(57)【要約】【課題】光減衰による表面電荷の消失によって電極に誘導される電荷量（誘導電流）により表面電位を測定する方法において、潜像がボケることなく、計測できる潜像測定装置を提供すること。【解決手段】潜像書込装置により形成した感光体の潜像に、露光とは別の光源からの検知光を照射し、誘導電流を検知して感光体表面の電荷量変化を測定する潜像測定装置であって、検知光を感光体の回転軸方向及び／または回転方向に移動させて先に照射した検知光位置から離れた位置に次の検知光照射を行い、計測を行うことを特徴とする潜像計測装置。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像書込装置により形成した感光体の潜像に、露光とは別の光源からの検知光を照射し、誘導電流を検知して感光体表面の電荷量変化を測定する潜像測定装置であって、検知光を感光体の回転軸方向及び／または回転方向に移動させて先に照射した検知光位置から離れた位置に次の検知光照射を行い、計測を行うことを特徴とする潜像計測装置。
【請求項２】
前記潜像書込装置は、検知光の照射位置に合わせて計測潜像を形成する潜像書込装置であることを特徴とする請求項１に記載の潜像計測装置。
【請求項３】
前記感光体の潜像が、感光体の軸方向に形成したライン潜像であり、
検知光の副走査方向（感光体回転方向）の移動量（Ｂ）が、検知光のビームスポットの副走査方向径以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の潜像測定装置。
【請求項４】
前記感光体の潜像が、感光体の軸方向に形成したライン潜像であり、
先に照射した検知光のスポットと次に照射する検知光のスポットとの主走査方向（感光体軸方向）の間隔（Ａ）が、検知光のビームスポットの主走査方向径の２倍以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の潜像測定装置。
【請求項５】
前記感光体の潜像が、感光体の回転方向に形成したライン潜像であり、
前記検知光の主走査方向（感光体の軸方向）の移動量（Ａ）が検知光ビームスポットの主走査方向径以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の潜像計測装置。
【請求項６】
前記感光体の潜像が、感光体の軸方向に形成したライン潜像であり、
先に照射した検知光のスポットと次に照射する検知光のスポットとの副走査方向（感光体回転方向）の間隔（Ｂ）が、検知光ビームスポットの副走査方向径の2倍以上であることを特徴とする請求項１、２または５に記載の潜像計測装置。
【請求項７】
検知装置の移動方向が、感光体の軸に対して角度を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の潜像計測装置。
【請求項８】
静電潜像を担持する感光体と、該感光体を帯電する帯電手段と、画像情報に基づいて静電潜像を感光体上に形成する露光手段、静電潜像を現像してトナー像化する現像手段と、トナー像を被転写体上に転写する転写手段、及び、潜像計測装置を有する画像形成装置であって、前記潜像計測装置が前記請求項１乃至７のいずれかに記載の潜像計測装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
プロセスコントロール実施時に潜像測定することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
所定枚数の画像を形成した後に潜像測定することを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電した感光体の微少領域の電位を高い分解能で測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やレーザプリンタで用いられる電子写真方式は、感光体の表面を均一に帯電する工程と、帯電した感光体表面を露光して感光体表面に静電潜像を形成する工程と、形成された静電潜像を現像剤中のトナーで現像する工程と、トナー像を紙、あるいは中間転写ベルトに転写する工程と、転写されたトナー像を定着する工程と、転写後の感光体上の残トナーを除去するクリーニンング工程と、感光体上の静電潜像を除去する除電工程とを有する。
最終画像のアウトプット品質には各工程が作用しているため、最終画像から露光工程での潜像品質を知ることは従来容易ではなく、一定の帯電条件に対する帯電電位と一定の露光条件に対する露光後電位を測定し、これら特性値が温度、湿度の環境下でどのように変わるか、あるいは帯電、露光の繰り返しサイクルの後、どのように変わるかをみて、形成される潜像の品質を推測するしかなかった。
【０００３】
しかしながら、この方法では潜像の劣化である、いわゆる地汚れと言われる背景の汚れ、画像ボケ（あるいは画像流れ）という異常画像の評価は、表面電位計が感光体上の広い領域（感光体表面と表面電位計プローブの距離２ｍｍに対し１０〜１５ｍｍφの領域）の帯電電位を平均的に測定するため微少領域の潜像の異常を知ることはできなかった。高画質化の流れのなかで、微小な領域の静電潜像を直接測定し、潜像の状態を評価する方法が求められている。
【０００４】
光減衰による変位電流方式（誘導電流方式）：帯電した感光体表面に極小の光スポットを照射し、光減衰による表面電荷の消失によって、感光体表面に近接して設置された電極に誘導される電荷量（誘導電流）を測定し、表面電位を知る方法が知られている。
【０００５】
非特許文献１のJapan Hardcopy 2001論文集, B-32, 第281頁（竹嶋、会沢他）には、透明ガラスに透明導電膜が成膜されたガラス電極の背面より10μｍサイズのビームスポットを照射し、10μｍ径の領域で生じる光減衰電位変化による誘導電流（変位電流）を検出し、その検出信号の大きさからレーザ照射前の電位を測定し、順次測定位置を変えて潜像プロファイル（副走査方向の１次元プロファイル）を得ることが開示されている。
【０００６】
特許文献１の特開２００６−０３８６６６号公報には、副走査方向に回転駆動する感光体の表面を帯電器で帯電させ、その感光体を画像書込器からの書込光で主走査方向に１回露光走査してその表面に副走査方向のサイズがＡである１ライン潜像を書き込み、検出照射器によりその１ライン潜像の副走査方向の両端及び中央を含むＮ（Ｎ≧３）個の検出位置に対してそれぞれ検出光を、その検出光による露光領域の副走査方向のサイズをａ（ａ≦Ａ／（Ｎ‐１））とし、その主走査方向のサイズをｂ（ｂ＞ａ）とし、その面積を所定値以上になるように照射し、副走査方向の空間分解能を確保しながら主走査方向のサイズを大きくすることにより検出信号のＳ／Ｎ比を向上させた電位変化測定装置が開示されている。
【０００７】
特許文献２の特開２００７−１７８３２２号公報には、感光体ドラムを保持し、回転させる機構を持ち、感光体の周囲には帯電器、表面電位計プローブ、画像書き込み器、電位変化検出用透明電極(平板)＋レーザ露光器、除電器が、ドラム回転方向にこの順で配置され、該透明電極の枠の両サイドに表面が絶縁性のコロをつけ、該コロが感光体表面に接触し、透明電極は非接触とするようにする感光体と電極ギャップの維持が計られ、安定してデータを得ることのできる感光体の光減衰を利用した微少領域電位測定装置が開示されている。
【０００８】
特許文献３の特許４０６５５４１号公報には、感光体の主走査方向の相対的な電位プロファイルを測定する電位変化量検知手段と、前記感光体の周方向の第２の所定位置に配置され且つ前記感光体上の絶対的な表面電位を測定する表面電位検知手段とを有し、前記電位変化量検知手段の出力と前記表面電位検知手段の出力に基いて感光体の表面電位プロファイルを測定することにより、高解像度化及び高速化することが開示されている。
【０００９】
特許文献４の特開２００６−０１１０３２号公報には、主走査方向に個々に分離した複数個の透明電極を等間隔に形成し、この１次元に配列した透明電極の背面から検知光が前記各透明電極を通って感光体に照射することにより、主走査方向に光スポットを高速に走査しても、各測定点の信号が重ならず、高速に静電潜像の情報を読み出すことができることが開示されている。
【００１０】
しかし、上記の方法では、いずれも近接した領域に検知光を照射しているため、他の領域の検知光の影響を受けて潜像がボケてしまうという不具合があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は、光減衰による表面電荷の消失によって電極に誘導される電荷量（誘導電流）により表面電位を測定する方法において、潜像がボケることなく、計測できる潜像測定装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
電子複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機などを構成する画像形成手段およびその装置は次のような手段で像担持体上に画像を形成する。まず、コロナチャージャーや帯電ローラ等の帯電手段で帯電された像担持体表面に画像パターンに応じた領域に光ビームを照射して、その表面に潜像を形成し、現像手段により潜像にトナーを静電的に付着させてトナー像を形成する。
ここで行われる像担持体上の潜像形成は、帯電させた感光体に光を露光して、像担持体内部にキャリアが生成されることにより帯電電荷が減衰し、潜像を形成するという特性を利用している。図１に、露光エネルギーに対する帯電電位の減衰量を示す光減衰曲線（PIDC : Photo Induced Decay Carve）の一例を示す。
【００１３】
光減衰曲線は感光体毎に決まっているが、同じ光エネルギー量を露光しても、露光時間が短かったり長かったりすると減衰量が異なる場合がある。この現象は相反則不軌として一般に知られている現象である。
また、感光体は電界強度、露光エネルギー量に従いキャリアを生成するが、露光エネルギー量が同じであっても露光の走査回数によってキャリア生成量が異なることがある。
例えば、２ドットラインを形成する際に、２ドット同時に書き込む場合（以下「同時書込」とする）と、先に１ドット目を書き込んでから２ドット目を書き込む場合（以下「順次書込」とする）があり、前記同時書込では、感光体にかかっている電界強度に従いキャリアが生成するが、他方、順次書き込みの場合は１ドット目の生成キャリアの影響を受けて感光体内部の電界強度が弱まり、２ドット目のキャリア生成量が減少する。
図２に１ドット目のキャリア発生状態の模式図、図３に２ドット目のキャリア発生状態の模式図を示す。
【００１４】
このように、近接した領域で露光を行う際には周囲の書込状態によってキャリア生成量が変わることがあり、誘導電流方式では、副走査方向に順次検知光を書込ながら誘導電流を測定するため、前の検知光の影響を受けて誘導電流量が減る、すなわち潜像が実際よりも浅くなって潜像がボケてしまうことがあった。
【００１５】
上記課題は、本発明の下記（１）〜（１０）によって解決される。
（１）潜像書込装置により形成した感光体の潜像に、露光とは別の光源からの検知光を照射し、誘導電流を検知して感光体表面の電荷量変化を測定する潜像測定装置であって、検知光を感光体の回転軸方向及び／または回転方向に移動させて先に照射した検知光位置から離れた位置に次の検知光照射を行い、計測を行うことを特徴とする潜像計測装置。
（２）前記潜像書込装置は、検知光の照射位置に合わせて計測潜像を形成する潜像書込装置であることを特徴とする前記（１）に記載の潜像計測装置。
（３）前記感光体の潜像が、感光体の軸方向に形成したライン潜像であり、
検知光の副走査方向（感光体回転方向）の移動量（Ｂ）が、検知光のビームスポットの副走査方向径以下であることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の潜像測定装置。
（４）前記感光体の潜像が、感光体の軸方向に形成したライン潜像であり、
先に照射した検知光のスポットと次に照射する検知光のスポットとの主走査方向（感光体軸方向）の間隔（Ａ）が、検知光のビームスポットの主走査方向径の２倍以上であることを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の潜像測定装置。
（５）前記感光体の潜像が、感光体の回転方向に形成したライン潜像であり、
前記検知光の主走査方向（感光体の軸方向）の移動量（Ａ）が検知光ビームスポットの主走査方向径以下であることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の潜像計測装置。
（６）前記感光体の潜像が、感光体の軸方向に形成したライン潜像であり、
先に照射した検知光のスポットと次に照射する検知光のスポットとの副走査方向（感光体回転方向）の間隔（Ｂ）が、検知光ビームスポットの副走査方向径の2倍以上であることを特徴とする前記（１）、（２）または（５）に記載の潜像計測装置。
（７）検知装置の移動方向が、感光体の軸に対して角度を有することを特徴とする前記（１）乃至（６）のいずれか１に記載の潜像計測装置。
（８）静電潜像を担持する感光体と、該感光体を帯電する帯電手段と、画像情報に基づいて静電潜像を感光体上に形成する露光手段、静電潜像を現像してトナー像化する現像手段と、トナー像を被転写体上に転写する転写手段、及び、潜像計測装置を有する画像形成装置であって、前記潜像計測装置が前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の潜像計測装置であることを特徴とする画像形成装置。
（９）プロセスコントロール実施時に潜像測定することを特徴とする前記（８）に記載の画像形成装置。
（１０）所定枚数の画像を形成した後に潜像測定することを特徴とする前記（８）または（９）に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１６】
以下の詳細かつ具体的な説明から理解されるように、本発明によれば、周囲の検知光の影響を受けず、計測潜像のボケを防止することができ、且つ検出光のスポット径によらず高い分解能を得ることができる。
また、画像形成装置内に潜像計測装置を設けることにより、感光体特性を精度よく検出し、それに応じた制御を行うことが可能となる。また、プロセスコントロール実施時、及び／または経時変動を予測したタイミングで計測し、その結果を本体の制御部へフィードバックすることにより、感光体の経時劣化や環境変動に応じた制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】露光エネルギーに対する帯電電位の減衰量を示す光減衰曲線（PIDC : Photo Induced Decay Carve）の一例である。
【図２】１ドット目のキャリア発生状態を示す模式図である。
【図３】２ドット目のキャリア発生状態を示す模式図である。
【図４】本発明の計測方法を示す図である。
【図５】誘導電流を用いた潜像計測装置の一例を示す図である。
【図６】検知光にＬＥＤを使用した一例を示す図である。
【図７】検知光にＬＥＤを使用した他の一例を示す図である
【図８】検知光移動例を示す図である。
【図９】ドット形状の潜像を計測する場合の画像形成位置の一例を示す図である。
【図１０】潜像計測装置を搭載した画像形成装置の一例を示す図である。
【図１１】潜像計測装置を搭載した多色対応画像形成装置の一例を示す図である。
【図１２】潜像計測装置により測定した潜像プロファイルである。
【図１３】検知光からの距離と誘導電流の関係図である。
【図１４】プロセスコントロール実施時に潜像測定するときのフローチャートである。
【図１５】所定枚数の画像を形成した後に潜像測定するときのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、前に露光した周囲の検知光の影響を防止するため、検知光を主走査方向に移動させ、次の検知光を露光し計測を行うものである。
図４（ａ）を参照しながら、本発明の計測方法を説明する。
感光体（４１）上にライン潜像（４２）が形成されており、感光体を図中矢印方向（副走査方向）に回転させ、例えば、（４３ａ）、（４３ｂ）、（４３ｃ）、（４３ｄ）の位置に、検知光を順に照射する。その際に感光体への照射位置を計測方向（感光体回転方向、すなわち副走査方向）と垂直方向（主走査方向）に、一定間隔（Ａ）以上離して次の検知光を照射する。
【００１９】
前記間隔（Ａ）は、感光体の特性にもよるが、少なくとも検知光ビームスポット主走査方向径の２倍以上であることが好ましく、また、計測方向（副走査方向）の移動量（Ｂ）は、計測潜像を計測するために必要とされる分解能の大きさ以下であることが好ましい。
【００２０】
例えば、５０μｍ幅のライン潜像を計測する場合は少なくとも約１０μｍの分解能が必要であり、この場合の副走査方向の移動量（Ｂ）は、５〜１０μｍが好ましい。従来では、検知光が重ならないよう副走査方向の移動量が制限されるため、分解能はビームスポット径に依存していたが、本発明では検知光を主走査方向に移動させるため、副走査方向の移動量が、検知光ビームスポット径以下であっても、ビームスポットが重なりにくく、検知光ビームスポット径によらず、副走査方向の移動量を調節でき、必要な分解能を得ることが可能となる。
【００２１】
また、ライン潜像が副走査方向（回転方向）の場合の例を図４（ｂ）に示す。
感光体（４４）上にライン潜像（４５）が形成されており、感光体は図中矢印方向に回転されている場合、検知光照射位置は（４６ａ）、（４６ｂ）、（４６ｃ）、（４６ｄ）の順に順次点灯される。その際に感光体照射位置を計測方向(感光体回転方向、すなわち副走査方向)と垂直方向（主走査方向）にある一定間隔以上離して次の検知光を点灯することが望ましく、移動量Ａは検知光ビームスポットの主走査方向径以下とし、計測分解能できめることが好ましい。
また、先に照射した検知光のスポットと次に照射する検知光のスポットとの主走査方向（感光体軸方向）の間隔Ｂが検知光ビームスポットの主走査方向径の２倍以上であることが好ましい。
【００２２】
また、計測する潜像は、主走査方向または副走査方向のライン潜像だけでなく、検知光ビーム照射位置に合わせた潜像を形成することにより、ドット画像を形成する潜像の計測も可能である。
【００２３】
図５により、誘導電流を用いた潜像計測装置について説明する。
潜像計測装置は、ドラム状に形成された感光体（５１）を有し、この感光体（５１）は、図５に示すように、時計方向に回転駆動される。このとき、感光体（５１）の周面が帯電装置（５２）によって帯電され、潜像書込装置（５３）によって露光されて、感光体（５１）に静電潜像が形成される。
この静電潜像を潜像計測部（５４）で潜像計測し、その後ＬＥＤ（５５）で光照射して除電し、初期化される。
【００２４】
潜像計測部は透明電極（５４．１）と検知光を照射するレーザービーム光学系（５４．２）、誘導電流を計測する計測部（５４．３）を有する。透明電極（５４．１）は、透明ガラスに透明導電性薄膜を成膜したもので、電極背面から感光体（５１）に向けてレーザー光の照射が可能である。透明ガラスとしては石英ガラス等の透過波長域が広いものが望ましく、透明導電薄膜としてはＩＴＯ膜が好ましく用いられるが、これ以外でも問題はない。 
【００２５】
透明導電膜の成膜は、ガラスの片側全面に成膜するものであっても、パターンマスクを用い、細線（≦１ｍｍ）でメッシュ状に成膜したものでもよい。 
メッシュ状に成膜する場合は［ＩＴＯ成膜部分の面積／ＩＴＯ成膜なし部分の面積］の面積比が０．２前後であるようにすると、透明電極を通過させる光が８００ｎｍ以上の波長を含むとき、この波長の光を大きく損なうことなく通過させることができる。 
また、通過させる光がレーザである場合、レーザ入射側のガラス表面で反射したレーザが発光部に戻り、複合共振器を形成して、レーザ光に揺らぎが生じる、いわゆる戻り光ノイズを防ぐため、レーザ入射側の透明ガラスに反射防止膜をつけるのが好ましい。
【００２６】
透明電極は感光体軸方向に配置されている。軸方向に長い一つの電極であってもよく、複数個の電極が軸方向に一定間隔で並んでいてもよい。これらの透明電極を感光体（５１）に対して０．１ｍｍ程度のギャップになるよう配置する。この際に特許文献２（特開２００７−１７８３２２号公報）に示されるギャップ調整用コロを設けるとドラム表面にキズをつけずに安定してデータを得ることができる。
【００２７】
次に、検知光を照射するレーザービーム光学系（５４．２）の説明を行う。使用する光源は感光体（５１）が感度を有する波長のレーザー光源を用いることが望ましく、該レーザー光源が感光体（５１）に与える露光エネルギーは、所定の帯電電位（例えば-800V）を最も減衰する飽和電位（例えば-100V）にするのに必要な露光エネルギー程度になるようＬＤパワーと点灯時間とを調整する。
光パワーはレーザ駆動電流を調節して決め、レーザ点灯時間は感光体のキャリアトランジットタイムを基準（-800Ｖにおけるトランジットタイムはおよそ３００μｓ）にこれ以下に設定するのが好ましい。 これは測定される信号強度は電極に誘起される電荷密度の流れであり、時間が短い程、信号が大きくなるためである。 
【００２８】
前の検知光からの距離と誘導電流の関係図を図１３に示す。
図１３は帯電電位−８００Ｖの均一帯電された感光体に、検知光の点灯間隔を変えて照射し、その際に流れた誘導電流[Ａ]を誘導電荷量に換算したものである。点灯間隔を広げると誘導電荷量が増加したのち飽和する。
以上より、潜像測定方法では、ライン潜像を主走査方向のライン潜像とした場合、先に照射した検知光のスポットと次に照射する検知光のスポットとの主走査方向（感光体軸方向）の間隔が検知光ビームスポットの主走査方向径の２倍以上であると、検知光に影響されない点灯間隔で計測できることがわかる。
【００２９】
また、ＬＤのビームスポット径（レーザビームは通常ガウシアン分布をしたビームを想定し、最大強度の１／ｅ２（約１３．５％）の強度になる範囲位置（直径））は、検知光の信号強度（誘導電流）が計測できる程度に大きいことが望ましい。また、特許文献1（特開２００６−０３８６６６号公報）にあるように、検知光を主走査方向にポリゴンミラーで走査することで副走査方向のサイズに比べて主走査方向のサイズを大きくすることにより検出信号のＳ／Ｎ比を向上させることが可能なラインＬＤ等を用いることが望ましい。
【００３０】
本発明は、これらのレーザービーム光学系を用いて、主走査方向、副走査方向に所望の位置に移動してから検知光を点灯させ、誘導電流を計測する。
誘導電流を計測する計測部（５４．３）は、電流を増幅する増幅器と信号を出力するオシロスコープからなる。
また、検知光を照射するレーザービーム光学系（５４．２）、誘導電流を計測する計測部（５４．３）、感光体を駆動する駆動回転コントローラは、ＰＣコントローラで制御されている。
【００３１】
前記検知光は、ＬＤだけでなくＬＥＤであってもよい。図６にＬＥＤを使用した一例を示す。ＬＥＤを使用する場合は、検知光ＬＥＤと透明電極（７．３）とを一体化し、感光体（７．４）の軸に平行な駆動軸（７．１）に沿って、ＬＥＤおよび透明電極（７．３）を同時に、モータ制御部（７．２）（モータおよびコントローラ）で、左右に移動させることができる。
【００３２】
また、ＬＥＤは、主走査方向へ移動可能とするだけでなく、図７に示すように、複数個のＬＥＤおよび透明電極（８．２）を感光体（８．１）主走査方向に配列して、検知光点灯箇所に応じてＬＥＤを点灯させ、誘導電流を計測することも可能である。
【００３３】
また、検知光位置の制御方法としては、検知光の主走査移動方向と感光体の軸方向に角度を持たせることで、容易に検知光照射位置を制御することが可能である。図８に検知光移動例を示す。感光体（１０．１）の軸方向に対する検知光の主走査移動方向（１０．２）を傾けることで、主走査方向もしくは副走査方向いずれかの移動を制御するのみで、適正な検知光照射位置に検知装置（１０．３）を移動させることが可能になる。
【００３４】
潜像はライン潜像の他、ドット形状の潜像であってもよい。ドット形状の潜像を計測する場合について説明を行う。図９に画像形成位置の一例を示す。計測分解能、および検知光ビームスポット径から必要な検知光移動位置（１１．１ａ〜ｅ）をあらかじめ算出しておき、その位置に応じたドット形状の潜像（１１．２ ａ〜ｅ）を形成し、次に、潜像にあたる感光体上の部位が信号検出部直前に来たところで帯電・回転を停止、検知光（１１．１ ａ）を照射する。このとき発生した電位減衰（＝電荷変化）による誘導電流（変位電流）を測定する。
そして、検知装置を主走査方向に必要な検知間隔になるまで移動させ、検知光（１１．１ｂ）を照射する。主走査方向の照射位置は、ポリゴンミラー等を使用したスキャンを用いて点灯開始時間だけを制御する。これらの検知光照射、誘導電流の測定を繰り返し、潜像のプロファイルを得る。
【００３５】
線状ＬＤの場合、主走査方向の移動距離が長くなる。よって、副走査方向の縦ライン潜像を計測することにより主走査方向の移動距離を少なくし、制御を簡易にすることが可能となる。
【００３６】
ライン潜像の計測方法について、図５の計測装置で縦ライン潜像を形成した場合を例に、説明する。
まず、感光体ドラムを回転させ、帯電装置（５２）による帯電、潜像書き込み装置（５３）により１ライン書き込みを行う。ラインは主走査方向の幅約１００μｍの副走査方向縦ラインとし、計測に必要な長さ以上、感光体１周以下の書き込みを行う。なお、帯電は感光体が一周したときに停止する。
次に、検知光による測定を行う。１ラインの潜像にあたる感光体上の部位が信号検出部直前に来たところで回転を停止、検知光を照射する。検知光の照射は任意波形発生装置を使用し、One shot pulseを発生させトリガーとして行う。このとき発生した電位減衰（＝電荷変化）による誘導電流（変位電流）を測定する。
また、検知光による生成キャリアが移動するまでのトランジットタイムを考慮し計測を行う。なお、-８００Ｖにおけるトランジットタイムはおよそ３００μｓである。
【００３７】
更に、感光体ドラムを副走査方向の次の検知位置になるまでＯＰＣを回転・移動して回転を停止、先の検知光照射位置から所定の主走査間隔（計測分解能幅）だけ主走査方向へ移動した位置に検知光を照射するようレーザービーム光学系を制御する。主走査方向の移動量は検知ビームスポットの主走査方向径以下の、計測分解能の幅とし、副走査方向の移動量は先の検知光照射の影響を受けない程度離すことが望ましい。影響を受けない距離とは、少なくとも、副走査方向のビームスポット径の２倍以上移動することが望ましい。また、主走査方向の位置の制御はポリゴンミラー等を使用したスキャンをもちいて、点灯開始時間を制御する。これらの検知光照射、誘導電流の測定を繰り返す。
また、計測終了後のＯＰＣ表面は除電ランプをＯＮし、表面の電荷を除電する。
【００３８】
本発明の潜像計測装置は、画像形成装置に搭載することができる。
本発明の潜像計測装置を画像形成装置に搭載することにより、経時変動や環境変動等による感光体特性変化に対応した制御が可能で安定した画像を形成できる画像形成装置の提供可能となる。
【００３９】
図１０に画像形成装置例を示す。画像形成装置はドラム状に形成された感光体（１２．１）を有し、この感光体（１２．１）は、図１０に示す矢印Ｃ方向のように時計方向に回転駆動される。このとき、感光体（１２．１）の周面が帯電装置（１２．２）によって帯電される。その帯電後の感光体表面は書込ユニット（１２．９）の露光装置（１２．３）によって画像露光され、前記感光体（１２．１）に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置（１２．４）によってトナー像として可視像化され、該トナー像は図示していない給紙装置から矢印Ａ方向に給送された転写材Ｐに転写装置（１２．５）の作用により転写される。
トナー像を転写された転写材Ｐは定着装置（１２．６）を通り、このときそのトナー像に熱及び／または圧力が与えられ、当該トナー像が転写材Ｐ上に定着される。トナー像転写後に感光体表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置（１２．７）によって除去され、クリーニングされた感光体表面には除電ランプ（１２．８）からの除電光が照射されて感光体の表面電位が初期化される。 
図１０に示した例では、感光体上に形成されたトナー像を直に最終的な転写材Ｐに転写するように構成されているが、感光体上のトナー像を中間転写体より成る転写材に転写し、その中間転写体上のトナー像を最終転写材に転写するように構成することもできる。
【００４０】
潜像計測装置（１２．１０）は、露光装置（１２．３）と現像装置（１２．４）の間に配置される。潜像計測装置（１２．１０）は先に説明したが、感光体と所定の距離の位置に配置される透明電極、レーザービーム光学系、誘導電流を計測する計測部から構成される。レーザービームの代わりに発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用してもよい。潜像電位計測は通常の画像形成時ではなく、起動時や一定枚数画像形成後、一定時間経過後等、画像形成装置を制御する時にあわせて行うとよい。潜像電位計測時は所定のテスト潜像パターン（ラインorドット）を露光装置（１２．３）により露光し、１ラインの潜像またはドット潜像にあたる感光体上の部位が信号検出部直前に来たところで帯電・回転を停止、検知光を照射し、発生した誘導電流の計測を行う。
次に、感光体ドラムを副走査方向の検知間隔になるまで感光体を回転・移動（例えば10μｍ）して感光体を停止し、先の検知光照射位置から検知光の主走査方向のスポット径＋所定の間隔だけ主走査方向へ移動した位置に検知光を照射するようレーザービーム光学系を制御する。これらの検知光照射、誘導電流の測定を繰り返す。計測潜像のプロファイルに応じて、潜像がボケている場合には、感光体が劣化していると判断して本体の制御部へ通知することにより、感光体劣化に応じた制御が可能となる。
このように、画像形成装置内に潜像計測装置を併設することにより、経時や環境で変動した感光体特性による潜像のボケを精度よく検出し、それに応じた制御を行うことが可能となる。
【００４１】
また、現像装置や、感光体およびその周辺機器を、複数配置したカラー画像形成装置にも使用できる。
図１１に多色対応画像形成装置を示す。尚図中の  Ｙはイエロー、Ｍはマゼンダ、Ｃはシアン、Ｋはブラックの各色を示す。
図１１において、感光体（13.1Ｙ，13.1Ｍ, 13.1Ｃ, 13.1Ｋ）は矢印の方向に回転し、回転順に帯電器（13.2Ｙ，13.2Ｍ, 13.2Ｃ, 13.2Ｋ）、現像器（13.4Ｙ，13.4Ｍ, 13.4Ｃ, 13.4Ｋ）、転写用帯電手段（13.6Ｙ，13.6Ｍ, 13.6Ｃ, 13.6Ｋ）、クリーニング手段（13.5Ｙ，13.5Ｍ, 13.5Ｃ，13.5Ｋ）が配備されている。
帯電器（13.2Ｙ，13.2Ｍ, 13.2Ｃ, 13.2Ｋ）は、感光体表面を均一に帯電するための帯電装置を構成する帯電部材である。この帯電器と現像器（13.4Ｙ，13.4Ｍ, 13.4Ｃ, 13.4Ｋ）の間の感光体表面に書き込みユニットによりビームが照射され、感光体に静電潜像が形成されるようになっている。そして、静電潜像に基づき、現像器により感光体面上にトナー像が形成される。さらに、転写用帯電手段（13.6Ｙ，13.6Ｍ, 13.6Ｃ, 13.6Ｋ）により、図示しない記録紙に各色順次転写トナー像が転写され、最終的に定着手段（13.30）により記録試に画像が定着する。
潜像書込位置と各現像器（13.4Ｙ，13.4Ｍ, 13.4Ｃ, 13.4Ｋ）の間には潜像計測装置（13.10Ｙ，13.10Ｍ, 13.10Ｃ, 13.10Ｋ）が配置され、各感光体の状態を計測することが可能となる。
【００４２】
潜像測定を実施するタイミングについて説明する。
画像形成装置では経時や環境で変動したプロセスを制御し（プロセスコントロール）、安定で高品質な画像形成を行っている。
感光体の経時劣化や環境変動は、画像形成に非常に影響する。よって、プロセスコントロール実施時に潜像計測も同時に行い、本体の制御部へフィードバックすることにより、感光体の経時や環境における変動を制御することが可能となる。 
感光体の経時劣化や環境変動に基いて本体の制御部へフィードバック場合のフローチャートを図１４に示す。
【００４３】
感光体の変動としては前記環境的な変動に加えて、経時的な変動（劣化）が大きな問題になる。感光体は画像形成枚数に応じての劣化するため、潜像測定を実施するタイミングを、一定枚数以上画像形成後とすることが好ましい。
例えば、感光体の劣化として、クリーニング部材による感光体磨耗や、感光体への放電時の放電生成物の付着による画像劣化が挙げられる。これらは使用条件や使用環境等により異なるため、その発生時期は特定できないものの、画像劣化は画像形成枚数の増加に伴って発生する現象であり、これらの劣化を予測したタイミング（形成枚数）時に計測することにより、感光体劣化に応じた制御が可能となる。 
画像形成枚数に基いて本体の制御部へフィードバック場合のフローチャートを図１５に示す。
【実施例】
【００４４】
実施例により本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００４５】
感光体ドラムを回転させて一様に帯電させ、潜像書き込み装置により、幅（副走査方向）のサイズが約１００μｍのライン潜像を形成した。
次に、感光体上の前記ラインの潜像が信号検出部直前に来たところで回転を停止し、検知光を照射し、電位減衰（＝電荷変化）による誘導電流（変位電流）を測定した。
次に、感光体ドラムを副走査方向の検知間隔が１０μｍになるよう回転させ、また検知装置を主走査方向に７２μｍ移動させ、検知光を照射し誘導電流を測定した。
前記回転・移動、検知光照射及び誘導電流の測定を繰り返し、潜像プロファイルを得た。なお、感光体回転時は除電ランプをＯＮにし、表面の電荷を除電した。 
計測条件を以下に示す。
感光体ドラム    ：積層ＯＰＣ（有機光半導体）ドラム  60ｍｍφ×334ｍｍ長
帯電電位        ：８００（‐Ｖ）
検知光の大きさ  ：主走査方向24μｍ×副走査方向24μｍの655ｎｍの線状レーザビーム
露光エネルギー  ：0.3μJ/cm２（感光体帯電電位-８００Ｖを-１００Ｖにするための必要露光エネルギー）
レーザのトリガー：任意波形発生装置（アジレント・テクノロジーＨＰ３３１２０Ａ）を使用
点灯パルス幅    ：２μｓ
検知光移動位置  ：主走査方向  ７２μm、副走査方向  10μm
また、主走査方向の移動を行なわない他は同様にして誘導電流を測定し、潜像プロファイルを得た。主走査方向の検知光位置の制御を行った場合と、行わなかった場合で得られた計測潜像プロファイルの比較を行った結果を図１２に示す。
検知光を主走査方向に移動させなかった場合に比べて潜像プロファイルがシャープになっていることが確認できる。
また、本発明では、検知光位置を副走査方向のみならず、垂直方向の主走査方向にも移動しているため、検知光の計測方向の移動量がビームスポット径以下であっても測定が可能であり、ビームスポット径以下の計測分解能を得ることができる。
【符号の説明】
【００４６】
（図４について）
４１  感光体
４２  ライン潜像
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ  検知光
４４  感光体
４５  ライン潜像
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ  検知光
（図５について）
５１  感光体
５２  帯電装置
５３  潜像書込装置
５４  潜像計測部
５４．１  透明電極
５４．２  レーザービーム光学系
５４．３  誘導電流を計測する計測部
５５  ＬＥＤ
（図６について）
７．１  駆動軸
７．２  モータ制御部
７．３  透明電極
７．４  感光体
（図７について）
８．１  感光体
８．２  透明電極
（図８について）
１０．１  感光体
１０．２  検知光の主走査移動方向
１０．３  検知装置
（図９について）
１１．１ａ〜ｅ  検知光移動位置
１１．２ａ〜ｅ  ドット形状の潜像
（図１０について）
１２．１  感光体
１２．２  帯電装置
１２．３  露光装置
１２．４  現像装置
１２．５  転写装置
１２．６  定着装置
１２．７  クリーニング装置
１２．８  除電ランプ
１２．９  書込ユニット
１２．１０  潜像計測装置
（図１１について）
13.1Ｙ，13.1Ｍ, 13.1Ｃ, 13.1Ｋ  感光体
13.2Ｙ，13.2Ｍ, 13.2Ｃ, 13.2Ｋ  帯電器
13.4Ｙ，13.4Ｍ, 13.4Ｃ, 13.4Ｋ  現像器
13.5Ｙ，13.5Ｍ, 13.5Ｃ，13.5Ｋ  クリーニング手段
13.6Ｙ，13.6Ｍ, 13.6Ｃ, 13.6Ｋ  転写用帯電手段
13.8  転写ベルト
13.10Ｙ，13.10Ｍ, 13.10Ｃ, 13.10Ｋ  潜像計測装置
13.20  書込ユニット
13.30  定着手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４７】
【特許文献１】特開２００６−０３８６６６号公報
【特許文献２】特開２００７−１７８３２２号公報
【特許文献３】特許４０６５５４１号
【特許文献４】特開２００６−０１１０３２号公報
【非特許文献】
【００４８】
【非特許文献１】Japan Hardcopy 2001論文集, B-32, 第281頁（竹嶋、会沢他）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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