(57)【要約】【課題】高解像度であり、高画質の画像を安定して形成することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】露光手段を駆動して、同一露光量、且つ、異なる解像度で感光体上に電位パターンを形成し、形成した前記電位パターンの電位を電位センサで検知するとともに、異なる解像度の前記電位パターン間で、前記電位センサの出力が一致した点における電位を形成する前記露光手段の露光量を基準露光量として設定する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体、該感光体を帯電する帯電手段、帯電された前記感光体をドット露光する露光手段、露光した前記感光体を現像する現像手段及び露光した前記感光体の表面電位を検知する電位センサを有する画像形成装置において、
前記露光手段を駆動して、異なる解像度で前記感光体上に電位パターンを形成し、前記電位パターンが形成された前記感光体の電位を前記電位センサで検知するとともに、
検知した前記電位センサの出力が、異なる前記解像度、且つ、同一露光量の露光による前記電位パターンの電位間で一致した点における前記露光手段の露光量を基準露光量として設定する露光設定手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電位パターンは、前記解像度に対応するラインパターンからなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記露光設定手段は、前記露光手段を駆動する駆動パルスのデューティ比を変えて前記露光量を変えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記露光設定手段は、前記基準露光量として設定される前記露光量を前記デューティ比で設定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記解像度は、最高解像度を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電位パターンは、中間調濃度に対応するものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記帯電手段、前記露光手段及び前記現像手段による帯電、露光及び現像によって形成されたトナー像パターンの濃度を検知する濃度センサ、並びに
前記トナー像パターンを検知した前記濃度センサの出力に基づいて、トナー像作像条件を設定するトナー像作像条件設定手段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記トナー像作像条件設定手段は、前記帯電手段を制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記トナー像作像条件設定手段は、前記現像手段における現像バイアスを制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記トナー像作像条件設定手段は、最高濃度の画像を形成するためのトナー像作像条件を設定することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真プロセスにより記録材上に画像を形成する画像形成装置に関し、特に、高画質の画像を安定して出力する画像安定化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスでは、帯電、露光及び現像により像担持体上にトナー像を形成し、転写によりトナー像を記録材に転写して記録材上に画像が形成される。
【０００３】
帯電、露光及び現像の各プロセスは相互に関連しており、高画質の画像を安定して形成するには、各プロセス個々の制御と同時にプロセス間の関連を制御する必要がある。
【０００４】
高画質を安定して出力するための画像安定化制御は、大きく分けて露光量設定制御と現像性設定処理に分けられる。
【０００５】
露光量設定制御の一つとして、像担持体の表面電位を電位計で測定し、測定結果を用いて露光量を制御するものがある。
【０００６】
露光を受けた像担持体の電位設定に関しては、特許文献１に記載の技術がある。
【０００７】
特許文献１では、中間調濃度の画像が形成される中間電位が、像担持体の全露光電位と現像電位との間の電位ギャップに対して所定の関係となるように露光量を設定することが提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１９１８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示されている従来技術においては、感光体の電位測定を一様なレベルにある感光体電位を測定することにより行っている。
【０００９】
しかしながら、このような一様なレベルにある電位を測定したのでは、デジタル画像形成においては、画質制御に不十分である。特に、高解像度、且つ、高画質の画像を形成する画像形成プロセスに必要な画質制御を行うことができない。
【００１０】
デジタル画像形成においては、画像が画素の集合体として形成され、画素レベルの微視的な領域では、潜像電位及び画像濃度が高低のあるパターンに形成される。
【００１１】
このために、従来技術、即ち、特許文献１のように、微視的に一様なレベルの潜像を形成し、その電位を計測し、その結果に基づいて制御したのでは、解像力に影響のある感光体における感光層等の膜厚変化に対する画像安定化制御ができない。膜厚変化は解像力に影響するので、従来技術によっては、膜厚変化により解像力の変動に対する補正が有効に働かない。
【００１２】
また、従来技術では、画素単位で形成される電位差によって起こる感光層内の不安定な電荷移動により生ずる画像のにじみを防止することができない。
【００１３】
さらに、従来の画像安定化制御においては、帯電後であって露光前の高電位部と、最大露光量の露光を受けた部分の電位である低電位部と、現像バイアスのＤＣ成分とを相互に関連させて制御することが行われるために、中間電位は、画像形成装置の作動期間中一定ではなく、変動させる必要があるが、制御が複雑であるために適正な中間電位を設定することが困難である。
【００１４】
本発明は、デジタル画像形成において、中間電位を設定する従来技術における前記のような問題を解決することを目的とし、高解像度であり、高画質の画像を安定して形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的は、下記の発明により達成される。
【００１６】
１．感光体、該感光体を帯電する帯電手段、帯電された前記感光体をドット露光する露光手段、露光した前記感光体を現像する現像手段及び露光した前記感光体の表面電位を検知する電位センサを有する画像形成装置において、
前記露光手段を駆動して、異なる解像度で前記感光体上に電位パターンを形成し、前記電位パターンが形成された前記感光体の電位を前記電位センサで検知するとともに、
検知した前記電位センサの出力が、異なる前記解像度、且つ、同一露光量の露光による前記電位パターンの電位間で一致した点における前記露光手段の露光量を基準露光量として設定する露光設定手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１７】
２．前記電位パターンは、前記解像度に対応するラインパターンからなることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
【００１８】
３．前記露光設定手段は、前記露光手段を駆動する駆動パルスのデューティ比を変えて前記露光量を変えることを特徴とする前記１又は２に記載の画像形成装置。
【００１９】
４．前記露光設定手段は、前記基準露光量として設定される前記露光量を前記デューティ比で設定することを特徴とする前記３に記載の画像形成装置。
【００２０】
５．前記解像度は、最高解像度を含むことを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２１】
６．前記電位パターンは、中間調濃度に対応するものであることを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２２】
７．前記帯電手段、前記露光手段及び前記現像手段による帯電、露光及び現像によって形成されたトナー像パターンの濃度を検知する濃度センサ、並びに
前記トナー像パターンを検知した前記濃度センサの出力に基づいて、トナー像作像条件を設定するトナー像作像条件設定手段を有することを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２３】
８．前記トナー像作像条件設定手段は、前記帯電手段を制御することを特徴とする前記７に記載の画像形成装置。
【００２４】
９．前記トナー像作像条件設定手段は、前記現像手段における現像バイアスを制御することを特徴とする前記７に記載の画像形成装置。
【００２５】
１０．前記トナー像作像条件設定手段は、最高濃度の画像を形成するためのトナー像作像条件を設定することを特徴とする前記７〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２６】
本発明においては、高低のある電位パターンの平均電位を正確に測定した電位に基づいて画像形成条件を設定しているので、長期間に亘って高画質であり、所定の解像度を持った画像を安定して出力する画像形成装置が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
＜画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示し、複写機、ファクシミリ、プリンタの機能を有する、通称、複合機と呼ばれる装置を示す概略構成図である。
【００２８】
画像形成装置は、本体の上部に自動原稿送り装置ＡＤＦを有し、本体は、画像読取部１、画像形成部３、操作表示部４、給紙部５、排紙再給紙部６、及び、定着手段７等から構成されている。
【００２９】
自動原稿送り装置ＡＤＦは、原稿載置台１１に載置された原稿を原稿分離手段１２によって一枚ずつ原稿搬送手段１３に送り出し、原稿搬送手段１３は送られた原稿を原稿排紙手段１４に搬送し、原稿排紙手段１４は送られた原稿を原稿排紙台１５に排紙する。原稿は原稿搬送路に設けられた、画像読取部１の原稿画像読み取り位置であるスリット２１において読み取られる。
【００３０】
原稿両面の画像を読み取る場合には、一対のローラを有する原稿反転手段１６によって、第１面を読み取られた原稿を表裏反転して、再度、原稿搬送手段１３により搬送し、第２面の読み取りが行われる。読み取りが終了した原稿は原稿排紙台１５に排紙される。
【００３１】
画像読取部１は、原稿画像を読み取って画像データを得るための手段であり、スリット２１の位置において、ランプ２３１により光照射された原稿の反射光は、第１ミラーユニット２３と、第２ミラーユニット２４と、結像レンズ２５を経てライン状のＣＣＤである撮像素子２６に入射する。原稿の画像は撮像素子２６により読み取られる。
【００３２】
撮像素子２６から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換され、シェーディング補正、画像圧縮等の処理がなされて画像データとして保存される。
【００３３】
露光手段３３は、レーザダイオードを光源として有し、画像データで変調されたレーザビームが、帯電手段３２によって一様帯電されて回転している感光体３１を走査して、感光体３１上に原稿画像に対応した静電潜像を形成する。なお、露光手段３３の光源としては、画像データに基づいて感光体３１をドット露光する光源を用いることができ、レーザダイオードの他に、ＬＥＤアレイ、液晶、プラズマ等を用いることができる。
【００３４】
前記静電潜像は、画像形成部３の現像手段３４により反転現像されて、トナー画像が感光体３１上に形成される。
【００３５】
トナー形成のタイミングに対応して、手差し給紙部５５、もしくは、転写材である記録紙Ｓを収容するカセットやトレイを有する給紙部５からは、記録紙Ｓが給送され、搬送ローラ５６により搬送され、タイミングローラ３９によって感光体３１上に形成された前記トナー画像との位置合わせのための同期が取られて転写領域に送り出される。
【００３６】
転写領域において、感光体３１の表面に形成されたトナー画像は、転写手段３５により反対極性に帯電された記録紙Ｓに転写される。
【００３７】
トナー画像を担持した記録紙Ｓは、分離除電手段３６の作用により、感光体３１の表面から分離し、定着手段７に送られる。
【００３８】
定着手段７において、トナー像を担持した記録紙Ｓは、加熱ローラ７１と加圧ローラ７２により加熱加圧を受けながら搬送される。搬送の過程で加熱されたトナー画像が記録紙Ｓに定着される。定着後の記録紙Ｓは排出ローラ６３によって機外の排紙台６４に排出される。
【００３９】
なお、記録紙Ｓを表裏反転して排紙台６４に排出する場合には、切換ガイド６２により、記録紙Ｓを排紙再給紙部６に導き、記録紙Ｓをスイッチバックさせて排出ローラ６３に送る。
【００４０】
また、記録紙Ｓの両面に画像形成をする場合には、第１面の定着を終えた記録紙Ｓを、切換ガイド６２により排紙再給紙部６に導き、反転部６５にて反転させた後、給紙のための搬送路６６に送り出し、タイミングローラ３９に再休止する。
【００４１】
一方、記録紙Ｓへのトナー画像の転写を終えた感光体３１の表面は、クリーニング手段３７により残留トナーが除去される。
【００４２】
画像形成においては、矢印で示すように時計方向に回転する感光体３１に対して、帯電手段３２の帯電及び露光手段３３の露光により感光体３３上に静電潜像が形成され、現像手段４の現像によりトナー像が形成される。形成されたトナー像は転写手段３５により記録紙Ｓに転写され、転写されたトナー像が定着手段７により定着される。
【００４３】
１００は帯電、露光後であり現像前の感光体３１の表面電位を測定する電位センサ、２０７は感光体３１上に形成されたトナー像の濃度を検知する濃度センサである。
【００４４】
図２は図１に示す画像形成装置における画像形成及び下記に説明する画像安定化制御を行う制御系のブロック図である。
【００４５】
２００はＣＰＵからなり、後に説明する画像安定化制御の中で基準露光量を設定する露光設定手段及びトナー像作像条件設定手段である。
【００４６】
２０１が画像形成、画像安定化制御等の各種のプログラムを記憶しているＲＯＭ、２０２はＣＰＵ２００の作業用のＲＡＭ、２０３は後に説明する基準露光量を含む各種のパラメータを記憶する記憶手段としての不揮発メモリ、２０４は図１における帯電手段３２、露光手段３３及び現像手段３４を含み、感光体３１上にトナー像を形成する画像形成手段、２０５は、画像データを格納する画像メモリ、２０６は露光手段３３を駆動する画像データを生成する画像処理回路である。
【００４７】
１００は露光手段３３と現像手段３４との間に配置され、感光体３１の表面電位を検知する電位センサ、２０７は感光体３１の移動方向に関してクリーニング手段３７の上流に配置され、感光体３１上のトナー像の画像濃度（以下濃度と言う）を検知する濃度センサである。
【００４８】
画像形成においては、ＣＰＵ２００は画像形成手段２０４を制御して画像を形成し、記録材Ｓ上に画像を形成する。
【００４９】
画像形成においては、画像メモリ２０５から画像データが供給され、画像処理回路２０５において処理された画像データに基づいて画像形成手段２０４の露光手段３３が駆動され、露光を行いトナー像が形成される。
【００５０】
画像安定化制御においては、画像処理回路２０６が電位パターンの画像データを生成し、該電位パターンの画像データに基づいて露光手段３３が駆動され、感光体３１上に電位パターンの静電潜像を形成する。
電位パターンは現像手段３４により現像されて、電位パターンに対応したトナー像であるトナー像パターンが形成される。
【００５１】
ＣＰＵ２００は、電位パターンの静電潜像の電位を検知した電位センサ１００の出力及び電位パターンのトナー像の濃度を検知した濃度センサ２０７の出力に基づいて、以下に説明する画像安定化制御を行い、画像安定化制御において、基準露光量を設定する露光設定手段として機能し、また、トナー像作像条件を設定するトナー像作像条件設定手段として機能する。
＜画像安定化制御＞
画像安定化制御は、感光体の未露光部電位、基準露光量、現像バイアス等のトナー像作像条件を最適値に設定して、環境変化（温度又は湿度の変化）、装置を構成する部品の特性変化、資材の特性変化等に影響されない安定した画質の画像を形成する制御である。
【００５２】
画像安定化制御は、メインスイッチをオンした時、長時間の連続画像形成時等に実施される長期制御と画像形成中に実施される短期制御とに分けられる。
【００５３】
長期制御は、基本的に長い時間間隔をおいて実行され、画像形成装置のメインスイッチ投入時、所定枚数の画像毎に、或いは所定範囲の超える環境変化があった場合等に実行される。
【００５４】
短期制御は基本的に短い時間間隔をおいて実行され、画像形成工程の実行中の所定時間毎又は所定枚数毎に等に実行される。
【００５５】
図３は長期制御を示す。
【００５６】
ステップＳ１において、トナー像作像条件の一つとしての最高濃度画像形成条件を設定する。
【００５７】
この最高濃度画像形成条件設定（以下最高濃度調整と言う）において調整される条件としては、帯電条件の帯電バイアス（具体的には、帯電手段３２のグリッド電位）及び現像バイアス（具体的には、現像手段３４の現像バイアスの直流成分電圧）の少なくとも一つがある。
【００５８】
最高濃度調整においては、トナー像基準パターンを像担持体としての感光体上に形成し、形成したトナー像基準パターンの濃度を濃度センサで検知し、検知した濃度を所定値とする工程を実行する。なお、最高濃度調整については、後に図７を用いて説明する。
【００５９】
ステップＳ２において、露光量を最適化する。
【００６０】
露光量の最適化では基準露光量が設定される。基準露光量は、階調曲線上の１又は複数の点において、所定濃度の画像を形成する露光量であり、基準露光量の設定では、解像度が異なる電位パターンの静電潜像を感光体上に形成し、形成した静電潜像の電位を電位センサ１００で検知し、検知した電位が異なる解像度間で一致した点を基準値とし、該基準値に基づいて最適露光量が設定される。
【００６１】
なお、露光量の最適化については、図８〜１１を用いて後に説明する。
【００６２】
ステップＳ３において、ステップＳ２で設定された基準露光量を用いて、スクリーン補正等の階調補正制御を実施する。
【００６３】
階調補正制御は、図４に示すように、階調曲線Ｌ１に対して補正曲線Ｌ２を用いて補正することにより、理想の階調直線Ｌ３を得る補正であり、この補正では、ステップＳ２において求めた基準露光量に基づいて、階調曲線Ｌ３上の各点に対する補正量の演算により設定する。
【００６４】
基準露光量は、階調曲線Ｌ１上の点Ｐ１に対応した露光量である。即ち、入力濃度Ｄｉｎの画像データにより駆動されて発光する露光手段による露光量である。
【００６５】
ＣＰＵ２００は、点ＰＩの露光量に対して、出力濃度、即ち、現像により形成されたトナー像の濃度が直線Ｌ３上の所定の濃度Ｑ１となるような露光量の補正係数を演算して決定する。
【００６６】
ＣＰＵ２００は、基準露光量に対する補正係数の演算に準じた演算で、階調曲線Ｌ１上の各点に対する補正係数を演算し、理想の階調特性である直線Ｌ３を与える補正係数を設定する。
【００６７】
図５は短期制御の一例を示す。
【００６８】
ステップＳ４におけるトナー補給制御は、所定濃度の画像を形成するように、現像剤のトナー濃度を制御するものであり、パッチ画像を感光体上に形成し、形成したパッチ画像の濃度を濃度センサで検知し、検知結果に基づいてトナー補給を制御することが行われる。このトナー補給制御はトナー像作像条件の一つである。
【００６９】
このように濃度の検知をトナー補給制御にフィードバックする制御においては、環境変化、装置を構成する部品特性変化或いは資材の特性変化により、補正量、即ち、トナー補給割合が変化する。
【００７０】
補正量が所定範囲内にあるときは、短期制御により適正な制御を行われるが、所定範囲を超えたときは、短期制御によっては制御しきれない。
【００７１】
即ち、ステップＳ５において補正量が所定範囲内か否かを判断し、所定範囲内であれば、短期制御を終了するが、所定範囲を超えているときは、ステップＳ６において、図３に示した長期制御のフラッグをｏｎとする。
【００７２】
短期制御は前記に説明したように、画像形成ジョブの実効中に実施されるが、長期制御フラッグがｏｎにセットされたときは、ジョブ終了後において、長期制御が実施される。
【００７３】
図６は短期制御の他の例を示す。
【００７４】
図６に示す例は、ステップＳ７において、トナー像作像条件の一つとして図５におけるトナー補給制御に代えて現像バイアスを制御する例であり、トナー補給制御に変えて現像バイアスを制御する他は図５の例と同じである。
【００７５】
現像バイアスの制御は、現像バイアスの直流成分を制御するものであり、この現像バイアス制御により、適正な濃度が維持される。
【００７６】
なお、図６におけるステップＳ８では、現像バイアスの補正量が適正範囲内にあるか否かが判断され、適正値の超えているときは、図３の長期制御のフラッグがｏｎされる。
【００７７】
図３の長期制御におけるステップＳ１で示す最高濃度調整は次に説明するように実行される。
【００７８】
図７を用いて最高濃度調整について説明する。
【００７９】
ステップＳ１０では、帯電電位、即ち、帯電後であって、露光されない感光体の電位Ｖ０及び現像バイアスＶｄｃを設定する。
【００８０】
帯電電位Ｖ０はスコロトロン帯電器からなる帯電手段３２のグリッド電位の調整により設定される。現像バイアスＶｄｃは直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスにおける直流成分の電圧の調整により設定される。
【００８１】
設定値としては、通常の画像形成において設定される標準的な値が用いられる。
【００８２】
次いで、ステップＳ１１において、露光量を設定する。
【００８３】
ここで設定される露光量は、最高濃度の画像を形成する露光量であり、例えば、２５６階調の画像における２５５又はそれに近い画素値の画像データに対応した露光量である。
【００８４】
ステップＳ１２において、露光、現像によりソリッドパターン、即ち、ベタ画像のトナー像をトナー像基準パターンとして形成する。
【００８５】
ステップＳ１３において、ソリッドパターンの濃度を濃度センサ２０７により検知する。
【００８６】
ステップＳ１０における帯電条件又は現像バイアス条件を変更して、ステップＳ１０〜１４を繰り返し実行して、複数の濃度データを採取し、データの採取が終了した段階で（ステップＳ１４のＹｅｓ）、所定の最高濃度画像を形成するトナー像作像条件を設定する（ステップＳ１５）。
【００８７】
最高濃度の画像を形成するトナー像作像条件の設定は、ステップ１０〜１４を繰り返すことにより、検知されたソリッドパターンの濃度が所定の濃度になるトナー像作像条件を探索し、探索された条件をトナー像作像条件として設定する工程である。
【００８８】
設定したトナー像作像条件は、不揮発メモリ２０３に格納される。
【００８９】
次に、図３におけるステップＳ２で実行される基準露光量を設定する露光量最適化の詳細を、図８〜１１を参照して説明する。
【００９０】
基準露光量設定においては、駆動エネルギーが同一、且つ、解像度が異なる電位パターンが感光体上に形成される。
【００９１】
電位パターンはラインパターンやドットパターンのように、高低のある電位分布のパターンを含んでおり、最高電位となるベタパターンでは一様な電位分布となるが、中間電位を与えるパターンは高低の電位分布を有する。
【００９２】
電位パターンは感光体３１を一様に帯電し、次いで、感光体をパターン露光することにより形成される。
【００９３】
図８（ａ）に示すように、１５０ｌｐｉ（２５．４ｍｍ当たりのライン数、以下同じ）及び３００ｌｐｉのラインパターンのそれぞれについて、ａμＷ〜ｃμＷの駆動エネルギーでレーザダイオードを駆動して、感光体３１上に電位パターンが形成される。図３（ｂ）に示すように、３００ｌｐｉのラインパターンは１ドットペアライン（白ドット１、黒ドット１の繰り返し）で形成され、１５０ｌｐｉのラインパターンは２ドットペアライン（白ドット２、黒ドット２の繰り返し）で形成されるように、白ドットと黒ドットの繰り返し単位を変更することにより、解像度が変更される。
【００９４】
駆動エネルギーは、各ドットに対してレーザダイオードを駆動する駆動パルスのデューティ比を変更することによりａμＷ〜ｃμＷのように変更される。
【００９５】
形成した電位パターンの電位は電位センサ１００により検知される。
【００９６】
図９は検知電位を示す。
【００９７】
曲線Ｌ４は解像度３００ｌｐｉの電位パターンの検知電位を示し、曲線Ｌ５は解像度１５０ｌｐｉの電位パターンの検知電位を示す。
【００９８】
図９に示すように、同一露光量（同一駆動エネルギー）であっても、解像度が異なることにより、検知電位が異なるものとなる。
【００９９】
これは、線状の露光により形成された感光体上の電位の凹凸により、感光層内で電荷が不規則に移動することによるものと考えられ、像のにじみの原因になると考えられる。
【０１００】
点Ｐ２において、曲線Ｌ４と曲線Ｌ５とが一致する。
【０１０１】
一致点Ｐ２における電位では、解像度の違いによる潜像電位の誤差が生じていない。
【０１０２】
従って、点Ｐ２を与える駆動エネルギーで露光手段を駆動することにより、誤差が除去された電位の静電潜像が形成され、検知電位Ｐ２は誤差のない電位センサ出力となる。
【０１０３】
点Ｐ２を与える露光量を所定電位の静電潜像を形成する基準値として設定することにより、設計値どおりの電位が正確に形成され、且つ、設計において意図した解像度を持った画像が形成される。
【０１０４】
前記基準値としての露光量の設定は、具体的には、露光手段を駆動する駆動パルスのデューティ比を設定することにより行われる。
【０１０５】
デジタル画像では、次に説明するように、カバレッジにより画像の階調が表現される。
【０１０６】
図１０に示す像担持体上に形成された像Ｔの濃度Ｄは濃度センサにより検知される検知領域Ｅの反射率像Ｒに対して、式（１）の関係にある。
Ｄ＝−ｌｏｇ１０Ｒ・・・・・（１）
反射率Ｒは次の式（２）で表され、領域Ｅの平均反射率である。
Ｒ＝Ａ×ＤＲ＋（１−Ａ）×ＷＲ・・・・・（２）
Ａはカバレッジ、即ち、検知領域Ｅの面積に対して、像Ｔが占める面積の割合、ＤＲは画像Ｔを構成しているトナーの反射率、ＷＲは地肌の反射率である。
【０１０７】
前記の電位測定により設定された基準値は、階調曲線上で感度の高い領域、即ち、露光量の変化に対する濃度変化の高い位置にあることが好ましく、カバレッジ５０％に対応した中間調濃度を与える露光量が前記基準値となるように、図８の電位パターンを形成することが好ましい。
【０１０８】
図１１に、階調曲線Ｌ６における露光量基準値として採用される好ましい範囲ＲＥを示す。
【０１０９】
図１２は図９における点Ｐ２を決定する、即ち、基準露光量を決定する工程のフローチャートである。
【０１１０】
ステップＳ２０において、感光体の帯電電位Ｖ０及び現像バイアスＶｄｃを設定する。
【０１１１】
この帯電電位Ｖ０及び現像バイアスＶｄｃは所定濃度の最高濃度を形成する作状条件であり、図７に示した最高濃度調整工程により設定されたものである。
【０１１２】
ステップＳ２１は、調整工程であるが、これは調整ステップＳ２２〜Ｓ２６を繰り返すループにおいて行われる調整であり、初期においては調整が行われない。
【０１１３】
ステップＳ２２において、露光量を調整する。ステップＳ２２における露光量調整では、図１１における領域ＲＥ内の露光量が選択される。
【０１１４】
ステップＳ２３において、ステップＳ２２での設定に基づいた露光が行われ、感光体上に静電潜像を形成する。
【０１１５】
この静電潜像は、図８に示す電位パターンの潜像である。たとえば、図８におけるａμＷの駆動エネルギー、且つ、１５０ｌｐｉの電位パターンを形成する。
【０１１６】
ステップＳ２４において、電位パターンの静電潜像が形成された感光体３１の表面電位を測定する。
【０１１７】
ステップＳ２２〜２４を、露光手段の駆動エネルギーを変えて複数回実行し、たとえば、図８のａμＷ〜ｃμＷのパターンのように、１５０ｌｐｉの電位パターンを感光体上に形成し、その表面電位を測定する。
【０１１８】
ステップＳ２５において、所定の電位データ採取の完了を判断し、完了したらステップＳ２１において、未露光部電位を調整する。
【０１１９】
未露光部電位の調整後、解像度を３００ｌｐｉに切り替え、ステップ２２〜２４を繰り返すことにより、図８のａμＷ〜ｃμＷでの３００ｌｐｉの電位データを採取する。
【０１２０】
１５０ｌｐｉの電位データと３００ｌｐｉの電位データとから、図９における電位曲線Ｌ４とＬ５とが交叉する点Ｐ２を検出し、交点Ｐ２での露光量を算出する（ステップＳ２７）。
【０１２１】
算出した露光量を基準露光量として不揮発メモリ２０３に格納する（ステップＳ２８）。ステップＳ２８では、具体的には、デューティ比のデータを不揮発メモリ２０３に記憶する。
【０１２２】
交点Ｐ２の検出には、解像度１５０ｌｐｉ、３００ｌｐｉそれぞれについて採取された複数の電位から図９における曲線Ｌ４、Ｌ５を演算により決定し、交点Ｐ２を求める演算法が用いられるが、解像度１５０ｌｐｉの場合の電位と、解像度３００ｌｐｉと場合の電位とが一致するまで、ステップＳ２１〜２４を繰り返すサーボ法を用いることもできる。
【０１２３】
このようにして、基準露光量が設定される。
【０１２４】
図１２に示す基準露光量の設定により、設計どおりの階調表現を持った画像を長期間に亘って安定して形成し、また、設計どおりの解像度を持った画像を長期間に亘って安定して形成する画像形成装置が実現される。
【０１２５】
所望の解像度を持った画像を形成するためには、図８に示す電位パターンの解像度の一つを画像形成装置が有する解像度の最高解像度とすることが望ましい。
【０１２６】
以上図１に示す画像形成装置を用いて画像安定化制御を説明したが、本発明は、中間転写体を用いる画像形成装置にも適用することが出来る。
【０１２７】
中間転写体を用いた画像形成装置においては、帯電、露光及び現像により感光体上にトナー像を形成した後に、トナー像を中間転写体に転写し、中間転写体上のトナー像を記録材に転写する画像形成工程となる。
【０１２８】
このような画像形成装置においては、画像安定化制御における基準露光量の設定を感光体上の電位を検知することにより行い、像担持体としての中間転写体上に形成したトナー像基準パターンに対応したトナー像の濃度を検知することにより、トナー像作像条件の設定が行われる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置における画像形成及び画像安定化制御を行う制御系のブロック図である。
【図３】長期制御のフローチャートである。
【図４】階調補正制御を説明するグラフである。
【図５】短期制御の一例のフローチャートである。
【図６】短期制御の他の例のフローチャートである。
【図７】最高濃度調整のフローチャートである。
【図８】電位パターンを示す図である。
【図９】検知電位を示すグラフである。
【図１０】検知濃度を説明する図である。
【図１１】露光基準値の好ましい範囲を示すグラフである。
【図１２】基準露光量を検知する工程のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３０】
３１  感光体
３２  帯電手段
３３  露光手段
３４  現像手段
１００  電位センサ
２００  ＣＰＵ
２０４  画像形成手段
２０７  濃度センサ
【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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