(57)【要約】【課題】装置が高コスト化することなく、残像の発生を軽減することができる、画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム１（像担持体）の表面電位を除電するための除電光源３０や、感光体ドラム１の表面に照射して反射した光の光量の大きさを検知する光学センサ３５、が設けられている。そして、非画像形成時の所定のタイミングで、感光体ドラム１を回転駆動しながら異なるタイミングで光学センサ３５によって検知される複数の検知結果の差異が最小（又は、所定値以下）となるように、除電光源３０から照射される除電光Ｈの光量を可変しながら除電光Ｈの光量を定める「除電光調整モード（制御モード）」を実行している。【選択図】図４
2018146863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に回転する像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電する帯電装置と、
前記像担持体の表面が前記帯電装置によって帯電される前に、その表面に除電光を照射して前記像担持体の表面電位を除電するための除電光源と、
前記像担持体の表面に光を照射して、その表面で反射した光の光量の大きさを検知する光学センサと、
を備え、
非画像形成時の所定のタイミングで、前記像担持体を回転駆動しながら異なるタイミングで前記光学センサによって検知される複数の検知結果の差異が最小又は所定値以下となるように、前記除電光源から照射される前記除電光の光量を可変しながら前記除電光の光量を定める制御モードが実行されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
非画像形成時の所定のタイミングで、前記像担持体を回転駆動しながら、前記像担持体が１回転する間に前記光学センサによって検知される検知結果と、その後に前記像担持体が２回転目に達するまでに前記光学センサによって検知される検知結果と、の差異が最小又は所定値以下となるように、前記除電光源から照射される前記除電光の光量を可変しながら前記除電光の光量を定める前記制御モードが実行され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】
前記制御モードが実行されるときに、前記像担持体の表面に地肌汚れが生じやすくなるように、現像バイアスが通常の画像形成時のものに比べて絶対値が小さくなるように可変されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御モードが実行されるときに、通常の画像形成時において前記像担持体に関しておこなわれる転写工程時のものと同じ大きさの転写バイアスが転写装置に印加されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御モードが実行されるときに、前記除電光の光量が所定の上限値を上回らないように定められることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御モードは、周囲の温湿度、前記像担持体の累積走行距離、前記帯電装置において可変制御される帯電バイアス、前記像担持体に関する転写工程時に可変制御される転写バイアス、のうち少なくとも１つに応じて、その実行頻度が可変されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御モードの実行タイミングを自由に設定できるように構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
通常の画像形成時においてモノクロ画像モードとフルカラー画像モードとのいずれかを選択可能に構成され、
前記モノクロ画像モードが実行される頻度が、前記フルカラー画像モードが実行される頻度に比べて、所定の割合以上に多い場合に、前記制御モードを前記モノクロ画像モードに関わる黒色用の作像部のみで実行するように制御することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
通常の画像形成時においてモノクロ画像モードとフルカラー画像モードとのいずれかを選択可能に構成され、
前記制御モードを前記モノクロ画像モードに関わる黒色用の作像部のみで実行するか、前記制御モードを前記フルカラー画像モードに関わる複数の作像部のすべてで実行するか、を自由に設定できるように構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記像担持体の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置が設置された作像部と、前記潤滑剤供給装置が設置されていない作像部と、を備え、
前記潤滑剤供給装置が設置された作像部において前記制御モードが実行される頻度が、前記潤滑剤供給装置が設置されていない作像部において前記制御モードが実行される頻度に比べて、少なくなるように制御されることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記像担持体の表面に形成される潜像を現像する現像装置を備え、
前記光学センサは、前記像担持体の表面に形成されたトナー像パターンを検知して、前記現像装置の内部に収容された現像剤のトナー濃度を調整するためのセンサとしても機能することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、残像の発生を防止することを目的として、感光体ドラムなどの像担持体の表面電位を電位センサによって検知して、その検知結果に基いて除電光の光量を調整する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
詳しくは、特許文献１における画像形成装置には、転写工程後の感光体ドラム（像担持体）の表面電位を除電するための除電光源（除電ランプ）が、帯電装置に対して上流側の位置で感光体ドラムに対向するように設置されている。
そして、特許文献１では、所定のタイミングで感光体ドラムの表面に所定のパターン像を形成して、そのパターン像の電位を電位センサで検知している。そして、その電位センサの検知結果に基いて除電光の光量を調整して、残像が生じないようにしている。なお、残像とは、そのときにおこなわれている作像プロセスにおいて、それ以前におこなわれた作像プロセスで形成された画像が残像として重なるように形成されてしまう現象である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の画像形成装置は、残像の発生を防止するために比較的高価な電位センサを用いているため、装置が全体的に高コスト化してしまっていた。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置が高コスト化することなく、残像の発生を軽減することができる、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明における画像形成装置は、所定方向に回転する像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電装置と、前記像担持体の表面が前記帯電装置によって帯電される前に、その表面に除電光を照射して前記像担持体の表面電位を除電するための除電光源と、前記像担持体の表面に光を照射して、その表面で反射した光の光量の大きさを検知する光学センサと、を備え、非画像形成時の所定のタイミングで、前記像担持体を回転駆動しながら異なるタイミングで前記光学センサによって検知される複数の検知結果の差異が最小又は所定値以下となるように、前記除電光源から照射される前記除電光の光量を可変しながら前記除電光の光量を定める制御モードが実行されるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、装置が高コスト化することなく、残像の発生を軽減することができる、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】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】黒色用の作像部を示す構成図である。
【図３】イエロー用、マゼンタ用、シアン用の作像部を示す構成図である。
【図４】除電光調整モード時の制御を示すタイミングチャートである。
【図５】帯電電位差と残像とセンサ出力値差と除電光量との関係を示す図である。
【図６】除電光調整モード時の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１０】
まず、図１及び図２にて、画像形成装置１００における全体の構成・動作について説明する。
図１は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図２はその黒色用の作像部６Ｋを示す拡大図であり、図３はマゼンタ用、シアン用、イエロー用の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｙを示す拡大図である。
図１に示すように、画像形成装置本体１００の中央には、中間転写ベルト装置１５が設置されている。また、中間転写ベルト装置１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（ブラック、マゼンタ、シアン、イエロー）に対応した作像部６Ｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが並設されている。
【００１１】
図２に示すように、黒色（ブラック）用の作像部６Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電ローラ４（帯電装置）、現像装置５、クリーニング装置２、潤滑剤供給装置３、除電光源３０（除電装置）、光学センサ３５、等で構成されている。そして、感光体ドラム１の表面で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程）がおこなわれて、感光体ドラム１上に黒色の画像が形成されることになる。
【００１２】
なお、図３に示すように、他の３つの作像部（マゼンタ用の作像部６Ｍ、シアン用の作像部６Ｃ、イエロー用の作像部６Ｙである。）も、使用されるトナーの色が異なる点と、潤滑剤供給装置３が設置されていない点と、を除いて、黒色用の作像部６Ｋとほぼ同様の構成となっていて、それぞれの感光体ドラム１上にそれぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの説明を適宜に省略して、黒色用の作像部６Ｋのみの説明をおこなうことにする。
【００１３】
図２を参照して、像担持体としての感光体ドラム１は、モータによって反時計方向に回転駆動される。そして、帯電装置としての帯電ローラ４の位置で、感光体ドラム１の表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。具体的に、帯電ローラ４に、帯電バイアスが帯電電源（図２の電源部６２を参照できる。）から印加される。このように帯電ローラ４によって帯電された感光体ドラム１の表面電位は、−５００Ｖ程度の地肌電位（帯電電位、非画像部電位）となる。
その後、感光体ドラム１の表面は、露光部７から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって黒色に対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。この静電潜像が形成された部分は、０〜−５０Ｖ程度の露光電位（画像部電位）が形成されることになる。
【００１４】
その後、感光体ドラム１の表面は、現像装置５との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、黒色のトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト８及び１次転写ローラ９との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００１５】
その後、感光体ドラム１の表面は、クリーニング装置２との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１の表面に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａ（感光体用クリーニングブレード）によって除去されてクリーニング装置２内に回収される（クリーニング工程である。）。
なお、本実施の形態における黒色の作像部６Ｙは、クリーニング装置２に潤滑剤供給装置３が内設されていて、潤滑剤供給装置３によって感光体ドラム１の表面に潤滑剤が塗布されている。潤滑剤供給装置３は、図２の反時計方向に回転して感光体ドラム１に摺接しながら潤滑剤を供給する潤滑剤供給ローラ３ａ、潤滑剤供給ローラ３ａに摺接する固形潤滑剤３ｂ、潤滑剤供給ローラ３ａに向けて固形潤滑剤３ｂを付勢する圧縮スプリング３ｃ、などで構成されている。
最後に、感光体ドラム１の表面は、除電光源３０との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される（除電工程である。）。
こうして、感光体ドラム１上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
【００１６】
なお、上述した作像プロセスは、潤滑剤が塗布される工程を除いて、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｙでも、黒色用の作像部６Ｋと同様におこなわれる。すなわち、作像部の上方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの感光体ドラム１の表面に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム１上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム１上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写する。こうして、中間転写ベルト８の表面にカラー画像（トナー像）が担持される。
【００１７】
ここで、中間転写ベルト装置１５には、複数のローラ部材によって張架・支持された中間転写ベルト８、４つの転写装置としての１次転写ローラ９、２次転写対向ローラ１１、２次転写ローラ１０、等で構成される。中間転写ベルト８は、駆動モータによる１つのローラ部材（駆動ローラ）の回転駆動によって図１の矢印方向に無端移動される。
【００１８】
４つの１次転写ローラ９（転写装置）は、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１との間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写ローラ９に、トナーの極性（マイナス極性である。）とは逆の極性の転写電流（１次転写バイアス）が１次転写電源（図２の電源部６２を参照できる。）から印加される。
そして、中間転写ベルト８は、図１の時計方向に走行して、１次転写ローラ９の１次転写ニップを順次通過する。こうして、４つの感光体ドラム１の表面に形成された各色のトナー像が、中間転写ベルト８の表面に重ねて１次転写される。
【００１９】
その後、各色のトナー像が重ねて１次転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１０との対向位置に達する。この位置では、２次転写対向ローラ１１が、２次転写ローラ１０との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された用紙等のシートＰ上に２次転写される。このとき、中間転写ベルト８には、シートＰに転写されなかった未転写トナーが残存する。
【００２０】
その後、中間転写ベルト８は、中間転写用クリーニングブレードの位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが除去される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００２１】
ここで、図１を参照して、２次転写ニップの位置に搬送されるシートＰは、画像形成装置本体１００の下方に配設された給紙装置２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、給紙装置２６には、シートＰが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１の反時計方向に回転駆動されると、一番上のシートＰがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。
【００２２】
レジストローラ対２８（タイミングローラ対）の位置に搬送されたシートＰは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、シートＰが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、シートＰ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００２３】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写されたシートＰは、定着装置２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像がシートＰ上に定着される。
その後、シートＰは、排紙ローラ対によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出されたシートＰは、出力画像として、スタック部上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセス（画像形成動作）が完了する。
【００２４】
次に、図２（又は、図３）にて、作像部における現像装置５の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像装置５は、感光体ドラム１に対向する現像ローラ５１と、現像ローラ５１に対向するドクターブレード５２と、現像剤収容部内に配設された２つの搬送スクリュ５５と、等で構成される。現像ローラ５１は、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部内には、キャリアとトナーとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されている。
【００２５】
このように構成された現像装置５は、次のように動作する。
現像ローラ５１のスリーブは、図２の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、スリーブの回転にともない現像ローラ５１上を移動する。
ここで、現像装置５内の現像剤Ｇは、現像剤Ｇ中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。具体的に、上述した作像プロセスによって感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像パターン（通常のトナー像が形成されるタイミングとは異なる紙間などのタイミングで形成される略矩形状のパターンである。）の画像濃度を光学センサ３５（感光体ドラム１に対向する位置に配置されている。）によって検知する。そして、光学センサ３５によって検知された画像濃度が所定の値を下回ると、制御部６０による制御によってトナー補給部６３が制御されて、トナー容器から現像装置５に向けて新品のトナーが補給される。
その後、現像剤収容部内に補給されたトナーは、２つの搬送スクリュ５５によって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、隔絶された２つの現像剤収容部を循環する（図２の紙面垂直方向の移動である。）。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１上に担持される。
【００２６】
現像ローラ５１上に担持された現像剤は、図２の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２の位置に達する。そして、現像ローラ５１上の現像剤Ｇは、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転にともない現像剤収容部の上方に達して、この位置で現像ローラ５１から離脱される。
なお、現像領域に形成される電界は、感光体ドラム１上に形成される露光電位（画像部電位）と、現像電源（図２の電源部６２を参照できる。）から現像ローラ５１に印加される−３００Ｖ程度の現像バイアスと、の電位差によって形成されるものである。
【００２７】
以下、本実施の形態において特徴的な、画像形成装置１００の構成・動作について詳述する。
先に図２、図３等を用いて説明したように、本実施の形態における画像形成装置１００には、除電光源３０が設置されている。除電光源３０は、感光体ドラム１（像担持体）の表面が帯電ローラ４（帯電装置）によって帯電される前に、その表面に除電光Ｈを照射して感光体ドラム１の表面電位を除電するためのものである。
ここで、除電光源３０は、ＬＥＤであって、感光体ドラム１の幅方向（図２、図３の紙面垂直方向である。）の範囲に対応するように、幅方向に延在する射出面（除電光Ｈが射出される面である。）を有している。除電光源３０は、クリーニング装置２に対して感光体ドラム１の回転方向下流側の位置であって、帯電ローラ４に対して感光体ドラム１の回転方向上流側の位置で、感光体ドラム１に対向するように配置されている。そして、除電光源３０は、クリーニング工程後であって帯電工程前の感光体ドラム１の表面電位を除電する。
【００２８】
また、本実施の形態における画像形成装置１００には、光学センサ３５が設置されている。光学センサ３５は、現像装置５に対して感光体ドラム１の回転方向下流側の位置であって、１次転写ニップに対して感光体ドラム１の回転方向上流側の位置で、感光体ドラム１に対向するように配置されている。光学センサ３５は、感光体ドラム１の表面に光を照射して、その表面で反射した光の光量の大きさを検知するものである。
【００２９】
詳しくは、光学センサ３５は、その位置を通過する感光体ドラム１の表面（トナー像が形成されている部分や、トナー像が形成されていない地肌部、などである。）の光反射の程度を光学的に検知するものである。
さらに補足的に説明すると、光学センサ３５は、公知のものと同様に、発光素子、受光素子、コリメートレンズ等で構成されている。そして、光学センサ３５において、ＬＥＤ等の発光素子から射出された光は、感光体ドラム１の表面に入射される。そして、感光体ドラム１の表面（トナー像又は地肌部）に入射されて反射した光が、コリメートレンズを介して、フォトトランジスタ等の受光素子に受光される。そして、その光量に応じた出力が制御部６０に向けて送られることになる。そして、後述するように、「除電光調整モード（制御モード）」において、感光体ドラム１上に形成される地肌汚れの程度（画像濃度）を光学センサ３５で検知した結果に基いて、除電光源３０の除電光Ｈの光量が最適化して「残像」の発生を抑止している。
【００３０】
なお、先に説明したように、本実施の形態では、光学センサ３５が、感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像パターンを検知して、現像装置５の内部に収容された現像剤Ｇのトナー濃度を調整するためのセンサ（画像濃度検知手段）としても機能するように構成している。すなわち、本実施の形態では、現像剤Ｇのトナー濃度を調整するための光学センサ３５を用いて、除電光源３０から発せられる除電光Ｈの光量調整をおこなって「残像」の発生をおこなっている。そのため、高価な電位センサなどを別に設置して除電光の調整をおこなう従来の装置に比べて、装置を低コスト化、小型化することができる。
【００３１】
ここで、本実施の形態では、非画像形成時の所定のタイミングで、感光体ドラム１（像担持体）を回転駆動しながら、異なるタイミングで光学センサ３５によって検知される複数の検知結果の差異が最小となるように、除電光源３０から照射される除電光Ｈの光量を可変しながら除電光Ｈの光量を定める「制御モード」が実行される。このような制御モードは、除電光源３０の除電光Ｈの光量を調整して「残像」の発生を軽減するためのものであって、以下、適宜に「除電光調整モード」と呼ぶ。
【００３２】
詳しくは、図４に示すように、通常の画像形成プロセスがおこなわれない非画像形成時の所定のタイミング（電源オン時、画像形成動作の開始前や終了後、待機モードから復帰した直後のタイミング、などである。）で、感光体ドラム１を回転駆動するとともに帯電バイアス、現像バイアス、１次転写バイアスを印加しながら、感光体ドラム１が１回転する間（１周目）に光学センサ３５によって検知される検知結果（出力値Ｗ１）と、その後に感光体ドラム１が２回転目に達するまで（２周目）に光学センサ３５によって検知される検知結果（出力値Ｗ２）と、の差異ΔＷ（＝Ｗ１−Ｗ２）が最小となるように、除電光源３０から照射される除電光Ｈの光量を可変しながら除電光Ｈの光量を定める「除電光調整モード（制御モード）」が実行される。
【００３３】
図４は、「除電光調整モード（制御モード）」に関わる制御の一例を示すタイミングチャートである。
図４の例では、「除電光調整モード（制御モード）」は、通常の画像形成動作（プリント動作）が開始される前のウォーミングアップ時におこなわれる。
まず、除電光調整モードが開始されると、感光体ドラム１が少なくとも２周分回転駆動される。このとき、除電光源３０の除電光Ｈは第１の光量Ｈ１（比較的弱い光量である。）に設定される。そして、光学センサ３５によって、１周目の感光体ドラム１の表面のトナー付着量（地肌汚れの程度）が検知されて、その後に２周目の感光体ドラム１の表面のトナー付着量（地肌汚れの程度）が検知される。そして、光学センサ３５の１周目のセンサ出力値Ｗ１と２周目のセンサ出力値Ｗ２との差異ΔＷ（＝Ｗ１−Ｗ２）が、制御部６０の記憶部に記憶される。
次に、感光体ドラム１が再び２周分程度回転駆動される。このとき、除電光源３０の除電光Ｈは第２の光量Ｈ２（第１の光量Ｈ１よりも強い光量である。）に設定される。そして、光学センサ３５によって、１周目の感光体ドラム１の表面のトナー付着量（地肌汚れの程度）が検知されて、その後に２周目の感光体ドラム１の表面のトナー付着量（地肌汚れの程度）が検知される。そして、光学センサ３５の１周目のセンサ出力値Ｗ１と２周目のセンサ出力値Ｗ２との差異ΔＷ（＝Ｗ１−Ｗ２）が、制御部６０の記憶部に記憶される。
以下、同じような動作が、除電光源３０の除電光Ｈが所定の上限値に達するまで、除電光量を段階的に上昇させながらおこなわれる。
そして、制御部６０の記憶部に記憶されたセンサ出力値の差異ΔＷが最小となる除電光量Ｈｘが求められて、その除電光量Ｈｘによって、その後のプリント動作における除電工程がおこなわれることになる。すなわち、制御部６０による除電光源３０の制御によって、除電光源３０から射出される除電光Ｈの光量がＨｘに定められることになる。
【００３４】
このような制御をおこなうのは、図５に示すように、感光体ドラム１の１周目と２周目との表面電位差ΔＶＤ（帯電電位差）が大きくなるほど、通常のプリント動作時において残像が生じやすくなるためである。そして、そのように表面電位差ΔＶＤ（帯電電位差）が大きくなると、感光体ドラム１の１周目と２周目とのトナー付着量（地汚れ）の差異も大きくなって、光学センサ３５のセンサ出力値の差異ΔＷも大きくなる。そして、残像が生じやすい状態は、除電光Ｈの光量が不足した状態であるため、除電光Ｈの光量を最適化（増加）させることによって残像が生じにくくなる。
【００３５】
さらに補足的に説明する。
通常の画像形成動作時において、露光工程後の感光体ドラム１の表面電位は、画像部が露光電位となって、非画像部（地肌部）は帯電電位ＶＤとなる。そして、転写工程（１次転写工程）において、中間転写ベルト８へのトナーの移動がおこなわれる画像部（ベタ部）では、感光体ドラム１の表面電位が露光電位のままであるのに対して、非画像部では、転写工程で印加される転写バイアスにより感光体ドラム１にプラスの電荷が注入されてしまうため、感光体ドラム１の表面電位がプラス帯電してしまう。そして、そのような状態で再び帯電工程（再帯電）をむかえると、非画像部では、転写工程で注入された感光体ドラム１の表面のプラス電荷により、帯電電位が低下してしまう。そして、このような静電潜像の履歴が残ったままの状態の感光体ドラム１に対して、次の画像が形成されると、その画像のベタ部に、画像部と非画像部の電位差の大きさに応じた残像が発生してしまうことになる。ここで、このようなメカニズムによって発生する残像は、前の画像のベタ部に対応する部分の画像濃度が薄くなってしまうものであって、ネガ残像とも呼ばれる。
ここで、感光体ドラム１の表面に画像を形成する過程において、非画像部の電位は、感光体ドラム１の１周目においてはほぼ均一に帯電される。しかし、感光体ドラム１の２周目以降は、上述したように転写工程によって感光体ドラム１の表面にプラス電荷が蓄積されてしまって非画像部の電位が小さくなってしまうことがある。すなわち、感光体ドラム１の１周目と２周目との表面電位差ΔＶＤ（帯電電位差）が大きくなってしまうことがある。そして、そのように電位差ΔＶＤが大きくなるほど、残像が生じやすくなってしまう。
なお、転写工程で感光体ドラム１に注入されるプラス電荷量は、転写バイアス（転写電流）が大きいほど多くなり、電位差ΔＶＤも大きくなって、残像が生じやすくなる。
また、帯電バイアスの絶対値が小さくなるほど、電位差ΔＶＤは大きくなって、残像が生じやすくなる。
【００３６】
ここで、本実施の形態では、除電光調整モード（制御モード）が実行されるときに、感光体ドラム１の表面に地肌汚れ（地汚れ）が生じやすくなるように、現像バイアスが通常の画像形成時のものに比べて絶対値が小さくなるように可変される。すなわち、図４に示すように、除電光調整モード時には、通常のプリント動作時の現像バイアスＶＢ１よりも絶対値が小さくて帯電電位（地肌電位）との電位差が大きくなるような現像バイアスＶＢ０が、制御部６０による現像電源の制御によって、現像ローラ５１に印加されることになる。
これは、先に図５を用いて説明したように、残像の生じやすさは、感光体ドラム１の１周目と２周目とのトナー付着量（地汚れ）の差異の大きさで判別できるためである。すなわち、感光体ドラム１の表面に地肌汚れが生じやすくなるように現像バイアスを設定することで、残像の生じやすさを光学センサ３５によって検知する精度が高められることになる。
【００３７】
また、本実施の形態では、除電光調整モード（制御モード）が実行されるときに、通常の画像形成時において感光体ドラム１に関しておこなわれる転写工程時（１次転写工程時）のものと同じ大きさの転写バイアスＩ（１次転写バイアス）が、転写装置としての１次転写ローラ９に印加されている。すなわち、図４に示すように、除電光調整モード時には、通常のプリント動作時の１次転写バイアスＩ（転写電流）と同じ大きさの１次転写バイアスＩ（転写電流）が、制御部６０による１次転写電源の制御によって、１次転写ローラ９に印加されることになる。
このような制御をおこなうことによって、通常のプリント時と同じ転写条件で感光体ドラム１にプラス電荷が注入されて、通常のプリント時において発生する可能性のある残像の程度を精度よく予測して検知することができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、除電光調整モードが実行されるときに、通常の画像形成時における帯電工程時のものと同じ大きさの帯電バイアスＶＤが、帯電ローラ４（帯電装置）に印加されている。すなわち、図４に示すように、除電光調整モード時には、通常のプリント動作時の帯電バイアスＶＤと同じ大きさの帯電バイアスＶＤが、制御部６０による帯電電源の制御によって、帯電ローラ４に印加されることになる。
このような制御をおこなうことによって、通常のプリント時と同じ帯電条件で感光体ドラム１が帯電されて、通常のプリント時において発生する可能性のある残像の程度を精度よく予測して検知することができる。
【００３９】
ここで、本実施の形態では、除電光調整モード（制御モード）が実行されるときに、除電光Ｈの光量が所定の上限値Ｈｍａｘを上回らないように定められる。これは、除電光Ｈの光量が大きくなると、残像は生じにくくなるものの、感光体ドラム１が光劣化しやすくなるためである。また、除電光Ｈの光量が大きくなり過ぎると、帯電電位も低くなり過ぎてしまう可能性がある。除電光量の上限値Ｈｍａｘは、このような不具合が許容できる範囲で収まるように設定されている。すなわち、除電光調整モードは、感光体ドラム１が光劣化したり、帯電電位も低くなり過ぎてしまったりしないように、除電光Ｈの光量が所定の上限値Ｈｍａｘを上回らない範囲で調整されることになる。
なお、除電光Ｈの光量がある程度大きくなると、残像の生じにくさ（ΔＶＤの大きさ）はほとんど変化しなくなるため、感光体ドラム１の光劣化がなるべく少なくなるように、残像が生じなくなった状態（センサ出力値の差異ΔＷがほぼ最小になった状態）で最小の除電光量となるように、除電光量が調整されることが好ましい。
【００４０】
以下、図６の制御フォローにて、本実施の形態における除電光調整モードに関わる制御について、まとめとして説明する。
まず、除電光調整モードが開始されると、所定の現像バイアスＶＢ０、帯電バイアスＶＤ、１次転写バイアスＩが印加された状態で、通紙をおこなうことなく感光体ドラム１の回転駆動が開始される（ステップＳ１）。このとき、除電光源３０の除電光量Ｈが上限値Ｈｍａｘを超えない範囲で設定される（ステップＳ２）。
そして、感光体ドラム１の１周目のトナー付着量（地肌汚れ）が光学センサ３５によって検知されて、そのセンサ出力値Ｗ１が取得される（ステップＳ３）。さらに感光体ドラム１の２周目のトナー付着量（地肌汚れ）が光学センサ３５によって検知されて、そのセンサ出力値Ｗ２が取得される（ステップＳ４）。そして、ステップＳ３、Ｓ４で取得したセンサ出力値の差異ΔＷ（＝Ｗ１−Ｗ２）が制御部６０に記憶される（ステップＳ５）。
そして、ステップＳ１〜Ｓ５のフローが、予め定められた大きさの異なるすべての光量Ｈについておこなわれたかが判別されて（ステップＳ６）、すべての光量についておこなわれた場合に、記憶された複数のセンサ出力値の差異ΔＷのうち、差異ΔＷが最小となる光量Ｈｘを定めて（ステップＳ７）、本フローを終了する。そして、その後におこなわれるプリント動作における除電工程は、ステップＳ７で定めた光量Ｈｘの除電光が除電光源３０から射出されることになる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、除電光調整モードにおいて、異なるタイミング（感光体ドラム１の１周目と２周目とである。）で光学センサ３５によって検知される複数の検知結果の差異が最小となるように、除電光量を調整した。
これに対して、除電光調整モードにおいて、異なるタイミング（感光体ドラム１の１周目と２周目とである。）で光学センサ３５によって検知される複数の検知結果の差異が所定値以下となるように、除電光量を調整することもできる。その場合、上述した「所定値」は、残像が生じないか、生じるとしても許容できるレベルのものであるか、するときの、センサ出力値の差異ΔＷの上限値となる。このような「所定値」は、実験やシュミレーションなどの結果に基いて、予め設定することができる。
また、除電光調整モードにおいて、光学センサ３５によって検知される異なるタイミングは、感光体ドラム１の１周目と２周目とに限定されることなく、残像が検知されるタイミングであればよい。
【００４２】
ここで、本実施の形態において、「除電光調整モード（制御モード）」は、周囲の温湿度、感光体ドラム１の累積走行距離、帯電ローラ４（帯電装置）において可変制御される帯電バイアスＶＤ、感光体ドラム１に関する転写工程時に可変制御される転写バイアスＩ（１次転写バイアス）、のうち少なくとも１つに応じて、その実行頻度が可変されるようにすることができる。
【００４３】
詳しくは、周囲の環境が高温高湿である場合には、低温低湿である場合に比べて、帯電電位ＶＤが小さくなってプラス電位が感光体ドラム１にチャージされやすくなるため、残像が生じやすくなる。そのため、温湿度（絶対湿度）が高くなるにつれて、除電光調整モードの実行頻度が多くなるように制御することができる。例えば、図２に示す温湿度センサ６５（作像部の近傍に設置されている。）によって検知された温湿度に基いて求められる絶対湿度が、所定値よりも低い場合には１０回に１回の頻度でジョブ開始前に除電光調整モードを実行して、所定値よりも高い場合には毎回ジョブ開始前に除電光調整モードを実行するように制御することができる。
このような制御をおこなうことで、除電光調整モードを無駄なく効率的に実行することができる。
【００４４】
また、感光体ドラム１の累積走行距離（又は、累積稼働時間）が多くなると、その分だけ感光体ドラム１の表面層が摩耗して、プラス電位が感光体ドラム１にチャージされにくくなるため、残像が生じにくくなる。そのため、累積走行距離が大きくなるにつれて、除電光調整モードの実行頻度が少なくなるように制御することができる。例えば、図２に示すカウンタ６６（制御部６０の記憶部に内蔵されている。）によって検知された累積通紙枚数に基いて求められる累積走行距離が、所定値よりも低い場合には毎回ジョブ開始前に除電光調整モードを実行して、所定値よりも高い場合には１０回に１回の頻度でジョブ開始前に除電光調整モードを実行するように制御することができる。
このような制御をおこなうことで、除電光調整モードを無駄なく効率的に実行することができる。
【００４５】
また、ウォーミングアップ時などに光学センサ３５の検知結果に基いて、先に説明した現像剤Ｇのトナー濃度調整の他に、帯電バイアスＶＤや１次転写バイアスＩなどを可変して画像調整をおこなうことがある。
帯電バイアスＶＤが小さくなると、プラス電位が感光体ドラム１にチャージされやすくなるため、残像が生じやすくなる。そのため、帯電バイアスＶＤが小さくなるように可変制御された場合には、帯電バイアスＶＤが大きくなるように可変制御された場合に比べて、除電光調整モードの実行頻度が多くなるように制御することができる。
また、１次転写バイアスＩが大きくなると、プラス電位が感光体ドラム１にチャージされやすくなるため、残像が生じやすくなる。そのため、１次転写バイアスＩが大きくなるように可変制御された場合には、１次転写バイアスＩが小さくなるように可変制御された場合に比べて、除電光調整モードの実行頻度が多くなるように制御することができる。
このような制御をおこなうことで、除電光調整モードを無駄なく効率的に実行することができる。
【００４６】
ここで、本実施の形態において、「除電光調整モード（制御モード）」の実行タイミングを自由に設定できるように構成することもできる。
具体的に、ユーザーが図２に示す操作パネル６１（装置本体１００の外装部に設定されている。）を操作して、除電光調整モードをジョブ前におこなうかジョブ後におこなうかを選択したり、除電光調整モードを何回のジョブごとにおこなうかを選択したり、できるようにする。
このような制御をおこなうことで、軽度な残像の発生を気にしないで除電光調整モードが頻繁に実行されるのを嫌うユーザーなど、色々なユーザーの要望を満足することができる。
【００４７】
また、本実施の形態における画像形成装置１００のように複数の作像部６Ｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが設けられたカラー画像形成装置では、通常の画像形成時において、４色の作像部６Ｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙのうち黒色用の作像部６Ｋのみを用いてモノクロ画像を形成する「モノクロ画像モード」と、４色の作像部６Ｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙのすべてを用いてフルカラー画像を形成する「フルカラー画像モード」と、のいずれかを選択可能に構成されている。
そして、本実施の形態において、モノクロ画像モードが実行される頻度が、フルカラー画像モードが実行される頻度に比べて、所定の割合以上に多い場合に、除電光調整モードをモノクロ画像モードに関わる黒色用の作像部６Ｋのみで実行するように制御することもできる。
このような制御をおこなう場合には、モノクロ画像モードが実行される頻度がほとんどであって、フルカラー画像モードにおける軽度な残像の発生を気にしないユーザーなど、色々なユーザーの要望を満足することができる。
【００４８】
また、除電光調整モードをモノクロ画像モードに関わる黒色用の作像部６Ｋのみで実行するか、除電光調整モードをフルカラー画像モードに関わる複数の作像部６Ｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙのすべてで実行するか、を自由に設定できるように構成することもできる。具体的には、ユーザーが図２に示す操作パネル６１を操作して、そのような選択をおこなうことになる。
このような制御をおこなう場合には、モノクロ画像モードにおける残像の発生は気にするが、フルカラー画像モードにおける軽度な残像の発生を気にしないユーザーなど、色々なユーザーの要望を満足することができる。
【００４９】
ここで、本実施の形態における画像形成装置１００には、先に図２、図３を用いて説明したように、感光体ドラム１（像担持体）の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置３が設置された作像部（黒色用の作像部６Ｋである。）と、潤滑剤供給装置が設置されていない作像部（黒色用以外の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｙである。）と、が設けられている。
このように構成された画像形成装置において、潤滑剤供給装置３が設置された作像部６Ｋにおいて除電光調整モードが実行される頻度が、潤滑剤供給装置が設置されていない作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｙにおいて除電光調整モードが実行される頻度に比べて、少なくなるように制御することもできる。
これは、潤滑剤が塗布された感光体ドラム１の表面はプラス電位がチャージされにくく、残像が生じにくくなるためである。したがって、潤滑剤供給装置３が設置された作像部６Ｋにおいて除電光調整モードが実行される頻度を少なくすることで、装置全体として除電光調整モードを無駄なく効率的に実行することができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態における画像形成装置１００には、感光体ドラム１（像担持体）の表面電位を除電するための除電光源３０や、感光体ドラム１の表面に照射して反射した光の光量の大きさを検知する光学センサ３５、が設けられている。そして、非画像形成時の所定のタイミングで、感光体ドラム１を回転駆動しながら異なるタイミングで光学センサ３５によって検知される複数の検知結果の差異が最小（又は、所定値以下）となるように、除電光源３０から照射される除電光Ｈの光量を可変しながら除電光Ｈの光量を定める「除電光調整モード（制御モード）」を実行している。
これにより、画像形成装置１００が高コスト化することなく、残像の発生を軽減することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態では、像担持体としての中間転写ベルト８が設置されたカラー画像形成装置１００に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることはない。例えば、像担持体として感光体ドラムに形成されたトナー像を直接的にシート（用紙）に転写するモノクロ画像形成装置に対しても、本発明を適用することができる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
【００５２】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  感光体ドラム（像担持体）、
３  潤滑剤供給装置、
４  帯電ローラ（帯電装置）、
５  現像装置、
６Ｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ  作像部、
９  １次転写ローラ（転写装置）、
３０  除電光源、
３５  光学センサ（画像濃度検知手段）、
１００  画像形成装置（画像形成装置本体）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】特開２０１６−４５３０５号公報
【図１】
2018146863.tif 000003
【図２】
2018146863.tif 000004
【図３】
2018146863.tif 000005
【図４】
2018146863.tif 000006
【図５】
2018146863.tif 000007
【図６】
2018146863.tif 000008