(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光体と、
互いに共通の電源から帯電電圧を印加され、それぞれ対応する感光体を帯電する複数の帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された後の前記複数の感光体の表面に、第一のレーザパワーで露光して非画像部電位を形成し、第一のレーザパワーより強い第二のレーザパワーで露光して画像部電位を形成する露光手段と、
互いに共通の電源から現像電圧を印加され、それぞれ対応する感光体に対して、前記画像部電位が形成された領域に現像剤を付着させて現像剤像を形成する複数の現像手段と、
前記複数の帯電手段に共通して印加される帯電電圧の大きさ及び前記露光手段のレーザパワーの出力を制御する制御手段と、
前記複数の感光体のそれぞれの感光層の膜厚を取得する取得手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記複数の帯電手段に共通して印加する前記帯電電圧の大きさを、前記取得手段により取得された複数の膜厚のうち最も厚い膜厚に応じて設定し、帯電された後の各感光体の表面電位に応じて、各感光体に対する前記第一のレーザパワーの出力を感光体ごとに個々に制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、帯電された後の各感光体の表面電位に応じて、各感光体に対する前記第二のレーザパワーの出力を感光体ごとに個々に制御する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第一のレーザパワー及び第二のレーザパワーの出力値は、前記感光体の感光層の膜厚に基づいて、感光体ごとに個別に算出されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第一のレーザパワー及び第二のレーザパワーの出力値は、前記感光体の感光層の膜厚に加えて、さらに感光層の感度特性に基づいて、感光体ごとに個別に算出されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第一のレーザパワー及び第二のレーザパワーの出力値は、さらに、前記感光体の感光層の被露光量に基づいて、個別に算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。
【請求項６】
前記被露光量は、形成される画像のピクセル数に基づいて算出されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記取得手段は、感光層の初期膜厚と、前記感光体の使用頻度に基づいて算出される膜厚変化量と、に基づいて感光層の膜厚を算出することを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記感光体の使用頻度は、画像形成回数、前記感光体の総回転数、前記帯電手段に対する帯電電圧の印加時間の少なくとも一つに基づいて算出されることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
それぞれ対応する感光体をクリーニングする複数のクリーニング手段を更に備え、
前記帯電手段、前記現像手段、前記クリーニング手段のうち少なくとも一つと、前記感光体と、が、対応する構成ごとにプロセスカートリッジとして一体に構成され、それぞれ画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
対応する感光体の感光層の初期膜厚、感度特性、使用頻度のいずれかを少なくとも含む情報を記憶する複数の記憶手段を更に備え、
前記複数の記憶手段が、対応する前記プロセスカートリッジにそれぞれ一体に構成されていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記取得手段により取得された複数の膜厚のうち最も厚い膜厚が大きいほど、前記制御
手段は前記帯電電圧の絶対値を大きくすることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタなどの電子写真方式を利用した画像形成装置では、低オゾン、低電力などの利点から、接触帯電装置、即ち、感光体に当接させた帯電部材に電圧を印加して感光体の帯電を行う方式の装置が実用化されている。特に、帯電部材として帯電ローラを用いたローラ帯電方式の装置は、帯電安定性の点から好ましく、広く用いられている。ローラ帯電方式の接触帯電装置では、帯電ローラに対してある一定以上の電圧（帯電開始電圧Ｖｔｈ）を印加したとき、感光体の表面電位は上昇を開始し、それ以降は、印加電圧に対して傾き１の線形に感光体表面電位が増加する。つまり、電子写真に必要とされる感光体表面電位（Ｖｄ）を得るためには、Ｖｄ＋ＶｔｈなるＤＣ電圧を帯電部材に印加することが必要である。
ここでＤＣ帯電方式においては、感光体の表面電位の均一性を高める方法として、次のような方法が提案されている（特許文献１）。即ち、一旦、一次帯電装置により画像形成に必要な非画像部電位（Ｖｄ）以上の電位に帯電させ、この一次帯電後でかつ現像前の位置に配置した露光装置（後露光装置）を弱発光させて感光体電位を露光し、表面電位を減衰（降下）させる電位制御方法である。こうすることにより、目標とする非画像部電位（Ｖｄ）を得ることができる。
一方、ＤＣ帯電方式では、帯電開始電圧Ｖｔｈは、感光体の感光層膜厚に依存し変化するため、感光体の削れにより、感光体膜厚が減少すると、非画像部電位（Ｖｄ）が上昇してしまう。そこで、通紙枚数、感光体の回転数、帯電電圧印加時間のいずれかの情報から、感光体膜厚を算出し、露光量を制御することで潜像電位設定を一定にする方法が提案されている（特許文献２）。この方法によれば、算出された感光体膜厚に応じて、画像部電位（Ｖｌ）を形成する最大光量と、非画像部電位（Ｖｄ）を形成する最小光量の範囲を変更することで、画像濃度、ライン幅、階調性を安定して再現することができる。
上記技術によれば、複数の感光体を有するカラー画像形成装置において、各々の感光体に対する非画像部露光量を感光体膜厚に基づいて制御することで、各々の帯電ローラに印加する電圧値を共通にした場合でも、一定の非画像部電位（Ｖｄ）を得ることができる。更には、画像部電位（Ｖｌ）を形成する画像部露光量も同時に感光体膜厚に基づいて制御することで、複数の感光体に対する帯電電圧と、各々の感光体上の静電潜像を現像するための現像装置に印加する現像電圧を共通化することができる。これにより、装置の小型化、低コスト化を行うことが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１７１２６０号公報
【特許文献２】特開２００２−２９６８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＤＣ帯電方式を用い、表面を帯電した感光体に対して非画像部露光（バックグラウンド露光）することで非画像部電位（Ｖｄ）を形成する画像形成装置においては次のような課題があった。すなわち、最適化されていないバックグラウンド露光量で、感光ドラムの長期使用にわたって露光を繰り返されると、感光体の感度が大きく変化し、画像濃度の低下等の画像不良が発生する恐れがあった。一定の帯電電圧で表面を帯電した感光ドラムは、使用にともない膜厚が減少することで、一次帯電電位が上昇する。そして
、非画像部電位（Ｖｄ）を一定に維持するために、バックグラウンド露光量を増加させる制御を行う。この場合、感光ドラム使用初期状態に比べ、長期使用後のバックグラウンド露光量は非常に大きくなってしまう。
このとき、感光ドラムの光疲労による感度の低下を抑制するためには、必要最低限のバックグラウンド露光量に抑えることが望ましい。即ち、必要最低限の帯電電圧に調整することが望ましい。但し、複数の感光ドラムを有するカラー画像形成装置においては、感光ドラムの膜厚に応じて、異なる帯電電圧を印加する場合、各々の感光ドラムの電圧回路が必要になり、装置の小型化、低コスト化に対して、改善の余地があった。つまり、カラー画像形成装置においては、複数の膜厚の異なる感光ドラムに対して、必要最低限の共通の帯電電圧を印加後、感光ドラムの膜厚に応じたバックグラウンド露光を行うことで、複数の感光ドラムの非画像部電位（Ｖｄ）を一定に揃えることができる。
【０００５】
本発明の目的は、感光体の感度低下を抑制しつつ、安定した感光体表面電位の形成が可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、
複数の感光体と、
互いに共通の電源から帯電電圧を印加され、それぞれ対応する感光体を帯電する複数の帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された後の前記複数の感光体の表面に、第一のレーザパワーで露光して非画像部電位を形成し、第一のレーザパワーより強い第二のレーザパワーで露光して画像部電位を形成する露光手段と、
互いに共通の電源から現像電圧を印加され、それぞれ対応する感光体に対して、前記画像部電位が形成された領域に現像剤を付着させて現像剤像を形成する複数の現像手段と、
前記複数の帯電手段に共通して印加される帯電電圧の大きさ及び前記露光手段のレーザパワーの出力を制御する制御手段と、
前記複数の感光体のそれぞれの感光層の膜厚を取得する取得手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記複数の帯電手段に共通して印加する前記帯電電圧の大きさを、前記取得手段により取得された複数の膜厚のうち最も厚い膜厚に応じて設定し、帯電された後の各感光体の表面電位に応じて、各感光体に対する前記第一のレーザパワーの出力を感光体ごとに個々に制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように、本発明によれば、感光体の感度低下を抑制しつつ、安定した感光体表面電位の形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１における制御を説明するフローチャート
【図２】本発明の実施例に係る画像形成装置の概略断面図
【図３】本発明の実施例における潜像設定の説明図
【図４】本発明の実施例における電源配線を説明する図
【図５】感光ドラムの感光層膜厚とＥ−Ｖ曲線の関係を説明するグラフ
【図６】感光ドラムの使用情報に基づく電位推移を説明する図
【図７】本発明の実施例におけるレーザパワーＥ１、Ｅ２の算出方法を説明する図
【図８】帯電バイアス電圧と現像バイアス電圧を出力する電源回路を説明する概略図
【図９】本発明の実施例２における制御を説明するフローチャート
【図１０】感光ドラムの感光層感度とＥ−Ｖ曲線の関係を説明するグラフ
【図１１】レーザパワー制御系統に関するブロック図
【図１２】感光ドラムの感光層膜厚とＥ−Ｖ曲線の関係を説明するグラフ
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１０】
（実施例１）
（１−１）画像形成装置の全体的な概略構成の説明
図２は、本発明の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。本発明の実施例に係る画像形成装置１は、電子写真プロセスを用いたレーザービームプリンタである。プリンタ制御部（以下、制御部）１００は、インターフェース２０１を介してプリンタコントローラ（外部ホスト装置）２００が接続されている。画像形成装置１は、プリンタコントローラ（以下、コントローラ）２００から入力された画像データ（電気的な画像情報）に対応した画像を、記録媒体である用紙Ｐに形成して画像形成物を出力する。制御部１００は、画像形成装置の動作を制御する手段であり、コントローラ２００と各種の電気的情報信号の授受をする。また、各種のプロセス機器やセンサから入力する電気的情報信号の処理、各種のプロセス機器への指令信号の処理、所定のイニシャルシーケンス制御、所定の作像シーケンス制御を司る。コントローラ２００は、ホストコンピュータ、ネットワーク、イメージリーダ、ファクシミリ等である。記録材Ｐは記録紙、ＯＨＰシート、葉書、封筒、ラベル等である。
【００１１】
図２に示した画像形成装置１は、４つの画像形成ユニット（プロセスカートリッジ）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが横方向（略水平方向）に一定の間隔を置いて並列配置された所謂タンデム型で構成されている。プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各符号における添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、収容する現像剤（形成するトナー像）の色が異なることを示すものであり（Ｙはイエロー、Ｍはマゼンタ、Ｃはシアン、Ｋはブラック）、構成は互いに同じである。したがって、以下の説明では、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ及びこれに含まれる構成や対応する構成における符号について、特に色の違いを区別して説明する必要がない場合には、適宜添え字を省略することとする。
【００１２】
各プロセスカートリッジ１０Ｙ〜１０Ｋは、それぞれ、感光ドラム１１Ｙ〜１１Ｋ、帯電ローラ１２Ｙ〜１２Ｋ、現像ローラ１３Ｙ〜１３Ｋ、現像ブレード１５Ｙ〜１５Ｋ、ドラムクリーナ１４Ｙ〜１４Ｋが一体として構成されている。帯電ローラ１２は、像担持体としての感光ドラム１１の表面を所定電位で一様に帯電する帯電手段である。現像ローラ１３は、非磁性一成分トナー（マイナス帯電特性）を担持搬送し、感光ドラム１１上に形成された静電潜像を現像剤像（トナー像）に現像するための現像手段である。現像ブレード１５は、現像ローラ上のトナー層を均一化するためのものである。ドラムクリーナ１４は、転写後の感光ドラム１１表面を清掃するためのものである。感光ドラム１１は不図示の駆動手段によって、図中の矢印方向に１２０（ｍｍ／ｓｅｃ）の表面移動速度で回転駆動される。ここで、感光ドラム１１とは、アルミ素管上に、電荷発生層、電荷輸送層、表面層を順次積層して形成されている。本実施例では、電荷発生層、電荷輸送層、表面層を合わせて感光層として説明する。
【００１３】
ここで、各プロセスカートリッジ１０Ｙ〜１０Ｋは、それぞれの現像容器１６Ｙ〜１６Ｋに収納されたトナーを除いて、略同様に構成されている。そして、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、それぞれがイエロー（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。また、各プロセスカートリッジ１０Ｙ〜１０Ｋは、画像形成装置１本体に対して着脱可能に構成されている。例えば、現像容器１６内のトナーが消費された場合には、各プロセスカートリッジ１０Ｙ〜１０Ｋ毎に交換することができるように構成されている。
【００１４】
各プロセスカートリッジ１０Ｙ〜１０Ｋには、それぞれ記憶手段としてメモリ１７Ｙ〜１７Ｋを設けている。メモリ１７としては、例えば、接触不揮発性メモリ、非接触不揮発性メモリ、電源を有する揮発性メモリなど、任意の形態を用いることができる。本実施例では、記憶手段として非接触不揮発性メモリ１７がプロセスカートリッジに搭載されている。非接触不揮発性メモリ１７は、メモリ側の情報伝達手段であるアンテナ（図示せず）を有し、無線で画像形成装置本体１側の制御部１００と通信することで、情報の読み出し及び書き込みが可能である。即ち、制御部１００は装置本体側の情報伝達手段、メモリ１７に対する情報の読み書き手段の機能を備えている。このメモリ１７には、新品時の感光ドラムに関する情報が記憶される。例えば、新品時の感光層膜厚（初期感光層膜厚）や、新品時の感度（初期感度）等である。これらの情報は、製造時に記憶される。また、感光ドラムの使用に伴い変化する感光体の情報（感光層膜厚及び感度の変化量に関する情報）を、随時書き込み及び読み出しが可能である。
【００１５】
現像手段としての現像ローラ１３は、芯金と、芯金周りに同心一体に形成された導電性弾性体層とを有し、感光ドラム１１に対してほぼ並行に配置される。現像ブレード１５は、ＳＵＳ製の金属薄板で構成されており、現像ローラ１３に所定の押圧力にて自由端が当接している。現像ローラ１３は、摩擦によって負極性に帯電されたトナーを感光ドラムと対向する現像位置に担持搬送する。現像ローラ１３は、感光ドラム１１に対して不図示の接離機構によって当接／離間状態をとり得る構成となっている。現像ローラ１３は、画像形成工程時には、感光ドラム１１に当接し、現像ローラ１３の芯金に対して現像バイアス電圧として約−３００ＶのＤＣバイアス電圧が印加される。
【００１６】
本実施例の画像形成装置１では、露光系として、プロセスカートリッジ１０Ｙ〜１０Ｋのそれぞれに配設された感光ドラム１１を露光するレーザ露光ユニット２０が設けられている。レーザ露光ユニット２０には、コントローラ２００からインターフェース２０１を介して制御部１００に入力し画像処理された画像情報の時系列電気デジタル画素信号が入力される。レーザ露光ユニット２０は、入力された時系列電気デジタル画素信号に対応して変調したレーザ光を出力するレーザ出力部、回転多面鏡（ポリゴンミラー）、ｆθレンズ、反射鏡等を有しており、レーザ光Ｌで感光ドラム１１表面を主走査露光する。この主走査露光と、感光ドラム１１の回転による副走査により、画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【００１７】
ここで、接触型の帯電手段としての帯電ローラ１２は、芯金と、芯金周りに同心一体に形成された導電性弾性体層とを有し、感光ドラム１１に対してほぼ並行に配列され、かつ導電性弾性体層の弾性に抗して所定の押圧力で当接している。芯金の両端部は回転可能に軸受け支持されており、帯電ローラ１２は感光ドラム１１の回転に従動して回転する。本実施例においては、帯電ローラ１２の芯金に対して、帯電バイアス電圧が印加される。
【００１８】
一方、本実施例の画像形成装置１では、各プロセスカートリッジ１０Ｙ〜１０Ｋの感光ドラム１１に当接するように、第二の像担持体である中間転写ベルト３０が配置されている。中間転写ベルト３０は、電気抵抗値（体積抵抗率）が１０１１〜１０１６（Ω・ｃｍ
）程度の厚さ１００〜２００μｍの無端状に形成した樹脂フィルムを用いている。中間転写ベルト３０の材料として、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ナイロン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）等を用いることができる。また、中間転写ベルト３０は、駆動ローラ３４、２次転写対向ローラ３３とで張架され、２次転写対向ローラ３３が不図示のモーターにより回転することにより、プロセス速度で循環駆動される。１次転写ローラ３１Ｙ〜３１Ｋは、軸上に導電性弾性層を設けたローラ状に構成され、感光ドラム１１Ｙ〜１１Ｋに対してそれぞれほぼ平行に配置され、中間転写ベルト３０を介して感光ドラム１１Ｙ〜１１Ｋにそれぞれ所定の押圧力で当接している。１次転写ローラ３１の軸には、正極性のＤＣバイアス電圧が印加されることで転写電界が形成されるように構成される。
【００１９】
各感光ドラム１１上に現像された各色トナー像は、さらに感光ドラム１１が矢印方向に回転することで、１次転写位置に送られ、１次転写ローラ３１と感光ドラム１１との間に形成された１次転写電界によって、中間転写ベルト３０上に、順次１次転写される。このとき、４色の画像は順次重畳的に中間転写ベルト３０上に転写されるので、４色のトナー像の位置は一致している。感光ドラム１１上の１次転写残トナーはドラムクリーナ１４によりクリーニングされる。
【００２０】
なお１次転写行程が常に高転写効率、低再転写率などの条件を満たし良好に行われるには、１次転写バイアス電源７０１（図４参照）から印加する正極性のバイアスを、環境やパーツの特性などを考慮した最適な値に常に制御する必要がある。本実施例では、かかる制御を不図示の制御手段で行っている。
【００２１】
ここで、本実施の形態の画像形成装置１には、用紙搬送系として、給紙側に、用紙カセット５０、ピックアップローラ５１、搬送ローラ５２、レジストローラ５３が配設されている。用紙カセット５０は、用紙Ｐを収容する。ピックアップローラ５１は、用紙カセット５０に集積された記録材である用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送する。搬送ローラ５２は、ピックアップローラ５１により繰り出された用紙Ｐを搬送する。レジストローラ５３は画像形成動作に合わせて用紙Ｐを２次転写位置に送り出す。
【００２２】
４色のトナー像が中間転写ベルト３０上に１次転写されると、中間転写ベルト３０の回転と同期を取って、レジストローラ５３部から用紙Ｐが搬送される。そして、１次転写ローラ３１と同様な構成から成る２次転写ローラ３２が用紙Ｐを介して中間転写ベルト３０に当接する。２次転写対向ローラ３３を対向電極として、２次転写ローラ３２に、２次転写バイアス電源７０２（図４参照）から正極性バイアスが印加され、中間転写ベルト３０上の４色のトナー像は、一括して用紙Ｐ上に２次転写される。２次転写残トナーは、中間転写ベルト３０に当接された不図示の帯電ブラシのバイアス印加によって、正極性の電荷を付与されるため、画像形成工程の１次転写位置にて感光ドラム１１側に転写されて、ドラムクリーナ１４によってかきとり回収される。
【００２３】
４色のトナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ローラ５４、５５によって、従来公知の定着装置６０に搬送され、用紙Ｐ上の未定着トナー像は、熱および圧力による定着処理を受けて用紙Ｐに定着される。排紙ローラ５６、５７、５８により排紙口から装置本体上面の排紙トレイ上にカラー画像形成物として、排出される。
【００２４】
（１−２）レーザ露光ユニットに関する説明
図１１を用いて、本実施例におけるレーザ露光ユニットについて説明する。図１１に、レーザパワー制御系統に関するブロック図を示す。ここで、本実施例のレーザ露光ユニット２０は、感光体表面を露光する際のレーザ出力として、第一のレーザパワー（Ｅ１）と第二のレーザパワー（Ｅ２）の２水準の出力値を切り替え出力可能に構成されている。即
ち、制御部１００には、各々のレーザパワーを個別に制御するレーザパワー制御部１０２が設けられている。コントローラ２００から送られてくる画像信号は、８ビット＝２５６階調の深さ方向をもつ多値信号（０〜２５５）であり、この信号が０のときレーザ光はオフ、２５５のとき完全オン（全点灯）、１〜２５４の間では、両者の中間の値を暫時もつものとする。本実施例では、画像処理部１０３において、シリアルな時系列デジタル信号に変換され、４×４ディザマトリックスによる面積階調と、６００ドット／インチの各ドットパルスのレーザ発光時間を制御したレーザパルス幅変調を用いて、２５６段階に制御される。また、通信部１０１は、各プロセスカートリッジのメモリ１７Ｙ〜１７Ｋに格納された、感光体膜厚及び感度に関する情報を読み出す。レーザパワー制御部１０２からは、各プロセスカートリッジの感光体の状態に応じて選択されたレーザパワー信号と、各プロセスカートリッジに対する画像データ信号が、レーザ露光ユニット２０に送られる。レーザパワー出力部２１は、レーザパワー制御部１０２から入力された選択信号に応じて、レーザパワーを切り替えて、レーザダイオード２２を発光し、ポリゴンミラーを含んだ補正光学系２３を経て、レーザ走査光Ｌとして、感光ドラム１１に照射される。
【００２５】
本実施例における、レーザパワー制御部１０２は、第一のレーザパワー（Ｅ１）と、第二のレーザパワー（Ｅ２）とを、各プロセスカートリッジに対して個別に制御する。第一のレーザパワー（Ｅ１）は、非画像領域に対して、暗部電位（非画像部電位Ｖｄ）を形成するためのレーザパワーである。第二のレーザパワー（Ｅ２）は、画像領域に対して、明部電位（画像部電位Ｖｌ）を形成するためのレーザパワーである。本実施例においては、画像形成工程において、レーザダイオード２２に所定のバイアス電流を流しておくことによって、レーザを弱発光させておき、これを第一のレーザパワー（Ｅ１）と設定する。また、画像部に対しては、電流値を加えて流すことで、第二のレーザパワー（Ｅ２）とする構成とする。また、レーザパワー制御部１０２は、後述する感光体表面電位制御に基づき、レーザダイオード２２に流す電流量を可変にすることで、レーザパワーＥ１及びＥ２を制御（調整）するものとする。
【００２６】
（１−３）潜像設定に関する説明
図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いて、本実施例における潜像設定について説明する。本実施例の感光ドラム１１は、アルミニウム製の円筒状基体と、その表面を覆うＯＰＣ（有機半導体）感光層と、によって構成されている。
【００２７】
図３（ａ）は、感光層の初期膜厚が１８（μｍ）である感光ドラム１１に対して、帯電ローラ１２に約１０４０ＶのＤＣ電圧を印加したときの、表面電位と露光レーザパワーの関係（以下、Ｅ−Ｖ曲線と称す）を示す図である。グラフの横軸は、感光体表面が受ける露光レーザパワーＥ（μＪ／ｃｍ２）を表している。この感光ドラム１１の画像部に対してレーザ露光ユニット２０が第二のレーザパワーＥ２（μＪ／ｃｍ２）にて露光することで、約１５０（Ｖ）の明部電位（Ｖｌ）を形成する。同時に、非画像部（バックグラウンド）に対しても、第一のレーザパワーＥ１（μＪ／ｃｍ２）にて露光することで、約４５０Ｖの暗部電位（Ｖｄ）を形成する。また、現像ローラには、約３００（Ｖ）のＤＣバイアス電圧が印加される。そのため、現像位置に搬送された負帯電トナーは、感光ドラム１１上の明部電位（Ｖｌ）と現像バイアス電圧（Ｖｄｃ）との電位コントラストにより、明部電位（Ｖｌ）の部分に付着して、静電潜像がトナー像として反転現像される。
【００２８】
なお、本実施例の画像形成装置１では、帯電ローラ１２による感光ドラム１１への帯電が負極性（マイナス）電荷で行なわれ、現像が負極性（マイナス）帯電されたトナーで行なわれる反転現像方式を用いている。したがって、第二のレーザパワーＥ２（μＪ／ｃｍ２）で露光された領域が画像部であり、第一のレーザパワーＥ１（μＪ／ｃｍ２）で露光された領域が非画像部である白地部（バックグラウンド）となる。
【００２９】
図３（ｂ）は、電位設定を説明する図である。明部電位（Ｖｌ）と現像バイアス電圧（Ｖｄｃ）との差である現像コントラスト（Ｖｃ）は、画像部の画像濃度および階調性を設定する要因となる。すなわち、現像コントラスト（Ｖｃ）が小さくなると、充分な画像濃度および階調性を得ることができない。そのため、現像コントラスト（Ｖｃ）は、所定値以上を確保する必要がある。本実施例では、現像コントラストＶｃ＝１５０（Ｖ）に設定する。また、現像バイアス電圧（Ｖｄｃ）と暗部電位（Ｖｄ）との差である白地部コントラスト（Ｖｂ）は、白地部でのかぶり（地肌汚れ）量を決める要因となる。すなわち、白地部コントラスト（Ｖｂ）が所定値を超えて大きくなると、逆帯電されたトナー（すなわち、プラス帯電されたトナー）が白地部に付着してかぶりとなり、画像汚れや機内汚染等を引き起こす原因となる。一方、白地部コントラスト（Ｖｂ）が所定値を超えて小さくなると、正常に帯電されたトナー（すなわち、マイナス帯電されたトナー）が白地部に現像されてしまい、かぶりとなる。そのため、白地部コントラスト（Ｖｂ）は、所定の範囲内に設定する必要がある。本実施例では、白地部コントラストＶｂ＝１５０（Ｖ）に設定する。
【００３０】
また、一次帯電電位（Ｖ０）と暗部電位（Ｖｄ）との差である暗部コントラスト（Ｖａ）は、転写メモリによるゴースト画像発生の要因となる。転写メモリは、１次転写工程において、感光ドラム上のトナー像が有る部分とない部分とで感光体への転写電流の流れ込み量が異なることで、転写後の感光体上の電位にムラが生じることが原因である。その転写後の電位ムラが、帯電工程で十分に均一にできないため、画像上にゴースト画像として現れる現象である。そのため、暗部コントラスト（Ｖａ）は所定値以上を確保する必要があるが、不要に大きく設定して、非画像部露光量Ｅ１が大きくなると、感光ドラムの感度変化や、レーザ素子の寿命の観点から望ましくない。本実施例における暗部コントラストＶａ≧５０（Ｖ）に設定する。
【００３１】
（１−４）感光体のＥ−Ｖ特性に関する説明
次に、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６（ａ）、図６（ｂ）、図１０（ａ）を用いて、感光ドラムのＥ−Ｖ曲線の変化特性に関して説明する。
【００３２】
感光ドラム１１表面の感光層は、プリント動作にともない、放電を繰り返し受けるとともに、クリーニングブレード１４や現像ローラ１３との摺擦により、表面が削られる。その結果、感光層の膜厚が減少し、表面電位特性に変化が生じる。図５（ａ）に、膜厚の異なる感光ドラムに対して、それぞれ帯電バイアス電圧を調整することで、一次帯電電位を揃えた場合の、Ｅ−Ｖ曲線を示す。膜厚減少に伴い、表面電荷密度が上昇することによって、Ｅ−Ｖ曲線の傾きが小さくなる。即ち、感光層の経時的な膜厚変化、及び、製造時の感光層膜厚（初期膜厚）によって、感光体電位は変化する。
【００３３】
また、帯電バイアス出力値を所定の値に固定した場合、上記の感光層膜厚変化に伴って、一次帯電電位が上昇する。これは、静電容量の増加に伴い、帯電ローラと感光ドラム間での放電開始電圧が小さくなることに起因するものである。図５（ｂ）は、帯電電圧を所定の値に固定し、感光層の膜厚が異なる感光ドラムを帯電した場合の、Ｅ−Ｖ曲線である。具体的には、帯電バイアス電圧の出力値を約１０４０（Ｖ）に固定し、感光層の膜厚が１８（μｍ）の感光ドラムと、感光層の膜厚が１３（μｍ）の感光ドラムのＥ−Ｖ曲線である。感光層の膜厚の変化により、一次帯電電位の上昇と、Ｅ−Ｖ曲線の傾き変化が生じる。感光層の膜厚が１８（μｍ）の時は、所望の暗部電位（Ｖｄ）及び明部電位（Ｖｌ）が得られるレーザ露光出力値は、それぞれＥ１＝０．０２３（μＪ／ｃｍ２）、Ｅ２＝０．２３（μＪ／ｃｍ２）である。この場合、一定の帯電電圧にてレーザ露光出力値を変更せずに感光層の膜厚が１３（μｍ）になるまでプリントテストを行った場合、暗部電位（Ｖｄ）及び明部電位（Ｖｌ）が、いずれも目標値からバラつき、それぞれ、Ｖｄｍ、Ｖｌｍとなってしまうことが分かる。
【００３４】
図６（ａ）は、帯電電圧を固定して、感光ドラムの使用情報に応じてレーザ露光出力値を変更しなかった場合における、Ｖｄ及びＶｌの電位推移を模式的に示した図である。感光ドラムの使用量として印刷枚数を用いている。上述したように、感光層の膜厚変化によりＥ−Ｖ曲線が変化することで、暗部電位（Ｖｄ）及び明部電位（Ｖｌ）が上昇する。その結果、白地部コントラスト（Ｖｂ´）が増大し、現像コントラスト（Ｖｃ´）が減少し、画像濃度、カブリ、ライン幅、階調性等の画像品質が低下してしまう。
【００３５】
一方、図６（ｂ）は、帯電電圧を固定して、感光ドラムの使用情報（感光層の膜厚の変化）に応じて、レーザ露光量Ｅ１及びＥ２を変更した場合における、Ｖｄ及びＶｌの電位の変化を模式的に示した図である。この場合は、図５（ｂ）のように、感光層膜厚が１３（μｍ）になったときには、レーザ露光出力値を、それぞれＥ１＝０．０５（μＪ／ｃｍ２）、Ｅ２＝０．３２（μＪ／ｃｍ２）にする。こうすることで、感光層の膜厚が１８（μｍ）の時と同様に、所望の暗部電位Ｖｄ＝４５０（Ｖ）及び明部電位Ｖｌ＝１５０（Ｖ）を得ることができる。このように、感光体の膜厚情報に基づいて、レーザ露光量Ｅ１及びＥ２を制御することで、寿命を通して安定した暗部電位（Ｖｄ）及び明部電位（Ｖｌ）を維持することが可能になる。但し、この場合は、感光層の膜厚変化によりＥ−Ｖ曲線が変化することで、一次帯電電位Ｖ０が上昇するため、必要以上の暗部コントラスト（Ｖａ´）が形成されることになる。
【００３６】
また、感光ドラムのＥ−Ｖ曲線の変化要因として、感光層の感度バラつきがある。これは、製造条件、材料等に起因するものであり、感光ドラム個々の特性である。図１０（ａ）は、感度の異なる膜厚が１３（μｍ）の感光ドラムを所定の一次帯電電位に帯電した場合のＥ−Ｖ曲線である。図１０（ａ）のように、感光層の感度は、Ｅ−Ｖ曲線の傾きに影響する。この場合も、感度の高い感光ドラムを想定して、レーザ露光出力値Ｅ１及びＥ２を設定した場合、感度の低いドラムに対しては、目標とする暗部電位（Ｖｄ）及び明部電位（Ｖｌ）が得られず、各々、Ｖｄｋ、Ｖｌｋとなってしまう。この感光層感度が、レーザ露光量Ｅ１及びＥ２に及ぼす影響度合いは、同じとは限らない。この膜厚に関係しない、製造、材料の特性に応じた感光層の感度特性に関する情報は、感光層感度に関する情報ｋ１及びｋ２として、製造時にメモリ１７に記憶される。すなわち、ｋ１は、レーザ露光量Ｅ１に及ぼす感光層感度の影響度、ｋ２は、レーザ露光量Ｅ２に及ぼす感光層感度の影響度をそれぞれ表している。
【００３７】
（１−５）高圧電源回路に関する概略構成の説明
図４は、本実施例における電源部（帯電バイアス電源６０２及び現像バイアス電源６０１）６００と各プロセスカートリッジとの接続について説明する配線図である。図４に示したように、プロセスカートリッジ１０Ｙ〜１０Ｋの帯電ローラ１２Ｙ〜１２Ｋには、共通の帯電バイアス電源６０２が接続されている。すなわち、帯電ローラ１２Ｙ〜１２Ｋへは同一の帯電バイアス電圧が印加されるように構成されている。また同様に、プロセスカートリッジ１０Ｙ〜１０Ｋの現像ローラ１３Ｙ〜１３Ｋには、共通の現像バイアス電源６０１が接続されている。この場合も、現像ローラ１３Ｙ〜１３Ｋへは同一値の現像バイアス電圧が印加されるように構成されている。更に、本実施例においては、図８に示すように、帯電バイアス電源６０２と現像バイアス電源６０１は回路を共有した、分圧回路で構成している。即ち、帯電バイアス電圧のＤＣ電圧値と現像バイアス電圧のＤＣ電圧値の差分を固定する構成になっている。図８は、本実施例における帯電バイアス電圧と現像バイアス電圧を出力する電源回路を説明する概略図である。このように、本実施の形態の画像形成装置１では、プロセスカートリッジ１０Ｙ〜１０Ｋの帯電ローラ１２Ｙ〜１２Ｋ及び現像ローラ１３Ｙ〜１３Ｋに対する電源を極力共通化している。電源の数を極小化することで、装置の小型化および低コスト化の実現を可能としている。
【００３８】
尚、本実施例では、帯電バイアス電源６０２と現像バイアス電源６０１は抵抗分圧回路で構成しているが、ツェナーダイオード素子を用いて、ＤＣ電圧値の差分を固定する構成も適用可能である。また、１次転写バイアス電源から各１次転写ローラへ印加するＤＣバイアス電圧を共通化した画像形成装置も適用可能である。
【００３９】
（１−６）帯電電圧設定に関する説明
上述したように、本実施例においては、各プロセスカートリッジ１０Ｙ〜１０Ｋにおいて、必要最低限の非画像部露光量（Ｅ１）にて、暗部電位Ｖｄ＝４５０（Ｖ）及び暗部コントラストＶａ＝５０（Ｖ）以上となるような共通の帯電電圧（Ｖｐ）を設定する。具体的には、制御部１００は、プロセスカートリッジのメモリ１７Ｙ〜１７Ｋから初期膜厚に関する情報ｍｉ（μｍ）、膜厚変化量に関する情報ｍｊ（μｍ）を各々読み出す。それらの情報から、本発明における制御手段及び取得手段としての制御部１００は、膜厚（ｍｉ−ｍｊ）（μｍ）を算出（取得）する。そして、制御部１００は、その中で、最大となる感光体膜厚（ｍｉ−ｍｊ）ｍａｘ（μｍ）に対して、一次帯電電位Ｖ０＝５００（Ｖ）となるよう、以下の（式１）に基づいて、帯電電圧（Ｖｐ）を算出する。
【００４０】
Ｖｐ＝α×（ｍｉ−ｍｊ）ｍａｘ＋β                    （式１）
ｍｊ＝ε×ｔ                                          （式２）
α、β、ε：係数
【００４１】
（１−７）レーザパワー制御に関する説明
次に、図７を参照して、本実施例における、非画像部露光量（Ｅ１）及び画像部露光量（Ｅ２）のレーザパワーの設定方法に関して、以下に説明する。図７（ａ）は、レーザパワーＥ１の算出方法、図７（ｂ）はレーザパワーＥ２の算出方法をそれぞれ説明する図である。本実施例においては、感光ドラム１１の製造時の膜厚（初期膜厚）、感光ドラム１１の使用履歴情報から、Ｅ−Ｖ曲線を精度よく予測して、レーザパワーを制御することで、所望の暗部電位（Ｖｄ）及び明部電位（Ｖｌ）を形成する。具体的には、感光体のＥ−Ｖ曲線の実使用領域を、図７（ａ）及び図７（ｂ）のように、それぞれ傾きの異なる一次関数で近似する。そして、目標とする暗部電位Ｖｄ＝４５０（Ｖ）及び明部電位Ｖｌ＝１５０（Ｖ）を得るために必要な、レーザパワーＥ１及びＥ２を各々算出する。制御部１００は、プロセスカートリッジのメモリ１７Ｙ〜１７Ｋから初期膜厚に関する情報ｍｉ（μｍ）、膜厚変化量に関する情報ｍｊ（μｍ）、感光層感度に関する情報ｋ１及びｋ２を読み出す。次に、上述した方法によって、全プロセスカートリッジに対して共通の帯電電圧（Ｖｐ）を算出する。次に、各プロセスカートリッジに対して、以下の（式３）〜（式７）に基づいて、各レーザパワーＥ１及びＥ２を算出する。
【００４２】
Ｅ１＝ｋ１×（Ｖｄ−Ｖ０）／γ                 （式３）
Ｅ２＝ｋ２×（Ｖｌ−Ｖ０）／η                 （式４）
Ｖ０＝Ｖｐ−α×（ｍｉ−ｍｊ）＋δ             （式５）
γ＝ω×（ｍｉ−ｍｊ）＋τ                     （式６）
η＝μ×γ                                     （式７）
α、δ、ω、τ、μ：係数
【００４３】
ここで、初期膜厚ｍｉ（μｍ）、感光層感度に関する情報ｋ１及びｋ２は、製造時にメモリ１７に書き込まれる情報であり、膜厚変化量ｍｊ（μｍ）は、プリント枚数ｔ（枚）から算出されるものであり、随時、メモリ１７に書き込まれる情報である。レーザパワーＥ１、Ｅ２はいずれも膜厚の変化（ｍｊ）に応じて比例的に増加していくが、その増加率（ｍｊ＝０のときのレーザパワーに対する増加率）は、感光層の感度特性に応じて異なるものである（図５（ａ）参照）。したがって、本実施例では、感光層の膜厚と、感光層の感度特性（ｋ１及びｋ２）に基づいて、Ｅ１、Ｅ２の各出力値を個別に算出している。尚
、本実施例においては、（式１）〜（式７）は一次関数としたが、感光体及び画像形成装置の特性に応じて適宜決定されるものであり、多項の式あるいは、複数の曲線からなる式であってもかまわない。本実施例では、予め感光ドラムの膜厚と、帯電電圧と、一次帯電電の関係を実験的に求めることで相関づけを行ったものであり、数式はこれに限定されるものではない。また、感光層の膜厚変化量の算出に関しては、感光ドラムの使用頻度を表す指標として、プリント枚数（画像形成回数）の他、帯電バイアスの印加時間、感光ドラムの回転時間や総回転数のいずれかを選択、若しくは、組み合わせても適用可能である。更に、係数α、β、ε、δ、ω、τ、μは、感光体及び画像形成装置の特性に応じて、任意に最適化される係数である。温湿度等の画像形成装置が使用される雰囲気状態を検知するセンサを有している場合は、検知した雰囲気状態に応じて、補正される構成とすることで、より詳細な制御を行うことが可能である。本実施例においては、感光体感度に関する情報ｋ１＝１、ｋ２＝１、係数α＝１０、β＝８６０、δ＝−３６０、ω＝−８０、τ＝−７００、μ＝０．７、ε＝５×１０−４を用いた。
【００４４】
（１−８）感光体表面電位制御を説明するフローチャート
次に、図１のフローチャートを用いて、本実施例における、レーザパワー制御方法に関して説明する。ホスト２００からプリント信号が入力される（Ｓ１０１）と、画像形成装置１内の通信部１０１は、各プロセスカートリッジ１０Ｙ〜１０Ｋに搭載されたメモリ１７Ｙ〜１７Ｋと通信を行う。そして、各メモリに格納されている、初期膜厚ｍｉ、初期感度（感光層感度に関する情報）ｋ１及びｋ２、膜厚変化量ｍｊを読み出す（Ｓ１０２〜Ｓ１０４）。
【００４５】
次に、制御部１００は、（式１）に基づいて、全プロセスカートリッジに対する帯電バイアス電圧Ｖｐを決定する（Ｓ１０５）。続いて、制御部１００は、（式３）〜（式７）に基づいて、各プロセスカートリッジに対する、第一レーザパワーＥ１を決定し（Ｓ１０６）、同様に第二レーザパワーＥ２を決定する（Ｓ１０７）。更に、制御部１００は、画像形成動作を行い（Ｓ１０８）、プリント枚数ｔを計測する（Ｓ１０９）。そして、制御部１００は、計測結果から（式２）に基づいて、膜厚変化量ｍｊを算出し（Ｓ１１０）、算出結果を、通信部１０１を介して、各プロセスカートリッジのメモリ１７に書き込み（上書き）する（Ｓ１１１）。
【００４６】
上述した制御を行った一例として、初期膜厚が１８（μｍ）の感光ドラムＸと、初期膜厚が１３（μｍ）の感光ドラムＹをもつ別種類のプロセスカートリッジを含んだカラー画像形成装置において、プリントを行った。各々の感光体に関するＥ−Ｖ曲線は、図５（ｂ）で示す。この場合、制御部１００は、メモリ１７から膜厚情報を読み出し、最大の膜厚である感光ドラムＸに対して、帯電電圧Ｖｐ＝１０４０Ｖを設定して、一次帯電電位Ｖ０＝５００（Ｖ）を形成する。次に、感光ドラムＸに対するレーザ出力値を各々Ｅ１＝０．０２３（μＪ／ｃｍ２）、Ｅ２＝０．２３（μＪ／ｃｍ２）に設定することで、暗部電位Ｖｄ＝４５０（Ｖ）及び明部電位Ｖｌ＝１５０（Ｖ）を形成する。また、次に、感光ドラムＹに対しても、共通の帯電電圧Ｖｐ＝１０４０Ｖが印加されるため、一次帯電電位Ｖ０＝５５０（Ｖ）が形成される。そして、感光ドラムＹに対しては、レーザ出力値を各々Ｅ１＝０．０５（μＪ／ｃｍ２）、Ｅ２＝０．３２（μＪ／ｃｍ２）に設定することで、暗部電位Ｖｄ＝４５０（Ｖ）及び明部電位Ｖｌ＝１５０（Ｖ）を得る事ができた。
【００４７】
続いて、上記の画像形成装置において、１００００（枚）のプリントテストを行った。その結果、感光ドラムＸ及び感光ドラムＹの膜厚変化量は、いずれも５（μｍ）であるため、感光層膜厚は、各々１３（μｍ）及び８（μｍ）となる。この時、各々の感光体に関するＥ−Ｖ曲線は、図１２（ａ）で示す。この場合、制御部１００は、メモリ１７から膜厚情報を読み出し、感光ドラムＸの１３（μｍ）を最大の膜厚と認識し、帯電電圧Ｖｐ＝９９０Ｖを設定して、一次帯電電位Ｖ０＝５００（Ｖ）を形成する。次に、感光ドラムＸ
に対するレーザ出力値を各々Ｅ１＝０．０２８（μＪ／ｃｍ２）、Ｅ２＝０．２８（μＪ／ｃｍ２）に設定することで、暗部電位Ｖｄ＝４５０（Ｖ）及び明部電位Ｖｌ＝１５０（Ｖ）を形成する。また、次に、感光ドラムＹに対しても、共通の帯電電圧Ｖｐ＝９９０Ｖが印加されるため、一次帯電電位Ｖ０＝５５０（Ｖ）が形成される。そして、感光ドラムＹに対して、レーザ出力値を各々Ｅ１＝０．０７（μＪ／ｃｍ２）、Ｅ２＝０．４２（μＪ／ｃｍ２）に設定することで、暗部電位Ｖｄ＝４５０（Ｖ）及び明部電位Ｖｌ＝１５０（Ｖ）を得る事ができた。また、比較として、本実施例の帯電電圧制御を行わなかった場合を、図１２（ｂ）のＥ−Ｖ曲線を用いて説明する。この場合の帯電電圧は初期状態と同じく、１０４０（Ｖ）に固定している。膜厚変化後のレーザ出力値は、感光ドラムＸに対しては、Ｅ１＝０．０５（μＪ／ｃｍ２）、Ｅ２＝０．３２（μＪ／ｃｍ２）であり、感光ドラムＹに対しては、Ｅ１＝０．１１（μＪ／ｃｍ２）、Ｅ２＝０．４７（μＪ／ｃｍ２）となる。このことから、本実施例の制御によって、感光ドラムに対する露光量を最小化できていることが分かる。
【００４８】
尚、本実施例におけるレーザパワーは、表面速度１２０（ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動している感光体表面が受ける、露光量として定義したものであり、それぞれの露光量を得るために、制御部１００はレーザ出力値の制御を行うものとする。
【００４９】
以上説明したように、本実施例は、必要最低限のバックグラウンド露光量によって、非画像部電位（Ｖｄ）を形成することができるように、帯電電圧とバックグラウンド露光量を制御することを特徴とする。本実施例によれば、必要最低限の露光量で、所望の電位コントラストを得ることが可能になり、長期の使用にわたって感光体の感度の変化（低下）を極力抑制し、安定した電位設定を得ることができる。したがって、良好な画像を長期にわたって安定して形成することができる。さらに、帯電電圧及び現像電圧の電源を共通化することで電源数を極小化できるので、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
【００５０】
（実施例２）
本発明の実施例２における画像形成装置、感光ドラム、潜像設定、高圧電源構成は、実施例１と同様である。本実施例は、感光ドラムの露光履歴（被露光量）を考慮することで、Ｅ−Ｖ曲線の予測精度を更に向上させて、レーザパワーＥ１及びＥ２を制御することを特徴とする。
【００５１】
（２−１）感光体のＥ−Ｖ特性に関する説明
感光体ドラムの使用に伴う、電位の変化要因として、感光層膜厚の変化に加えて、レーザ露光による感度の変化（低下）が生じる。これは、本実施例のように非画像部露光量を最小限に抑制制御した場合でも、感光体の使用にともないわずかに発生する。これは、比較的レーザ露光パワーの大きな画像部露光（Ｅ２）が繰り返されることで、感光層内に残留電荷が蓄積することが原因である。そのため、レーザ露光面積即ち画像データ数に応じて、感度変化の度合いが異なり、累積の露光エネルギーが多くなる程、残留電荷量が増加する。一例として、図１０（ｂ）に、Ａ４サイズ画像で各々０％印字率及び５％印字率で１００００（枚）のプリントを行った後の、１３（μｍ）の感光ドラムのＥ−Ｖ曲線を示す。プリント画像データの履歴（いわゆる、露光履歴）によって、Ｅ−Ｖ曲線が変化することが分かる。露光履歴のない感光ドラムを想定して、レーザ露光出力値Ｅ１及びＥ２を設定した場合、露光履歴のあるドラムに対しては、目標とする暗部電位（Ｖｄ）及び明部電位（Ｖｌ）が得られず、各々、Ｖｄｐ、Ｖｌｐとなってしまう。
【００５２】
（２−２）本実施例における、感光体表面電位制御に関する説明
本実施例においては、各プロセスカートリッジの感光体の露光履歴ρを検知する。具体的には、制御部１００は、プリント画像データからピクセル数を計測し、積算ピクセル値Ｐを算出することで、露光履歴ρを求める。例えば、Ａ４サイズ画像に対して、５％の印
字率で１０（枚）プリントした場合、積算ピクセル値Ｐ＝５０と計測する。積算ピクセル値Ｐは、プリントが行われる毎に、随時メモリ１７に書き込まれる情報である。
【００５３】
次に、制御部１００は、メモリ１７Ｙ〜１７Ｋから、初期膜厚に関する情報ｍｉ（μｍ）、膜厚変化量に関する情報ｍｊ（μｍ）、感光層感度に関する情報ｋ１及びｋ２、積算ピクセル値Ｐを読み出す。続いて、制御部１００は、（式５）〜（式１０）を用いて、暗部電位Ｖｄ＝４５０（Ｖ）及び明部電位Ｖｌ＝１５０（Ｖ）を得るために必要な、レーザパワーＥ１及びＥ２（μＪ／ｃｍ２）を算出する。尚、帯電電圧Ｖｐに関しては、実施例１で説明した（式１）にて算出される。
【００５４】
Ｅ１＝λ×ρ×ｋ１×（Ｖｄ−Ｖ０）／γ         （式８）
Ｅ２＝ρ×ｋ２×（Ｖｌ−Ｖ０）／η                    （式９）
ρ＝ζ×Ｐ                                     （式１０）
λ、ζ：係数
【００５５】
本実施例においては、係数λ＝０．７、ζ＝３．２×１０−５を用いた。また、実施例１と同様に、感光体感度に関する情報ｋ１＝１、ｋ２＝１、係数α＝１０、β＝８６０、δ＝−３６０、ω＝−８０、τ＝−７００、μ＝０．７、ε＝５×１０−４を用いた。尚、各数式及び各係数は、感光体及び画像形成装置の特性に応じて適宜決定されるものであり、これに限定されるものではない。
【００５６】
（２−３）感光体表面電位制御を説明するフローチャート
次に、図９のフローチャートを用いて、本実施例における、レーザパワー制御方法に関して説明する。ホスト２００からプリント信号が入力される（Ｓ９０１）と、画像形成装置１内の通信部１０１は、各プロセスカートリッジ１０Ｙ〜１０Ｋに搭載されたメモリ１７Ｙ〜１７Ｋと通信を行う。そして、通信部１０１は、各メモリ１７Ｙ〜１７Ｋに格納されている、初期膜厚ｍｉ、初期感度ｋ１及びｋ２、膜厚変化量ｍｊ、積算ピクセル値Ｐを読み出す（Ｓ９０２〜Ｓ９０５）。次に、制御部１００は、（式１）に基づいて、全プロセスカートリッジに対する帯電バイアス電圧Ｖｐを決定する（Ｓ９０６）。続いて、制御部１００は、（式５）〜（式１０）に基づいて、各プロセスカートリッジに対する、第一レーザパワーＥ１を決定し（Ｓ９０７）、同様に第二レーザパワーＥ２を決定する（Ｓ９０８）。更に、制御部１００は、画像形成動作を行い（Ｓ９０９）、プリント枚数ｔを計測する（Ｓ９１０）。そして、制御部１００は、計測結果から（式２）に基づいて、膜厚変化量ｍｊを算出し（Ｓ９１１）、算出結果を、通信部１０１を介して、各プロセスカートリッジのメモリ１７に書き込み（上書き）する（Ｓ９１２）。一方、制御部１００は、画像処理部１０３によって変換された画像データに基づいてピクセル数を計測し（Ｓ９１３）、通信部１０１を介して積算ピクセル値Ｐとして、書き込み（上書き）される（Ｓ９１４）。
【００５７】
上述した制御を行った一例として、初期膜厚が１８（μｍ）の感光ドラムにて、Ａ４画像５％印字率にて、１００００（枚）プリントを行った。プリント後の感光ドラムのＥ−Ｖ曲線を図１０（ｂ）で示す。この場合、制御部１００は、１３（μｍ）の膜厚に変化した感光ドラムに対して、帯電電圧Ｖｐ＝９９０Ｖを設定して、一次帯電電位Ｖ０＝５００（Ｖ）を形成する。次に、レーザ出力値を各々Ｅ１＝０．０３２（μＪ／ｃｍ２）、Ｅ２＝０．４５（μＪ／ｃｍ２）に設定することで、暗部電位Ｖｄ＝４５０（Ｖ）及び明部電位Ｖｌ＝１５０（Ｖ）を得る事ができた。結果、長期使用に渡って良好な画像を得ることができた。また、実施例２においても、実施例１の場合と同様に、各プロセスカートリッジに対する帯電電圧と現像電圧の電源回路を共通化することができ、小型化、コスト面で優れた画像形成装置を得ることができた。
【００５８】
尚、本発明は、カラー画像形成装置に限定するものではなく、単一のプロセスカートリッジに適用した場合でも、同様に効果が得られるため適用可能である。また、レーザパワーＥ１とＥ２は、パルス幅変調により、発光時間を変更して形成された２水準の露光量である場合でも、適用可能である。更に、光源はレーザダイオードに限定するものではなく、ＬＥＤ等を用いた場合でも適用可能である。
【００５９】
また、実施例では、帯電手段に印加されるバイアスがＤＣ電圧であるＤＣ帯電方式で説明した。これは、ＤＣ帯電方式の方が、不均一帯電による画像不良が発生しやすいからである。しかしながら、本発明はＤＣ帯電に限定されるものではない。例えばＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳して帯電を行う、いわゆるＡＣ帯電方式であっても、非画像部と画像部とを露光して電位形成を行うような画像形成装置であれば本願発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１…画像形成装置、１００…制御部、１０２…レーザパワー制御部、２０…レーザ露光ユニット、１１…感光ドラム、１３…現像ローラ、１２…帯電ローラ、１７…メモリ、６０１…現像バイアス電源、６０２…帯電バイアス電源
【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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【図１１】
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【図１２】
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