(57)【要約】【課題】光学的センサによる感光体ドラム表面の露光痕跡を転写画像に残さないで済む画像形成装置を提供する。【解決手段】制御部１１５は、露光装置１１１を制御して感光体ドラム１１０に濃度検知用トナー像を形成し、光学的センサ１０６で濃度検知用トナー像を検知する。光学的センサ１０６は、ＬＥＤ光を濃度検知用トナー像に照射するので、感光体ドラム１１０の照射部分と照射されない部分との間の表面電位差を拡大して露光痕跡を残す。そこで、制御部１１５は、濃度検知用トナー像が一次転写ローラ１１３を通過するタイミングで、転写電源１１４から、通常の転写バイアス電圧とは逆極性の回復バイアス電圧を出力させる。一次転写ローラ１１３に印加された回復バイアス電圧は、感光体ドラム１１０の照射部分の表面電位を一次帯電の方向に回復させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光層を有する像担持体と、
前記像担持体を一様に帯電する帯電手段と、
帯電された前記像担持体を露光して静電像を形成する露光手段と、
前記静電像の露光部に帯電するトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、
前記像担持体上の前記トナー像を転写領域にて中間転写体へ転写する転写部材と、
前記転写部材に電圧を印加する電源と、
前記像担持体に形成された第１検知用トナー像を像担持体の移動方向において、現像手段の現像領域の下流側かつ転写領域の上流側で光学的に検知する第１検知手段と、
前記像担持体から前記中間転写体に転写された第２検知用トナー像を前記中間転写体上で検知する第２検知手段と、を備える画像形成装置において、
前記電源を制御して、前記第１及び第２検知用トナー像が前記転写領域を通過する時、前記トナーの極性と反対極性の電圧を前記転写部材へ印加させる制御手段を備え、
前記第１検知用トナー像が前記転写領域を通過する時に前記転写部材に印加される電圧の絶対値は、前記第２検知用トナー像が前記転写領域を通過するときに前記転写部材に印加される電圧の絶対値よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体の表面層の比誘電率をεｒ、厚さをｄとし、真空誘電率をε０とし、前記像担持体の表面速度をＶｐとし、
前記中間転写体と前記転写部材の接触する領域の前記中間転写体移動方向の長さをＬとし、前記第１検知手段によって露光された領域の表面電位をＶｓとし、前記露光された領域を流れる電流の電流値はＩlimとしたとき、
前記第１検知用トナー像が前記転写領域を通過する時に前記転写部材に印加される電圧は、
｜Ｉlim｜≦ε０・εｒ・Ｖｐ・Ｌ・｜Ｖｓ｜／ｄ
の関係を満たすことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１検知用トナー像及び前記第２検知用トナー像は、複数の転写材に連続してトナー像を形成する時の転写材と転写材との間に対応する像担持体の領域に形成されることを特徴とする、請求項１または２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】
本発明は、帯電させた像担持体の表面を露光して静電像を形成する画像形成装置、詳しくは像担持体に形成した濃度検知用トナー像を光学的に検知した際の露光痕跡をなくす制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体の表面に形成した静電像にトナーを吸着させてトナー像に現像し、転写領域において転写部材に電圧を印加してトナー像を転写材に転写することで画像を得る画像形成装置が実用化されている。静電像は、一次帯電器により所定の電位に帯電された像担持体の表面を露光して形成されている。
【０００３】
このような画像形成装置では、生産性を損なうことなく出力画像向上を達成するため、像担持体上の所謂紙間スペースに濃度検知用トナー像が形成される場合がある。像担持体上の濃度検知用トナー像は、光学的センサを用いて光学的に検知される。そして、像担持体に形成された濃度検知用トナー像が転写領域を通過する間、転写部材には、トナーと同極性の電圧が印加されて、転写材もしくは転写部材へのトナー付着を防止している。
【０００４】
又、中間転写体を用いるカラー画像形成装置では、上述の像担持体上の紙間スペースに、濃度検知トナー像に加えて色レジ合わせ用の検知トナー像が形成される場合がある。この場合、紙間スペースが転写領域を通過する間、転写部材にはトナーと逆極性の電圧が印加されて、色レジ合わせ用の検知トナー像は中間転写体へ転写される。色レジ合わせ用の検知トナー像は、通常、中間転写体上で検知されて各色トナー像の像担持体上の形成位置にフィードバックされるからである。
【０００５】
特許文献１には、転写材に転写されるトナー像とは別に、濃度検知用トナー像（パッチトナー像）を感光体ドラム（像担持体）上に形成する画像形成装置が示される。ここでは、感光体ドラム上の濃度検知用トナー像を光学的に検知して、現像バイアス電圧等のトナー像の形成条件にフィードバックさせることにより、トナー像の濃度再現性を高めている。
【０００６】
特許文献２には、中間転写ベルトに沿って現像色を異ならせた４台の感光体ドラムステーションを配列したタンデム式のフルカラー画像形成装置が示される。ここでは、各色ステーション間のトナー像のずれを補正するために、中間転写ベルト上に色レジ合わせ用の検知トナー像（指標トナー像）を形成している。中間転写ベルト上で検知した４つの色レジ合わせ用の検知トナー像の検知結果に基いて感光体ドラム上のトナー像の形成位置（静電像の書き込み位置）が調整される。連続画像形成時には、画像形成を行なう転写材と転写材との間の紙間スペースに色レジ合わせ用の検知トナー像が形成されるので、画像形成の生産性が損なわれない。
【０００７】
特許文献３には、感光体ドラムとの間に転写ニップを形成する転写ローラに転写バイアス電圧を印加する接触転写方式の画像形成装置が示される。ここでは、連続画像形成時に、画像品質の安定を目的とする転写バイアス電圧の制御を行っている。感光体ドラム上の紙間スペースで表面抵抗を検知して、生産性を損なうことなく、常に適正な転写バイアス電圧を印加しつづける。
【０００８】
特許文献４には、感光体ドラム上の紙間スペースに形成される濃度検知用トナー像による転写材の裏汚れを、転写バイアス電圧の制御によって防止する技術が示される。紙間スペースで転写ローラに印加される転写バイアス電圧は、転写材上にトナー像を転写するときの転写バイアス電圧とは逆極性に制御される。
【０００９】
特許文献５には、感光体ドラム上のトナー画像の位置ずれ量の具体的な求め方、及び補正方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−１０９２０５号公報
【特許文献２】特開２００２−１６２８０５号公報
【特許文献３】特開平５−２９７７４０号公報
【特許文献４】特開２００１−２１５８５９号公報
【特許文献５】特開昭６２−３００００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
像担持体上の濃度検知用トナー像に光学的センサが検知光を照射して反射光を検知する場合、検知光による露光を受けた濃度検知用トナー像を保持する領域の電位はグランド電位に近くなる。しかし、像担持体上で形成して中間転写体上で検知する濃度検知用トナー像やレジストレーション補正パターン画像は、適切な転写バイアス電圧で、像担持体から中間転写体へ転写されなければならない。
【００１２】
そのため、両者が転写領域を通過するときに転写部材に印加される電圧を同一にして、像担持体から中間転写体へ転写することを優先させると、第３実施形態で詳しく説明するように、次回の画像形成において画像ムラが生ずる可能性がある。
【００１３】
本発明は、光学的センサによる像担持体表面の露光痕跡を転写画像に残さない画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の画像形成装置は、感光層を有する像担持体と、前記像担持体を一様に帯電する帯電手段と、帯電された前記像担持体を露光して静電像を形成する露光手段と、前記静電像の露光部に帯電するトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体上の前記トナー像を転写領域にて中間転写体へ転写する転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する電源と、前記像担持体に形成された第１検知用トナー像を像担持体の移動方向において、現像手段の現像領域の下流側かつ転写領域の上流側で光学的に検知する第１検知手段と、前記像担持体から前記中間転写体に転写された第２検知用トナー像を前記中間転写体上で検知する第２検知手段とを備えるものである。前記電源を制御して、前記第１及び第２検知用トナー像が前記転写領域を通過する時、前記トナーの極性と反対極性の電圧を前記転写部材へ印加させる制御手段を備える。そして、前記第１検知用トナー像が前記転写領域を通過する時に前記転写部材に印加される電圧の絶対値は、前記第２検知用トナー像が前記転写領域を通過するときに前記転写部材に印加される電圧の絶対値よりも小さい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像形成装置では、像担持体上の第１検知用トナー像に第１検知手段が検知光を照射して反射光を検知する場合、検知光による露光を受けた第１検知用トナー像を保持する像担持体上の領域の電位の絶対値は大きく低下する。したがって、第１検知用トナー像を保持する像担持体上の領域が転写領域を通過する時に転写部材に印加される電圧の絶対値を小さくして、通過後の第１検知用トナー像を保持する像担持体上の領域の電位が通過前と反転しないようにする必要がある。像担持体の帯電電位が反転すると、ゴースト画像や画像メモリを発生するからである。
【００１６】
これに対して、像担持体上に形成した第２検知用トナー像を中間転写体へ転写して、第２検知手段によって中間転写体上で検知する場合、第２検知用トナー像を保持する像担持体上の領域の電位の絶対値は、検知光の露光を受けて低下することがない。したがって、第２検知用トナー像が転写領域を通過するときに転写部材に印加される電圧の絶対値は、第１検知用トナー像が転写領域を通過する時に転写部材に印加される電圧の絶対値よりも大きくしている。像担持体上に形成した第２検知用トナー像を中間転写体へ転写するためには、絶対値の大きい電圧が必要だからである。
【００１７】
従って、転写領域の通過後、像担持体の電位は、帯電手段によって帯電電位に収束されるため、帯電手段に帯電された像担持体の電位の均一性が向上し、画像ムラを更に良好に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の画像形成装置における感光体ドラム周辺の構成の説明図である。
【図２】転写バイアス電圧と転写電流との関係を示す線図である。
【図３】転写バイアス電圧制御の説明図である。
【図４】潜像幅と画像メモリ幅との差分を説明する線図である。
【図５】第２実施形態の画像形成装置における感光体ドラム周辺の構成の説明図である。
【図６】前露光における露光量の線図である。
【図７】前露光における紙間の制御の説明図である。
【図８】第３実施形態の画像形成装置の概略構成を説明する断面図である。
【図９】光学的センサによる第１トナー像検知の説明図である。
【図１０】パターン画像検知部によるレジストレーション補正用パターン画像検知の説明図である。
【図１１】中間転写ベルトにおけるレジストレーション補正用パターン画像の配置の説明図である。
【図１２】光学的センサによる露光の説明図である。
【図１３】転写電流と感光体ドラム表面電位との関係を示す線図である。
【図１４】感光体ドラム表面電位に対する光学的センサによる露光の影響の説明図である。
【図１５】紙間におけるバイアス電圧制御の説明図である。
【図１６】バイアス電圧設定の説明図である。
【図１７】第４実施形態における紙間でのバイアス電圧制御の説明図である。
【図１８】第５実施形態の画像形成装置の概略構成を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の画像形成装置の一実施形態である複写機について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の画像形成装置は、以下に説明する実施形態の限定的な構成には限定されない。露光を伴う光学的センサを用いてトナー像を検知する限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実現可能である。
【００２０】
なお、特許文献１〜５に示される画像形成装置の一般的な構造、材料、制御、運転方法等については一部図示を省略し、詳細な説明も省略する。
【００２１】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の画像形成装置における感光体ドラム周辺の構成の説明図である。
【００２２】
図１に示すように、第１実施形態の画像形成装置１００は、図中矢印方向に回転する感光体ドラム１１０の表面に露光装置１１１により光学的な書き込みを行って静電像を形成する。現像装置１０１は、現像剤であるトナーを感光体ドラム１１０に接触させて静電像に吸着させることによりトナー像を現像させる。感光体ドラム１１０に担持されたトナー像は、転写装置１０２によって中間転写ベルト１１２に一次転写される。一次転写の後、一次転写に寄与せずに感光体ドラム１１０の表面に残留した一次転写残トナーは、クリーニング装置１０４によって除去される。クリーニング装置１０４は、感光体ドラム１１０に当接したクリーニングブレード１０３やその他ファーブラシ等によって一次転写残トナーを掻き落とす。
【００２３】
一次転写残トナーを除去された感光体ドラム１１０の表面は、前露光装置１０８によって一様に露光して除電された後に、一次帯電器１０７によって一様な帯電状態に帯電される。
【００２４】
そして、図１に示すように、ポスト帯電器１０５の直下に、現像剤の濃度制御をするための光学的センサ１０６を配設している。制御部１１５は、露光装置１１１を制御して感光体ドラム１１０上の紙間スペースに濃度検知用トナー像（パッチ）を形成する。そして、光学的センサ１０６を用いて濃度検知用トナー像の濃度を読み込み、次の作像時における現像剤の濃度にフィードバックする。光学的センサ１０６を用いた濃度検知用トナー像の濃度の読み取りは、発光ダイオード等による光源を使用して感光体ドラム１１０上の濃度検知用トナー像を照射する。そして、濃度検知用トナー像からの反射光をシリコンＰｉｎフォトダイオード（波長感度域８４０〜１１５０ｎｍ）等の受光素子にて受光する。制御部１１５は、受光された光量でその時の濃度検知用トナー像濃度を読み取る。第１実施形態において使用した各構成要素について説明する。
【００２５】
第１実施形態に係る像担持体として感光体ドラム１１０（回転ドラム型の電子写真感光体）を備えている。感光体ドラム１１０は負帯電特性の有機光半導体（ＯＰＣ）で形成された感光層を有している。感光体ドラム１１０は、直径８４ｍｍに形成されていて、不図示の中心支軸を中心にして２８５ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で矢印方向に回転駆動される。感光体ドラム１１０の回転方向に垂直な方向（以降、「長手方向」と称す）における、感光ドラム１１０上のトナー像形成領域の長さは２９０ｍｍである。濃度検知用トナー像は、一辺が２ｃｍの正方形で、トナー像形成領域の長手方向の略中央に形成される。感光ドラム１１０に形成された濃度検知用トナー像は、光学的センサ１０６を通過する過程で、長手方向７ｍｍ幅の検知光により露光され、反射光を検知される。
【００２６】
第１実施形態に係る非接触帯電部材としてコロナ帯電器の一次帯電器１０７を備えている。一次帯電器１０７は、帯電線に外部電源からバイアス電圧を印加させてコロナ放電を発生させることにより、感光体ドラム１１０の表面を一様に−７５０ｖに帯電させる。第１実施形態の帯電線には、金属の中で非常に安定性の高いタングステンを用いて、加熱と言う過酷な条件下でも安定したコロナ放電を発生して、長期間に亘り安定使用することが可能である。しかし、帯電線には、ステンレススチール、ニッケル、モリブデン等も利用できる。
【００２７】
帯電線は、ケーシングと一体化された保持部材によって一定の張力で保持され、絶縁材料から成る保持部材によって放電ワイヤとケーシングは、電気的に絶縁が保たれている。帯電線は、直径が４０μｍから１００μｍにすることが望ましい。この直径が小さすぎると放電によるイオンの衝突で切断してしまう。逆に、直径が大きすぎると安定したコロナ放電を得るために、放電ワイヤに印加する電圧が高くなってしまう。印加電圧が高いと、オゾンが発生しやすくなる。そして、電源コストが上昇してしまう。第１実施形態においては帯電線の直径を５０μｍとした。
【００２８】
帯電線によりコロナ放電を発生させた電荷に対して、定電圧電源に接続されたグリッド電極１０７Ｇの電圧制御により、移動する電荷量を調整して感光体ドラム１１０の帯電電位が制御される。第１実施形態に係るグリッド電極は板状グリッドである。厚さ０．１ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４）を使用し、マスキング、次いでエッチング処理を行った後、最終的に１μｍのユニクロ・クローム鍍金処理を行い形成したエッチンググリッドである。エッチンググリッドには、任意の電圧に制御できる定電圧電源よる負極性の電圧が印加され、感光体ドラム１１０の帯電電位を制御する。
【００２９】
一次帯電器１０７によって帯電処理された感光体ドラム１１０の表面に静電像を形成する情報書き込み手段として露光装置１１１を備えている。露光装置１１１は、第１実施形態では、半導体レーザ光源とポリゴンミラー光学系とを用いたレーザビーム走査露光装置である。−７５０Ｖに帯電された感光体ドラム１１０の表面は、露光装置１１１の露光により、−１５０Ｖに変化する。また、濃度検知用トナー像が光学的センサ１０６に露光されると、感光体ドラム１１０の濃度検知用トナー像が在る部分の電位は、更に、−５０Ｖに変化する。
【００３０】
現像手段としての現像装置１０１は、感光体ドラム１１０上の静電像に現像剤（トナー）を供給し静電像をトナー像として可視化する。現像装置１０１は、二成分磁気ブラシ現像方式の反転現像装置である。現像装置１０１は、現像容器１０１Ｃ、現像スリーブ１０１Ｓを有している。現像容器１０１Ｃ内には、二成分現像剤が収容されている。二成分現像剤は、トナーと磁性キャリヤとの混合物である。磁性キャリヤの抵抗は約５×１０８Ω・ｃｍ、平均粒径は３５μｍである。トナーは磁性キャリヤとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。
【００３１】
現像スリーブ１０１Ｓは、感光体ドラム１１０との最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）を３５０μｍに保持した状態で、感光体ドラム１１０に近接するように対向配設されている。感光体ドラム１１０と現像スリーブ１０１Ｓとの対向部が現像部となる。現像スリーブ１０１Ｓは、その表面が、現像部において感光体ドラム１１０表面の移動方向とは逆方向に移動する方向に回転駆動される。つまり、感光体ドラム１１０の矢印方向の回転に対して、同じ回転方向に回転駆動されている。現像スリーブ１０１Ｓは、内側にマグネットローラを備え、その磁力により、二成分現像剤が現像スリーブ１０１Ｓの回転に伴って現像部に回転搬送される。現像スリーブ１０１Ｓの表面に形成される磁気ブラシ層は、現像剤コーティングブレード（不図示）により所定の薄層に整層され、現像スリーブ１０１Ｓには、現像バイアス印加電源から所定の現像バイアスが印加される。
【００３２】
第１実施形態においては、現像スリーブ１０１Ｓに印加される現像バイアスは、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）を重畳した振動電圧である。具体的には、直流電圧が−３５０Ｖ、交流電圧が１８００Ｖである。現像バイアスによる電界によって、感光体ドラム１１０上の静電像に対応して二成分現像剤中のトナーが選択的に付着される。これにより、静電像がトナー像として現像される。このとき、感光体ドラム１１０上に現像されたトナーの帯電量は約−３０μＣ／ｇである。現像部を通過した現像スリーブ１０１Ｓ上の現像剤は引き続く現像スリーブ１０１Ｓの回転に伴い現像容器１０１Ｃ内の現像剤溜り部に戻される。
【００３３】
第１実施形態では、転写部材として転写ローラ１１３が使用されている。転写ローラ１１３は、中間転写ベルト１１２を介して感光体ドラム１１０表面に、所定の押圧力をもって圧接されており、両者の圧接ニップ部が転写部となる。中間転写ベルト１１２は、感光体ドラム１１０と転写ローラ１１３との間に挟持されて搬送される。
【００３４】
転写電源（転写バイアス印加電源）１１４から転写ローラ１１３に対して、トナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写バイアス電圧（例えば＋２．５ｋＶ）が印加される。これにより、中間転写ベルト１１２の表面に感光体ドラム１１０上のトナー像が順次に静電的に転写されていく。
【００３５】
制御部１１５は、演算機能を備えてプログラム制御される通常のコンピュータ制御装置であって、画像形成装置１００の各部を総合的に制御して、転写材に画像を形成する。
【００３６】
第１実施形態では、クリーニング手段としてクリーニングブレード１０３が使用されている。ウレタンゴムの弾性体からなるクリーニングブレード１０３は、感光体ドラム１１０の表面に所定の押圧力をもって圧接されて一次転写残トナーを除去する。
【００３７】
＜制御例１＞
図２は転写バイアス電圧と転写電流との関係を示す線図、図３は転写バイアス電圧制御の説明図である。
【００３８】
図１の構成に基づき、感光体ドラム１１０表面の紙間スペースに形成された濃度検知用トナー像の露光領域に対しては、通常作像時に印加する転写バイアス電圧とは逆極性の回復バイアス電圧を印加する。回復バイアス電圧の印加条件として、通常作像時に印加する転写バイアス電圧の制御方法に基づき計算する。なお、転写バイアス電圧の制御方法は、特許文献３、４等に提案されているが、制御例１における特徴は、この結果に基づき回復バイアス電圧を設定することにある。その制御方法の一つとして図２、図３を用いて説明する。
【００３９】
図２に示すように、一次転写に際して、転写ローラ１１３に正極性の転写バイアス電圧が印加されると、転写ローラ１１３から中間転写ベルト１１２を通じて感光体ドラム１１０に電流が流れ込む。図２に示した、転写印加電圧（転写ローラ１１３に印加した電圧）と、転写電流値（転写ローラ１１３に流れる電流値）との関係は、感光体ドラム１１０を−７５０Ｖに帯電した状態で測定した。転写印加電圧として−２０００Ｖ及び＋５００Ｖが印加されるところで転写電流値が急激に増加している。このことから、放電開始電圧（放電発生のための、感光体ドラム１１０の帯電電位と転写ローラ１１３の印加電圧との差異）は、１２５０Ｖである。この電流によってトナー像が中間転写ベルト１１２に転写され、感光体ドラム１１０の表面の帯電状態が一次帯電器１０７による帯電状態から転写バイアス電圧側へ変化する。制御部１１５は、画像形成条件や環境条件に応じて演算した必要な転写電流値Ｉｔｙに応じて、転写電源１１４から出力させる転写バイアス電圧を設定する。
【００４０】
図３に示すように、一例として図３中のＹの場合を考えると、まず、現像装置１０１を停止させた状態にて、
（１）定電流で第一のターゲット電流（Ｉｔ）を印加して、そのときの検知電圧（Ｖ１）を検出する。
（２）検知電圧（Ｖ１）に対して１００Ｖ低い電圧（Ｖ１１）と、１００Ｖ高い電圧（Ｖ１２）とを定電圧で印加して、それぞれにおける検知電流（Ｉ１１）、（Ｉ１２）を検出する。
（３）電圧（Ｖ１１）、（Ｖ１２）と検知電流（Ｉ１１）、（Ｉ１２）との関係から、Ｙのターゲット電流（Ｉｔｙ）に対する必要電圧（Ｖｙ）を導き出す。
（４）現像装置１０１を作動させる。
（５）Ｙのターゲット電流（Ｉｔｙ）を印加して、そのときの検知電圧（Ｖｙ１）を検出する。
（６）検知電圧（Ｖｙ１）に対して１００Ｖ低い電圧（Ｖｙ１１）と、１００Ｖ高い電圧（Ｖｙ１２）とを定電圧で印加して、それぞれにおける検知電流（Ｉｙ１１）、（Ｉｙ１２）を検出する。
（７）電圧（Ｖｙ１１）、（Ｖｙ１２）と検知電流（Ｉｙ１１）、（Ｉｙ１２）との関係からＹのターゲット電流（Ｉｔｙ）に対する必要電圧（Ｖｙ２）を導き出す。
（８）必要電圧（Ｖｙ２）−必要電圧（Ｖｙ）を演算して現像オフセット分として保存して、前回転時の制御結果に加算する。
【００４１】
この演算結果により、通常作像時における転写バイアス電圧が設定される。この設定条件を基にして回復バイアス電圧を以下に設定した。
【００４２】
制御例１では、原則として、通常作像時の転写バイアス電圧（Ｖｙ２）の結果に対して、電圧（−Ｖｙ２）を回復バイアス電圧とする。但し、高温高湿（３０度Ｃ、８０％）環境において設定された回復バイアス電圧（−Ｖｙ２）は、放電電流が十分に高くて過放電領域となるため、設定値よりも１００Ｖ低い電圧を回復バイアス電圧とする。温度及び湿度は、環境検知センサ（環境検知手段）１１６により検知される。制御部１１５は、環境検知センサ１１６の検知結果に基づき、回復バイアス電圧を制御する。
【００４３】
また、図２に示すように、通常作像時の転写バイアス電圧（Ｖｙ２）を正負反対にして得られる回復バイアス電圧（−Ｖｙ２）が過放電領域の場合、放電直前の印加電圧値（−Ｖｙ３）を回復バイアス電圧とする。例えば、常温（２３度Ｃ、５０％）環境においては、通常作像時の転写バイアス電圧の設定値が３．５ｋＶに対して回復バイアス電圧が−３．５ｋＶになり、過放電領域のため、放電直前の印加電圧値２．０〜２．５ｋＶを必要な回復バイアス電圧とする。
【００４４】
この設定条件に基づいて濃度検知用トナー像の露光領域内において上記条件を基に回復バイアス電圧を印加した際の結果を表１に示す。ここでは、感光体ドラム１１０の暗電位を−７００Ｖに設定し、紙間に濃度検知用トナー像を形成し、光学的センサ１０６がＬＥＤ光を濃度検知用トナー像領域において露光する設定にした。そして、ハーフトーン画像を連続５枚作像し、ＬＥＤ照射後の次の画像において画像メモリの有無を判断した。表１は、設定された回復バイアス電圧に対して転写バイアス電圧及び環境条件を振ったものである。
【００４５】
【表１】
2011145714.tif 000003
【００４６】
表１に示すように、高温高湿環境においては回復バイアス電圧に依存せず設定した回復バイアス電圧で画像メモリが発生することはなかった。しかし、常温（２３度Ｃ、５０％）環境において一部の回復バイアス電圧の設定値に対して画像メモリが発生する条件が存在した。但し画像メモリが発生した条件では、通常作像時の転写バイアス電圧の設定がこの条件になることはない。また、この条件で通常作像時に転写バイアス電圧を印加すると転写不良になる。従って、実用上、無視できる制御範囲であることから制御例１における制御方法が有効であることが確認された。
【００４７】
制御例１では、回復バイアス電圧として−１５００Ｖを転写ローラ１１３に印加した。このとき、回復バイアス電圧と、一次帯電器１０７に帯電された感光体ドラム１１０の領域（−７５０ｖの領域）との電位差は７５０ｖであり、放電開始電圧（１２５０ｖ）未満になっている。また、回復バイアス電圧と、濃度検知用トナー像が光学的センサ１０６により露光された感光ドラム１１０の領域（−５０ｖ）との電位差は１４５０ｖであるため、放電開始電圧以上になっている。
【００４８】
＜制御例２＞
図１に示す構成において、感光体ドラム１１０の直径から使用する転写材サイズにより画像上に画像メモリが発生しない条件がある。例えばＡ４サイズにおいては、トナー像が感光体ドラム１１０のほぼ同じ位相位置に形成される。従って、紙間で光学的センサ１０６によるＬＥＤ露光を行うと、露光により発生する画像メモリは、次の紙間に現れるため画像上には画像メモリとして発生しない。
【００４９】
しかし、他のサイズでは、感光体ドラム１１０の直径により画像上に画像メモリが発生してしまうため、サイズに応じて回復バイアス電圧値を変更する制御が必要となる。
【００５０】
加えて、Ａ４サイズ等のスモールサイズでは、画像メモリ自身は発生しないが、回復バイアス電圧を印加した部分が次の画像先端位置に重なるためショック画像として画像上に現れる。このため、サイズや紙種による制御が必要となる。
【００５１】
制御例２における設定条件を表２に示す。それぞれの条件における画像メモリの発生の有無は制御例１に準ずる。加えて、各種回復バイアス電圧値に対して画像メモリ以外の弊害を含め使用可能な領域を可とし、弊害を生じた領域を不可とした。使用可能領域においては画像メモリの発生が見られなかったことから制御例２を有効な制御方法として提案することができる。尚この設定は、必ずしも制御例１を含めた設定にする必要はない。
【００５２】
【表２】
2011145714.tif 000004
【００５３】
＜制御例３＞
図１に示す構成において、濃度検知用トナー像形成時における回復バイアス電圧の設定は、通常作像時における各色の暗電位設定に基づき設定される。各色の暗電位に対して光学的センサ１０６によるＬＥＤ露光領域における明電位が変化するため、各色において画像メモリが発生しない明電位領域までシフトできる回復バイアス電圧を設定する必要がある。
【００５４】
制御例３において、光学的センサ１０６によるＬＥＤ露光領域の電位は各色暗電位に対してほぼ０Ｖまでシフトされる。そのため、本課題を解決するためには、非露光領域と露光領域とにおける電位差を埋めるだけの回復バイアス電圧を必要とする。
【００５５】
その手段として露光領域における回復バイアス電圧を放電領域とし、暗電位部すなわち非露光領域における回復バイアス電圧が未放電領域である条件を満たす回復バイアス電圧が必要十分条件となる。制御例３で実施した結果を表３に示す。表３は、マゼンタの暗電位設定に対する必要回復バイアス電圧印加量を示す。
【００５６】
【表３】
2011145714.tif 000005
【００５７】
制御例３では、図１の構成の基、常温（２３度Ｃ、５０％）環境において暗電位を各種変更した。そして、ハーフトーン画像における現像コントラストをそれぞれ一定にし、紙間に濃度検知用トナー像を形成して、光学的センサ１０６によりＬＥＤ露光させた。この設定において連続画像５枚における画像メモリの発生の有無を判断した。結果、暗電位によらず逆バイアス値を大きくすることにより画像メモリが発生せず、さらに加えて暗電位が低い程、より画像メモリの発生に対してラティチュードが拡がる結果が得られた。表３中、無しとなる電圧を採用すればよい。このことから、暗電位を低く且つ回復バイアス電圧を大きくすることにより、画像メモリ発生の防止に有効であることを確認した。尚、この設定は、必ずしも制御例１、制御例２を含めた設定にする必要はない。
【００５８】
＜制御例４＞
図１に示す構成において、画像メモリの発生は、濃度検知用トナー像形成時における光学的センサ１０６によるＬＥＤ露光量により良化する傾向がある。これは、画像メモリが露光時における非露光域における暗電位と明電位との差分に依存することを意味する。これにより、ＬＥＤ露光量を抑えることにより、画像メモリの発生を防止することができる。しかし、光学的センサ１０６によるＬＥＤ露光量自体を減少させることにより画像安定制御に支障をきたすため、ある一定の露光量は維持しなければならない制約が生じる。
【００５９】
表４に示す設定条件は、光学的センサ１０６によるＬＥＤ露光量に応じた回復バイアス電圧の設定を示す。それぞれの条件における画像メモリの発生の有無は制御例１の評価に準ずる。表４に示すように、ＬＥＤ露光量が低いほど回復バイアス電圧の設定値によらず画像メモリは発生せず、露光量が大きくなるほど画像メモリ発生に対するラティチュードが狭まることを確認した。表４の結果から、現状使用している濃度検知用トナー像検出用の光学的センサ１０６によるＬＥＤの露光量に応じて回復バイアス電圧を大きくすることにより、画像安定制御に支障をきたすことなく画像メモリを抑制できる。尚、今回設定した学的センサ１０６によるＬＥＤの露光量は、感光体ドラム１１０の表面上における光量をＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製の光パワーメータにて波長８８０ｎｍ時の瞬間最大露光光量として定義した。尚、制御例４においては、必ずしも上記の各制御例を含めた設定にする必要はない。
【００６０】
【表４】
2011145714.tif 000006
【００６１】
＜制御例５＞
図４は潜像幅と画像メモリ幅との差分を説明する線図である。図１に示す構成において、制御例５では、感光体ドラム１１０上に照射されるＬＥＤ露光時間と分散系による回折散乱を含めた変化分を補償する形で回復バイアス電圧の印加時間を制御する。ここでは、感光体ドラム１１０の周速度２８３ｍｍ／ｓｅｃに対して濃度検知用トナー像検出用の光学的センサ１０６によるＬＥＤ露光時間を設定することにより、感光体ドラム１１０上に形成される潜像長さが決定される。例として、上記周速度に対して露光時間を７０ｍｓｅｃと設定すると、理論潜像幅は約２０ｍｍとなる。しかし、分散系、特に複写機における感光体ドラム１１０及び現像装置１０１付近における分散系として挙げられるトナーは、使用する光学的センサ１０６のＬＥＤ波長との関係性から回折散乱を起し易い。従って、理論潜像幅よりも長い画像メモリが画像上に現れる。
【００６２】
そこで、制御例５では、感光体ドラム１１０上の潜像幅と画像上における画像メモリの幅との差分を図４に示し、この変化分に基づき表５に示すように回復バイアス電圧の印加時間を決定した。尚、制御例５における画像メモリの発生の有無は、暗電位を−７００Ｖに設定し、回復バイアス電圧を印加せずにハーフトーン画像を作像した際において画像メモリ幅を計測して確認した。上述した制御例１〜４を用いずに画像メモリが発生する条件である。制御例５は、上記全ての制御例１〜４に対して含まれるものであり、この制御により露光領域を補償する制御を設けることができた。
【００６３】
【表５】
2011145714.tif 000007
【００６４】
＜第２実施形態＞
図５は第２実施形態の画像形成装置における感光体ドラム周辺の構成の説明図、図６は前露光における露光量の線図、図７は前露光における紙間の制御の説明図である。第２実施形態の画像形成装置２００は、クリーニング装置１０４の上流側に前露光装置１０９を設けた以外は第１実施形態の画像形成装置１００と同様に構成される。従って、図５中、図１と共通する構成には共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６５】
図１に示す構成に対して、より電位の均一化を図り画像メモリの発生防止に繋げるために、第２実施形態では前露光装置１０９を設けた。図５に示すように、前露光装置１０９は、感光体ドラム１１０の回転方向に対して一次転写ローラ１１３の下流側であってクリーニング装置１０４の上流側に配設される。前露光装置１０９は、一次転写部の下流側に配設するため、感光体ドラム１１０から中間転写ベルト１１２へのトナー像の一次転写に伴うトナーの飛散汚れの可能性がある。そのため、飛散汚れ防止のための飛散防止板１０９Ｅを設けた構成となっている。
【００６６】
第２実施形態において使用した前露光装置１０９は、クリーニング後の感光体ドラム１１０表面を照射する前露光装置１０８と同様のスタンレー社製ＬＥＤアレイ素子を使用した。従って、感光体ドラム１１０の円周面を軸方向で直線状に露光する。しかし、これに限定されるものではない。
【００６７】
前露光装置１０９によって感光体ドラム１１０表面に照射される光量を、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製の光パワーメータにて波長６６０ｎｍにおける瞬間最大露光光量を測定した結果を図６に示す。この結果を基に前露光装置１０９を駆動して前露光量５〜２５μＷを設定し、第１実施形態における制御例１、３、４と組み合わせて画像メモリの抑制効果を評価した。実験は、上記の制御例に準じる形式で行い、前露光装置１０９の制御は、図７に示した制御方法で実施した。
【００６８】
図７に示すように、濃度検知用トナー像が一次転写ローラ１１３通過時において負極性の回復バイアス電圧を印加されることにより、負極性の濃度検知用トナー像は一次転写されずに感光体ドラムに残り、そのまま前露光装置１０９に突入する。前露光装置１０９による露光は、光学的センサ１０６のＬＥＤ露光が濃度検知用トナー像に遮蔽されて、濃度検知用トナー像内と濃度検知用トナー像外とで電位差が生じて画像メモリとして現れてくるための対策である。実施形態１の各制御例において画像メモリが発生した条件を抜粋し、これに前露光装置１０９による露光を組み合わせて同じ検討を行った結果を表６に示す。
【００６９】
【表６】
2011145714.tif 000008
【００７０】
表６は、高温高湿環境において前露光量５〜２５μＷに対して逆バイアス高圧値（回復バイアス電圧−１００Ｖ）を印加したときの画像メモリの発生を示す。前露光量を大きくすることにより、上述の制御例１で現れた画像メモリが発生しなくなることが確認できた。
【００７１】
表７は、常温環境において暗電位条件を振りこの設定値に対して前露光量と逆バイアス高圧値に対して画像メモリの発生を評価したものである。暗電位が低いほうが今回実施した条件内において画像メモリが発生しない領域が多いことが確認された。また、全体として前露光量が大きく且つ逆バイアス値が大きい方向に対してより画像メモリの抑制効果を発揮できる関係が確認された。これらの結果を踏まえた上で、暗電位が低く、前露光量と逆バイアス値を大きくすることにより画像メモリに対して抑制効果をより発揮できることが確認された。
【００７２】
【表７】
2011145714.tif 000009
【００７３】
表８は、常温環境において前露光量を振り、この設定値に対して光学的センサ１０６のＬＥＤ露光量と逆バイアス高圧値とによる画像メモリの発生を評価したものである。第１実施形態の制御例１〜５では画像メモリが発生していた各条件においても、光学的センサ１０６のＬＥＤ露光量に応じて前露光装置１０９の露光量を設定することにより、画像メモリが発生しなくなることが確認された。
【００７４】
【表８】
2011145714.tif 000010
【００７５】
第２実施形態の画像形成装置２００によれば、前露光装置１０９を併用して回復バイアス電圧の印加を行うことにより、回復バイアス電圧の印加のみで行った場合よりも有効に画像メモリを抑制して、画像品位の向上が得られる。
【００７６】
＜第３実施形態＞
図８は第３実施形態の画像形成装置の概略構成を説明する断面図、図９は光学的センサによる濃度検知用トナー像検知の説明図である。図１０はパターン画像検知部によるレジストレーション補正用パターン画像検知の説明図、図１１は中間転写ベルトにおけるレジストレーション補正用パターン画像の配置の説明図である。図１２は光学的センサによる露光の説明図、図１３は転写電流と感光体ドラム表面電位との関係を示す線図である。図１４は感光体ドラム表面電位に対する光学的センサによる露光の影響の説明図、図１５は紙間におけるバイアス電圧制御の説明図、図１６はバイアス電圧設定の説明図である。
【００７７】
図８に示すように、画像形成装置３００の本体内には、矢印Ｘ方向に走行する無端状のベルト部材である中間転写ベルト５１が配設されている。中間転写ベルト５１は、複数のローラによって張架されており、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等のような導電性あるいは誘電体樹脂によって構成されている。第３実施形態では、中間転写ベルト５１は、導電性ポリイミドを採用している。給送カセット８から給送ローラ８１によって取り出された転写材Ｐは、レジストローラ８２を経て二次転写部５８に供給される。中間転写ベルト５１の上方には、ほぼ同様の構成の４個の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが直列状に配置されている。
【００７８】
制御部１０は、演算機能を備えてプログラム制御される通常のコンピュータ制御装置であって、画像形成装置３００の各部を総合的に制御して、転写材Ｐにフルカラー画像を形成する。
【００７９】
画像形成部Ｐａを例にその構成を説明する。画像形成部Ｐａは、回転可能に配置されたドラム状の電子写真感光体である感光体ドラム１ａを備えている。感光体ドラム１ａの周囲には、一次帯電器２ａ、現像装置４ａ、クリーニング装置６ａ等のプロセス機器が配置されている。他の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、画像形成部Ｐａと同様の構成を備えている。これら画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの異なる点は、それぞれがマゼンタ、シアン、イエロ、ブラックの各色のトナー像を形成する点である。各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄに配置した現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、それぞれマゼンタ、シアン、イエロ、およびブラックのトナーが収納されている。
【００８０】
原稿のマゼンタ成分色による画像信号が、ポリゴンミラー等を備えた露光装置３ａを介して感光体ドラム１ａ上に投射されて静電像が形成され、これに現像装置４ａからトナーが供給されて静電像がトナー像に現像される。このトナー像が感光体ドラム１ａの回転に伴って、感光体ドラム１ａと中間転写ベルト５１とが当接する一次転写部に到来すると、一次転写ローラ５３ａによって印加される一次転写バイアス電圧によって、トナー像が中間転写ベルト５１へ一次転写される。
【００８１】
マゼンタのトナー像を担持した中間転写ベルト５１が画像形成部Ｐｂに搬送されまでに、画像形成部Ｐｂでは、前記と同様の手順で感光体ドラム１ｂ上にシアンのトナー像が形成されている。そして、中間転写ベルト５１上のマゼンタトナー像の上にシアントナー像が転移される。
【００８２】
同様にして、中間転写ベルト５１上のトナー像が画像形成部Ｐｃ、Ｐｄに進行すると、それぞれの一次転写部において、イエロトナー像、ブラックトナー像が中間転写ベルト５１上のトナー像に重畳転写される。
【００８３】
一方、給送カセット８から取り出された転写材Ｐは、一度レジストローラ８２にその先端を停止させる。そして、中間転写ベルト５１上に重畳転写されたトナー像が転写材Ｐの所定の位置に転写されるようにタイミングを合わせる。レジストローラ８２から所定のタイミングで給送された転写材Ｐは、中間転写ベルト５１を介して対向ローラ５６と二次転写ローラ５７とが当接する二次転写部５８に達する。そして、二次転写ローラ５７に印加される二次転写バイアス電圧によって、上述の４色のトナー像が転写材Ｐ上に一括して二次転写される。
【００８４】
トナー像を二次転写された転写材Ｐは、二次転写部５８から定着手段７に向かって搬送される。定着装置７では、加熱加圧によってトナー像が転写材上に固着される。転写材Ｐと定着ローラ７１との離型性を上げるために、離型性オイル（例えば、シリコーンオイル等）を定着ローラ７１の表面にコートしており、転写材Ｐ上にもこのオイルが付着する。トナー像が定着された転写材Ｐは、定着装置７の下流に配置された不図示の排出トレイに排出される。自動で両面画像を形成する場合には、不図示の転写材反転パスを経由してレジストローラ８２へ表裏反転状態で戻される。そして、上記画像形成の一連プロセスを繰り返すことにより、裏面にも画像形成が行われる。
【００８５】
定着装置７の定着部７８における転写材Ｐの搬送速度は、二次転写部５８における転写材Ｐの搬送速度より遅くなっている。これは、定着部７８に転写材Ｐが突入した時のショックで二次転写部５８の画像が乱れるショック画像を防止したり、定着部７８で発生する転写材Ｐの皺等を防止したりするためである。
【００８６】
第３実施形態の画像形成装置３００は、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に、トナー像の濃度を検出する光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄを配設している。また、中間転写ベルト５１上に、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのレジストレーション補正用のトナー像を検知するためのパターン画像検知部１２３ｅを配設している。
【００８７】
感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に各色の基準濃度パターンを形成する。光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄは、この基準濃度パターンに検出光を照射して、その反射光を検出する。制御部１０は、光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄの出力に基いて各色の基準濃度パターンの濃度を検出する。そして、検出された基準濃度パターンの濃度が目標値になるように、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄのトナー供給量を調節して、トナー像の濃度を調整する。これにより、出力画像の画像濃度を制御する濃度制御が行われる。
【００８８】
図９に示すように、光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄは、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向配置され、発光部であるＬＥＤ３３で照明窓３５を通じて感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを照射する。そして、その反射光を、受光窓３６を通じて受光部であるフォトダイオード３４が検知する。濃度検知用トナー像（パッチ）３２が光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄを通過する際に、濃度検知用トナー像３２の濃度に応じた電圧信号が出力される。制御部１０（図１）は、この電圧信号を検知して濃度検知用トナー像３２の濃度を判別し、判別結果に応じて、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを制御する。
【００８９】
図１０に示すように、パターン画像検知部１２３ｅは、複数の感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのうち、中間転写ベルト５１の進行方向において最下流に位置する感光ドラム１ｄと張架ローラ９０との間に位置する。そして、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄにより中間転写ベルト５１上に形成されたレジストレーション補正用パターン画像を読み取る。パターン画像検知部１２３ｅの検知結果を用いて画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのレジストレーション補正用制御が行われる。
【００９０】
図１１に示すように、レジストレーション補正用パターン画像６２は、中間転写ベルト５１の両端部に一次転写される。制御部１０は、図８に示す各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄを制御し、所定のタイミングで中間転写ベルト５１上にレジストレーション補正用パターン画像６２を形成する。制御部１０は、パターン画像検知部１２３ｅによる各レジストレーション補正パターン画像６２の読み取り結果に応じて、各色に相当する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上でのレジストレーションずれを検出する。制御部１０は、記録されるべき画像信号に電気的に補正をかけ、レーザビーム光路中に設けられている折り返しミラーを駆動して、光路長変化あるいは光路変化の補正を行う。なお、位置ずれ量の具体的な求め方、及び補正方法については、公知のものを用いることができ、例えば特許文献５に記載されている。
【００９１】
また、中間転写ベルト５１上で、トナー濃度を検知する場合もある。
【００９２】
第３実施形態では、濃度検知用トナー像３２およびレジストレーション補正パターン画像６２を、転写材と転写材との間に相当する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上の紙間スペースに形成する。これにより、生産性を低下させることなく、画像形成を行っている。
【００９３】
しかし、図８に示す画像形成装置３００には、以下のような問題点があることがわかった。光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄが光を照射することによってトナー像の濃度を検知すると、濃度検知用トナー像３２および、その近傍の感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ表面の電位が変化する。光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄが照射する光の波長に対して感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが感光特性を有するからである。
【００９４】
特に、反転現像方式を採用する画像形成装置３００の場合、問題は深刻である。一次帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによる帯電電位をＶｄ、濃度検知用トナー像３２下の表面電位をＶｄｃ、濃度検知用トナー像３２の光照射部の電位をＶｓとすると、｜Ｖｄ｜＞｜Ｖｄｃ｜＞｜Ｖｓ｜となる場合がある。
【００９５】
従って、この各領域に転写バイアス電圧を与えると、転写電流に対する転写後電位が、図１３に示すように変化し、濃度検知用トナー像３２の光照射部の電位が、逆極性になる可能性がある。このように、極性が反転してしまうと、一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄの下流側で光を照射しても電位がキャンセルされないために、画像書き込み面の電位ムラとなる。前の画像（光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄによる露光痕跡）が次の画像、あるいは感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの一周後の画像に表れる通常「ゴースト」と呼ばれる画像ムラになる。
【００９６】
さらに、転写されたレジストレーション補正用パターン画像６２を中間転写ベルト５１上で検知する場合、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから忠実に中間転写ベルト５１に転写する必要がある。そのため、中間転写ベルト５１上で検知するレジストレーション補正用パターン画像６２については、転写材上に転写するトナー像の転写バイアス電圧と類似の転写バイアス電圧を印加する必要がある。また、生産性を損なうことなく、上述の「ゴースト」対策用の回復バイアス電圧を印加するには、紙間で常に抵抗値を検知して転写バイアス電圧にフィードバックする必要がある。転写材上に転写するトナー像に対して適正な転写バイアス電圧を印加するためである。
【００９７】
画像形成装置３００は、感光層を有する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上で光学的にトナー像を検知する光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄを有する。第３実施形態の目的は、反転現像方式を採用する画像形成装置３００において、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの電気的（光学的）な画像メモリやゴーストを防止することである。これにより、濃度やレジストレーションと言った高画質を安定することのできる画像形成装置３００を提供することである。
【００９８】
図１２に示すように、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄには、転写材に転写される画像形成領域Ｐの間に紙間Ｓが設定される。制御部１０は、紙間Ｓに濃度検知用トナー像３２を形成して、光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄで検知する。このとき、図９に示すように、発光部であるＬＥＤ３３が感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面に光を照射する。図１２に示す光を照射された部分３３Ｅの電位をＶｓとする。感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから中間転写ベルト５１に転写する転写部において、濃度検知用トナー像３２がある場所、無い場所それぞれの電位をＶｓ１、Ｖｓ２とする。
【００９９】
電位Ｖｓ、Ｖｓ１、Ｖｓ２の関係を図１３に示す。代表的な値としては、書き込み露光を受けないベタ白電位が−６００Ｖ、書き込み露光されたベタ黒部のトナーも含んだ感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面電位Ｖｔが−４５０Ｖである。光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄによる露光を経た電位Ｖｓ１は−１５０Ｖ、Ｖｓ２は−５０Ｖとなった。
【０１００】
画像形成装置３００は、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄをマイナスに帯電し、マイナスの極性をもつトナーを、潜像露光部に現像する反転現像方式である。感光体ドラムをプラスに帯電し、プラスの極性をもつトナーで画像形成を行う場合も同様のことが言える。
【０１０１】
第３実施形態の画像形成装置３００の場合、図１４に示すように、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面電位をＶｄ＝−６００Ｖに帯電する。べた白部の場合、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面電位は多少の暗減衰はあるものの、ほぼ−６００Ｖで転写部にくる。ベタ黒部の場合には、一度Ｖｄ＝−６００Ｖに一次帯電されたものが、露光装置３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによって露光されて、Ｖｌ＝−２００Ｖ程度に電位の絶対値を下げる。現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄでは、現像スリーブにＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳させてマイナストナーを付着させる。このとき、現像効率が１００％ならば、ほぼ現像バイアスのＤＣ電圧の電位まで、トナーにより感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面が充電され、おおよそ転写部ではＶｔの値となる。
【０１０２】
これに対して、現像後に光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄから露光を受ける濃度検知用トナー像３２では、電位の絶対値が大きく下がる。濃度検知用トナー像３２には様々なものがあるが、特に濃度変動率（実濃度に対する変化量）の大きいハーフトーン領域では、トナーとトナーの隙間から光が感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面に及ぶ。このため、おおよそ電位Ｖｔ付近にあるトナーを含む感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面電位は、Ｖｓ２＝−１５０Ｖまで電位の絶対値が下がる。さらにトナーがほとんどない場合には、Ｖｓ１＝−５０Ｖまでその絶対値が下がる。
【０１０３】
この状態で、一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄにて正極性の転写バイアス電圧が印加される。このときの感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面電位と、転写電流との関係を図１３に示す。図１３に示すように、一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄに入る前の電位は、ほぼ転写電流０μＡの電位である。そして、この値の絶対値が小さいほど、少ない転写電流で感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面電位がプラス側に変転してしまう。感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面電位がプラスに反転してしまうと、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面電位は、１次帯電前で露光しても除電することができない。そのため、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの次回転の作像時にゴースト画像として顕在化したり、画像メモリになったりすることがある。
【０１０４】
従って、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄとの間に光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄを有する場合には画像メモリに対する対策が必要である。光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄで露光された部分とそれ以外とでバイアス電圧を切り替える必要がある。
【０１０５】
しかし、中間転写ベルト５１上で検知するレジストレーション補正パターン画像６２は、適切な転写バイアス電圧で、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから中間転写ベルト５１に転写されなければならない。
【０１０６】
そこで、第３実施形態では、図１５に示すように、光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄによる露光タイミングに応じて、バイアス電圧を切り替える。転写材に転写される画像形成領域Ｐの間の紙間スペースＳ２のうち、光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄで露光される領域Ｓ１には、マイナス極性の回復バイアス電圧Ｔ３が印加される。ここで、光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄの照射領域（照射時間）が濃度検知用トナー像３２より大きい（長い）場合、ベタ白部に光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄの照射領域ができる。これにより、図１４に示す電位Ｖｓ１（代表値では−５０Ｖ）まで下がっている部分ができる。この場合、ポジ反転を回避するには、図１２からおよそ転写電流を５μＡまで低下させなくてはならない。また、光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄの照射領域（照射時間）が濃度検知用トナー像３２より小さい（短い）場合、電位Ｖｓ２（代表値ではー１５０Ｖ）に下がっているので、転写電流を１５μＡまで低下させればいい。
【０１０７】
紙間スペースＳ２のレジストレーション補正パターン画像６２が形成されている部分には、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから中間転写ベルト５１への転写に必要な転写バイアス電圧Ｔ２が印加される。また、転写材に転写する画像形成領域Ｐには、多次色を重ねる十分な転写バイアス電圧Ｔ１が印加される。
【０１０８】
これらのバイアス電圧Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の決定方法について説明する。第３実施形態では、一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄに印加されるバイアス電圧は、定電圧制御で制御されている。バイアス電圧は、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄごとに設けられて制御部１０によって個別に制御される不図示の転写電源から一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄに出力される。
【０１０９】
まず、図１６に示すように、画像形成動作に入る前回転時に３つの電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を印加する。このとき、感光ドラム電位はＶｄ１＝−３００Ｖで帯電されている。このときの、一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄに流れる電流値を検知し、Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３とする。これによって、一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄでの転写電流と転写電圧との関係がわかる。
【０１１０】
まず、バイアス電圧Ｔ２は、単色のトナー像を転写するために必要な電流値Ｉｔを予め実験等によって求めておき、上記で求めたバイアス電圧と転写電流との関係からバイアス電圧Ｔ２′を求める。レジストレーション補正パターン画像６２が単色で画像形成されるからである。バイアス電圧Ｔ２′は、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの電位がＶｄ１＝−３００Ｖの場合である。このときの感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面電位と一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄに印加したバイアス電圧との電位差は次のようになる。
【０１１１】
Ｔ２″＝Ｔ２′＋｜Ｖｄ１｜
【０１１２】
これを転写コントラストと呼び、電流Ｉｔを流すには、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面電位と一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄとの間に電位差Ｔ２″が必要である。従って、通常の画像形成時には、Ｖｄ＝−６００であるため次のバイアス電圧Ｔ２を印加する。
【０１１３】
Ｔ２＝Ｔ２″−｜Ｖｄ｜
【０１１４】
転写材に転写されるトナー像に印加するバイアス電圧Ｔ３は、バイアス電圧Ｔ２の場合とは異なり、多次色を重ねて転写する必要がある。従って、下層にあらかじめトナー層があることを想定し、バイアス電圧をオフセットする必要がある。このオフセット電圧は、トナーの電荷量と最大載り量等により決定されるので、バイアス電圧Ｔ３は以下のように設定される。
【０１１５】
Ｔ３＝Ｔ２＋ΔＶ
ただし、ΔＶはトナーの最大電荷密度等により決定（本実施例では、２３℃５０％の常温／常湿環境においてΔＶ＝１００Ｖ）とした。
【０１１６】
光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄで露光された部分に印加されるバイアスＴ１は、上記バイアス電圧Ｔ２、Ｔ３よりも低い。ベタ白部がＬＥＤ３３（図９）で露光されても、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面電位が反転しないために必要な電流を５μＡとしてバイアス電圧Ｔ１′を求めた。そして、バイアス電圧Ｔ２を求めたときと同じように、転写コントラストＴ１″を求めた。
【０１１７】
Ｔ１″＝Ｔ１′＋｜Ｖｄ１｜
そして、転写コントラストＴ１″をＶｓ１部の電位に対して調整して転写電圧Ｔ１を決定した。
【０１１８】
Ｔ１＝Ｔ１″−｜Ｖｓ１｜
【０１１９】
ところで、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面電位の極性が反転しない電流値Ｉlimは、以下のように求めてもよい。
【０１２０】
感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面層の比誘電率をεｒ、真空誘電率をε０、ドラムアースから表層までの膜厚をｄとする。光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄによる露光後の電位をＶｓ、プロセススピードＶｐ、一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄのスラスト長さをＬとする。光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄにより露光された領域の表面電位をＶｓ、露光された領域を流れる電流をＩlimとする。このとき、次の関係がある。
【０１２１】
｜Ｉlim｜≦ε０・εｒ・Ｖｐ・Ｓ・｜Ｖｓ｜／ｄ
【０１２２】
従って、上記式より求めてもよい。電位Ｖｓは、実験的に求めることもできるし、光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄによる露光領域で転写バイアス電圧を振って電圧／電流の関係を求めることによって求めることもできる。
【０１２３】
上述例は、紙間時間が無く、光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄによる露光領域での転写電流がＩlim以下であればいいことを示す。従って、転写バイアス電圧が通常転写材に形成する画像に対して流す電流を逆方向の電流が流れるようにすれば、つまり、通常の転写バイアス電圧と逆極性の回復バイアス電圧を印加しても、もちろん構わない。
【０１２４】
以上のように、感光層を有する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上の濃度検知用トナー像３２を光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄで検知する画像形成装置３００を提供できる。感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの電気的（光学的）な画像メモリやゴーストを防止し、かつ濃度やレジストレーションと言った高画質を安定できる反転現像方式の画像形成装置３００を提供できる。
【０１２５】
＜第４実施形態＞
図１７は第４実施形態における紙間でのバイアス電圧制御の説明図である。第４実施形態の画像形成装置は、基本的構成が第３実施形態と同様なので、詳細の説明は割愛する。
【０１２６】
第４実施形態の特徴とするところは、連続画像形成中の紙間に複数の種類の紙間をもち、各々に違ったバイアス電圧を印加することを特徴とする。複数の種類とは、図１７に示すように以下の３つである。
（１）感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上で濃度検知用トナー像３２を形成する紙間Ｓ６
（２）中間転写ベルト５１上でトナー濃度を検知するトナー像やレジストレーション補正パターン画像６２を形成する紙間Ｓ５
（３）一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、中間転写ベルト５１、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ等のインピーダンスを検知する紙間Ｓ７
【０１２７】
これらの紙間Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７に対して、図１７の（ａ）、（ｂ）に示すような制御を行う。
【０１２８】
（１）の紙間Ｓ６では、光学的センサ１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄで露光された部分に印加されるバイアスＴ１を一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄに印加する。
【０１２９】
（２）の紙間Ｓ５では、レジストレーション補正パターン画像６２を感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから中間転写ベルト５１へ一次転写するために必要なバイアス電圧Ｔ２を印加する。
【０１３０】
（３）の紙間Ｓ７では、図１７の（ａ）に示すように、転写材に転写されるトナー像に印加するバイアス電圧Ｔ３を印加し続ける。あるいは、図１７の（ａ）に示すように、バイアス電圧Ｔ３に至る複数段階のバイアス電圧を印加する。
【０１３１】
バイアス電圧Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３については、上述した第３実施形態と同様に設定してある。ただし、第４実施形態では、一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄを（３）の紙間Ｓ７が通過する過程で、一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄと中間転写ベルト５１との間に流れる電流値をモニタしている。そして、モニタ結果をバイアス電圧Ｔ３、あるいは、バイアス電圧Ｔ１、Ｔ２の設定にフィードバックする。
【０１３２】
第４実施形態では、複数の種類の紙間Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７について説明してきたが、一つの紙間に（１）、（２）、（３）の領域が共存していてもかまわない。
【０１３３】
また、（２）の領域でバイアス電圧Ｔ２を印加しているときに一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄと中間転写ベルト５１との間に流れる電流値をモニタしてもよい。これにより、転写電流値をバイアス電圧Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３にフィードバックすることも可能である。
【０１３４】
以上説明してきたように、第４実施形態では、一次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄに印加した電圧に対する転写電流を紙間でモニタする。これにより、生産性を低下させることなく、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１３５】
＜第５実施形態＞
図１８は第５実施形態の画像形成装置の概略構成を説明する断面図である。第５実施形態の特徴とするところは、第３、第４実施形態における中間転写ベルト５１に相当する部分が、転写搬送ベルト２１１になっているところである。第５実施形態でも、以下の３種類の紙間を持たせることで、第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
（１）感光体ドラム２２１上で光学的センサ２２５で検知する濃度検知用トナー像を形成する紙間
（２）転写材搬送ベルト２１１上でトナー濃度やレジストレーションを検知するトナー像を形成する紙間
（３）転写部材２２４、転写材搬送ベルト２１１、感光体ドラム２２１等のインピーダンスを検知する紙間
【０１３６】
図１８に示すように、第５実施形態の画像形成装置４００は、原稿の画像を読み取るリーダ部Ａと転写材に画像を形成するプリンタ部Ｂとを備える。リーダ部Ａは、原稿台ガラス２０２と原稿押さえ板２０１との間に配置された原稿を照明２０３で照明し、光学系２０４で読み取り素子２０５に投影する。照明２０３、光学系２０４、読み取り素子は一体に矢印方向に走査される。リーダ画像処理部２０８は、走査に伴う読み取り素子２０５の出力を取り込んで、原稿の画像データを形成し、各分解色ごとの濃度データを生成する。
【０１３７】
プリンタ部Ｂは、４つの分解色に対応する４つのステーション２２０、２３０、２４０、２５０を備える。ステーション２２０、２３０、２４０、２５０は、それぞれ感光体ドラム２２１、２３１、２４１、２５１を用いて分解色ごとのトナー像を形成する。ステーション２２０、２３０、２４０、２５０は、現像色が異なるのみで同一に構成されているので、ステーション２２０以外は詳細な図示を省略し、説明も省略する。
【０１３８】
プリンタ制御部２０９は、リーダ画像処理部２０８から受信した各分解色ごとの濃度データを走査線画像データに展開して、露光装置２１０を作動させる。感光体ドラム２２１は、前露光装置２２９、一次帯電器２２２を用いて一様な帯電状態とした外周面に、露光装置２１０が書き込み露光を行うことにより、静電像を形成される。静電像は、現像装置２２３によってトナー像を付着させてトナー像に現像される。転写部材２２４に転写バイアス電圧が印加されることにより、感光体ドラム２２１に担持されたトナー像が転写材搬送ベルト２１１上の転写材に転写される。転写材は、転写材搬送ベルト２１１に搬送されて、感光体ドラム２２１、２３１、２４１、２５１にて各色のトナー像を重ねて転写される。４色のトナー像を転写された転写材は、定着装置２１４へ送り込まれて加熱加圧を受けてトナー像を定着される。トナー像を転写し終えた感光体ドラム２２１は、クリーニング装置２２７によって転写残トナーを除去される。転写材を搬送し終えた転写材搬送ベルト２１１はクリーニング装置２１６によってクリーニングされる。
【０１３９】
そして、感光体ドラム２２１に形成された濃度検知用トナー像を検知する光学的センサ２２５が現像装置２２３と転写部材２２４との間に配置される。光学的センサ２２５は、第４実施形態と同様に、濃度検知用トナー像にＬＥＤ光を照射して反射光強度を検知するので、感光体ドラム２２１に露光痕跡を残してしまう。
【０１４０】
また、最も下流側の感光体ドラム２５１の下流側にパターン画像検知部２６０と濃度検知センサ２２２とが配置される。パターン画像検知部２６０は、感光体ドラム２２１、２３１、２４１、２５１でそれぞれ形成されて転写材搬送ベルト２１１上に転写されたレジストレーション補正用パターン画像を読み取る。濃度検知センサ２２２は、感光体ドラム２２１、２３１、２４１、２５１でそれぞれ形成されて転写材搬送ベルト２１１上に転写されたトナー像を検知する。
【０１４１】
従って、パターン画像検知部２６０で検知されるレジストレーション補正用パターン画像は、第４実施形態と同様に適正なバイアス電圧を用いて転写材搬送ベルト２１１に転写される必要がある。濃度検知センサ２２２で検知されるトナー像も同様である。
【０１４２】
＜発明との対応＞
第１実施形態の画像形成装置１００は、感光層を有する感光体ドラム１１０と、感光体ドラム１１０を一様に帯電する一次帯電器１０７と、帯電された感光体ドラム１１０を露光して静電像を形成する露光装置１１１と、静電像の露光部へ電荷を有するトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置１０１と、感光体ドラム１１０上のトナー像を転写領域にて静電的に転写材へ転写する一次転写ローラ１１３と、一次転写ローラ１１３に電圧を印加する転写電源１１４と、感光体ドラム１１０に形成された検知用トナー像を光学的に検知する光学的センサ１０６とを備える。転写電源１１４を制御して、光学的センサ１０６に露光された検知用トナー像が転写領域を通過する時に、トナーと同極性の電圧を一次転写ローラ１１３に印加させる制御部１１５を備える。検知用トナー像が前記転写領域を通過する時に一次転写ローラ１１３に印加される電圧は、一次帯電器１０７に帯電された感光体ドラム１１０の電位との差異が放電開始電圧未満であるとともに、検知用トナー像が光学的センサ１０６に露光された感光体ドラム１１０の領域の電位との差異が放電開始電圧以上である。
【０１４３】
画像形成装置１００では、一次転写ローラ１１３に印加する電圧を制御して、感光体ドラム１１０上の検知用トナー像を保持する領域の電位と一次帯電器１０７により感光体ドラム１１０が帯電される電位と差異の拡大を抑える。若しくは、縮小する。これにより、一次帯電器１０７は、この電位の差異を十分に解消することが可能になり、画像ムラの発生を防ぐことができた。
【０１４４】
また、検知用トナー像が転写領域を通過する時にトナーと同極性の電圧を一次転写ローラ１１３に印加する。この電圧は、一次帯電器１０７によって帯電された感光体ドラム１１０の電位との差異が放電開始電圧未満かつ、検知用トナー像が露光された感光体の領域の電位との差異が放電開始電圧以上に設定される。これにより、以下の効果を得る。
【０１４５】
つまり、検知用トナー像が形成されて光学的センサ１０６が検知した感光体ドラム１１０上の領域の電位は、光学的センサ１０６の露光によって放電してしまい帯電電位が大きく低下している。一次転写ローラ１１３は、帯電電位が大きく低下した部分に対して放電開始電圧以上の電圧を印加して電流を流すことにより、帯電電位を元の帯電状態に向かって回復させる。このとき、光学的センサ１０６による露光を受けなかった領域については、放電開始電圧以下なので電流は流れず、一次転写ローラ１１３の電圧によって帯電電位は変化しない。これにより、検知用トナー像が形成され検知された感光体ドラム１１０の領域の電位は、一次帯電器１０７に帯電された感光体ドラム１１０の電位（以降、「帯電電位」と称す。）に近くなる。一方、検知用トナー像が形成されなかった領域の電位は、転写領域通過後も、上記帯電電位が実質的に維持される。
【０１４６】
従って、転写領域の通過後、感光体ドラム１１０の電位は上記帯電電位に収束するため、一次帯電器１０７に帯電された感光体ドラム１１０の電位の均一性が向上し、画像ムラを更に良好に抑えることができる。
【０１４７】
画像形成装置１００は、温度若しくは湿度を検知する環境光学的センサ１０６を有する。制御部１１５は、環境光学的センサ１０６の検知結果に基づき、光学的センサ１０６に露光された検知用トナー像が前記転写領域を通過する時に一次転写ローラ１１３に印加される電圧を可変制御する。なお、転写電源１１４を制御して一次転写ローラ１１３に印加する電圧を調整する制御部１１５は、画像形成装置１００を制御するコンピュータ制御装置から独立して設けてもよい。環境光学的センサ１０６の出力に応じて一次転写ローラ１１３に印加する電圧を調整する制御部１１５は、通常の画像形成時に一次転写ローラ１１３に印加する電圧を調整する制御装置から独立して設けてもよい。
【０１４８】
第３実施形態の画像形成装置３００は、感光層を有する感光体ドラム１ｄと、感光体ドラム１ｄを一様に帯電する一次帯電器２ｄと、帯電された感光体ドラム１ｄを露光して静電像を形成する露光装置３ｄと、前記静電像の露光部に帯電するトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置４ｄと、感光体ドラム１ｄ上の前記トナー像を転写領域にて中間転写ベルト５１へ転写する一次転写ローラ５３ｄと、一次転写ローラ５３ｄに電圧を印加する不図示の転写電源と、感光体ドラム１ｄに形成された濃度検知用トナー像３２を光学的に検知する光学的センサ１２３ｄと、感光体ドラム１ｄから中間転写ベルト５１に転写されたレジストレーション補正用パターン画像６２を中間転写ベルト５１上で検知するパターン画像検知部１２３ｅとを備える。不図示の転写電源を制御して、濃度検知用トナー像３２及びレジストレーション補正用パターン画像６２が前記転写領域を通過する時、前記トナーの極性と反対極性の電圧を一次転写ローラ５３ｄへ印加させる制御部１０を備える。濃度検知用トナー像３２が前記転写領域を通過する時に一次転写ローラ５３ｄに印加される電圧の絶対値は、検知されるレジストレーション補正用パターン画像６２が前記転写領域を通過するときに一次転写ローラ５３ｄに印加される電圧の絶対値よりも小さい。
【０１４９】
画像形成装置３００は、感光体ドラム１ｄの表面層の比誘電率をεｒ、厚さをｄとし、真空誘電率をε０とし、感光体ドラム１ｄの表面速度をＶｐとし、中間転写ベルト５１と一次転写ローラ５３ｄの接触する領域の中間転写ベルト５１移動方向の長さをＬとし、光学的センサ１２３ｄで露光された領域の表面電位をＶｓとし、前記露光された領域を流れる電流の電流値はＩlimとしたとき、濃度検知用トナー像３２が前記転写領域を通過する時に一次転写ローラ５３ｄに印加される電圧は、
｜Ｉlim｜≦ε０・εｒ・Ｖｐ・Ｌ・｜Ｖｓ｜／ｄ
の関係を満たす。
【０１５０】
第１実施形態の画像形成装置１００は、光学的な書き込みによって表面に静電像が形成される感光体ドラム１１０と、前記書き込みに先立たせて前記表面を一様に帯電させる一次帯電器１０７と、形成された前記静電像にトナーを吸着させて前記表面にトナー像を現像させる現像装置１０１と、前記現像装置１０１の下流側に配置されて、前記トナー像に検出光を照射して反射光を検知する光学的センサ１０６とを備える。光学的センサ１０６の下流側に配置されて、前記検出光が照射された検出領域の帯電状態を、トナー像を中間転写ベルト１１２に転写させる転写バイアス電圧が前記検出領域に印加された場合よりも一次帯電器１０７による帯電状態に近付ける転写装置１０２を備える。
【０１５１】
画像形成装置１００では、検出光の露光によって一次帯電器１０７による帯電状態から局所的に大きく乖離した帯電状態を、転写装置１０２が、一次帯電器１０７による帯電状態に近付ける方向に修正する。従って、検出光の露光を受けた部分と受けなかった部分との帯電状態の格差が、その後の一次帯電器１０７による帯電等を経て一様な帯電状態が実現する範囲にまで圧縮される。これにより、検出光の露光を受けた部分において発生する露光メモリ、ひいては転写画像における画像メモリを防止できる。
【０１５２】
第２実施形態の画像形成装置２００は、一次転写ローラ１１３よりも下流側で前記表面の転写残トナーを除去するクリーニング装置１０４と、一次転写ローラ１１３とクリーニング装置１０４との間で前記表面を露光する前露光装置１０９とを備える。
【０１５３】
第３実施形態の画像形成装置３００では、中間転写ベルト５１が、感光体ドラム１ｄと一次転写ローラ５３ｄとの間を移動して、感光体ドラム１ｄで形成されたトナー像が一次転写される。パターン画像検知部１２３ｅは、感光体ドラム１ｄよりも下流側に配置されて、中間転写ベルト５１上のトナー像を検知する。制御部１０は、光学的センサ１２３ｄを制御して、パターン画像検知部１２３ｅによって検知されるトナー像が形成される領域を避けた感光体ドラム１ｄ上の領域に検出光を照射させる。
【符号の説明】
【０１５４】
３２  第１検知用トナー像（濃度検知用トナー像）
３３  検出光の発光部（ＬＥＤ）
３４  受光部（フォトダイオード）
５８  二次転写手段（二次転写部）
６２  第２検知用トナー像（レジストレーション補正用パターン画像）
１００、２００  画像形成装置
１０１、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  現像装置
１０２  帯電回復手段（転写装置）
１０３  クリーニングブレード
１０４、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ  クリーニング装置
１０５  ポスト帯電器
１０６  検知手段（光学的センサ）
１０７、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  帯電手段（一次帯電器）
１０８  前露光装置
１０９  前露光装置
１０９Ｅ  飛散防止板
１１０、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  像担持体（感光体ドラム）
１１１、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  露光装置
１１２、５１  転写材、中間転写体（中間転写ベルト）
１１３、５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ  転写部材（一次転写ローラ）
１１４  電源（転写電源）
１１５  制御手段（制御部）
１１６  環境検知センサ
１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄ  第１検知手段（光学的センサ）
１２３ｅ  第２検知手段（パターン画像検知部）
２１１  転写材搬送ベルト
【図１】
2011145714.tif 000011
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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