(57)【要約】【課題】像担持体２の面に形成したトナー像を記録媒体５ｃに転写して画像形成物を得る転写方式の画像形成装置において、装置を大型化することなく、像担持体上のトナー像の転写前における飛び散りを抑制する。【解決手段】像担持体２として、発光素子マトリックス層と、発光素子マトリックス層に積層されていて、帯電手段で帯電される感光体層と、を有する露光源−潜像形成一体型のデジタル感光体ドラムを用いる。転写前露光は、感光体層の少なくとも非画像形成箇所に対応する発光素子マトリックス層部分の発光画素部を発光させて感光体層の前記少なくとも非画像形成個所と同一領域に関して複数回露光する、又は連続露光することで行う。【選択図】図１３
2008158289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像剤像として現像する現像手段と、前記現像剤像を転写媒体に転写する転写手段と、制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体は、発光素子マトリックス層と、前記発光素子マトリックス層に積層されていて、前記帯電手段で帯電される感光体層と、を有し、
前記制御手段は、前記発光素子マトリックス層の個々の発光画素部を画像データに対応して発光させて前記感光体層を露光することにより前記感光体層の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成シーケンスと、前記現像手段よりも像担持体回転方向下流側で、前記転写手段よりも像担持体回転方向上流側の間において、前記感光体層の少なくとも非画像形成箇所に対応する発光素子マトリックス層部分の発光画素部を発光させて前記感光体層の前記少なくとも非画像形成個所と同一領域に関して複数回露光する転写前露光シーケンスと、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数回露光によって、前記感光体層の表面電位が、
｜非画像形成部電位｜＞｜画像形成部電位｜
の関係を満たす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】
前記複数回露光によって、前記感光体層の表面電位を０Ｖに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４】
前記現像手段の像担持体回転方向下流側で、前記転写手段の像担持体回転方向上流側の間において、前記感光体層の表面電位を検知する電位検知手段を有し、前記制御手段は前記電位検知手段の電位測定値の絶対値が基準値より小さいとき、転写前露光シーケンスにおける転写前露光量を減らすことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
回転可能な像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像剤像として現像する現像手段と、前記現像剤像を転写媒体に転写する転写手段と、制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体は、発光素子マトリックス層と、前記発光素子マトリックス層に積層されていて、前記帯電手段で帯電される感光体層と、を有し、
前記制御手段は、前記発光素子マトリックス層の個々の発光画素部を画像データに対応して発光させて前記感光体層を露光することにより前記感光体層の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成シーケンスと、前記現像手段よりも像担持体回転方向下流側で、前記転写手段よりも像担持体回転方向上流側の間において、前記感光体層の少なくとも非画像形成箇所に対応する発光素子マトリックス層部分の発光画素部を発光させて前記感光体層の前記少なくとも非画像形成個所と同一領域に関して連続露光する転写前露光シーケンスと、を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ・複写機・ファクシミリ等、電子写真方式を利用して画像形成を行う画像形成装置に関するものである。
【０００２】
より詳しくは、像担持体の面に形成した現像剤像を記録媒体（記録材（転写材・印字用紙など）、中間転写体）に転写して画像形成物を得る転写方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来、転写方式の画像形成装置において、像担持体の面に形成した現像剤像（以下、トナー像と記す）を記録材に転写する転写手段としては、コロナ転写方式、ローラ転写方式、ベルト転写方式、中間転写体方式等がある。
【０００４】
コロナ転写方式は、コロナ帯電器により記録材の裏面にトナーの帯電極性とは逆特性の電荷を与える方式である。
【０００５】
ローラ転写方式は、記録材の裏面から電圧を印加した導電性のゴムローラや、その導電性のゴムローラの表面に誘電体膜を設けた誘電体ローラを押し当てることにより電場を形成する方式である。
【０００６】
ベルト転写方式は、導電体もしくは、誘電体のエンドレスベルトに、記録材の搬送と静電界の形成との両方の機能を合わせ持たせた方式である。
【０００７】
中間転写体方式は、像担持体の面に形成したトナー像を一旦中間転写体へ転写させる（１次転写）。そして、中間転写体上のトナー像を記録材上に一括して再転写させる（２次転写）。一般的には、１次転写を複数回行うことによって、中間転写体上に複数色のトナー像を形成し、２次転写によって一括して４色トナーを記録材へ転写する。また、像担持体上で複数色重ねた後（多重現像）、中間転写体上にその多重現像のトナー像を一括して転写することもある。
【０００８】
何れの転写方式においても、転写装置は、転写位置にて記録材と像担持体の間に強電界を形成し、像担持体上のトナー像を静電力の力によって記録材に転移させる転移作用を有する。更に、記録材が像担持体から分離されて定着装置において固着像として定着されるまでの間、トナー像を記録材上に保持するためのトナー保持電荷を記録材に供給する電荷供給作用を持つ。
【０００９】
各種転写方式において、像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する位置よりも像担持体回転方向上流側（転写前）にて、像担持体の面に露光（転写前露光）を行うことがある。このような転写前露光を行うことによって、低い転写電圧による安定した転写が可能となることが知られている（非特許文献１）。
【００１０】
しかしながら、本発明者らの検討によると、転写前露光を行うとき、表面電位を１回の露光で略０Ｖまで低下させる（特許文献１参照）と、感光体上のトナーが飛散することがわかっている。
【００１１】
従来、この原因として、転写前露光を行ったとき、トナーが像担持体の感光体面への露光を遮光し、画像部と非画像部にトナーが飛散する方向にて電位差が生じることが原因だと考えられている。これについて図１８を参照して説明する。
【００１２】
すなわち、像担持体を電位Ｖｄ１に一様帯電した後、トナー像を形成すべき画像部に露光Ｅを行い電位をＶＳに低下させて静電潜像を形成する（図１８の（ａ））。ついで像担持体と同極性に帯電したトナーＴを用いて反転現像を行って、ＶＳ部にトナー粒子Ｔを付着させてトナー像を形成する（図１８の（ｂ））。トナー像は、トナーの保有電荷により電位Ｖｔを有する。次に、このトナー像を担持した像担持体に対し転写前露光Ｐをする。この露光により非画像部電位はＶｄ２に低下する。一方、画像部はトナー粒子Ｔによって露光Ｐが遮蔽されるため像担持体電位が低下せず、また、露光後もトナー保有電荷が残留することにより、画像部電位Ｖｔは非画像部電位Ｖｄ２より高くなる（図１８の（ｃ））。このため非画像部と画像部の境界に電位差が生じ、電位差に基づく電気引力を受けてトナー像の飛び散りｄが発生する。
【００１３】
そこで、赤外光によって転写前露光を行う構成（特許文献２参照）や、像担持体の背面側（裏側）から転写前露光を行う構成（特許文献３参照）がある。
【００１４】
赤外光による転写前露光後の像担持体表面電位について、特許文献２より引用した図を図１９に示す。図１９に示すＰＴＬとは、転写前露光のことである。図１９左側は、従来より行われている赤色光にて露光を行ったときの像担持体表面電位の変化について書かれている。右側は、赤外光を用いた場合の像担持体表面電位の変化について書かれている。図１９上は転写前露光前、下は転写前露光後を示す。このように赤外光を用いるとトナー像を透過するために画像部と非画像部の電位差が無くなることが書かれている。
【００１５】
像担持体の背面から転写前露光を行う特許文献３の構成について、特許文献３より引用した図２０を用いて説明する。図２０の１２０Ｃが転写前露光、１１が帯電器、１２が露光光学系、１３が現像器、１４が中間転写ベルト、そして１０は透明の基体のうえに感光層を持つ透明感光体である。このような構成を持って、転写前露光装置１２０Ｃを用いて感光層背面より転写前露光を行うことができる。これによって、赤外光のときと同様にトナーによる遮蔽がないため、画像部と非画像部の電位差を無くすことが可能である。
【非特許文献１】電子写真学会著「電子写真技術の基礎と応用」コロナ社、発行１９９７年６月２０日、ｐ．１９０
【特許文献１】特開平５−１６５３８３号公報
【特許文献２】特開平８−１３７１６５号公報
【特許文献３】特開平１１−３１６４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、これらの構成を用いたとしても、１回の露光による急激な表面電位の変化によって、像担持体上にて、トナー飛散が生じてしまうことがわかっている。加えて、別途前露光装置が必要なため装置が大型化する。
【００１７】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、装置を大型化することなく、像担持体上のトナー像の転写前における飛び散りを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、
回転可能な像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像剤像として現像する現像手段と、前記現像剤像を転写媒体に転写する転写手段と、制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体は、発光素子マトリックス層と、前記発光素子マトリックス層に積層されていて、前記帯電手段で帯電される感光体層と、を有し、
前記制御手段は、前記発光素子マトリックス層の個々の発光画素部を画像データに対応して発光させて前記感光体層を露光することにより前記感光体層の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成シーケンスと、前記現像手段よりも像担持体回転方向下流側で、前記転写手段よりも像担持体回転方向上流側の間において、前記感光体層の少なくとも非画像形成箇所に対応する発光素子マトリックス層部分の発光画素部を発光させて前記感光体層の前記少なくとも非画像形成個所と同一領域に関して複数回露光する転写前露光シーケンスと、を有することを特徴とする。
【００１９】
また、上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の他の代表的な構成は、
回転可能な像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像剤像として現像する現像手段と、前記現像剤像を転写媒体に転写する転写手段と、制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体は、発光素子マトリックス層と、前記発光素子マトリックス層に積層されていて、前記帯電手段で帯電される感光体層と、を有し、
前記制御手段は、前記発光素子マトリックス層の個々の発光画素部を画像データに対応して発光させて前記感光体層を露光することにより前記感光体層の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成シーケンスと、前記現像手段よりも像担持体回転方向下流側で、前記転写手段よりも像担持体回転方向上流側の間において、前記感光体層の少なくとも非画像形成箇所に対応する発光素子マトリックス層部分の発光画素部を発光させて前記感光体層の前記少なくとも非画像形成個所と同一領域に関して連続露光する転写前露光シーケンスと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、装置を大型化することなく、像担持体上の現像剤像の転写前における飛び散りを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
【実施例１】
【００２２】
（１）画像形成部
図１は本実施例における画像形成装置Ａの概略構成を示す横断面模式図である。図２は図１の部分的な拡大図である。
【００２３】
本実施例の画像形成装置Ａは、１ドラム−多重現像方式−中間転写方式のフルカラーデジタル電子写真プリンタである。
【００２４】
このプリンタＡは、制御手段としての本体制御回路部Ｂに接続された外部装置Ｃから入力する電気的な画像データ（画像情報信号）に対応したフルカラー画像又はモノカラー画像をシート状の記録材の面に形成して出力（プリントアウト）することができる。
【００２５】
外部装置（ホスト装置）Ｃは、パーソナルコンピュータ、イメージリーダ、ファクシミリ等である。
【００２６】
本体制御回路部（コントローラ）Ｂは、外部装置Ｃと各種の電気的情報信号の授受をする。また画像形成プロセス機器類・センサー類などから入力する電気的情報信号や画像形成プロセス機器類等への指令信号の処理、所定の画像形成シーケンス制御を司る。ＲＯＭやＲＡＭに格納された制御プログラムや参照テーブルにしたがってプリンタ全体の動作制御を実行する。
【００２７】
このプリンタＡは、像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体２を有する。この電子写真感光体２は、発光素子マトリックス層の上に感光体層を積層した、露光源−潜像形成一体型のデジタル感光体ドラムである。このデジタル感光体ドラムについては後述する。デジタル感光体ドラム（以下、ドラムと略記する）２は、画像形成プロセス実行時においては、ドラム軸（中心支軸）２ａを中心に矢印の反時計方向に所定の角速度で回転駆動される。本実施例においては、ドラム２は１２０ｍｍ／ｓの速度で回転駆動される。
【００２８】
このドラム２の外周りには、ドラム回転方向に沿って、第１帯電器３ａ、第１現像カートリッジ４Ｙ、第２帯電器３ｂ、第２現像カートリッジ４Ｍ、第３帯電器３ｃ、第３現像カートリッジ４Ｃ、第４帯電器３ｄ、第４現像カートリッジ４Ｂｋを配設してある。更に、中間転写ベルトユニット５、ドラムクリーナーユニット６を配設してある。
【００２９】
１）帯電器３
第１〜第４の帯電器３（ａ〜ｄ）は、何れも、ドラム２の表面を帯電する帯電手段であり、コロナ放電器である。コロナ放電器を用いることで、コロナ放電によりドラム２の表面を非接触で帯電処理する。ここでは、スコロトロン帯電法を用いた。
【００３０】
２）現像カートリッジ４
第１〜第４の現像カートリッジ４（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋ）は、何れも、ドラム２に形成された静電潜像に現像剤を供給して静電潜像を現像剤像（トナー像）として可視化（現像）する現像手段である。各現像カートリッジ４は、何れも、現像剤としてトナー＋磁性キャリアの２成分現像剤を用いた非接触現像装置（ジャンピング現像装置）である。
【００３１】
第１の現像カートリッジ４Ｙの現像剤のトナーはイエロー色トナー、第２の現像カートリッジ４Ｍの現像剤のトナーはマゼンタ色トナーである。また、第３の現像カートリッジ４Ｃの現像剤のトナーはシアン色トナー、第４の現像カートリッジ４Ｂｋの現像剤のトナーはブラック色トナーである。
【００３２】
各現像カートリッジ４（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋ）は、現像ローラ４ａ、現像ブレード４ｂ、攪拌ロッド４ｃ、現像容器４ｄを有し、現像容器４ｄ内に現像剤（トナー＋キャリア）を収容してある。現像ローラ４ａはドラム２との対向部において、ドラム２の回転方向とは逆方向に所定の速度で回転駆動される。現像容器４ｄ内の現像剤は攪拌ロッド４ｃによって攪拌されて、トナーがキャリアとの摺擦で摩擦帯電される。攪拌された現像剤が現像ローラ４ａ側に搬送されて、現像ローラ４ａ内のマグネットローラの磁力によって現像ローラ４ａ上に付着して回転する現像ローラ４ａに担持されて搬送される。そして、その付着現像剤の層厚が現像ブレード４ｂによって規制されて現像ローラ４ａ上に現像剤がコートされる。そのコートされた現像剤が現像ローラ４ａの引き続く回転で現像ローラ４ａとドラム２との対向部である現像部位に搬送される。そして、現像部位において、ドラム２と現像ローラ４ａに印加される電圧（現像バイアス）によって生じる電界の力で、トナーが現像ローラ４ａ側からドラム２側に飛翔して、デジタル感光体ドラム上の露光箇所（画像形成部）に付着する。すなわち、ドラム２に形成されている静電潜像がトナー像として現像される。
【００３３】
３）中間転写ベルトユニット５
中間転写ベルトユニット５は、１次転写ローラ５ａ、２次転写ローラ５ｂ、エンドレスで可撓性を有する転写媒体としての中間転写ベルト５ｃ、バックアップローラ５ｄ、テンションローラ５ｅ、駆動ローラ５ｆ、巻きつけローラ５ｇ等を有する。中間転写ベルト（以下、ベルトと略記する）５ｃは、１次転写ローラ５ａ、バックアップローラ５ｄ、テンションローラ５ｅ、駆動ローラ５ｆ、巻きつけローラ５ｇの５本のローラ間に懸回張設してある。巻きつけローラ５ｇはベルト５ｃをドラム２に巻きつける方向に付勢するローラである。
【００３４】
転写手段である１次転写ローラ５ａと２次転写ローラ５ｂは、何れも、芯金と、その外周面に形成された円筒状の導電性発泡ゴムを有する。１次転写ローラ５ａの直径は１４ｍｍ、２次転写ローラ５ｂの直径は１６ｍｍである。体積抵抗は、１次転写ローラ５ａと２次転写ローラ５ｂ共に１０６〜１０８Ωｃｍとした。バックアップローラ５ｄは、金属ローラ表面に体積抵抗１０６〜１０８Ωｃｍの導電性ゴムをコートしたものを用いた。１次転写ローラ５ａは、両端部が軸受部材にて回転自在に軸支されると共に、ドラム２に対してスプリング等による押圧手段によりベルト５ｃを介して一定の力で押し当てられている。ドラム２とベルト５ｃの接触部が１次転写部位Ｔ１である。１次転写電圧の印加は、端部軸受に導電性樹脂を使用することで行った。
【００３５】
また、２次転写ローラ５ｂは、両端部が軸受部材にて回転自在に軸支されると共に、バックアップローラ５ｄに対してスプリング等による押圧手段でベルト５ｃを介して一定の力で押し当てられている。２次転写ローラ５ｅとベルト５ｃの接触部が２次転写部位Ｔ２である。２次転写電圧の印加は、端部軸受に導電性樹脂を使用することで行った。
【００３６】
ベルト５ｃの材質は、ポリカーボネート樹脂、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ポリアルキレンフタレート、ＰＣ（ポリカーボネート）／ＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）のブレンド材料等の熱可塑性樹脂の導電性の無端ベルトが考えられる。また、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフロロエチレン共重合体）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料等の熱可塑性樹脂の導電性の無端ベルトが考えられる。
【００３７】
ここでは、機械特性や耐熱性に優れたポリイミド系樹脂に導電性フィラーを分散させ、体積抵抗１０８〜１０１４Ωｃｍに調整した無端状ベルト５ｃを用いた。ベルト５ｃの厚さは１００μｍ〜１ｍｍ程度のものを使用することができる。ベルト５ｃは、駆動ローラ５ｆによって、矢印の時計方向に，ドラム２と等速の１２０ｍｍ／ｓで回転駆動される。
【００３８】
ここでは代表的な実施例として、用紙対応のため中間転写ベルトを用いた構成としたが、転写ローラを用いた構成としても問題はない。転写ローラを用いる場合、材質は、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレン）又はウレタン等を母材とし、カーボン等の導電粉を添加した電子伝導タイプのものを使用する。又は、前記母材に四塩化アンモニウム塩等を添加したイオン伝導タイプのものを使用する。転写ローラの抵抗値は、１０５〜１０９Ωｃｍのものを使用する。
【００３９】
４）ドラムクリーナーユニット６
ドラムクリーナーユニット６は、ドラム２からベルト５ｃへのトナー像の１次転写後にドラム２の面に残留するトナー等のドラム面汚染物を除去してドラム表面を清掃するクリーニング手段である。ここでは、クリーニングブレード６ａによりドラム面を拭掃してドラム面から汚染物を掻き取るブレードクリーニング装置を使用している。クリーニングブレード６ａは、ドラム回転に対してカウンタの姿勢でドラム２に当接させて廃トナー容器６ｂに取り付けてある。
【００４０】
５）画像形成動作
本体制御回路部Ｂはプリント開始信号に基いて、露光源−潜像形成一体型のデジタル感光体ドラムであるドラム２を回転駆動する。そして、第１帯電器３ａのワイヤーに−６ｋＶ、グリッド部に−６００Ｖ印加することによって、ドラム２の感光体層の表面を−６００Ｖ程度に帯電させる。第１帯電器３ａによって帯電されたドラム２の感光体層は、本体制御回路部Ｂ側から、ドラム２側の駆動部に無線インターフェイスを介して入力される画像信号に従って選択的に発光制御される発光素子マトリックス層の発光画素部によって露光される。この露光によって、ドラム２の感光体部のべた画像部電位が−１００Ｖ程度にされて、ドラム面に静電潜像が形成される。すなわち、本体制御回路部Ｂは、潜像形成シーケンスにて、ドラム２の発光素子マトリックス層の個々の発光画素部を画像データに対応して発光させて感光体層を露光することにより感光体層の帯電面に静電潜像を形成する。ここでは、フルカラー画像情報のイエロー成分像に対応した静電潜像が形成される。その静電潜像が第１現像カートリッジ４Ｙによってイエロートナー像として現像される。すなわち、第１現像カートリッジ４Ｙの現像ローラ４ａに現像バイアスとして−４００Ｖを印加することによって、ドラム面に形成された静電潜像がマイナス帯電したイエロートナーによって反転現像される。
【００４１】
次いで、このイエロートナー像が形成されたドラム２が第２帯電器３ｂにより再度帯電される。そして、本体制御回路部Ｂは、潜像形成シーケンスにて、フルカラー画像情報のマゼンタ成分像に対応した静電潜像を形成する。その静電潜像が第２現像カートリッジ４Ｍにより現像されて、ドラム２上にマゼンタトナー像がイエロートナー像に重ねられて形成される。
【００４２】
次いで、このイエロートナー像＋マゼンタトナー像が形成されたドラム２が第３帯電器３ｃにより再度帯電される。そして、本体制御回路部Ｂは、潜像形成シーケンスにて、フルカラー画像情報のシアン成分像に対応した静電潜像を形成する。その静電潜像が第３現像カートリッジ４Ｃにより現像されて、ドラム２上にシアントナー像がイエロートナー像＋マゼンタトナー像に重ねられて形成される。
【００４３】
次いで、このイエロートナー像＋マゼンタトナー像＋シアントナー像が形成されたドラム２が第４帯電器３ｄにより再度帯電される。そして、本体制御回路部Ｂは、潜像形成シーケンスにて、フルカラー画像情報のブラック成分像に対応した静電潜像を形成する。その静電潜像が第４現像カートリッジ４Ｂｋにより現像されて、ドラム２上にブラックトナー像がイエロートナー像＋マゼンタトナー像＋シアントナー像に重ねられて形成される。
【００４４】
このようにして、ドラム２上に、イエロートナー像＋マゼンタトナー像＋シアントナー像＋ブラックトナー像の４色重ね合わせによって（多重現像方式）、フルカラーの未定着のトナー像が合成形成される。
【００４５】
なお、ドラム２に順次に形成する色トナー像の色順は上記に限られず、任意の色順構成にすることができる。
【００４６】
そのフルカラーの未定着トナー像は引き続くドラム２の回転で１次転写部位Ｔ１に至る。そして、１次転写ローラ５ａに対してトナーの帯電極性とは逆極性の＋３００Ｖ〜＋８００Ｖの１次転写電圧が印加されて、ドラム２側から回転しているベルト５ｃの面に対して、フルカラーの未定着のトナー像が一括して順次に１次転写されていく。
【００４７】
ベルト５ｃに対するトナー像の一次転写後にドラム２の面に残留したトナー等のドラム面汚染物はドラムクリーナーユニット６により除去され、ドラム面は繰り返して作像に供される。
【００４８】
上記のようにしてベルト５ｃ上に１次転写されたフルカラーの未定着トナー像は、ベルト５ｃの引き続く回転により搬送されて、ベルト５ｃと２次転写ローラ５ｂとの接触部である２次転写部位Ｔ２に至る。
【００４９】
一方、所定の制御タイミングで、プリンタ本体の下部に配設された給紙ユニット７の給紙カセット８から記録材が給送される。すなわち、給紙カセット８に取り付けられた給紙ローラ９と、プリンタ本体側に取り付けられたピックアップローラ１０が駆動され、該両ローラ９・１０で給紙カセット８上の記録材（不図示）を挟み込んで給送する。その記録材がシートパス１１を通過してレジストユニット１２へ送られる。レジストユニット１２は、ベルト５ｃ上のトナー像の先端部の位置と記録材の先端部の位置とが２次転写部位Ｔ２において同期するタイミングで記録材を２次転写部位Ｔ２に送り出す。２次転写部位Ｔ２に進入した記録材は２次転写部位Ｔ２で挟持搬送され、その搬送過程で、２次転写ローラ５ｂに対して１ｋＶ〜３ｋＶ程度の２次転写電圧が印加されることにより、ベルト５ｃ上の４色重ね合わせのトナー像の一括転写を順次に受ける。
【００５０】
２次転写部位Ｔ２を通過した記録材はベルト５ｃの面から分離され、搬送ユニット１３により熱圧タイプの定着ユニット１４へ導入される。記録材上の未定着のフルカラートナー像はこの定着ユニット１４により熱と圧を加えられて記録材上に溶融・混色・固着される。そして、縦搬送ユニット１５、排紙ユニット１６を通って、フェイスダウン排紙トレー１７上にフルカラー画像形成物として排出される。
【００５１】
本実施例のプリンタにおいて、定着ユニット１４はフィルム加熱方式の定着装置であり、定着フィルム、加圧ローラ、セラミックヒータ等を有する。セラミックヒータにより、定着フィルムと加圧ローラとで形成される定着ニップ部のみを集中加熱することで、記録材上のトナーを溶融して定着させる。
【００５２】
また、記録材に対するトナー像の２次転写後のベルト５ｃ上の転写残トナーは、ベルトクリーナーユニット１８によって除去・回収される。
【００５３】
以上がフルカラー画像形成モードの場合である。モノクロなどモノカラー画像形成モードの場合は、指定された色の現像カートリッジとそれと組みとなる帯電器が画像形成動作する。それ以外の色の現像カートリッジとそれと組みとなる帯電器は画像形成動作しない。
【００５４】
（２）デジタル感光体ドラム２
図３の（ａ）はドラム２の縦断面図、（ｂ）はその一端部側（駆動側）の拡大図、（ｃ）は他端部側（非駆動側）の拡大図である。図４はドラム２の駆動部及び回転位相検出部を見た斜視図である。
【００５５】
このデジタル感光体ドラム２は、円筒基体上に、発光素子マトリクス層（発光素子アレイ）としての自発光デバイス部と、機能分離部と、感光体部（感光体層）を積層してなる、露光源−潜像形成一体型の回転ドラム型感光体デバイスである。
【００５６】
このドラム２の両端開口部にはそれぞれ円筒フランジ３１ａ・３１ｂをドラム２と同軸に圧入して固定して装着するとともに、この両フランジ３１ａ・３１ｂ間にドラム軸２ａを挿通して装着してある。該両フランジ３１ａ・３１ｂはドラム軸２ａに一体に固着させてある。ドラム２の軸線とドラム軸２ａの軸線は同軸に一致させている。ドラム軸２ａの両端部はそれぞれフランジ３１ａ・３１ｂから外側に突出させてあり、その突出軸部にそれぞれ軸受け３２ａ・３２ｂを嵌着してある。また、駆動側の突出軸部にはドラムギアＧ２を同軸に嵌着してドラム軸２ａに一体に固着させてある。また、駆動側のフランジ３１ａの端部外周部（外径部）には、位相検出用のエンコーダホイール部３３を設けてある。軸受け３２ａ・３２ｂはそれぞれドラム枠体Ｐａ・Ｐｂに保持される。
【００５７】
ドラムギアＧ２は、図４のように、ドライブギアＧＤに対してかみ合っている。そして、ドライブギアＧＤからドラムギアＧ２に対して駆動力が伝達されることで、ドラム軸２ａが回転駆動される。すなわちドラム２が回転駆動される。
【００５８】
図５は本実施例におけるデジタル感光体ドラム２の層構成の模式図である。このドラム２は、円筒基体４０上に、発光素子マトリクス層（発光素子アレイ）としての自発光デバイス部５０と、機能分離部６０と、感光体部７０の３つの機能層を積層した、露光源−潜像形成一体型の回転ドラム型感光体デバイスである。図５は、ドラム２のドラム軸線を含み、その軸線に並行に配置された第２電極線の１つを含む平面における断面である。
【００５９】
ここで、便宜上、以下の説明において、自発光デバイス部５０に含まれる、円筒基体周方向に一周の円環状の第１電極線を「信号線」と、また、自発光デバイス部５０に含まれる、円筒基体長手方向の直線状の第２電極線を「走査線」と記す。
【００６０】
（２−１）円筒基体４０
円筒基体４０は、本実施例ではアルミニウム製シリンダー（以下、ドラムシリンダーと記す）を用いている。
【００６１】
（２−２）自発光デバイス部５０
自発光デバイス部５０は、ドラムシリンダー４０の外周表面に対して内側から外側に順に積層した、信号線（第１電極線）／走査線（第２電極線）制御部（制御回路部）５１と、信号線層５２、ＥＬ発光層５３、および走査線層５４を有する。
【００６２】
信号線層５２は、絶縁体５２ｇで分離されて、円筒基体長手方向に所定の等間隔で配列された複数の円環状信号線５２ｅを含む信号線群（副走査信号線群）の層である。
【００６３】
走査線層５４は、絶縁体５４ｂ（図９Ｂの（ｅ））で分離されて、円筒基体周方向に所定の等間隔で配列された複数の直線状走査線５４ａを含む走査線群（主走査信号線群）の層である。
【００６４】
信号線層５２の円環状信号線５２ｅの群と走査線層５４の直線状走査線５４ａの群は、図６の模式図のように、縦横格子状に張り巡らされた形態を構成し、個々の信号線５２ｅと個々の走査線５４ａとの交点が画素部となる。
【００６５】
信号線／走査線制御部５１の機能は、信号線層５２の各信号線５２ｅと走査線層５４の各走査線５４ａのＯＮ／ＯＦＦ制御である。最終段の駆動ＴＦＴ５１ｄのゲート５１ｂを制御して信号線５２ｅと走査線５４ａのＯＮ／ＯＦＦを行う。すなわち、一つ一つの画素を独立に制御する。駆動ＴＦＴ５１ｄのソース電極は電極パッド５１ｅに接続されている。図５の駆動ＴＦＴ５１ｄは信号線制御回路側のトランジスタであり、図９の駆動ＴＦＴ５１ｄは走査線制御回路側のトランジスタである。
【００６６】
信号線／走査線制御部５１は、ガラス基板上にｐｏｌｙ−Ｓｉプロセスで形成された制御回路を、所謂デバイス転写法によってドラムシリンダー４０上に転写したものである。５１ａはｐｏｌｙ−Ｓｉプロセスで形成された回路のポリシリコン層（絶縁層）であり、ドラムシリンダー４０の表面に接合されている。駆動ＴＦＴ５１ｄの駆動ドライバー（定電流回路、点灯時間制御回路、シフトレジスター、バッファ等）を同一デバイス上に形成している。
【００６７】
信号線層５２は、層間絶縁層（絶縁膜）５２ａ・５２ｂ、複数の円環状信号線５２ｅ、および信号線５２ｅと駆動ＴＦＴ５１ｄの電極パッド５１ｅと接続する層間電極であるスルーホール電極（大）５２ｃとスルーホール電極（小）５２ｄを含む。
【００６８】
本実施例における信号線５２ｅは、幅１０μｍのＡｇ電極であり、ドラムシリンダー４０を１周する円環形状をなしている。そして、この円環状信号線５２ｅを絶縁体である隔壁５４ｂで分離してドラムシリンダー長手方向に所定の等間隔で数多配列してある。本実施例において、円環状信号線５２ｅの相互間隔は、約４２μｍ（画素解像度６００ｄｐｉ）であり、５１２０本（Ａ４用紙ポートレート印刷対応）が、信号線５２ｅの円環軸線とドラム軸線２ａが一致するように配置されている。各信号線５２ｅはスルーホール電極５２ｄ・５２ｃを介して駆動ＴＦＴ５１ｄの電極パッド５１ｅに接続している。
【００６９】
ＥＬ発光層５３は、有機ＥＬによる電荷注入型の蛍光発光素子を構成している。本実施例では信号線５２ｅ側を金属電極（Ａｇ）による陰極、走査線５４ａ側を金属酸化物（ＩＴＯ）による陽極としている。そのため、信号線５２ｅ側より走査線５４ａ側に向って、電子輸送層（ＥＴＬ）、発光層（ＥＭＬ）、ホール輸送層（ＨＴＬ）、ホール注入層（ＨＩＬ）の順で積層した４層構成とした。
【００７０】
走査線層５４の走査線５４ａは、幅１０μｍで、ドラムシリンダー長手方向に延びた直線形状のパターン電極であり、絶縁体である隔壁５４ｂで分離して円筒基体周方向に所定の等間隔で数多配列してある。各走査線５４ａは透明導電酸化物（ＩＴＯ）で形成してある。本実施例において、走査線５４ａの相互間隔は、約４２μｍ（画素解像度６００ｄｐｉ）であり、８３７４本（φ１１２ドラム、位相角０．０４３度）の走査線５４ａが走査線層５４中にドラム軸線と平行あるいは交差角をもって配置されている。各々の走査線５４ａは、図９Ｂの（ｅ）のように、スルーホール電極５４ｃ・５２ｃを介して駆動ＴＦＴ５１ｄの電極パッド５１ｅに接続している。
【００７１】
（２−３）機能分離部６０
機能分離部６０は、自発光デバイス部５０と感光体部７０を電気的に絶縁する絶縁層である透明絶縁性／ガスバリヤ層（以下、透明絶縁／バリヤ層と記す）６１と、この層６１の上に設けられた透明導電層（透明導電膜）６２と、で構成される。透明絶縁／バリヤ層６１は有機ポリマー膜と金属酸化物薄膜（Ａｌ２Ｏ３）の多層積層構成膜である。また、透明導電層６２は透明絶縁／バリヤ層６１の表面（円筒形状外周面側）にＩＴＯを成膜したものである。この結果、この機能分離層６０においては、可視光透過率８５％（λ＝５２０ｎｍ）と高ガスバリヤ性能を維持している。
【００７２】
（２−４）感光体部７０
感光体部７０は、機能分離部６０の透明導電層６２の上に、順次に、下引き層（ＵＣＬ）７１、キャリア発生層（ＣＧＬ）７２、キャリア移送層（ＣＴＬ）７３、および保護層７４、を積層した有機感光体（ＯＰＣ）である。
【００７３】
本実施例の上記のデジタル感光体ドラム２の基本構成は、基体／信号線ドライバー／ＥＬ層／信号線／走査線／封止バリア（透明絶縁膜）／ＩＴＯ／ＯＰＣである。信号線ドライバー（駆動部）は、複数に分割されている。信号線ドライバーと信号線間はスルーホールによる上下コンタクト構造である。走査線ドライバーはドラム２の画像域外に配設されている。走査線はＩＴＯあるいはＩＴＯ＋補助電極である。トップエミッション構造である。
【００７４】
本実施例のデジタル感光体ドラム２において、自発光デバイス部５０は、信号線／走査線制御部５１を備え、この信号線／走査線制御部５１の上に信号線層５２を備えている。すなわち、制御部５１と信号線５２ｅの距離が、制御部５１と走査線５４ａの距離よりも近い。制御部５１から信号線５２ｅが近い方が電気信号が減衰しにくいので、信号線５２ｅを安定して制御することができる。
【００７５】
信号線５２ｅと走査線５４ａの間に有機ＥＬ層５３があればＰＭ（パッシブマトリクス）方式でＥＬ層５３を発光させることが出来る。したがって、基体４０上に制御部５１を設けた場合、１）基体４０側から制御部５１、信号線層５２、ＥＬ層５３、走査線層５４の順番の層構成で発光制御をすることは可能である。また、２）基体４０側から制御部５１、走査線層５４、ＥＬ層５３、信号線層５２の順番の層構成でも発光制御をすることは可能である。すなわち、１）と２）のどちらの層構成でも発光制御をすることは可能である。しかし、１）の方が２）よりもよいといえる。すなわち、信号線５２ｅの方が走査線５４ａよりも制御を細かく受けることになる。なぜならば、ドラム２の長手方向のどの位置においてＥＬ層５３を光らせるかというのは画像データ信号によって決まり、画像データに応じて信号線５２ｅの制御をしなければならないからである。これに対し、走査線５４ａはドラム２の周方向のどの位置でＥＬ層５３を光らせるかを担当しており、画像データにより走査線５４ａの制御が変更されることはない。このように、細かく制御を受ける信号線５２ｅを制御部５１の近くに配置することにより、データ信号の減衰を抑制することができる。特に制御部５１を基体４０上に設けているので、信号線５２ｅと制御部５１を近くに配置することができる。
【００７６】
また、本実施例のデジタル感光体ドラム２において、走査線層５４の各走査線５４ａは透明導電酸化物（ＩＴＯ）で形成されている。走査線５４ａが透明であるので、ＥＬ層５３で発光した光が感光体部７０に行くのを妨げない。上述したように、有機ＥＬ層５３は、信号線５２ｅと走査線５４ａの間にある。したがって、信号線５２ｅと、走査線５４ａのどちらかはかならずＥＬ層５３の上に形成されることになる。ここで、信号線５２ｅは円環状に形成されるためスパッタリング等でＩＴＯの信号線を作るのに困難である。これに対し、走査線５４ａの方は、ドラム２の長手方向に直線状に設けられているものであるので、円環状信号線５２ｅよりも容易にＩＴＯの電極線を形成することができる。よって、ＥＬ層５３の上に走査線５４ａを形成する構成にするとともに、さらに走査線５４ａを透明導電酸化物（ＩＴＯ）で形成することで、ＥＬ層５３で発光させた光を妨げることなく感光体部７０へ照射させることがでる。
【００７７】
制御手段である本体制御回路部Ｂは、発光素子マトリックス層の個々の発光画素部を画像データに対応して発光させて感光体層を露光することにより感光体層の帯電面に静電潜像を形成する。
【００７８】
以上説明したような簡易な手段構成で、従来の電子写真画像形成プロセスの構成中に露光源−感光体一体型のデジタル感光体ドラムを搭載することができる。また、書き出し位置補正あるいはインラインカラー機における副走査レジ補正を画像形成速度変動の影響を受けることなしに行うことができる。
【００７９】
（３）デジタル感光体ドラム２の製造プロセス
図７〜図９に本実施例におけるデジタル感光体ドラム２の製造プロセスの概要を示す。図７は製造プロセスの概要のフロー図、図８〜図９は製造プロセスの工程模式図である。
【００８０】
プロセスＰ１：制御回路の形成
元基板（ガラス基板）上に、ｐｏｌｙ−Ｓｉプロセスを用いて、信号線の駆動、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）を含む回路である信号線／走査線制御回路（デバイス）を形成する。
【００８１】
プロセスＰ２：デバイス転写
元基板よりデバイスを剥離し、ドラムシリンダー４０の外周面上にデバイス転写する。すなわち、ドラムシリンダー４０の外周面に信号線／走査線制御部５１を形成する（図８Ａの（ａ））。
【００８２】
デバイスはドラムシリンダー４０の外周面に沿って巻きつく様に接着固定する。この際、ドラムシリンダー４０の外径寸法とデバイスの巻きつけ周長さの公差を吸収するために、デバイスの巻きつき合わせ部において、間隔が２５０μｍ以下の継ぎ目（シーム）が残る。
【００８３】
プロセスＰ３：絶縁層５２ａの形成
ドラムシリンダー４０の両端部にフランジ３１ａ・３１ｂ（図３）を装着する。信号線／走査線制御部５１を形成したドラム外周面に層間絶縁層５２ａとして有機ポリマー層を成膜する（図８Ａの（ｂ））。
【００８４】
本実施例では、絶縁層５２ａとして１０μのポリイミド膜をディッピングによりコートした。この工程によって、上記のシーム部が埋まり、ドラム外周面はシームレスの連続曲面となる。
【００８５】
プロセスＰ４：信号線層５２の形成
絶縁層５２ａに、信号線／走査線制御部５１の駆動ＴＦＴ５１ｄの信号線電極パッド５１ｅの中央に向けて、レーザー加工によりビアホール（スルーホール大）５２ｆをあける（図８Ａの（ｃ））。
【００８６】
次に、導電ペーストによりこのビアホール５２ｆの電極埋め込みを行う。すなわち、スルーホール電極（大）５２ｃを形成する（図８Ｂの（ｄ））。
【００８７】
また、走査線駆動回路側においても、走査線５４ａ用のスルーホール（大）５２ｆの形成、スルーホール電極５２ｃの形成を同様に行う（図９Ａの（ａ）、（ｂ））。
【００８８】
絶縁層５２ａとスルーホール電極５２ｃの外周面をＣＭＰプロセスにより研磨し、平滑化する。
【００８９】
次に、フォトリソグラフィプロセスにより、ドラムシリンダー周方向に切れ目の無い円環状で、互いに絶縁体５２ｇで分離されてドラムシリンダー長手方向に配列された複数の信号線（第１電極線）５２ｅを形成する（図８Ｂの（ｅ）、（ｆ））。
【００９０】
５２ｆはスルーホール（小）、５２ｇは信号線パターニング用の絶縁体の隔壁である。５２ｄはスルーホール（小）５２ｆの部分に形成したスルーホール電極であり、信号線５２ｅの形成と同時に形成される。各信号線５２ｅはスルーホール電極５２ｄ・５２ｃを介して駆動ＴＦＴ５１ｄの電極パッド５１ｅに接続している。
【００９１】
また、走査線駆動回路側にもスルーホール（小）５２ｆを形成する（図９Ａの（ｃ））。
【００９２】
プロセスＰ５：有機ＥＬ層５３の形成
信号線層５２の表面に、ドラムシリンダー長手方向に直線状で、ドラムシリンダー周方向に所定の間隔と幅にて、走査線パターニング用の絶縁体の複数の隔壁５４ｂを形成する（図８Ｃの（ｇ）、図９Ｂの（ｄ））。
【００９３】
次に、有機ＥＬ層５３を蒸着により形成する（図８Ｃの（ｈ））。
【００９４】
プロセスＰ６：走査線層５４の形成
シャドーマスクを用いて走査線５４ａをＩＴＯのスパッタリングによりパターン成膜する（図８Ｃの（ｉ）、図９Ｂの（ｅ））。この際、走査線５４ａと走査線駆動回路側のスルーホール（大）５２ｃ間のスルーホール電極（層間電極）５４ｃも同時形成する。
【００９５】
上記のプロセスＰ１〜Ｐ６により、ドラムシリンダー４０の外周面上に、信号線／走査線制御部５１、信号線層５２、ＥＬ発光層５３および走査線層５４の順次積層による自発光デバイス部５０が形成される。
【００９６】
プロセスＰ７＜透明絶縁／バリヤ層６１の形成＞
上記のように形成された自発光デバイス部５０の外周面上に、透明絶縁／バリヤ層６１として、ポリマー（ＰＥＮ）層と、金属酸化物（Ａｌ２Ｏ３）層を、交互に連続蒸着プロセスにより成膜する（図８Ｄの（ｊ））。
【００９７】
プロセスＰ８：透明導電層６２の形成
上記の透明絶縁／バリヤ層６１の外周面上に、透明導電層６２として、ＩＴＯをスパッタリングにより成膜する（図８Ｄの（ｋ））。
【００９８】
上記のプロセスＰ７とＰ６により、自発光デバイス部５０の外周面上に、ガスバリア性、表面導電性、可視光透過性を有する機能分離部６０が形成される。
【００９９】
プロセスＰ９：感光体部７０の形成
機能分離部６０の外周面上に、感光体部７０として、ディッピングコートにより、下引き層（ＵＣＬ）７１、キャリア発生層（ＣＧＬ）７２、キャリア移送層（ＣＴＬ）７３、および保護層７４、を積層した有機感光体（ＯＰＣ）層を形成する。
【０１００】
自発光デバイス部５０や、機能分離部６０、感光体部７０の形成のための、成膜、フォトリソグラフィー及びスルーホール電極形成の全ての工程が、ドラム外周面側からの処理である。
【０１０１】
以上の製造プロセスＰ１〜Ｐ９により、ドラム周方向にシームレスの小径デジタル感光体ドラム２を実現することができる。
【０１０２】
すなわち、プロセスＰ２の信号線／走査線制御回路がデバイス転写されてドラムシリンダー４０上に形成される工程までは、ドラム円周上に不連続部位、即ちシームが残る。しかし、プロセスＰ３で層間絶縁層５２ａを形成した後のドラム外径部は、継ぎ目の無い円筒表面形状となる。さらに、これに続く工程において、信号線５２ｅは円環状に形成され、走査線５４ａはドラム回転軸について対称に配置される。
【０１０３】
以上の構成により、信号線５２ｅと走査線５４ａの交差点近傍に発光点（画素）をもつ、シームレスの画素マトリクスが形成される。すなわち、シームレスで小径のデジタル感光体ドラム２が製作される。これにより、露光デバイス内包によるプリンタ本体の小型化ができる。振動、負荷変動に対する出力画像の安定性が向上する。
【０１０４】
（４）デジタル感光体ドラム２の駆動方法
図１０にデジタル感光体ドラム２の駆動回路のブロック図を示す。
【０１０５】
プリンタＡの本体制御回路部Ｂと、回転駆動されるデジタル感光体ドラム２側の制御回路部との間の画像データを含む電気的情報信号の授受は無線インターフェイスによりされる。
【０１０６】
本実施例では、ドラム２側の発光画素の駆動は走査線５４ａの順次選択によるパッシブマトリクス（ＰＭ）駆動を行う。すなわち、駆動回路は、走査線層５４の走査線５４ａを順次選択し、これに同期して信号線層５２の信号線５２ｅを駆動する。これにより、走査線５４ａと信号線５２ｅとが交差する点近傍の発光画素部を発光させて画像データに対応した発光パターンを形成する線順次方式で駆動する回路である。
【０１０７】
本実施例において、走査線５４ａは、８３７４本、走査線間隔約４２μｍ（解像度６００ｄｐｉ）、画像形成速度１２０ｍｍ／ｓより、定常走査周期は約３５２μｓ（走査周波数２．８ＫＨｚ）で、走査線５４ａを順次選択する。
【０１０８】
走査線電位は、選択時＋電位、非選択時０Ｖ（ＧＮＤ）に制御する。走査線の選択に同期して走査線のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、この走査線上の画像データに応じた発光パターンを形成する。ここで、本実施例では、信号線５２ｅの選択時約０Ｖ（ＧＮＤ）、非選択時＋５Ｖとした。走査線５４ａの非選択電位と信号線５２ｅの選択電位をほぼ等しく設定したことによって、非選択の走査線上の発光を防止している。
【０１０９】
図４により本実施例におけるデジタル感光体ドラム２の位相検出構成を説明する。図４は、デジタル感光体ドラム２の駆動側端部を示している。
【０１１０】
ドラム２はドラムシリンダー４０の端部にドラム２と同軸上に固定された駆動側ドラムフランジ３１ａの外径部に位相検出用のエンコーダーホイール部３３を設けている。従ってドラム２が回転駆動されればエンコーダーホイール部３３もドラム２と一緒に回転する。エンコーダーホイール部３３はドラム２の中心軸と同軸上に設けられる。
【０１１１】
このエンコーダーホイール部３３の位相分割パターンは、ドラム２の走査線層５４の走査線５４ａとの位相関係が保持されている。
【０１１２】
エンコーダーホイール部３３はアルミニウム合金製のドラムフランジ３１ａの外径部に形成された黒色Ｃｒのエッチングパターンであり、本実施例においては、分解数は８３７４分割（ＡＢ相各４１７４分割）で、０点検出用のＺ相を有する。
【０１１３】
一方、位相検出器３４はＺ相検出付の反射型フォトディテクタであり、ドラム枠体に固定して配置されている。エンコーダーホイール部３３の位相分割パターンはこの位相検出器３４によって検出される。位相検出器３４の検出信号は本体制御回路部Ｂの位相検出回路内部カウンタ（図１０）に入力する。ドラム２の回転角度は、位相検出器３４で検出したＡ／Ｂ相出力を本体制御回路部Ｂの内部カウンタに積算することにより求める。内部カウンタは、ドラム２の基準位置であるＺ相を検出するとリセットされるモードで動作する。
【０１１４】
本体制御回路部Ｂは、画像形成開始のトリガが発行されると、走査線選択制御部（図１０）では内部カウンタの現在値から現在のドラム２の位相を検知して露光駆動すべき走査線５４ａを選択する。すなわち、本体制御回路部Ｂは、画像形成時には、位相検出器３４からの出力信号によって、ドラム２のドラム枠体に対する位相を演算し、この値によって駆動すべき走査線を決定する。書き出しトリガ時にドラム２の現在位相からドラム上の書き込み走査線５４ａを選択する。ドラム２の現在位相パルスに同期して書き込み走査を行う。
【０１１５】
図１１に駆動タイミングを示す。１ｓｔｒｏｂｅ周期は走査線選択周期に対応している。本実施例では全信号線５１２０本を５つのセグメントに分割して制御する。このため、発光は各セグメントに約５０μｓの時間をわりあてて順次駆動する時分割駆動を行う。
【０１１６】
発光画素データは走査線ＬＩＮＥｎが発光するフレームでＬＩＮＥｎ＋１のデータをラッチする。各セグメント１０２４個の発光データ（発光時間情報を含む４ｂｉｔデータ）を時分割で信号駆動回路に転送し、バッファへラッチする。
【０１１７】
図１２にデータ転送のブロック図を示す。セグメント（Ｓｅｇｍｅｎｔ）は制御部で生成されたアドレス（ＡＤＤＲ）により選択され、データ（ＤＡＴＡ）が該当するセグメントへ転送される。ここで、データ（ＤＡＴＡ）転送用クロック（ＣＬＫ）の周波数は２０ＭＨｚである。
【０１１８】
以上の構成で、自発光デバイス部５０において、走査線５４ａの線順次選択とこれに同期した信号線５２ｅのＯＮ／ＯＦＦ駆動によって、選択画素の走査線５４ａと信号線５２ｅの交差する部位近傍において有機ＥＬ層５３による蛍光スポットが生じる。この蛍光スポットにより、この上部に積層された感光体部７０を直接露光することによって、感光体表面上の電荷密度分布、すなわち静電潜像を形成する。また露光量は、デジタル感光体ドラムの露光面積、感度、露光時間、によって決定される。
【０１１９】
すなわち、本体制御回路部Ｂは、発光素子マトリックス層の個々の発光画素部を画像データに対応して発光させて感光体層を露光することにより感光体層の帯電面に静電潜像を形成する。
【０１２０】
（５）トナー像の転写前飛び散り抑制
上述したように、デジタル感光体ドラム２上に形成された４色重ね合わせのトナー像は、ベルト５ｃに転写を行うためにドラム２とベルト５の接触部である１次転写部位Ｔ１まで搬送される。
【０１２１】
本体制御回路部Ｂは、第４現像カートリッジ４Ｂｋによって４色目のトナー像（ここでは、ブラックトナー像）が形成された後から１次転写部位Ｔ１（以下、１次転写ローラ位置と記す）までの間にて転写前露光シーケンスを実行する。すなわち、最終の現像手段である第４現像カートリッジ４Ｂｋよりもドラム回転方向下流側で、転写手段である１次転写ローラ５ａよりもドラム回転方向上流側の間において、転写前露光を実行する。
【０１２２】
本実施例のプリンタにおいては、最終の現像手段である４色目の第４現像カートリッジ４Ｂｋの現像部位（現像作用位置）から１次転写ローラ位置までは、ドラム２の回転角度α（図２）として約５０度ある。
【０１２３】
本発明者らの検討によると、トナー像の転写前飛び散りを効果的に抑制するためには、感光体に対する転写前露光は次のようにすればよいことがわかっている。即ち、感光体表面の少なくとも非画像形成箇所の同一領域に関して、１回の転写前露光で感光体表面電位を略０Ｖに近づけるのではなく、感光体面の同一領域に関して、少ない光量による長時間の転写前露光を行い、最終的に感光体表面電位を略０Ｖにするのである。
【０１２４】
そこで、このことを考慮した転写前露光方法について以下に述べる。本実施例における転写前露光位置と、非画像部（非画像形成箇所）と画像部（画像形成箇所）のドラム２上における表面電位の変化を図１３に示す。図１３の上側は、ドラム２と中間転写ベルト５ｃを概念図で示し、転写前露光個所を角度とともに示した。
【０１２５】
転写前露光は、ドラム２が４色目の第４現像カートリッジ４Ｂｋの現像部位から１次転写ローラ位置まで回転する間において、ドラム２の発光素子マトリックス層の発光画素部を発光制御するシーケンスによって感光体部を露光することでされる。
【０１２６】
図１３の下側は上記の転写前露光によるドラム２の表面電位の変化を示す。横軸は、１次転写ローラ位置を基準（０位置）として、それよりもドラム回転方向上流側のドラム転写前露光位置を示している。縦軸は、ドラム２上の表面電位を示している。ただし、縦軸の上にいくほど電位はマイナスに大きくなる。実線は非画像部電位、破線は画像部電位を示す。
【０１２７】
感光体面の非画像形成部と画像形成部の同一領域に関して、１次転写ローラ位置よりもドラム回転方向上流側に約３０度のドラム回転角位置にて、１回目の転写前露光を開始する。次に、約２０度のドラム回転角位置にて、２回目の転写前露光を開始する。最後に、約１０度ドラム回転角位置にて、３回目の転写前露光を開始する。１回目、２回目、３回目のそれぞれ転写前露光の時間は１μｓとした。これによって、ドラム２の非画像部の表面電位が段階的に下げられて、３回目の転写前露光後には−３００Ｖとなるようにした。すなわち、この複数回露光によって、感光体層の表面電位が、
｜非画像形成部電位｜＞｜画像形成部電位｜
の関係を満たすようにするのである。
【０１２８】
このように、ドラム２の発光素子マトリックス層の発光画素部を発光制御することで、感光体面の非画像形成部と画像形成部の同一領域に関して複数回露光するシーケンスにて転写前露光を実行する。このことによって、１回の転写前露光でドラム２の表面電位を−３００Ｖまで下げていたときに比べ、転写前露光によるトナー像飛び散りを安定的に抑制し、装置を小型化できる。
【実施例２】
【０１２９】
本実施例における転写前露光位置と、非画像部と画像部のドラム２上における表面電位の変化を図１４に示す。
【０１３０】
本実施例においては、感光体面の非画像形成部と画像形成部の同一領域に関して、１次転写ローラ位置よりもドラム回転方向上流側に約５度のドラム回転角位置にて、１回目の転写前露光を開始する。このとき、ドラム２とベルト５ｃ間のギャップは２００μｍ程度である。次に、１次転写ローラ位置よりもドラム回転方向上流側に約３度のドラム回転角位置にて、２回目の転写前露光を開始する。そして、１次転写ローラ位置よりもドラム回転方向上流側に約１度のドラム回転角位置にて、３回目の転写前露光を開始する。露光時間は、１回目の転写前露光箇所においては０．５μｓ、２回目の転写前露光箇所においては１μｓ、３回目の転写前露光箇所においては１．５μｓとする。これによって、ドラム２の非画像部の表面電位が段階的に下げられて、３回目の転写前露光後には−３００Ｖ程度になるようにした。
【０１３１】
このようにすることによって、実施例１と同様の効果に加えて、転写ニップに近づくにつれて露光時間を増やすことによって、非画像部電位と画像部電位の電位差をできる限り転写ニップの近くにて小さくすることができる。これによって、転写ニップ前のプレ転写が行われる際に、画像部と非画像部の電位差による押さえ込み電界が保たれ、プレ転写の際のトナー飛散を防止できる。
【実施例３】
【０１３２】
本実施例における転写前露光位置と、非画像部と画像部のドラム２上における表面電位の変化を図１５に示す。
【０１３３】
本実施例においては、感光体面の非画像形成部のみについて同一領域に関して、１次転写ローラ位置よりもドラム回転方向上流側に約３０度のドラム回転角位置にて、１回目の転写前露光を開始する。次に、約２０度のドラム回転角位置にて２回目の転写前露光を開始する。そして、約１０度のドラム回転角位置にて３回目の転写前露光を開始する。これによって、ドラム２の非画像部の表面電位が段階的に下げられて、３回目の転写前露光後にドラム２の非画像部の表面電位が−３００Ｖとなるようにした。１回目、２回目、３回目のそれぞれ転写前露光の時間は１μｓとした。これによって、ドラム２の非画像部の表面電位が段階的に下げられて、３回目の転写前露光後に−３００Ｖ程度となるようにした。
【０１３４】
このようにすることによって、実施例１と同様の効果に加えて、画像部を露光する無駄をなくすことが可能となり、消費電力の削減をすることができる。
【実施例４】
【０１３５】
本実施例における転写前露光位置と、非画像部と画像部のドラム２上における表面電位の変化を図１６に示す。
【０１３６】
本実施例においては、感光体面の非画像形成部のみについて同一領域に関して、１次転写ローラ位置よりもドラム回転方向上流側に約３０度のドラム回転角位置にて、１回目の転写前露光を開始する。次に、約１０度のドラム回転角位置にて２回目の転写前露光を開始する。そして、約１度のドラム回転角位置にて３回目の転写前露光を開始する。これによって、ドラム２の非画像部の表面電位が段階的に下げられて、３回目の転写前露光後に０Ｖ又は略０Ｖとなるようにした。１回目の転写前露光の露光時間は１μｓ、２回目の転写前露光の露光時間は１μｓ、３回目の転写前露光の露光時間は４μｓとした。
【０１３７】
このように転写前露光することによって、ドラム２の非画像部表面電位を転写ニップ突入時に略０Ｖにする。このとき画像部、非画像部関係なく、ドラム２の回転方向に対して垂直方向のすべての有機ＥＬ発光素子をこの角度に達したときに発光させる。
【０１３８】
このことによって、実施例１と同様の効果に加えて、ドラム２上のトナー飛散を抑制しつつ、ドラム２の表面電位が下がることによって、印加転写バイアスを低くできる。また転写効率を向上させることができる。
【０１３９】
また、低抵抗の記録材（転写材）を使用したときに発生する非画像部放電によるトナー飛散を抑制することができる。
【実施例５】
【０１４０】
転写前露光量を非画像部電位が画像部電位より低くならない所定光量に設定することが行われている（特開平１−１９１１６８号公報）。この構成においては、感光体の帯電電位の経時変化や転写前露光素子の劣化に伴う露光量変動、或いは湿温度変化によるトナー帯電量の変動がもとで生じる画像部電位の変動により、非画像部電位および画像部電位が所望の電位とならず、トナー飛散が生じていた。
【０１４１】
これを回避するために、転写前露光量を制御することが行われている（特開平１０−１８６８１４号公報）。具体的には、像担持体上の転写前露光前後の表面電位を測定し、露光後の非画像部電位（絶対値）が露光後の画像部電位（絶対値）より大きくなるように露光量を制御する。しかしながら、この構成で露光量を制御するためには、複雑な制御が必要になる。また経時変化や環境変動に伴う電位の変化量は小さいため、精度も必要とされる。さらに、転写前露光素子としてのＬＥＤの光量ばらつきやレンズのばらつきも考慮するとすれば、高精度の転写前露光装置（制御部を含む）が別途必要になる。
【０１４２】
上記課題を解決するために、本実施例においては、電位センサー等を用いて像担持体上の表面電位を測定し、それをもとに決めた転写前露光回数、もしくは転写前露光時間によって転写前露光を行う。すなわち、最終の現像手段である第４現像カートリッジ４Ｂｋよりもドラム回転方向下流側で、転写手段である１次転写ローラ５ａよりもドラム回転方向上流側の間において、感光体層の表面電位を検知する電位検知手段を具備させる。そして、本体制御回路部は前記電位検知手段の電位測定値の絶対値が基準値より小さいとき、転写前露光シーケンスにおける転写前露光量を減らように制御する。これによって、感光体帯電電位の経時変化や露光素子劣化に伴う露光量変動、或いは湿温度変化によるトナー帯電量の変動がもとで生じる画像部電位の変動により非画像部及び画像部の電位が所望の電位とならず発生していたトナー飛散を抑制することができる。
【０１４３】
より具体的に、本実施例においては、図１・図２のように、ドラム２の表面電位を計測するセンサーＳＶを配設している。この電位センサーＳＶは、第４現像カートリッジ４Ｂｋの現像部位からドラム回転方向下流側で、第４現像カートリッジ４Ｂｋの現像部位寄りの位置において、ドラム２上の非画像部電位を計測する。その計測電位情報が本体制御回路部Ｂに入力する。
【０１４４】
ここでは、初期のドラム２上の非画像部電位は−６００Ｖであった。それが１０，０００枚通紙耐久後劣化によって、−５７０Ｖ程度になった。そこで、本体制御回路部Ｂは、この値を演算処理器において露光回数で割り、露光時間を計算する。ここでは、露光回数をあらかじめ３回と設定して、１回の露光時間を計算した。これによって１回の露光時間は０．９５μｓ間（本実施例において１μｓの転写前露光で１００Ｖ電位が変わる露光量に設定されている）になる。これによって、３回目の転写前露光終了後にドラム２の表面電位が−３００Ｖとなるようにした。このときの転写前露光の様子を図１７に示す。
【０１４５】
本構成は、潜像形成するために精密な制御を行っている。そのため、その本体制御回路部（コントローラ部）Ｂを転写前露光で流用することにより、新たに制御を導入する必要が無くコストダウンが見込める。さらに、高精度な転写前露光制御が可能である。また、露光のバラツキが発生することは、潜像形成時に非常に問題になるため、露光量制御を行うことによって露光のバラツキをなくしている。このため、転写前露光時に露光量バラツキを転写前にて再度制御する必要はない。
【０１４６】
このように、精密な制御を転写前露光にて行う。これにより、ドラム帯電電位の経時変化や露光素子劣化に伴う露光量変動、或いは湿温度変化によるトナー帯電量の変動がもとで生じる画像部電位の変動により、非画像部及び画像部の電位が所望の電位とならず、トナー飛散が生じる問題を防ぐことができる。
【実施例６】
【０１４７】
従来のＬＥＤを用いた転写前露光を行う場合、その露光時間は像担持体の回転速度によって、１画素あたりの露光時間が決定される。そのため転写前露光時間を長くしようとしても、制約がある。例えば、６００ｄｐｉの画素を露光できる時間は、像担持体表面速度が１２０ｍｍ／ｓだとすると、３５０μｓとなる。
【０１４８】
実施例１〜５のような、デジタル感光体ドラム２のパッシブマトリクス駆動においては、転写前露光用に別途走査線を選択し、それに対応するドライバーを付けることによって、１回の転写前露光時間を長くすることが出来る。ここでは、信号ドライバーを全てアースに落とし、走査ドライバーのみを駆動するような駆動構成とする。
【０１４９】
実施例１〜５のプリンタにおいては、前述したように、４色目の第４現像カートリッジ４Ｂｋの現像部位（現像作用位置）から１次転写ローラ位置までは、ドラム２の回転角度α（図２）として約５０度ある。
【０１５０】
そこで、１次転写ローラ位置よりドラム回転方向上流側に４５度の位置から転写前露光を開始すると、約３７０ｍｓの間転写前露光を行うことができる。本実施例のような構成とすることによって、従来のＬＥＤを用いた転写前露光に比べ、連続露光によって、長時間の露光が可能となる。
【０１５１】
一方、アクティブマトリックス駆動を用いるときは、ストレージキャパシタに蓄積された電荷を使用することで、１回の転写前露光時間を長くすることが出来る。これによって、１ｍｓ程度の転写前露光が可能となる。
【０１５２】
このように複数回露光するのではなく、連続転写前露光することによって、デジタル感光体ドラム２の表面電位を略０Ｖに近づけることもできる。
【０１５３】
実施例の画像形成装置は１ドラム方式のカラー画像形成装置であるが、複数ドラムのインラインカラー画像形成装置にすることもできる。また、モノカラー画像形成装置にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】実施例の電子写真画像形成装置の概略構成を示す横断面模式図
【図２】図１の部分的な拡大図
【図３】（ａ）はデジタル感光体ドラムの縦断面図、（ｂ）はその一端部側（駆動側）の拡大図、（ｃ）は他端部側（非駆動側）の拡大図
【図４】デジタル感光体ドラムの駆動部及び位相検出部を見た斜視図
【図５】実施例におけるデジタル感光体ドラムの層構成の模式図
【図６】信号線層の信号線群と走査線層の信号線群との縦横格子状構造の模式図
【図７】デジタル感光体ドラムの製造プロセスの概要のフロー図
【図８Ａ】製造プロセスの工程模式図（その１）
【図８Ｂ】製造プロセスの工程模式図（その２）
【図８Ｃ】製造プロセスの工程模式図（その３）
【図８Ｄ】製造プロセスの工程模式図（その４）
【図９Ａ】製造プロセスの工程模式図（その５）
【図９Ｂ】製造プロセスの工程模式図（その６）
【図１０】デジタル感光体ドラムの駆動回路のブロック図
【図１１】デジタル感光体ドラムの駆動タイミングチャート
【図１２】データ転送のブロック図
【図１３】実施例１における転写前露光の概念図
【図１４】実施例２における転写前露光の概念図
【図１５】実施例３における転写前露光の概念図
【図１６】実施例４における転写前露光の概念図
【図１７】実施例５における転写前露光の概念図
【図１８】転写前露光によるトナー飛散の様子を示す概念図
【図１９】従来例である特開平８−１３７１６５号公報から引用した図
【図２０】従来例である特開平１１−３１６４８９号公報から引用した図
【符号の説明】
【０１５５】
Ａ・・電子写真画像形成装置、２・・デジタル感光体ドラム、３（ａ〜ｄ）・・帯電器、４（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋ）・・現像カートリッジ、５・・中間転写ベルトユニット３３・・エンコーダーホイール部、３４・・位相検出器、４０・・円筒基体、５０・・自発光デバイス部、５１・・信号線（第１電極線）／走査線（第２電極線）制御部（制御回路部）、５２・・信号線層、５２ｅ・・信号線（第１電極線）、５３・・有機ＥＬ発光層、５４・・走査線層、５４ａ・・走査線、６０・・機能分離部、６１・・絶縁層（透明絶縁性／ガスバリヤ層）、６２・・透明導電層、７０・・感光体部。ＳＶ・・電位センサー
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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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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【図１９】
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【図２０】
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