JP5159346B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体上に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関し、特に画像形成時に像担持体として使用される感光体の電位ムラに起因して発生する画像濃度変動を解消する技術に関する。

画像形成装置としては、電子写真技術を利用して画像形成を行う、所謂、電子写真方式の画像形成装置がある。斯かる電子写真画像形成装置では、画像信号に応じた濃度を目標通りに再現させるためには、潜像電位が常に安定していることが前提条件であり、電位変動を低減することが重要な課題となってきている。

像担持体上に形成する電位変動は、帯電電位特性、及び、像担持体の光照射による露光部電位減衰特性の２つの特性により発生し、帯電電位、露光部電位の両方で独立な電位変動が存在する。

そこで、画像形成中に画像形成を停止して、画像部及び非画像部のいずれの表面電位も検知して、補正する方法も考えられるが、ダウンタイムが生じてしまう。

そこで、ダウンタイムを発生させることなく表面電位を制御する方法として、ＩＡＥ（イメージエリア露光）方式の画像形成装置において、画像部間の紙間に相当する非画像部の電位（暗部電位ＶＤに相当）を検知する。そして、その検知結果と、感光体ドラムの温度から予め所持しているテーブルを用いて暗部電位ＶＤが目標暗部電位となるように帯電条件を補正している（例えば、特許文献１参照）。

しかし、上述の特許文献１ではＶＤ電位を補正することはできるが、ＶＬ電位を補正することはできない。また、ＢＡＥ（バックグランドエリア）潜像形成方式にて潜像形成を行う画像形成装置において、連続画像形成中に、画像イメージ間の電位（露光部電位ＶＬ）を測定する。そして、その露光部電位の変動を検知し、像露光手段の露光量を調整することにより露光部電位の安定化を図る技術が開示されている（特許文献２参照）。

しかしながら、特許文献２で開示されている技術は、紙間の表面電位（明部電位であるＶＬ電位）を制御しており、図２３に示すように、ＶＬ電位は制御できるが、暗部電位である帯電電位（以後、「ＶＤ電位」という。）変動を補正することができない。

そこで、ＢＡＥ方式において、画像形成中に、紙間にＶＤ電位を形成し、形成したＶＤ電位を検知する。そして、その検知結果から前露光量を変更して暗部電位ＶＤを補正する画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
特開平１１−１０９６８８号公報 特開２００１−２８１９４３号公報 特開平１０−１４３０３５号公報

しかしながら、特許文献３のように、画像形成中の画像形成部間（紙間）にＶＤ電位（画像部電位）を形成することは、黒ベタの消費、又は、紙間かぶりによる二次転写部での裏汚れ等の弊害を招く可能性がある。

そこで、本発明の目的は、ダウンタイムを生じることなく、画像部間の非画像領域に無駄なトナー像を形成しなくても、連続ジョブ中の非画像部及び画像部の電位変動を抑制可能な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、本発明の一態様によれば、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記感光体を露光することで前記感光体上に静電潜像を形成する像露光手段と、該静電潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、前記感光体の表面電位を検知する電位検知手段と、前記感光体を加熱する加熱手段と、連続画像形成中において、前記感光体における画像間の表面電位を前記電位検知手段にて検知し、この検知結果に基いて前記感光体の表面電位を補正する補正手段と、を有する画像形成装置において、
前記補正手段は、前記感光体を露光することで除電を行う光除電手段を有し、
前記補正手段は、前記感光体が加熱されてから前記感光体が所定温度に達する間若しくは前記感光体の加熱を開始してから所定時間経過する間は、前記電位検知手段による検知結果に基いて前記光除電手段の露光量を変更して前記感光体の表面における画像部電位及び非画像部電位を補正し、前記感光体が所定温度に達した後若しくは所定時間経過した後は、前記電位検知手段による検知結果に基いて非画像部電位のみを補正することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明の他の態様によれば、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記感光体を露光することで静電潜像を形成する像露光手段と、該静電潜像をトナーにて現像する現像手段と、前記感光体の表面電位を検知する電位検知手段と、前記感光体を加熱する加熱手段と、前記感光体の温度を検知する温度検知手段と、連続画像形成中において、前記感光体における画像間の表面電位を前記電位検知手段にて検知し、この検知結果に基いて前記感光体の表面電位を補正する補正手段と、を有する画像形成装置において、
前記補正手段は、前記感光体を露光することで除電を行う光除電手段を有し、
前記補正手段は、前記温度検知手段により前記感光体の温度が所定の温度に到達したことを検知するまでは前記電位検知手段による検知結果に基いて前記光除電手段の露光量を変更して前記感光体の表面における画像部電位及び非画像部電位を補正し、前記温度検知手段により前記感光体が所定温度に達したことを検知した後は、前記電位検知手段による検知結果に基いて非画像部電位のみを補正することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、ダウンタイムを生じることなく、画像部間の非画像領域に無駄なトナー像を形成しなくても、連続ジョブ中の非画像部及び画像部の電位変動を抑制可能な画像形成装置を提供することができる。

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
図１は、本発明の画像形成装置の一実施例である電子写真方式のカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。

［画像形成装置］
本実施例にて、画像形成装置１００は、画像形成装置本体１００Ａに、各色成分のトナー像が形成される複数の、本実施例ではイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の４つの作像ユニットＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）を備えている。

各作像ユニットＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）は、それぞれ、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」という。）１（１ＡＹ、１ＡＭ、１ＡＣ、１ＢＫ）を有している。また、本実施例では、作像ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣの感光体ドラム１ＡＹ、１ＡＭ、１ＡＣと、作像ユニット１ＰＫの感光体ドラム１ＢＫとは、ドラム径が異なる構成となっている。本実施例では、感光体ドラム１ＢＫの直径が、後述する理由から、感光体ドラム１ＡＹ、１ＡＭ、１ＡＣの直径より大とされる。
以下、各プロセス要素ごとの説明を行なう。

［感光体ドラム］
本実施例にて、作像ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣの感光体ドラム１ＡＹ、１ＡＭ、１ＡＣは、ＯＰＣ感光体を使用したＯＰＣドラムである。作像ユニットＰＫの感光体ドラム１ＢＫは、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体を使用したアモルファスシリコンドラムとされる。本実施例の画像形成装置では、使用頻度の高いブラック色の感光体に、耐磨耗性に優れたアモルファスシリコンドラムを採用することにより、ブラック色の感光体ドラムを長寿命化した画像形成装置である。

また、感光体ドラム１における感光体の層構成は、一般的な積層感光体の構成と同じものを用いている。

つまり、感光体ドラム１ＡＹ、１ＡＭ、１ＡＣのＯＰＣ感光体１Ａは、導電性基体上に、有機光導電体を主成分とする光導電層を備えた感光層（感光膜）が形成される。ＯＰＣ感光体１Ａは、一般的には、図２（ａ）に示すように、Ａｌ基板などとされる導電性基体１Ａ１の上に、有機材料から成る電荷発生層１Ａ２と、電荷輸送層１Ａ３と、表面保護層１Ａ４と、が積層されて構成される。

又、感光体ドラム１ＢＫのａ−Ｓｉ感光体１Ｂは、図２（ｂ）に示すように、Ａｌ基板などとされる導電性基体１Ｂ１上に、非晶質シリコン（アモルファスシリコン）を主成分とする光導電層を備えた感光層（感光膜）１Ｂ２を有する。感光膜１Ｂ２は、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層１Ｂ２ａと、ａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘ（Ｈは水素原子、Ｘはハロゲン原子）からなる光導電性を有する光導電層１Ｂ２ｂと、アモルファスシリコン系表面層１Ｂ２ｃと、が積層されて構成される。ただ、この積層構成に限定されるものではない。

［ドラムヒータ］
感光体ドラム１ＢＫの内部のみ、感光体ドラム１ＢＫのドラム温度を制御する加熱調整手段２５として、ドラムヒータ、温度センサなどが内蔵されている。加熱調整手段２５は、ドラム温度を制御手段１００に送信し、制御手段１００は、感光体ドラム１ＢＫの温度を所定温度に制御する。本実施例では、ドラムの温度が４０℃〜４５℃の範囲になるように制御されている。

［帯電装置］
各色成分の作像ユニットＰは、像担持体としての感光体ドラム１（１ＡＹ、１ＡＭ、１ＡＣ、１ＢＫ）の周囲に、感光体ドラム１を所定の電位に帯電する帯電手段としての帯電装置２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）を備えている。本実施例では、作像ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ用の帯電装置２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ）は、帯電ローラ（即ち、接触帯電手段）を用いており、作像ユニットＰＫ用の帯電装置２Ｋは、スコロトロン方式のコロナ帯電器（即ち、コロナ帯電手段）を用いている。

次に、上述した作像ユニットＰＫにおけるコロナ帯電手段としての帯電装置、即ち、コロナ帯電器２Ｋについて説明する。

図３は、スコロトロン式のコロナ帯電器２Ｋの拡大図である。このコロナ帯電器２Ｋは、感光体ドラム１ＢＫの軸方向に沿って配設され、感光体ドラム１ＢＫに対向する部位に正面開口５０ａが設けられた断面略コ字型のシールドケース５０を有している。このシールドケース５０内には、シールドケース５０の長手方向両端に設けられた支持部材（図示せず）に支持された放電ワイヤ（帯電線）５１が、シールドケース５０の内側に張架されている。

シールドケースの正面開口５０ａ側には、感光体ドラム１と対向してグリッド５２が取り付けられている。グリッド５２は、多数のＳＵＳ線にて形成される。

なお、シールドケース５０の背面側には、長手方向に沿って背面開口５０ｂが開設されている。

ここで、シールドケース５０の高さ（Ｈ）は３０ｍｍ、幅（内面）（Ｗ）は、４４ｍｍである。

また、放電ワイヤ５１には、直流電圧を印加する高圧電源（図示せず）が接続されており、シールドケース５０及びグリッド５２には、これらを一定電位に保持する目的で、バリスタ等の定電圧素子（図示せず）が接続されている。

［光除電装置］
作像ユニットＰＫには、帯電装置２Ｋの感光体ドラム回転方向上流側に前露光手段、即ち、光除電手段としてのＬＥＤアレイなどとされる光除電用露光装置１８が配置される。
本実施例では、波長６６０ｎｍ、光除電の露光量は、４．０μＪ／ｃｍ²とした。また、光除電手段である光除電用露光装置１８は、後述するが、連続画像形成中において、画像部電位ＶＬ、非画像部ＶＤを補正する補正手段を構成する。

［像露光手段］
感光体ドラム１の周りには、電子写真用デバイス（プロセス手段）が順次配設されている。つまり、感光体ドラム１の周りには、帯電された感光体ドラム１に、静電潜像を書き込む像露光手段としてのレーザー露光装置１９（１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ）が配置されている。本実施例の画像形成装置では、ＢＡＥ潜像形成方式を採用している。即ち、イメージ画像間（画像部間）の非画像部（いわゆる紙間）と、画像部内の非画像形成部を露光する構成となっている。

［現像装置］
感光体ドラム１上の静電潜像を現像する現像手段として、各色成分トナーが収容された現像装置３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）が配置されている。現像装置３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）は、それぞれ、例えば、現像剤担持体として現像ローラ３ａ（３ａＹ、３ａＭ、３ａＣ、３ａＫ）を備えており、高圧電源（図示せず）から現像高圧（現像バイアス）が印加されることにより、現像を行う。

また、本実施例にて、現像装置３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ）は、現像剤として非磁性トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤を使用した磁気ブラシ方式であり、現像装置３Ｋは、現像剤として一成分磁性トナーを用いたジャンピング現像方式である。ただ、この現像方式に限定されるものではない。

［清掃手段］
本実施例にて、作像ユニットＰＫにおいては、一次転写後の感光体ドラム１ＢＫ上の残留物を除去するクリーナとしてのドラムクリーナ１２が設けられている。一方、本実施例にて、作像ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣは、クリーナレスシステムとされ、作像ユニットＰＫとは異なる構成とされる。

つまり、作像ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣには、転写残トナーの履歴消去を行うブラシ部材４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ）が備えられている。そして、転写残トナーは、本実施例では、帯電装置２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ）を通過して、現像装置３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ）で回収される。

［転写装置］
作像ユニットＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）の下方には、各作像ユニットＰにて形成された各色成分トナー像を順次転写（一次転写）して保持するための中間転写体としての中間転写ベルト８が配置されている。中間転写ベルト８には、詳しくは後述するように、中間転写ベルト８に転写された重ね画像を転写材としての用紙Ｓに一括転写（二次転写）する二次転写装置１５が設けられている。

また、中間転写ベルト８は、複数の支持ローラ６、７、１４に掛け渡されたものであって、支持ローラ６が中間転写ベルト１０の駆動ローラとして、支持ローラ７、１４が従動ローラとして作動している。また、支持ローラ１４は、後述する二次転写装置１６のバックアップローラとしても機能している。

なお、本実施例の画像形成装置によれば、作像ユニットＰＹは、他の作像ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣとは独立して作動し得るように構成される。つまり、作像ユニットＰＫの区間にて、中間転写ベルト８が下方に移動して、感光体ドラム１ＢＫと中間転写ベルト８との当接状態を解除し得るように構成される。

そのために、本実施例では、作像ユニットＰＫの一次転写ローラ５Ｋは、転写脱着装置９に取り付けられる。転写脱着装置９は、移動フレーム枠体１０を備えており、一次転写ローラ５Ｋは、この移動フレーム枠体１０に取り付けられている。移動フレーム枠体１０は、転写脱着カム１１が矢印ａ方向に回転することにより、枢軸１０ａを支点として矢印ｂ方向に揺動し、一次転写ローラ５Ｋを感光体ドラム１ＢＫから離間する方向に移動させる。

また、移動フレーム枠体１０には、一次転写ローラ５Ｋの上流側及び下流側に位置してガイドローラ１０ｂ、１０ｃが取り付けられており、中間転写ベルト８の走行を案内する。そして、転写脱着装置９が作動し、一次転写ローラ５Ｋを感光体ドラム１ＢＫから離間する方向に移動させたとき、中間転写ベルト８もまた感光体ドラム１ＢＫとの接触状態を解除する。

更に、駆動ローラ６を挟んだ中間転写ベルト８には、二次転写後の中間転写ベルト８上の残留物を除去するベルトクリーナ１３が配設されている。また、中間転写ベルト８は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂または各種ゴムにカーボンブラック等の導電剤を適当量含有させたものである。その体積抵抗率は１０⁵〜１０¹⁵Ωｃｍとされ、その厚みは０．１ｍｍに設定される。

さらに、二次転写装置１６は、中間転写ベルト８のトナー像担持面側に圧接配置される二次転写ローラ１５と、中間転写ベルト８の裏面側に配置されて二次転写ローラ１５の対向電極をなすバックアップローラ１４とを備えている。

このバックアップローラ１４には、トナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアスを印加する、図示しない給電手段が当接配置されている。

ここで、バックアップローラ１４は、金属心材の外周に内側に発泡弾性体層を、外側に導電層を被覆して形成される二層構成のＥＰＤＭゴムローラを用いた。外側の導電層は、カーボンブラックを１５〜３５重量％分散した半導電性のＥＰＤＭ発泡ゴムで、導電層の厚みは０．５〜１．５ｍｍに構成され、また、その表面抵抗率は、７〜１０Ω／□の抵抗領域に制御される。

また、二次転写ローラ１５は、金属心材とこの金属心材の周囲に固着されたカーボンブラック分散発泡ＥＰＤＭ材料からなるコア層にスキン層を介して５〜２０μｍの厚みのフッ素樹脂系材料からなるコーティング層を形成したものを用いた。金属心材とコーティング層との間の体積抵抗率は１０⁴〜１０⁵Ωｃｍである。

また、二次転写後の用紙Ｓは、定着装置２０へと搬送され、定着装置２０から機外へと排出される。

［電位検知手段］
本実施例の画像形成装置１００には、装置の安定性を向上させるため、作像ユニットＰＫの感光体ドラム１ＢＫと対向して、感光体ドラムの表面電位を検知するために表面電位検知手段としての表面電位センサー１７が配置されている。また、中間転写ベルト８の支持ローラ７に対向して、トナー像濃度を測定する正反射型の光センサー６１が配置されおり、また、レジストレーション調整用のトナー濃度を測定するレジセンサー６２が備えられている。

［作像プロセス］
次に、この画像形成装置の作像プロセスについて説明する。

今、図示していない画像形成装置の作動開始のためのスタートスイッチがオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。

具体的に述べると、例えば本実施例の電子写真画像形成装置をデジタルカラー複写機として構成する場合には、図示しない原稿台にセットされる原稿をカラー画像読み取り装置により読み取る。その読み取り信号は、処理回路によりデジタル画像信号に変換してメモリに一時的に蓄積し、その蓄積されている４色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行う。

すなわち、各色のデジタル画像信号に応じて作像ユニットＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）をそれぞれ駆動する。感光体ドラム１（１ＡＹ、１ＡＭ、１ＡＣ、１ＢＫ）は、矢印方向に回転し、帯電装置２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）により一様に帯電される。帯電された感光体ドラム１（１ＡＹ、１ＡＭ、１ＡＣ、１ＢＫ）は、像露光手段であるレーザー露光装置１９（１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ）にて露光照射され、デジタル画像信号に応じた静電潜像（画像イメージ）が形成される。

そして、感光体ドラム１（１ＡＹ、１ＡＭ、１ＡＣ、１ＢＫ）に形成された静電潜像を、現像高圧（現像バイアス）が印加された現像装置３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）により現像して各色のトナー像を形成させる。

なお、本実施例の画像形成装置をプリンタとして構成する場合には、外部から入力されるデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行うようにすればよい。

そして、各感光体ドラム１に形成されたトナー像は、感光体ドラム１と中間転写ベルト８とが接する一次転写位置で、一次転写ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）によって感光体ドラム１から中間転写ベルト８の表面に順次転写される。

一方、転写後に感光体ドラム１上に残存するトナーは、クリーナレスとされる作像ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣにおいては、対応の現像装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃによって回収される。また、作像ユニットＰＫにおいては、クリーニング手段としての、クリーニングブレード１２ａを備えたドラムクリーナ１２によってクリーニングされる。

このようにして中間転写ベルト８に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト８上で重ね合わされ、中間転写ベルト８の回動に伴って二次転写位置へと搬送される。一方、記録材としての用紙Ｓが、図示していない給紙装置から所定のタイミングで二次転写装置１６が設けられた二次転写位置へと搬送される。

そして、二次転写位置において、二次転写ローラ１５とバックアップローラ１４との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト８上に担持されたトナー像が用紙Ｓに一括転写（二次転写）される。

トナー像が転写された用紙Ｓは、定着装置２０へと搬送され、定着装置２０において用紙Ｓ上のトナー像が加熱、加圧定着された後、機外に設けられた排紙トレイ（図示せず）に排出される。一方、転写後に中間転写ベルト８に残存するトナーは、ベルトクリーナ１３によってクリーニングされる。

［ドラムの帯電電位の温度特性について］
次に、本発明における感光体ドラムの温度特性に応じた、電位変動制御について説明する。

感光体ドラムの温度による、ドラム上の表面電位変動については、図４に示すようなＥ−Ｖ特性の差として現れる。

以下に、感光体ドラムの温度差による帯電特性について検討した結果について説明する。

図５は、図１に示す本実施例の画像形成装置における作像ユニットＰＫを用いて、帯電高圧条件を変更した場合に、コロナ帯電器２Ｋから、感光体ドラム１ＢＫに流れる放電電流を示す。図６に、このとき得られたＶＤ電位（帯電電位）を測定した結果を示す。

図５の測定は、帯電線５１への印加電流（以下、「一次電流Ｉｐ」という。）を変更した場合のドラム方向に流れる放電電流（以下、「ドラム方向電流Ｉｄｒ」という。）の値をプロットしたものである。ドラム電流Ｉｄｒは、一次電流Ｉｐと、グッリッド５２及びシールド５０へ流れる込む電流（以下、「グリッド・シールド電流Ｉｇｓ」という。）との差、即ち、Ｉｄｒ＝Ｉｐ−Ｉｇｓとして計算した値である。

測定条件は、感光体ドラム１ＢＫの周速２７６ｍｍ／ｓ、グリッド５２への印加電圧（グリッド電圧Ｖｇ）８６０Ｖとした。また、前露光、即ち、光除電のために、波長６６０ｎｍのＬＥＤアレイを光除電手段１８として用い、光除電の露光量は、Ｅ０＝４．０μＪ／ｃｍ²としている。

ここで、除電光の設定値Ｅ０＝４．０μＪ／ｃｍ²について説明する。

本装置では、Ｅ０＝４．０μＪ／ｃｍ²は、感光体の帯電電位ＶＤ＝５００ｖに対し、像露光により形成した、ＶＬ電位の下限＝１００Ｖを形成した場合、潜像形成の履歴消去するために必要な除電光の設定値である。光除電光の光量設定が不足した場合等は、画像履歴がドラム周期で発生する為、露光メモリ、あるいは、潜像ゴ−スト画像等と呼ばれる画像不具合が発生する。本装置では、像露光による潜像形成履歴を消去するために必要な露光量を、Ｅ０＝４．０μＪ／ｃｍ²とし、以下に記述する本発明の光除電光の可変制御範囲も、４．０μＪ／ｃｍ²以上の領域を使用している。

また、本装置の構成、画像形成に用いている感光体に適正な光除電の露光量は、実験的に感光体の特性に応じて設定すればよく、画像形成装置に構成に応じて適正な値に設定すればよい。

図５に示す結果より、感光体ドラム１ＢＫの温度が異なる条件において、光除電を行ったドラムをコロナ帯電器２Ｋで帯電した場合、一次電流Ｉｐに対し、グリッド・シールド電流Ｉｇｓは、ドラムの温度で大差ないことが分かった。

この結果より、ドラムの表面温度が変化しても、ドラム方向へのドラム方向電流Ｉｄｒは、変化していないこと、及び、ドラムの温度によって発生する電位変動は、コロナ放電特性の変化ではないこと分かった。

しかし、ドラム方向電流Ｉｄｒに対するＶＤ電位を測定した結果は、図６に示すようにドラムの温度差が現れ、ドラム温度が低い方が、ＶＤ電位が高くなる。

この結果は、ドラム表面温度に対して帯電器２Ｋによる放電状態を一定に保つような制御を実施しても効果がないことを示している。

例えば、一次電流Ｉｐと、グリッド・シールド電流Ｉｇｓを定電流制御し、「Ｉｐ−Ｉｇｓ＝一定」となるような制御を行ってもＶＤ電位を一定に保持制御することは不可能であることが分かった。

更には、本実施例のように、ＢＡＥ潜像形成方式では、図７に示すように、非画像部電位が露光部電位（ＶＬ電位）である。この場合、連続画像形成中に画像イメージ間でＶＤ電位を形成することはできない。もしこの区間の電位が「ＶＤ電位」とされた場合には、この区間が現像され、そのトナー像が中間転写体に転写されるからである。紙間で、画像形成すると、２次転写で、裏汚れの不具合となる。この問題を解決するためには、ダウンシーケンスが必要なことになり、かなり生産性を低下させる調整制御が必要となることが分かる。つまり、「ＶＤ電位」を測定して電位制御するためには、特別な電位制御シーケンスが必要となり、ダウンタイムが余儀なくされる。ダウンタイムといわないまでも、紙間を一時的に大きくするような制御が必要になる。

［ＥＶ特性の温度特性］
次に、同一の帯電条件にて、帯電に大きく影響するＬＥＤアレイ等とされる光除電手段１８の露光量を変更し、帯電特性の変化をドラム温度違いで測定した結果について説明する。

図１に示す画像形成装置において、作像ユニットＰＫを用いて、帯電条件や光除電の露光量を変更して電位特性を検討した結果を、図８に示す。

この実験は、ドラム周速２７６ｍｍ／ｓ、コロナ帯電線印加電流（Ｉｐ）＝１１００μＡ、グリッド電圧（Ｖｇ）＝８６０Ｖ、の条件で、光除電手段１８として波長６６０ｎｍのＬＥＤアレイを用いて行った。ドラム温度は４２℃と２３℃で測定した。

この結果、帯電条件を一定とした条件において、光除電手段であるＬＥＤの露光量を変更した場合のＶＤ電位の傾きは、ドラム温度を変更させても同じ関係であることが分かった。

この特性は、ドラムの温度に関係なく、光除電の露光量とＶＤ電位の関係が常に一定であることを示している。これは、光除電の露光量調整でＶＤ電位補正が行えることを示している。

［画像形成中の電位補正制御の説明］
本発明の特徴部分である画像安定制御について説明する。

本実施例で用いる感光体ドラム１ＢＫの感光体１Ｂ、即ち、アモルファスシリコン感光体のレーザー露光量に対するドラム電位の温度特性は、帯電条件を一定とした場合、前述したように、図４に示すように変化する。

この特性を利用し、本実施例の画像形成装置では、図７に示す画像イメージ間（即ち、紙間）で、ＶＬ電位を測定する。そして、ＶＬ電位の変化を監視し、所定値以上のＶＬ電位が発生した場合に、除電光の設定を、感光体上に形成する画像イメージ間に相当するタイミングで変更し、これによって、ＶＤ電位を補正し、ＶＤ電位を所定値に調整する。これにより、ＶＬ電位を上げることができる。

これは、図４に示すように、ドラムの温度差により、ＶＤは変化するが、Ｅ−Ｖ特性は、ほぼ同じ傾きである特性を用いている。

この特性を利用して、ＶＬとＶＤの変化を略同一と考え（即ち、△ＶＬ≒△ＶＤ）、紙間のＶＬの変化を測定し、その変化はＶＤ電位が変化したものとみなして、除電光でＶＤ電位を調整している。

その結果、ＶＤを補正することで、ＶＬを目標ＶＬｔへ補正できるので、潜像コントラスト電位が、一定に保つ方式が可能となる。

次に、本実施例の制御構成について、図９に示すフローチャートを用いて説明する。

図９は、ドラムの温度Ｔ（℃）がまだ十分に立ち上がってない条件で、画像形成を開始した場合の電位補正の制御フローを示している。

［実施例１（図９）の制御フローの説明］
メインスイッチをＯＮして画像形成を開始する（Ｓ１）。

ドラム温度Ｔ（℃）を測定する（Ｓ２−１）。

ドラムの温度Ｔが、４０℃以上（Ｓ２−２でＮｏ）の場合は、温度特性によるＶＤ電位変動はないとみなし、紙間（画像イメージ間）ＶＬ電位を測定し、像露光手段によるＶＬ補正へ移行する（Ｓ２０）。この場合、非画像部ＶＤの補正は行わない。ステップ２０（Ｓ２０）の詳細は、図１２を参照して後で説明する。

ドラム温度が４０℃未満（Ｓ２−２でＹｅｓ）の場合は、光除電補正（Ｓ３以降のステップ）を行う。

ここで、本実施例では、画像形成開始後、図７に示す、１枚目（ｎ＝１）の画像形成が行われる前の、即ち、前回転時において、コロナ帯電器２Ｋ及び像露光手段１９Ｋを作動させて、非画像部電位領域であるＶＬ電位領域の電位を測定する（Ｓ３）。この場合、帯電、像露光の値は、前回の電位制御時の条件を用いて行う。

ここで、装置を一番最初に使用する場合においては、前回の電位制御時の条件とは、次のような条件設定である。

すなわち、メインＳＷ、ＯＮした後、画像形成立上げ後、１０分以上ドラムヒータをＯＮし、ドラム温度が十分に立ち上がった条件で、図１０で示す電位制御を実施した結果、得られた帯電、光除電（前露光）、像露光の条件設定のことである。

つまり、
（１）図１０にて、光除電手段１８の露光量を中心光量Ｅ０に設定して、帯電器２Ｋのグリッド電圧ＶｇをＶｇＡ、ＶｇＢへと変化させてＶＤ電位が目標値ＶＤｔとなるように設定する。（中心光量Ｅ０は、ドラムが所定温度に到達した条件で設定している光量＝４．０μＪ／ｃｍ²）
（２）その後、像露光手段（レーザー露光装置１９Ｋ）の露光量を調整して、電位ＶＬをＶＬＡ、ＶＬＢへと変化させてＶＬ電位が目標値ＶＬｔとなるように設定する。
（３）次いで、光除電手段１８の露光量を、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３へと変更して、光除電の光量とＶＤ電位の関係（即ち、△Ｅ／△ＶＬ）を求める。

このように、次回の画像形成時には、今回、上記（１）、（２）設定したグリッド電圧、及び像露光手段（レーザー露光装置１９Ｋ）の露光量露光量条件、光除電手段の露光量をＥ０にて電位調整を行う。

また、上述の（１）、（２）、（３）の制御は、初回のみではなく、定期的に行なった方が望ましい。但し、画像形成装置のメインＳＷを、ＯＮ後、１０分経過、又は、ドラムの温度が４０℃以上の条件で行なう必要がある。

定期的に行なう理由としては、感光体の感光層の磨耗や、帯電手段の劣化などの影響で、帯電特性、ドラムの感光特性が変化するので、適時更新したほうが良い。

上述のように、本実施例では、ステップ１（Ｓ１）にて画像形成開始後、ステップ３（Ｓ３）にて、前回の電位制御時に設定されたグリッド電圧、及び像露光手段（レーザー露光装置１９Ｋ）の露光量露光量条件、光除電手段の露光量Ｅ０にて露光する。そして、ＶＬ電位領域の電位を複数測定する（本装置では、感光体ドラム１周分で、８点測定）。

そして、得られた平均電位値ＶＬａｖｇと目標値電位ＶＬｔとのズレ△Ｖを確認する（Ｓ４）。そのズレ量△Ｖに応じた補正量に相当する光除電の露光量Ｅｘを、ドラム温度が所定温度の時に得られた、除電光量ＥとＶＤ電位の関係（即ち、△Ｅ／△ＶＬ）を用いて調整する。（即ち、Ｅｘ＝Ｅ０＋△Ｖ×（△Ｅ／△ＶＬ））そして、１枚目のＶＤ電位、ＶＬ電位を設定する（Ｓ５）。

その後、実際に画像形成（作像）を開始し、連続した画像形成中の像露光手段１９Ｋによる画像露光終了信号を基準として、表面電位検知手段１７にて画像イメージ間のＶＬ電位を測定する（Ｓ６、Ｓ７）。

そして、その測定値を、画像形成装置１００の制御手段２００に設けた記憶手段（メモリ）２０１に格納する（Ｓ８）。

なお、ステップ６〜９（Ｓ６〜Ｓ９）にて、本実施例では、電位検知手段１７により８個（ｎ＝８）のデータを測定し（ＶＬ（ｎ））（ｎ＝１〜８）、その検知結果を平均した平均値ＶＬａｖｇを求める（Ｓ１０）。

そして、その平均値ＶＬａｖｇが、目標電位ＶＬｔよりも所定値（本実施例では１０Ｖ）以上ずれたか否か、即ち、△Ｖ＝ＶＬａｖｇ−ＶＬｔ＞１０［Ｖ］であるか否かを判断する（Ｓ１１、Ｓ１２））。

そして、平均値ＶＬａｖｇが、目標電位ＶＬｔよりも所定値（本実施例では１０Ｖ）以上ずれた場合に、即ち、ステップ１２（Ｓ１２）でＹｅｓの場合、補正制御を実施する（Ｓ１３〜１６）。即ち、光除電手段１８の除電光量を調整することで、画像部電位ＶＤ及び非画像部電位ＶＬの両方を補正する。補正制御（Ｓ１３〜Ｓ１６）については、後述する。

従って、７回目（ｎ＝７）までは、即ち、ステップ９（Ｓ９）でＮｏの場合は、補正されず、ジョブ（作像）を終了して良いか否かを判断する（Ｓ１７）。ステップ１７（Ｓ１７）でＮｏの場合、ステップ６（Ｓ６）に戻り、上記ステップ６〜９（Ｓ６〜Ｓ９）を繰り返す。また、ステップ１７でＹｅｓの場合、ジョブを終了する（Ｓ１８）。

上述のように、ステップ９（Ｓ９）にて、ｎ＝８となった時、即ち、８回（ｎ＝８）のＶＬ電位を測定した時点で、平均値ＶＬａｖｇと目標電位ＶＬｔとの差分△Ｖを計算し、必要に応じて光除電の露光量を調整する。

つまり、上記ステップ１２（Ｓ１２）でＮｏの場合、上記ステップ１７（Ｓ１７）に戻り、ステップ１７（Ｓ１７））でＮｏの場合、ステップ６（Ｓ６））に戻り、上記ステップ６〜９（Ｓ６〜Ｓ９）を繰り返す。また、ステップ１７（Ｓ１７）でＹｅｓの場合、ジョブを終了する（Ｓ１８）。

上述のように、ステップ１２でＹｅｓの場合、ステップ１３〜１６（Ｓ１３〜Ｓ１６）の補正制御を行う。この補正制御について説明すると、次の通りである。

上述のステップ９（Ｓ９）にて、ｎ＝８となった時、即ち、８回（ｎ＝８）のＶＬ電位を測定した時点で、平均値ＶＬａｖｇと目標電位ＶＬｔとの差分△Ｖを計算し、△Ｖが所定値（１０Ｖ）以上ズレた時点で、光除電の露光量を調整する。

そのズレ量△Ｖに応じた補正量に相当する光除電の露光量Ｅｘを、ドラム温度が所定温度の時に得られた、除電光量ＥとＶＤ電位の関係（即ち、△Ｅ／△ＶＬ）を用いて求める。即ち、
補正後Ｅｘ＝前回Ｅｘ−△Ｅ
△Ｅ＝△Ｖ×（△Ｅ／△ＶＬ）

露光量Ｅｘが所定値Ｅ０より小さければ（即ち、Ｓ１４でＮｏの場合）、ステップ１９（Ｓ１９）に移行し、光除電露光量補正を終了し、ステップ２０にて像露光光量補正制御を行う。

ここで、ステップ１４の説明をする。ステップ１４では、ドラムの温度が、４０℃よりも大きければ、ドラムの温度が所定温度に到達しているので、ドラム温度が変動することによるＶＤ、ＶＬの変動は終了したものとみなしている。本実施例では、ステップ１９にて、光除電手段の露光量を、Ｅ＝Ｅ０＝４．０μＪ／ｃｍ²に設定し、ＶＤ電位の除電光による制御を終了する。

以後は、ステップ２０に移行し、ＶＬ電位の変動に対して、像露光手段による補正制御を行なう制御構成となっている。

以上、上述した電位制御を画像形成時に行うことで、すなわち、ドラム温度が低い期間の紙間ＶＬ電位を測定し、そのＶＬの変化を、ＶＤ電位の変化とみなして、光除電の光量を調整する。こうすることで、ＶＤ電位を補正し、その結果として、ＶＬ電位を目標値にあわせる制御を実施することができる。従って、図１１に示すような、従来発生していたＶＤ電位の変動による濃度変動を低減することが可能となり、常に安定した画像形成が可能となった。

次に、図１２を参照して、ドラムの温度Ｔが、４０℃以上（図９のフロー図にてステップ２−２（Ｓ２−２）でＮｏ）の場合について説明する。

画像形成開始後、ドラムの温度Ｔが４０℃未満の場合には、上述のように、図９に示す制御フローに従って、ドラム温度低下時のＶＤ電位補正制御が実施されるが、ドラムの温度Ｔが４０℃以上となると、図９に示すドラム温度低下時のＶＤ電位補正制御は終了する。

ドラム温度Ｔが４０℃以上の場合は、温度特性によるＶＤ電位変動はないとみなし、紙間ＶＬ電位を測定し、像露光手段によるＶＬ補正へ移行する（Ｓ２０）。ステップ２０（Ｓ２０）の補正制御は、図１２におけるステップ４〜１４（Ｓ４〜Ｓ１４）にて行われる。

つまり、実際に画像形成（作像）を開始し、連続した画像形成中の像露光手段１９Ｋによる画像露光終了信号を基準として、表面電位検知手段１７にて画像イメージ間のＶＬ電位を測定する（Ｓ４、Ｓ５）。

そして、その測定値を、画像形成装置１００の制御手段２００に設けた記憶手段（メモリ）２０１に格納する（Ｓ６）。

なお、ステップ４〜７（Ｓ４〜Ｓ７）にて、本実施例では、８個（ｎ＝８）のデータを測定し（ＶＬ（ｎ））（ｎ＝１〜８）、その平均値ＶＬａｖｇを求める（Ｓ８）。

そして、その平均値ＶＬａｖｇが、目標電位ＶＬｔよりも所定値（本実施例では１０Ｖ）以上ずれたか否か、即ち、△Ｖ＝ＶＬａｖｇ−ＶＬｔ＞１０［Ｖ］であるか否かを判断する（Ｓ９、Ｓ１０））。

そして、平均値ＶＬａｖｇが、目標電位ＶＬｔよりも所定値（本実施例では１０Ｖ）以上ずれた場合に、即ち、ステップ１０（Ｓ１０）でＹｅｓの場合、レーザー露光量の補正制御を実施する（Ｓ１１）。

従って、７回目（ｎ＝７）までは、即ち、ステップ７（Ｓ７）でＮｏの場合は、補正されず、ジョブ（作像）を終了して良いか否かを判断する（Ｓ１３）。ステップ１３（Ｓ１３）でＮｏの場合、ステップ４（Ｓ４）に戻り、上記ステップ４〜７（Ｓ４〜Ｓ７）を繰り返す。また、ステップ１３でＹｅｓの場合、ジョブを終了する（Ｓ１４）。

上述のように、ステップ７（Ｓ７）にて、ｎ＝８となった時、即ち、８回（ｎ＝８）のＶＬ電位を測定した時点で、平均値ＶＬａｖｇと目標電位ＶＬｔとの差分△Ｖを計算し、必要に応じて像露光手段１９Ｋのレーザー露光量を調整する。

つまり、上記ステップ１０（Ｓ１０）でＮｏの場合、上記ステップ１３（Ｓ１３）に戻り、ステップ１３（Ｓ１３））でＮｏの場合、ステップ４（Ｓ４）に戻り、上記ステップ４〜７（Ｓ４〜Ｓ７）を繰り返す。また、ステップ１３（Ｓ１３）でＹｅｓの場合、ジョブを終了する（Ｓ１４）。

また、８回目以降（ｎ≧８）の場合は、図１３に示すように、制御手段２００においては、最初のデータを消去し、データの格納アドレスをシフトさせることで新しいデータのメモリーを可能としている（Ｓ１２）。このようなデータ測定方法を用いることで、電位の変化していく状況に応じて、過補正になることなく、スムーズな電位の制御が可能となる。また、データの格納個数は、８個に限定する必要はなく、材料特性に応じた電位変動のレベルに応じて適時調整しても、本発明の制御には何ら問題はない。

上記ステップ１２が終了すると、上記ステップ１３（Ｓ１３）に戻り、上記ステップ１３（Ｓ１３）でＮｏの場合、ステップ４（Ｓ４）に戻り、上記ステップ４〜７（Ｓ４〜Ｓ７）を繰り返す。また、ステップ１３（Ｓ１３）でＹｅｓの場合、ジョブを終了する（Ｓ１４）。

実施例２
実施例１では、ドラム温度が所定温度を直接測定し、４０℃以下の期間、連続画像形成中のＶＬ電位を測定し、光除電手段１８を用いてＶＤ電位を補正することで、潜像コントラスト電位を一定に維持する補正制御であった。

本実施例では、ドラム温度の測定手段をもたない場合について説明する。こうすることで、実施例１と同等の潜像コントラストを一定にできる制御方法について説明する。即ち、所定温度（本実施例の装置では４０℃）未満の領域において、図１４に示すように、実験的に求めた、ドラムヒ−タにより、ドラム温度が所定温度（４０℃）に到達する時間を計測している。そして、図１５に示すように、メインＳＷをＯＮしたタイミングをｔ＝０とし、ドラムヒ−タの駆動時間を計測する。

本体の構成、及び画像形成方法は、実施例１と同じであるため、説明を省略する。

本発明の構成では、図１４に示すように、８．３分（５００秒）で、感光体ｎ長手方向全域が、所定温度に到達する。このとき、ドラム温度、帯電電位ＶＤのドラム温度による変動も、図１１で示すように、ＶＤ電位が安定するので、この特性を用いて、ドラム温度を測定することなく、実施例１と同等の効果をえる制御を実施している。

本装置では、前記８．５分で、ドラム温度、ＶＤ電位が安定するが、余裕を持たせて１０分の設定時間を制御切り替えの閾値として実施している。

本実施例の制御フロ−を、図１６に示す。

実施例１と略同じ制御フロ−であるため、異なる部分「Ｓ２−２」、「Ｓ−１４」の部分ついて説明する。

図１６に示すように、画像形成開始されると、前記図１５で示したように、本体のメインＳＷをＯＮしたタイミングからの時間を、「Ｓ２−２」で確認する。

このとき、１０分以上の条件では、Ｓ２０へ移行し、非画像部の電位である、ＶＬ電位制御制御へ移行する。Ｓ２０の制御は、実施例１と同じであるため省略する。

次に、実施例１と異なる部分「Ｓ１４」について説明する。

１０分未満の条件では、実施例１と同じく、連続画像形成中に紙間ＶＬを測定し、光除電の光量を調整して、ＶＤ電位、ＶＬ電位の両方を同時に調整し、潜像コントラスト電位を一定に制御している。

Ｓ１４にて、１０分以上を検知した場合には、ドラム温度によるＶＤ電位変動は、なくなったとみなして、Ｓ１９へ移行し、除電光量は、Ｅ０に切り替える、Ｓ２０へ移行する。

以上、上述した電位制御を画像形成時に行うことで、すなわち、ドラム温度が低い期間の紙間ＶＬ電位を測定し、そのＶＬの変化を、ＶＤ電位の変化とみなして、光除電の光量を調整する。こうすることで、ＶＤ電位を補正し、その結果として、ＶＬ電位を目標値にあわせる制御を実施することができる。従って、図１１に示すような、従来発生していたＶＤ電位の変動による濃度変動を低減することが可能となり、常に安定した画像形成が可能となった。

実施例３
実施例１ではドラムの温度が所定以下の場合に行なっているＶＤ、ＶＬの両方の制御からＶＬ電位制御へ切り替える判断基準として、実施例２では、ドラム温度駆動時間を測定することで、所定温度に到達した場合に、制御を切り替えていた。

本実施例３では、前記制御方法を切り替える手段として、ドラム温度が所定以下の条件で、ＶＤ電位の補正に用いている、光除電の露光補正の設定値をもとに判断している点が、実施例１、２とは異なる点である。

以下、本発明の制御フロ−を、図１７を用いて説明する。また、画像形成装置の構成、及び画像形成の動作等については、実施例１、２と同様であるため説明を省略すし、異なる部分についてのみ説明する。

図１７は、実施例１と同様に、画像形成開始と共に、ドラム温度を「Ｓ２−２」を測定し、４０℃未満である場合に、実施例１と同様に、ＶＤ電位の補正制御Ｓ３移行の制御へ移行する。

ここで、本実施例では、「Ｓ２−２」を、ドラム温度基準で判断しているが、実施例２のようドラム温度の駆動時間を用いた制御を用いても実施可能である。

次に、ドラム温度が所定以下の条件に対して、光除電の露光量を用いて、ＶＤ、ＶＬ電位を制御する制御の内容Ｓ３〜Ｓ１２については、実施例１と同じであるため、説明を省略する。

本実施例で、実施例１、２と異なる点は、ステップ１４の部分で、ドラム温度が所定温度に到達したとみなす判断基準を、ドラムの温度実測や、ドラムのヒ−タの駆動時間計測に頼ることなく、光除電の補正制御による設定値で判断できる点である。以下に詳細にステップ１４の説明をする。

ステップ１４では、露光量Ｅｘが所定値Ｅ０より小さければ（即ち、Ｓ１４でＮｏの場合）、ドラム温度が所定の温調温度に達したとみなし、ドラム温度が変動することによるＶＤ、ＶＬの変動は終了したものとみなしている。本実施例では、光除電手段の露光量Ｅｘの値に基いてドラム温度が所定の温度となっているか判別している。即ち、本実施例では、光除電手段による露光量Ｅｘが、ドラム温度に関する情報である。本実施例では、光除電手段の露光量Ｅｘを制御する制御手段２００は、その制御量に基いて、ドラム温度が所定温度に達しているか否かに関する情報を検知する温度情報検知手段として機能している。

露光量Ｅｘが所定値Ｅ０より大きければ（即ち、Ｓ１４でＹｅｓの場合）、ステップ１５（Ｓ１５）に移行し、除電光量及び露光量補正を実施する。

上記光除電による電位補正タイミングは、図１８に示すように、前露光ＬＥＤ１８から一次転写ローラ５Ｋまでの時間△ｔを考慮し、画像イメージ間露光部に相当するようなタイミングに合わせて実施する。

上記点をも考慮して、上述したように、本実施例では、感光体ドラム１ＢＫの直径が、感光体ドラム１ＡＹ、１ＡＭ、１ＡＣの直径より大とされ、本実施例では、感光体ドラム１ＢＫの直径は、感光体ドラム１ＡＹ、１ＡＭ、１ＡＣの直径の３．６倍とされる。本実施例では、具体的には、感光体ドラム１ＢＫの直径は、１０８ｍｍとされた。

また、８回目以降（ｎ≧８）の場合は、図１３に示すように、制御手段２００においては、最初のデータを消去し、データの格納アドレスをシフトさせることで新しいデータのメモリーを可能としている（Ｓ１６）。このようなデータ測定方法を用いることで、電位の変化していく状況に応じて、過補正になることなく、スムーズな電位の制御が可能となる。また、データの格納個数は、８個に限定する必要はなく、材料特性に応じた電位変動のレベルに応じて適時調整しても、本発明の制御には何ら問題はない。

上記ステップ１６（Ｓ１６）が終了すると、上記ステップ１７（Ｓ１７）に戻り、上記ステップ１７（Ｓ１７）でＮｏの場合、ステップ６（Ｓ６）に戻り、上記ステップ６〜９（Ｓ６〜Ｓ９）を繰り返す。また、ステップ１７（Ｓ１７）でＹｅｓの場合、ジョブを終了する（Ｓ１８）。

以上、上述した電位制御を画像形成時に行うことで、すなわち、ドラム温度が低い期間の紙間ＶＬ電位を測定し、そのＶＬの変化を、ＶＤ電位の変化とみなして、光除電の光量を調整する。こうすることで、ＶＤ電位を補正し、その結果として、ＶＬ電位を目標値にあわせる制御を実施することができる。従って、図１１に示すような、従来発生していたＶＤ電位の変動による濃度変動を低減することが可能となり、常に安定した画像形成が可能となった。

実施例４
実施例１、３では、ドラム温度が所定温度以下の期間、連続画像形成中のＶＬ電位を測定し、光除電手段１８を用いてＶＤ電位を補正することで、潜像コントラスト電位を一定に維持する補正制御であった。

本実施例では、ドラム温度が、所定温度（本実施例の装置では４０℃）未満の領域において、帯電手段２Ｋの電圧補正を行うことでも実施例１と同等の潜像コントラストを一定にできる制御方法について説明する。

本画像形成装置では、帯電手段２Ｋとしてコロナ帯電装置を用いており、グリッド電圧Ｖｇを調整することで、ＶＤ電位を制御している。

図１９に、ドラム温度が、２３℃及び４３℃の条件で、グリッド電位を変更した場合のＶＤ電位の変化を示している。

図１９から分かるように、グリッド電圧Ｖｇに対する、ＶＤ電位の傾きは、ドラムの温度に関係なくほぼ同じ関係であることがわかる。

本実施例では、この特性を利用して、実施例１、３で示した、光除電の光量調整の部分を、グリッド電圧を調整して、ドラムの温度変化によるＶＤ電位の変動を制御する。これは、図４に示すように、ドラムの温度差により、ＶＤは変化するが、Ｅ−Ｖ特性は、ほぼ同じ傾きである特性を用いている。

この特性を利用して、実施例１、３と同様に、ＶＬ電位とＶＤ電位の変化を略同一と考え、紙間のＶＬ電位の変化を測定し、その変化は、ＶＤ電位が変化したものとみなして、グリッド電圧ＶｇでＶＤ電位を調整している。

その結果、ＶＤを補正することで、ＶＬ電位を目標ＶＬｔへ補正できるので、潜像コントラスト電位を一定に保つ方式が可能となる。

図２０を参照して、本実施例に従った制御フローを説明する。

基本的な制御の流れは、図９、図１７（実施例１、３）の制御流れと同じであるため、主として図９、図１７と異なる部分について説明する。

実施例１、３と同様に、本実施例では、前回の画像形成装置が起動し、ドラム温度Ｔが所定温度に到達した状態で、図１０に示す電位制御のシーケンスを実行しておく。

本実施例では、図１０のシーケンスに記載されている、後半の除電光の露光量ＥとＶＤ電位の関係の測定は実施する必要がなく、本実施例では、グリッド電圧ＶｇとＶＤ電位の関係のみを利用する。

図２０を参照して、前回の起動時から、メインＳＷがオフされ、長期放置された状態から、メインＳＷをＯＮし、ドラムの温度が、所定温度以下である場合の制御について説明する。

ステップ１〜４（Ｓ１〜Ｓ４）の制御項目に関しては、実施例１、３（図９、図１７）と同じであるため、説明を省略する。

次に、前回転領域で測定した、ＶＬ電位の平均値ＶＬａｖｇと、目標ＶＬｔ電位の差△Ｖとすると、△Ｖ＝ＶＬａｖｇ−Ｖｌｔ、また、図２０の関係から、上述したように、△ＶＬ≒△ＶＤとみなして、グリッド電圧Ｖｇの補正量Ｖｇｘを計算する（Ｓ５）。即ち、
Ｖｇｘ＝Ｖｇ−△Ｖ×（ΔＶｇ／△ＶＬ）＝Ｖｇ−（ＶＬａｖｇ−Ｖｌｔ）×（ΔＶｇ／△ＶＤ）
次に、Ｓ６〜Ｓ１２までの制御項目は、実施例１、３と同じく、連続して形成されるイメージ像の画像後端信号を検知し、８個のイメージ間のＶＬ電位をサンプリングし、その平均値を求める。

その結果、１０Ｖ以上の電位変動△Ｖが発生した場合（ステップ１２にてＹｅｓ）には、ステップ１３（Ｓ１３）にて、グリッド電圧Ｖｇの補正量を計算して、ＶＤ電位の補正を行なう。即ち、
補正後Ｖｇｘ＝前回Ｖｇｘ−△Ｖ×（△Ｖｇ／△ＶＬ）＝前回Ｖｇｘ−△Ｖ×（△Ｖｇ／△ＶＤ）

この結果、レーザーパワーを変更せずに、ＶＬ電位も調整され、その結果潜像コントラスト電位が一定に保たれる。

その後、算出した、補正後のグリッド電圧Ｖｇｘが、前回電位制御時の目標値Ｖｇｔよりも大きい場合は、補正値Ｖｇｘへ変更し、Ｖｇｔよりも小さい場合は、ステップ１９（Ｓ１９）へ移行し、ドラム温度低下時のＶｇ補正による、ＶＤ電位の補正を終了する。

ここで、ステップ１９について説明する。ステップ１９では、補正後のグリッド電圧Ｖｇｘが、前回電位制御時の目標値Ｖｇｔに到達した時点で、ドラムの温度が所定温度に到達し、目標ＶＤになっているとみなし、ＶＤ電位の調整を停止している。即ち、本実施例では、補正後のグリッド電圧Ｖｇｘの値が、ドラム温度に関する情報である。本実施例では、グリッド電圧を制御する制御手段２００は、その制御量に基いて、ドラム温度が所定温度に達しているか否かに関する情報を検知する温度情報検知手段として機能している。

その後は、ドラム温度が所定温度に到達したとみなし、実施例１、３と同じく、イメージ露光間のＶＬ電位を測定した結果に基づいて、ステップ２０（Ｓ２０）にて像露光手段を用いたＶＬ電位制御調整へと移行する。その他の制御内容は、実施例１、３と同様であるので、説明を省略する。

以上のように、ドラムの温度が所定温度に到達するまでの間は、ＶＤ変動が大きい。その期間においては、画像形成中のＶＬ電位の変化を測定し、その変動がＶＤ変動とみなして、グリッド電圧Ｖｇの補正により、ＶＤ電位を補正することで、安定した画像形成を行なうことができる。

実施例５
次に、本発明の第５の実施例について説明する。本実施例における画像形成装置本体の構成は、実施例１、３と同じであるため、実施例１、３の説明を援用し、再度の説明は省略する。

実施例１、３では、前もって電位制御を実施した条件を用いて画像形成時の前回転区間のＶＬ電位を測定して電位の補正制御を行った。本実施例は、実施例１、３の補正制御を更に改良するものであり、本実施例の特徴部分について以下に説明する。

最近の画像形成装置は、消費電力低減を行うために、画像形成しない期間が長い場合、スタンバイ状態で待機せず一般的に「スリープモード」と呼ばれる、定着、ヒータ類、駆動、高圧などを停止した「低消費電力モード」を備えている。

本発明の画像形成装置でも、例えば３分間プリント出力が実施されない場合は、自動的に「低消費電力モード」に移行する構成とすることができる。

このような構成とした場合に、感光体ドラムの加熱調整手段２５のドラムヒータが、その都度ＯＦＦされるので、ドラムの温度が定常状態に到達する前にＯＦＦされ、基準となる電位制御が実施できない状況となる場合がある。

そこで、本実施例の画像形成装置は、図１に示すように、タンデム構成の画像形成装置の利点を生かした制御構成とした。

本実施例にて、電位制御を用いる作像ユニットは、実施例１、３の場合と同様に、ブラック作像ユニットＰＫとされ、色重ねの最終色である。

本実施例では、図２１に示すように、作像ユニットＰＫは、作像ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣが画像形成を実施している期間を利用して、独立に画像形成を開始することにより、ＶＤ、ＶＬ電位を前回転で形成し、測定することが可能である。このとき、作像ユニットＰＫは、上述した転写脱着装置９を作動させて、中間転写ベルト８が感光体ドラム１ＢＫから離間するように制御される。

本実施例では、このようにＶＤ、ＶＬ電位を前回転で形成しても、ファーストプリントなどにはまったく影響しないことを利用している。

実施例１、３では、前回の電位制御の条件で一旦ＶＬ電位を形成し、そこからＶＬ電位の測定結果に基づいて、光除電（前露光）でＶＤ電位を調整していた。

本実施例では、ＹＭＣの作像中に、４番目のステーション（ｓｔ）である作像ユニットＰＫの前回転で、ＶＤ電位を形成し、直接ＶＤ電位を測定する。そして、その結果に基づいて、実施例１、３で示した、光除電手段の光量、又は、実施例４で示した、Ｖｇ電圧の補正を実施することで、より精度よくドラムの温度低下による温度特性変動に対し、ＶＤ電位の補正を行うことができる構成を採用している。本構成では、説明を簡略化するため、実施例のグリッド電圧補正の場合について説明する。

以下に、図２２のフローチャートを用いて、本実施例５における制御内容について説明する。

本実施例では、低消費電力モードからの復帰した後、復帰前の画像形成時の帯電、光除電、像露光の条件を用いて行う。

光除電手段１８の露光量の設定値は、ドラム温度が所定温度に到達した条件で設定する光除電の光量設定（４．０μＪ／ｃｍ²）の条件で、ＶＤ電位を画像形成開始時に補正する。このとき、前回の画像形成中に実施した、図１０に示す、グリッド電圧とＶＤ電位の関係を用いている。

本実施例では、図２１に示すように、ＹＭＣで１枚目の画像形成を行なっている間に、作像ユニットＰＫ（ＢＫ−ｓｔ）では、まだ画像形成を行なってない期間に、ＶＤ電位を形成し、そのＶＤ測定結果に基づいて、グリッド電圧Ｖｇを補正する。実施例４は、グリッド電圧Ｖｇの補正量は、ＶＬ電位の測定結果に基づいて行っていたが、本実施例では、ＶＤ電位を直接測定しているのでより正確に、ＶＤ電位の補正が可能となっている。

その補正方法について説明する。

ステップ１（Ｓ１）からステップ３（Ｓ３）において、画像形成装置本体の記憶手段２０１に、図１０で示す電位制御の結果得られた、グリッド電圧ＶｇとＶＤ電位の関係から得た傾きα、
α＝（ＶＤＢ−ＶＤＡ）／（ＶｇＢ−ＶｇＡ）
を記憶しておき、この係数αを用いて、Ｖｇを調整し、ＶＤ電位を目標値ＶＤｔに設定する。

継続して、ステップ４（Ｓ４）において、ＶＬ電位を前回設定したレーザーパワーで形成し、形成されたＶＬ電位を測定する。そして、その結果と、前回画像形成時の像露光手段１９Ｋのレーザー露光量でＶＬ電位を形成し、レーザー露光量と、下記式からなるＶＬ電位の傾きβ、
β＝（ＶＬＢ−ＶＬＡ）／（ＬＰＢ−ＬＰＡ）
ここで、ＬＰは、レーザーパワーである。
を記憶しておき、この制御係数βを用いて、ＶＬ電位を調整し、目標値ＶＬｔに設定する。

その後、つまり、ステップ４（Ｓ４）の後、ステップ６〜２０（Ｓ６〜Ｓ２０）を実施する。このステップ６〜２０（Ｓ６〜Ｓ２０）は、実施例４を説明する図２０に示すフローチャートにおけるステップ６〜２０（Ｓ６〜Ｓ２０）と同様であり、実施例４と同様の制御を実施する。従って、ステップ６〜２０（Ｓ６〜Ｓ２０）の説明は、実施例４の説明を援用し、ここでの再度の説明は省略する。

このような制御を行うことにより、より精度の良い電位制御を実施することが可能となり、安定した連続画像形成が可能となった。

本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成図である。 本発明の画像形成装置にて使用し得る感光体の層構成を示す説明図である。 コロナ帯電器の概略構成図である。 アモルファスシリコン感光体を使用した感光体ドラムのドラム温度特性（Ｅ−Ｖ特性）を説明するグラフである。 コロナ帯電器における一次電流調整時のドラム温度差と帯電特性変化の関係を示すグラフである。 コロナ帯電器における、ドラム温度差と、ドラム方向電流と、ＶＤ電位との関係を示す図である。 ＢＡＥ潜像方式の連続画像形成中の電位のモデル図である。 ＢＫユニット光除電の光量とＶＤ電位（ドラム温度差）との関係を示す図である。 本発明の補正制御の一実施例（実施例１）を説明する制御フロー図である。 本発明の電位制御シーケンスの一実施例を説明するシーケンス図である。 感光体ドラムの温度立上げ時のＶＤ電位変動を説明する図である。 ドラム温度が所定温度到達後の、像露光手段によるＶＬ補正制御のフロー図である。 本発明の補正制御の一実施例における制御データ格納部の構成を説明する図である。 アモルファスシリコン感光体を使用した感光体ドラムのドラム温度立上げ時間を説明するグラフである。 本発明の補正制御の他の実施例（実施例２）の制御フローの一部を示す図である。 本発明の補正制御の他の実施例（実施例２）を説明する制御フロー図である。 本発明の補正制御の他の実施例（実施例３）を説明する制御フロー図である。 本発明の補正制御の一実施例における除電光変更タイミングを説明する画像形成装置の概略構成図である。 帯電器のグリッド電圧とＶＤ電位の関係と、ドラム温度の差との関係を示す図である。 本発明の補正制御の他の実施例（実施例４）を説明する制御フロー図である。 本発明の補正制御の他の実施例における前回転時のＶＤ、ＶＬ電位形成タイミングチャートの概略図である。 本発明の補正制御の他の実施例（実施例５）を説明する制御フロー図である。 従来の画像形成装置における電位変動を説明する概略図である。

符号の説明

Ｐ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ） 作像ユニット
Ｓ 用紙（記録材）
１（１ＡＹ、１ＡＭ、１ＡＣ、１ＢＫ） 感光体ドラム（像担持体）
１Ａ ＯＰＣ用感光体
１Ｂ アモルファスシリコン感光体
２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ） 帯電ローラ（帯電手段）
２Ｋ コロナ帯電器（帯電手段）
４ ブラシ
５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ） 一次転写ローラ（一次転写手段）
８ 中間転写ベルト（中間転写体）
９ 転写脱着装置
１１ 転写脱着カム
１２ ドラムクリーナ（クリーニング手段）
１４ バックアップローラ
１５ 二次転写ローラ
１６ 二次転写装置
１７ 電位センサー（表面電位検知手段）
１８ 光除電用露光装置（光除電手段、補正手段）
１９（１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ） 露光装置（像露光手段）
２０ 定着装置
２５ 加熱調整手段
５０ シールド
５１ 帯電線
５２ グリッド電極
６１ 濃度センサー
６２ センサー部（レジセンサー）

Claims (6)

1. 感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記感光体を露光することで前記感光体上に静電潜像を形成する像露光手段と、該静電潜像をトナーを用いて現像する現像手段と、前記感光体の表面電位を検知する電位検知手段と、前記感光体を加熱する加熱手段と、連続画像形成中において、前記感光体における画像間の表面電位を前記電位検知手段にて検知し、この検知結果に基いて前記感光体の表面電位を補正する補正手段と、を有する画像形成装置において、
   前記補正手段は、前記感光体を露光することで除電を行う光除電手段を有し、
   前記補正手段は、前記感光体が加熱されてから前記感光体が所定温度に達する間若しくは前記感光体の加熱を開始してから所定時間経過する間は、前記電位検知手段による検知結果に基いて前記光除電手段の露光量を変更して前記感光体の表面における画像部電位及び非画像部電位を補正し、前記感光体が所定温度に達した後若しくは所定時間経過した後は、前記電位検知手段による検知結果に基いて非画像部電位のみを補正することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記感光体が所定温度に達した後若しくは前記所定時間経過した後、前記補正手段は、前記像露光手段の露光量を調整して非画像部電位を調整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. 感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記感光体を露光することで静電潜像を形成する像露光手段と、該静電潜像をトナーにて現像する現像手段と、前記感光体の表面電位を検知する電位検知手段と、前記感光体を加熱する加熱手段と、前記感光体の温度を検知する温度検知手段と、連続画像形成中において、前記感光体における画像間の表面電位を前記電位検知手段にて検知し、この検知結果に基いて前記感光体の表面電位を補正する補正手段と、を有する画像形成装置において、
   前記補正手段は、前記感光体を露光することで除電を行う光除電手段を有し、
   前記補正手段は、前記温度検知手段により前記感光体の温度が所定の温度に到達したことを検知するまでは前記電位検知手段による検知結果に基いて前記光除電手段の露光量を変更して前記感光体の表面における画像部電位及び非画像部電位を補正し、前記温度検知手段により前記感光体が所定温度に達したことを検知した後は、前記電位検知手段による検知結果に基いて非画像部電位のみを補正することを特徴とする画像形成装置。
4. 前記温度検知手段により前記感光体が所定温度に達したことを検知した後、前記補正手段は、前記電位検知手段による検知結果に基づいて、前記像露光手段の露光量を調整して非画像部電位を調整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. 前記温度検知手段は、前記光除電手段の露光量が所定値に達した後は、前記電位検知手段による検知結果に基いて非画像部電位のみを補正することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
6. 前記像露光手段により露光された露光部は、画像イメージにおける非画像部、及び画像
   イメージ間の非画像部であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像
   形成装置。

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