JP2007034086A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体の帯電工程の前に像担持体を露光する帯電前露光手段による像担持体の除電処理をより効果的に行うことのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー像を担持する像担持体１と、像担持体１を帯電させる帯電手段２と、像担持体１上のトナー像を被転写体Ｐに転写させる転写手段５と、像担持体１の表面移動方向において転写手段５による像担持体１から被転写体Ｐへのトナー像の転写部Ｔよりも下流側、且つ、帯電手段２によって像担持体１を帯電させる帯電部Ｎよりも上流側において像担持体１を露光する帯電前露光手段１０と、を有する画像形成装置１００は、所定の表面移動速度で移動する像担持体１の表面の単位面積当たりに帯電前露光手段１０から照射される光の光量を、第１の光量と、該第１の光量よりも少ない第２の光量とで切り替える光量切替手段１１３を有する構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、より詳細には、像担持体の帯電工程の前に像担持体を露光して除電処理を行う帯電前露光手段を有する画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置において、像担持体としての電子写真感光体（感光体）を帯電処理する帯電手段としては、一般的に、コロナ帯電器が使用されてきた。近年、低オゾン、低電力等の利点を有することから、電圧を印加した帯電部材を被帯電体たる感光体に当接させて感光体の帯電処理を行う接触帯電方式の装置（接触帯電装置）が実用化されてきている。特に、帯電部材として導電性ローラ（帯電ローラ）を用いたローラ帯電方式の接触帯電装置が、帯電の安定化という点から好ましく用いられている。ローラ帯電方式の接触帯電装置では、帯電部材としての導電性の弾性ローラを感光体に加圧当接させ、これに電圧を印加することによって感光体を帯電処理する。

より具体的には、ローラ帯電方式による感光体の帯電処理は、帯電部材から感光体への放電によって行われる。そのため、ある閾値電圧以上の電圧を帯電部材が印加されることによって、感光体の帯電処理が開始される。一例を示すと、厚さが１５μｍの負帯電性のＯＰＣ感光体に対して帯電ローラを加圧当接させて帯電処理を行う場合には、帯電ローラに対して約−５６０Ｖ程度の電圧を印加すれば、感光体の表面電位の絶対値が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対して１次線形的に感光体の表面電位の絶対値が増加する。この閾値電圧を、「帯電開始電圧Ｖｔｈ」という。つまり、電子写真画像形成プロセスに必要とされる感光体の表面電位ＶＤ（暗部電位）を得るためには、帯電ローラには感光体の帯電極性においてＶｔｈ＋ＶＤなるＤＣ電圧を印加することが必要となる。このようにＤＣ電圧のみを接触帯電部材に印加して感光体の帯電処理を行う接触帯電方式を「ＤＣ帯電方式」という。

特に、このＤＣ帯電方式により感光体の帯電処理を行う場合には、主に帯電工程前の感光体上の電位の乱れによってハーフトーン画像などに生じる「横スジ（横白スジ）」、或いは主に感光体上の帯電電位の差によって生じる「ポジゴースト」と呼ばれる画像不具合が発生し易いことが分かった。

ここで、上記画像不具合として特に顕著である「横白スジ」の発生メカニズムについて更に説明する。尚、ここで電位の大小関係に言及する場合、それは絶対値におけるものである。

図９（ａ）〜（ｃ）は像担持体としての円筒型の電子写真感光体（感光ドラム）１と、転写手段としてのローラ型の転写帯電器（転写ローラ）５とで形成される転写部（転写ニップ）Ｔの近傍を示す。図９（ａ）に示すように記録材Ｐが転写ニップＴに突入するまでは、転写工程前の感光ドラム１上の電位は、帯電ローラ２によって帯電処理された表面電位、即ち、暗部電位ＶＤである。転写ニップＴを通過した後の感光ドラム１上の電位は、転写電流によって暗部電位ＶＤよりも低いＶｔｒに落ちる。

次に、図９（ｂ）に示すように記録材Ｐの搬送方向先端が感光ドラム１と転写ローラ５との間に形成された転写ニップＴに突入すると、感光ドラム１と転写ローラ５とが接しないエアギャップＧができる。このエアギャップＧの部分では、感光ドラム１の表面が転写電流で除電され難くなるため、感光ドラム１上の電位が上記Ｖｔｒよりも高いＶｔｒ０の部分ができる。更に、記録材Ｐが転写ニップＴを進行すると、図９（ｃ）に示すように、転写ニップＴを過ぎた感光ドラム１上の電位は再びＶｔｒとなる。

感光ドラム１上の電位Ｖｔｒは、帯電ローラ２によって再び帯電されると暗部電位ＶＤに戻る。しかし、感光ドラム１上の電位がＶｔｒ０の部分は、電位がＶｔｒの部分と比較して帯電前の電位が高いため、帯電後の電位も高くなってしまう。そのため、上述のように感光ドラム１上の電位がＶｔｒ０となる部分の前後の部分において、感光ドラム１の１周後に均一な濃度のハーフトーン画像等を出力すると、感光ドラム１の表面移動方向と略直交する方向に沿う白スジ状の横スジ画像が発生することがある。これは、感光ドラム１上の電位がＶｔｒ０の部分に相当する部分の電位が高くなるためであると考えられる。尚、これと同様の理由で、記録材Ｐの搬送方向後端に対応する感光ドラム１上にも、横白スジ画像が発生し易い。

以上、記録材Ｐに対して直接転写ローラ５が当接する場合を例として説明したが、転写帯電器が硬度の低いスポンジローラの場合には、上記ギャップＧは小さくなる。又、転写ローラの上に更に硬度の高い樹脂ベルトが重なる場合には、上記ギャップＧは大きくなり、横白スジは発生しやすくなる。

一方、「ポジゴースト」は、感光ドラム１の１周前の画像に応じて、帯電工程後に感光ドラム１上の帯電電位のムラが生じることで、感光ドラム１の１周前の画像に応じた画像濃度ムラが生じる現象である。

このように、特に、ＤＣ帯電方式の接触帯電装置では、転写部を通過した後の感光体上の電位履歴を完全に消すことが難しい。このような白横スジ、或いはポジゴーストといった画像不具合を防止するには、転写部を通過した後で帯電工程前に感光体の表面に光を照射して残留電位を除電する除電手段として帯電前露光手段を設けることが効果的である。

特許文献１は、感光体の長手方向に対向して設けられ、発光部材から入射した光を感光体に導く光照射部材を有する除電装置を備えた画像形成装置を開示する。図１０〜図１２を参照して斯かる従来の帯電前露光手段について更に説明する。

図１０に示す画像形成装置２００は、感光ドラム２０１と、帯電ローラ２０２と、現像器２０４と、クリーニング装置２０６とが一体的にユニット化されたプロセスカートリッジＢを、装置本体Ａに着脱可能に有する。又、装置本体Ａ内には、露光装置２０３、転写ローラ２０５等が配置されている。図１１は、図１０の画像形成装置２００を図中矢印Ｘ方向から見た概略図である。尚、画像形成装置２００の外装部及びプロセスカートリッジＢの現像器２０４及びクリーニング装置２０６は図示していない。

除電装置２１０は、装置本体Ａの図１０中手前側と奥側に装備された光源としてのＬＥＤランプ２１１を有する。又、除電装置２１０は、プロセスカートリッジＢに装備され、両方のＬＥＤランプ２１１に対向して光入光部が形成され、導光された光を感光ドラム２０１の長手方向表面に照射する光照射部材としての棒状ライトガイド２１２を有する。ＬＥＤランプ２１１は、装置本体Ａ側に設けられ、感光ドラム２０１上の除電領域よりも外側の領域に配置されている。更に、ＬＥＤランプ２１１からの光が不必要に感光ドラム２０１の端部を露光しないように、ＬＥＤランプ２１１の外周を取り囲んで遮光する遮光部材２１３が設けられている。

図１２（ａ）に示すように、棒状ライトガイド２１２は、光を透過及び反射するライトガイド部２１４と、反射効率を高めるための白色樹脂ケース２１５との２つから構成されている。ライトガイド部２１４の材質としては、光の透過率の高いアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、又はガラスなどが用いられる。又、白色樹脂ケース２１５は、両端部に入光部２１５ａを有する。又、側面には所定の幅を持った開口部２１５ｂを有する。棒状ライトガイド２１２は、開口部２１５ｂ側が感光ドラム２０１に対向するように配置される。

図１２（ｂ）は、棒状ライトガイド２１２を図１２（ａ）中の矢印Ｚ方向から見た図である。白色樹脂ケース２１５の開口部２１５ｂとは反対側のライトガイド表面には、Ｖ字型の刻み２１６が多数施されている。棒状ライトガイド２１２の入光部２１５ａから入射された光は、各Ｖ字型の刻み部分で各々反射され、その光路を変更し、白色樹脂ケース２１５の開口部２１５ｂからライトガイド長手方向に対して垂直方向に照射される。つまり、この光は、所定の除電幅（図１１参照）をもって感光ドラム２０１表面に除電光として照射される。このように、感光ドラム２０１への光照射部材としてライトガイドを用いた場合、ＬＥＤを複数個配列したチップアレイタイプに比べて、感光ドラム２０１上における光量のリップル（振れ幅）も小さく、均一な除電が可能である。

しかしながら、感光体の表面を除電光によって連続して露光すると、感光体上に光メモリーが発生し、この光メモリーによりハーフトーン画像に細かい「横黒スジ」画像が発生する場合がある。この光メモリーは、連続して数百枚程度の画像出力であれば問題無い場合が多い。しかし、連続して２０００〜３０００枚程度の画像出力を行う場合、即ち、２０枚／分（以下ｐｐｍ）程度の速度の画像形成装置であれば２〜３時間程度休み無く画像出力を行う場合には発生し易い。或いは、休み休み画像出力を行う場合であっても、１日に数千枚程度の画像出力を続けた場合には、上記光メモリーは発生し易い。そのため、１カ月当たり数千枚程度の出力を行うような平均的なプリンタの使い方をしている限りは問題になり難いが、印刷機のような使い方をして、一時に大量の画像出力を行う場合には、上記「横黒スジ」が問題になる場合があった。

その一方で、この光メモリーは、一旦発生すると数時間放置していただけでは消滅し難く、消滅するまでの１日程度の期間は、「横黒スジ」画像が発生し易い。そのため、発生頻度は低いものの、一旦発生すると使用者が画像不良を見続けることになり易い。

この光メモリー発生のメカニズムは、次の通りであると考えられる。つまり、感光体を非常に長い時間露光し続けた場合に、感光体の表面に形成された電荷発生層において電荷が部分的に残存し易い状態になる。そのため、帯電ローラによって帯電し、その後均一なハーフトーン画像を露光した際に、細かい横スジ状に電位が低い部分が発生する。これが横黒スジ画像になると考えられる。又、上記の電荷の残存現象は、低温低湿環境下で顕著となるため、絶対水分量が０．００８ｋｇ／ｋｇ程度以上の通常のオフィス環境であれば、画像不良が顕在化し難い。
特開２００１−１４２３６５号公報

本発明の目的は、像担持体の帯電工程の前に像担持体を露光する帯電前露光手段による像担持体の除電処理をより効果的に行うことのできる画像形成装置を提供することである。

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、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体上のトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、前記像担持体の表面移動方向において前記転写手段による前記像担持体から前記被転写体へのトナー像の転写部よりも下流側、且つ、前記帯電手段によって前記像担持体を帯電させる帯電部よりも上流側において前記像担持体を露光する帯電前露光手段と、を有する画像形成装置において、所定の表面移動速度で移動する前記像担持体の表面の単位面積当たりに前記帯電前露光手段から照射される光の光量を、第１の光量と、該第１の光量よりも少ない第２の光量とで切り替える光量切替手段を有することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、像担持体の帯電工程の前に像担持体を露光する帯電前露光手段による像担持体の除電処理をより効果的に行うことができる。

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。

実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
先ず、図１を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成及び動作について説明する。本実施例の画像形成装置１００は、画像情報に従って、フルカラー画像を記録材（記録用紙、プラスチックシート、布等）Ｐに形成することができる電子写真方式のプリンタである。画像情報は、画像形成装置本体（装置本体）Ａに接続された原稿読み取り装置、デジタルカメラ或いはパーソナルコンピュータ等の外部機器から、装置本体Ａに送られる。カラー画像形成装置としては、例えば多重転写方式、中間転写体方式、或いは感光体表面にカラー像を重ねた後一括転写して像形成を行う多重現像方式などが知られている。本実施例では多重転写方式を採用する。特に、本実施例では、それぞれ異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成手段を直列に配置し、記録材担持体により搬送される記録材に、各画像形成手段により形成されるトナー像を重ね合わせて転写するインライン方式を用いる。インライン方式による多重転写方式は、高速化が可能であること、像転写の回数が少なく画質に有利であることなどにより優れた方式である。

画像形成装置１００は、複数の画像形成手段として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成する第１、第２、第３、第４のプロセスステーション（以下、単に「ステーション」という。）ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。第１〜第４のステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、無端移動するベルト状の記録材担持体、即ち、静電吸着搬送ベルト（以下、単に「搬送ベルト」という。）１１の記録材担持面の移動方向に沿って直列に配置されている。

尚、本実施例では、各ステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除けば実質的に同一である。従って、以下、特に区別する必要のない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを示すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して総括的に説明する。

ステーションＳは、像担持体としての円筒型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１を有する。感光ドラム１の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ２、現像手段としての現像器４、クリーニング手段としてのクリーニング装置６が設けられている。又、ステーションＳには、帯電工程後の感光ドラム１上を露光し得るように露光手段としての露光装置（スキャナユニット）３が設けられている。又、搬送ベルト１１を介して感光ドラム１に対向する位置には、転写手段としての転写ローラ５が配置されている。転写ローラ５と感光ドラム１とが対向する位置で、搬送ベルト１１は感光ドラム１に接触して転写部（転写ニップ）Ｔを形成する。更に、詳しくは後述するように、ステーションＳには、帯電工程の前に感光ドラム１に光を照射して除電するための帯電前露光手段１０が設けられている。

画像形成動作時には、感光ドラム１は、図示矢印方向に回転駆動される。本実施例では、２０ｐｐｍの画像出力速度を達成するために、感光ドラム２の表面の移動速度、即ち、プロセススピードを１２０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。回転する感光ドラム１は、帯電ローラ２によって一様に帯電される。この時、帯電ローラ２には、帯電バイアス出力手段としての帯電バイアス電源（図示せず）より、所定の帯電バイアスが印加される。本実施例では、帯電ローラ２は、感光ドラム１に接触し、ＤＣ電圧が印加されることで、ＤＣ帯電方式により感光ドラム１を帯電させる。帯電ローラ２と感光ドラム１との接触部が、感光ドラム１を帯電させる帯電部Ｎを形成する。

帯電ローラ２によって帯電させられた感光ドラム１は、露光装置３により、各ステーションＳに対応する分解色の画像情報信号に応じて走査露光される。即ち、露光装置３は、レーザ、ポリゴンミラー、レンズ系等を備え、画像信号に応じて変調されたレーザ光をスキャン出力して、感光ドラム１の表面にレーザ光を照射する。これにより、感光ドラム１上に、各ステーションＳに対応した静電像（潜像）が形成される。

レーザ光の照射によって感光ドラム１上に形成された静電像は、次いで現像器４によって、各ステーションＳに対応する分解色のトナーを用いてトナー像として現像される。

一方、記録材Ｐが、記録材供給部２０から搬送ベルト１１へと搬送される。即ち、カセット２１内に収納された記録材Ｐは、給紙ローラ２２によって送り出される。そして、この記録材Ｐは、レジストローラ２３によって、ステーションＳでの感光ドラム１上へのトナー像の形成とタイミングを合わせて搬送ベルト１１へと供給される。

感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写部Ｔにおいて、搬送ベルト１１上に担持されて搬送されてきた記録材Ｐ上に、転写ローラ５の作用によって転写される。この時、転写ローラ５には、転写バイアス出力手段としての転写バイアス電源５１より所定の転写バイアスが印加される。一般的に用いられる反転現像方式において、感光体が例えば負極性のＯＰＣ感光体の場合、露光部を現像する際には負極性トナーが用いられる。本実施例においても、現像方式として反転現像方式を採用し、感光体としてＯＰＣ感光体が用いられている。従って、転写ローラ５には転写バイアス電源５１よりトナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の転写バイアスが印加される。

尚、転写工程で記録材Ｐに転写されなかったトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置６が備えるクリーニング部材としてのクリーニングブレード６１により掻き落とされ、廃トナー容器６２に収容される。

例えば、フルカラー画像形成を行う際には、上述の動作が第１〜第４のステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて行われる。実際のプリントプロセスにおいては、搬送ベルト１１の移動速度と各ステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの転写位置間の距離を考慮して、記録材Ｐ上に形成される各色のトナー像の位置が一致するタイミングで、各ステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫでの画像形成、転写プロセス、記録材Ｐの搬送が行われる。これにより、記録材Ｐが各ステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおける転写部Ｔをそれぞれ一度通過する間に、記録材Ｐ上にトナー像が完成される。

記録材Ｐ上にトナー像が完成された後、記録材Ｐは定着装置３０に通される。定着装置３０は、加熱手段を備える定着ローラ３１と、これに圧接する加圧ローラ３２との間で記録材Ｐを挟持して搬送し、熱及び圧力により記録材Ｐ上にトナー像を定着させる。

その後、記録材Ｐは、排出ローラ１６によって、装置本体Ａの上面に設けられた排出部としてのトレー１７上に排出される。

尚、例えば、ブラック単色の画像など、複数のステーションＳのうちいずれか１つを用いて単色の画像を形成することもできる。又、複数のステーションＳのうち２つ以上の組み合わせを用いて（全てのステーションは用いない）画像を形成することもできる。

本実施例では、感光ドラム１と、帯電ローラ２と、現像器４と、クリーニング装置６とは、枠体８によって一体的にユニット化されたプロセスカートリッジＢを構成する。プロセスカートリッジＢは、装置本体Ａが備える装着ガイド、位置決め部材等の装着手段（図示せず）を介して、取り外し可能に装置本体Ａに装着される。又、プロセスカートリッジＢは、装置本体Ａから取り外された状態で、感光ドラム１を保護（遮光）するための感光ドラムシャッター（シャッター）７を開閉可能に有している。シャッター７は、例えば、プロセスカートリッジＢを装置本体Ａに装着した時、或いはプロセスカートリッジＢを装置本体Ａに装着して、装置本体Ａの開閉部材（例えば、搬送ベルト１１と共に、装置本体Ａの図１中右側側面が開閉する。）を閉じる時に開くようにすることができる。本実施例では、シャッター７は、感光ドラム１が搬送ベルト１１に接触することを許すように、プロセスカートリッジＢが装置本体Ａに装着された状態で感光ドラム１の下側に移動する。

［搬送ベルト］
次に、搬送ベルト１１について更に説明する。搬送ベルト１１は、複数のローラとして駆動ローラ１２、吸着対向ローラ１３、テンションローラ１４及び１５の各ローラに張架されている。搬送ベルト１１は、駆動ローラ１２に回転駆動力が伝達されることにより、図示矢印方向に周回移動（回転）する。

駆動ローラ１２と吸着対向ローラ１３とで形成される記録材担持面に対向して、第１〜第４のステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫが一列に配置されている。そして、各ステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫに設けられた感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが、搬送ベルト１１を介して転写ローラ５に当接されている。

又、搬送ベルト１１による記録材Ｐの搬送方向において最上流側の第１のステーションＳＹよりも上流に、吸着ローラ２４が配置されている。吸着ローラ２４は、搬送ベルト１１を介して吸着対向ローラ１３に当接されている。記録材Ｐは、吸着ローラ２４と吸着対向ローラ１３とが対向する位置で搬送ベルト１１が吸着ローラに接触して形成されるニップ部（吸着ニップ）を通過する際に、バイアスを印加されて搬送ベルト１１に静電的に吸着される。即ち、吸着ローラ２４には、吸着バイアス出力手段として吸着バイアス電源２５から所定の吸着バイアスが印加される。これにより、搬送ベルト１１上に静電的に吸着された記録材Ｐは、図示矢印方向に搬送される。

搬送ベルト１１としては、厚さ５０〜２００μｍ、体積抵抗率１０^９〜１０^１６Ωｃｍ程度のＰＶｄＦ、ＥＴＦＥ、ポリイミド、ＰＥＴ、ポリカーボネート等の樹脂フィルムを用いることができる。或いは、搬送ベルト１１としては、厚さ０．５〜２ｍｍ程度の、例えば、ＥＰＤＭなどのゴムの基層の上にウレタンゴムにＰＴＦＥなどのフッ素樹脂を分散したものなどを表層として設けたものを用いることができる。特に、本実施例においては、初期から耐久後まで表面の反射率が高い状態を維持することのできるベルトとして、厚さが１００μｍのＰＶｄＦの基層の上に、厚さが１μｍのアクリル樹脂をコーティングしたものを用いた。このベルトの光沢度（グロス値）は９０以上であり、非常に高い反射率を有する。尚、ベルトのグロス値は市販の光沢度計（日本電色製ＰＧ−３Ｄ）で測定した値である。

［帯電前露光手段］
本実施例の画像形成装置１００は、前述のような白横スジ、或いはポジゴーストといった画像不具合を防止するために、帯電工程前に感光体に光を照射して残留電位を除電する帯電前露光手段１０を有している。

このように帯電前露光手段を設けて帯電工程前に感光体を露光して除電する画像形成装置では、前述のように、従来、「横黒スジ」といった画像不具合が発生することがあった。

本発明の目的の１つは、大量画像出力後であっても細かい横黒スジ画像の発生を抑制することができ、しかも通常の画像出力時に横白スジやドラムポジゴーストといった画像不具合の発生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。

そこで、本実施例では、トナー像を担持する感光ドラム１と、感光ドラム１を帯電させる帯電ローラ２と、感光ドラム１上のトナー像を記録材Ｐに転写させる転写ローラ５と、感光ドラム１の表面移動方向において転写ローラ５による感光ドラム１から記録材Ｐへのトナー像の転写部Ｔよりも下流側で、且つ、帯電ローラ２によって感光ドラム１を帯電させる帯電部Ｎよりも上流側において感光ドラム１を露光する帯電前露光手段１０と、を有する画像形成装置１００は、所定の表面移動速度で移動する感光ドラム１の表面の単位面積当たりに帯電前露光手段１０から照射される光の光量を、第１の光量と、該第１の光量よりも少ない第２の光量とで切り替える光量切替手段を有する構成とする。詳しくは以下説明するように、本実施例では、画像形成装置１００は、光量切替手段として帯電前露光手段１０の点灯と消灯を繰り返すことで、感光ドラム１上の単位面積あたりに堆積される光量を減少させる手段を有する。以下、更に詳しく説明する。

本実施例では、帯電前露光手段１０は、感光ドラム１の表面移動方向において転写ローラ５（即ち、転写位置）の下流側で、且つ、クリーニングブレード６１（即ち、クリーニング位置）の上流側に配置されている。

図２をも参照して、近年、多色画像形成装置は小型化のために感光ドラムの径と間隔が非常に小さくなってきている。そのため除電のための帯電前露光手段１０を設置するスペースが非常に限られてきている。本実施例では、露光手段１０を感光ドラム１、搬送ベルト１１、シャッター７、プロセスカートリッジＢの枠体８で囲まれた部分を側方から照射する角度に設置している。実際には、搬送ベルト１１により搬送する記録材Ｐとの間隔が狭いため、従来のようなライトガイドをプロセスカートリッジＢの枠体８と搬送ベルト１１とで挟まれた空間に設置することは難しい。そのため、本実施例では、ライトガイドは設けず、帯電前露光手段としてのＬＥＤ１０の光を直接感光ドラム１に照射する。尚、本発明はこれに限定されるものではなく、装置内のスペースなどとの関係で許容される場合には、従来技術として説明したものと同様のライトガイドを使用することもできる。

本実施例では、ＬＥＤ１０の光軸は感光ドラム１の回転軸と平行に設定されており、ＬＥＤ１０の光束は感光ドラム１上の転写後の領域Ｌ１に投影される。

ここで、ＬＥＤ１０の光が隣接するステーションＳにおける転写工程前の感光ドラム１の表面に照射されると、ライン画像の飛び散り等の画像不具合を引き起こすことが考えられる。そのため、感光ドラム１上の転写工程前の領域は遮光する必要がある。本実施例では、シャッター７が、プロセスカートリッジＢを装置本体Ａに装着した状態で、隣接するステーションＳのＬＥＤ１０の光が感光ドラム１の転写工程前の領域に照射されるのを遮る。上述のように、シャッター７は、本来プロセスカートリッジＢを装置本体Ａから取り外したときに感光ドラム１を遮光するためのものである。このため、本実施例では、特別な遮光手段を設ける必要がない。

一方で、本実施例では、非常に高いグロスを有する搬送ベルト１１を使用している。そのため、特に記録材Ｐの先端部の横白スジが発生する部位では、ＬＥＤ１０の光は搬送ベルト１１及び感光ドラム１の表面で反射を繰り返し、照射側と反対側の感光ドラム１の端部まで効果的に光を導くことが可能である。

ＬＥＤ１０の特性としては、感光ドラム１の感光波長域内にピーク波長があり、指向角が絞られており、光度も大きいものが望ましい。本実施例では、東芝（株）製のＴＬＲＥ２０ＴＰ型を用いた。このＬＥＤはピーク波長が６３０ｎｍで、指向角が７度と非常に狭く、光度は７０００ｍｃｄという非常に高いものである。そのため、特別な集光手段を設けること無く、感光ドラム１の長手全域に良好に光を照射することが可能である。

上述のような画像形成装置１００を用い、その設置環境を変化させながら、次のような画像出力試験を実施した。温度℃／湿度％を１５℃／１０％（絶対水分量：０．００１ｋｇ／ｋｇ）、２０℃／３５％（絶対水分量：０．００５ｋｇ／ｋｇ）、２３℃／４０％（絶対水分量：０．００７ｋｇ／ｋｇ）、２３℃／６０％（絶対水分量：０．０１０ｋｇ／ｋｇ）と変化させた４種類の環境下で連続画像出力を実施した。１０００枚、３０００枚、５０００枚の出力がそれぞれ終了した時点で、２５％ハーフトーンの均一な濃度の画像を出力して、横黒スジ画像を評価した。尚、ここでは、帯電前露光手段１０は、従来と同様、画像形成動作中点灯させ続けた。結果を表１に示す。

表１から明らかなように、帯電前露光を実施すると、絶対水分量が少なくなるのに従い、連続画像出力後の横黒スジ画像のレベルが悪化する。そして、絶対水分量が０．００５ｋｇ／ｋｇを下回る環境では、許容できないレベルまで横黒スジ画像が発生することが判明した。

次に、帯電前露光の光量と連続画像出力後の横黒スジ画像のレベルとの関係、更に、帯電前露光の光量と横白スジ画像及びポジゴーストのレベルとの関係を評価した。帯電前露光の光量を変化させるためには、帯電前露光手段たるＬＥＤ１０に入力する電流値を変化させる方法と、ＬＥＤ１０に入力する電流をパルス波形にし、実際に感光ドラム１の表面を照射する実効時間を減らす方法とがある。

ＬＥＤ１０に入力する電流値を変化させるためには回路を切り替える必要があるため、ＬＥＤ１０を駆動する回路が複雑になり易い。又、ＬＥＤ１０のオンオフをパルス状にコントロールするためには、制御手段にＰＷＭ変調をかけるための新たな信号回路を設ける必要がある。これら２つの方法では装置のコストアップや回路の複雑化を招き易い。このため、本実施例では、ＬＥＤ１０のオンオフを制御するファームウェアでＬＥＤ１０をパルス発光させる。即ち、本実施例では、ファームウェア、該ファームウェアに従って動作するＬＥＤ１０のドライバ回路（図３）が、帯電前露光手段たるＬＥＤ１０の光量を減少させる光量切替手段として機能する。

尚、本発明はこれに限定されるものではなく、所望により、ＬＥＤ１０に入力する電流を変化させる方法、ＬＥＤ１０のオンオフをパルス状にコントロールするために制御手段にＰＷＭ変調をかける方法を使用することもできる。

ファームウェアでＬＥＤ１０のオンオフをコントロールする場合、ファームウェア固有の切り替え時間が律速となる。本実施例にて用いたファームウェアの最小切り替え時間は２ｍｓｅｃであるため、２ｍｓｅｃ単位でオンオフ時間を変化させた。又、ファームウェアの場合、他の制御が割り込むと制御が遅れるため、正確なコントロールができず、制御時間がばらつくことがある。このように制御時間がばらつくと正確な光量が得られず、更に、一定の光量にならずに、見た目でも明滅する状態になる。そこで、オンオフ時間を振りながら実際の光量を計測し、明滅が最も安定する条件に設定した。実際の光量はアドバンテスト製光パワーメータＴＱ８２１０を用い、ＬＥＤ１０から最も遠い感光ドラム１の表面上でパワーメータの受光部をＬＥＤ１０に正対させて測定した。

上記のように設定した光量で、初期状態の横白スジ及びポジゴーストと、連続５０００枚画像出力後の横黒スジ画像とを３つの環境条件で評価した。結果を表２に示す。

表２に示すように、帯電前露光の光量を全点灯（フル発光）時の１／３程度に弱めることで、温湿度１５℃／１０％（絶対水分量０．００１ｋｇ／ｋｇ）の環境下でも連続画像出力後の横黒スジが良化する。帯電前露光の光量を弱めたときに発生する画像不具合としては、横白スジとポジゴーストがある。ポジゴーストに関しては、帯電前露光の光量をフル発光の１／３程度にしても問題無いレベルであった。一方、横白スジに関しては、ポジゴーストよりも現象が顕在化しやすく、温湿度２０℃／３５％（絶対水分量０．００５ｋｇ／ｋｇ）の環境下では、帯電前露光の光量をフル発光時の１／３程度としたとき、許容できる範囲ではあるものの横白スジが発生した。

そこで、本実施例では、絶対水分量０．００５ｋｇ／ｋｇを境にして、それ以下の絶対水分量の場合には、帯電前露光をフル発光時の１／３の光量にするべく、ＯＮ時間が６ｍｓｅｃ、ＯＦＦ時間が１２ｍｓｅｃのパルス発光に切り替える。絶対水分量が０．００５ｋｇ／ｋｇを超えている場合には、帯電前露光をフル発光させる。

更に説明すると、図３は本実施例の画像形成装置１００の概略制御ブロックを示す。画像形成装置１００は、画像形成装置の各部を統括的に制御する制御手段としてのコントローラ１１０を有する。コントローラ１１０は、記憶部、制御部、演算部を備えるＣＰＵ等の演算制御素子であってよく、内蔵又は接続された記憶部１１１に記憶されたプログラム、データ等に従って画像形成装置１００の各部を制御してシーケンス動作させる。コントローラ１１０には、装置本体Ａに設けられた環境検知手段としての温湿度センサ１１２が接続されている。温湿度センサ１１２は、装置環境として装置本体Ａの周囲（或いは装置本体Ａ内）の温度／湿度に応じた信号をコントローラ１１０に入力することができる。コントローラ１１０は、所定のタイミング（例えば、所定の時間間隔毎、或いは画像形成開始指示が入力された時など）で温湿度センサ１１２の検知出力を読み込む。そして、温湿度センサ１１２によって検知した環境絶対水分量が０．００５ｋｇ／ｋｇ以下である場合には、コントローラ１１０は、ＬＥＤ１０をＯＮ時間６ｍｓｅｃ、ＯＦＦ時間１２ｍｓｅｃでパルス発光させるように、ＬＥＤ１０のドライバ回路１１３に制御信号を送信する。一方、絶対水分量が０．００５ｋｇ／ｋｇを超えている場合には、コントローラ１１０は、ＬＥＤ１０をフル発光させるように、ドライバ回路１１３に制御信号を送信する。

本発明者の上述の及び更なる研究実験によると、帯電前露光手段１０の光量減少時に感光ドラム１の露光領域を露光する光量を、通常光量時（即ち、フル発光時）の１０％〜５０％に設定することが好ましい。１０％未満では、白横スジ、ポジゴーストを抑制する効果が顕著ではなくなる。又５０％を越えると、横黒スジを抑制する効果が顕著ではなくなる。又、光量安定性等の点で、帯電前露光手段１０の点灯と消灯の周期（１つの点灯期間と１つの消灯期間とで１周期とする）は４ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃであることが好ましい。

帯電前露光手段１０の光量を減少させるか否かを決定するための環境条件の所定の閾値は、装置の構成に応じて適宜選定すればよい。本発明者の検討によれば、この所定の閾値は、絶対水分量で０．００３〜０．００８ｋｇ／ｋｇが好適である。そして、装置環境を検知する環境検知手段により上記閾値以下の絶対水分量が検知された時にＬＥＤ１０の光量を減少させる。

このように、画像形成装置１００は、帯電前露光の光量を減少させる手段、より詳細には点灯と消灯を繰り返えさせることで帯電前露光手段たるＬＥＤ１０から感光ドラム１に照射する光の光量を減少させる光量切替手段を備える。これにより、大量の画像出力を繰り返す際の横黒スジの発生を抑制すると共に、横白スジやポジゴーストも効果的に抑制することが可能になる。本実施例では、特に、高湿度側の環境下では帯電前露光をフル発光させ、低湿度側の環境下では帯電前露光をパルス発光させる。これにより、低湿環境下で連続して５０００枚という非常に大量の画像出力を繰り返す場合でも、横黒スジの発生を抑制することができる。しかも、高湿環境下での横白スジやポジゴーストも効果的に抑制することが可能である。このため、常に安定した高画質の画像を形成することが可能である。

以上、本実施例によれば、画像形成装置が設置される低温低湿から高温高湿の環境下まで環境によらずに最適な光量の帯電前露光を実施することが可能になる。そのため、特別な装置を必要としないローコストな構成で、ハーフトーン画像などで発生する横白スジやドラムポジゴーストといった画像不具合を抑制することができる。又、強い帯電前露光を長時間照射することで発生する細かい横黒スジ画像の発生も抑制することができる。即ち、本実施例によれば、大量画像出力後であっても細かい横黒スジ画像の発生を抑制することができ、しかも通常の画像出力時に横白スジやドラムポジゴーストといった画像不具合の発生を抑制することができる。従って、本実施例によれば、感光ドラム１の帯電工程の前に感光ドラム１を露光する帯電前露光手段１０による感光ドラム１の除電処理をより効果的に行うことができる。

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の画像形成装置と同一又は相当する機能、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し、以下本実施例にて特徴的な点について説明する。

実施例１において、温湿度２０℃／３５％の環境下で帯電前露光をパルス発光すると、ポジゴーストは問題無いものの、横白スジは、許容できる範囲ではあるが完全に消すことはできなかった。本実施例では、これらの画像不良を共により完全に近く消去するため、転写部Ｔを通過する記録材Ｐの領域に対応して、帯電前露光の強度を変更する。

即ち、前述したように、横白スジは記録材Ｐの搬送方向先端と後端が転写ニップＴを通過するときに特に発生する現象である。そこで、本実施例では、先ず、実施例１と同様に絶対水分量０．００５ｋｇ／ｋｇを境にして、それ以下の絶対水分量の場合に、帯電前露光をフル発光時の１／３の光量にするべく、ＯＮ時間が６ｍｓｅｃ、ＯＦＦ時間が１２ｍｓｅｃのパルス発光に切り替える。そして、本実施例では、帯電前露光をパルス発光として光量を減少させる場合に以下のように、フル発光とパルス発光とを繰り返すようにする。

即ち、本実施例では、少なくとも記録材Ｐの搬送方向先端と後端とがそれぞれ転写ニップＴを通過するときに転写ニップＴを通過する感光ドラム１の表面に対しては帯電前露光手段１０をフル発光させる。そして、少なくとも記録材Ｐの搬送方向先端と後端とを除く記録材Ｐの搬送方向中央部の潜像を形成する感光ドラム１上の部位に対しては、帯電前露光手段１０をパルス発光させて光量を減少させる。換言すれば、１枚の記録材Ｐが転写ニップＴを１回通過するのに伴って、帯電前露光手段１０から感光ドラム１に照射される光の光量が第１の光量である第１の期間と、この第１の期間よりも感光ドラム１に照射される光の光量が少ない第２の光量である第２の期間がある。典型的には、１枚の記録材Ｐが転写ニップＴを１回通過するのに伴って、少なくとも、２回の上記第１の期間と、これら２回の第１の期間の間における１回の第２の期間がある。

更に説明すると、図４に示すように、本実施例では、少なくとも記録材Ｐの先端と後端がそれぞれ転写ニップＴを通過する前後は帯電前露光をフル発光させ、その他の部分の記録材Ｐが転写ニップＴを通過する際には帯電前露光をパルス発光させている。又、記録材Ｐの先後端の前後で帯電前露光をパルス発光させることができる。具体的には、本実施例では、記録材Ｐの先端が転写ニップＴに入る５ｍｍ手前に来た時から帯電前露光のフル発光を開始し、記録材Ｐの先端余白に相当する先端から５ｍｍの部分が転写部Ｔを通過する間はフル発光を継続する。記録材Ｐの後端側では、記録材Ｐの後端余白である５ｍｍだけ記録材Ｐの後端の手前の部分が転写部Ｔに来た時から帯電前露光のフル発光を開始し、記録材Ｐが転写ニップＴを抜けてから５ｍｍ進む間は帯電前露光のフル発光を継続する。

このように、本実施例では、高湿度側の環境下では帯電前露光を常にフル発光させ、低湿度側の環境下では、感光ドラム１上の記録材Ｐの先端及び後端以外の部分に対応する部分に対してのみパルス発光を実施する。従って、高湿度側の環境下では、実施例１と同様に帯電前露光による横白スジやポジゴーストの発生を抑制することができる。又、低湿側の環境下でも、帯電前露光がフル発光するのは記録材Ｐの先後端に対応する感光ドラム１の部分に対する一瞬だけであるため、５０００枚といった非常に大量の連続画像出力を実行する場合にも、横黒スジ画像の発生を抑制することができる。しかも、低湿側の環境下において、実施例１と比較して更に横白スジの発生を抑制し、高品位の画像を形成することが可能である。

尚、本実施例では、帯電前露光をフル発光とパルス発光の２種類のみを使用する構成としたが、感光ドラム１上の光量切り替え時に対応する部分における切り替え跡を画像上で目立たなくするために、光量切り替えを漸次的に行う等、ファームウェアの柔軟性を生かした構成を用いることも可能である。

実施例３
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の画像形成装置と同一又は相当する機能、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し、以下本実施例にて特徴的な点について説明する。

実施例１、２において、絶対水分量が０．００５ｋｇ／ｋｇ以下である場合に、帯電前露光をパルス発光に切り替えた。帯電前露光の光量が実際の画像濃度に及ぼす影響はさほど大きくない。例えば、絶対水分量が０．００５ｋｇ／ｋｇの環境下で帯電前露光をフル発光とパルス発光にした場合、帯電後の非画像部電位の差は１０〜２０Ｖ程度である。そのため画像部の電位差としては数Ｖ程度となり、例えばビジネス用途で使用する画像や、粗いディザのハーフトーン画像であれば、カラー画像であってもユーザーが気付かない程度の差である。

しかし、昨今のカラー画像形成装置の高画質化により、特に自然画を出力する際に用いるような、淡いハーフトーン濃度の再現性においては、非常に高精度の画像濃度制御が要求されてきている。ところが、上述のように非画像部の電位が異なると、厳密には、ハーフトーンの淡い側の濃度で、潜像が可視化する閾値が異なる。そのため、画像形成装置が置かれた環境の変化により、帯電前露光がフル発光からパルス発光に切り替えられる際には、帯電前露光の切り替えと同時に、ハーフトーン濃度の微調整をかけることが望ましい。

このような画像濃度変動を補正するためには、画像濃度制御を好ましく用いることができる。本実施例では、画像形成装置１００はトナー像の濃度を調整する手段を有し、帯電前露光手段１０の露光量の切り替えから、画像出力を実行するまでの間に、トナー像の濃度調整動作を実行する。ここで、この画像濃度制御について説明する。

＜画像濃度制御＞
画像濃度制御においては、感光体上、又は感光体からトナー像が転写される被転写体（中間転写体又は記録材担持体）上に、画像濃度制御用の基準トナー像として各色の濃度パッチ画像を形成し、これを画像濃度検知手段（画像濃度検知センサ）で読み取る。そして、高圧条件やレーザーパワーといったプロセス形成条件にフィードバックすることによって各色の最大濃度、ハーフトーン階調特性を合わせる。

一般的には、画像濃度検知センサは、発光素子（光源）を備える投光部と、受光素子を備える受光部とを有する光学センサである。光学センサは、濃度パッチに光源から光を照射し、反射光強度を受光素子で検知する。その反射光強度の信号は、Ａ／Ｄ変換された後、ＣＰＵで処理され、プロセス形成条件にフィードバックされる。

画像濃度制御は、各色の最大濃度を一定に保つこと（以下「Ｄｍａｘ制御」という。）と、ハーフトーンの階調特性を画像信号に対してリニアに保つこと（以下、「Ｄｈａｌｆ制御」という。）を目的とする。又、Ｄｍａｘ制御は、各色のカラーバランスを一定に保つことと同時に、トナーの載りすぎによる色重ねした文字の飛び散りや、定着不良を防止する意味も大きい。

Ｄｍａｘ制御では、具体的には、画像形成条件を変えて形成した複数の濃度パッチを光学センサで検知し、その結果から所望の最大濃度を得られる条件を計算し、画像形成条件を変更する。ここで、濃度パッチはハーフトーンで形成するのが好ましい場合が多い。その理由は、ベタ画像（最大濃度レベルの画像）を検知した場合、トナー量の変化に対するセンサ出力の変化の幅が小さくなってしまい、十分な検知精度が得られないからである。

一方、Ｄｈａｌｆ制御は、電子写真画像形成プロセスに特有の非線形的な入出力特性（γ特性）によって、入力画像信号に対して出力濃度がずれて自然な画像が形成できないことを防止するように行われる。即ち、Ｄｈａｌｆ制御では、γ特性を打ち消して入出力特性をリニアに保つような画像処理を行う。具体的には、入力画像信号が異なる複数の濃度パッチを光学センサで検知して、入力画像信号と濃度の関係を得る。そして、その関係から、ホストコンピュータ等の外部機器からの入力画像信号に対して所望の濃度が出るよう、画像形成装置に入力する画像信号を、画像形成装置のコントローラにより変換する。このＤｈａｌｆ制御は、Ｄｍａｘ制御により画像形成条件を決定した後行うのが一般的である。

尚、中間転写体や記録材担持体上に形成された濃度パッチは、クリーニングプロセスによって、プロセス装置に静電的に回収することができる。即ち、例えば、クリーニングプロセス時には、感光体にトナーの帯電極性と逆極性のバイアスを印加し、転写部でトナーを感光体にひきつけることができる。感光体上にひきつけられたトナーは、転写残トナーと同様に感光体のクリーニング装置が備えるクリーニングブレードで掻き取ることができる。

特に、本実施例では、図５に示すように、駆動ローラ１２に対向する位置で搬送ベルト１１上のトナー像の画像濃度を検知できるように、画像濃度検知手段としての光学センサ１８を配置する。図６をも参照して、本実施例では、コントローラ１１０には、光学センサ１８が接続されている。光学センサ１８は、搬送ベルト１１上の濃度パッチの画像濃度（トナー付着量）に応じた信号をコントローラ１１０に入力することができる。コントローラ１１０は、上述のようなＤｍａｘ制御、Ｄｈａｌｆ制御の実行時に、光学センサ１８の検知出力を読み込み、それぞれの制御により出力画像の濃度階調特性を補正する。又、本実施例では、コントローラ１１０は、画像出力枚数を積算して、内蔵又は接続された記憶部に記憶する。

本実施例では、絶対水分量が０．００５ｋｇ／ｋｇ前後の環境に画像形成装置が置かれた際に、頻繁に帯電前露光の条件の切り替えや、画像濃度制御が実行されるのを避けるため、制御の実行条件を以下のように定めた。図７は、本実施例における帯電前露光の光量切り替え動作の概略フローを示す。

＜帯電前露光がフル発光からパルス発光に切り替わる場合＞
絶対水分量が０．００５ｋｇ／ｋｇ以下であり（Ｓ１０１）、かつ前回画像濃度制御が実行されてからの絶対水分量の低下が０．００２ｋｇ／ｋｇ以上となった場合に（Ｓ１０２）、帯電前露光をパルス発光に切り替え（Ｓ１０３）、画像濃度制御を実行する（Ｓ１０４）。

＜帯電前露光がパルス発光からフル発光に切り替わる場合＞
絶対水分量が０．００５ｋｇ／ｋｇを越えており（Ｓ１０１）、かつ前回画像濃度制御が実行されてからの絶対水分量の上昇が０．００２ｋｇ／ｋｇ以上となった場合に（Ｓ１０５）、帯電前露光をフル発光に切り替え（Ｓ１０６）、画像濃度制御を実行する（Ｓ１０４）。

＜枚数カウントによる制御実行＞
又、本実施例では、図８に示すように、前回画像濃度制御を実行してから１０００枚以上画像形成を実行した場合は（Ｓ２０１）、１０００枚を超えて画像形成動作が終了した時点で、画像濃度制御を実行する（Ｓ２０４）。その際、絶対水分量が０．００５ｋｇ／ｋｇ以下であれば、帯電前露光をパルス発光に設定し（Ｓ２０３）、０．００５ｋｇ／ｋｇを越えていれば（Ｓ２０２）、帯電前露光をフル発光に設定し（Ｓ２０５）、その後画像濃度制御を実行する（Ｓ２０４）。前回画像濃度制御を実行してからの画像形成枚数が１０００枚未満の場合は、図７に示す上述のシーケンスによって帯電前露光の切り替え、画像濃度制御を実行する。

以上、本実施例では、帯電前露光の光量が切り替わり、特に淡いハーフトーンの濃度が変わる恐れが有る場合にも、その都度画像濃度制御が実行され、常に安定した画像濃度の画像を形成することが可能となる。又、本実施例では、画像濃度制御の実行タイミングを１０００枚、又は、絶対水分量が０．００２ｋｇ／ｋｇ変わったときのみに限定したため、頻繁に画像形成装置１００が制御シーケンスのために画像形成動作を停止するようなことも抑制することができる。

以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明はこれに限定されるものではないことを理解されたい。

例えば、上記各実施例では、環境条件の閾値は１個とし、この閾値を境に帯電前露光の光量を減少させるか否かを切り替えた。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、閾値を複数設け、帯電前露光の光量を減少させる程度を段階的に切り替えるようにしてもよい。即ち、装置の環境湿度が一の値の時と、他の一の値の時とで、帯電前露光の光量は異なっていてよい。そして、装置の環境湿度が一の値の時と、他の一の値の時とで、帯電前露光の光量を減少させる（フル発光時の光量と比較して）量が異なっていてよい。いずれにしても、装置の環境湿度が低湿側の方が、高湿側よりも帯電前露光の光量が少ない方向とする。又、例えば、装置環境によらずに、実施例２で説明したように記録材の搬送方向先端及び後端に対応する感光体上に対しては帯電前露光の光量を第１の光量（例えば、フル発光）とすることで横白スジ等の画像不具合を抑制し、記録材の搬送方向中央部に対応する感光体上に対しては帯電前露光の光量を第１の光量よりも少ない第２の光量（例えば、パルス発光）とすることで大量画像出力時の横黒スジ等の画像不具合を抑制するようにしてもよい。

又、上記各実施例では、画像形成装置は記録材担持体を備えるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。像担持体と転写手段との間の転写部を記録材が通過する画像形成装置においては、前述のような横白スジが発生し易い。そのため、この横白スジを抑制しつつ、大量画像出力時等における横黒スジを抑制するとの観点から、像担持体と転写手段との間の転写部を記録材が通過する画像形成装置において本発明は極めて有効である。しかし、中間転写方式の画像形成装置においても、例えばポジゴーストを抑制するために帯電前露光手段を設けた場合には、そのポジゴーストを抑制することと、大量画像出力時等における横黒スジを抑制することの両方を達成する上で、本発明を適用することが有利である。尚、当業者には周知の通り、中間転写方式の画像形成装置は、単数又は複数の像担持体からトナー像が転写される中間転写体を有する。そして、例えばフルカラー画像を形成する場合には、上記各実施例において記録材担持体上の記録材にトナー像を重ね合わせて転写したのと同様にして、中間転写体上にトナー像を重ね合わせて転写（一次転写）する。その後、このトナー像を記録材に一括して転写（二次転写）し、定着させることで記録画像を得る。

又、上記各実施例では、本発明はカラー画像形成装置に適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、単一種類のトナーを用いて単色画像を形成する画像形成装置においても同様に適用することができる。

更に、上記各実施例では、ＤＣ帯電方式の接触帯電装置で感光体を帯電処理するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。前述のようにＤＣ帯電方式では、横白スジ、ポジゴーストが発生し易いため、帯電前露光を行うことが極めて有効である。しかし、例えば非接触方式の帯電装置など、その他の方式の帯電手段を備える画像形成装置に本発明を適用し、感光体の帯電電位の乱れによる横白スジやポジゴーストなどの画像不具合を抑制すると共に、大量画像出力時の横黒スジなどの画像不具合を抑制することができる。

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１の画像形成装置における帯電前露光手段の配置を説明するための模式図である。 本発明の一実施例の概略制御ブロック図である。 本発明の他の実施例のシーケンスを説明するためのチャート図である。 本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略断面図である。 本発明の他の実施例の概略制御ブロック図である。 本発明の他の実施例のシーケンスを説明するためのチャート図である。 本発明の他の実施例のシーケンスを説明するためのチャート図である。 横白スジ画像の発生メカニズムを説明するための説明図である。 従来の画像形成装置の一例の概略構成図である。 従来の帯電前露光装置の一例を説明するための概略構成図である。 従来の帯電前露光装置の一例を説明するための概略構成図である。

符号の説明

１ 感光ドラム（像担持体）
２ 帯電ローラ（帯電手段）
３ 露光装置（露光手段）
４ 現像器（現像手段）
５ 転写ローラ（転写手段）
６ クリーニング装置（クリーニング手段）
７ 感光ドラムシャッター
８ プロセスカートリッジの枠体
１０ ＬＥＤ（帯電前露光手段）
１１ 静電吸着搬送ベルト（記録材担持体）
１２ 光学センサ（画像濃度検知手段）
Ａ 画像形成装置本体
Ｂ プロセスカートリッジ

Claims (10)

1. トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体上のトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、前記像担持体の表面移動方向において前記転写手段による前記像担持体から前記被転写体へのトナー像の転写部よりも下流側、且つ、前記帯電手段によって前記像担持体を帯電させる帯電部よりも上流側において前記像担持体を露光する帯電前露光手段と、を有する画像形成装置において、
   所定の表面移動速度で移動する前記像担持体の表面の単位面積当たりに前記帯電前露光手段から照射される光の光量を、第１の光量と、該第１の光量よりも少ない第２の光量とで切り替える光量切替手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の光量は、前記帯電前露光手段のフル発光時の光量であり、前記第２の光量は、前記第１の光量の１０％〜５０％であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記光量切替手段は、前記帯電前露光手段の点灯と消灯を繰り返すことで、前記帯電前露光手段から前記像担持体に照射する光の光量を減少させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記帯電前露光手段の点灯と消灯の周期が４ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 更に、装置環境を検知する環境検知手段を有し、装置環境の絶対水分量が所定値以下の時に、前記転写前露光手段から前記像担持体に照射される光の光量の、前記第１の光量から前記第２の光量への切り替えが行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
6. 前記所定値は０．００３〜０．００８ｋｇ／ｋｇであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記被転写体として１枚の記録材が前記転写部を通過するのに伴って、前記帯電前露光手段から前記像担持体上に照射される光の光量が第１の光量である第１の期間と、前記第２の光量である第２の期間とを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
8. 前記被転写体として１枚の記録材が前記転写部を通過するのに伴って、少なくとも、２回の前記第１の期間と、該２回の前記第１の期間の間における１回の前記第２の期間とを有することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記第１の期間は、記録材の搬送方向先端及び後端がそれぞれ前記転写部を通過する際に前記転写部を通過する前記像担持体上に前記帯電前露光手段から光を照射する期間を含み、前記第２の期間は、記録材の搬送方向中央部の画像形成領域が前記転写部を通過する際に前記転写部を通過する前記像担持体上に前記帯電前露光手段から光を照射する期間を含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置。
10. 更に、トナー像の濃度を検知する画像濃度検知手段を有し、前記帯電前露光手段から前記像担持体に照射される光の光量が前記第１の光量と前記第２の光量との間で切り替えられたことに対応して、その切り替えから画像出力を実行するまでの間に、画像濃度検知用の基準トナー像が前記像担持体に形成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載の画像形成装置。

Images