JP6269567B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関するものである。

コピー機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、主に粉末の現像剤（トナー）が使用され、感光体ドラム（像担持体）表面の感光層を帯電装置によって所定の表面電位（トナーの帯電極性と同極性）に帯電させた後、露光装置によって感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、形成された静電潜像を現像装置内のトナーによって可視化し、そのトナー像を感光体ドラムと感光体ドラムに接触する転写部材とのニップ部（転写ニップ部）を通過する記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。このとき、トナー像の記録媒体への転写工程は、転写部材にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを印加した状態で行われる。

このような画像形成装置においては、転写処理時には、転写部材にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを印加し、非転写処理時には、この転写バイアスを小さくして転写電流を小さくするか、転写部材にトナーの帯電極性と同極性の転写バイアスを印加する。このため、感光体ドラムと転写部材との間には、転写処理時と非転写処理時とで異なる転写電流が通電されることになる。

なお、特許文献１には、感光体ドラムの１回転目と２回転目との表面電位を測定し、転写電流値を可変調整する画像形成装置が開示されている。

特開２０１０−０２０２４６号公報

ところで、感光体ドラムのうちの非転写処理時の転写電流（第１転写電流）が通電された領域と転写処理時の転写電流（第２転写電流）が通電された領域とでは、帯電装置による帯電後の表面電位は略等しくなる一方、露光装置による露光後の表面電位は、第２転写電流が通電された領域の方が高くなる。すなわち、第１転写電流が通電された領域と第２転写電流が通電された領域とでは、感光体ドラムの露光感度が異なり、第２転写電流が通電された領域を用いて形成される画像の濃度が低くなる。これは特にアモルファスシリコン感光層を有する感光体ドラムで生じやすい。

用紙の先端から感光体ドラムの１周分の長さまでの領域（第１領域）では、感光体ドラムの表面の前回転写ニップ部を通過した際に第１転写電流が通電された領域を用いて印字を行うので、所望の画像濃度が得られる。その一方、用紙の第１領域の後端から用紙の後端までの領域（第２領域）では、感光体ドラムの表面の前回転写ニップ部を通過した際に第２転写電流が通電された領域を用いて印字を行うので、画像濃度が低くなる。このため、像担持体の表面には周方向における露光後電位ムラが生じ、画像濃度ムラが生じるという問題点がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、像担持体の表面の周方向における露光後電位ムラを抑制することにより、画像濃度ムラを抑制することが可能な画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の第１の構成の画像形成装置は、表面に感光層が形成された像担持体と、像担持体の表面をトナーの帯電極性と同極性に帯電させる帯電装置と、帯電装置により帯電された像担持体の表面を露光して像担持体上に静電潜像を形成する露光装置と、像担持体の回転方向に対し帯電装置の下流側に配置され、静電潜像にトナーを付着させて像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、像担持体の回転方向に対し現像装置の下流側に像担持体に接触するように配置されて転写ニップ部を形成し、像担持体に担持されたトナー像を記録媒体に転写させる転写部材と、像担持体の回転方向に対し転写部材の下流側、且つ帯電装置の上流側に配置され、像担持体の表面の残留電荷を所定電位以下まで除去する除電装置と、帯電装置に帯電バイアスを印加する帯電バイアス電源と、転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス電源と、を備える。記録媒体は、先端から像担持体の周方向の１周分の長さまでの第１領域と、第１領域の後端から記録媒体の後端までの第２領域と、を含む。記録媒体が転写ニップ部を通過しないときは転写部材と像担持体との間に第１転写電流が通電され、記録媒体が転写ニップ部を通過するときは転写部材と像担持体との間に第２転写電流が通電される。第１領域に印字するために像担持体の表面を露光する際の露光量をＬ０とし、第２領域に印字するために像担持体の表面を露光する際の露光量をＬ１とし、像担持体の表面の帯電装置により帯電された後、露光装置により露光される前の露光前電位をＶ０とし、像担持体の表面のうちの前回転写ニップ部を通過した際に第１転写電流が通電された領域に露光量Ｌ０で露光した場合の露光後電位をＶＬ０とし、像担持体の表面のうちの前回転写ニップ部を通過した際に第２転写電流が通電された領域に露光量Ｌ０で露光した場合の露光後電位をＶＬ１とするとき、以下の式（１）を満たす。
Ｌ１＝Ｌ０×（Ｖ０−ＶＬ０）／（Ｖ０−ＶＬ１）・・・（１）

本発明の第１の構成によれば、第１領域に印字するために像担持体の表面を露光する際の露光量をＬ０とし、第２領域に印字するために像担持体の表面を露光する際の露光量をＬ１とし、像担持体の表面の帯電装置により帯電された後、露光装置により露光される前の露光前電位をＶ０とし、像担持体の表面のうちの前回転写ニップ部を通過した際に第１転写電流が通電された領域に露光量Ｌ０で露光した場合の露光後電位をＶＬ０とし、像担持体の表面のうちの前回転写ニップ部を通過した際に第２転写電流が通電された領域に露光量Ｌ０で露光した場合の露光後電位をＶＬ１とするとき、Ｌ１＝Ｌ０×（Ｖ０−ＶＬ０）／（Ｖ０−ＶＬ１）を満たす。これにより、像担持体の表面のうちの記録媒体の第２領域に印字するために露光量Ｌ１で露光された部分の露光後電位を、ＶＬ０にすることができる。このため、像担持体の表面の周方向における露光後電位ムラを抑制することができるので、記録媒体の第１領域と第２領域とにおいて画像濃度が異なるのを抑制することができる。

本発明の第１実施形態の画像形成装置の構造を概略的に示した断面図である。 図１における画像形成部の部分拡大図である。 本発明の第１実施形態の制御経路を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の感光体ドラムにおける、露光量と露光後電位との関係を示す図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の用紙を示した図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の画像形成動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態の画像形成装置の感光体ドラムにおける、第２転写電流と露光後電位差ΔＶＬとの関係を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態による画像形成装置１００について説明する。図１に示すように、画像形成装置１００（ここではモノクロプリンター）は、装置本体１の下部に積載された用紙（記録媒体）を収容する給紙カセット２が備えられている。なお、図１では右側を画像形成装置１００の前方側として図示している。給紙カセット２の上方には、装置本体１の前方から後方へ略水平に延び、更に上方へ延びて装置本体１の上面に形成された排紙部３に至る用紙搬送路４が形成されており、この用紙搬送路４に沿って上流側から順に、ピックアップローラー５、フィードローラー６、中間搬送ローラー７、レジストローラー対８、画像形成部９、定着装置１０及び排出ローラー対１１が配置されている。更に、画像形成装置１００内には、上記の各ローラー、画像形成部９、定着装置１０等の動作を制御する制御部９０が配置されている。

給紙カセット２には、用紙搬送方向後端部に設けられた回動支点１２ａによって、給紙カセット２に対して回動自在に支持された用紙積載板１２が備えられており、用紙積載板１２上に積載された用紙がピックアップローラー５に押圧されるようになっている。また、給紙カセット２の前方側には、フィードローラー６に圧接するようにリタードローラー１３が配設されており、ピックアップローラー５によって複数枚の用紙が同時に給送された場合には、これらフィードローラー６とリタードローラー１３とによって用紙が捌かれ、最上位の１枚のみが搬送されるよう構成されている。

そして、フィードローラー６とリタードローラー１３とによって捌かれた用紙は、中間搬送ローラー７によって搬送方向を装置後方へと変えられてレジストローラー対８へと搬送され、レジストローラー対８によってタイミングを調整されて画像形成部９へと供給される。

画像形成部９は、電子写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計回り方向に回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム１４と、この感光体ドラム１４の周囲に配置される帯電装置１５、現像装置１６、クリーニング装置１７、用紙搬送路４を挟んで感光体ドラム１４に対向するように配置される転写ローラー（転写部材）１８、感光体ドラム１４の上方に配置される露光装置（ＬＳＵ）１９、及び除電装置２５（図２参照）から構成されている。現像装置１６の上方には、現像装置１６へトナーを補給するトナーコンテナ２０が配置されている。

本実施形態では、感光体ドラム１４はアルミニウム等の導電性基板（筒体）の外周面にアモルファスシリコン感光層が積層されることにより形成されている。

帯電装置１５は図２に示すように、帯電ハウジング内に、感光体ドラム１４に接触してドラム表面に帯電バイアスを印加する帯電ローラー４１と、帯電ローラー４１をクリーニングするための帯電ローラークリーニングブラシ４３とを有している。帯電ローラー４１は導電性ゴムで形成されており、感光体ドラム１４に当接するよう配置されている。

そして、感光体ドラム１４が図２の時計回り方向に回転すると、感光体ドラム１４の表面に接触する帯電ローラー４１が図２の反時計回り方向に従動回転する。このとき、帯電ローラー４１に所定の電圧を印加することにより、感光体ドラム１４の表面が一様に帯電されることとなる。また、帯電ローラー４１の回転に伴い、帯電ローラー４１に接触する帯電クリーニングローラー４３が図２の時計回り方向に従動回転して帯電ローラー４１の表面に付着した異物を除去する。

現像装置１６は、現像ローラー１６ａによって感光体ドラム１４上に形成された静電潜像にトナーを供給する。現像装置１６へのトナーの供給はトナーコンテナ２０（図１参照）から中間ホッパー（図示せず）を介して行われる。なお、ここでは磁性を有するトナー成分のみから構成される一成分現像剤（以下、単にトナーともいう）が現像装置１６内に収容されている。

転写ローラー１８は、感光体ドラム１４の回転方向に対し現像装置１６の下流側において感光体ドラム１４に接触するように配置されて転写ニップ部Ｎを形成しており、感光体ドラム１４表面に形成されたトナー像は、用紙搬送路４を搬送されてくる用紙Ｐが転写ニップ部Ｎを通過する際に用紙Ｐ上に転写される。

クリーニング装置１７は、摺擦ローラー４５、クリーニングブレード４７、及びトナー回収ローラー５０を有している。摺擦ローラー４５は、感光体ドラム１４に所定の圧力で圧接されており、ドラムクリーニングモーター（図示せず）により感光体ドラム１４との当接面において同一方向に回転駆動されることで、感光体ドラム１４表面の残留トナーを除去するとともに残留トナーを用いて感光体ドラム１４表面の感光層を摺擦して研磨する。また、現像装置１６から供給されるトナーは研磨材を含むトナー（研磨トナー）である。この研磨トナーは、感光体ドラム１４上の静電潜像に付着してトナー像を形成するだけでなく、転写ローラー１８で転写されなかった残留トナーを利用して感光体ドラム１４の表面を研磨するために用いられる。

摺擦ローラー４５の線速は感光体ドラム１４の線速よりも速く（ここでは１．１５倍）制御されている。摺擦ローラー４５としては、例えば金属シャフトの周囲にローラー体としてＥＰＤＭゴム製でアスカーＣ硬度が５５°の発泡体層を形成した構造が挙げられる。

ローラー体の材質としてはＥＰＤＭゴムに限定されず、他の材質のゴムや発泡ゴム体であっても良く、アスカーＣ硬度が１０〜９０°の範囲のものが好適に使用される。なお、アスカーＣとは、日本ゴム協会標準規格に規定されたデュロメーター（スプリング式硬度計）の一つで、硬さを測定するための測定器のことである。アスカーＣ硬度とは、上記の測定器で測定された硬度を指し、数値が大きいほど硬い材料であることを示す。

感光体ドラム１４表面の、摺擦ローラー４５との当接面よりも回転方向下流側には、クリーニングブレード４７が感光体ドラム１４に当接した状態で固定されている。クリーニングブレード４７としては、例えばＪＩＳ硬度が７８°のポリウレタンゴム製のブレードが用いられ、その当接点において感光体接線方向に対し所定の角度で取り付けられている。クリーニングブレード４７の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム１４への食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム１４の仕様に応じて適宜設定される。なお、ＪＩＳ硬度とは、日本工業規格（ＪＩＳ；Japanese Industrial Standards ）で規定された硬度を指す。

トナー回収ローラー５０は、摺擦ローラー４５の表面に接触しながら摺擦ローラー４５と逆回転することにより、摺擦ローラー４５に付着したトナー等を回収する。トナー回収ローラー５０により回収されたトナー等はスクレーパー（図示せず）によってトナー回収ローラー５０の表面から掻き落とされる。クリーニングブレード４７によって感光体ドラム１４表面から除去された残留トナー、及びトナー回収ローラー５０の表面から掻き落とされた廃トナーは、回収スパイラル（図示せず）によりクリーニング装置１７の外部に排出される。

除電装置２５は、感光体ドラム１４の回転方向に対しクリーニング装置１７の下流側、且つ帯電装置１５の上流側に配置されている。除電装置２５は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子を有しており、感光体ドラム１４に除電光を照射して感光体ドラム１４表面の残留電荷を所定電位以下まで除去する。

パーソナルコンピューター等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置１５によって感光体ドラム１４の表面を一様に帯電させる。次いで、露光装置（ＬＳＵ）１９からのレーザービームにより感光体ドラム１４上に入力された画像データに基づく静電潜像が形成される。さらに、現像装置１６により静電潜像にトナーが付着されて感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成される。

感光体ドラム１４の表面に形成されたトナー像は、転写ローラー１８により感光体ドラム１４と転写ローラー１８とのニップ部（転写ニップ部Ｎ）に供給された用紙Ｐへと転写される。この際、転写ローラー１８には転写バイアス電源５４（図３参照）によってトナーの帯電極性（ここでは正極性）と逆極性である負電圧（転写バイアス）が印加される。感光体ドラム１４から用紙Ｐへの帯電したトナーの移動によって、感光体ドラム１４と転写ローラー１８との間に電流（転写電流）が流れるが、この電流を所定の値に制御（定電流制御）して用紙Ｐに対するトナーの付着量を安定させる。

トナー像が転写された用紙Ｐは、感光体ドラム１４から分離されて定着装置１０に向けて搬送される。この定着装置１０は、用紙搬送方向に対し画像形成部９の下流側に配置されており、画像形成部９においてトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置１０に備えられた加熱ローラー２２、及びこの加熱ローラー２２に圧接される加圧ローラー２３によって加熱、加圧され、用紙Ｐに転写されたトナー像が定着される。そして、画像形成部９及び定着装置１０において画像形成がなされた用紙Ｐは、排出ローラー対１１によって排紙部３に排出される。

次に、図３を参照して、本発明の画像形成装置１００の制御経路について説明する。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。

バイアス制御回路５１は、帯電バイアス電源５２、現像バイアス電源５３、及び転写バイアス電源５４と接続され、制御部９０からの出力信号によりこれらの各電源５２〜５４を作動させるものであり、各電源５２〜５４はバイアス制御回路５１からの制御信号によって、帯電装置１５、現像ローラー１６ａ、転写ローラー１８に所定のバイアスを印加する。

操作部７０には、液晶表示部７１、各種の状態を示すＬＥＤ７２が設けられており、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置１００の各種設定はパーソナルコンピューターのプリンタードライバーから行われる。

その他、操作部７０には、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。

制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き自在の記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり、操作部７０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９５を少なくとも備えている。また、制御部９０は、装置本体内部の任意の場所に配置可能である。

また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９５を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がＩ／Ｆ９５を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部９の帯電装置１５、転写ローラー１８、除電装置２５、定着装置１０、バイアス制御回路５１、操作部７０等が挙げられる。

ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。

次に、本発明の第１実施形態の画像形成装置１００における、感光体ドラム１４への露光量の制御、転写ローラー１８と感光体ドラム１４との間に通電される転写電流の制御等について詳細に説明する。

用紙Ｐが転写ニップ部Ｎを通過しないとき（非転写処理時）は、感光体ドラム１４上のトナーが転写ローラー１８に転写されるのを抑制するために、転写ローラー１８と感光体ドラム１４との間に第１転写電流（例えば０μＡ）が通電される。一方、用紙Ｐが転写ニップ部Ｎを通過するとき（転写処理時）は、転写ローラー１８と感光体ドラム１４との間に第２転写電流（例えば−１００μＡ）が通電される。

ここで、感光体ドラム１４のうちの第１転写電流が通電された領域と第２転写電流が通電された領域とでは、帯電装置１５による帯電後の表面電位（露光前電位）は略等しくなる一方、露光装置１９による露光後の表面電位は、第２転写電流が通電された領域の方が高くなる。具体的には図４に示すように、感光体ドラム１４の表面のうちの前回転写ニップ部Ｎを通過した際に第１転写電流を通電された領域を露光量Ｌ０で露光した場合の露光後電位はＶＬ０になる。この露光後電位ＶＬ０は、露光される前の電位（露光前電位Ｖ０）（図４では２２０Ｖ）の略半分の値である。その一方、感光体ドラム１４の表面のうちの前回転写ニップ部Ｎを通過した際に第２転写電流を通電された領域を露光量Ｌ０で露光した場合の露光後電位はＶＬ１（ＶＬ０よりも少し大きい値）になる。すなわち、第１転写電流が通電された領域と第２転写電流が通電された領域とでは、感光体ドラム１４の露光感度が異なり、第２転写電流が通電された領域を用いて形成される画像の濃度が低くなる。

このため、用紙Ｐのうちの先端から感光体ドラム１４の１周分の長さまでの領域（第１領域Ｐ１（図５参照））では、感光体ドラム１４の表面の前回転写ニップ部Ｎを通過した際に第１転写電流が通電された領域を用いて印字を行うので、所望の画像濃度が得られる。その一方、用紙Ｐのうちの第１領域Ｐ１の後端から用紙Ｐの後端までの領域（第２領域Ｐ２（図５参照））では、感光体ドラム１４の表面の前回転写ニップ部Ｎを通過した際に第２転写電流が通電された領域を用いて印字を行うので、画像濃度が低くなる。

そこで、本発明では、第１領域Ｐ１に印字するために感光体ドラム１４の表面を露光する際の露光量と、第２領域Ｐ２に印字するために感光体ドラム１４の表面を露光する際の露光量と、を異ならせる。具体的には、第１領域Ｐ１に印字するために感光体ドラム１４の表面を露光する際の露光量をＬ０とし、第２領域Ｐ２に印字するために感光体ドラム１４の表面を露光する際の露光量をＬ１とするとき、以下の式（１）を満たすように構成している。これにより、第２領域Ｐ２に印字するために露光量Ｌ１で露光された部分の露光後電位をＶＬ０にすることができる。
Ｌ１＝Ｌ０×（Ｖ０−ＶＬ０）／（Ｖ０−ＶＬ１）・・・（１）

次に、図６を参照して、画像形成装置１００の画像形成動作（特に、露光量および転写電流の変更動作）について説明する。

パーソナルコンピューター等の上位機器から印字開始命令が入力されると、図６に示すように、各モーターが駆動を開始し、露光装置１９による露光量がＬ０に設定される。このとき、感光体ドラム１４と転写ローラー１８との間に通電する転写電流は、第１転写電流（例えば０μＡ）に設定されている。

そして、現像装置１６および帯電装置１５にはそれぞれ現像バイアスおよび帯電バイアスが印加される。

その後、用紙Ｐの先端が転写ニップ部Ｎに到達すると、感光体ドラム１４と転写ローラー１８との間に通電する転写電流は、第２転写電流（例えば−１００μＡ）に設定される。そして、感光体ドラム１４の表面が転写ニップ部Ｎから露光位置まで回転移動するのに必要な時間Ｔ１が経過すると、露光装置１９による露光量がＬ１に設定される。これにより、用紙Ｐの第２領域Ｐ２では、感光体ドラム１４のうちの露光量Ｌ１で露光された部分によって印字されることになる。

その後、用紙Ｐの後端が転写ニップ部Ｎを通過すると、感光体ドラム１４と転写ローラー１８との間に通電する転写電流は、第１転写電流に設定される。そして、時間Ｔ１が経過すると、露光装置１９による露光量がＬ０に設定される。

なお、２枚以上の用紙Ｐを印字する場合は、用紙Ｐの先端が転写ニップ部Ｎに到達した後の上記動作が繰り返される。そして、最後の用紙Ｐの印字動作が終了すると、現像装置１６および帯電装置１５への現像バイアスおよび帯電バイアスの印加が解除された後、各モーターの駆動が停止されるとともに、露光量設定がＯＦＦされる。

本実施形態では、上記のように、第１領域Ｐ１に印字するために感光体ドラム１４の表面を露光する際の露光量をＬ０とし、第２領域Ｐ２に印字するために感光体ドラム１４の表面を露光する際の露光量をＬ１とするとき、上記式（１）を満たす。これにより、感光体ドラム１４の表面のうちの第２領域Ｐ２に印字するために露光量Ｌ１で露光された部分の露光後電位を、ＶＬ０にすることができる。このため、感光体ドラム１４の表面の周方向における露光後電位ムラを抑制することができるので、用紙Ｐの第１領域Ｐ１と第２領域Ｐ２とにおいて画像濃度が異なるのを抑制することができる。

また、上記のように、露光後電位ＶＬ０は、感光体ドラム１４の表面のうちの帯電装置１５により帯電された後、露光装置１９により露光される前の露光前電位Ｖ０（図４では２２０Ｖ）の略半分の値である。これにより、図４に示した線形特性の最も安定的な部分を露光後電位ＶＬ０とすることができるので、上記式（１）を用いた露光量Ｌ１の補正精度を向上させることができる。

また、上記のように、アモルファスシリコン感光層を有する感光体ドラムを用いる場合、第２転写電流を通電した領域の露光後電位が高くなりやすいので、本発明を適用することは特に効果的である。

次に、上記効果を確認するために行った確認実験について説明する。この確認実験は、本実施形態に対応する実施例と、本実施形態に対応していない比較例とについて行った。

実施例では、用紙Ｐの第２領域Ｐ２に印字するために感光体ドラム１４の表面を露光する際の露光量Ｌ１を上記式（１）を満たすようにした。なお、第１転写電流を０μＡとし、第２転写電流を−１００μＡとした。また、感光体ドラム１４の表面の帯電後で露光前の電位（露光前電位Ｖ０）を２２０Ｖとし、露光量Ｌ０を０．３μＪ／ｃｍ²とした。このとき、露光後電位ＶＬ０は１１０Ｖであった。

比較例では、用紙Ｐの第２領域Ｐ２に印字するために感光体ドラム１４の表面を露光する際の露光量Ｌ１を露光量Ｌ０と同じにした。その他の条件は実施例と同様にした。

なお、この確認実験では、感光体ドラム１４のアモルファスシリコン感光層の直径を３０ｍｍとし、感光体ドラム１４の線速を２０８ｍｍ／ｓとした。クリーニング装置１７のクリーニングブレード４７としては、２．０ｍｍ厚のウレタンゴムを用いた。クリーニング装置１７の摺擦ローラー４５としては、直径１１ｍｍの軸の周囲にＥＰＤＭゴムを形成し、直径を１４ｍｍとした。また、摺擦ローラー４５の線速を感光体ドラム１４の線速に対して１．１５倍にした。現像装置１６の現像ローラー１６ａの線速を感光体ドラム１４の線速に対して１．４倍にした。転写ローラー１８としては、直径８ｍｍの金属シャフトの周囲にローラー体として６．０ｍｍ厚で抵抗値が６．５ｌｏｇΩの導電性ＥＰＤＭ発泡体を形成し、直径を２０．０ｍｍにした。帯電ローラー４１としては、直径８ｍｍの軸の周囲にエピクロヒドリンゴムを形成し、直径を１２ｍｍとした。露光装置１９としては、レーザーダイオードから出射した中心波長６７０ｎｍのレーザー光をポリゴンミラーで反射して走査するものを用いた。その他の構成は上記実施形態と同様にした。

そして、実施例および比較例について、感光体ドラム１４の表面の露光量Ｌ１で露光された後の露光後電位を測定するとともに、用紙Ｐの画像濃度を目視により確認した。

実験の結果、実施例では露光後電位はＶＬ０と同じ１１０Ｖになり、比較例では露光後電位ＶＬ１はＶＬ０よりも大きい１１３Ｖになった。また、実施例では、用紙Ｐに画像濃度ムラが生じなかった。その一方、比較例では、用紙Ｐの第２領域Ｐ２の画像濃度が低くなり、第１領域Ｐ１と第２領域Ｐ２とで画像濃度ムラが生じた。

（第２実施形態）
この第２実施形態では、上記式（１）のＶＬ１の値が第２転写電流の値に基づいて設定される例について説明する。画像形成装置１００では、画像形成装置１００の周囲環境、用紙Ｐの厚みやサイズなどによって、転写処理時に転写ローラー１８と感光体ドラム１４との間に通電する第２転写電流の値が変更される。例えば、周囲環境が高温高湿である場合には、第２転写電流は大きい値に設定される。

ここで、本願発明者は、第２転写電流の値によって露光後電位ＶＬ１が変化することを見出した。具体的には、露光後電位ＶＬ１と露光後電位ＶＬ０との差を露光後電位差ΔＶＬ（＝ＶＬ１−ＶＬ０）とすると、第２転写電流と露光後電位差ΔＶＬとの間には、図７に示す関係が成り立つことを見出した。

第２転写電流の絶対値が第１の値（変曲点であり、ここでは−５０μＡ）の絶対値以下である場合、露光後電位差ΔＶＬは０である。第２転写電流の絶対値が第１の値の絶対値以上第２の値（変曲点であり、ここでは−１４２μＡ）の絶対値以下である場合、第２転写電流の絶対値が増加するにしたがって露光後電位差ΔＶＬは０Ｖから５．５Ｖまで線形的に上昇する。第２転写電流の絶対値が第２の値の絶対値以上である場合、露光後電位差ΔＶＬは５．５Ｖで一定である。

なお、図７に示した第２転写電流と露光後電位差ΔＶＬとの関係は、感光体ドラム１４の特性によって決まるものであり、感光体ドラム１４毎で少しずつ異なる。図７に示した関係を導出する場合、変曲点となる２つの第２転写電流値（ここでは、−５０μＡおよび−１４２μＡ）に挟まれた２点（Ｉｔ１、Ｉｔ２）と、変曲点となる２つの第２転写電流値よりも絶対値の大きい１点（Ｉｔ３）と、における露光後電位差ΔＶＬを、露光後電位ＶＬ０およびＶＬ１を測定することにより求める。なお、これら３点（Ｉｔ１、Ｉｔ２、Ｉｔ３）は、変曲点となる２つの第２転写電流値（ここでは、−５０μＡおよび−１４２μＡ）から５μＡ〜１０μＡ以上離れた値にすることが好ましい。

図７に示した関係は、予め導出されてＲＯＭ９２に記憶されている。そして、画像形成装置１００の周囲環境、用紙Ｐの厚みやサイズなどによって第２転写電流が変更された場合、設定された第２転写電流の値に基づいて、露光後電位差ΔＶＬおよび露光後電位ＶＬ１が算出され、上記式（１）のＶＬ１が設定される。

第２実施形態のその他の構成および画像形成動作は、上記第１実施形態と同様である。

本実施形態では、上記のように、式（１）のＶＬ１は、第２転写電流の値に基づいて設定される。これにより、周囲環境や印字条件などに起因して第２転写電流が変更される場合であっても、露光後電位ＶＬ１を適正な値に設定することができるので、上記式（１）を用いた露光量Ｌ１の補正精度をより向上させることができる。

また、上記のように、露光後電位ＶＬ１と露光後電位ＶＬ０との差を露光後電位差ΔＶＬ（＝ＶＬ１−ＶＬ０）とすると、第２転写電流と露光後電位差ΔＶＬとの関係は、図７に示すようになる。これにより、露光後電位ＶＬ１を容易に適正な値に設定することができる。

第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、モノクロプリンターに本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。言うまでもなく、カラープリンター、モノクロ複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の他の画像形成装置であってもよい。

また、例えば上記第２実施形態では、図７に示した第２転写電流と露光後電位差ΔＶＬとの関係を予め求め、ＲＯＭ９２に記憶させておく例について示したが、本発明はこれに限らない。画像形成装置１００に感光体ドラム１４の表面電位を測定する測定器を設け、この測定器および制御部９０等によって図７に示したような第２転写電流と露光後電位差ΔＶＬとの関係を例えば定期的に求めるように構成してもよい。

また、上記実施形態では、感光体ドラム１４に接触するように配置されて転写ニップ部Ｎを形成する転写部材として、転写ローラー１８を用いているが、転写ローラー１８に代えて無端状の転写ベルトを感光体ドラム１４に接触させて転写ニップ部を形成することもできる。

また、図２に示したような帯電ローラー４１を用いた接触帯電方式の帯電装置１５に代えて、コロナワイヤーとグリッドとを備えたコロナ帯電方式の帯電装置を用いることもできる。また、一成分現像式の現像装置１６に代えて、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いる二成分現像式の現像装置とすることもできる。

また、上述した実施形態および変形例の構成を適宜組み合わせて得られる構成についても、本発明の技術的範囲に含まれる。

１４ 感光体ドラム（像担持体）
１５ 帯電装置
１６ 現像装置
１８ 転写ローラー（転写部材）
１９ 露光装置
２５ 除電装置
５２ 帯電バイアス電源
５４ 転写バイアス電源
１００ 画像形成装置
Ｎ 転写ニップ部
Ｐ 用紙（記録媒体）
Ｐ１ 第１領域
Ｐ２ 第２領域

Claims (7)

1. 表面に感光層が形成された像担持体と、
   該像担持体の表面をトナーの帯電極性と同極性に帯電させる帯電装置と、
   該帯電装置により帯電された前記像担持体の表面を露光して前記像担持体上に静電潜像を形成する露光装置と、
   前記像担持体の回転方向に対し前記帯電装置の下流側に配置され、前記静電潜像にトナーを付着させて前記像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、
   前記像担持体の回転方向に対し前記現像装置の下流側に前記像担持体に接触するように配置されて転写ニップ部を形成し、前記像担持体に担持されたトナー像を記録媒体に転写させる転写部材と、
   前記像担持体の回転方向に対し前記転写部材の下流側、且つ前記帯電装置の上流側に配置され、前記像担持体の表面の残留電荷を所定電位以下まで除去する除電装置と、
   前記帯電装置に帯電バイアスを印加する帯電バイアス電源と、
   前記転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス電源と、
   を備え、
   前記記録媒体は、先端から前記像担持体の周方向の１周分の長さまでの第１領域と、前記第１領域の後端から前記記録媒体の後端までの第２領域と、を含み、
   前記記録媒体が前記転写ニップ部を通過しないときは前記転写部材と前記像担持体との間に第１転写電流が通電され、前記記録媒体が前記転写ニップ部を通過するときは前記転写部材と前記像担持体との間に第２転写電流が通電され、
   前記第１領域に印字するために前記像担持体の表面を露光する際の露光量をＬ０とし、前記第２領域に印字するために前記像担持体の表面を露光する際の露光量をＬ１とし、前記像担持体の表面の前記帯電装置により帯電された後、前記露光装置により露光される前の露光前電位をＶ０とし、前記像担持体の表面のうちの前回前記転写ニップ部を通過した際に前記第１転写電流が通電された領域に露光量Ｌ０で露光した場合の露光後電位をＶＬ０とし、前記像担持体の表面のうちの前回前記転写ニップ部を通過した際に前記第２転写電流が通電された領域に露光量Ｌ０で露光した場合の露光後電位をＶＬ１とするとき、以下の式（１）を満たすことを特徴とする画像形成装置。
   Ｌ１＝Ｌ０×（Ｖ０−ＶＬ０）／（Ｖ０−ＶＬ１）・・・（１）
2. 前記露光後電位ＶＬ０は、前記露光前電位Ｖ０の略半分の値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. 前記式（１）のＶＬ１は、前記第２転写電流の値に基づいて設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記露光後電位ＶＬ１と前記露光後電位ＶＬ０との差を露光後電位差ΔＶＬ＝ＶＬ１−ＶＬ０とすると、
   前記第２転写電流の絶対値が第１の値の絶対値以下である場合、前記露光後電位差ΔＶＬは０であり、
   前記第２転写電流の絶対値が前記第１の値の絶対値以上第２の値の絶対値以下である場合、前記第２転写電流の絶対値が増加するにしたがって前記露光後電位差ΔＶＬは線形的に上昇し、
   前記第２転写電流の絶対値が前記第２の値の絶対値以上である場合、前記露光後電位差ΔＶＬは一定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. 前記第１の値と前記第２の値とに挟まれた２つの第２転写電流値と、前記第２の値よりも絶対値の大きい１つの第２転写電流値と、における前記露光後電位差ΔＶＬを求めることによって、前記第２転写電流と前記露光後電位差ΔＶＬとの関係が導出されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. ３つの前記第２転写電流値は、前記第１の値および前記第２の値から５μＡ以上離れていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記感光層は、アモルファスシリコン感光層であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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