JP2016177039A - 画像形成装置およびカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】帯電前露光の適正光量を決定するとき、計測手段の電源部に帯電能力の高い装置を用いる必要が無く電源装置のコストを抑制できる画像形成装置およびカートリッジを提供する。【解決手段】画像形成装置における帯電前露光手段の適正露光量を決定する制御部は、帯電手段に第１の電位を印加して帯電された像担持体を帯電前露光手段により第１の光量で露光する光量制御部と、電位検知手段に第１の電位とは逆極性の第２の電位を印加して第１の光量で露光された像担持体を帯電させるとき、電位検知手段について、定電流制御するときに電位検知手段に印加される電圧値もしくは定電圧制御するときに電位検知手段に流れる電流値を計測する計測手段の出力を取得する取得部と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、記録媒体（例えば、記録紙、ＯＨＰシート、布等）に画像を形成する画像形成装置、及びこれに用いられるカートリッジに関するものである。

従来、帯電前露光装置の光量については、電子写真感光体の膜厚、電子写真感光体の感度等の製造上のバラつき、使用上の変化に応じて最適な値に調節する必要があった。そのため、帯電前露光装置を点灯させて露光を行った領域を接触帯電部材で再び帯電させた際に流れる帯電電流値を計測し、その結果に基づいて画像形成時における帯電前露光装置の光量を決定する方法が提案されている（特許文献１、２）。

特開２００９−１７５６７５号公報 特開２００９−０４２７３８号公報

しかしながら、このような帯電前露光装置の光量を決定する装置には、以下に示すような課題があった。従来、帯電前露光装置の光量を決定する制御において、感光体を帯電前露光装置で露光後に、感光体を帯電すると共に感光体の電位を検知する電位検知部材に印加される電圧値もしくは流れる電流値を計測する計測手段を備える。このとき、電位検知部材に印加される電位の極性は、画像形成時に感光体を帯電させる帯電部材に印加される電位の極性と同じであった。

すると、電位検知部材に印加される電位の絶対値が高くなる（例えば、印加前に−５００Ｖの場合に印加後に−２５００Ｖ）。このため、従来、計測手段の電源装置には帯電能力の高い機器が必要であり、電源装置のコストが高くなるという課題があった。

本発明の目的は、帯電前露光の適正光量を決定するとき、計測手段の電源部に帯電能力の高い装置を用いる必要が無く電源装置のコストを抑制できる画像形成装置およびカートリッジを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、該帯電手段で帯電された前記像担持体に現像剤像を形成する手段と、前記現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、該転写手段で転写された前記像担持体における表面電位を前記帯電手段の帯電前に露光により均一化する帯電前露光手段と、前記像担持体の電位を検知する電位検知手段と、該電位検知手段について、定電流制御するときに前記電位検知手段に印加される電圧値もしくは定電圧制御するときに前記電位検知手段に流れる電流値を計測する計測手段と、該帯電前露光手段の適正光量を決定する制御部と、を有する画像形成装置であって、前記制御部は、前記帯電手段に第１の電位を印加して帯電された前記像担持体を前記帯電前露光手段により第１の光量で露光する光量制御部と、前記電位検知手段に前記第１の電位とは逆極性の第２の電位を印加して前記第１の光量で露光された前記像担持体を帯電させるとき、前記計測手段の出力を取得する取得部と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係るカートリッジは、画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジであって、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、転写手段で転写された前記像担持体における表面電位を前記帯電手段の帯電前に露光により均一化する帯電前露光手段と、該帯電前露光手段の適正光量を決定する制御部と、を有し、前記制御部は、前記帯電手段に第１の電位を印加して帯電された前記像担持体を前記帯電前露光手段により第１の光量で露光する光量制御部と、前記像担持体の電位を検知する電位検知手段に前記第１の電位とは逆極性の第２の電位を印加して前記第１の光量で露光された前記像担持体を帯電させるとき、前記像担持体の電位を検知する電位検知手段について、定電流制御するときに前記電位検知手段に印加される電圧値もしくは定電圧制御するときに前記電位検知手段に流れる電流値を計測する計測手段の出力を取得する取得部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、帯電前露光の適正光量を決定するとき、計測手段の電源部に帯電能力の高い装置を用いる必要が無く電源装置のコストを抑制できる

第１の実施形態における帯電前露光装置の適正光量の決定シーケンスのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る画像形成装置全体の概略構成を示す模式図である。 帯電前露光装置の記録材幅方向の断面図である。 第１の実施形態における帯電前露光装置の適正光量の決定シーケンスに係る部材の概略構成図である。 第２帯電動作時における印加する電位の極性を比較した図である。 第２の実施形態における帯電前露光装置の適正光量の決定シーケンスに係る部材の概略構成図である。 第２の実施形態における帯電前露光装置の適正光量の決定シーケンスのフローチャートである。 第１、第２の実施形態における帯電前露光装置の適正光量の決定シーケンスに要する時間の比較図である。

《第１の実施形態》
以下に、本発明の実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。ただし、本実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（画像形成装置）
先ず、図２を用いて、本実施形態の画像形成装置１００の全体構成について説明する。本実施形態においては、画像形成装置１００の一例としてレーザビームプリンタを用いて説明するが、電子写真複写機、ファクシミリ等に適用することもできる。本実施形態に係る画像形成装置１００は、駆動源（不図示）により図２中矢印Ａ方向に回転駆動され静電潜像を用いて画像形成する為の感光ドラム１０（像担持体）を備えている。

図２において、プロセスカートリッジ２は画像形成装置本体から着脱可能であって、
感光ドラム１０、帯電ローラ２０、現像装置４０、クリーニング装置５０、帯電前露光装置６０を備える。帯電前露光装置６０は、後述する転写手段で転写された感光ドラム１０における表面電位を帯電ローラ２０の帯電前の露光により均一化する。

本実施形態において、感光ドラム１０としては、アルミニウム製のシリンダの外周面に機能性膜である下引き層、キャリア発生層、キャリア移送層を順にコーティングした有機感光体を用いた。そして、図２に示すように、感光ドラム１０の周囲には、帯電ローラ２０、画像形成時に用いられる露光装置３０、現像部材４０、クリーニング装置５０、非画像形成時に用いられる帯電前露光装置６０、転写手段としての転写ローラ８０が配置されている。

感光ドラム１０を帯電させる帯電ローラ２０（帯電部材、帯電手段）は、表面の導電性ゴムを感光ドラム１０に加圧接触することで、図２中矢印Ｂ方向に従動回転する。帯電ローラ２０の芯金には電源２０Ａが接続され、所定の直流電圧を印加し帯電ローラ２０と感光ドラム１０の間の微小空隙において放電を発生させ、感光ドラム１０の表面を一様な暗部電位に帯電させる。

露光手段である露光装置３０は、画像情報に基づいて出射されたレーザ光を感光ドラム１０の表面に照射する。感光ドラム１０上のレーザ光が照射された部分は、キャリア発生層からのキャリアにより表面の電荷が消失し、表面電位が低下する。その結果、レーザ光が照射される露光部（画像部）が所定の明部電位であり、レーザ光が照射されない非露光部（非画像部）が所定の暗部電位である静電潜像が感光ドラム１０の表面に形成されることとなる。

現像装置４０は、感光ドラム１０の表面に形成された静電潜像を現像することにより現像剤像としてのトナー像を形成する。現像装置４０は現像剤担持体としての現像ローラ４１を内包し、現像ローラ４１は感光ドラム１０に接触して、図中矢印Ｃ方向に回転可能に設けられている。現像ローラ４１と感光ドラム１０とは、当接部（対向部）において互いに表面が同方向に移動するようにそれぞれ回転している。

現像ローラ４１上の現像剤は、現像ローラ４１の回転により、感光ドラム１０との当接部に搬送され、感光ドラム１０上に形成される静電潜像を可視化する。その結果、感光ドラム１０上に現像剤像としてのトナー像が形成されることとなる。本実施形態においては、現像剤として非磁性一成分トナーを用い、現像方式として一成分接触現像方式を採用する。

図１中矢印Ｄ方向に回転可能に設けられる転写ローラ８０の芯金には、電源８０Ａが接続される。そして、現像剤とは逆極性の電位が印加され、感光ドラム１０上に形成されるトナー像を転写ニップ８０Ｔにおいて、記録媒体として紙等の転写材Ｐ（図２参照）に転写する。転写材Ｐに転写されずに感光ドラム１０上に残ったトナーは、クリーニング装置５０によって回収される。本実施形態では弾性ブレードからなるクリーニングブレード５１を用いて感光ドラム１０上の残留トナーを除去、回収し、表面が清掃された感光ドラム１０は繰り返し画像形成に使用される。

（帯電前露光装置（帯電前露光手段））
画像形成時に転写ニップ８０Ｔ通過後の感光ドラム１０の表面は、形成された画像パターンに応じて表面電位が不均一となっている。この状態で帯電電源２０Ａから帯電ローラ２０に電位を印加し感光ドラム１０の表面を帯電させようとすると、均一に帯電することができない。例えばコントラストの大きい画像パターンを形成後にハーフトーン画像を形成する場合、ハーフトーン中に前回の画像パターン像が浮き出てしまう（ゴースト画像）という問題が発生する。

そこで、帯電前露光装置６０により、転写ニップ８０Ｔ通過後の感光ドラム１０表面に光を一様に照射し、感光ドラム１０表面の電位を均一にする。これにより、感光ドラム１０が画像パターンに応じて表面電位が不均一となっていても、帯電前露光装置により露光させる事で帯電ローラ２０にて均一に帯電させることが可能となる。

その一方で、帯電前露光装置６０により感光ドラム１０に強い光量を照射した場合、帯電前露光後の感光ドラム１０の表面電位が下がる。このため、帯電ローラ２０と感光ドラム１０の間の微小空隙において発生する放電量が増加し、感光ドラム１０表面にダメージを与え感光ドラムの摩耗量が増大して、耐久による感光ドラム１０の寿命が短くなるという弊害がある。

よって、帯電前露光装置６０の光量は所望の範囲に制御する必要があり、帯電前露光装置６０の光量を調節する制御が必要となる。この制御の詳細は次項で詳述するため、ここでは説明を省略する。

図３に、本実施形態における帯電前露光装置６０の記録材幅方向の断面図を示す。帯電前露光装置６０は、前露光基盤６１と前露光光源６２を備える。そして、帯電前露光装置６０に前露光電源６０Ａ、前露光光量制御部６３が接続される。前露光光量制御部６３は、後に詳述する光量制御部６３Ａと、計測手段からの出力を取得する取得部６３Ｂを備える。

本実施形態では、前露光基盤６１上に前露光光源６２を形成し、前露光電源６０Ａより通電させて発光し感光ドラム１０を露光させる。前露光光量制御部６３により前露光電源６０Ａに通電する電流量を調節し、前露光光源６２の光量を制御する。本実施形態では、帯電前露光光源６２には駆動電圧が小さく、小型化が容易なことからチップ型ＬＥＤを採用した。

前露光光源６２は前露光基盤６１上に等間隔で９個配置し、各ＬＥＤ間隔は２４［ｍｍ］とした。なお、前露光光源６２は本実施形態で用いたチップ側ＬＥＤに限定されるものではなく、砲弾型ＬＥＤを横から照射する方式やライトガイドを用いた方式、ハロゲンランプ等を用いた方式でも良い。なお、本実施形態の前露光光源６２はローム社製ミニモールドチップＬＥＤ ＳＭＬ−Ｄ１２Ｖ８Ｗ、波長６３０ ［ｎｍ］を用いた。

（転写部材）
本実施形態では、転写部材が像担持体電位検知部材（像担持体の電位を検知する電位検知手段）として兼用される。本実施形態における転写部材は、転写ローラ８０、転写電源８０Ａ、転写制御部８１、転写計測部８２を備える。転写電源８０Ａは、出力する電位の極性を切り替える機能を有する。以下に示す帯電前露光装置６０の光量決定シーケンスにおける第１帯電動作（第一帯電動作）と第２帯電動作（第二帯電動作）において、転写電源８０Ａから転写ローラ８０に印加される電圧の極性が異なるよう制御される。

（帯電前露光装置の適正光量の決定シーケンス）
図１は、本実施形態における帯電前露光装置の適正光量の決定シーケンスのフローチャートである。本実施形態では、異なる二つの帯電前露光光量で帯電前露光するとき、転写計測部でそれぞれ計測（電圧値計測）を行う。すなわち、第１の帯電前露光光量Ｉ_１での計測を図１のステップＳ１０１からステップＳ１０４で行い、第２の帯電前露光光量Ｉ_２での計測をステップＳ１０５からＳ１０８で行う。各々で計測された結果を基に、ステップＳ１０９からＳ１１０で画像形成時の帯電前露光光量を決定する。以下、各ステップについて詳述する。

図１のステップＳ１０１では、図４に示す帯電電源２０Ａより帯電ローラ２０（帯電部材）に電位を印加し感光ドラム１０を所定の電位（第１の電位）に帯電させる。即ち、ステップＳ１０１は第１の前露光光量での計測における第１帯電動作に該当する。本実施形態では、感光ドラム１０を−６００［Ｖ］に帯電させる。

そして、ステップＳ１０２では、光量制御部６３Ａ（図３、図４）により、第１帯電動作実行後の感光ドラム１０の領域に、図４に示す帯電前露光装置６０により所定光量（第１の光量）で露光する（帯電前露光光量Ｉ_１）。即ち、ステップＳ１０２は第１の前露光光量での計測における露光動作に該当する。なお、本実施形態の第１の帯電前露光光量は、３．０μＡとする。

そして、ステップＳ１０３では、第１帯電動作で帯電ローラ２０に印加した電位とは逆極性の電位を図４に示す転写電源８０Ａより転写ローラ８０（像担持体電位検知部材）に印加し感光ドラム１０を帯電させる。即ち、ステップＳ１０３は第１の前露光光量での計測における第２帯電動作に該当する。

そして、ステップＳ１０４として、第２帯電動作が行われる際に、図４に示す転写ローラ８０に規定値の電流値が流れるように転写ローラ８０に印加される電圧値を転写制御部材８１により制御する。本実施形態では、転写ローラ８０に流れる電流値を転写制御部８１により５．０［μＡ］に制御する。その際、転写ローラ８０に印加される電圧値を一定時間間隔で図４に示す転写計測部８２により計測する（本実施形態では、電圧値の測定間隔は２０［ｍｓ］とする）。

この計測手段である転写計測部８２の出力（計測動作における計測結果）は、取得部６３Ｂ（図３、図４）で取得される。そして、感光ドラム１０を１周回転させて計測し、計測値の時間平均値を電圧値Ｖ_１とする。

以上、本シーケンスのステップＳ１０１からステップＳ１０４が、第１の帯電前露光光量Ｉ_１での計測に関する。

次に、第２の帯電前露光光量Ｉ_２での計測を光量を変えて同様に行う。ステップＳ１０１と同じく、図４に示す帯電電源２０Ａから帯電ローラ２０（帯電部材）に電位を印加し感光ドラム１０を所定の電位に帯電させる。即ち、ステップＳ１０５は第２の前露光光量での計測における第１帯電動作に該当する。本実施形態では、感光ドラム１０を−６００［Ｖ］に帯電させる。

そして、ステップＳ１０６では、第１帯電動作実行後の感光ドラム１０の領域に、図４に示す帯電前露光装置６０によりステップＳ１０２とは異なる光量の光を照射し露光する（帯電前露光光量Ｉ_２）。即ち、ステップＳ１０６は第２の前露光光量での計測における露光動作に該当する。なお、本実施形態の第１の帯電前露光光量は、８．０μＡとする。

そして、ステップＳ１０７ではステップＳ１０３と同じく、第１帯電動作で帯電ローラ２０に印加した電位とは逆極性の電位を図４に示す転写電源８０Ａより転写ローラ８０（像担持体電位検知部材）に印加し感光ドラム１０を帯電させる。即ち、ステップＳ１０７は第２の前露光光量での計測における第２帯電動作に該当する。

そして、ステップＳ１０８としてステップＳ１０４と同じく、第２帯電動作が行われる際に、図４に示す転写ローラ８０に規定値の電流値が流れるように転写ローラ８０に印加される電圧値を転写制御部材８１により制御する。本実施形態では、転写ローラ８０に流れる電流値を転写制御部８１により５．０［μＡ］に制御する。その際、転写ローラ８０に印加される電圧値を一定時間間隔で図４に示す転写計測部８２により計測する（本実施形態では、電圧値の測定間隔は２０［ｍｓ］とする）。そして、感光ドラム１０を１周回転させて計測し、計測値の時間平均値を電圧値Ｖ_２とする。

以上、本シーケンスのステップＳ１０５からステップＳ１０８が、第２の帯電前露光光量Ｉ_２での計測に関する。

次に、複数回行われた測定動作（ステップＳ１０４とステップＳ１０８）で得られた測定結果（電圧値Ｖ_１とＶ_２）、及びその時の帯電前露光装置の光量Ｉ_１、Ｉ_２から、転写計測部材８２で計測される電圧値Ｖと帯電前露光光量Ｉの関係式（１）を求める。
Ｖ＝Ｐ＊Ｉ＋Ｖ_０１ （１）
ここで、Ｐ＝（Ｖ_２−Ｖ_１）／（Ｉ_２−Ｉ_１）である。また、Ｖ_０１は帯電前露光光量Ｉが０の時に転写計測部材８２で計測される電圧値である。

そして、感光ドラム１０が所望の帯電前電位となる転写ローラ８０での計測電圧値Ｖｐを予め求めておき、所望の帯電前電位となる計測電圧値Ｖｐに対応した光量Ｉｐを関係式（１）から求める（ステップ１０９）。最後に、得られた帯電前露光光量Ｉｐを画像形成時に使用する帯電前露光光量として決定し、光量決定シーケンスを終了する（ステップ１１０）。

このように、本実施形態では、異なる二つの帯電前露光光量Ｉ_１、Ｉ_２での転写計測部における電圧値Ｖ_１、Ｖ_２の計測を行うことで、関係式（１）におけるＰ＝（Ｖ_２−Ｖ_１）／（Ｉ_２−Ｉ_１）が定まり、関係式（１）より帯電前露光光量が決定される。

なお、上記適正光量の決定シーケンスにおける感光ドラム１０の回転速度は、感光ドラムに現像剤像が形成される画像形成時における回転速度より遅いことがより好ましい。

（効果の検証）
本実施形態の効果を検証するための検証試験について、以下説明する。検証の比較例として、帯電前露光装置の光量決定シーケンスにおいて、第１帯電動作と第２帯電動作にて印加する電位の極性を同じにして光量決定シーケンスを行い、本実施形態での結果と比較した。

図５は検証結果を示す図であり、本実施形態と比較例１とで光量決定シーケンスにおける第２帯電動作で印加する電位を比較したものである。本検証では、帯電前露光後の感光ドラム１０の電位を−５００［Ｖ］として、光量決定シーケンスを行い、像担持体電位検知部材である転写ローラ８０に印加される電圧値を比較した。その結果、本実施形態の構成では、転写ローラ８０に印加された電位は＋１５００［Ｖ］であった。一方、比較例１の構成では、転写ローラ８０に印加された電位は−２５００［Ｖ］であった。

これより、比較例１の構成と比べて、本実施形態の構成では第２帯電動作で印加する電位の絶対値が１０００［Ｖ］低くなることが分かった。どちらの構成とも第２帯電動作で転写ローラ８０が定電流となるよう転写制御部８２で制御をしており、感光ドラム１０と転写ローラ８０との電位差は、どちらの構成とも等しい（本検証の場合、どちらも２０００［Ｖ］）。

よって、本実施形態の構成の方が、第２帯電動作で印加する電位の絶対値を低く抑えることができた。これにより、本実施形態の構成は比較例１の構成と比べて、光量決定シーケンスの第２帯電動作で印加する電位の絶対値を低く抑えることができる。そして、本実施形態の計測部材（転写計測部材８２）の電源装置（転写電源８０Ａ）に帯電能力の高い機器を用いる必要がないため、計測部材の電源装置のコストを抑制することが可能となる。

《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、帯電前露光装置６０の光量決定シーケンスにおける像担持体電位検知部材として転写部材が兼用されたが、本実施形態では像担持体電位検知部材として帯電部材が兼用される。以下の説明において、上述した第１の実施形態と同様の部分については、その説明を省略する。本実施形態における帯電前露光装置の光量決定シーケンスに係る部材の構成は図６に示される。

（帯電部材）
本実施形態では、帯電部材が像担持体電位検知部材として兼用される。本実施形態における帯電部材は、図６に示す帯電ローラ２０、帯電電源２０Ａ、帯電制御部２１、帯電計測部２２から構成される。帯電電源２０Ａは、出力する電位の極性を切り替える機能を有する。帯電前露光装置６０の光量決定シーケンスにおける第１帯電動作と第２帯電動作において、帯電電源２０Ａから帯電ローラ２０に印加される電圧の極性が異なるよう制御する。

（帯電前露光装置の光量決定シーケンス）
図７は、本実施形態における帯電前露光装置６０の光量決定シーケンスを示している。本実施形態でも第１実施形態と同様に、異なる二つの帯電前露光光量で計測を行う。すなわち、第１の帯電前露光光量Ｉ_１１での計測を図１のステップＳ２０１からステップＳ２０４で行い、第２の帯電前露光光量Ｉ_１２での計測をステップＳ２０５からＳ２０８で行う。各々で計測された結果を基に、ステップＳ２０９からＳ２１０で帯電前露光光量を決定する。以下、各ステップについて詳述する。

図７のステップＳ２０１では、図６に示す帯電電源部２０Ａより帯電ローラ２０に電位を印加し感光ドラム１０を所定の電位に帯電させる（ステップＳ２０１：第１の前露光光量での計測における第１帯電動作）。本実施形態では、感光ドラム１０を−６００［Ｖ］に帯電させる。そして、第１帯電動作実行後の感光ドラム１０の領域に帯電前露光装置６０により光を照射し露光する（ステップＳ２０２：第１の前露光光量での計測における露光動作）。本実施形態の第１の帯電前露光光量は、３．０μＡとする。

そして、前記第１帯電動作で帯電ローラ２０に印加した電位とは逆極性の電位を帯電電源２０Ａから帯電ローラ２０に印加し感光ドラム１０を帯電させる（ステップＳ２０３：第１の前露光光量での計測における第２帯電動作）。

そして、第２帯電動作が行われる際に、帯電ローラ２０に規定値の電流値が流れるよう帯電制御部２１にて帯電ローラ２０に印加される電圧値を制御する（ステップＳ２０４）。本実施形態では、帯電ローラ２０に流れる電流値を５．０［μＡ］に制御する。その際に、帯電ローラ２０に印加される電圧値を一定時間間隔で帯電計測部２２により計測する。本実施形態では、電圧値の測定間隔は２０［ｍｓ］とする。感光ドラム１０を１周回転させて計測し、計測値の時間平均値を電圧値Ｖ_１１とする。

以上、本シーケンスのステップＳ２０１からステップＳ２０４が第１の帯電前露光光量Ｉ_１１での計測である。

次に、ステップＳ２０１と同じく、帯電電源２０Ａより帯電ローラ２０（帯電部材）に電位を印加し感光ドラムを所定の電位に帯電させる（ステップＳ２０５：第２の前露光光量での計測における第１帯電動作）。本実施形態では、感光ドラム１０を−６００［Ｖ］に帯電させる。そして、帯電前露光装置６０により感光ドラム１０にステップＳ２０２とは異なる光量Ｉ_１２の光を照射し露光する（ステップＳ２０６：第２の前露光光量での計測における露光動作）。本実施形態では８．０μＡとする。

そして、ステップＳ２０３と同じく、第１帯電動作で帯電電源２０Ａより帯電ローラ２０に印加した電位とは逆極性の電位を帯電電源２０Ａから帯電ローラ２０に印加し感光ドラム１０を帯電させる（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７は、第２の前露光光量での計測における第２帯電動作に該当する。そして、ステップＳ２０４と同じく、ステップＳ２０８では、第２帯電動作が行われる際に、帯電ローラ２０に規定値の電流値が流れるように帯電制御部２１にて帯電電源２０Ａから帯電ローラ２０に印加される電圧値を制御する。本実施形態では、帯電ローラ２０に流れる電流値を５．０［μＡ］に制御する。

その際に、帯電ローラに印加される電圧値を一定時間間隔で帯電計測部２２により計測する。本実施形態では、電圧値の測定間隔は２０［ｍｓ］とする。そして、感光ドラム１０を１周回転させて計測し、計測値の時間平均値Ｖ_１２を求める。以上、本シーケンスのステップＳ２０５からステップＳ２０８が第２の帯電前露光光量Ｉ_１２での計測である。

次に、ステップＳ２０４とステップＳ２０８で得られた電圧値Ｖ_１１とＶ_１２、及びその時の帯電前露光装置６０の光量Ｉ_１１とＩ_１２から、帯電計測部材２２で計測される電圧値と帯電前露光光量の関係式（２）を求める。
Ｖ＝Ｐ＊Ｉ＋Ｖ_０２ （２）
ここで、Ｐ＝（Ｖ_１２−Ｖ_１１）／（Ｉ_１２−Ｉ_１１）である。また、Ｖ_０２は帯電前露光光量Ｉが０の時に帯電計測部材２２で計測される電圧値である。

そして、感光ドラム１０が所望の帯電前電位となる帯電ローラ２０での計測電圧値Ｖｐを予め求めておき、所望の帯電前電位となる計測電圧値Ｖｐに対応した光量Ｉｐを前述の関係式（２）から求める（ステップ２０９）。最後に、得られた帯電前露光光量Ｉｐを画像形成時に使用する帯電前露光光量として決定し、光量決定シーケンスを終了する（ステップ２１０）。

このように、本実施形態では、異なる二つの帯電前露光光量Ｉ_１１、Ｉ_１２での転写計測部における電圧値Ｖ_１１、Ｖ_１２の計測を行う。これにより、関係式（２）におけるＰ＝（Ｖ_１２−Ｖ_１１）／（Ｉ_１２−Ｉ_１１）が定まり、関係式（２１）より帯電前露光光量が決定される。

（効果の検証）
本実施形態の効果を検証するための検証試験について、以下説明する。本検証では、第１の実施形態と本実施形態の構成において、帯電前露光装置の光量決定シーケンスを行い、シーケンスに要する時間を比較した。図８は検証結果を示す図であり、本実施形態と第１の実施形態とで光量決定シーケンスに要する時間を比較したものである。

ここで、感光ドラム１０の外径を２４［ｍｍ］、感光ドラム１０の回転速度を２１０［ｍｍ／ｓ］として、感光ドラム１０が回転して１周するのに要する時間は０．３６［ｓ］とした。また、本実施形態の帯電電源部２０Ａにおいて出力する電位の極性を切り替える時間を０．１０［ｓ］とした。

図８より、第１の実施形態の構成で要する時間が１．８０［ｓ］であるのに対して、本実施形態の構成で要する時間は１．６４［ｓ］であり、光量決定シーケンスに要する時間は、本実施形態の方が短くできることが分かる。これは、本実施形態の方が、感光ドラム１０の回転方向における帯電前露光装置６０から像担持体電位検知部材までの距離が短く、感光ドラム１０の帯電前露光後の領域が像担持体電位検知部材に到達するまでの時間を短縮できるからと考えられる。

即ち、像担持体電位検知部材は、第１の実施形態では転写ローラ８０が兼用したのに対し、本実施形態では帯電ローラ２０が兼用したため、帯電前露光された領域が像担持体電位検知部材に到達するまでの時間は、本実施形態の方が短いからである。

よって、第１の実施形態の構成と比べて、本実施形態の構成の方が光量決定シーケンスに要する時間を短縮できる。ただ、本実施形態の第２帯電動作で電位を印加する帯電電源部２０Ａ（正負両極性の電位を出力）は、第１の実施形態の転写電源８０Ａ（正負両極性の電位を出力）と比べてコストが高くなる。よって、コストが増加しても光量決定シーケンスに要する時間を短縮したい場合は、本実施形態の構成を選択すると良い。

（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

（変形例１）
上述した実施形態では、複数の帯電前露光光量Ｉ_１、Ｉ_２での計測（転写計測部における電圧値Ｖ_１、Ｖ_２の計測）を行うものであったが、本発明はこれに限られない。即ち、関係式（１）におけるＶ_０１（帯電前露光光量Ｉが０の時に転写計測部材８２で計測される電圧値）が予め分かっている場合には、単一の帯電前露光光量での計測を行えば良い。即ち、Ｉ−Ｖ座標系で２点の座標位置が定まれば、この２点を通る直線は一義的に定まるが、計測に係る２点を用いる他、計測に係る１点と既知の１点を用いるものであっても良い。

（変形例２）
上述した実施形態では、カートリッジとして、像担持体（感光ドラム）および現像剤担持体（現像ローラ）を有するプロセスカートリッジについて説明した。しかしながら、像担持体を含む第１ユニット（感光ドラム１０、帯電ローラ２０、クリーニング装置５０、帯電前露光装置６０を備える）または現像剤担持体を含む第２ユニット（現像装置４０を備える）を有するカートリッジであっても良い。

更に言えば、像担持体となる感光ドラムと、この感光ドラムに作用する画像形成プロセス手段としての帯電手段、現像手段、帯電前露光手段、クリーニング手段の少なくとも１つを一体的にカートリッジ化したものであれば良い。

このようなカートリッジにおいて、帯電前露光手段の適正光量を決定する制御部をカートリッジ自体に備える、もしくは装置本体に備えられた帯電前露光手段の適正光量を決定する制御部からの信号をカートリッジとして受信するものであっても良い。

（変形例３）
上述した実施形態では、上述した実施形態では、像担持体電位検知手段について、定電流制御するときに印加される電圧値を計測することを説明したが、定電圧制御するときに像担持体電位検知手段に流れる電流値を計測するようにしても良い。

１０・・感光ドラム、２０・・帯電ローラ、２２・・帯電計測部材、３０・・露光装置（画像形成時）、４０・・現像装置、６０・・帯電前露光装置、６３・・前露光光量制御部、６３Ａ・・光量制御部、６３Ｂ・・取得部、８０・・転写ローラ、８２・・転写計測部材

Claims (9)

1. 像担持体と、
   該像担持体を帯電する帯電手段と、
   該帯電手段で帯電された前記像担持体に現像剤像を形成する手段と、
   前記現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、
   該転写手段で転写された前記像担持体における表面電位を前記帯電手段の帯電前に露光により均一化する帯電前露光手段と、
   前記像担持体の電位を検知する電位検知手段と、
   該電位検知手段について、定電流制御するときに前記電位検知手段に印加される電圧値もしくは定電圧制御するときに前記電位検知手段に流れる電流値を計測する計測手段と、
   該帯電前露光手段の適正光量を決定する制御部と、
   を有する画像形成装置であって、
   前記制御部は、
   前記帯電手段に第１の電位を印加して帯電された前記像担持体を前記帯電前露光手段により第１の光量で露光する光量制御部と、
   前記電位検知手段に前記第１の電位とは逆極性の第２の電位を印加して前記第１の光量で露光された前記像担持体を帯電させるとき、前記計測手段の出力を取得する取得部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記光量制御部は、前記像担持体を前記帯電前露光手段により前記第１の光量、および前記第１の光量と異なる第２の光量で露光し、
   前記取得部は、前記第１及び第２の光量に対応する前記計測手段の第１及び第２の出力を取得することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記適正光量の決定シーケンスとして、
   前記帯電手段に前記第１の電位を印加して前記像担持体を帯電する第１帯電動作と、
   前記第１帯電動作が実行された後、前記帯電前露光手段により前記像担持体を露光する露光動作と、
   前記露光動作が実行された後、前記第２の電位を印加して前記像担持体を帯電する第２帯電動作と、
   前記第２帯電動作が行われる際に、前記計測手段によって前記電圧値または前記電流値を計測する計測動作と、を行い
   前記計測動作によって計測された計測結果に基づいて前記適正光量を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記露光動作は、前記帯電前露光手段の光量を変えて複数回行われ、
   複数回の露光動作に対応して、前記第２帯電動作および前記計測動作も複数回行われ、
   前記制御部は、複数回の測定動作の各々で測定された複数の測定結果に基づいて前記適正光量を決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。
5. 前記帯電手段が前記電位検知手段として兼用されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記転写手段が前記電位検知手段として兼用されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記決定シーケンスにおける前記像担持体の回転速度は、前記像担持体に現像剤像が形成される画像形成時における前記像担持体の回転速度より遅いことを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
8. 画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジであって、
   像担持体）と、
   該像担持体を帯電する帯電手段と、
   転写手段で転写された前記像担持体における表面電位を前記帯電手段の帯電前に露光により均一化する帯電前露光手段と、
   該帯電前露光手段の適正光量を決定する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、
   前記帯電手段に第１の電位を印加して帯電された前記像担持体を前記帯電前露光手段により第１の光量で露光する光量制御部と、
   前記像担持体の電位を検知する電位検知手段に前記第１の電位とは逆極性の第２の電位を印加して前記第１の光量で露光された前記像担持体を帯電させるとき、前記像担持体の電位を検知する電位検知手段について、定電流制御するときに前記電位検知手段に印加される電圧値もしくは定電圧制御するときに前記電位検知手段に流れる電流値を計測する計測手段の出力を取得する取得部と、
   を有することを特徴とするカートリッジ。
9. 前記光量制御部は、前記像担持体を前記帯電前露光手段により前記第１の光量、および前記第１の光量と異なる第２の光量で露光し、
   前記第１及び第２の光量に対応した前記計測手段の第１及び第２の出力を取得し、前記適正光量を決定することを特徴とする請求項８に記載のカートリッジ。