画像形成装置
【課題】簡易な構成で前露光量を適切な値に制御することでき、過剰な前露光量による感光体の感度劣化、過剰な放電による画像流れなどの画像劣化を抑制することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１００は、帯電器１２に所定の電圧を印加した際に流れる電流を検出する電流検出器２０２と、帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ画像露光器１３により所定の露光条件下で露光処理された第１の領域と、帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ画像露光器により実質露光処理されない第２の領域と、を感光体に形成させるテストモードを実行させる実行手段２００と、テストモードにおいて感光体に形成された第１及び第２の領域が帯電位置を通過する際に得られた電流検出器の出力に応じて光除電器１１２による光照射量を調整する調整手段２００と、を有する構成とする。
【解決手段】画像形成装置１００は、帯電器１２に所定の電圧を印加した際に流れる電流を検出する電流検出器２０２と、帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ画像露光器１３により所定の露光条件下で露光処理された第１の領域と、帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ画像露光器により実質露光処理されない第２の領域と、を感光体に形成させるテストモードを実行させる実行手段２００と、テストモードにおいて感光体に形成された第１及び第２の領域が帯電位置を通過する際に得られた電流検出器の出力に応じて光除電器１１２による光照射量を調整する調整手段２００と、を有する構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置は、像担持体として一般的に回転可能なドラム型とされる電子写真感光体（感光体）を有する。又、その感光体を所定の極性・電位に一様に帯電処理する帯電装置（帯電工程）、帯電処理された感光体に静電潜像を形成する情報書き込み手段としての露光装置（露光工程）を有する。又、感光体上に形成された静電潜像を現像剤であるトナーにより顕像化する現像装置（現像工程）、上記トナー画像を感光体面から紙などの転写材に転写する転写装置（転写工程）を有する。更に、転写工程後の感光体上に多少ながら残余するトナーを除去して感光体面を清掃するクリーニング装置（クリーニング工程）、転写材上のトナー画像を定着させる定着装置（定着工程）を有する。そして、感光体は繰り返して電子写真プロセス（帯電・露光・現像・転写・クリーニング）が適用されて作像に供される。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置において、明暗のはっきりした画像を連続して形成した後に、画像のハイライト部にみられるようなハーフトーン画像を形成すると、形成される画像に、次のような問題が発生することがある。即ち、本来なら一様なハーフトーン画像とならなければならない画像の中に、前回形成した画像パターンが浮き出てしまうという問題である。以下、この現像を「ゴースト」と呼ぶ。
【０００４】
一般的には、反転現像方式を用いる場合、潜像形成時には、一様に例えば−５００Ｖに帯電されている感光体の表面に画像情報を露光し、露光部分の電位（明部電位ＶＬ）を例えば略−１００Ｖとしている。そして、現像時には非露光部分の電位（暗部電位ＶＤ）との電位差によりトナーを露光部分に付着させて現像する。その後の転写時には、転写材側をプラスに帯電させてトナー像を感光体から転写材へと転写させる。従って、転写後には、感光体の表面電位が全体的にプラス方向に変化し、露光部分の電位は−１００Ｖを越えて例えば−５０Ｖとなる。この現象が繰り返し行われると、露光前に行われる感光体の一様なマイナス帯電によっても電位差が解消されず、従って、その部分だけ表面電位がプラス方向に遷移してしまい、濃いトナー像が形成されてしまうことになる。これがゴーストの原因の一つである。
【０００５】
このようなゴーストを防止するために、前露光手段を配備した画像形成装置がある。前露光手段としては、ＬＥＤなどを感光体の回転軸方向に整列させたアレイ状光源を使用するのが一般的である。又、前露光手段としては、電荷を完全に除去するために感光体の主感度波長領域と同じ波長域を使用しているものが多い。
【０００６】
感光体としては、従来、セレン、酸化亜鉛、硫化カドミウムなどの無機光導電性化合物を主成分とする無機感光体が広く用いられてきた。近年では、有機の電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層を有する感光体（有機感光体）が広く用いられている。このような感光層としては、支持体側から電荷発生物質を含有する電荷発生層、電荷輸送物質（正孔輸送物質）を含有する電荷輸送層（正孔輸送層）の順に積層してなる積層型（順層型）の層構成を有するものが現在では主流となっている。生産性及び耐久性に優れているからである。有機感光体に用いられる電荷発生物質としては、例えば、トリアリルピラゾリンを含有する電荷移動層を有する感光体、ペリレン顔料の誘導体からなる電荷発生層と３−プロピレンとホルムアルデヒドの縮合体からなる電荷移動層とからなる感光体など開示されている。又、ジスアゾ顔料又はトリスアゾ顔料を電荷発生物質として用いた感光体がある。更に、有機光導電性化合物は、その化合物によって感光体の感光波長域を自由に選択することが可能である。例えば、アゾ系の有機顔料に関していえば可視領域で高感度を示す物質が開示されており、又赤外領域にまで感度を有している物質もある（例えば特許文献１、２）。これらの材料のうち、赤又は赤外領域に感度を有する材料は、近年の進歩の著しいレーザービームプリンタやＬＥＤプリンタなどに使用されその需要頻度は高くなってきている。しかしながら、今日の電子写真技術の発展は著しく、感光体に求められる特性に対しても非常に高度な技術が要求されている。例えば、プロセススピードは年々速くなり、帯電特性、より一層の高感度や高耐久性などが求められるようになってきている。
【０００７】
従来、赤外領域に感度を有する材料として、銅フタロシアニンや無金属フタロシアニンなどが挙げられるが、今日の高感度化には不十分であった。近年の高感度に対応できる材料として、オキシチタニウムフタロシアニン顔料（例えば特許文献３、４）、ガリウムフタロシアニン顔料（例えば特許文献５、６）、クロロガリウムフタロシアニン顔料（例えば特許文献７、８）などが開発され、広く使用されている。
【０００８】
電子写真方式の画像形成装置では、上述のように、電子写真感光体の表面を帯電し、帯電された電子写真感光体の表面に露光を照射することによって電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーにより現像することによって電子写真感光体の表面にトナー像を形成し、このトナー像を電子写真感光体の表面から紙などの転写材に転写し、再び、電子写真感光体の表面を帯電し次の画像形成を行うというプロセスを繰り返す。ここで、転写後の感光体上の残留電荷を除電しないまま次の帯電プロセスに移行すると、帯電により感光体の表面を一様に帯電できなくなり、画像欠陥となることがある。
【０００９】
そこで、前露光手段により転写後に感光体上に残存する残留電荷の除電を行うことで、このような問題を回避することが可能である（例えば、特許文献９）。帯電前露光を行う場合には、帯電電位を十分に減衰させる必要があるために露光量は像露光量の数十倍程度必要となる。このように、帯電前露光手段を設けることにより、感光体の表面電位を一様にすることができ、良好な画像形成が可能な状態となる。
【特許文献１】特開昭５７−１９５７６７号公報
【特許文献２】特開昭６１−２２８４５３号公報
【特許文献３】特開昭６３−３６６号公報
【特許文献４】特開平１−３１９９３４号公報
【特許文献５】特開平５−２４９７１６号公報
【特許文献６】特開平５−２６３００７号公報
【特許文献７】特開平５−１８８６１５号公報
【特許文献８】特開平５−１９４５２３号公報
【特許文献９】特開平５−１２７５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、例えば電荷発生物質としてフタロシアニン顔料などを用いた有機感光体は、高感度故に生成したフォトキャリアが感光層に残存し易い。そのため、特に、高速電子写真プロセスの場合、更には帯電前露光によって像露光の数十倍の光量で有機感光体が露光された場合は、像露光によって、画像形成された明部電位の電位が上昇し、結果として画像濃度低下といった画像不良が発生することがある。
【００１１】
即ち、負帯電積層感光体の場合、露光により電荷発生層で電荷が発生し、分離されたホール及び電子のキャリアは、感光層中に滞留しないことが必要である。即ち、次回の露光までにホールはホール輸送物質を含有する正孔輸送層側へ注入され、表面電位をキャンセルし、電子は支持体側に速やかに移動することが必要である。しかし、短期サイクルで画像形成され、電荷発生層が短期サイクルで露光された場合、更には帯電前露光で感光体が強く露光された場合は、感光層中の滞留電位が増加する。これは、ホールが正孔輸送側へ注入される応答速度が間に合わない、又は電子が支持体側へ移動する応答性が間に合わないなどの理由によるものである。このため、ホールが表面電位をすべてキャンセルできないまま、次の画像形成に移行するために、明部電位の上昇となって発生する。
【００１２】
又、正孔輸送層側への注入や、電子の支持体への移動の速度は、露光を開始された直後は早い。しかし、短期サイクルで画像形成されることによって、除々にフォトキャリアが感光層中に滞留してくることで、正孔輸送層側への注入や、電子の支持体への移動の速度が鈍ってくる。そのため、連続で画像形成した場合の始めの数枚乃至数十枚の濃度変動が極めて大きいことが知られている。
【００１３】
更に、耐久により繰り返し使用され、感光層が前露光の強い光を繰り返し受けることで劣化し、前記フォトキャリアの感光層中への滞留現象は、悪化することが知られている。即ち、感光体が耐久により繰り返し使用されることで、明部電位の上昇の度合いは更に大きくなり、結果として画像濃度変化も大きくなってしまうことになる。このように、前露光の光量を必要以上に強く照射しすぎることによって、明部電位の上昇による濃度低下といった画像不良を助長させてしまう。
【００１４】
又、感光体を帯電する際に感光体の表面を劣化させる要因として、帯電手段を通過する際の帯電電位と感光体が帯電手段を通過する直前の電位との電位差の大きさが関係している。即ち、帯電手段の電位と帯電手段を通過する直前の感光体の電位との電位差（以下、「帯電コントラスト」と呼ぶ。）が大きいと、その電位差を補う分の大きな直流電流が帯電手段から感光体に流れ込むことになる。そのため、感光体の表層の放電による劣化を促進させることになる。放電による劣化が進むと、高温高湿な環境下においては、画像流れという現象が発生し、画像ボケといった画像欠陥が発生することがある。又、放電による劣化が進むと、低湿環境下においては、感光体へのトナーの融着（所謂、フィルミング）の発生を助長し、更には、感光体の削れ量増加などを促進し、白抜けといった画像欠陥や、感光体の寿命悪化を招くことになる。従って、帯電コントラストは、極力小さい状態に維持できることが望ましいが、ここでも問題となるのが、前露光の光量である。つまり、前露光の光量が強すぎると、帯電手段の前で感光体を除電し、結果的に帯電手段を通過する直前の帯電コントラストを大きくしてしまうことになるので、上記放電による感光体の劣化を促進させてしまうことになる。
【００１５】
従って、本発明の目的は、簡易な構成で前露光量を適切な値に制御することでき、過剰な前露光量による感光体の感度劣化、過剰な放電による画像流れなどの画像劣化を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、感光体と、前記感光体を帯電位置で帯電する帯電器と、前記帯電器により帯電された前記感光体に画像露光を行う画像露光器と、前記画像露光器により前記感光体上に形成された静電像を現像する現像器と、前記現像器により形成された現像像を被転写体に転写した後、前記感光体を光照射により除電する光除電器と、を有する画像形成装置において、前記帯電器に所定の電圧を印加した際に流れる電流を検出する電流検出器と、前記帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ前記画像露光器により所定の露光条件下で露光処理された第１の領域と、前記帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ前記画像露光器により実質露光処理されない第２の領域と、を前記感光体に形成させるテストモードを実行させる実行手段と、前記テストモードにおいて前記感光体に形成された第１及び第２の領域が前記帯電位置を通過する際に得られた前記電流検出器の出力に応じて前記光除電器による光照射量を調整する調整手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１７】
第２の本発明は、感光体と、前記感光体を帯電位置で帯電する帯電器と、前記帯電器により帯電された前記感光体に画像露光を行う画像露光器と、前記画像露光器により前記感光体上に形成された静電像を現像する現像器と、前記現像器により形成された現像像を被転写体に転写した後、前記感光体を光照射により除電する光除電器と、を有する画像形成装置において、前記感光体の表面電位を検出する電位検出器と、前記帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ前記画像露光器により所定の露光条件下で露光処理された第１の領域と、前記帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ前記画像露光器により実質露光処理されない第２の領域と、を前記感光体に形成させるテストモードを実行させる実行手段と、前記テストモードにおいて前記感光体に形成された第１及び第２の領域を前記電位検出器により検出された結果に応じて前記光除電器による光照射量を調整する調整手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、簡易な構成で前露光量を適切な値に制御することでき、過剰な前露光量による感光体の感度劣化、過剰な放電による画像流れなどの画像劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２０】
実施例１
１．画像形成装置の全体構成及び動作
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、トナー支持材（被転写体）であるエンドレズベルト型の中間転写体、即ち、中間転写ベルト３１の移動方向に沿って４個の画像形成部を並置したタンデム型のフルカラーの画像形成装置である。
【００２１】
画像形成装置１００は、画像出力部１Ｐを有する。画像出力部１Ｐは、大別して、４個の画像形成部１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０及び制御ユニット（制御処理部）２００を有する。以下、個々のユニットについて詳しく説明する。
【００２２】
本実施例では、４個の画像形成部（第１、第２、第３、第４の画像形成部）１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、形成する画像の色が異なるが、その構成は実質的に同一である。
【００２３】
各画像形成部１０は、像担持体としての回転可能なドラム型の電子写真感光体（感光ドラム）１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）を有する。感光体１１は、その中心で軸支され、駆動手段により図示矢印Ｒ１方向（反時計方向）に所定のプロセススピード（周速）で回転駆動される。感光体１１の外周面に対向して、その回転方向に、次の各手段が配置されている。先ず、帯電手段としてのローラ状の帯電器、即ち、帯電部材である帯電ローラ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）である。次に、画像露光手段（情報書き込み手段）としての画像露光器（レーザスキャナユニット）１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）である。次に、現像手段としての現像器１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）である。次に、クリーニング手段としてのクリーニング装置１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）である。
【００２４】
帯電ローラ１２により感光体１１の表面に均一な帯電量の電荷が与えられる。本実施例では、帯電ローラ１２には、帯電電圧印加手段（バイアス印加手段）としての帯電電源から、直流（ＤＣ）電圧である帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。これによって、感光体１１の表面は負極性に一様に帯電される。尚、帯電電圧としては、直流電圧と交流電圧とを重畳した振動電圧を用いることもできる。
【００２５】
次いで、感光体１１上は、画像露光器１３により、記録画像信号に応じて変調したレーザービームなどの光線で露光される。これによって、感光体１１上に静電潜像（静電像）が形成される。
【００２６】
各感光体上に形成された静電潜像は、現像剤としてイエロー、シアン、マゼンタ、ブラック各色のトナーをそれぞれ収納した現像器１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄによって顕像化される。本実施例では、現像器１４は、現像剤担持体（現像部材）としての回転可能な円筒型の現像スリーブを有している。現像スリーブには、現像電圧印加手段（バイアス印加手段）としての現像電源から、直流（ＤＣ）電圧である現像電圧（現像バイアス）が印加される。この現像電圧により現像スリーブと感光体１１との間に形成される電界の作用で、感光体１１上の静電潜像にトナーが転移し、感光体１１上にトナー像（現像像）が形成される。尚、現像電圧としては、直流電圧と交流電圧とを重畳した振動電圧を用いることもできる。本実施例では、現像器１４は、反転現像方式により現像を行う。即ち、一様に帯電された感光体１１上における、露光によって電荷が減衰した露光部（明部）に、感光体１１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーを付着させることで現像を行う。
【００２７】
顕像化された可視画像は、１次転写部（１次転写位置）Ｎ１（Ｎ１ａ、Ｎ１ｂ、Ｎ１ｃ、Ｎ１ｄ）において、中間転写ベルト３１に転写（１次転写）される。
【００２８】
感光体１１の回転方向において１次転写部Ｎ１の下流側では、クリーニング装置１５により、転写材Ｓに転写されずに感光体１１上に残されたトナーを掻き落として、感光体１１の表面の清掃を行う。
【００２９】
以上のプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。例えばカラー画像の形成時には、４個の感光体１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄにそれぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成され、各トナー像が各１次転写部Ｎ１において順次に中間転写ベルト３１上に重ね合わせて転写（１次転写）される。
【００３０】
感光体１１としては、長寿命を図ることが可能な非晶質シリコン系感光体か、熱により硬化させるのではなく電子線によって硬化させる電子線硬化型感光体を用いることが好ましい。
【００３１】
クリーニング装置１５としては、クリーニング部材として、感光体１１の表面移動方向上流側に自由端を向けて感光体１１に当接配置されるクリーニングブレードを用いた、カウンターブレード方式のものを好適に使用し得る。本実施例では、クリーニングブレードの自由長は８ｍｍである。又、クリーニングブレードは、ウレタンを主体とした材料で作製される弾性ブレードで、感光体１１に対して、線圧約３５ｇ／ｃｍの押圧力で当接される。
【００３２】
給紙ユニット２０は、転写材Ｓを収納するためのカセット２１ａ、２１ｂ及び手差しトレイ２７、カセット内若しくは手差しトレイより転写材Ｓを１枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２ａ、２２ｂ及び２６を有する。又、給紙ユニット２０は、各ピックアップローラから送り出された転写材Ｓをレジストローラまで搬送するための給紙ローラ対２３及び給紙ガイド２４を有する。更に、給紙ユニット２０は、画像形成部の画像形成タイミングに合わせて転写材Ｓを２次転写部（２次転写位置）Ｎ２へ送り出すためのレジストローラ２５ａ、２５ｂを有する。
【００３３】
中間転写ユニット３０は、無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト３１を有する。中間転写ベルト３１の材料としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）などが好適に用いられる。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２、テンションローラ３３及び従動ローラ３４に掛け回されている。駆動ローラ３２は、中間転写ベルト３１に駆動を伝達する。テンションローラ３３は、付勢手段としてのバネの付勢によって中間転写ベルト３１に適度な張力を与える。従動ローラ３４は、２次転写手段としての２次転写部材である２次転写ローラ３６との間で中間転写ベルト３１を挟んで２次転写部Ｎ２を形成する。駆動ローラ３２とテンションローラ３３との間に１次転写平面３１Ａが形成される。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２によって駆動が伝達されて、図示矢印Ｒ２（時計方向）に所定の周速で回転（周回移動）する。
【００３４】
駆動ローラ３２は、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタン又はクロロプレン）をコーティングして中間転写ベルト３１とのスリップを防いでいる。駆動ローラ３２は、駆動手段としてのパルスモータ（図示せず）によって回転駆動される。中間転写ベルト３１を挟んで各感光体１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと対向するように、中間転写ベルト３１の内周面側に、１次転写手段としての１次転写部材である１次転写ローラ３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ）が配置されている。１次転写部材３５が中間転写ベルト３１を感光ドラム１１に向けて押圧することによって、感光ドラム１１と中間転写ベルト３１とのニップによって１次転写部Ｎ１が形成される。各１次転写ローラ３５には、それぞれ１次転写電圧印加手段（バイアス印加手段）としての１次転写電源から、トナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）とは逆極性の直流電圧である１次転写電圧が印加される。これにより１次転写部Ｎ１に形成される電界の作用により、感光体１１から中間転写ベルト３１へとトナー像が転写（１次転写）される。
【００３５】
又、中間転写ベルト３１を挟んで従動ローラ３４に対向するように、中間転写ベルト３１の外周面側に、２次転写ローラ３６が配置されている。２次転写ローラ３６と中間転写ベルト３１とのニップによって２次転写部Ｎ２が形成される。２次転写ローラ３６は中間転写体に対して適度な圧力で加圧されている。２次転写ローラ３６には、２次転写電圧印加手段（バイアス印加手段）としての２次転写電源から、トナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）とは逆極性の直流（ＤＣ）電圧である２次転写電圧が印加される。これにより２次転写部Ｎ２に形成される電界の作用により、中間転写ベルト３１から転写材Ｓへとトナー像が転写（２次転写）される。
【００３６】
又、中間転写ベルト３１の表面移動方向において２次転写部Ｎ２の下流且つ最上流の１次転写部Ｎ１ａの上流側に位置して、中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするための中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーナ３７が配置されている。ベルトクリーナ３７には、クリーニング部材としてのクリーニングブレードやブラシローラ、及び廃トナーを収納する廃トナーボックスなどが設けられていてよい。ベルトクリーナ３７は、中間転写ベルト３１上の２次転写残トナーを清掃する。
【００３７】
上述のように中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像は、２次転写部Ｎ２において、所定のタイミングで２次転写部Ｎ２まで搬送されてきた転写材Ｓに一括して転写（２次転写）される。トナー像が転写された転写材Ｓは、次に定着ユニット４０へと搬送され、ここでトナー像が定着された後に、装置の外部に排出される。
【００３８】
定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、定着ローラ４１ａに加圧される加圧ローラ４１ｂと、を有する。加圧ローラ４１ｂにも熱源を備えていてよい。又、定着ユニット４０は、上記ローラ対のニップ部へ転写材Ｓを導くためのガイド４３、上記ローラ対から排出されてきた転写材Ｓを更に装置外部に導き出すための内排紙ローラ４４及び外排紙ローラ４５などを有する。
【００３９】
制御手段としての制御ユニット（制御処理部）２００は、上記各ユニット内の機構の動作を制御するための制御基板やモータドライブ基板などを有する。
【００４０】
又、画像形成装置１００は、環境検知手段としての環境センサ５０を有する。環境センサ５０は、装置内で熱源となる定着ユニット４０などの影響を受けずに装置周囲の環境温度、湿度が正確に測定できるような位置に配置されている。本実施例では、環境センサ５０は、中間転写ベルトユニット３０を挟んで定着ユニット４０と離隔された位置に配置されている。この環境センサ出力に基づいて、装置の様々な制御が行われる。
【００４１】
トナーの特性としては、重量平均粒径が５〜８μｍであることが、良好な画像を形成する上で好ましい。重量平均粒径が、この範囲内であれば、十分な解像性を有し、鮮明で高画質の画像を形成でき、静電力よりも付着力や凝集力が小さくなり、種々のトラブルが低減する。非磁性トナー粒子の重量平均粒径は、ふるい分け法、沈降法、光子相関法などの種々の方法によって測定することができる。ここでは、測定装置としてコールター社製のコールターマルチサイザー（商品名）を用いた。測定方法は、次の通りである。特級又は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製（例えば、コールターサイエンティフイックジャパン社製の商品名：ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩを使用）する。電解水溶液１００〜１５０ｍＬ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜５ｍＬ加え、更に測定試料であるトナーを２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液を超音波分散機で約１〜３分間分散処理し、１００μｍアパーチャーを用いてトナーの体積、個数を測定し、体積分布と個数分布とを算出する。そして、重量平均粒径を体積分布から求める（各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする）ことにより、非磁性トナー粒子の重量平均粒径を測定することができる。
【００４２】
非磁性トナー粒子は、従来知られている製法によって製造することができる。非磁性トナー粒子は、構成材料を加熱溶融により均一化し、これを冷却固化し、これを粉砕することによりトナー粒子を製造する粉砕法によっても製造することができる。しかし、この粉砕法で得られるトナー粒子は一般に不定形であるため、略球形形状とするには機械的、熱的又は何らかの特殊な処理を行うことが必要であり、前述した範囲の重量平均粒径とするには球形化処理後のトナー粒子を分級することが必要となる。そこで、前述した非磁性トナー粒子の好ましい製造法として重合法を採用することが好ましい。
【００４３】
本実施例では、中間転写ベルト３１としては、厚さ１００μｍのポリイミド製のベルトを用いた。又、本実施例では、ウレタンスポンジローラを、１次転写部Ｎ１に設置する１次転写ローラ３５として使用した。本実施例では、中間転写ベルト３１の周速は３００ｍｍ／ｓｅｃであり、転写部のスラスト方向（中間転写ベルトの移動方向と略直交する方向）の幅は３３０ｍｍである。
【００４４】
本実施例では、感光体１１上のトナーの電荷保持量は３０μＣ／ｇである。又、本実施例では、１次転写時に１次転写ローラ３５の芯金に対して４０μＡの電流が流れるように１次転写電圧を印加する。この電流量は、通常環境として温度／湿度が２３℃／６０％の環境で設定した適性電流値である。但し、この電流量は、環境変動によるトナーの電荷保持量などの変動により変化させるのが好ましい。
【００４５】
本実施例では、１次転写ローラ３５の具体的な構成は次のとおりである。１次転写ローラ３５は、１ｋＶの電圧印加で５×１０7Ωの電気抵抗値を有する。又、１次転写ローラ３５は、外径が１６ｍｍ、芯金の直径が８ｍｍのウレタンスポンジローラである。このウレタンスポンジローラの製造方法においては、ポリウレタン形成材料として、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤、及び所望により用いられる導電性付与剤、触媒、整泡剤などを含有するものが使用される。又、このウレタンスポンジローラは、前記ポリウレタンスポンジからなる導電性のウレタンスポンジ層と芯金などの金属部材とを構成部材とするものである。その構造は、硫黄快削鋼などの鋼材に亜鉛などのメッキを施した金属部材やアルミニウム、ステンレス鋼などの金属部材の一部又は全体を、前記導電性ポリウレタンスポンジ層で被覆したものである。これは、導電性ポリウレタンスポンジを所定の形状に成形した後接着する方法などを用いて作製することができる。その接着層としては、導電性塗料からなる接着剤やホットメルトシートなどの公知の材料を用いることができる。
【００４６】
本実施例では、帯電ローラ１２は、その表層を、カーボンブラックなどの導電剤を分散混入させた１〜２ｍｍの厚さを有する導電性ゴムで形成し、画像形成時の帯電ムラを防止するためにその電気抵抗値を１０5〜１０7Ωｃｍに制御している。そして、帯電ローラ１２は、その弾性を利用してギャップを作らずに感光体１１に接触させ（接触式帯電手段）、低電圧で感光体１１を帯電させる。帯電ローラ１２と感光体１１との接触位置が帯電位置である。或いは、帯電ローラ１２は、次のような構成であってもよい。ポリエーテルエステルアミドなどのイオン導電性の高分子化合物を含有し、抵抗値を１０5〜１０7Ωｃｍに制御したＡＢＳ樹脂を射出成形により導電性支持体の表面に０．５〜１ｍｍ被覆して抵抗調整層とする。該抵抗調整層の表面に、酸化スズなどの導電性微粒子が分散した熱可塑性樹脂組成物からなる保護層を順次形成する。帯電電圧を印加するための導電性支持体としては金属製軸部材を用いる。この軸部材は、軸受け部と、電圧印加用軸受け部と、外径が１４ｍｍの被覆部が一体で構成される。被覆部の周面上には、ポリエーテルエステルアミドなどのイオン導電性の高分子化合物を含有した熱可塑性樹脂であるＡＢＳ樹脂の体積抵抗値１０5〜１０7Ωｃｍの抵抗調整層が射出成形で０．５〜１ｍｍの厚みで被覆成形加工される。
【００４７】
２．クリーニング装置の周囲の構成
次に、図２をも参照して、本実施例におけるクリーニング装置１５の周囲の構成について更に説明する。尚、図２は、代表として１つの画像形成部１０について示すが、本実施例では、全ての画像形成部１０において実質的に同じ構成である。
【００４８】
クリーニング装置１５は、クリーニング容器１０９と、このクリーニング容器１０９に保持され、感光体１１の表面に当接しているクリーニングブレード１１０と、スクリュー１１１と、を有する。本実施例では、クリーニングブレード１１０は、厚み３ｍｍのウレタンゴムで構成されている。
【００４９】
感光体１１の回転方向において１次転写位置よりも下流側且つ帯電位置よりも上流側の位置に、感光体１１を光照射により除電する前露光手段（光除電手段）として前露光装置（クリーナ前露光装置，光除電器）１１２が配設されている。特に、本実施例では、前露光装置１１２は、クリーニング装置１５よりも感光体１１の回転方向上流側の位置に配設されている。尚、前露光手段として、クリーニング装置１５よりも感光体１１の回転方向下流側に、更にクリーナ後露光装置を配置しても良い。
【００５０】
本実施例では、前露光装置１１２は、光源としてのＬＥＤを感光体１１の回転軸方向に整列させたアレイ状光源で構成されている。又、本実施例では、前露光装置１１２は、光源波長が４００ｎｍ〜８００ｎｍにピークを有し、感光体１１の表面における光量が０．１Ｌｕｘ・ｓｅｃ〜５０Ｌｕｘ・ｓｅｃの範囲で制御可能であり、光源に印加する電圧を調整することで光量を調節できる。
【００５１】
感光体１１は、図示矢印Ｒ１方向に所定の速度（周速）で回転駆動され、前露光装置１１２によってその表面が除電された後、帯電ローラ１２によってその表面が一様に帯電される。そして、感光体１１の表面に画像露光が照射されると、感光体１１の表面には画像に対応する静電潜像（静電像）が形成される。この静電潜像は、上述のように、現像器１４によって現像されてトナー像として顕画化される。
【００５２】
３．感光体
次に、図３をも参照して、感光体１１に関して、その製造方法も含めて更に詳しく説明する。
【００５３】
本実施例で用いた感光体は、図３に示すように、支持体１１Ａの上に、下引き層１１Ｂ、電荷発生層１１Ｃ、電荷輸送層１１Ｄ、表面層１１Ｅの順で積層構成された有機感光体である。
【００５４】
感光体の支持体１１Ａとしては、導電性を示すものであって硬度の測定に影響を与えない範囲内のものであれば、特に制限なく使用することができる。例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレスなどの金属や合金をドラム状に成形したものなどが使用できる。
【００５５】
下引き層１１Ｂは、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体１１Ａの保護、支持体１１Ａ上の欠陥の被覆、支持体１１Ａからの電荷注入性改良、又は感光層の電気的破壊に対する保護などのために形成される。下引き層１１Ｂの材料としては、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、カゼイン、ポリアミド、Ｎ−メトキシメチル化６ナイロン、共重合ナイロン、にかわ及びゼラチンなどを用いることができる。これらを適当な溶剤に溶解し、支持体１１Ａ上に塗布する。その際、下引き層１１Ｂの膜厚としては、０．１〜２μｍが好ましい。
【００５６】
次に、下引き層１１Ｂの上に感光層を形成する。
【００５７】
電荷発生層１１Ｃと電荷輸送層１１Ｄとを機能分離し積層させた積層型感光層を形成する場合には、下引き層１１Ｂ上に電荷発生層１１Ｃ、電荷輸送層１１Ｄの順で積層する。
【００５８】
ここで、電荷発生層１１Ｃに用いる電荷発生物質としては、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、又各種の中心金属及び結晶系、より具体的には例えばα、β、γ、ε及びＸ型などの結晶型を有するフタロシアニン化合物、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、モノアゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、非対称キノシアニン顔料、キノシアニン及び特開昭５４−１４３６４５号公報に記載のアモルファスシリコーンなどが挙げられる。
【００５９】
本実施例では、高画質を実現するために感度を高くできるフタロシアニン化合物を用いた電荷発生層１１Ｃを用いた。
【００６０】
この積層型感光体の場合、電荷発生層１１Ｃは、上記電荷発生物質を０．３〜４倍量の結着樹脂及び溶剤とともにホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター及びロールミルなどの方法を用いて分散させ、該分散液を下引き層上に塗布し乾燥させることにより形成させるか、又は上記電荷発生物質の単独組成からなる膜を蒸着法などを用いることにより下引き層１１Ｂ上に形成させる。電荷発生層１１Ｃの膜厚は、５μｍ以下であることが好ましく、特に０．１〜２μｍの範囲であることが好ましい。
【００６１】
上記結着樹脂としては、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、などのビニル化合物の重合体及び共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる。
【００６２】
本実施例における表面層１１Ｅは、上述した連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合或いは架橋させることにより形成することができる。表面層１１Ｅは、電荷発生層１１Ｃ上に電荷輸送層１１Ｄとして形成されているか、若しくは電荷発生層１１Ｃ上に電荷輸送物質と結着樹脂からなる電荷輸送層１１Ｄを形成させた後にその上に保護層として形成されている。いずれの場合も、正孔輸送性化合物を含有する溶液を製膜し、該正孔輸送性化合物を重合或いは架橋し、膜を硬化させることにより表面層を形成することができる。溶液を製膜する方法としては、例えば浸漬コーティング法、スプレイコーティング法、カーテンコーティング法及びスピンコーティング法などの塗布法を用いて行うことができる。中でも効率性／生産性の点から、浸漬コーティング法が好ましい。又、蒸着、プラズマその他の公知の製膜方法も適用できる。
【００６３】
上記重合或いは架橋は、熱や可視光、紫外線などの光、更に放射線などを用いて行うことができる。例えば、上記正孔輸送性化合物と必要によっては重合開始剤を含有させた表面層用の塗工液を用いて形成した膜に、熱を加えるか光や放射線を照射することにより、表面層１１Ｅを形成するとよい。中でも放射線を用いるのがより好ましい。なぜなら放射線による重合は重合開始剤を特に必要としないからである。これにより非常に高純度な三次元マトリックスの表面層１１Ｅを作製することができ、良好な電子写真特性を示す感光体を得ることができるからである。上記放射線とは電子線又はγ線などである。電子線を照射する場合には、スキャニング型、エレクトロカーテン型、ブロードビーム型、パルス型及びラミナー型などの加速器を用いて行うことができる。ＨＵと弾性変形率との値が特定の範囲にあり、電気特性及び機械的劣化に対する耐久性を向上させた感光体を得る上で、電子線の照射条件を考慮することは重要である。例えば、加速電圧は２５０ＫＶ以下であると好ましく、より好ましくは１５０ＫＶ以下である。又、照射線量は０．１Ｍｒａｄから１００Ｍｒａｄの範囲であると好ましく、より好ましくは０．５Ｍｒａｄから２０Ｍｒａｄの範囲である。加速電圧が上記を越えると電気特性の劣化が起こる。又、照射線量が上記範囲よりも少ない場合には表面層１１Ｅの硬化が不十分となり、一方照射線量が多い場合には電気特性の劣化が起こる。
【００６４】
更に、表面層１１Ｅをより硬化させるために、電子線による重合反応時に熱を加えるとよい。熱を加えるタイミングとしてはラジカルが存在する間に感光体が一定の温度になっていれば良いため、電子線照射前、照射中、照射後、いずれの段階で加熱してもよい。加熱温度は、感光体の温度が室温〜２５０℃となるように調整すればよい。より好ましくは５０℃〜１５０℃である。温度が上記範囲よりも高い場合には、感光体の材料に劣化が生じるからである。加温する時間は、その温度にもよるが、おおよそ数秒から数十分程度であるとよい。
【００６５】
照射及び加温時の雰囲気は、大気中、窒素及びヘリウムなどの不活性ガス中、真空中のいずれの場合であっても構わない。酸素によるラジカルの失活を抑制することができるという点で、不活性ガス中或いは真空中が好ましい。
【００６６】
上記正孔輸送性化合物を電荷輸送層１１Ｄとして用いた場合の膜厚は、１〜５０μｍが好ましく、特には３〜３０μｍが好ましい。
【００６７】
又、上記正孔輸送性化合物を電荷発生層１１Ｃ／電荷輸送層１１Ｄ上に保護層として用いた場合、その下層に当たる電荷輸送層１１Ｄは以下のようにして形成する。
【００６８】
適当な電荷輸送物質、例えばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリスチリルアントラセンなどの複素環や縮合多環芳香族を有する高分子化合物や、ピラゾリン、イミダゾール、オキサゾール、トリアゾール、カルバゾールなどの複素環化合物、トリフェニルメタンなどのトリアリールアルカン誘導体、トリフェニルアミンなどのトリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、Ｎ−フェニルカルバゾール誘導体、スチルベン誘導体、ヒドラゾン誘導体などの低分子化合物などを適当な結着樹脂（上述した電荷発生層の箇所で説明したのと同様な樹脂が適用できる）とともに溶剤に分散／溶解し、該溶液を上述の公知の方法を用いて電荷発生層１１Ｃ上に塗布し乾燥させることにより形成する。この場合の電荷輸送物質と結着樹脂の比率は、両者の全重量を１００とした場合に電荷輸送物質の重量は２０〜１００であると好ましく、より好ましくは３０〜１００である。電荷輸送物質の量がそれ以下であると、電荷輸送能が低下し、感度低下及び残留電位の上昇などの問題が生ずる。保護層が形成された積層型感光体における電荷輸送層１１Ｄの膜厚は、１〜５０μｍが好ましく、より好ましくは３〜３０μｍである。又、この時の表面層１１Ｅの膜厚は０．５〜１０μｍが好ましく、より好ましくは１〜７μｍである。本実施例としては、電荷輸送層１１Ｄは１８μｍ、表面層１１Ｅは５μｍの膜厚の感光体を用いた。
【００６９】
４．前露光量適正化制御
（ａ）原理
本実施例では、画像形成装置１００は、感光体１１と帯電ローラ１２とが対向する帯電位置を通過する際に、帯電ローラ１２から感光体１１に流れる直流電流を検出する帯電電流検出手段としての電流検出器（検出回路）２０２（図１１）を有する。そして、感光体１１上の潜像形成を行わない暗部電位ＶＤ領域、潜像形成を行った明部電位ＶＬ領域がそれぞれ帯電ローラ１２を通過する際の帯電直流電流を電流検出器２０２により検出する。その検出値に基づいて、画像形成時に前露光装置１１２により照射する露光量（光照射量）を制御する構成とする。特に、本実施例では、感光体１１上に潜像形成を行わない暗部電位ＶＤ領域、潜像形成を行った明部電位ＶＬ領域の帯電電流を検出する動作は、前露光装置１１２で感光体１１に照射する前露光量を少なくとも２段階に変化させて行う。そして、それぞれの暗部電位ＶＤ領域、明部電位ＶＬ領域の直流電流量の差を検出することで、所望の前露光量に制御する。
【００７０】
つまり、本実施例では、画像形成装置１００は、帯電器１２に所定の電圧を印加した際に流れる電流を検出する電流検出器２０２を有する。又、画像形成装置１００は、次の第１の領域と第２の領域とを感光体１１に形成させるテストモードを実行させる実行手段を有する。即ち、第１の領域は、帯電器１２により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ画像露光器１３により所定の露光条件下で露光処理された領域である。又、第２の領域は、帯電器１２により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ画像露光器１３により実質露光処理されない領域である。本実施例では、この実行手段の機能は、制御ユニット（制御処理部）２００が有する。更に、画像形成装置１００は、上記テストモードにおいて感光体１１に形成された第１及び第２の領域が帯電位置を通過する際に得られた電流検出器２０２の出力に応じて光除電器１１２による光照射量を調整する調整手段を有する。本実施例では、この調整手段の機能は、制御ユニット（制御処理部）２００が有する。特に、本実施例では、実行手段は、光除電器１１２により所定の複数の除電条件下で除電処理することで感光体１１の第１及び第２の領域をそれぞれ複数形成させるようになっている。
【００７１】
斯かる構成により、環境、感光体１１の劣化状況に応じて、リアルタイムで、ゴーストを消失させ得るのに必要な前露光量を算出し、設定することが可能となる。そのため、過剰な前露光量を感光体１１に照射することを防止することが可能となる。従って、前露光の弊害として発生する明部電位上昇、或いは感光体１１の放電劣化による画像流れやフィルミングなどの画像欠陥を抑制することが可能になり、且つ、感光体１１の寿命の低下などの弊害を抑制することが可能になる。更に、本実施例では、帯電ローラ１２を感光体１１の電位に対応する情報を検出する手段として用いるので、特別な手段を配置することなく、当該情報検出することが可能である。以下、更に詳しく説明する。
【００７２】
（ｂ）全体シーケンス
次に、図４の制御フロー、図５のタイミングチャート、及び、図６の感光体１１の明部電位ＶＬ領域、暗部電位ＶＤ領域の電位推移を示す模式図を参照して、本実施例におけるテストモードである前露光量適正化制御（電位予測制御）について説明する。
【００７３】
尚、以下の説明では、代表として１つの画像形成部１０における動作を説明するが、本実施例では、全ての画像形成部１０で同じ動作が行われる。典型的には、前露光量適正化制御は、全ての画像形成部１０で実質的に同じタイミングで実行されるが、異なるタイミングで実行されてもよい。
【００７４】
本実施例では、前露光量適正化制御における画像形成装置１００の各部の動作の制御や情報処理は、画像形成装置の動作を統括的に制御する制御手段としての制御処理部（制御ユニット）２００が行う。
【００７５】
本実施例の画像形成装置１００は、装置本体内に、画像形成装置１００の使用量検知手段として出力枚数（画像形成枚数）をカウントするカウンター（カウンターメモリ）２０３（図１１）を有する。そして、図４に示すように、画像形成動作中でも、カウンター２０３による出力枚数のカウント結果により、所定の出力枚数毎に１回の電位予測制御を行う。この制御間隔は、装置本体の置かれている環境や画像形成装置１００のトータルの出力枚数によって変えることが可能である。通常、出力枚数約５００枚〜５０００枚に１回の制御を行うことが望ましい。本実施例では、画像形成装置１００のトータルの出力枚数に関わらず、１０００枚に１回の制御を行うように設定した。
【００７６】
図４、図５を参照して、先ず、装置本体内でカウンター２０３により出力枚数１０００枚に達したと判断されると、ＳＴＥＰ１の制御が行われる。この際、帯電ローラ１２、現像器１４、１次転写ローラ３５などに印加されるバイアス、並びに、画像露光器３、前露光装置１１２が一度Ｏｆｆ状態になり、画像形成は一度中断される。
【００７７】
次に、ＳＴＥＰ１の制御において、感光体１１を所定の帯電条件下で帯電処理した後、前露光装置１１２の光量を第１の光量とする。そして、画像露光器３の光量を制御することで感光体１１上に所定の露光条件下で露光処理された明部電位ＶＬ領域（第１の領域）と、画像露光器３で実質露光処理されない暗部電位ＶＤ領域（第２の領域）とを形成する。
【００７８】
尚、このＳＴＥＰ１の制御の際、明部電位、暗部電位領域を作成するために、像露光の光量を切り替えて行う。ここで、例えば、後述する図７のフローチャートには、暗部電位を作成する際に、像露光をＯＦＦすると記載されているが、もちろん、感光体１１上の電位に大きな影響を与えるような露光量ではなく、微弱露光であれば、像露光していても構わない。感光体１１上の電位として、明部電位領域と暗部電位領域を作成することが本発明においては重要である。
【００７９】
そして、明部電位ＶＬ領域と暗部電位ＶＤ領域のそれぞれに関して、帯電ローラ１２の電位（印加電圧の直流成分の値）と、帯電ローラ１２に到達する直前の感光体１１の表面の電位との電位差、即ち、帯電コントラストを算出する。詳しくは後述するように、明部電位ＶＬ領域、暗部電位ＶＤ領域のそれぞれにおける帯電コントラストは、帯電電流検出手段としての電流検出器２０２を用いて検出される、帯電ローラ１２を通過する際の感光体１１の電位に対応する。そして、明部電位ＶＬ領域と暗部電位ＶＤ領域の電位の差分（帯電コントラストの差分に対応）である電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を算出する。
【００８０】
次に、ＳＴＥＰ１の制御において、前露光装置１１２の光量を第２の光量に変化させ、上記同様にして、画像露光器３の光量を制御することで感光体１１上に明部電位ＶＬ領域と暗部電位ＶＤ領域とを形成する。そして、上記同様にして、明部電位ＶＬ領域と暗部電位ＶＤ領域の電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を算出する。
【００８１】
続いて、ＳＴＥＰ２の制御に移行し、ＳＴＥＰ１の制御における各前露光量と、各前露光量に対して算出された明部電位ＶＬ領域と暗部電位ＶＤ領域の電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）とから、前露光量Ｌと電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）との関係式Ｐを算出する。そして、この関係式Ｐより、所定の電位差ΔＶ’（Ｄ−Ｌ）になるような前露光量Ｌ’を算出し、画像形成時の前露光量を、この新たに算出された前露光量Ｌ’に設定する。
【００８２】
前露光量は、第１の光量、第２の光量の２段階に限定されるものではなく、３段階、４段階とサンプリング点を増やしていくことは、前露光量Ｌと電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）との関係式の精度を上げるために有効な手段である。尚、前露光を行わないで電位を検出した結果と、単数又は複数の前露光量にて前露光を行って電位を検出した結果と、を用いて制御を行うこともできる。
【００８３】
更に説明すると、図６に示すように、帯電ローラ１２よる帯電処理を行った後の感光体１１の表面の電位は、その後の像露光を受けた部分である明部電位ＶＬ＿ｉｎｔ領域と、像露光を受けていない部分である暗部電位ＶＤ＿ｉｎｔ領域の２つの領域に分けられる。
【００８４】
ここで、本実施例の前露光量適正化制御は、あくまでゴースト電位を消失させることが目的であるので、明部電位は、暗部電位と最大に電位差がある状態に設定するのが好ましい。即ち、明部電位ＶＬ＿ｉｎｔ領域は、その環境下において画像形成時に使用される最大の像露光量で作像された領域であることが望ましい。典型的には、所謂、全面最大露光を行ったベタ黒状態の潜像形成を行うことが好ましい。
【００８５】
明部電位ＶＬ＿ｉｎｔ領域と、暗部電位ＶＤ＿ｉｎｔ領域は、いずれも１次転写部を通過する際に、帯電ローラ１２による帯電部（帯電位置）で印加されたバイアスとは逆極性のバイアスを印加されるので、明部電位と暗部電位との電位差は小さくなる。しかし、この時、１次転写部の転写電位を相当大きくしなければ、明部電位と暗部電位との電位差がなくなることはない。通常使用する転写電位の設定では、一般に幾分かの電位差が残ってしまう。これが、ゴーストなどの画像不良を引き起こす原因となる。従って、本実施例では、前露光装置１１２を設置し、明部電位と暗部電位との電位差を更に小さくするようにする。
【００８６】
一般的に、転写後に残った明部電位と暗部電位との電位差を前露光によって完全に消失させるように、前露光量を設定することが多い。即ち、明部電位が前露光装置１１２による前露光部（前露光位置）を通過した際の電位をＶＬ＿ｌａｓｔとし、暗部電位が前露光部を通過した際の電位をＶＤ＿ｌａｓｔとする。このとき、ＶＤ＿ｌａｓｔとＶＬ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を０Ｖにするように設定することが多い。典型的には、前露光量は、像露光光量の約１０倍に設定されることが多く、プロセススピードなどによっても異なるが、３０〜５０Ｌｕｘ・ｓｅｃ程度が一般的である。
【００８７】
しかし、本発明者の検討によれば、ゴーストなどの画像欠陥を目視上ほとんど認識できないレベルにするには、一般的なオフィスで使う複写機などであれば、ＶＤ＿ｌａｓｔとＶＬ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）が１０Ｖ程度であれば充分である。又、ゴーストなどの画像欠陥を抑制する程度を使用者によって可変とするために、この電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）のターゲットを変えて、前露光装置１１２の設定を変えられるようにすることができる。即ち、本実施例は、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）のターゲットを設定すれば、そのターゲットに応じて適正に前露光装置１１２の前露光量を設定できる制御を提供する。
【００８８】
（ｃ）ＳＴＥＰ１制御
次に、本実施例の前露光量適正化制御におけるＳＴＥＰ１の制御をより詳細に説明する。
【００８９】
前露光装置１１２から感光体１１の表面に所定の第１の光量の前露光が照射された状態で、帯電ローラ１２、１次転写ローラ３５にそれぞれ所定の電圧を印加する。そして、画像露光器３の像露光を行った明部電位ＶＬ＿ｉｎｔ領域と、像露光を行わない暗部電位ＶＤ＿ｉｎｔ領域の２種類の領域を作成する。
【００９０】
帯電電流検出手段としての電流検出器２０２によって、明部電位ＶＬ＿ｉｎｔ領域、暗部電位ＶＤ＿ｉｎｔ領域の各領域における帯電直流電流を検出する。電流検出器２０２は、帯電電源２０１が帯電ローラ１２に対して電圧を出力している際に帯電ローラ１２から感光体１１に流れる電流を検出するようになっている。これにより、明部電位ＶＬ＿ｉｎｔ領域が前露光部を通過し、帯電部に突入する直前の感光体１１の表面の電位ＶＬ＿ｌａｓｔを算出する。又、これにより、暗部電位ＶＤ＿ｉｎｔ領域が前露光部を通過し、帯電部に突入する直前の感光体１１の表面の電位ＶＤ＿ｌａｓｔを算出する。
【００９１】
そして、明部電位が帯電部に突入する直前の感光体１１の表面の電位ＶＬ＿ｌａｓｔと暗部電位が帯電部に突入する直前の感光体１１の表面の電位ＶＤ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を算出する。
【００９２】
続いて、前露光装置１１２の光量を所定の第２の光量に切り替えて、上記同様にして、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を算出する。
【００９３】
ここで、明部電位ＶＬ＿ｌａｓｔ及び暗部電位ＶＤ＿ｌａｓｔと、帯電直流電流との関係について説明する。この関係は、より詳細には、これら両領域が帯電部に突入する直前の感光体１１の表面の電位と、帯電ローラ１２の電位（印加電圧の直流成分の値）との電位差、即ち、帯電コントラストに対する、帯電直流電流の関係に対応する。
【００９４】
帯電コントラストに対する帯電直流電流の関係は、環境、感光体１１の表面の劣化、帯電手段の劣化などにはほとんど左右されず、ほぼ一義的に決まる。本実施例では、図１２に示すような関係になっている。又、帯電コントラストに対する帯電直流電流の関係は、感光体１１の表層の膜厚の変化によってのみ変化することが知られている。前述のように、本実施例では、感光体１１の表面層として、ほとんど削れない材料を使用している。従って、本実施例では、帯電コントラストに対する帯電直流電流の関係は図１２に示すように一義的に決まるものとして、この関係を使用して、帯電直流電流の検出値から感光体１１の表面の電位を算出する。本実施例では、図１２の関係を表す関係式は、装置本体の制御処理部２００が備える記憶手段（記憶部）に記憶されている。これにより、制御処理部２００は、電流検出器２０２の出力に応じて、感光体１１の表面の電位、より詳細には、帯電コントラストを算出することができる。
【００９５】
尚、感光体１１の表面層として膜厚の変化する削れ易い感光体１１を使用する場合は、感光体１１のそれぞれの膜厚状態によって、帯電コントラストに対する帯電直流電流の関係が変わることがある。この場合には、感光体１１のそれぞれの膜厚状態に応じた帯電コントラストに対する帯電直流電流の関係式を設定することが好ましい。このような関係式は、装置本体が備える記憶手段に記憶させておくことができ、これを利用することで、感光体１１の表面の電位の検出の精度が向上する。
【００９６】
ＳＴＥＰ１の制御については、具体例を参照して後で更に詳しく説明する。
【００９７】
（ｄ）ＳＴＥＰ２制御
次に、本実施例の前露光適正化制御におけるＳＴＥＰ２の制御をより詳細に説明する。
【００９８】
ＳＴＥＰ１の制御で算出した２種類の前露光量に対する電位ＶＬ＿ｌａｓｔと電位ＶＤ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）から、図９に示すような、前露光装置１１２の光量Ｌと電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）との関係式Ｐを算出する。
【００９９】
続いて、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）が所望の値になる前露光装置１１２の光量Ｌ’を関係式Ｐから算出し、画像形成時の前露光量の設定を算出された前露光装置１１２の光量Ｌ’に変更する。
【０１００】
ＳＴＥＰ２の制御については、具体例を参照して後で更に詳しく説明する。
【０１０１】
（ｅ）ＳＴＥＰ１制御の具体例
次に、図７及び図１０を参照して、ＳＴＥＰ１の制御について一例を挙げてより詳しく説明する。
【０１０２】
装置本体の制御処理部２００は、カウンター２０３により出力枚数を検知して、前露光量適正化制御のタイミングである場合には、ＳＴＥＰ１の制御に入るべく、準備段階として、画像形成を中断する。具体的には、帯電ＤＣ電圧をＯｆｆ、像露光をＯｆｆ、前露光をＯｆｆ、現像ＤＣ電圧をＯｆｆ、転写ＤＣ電圧をＯｆｆする。
【０１０３】
又、この準備段階として、直前までの画像形成の履歴を感光体１１から消去するために、像露光をＯｆｆした状態で少なくとも前露光を感光体１１の１周分以上照射した後に画像形成を中止するプロセスに入るのが好ましい。画像形成の条件によっては、この工程を省略してもよい。
【０１０４】
次に、前露光量が１０Ｌｕｘ・ｓｅｃの状態で、＋３００Ｖの転写ＤＣ電圧を印加し、又−７００Ｖの帯電ＤＣ電圧を印加する。これによって、感光体１１上に像露光が行われていない暗部電位ＶＤ領域が形成され、−７００Ｖに帯電された感光体１１の表面が１次転写部に到達する。その後、この暗部電位ＶＤ領域の感光体１１の電位は１次転写部を通過した後に、約−１００〜−５００Ｖになる。ここで、前露光の設定、並びに、帯電電位及び転写電位の設定は、装置本体の置かれている環境や、装置本体のプロセススピードなどの設定に応じて自由に設定してよい。本例では、１次転写部を通過した後に−３００Ｖとなった。
【０１０５】
次に、１次転写部を通過した後の感光体１１の電位が−３００Ｖの領域は、前露光によって除電され、約−５０〜−２００Ｖとなる。本例では、前露光部を通過した後に−１００Ｖとなった。
【０１０６】
次に、前露光部を通過した後の感光体１１の電位が−１００Ｖの領域は、再度、帯電部を通過し、その際の帯電ローラ１２に流れる直流電流量を帯電電流検出手段（帯電電流量測定手段）としての電流検出器２０２で測定する。この際、制御処理部２００にて、図１２に示す関係を用いて、暗部電位ＶＤ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔが算出される。即ち、本実施例では、電位センサなどがなくとも、帯電直流電流量から、前露光部を通過した後の感光体１１の電位が−１００Ｖであることが算出される。
【０１０７】
次に、転写ＤＣ電圧、帯電ＤＣ電圧の設定はそのままで、今度は像露光が行われることによって、感光体１１上に像露光された明部電位ＶＬ領域が形成され、明部電位ＶＬ領域が１次転写部を通過する。その後、この領域は、前露光部を通過した後に、再度、帯電部を通過し、その際の帯電ローラ１２に流れる直流電流量から電位ＶＬ＿ｌａｓｔが算出される。本例では、像露光を行った直後の感光体１１の明部電位ＶＬ領域の電位は−２００Ｖ、この領域が１次転写部を通過した後の感光体１１の電位は−１００Ｖ、更にこの領域が前露光部を通過した後の感光体１１の電位は−５０Ｖであった。
【０１０８】
次に、制御処理部２００において、前露光量が１０Ｌｕｘ・ｓｅｃの際の、暗部電位ＶＤ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔと明部電位ＶＬ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＬ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）が算出される。この算出結果は、算出値Ａとして記憶される。ここでは、算出値Ａは５０Ｖであった。
【０１０９】
続いて、今度は前露光量の設定を３０Ｌｕｘ・ｓｅｃに変更した状態で、上記露光量が１０Ｌｕｘ・ｓｅｃの場合と同様の方法にて、暗部電位ＶＤ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔを算出する。前露光を強くすることによって、本例では、前露光部を通過した後の感光体１１の電位ＶＤ＿ｌａｓｔは−５０Ｖとなった。
【０１１０】
次に、前露光量が３０Ｌｕｘ・ｓｅｃの状態で、上記露光量が１０Ｌｕｘ・ｓｅｃの場合と同様の方法にて、明部電位ＶＬ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＬ＿ｌａｓｔを算出する。この場合も、前露光を強くすることによって、本例では、前露光部を通過した後の感光体１１の電位ＶＬ＿ｌａｓｔは−４５Ｖとなった。
【０１１１】
次に、制御処理部２００において、前露光量が３０Ｌｕｘ・ｓｅｃの際の、暗部電位ＶＤ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔと明部電位ＶＬ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＬ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）が算出される。この算出結果は、算出値Ｂとして記憶される。ここでは、算出値Ｂは５Ｖであった。
【０１１２】
（ｆ）ＳＴＥＰ２制御の具体例
次に、図８及び図１０を参照して、ＳＴＥＰ２の制御について一例を挙げてより詳しく説明する。
【０１１３】
制御処理部２００は、ＳＴＥＰ１の制御で算出された電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）の算出値Ａ、Ｂ、及び、その際の前露光装置１１２の光量設定Ｌから、関係式Ｐを算出する。
【０１１４】
本例では、制御処理部２００で算出される関係式Ｐは、下記の通りである。
ｙ＝−２ｘ＋６５ ・・・Ｐ’式
（但し、ｘは光量設定値Ｌ、ｙは電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ））
【０１１５】
次に、帯電ＤＣ電圧及び転写ＤＣ電圧はｏｆｆされ、又、前露光はｏｆｆされ、画像形成へと移行する。この際、式Ｐ’に従って、新たに設定すべき画像形成時の前露光量Ｌ’を算出する。
【０１１６】
本実施例では、画像形成装置１００は一般的なオフィス機であるので、電位ＶＤ＿ｌａｓｔと電位ＶＬ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）が１０Ｖ以下であれば、ゴーストなどの画像不良が問題となることはない。そこで、本実施例では、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）のターゲットを１０Ｖとして設定している。
【０１１７】
ここで、ゴーストなどの画像不良が発生する条件としては、上述のようにして算出した電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）、即ち、前露光部を通過した後の暗部電位ＶＤ領域と明部電位ＶＬ領域の電位差をできるだけ小さくすることが重要である。そして、図９に示すように、前露光量を上げることで、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を小さくするように制御することは可能である。前露光量を極端に大きくすれば、図９に示すように、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を略０Ｖにすることも可能である。そのため、従来は、種々の状況下において良好にゴーストを抑制できるように、一律に可及的に大きな前露光量に設定することが多い。
【０１１８】
しかしながら、必要以上に前露光を照射して、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を必要以上に小さく保つことは意味がない。前述したように、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）は、通常オフィスで使われる環境においては、１０Ｖ以下程度で十分である。好ましくは、４〜１０Ｖ程度に制御すればよい。更に、所望に応じて、例えばゴーストが目立つ画像を頻繁に出力するような場合には、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を４Ｖ以下などに設定してもよい。本実施例の方法によれば、所望に応じて電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）のターゲットを自由に変えることが可能であり、様々な状況下においても、必要最低限の前露光量に抑えることが可能となる。
【０１１９】
従って、制御処理部２００は、式Ｐ’においてｙに１０を代入してｘを算出する。これにより、本例では、ｘ＝２７．５となり、画像形成時に設定すべき前露光量Ｌ’が２７．５Ｌｕｘ・ｓｅｃであることが算出される。そして、本実施例では、次に前露光量適正化制御が実施されるまで、画像形成時の前露光量の条件は、ここで新たに算出された前露光量に変更される。
【０１２０】
このように、本実施例によれば、画像形成装置１００は、帯電位置に到達する直前の感光体１１の表面の電位に対応する情報を検出する検出手段２０２を有する。又、画像形成装置１００は、次の情報を検出手段２０２によって検出した結果に基づいて、画像形成時における前露光手段１１２の露光量を制御する制御手段２００を有する。即ち、第１に、帯電手段１２によって帯電された後に像露光手段３による露光が行われずに再び帯電位置に到達する直前の感光体１１の表面の電位に対応する情報である。第２に、帯電手段１２によって帯電された後に像露光手段３による露光が行われて再び帯電位置に到達する直前の感光体１１の表面の電位に対応する情報である。特に、本実施例では、上記第１、第２の情報を、それぞれ少なくとも２つの異なる露光量にて前露光手段１１２が感光体１１を照射している状態で検出した結果に基づいて、画像形成時における前露光手段１１２の露光量を制御する。
【０１２１】
以上、本実施例に従って前露光量を設定することにより、過剰な前露光の照射を避け、感光体１１の劣化を抑えることが可能になる。又、本実施例では、電位センサなどを用いなくて済むので、構成はより簡易である。即ち、本実施例によれば、簡易な構成により最適な前露光量を設定することができ、前露光量が過剰であることによる感光体１１の明部電位の上昇、画像流れやフィルミングの発生による画像欠陥などを抑制することができる。これにより、より画質の安定した出力を維持することが可能である。
【０１２２】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【０１２３】
図１３、図１４、図１７に示すように、本実施例では、感光体１１の周囲に電位検出手段（帯電電位測定手段）としての電位センサ（電位検出器）１２０が配置されている。
【０１２４】
即ち、実施例１では、感光体１１上の対象の領域が帯電部を通過する際の帯電直流電流を測定した結果から前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔ及び電位ＶＬ＿ｌａｓｔを算出した。これに対して、本実施例では、直接的に感光体１１の表面電位を測定することが可能である。従って、ＳＴＥＰ１の制御は、実施例１より簡易になる。
【０１２５】
つまり、本実施例では、画像形成装置１００は、感光体１１の表面電位を検出する電位検出器１２０を有する。又、画像形成装置１００は、実施例１と同様の第１の領域と第２の領域とを感光体１１に形成させるテストモードを実行させる実行手段を有する。そして、本実施例では、画像形成装置１００は更に、上記テストモードにおいて感光体１１に形成された第１及び第２の領域を電位検出器１２０により検出された結果に応じて光除電器１１２による光照射量を調整する調整手段を有する。本実施例では、この調整手段の機能は、制御ユニット（制御処理部）２００が有する。特に、本実施例では、実行手段は、光除電器１１２により所定の複数の除電条件下で除電処理することで感光体１１の第１及び第２の領域をそれぞれ複数形成させるようになっている。
【０１２６】
図１３に示すような場所、即ち、感光体１１の回転方向においてクリーニング装置１５の下流且つ帯電ローラ１２の上流に電位センサ１２０を配置する場合は、前露光部を通過した後の感光体１１の電位は、直接電位センサ１２０で検知した電位の値と一致する。
【０１２７】
しかし、図１４に示すような場所、即ち、感光体１１の回転方向において帯電ローラ１２の下流に電位センサ１２０を配置する場合は、前露光部を通過した後の感光体１１の電位は、直接電位センサ１２０で検知した電位の値と一致しなくなることがある。即ち、この場合、再び帯電部を通過して、再び暗部電位ＶＤの状態にまで戻されてしまうと、前露光部を通過した後の感光体１１の電位を正確に知ることができなくなる。従って、この場合は、図１６に示すように、電位センサ１２０で感光体１１の電位を測定する直前に帯電電圧の印加を一時的に停止し、前露光部を通過した後の感光体１１の電位がそのまま電位センサ１２０による検出部まで到達するように制御する。そして、電位センサ１２０による感光体１１の電位の検出は、この帯電電圧の印加を一時的に停止している間に行う。
【０１２８】
尚、本実施例では、帯電手段として感光体１１に接触した部材（接触帯電部材）である帯電ローラ１２を用いる。しかし、本実施例のように電位センサ１２０で直接感光体１１の電位を測定する場合は、コロナ帯電器や非接触帯電ローラなどの非接触式帯電手段を用いてもよい。
【０１２９】
本実施例では、画像形成装置１００は、感光体１１と帯電ローラ１２とが対向する帯電位置を通過する直前の感光体１１上の電位を直接的に検出するために、電位検出手段としての電位センサ１２０を有する。そして、感光体１１上に潜像形成を行わない暗部電位ＶＤ領域、潜像形成を行った明部電位ＶＬ領域がそれぞれ帯電ローラ１２を通過する直前の感光体１１の電位を電位センサ１２０により直接的に検出する。その検出値に基づいて、画像形成時に前露光装置１１２により照射する露光量を制御する構成とする。特に、本実施例では、感光体１１上に潜像形成を行わない暗部電位ＶＤ領域、潜像形成を行った明部電位ＶＬ領域の感光体１１の電位を検出する動作は、前露光装置１１２で感光体１１に照射する前露光量を少なくとも２段階に変化させ行う。そして、それぞれの暗部電位ＶＤ領域、明部電位ＶＬ領域の感光体１１の電位の差を検出することで、所望の前露光量に制御する。
【０１３０】
斯かる構成により、実施例１と同様、環境、感光体１１の劣化状況に応じて、リアルタイムで、ゴーストを消失させ得るのに必要な前露光量を算出し、設定することが可能となる。そのため、過剰な前露光量を感光体１１に照射することを防止することが可能となる。従って、前露光の弊害として発生する明部電位上昇、或いは感光体１１の放電劣化による画像流れやフィルミングなどの画像欠陥を抑制することが可能になり、且つ、感光体１１の寿命の低下などの弊害を抑制することが可能になる。
【０１３１】
次に、図１５を参照して、本実施例の前露光量適正化制御におけるＳＴＥＰ１の制御についてより詳しく説明する。
【０１３２】
装置本体の制御処理部２００は、カウンター２０３により出力枚数を検知して、前露光量適正化制御のタイミングである場合には、ＳＴＥＰ１の制御に入るべく、準備段階として、画像形成を中断する。具体的には、帯電ＤＣ電圧をＯｆｆ、像露光をＯｆｆ、前露光をＯｆｆ、現像ＤＣ電圧をＯｆｆ、転写ＤＣ電圧をＯｆｆする。
【０１３３】
又、この準備段階として、直前までの画像形成の履歴を感光体１１から消去するために、像露光をＯｆｆした状態で少なくとも前露光を感光体１１の１周分以上照射した後に画像形成を中止するプロセスに入るのが好ましい。画像形成の条件によっては、この工程を省略してもよい。
【０１３４】
次に、前露光量が１０Ｌｕｘ・ｓｅｃの状態で、＋３００Ｖの転写ＤＣ電圧を印加し、又−７００Ｖの帯電ＤＣ電圧を印加する。これによって、感光体１１上に像露光が行われていない暗部電位ＶＤ領域が形成され、−７００Ｖに帯電された感光体１１の表面が１次転写部に到達する。その後、この暗部電位ＶＤ領域の感光体１１の電位は１次転写部を通過した後に、約−１００〜−５００Ｖになる。ここで、前露光の設定、並びに、帯電電位及び転写電位の設定は、装置本体の置かれている環境や、装置本体のプロセススピードなどの設定に応じて自由に設定してよい。本例では、１次転写部を通過した後に−３００Ｖとなった。
【０１３５】
次に、１次転写部を通過した後の感光体１１の電位が−３００Ｖの領域は、前露光によって除電され、約−５０〜−２００Ｖとなる。本例では、前露光部を通過した後に−１００Ｖとなった。
【０１３６】
次に、前露光部を通過した後の感光体１１の電位が−１００Ｖの領域は、電位センサ１２０の検出部に到達し、この領域の電位ＶＤ＿ｌａｓｔ（本例では、−１００Ｖ）が直接的に電位センサ１２０によって測定される。
【０１３７】
次に、転写ＤＣ電圧、帯電ＤＣ電圧の設定はそのままで、今度は像露光が行われることによって、感光体１１上に像露光された明部電位ＶＬ領域が形成され、明部電位ＶＬ領域が１次転写部を通過する。その後、この領域は、前露光部を通過した後に、電位センサ１２０の検出部に到達し、電位ＶＬ＿ｌａｓｔが直接的に電位センサ１２０で測定される。本例では、像露光を行った直後の感光体１１の明部電位ＶＬ領域の電位は−２００Ｖ、この領域が１次転写部を通過した後の感光体１１の電位は−１００Ｖ、更にこの領域が前露光部を通過した後の感光体１１の電位は−５０Ｖであった。
【０１３８】
次に、制御処理部２００において、前露光量が１０Ｌｕｘ・ｓｅｃの際の、暗部電位ＶＤ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔと明部電位ＶＬ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＬ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）が算出される。この算出結果は、算出値Ａとして記憶される。ここでは、算出値Ａは５０Ｖであった。
【０１３９】
続いて、今度は前露光量の設定を３０Ｌｕｘ・ｓｅｃに変更した状態で、上記露光量が１０Ｌｕｘ・ｓｅｃの場合と同様の方法にて、暗部電位ＶＤ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔを算出する。前露光を強くすることによって、本例では、前露光部を通過した後の感光体１１の電位ＶＤ＿ｌａｓｔは−５０Ｖとなった。
【０１４０】
次に、前露光量が３０Ｌｕｘ・ｓｅｃの状態で、上記露光量が１０Ｌｕｘ・ｓｅｃの場合と同様の方法にて、明部電位ＶＬ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＬ＿ｌａｓｔを算出する。この場合も、前露光を強くすることによって、本例では、前露光部を通過した後の感光体１１の電位ＶＬ＿ｌａｓｔは−４５Ｖとなった。
【０１４１】
次に、制御処理部２００において、前露光量が３０Ｌｕｘ・ｓｅｃの際の、暗部電位ＶＤ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔと明部電位ＶＬ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＬ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）が算出される。この算出結果は、算出値Ｂとして記憶される。ここでは、算出値Ｂは５Ｖであった。
【０１４２】
次に、ＳＴＥＰ２の制御について説明すると、ＳＴＥＰ２の制御は、実施例１におけるＳＴＥＰ２の制御と実質的に同じである。
【０１４３】
即ち、制御処理部２００は、ＳＴＥＰ１の制御で算出された電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）の算出値Ａ、Ｂ、及び、その際の前露光装置１１２の光量設定Ｌから、関係式Ｐを算出する。
【０１４４】
本例では、制御処理部２００で算出される関係式Ｐは、下記の通りである。
ｙ＝−２ｘ＋６５ ・・・Ｐ’式
（但し、ｘは光量設定値Ｌ、ｙは電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ））
【０１４５】
尚、本実施例においても、上記方法によれば、所望に応じて電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）のターゲットを自由に変えることが可能であり、様々な状況下においても、必要最低限の前露光量に抑えることが可能となる。
【０１４６】
本実施例では、画像形成装置１００は一般的なオフィス機である。しかし、ここでは、より厳しくゴーストを抑制した場合を想定して、暗部電位ＶＤ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔと、明部電位ＶＬ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＬ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）が５Ｖになるように設定した。
【０１４７】
従って、制御処理部２００は、式Ｐ’においてｙに５を代入してｘを算出する。これにより、本例では、ｘ＝３０となり、画像形成時に設定すべき前露光量Ｌ’が３０Ｌｕｘ・ｓｅｃであることが算出される。そして、本実施例では、次に前露光量適正化制御が実施されるまで、画像形成時の前露光量の条件は、ここで新たに算出された前露光量に変更される。
【０１４８】
以上、本実施例に従って前露光量を設定することにより、過剰な前露光の照射を避け、感光体１１の劣化を抑えることが可能になる。又、本実施例では、電位センサ１２０を使用することで、感光体１１の電位を直接的に測定することができるので、制御処理はより簡易である。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の一実施例における画像形成部の感光体の周囲の構成を示す概略断面図である。
【図３】感光体の層構成を説明するための模式図である。
【図４】本発明に従う制御のフローチャート図である。
【図５】本発明に従う制御のタイミングチャート図である。
【図６】明部電位ＶＬ領域、暗部電位ＶＤ領域の電位の推移を示す模式図である。
【図７】本発明に従う制御のフローチャート図である。
【図８】本発明に従う制御のフローチャート図である。
【図９】本発明に従う制御中に算出する関係式の模式図である。
【図１０】感光体電位の推移の一例を示す模式図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置の一実施例における概略制御ブロック図である。
【図１２】帯電直流電流とΔＶ（Ｄ―Ｌ）との関係を示した模式図である。
【図１３】本発明に係る画像形成装置の他の実施例における画像形成部の感光体の周囲の構成を示す概略断面図である。
【図１４】本発明に係る画像形成装置の他の実施例における画像形成部の感光体の周囲の構成を示す概略断面図である。
【図１５】本発明に従う制御のフローチャート図である。
【図１６】本発明に従う制御のタイミングチャート図である。
【図１７】本発明に係る画像形成装置の他の実施例における概略制御ブロック図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１１ 感光体
１２ 帯電ローラ
１１２ 前露光装置
２００ 制御処理部
２０１ 帯電電源
２０２ 帯電電流検出手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置は、像担持体として一般的に回転可能なドラム型とされる電子写真感光体（感光体）を有する。又、その感光体を所定の極性・電位に一様に帯電処理する帯電装置（帯電工程）、帯電処理された感光体に静電潜像を形成する情報書き込み手段としての露光装置（露光工程）を有する。又、感光体上に形成された静電潜像を現像剤であるトナーにより顕像化する現像装置（現像工程）、上記トナー画像を感光体面から紙などの転写材に転写する転写装置（転写工程）を有する。更に、転写工程後の感光体上に多少ながら残余するトナーを除去して感光体面を清掃するクリーニング装置（クリーニング工程）、転写材上のトナー画像を定着させる定着装置（定着工程）を有する。そして、感光体は繰り返して電子写真プロセス（帯電・露光・現像・転写・クリーニング）が適用されて作像に供される。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置において、明暗のはっきりした画像を連続して形成した後に、画像のハイライト部にみられるようなハーフトーン画像を形成すると、形成される画像に、次のような問題が発生することがある。即ち、本来なら一様なハーフトーン画像とならなければならない画像の中に、前回形成した画像パターンが浮き出てしまうという問題である。以下、この現像を「ゴースト」と呼ぶ。
【０００４】
一般的には、反転現像方式を用いる場合、潜像形成時には、一様に例えば−５００Ｖに帯電されている感光体の表面に画像情報を露光し、露光部分の電位（明部電位ＶＬ）を例えば略−１００Ｖとしている。そして、現像時には非露光部分の電位（暗部電位ＶＤ）との電位差によりトナーを露光部分に付着させて現像する。その後の転写時には、転写材側をプラスに帯電させてトナー像を感光体から転写材へと転写させる。従って、転写後には、感光体の表面電位が全体的にプラス方向に変化し、露光部分の電位は−１００Ｖを越えて例えば−５０Ｖとなる。この現象が繰り返し行われると、露光前に行われる感光体の一様なマイナス帯電によっても電位差が解消されず、従って、その部分だけ表面電位がプラス方向に遷移してしまい、濃いトナー像が形成されてしまうことになる。これがゴーストの原因の一つである。
【０００５】
このようなゴーストを防止するために、前露光手段を配備した画像形成装置がある。前露光手段としては、ＬＥＤなどを感光体の回転軸方向に整列させたアレイ状光源を使用するのが一般的である。又、前露光手段としては、電荷を完全に除去するために感光体の主感度波長領域と同じ波長域を使用しているものが多い。
【０００６】
感光体としては、従来、セレン、酸化亜鉛、硫化カドミウムなどの無機光導電性化合物を主成分とする無機感光体が広く用いられてきた。近年では、有機の電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層を有する感光体（有機感光体）が広く用いられている。このような感光層としては、支持体側から電荷発生物質を含有する電荷発生層、電荷輸送物質（正孔輸送物質）を含有する電荷輸送層（正孔輸送層）の順に積層してなる積層型（順層型）の層構成を有するものが現在では主流となっている。生産性及び耐久性に優れているからである。有機感光体に用いられる電荷発生物質としては、例えば、トリアリルピラゾリンを含有する電荷移動層を有する感光体、ペリレン顔料の誘導体からなる電荷発生層と３−プロピレンとホルムアルデヒドの縮合体からなる電荷移動層とからなる感光体など開示されている。又、ジスアゾ顔料又はトリスアゾ顔料を電荷発生物質として用いた感光体がある。更に、有機光導電性化合物は、その化合物によって感光体の感光波長域を自由に選択することが可能である。例えば、アゾ系の有機顔料に関していえば可視領域で高感度を示す物質が開示されており、又赤外領域にまで感度を有している物質もある（例えば特許文献１、２）。これらの材料のうち、赤又は赤外領域に感度を有する材料は、近年の進歩の著しいレーザービームプリンタやＬＥＤプリンタなどに使用されその需要頻度は高くなってきている。しかしながら、今日の電子写真技術の発展は著しく、感光体に求められる特性に対しても非常に高度な技術が要求されている。例えば、プロセススピードは年々速くなり、帯電特性、より一層の高感度や高耐久性などが求められるようになってきている。
【０００７】
従来、赤外領域に感度を有する材料として、銅フタロシアニンや無金属フタロシアニンなどが挙げられるが、今日の高感度化には不十分であった。近年の高感度に対応できる材料として、オキシチタニウムフタロシアニン顔料（例えば特許文献３、４）、ガリウムフタロシアニン顔料（例えば特許文献５、６）、クロロガリウムフタロシアニン顔料（例えば特許文献７、８）などが開発され、広く使用されている。
【０００８】
電子写真方式の画像形成装置では、上述のように、電子写真感光体の表面を帯電し、帯電された電子写真感光体の表面に露光を照射することによって電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーにより現像することによって電子写真感光体の表面にトナー像を形成し、このトナー像を電子写真感光体の表面から紙などの転写材に転写し、再び、電子写真感光体の表面を帯電し次の画像形成を行うというプロセスを繰り返す。ここで、転写後の感光体上の残留電荷を除電しないまま次の帯電プロセスに移行すると、帯電により感光体の表面を一様に帯電できなくなり、画像欠陥となることがある。
【０００９】
そこで、前露光手段により転写後に感光体上に残存する残留電荷の除電を行うことで、このような問題を回避することが可能である（例えば、特許文献９）。帯電前露光を行う場合には、帯電電位を十分に減衰させる必要があるために露光量は像露光量の数十倍程度必要となる。このように、帯電前露光手段を設けることにより、感光体の表面電位を一様にすることができ、良好な画像形成が可能な状態となる。
【特許文献１】特開昭５７−１９５７６７号公報
【特許文献２】特開昭６１−２２８４５３号公報
【特許文献３】特開昭６３−３６６号公報
【特許文献４】特開平１−３１９９３４号公報
【特許文献５】特開平５−２４９７１６号公報
【特許文献６】特開平５−２６３００７号公報
【特許文献７】特開平５−１８８６１５号公報
【特許文献８】特開平５−１９４５２３号公報
【特許文献９】特開平５−１２７５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、例えば電荷発生物質としてフタロシアニン顔料などを用いた有機感光体は、高感度故に生成したフォトキャリアが感光層に残存し易い。そのため、特に、高速電子写真プロセスの場合、更には帯電前露光によって像露光の数十倍の光量で有機感光体が露光された場合は、像露光によって、画像形成された明部電位の電位が上昇し、結果として画像濃度低下といった画像不良が発生することがある。
【００１１】
即ち、負帯電積層感光体の場合、露光により電荷発生層で電荷が発生し、分離されたホール及び電子のキャリアは、感光層中に滞留しないことが必要である。即ち、次回の露光までにホールはホール輸送物質を含有する正孔輸送層側へ注入され、表面電位をキャンセルし、電子は支持体側に速やかに移動することが必要である。しかし、短期サイクルで画像形成され、電荷発生層が短期サイクルで露光された場合、更には帯電前露光で感光体が強く露光された場合は、感光層中の滞留電位が増加する。これは、ホールが正孔輸送側へ注入される応答速度が間に合わない、又は電子が支持体側へ移動する応答性が間に合わないなどの理由によるものである。このため、ホールが表面電位をすべてキャンセルできないまま、次の画像形成に移行するために、明部電位の上昇となって発生する。
【００１２】
又、正孔輸送層側への注入や、電子の支持体への移動の速度は、露光を開始された直後は早い。しかし、短期サイクルで画像形成されることによって、除々にフォトキャリアが感光層中に滞留してくることで、正孔輸送層側への注入や、電子の支持体への移動の速度が鈍ってくる。そのため、連続で画像形成した場合の始めの数枚乃至数十枚の濃度変動が極めて大きいことが知られている。
【００１３】
更に、耐久により繰り返し使用され、感光層が前露光の強い光を繰り返し受けることで劣化し、前記フォトキャリアの感光層中への滞留現象は、悪化することが知られている。即ち、感光体が耐久により繰り返し使用されることで、明部電位の上昇の度合いは更に大きくなり、結果として画像濃度変化も大きくなってしまうことになる。このように、前露光の光量を必要以上に強く照射しすぎることによって、明部電位の上昇による濃度低下といった画像不良を助長させてしまう。
【００１４】
又、感光体を帯電する際に感光体の表面を劣化させる要因として、帯電手段を通過する際の帯電電位と感光体が帯電手段を通過する直前の電位との電位差の大きさが関係している。即ち、帯電手段の電位と帯電手段を通過する直前の感光体の電位との電位差（以下、「帯電コントラスト」と呼ぶ。）が大きいと、その電位差を補う分の大きな直流電流が帯電手段から感光体に流れ込むことになる。そのため、感光体の表層の放電による劣化を促進させることになる。放電による劣化が進むと、高温高湿な環境下においては、画像流れという現象が発生し、画像ボケといった画像欠陥が発生することがある。又、放電による劣化が進むと、低湿環境下においては、感光体へのトナーの融着（所謂、フィルミング）の発生を助長し、更には、感光体の削れ量増加などを促進し、白抜けといった画像欠陥や、感光体の寿命悪化を招くことになる。従って、帯電コントラストは、極力小さい状態に維持できることが望ましいが、ここでも問題となるのが、前露光の光量である。つまり、前露光の光量が強すぎると、帯電手段の前で感光体を除電し、結果的に帯電手段を通過する直前の帯電コントラストを大きくしてしまうことになるので、上記放電による感光体の劣化を促進させてしまうことになる。
【００１５】
従って、本発明の目的は、簡易な構成で前露光量を適切な値に制御することでき、過剰な前露光量による感光体の感度劣化、過剰な放電による画像流れなどの画像劣化を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、感光体と、前記感光体を帯電位置で帯電する帯電器と、前記帯電器により帯電された前記感光体に画像露光を行う画像露光器と、前記画像露光器により前記感光体上に形成された静電像を現像する現像器と、前記現像器により形成された現像像を被転写体に転写した後、前記感光体を光照射により除電する光除電器と、を有する画像形成装置において、前記帯電器に所定の電圧を印加した際に流れる電流を検出する電流検出器と、前記帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ前記画像露光器により所定の露光条件下で露光処理された第１の領域と、前記帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ前記画像露光器により実質露光処理されない第２の領域と、を前記感光体に形成させるテストモードを実行させる実行手段と、前記テストモードにおいて前記感光体に形成された第１及び第２の領域が前記帯電位置を通過する際に得られた前記電流検出器の出力に応じて前記光除電器による光照射量を調整する調整手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１７】
第２の本発明は、感光体と、前記感光体を帯電位置で帯電する帯電器と、前記帯電器により帯電された前記感光体に画像露光を行う画像露光器と、前記画像露光器により前記感光体上に形成された静電像を現像する現像器と、前記現像器により形成された現像像を被転写体に転写した後、前記感光体を光照射により除電する光除電器と、を有する画像形成装置において、前記感光体の表面電位を検出する電位検出器と、前記帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ前記画像露光器により所定の露光条件下で露光処理された第１の領域と、前記帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ前記画像露光器により実質露光処理されない第２の領域と、を前記感光体に形成させるテストモードを実行させる実行手段と、前記テストモードにおいて前記感光体に形成された第１及び第２の領域を前記電位検出器により検出された結果に応じて前記光除電器による光照射量を調整する調整手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、簡易な構成で前露光量を適切な値に制御することでき、過剰な前露光量による感光体の感度劣化、過剰な放電による画像流れなどの画像劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２０】
実施例１
１．画像形成装置の全体構成及び動作
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、トナー支持材（被転写体）であるエンドレズベルト型の中間転写体、即ち、中間転写ベルト３１の移動方向に沿って４個の画像形成部を並置したタンデム型のフルカラーの画像形成装置である。
【００２１】
画像形成装置１００は、画像出力部１Ｐを有する。画像出力部１Ｐは、大別して、４個の画像形成部１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０及び制御ユニット（制御処理部）２００を有する。以下、個々のユニットについて詳しく説明する。
【００２２】
本実施例では、４個の画像形成部（第１、第２、第３、第４の画像形成部）１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、形成する画像の色が異なるが、その構成は実質的に同一である。
【００２３】
各画像形成部１０は、像担持体としての回転可能なドラム型の電子写真感光体（感光ドラム）１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）を有する。感光体１１は、その中心で軸支され、駆動手段により図示矢印Ｒ１方向（反時計方向）に所定のプロセススピード（周速）で回転駆動される。感光体１１の外周面に対向して、その回転方向に、次の各手段が配置されている。先ず、帯電手段としてのローラ状の帯電器、即ち、帯電部材である帯電ローラ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）である。次に、画像露光手段（情報書き込み手段）としての画像露光器（レーザスキャナユニット）１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）である。次に、現像手段としての現像器１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）である。次に、クリーニング手段としてのクリーニング装置１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）である。
【００２４】
帯電ローラ１２により感光体１１の表面に均一な帯電量の電荷が与えられる。本実施例では、帯電ローラ１２には、帯電電圧印加手段（バイアス印加手段）としての帯電電源から、直流（ＤＣ）電圧である帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。これによって、感光体１１の表面は負極性に一様に帯電される。尚、帯電電圧としては、直流電圧と交流電圧とを重畳した振動電圧を用いることもできる。
【００２５】
次いで、感光体１１上は、画像露光器１３により、記録画像信号に応じて変調したレーザービームなどの光線で露光される。これによって、感光体１１上に静電潜像（静電像）が形成される。
【００２６】
各感光体上に形成された静電潜像は、現像剤としてイエロー、シアン、マゼンタ、ブラック各色のトナーをそれぞれ収納した現像器１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄによって顕像化される。本実施例では、現像器１４は、現像剤担持体（現像部材）としての回転可能な円筒型の現像スリーブを有している。現像スリーブには、現像電圧印加手段（バイアス印加手段）としての現像電源から、直流（ＤＣ）電圧である現像電圧（現像バイアス）が印加される。この現像電圧により現像スリーブと感光体１１との間に形成される電界の作用で、感光体１１上の静電潜像にトナーが転移し、感光体１１上にトナー像（現像像）が形成される。尚、現像電圧としては、直流電圧と交流電圧とを重畳した振動電圧を用いることもできる。本実施例では、現像器１４は、反転現像方式により現像を行う。即ち、一様に帯電された感光体１１上における、露光によって電荷が減衰した露光部（明部）に、感光体１１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーを付着させることで現像を行う。
【００２７】
顕像化された可視画像は、１次転写部（１次転写位置）Ｎ１（Ｎ１ａ、Ｎ１ｂ、Ｎ１ｃ、Ｎ１ｄ）において、中間転写ベルト３１に転写（１次転写）される。
【００２８】
感光体１１の回転方向において１次転写部Ｎ１の下流側では、クリーニング装置１５により、転写材Ｓに転写されずに感光体１１上に残されたトナーを掻き落として、感光体１１の表面の清掃を行う。
【００２９】
以上のプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。例えばカラー画像の形成時には、４個の感光体１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄにそれぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成され、各トナー像が各１次転写部Ｎ１において順次に中間転写ベルト３１上に重ね合わせて転写（１次転写）される。
【００３０】
感光体１１としては、長寿命を図ることが可能な非晶質シリコン系感光体か、熱により硬化させるのではなく電子線によって硬化させる電子線硬化型感光体を用いることが好ましい。
【００３１】
クリーニング装置１５としては、クリーニング部材として、感光体１１の表面移動方向上流側に自由端を向けて感光体１１に当接配置されるクリーニングブレードを用いた、カウンターブレード方式のものを好適に使用し得る。本実施例では、クリーニングブレードの自由長は８ｍｍである。又、クリーニングブレードは、ウレタンを主体とした材料で作製される弾性ブレードで、感光体１１に対して、線圧約３５ｇ／ｃｍの押圧力で当接される。
【００３２】
給紙ユニット２０は、転写材Ｓを収納するためのカセット２１ａ、２１ｂ及び手差しトレイ２７、カセット内若しくは手差しトレイより転写材Ｓを１枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２ａ、２２ｂ及び２６を有する。又、給紙ユニット２０は、各ピックアップローラから送り出された転写材Ｓをレジストローラまで搬送するための給紙ローラ対２３及び給紙ガイド２４を有する。更に、給紙ユニット２０は、画像形成部の画像形成タイミングに合わせて転写材Ｓを２次転写部（２次転写位置）Ｎ２へ送り出すためのレジストローラ２５ａ、２５ｂを有する。
【００３３】
中間転写ユニット３０は、無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト３１を有する。中間転写ベルト３１の材料としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）などが好適に用いられる。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２、テンションローラ３３及び従動ローラ３４に掛け回されている。駆動ローラ３２は、中間転写ベルト３１に駆動を伝達する。テンションローラ３３は、付勢手段としてのバネの付勢によって中間転写ベルト３１に適度な張力を与える。従動ローラ３４は、２次転写手段としての２次転写部材である２次転写ローラ３６との間で中間転写ベルト３１を挟んで２次転写部Ｎ２を形成する。駆動ローラ３２とテンションローラ３３との間に１次転写平面３１Ａが形成される。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２によって駆動が伝達されて、図示矢印Ｒ２（時計方向）に所定の周速で回転（周回移動）する。
【００３４】
駆動ローラ３２は、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタン又はクロロプレン）をコーティングして中間転写ベルト３１とのスリップを防いでいる。駆動ローラ３２は、駆動手段としてのパルスモータ（図示せず）によって回転駆動される。中間転写ベルト３１を挟んで各感光体１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと対向するように、中間転写ベルト３１の内周面側に、１次転写手段としての１次転写部材である１次転写ローラ３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ）が配置されている。１次転写部材３５が中間転写ベルト３１を感光ドラム１１に向けて押圧することによって、感光ドラム１１と中間転写ベルト３１とのニップによって１次転写部Ｎ１が形成される。各１次転写ローラ３５には、それぞれ１次転写電圧印加手段（バイアス印加手段）としての１次転写電源から、トナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）とは逆極性の直流電圧である１次転写電圧が印加される。これにより１次転写部Ｎ１に形成される電界の作用により、感光体１１から中間転写ベルト３１へとトナー像が転写（１次転写）される。
【００３５】
又、中間転写ベルト３１を挟んで従動ローラ３４に対向するように、中間転写ベルト３１の外周面側に、２次転写ローラ３６が配置されている。２次転写ローラ３６と中間転写ベルト３１とのニップによって２次転写部Ｎ２が形成される。２次転写ローラ３６は中間転写体に対して適度な圧力で加圧されている。２次転写ローラ３６には、２次転写電圧印加手段（バイアス印加手段）としての２次転写電源から、トナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）とは逆極性の直流（ＤＣ）電圧である２次転写電圧が印加される。これにより２次転写部Ｎ２に形成される電界の作用により、中間転写ベルト３１から転写材Ｓへとトナー像が転写（２次転写）される。
【００３６】
又、中間転写ベルト３１の表面移動方向において２次転写部Ｎ２の下流且つ最上流の１次転写部Ｎ１ａの上流側に位置して、中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするための中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーナ３７が配置されている。ベルトクリーナ３７には、クリーニング部材としてのクリーニングブレードやブラシローラ、及び廃トナーを収納する廃トナーボックスなどが設けられていてよい。ベルトクリーナ３７は、中間転写ベルト３１上の２次転写残トナーを清掃する。
【００３７】
上述のように中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像は、２次転写部Ｎ２において、所定のタイミングで２次転写部Ｎ２まで搬送されてきた転写材Ｓに一括して転写（２次転写）される。トナー像が転写された転写材Ｓは、次に定着ユニット４０へと搬送され、ここでトナー像が定着された後に、装置の外部に排出される。
【００３８】
定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、定着ローラ４１ａに加圧される加圧ローラ４１ｂと、を有する。加圧ローラ４１ｂにも熱源を備えていてよい。又、定着ユニット４０は、上記ローラ対のニップ部へ転写材Ｓを導くためのガイド４３、上記ローラ対から排出されてきた転写材Ｓを更に装置外部に導き出すための内排紙ローラ４４及び外排紙ローラ４５などを有する。
【００３９】
制御手段としての制御ユニット（制御処理部）２００は、上記各ユニット内の機構の動作を制御するための制御基板やモータドライブ基板などを有する。
【００４０】
又、画像形成装置１００は、環境検知手段としての環境センサ５０を有する。環境センサ５０は、装置内で熱源となる定着ユニット４０などの影響を受けずに装置周囲の環境温度、湿度が正確に測定できるような位置に配置されている。本実施例では、環境センサ５０は、中間転写ベルトユニット３０を挟んで定着ユニット４０と離隔された位置に配置されている。この環境センサ出力に基づいて、装置の様々な制御が行われる。
【００４１】
トナーの特性としては、重量平均粒径が５〜８μｍであることが、良好な画像を形成する上で好ましい。重量平均粒径が、この範囲内であれば、十分な解像性を有し、鮮明で高画質の画像を形成でき、静電力よりも付着力や凝集力が小さくなり、種々のトラブルが低減する。非磁性トナー粒子の重量平均粒径は、ふるい分け法、沈降法、光子相関法などの種々の方法によって測定することができる。ここでは、測定装置としてコールター社製のコールターマルチサイザー（商品名）を用いた。測定方法は、次の通りである。特級又は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製（例えば、コールターサイエンティフイックジャパン社製の商品名：ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩを使用）する。電解水溶液１００〜１５０ｍＬ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜５ｍＬ加え、更に測定試料であるトナーを２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液を超音波分散機で約１〜３分間分散処理し、１００μｍアパーチャーを用いてトナーの体積、個数を測定し、体積分布と個数分布とを算出する。そして、重量平均粒径を体積分布から求める（各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする）ことにより、非磁性トナー粒子の重量平均粒径を測定することができる。
【００４２】
非磁性トナー粒子は、従来知られている製法によって製造することができる。非磁性トナー粒子は、構成材料を加熱溶融により均一化し、これを冷却固化し、これを粉砕することによりトナー粒子を製造する粉砕法によっても製造することができる。しかし、この粉砕法で得られるトナー粒子は一般に不定形であるため、略球形形状とするには機械的、熱的又は何らかの特殊な処理を行うことが必要であり、前述した範囲の重量平均粒径とするには球形化処理後のトナー粒子を分級することが必要となる。そこで、前述した非磁性トナー粒子の好ましい製造法として重合法を採用することが好ましい。
【００４３】
本実施例では、中間転写ベルト３１としては、厚さ１００μｍのポリイミド製のベルトを用いた。又、本実施例では、ウレタンスポンジローラを、１次転写部Ｎ１に設置する１次転写ローラ３５として使用した。本実施例では、中間転写ベルト３１の周速は３００ｍｍ／ｓｅｃであり、転写部のスラスト方向（中間転写ベルトの移動方向と略直交する方向）の幅は３３０ｍｍである。
【００４４】
本実施例では、感光体１１上のトナーの電荷保持量は３０μＣ／ｇである。又、本実施例では、１次転写時に１次転写ローラ３５の芯金に対して４０μＡの電流が流れるように１次転写電圧を印加する。この電流量は、通常環境として温度／湿度が２３℃／６０％の環境で設定した適性電流値である。但し、この電流量は、環境変動によるトナーの電荷保持量などの変動により変化させるのが好ましい。
【００４５】
本実施例では、１次転写ローラ３５の具体的な構成は次のとおりである。１次転写ローラ３５は、１ｋＶの電圧印加で５×１０7Ωの電気抵抗値を有する。又、１次転写ローラ３５は、外径が１６ｍｍ、芯金の直径が８ｍｍのウレタンスポンジローラである。このウレタンスポンジローラの製造方法においては、ポリウレタン形成材料として、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤、及び所望により用いられる導電性付与剤、触媒、整泡剤などを含有するものが使用される。又、このウレタンスポンジローラは、前記ポリウレタンスポンジからなる導電性のウレタンスポンジ層と芯金などの金属部材とを構成部材とするものである。その構造は、硫黄快削鋼などの鋼材に亜鉛などのメッキを施した金属部材やアルミニウム、ステンレス鋼などの金属部材の一部又は全体を、前記導電性ポリウレタンスポンジ層で被覆したものである。これは、導電性ポリウレタンスポンジを所定の形状に成形した後接着する方法などを用いて作製することができる。その接着層としては、導電性塗料からなる接着剤やホットメルトシートなどの公知の材料を用いることができる。
【００４６】
本実施例では、帯電ローラ１２は、その表層を、カーボンブラックなどの導電剤を分散混入させた１〜２ｍｍの厚さを有する導電性ゴムで形成し、画像形成時の帯電ムラを防止するためにその電気抵抗値を１０5〜１０7Ωｃｍに制御している。そして、帯電ローラ１２は、その弾性を利用してギャップを作らずに感光体１１に接触させ（接触式帯電手段）、低電圧で感光体１１を帯電させる。帯電ローラ１２と感光体１１との接触位置が帯電位置である。或いは、帯電ローラ１２は、次のような構成であってもよい。ポリエーテルエステルアミドなどのイオン導電性の高分子化合物を含有し、抵抗値を１０5〜１０7Ωｃｍに制御したＡＢＳ樹脂を射出成形により導電性支持体の表面に０．５〜１ｍｍ被覆して抵抗調整層とする。該抵抗調整層の表面に、酸化スズなどの導電性微粒子が分散した熱可塑性樹脂組成物からなる保護層を順次形成する。帯電電圧を印加するための導電性支持体としては金属製軸部材を用いる。この軸部材は、軸受け部と、電圧印加用軸受け部と、外径が１４ｍｍの被覆部が一体で構成される。被覆部の周面上には、ポリエーテルエステルアミドなどのイオン導電性の高分子化合物を含有した熱可塑性樹脂であるＡＢＳ樹脂の体積抵抗値１０5〜１０7Ωｃｍの抵抗調整層が射出成形で０．５〜１ｍｍの厚みで被覆成形加工される。
【００４７】
２．クリーニング装置の周囲の構成
次に、図２をも参照して、本実施例におけるクリーニング装置１５の周囲の構成について更に説明する。尚、図２は、代表として１つの画像形成部１０について示すが、本実施例では、全ての画像形成部１０において実質的に同じ構成である。
【００４８】
クリーニング装置１５は、クリーニング容器１０９と、このクリーニング容器１０９に保持され、感光体１１の表面に当接しているクリーニングブレード１１０と、スクリュー１１１と、を有する。本実施例では、クリーニングブレード１１０は、厚み３ｍｍのウレタンゴムで構成されている。
【００４９】
感光体１１の回転方向において１次転写位置よりも下流側且つ帯電位置よりも上流側の位置に、感光体１１を光照射により除電する前露光手段（光除電手段）として前露光装置（クリーナ前露光装置，光除電器）１１２が配設されている。特に、本実施例では、前露光装置１１２は、クリーニング装置１５よりも感光体１１の回転方向上流側の位置に配設されている。尚、前露光手段として、クリーニング装置１５よりも感光体１１の回転方向下流側に、更にクリーナ後露光装置を配置しても良い。
【００５０】
本実施例では、前露光装置１１２は、光源としてのＬＥＤを感光体１１の回転軸方向に整列させたアレイ状光源で構成されている。又、本実施例では、前露光装置１１２は、光源波長が４００ｎｍ〜８００ｎｍにピークを有し、感光体１１の表面における光量が０．１Ｌｕｘ・ｓｅｃ〜５０Ｌｕｘ・ｓｅｃの範囲で制御可能であり、光源に印加する電圧を調整することで光量を調節できる。
【００５１】
感光体１１は、図示矢印Ｒ１方向に所定の速度（周速）で回転駆動され、前露光装置１１２によってその表面が除電された後、帯電ローラ１２によってその表面が一様に帯電される。そして、感光体１１の表面に画像露光が照射されると、感光体１１の表面には画像に対応する静電潜像（静電像）が形成される。この静電潜像は、上述のように、現像器１４によって現像されてトナー像として顕画化される。
【００５２】
３．感光体
次に、図３をも参照して、感光体１１に関して、その製造方法も含めて更に詳しく説明する。
【００５３】
本実施例で用いた感光体は、図３に示すように、支持体１１Ａの上に、下引き層１１Ｂ、電荷発生層１１Ｃ、電荷輸送層１１Ｄ、表面層１１Ｅの順で積層構成された有機感光体である。
【００５４】
感光体の支持体１１Ａとしては、導電性を示すものであって硬度の測定に影響を与えない範囲内のものであれば、特に制限なく使用することができる。例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレスなどの金属や合金をドラム状に成形したものなどが使用できる。
【００５５】
下引き層１１Ｂは、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体１１Ａの保護、支持体１１Ａ上の欠陥の被覆、支持体１１Ａからの電荷注入性改良、又は感光層の電気的破壊に対する保護などのために形成される。下引き層１１Ｂの材料としては、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、カゼイン、ポリアミド、Ｎ−メトキシメチル化６ナイロン、共重合ナイロン、にかわ及びゼラチンなどを用いることができる。これらを適当な溶剤に溶解し、支持体１１Ａ上に塗布する。その際、下引き層１１Ｂの膜厚としては、０．１〜２μｍが好ましい。
【００５６】
次に、下引き層１１Ｂの上に感光層を形成する。
【００５７】
電荷発生層１１Ｃと電荷輸送層１１Ｄとを機能分離し積層させた積層型感光層を形成する場合には、下引き層１１Ｂ上に電荷発生層１１Ｃ、電荷輸送層１１Ｄの順で積層する。
【００５８】
ここで、電荷発生層１１Ｃに用いる電荷発生物質としては、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、又各種の中心金属及び結晶系、より具体的には例えばα、β、γ、ε及びＸ型などの結晶型を有するフタロシアニン化合物、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、モノアゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、非対称キノシアニン顔料、キノシアニン及び特開昭５４−１４３６４５号公報に記載のアモルファスシリコーンなどが挙げられる。
【００５９】
本実施例では、高画質を実現するために感度を高くできるフタロシアニン化合物を用いた電荷発生層１１Ｃを用いた。
【００６０】
この積層型感光体の場合、電荷発生層１１Ｃは、上記電荷発生物質を０．３〜４倍量の結着樹脂及び溶剤とともにホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター及びロールミルなどの方法を用いて分散させ、該分散液を下引き層上に塗布し乾燥させることにより形成させるか、又は上記電荷発生物質の単独組成からなる膜を蒸着法などを用いることにより下引き層１１Ｂ上に形成させる。電荷発生層１１Ｃの膜厚は、５μｍ以下であることが好ましく、特に０．１〜２μｍの範囲であることが好ましい。
【００６１】
上記結着樹脂としては、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、などのビニル化合物の重合体及び共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる。
【００６２】
本実施例における表面層１１Ｅは、上述した連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合或いは架橋させることにより形成することができる。表面層１１Ｅは、電荷発生層１１Ｃ上に電荷輸送層１１Ｄとして形成されているか、若しくは電荷発生層１１Ｃ上に電荷輸送物質と結着樹脂からなる電荷輸送層１１Ｄを形成させた後にその上に保護層として形成されている。いずれの場合も、正孔輸送性化合物を含有する溶液を製膜し、該正孔輸送性化合物を重合或いは架橋し、膜を硬化させることにより表面層を形成することができる。溶液を製膜する方法としては、例えば浸漬コーティング法、スプレイコーティング法、カーテンコーティング法及びスピンコーティング法などの塗布法を用いて行うことができる。中でも効率性／生産性の点から、浸漬コーティング法が好ましい。又、蒸着、プラズマその他の公知の製膜方法も適用できる。
【００６３】
上記重合或いは架橋は、熱や可視光、紫外線などの光、更に放射線などを用いて行うことができる。例えば、上記正孔輸送性化合物と必要によっては重合開始剤を含有させた表面層用の塗工液を用いて形成した膜に、熱を加えるか光や放射線を照射することにより、表面層１１Ｅを形成するとよい。中でも放射線を用いるのがより好ましい。なぜなら放射線による重合は重合開始剤を特に必要としないからである。これにより非常に高純度な三次元マトリックスの表面層１１Ｅを作製することができ、良好な電子写真特性を示す感光体を得ることができるからである。上記放射線とは電子線又はγ線などである。電子線を照射する場合には、スキャニング型、エレクトロカーテン型、ブロードビーム型、パルス型及びラミナー型などの加速器を用いて行うことができる。ＨＵと弾性変形率との値が特定の範囲にあり、電気特性及び機械的劣化に対する耐久性を向上させた感光体を得る上で、電子線の照射条件を考慮することは重要である。例えば、加速電圧は２５０ＫＶ以下であると好ましく、より好ましくは１５０ＫＶ以下である。又、照射線量は０．１Ｍｒａｄから１００Ｍｒａｄの範囲であると好ましく、より好ましくは０．５Ｍｒａｄから２０Ｍｒａｄの範囲である。加速電圧が上記を越えると電気特性の劣化が起こる。又、照射線量が上記範囲よりも少ない場合には表面層１１Ｅの硬化が不十分となり、一方照射線量が多い場合には電気特性の劣化が起こる。
【００６４】
更に、表面層１１Ｅをより硬化させるために、電子線による重合反応時に熱を加えるとよい。熱を加えるタイミングとしてはラジカルが存在する間に感光体が一定の温度になっていれば良いため、電子線照射前、照射中、照射後、いずれの段階で加熱してもよい。加熱温度は、感光体の温度が室温〜２５０℃となるように調整すればよい。より好ましくは５０℃〜１５０℃である。温度が上記範囲よりも高い場合には、感光体の材料に劣化が生じるからである。加温する時間は、その温度にもよるが、おおよそ数秒から数十分程度であるとよい。
【００６５】
照射及び加温時の雰囲気は、大気中、窒素及びヘリウムなどの不活性ガス中、真空中のいずれの場合であっても構わない。酸素によるラジカルの失活を抑制することができるという点で、不活性ガス中或いは真空中が好ましい。
【００６６】
上記正孔輸送性化合物を電荷輸送層１１Ｄとして用いた場合の膜厚は、１〜５０μｍが好ましく、特には３〜３０μｍが好ましい。
【００６７】
又、上記正孔輸送性化合物を電荷発生層１１Ｃ／電荷輸送層１１Ｄ上に保護層として用いた場合、その下層に当たる電荷輸送層１１Ｄは以下のようにして形成する。
【００６８】
適当な電荷輸送物質、例えばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリスチリルアントラセンなどの複素環や縮合多環芳香族を有する高分子化合物や、ピラゾリン、イミダゾール、オキサゾール、トリアゾール、カルバゾールなどの複素環化合物、トリフェニルメタンなどのトリアリールアルカン誘導体、トリフェニルアミンなどのトリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、Ｎ−フェニルカルバゾール誘導体、スチルベン誘導体、ヒドラゾン誘導体などの低分子化合物などを適当な結着樹脂（上述した電荷発生層の箇所で説明したのと同様な樹脂が適用できる）とともに溶剤に分散／溶解し、該溶液を上述の公知の方法を用いて電荷発生層１１Ｃ上に塗布し乾燥させることにより形成する。この場合の電荷輸送物質と結着樹脂の比率は、両者の全重量を１００とした場合に電荷輸送物質の重量は２０〜１００であると好ましく、より好ましくは３０〜１００である。電荷輸送物質の量がそれ以下であると、電荷輸送能が低下し、感度低下及び残留電位の上昇などの問題が生ずる。保護層が形成された積層型感光体における電荷輸送層１１Ｄの膜厚は、１〜５０μｍが好ましく、より好ましくは３〜３０μｍである。又、この時の表面層１１Ｅの膜厚は０．５〜１０μｍが好ましく、より好ましくは１〜７μｍである。本実施例としては、電荷輸送層１１Ｄは１８μｍ、表面層１１Ｅは５μｍの膜厚の感光体を用いた。
【００６９】
４．前露光量適正化制御
（ａ）原理
本実施例では、画像形成装置１００は、感光体１１と帯電ローラ１２とが対向する帯電位置を通過する際に、帯電ローラ１２から感光体１１に流れる直流電流を検出する帯電電流検出手段としての電流検出器（検出回路）２０２（図１１）を有する。そして、感光体１１上の潜像形成を行わない暗部電位ＶＤ領域、潜像形成を行った明部電位ＶＬ領域がそれぞれ帯電ローラ１２を通過する際の帯電直流電流を電流検出器２０２により検出する。その検出値に基づいて、画像形成時に前露光装置１１２により照射する露光量（光照射量）を制御する構成とする。特に、本実施例では、感光体１１上に潜像形成を行わない暗部電位ＶＤ領域、潜像形成を行った明部電位ＶＬ領域の帯電電流を検出する動作は、前露光装置１１２で感光体１１に照射する前露光量を少なくとも２段階に変化させて行う。そして、それぞれの暗部電位ＶＤ領域、明部電位ＶＬ領域の直流電流量の差を検出することで、所望の前露光量に制御する。
【００７０】
つまり、本実施例では、画像形成装置１００は、帯電器１２に所定の電圧を印加した際に流れる電流を検出する電流検出器２０２を有する。又、画像形成装置１００は、次の第１の領域と第２の領域とを感光体１１に形成させるテストモードを実行させる実行手段を有する。即ち、第１の領域は、帯電器１２により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ画像露光器１３により所定の露光条件下で露光処理された領域である。又、第２の領域は、帯電器１２により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ画像露光器１３により実質露光処理されない領域である。本実施例では、この実行手段の機能は、制御ユニット（制御処理部）２００が有する。更に、画像形成装置１００は、上記テストモードにおいて感光体１１に形成された第１及び第２の領域が帯電位置を通過する際に得られた電流検出器２０２の出力に応じて光除電器１１２による光照射量を調整する調整手段を有する。本実施例では、この調整手段の機能は、制御ユニット（制御処理部）２００が有する。特に、本実施例では、実行手段は、光除電器１１２により所定の複数の除電条件下で除電処理することで感光体１１の第１及び第２の領域をそれぞれ複数形成させるようになっている。
【００７１】
斯かる構成により、環境、感光体１１の劣化状況に応じて、リアルタイムで、ゴーストを消失させ得るのに必要な前露光量を算出し、設定することが可能となる。そのため、過剰な前露光量を感光体１１に照射することを防止することが可能となる。従って、前露光の弊害として発生する明部電位上昇、或いは感光体１１の放電劣化による画像流れやフィルミングなどの画像欠陥を抑制することが可能になり、且つ、感光体１１の寿命の低下などの弊害を抑制することが可能になる。更に、本実施例では、帯電ローラ１２を感光体１１の電位に対応する情報を検出する手段として用いるので、特別な手段を配置することなく、当該情報検出することが可能である。以下、更に詳しく説明する。
【００７２】
（ｂ）全体シーケンス
次に、図４の制御フロー、図５のタイミングチャート、及び、図６の感光体１１の明部電位ＶＬ領域、暗部電位ＶＤ領域の電位推移を示す模式図を参照して、本実施例におけるテストモードである前露光量適正化制御（電位予測制御）について説明する。
【００７３】
尚、以下の説明では、代表として１つの画像形成部１０における動作を説明するが、本実施例では、全ての画像形成部１０で同じ動作が行われる。典型的には、前露光量適正化制御は、全ての画像形成部１０で実質的に同じタイミングで実行されるが、異なるタイミングで実行されてもよい。
【００７４】
本実施例では、前露光量適正化制御における画像形成装置１００の各部の動作の制御や情報処理は、画像形成装置の動作を統括的に制御する制御手段としての制御処理部（制御ユニット）２００が行う。
【００７５】
本実施例の画像形成装置１００は、装置本体内に、画像形成装置１００の使用量検知手段として出力枚数（画像形成枚数）をカウントするカウンター（カウンターメモリ）２０３（図１１）を有する。そして、図４に示すように、画像形成動作中でも、カウンター２０３による出力枚数のカウント結果により、所定の出力枚数毎に１回の電位予測制御を行う。この制御間隔は、装置本体の置かれている環境や画像形成装置１００のトータルの出力枚数によって変えることが可能である。通常、出力枚数約５００枚〜５０００枚に１回の制御を行うことが望ましい。本実施例では、画像形成装置１００のトータルの出力枚数に関わらず、１０００枚に１回の制御を行うように設定した。
【００７６】
図４、図５を参照して、先ず、装置本体内でカウンター２０３により出力枚数１０００枚に達したと判断されると、ＳＴＥＰ１の制御が行われる。この際、帯電ローラ１２、現像器１４、１次転写ローラ３５などに印加されるバイアス、並びに、画像露光器３、前露光装置１１２が一度Ｏｆｆ状態になり、画像形成は一度中断される。
【００７７】
次に、ＳＴＥＰ１の制御において、感光体１１を所定の帯電条件下で帯電処理した後、前露光装置１１２の光量を第１の光量とする。そして、画像露光器３の光量を制御することで感光体１１上に所定の露光条件下で露光処理された明部電位ＶＬ領域（第１の領域）と、画像露光器３で実質露光処理されない暗部電位ＶＤ領域（第２の領域）とを形成する。
【００７８】
尚、このＳＴＥＰ１の制御の際、明部電位、暗部電位領域を作成するために、像露光の光量を切り替えて行う。ここで、例えば、後述する図７のフローチャートには、暗部電位を作成する際に、像露光をＯＦＦすると記載されているが、もちろん、感光体１１上の電位に大きな影響を与えるような露光量ではなく、微弱露光であれば、像露光していても構わない。感光体１１上の電位として、明部電位領域と暗部電位領域を作成することが本発明においては重要である。
【００７９】
そして、明部電位ＶＬ領域と暗部電位ＶＤ領域のそれぞれに関して、帯電ローラ１２の電位（印加電圧の直流成分の値）と、帯電ローラ１２に到達する直前の感光体１１の表面の電位との電位差、即ち、帯電コントラストを算出する。詳しくは後述するように、明部電位ＶＬ領域、暗部電位ＶＤ領域のそれぞれにおける帯電コントラストは、帯電電流検出手段としての電流検出器２０２を用いて検出される、帯電ローラ１２を通過する際の感光体１１の電位に対応する。そして、明部電位ＶＬ領域と暗部電位ＶＤ領域の電位の差分（帯電コントラストの差分に対応）である電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を算出する。
【００８０】
次に、ＳＴＥＰ１の制御において、前露光装置１１２の光量を第２の光量に変化させ、上記同様にして、画像露光器３の光量を制御することで感光体１１上に明部電位ＶＬ領域と暗部電位ＶＤ領域とを形成する。そして、上記同様にして、明部電位ＶＬ領域と暗部電位ＶＤ領域の電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を算出する。
【００８１】
続いて、ＳＴＥＰ２の制御に移行し、ＳＴＥＰ１の制御における各前露光量と、各前露光量に対して算出された明部電位ＶＬ領域と暗部電位ＶＤ領域の電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）とから、前露光量Ｌと電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）との関係式Ｐを算出する。そして、この関係式Ｐより、所定の電位差ΔＶ’（Ｄ−Ｌ）になるような前露光量Ｌ’を算出し、画像形成時の前露光量を、この新たに算出された前露光量Ｌ’に設定する。
【００８２】
前露光量は、第１の光量、第２の光量の２段階に限定されるものではなく、３段階、４段階とサンプリング点を増やしていくことは、前露光量Ｌと電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）との関係式の精度を上げるために有効な手段である。尚、前露光を行わないで電位を検出した結果と、単数又は複数の前露光量にて前露光を行って電位を検出した結果と、を用いて制御を行うこともできる。
【００８３】
更に説明すると、図６に示すように、帯電ローラ１２よる帯電処理を行った後の感光体１１の表面の電位は、その後の像露光を受けた部分である明部電位ＶＬ＿ｉｎｔ領域と、像露光を受けていない部分である暗部電位ＶＤ＿ｉｎｔ領域の２つの領域に分けられる。
【００８４】
ここで、本実施例の前露光量適正化制御は、あくまでゴースト電位を消失させることが目的であるので、明部電位は、暗部電位と最大に電位差がある状態に設定するのが好ましい。即ち、明部電位ＶＬ＿ｉｎｔ領域は、その環境下において画像形成時に使用される最大の像露光量で作像された領域であることが望ましい。典型的には、所謂、全面最大露光を行ったベタ黒状態の潜像形成を行うことが好ましい。
【００８５】
明部電位ＶＬ＿ｉｎｔ領域と、暗部電位ＶＤ＿ｉｎｔ領域は、いずれも１次転写部を通過する際に、帯電ローラ１２による帯電部（帯電位置）で印加されたバイアスとは逆極性のバイアスを印加されるので、明部電位と暗部電位との電位差は小さくなる。しかし、この時、１次転写部の転写電位を相当大きくしなければ、明部電位と暗部電位との電位差がなくなることはない。通常使用する転写電位の設定では、一般に幾分かの電位差が残ってしまう。これが、ゴーストなどの画像不良を引き起こす原因となる。従って、本実施例では、前露光装置１１２を設置し、明部電位と暗部電位との電位差を更に小さくするようにする。
【００８６】
一般的に、転写後に残った明部電位と暗部電位との電位差を前露光によって完全に消失させるように、前露光量を設定することが多い。即ち、明部電位が前露光装置１１２による前露光部（前露光位置）を通過した際の電位をＶＬ＿ｌａｓｔとし、暗部電位が前露光部を通過した際の電位をＶＤ＿ｌａｓｔとする。このとき、ＶＤ＿ｌａｓｔとＶＬ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を０Ｖにするように設定することが多い。典型的には、前露光量は、像露光光量の約１０倍に設定されることが多く、プロセススピードなどによっても異なるが、３０〜５０Ｌｕｘ・ｓｅｃ程度が一般的である。
【００８７】
しかし、本発明者の検討によれば、ゴーストなどの画像欠陥を目視上ほとんど認識できないレベルにするには、一般的なオフィスで使う複写機などであれば、ＶＤ＿ｌａｓｔとＶＬ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）が１０Ｖ程度であれば充分である。又、ゴーストなどの画像欠陥を抑制する程度を使用者によって可変とするために、この電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）のターゲットを変えて、前露光装置１１２の設定を変えられるようにすることができる。即ち、本実施例は、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）のターゲットを設定すれば、そのターゲットに応じて適正に前露光装置１１２の前露光量を設定できる制御を提供する。
【００８８】
（ｃ）ＳＴＥＰ１制御
次に、本実施例の前露光量適正化制御におけるＳＴＥＰ１の制御をより詳細に説明する。
【００８９】
前露光装置１１２から感光体１１の表面に所定の第１の光量の前露光が照射された状態で、帯電ローラ１２、１次転写ローラ３５にそれぞれ所定の電圧を印加する。そして、画像露光器３の像露光を行った明部電位ＶＬ＿ｉｎｔ領域と、像露光を行わない暗部電位ＶＤ＿ｉｎｔ領域の２種類の領域を作成する。
【００９０】
帯電電流検出手段としての電流検出器２０２によって、明部電位ＶＬ＿ｉｎｔ領域、暗部電位ＶＤ＿ｉｎｔ領域の各領域における帯電直流電流を検出する。電流検出器２０２は、帯電電源２０１が帯電ローラ１２に対して電圧を出力している際に帯電ローラ１２から感光体１１に流れる電流を検出するようになっている。これにより、明部電位ＶＬ＿ｉｎｔ領域が前露光部を通過し、帯電部に突入する直前の感光体１１の表面の電位ＶＬ＿ｌａｓｔを算出する。又、これにより、暗部電位ＶＤ＿ｉｎｔ領域が前露光部を通過し、帯電部に突入する直前の感光体１１の表面の電位ＶＤ＿ｌａｓｔを算出する。
【００９１】
そして、明部電位が帯電部に突入する直前の感光体１１の表面の電位ＶＬ＿ｌａｓｔと暗部電位が帯電部に突入する直前の感光体１１の表面の電位ＶＤ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を算出する。
【００９２】
続いて、前露光装置１１２の光量を所定の第２の光量に切り替えて、上記同様にして、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を算出する。
【００９３】
ここで、明部電位ＶＬ＿ｌａｓｔ及び暗部電位ＶＤ＿ｌａｓｔと、帯電直流電流との関係について説明する。この関係は、より詳細には、これら両領域が帯電部に突入する直前の感光体１１の表面の電位と、帯電ローラ１２の電位（印加電圧の直流成分の値）との電位差、即ち、帯電コントラストに対する、帯電直流電流の関係に対応する。
【００９４】
帯電コントラストに対する帯電直流電流の関係は、環境、感光体１１の表面の劣化、帯電手段の劣化などにはほとんど左右されず、ほぼ一義的に決まる。本実施例では、図１２に示すような関係になっている。又、帯電コントラストに対する帯電直流電流の関係は、感光体１１の表層の膜厚の変化によってのみ変化することが知られている。前述のように、本実施例では、感光体１１の表面層として、ほとんど削れない材料を使用している。従って、本実施例では、帯電コントラストに対する帯電直流電流の関係は図１２に示すように一義的に決まるものとして、この関係を使用して、帯電直流電流の検出値から感光体１１の表面の電位を算出する。本実施例では、図１２の関係を表す関係式は、装置本体の制御処理部２００が備える記憶手段（記憶部）に記憶されている。これにより、制御処理部２００は、電流検出器２０２の出力に応じて、感光体１１の表面の電位、より詳細には、帯電コントラストを算出することができる。
【００９５】
尚、感光体１１の表面層として膜厚の変化する削れ易い感光体１１を使用する場合は、感光体１１のそれぞれの膜厚状態によって、帯電コントラストに対する帯電直流電流の関係が変わることがある。この場合には、感光体１１のそれぞれの膜厚状態に応じた帯電コントラストに対する帯電直流電流の関係式を設定することが好ましい。このような関係式は、装置本体が備える記憶手段に記憶させておくことができ、これを利用することで、感光体１１の表面の電位の検出の精度が向上する。
【００９６】
ＳＴＥＰ１の制御については、具体例を参照して後で更に詳しく説明する。
【００９７】
（ｄ）ＳＴＥＰ２制御
次に、本実施例の前露光適正化制御におけるＳＴＥＰ２の制御をより詳細に説明する。
【００９８】
ＳＴＥＰ１の制御で算出した２種類の前露光量に対する電位ＶＬ＿ｌａｓｔと電位ＶＤ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）から、図９に示すような、前露光装置１１２の光量Ｌと電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）との関係式Ｐを算出する。
【００９９】
続いて、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）が所望の値になる前露光装置１１２の光量Ｌ’を関係式Ｐから算出し、画像形成時の前露光量の設定を算出された前露光装置１１２の光量Ｌ’に変更する。
【０１００】
ＳＴＥＰ２の制御については、具体例を参照して後で更に詳しく説明する。
【０１０１】
（ｅ）ＳＴＥＰ１制御の具体例
次に、図７及び図１０を参照して、ＳＴＥＰ１の制御について一例を挙げてより詳しく説明する。
【０１０２】
装置本体の制御処理部２００は、カウンター２０３により出力枚数を検知して、前露光量適正化制御のタイミングである場合には、ＳＴＥＰ１の制御に入るべく、準備段階として、画像形成を中断する。具体的には、帯電ＤＣ電圧をＯｆｆ、像露光をＯｆｆ、前露光をＯｆｆ、現像ＤＣ電圧をＯｆｆ、転写ＤＣ電圧をＯｆｆする。
【０１０３】
又、この準備段階として、直前までの画像形成の履歴を感光体１１から消去するために、像露光をＯｆｆした状態で少なくとも前露光を感光体１１の１周分以上照射した後に画像形成を中止するプロセスに入るのが好ましい。画像形成の条件によっては、この工程を省略してもよい。
【０１０４】
次に、前露光量が１０Ｌｕｘ・ｓｅｃの状態で、＋３００Ｖの転写ＤＣ電圧を印加し、又−７００Ｖの帯電ＤＣ電圧を印加する。これによって、感光体１１上に像露光が行われていない暗部電位ＶＤ領域が形成され、−７００Ｖに帯電された感光体１１の表面が１次転写部に到達する。その後、この暗部電位ＶＤ領域の感光体１１の電位は１次転写部を通過した後に、約−１００〜−５００Ｖになる。ここで、前露光の設定、並びに、帯電電位及び転写電位の設定は、装置本体の置かれている環境や、装置本体のプロセススピードなどの設定に応じて自由に設定してよい。本例では、１次転写部を通過した後に−３００Ｖとなった。
【０１０５】
次に、１次転写部を通過した後の感光体１１の電位が−３００Ｖの領域は、前露光によって除電され、約−５０〜−２００Ｖとなる。本例では、前露光部を通過した後に−１００Ｖとなった。
【０１０６】
次に、前露光部を通過した後の感光体１１の電位が−１００Ｖの領域は、再度、帯電部を通過し、その際の帯電ローラ１２に流れる直流電流量を帯電電流検出手段（帯電電流量測定手段）としての電流検出器２０２で測定する。この際、制御処理部２００にて、図１２に示す関係を用いて、暗部電位ＶＤ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔが算出される。即ち、本実施例では、電位センサなどがなくとも、帯電直流電流量から、前露光部を通過した後の感光体１１の電位が−１００Ｖであることが算出される。
【０１０７】
次に、転写ＤＣ電圧、帯電ＤＣ電圧の設定はそのままで、今度は像露光が行われることによって、感光体１１上に像露光された明部電位ＶＬ領域が形成され、明部電位ＶＬ領域が１次転写部を通過する。その後、この領域は、前露光部を通過した後に、再度、帯電部を通過し、その際の帯電ローラ１２に流れる直流電流量から電位ＶＬ＿ｌａｓｔが算出される。本例では、像露光を行った直後の感光体１１の明部電位ＶＬ領域の電位は−２００Ｖ、この領域が１次転写部を通過した後の感光体１１の電位は−１００Ｖ、更にこの領域が前露光部を通過した後の感光体１１の電位は−５０Ｖであった。
【０１０８】
次に、制御処理部２００において、前露光量が１０Ｌｕｘ・ｓｅｃの際の、暗部電位ＶＤ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔと明部電位ＶＬ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＬ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）が算出される。この算出結果は、算出値Ａとして記憶される。ここでは、算出値Ａは５０Ｖであった。
【０１０９】
続いて、今度は前露光量の設定を３０Ｌｕｘ・ｓｅｃに変更した状態で、上記露光量が１０Ｌｕｘ・ｓｅｃの場合と同様の方法にて、暗部電位ＶＤ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔを算出する。前露光を強くすることによって、本例では、前露光部を通過した後の感光体１１の電位ＶＤ＿ｌａｓｔは−５０Ｖとなった。
【０１１０】
次に、前露光量が３０Ｌｕｘ・ｓｅｃの状態で、上記露光量が１０Ｌｕｘ・ｓｅｃの場合と同様の方法にて、明部電位ＶＬ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＬ＿ｌａｓｔを算出する。この場合も、前露光を強くすることによって、本例では、前露光部を通過した後の感光体１１の電位ＶＬ＿ｌａｓｔは−４５Ｖとなった。
【０１１１】
次に、制御処理部２００において、前露光量が３０Ｌｕｘ・ｓｅｃの際の、暗部電位ＶＤ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔと明部電位ＶＬ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＬ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）が算出される。この算出結果は、算出値Ｂとして記憶される。ここでは、算出値Ｂは５Ｖであった。
【０１１２】
（ｆ）ＳＴＥＰ２制御の具体例
次に、図８及び図１０を参照して、ＳＴＥＰ２の制御について一例を挙げてより詳しく説明する。
【０１１３】
制御処理部２００は、ＳＴＥＰ１の制御で算出された電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）の算出値Ａ、Ｂ、及び、その際の前露光装置１１２の光量設定Ｌから、関係式Ｐを算出する。
【０１１４】
本例では、制御処理部２００で算出される関係式Ｐは、下記の通りである。
ｙ＝−２ｘ＋６５ ・・・Ｐ’式
（但し、ｘは光量設定値Ｌ、ｙは電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ））
【０１１５】
次に、帯電ＤＣ電圧及び転写ＤＣ電圧はｏｆｆされ、又、前露光はｏｆｆされ、画像形成へと移行する。この際、式Ｐ’に従って、新たに設定すべき画像形成時の前露光量Ｌ’を算出する。
【０１１６】
本実施例では、画像形成装置１００は一般的なオフィス機であるので、電位ＶＤ＿ｌａｓｔと電位ＶＬ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）が１０Ｖ以下であれば、ゴーストなどの画像不良が問題となることはない。そこで、本実施例では、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）のターゲットを１０Ｖとして設定している。
【０１１７】
ここで、ゴーストなどの画像不良が発生する条件としては、上述のようにして算出した電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）、即ち、前露光部を通過した後の暗部電位ＶＤ領域と明部電位ＶＬ領域の電位差をできるだけ小さくすることが重要である。そして、図９に示すように、前露光量を上げることで、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を小さくするように制御することは可能である。前露光量を極端に大きくすれば、図９に示すように、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を略０Ｖにすることも可能である。そのため、従来は、種々の状況下において良好にゴーストを抑制できるように、一律に可及的に大きな前露光量に設定することが多い。
【０１１８】
しかしながら、必要以上に前露光を照射して、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を必要以上に小さく保つことは意味がない。前述したように、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）は、通常オフィスで使われる環境においては、１０Ｖ以下程度で十分である。好ましくは、４〜１０Ｖ程度に制御すればよい。更に、所望に応じて、例えばゴーストが目立つ画像を頻繁に出力するような場合には、電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）を４Ｖ以下などに設定してもよい。本実施例の方法によれば、所望に応じて電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）のターゲットを自由に変えることが可能であり、様々な状況下においても、必要最低限の前露光量に抑えることが可能となる。
【０１１９】
従って、制御処理部２００は、式Ｐ’においてｙに１０を代入してｘを算出する。これにより、本例では、ｘ＝２７．５となり、画像形成時に設定すべき前露光量Ｌ’が２７．５Ｌｕｘ・ｓｅｃであることが算出される。そして、本実施例では、次に前露光量適正化制御が実施されるまで、画像形成時の前露光量の条件は、ここで新たに算出された前露光量に変更される。
【０１２０】
このように、本実施例によれば、画像形成装置１００は、帯電位置に到達する直前の感光体１１の表面の電位に対応する情報を検出する検出手段２０２を有する。又、画像形成装置１００は、次の情報を検出手段２０２によって検出した結果に基づいて、画像形成時における前露光手段１１２の露光量を制御する制御手段２００を有する。即ち、第１に、帯電手段１２によって帯電された後に像露光手段３による露光が行われずに再び帯電位置に到達する直前の感光体１１の表面の電位に対応する情報である。第２に、帯電手段１２によって帯電された後に像露光手段３による露光が行われて再び帯電位置に到達する直前の感光体１１の表面の電位に対応する情報である。特に、本実施例では、上記第１、第２の情報を、それぞれ少なくとも２つの異なる露光量にて前露光手段１１２が感光体１１を照射している状態で検出した結果に基づいて、画像形成時における前露光手段１１２の露光量を制御する。
【０１２１】
以上、本実施例に従って前露光量を設定することにより、過剰な前露光の照射を避け、感光体１１の劣化を抑えることが可能になる。又、本実施例では、電位センサなどを用いなくて済むので、構成はより簡易である。即ち、本実施例によれば、簡易な構成により最適な前露光量を設定することができ、前露光量が過剰であることによる感光体１１の明部電位の上昇、画像流れやフィルミングの発生による画像欠陥などを抑制することができる。これにより、より画質の安定した出力を維持することが可能である。
【０１２２】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【０１２３】
図１３、図１４、図１７に示すように、本実施例では、感光体１１の周囲に電位検出手段（帯電電位測定手段）としての電位センサ（電位検出器）１２０が配置されている。
【０１２４】
即ち、実施例１では、感光体１１上の対象の領域が帯電部を通過する際の帯電直流電流を測定した結果から前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔ及び電位ＶＬ＿ｌａｓｔを算出した。これに対して、本実施例では、直接的に感光体１１の表面電位を測定することが可能である。従って、ＳＴＥＰ１の制御は、実施例１より簡易になる。
【０１２５】
つまり、本実施例では、画像形成装置１００は、感光体１１の表面電位を検出する電位検出器１２０を有する。又、画像形成装置１００は、実施例１と同様の第１の領域と第２の領域とを感光体１１に形成させるテストモードを実行させる実行手段を有する。そして、本実施例では、画像形成装置１００は更に、上記テストモードにおいて感光体１１に形成された第１及び第２の領域を電位検出器１２０により検出された結果に応じて光除電器１１２による光照射量を調整する調整手段を有する。本実施例では、この調整手段の機能は、制御ユニット（制御処理部）２００が有する。特に、本実施例では、実行手段は、光除電器１１２により所定の複数の除電条件下で除電処理することで感光体１１の第１及び第２の領域をそれぞれ複数形成させるようになっている。
【０１２６】
図１３に示すような場所、即ち、感光体１１の回転方向においてクリーニング装置１５の下流且つ帯電ローラ１２の上流に電位センサ１２０を配置する場合は、前露光部を通過した後の感光体１１の電位は、直接電位センサ１２０で検知した電位の値と一致する。
【０１２７】
しかし、図１４に示すような場所、即ち、感光体１１の回転方向において帯電ローラ１２の下流に電位センサ１２０を配置する場合は、前露光部を通過した後の感光体１１の電位は、直接電位センサ１２０で検知した電位の値と一致しなくなることがある。即ち、この場合、再び帯電部を通過して、再び暗部電位ＶＤの状態にまで戻されてしまうと、前露光部を通過した後の感光体１１の電位を正確に知ることができなくなる。従って、この場合は、図１６に示すように、電位センサ１２０で感光体１１の電位を測定する直前に帯電電圧の印加を一時的に停止し、前露光部を通過した後の感光体１１の電位がそのまま電位センサ１２０による検出部まで到達するように制御する。そして、電位センサ１２０による感光体１１の電位の検出は、この帯電電圧の印加を一時的に停止している間に行う。
【０１２８】
尚、本実施例では、帯電手段として感光体１１に接触した部材（接触帯電部材）である帯電ローラ１２を用いる。しかし、本実施例のように電位センサ１２０で直接感光体１１の電位を測定する場合は、コロナ帯電器や非接触帯電ローラなどの非接触式帯電手段を用いてもよい。
【０１２９】
本実施例では、画像形成装置１００は、感光体１１と帯電ローラ１２とが対向する帯電位置を通過する直前の感光体１１上の電位を直接的に検出するために、電位検出手段としての電位センサ１２０を有する。そして、感光体１１上に潜像形成を行わない暗部電位ＶＤ領域、潜像形成を行った明部電位ＶＬ領域がそれぞれ帯電ローラ１２を通過する直前の感光体１１の電位を電位センサ１２０により直接的に検出する。その検出値に基づいて、画像形成時に前露光装置１１２により照射する露光量を制御する構成とする。特に、本実施例では、感光体１１上に潜像形成を行わない暗部電位ＶＤ領域、潜像形成を行った明部電位ＶＬ領域の感光体１１の電位を検出する動作は、前露光装置１１２で感光体１１に照射する前露光量を少なくとも２段階に変化させ行う。そして、それぞれの暗部電位ＶＤ領域、明部電位ＶＬ領域の感光体１１の電位の差を検出することで、所望の前露光量に制御する。
【０１３０】
斯かる構成により、実施例１と同様、環境、感光体１１の劣化状況に応じて、リアルタイムで、ゴーストを消失させ得るのに必要な前露光量を算出し、設定することが可能となる。そのため、過剰な前露光量を感光体１１に照射することを防止することが可能となる。従って、前露光の弊害として発生する明部電位上昇、或いは感光体１１の放電劣化による画像流れやフィルミングなどの画像欠陥を抑制することが可能になり、且つ、感光体１１の寿命の低下などの弊害を抑制することが可能になる。
【０１３１】
次に、図１５を参照して、本実施例の前露光量適正化制御におけるＳＴＥＰ１の制御についてより詳しく説明する。
【０１３２】
装置本体の制御処理部２００は、カウンター２０３により出力枚数を検知して、前露光量適正化制御のタイミングである場合には、ＳＴＥＰ１の制御に入るべく、準備段階として、画像形成を中断する。具体的には、帯電ＤＣ電圧をＯｆｆ、像露光をＯｆｆ、前露光をＯｆｆ、現像ＤＣ電圧をＯｆｆ、転写ＤＣ電圧をＯｆｆする。
【０１３３】
又、この準備段階として、直前までの画像形成の履歴を感光体１１から消去するために、像露光をＯｆｆした状態で少なくとも前露光を感光体１１の１周分以上照射した後に画像形成を中止するプロセスに入るのが好ましい。画像形成の条件によっては、この工程を省略してもよい。
【０１３４】
次に、前露光量が１０Ｌｕｘ・ｓｅｃの状態で、＋３００Ｖの転写ＤＣ電圧を印加し、又−７００Ｖの帯電ＤＣ電圧を印加する。これによって、感光体１１上に像露光が行われていない暗部電位ＶＤ領域が形成され、−７００Ｖに帯電された感光体１１の表面が１次転写部に到達する。その後、この暗部電位ＶＤ領域の感光体１１の電位は１次転写部を通過した後に、約−１００〜−５００Ｖになる。ここで、前露光の設定、並びに、帯電電位及び転写電位の設定は、装置本体の置かれている環境や、装置本体のプロセススピードなどの設定に応じて自由に設定してよい。本例では、１次転写部を通過した後に−３００Ｖとなった。
【０１３５】
次に、１次転写部を通過した後の感光体１１の電位が−３００Ｖの領域は、前露光によって除電され、約−５０〜−２００Ｖとなる。本例では、前露光部を通過した後に−１００Ｖとなった。
【０１３６】
次に、前露光部を通過した後の感光体１１の電位が−１００Ｖの領域は、電位センサ１２０の検出部に到達し、この領域の電位ＶＤ＿ｌａｓｔ（本例では、−１００Ｖ）が直接的に電位センサ１２０によって測定される。
【０１３７】
次に、転写ＤＣ電圧、帯電ＤＣ電圧の設定はそのままで、今度は像露光が行われることによって、感光体１１上に像露光された明部電位ＶＬ領域が形成され、明部電位ＶＬ領域が１次転写部を通過する。その後、この領域は、前露光部を通過した後に、電位センサ１２０の検出部に到達し、電位ＶＬ＿ｌａｓｔが直接的に電位センサ１２０で測定される。本例では、像露光を行った直後の感光体１１の明部電位ＶＬ領域の電位は−２００Ｖ、この領域が１次転写部を通過した後の感光体１１の電位は−１００Ｖ、更にこの領域が前露光部を通過した後の感光体１１の電位は−５０Ｖであった。
【０１３８】
次に、制御処理部２００において、前露光量が１０Ｌｕｘ・ｓｅｃの際の、暗部電位ＶＤ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔと明部電位ＶＬ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＬ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）が算出される。この算出結果は、算出値Ａとして記憶される。ここでは、算出値Ａは５０Ｖであった。
【０１３９】
続いて、今度は前露光量の設定を３０Ｌｕｘ・ｓｅｃに変更した状態で、上記露光量が１０Ｌｕｘ・ｓｅｃの場合と同様の方法にて、暗部電位ＶＤ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔを算出する。前露光を強くすることによって、本例では、前露光部を通過した後の感光体１１の電位ＶＤ＿ｌａｓｔは−５０Ｖとなった。
【０１４０】
次に、前露光量が３０Ｌｕｘ・ｓｅｃの状態で、上記露光量が１０Ｌｕｘ・ｓｅｃの場合と同様の方法にて、明部電位ＶＬ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＬ＿ｌａｓｔを算出する。この場合も、前露光を強くすることによって、本例では、前露光部を通過した後の感光体１１の電位ＶＬ＿ｌａｓｔは−４５Ｖとなった。
【０１４１】
次に、制御処理部２００において、前露光量が３０Ｌｕｘ・ｓｅｃの際の、暗部電位ＶＤ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔと明部電位ＶＬ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＬ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）が算出される。この算出結果は、算出値Ｂとして記憶される。ここでは、算出値Ｂは５Ｖであった。
【０１４２】
次に、ＳＴＥＰ２の制御について説明すると、ＳＴＥＰ２の制御は、実施例１におけるＳＴＥＰ２の制御と実質的に同じである。
【０１４３】
即ち、制御処理部２００は、ＳＴＥＰ１の制御で算出された電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）の算出値Ａ、Ｂ、及び、その際の前露光装置１１２の光量設定Ｌから、関係式Ｐを算出する。
【０１４４】
本例では、制御処理部２００で算出される関係式Ｐは、下記の通りである。
ｙ＝−２ｘ＋６５ ・・・Ｐ’式
（但し、ｘは光量設定値Ｌ、ｙは電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ））
【０１４５】
尚、本実施例においても、上記方法によれば、所望に応じて電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）のターゲットを自由に変えることが可能であり、様々な状況下においても、必要最低限の前露光量に抑えることが可能となる。
【０１４６】
本実施例では、画像形成装置１００は一般的なオフィス機である。しかし、ここでは、より厳しくゴーストを抑制した場合を想定して、暗部電位ＶＤ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＤ＿ｌａｓｔと、明部電位ＶＬ領域が前露光部を通過した後の電位ＶＬ＿ｌａｓｔの電位差ΔＶ（Ｄ−Ｌ）が５Ｖになるように設定した。
【０１４７】
従って、制御処理部２００は、式Ｐ’においてｙに５を代入してｘを算出する。これにより、本例では、ｘ＝３０となり、画像形成時に設定すべき前露光量Ｌ’が３０Ｌｕｘ・ｓｅｃであることが算出される。そして、本実施例では、次に前露光量適正化制御が実施されるまで、画像形成時の前露光量の条件は、ここで新たに算出された前露光量に変更される。
【０１４８】
以上、本実施例に従って前露光量を設定することにより、過剰な前露光の照射を避け、感光体１１の劣化を抑えることが可能になる。又、本実施例では、電位センサ１２０を使用することで、感光体１１の電位を直接的に測定することができるので、制御処理はより簡易である。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の一実施例における画像形成部の感光体の周囲の構成を示す概略断面図である。
【図３】感光体の層構成を説明するための模式図である。
【図４】本発明に従う制御のフローチャート図である。
【図５】本発明に従う制御のタイミングチャート図である。
【図６】明部電位ＶＬ領域、暗部電位ＶＤ領域の電位の推移を示す模式図である。
【図７】本発明に従う制御のフローチャート図である。
【図８】本発明に従う制御のフローチャート図である。
【図９】本発明に従う制御中に算出する関係式の模式図である。
【図１０】感光体電位の推移の一例を示す模式図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置の一実施例における概略制御ブロック図である。
【図１２】帯電直流電流とΔＶ（Ｄ―Ｌ）との関係を示した模式図である。
【図１３】本発明に係る画像形成装置の他の実施例における画像形成部の感光体の周囲の構成を示す概略断面図である。
【図１４】本発明に係る画像形成装置の他の実施例における画像形成部の感光体の周囲の構成を示す概略断面図である。
【図１５】本発明に従う制御のフローチャート図である。
【図１６】本発明に従う制御のタイミングチャート図である。
【図１７】本発明に係る画像形成装置の他の実施例における概略制御ブロック図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１１ 感光体
１２ 帯電ローラ
１１２ 前露光装置
２００ 制御処理部
２０１ 帯電電源
２０２ 帯電電流検出手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、前記感光体を帯電位置で帯電する帯電器と、前記帯電器により帯電された前記感光体に画像露光を行う画像露光器と、前記画像露光器により前記感光体上に形成された静電像を現像する現像器と、前記現像器により形成された現像像を被転写体に転写した後、前記感光体を光照射により除電する光除電器と、を有する画像形成装置において、
前記帯電器に所定の電圧を印加した際に流れる電流を検出する電流検出器と、
前記帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ前記画像露光器により所定の露光条件下で露光処理された第１の領域と、前記帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ前記画像露光器により実質露光処理されない第２の領域と、を前記感光体に形成させるテストモードを実行させる実行手段と、
前記テストモードにおいて前記感光体に形成された第１及び第２の領域が前記帯電位置を通過する際に得られた前記電流検出器の出力に応じて前記光除電器による光照射量を調整する調整手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記実行手段は、前記光除電器により所定の複数の除電条件下で除電処理することで前記感光体の第１及び第２の領域をそれぞれ複数形成させることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
感光体と、前記感光体を帯電位置で帯電する帯電器と、前記帯電器により帯電された前記感光体に画像露光を行う画像露光器と、前記画像露光器により前記感光体上に形成された静電像を現像する現像器と、前記現像器により形成された現像像を被転写体に転写した後、前記感光体を光照射により除電する光除電器と、を有する画像形成装置において、
前記感光体の表面電位を検出する電位検出器と、
前記帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ前記画像露光器により所定の露光条件下で露光処理された第１の領域と、前記帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ前記画像露光器により実質露光処理されない第２の領域と、を前記感光体に形成させるテストモードを実行させる実行手段と、
前記テストモードにおいて前記感光体に形成された第１及び第２の領域を前記電位検出器により検出された結果に応じて前記光除電器による光照射量を調整する調整手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記実行手段は、前記光除電器により所定の複数の除電条件下で除電処理することで前記感光体の第１及び第２の領域をそれぞれ複数形成させることを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【請求項１】
感光体と、前記感光体を帯電位置で帯電する帯電器と、前記帯電器により帯電された前記感光体に画像露光を行う画像露光器と、前記画像露光器により前記感光体上に形成された静電像を現像する現像器と、前記現像器により形成された現像像を被転写体に転写した後、前記感光体を光照射により除電する光除電器と、を有する画像形成装置において、
前記帯電器に所定の電圧を印加した際に流れる電流を検出する電流検出器と、
前記帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ前記画像露光器により所定の露光条件下で露光処理された第１の領域と、前記帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ前記画像露光器により実質露光処理されない第２の領域と、を前記感光体に形成させるテストモードを実行させる実行手段と、
前記テストモードにおいて前記感光体に形成された第１及び第２の領域が前記帯電位置を通過する際に得られた前記電流検出器の出力に応じて前記光除電器による光照射量を調整する調整手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記実行手段は、前記光除電器により所定の複数の除電条件下で除電処理することで前記感光体の第１及び第２の領域をそれぞれ複数形成させることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
感光体と、前記感光体を帯電位置で帯電する帯電器と、前記帯電器により帯電された前記感光体に画像露光を行う画像露光器と、前記画像露光器により前記感光体上に形成された静電像を現像する現像器と、前記現像器により形成された現像像を被転写体に転写した後、前記感光体を光照射により除電する光除電器と、を有する画像形成装置において、
前記感光体の表面電位を検出する電位検出器と、
前記帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ前記画像露光器により所定の露光条件下で露光処理された第１の領域と、前記帯電器により所定の帯電条件下で帯電処理され且つ前記画像露光器により実質露光処理されない第２の領域と、を前記感光体に形成させるテストモードを実行させる実行手段と、
前記テストモードにおいて前記感光体に形成された第１及び第２の領域を前記電位検出器により検出された結果に応じて前記光除電器による光照射量を調整する調整手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記実行手段は、前記光除電器により所定の複数の除電条件下で除電処理することで前記感光体の第１及び第２の領域をそれぞれ複数形成させることを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−１５６８５３（Ｐ２０１０−１５６８５３Ａ）
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３５２９１（Ｐ２００８−３３５２９１）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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