(57)【要約】【課題】機械的に位置調整や高さ調整を行う機構を組み込むことなく、感光体の帯電電位ムラを軽減できる帯電装置を提供する。【解決手段】帯電装置２は、放電ワイヤ２ａの放電電流の一部がグリッド電極２ｂの開口部を通じて感光ドラム１に流れ込んで感光ドラム１の帯電に関与する。グリッド電極２ｂを抵抗性の材料で形成して長手方向の両端にそれぞれ独立した高電圧を印加することにより、グリッド電極２ｂの長手方向に電流を流して長手方向の電位傾斜を形成する。グリッド電極２ｂの長手方向の各部分を通じて感光ドラム１へ流れ込む放電電流がグリッド電極２ｂの電位傾斜に応じて傾斜する。制御部１１０は、表面電位センサ１３Ｆ、１３Ｒで検知した暗部電位ＶＤの傾斜を相殺するように、グリッド電極２ｂの長手方向の両端に印加するグリッド電圧の電位差を調整する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像搬送体の回転軸線方向に沿って設けられ前記画像搬送体を帯電する放電ワイヤとグリッド電極を備えたコロナ帯電器と、
前記コロナ帯電器に帯電バイアスを印加するバイアス印加手段と、を有する帯電装置において、
前記バイアス印加手段は、前記画像搬送体の回転軸線方向両端部の電位差が所定範囲内となるように、前記グリッド電極の長手方向両端部に異なるバイアスを印加可能であることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記画像搬送体の回転軸線方向両端部の電位を検出する検出手段を有し、
前記バイアス印加手段は、前記検出手段の出力に応じて前記グリッド電極の長手方向両端部に印加するバイアスを設定することを特徴とする請求項１の帯電装置。
【請求項３】
前記画像搬送体は、感光体であることを特徴とする請求項１又は２の帯電装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかの帯電装置と、
前記グリッド電極の長手方向一端部に印加するバイアスを異ならせた条件下で複数の画像パターンを形成する画像パターン形成手段と、
前記複数の画像パターンの画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、を有し、
前記バイアス印加手段は、前記画像濃度検出手段の出力に応じて前記グリッド電極の長手方向両端部に印加するバイアスを設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかの帯電装置と、
前記グリッド電極の長手方向一端部に印加するバイアスを異ならせた条件下で記録材に複数の画像パターンを形成する画像パターン形成手段と、
前記複数の画像パターンの中から選択された１つを操作者により入力するための操作部と、を有し、
前記バイアス印加手段は、前記操作部を通じて入力された画像パターンを特定する情報に応じて前記グリッド電極の長手方向両端部に印加するバイアスを設定することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ワイヤに高電圧を印加してコロナ放電を発生させることにより、画像搬送体を帯電させる帯電装置、詳しくは画像搬送体に対する荷電粒子の照射総量を制御するグリッド電極を用いて画像搬送体の帯電ムラを軽減させる制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電ワイヤに高電圧を印加してコロナ放電を発生させるとともに、グリッド電極に印加する電圧を変化させて、画像搬送体（感光体、中間転写体、又は記録材搬送体）に対するコロナ放電に伴う荷電粒子の照射総量を調整する帯電装置が実用化されている。
【０００３】
このような帯電装置が傾いて設置されて、画像搬送体の回転軸線方向両端部で画像搬送体と帯電装置との距離が違っていると、画像搬送体の回転軸線方向両端部で画像搬送体の帯電電位差が発生して、画像搬送体の一様な帯電が困難になる。従って、いくつかの帯電装置は、ネジ機構を用いて、画像搬送体の回転軸線方向に沿った全体の傾きを調整可能に取り付けられている。
【０００４】
特許文献１には、グリッド電極に印加する電圧を変化させて、コロナ放電に伴って発生する荷電粒子の感光体に対する照射量を調整する帯電装置が示される。ここでは、放電ワイヤの一端の感光体からの高さ位置を、モータ駆動により調整可能にしている。
【０００５】
特許文献２には、感光体の両端部分に電位センサを配置して感光体の軸方向の帯電電位差を測定し、測定された帯電電位差が相殺されるように放電ワイヤの一端の高さ位置を自動調整する帯電装置が示される。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２７４０１４号公報
【特許文献２】特開平６−８７２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
帯電装置全体の傾きをネジ機構等を用いて手動操作により調整する場合、画像形成装置を起動して帯電電位の測定を行った後に、画像形成装置を停止させて帯電装置の傾き調整を行う必要がある。このような測定と傾き調整とを繰り返していては、作業効率が悪く、作業精度も低くなる。
【０００８】
特許文献１の帯電装置は、画像形成装置を起動したままの状態で、放電ワイヤの一端の高さ位置を遠隔操作できるので、測定と傾き調整とを繰り返す際の作業性は高まる。しかし、帯電装置に複雑な機構装置を組み込む必要がある。
【０００９】
特許文献２の帯電装置は、感光体の軸方向の帯電電位差を画像形成中に自動的に相殺するので手動調整が不要である。しかし、この場合も帯電装置に複雑な機構装置を組み込む必要がある。
【００１０】
放電ワイヤに限らず、グリッド電極又は帯電装置全体を機械的に傾けて画像搬送体の回転軸線方向の帯電電位差を相殺する場合も、複雑な機構装置が組み込まれる結果、帯電装置の小型化が困難になる。
【００１１】
本発明は、機械的に位置調整や高さ調整を行う機構を組み込むことなく、画像搬送体の帯電電位ムラを軽減できる帯電装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の帯電装置は、画像搬送体の回転軸線方向に沿って設けられ前記画像搬送体を帯電する放電ワイヤとグリッド電極を備えたコロナ帯電器と、前記コロナ帯電器に帯電バイアスを印加するバイアス印加手段とを有するものである。そして、前記バイアス印加手段は、前記画像搬送体の回転軸線方向両端部の電位差が所定範囲内となるように、前記グリッド電極の長手方向両端部に異なるバイアスを印加可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の帯電装置では、グリッド電極に画像搬送体の回転軸線方向の電位傾斜を意図的に形成して、グリッド電極の放電ワイヤに沿った各位置を通じた荷電粒子の照射量を傾斜的に異ならせる。放電ワイヤ、グリッド電極、帯電装置全体の傾き等に起因して、帯電装置の両端部で画像搬送体に対する荷電粒子の照射量が違った場合に、グリッド電極の長手方向両端部に印加するバイアスを調整して、荷電粒子の照射量差を減らすことが可能である。荷電粒子の照射総量を調整するグリッド電極を利用して、荷電粒子の照射量分布を調整することにより、画像搬送体の回転軸線方向両端部の電位差が所定範囲内に誘導される。
【００１４】
従って、機械的に位置調整を行う機構を組み込むことなく、画像搬送体の帯電電位ムラを軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、グリッド電極の両端に印加するバイアスが相対的に調整可能である限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１６】
画像搬送体として、感光体や中間転写ベルト（ＩＴＢ）がある。ＩＴＢの場合の用途としては、二次転写効率を高めるために、一次転写後のトナー像を帯電させる（色によりトナーのトリボが異なることが原因）ことがある。
【００１７】
本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００１８】
なお、特許文献１、２に示される画像形成装置及び帯電装置の一般的な構成及び制御については、図示を省略して重複する説明を省略する。また、請求項で用いた構成名に括弧を付して示した参照記号は、発明の理解を助けるための例示であって、実施形態中の該当する部材等に構成を限定する趣旨のものではない。
【００１９】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図、図２は感光ドラムの構成の説明図である。
【００２０】
図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト１２に１個の感光ドラム１を付設して、高速対応及び多品種記録材対応を図ったモノクロ画像形成装置である。
【００２１】
感光ドラム１の周囲には、帯電装置２、露光装置１１、表面電位センサ１３、現像装置３、トナー濃度センサ１５、一次転写ローラ４、クリーニング装置５、帯電前露光装置６が配置される。
【００２２】
画像搬送体の一例である感光ドラム１は、アルミニウム製シリンダ（基板）の外周面にアモルファスシリコンの感光層を形成されて回転自在に支持され、矢印Ｒ１方向に回転する。
【００２３】
図２に示すように、感光ドラム１は、基板１ａに、電荷注入阻止層１ｂ、感光層１ｃ、表面層１ｄを積層形成して層構成される。感光層１ｃの比誘電率＝１２、膜厚は、３０μｍであり、一般的に用いられている感光体である。
【００２４】
帯電装置２は、放電ワイヤ２ａに正極性の直流電圧を印加されてコロナ放電を発生し、コロナ放電に伴う放電粒子を照射して感光ドラム１の表面を一様な正極性の電位に帯電させる。
【００２５】
露光装置１１は、画像データを展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを不図示の回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１の表面に静電像を書き込む。
【００２６】
表面電位センサ１３は、一般的に電子写真用に市販されている電位センサであって、帯電装置２によって帯電された感光ドラム１の物理量の一例である表面電位（暗部電位ＶＤ）を測定して、帯電装置２の運転条件にフィードバックする。また、帯電後に露光を受けて低下した表面電位（明部電位ＶＬ）を測定する。
【００２７】
現像装置３は、磁性トナーを含む一成分現像剤を帯電させ、固定磁極の周囲で感光ドラム１とカウンタ方向に回転する現像スリーブに担持させて、ジャンピング現像方式で感光ドラム１の静電像を現像する。
【００２８】
電源Ｄ４は、正極性の直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧を現像スリーブに印加して、感光ドラム１のベタ白部（暗部電位ＶＤ）へトナーを付着させて、静電像を正規現像する。
【００２９】
測定手段の一例であるトナー濃度センサ１５は、感光体の一例である感光ドラム１に形成された制御用トナー像（パッチ画像）に検知光（赤外光）を照射して、その濃度に応じた物理量の一例である正反射光量を検知する。
【００３０】
一次転写する際に制御用トナー像の一部が損なわれて、転写効率の変動が濃度検知誤差となるため、トナー濃度センサ１５は、感光ドラム１に対向配置して形成されたばかりの制御用トナー像を直接検知することが望ましい。しかし、スペース的には、中間転写ベルト１２に対向配置して、中間転写ベルト１２に一次転写された制御用トナー像を検知してもよい。
【００３１】
一次転写ローラ４は、感光ドラム１との間に中間転写ベルト１２を挟持して、感光ドラム１と中間転写ベルト１２との間に転写部の一例である一次転写部Ｔ１を形成する。
【００３２】
電源Ｄ１は、正極性の定電圧を一次転写ローラ４に印加して、感光ドラム１に担持された画像のトナー像を一次転写部Ｔ１を通過する中間転写ベルト１２へ転写させる。
【００３３】
クリーニング装置５は、クリーニングブレードを感光ドラム１に摺擦して、一次転写部Ｔ１を通過した感光ドラム１に付着した転写残トナーを除去する。
【００３４】
帯電前露光装置６は、線状に配列した多数の発光ダイオードで形成され、感光ドラム１の表面を一様に露光して前回の静電像を消去する。適時、感光ドラム１の分光感度特性に応じて、発光波長が選択されるが、ここでは、露光装置１１と同じ波長設定とし、波長６６０ｎｍのＬＥＤを採用した。
【００３５】
中間転写ベルト１２は、駆動ローラ１４、二次転写対向ローラ７、テンションローラ１６、及び一次転写ローラ４に掛け渡して支持され、矢印Ｒ２方向に回転する。
【００３６】
中間転写ベルト１２は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂又は各種ゴムにカーボンブラック等の導電剤を適当量含有させた材料で無端状に形成される。中間転写ベルト１２の体積抵抗率は、５〜１×１０１０Ωｃｍに調整され、厚みは０．１ｍｍに設定される。
【００３７】
中間転写ベルト１２上の駆動ロ−ラ１４との対向位置には、トナ−像濃度を測定する正反射型の光学式センサ１０が搭載されている。
【００３８】
二次転写ローラ８は、中間転写ベルト１２を介して二次転写対向ローラ７に圧接して、中間転写ベルト１２と二次転写ローラ８との間に二次転写部Ｔ２を形成する。
【００３９】
電源Ｄ２は、二次転写対向ローラ７に正極性の定電圧を印加して、接地電位に接続された二次転写ローラ８との間に転写電界を形成する。中間転写ベルト１２に担持されたトナー像は、転写電界に応答して、二次転写部Ｔ２へ給送されて挟持搬送される記録材へ二次転写される。
【００４０】
トナー像が転写された記録材は、その後、図示しない定着装置に搬送されて、熱、圧力を与えることで、表面にトナ−像が定着された後に、定着装置から機外へと排出される。
【００４１】
ベルトクリーニング装置１７は、クリーニングブレードを中間転写ベルト１２に摺擦して、二次転写部Ｔ２を通過した中間転写ベルト１２に付着した転写残トナーを除去する。
【００４２】
不図示のスタートスイッチがオン操作されると、作像プロセスが実行される。画像形成装置１００をデジタル複写機として使用する場合には、不図示の原稿台にセットされた原稿をカラー画像読取装置により読み取る。そして、読み取り信号を処理回路により、デジタル画像信号に変換してメモリに一時的に蓄積し、蓄積したデジタル画像信号に基づいて、露光装置１１の発光信号が生成される。一方、画像形成装置１００をプリンタとして使用する場合、外部から入力されるデジタル画像信号に基づいて露光装置１１の発光信号が生成される。
【００４３】
ここでは、デジタル処理された画像信号を、バックグランドイメ−ジ露光によって、画像露光した場合の電位補正方法を一例として説明している。この方式は、アナログ方式と同じく、非画像部を露光して静電像を形成し、正規現像方式を用いてトナ−像が形成される方式である。しかし、本発明は、バックグラウンド露光に限らず、一般的に用いられるイメ−ジ像露光部にトナ−を現像する反転現像方式であっても何ら問題はない。
【００４４】
＜帯電装置＞
帯電装置２は、放電ワイヤ２ａに直流の高圧電圧を印加することで、放電ワイヤ２ａの周囲にコロナ放電を発生して空気の気体分子を電離してイオン化する。そして、イオン化した荷電粒子がシールドケース２ｃの開口に向かって移動する際に、他の気体分子に運動エネルギーを与えてイオン化した荷電粒子をシールドケース２ｃの開口部へ案内させる。荷電粒子は、シールドケース２ｃの開口に設けられたグリッド電極２ｂの隙間を通過して感光ドラム１の表面に照射して帯電させる。シールド電極の一例であるシールドケース２ｃは、導電性材料の一例であるアルミニウム板で、感光体側を開口させた箱状に形成されている。
【００４５】
感光ドラム１の表面に対する荷電粒子の照射量を制御するためにグリッド電極２ｂが配置されている。バイアス印加手段（２２、２３）がコロナ帯電器に帯電バイアスを印加する。バイアス印加手段（２２、２３）がグリッド電極２ｂに印加する帯電バイアスを調整することで、放電ワイヤ２ａで発生した放電電流のうち、シ−ルドケース２ｃへ向かう電流と感光ドラム１の表面へ向かう電流との割合が制御される。そして、放電ワイヤ２ａを通じた放電量と、グリッド電極２ｂへ印加するバイアス電圧と、感光ドラム１の回転速度とによって、感光ドラム１の表面が所定の帯電電位（ＶＤ）まで二次元的に一様に帯電される。
【００４６】
＜比較例の帯電装置＞
図１９は比較例の帯電装置の等価回路図である。図１９の等価回路は、直流電圧を、放電ワイヤ２ａに印加した場合に、帯電装置２内及び帯電装置２から感光ドラム１へ流れる電流をＤＣ成分のみであると仮定し、抵抗のみでモデル化している。この等価回路は、帯電極性を、＋の場合について記載している。
【００４７】
図１９に示すように、放電ワイヤ２ａの印加電圧は定電流制御されており、印加された定電流（＝放電電流Ｉｐ）は、下記４種類の空間抵抗及び電流で表すことができる。
（１）放電ワイヤ２ａとシ−ルドケース２ｃとの間の抵抗Ｒｐｓを流れる電流Ｉｐｓ
（２）放電ワイヤ２ａとグリッド電極２ｂとの間の抵抗Ｒｐｇを流れる電流Ｉｐｇ
（３）グリッド電極２ｂの開口部を通じた放電ワイヤ２ａと感光ドラム１との間の抵抗Ｒｐｄを流れる電流Ｉｐｄ
（４）グリッド電極２ｂと感光ドラム１との間の抵抗Ｒｇｄを流れる電流Ｉｇｄ
【００４８】
このとき、帯電装置２から感光ドラム１に流れて感光ドラム１の帯電に寄与する電流Ｉｄｒは式（１）で示せる。
Ｉｄｒ＝Ｉｐｄ＋Ｉｇｄ  ・・式（１）
【００４９】
放電電流Ｉｐは、放電電流としてシ−ルドケース２ｃ、グリッド電極２ｂ、及び感光ドラム１の３方向に分流されるので式（２）で示せる。
Ｉｐ＝Ｉｐｓ＋Ｉｐｇ＋Ｉｐｄ  ・・式（２）
【００５０】
放電ワイヤ２ｂからグリッド電極２ｂに流れ込んだ放電電流は、グリッド電極２ｂに接続された電源と感光ドラム１とに分流されるので式（３）で示せる。
Ｉｇ＝Ｉｐｇ−Ｉｇｄ  ・・式（３）
【００５１】
グリッド電極２ｂとシ−ルドケース２ｃとへ流れ込んだ放電電流は、最終的にグリッド電極２ｂに接続された電源へ流れ込むので式（４）で示せる。
Ｉｇｓ＝Ｉｐｓ＋Ｉｇ  ・・式（４）
【００５２】
従って、式（１）〜（４）から式（５）、（６）が導かれる。
Ｉｄｒ＝Ｉｐ−（Ｉｐｓ＋Ｉｐｇ−Ｉｇｄ）  ・・式（５）
＝Ｉｐ−（Ｉｐｓ＋Ｉｇ）
＝Ｉｐ−Ｉｇｓ  ・・式（６）
【００５３】
式（６）は、一般的に、良く用いられる関係式である。放電ワイヤ２ａの放電電流Ｉｐと、グリッド電極２ｂとシ−ルドケース２ｃとを同電位にした際の電源の出力電流Ｉｇｓとを実測して加算することで、感光ドラム１を帯電する電流Ｉｄｒが求められる。
【００５４】
帯電装置２の帯電効率ηは式（７）で示される。
η＝（Ｉｐ−Ｉｇｓ）／Ｉｐ
＝Ｉｄｒ／Ｉｐ  ［％］  ・・式（７）
【００５５】
以上が、コロナ帯電装置における、抵抗モデルを用いた場合の等価回路モデルである。
【００５６】
＜実施例１＞
図３は実施例１の帯電装置の構成の説明図、図４は帯電装置の等価回路図である。図３中、（ａ）は感光ドラム回転方向断面図、（ｂ）は長手方向断面図である。
【００５７】
図３の（ａ）に示すように、帯電装置２は、放電ワイヤ２ａを囲んで断面略コ字型のシールドケース２ｃを配置し、シールドケース２ｃの開口部にグリッド電極２ｂを配置している。シールドケース２ｃは、図１に示す感光ドラム１の軸方向に沿って配設され、感光ドラム１に対向する部位に開口が設けられている。シールドケース２ｃの高さは３０ｍｍ、内面の幅は５６ｍｍである。シールドケース２ｃの背面には、長手方向に沿って不図示の背面開口部が開設されている。
【００５８】
図３の（ｂ）に示すように、放電ワイヤ２ａは、シールドケース２ｃの長手方向の両端に設けられた支持部材に支持されて、シールドケース２ｃの内側に張架される。放電ワイヤ２ａの材質は、表面を酸化させた市販の直径６０μｍの酸化膜タングステン線を用いている。
【００５９】
放電ワイヤ２ａには、直流高圧電圧Ｖｐを印加する高圧電源２１が接続されている。高圧電源２１は、定電流制御された直流高電圧Ｖｐを出力して、２本の放電ワイヤ２ａに放電電流Ｉｐを供給している。ここでは、放電ワイヤ２ａに印加する定電流（＝放電電流Ｉｐ）＝１６００μＡである。
【００６０】
放電ワイヤ２ａとグリッド電極２ｂとの距離は８．０ｍｍに設定される。グリッド電極２ｂは、図１に示す感光ドラム１の表面との距離が１．２５±０．２５ｍｍの範囲に収まるように、感光ドラム１の表面とほぼ平行に配置されている。
【００６１】
放電ワイヤは、感光体表面の母線にほぼ平行に配設され、感光体からの距離が、ほぼ一定の所定距離に維持されている。
【００６２】
これら放電ワイヤ、グリッド電極、シ−ルド電極には、図２に示すようなバイアス電圧が印加される。図２は、グリッド電極とシ−ルド電極を同電位にした場合の図でについて説明する。別な方式として、グリッド電極とシ−ルド電極のバイアス設定値を異なる関係する構成もあるが、ここでは説明を省略する。
【００６３】
図３の（ｂ）を参照して（ｃ）に示すように、グリッド電極２ｂは、シールドケース２ｃの開口を塞ぐように、図中上方に位置する感光ドラム１と対向して配置される。
【００６４】
グリッド電極２ｂは、カーボン粒子を分散して導電性を持たせた直径１００μｍのナイロン線を、絶縁板２ｆでシールドケース２ｃから浮かせた端子板２ｅのピン２ｇに周回させて１ｍｍ間隔で張設している。ナイロン線の抵抗値は、１×１０４〜１０８程度の範囲で適時設定が可能であるが、ここでは、１×１０６〜１０８Ωの抵抗値範囲に設定されたナイロン線を用いている。これにより、グリッド電極２ｂは、シールド電極の長手方向の側面からは電気的に絶縁されて中抵抗性材料で形成された抵抗体であり、実施例１では長手方向の抵抗値が１×１０７Ωとなっている。
【００６５】
グリッド電極２ｂは、放電ワイヤ２ａと平行に張設され、グリッド電極２ｂの各ナイロン線の奥側端部及び各ナイロン線の側面が放電ワイヤ２ａに沿ったシールドケース２ｃの側面部分から離間して絶縁されている。このため、放電ワイヤ２ａに沿った方向の電位傾斜を形成してもシールドケース２ｃに電流が流れて電位傾斜が崩れることがない。
【００６６】
なお、グリッド電極２ｂは、導電性のナイロン線には限定されず、通常のＳＵＳ板に、エッチング処理をして、開口部を所定のパターニングで開口させた電極板を用いてもよい。電極板の表面に抵抗体の粒子や、樹脂部材を塗布したものでもよく、電極板の材料や構成を変更しても何ら問題はない。
【００６７】
図３の（ｂ）に示すように、シールドケース２ｃとグリッド電極２ｂの手前側端部とは一体に短絡されて、定電圧のグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）を印加する高圧電源２２が接続されている。高圧電源２２は、シールドケース２ｃとグリッド電極２ｂの手前側とを一定電位に保持する。
【００６８】
グリッド電極２ｂの奥側端部は、定電圧のグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）を印加して一定電位に保持する高圧電源２３が接続されている。高圧電源２３は、グリッド電極２ｂに長手方向の電流を流して電流値と抵抗とを乗じた電位傾斜を形成する。高圧電源２３は、グリッド電極２ｂの奥側端部に、手前側端部のグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）とは異なるグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）を定電圧で印加可能である。
【００６９】
グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）及びグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）は、それぞれ独立に０Ｖ〜９００Ｖの範囲で可変に設定される。グリッド電極２ｂを抵抗体とし、グリッド電極２ｂの両端部に異なる電圧を印加してグリッド電極２ｂに長手方向の電流を流すことにより、グリッド電極２ｂの長手方向の各位置の間に電位差を持たせ、グリッド電極２ｂに長手方向の電位傾斜を形成する。
【００７０】
ここで、実施例１で記載している両端部の「端部」とは、最大画像領域の端部のことを示している。さらに、完全に「端部」ではなくとも、電位、画像濃度の傾きを測定可能な位置であればよいので、端部近傍であってもかまわない。
【００７１】
また、手前側端部、及び、奥側端部とは、感光ドラム１の母線方向に対する最大画像領域の端部の外側近傍を示している。手前、奥において異なるバイアス（高圧）を印加するグリッド電極２ｂの端子は、最大画像領域の外側に配置すればよく、最大画像領域の端部近傍であればよい。
【００７２】
グリッド電極２ｂの抵抗値は、放電ワイヤ２ａから、シ−ルド電極２ｃ及びグリッド電極２ｃへ流れ込む電流を制御するために、１×１０４〜１０９Ωの範囲で設定することが可能である。グリッド電極の抵抗２ｂは、帯電装置２の幅や、放電ワイヤ２ａに印加する定電流（放電電流Ｉｐ）によって、適時適正な電流値を設定すればよく、その抵抗値は、固定されるものではない。
【００７３】
実施例１の帯電装置２は、幅５６ｍｍ、放電電流１６００μＡ、放電ワイヤ・グリッド電極距離８ｍｍ、放電ワイヤ・シ−ルドケース距離１４ｍｍである。２５度Ｃ６０％ＲＨの環境条件でグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）＝９００Ｖで帯電装置２を運転したとき、Ｖｐ＝９．５ｋＶであった。
【００７４】
図４に示すように、グリッド電極２ｂの手前側及びシールドケース２ｃからグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）へ流れ込む電流をＩｇｓ（Ｆ）とし、グリッド電極２ｂの奥側からグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）へ流れ込む電流をＩｇ（Ｒ）とする。放電ワイヤ２ａの印加電圧をＶｐとし、放電ワイヤ２ａの放電電流をＩｐとし、グリッド電極２ｂの印加電圧をＶｇｒｉｄとし、グリッド電極２ｂを通じて感光ドラム１に流れる電流をＩｄｒとし、グリッド電極２ｂの張設方向の抵抗値をＲｇとする。
【００７５】
このとき、放電ワイヤ２ａからグリッド電極２ｂ及びシ−ルドケース電極２ｃへ流れる電流Ｉｇｓは下式となる。
Ｉｇｓ＝Ｉｇｓ（Ｆ）＋Ｉｇ（Ｒ）＝１０００［μＡ］
【００７６】
放電ワイヤ２ａとグリッド電極２ｂ及びシ−ルドケース電極２ｃとの間の空気層の抵抗Ｒｇｓは、電流Ｉｇｓから下式となる。
Ｒｇｓ（ｍａｘ）＝（Ｖｐ−Ｖｇｒｉｄ）／Ｉｇｓ
＝９．５ｋＶ−０．９ｋＶ／１０００μＡ
＝８．６×１０６［Ω］
【００７７】
実施例１の帯電装置２は、グリッド電極２ｂの抵抗値Ｒｇを、空気層の抵抗値Ｒｇｓ（ｍａｘ）と同程度に設定して、１×１０６〜１０８［Ω］としている。このような抵抗値に設定することにより、グリッド電極２ｂの両端に異なる電圧値を設定して電位差を形成し、電位傾斜による長手方向の帯電電位の傾き補正が可能となる。
Ｒｇ＞（Ｖｐ−Ｖｇｒｉｄ）／（Ｉｐ−Ｉｄｒ）
【００７８】
図４に示すように、グリッド電極２ｂを抵抗体として両端部に異なるバイアスを印加することで、グリッド電極２ｂには、両端部の電圧差を連絡するように、張設方向の電位傾斜が形成される。張設方向の各位置でグリッド電極２ｂの電位が異なるため、放電ワイヤ２ａから感光ドラム１へ流れる電流値は、グリッド電極２ｂの各位置の電位に応じた値となる。
【００７９】
なお、グリッド電極２ｂの抵抗値は、１×１０６〜１０８［Ω］の範囲に限られたものではない。帯電装置２のサイズや構成、放電ワイヤ２ａに印加する定電流（放電電流Ｉｐ）によって空気層の抵抗Ｒｇｓが変化するため、空気層の抵抗Ｒｇｓに応じて適時最適化すればよい。
【００８０】
また、感光ドラム１の帯電に寄与するドラム電流Ｉｄｒは下式となる。
Ｉｄｒ＝Ｉｐ−Ｉｇｓ
【００８１】
このため、放電ワイヤ２ａからグリッド電極２ｂ及びシ−ルドケース電極２ｃへ流れる電流Ｉｇｓを少なくして、ドラム電流Ｉｄｒをより多くするために、グリッド電極２ｂの抵抗値を実施例１よりも大きく設定してもよい。
【００８２】
＜暗部電位の傾き補正方法＞
図５はグリッド電極に電位傾斜を形成しない状態での感光ドラム帯電電位分布の説明図、図６はグリッド電圧に電位傾斜を形成しない状態でのグリッド電圧と感光ドラム帯電電位との関係の説明図である。図７はグリッド電極に電位傾斜を形成した場合の感光ドラム帯電電位の説明図である。
【００８３】
本例では、感光ドラム１の表面電位分布の検出は、現像装置３を取り外した位置（現像位置）に検出手段の一例である電位センサを設置し、このように設置した電位センサによって検出した。なお、感光ドラム１の表面電位分布を検出するための電位センサの設置位置としては、感光ドラム１の回転方向において帯電装置２（コロナ帯電器）が設置された位置から一次転写部Ｔ１までの間であれば構わない。例えば、中間転写ベルト１２を取り外すことで、一次転写部Ｔ１に相当する位置に電位センサを設置しても構わない。
【００８４】
図５は、図４に示すグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）の条件で得られた感光ドラム１の帯電電位を示している。測定手段として、表面電位センサ１３を該当位置へ取り付けて物理量の一例である電位を測定した。図６は、図５のデ−タを、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）に対する暗部電位ＶＤ電位の変化として整理した線図である。
【００８５】
図４を参照して図５に示すように、グリッド電極２ｂに電位傾斜を形成しない場合、感光ドラム１の母線方向で帯電電位（暗部電位ＶＤ）が約４０Ｖ程度傾いている。
【００８６】
図４を参照して図６に示すように、グリッド電圧に応じて、感光ドラムの軸方向の各位置における帯電電位（暗部電位ＶＤ）が異なる。グリッド電極２ｂの長手方向で同じグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）を用いる場合は、帯電電位が傾いている。しかし、グリッド電極２ｂの長手方向の両端で、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）を異ならせれば、このような暗部電位ＶＤの傾きを補正可能である。感光ドラム１の暗部電位ＶＤの目標値を５００Ｖとするとき、Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝８００Ｖ、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）＝７４０Ｖと設定することで、電位の手前と奥側の傾き補正を実施することが可能となる。感光ドラム１の帯電電位ＶＤの目標値を５００Ｖとするとき、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝８００Ｖ、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）＝７４０Ｖが選択される。
【００８７】
グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）＝８００Ｖの場合とグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝８００Ｖ、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）＝７４０Ｖの場合との比較を表１及び図７に示す。
【００８８】
【表１】
2009265397.tif 000003
【００８９】
図４を参照して図７に示すように、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝８００Ｖ、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）＝７４０Ｖに設定することで、感光ドラム１の手前側と奥側とにおける暗部電位ＶＤの傾き補正を実施できる。
【００９０】
このように、グリッド電極２ｂの両端部に印加するバイアスを変更することで、感光ドラム１の手前側と奥側における暗部電位ＶＤの差をほぼゼロにすることが出来る。つまり、感光ドラムの暗部電位ＶＤの傾き補正を適切に行うことができる。
【００９１】
ここで、本例では、感光ドラム１の手前側と奥側における暗部電位ＶＤの差が、少なくとも１０Ｖ（所定の目標値）以内に収まるように補正している。このように補正することにより、感光ドラム１の手前側と奥側におけるトナー像の濃度差を０．０５以内に収めることができ、画像濃度差をほぼ無視できる程度にすることができるからである。
【００９２】
なお、感光ドラム１の手前側と奥側における暗部電位ＶＤの差が、５Ｖ（所定の目標値）以内に収まるように補正するのがより好ましい。この場合、感光ドラム１の手前側と奥側におけるトナー像の濃度差を０．０２５以内に収めることが可能となり、人間の目にとって画像濃度差を感じることが無くなる。
【００９３】
また、グリッド電極２ｂに電位傾斜を形成する方法は、グリッド電極２ｂの両端部に個別の電源を配置する構成には限定されない。共通の電源からグリッド電極２ｂの手前側端部と奥側端部とへ個別の電圧を供給してもよい。共通の電源に手前側端部を直接接続する一方、共通の電源から可変抵抗を用いて接地電位との間で抵抗分割した電位に奥側端部を接続してもよい。共通の電源から抵抗を介して奥側端部を接続し、奥側端部と接地電位との間にバリスタ、切り替え式のツェナーダイオード、可変抵抗等を配置して電位を調整可能にしてもよい。グリッド電極２ｂの両端に異なるバイアス電圧を印加した状態でシールドケース２ｃを接地電位に接続した構成でも実施可能である。
【００９４】
各構成に応じて、グリッド電圧に応じた帯電電位の特性が異なるので、適時、構成に応じたグリッド電圧と帯電電位との関係に基づいて、グリッド電極２ｂに長手方向の電位差を設定することで、同様に感光ドラム１の暗部電位ＶＤのばらつき補正が可能である。
【００９５】
＜実施例２＞
図８は実施例２の制御のフローチャート、図９はグリッド電圧と暗部電位との関係の説明図、図１０は制御用トナー像の説明図、図１１は制御用トナー像の現像コントラストの説明図である。図１２は現像コントラストと定着画像濃度の関係の説明図、図１３は暗部電位の傾き補正時に用いる制御用トナー像の説明図、図１４は等しい暗部電位の傾きで形成される定着濃度差の説明図である。図１５はグリッド電圧の調整の前後における暗部電位の測定結果の説明図、図１６は暗部電位の傾き補正の前後における画像濃度の傾きの説明図である。
【００９６】
実施例１では、感光ドラム１の長手方向の両端及び中央に表面電位センサ１３を配置して暗部電位ＶＤを個別に測定して、グリッド電極２ｂの長手方向の両端に電位差を設定する方法について説明した。
【００９７】
これに対して、実施例２では、図１の画像形成装置１００において感光ドラム１の長手方向の中央に表面電位センサ１３、トナー濃度センサ１５を配置して、感光ドラム１の長手方向の暗部電位ＶＤの傾きを補正する。
【００９８】
すなわち、グリッド電極の長手方向一端部に印加するバイアスを異ならせた条件下で記録材に複数の画像パターンを画像パターン形成する。複数の画像パターンの中から選択された１つを操作者が操作部を通じて入力すると、操作部を通じて入力された画像パターンを特定する情報に応じてグリッド電極の長手方向両端部に印加するバイアスが設定される。
【００９９】
図１を参照して図８に示すように、制御部１１０は、開始の動作を実行する（Ｓ１１）。まず、最初に、感光ドラム１、中間転写ベルト１２の回転動作を行い、帯電前露光装置６を点灯する。その後、グリッド電極２ｂの両端に同じ値のグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）＝５００Ｖを印加し、高圧が安定した状態となった時点で放電ワイヤ２ａに放電電流Ｉｐ＝１６００μＡを印加する。
【０１００】
制御部１１０は、電位制御の動作を実行する（Ｓ１２）。感光ドラム１の回転状態で、表面電位センサ１３（長手中央位置に配置）を駆動開始し、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）＝５００Ｖ条件での、感光ドラム１の暗部電位ＶＤを測定する。暗部電位ＶＤの測定は、感光ドラム１回転分の電位を測定して求めた平均値を、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）＝５００Ｖに対応する感光ドラム１の帯電電位としている。
【０１０１】
同様にして、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）＝７５０Ｖ、９００Ｖの条件でも、それぞれ暗部電位ＶＤを測定する。
【０１０２】
以上の動作を行うことで、図９に示すようなグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）と暗部ＶＤとの関係が得られ、この結果を制御部１１０の記憶部に記録する。
【０１０３】
その後、図９のデータから表面電位センサ１３を配置している感光ドラム１の中央位置の暗部電位ＶＤが５００Ｖとなるグリッド電圧値Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）＝７６０Ｖを計算する。そして、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）＝７６０Ｖへと変更する。
【０１０４】
次に、露光装置１１を作動させて感光ドラム１の全周全面にレーザー露光を行なう。このとき、レーザー露光量は、最大露光量Ｅｍａｘ＝０．５μＪ／ｃｍ２とし、その１００％、７５％、５０％、２５％の４段階に変化させる。暗部電位ＶＤの調整時と同じく、表面電位センサ１３を用いて感光ドラム１の１回転分の明部電位ＶＬを測定しながら、順次、レーザー光量を変更する。その後、各光量段階に対する明部電位ＶＬを制御部１１０の記憶部に記録する。
【０１０５】
次に、現像条件の調整を実行する（Ｓ１３、Ｓ１４）。通常電位制御（Ｓ１２）で設定した暗部電位ＶＤ＝５００Ｖの条件下で、現像電圧の直流電圧Ｖｄｃ、明部電位ＶＬを段階的に変更して、感光ドラム１に制御用トナー像（カラーパッチ）を形成する。
【０１０６】
図１０に示すように、感光ドラム１のトナー濃度センサ１５の位置に制御用トナー像（カラーパッチ）を形成して、トナー濃度センサ１５により制御用トナー像（カラーパッチ）の濃度を測定する。制御用トナー像の濃度及び形成条件を表２に示す。
【０１０７】
【表２】
2009265397.tif 000004
【０１０８】
図１１に示すように、画像形成装置１００では、暗部電位ＶＤの領域に負極性に帯電したトナーが付着し、明部電位ＶＬの領域に白地部が形成されて静電像が正規現像される。現像コントラストＶｃｏｎｔは、暗部電位ＶＤ−直流電圧Ｖｄｃで計算される。
【０１０９】
制御部１１０は、現像スリーブに印加する直流電圧Ｖｄｃを変更して、現像コントラストＶｃｏｎｔ＝０、４０Ｖ、１００Ｖ、１７５Ｖ、２００Ｖの５段階で３ｃｍ角程度の制御用トナー像を形成する。そして、トナー濃度センサ１５が、順次、各条件の制御用トナー像のトナ−濃度を測定する（Ｓ１３）。
【０１１０】
このとき、非画像部コントラスト（かぶり取り電圧）Ｖｂａｃｋは、直流電圧Ｖｄｃ−明部電位ＶＬの電位差で決定され、常に、非画像部コントラストＶｂａｃｋ＝１００Ｖとなるように通常電位制御（Ｓ１２）で明部電位ＶＬが設定される。非画像部コントラストＶｂａｃｋをこのように変更することで、制御用トナー像の静電像以外の領域に、不要なトナ−を消費しないようにしている。
【０１１１】
制御部１１０は、これらの現像コントラストＶｃｏｎｔを異ならせた制御用トナー像の濃度測定結果に基づいて、暗部電位ＶＤの傾き補正制御に用いる制御用画像像（図１３）の形成条件を設定する。予め制御部１１０内に記憶している定着画像の反射濃度と、中間転写ベルト１２上のトナー濃度センサ１０の濃度測定値との関係から、反射濃度Ｄ＝１．０となる現像コントラストＶｃｏｎｔを算出する（Ｓ１４）。
【０１１２】
通常の画像形成時は、Ｄ＝１．４となる現像コントラストＶｃｏｎｔを設定して制御用トナー像を形成するが、暗部電位ＶＤの傾き補正制御時は、Ｄ＝１．０となる現像コントラストＶｃｏｎｔを設定して制御用画像を形成する。
【０１１３】
図１２に示すように、実施例２では、定着濃度Ｄ＝１．４となる現像コントラストＶｃｏｎｔ＝１７５Ｖ、定着濃度Ｄ＝１．０となる現像コントラストＶｃｏｎｔ＝６５Ｖである。暗部電位ＶＤの傾き補正時には、通常の画像形成時の制御用トナー像よりも定着濃度Ｄの低い制御用画像を用いる。
【０１１４】
図１３に示すように、実施例２では、記録材に転写・定着した制御用画像の画像濃度を測定して暗部電位ＶＤの傾斜量を測定するので、定着濃度Ｄ＝１．０の画像のほうがグラデーションが明確で測定精度が高まる。通常画像形成時に形成されるよりも濃度目標の低い制御用トナー像を用いることで、感光ドラム１の帯電電位ムラを目立たせることができる。
【０１１５】
言い換えれば、現像特性は、長手方向に暗部電位ＶＤが傾いていたとしても、図１２に示すように１本の線として示される。しかし、暗部電位ＶＤが傾いていた場合、直流電圧Ｖｄｃと明部電位ＶＬの電位差を一定にしていると、直流電圧Ｖｄｃと暗部電位ＶＤとの間の現像コントラストＶｃｏｎｔに長手方向の傾斜が発生する。そして、図１３に示す記録材に転写・定着された制御用画像には、現像コントラストＶｃｏｎｔの傾斜に応じて感光ドラム１の長手方向の濃度差が形成される。
【０１１６】
図１４に示すように、このとき、定着濃度Ｄ＝１．４の領域よりも、定着濃度Ｄ＝１．０の領域の方が、現像コントラストＶｃｏｎｔの変化に対し、定着濃度Ｄの変化をより感度良く捕捉できる。
【０１１７】
図１５に示すように、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）＝７６０Ｖを補正する前に傾いていた暗部電位ＶＤを、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）に電位差を設定する。
【０１１８】
図１６に示すように、これにより、感光ドラム１の長手方向で、略均一な暗部電位ＶＤの分布を形成することが可能となる。グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）の補正の結果、補正前の定着濃度Ｄの傾きを、ほぼ均一な状態へと補正することが可能となる。
【０１１９】
図１を参照して図８に示すように、制御部１１０は、グリッド電極左右制御を行う（Ｓ１５）。図１３に示すように、Ａ３サイズ縦送りの画像内で、定着濃度Ｄ＝１．０の現像コントラストＶｃｏｎｔで奥側のグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）を変更した制御用画像を形成して１枚出力する。ここでは、便宜上、出力画像に合わせて、手前側（Ｆ）を右、奥側（Ｒ）を左と記載している。
【０１２０】
感光ドラム１の回転速度は、６６５ｍｍ／ｓｅｃである。グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）の高圧切り替え時間が１０〜５０ｍｓｅｃ必要なので、高圧切り替えの距離を３５ｍｍに設定して制御用画像の搬送方向長さを４５ｍｍとしている。
【０１２１】
ただし、制御用画像のパ−タンは、図１３の事例に固定されるものではなく、感光ドラムの回転速度や高圧切り替え時間に応じて、パターン数、画像サイズは最適化してもかまわない。
【０１２２】
図１３に示すように、出力された制御用画像を目視観察して、制御用画像の左右の濃度差（手前−奥）の濃度差が最も小さいと思われる条件の番号を選択する（Ｓ１６）。そして、図１に示す操作パネル１０８に表示させた濃度差調整モ−ド画面に番号を入力する（番号を選択する）ことにより、手前側及び奥側のグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）が決定される。このようにして、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）の電圧補正を実施した。
【０１２３】
その後、制御部１１０は、画像確認と再調整とを実行する（Ｓ１７）。再度、同じ制御用画像又は通常の画像形成条件のモ−ドで確認用の画像等を出力する。そして、出力画像に問題が無ければ（Ｓ１８のＹＥＳ）、調整を終了するが、問題があれば（Ｓ１８のＮＯ）、再調整することが可能である（Ｓ１６〜Ｓ１８）。
【０１２４】
このとき、図１に示す操作パネル１０８に表示させた再調整画面を通じて、ユーザーは、図１３に示す１〜５の画像パタ−ンの中から最も濃度均一性の高い画像パタ−ン「２」を選択する。これにより、操作手段グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）とグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）との間に、画像パタ−ン「２」に対応する５０Ｖの電位差ΔＶｇｒｉｄが自動的に設定される。つまり、操作パネル１０８の手動操作を通じて、グリッド電極２ｂの電位傾斜を設定可能である。
【０１２５】
この場合、電位差ΔＶｇｒｉｄ＝５０Ｖで再出力した後に濃度差の解消が不十分な場合に備えて、さらなる電位差ΔＶｇｒｉｄ＝５０Ｖの追加調整を操作パネル１０８を通じてできる機能を搭載している。このような追加調整機能により、電位差ΔＶｇｒｉｄ＝５０Ｖの電位差制御値に対し、ユーザー又はサービスマンが微調整可能な構成を搭載している。
【０１２６】
以上のような構成にすることにより、画像の濃度に応じて、適時、暗部電位ＶＤの傾きに起因する画像濃度差を、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）の電位差調整によって行なうことができる。
【０１２７】
＜実施例３＞
図１７は実施例３の制御のフローチャートである。実施例３では、実施例２で濃度の傾き調整が不十分な場合や、感光ドラム１の帯電電位以外の要因で画像濃度の傾きが発生している場合にも対応し、画像形成装置１００が自動的に画像濃度の傾き補正を行なう。
【０１２８】
実施例２では、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）とグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）とに電位差を持たせた条件で制御用画像を出力し、操作パネル１０８から、ユーザーが調整する構成であった。これに対して、実施例３では、複写機のように原稿画像を読み取る画像読取装置（不図示）を備えた画像形成装置１００において、画像読取装置を用いて制御用画像のグラデーションを自動判定する。これにより、出力した制御用画像（図１３）をユーザーが目視して画像濃度の傾きを判断し、調整値を入力するという作業が必要でなくなる。
【０１２９】
すなわち、グリッド電極の長手方向一端部に印加するバイアスを異ならせた条件下で複数の画像パターンを画像パターン形成する。複数の画像パターンの画像濃度を画像濃度検出手段で検出して、検出手段の出力に応じてグリッド電極の長手方向両端部に印加するバイアスを設定する。
【０１３０】
実施例３では、画像形成装置１００に付設された画像読取装置を用いることで、図１３に示す制御用画像を自動的に読み取り、グリッド電極２ｂに設定する張設方向の電位差ΔＶｇｒｉｄを自動的に設定する。制御部１１０の演算部が制御用画像の左右の濃度差を自動的に計算し、再度調整を必要としないグリッド電極２ｂの手前側と奥側との電位差ΔＶｇｒｉｄに設定できる制御構成としている。これにより、感光ドラム１の暗部電位ＶＤの傾き補正制御の便利性をさらに向上させることができる。
【０１３１】
実施例３では、実施例２と同じく、感光ドラム１の長手方向の中央位置に表面電位センサ１３を１つ備えた構成を用いている。
【０１３２】
実施例３では、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）に電位差ΔＶｇｒｉｄを付けて図１３に示す制御用画像（テストパターン）を出力するまで（Ｓ１１〜Ｓ１５）は、実施例２と同じであるため、説明を省略する。
【０１３３】
制御部１１０は、画像読取装置を制御して制御用画像（図１３）から手前側の濃度Ｄ（Ｆ）と奥側の濃度Ｄ（Ｒ）とを読み取り、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）との関係を求める（Ｓ２２）。読み取り及び演算結果を表３に示す。
【０１３４】
【表３】
2009265397.tif 000005
【０１３５】
この結果、濃度差０．０５以下となる表３中の条件「２」が制御部１１０によって選択される（Ｓ２４）。実施例２と同様に、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）に、電位差ΔＶｇｒｉｄ＝５０Ｖが自動的に設定される。調整後のテスト画像出力（Ｓ１７）及び操作パネル１０８を通じた再調整の手順（Ｓ１８のＮＯ、Ｓ１６）については実施例２と同様である。
【０１３６】
このようにして、手前側の濃度Ｄ（Ｆ）と奥側の濃度Ｄ（Ｒ）との濃度差が０．０５以下となる条件が自動的に選択されて、奥側のグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）を手前側よりも５０Ｖ小さく制御する条件が選択される。これにより、実施例２よりも簡単な構成で、グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）調整を自動調整できる仕組みを得ることができる。
【０１３７】
＜実施例４＞
図１８は実施例４の制御のフローチャートである。
【０１３８】
実施例１、２、３では、図１３の制御用画像に暗部電位ＶＤの傾きに起因する画像濃度Ｄの傾きが発生した場合に、グリッド電極２ｂの手前側と奥側との電位差ΔＶｇｒｉｄが調整される制御を説明した。これに対して、実施例４では、予め、画像形成装置１００内で、感光ドラム１の手前側と奥側との暗部電位ＶＤ及びトナー像の濃度Ｄの傾斜が自動的に検知されて補正される制御を説明する。
【０１３９】
すなわち、画像搬送体の回転軸線方向両端部の電位を検出し、検出出力に応じてグリッド電極の長手方向両端部に印加するバイアスを設定する。
【０１４０】
図１に示すように、実施例４では、感光ドラム１の長手方向の手前側と奥側とに対向させてそれぞれ表面電位センサ１３Ｆ、１３Ｒを配置して、暗部電位ＶＤを個別に測定する。表面電位センサ１３Ｆ、１３Ｒは、感光ドラム１の長手中心に対して±１３０ｍｍの位置に配置される。
【０１４１】
また、感光ドラム１の長手方向の両端にそれぞれトナー濃度センサ１５Ｆ、１５Ｒを配置して、感光ドラム１の手前側と奥側とに形成された一対の制御用トナー像（カラーパッチ）の濃度を個別に測定する。トナー濃度センサ１５Ｆ、１５Ｒは、現像装置３と一次転写部Ｔ１との間で、表面電位センサ１３Ｆ、１３Ｒの位置に対応する感光ドラム１の長手方向位置に対向配置される。
【０１４２】
また、トナー濃度センサ１０Ｆ、１０Ｒは、表面電位センサ１３Ｆ、１３Ｒの位置に対応する中間転写ベルト１２の幅方向位置に対向配置される。
【０１４３】
図１を参照して図１８に示すように、制御部１１０は、開始の動作を実行する（Ｓ３１）。感光ドラム１、中間転写ベルト１２を起動して帯電前露光装置６を点灯し、グリッド電極２ｂの両端に同じ値のグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）＝５００Ｖを印加し、放電ワイヤ２ａに放電電流Ｉｐ＝１６００μＡを印加する。
【０１４４】
制御部１１０は、通常電位制御の動作を実行する（Ｓ３２）。グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）＝５００Ｖ、７５０Ｖ、９００Ｖの各条件で、表面電位センサ１３Ｆ、１３Ｒにより感光ドラム１の暗部電位ＶＤを測定する。制御部１１０は、取得したグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）と暗部電位ＶＤとの関係から暗部電位ＶＤの平均値が５００Ｖとなるグリッド電圧値Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）＝Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）を計算してグリッド電極２ｂに印加する。
【０１４５】
次に、露光装置１１を作動させて感光ドラム１の全周に一様なレーザー露光を行なう。レーザー露光量を４段階に変化させて表面電位センサ１３Ｆ、１３Ｒを用いて感光ドラム１の明部電位ＶＬを測定し、測定結果に基いてレーザー露光量を設定する。
【０１４６】
制御部１１０は、表面電位センサ１３Ｆ、１３Ｒを用いて手前側の暗部電位ＶＤ（Ｆ）と奥側の暗部電位ＶＤ（Ｒ）とを測定する（Ｓ３２）。そして、測定結果に基いてグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）の間に付与すべき電位差ΔＶｇｒｉｄを演算する（Ｓ３３）。グリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）と、暗部電位ＶＤ（Ｆ）、ＶＤ（Ｒ）との関係から、ＶＤ（Ｆ）＝ＶＤ（Ｒ）となるように、電位差ΔＶｇｒｉｄを決定する。
【０１４７】
制御部１１０は、演算された電位差ΔＶｇｒｉｄを付与してグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）を印加する（Ｓ３４）。このとき、図１８のフローチャートでは図示を省略しているが、手前側と奥側との暗部電位ＶＤを、調整後のグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）で再測定して、電位差ΔＶｇｒｉｄを再調整してもよい。
【０１４８】
次に、現像条件の調整を実行する（Ｓ３５、Ｓ３６）。電位差ΔＶｇｒｉｄを付与してグリッド電圧Ｖｇｒｉｄ（Ｆ）、Ｖｇｒｉｄ（Ｒ）を印加した状態で、現像電圧の直流電圧Ｖｄｃ、明部電位ＶＬを段階的に変更して、感光ドラム１に制御用トナー像（カラーパッチ）を形成する。実施例３と同じトナ−濃度を、現像コントラストＶｃｏｎｔを５段階に変更しながら、図１０に示す制御用トナー像を感光ドラム１の長手方向の二箇所に形成し、感光ドラム１上及び中間転写ベルト１２上で濃度測定する。
【０１４９】
このとき、現像コントラストＶｃｏｎｔに対する感光ドラム１上又は中間転写ベルト１２上で、暗部電位ＶＤの傾き補正後に制御用トナー像の濃度の傾きが発生しているか否かを確認する（Ｓ３７、Ｓ３８）。
【０１５０】
感光ドラム１上で、手前側の制御用トナー像と奥側の制御用トナー像との濃度差が大きい場合（Ｓ３７のＮＯ）、制御部１１０に接続された不図示の通信装置を介してサ−ビスサポートセンタ等へ自動的に通報する（Ｓ４１）。
【０１５１】
中間転写ベルト１２上で、手前側の制御用トナー像と奥側の制御用トナー像との濃度差が大きい場合（Ｓ３８のＮＯ）、制御部１１０に接続された不図示の通信装置を介してサ−ビスサポートセンタ等へ自動的に通報する（Ｓ４２）。
【０１５２】
濃度差が小さくて許容範囲にある場合（Ｓ３７のＹＥＳ、Ｓ３８のＹＥＳ）は、通常画像形成条件にて１７段階の濃度階調の制御用トナー像を形成して、中間転写ベルト１２上で濃度測定する（Ｓ３９）。最終的な記録材上の画像濃度の傾きは、中間転写ベルト１２上のトナー像濃度の傾き補正により補正が必要だからである。
【０１５３】
濃度差が小さくて許容範囲にある場合（Ｓ４０のＹＥＳ）は、調整を終了するが、許容範囲を外れている場合（Ｓ４０のＮＯ）、ＶＤ（Ｆ）＝ＶＤ（Ｒ）の関係を少し崩して濃度Ｄ（Ｆ）＝濃度Ｄ（Ｒ）とする補正を実行する（Ｓ４３）。濃度の高かった中間転写ベルト１２上のトナー濃度センサ１０Ｆ、１０Ｒによる濃度測定値と、調整した側のグリッド電圧の設定値とから、適正な濃度が得られるグリッド電圧を決定して、調整作業を終了する。
【０１５４】
なお、図１３に示す制御用画像を、実施例３と同じ方法で、濃度の高い側のグリッド電圧を変更して形成してもよい。このとき、図１３の制御用画像を形成してグリッド電圧の電位差の再調整を実施する段階で、所定の濃度補正量リミッタを設けてもよい（例えばΔＤ＞０．３以上に設定する）。そして、所定濃度差以下の場合は、グリッド電圧の傾斜で自動補正をする。しかし、電位傾き以外の要因の場合、サ−ビスメンテナンスされるまでの期間は、濃度傾き補正ができる範囲で濃度補正を実行し、通報によるサ−ビスコ−ルで対応する仕組みを持たせることも可能である。
【０１５５】
実施例１〜４は、感光体の帯電手段としてコロナ放電を用いた帯電装置を搭載した複写機、プリンタなどの電位写真方式の画像形成装置に利用される。そして、帯電装置のグリッド電極に長手方向で電位差を持たせて、感光体の表面電位の傾き補整を実施することにより、感光体上の表面電位の電位ムラを低減させる。感光ドラム１の暗部電位ＶＤの傾き調整による、画像濃度の傾き補正を搭載することで、より安定した状態で画像形成装置１００を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】感光ドラムの構成の説明図である。
【図３】実施例１の帯電装置の構成の説明図である。
【図４】帯電装置の等価回路図である。
【図５】グリッド電極に電位傾斜を形成しない状態での感光ドラム帯電電位分布の説明図である。
【図６】グリッド電圧に電位傾斜を形成しない状態でのグリッド電圧と感光ドラム帯電電位との関係の説明図である。
【図７】グリッド電極に電位傾斜を形成した場合の感光ドラム帯電電位の説明図である。
【図８】実施例２の制御のフローチャートである。
【図９】グリッド電圧と暗部電位との関係の説明図である。
【図１０】制御用トナー像の説明図である。
【図１１】制御用トナー像の現像コントラストの説明図である。
【図１２】現像コントラストと定着画像濃度の関係の説明図である。
【図１３】暗部電位の傾き補正時に用いる制御用トナー像の説明図である。
【図１４】等しい暗部電位の傾きで形成される定着濃度差の説明図である。
【図１５】グリッド電圧の調整の前後における暗部電位の測定結果の説明図である。
【図１６】暗部電位の傾き補正の前後における画像濃度の傾きの説明図である。
【図１７】実施例３の制御のフローチャートである。
【図１８】実施例４の制御のフローチャートである。
【図１９】比較例の帯電装置の等価回路図である。
【符号の説明】
【０１５７】
１  感光体（感光ドラム）
２  帯電装置
２ａ  放電ワイヤ
２ｂ  グリッド電極
２ｃ  シールド電極（シールドケース）
３  現像装置
４  一次転写ローラ
６  帯電前露光装置
１１  露光装置
１０、１３、１５、１０Ｆ、１０Ｒ、１３Ｆ、１３Ｒ、１５Ｆ、１５Ｒ  測定手段、光学式センサ（表面電位センサ、トナー濃度センサ）
１２  中間転写ベルト
２１、２２  電源手段（高圧電源）
１００  画像形成装置
１０８  操作手段（操作パネル）
１１０  制御手段（制御部）
１１１  画像読取装置
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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