(57)【要約】【課題】転写前露光ユニットを有する画像形成装置であって、転写リトランスファ現象を防止でき、照射ムラも少なく、チリトナーも少なく、しかもコンパクトで長寿命な転写前露光ユニットを有する画像形成装置を提供すること。【解決手段】潜像が形成される感光体と、前記前記潜像を現像する現像装置と、現像された像が転写される一次転写装置と、を有する画像形成装置において、  前記現像装置よりも前記感光体の移動方向下流側かつ前記一次転写装置よりも上流側に、前記感光体の回転軸方向に複数の発光源を並べた発光列を感光体の移動方向に複数配置した発光部と、前記発光源を前記発光列毎に順次発光するように制御する制御部と、を有する発光手段を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
2010243828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像が形成される感光体と、前記前記潜像を現像する現像装置と、現像された像が転写される一次転写装置とを有する画像形成装置において、
前記現像装置よりも前記感光体の移動方向下流側かつ前記一次転写装置よりも上流側に、前記感光体の回転軸方向に複数の発光源を並べた発光列を感光体の移動方向に複数配置した発光部と、前記発光源を前記発光列毎に順次発光するように制御する制御部と、を有する発光手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記発光手段は前記複数列配置した各前記発光源を千鳥状に配置することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
各前記発光源の前記感光体回転方向上流側に遮光手段を設けた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。
【請求項４】
感光体の回転軸方向に複数の発光源を並べた発光列を感光体の移動方向に複数配置した発光部と、前記発光源を前記発光列毎に順次発光するように制御する制御部とを有する画像形成装置用の発光手段の制御方法であって、
前記発光手段の発光源を、定格電流を超えるオーバードライブ駆動により電流を前記各発光源に流して間隙的に発光させ、前記感光体のトナー像を透過させて前記トナー像の電位と前記透過させた前記感光体表面との電位を同電位になるようにすることを特徴とする画像形成装置用の発光手段の制御方法。
【請求項５】
前記感光体の回転軸方向に複数の発光源を並べた発光列を感光体の移動方向に複数配置した発光部を、排他的に駆動させて前記発光列毎に配置された発光源を発光させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置用の発光手段の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置および画像形成装置用の発光手段の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からＰＴＬ（＝プレ転写露光：Pre-Transfer Lighting以下、転写前露光という。）技術が知られている。この技術は、アナログコピー機のポジ・ポジ・プロセス（感光体を一様に正帯電にして初期化したのち、走査してポジ原稿に対応して感光体に潜像を作成し、正帯電されるポジトナーを用いて現像してポジ画像を形成するプロセス）によく使われている。その目的は、転写前に転写元である感光体を光照射により除電して、感光体の表面に静電力により張り付いたトナーを転写しやすくし、転写ニップ出入口における放電を低減させることにあった。
一方、近年のレーザープリンタ・ＭＦＰ（Multi Function Printer）で普及したネガ・ポジ・プロセス（感光体を一様に負帯電にして初期化した後、光走査して感光体に潜像を作成し、正帯電されるポジトナーを用いて現像してポジ画像を形成するプロセス）では、感光体表面における地肌電位Ｖｄと、書込部電位ＶＬとの間のポテンシャル井戸（Δ＝Ｖｄ−ＶＬ）が潜像の境界で働き、トナーのチリを抑制する事になっている。前記したＰＴＬ（転写前露光）ユニットをネガ・ポジ・プロセスのレーザープリンタ等で行うと、トナーによって遮光され、地肌電位Ｖｄを、書込部電位ＶＬよりも下げてしまう。この結果、潜像の境界では電界が逆向き（Δが負値）となり、トナーのチリが促進されるという問題点が発生する。
【０００３】
このため、図９ｂに示すように画像品質は大幅に悪化し、ネガ・ポジ・プロセスでは、転写前露光（ＰＴＬ）ユニットは実装されなかったと言ってよい。
他方、画像形成装置ではカラー機が普及し、中間転写体と４ドラムタイプ（中間転写体と、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）および黒（ＢＫ）の色の４つの感光体ドラムのタイプ）のものが、その主流となっている。このような画像形成装置では、現在、ネガ・ポジ・プロセスが使われている。ここで、カラー機特有の逆転写現象、すなわちベルト上に一度転移したトナーが別色の感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-Conductor有機感光体）上に戻る、「転写リトランスファ現象」が問題となる。この現象はトナーのリサイクルを邪魔し、かつ転写率を悪化させるなどの不具合となる。この原因の詳細は不明だが、感光体の電位と一次転写電圧との間で、逆帯電トナーを生じさせる放電が生じる事で発生しているようである。この対策には、感光体のＰＴＬ（転写前露光）が有効と報告されているが、転写チリが増えると予想されるため、ＰＴＬユニットは実装されていないのが実情である。
【０００４】
このような状況の下、転写前露光（ＰＴＬ）ユニットにおける光量を大幅に増加させると、トナー層を透過でき、この透過光が感光体に届いて感光体の除電がなされ、チリが改善される事がわかった。
しかし、普通の民生品のＬＥＤでは連続して大発光量に点灯すると、使用するＬＥＤの寿命が著しく減少してしまうことになる。
このため光量を大幅に増加するには、大電流ＬＥＤを使う以外、方法が無かった。
しかしながらこの種のＬＥＤはコンパクト性に乏しく、またコスト（部品のコストおよびランニングコスト）も高いため本数が限定され、その結果、照射ムラなどの問題点があった。
さらに、カラー画像形成装置も小型化・環境対応などが進められており、感光体周りのレイアウト上、転写前露光ユニットを配置するにもコンパクト化が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した実情を考慮してなされたものであって、転写前露光ユニットを有する画像形成装置であって、転写リトランスファ現象を防止でき、照射ムラも少なく、チリトナーも少なく、しかもコンパクトで長寿命な転写前露光ユニットを有する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、潜像が形成される感光体と、前記前記潜像を現像する現像装置と、現像された像が転写される一次転写装置とを有する画像形成装置において、前記現像装置よりも前記感光体の移動方向下流側かつ前記一次転写装置よりも上流側に、前記感光体の回転軸方向に複数の発光源を並べた発光列を感光体の移動方向に複数配置した発光部と、前記発光源を前記発光列毎に順次発光するように制御する制御部と、を有する発光手段を設けたことを特徴とする。
請求項２の発明は、前記発光手段は前記複数列配置した各前記発光源を千鳥状に配置することを特徴とする。
請求項３の発明は、各前記発光源の前記感光体回転方向上流側に遮光手段を設けた請求項１または２に記載の画像形成装置であることを特徴とする。
請求項４の発明は、感光体の回転軸方向に複数の発光源を並べた発光列を感光体の移動方向に複数配置した発光部と、前記発光源を前記発光列毎に順次発光するように制御する制御部とを有する画像形成装置用の発光手段の制御方法であって、前記発光手段の発光源を、定格電流を超えるオーバードライブ駆動により電流を前記各発光源に流して間隙的に発光させ、前記感光体のトナー像を透過させて前記トナー像の電位と前記透過させた前記感光体表面との電位を同電位になるようにすることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項４に記載の画像形成装置用の発光手段の制御方法において、前記感光体の回転軸方向に複数の発光源を並べた発光列を感光体の移動方向に複数配置した発光部を、排他的に駆動させて前記発光列毎に配置された発光源を発光させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、転写リトランスファ現象を防止でき、照射ムラも少なく、チリトナーも少なく、しかもコンパクトで長寿命な転写前露光ユニットを提供できる。また、この転写前露光ユニットを有する画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明に用いられる転写前露光ユニットの発光部の構成例を示す図である。
【図２】本発明に用いられる転写前露光ユニットの制御部と発光部との回路構成を説明するための図である。
【図３】本発明に用いられる転写前露光ユニットを用いた露光方法を説明するための基本駆動シーケンス図である。
【図４】本発明に用いられる転写前露光ユニットを配置した画像形成装置の周辺部を示した図である。
【図５】本発明の方法と他の方法とを対比して説明するための図であり、縦軸が感光体の表面電位を表している。（ａ）は転写前露光無しの場合を示す図であり、（ｂ）は従来の転写前露光を行った場合の図であり、（ｃ）は全露光量は高いが低強度の露光光を長時間照射した場合の図であり、（ｄ）は高強度の露光光を短時間で露光した本発明の場合の図である。
【図６】本発明の方法を用いた効果を従来の転写前露光と比較して説明した図であり、（Ａ）は転写チリの関係を示したものであり、（Ｂ）は転写率の関係を示したものであり、（Ｃ）は逆転写量の関係を示したものである。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明に用いられる転写前露光ユニットでの露光時間と光量との関係を説明するための模式図であり、（Ｄ）は本発明の転写前露光における感光体面の走査方向を示す図である。
【図８】本発明に用いられる転写前露光ユニットの光源部分の他の構成例を示す図である。
【図９】本発明に用いられる転写前露光ユニットを装着可能な画像形成装置の構成を説明した図である。
【図１０】本発明に用いられる転写前露光ユニットを装着可能な画像形成装置の１次転写部を説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［転写前露光（ＰＴＬ）ユニット］
以下、図面を参照しながら、まず、本発明に用いられる転写前露光（ＰＴＬ）ユニットについて、まず説明する。
図１を用いて、転写前露光（ＰＴＬ）ユニットの各構成要素について説明する。
本発明に用いられる転写前露光ユニットは、感光体上に形成された潜像を、トナーを用いた現像により像が形成された感光体面のトナー像を２次転写体に転写する前に露光して感光体の表面電位を低下させると共にチリなどを低下させるためのユニットである。
図１（Ａ）は、本発明の転写前露光ユニット１００の構成を示す図である。本発明の転写前露光ユニットは、光源部１００−１と、制御部１００−２とからなる。光源部１００−１は露光光度を高くでき、しかも印加された電流に対してＯＮ−ＯＦＦ応答のよい光源が用いられる。このような光源としてはＬＥＤ（Light Emitting Diode）が好ましく用いられ、本発明では図１に示すように、複数の発光素子を列に並べて複数の列に構成している。また制御部１００−２は、発光部１００−１の複数の列に並べられた発光素子１１１を、列毎に短時間に発光させるように制御する制御手段１００−２を有して構成されている。
【００１０】
図１（Ｂ）はこのような本発明の転写前露光ユニットの発光部１００−１について、その構成を例示した図である。この図１（Ｂ）に示すように、１１０は基板であり、この基板１１０はエポキシ、ガラスエポキシなどが用いられる。図１に示すように、基板１１０は長尺、狭幅の矩形状となっている。ここで、ｄ１とｄ２は、それぞれ、ＬＥＤ間の距離を示す。また１１１は発光素子であり、民生用ＬＥＤが使用できる。例えば、涙滴型、赤色６７０ｎｍ、Ｉｆ＝３０ｍＡ、指向性６０°のＬＥＤ（OptSupply社製、商品名ＯＳＵＢ５１６Ａ−ＰＱ）を使用する。このようなＬＥＤを、図１（Ｂ）では、主走査方向にＡ個（Ａ行）、副走査方向にＢ個（Ｂ列）を、１つの基板１１０に配置した例を示す。なお本発明では、使用するＬＥＤの使用個数は複数であれば良く、その数は任意であり、特に制限されない。また説明上、Ａ行を１５個とし、Ｂ列を３列としたＬＥＤアレイを用いて以後の説明を行う。しかしながらこれらの数は説明のためのものである。また図１におけるコーン状のセード１１３も、ＬＥＤの指向性に合わせて作られている。
【００１１】
フレーム１１２はＬＥＤを黒色モールドで高精度に成型してＬＥＤが配置される。そのモールドの表面は感光体のドラム径（Ｒ）と、ギャップ量（ｇ）１０１との和（Ｒ＋ｇ）を半径とする円柱面（円柱面の内面）にしてある。またフレーム１１２にはコーン（スリバチ状凹部）状のセード１１３が設けられている。セード１１３はこの例ではコーン状に設けられており、セード１１３の素地が黒でも良いが、好ましくは銀メッキなどで鏡面化され、反射率を高めた構成が好ましい。このコーン状のセード１１３の指向性半減角θは６０°近傍（例えば６０±２°）とすると、光量が５０％と保証できるので、θを６０°近傍（６０±２°）とする。基板１１０には各ＬＥＤは斜め方向に配置される。これは、発光手段により発光した光が現像工程、露光工程を邪魔しないように、上流側に光が行かないようにするためである。
【００１２】
続いて、図２を用いて、基板に配線されるＬＥＤの回路について説明する。
図１で示したＡ１〜Ａ１５の行の端子は、電源に連結される。電源部は＋５〜＋１２Ｖの大容量の電源となっている。一方、図１に示す各列の端子Ｂ１〜Ｂ３は、図２に示すように、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ３を介して、接地される。なお、図示していないが、スイッチング素子として、通常のトランジスタを用いることができ、またこれらを集積させてＩＣとし、これをたとえば基板１１０上に搭載したり、制御部１００−２に搭載することもできる。なお公知のスイッチング素子を用いてもよい。また本発明の転写前露光ユニットの制御部２００は、少なくともＩ／Ｏ部２１０を有している。制御部２００内に、ＭＰＵなどを有することもでき、制御部２００内に、接地端子を有することができる。制御部２００がＭＰＵを有する場合、たとえば画像形成装置本体の制御部内のＣＰＵ（ホスト）からの信号を受け、制御部２００がゲストとして動作し、各列のスイッチング素子（ここではＳＷ１〜ＳＷ３）のＯＮ／ＯＦＦを制御するようにすることができる。
【００１３】
この各ＬＥＤのスイッチング時間は、オンが１０ｍＳ程度であり、オフが２０ｍＳ程度でこのスイッチングＯＮ−ＯＦＦによりＬＥＤは駆動することができる（図３参照）。このために電源の出力電流は充分に供給できるように、余裕を持って設定されている。なお、このオン、オフは例示である。また、各ＬＥＤ光量は、プロセス上、充分飽和する光量で露光できるように、制御される。
電流制限抵抗（各１〜５ｋΩ）が、各ＬＥＤに直列に接続されている（図示せず）。また、コントロール付属回路を制御部２００あるいは基板１１０に搭載して電流を制御することもできる。
【００１４】
＜転写前露光：発光手段の制御方法＞
本発明の発光手段の制御方法について、本発明に使用される転写前露光ユニットを用いたシーケンス（基本駆動シーケンス）図（図３）により、説明する。
画像形成プロセスを開始するに当たり、まず最初に感光体を一様に帯電することが行われる（一様帯電工程）。一様に帯電された感光体面は、次いで、光書込により画像情報の書き込みを行って、潜像を形成し（走査工程（書込工程））、トナーを用いて潜像が現像される（現像工程）。そしてトナーにより形成された現像を有する感光体面に転写前露光が行われ（転写前露光工程）、転写体に現像が転写される転写工程が行われる。図３では、前記した光書込から、転写工程前までの工程に行なわれる一次転写バイアスまでを説明するためのものである。
【００１５】
ここでは、転写前露光（ＰＴＬ）ユニットのＢ１〜Ｂ３列は排他的に駆動する。すなわちこの図では転写前露光ユニットにおける列がＢ１〜Ｂ３の３列として説明する。列の数は前記したように説明のためであり、複数であればよく、その数は制限されない。たとえば図示するように、Ｂ１列からＢ３列まで点灯するようにＰＴＬユニットにバイアスが印加されるが、最初にＢ１列が点灯するとし、Ｂ１列が点灯している期間（例えば１０ｍＳ）は、他のＢ２〜Ｂ３列のＬＥＤは点灯しない。
そしてＢ１列が所定期間を過ぎてＯＦＦになると、次にその次の列であるＢ２列のＬＥＤが点灯する。これによりＢ３列は点灯しない。最後にＢ２列のＬＥＤがＯＦＦになるとその次の列であるＢ３列のＬＥＤの点灯が開始されるようになっている。このように、本発明の転写前露光ユニットでは、感光体の回転方向順に列ごとに設けられたＬＥＤが短時間で点灯可能としたので、ＬＥＤの定格電流を超えた電流値を各ＬＥＤに流すことができるため、電力消費量や感光体の光疲労を防ぐことができる。
【００１６】
このような排他的に駆動する方式を採用し、かつパルス電流を印加するようにした本発明の前記した発光手段の制御方法では、各ＬＥＤ毎の電力消費量を抑制し、かつ、長時間の電流放出による疲労を防止可能としたので、長期間に渡って使用可能なＰＴＬユニットを提供可能となった。すなわち本発明ではジャンクション温度（ＬＥＤのＰＮ接合部の温度）を増加しないように、パルス動作としているので、パルス電流印加時（ＯＮ期間）には定格電流を越えた電流値で動作させることにより、ＬＥＤからの出射光量を定格電流による動作時よりも増加させて稼働させることができ、他方、電流休止期間（ＯＦＦ期間）にはクールダウンするようにデューティー比（ＯＮ期間／（ＯＮ期間＋ＯＦＦ期間））を適宜設定し、使用する各ＬＥＤの寿命を低下させないようにした。またデューティー比（ＯＮ期間／（ＯＮ期間＋ＯＦＦ期間））を適宜変更して消費電力も抑制可能としたので、地球環境にも大いに貢献可能としている。
本発明の転写前露光ユニットでは、ＬＥＤの列毎に感光体の回転方向順（順方向）に点灯可能なようにするため、前記したように、排他的にＯＮして感光体の転写前露光を行うようにしている。このため本発明の転写前露光法では、露光面に対して等光量の照射光を用いて高強度で露光を行うことができるため（たとえば後述する図１０（Ｃ）参照）、低強度露光光によるチリによる弊害などを有効に防止することができる。
【００１７】
なお前記した排他的な列毎のＬＥＤの点滅は、図２に示すように、各列毎にＩ／Ｏポートと連結され、ＣＰＵにより列毎の管理をするように構成することにより、行うことができる。たとえばＣＰＵでは感光体上での現像処理した位置を基準として所定位置に達すると転写前露光ユニット（ＰＴＬ）にバイアスが印加されたＢ１〜Ｂ３の列にＯＮ状態となった場合に、まずＢ１に係る列にあるスイッチング素子ＳＷ１に閉じるように（すなわちＯＮとなるように）信号を出し、その他のスイッチ素子は開（すなわちＯＦＦ）とする。そして所定時間が経過すると、隣の列のスイッチ素子に閉となるように信号を出すことにより、他のスイッチ素子は排他的に働いてスイッチ素子を開にする。
このようにして、以降、同様に排他的論理信号により、各スイッチ素子の開閉が行われ、各列毎に制御される。なお、このような制御は１例であり、このような排他的論理による制御が可能であればよく、本発明の転写前露光法を実行可能である。また本発明では各列のＬＥＤを個別に管理し、各列のＬＥＤの点滅（点灯／消灯）を感光体面上で連続する感光体の面を露光して感光体全面を走引するように制御して、転写前露光法を行うように制御することもできる。本発明では、発光手段の制御方法は、連続するＬＥＤ列の点滅を前記した順方向ではなく逆方向に点滅させて感光体面を露光すると、感光体を連続的に転写前露光が行い得る場合も包含している。
【００１８】
［転写前露光ユニットを有する画像形成装置］
次に前記した転写前露光ユニットを有する画像形成装置について、図４に示す概略構成を参照しながら説明する。
本発明に用いられる転写前露光ユニットを有する画像形成装置は、図９に示す作像装置１２に用いられる感光体１０（この図４では感光体として１０ＢＫ（黒色用感光体）により説明）の周りには、感光体１０を一様に帯電する帯電装置と、一様に帯電した感光体表面に潜像を形成するための光走査ユニットと、形成された潜像をトナーを用いて現像する現像装置と、現像装置１５により現像された画像を転写する転写手段とを有して構成され、本発明の画像形成装置では、前記転写手段の前（転写手段の上流側）、現像装置の下流の間に、転写前露光ユニット１００を有して構成される。
転写前露光ユニット（ＰＴＬ）１００は、感光体１０ＢＫ（黒色用感光体）に対して、間隙部（ギャップ）１０１を介して設置されている。転写前ユニットは、前記した本発明の転写前露光ユニット（ＰＴＬ）が、画像形成装置本体に、取り外し可能に取り付けられる。
【００１９】
図４に示すように、発光装置として本発明の転写前露光装置１００を用い、また駆動装置１００−２を用いている。ここで、転写前露光装置１００は感光体に対して、ギャップ１０１を１ｍｍ以下とする。前記転写露光装置１００の近接部の材料は、高抵抗の材料、あるいは高誘電率（高ε）の材料は除外される。これは感光体１０の帯電などにより発光装置１００−１自身がチャージアップを少なくし、放電による画像チリなどを防ぐためである。
なお、転写前露光装置１００は堅固に取り付けられる。また感光体１０などはユーザーメンテナンス品とできるため、エンドユーザーの交換性を重視することができる。本発明に用いられる除電ユニットとして、転写前露光装置１００は寿命も長く、非ユーザーメンテナンス品を用いる事が望ましく、取り付けも強固に行うことができる。
【００２０】
［本発明の画像形成装置における除電とチリとの関係］
次に、本発明の転写前露光ユニットを有する画像形成装置と、従来の装置との、除電と転写チリについて、図５を用いて説明する。
図５は、帯電（一様帯電）から、光書込（光走査）、現像、１次転写、除電の各工程を有する本発明と従来の装置における工程での転写前露光（ＰＴＬ）工程を説明するための図である。
図５（ａ）は除電（転写前露光）が無い状態を示すグラフであり、ポテンシャル井戸Δの電位は高めに持続し、潜像には電位ポテンシャルによるトナーの押し込み電界が発生している。この（ａ）は転写前露光ユニット（ＰＴＬ）を使用しない場合であり、地肌電位（Ｖｄ）と書込み電位（ＶＬ）の差Δは大きい。
図５（ｂ）は従来の弱光量の転写前露光（ＰＴＬ）ユニットを用いた場合を示す。この場合、例えば、ＢＫトナー（黒色トナー）を用いた場合を例にすると、転写前露光ユニットの露光光をトナーが吸収し、かつ転写前露光（ＰＴＬ）ユニットの光は不透過である（すなわち遮光する）。よって、転写前露光（ＰＴＬ）ユニットによる転写前露光を行っても地肌部の電位は下がらない。これにより、トナーの無い地肌部位の電位が下がるが、トナーが存在している感光体の地肌部位の電位は下がらず、転写チリを推進する電界が生じる。この（ｂ）はＶｄ部を僅かに下げるが、あまり効果的ではない。
【００２１】
図５（ｃ）は強い光量の転写前露光ユニットを使った場合を示す図であり、ただしこの図では低密度（低露光強度）光を用い、これを長時間照射する場合を示したものである。この図に示すようなトナーに遮光されるような低密度光の使用では、ポテンシャル井戸Δの電位は逆転するため、チリトナーが生じ、またトナーのない部分では露光光により感光体が所定値を超えて露光されることにより、感光体に残留電位が溜まり、残像を生じることとなる。また長時間行うと、内部に残留電位がたまりやすくなるので、強い強度の光照射を長時間行うと、残像が発生しやすい。
図５（ｄ）は本発明の転写前露光（ＰＴＬ）ユニットを用いて正常な転写前露光工程を行った場合を示す図である。この（ｄ）は本発明で用いられる転写前露光ユニット（ＰＴＬ）を用いた結果を示し、強力なＰＴＬを短時間照射すること（高強度の光を用いて短時間に露光する）によって効果を得ることが判る。
この内部電荷の消滅では、規定される光の量は、
積分光量：∫（（光量＊時間）光束）ｄｔで示される。
【００２２】
この図に示すように、高強度の光を短時間に照射した場合（１０ｍｓ程度で例えば定格電流の１桁多いオーバードライブ駆動の条件で光源を光らせる場合）、トナー層中を転写前露光光が透過し、トナー下の感光体まで光がとどくことによって感光体の電位を下げる。重要な点は、除電光量は受けた光量の前記した積分（積分光量の式）で効くことである。このため、一気にトナーが存在する感光体の電位も地肌電位も同じに下げるように、強い光量が短時間で照射される本発明の発光手段の制御方法が有効であることが判る。
このように、本発明の発光手段の制御方法は、トナー層を透過できるほどの強い光量の光を、積分光量を満たしながら、しかも間隙的に短時間で照射することにより、現像後におけるトナー上の電位とトナーの存在していない感光体表面の電位との差Δ値をほぼ０となるようにし、このΔ値は１次転写電位と同程度の電位かそれより低いので、感光体上に残像を形成しにくくすることができる。
このように本発明では、感光体の周りに、現像装置を上流側に、一次転写装置を下流側に有する電子写真方式の画像形成装置用の、複数の発光源を前記感光体の回転方向に複数列配置した発光部と前記発光部を制御する制御手段とを有して構成されている転写前露光（ＰＴＬ）ユニットを有する画像形成装置により、転写前露光（ＰＴＬ）ユニットの前記した制御が行なわれることによって図５（ｄ）に示すような転写前露光が行われる。
【００２３】
本発明では、近年のトナーの付着量が低下した現像条件によりトナー量の改善がなされ、トナー下の感光体に漏れる電流も増えて、転写チリを増加させずに、除電を終えることが可能である。
従来の露光方法では、単に、大光量のＬＥＤを用い、しかも感光体の表面全体に照射するユニットは、コストが膨大にかかってしまうが、本発明では、光源として複数のＬＥＤを複数列にして用い、各列のＬＥＤの点灯時間と消灯時間との比（ｄｕｔｙ比）を適宜設定して駆動させ、ＬＥＤの熱衝撃による劣化を防止している。このように本発明では、この点灯の際にＬＥＤの高負荷駆動（オーバードライブ）を行い、その照射光を転写前露光光として無駄なく用いるように、工夫している。
従来の転写前露光（ＰＴＬ）法では、ＬＥＤを含む点光源では、照射時に照射対象を露光する場合、弱光量の部分が存在することが問題である。これは、拡散キャップにより照射角度を広げても、中心の光量（すなわち最短距離ｇ：ギャップを介しての照射光量）が所定光量に満たないと意味がなくなること、また、画像形成装置などの回転感光体に、低光量の光が現像工程あるいは走査工程中に照射されると、画像が乱れてしまうことにあった。具体的には、本発明の制御方法により、所定光量を超える光を短時間に現像工程後で、転写前に照射することにより、１次転写時のスムーズな転写の移行と、チリトナーの防止と、除電時の残留電位の減少とが、一挙に可能となった。
【００２４】
次に図６により、本発明の転写前露光ユニットを有する画像形成装置と、従来の画像形成装置との効果の相違点について説明する。
図６（Ａ）は転写前露光（ＰＴＬ）ユニットの光量と転写チリとの関係を従来のものと比較した図であり、縦軸は転写チリのランクであり、高いほど転写チリが少ない（たとえばチリ量を顕微鏡で拡大してチリサイズのドットをμｍ2当たりのチリ個数をカウントする。そのカウント数が小さいほど、ランクが高い）ことを示している。（Ｂ）は除電光量と転写率との関係を従来のものと比較した図であり、（Ｃ）は、除電光量と逆転写量との関係を従来のものと比較した図である。（Ｂ）、（Ｃ）の縦軸は［％］である。（Ｂ）の転写率は多いほど効率的であることを示している。また（Ｃ）は、逆転写量が多いほど非効率的になり、画質もかなり悪化することを示している。いずれの図も実線は本発明で用いたＰＴＬであり、点線は従来のものを示す。図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、従来のＰＴＬに対してＰＴＬの光量を上げていくと、逆転写率が下がることが示される。（Ｂ）、（Ｃ）は、たとえば天秤を用いてその量（重量（ｇ））を測定することができる。
以上、転写ちりを防止しつつ、感光体の除電を行い、結果として、逆転写などの量を減らすことができる。
【００２５】
図７（Ａ）〜（Ｃ）は本発明で用いられる転写前露光ユニットでの露光時間と光量との関係を説明するための模式図である。また（Ｄ）は本発明のＰＴＬにおいて感光体面の走査方向を示す図である。図１（Ｂ）に示すように、各ＬＥＤ１１１は、次の行に対していわゆる千鳥足状に配列している。そして各行は、斜めに配列されている。転写前露光ユニットは、列毎に前記したようにオーバードライブ駆動により各列の光源のＬＥＤ１１１（サブ発光装置）が、たとえば感光体の回転方向順に点灯してトナー像が存在する転写前の感光体面上に露光される。
この露光の状態は以下に説明する図６（Ｃ）に示すように、サブ発光装置毎に間隙的に発光することにより、図６（Ｄ）に示すように、感光体面上を照射して転写前露光が行われる。斜めに配列された各行のＬＥＤ１１１は強い照射強度の光照射により、感光体面でトナーが存在している部分（画像部分）でもトナーを透過して感光体面に光が到着することができる。これによってトナー表面もトナー像の部分の感光体面もほぼ電位が同じになる。また画像の存在しない感光体面でも強い光が照射されるが、短時間であり、光照射による感光体のダメージも少なくて済む。
上記したように、サブ発光装置は次の列のものと斜めに位置している。このようにすると感光体面を連続的に照射できるとともに、各光源の密度が列に左右されずにほぼ一定と出来、感光体への光照射強度が等しいものとすることができ、また上流方向に散乱光などが前の列に対して千鳥状に配置されているが後ろの列に対しては連続的になっているので後方向には、直接光も、また散乱光も照射されにくい構造となっている。
【００２６】
図７（Ａ）は、従来のＰＴＬの光量の特性曲線と時間との関係を示す図であり、図７（Ｂ）は、従来のＰＴＬに比べて、強光度のＬＥＤの光量の特性曲線を示す。図７（Ｂ）は絶対値も大きいが、裾野も広いブロードな特性曲線を有している光源の特性曲線である。この特性曲線に示すように、特性曲線の裾野の部分に弱光部が残っている。
本発明では、図７（Ｃ）に示すように、例えば３列のサブ発光装置があるとし、各列毎に、ほぼ一定以上の強度を得ることができるようにされている構成とすることができる。なお、図７（Ｃ）では、拡散型ＬＥＤを使った例を示す。以上により、感光体上では、素早く大きい光量を受ける事により、転写前露光により、感光体面もトナー表面も短時間高強度露光が達成される。
【００２７】
［その他の実施形態例］
図８は、本発明で用いる転写前露光ユニットの光源部分の他の例を示す図であり、セード１３０’をより好ましく簡易化したものである。
各ＬＥＤにおいて、上流側に光を漏らさないように遮蔽物１３０を配置した。この遮蔽物はシート状の遮光材料を用いて得られる。このような遮蔽物であるセード１３０の構成を追加することにより、転写前露光装置の構造が簡単になるので好ましい。
本実施形態は転写前露光ユニットの光源が異なる形状を有する以外は、前記した実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００２８】
［画像形成装置のＰＴＬユニット以外の部位］
次に転写前露光ユニット（ＰＴＬ）１００以外の画像形成装置について、説明する。  画像形成装置として、フルカラー画像形成装置を例にして説明する。図９または１０に示すように、当該フルカラー画像形成装置は、像担持体ユニットであるところの４色分の作像装置１２Ｙ（イエロー色用作像装置）、１２Ｃ（シアン色用作像装置）、１２Ｍ（マゼンダ色作像装置）、１２Ｋ（黒色作像装置）が、対応する画像形成ステーションに着脱自在に有して構成されている。このような画像形成装置では、レーザー光を照射可能な露光手段としての光学ユニット２０、中間転写体ユニット３０、給被転写体ユニット４０、及び定着ユニット５０等を備えている。
各作像装置１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋの構造は同一であり、それぞれ像担持体としての感光体ドラム１０、これに作用するプロセス手段として、感光体ドラムを帯電する帯電装置１３、感光体ドラムに残留した現像剤等を除去するクリーニング装置１４が一体的に構成されている。これに感光体ドラム１２に形成された潜像を現像する現像装置１５が連結する構成になっている。また、各作像装置は、後述する開閉式面板の開閉方向（感光体の回転軸方向）に、画像形成装置本体に対して着脱自在な構成になっている。
【００２９】
中間転写体ユニット３０は、転写媒体（中間転写体）としての転写ベルト３１、該転写ベルト３１を回転可能に支持する４つのローラ３２、３３、３４−１および３４−２、各感光体ドラム１２に形成されたトナー像を転写ベルト３１に転写する一次転写ローラ３５、及び転写ベルト３１上に転写されたトナー像を更に記録被転写体Ｐに転写する二次転写ローラ３６を備えている。
給被転写体ユニット４０は、給被転写体カセット４１或いは手差し給被転写体トレイ４２から記録被転写体Ｐを二次転写領域に搬送する給被転写体ローラ４３、レジストローラ４４等を備えている。
定着ユニット５０は、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２を備え、記録被転写体Ｐ上のトナー像に熱と圧を加えることで定着を行う。
上記構成において、まず１色目であるイエローの作像装置１２Ｙにおいて、感光体ドラム１０が帯電装置１３によって一様に帯電された後、光学ユニット２０から照射された走査光（たとえばレーザー光）Ｌによって潜像が現像装置１５によって現像されてトナー像が形成される。
【００３０】
感光体ドラム１０上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ３５の作用によって転写ベルト３１上に転写される。一次転写が終了した感光体ドラム１０はクリーニング装置１４（図１０ではクリーニングブレード使用）によってクリーニングされ、次の画像形成に備える。クリーニング装置１４によって回収された残留トナーは、作像装置の取り出し方向（感光体ドラム１０の回転軸方向）に設置された廃トナー回収ボトル１６０に貯蔵される。
廃トナー回収ボトル１６０が満杯になると交換できるように、画像形成装置本体に対し着脱自在になっている。
同様の画像形成工程がＣ、Ｍ、Ｋ用の各作像装置１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋにおいても行われて各色のトナー像が形成され、先に形成されたトナー像に順次重ねて転写される。
一方、記録被転写体Ｐが給被転写体カセット４１、又は手差し給被転写体トレイ４２によって二次転写領域に搬送され、二次転写ローラ３６の作用によって転写ベルト３１上に形成されたトナー像が前記記録被転写体Ｐに転写される。トナー像を転写された記録被転写体Ｐは定着ユニット５０に搬送され、該定着ユニット５０の定着ローラ５１と加圧ローラ５２のニップ部にてトナー像が定着され、排被転写体ローラ５５によって排被転写体トレイ５６に排被転写体される。
各作像装置１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋに新しいトナーを供給するために、トナーボトル５７Ｙ、５７Ｃ、５７Ｍ、５７Ｋを回転させ、パイプを通してトナーが搬送される。
【００３１】
続いて一次転写部について説明する。
まず、感光体１０ＢＫは黒色（Ｂｋ色）の感光体であり、波長７６０ｎｍあたりに最高感度を持つフタロシアニン系有機感光体である。この感光体は、Ａｌ柱管などの導体の柱管上に、ＵＬ層（Under Layer：下引層）、ＣＧＬ層（Charge Generation Layer：電荷生成層）、ＣＴＬ層（Charge Transfer Layer：電荷輸送層、ドープＰＣ材など）、表面保護層（フッソ系保護層など）で構成されている。
一次転写ローラ３６は中抵抗領域の材質で被覆した回動ローラで、ここでは連れ回りに回動する。なお、中抵抗領域とは、上記した回動ローラを片側１ｋｇで平面金属板に押圧してバイアス１ｋＶを軸心−金属板間に与えた場合に、抵抗として１０6〜１０9Ωである事を言う。軸の材質は一般的なローラと同様である。被覆部については、ウレタンやＥＰＤＭ（Ethylene-Propylene-Dien-Terpolymer）などにイオン系導電剤（リチウムイオンやナトリウムイオン）やカーボンブラックなどを配合して抵抗を調節する。
【００３２】
また一次転写ローラの表面硬度はアスカＣ硬度で１５〜７０度に調整されている。表層にさらに別樹脂材（フッ素樹脂：商品名テフロン（登録商標）など）で被覆し、長期のトナーフィルミングなどの影響を除いている。なお、接離機構を有してもよいが、その詳細についての説明は略する。  中間転写体３１については、ポリイミドまたはＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオリド）・ＰＣ（ポリカーボネート）・ＥＴＦＥ（エチレン−テトラフロロエチレン共重合体）などによる無端ベルト体である。単層あるいは複層のどちらも使用可能である。また、内部にゴム層を持たせても良い。この抵抗は導電材やカーボンブラックにより調節され、転写ローラ同様に中抵抗領域の仕様となる。なお、このベルト材の抵抗値の計測は、ダイヤインスツルメンツ社製のハイレスタＵＰとその標準プローブＵＰＳなどを用いることにより計測される。
現像装置１５において、上のローラは現像ローラであり、下ローラは供給オーガ（螺旋錘）または逆搬送オーガである。
【符号の説明】
【００３３】
１０（１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｂｋ）  感光体、１１  回収コイル、１２  作像装置（１２Ｙ  Ｙ色用作像装置、１２Ｃ  シアン色用作像装置、１２Ｍ  マゼンタ色用作像装置、１２ＢＫ  黒色用作像装置）、１３  帯電手段（帯電ローラ）、１４  クリーニング装置（クリーニングブレード）、１５  現像装置、１６  潤滑塗布手段（潤滑塗布ブラシ）、１８  中間転写ベルトのクリーナー、２０  光学ユニット（走査手段）、２１  前クリーニング除電ランプ（ＰＣＬ：Pre-Cleaning Lamp）、２２  中間転写ベルトの除電手段、３１  中間転写体（転写ベルト）、３２  二次転写駆動ローラ、３３  二次転写対向ローラ、３４−１、３４−２  テンションローラ、３５  一次転写ローラ、３６  二次転写ローラ、４１  給被転写体カセット、４２  手差し給被転写体トレイ、４３  給被転写体ローラ、４４  レジストローラ、５０  定着ユニット、５１  定着ローラ、５２  加圧ローラ、５５  排被転写体ローラ、５６  排被転写体トレイ、５７（５７Ｙ、５７Ｃ、５７Ｍ、５７ＢＫ）  トナーボトル、１００  転写前露光装置、１００−１、１００−２、１０１  間隙（ギャップ）、１１０  基板、１１１  発光素子（発光源）、１１２  フレーム、１１３、１３０、１３０’  セード、１６０  廃トナー回収ボトル、Ｌ  走査光
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３４】
【特許文献１】特開平０８−１３７１６５号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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