(57)【要約】【課題】高画質、高速出力（連続画像出力）にて画像形成を行い得る画像形成装置を提供する。【解決手段】回転可能な像担持体１と、帯電手段２と、像露光手段３と、それぞれ異なる色の現像剤像を形成する複数の現像手段４と、周回移動可能な中間転写体５ａと、を有する画像形成装置は、中間転写体５ａ上に転写される画像イメージの中間転写体５ａの周回移動方向の長さをＬ１、中間転写体５ａの周長をＬ２、同一周回移動周期内に中間転写体５ａ上に転写する画像イメージ数をｎ、中間転写体５ａの周回移動方向の画像イメージ間距離をＬ３、画像イメージ前後の非画像部領域の中間転写体５ａの周回移動方向の長さをＬ４、現像手段４の切り替えに必要とする時間をΔｔ、像担持体１の周速をＵ、像担持体１の周長をＬｄとしたとき、下記、（ａ）　Ｌ２−（ｎ×Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｕ×Δｔ）≧Ｌｄ（ｂ）　Ｌ２−（ｎ×Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｕ×Δｔ）＜Ｌｄのそれぞれの条件が成立する場合で、像露光手段３による画像イメージの潜像形成時の像露光条件の補正制御方法が異なる構成とする。【選択図】　　　　図１
2004029256.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させる帯電手段と、帯電された前記像担持体を露光して前記像担持体に静電潜像を形成する像露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像にそれぞれ異なる色の現像剤を供給して現像剤像とする複数の現像手段と、前記像担持体上に形成された現像剤像が転写される周回移動可能な中間転写体と、を有する画像形成装置において、
前記中間転写体上に転写される画像イメージの前記中間転写体の周回移動方向の長さをＬ１、前記中間転写体の周長をＬ２、同一周回移動周期内に前記中間転写体上に転写する画像イメージ数をｎ、前記中間転写体の周回移動方向の画像イメージ間距離をＬ３、画像イメージ前後の非画像部領域の前記中間転写体の周回移動方向の長さをＬ４、現像手段の切り替えに必要とする時間をΔｔ、前記像担持体の周速をＵ、前記像担持体の周長をＬｄとしたとき、下記、
（ａ）　Ｌ２−（ｎ×Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｕ×Δｔ）≧Ｌｄ
（ｂ）　Ｌ２−（ｎ×Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｕ×Δｔ）＜Ｌｄ
のそれぞれの条件が成立する場合で、前記像露光手段による画像イメージの潜像形成時の像露光条件の補正制御方法が異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
更に、前記像担持体の表面電位を検知するための電位検知手段を有し、
前記（ａ）条件が成立する場合には、第２色目以降の現像手段の切り替え期間に、前記像露光手段により前記装置内に記憶している変更可能な目標露光量で前記像担持体を露光して、該露光部の電位を検知した結果に基づいて第２色目以降の潜像形成時の前記像露光手段の像露光条件を補正制御し、
前記（ｂ）条件が成立する場合には、前記装置内に記憶している（ｉ）前記像担持体の電位減衰特性を示す情報と、（ｉｉ）所定のタイミングで前記電位検知手段を用いて測定した前記像担持体の表面電位と露光量との関係を示す情報と、（ｉｉｉ）第１色目の静電潜像形成前に所定の帯電制御方法により前記像担持体を帯電させる前帯電期間に、前記像露光手段により前記像担持体を露光した部分の電位を検知した情報と、に基づいて、第２色目以降の潜像形成時の前記像露光手段の像露光条件を補正制御し、
前記所定タイミング間の期間には、前記中間転写体へ現像剤像を転写しない回転周期を持たず、連続画像形成を行いうることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記像露光条件は、像露光量及び／又は階調濃度補正ＬＵＴであることを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の現像手段として、回転自在な支持部材に固定された複数の現像手段と、前記回転自在な支持部材に固定されていない現像手段と、を有し、前記条件（ａ）が成立する場合に、前記回転自在な支持部材に固定された現像手段の色切り替え期間において、前記回転自在な支持部材に固定されていない現像手段を用いて画像形成を行い、前記中間転写体上で現像剤像の濃度を検知した情報に基づいて、前記変更可能な目標像露光量を補正することを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装置。
【請求項５】
前記目標露光量の補正制御により、形成画像の最大濃度及び／又は階調濃度補正のＬＵＴを補正することを特徴とする請求項２、３又は４の画像形成装置。
【請求項６】
前記装置が備える操作部或いは前記装置本体と通信可能な外部ホスト機器からの入力による画像出力枚数Ｎ、記録材の搬送方向及びサイズで選択される前記Ｌ１情報が、前記装置内の画像形成制御部に対して送信され、画像イメージ処理部で信号処理され、前記像担持体の駆動前に選択され、前記中間転写体上に形成可能なイメージ数を下記関係式、
ｎ＝整数関数［（Ｌ２−Ｌ３−Ｌ４−Ｕ×Δｔ）／Ｌ１］
により算出した結果と、前記出力枚数Ｎの情報と、を用いて、前記条件（ａ）、条件（ｂ）による制御方式の選択を行うことを特徴とする請求項２〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体の表面電位と露光量との関係を計測する前記所定のタイミングは、前記装置の起動時、又は任意に設定可能な画像出力枚数若しくは像露光されたイメージデータのビデオカウント積算量に応じて設定されるタイミングを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記複数の現像手段として、前記像担持体の回転方向上流側に第１現像手段として黒色現像手段と、前記第１現像手段の前記像担持体回転方向下流側において前記回転自在な支持部材に固定された、それぞれ異なる色の現像が可能な複数の現像手段と、を有し、前記中間転写体上で合成された現像剤像を一括して記録材へ転写することを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記像露光手段は、画像信号データに基づいて、非画像部に対し像露光を行うことを特徴とする前記請求項１〜８のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記像露光条件の補正は、非画像部を像露光する前記像露光手段の露光量と、全帯電領域に対して行われる前記像露光手段の最小露光量の補正による画像形成時の画像部電位の補正を行うことを含むことを特徴とする請求項９の画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像手段は正規現像により現像を行い、前記像露光装置による露光のみにより非画像形成領域電位を形成することを特徴とする請求項９又は１０の画像形成装置。
【請求項１２】
更に、前記像担持体を露光して光除電する光除電手段を有し、該光除電手段、前記帯電手段、前記像露光手段による像露光位置、前記現像手段は、前記像担持体の外周に沿ってその回転方向にこの順で配置されており、前記所定の帯電制御方法は、前記像担持体の回転開始時に前記光除電手段を動作させ、該光除電手段の動作開始時に前記光除電手段に対向していた前記像担持体の部位である開始位置が、前記帯電手段との対向位置に到達したときから前記帯電手段を作動させ、前記開始位置が前記像担持体の２回転目以降に前記像露光位置に到達したときから前記像露光手段により所定の期間前記像担持体の全帯電領域を露光し、前記像担持体の１回転以上の期間非画像部電位まで電位低下させた後に、第１色目の画像形成領域に対し像露光を行う制御を行うことを特徴とする請求項９、１０又は１１の画像形成装置。
【請求項１３】
前記所定の帯電制御は更に、前記開始位置が初めに前記像露光位置に到達したときから、前記像露光手段による最小露光量にて前記像担持体の全帯電領域を露光する動作を含むことを特徴とする請求項１２の画像形成装置。
【請求項１４】
前記光除電手段の光源の中心波長をλ１、像露光手段の光源の中心波長をλ２とする場合、λ１≧λ２の関係が成立することを特徴とする請求項１２又は１３の画像形成装置。
【請求項１５】
前記像露光手段は、当該画像形成装置が形成可能な最小画素に対する発光のＯＮ／ＯＦＦの２種類で制御する２値露光制御により静電潜像を形成することを特徴とする請求項１〜１４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記像担持体は、導電性支持体に非晶質シリコンを主成分とする感光層を有する電子写真感光体であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に、像担持体として非晶質シリコンを主成分とする電子写真感光体を有し、非画像部露光方式、正規現像方式、中間転写方式によりカラー画像の形成が可能な画像形成装置に好適に適用し得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真画像形成プロセスは、即時性、高品質、且つ、保存性の高い画質が得られることなどから、近年では複写機の分野にとどまらず、各種プリンターやファクシミリの分野でも広く使われ、大きな広がりを見せている。
【０００３】
この電子写真画像形成プロセスは、基本的に、（ａ）帯電手段により電子写真感光体（以下、単に「感光体」と呼ぶ。）を均一に帯電し、露光手段により原稿に対応した像露光を行い、感光体上に静電潜像の形成し、この潜像を現像手段により現像剤（トナー）で現像し、感光体上に形成された現像剤像（トナー像）を記録材へ転写（或いは中間転写体に転写した後、記録材に二次転写）し、その後記録材上にトナー像を定着させる各工程を含む画像形成プロセスと、（ｂ）感光体を繰り返し使用するために、感光体の表面に残留するトナーの除去（クリーニング）及び電荷の除去を行う工程を含む初期化プロセスと、から成り立っている。
【０００４】
図１１は、電子写真方式の画像形成装置の一例の要部概略構成を模式的に示す。画像形成装置２００は、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」と呼ぶ。）１を図中矢印方向に回転可能に有する。回転する感光ドラム１は、帯電手段としてのコロナ帯電器２によって一様に帯電される。帯電された感光ドラム１の表面は、像露光手段としてのレーザスキャナ３によって画像情報に応じた像露光を受け、その表面には静電潜像が形成される。次いで、感光ドラム１に形成された静電潜像は、現像手段たる現像器４により現像剤（トナー）でトナー像として可視化される。現像器４は、現像剤担持体４ａによりトナーを感光ドラム１へと搬送すると共に、現像剤担持体４ａに現像バイアス（通常、ＡＣ電圧とＤＣ電圧の重畳電圧）が印加されて、トナーを感光ドラム１上の静電潜像に供給する。感光ドラム１に形成されたトナー像は、感光ドラム１と転写手段たる転写帯電器５とが対向する転写部において、別途トナー像の形成と同期するように搬送されてくる記録材Ｓ、例えば、記録用紙、ＯＨＰシートなどに転写される。その後、記録材Ｓは、定着手段として、例えば公知の熱ローラ定着器（図示せず）へと搬送され、ここで表面に担持した未定着トナー像が定着される。
【０００５】
画像が定着された記録材Ｓは、その後装置外に排出される。又、トナー像の転写が終了した後の感光ドラム１の表面に残留するトナー（転写残トナー）は、クリーニングブレードなどのクリーニング手段６によって除去される。更に、コロナ帯電器２による感光ドラム１の帯電に先立ち、感光ドラム１の表面は光除電手段７からの除電光の照射により光除電が成される。
【０００６】
電子写真画像形成プロセスの中核を成す感光体については、近年、その光導電材料として、無公害で成膜、製造が容易などの利点を有する有機系の導電性材料を用いた有機感光体が開発されている。感光体は、一般に、ドラム型の感光ドラム、ベルト状の感光ベルトなどとされる。
【０００７】
しかしながら、感光体には、電子写真画像形成プロセスにおける現像、転写、クリーニング過程における摩擦などによる削れ、キズが発生し、画像上の不具合、又は感光体の最表層における帯電電荷保持層部分の膜厚減少による帯電能の劣化などが発生する。これにより、感光体はある一定の劣化画像レベルに到達した時点で寿命となり、交換が必要となる。
【０００８】
上記有機感光体は、最近の開発で進歩してきたとはいえ、その表層部の電荷輸送層における材料は、ポリカーボネイト、ビニル重合体、ポリエステルなど、電子写真方式の画像形成装置にて用いる上で削れにくいとはいえない材料で構成されている。このため、画像出力枚数に応じて感光体の削れ、キズが増加し、その寿命は依然として短く、１０万枚程度の画像出力で寿命となる。
【０００９】
一方、近年、非晶質シリコン（アモルファスシリコン）を主成分とする感光体、一般にアモルファス感光体と呼ばれる感光体は、表層が固く削れにくいため、５０万枚以上の画像出力が可能である。しかも、図１２に示すように、アモルファス感光体のＥ−Ｖ特性（表面電位と露光量との関係：露光量に対する電位減衰特性）は、有機感光体が非線型性であるのに対して、線形性に優れている。そのため、暗部電位と明部電位との差である潜像コントラストの差に対し、孤立ドットの径の差が小さいという特徴を持っている。又、比誘電率は、有機感光体が２〜３であるのに対し、アモルファス感光体は１０近くと大きく、そのため感光体上に形成した潜像を現像した際に、トナー像の最小画素の再現性に優れている。アモルファス感光体は、一般にこれらの特徴が知られており、高速／高画質な画像形成装置の分野で広く利用されている。
【００１０】
又、最近、より高画質な画像を得るために、或いは入力画像を記憶したり自由に編集したりするために、画像形成のためのデジタル化が急速に進歩している。そして、最近では、アモルファス感光体もデジタル化に対応した材料が開発され、利用されつつある。
【００１１】
しかしながら、上述のように、一般にアモルファス感光体は比誘電率が有機感光体より大きく、静電容量が大きいため、電子写真方式による画像形成に十分な帯電電位を、例えばコロナ放電方式で得ようとすると、感光体への大量の放電電流を必要とする。
【００１２】
このため、帯電方式として放電による帯電方法を用いた場合は、オゾン、ＮＯｘなどの放電生成物が感光体の表面に多く付着して、その表層の電気抵抗低下を引き起こし、特に、表層抵抗値の小さくなる高温／高湿環境下において、孤立ドット形成部分の潜像流れによる画像流れが発生し易い傾向にある。
【００１３】
このような理由から、オゾンなどの放電生成物の発生が多い負極性帯電よりも、正極性帯電のアモルファス感光体が利用されることが多い。
【００１４】
所定の極性の帯電電位に帯電された感光体に対し、画像データを任意の階調再現パターンに処理した信号に従って像露光して画像を得ようとする場合、一般的には、画像部を露光して、感光体と同極性に帯電したトナーを用いて現像する反転現像方式を採用する。これに対して、反転像露光を用いた正規現像方式がある。現像方式としては、大別して上記２つの方式が存在する。
【００１５】
本発明者は、上述した放電生成物の量の差の観点から、（ｉ）長寿命、且つ、高画質潜像の形成に有利な正極性帯電のアモルファス感光体と、（ｉｉ）現像剤として帯電極性的に材料選択の幅が広い負極性帯電トナーとを用い、非画像部（背景部）を露光する（Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ　Ｉｍａｇｅ　Ｅｘｐｏｓｕｒｉｎｇ；以下、「ＢＡＥ」と呼ぶ。）方式を用いることで、長寿命の感光体にて、高画質の潜像及び現像像の形成が可能であると考えた。又、アモルファス感光体として、オゾンや放電生成物の発生の少ない正極性帯電のものを用い、コロナ放電帯電方式により帯電させることで、高温／高湿（Ｈ／Ｈ）環境下での画像流れに有利であると考えた。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モルファス感光体を使用してＢＡＥ方式、正規現像方式を採用する場合に、従来の画像形成プロセス初期の帯電制御（初期帯電制御）方法を用いると、下記の問題が生じることが分かった。
【００１７】
図１１の画像形成装置に即して説明する。特開平１１−１９０９２２号公報などに提案される従来の方法に従うと、画像形成プロセスの初期（起動時）において、先ず、感光ドラム１の回転を開始した後、帯電器２による帯電動作前に、感光ドラム１上に残存している履歴の消去を行うため、光除電手段７による光照射を感光ドラム１の１回転以上行う。
【００１８】
その後、感光ドラム１の表面電位を確実に所望の非画像部電位（露光部電位，明部電位）Ｖｌとするため、所定時間（放電印加電圧や像露光手段の立ち上がり時間、感光ドラムの回転ムラを考慮した時間、帯電手段への電圧印加タイミングを考慮した時間などによる所定時間）に対して余裕を持たせて、早めに像露光手段（レーザスキャナ）３により非画像部電位Ｖｌが形成できる露光量で感光ドラム１を露光照射するとともに、帯電器２を稼働させて感光ドラム１を帯電させる。これにより非画像部電位Ｖｌを形成する。そして、後述するように、画像イメージの潜像形成前のこの前帯電期間に、非画像部電位（露光部電位，明部電位）Ｖｌを電位検知手段８で検知して、潜像形成持の像露光量などの画像形成条件を決定（補正）する制御などが行われる。
【００１９】
本発明者の検討によると、斯かる初期帯電制御では下記のような不具合が発生した。
（１）感光ドラム１の１回転目の帯電性が２回転目以降に対し著しく低下する。
（２）光除電手段７により除電光が照射された感光ドラム１の無帯電区間に対して、更に像露光手段による非画像部電位Ｖｌを確保するための露光照射が行われた感光ドラム１の部位に、一種の光メモリーが発生してゴースト画像が発生する。
【００２０】
特に、ＢＡＥ潜像方式では、感光ドラム１の帯電電位（画像部電位，暗部電位）Ｖｄ部に現像剤を供給する正規現像を行うため、現像コントラストＶｃｏｎｔの電位変動がそのまま濃度変動につながる。そして、感光ドラム１の無帯電区間に対して像露光手段３による露光照射を行った部分が光メモリーとなった場合のゴースト電位は、２回転目以降に帯電器２で帯電された感光ドラム１上の他の部分の電位よりも低くなる。そのため横帯上のネガゴースト画像が発生する。
【００２１】
ここで、暗部電位と明部電位の差が潜像コントラストである。又、現像手段に印加される直流バイアスと交流バイアスとの重畳により作られる現像バイアスのうち直流バイアス（暗部電位と明部電位の間に位置する電位）を現像電位とすると、現像コントラストは暗部電位と現像電位の差であり、又現像電位と明部電位の差が非画像部コントラストである。
【００２２】
又、適正な潜像コントラストを得るために、潜像形成前の前帯電期間で非画像部電位（露光部電位，明部電位）Ｖｌを電位検知手段８で検知し、その情報に基づいて潜像形成時の像露光量などの画像形成条件を補正制御する場合、上述のような過剰な除電光の照射や、その後の像露光手段による非画像部電位Ｖｌを確保するための露光の照射による光メモリーが発生している部位で非画像部電位Ｖｌを検知することで、適正な非画像部電位Ｖｌの補正量が得られず、画像不具合を引き起こすことがある。
【００２３】
ここで、従来、感光体の帯電電位の早期安定化を図るために、クリーニング工程と帯電工程の前に補助帯電器を備える帯電方式が特公平１０−１２３８０２号公報に開示されている。この公報に開示されるような補助帯電方式を用いて、上述のような光メモリー（ゴースト画像）の問題に対する対策を検討したが、補助帯電器を画像形成装置に設けると装置が高価になる問題がある。又、補助帯電をコロナ放電方式などで行うとオゾン濃度が増加し、更にアモルファス感光体を用いる場合、上述の理由からＨ／Ｈ環境下での画像流れなどの画像不具合を引き起こす不安定要素が増加する。
【００２４】
従って、補助帯電器を用いずに、上述のような光メモリー（ゴースト画像）の問題の回避し、安定した画像形成が行える方法が要望される。
【００２５】
一方、従来、電子写真画像形成プロセスを利用して、例えば、フルカラー画像の形成が可能なカラー画像形成装置がある。カラー画像形成装置においては、次のような別の課題がある。最近の、例えば、デジタル出力可能なカラー画像形成装置においては、小型化、モノクロ並の高速出力、長寿命、画像出力の低コスト化が要求されている。
【００２６】
こうした中、像担持体として感光体を１つ有し、この感光体上に順次色分解された画像情報に応じた潜像を順次形成すると共に、この潜像を複数の現像手段によりそれぞれ現像して中間転写体上に順次重ねて転写し、その後中間転写体上に重ねて転写されたトナー像を記録材に一括して転写する構成を有する、所謂、１ドラム系の中間転写方式のカラー画像形成装置が、上述のような低コスト化、装置のコンパクト化などの面で有利である。
【００２７】
このようなカラー画像形成装置が備える機能部材の中で、大きな空間を必要とする中間転写体の周長を短くすることで、更なるコストの低減、装置のコンパクト化を図れると考えられる。
【００２８】
そして、カラー画像形成装置においては、複数の現像手段による各色の画像形成毎に最適な潜像コントラストを得る必要がある。そのために、例えば各色の画像の潜像形成前の前帯電期間で感光体の露光部電位Ｖｌを電位検知手段で検知し、その情報に基づいて、各色の画像に対して潜像形成時の像露光量などの画像形成条件を補正制御することが考えられる。
【００２９】
このとき、特に、上述のように中間転写体の周長を短くする場合、中間転写体上に形成する画像のサイズ、数などによっては、斯かる検知動作のために、中間転写体にトナー像を形成しない空回転を行う必要が生じ、画像出力速度（スループット）を低下させなければならなくなる。
【００３０】
従って、本発明の目的は、一般には、高画質、高速出力（連続画像出力）にて画像形成を行い得る画像形成装置を提供することである。
【００３１】
本発明の他の目的は、非晶質シリコンを主成分とする電子写真感光体、例えば、アモルファス感光層を備える積層型感光体を使用して、ＢＡＥ方式、正規現像方式を採用する場合であっても、画像形成プロセス初期における感光体の電位変動、ゴースト画像を発生させることなく高画質な画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することである。
【００３２】
本発明の他の目的は、中間転写方式を用いてカラー画像の形成が可能な画像形成装置において、最大画像出力時においても簡便、且つ、迅速に各色の画像形成に対して最適な潜像電位を制御することのできる画像形成装置を提供することである。
【００３３】
又、本発明の他の目的は、中間転写体に現像剤像を転写しない空回転周期を無くし、中間転写体に転写する画像のサイズ、数などによって画像出力速度（スループット）を低下させることがなく、且つ、高画質なカラー画像を形成することのできる画像形成装置を、低コスト、コンパクトな構成にて提供することである。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明者は、非晶質シリコンを主成分とする感光体（アモルファス感光体）を使用して、ＢＡＥ方式、正規現像方式を採用する場合における、感光体の帯電電位、画像イメージの像露光時における感光体の表面電位の安定化に対して検討を重ねた結果、画像形成プロセス初期の起動の仕方が非常に重要であることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００３５】
即ち、画像形成プロセス初期における感光体の前帯電期間（初期帯電区間）において、アモルファス感光体を帯電させるのに先だち、無帯電区間に対して必要以上の光除電光を感光体に照射することを行わず、又、非画像部電位（露光部電位，明部電位）Ｖｌを得るために行っていた像露光手段による露光を、帯電手段による感光体の１周期目の帯電部分に対して行わないようにする。これによって、アモルファス感光体の電荷発生部分に不必要な電荷を発生させず、又、像露光手段での像露光による光メモリーの発生を抑制させる。
【００３６】
更に、上記前帯電期間に、帯電電位（画像部電位，暗部電位）Ｖｄが現像領域を通過した際に現像が行われないように、現像手段に印加するバイアスを、現像剤が感光体に転移しないように調整するか、又は現像手段が感光体の対向位置に存在しないようにする。
【００３７】
以上のような方法により、画像形成プロセス初期の感光体の帯電電位Ｖｄ変動による画像濃度変動、光メモリー（ゴースト画像）の発生を低減して、初期の画像形成プロセスを安定化させ得る。又、斯かる方法を採用することによって、潜像形成時に適正な潜像コントラストを得られるように、前帯電期間で非画像部電位（露光部電位，明部電位）Ｖｌを電位検知手段で検知する際に、光メモリー（ゴースト画像）が発生している部位で電位を検知することがなく、適正な非画像部電位Ｖｌの補正量を求めることができる。
【００３８】
又、従来の画像形成装置では、中間転写体の周期的な歪みなどの影響を最小化するために、感光体の回転周期と中間転写ベルトの回転周期の関係を整数比とすることが行われている。しかし、本発明者らは、中間転写体は、画像形成装置が出力可能な最大画像が形成できる周長を有していればよいと考えた。つまり、感光体と中間転写体との回転周期の関係を整数比とせず、画像形成装置が出力可能な最大画像イメージの感光体の回転方向の長さに、現像手段の色を切り替える時間を最低限残した周長まで中間転写体を短くすることで、画像形成装置を更に低コスト、コンパクトにすることができると考えた。
【００３９】
そして、この場合であっても、画像形成プロセス初期の感光ドラムの帯電安定化を達成することで、出力画像のサイズ、数などで決まる条件により２色目以降の画像形成時の像露光量などの画像形成条件を簡便、迅速、且つ、適正に変更することがきることを見出した。
【００４０】
つまり、上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、回転可能な像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体を露光して前記像担持体に静電潜像を形成する像露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像にそれぞれ異なる色の現像剤を供給して現像剤像とする複数の現像手段と、前記像担持体上に形成された現像剤像が転写される周回移動可能な中間転写体と、を有する画像形成装置において、
前記中間転写体上に転写される画像イメージの前記中間転写体の周回移動方向の長さをＬ１、前記中間転写体の周長をＬ２、同一周回移動周期内に前記中間転写体上に転写する画像イメージ数をｎ、前記中間転写体の周回移動方向の画像イメージ間距離をＬ３、画像イメージ前後の非画像部領域の前記中間転写体の周回移動方向の長さをＬ４、現像手段の切り替えに必要とする時間をΔｔ、前記像担持体の周速をＵ、前記像担持体の周長をＬｄとしたとき、下記、
（ａ）　Ｌ２−（ｎ×Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｕ×Δｔ）≧Ｌｄ
（ｂ）　Ｌ２−（ｎ×Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｕ×Δｔ）＜Ｌｄ
のそれぞれの条件が成立する場合で、前記像露光手段による画像イメージの潜像形成時の像露光条件の補正制御方法が異なることを特徴とする画像形成装置である。
【００４１】
本発明の一実施態様によると、画像形成装置は更に、前記像担持体の表面電位を検知するための電位検知手段を有し、前記（ａ）条件が成立する場合には、第２色目以降の現像手段の切り替え期間に、前記像露光手段により前記装置内に記憶している変更可能な目標露光量で前記像担持体を露光して、該露光部の電位を検知した結果に基づいて第２色目以降の潜像形成時の前記像露光手段の像露光条件を補正制御し、前記（ｂ）条件が成立する場合には、前記装置内に記憶している（ｉ）前記像担持体の電位減衰特性を示す情報と、（ｉｉ）所定のタイミングで前記電位検知手段を用いて測定した前記像担持体の表面電位と露光量との関係を示す情報と、（ｉｉｉ）第１色目の静電潜像形成前に所定の帯電制御方法により前記像担持体を帯電させる前帯電期間に、前記像露光手段により前記像担持体を露光した部分の電位を検知した情報と、に基づいて、第２色目以降の潜像形成時の前記像露光手段の像露光条件を補正制御し、前記所定タイミング間の期間には、前記中間転写体へ現像剤像を転写しない回転周期を持たず、連続画像形成を行いうる。一実施態様によると、前記像露光条件は、像露光量及び／又は階調濃度補正ＬＵＴである。
【００４２】
本発明の他の実施態様によると、前記複数の現像手段として、回転自在な支持部材に固定された複数の現像手段と、前記回転自在な支持部材に固定されていない現像手段と、を有し、前記条件（ａ）が成立する場合に、前記回転自在な支持部材に固定された現像手段の色切り替え期間において、前記回転自在な支持部に固定されていない現像手段を用いて画像形成を行い、前記中間転写体上で現像剤像の濃度を検知した情報に基づいて、前記変更可能な目標像露光量を補正する。本発明の一実施態様では、前記目標露光量の補正制御により、形成画像の最大濃度及び／又は階調濃度補正のＬＵＴを補正する。
【００４３】
前記装置が備える操作部或いは前記装置本体と通信可能な外部ホスト機器からの入力による画像出力枚数Ｎ、記録材の搬送方向及びサイズで選択される前記Ｌ１情報が、前記装置内の画像形成制御部に対して送信され、画像イメージ処理部で信号処理され、前記像担持体の駆動前に選択され、前記中間転写体上に形成可能なイメージ数を下記関係式、ｎ＝整数関数［（Ｌ２−Ｌ３−Ｌ４−Ｕ×Δｔ）／Ｌ１］により算出した結果と、前記出力枚数Ｎの情報と、を用いて、前記条件（ａ）、条件（ｂ）による制御方式の選択を行うことができる。
【００４４】
前記像担持体の表面電位と露光量との関係を計測する前記所定のタイミングは、前記装置の起動時、又は任意に設定可能な画像出力枚数若しくは像露光されたイメージデータのビデオカウント積算量に応じて設定されるタイミングを含むものであってよい。
【００４５】
画像形成装置は、前記複数の現像手段として、前記像担持体の回転方向上流側に第１現像手段として黒色現像手段と、前記第１現像手段の前記像担持体回転方向下流側において前記回転自在な支持部材に固定された、それぞれ異なる色の現像が可能な複数の現像手段と、を有し、前記中間転写体上で合成された現像剤像を一括して記録材へ転写するものであってよい。
【００４６】
又、本発明の一実施態様によると、前記像露光手段は、画像信号データに基づいて、非画像部に対し像露光を行う。前記像露光条件の補正は、非画像部を像露光する前記像露光手段の露光量と、全帯電領域に対して行われる前記像露光手段の最小露光量の補正による画像形成時の画像部電位の補正を行うことを含んでいてよい。又、本発明の一実施態様では、前記現像手段は正規現像により現像を行い、前記像露光装置による露光のみにより非画像形成領域電位を形成する。
【００４７】
本発明の他の実施態様によると、画像形成装置は更に、前記像担持体を露光して光除電する光除電手段を有し、該光除電手段、前記帯電手段、前記像露光手段による像露光位置、前記現像手段は、前記像担持体の外周に沿ってその回転方向にこの順で配置されており、前記所定の帯電制御方法は、前記像担持体の回転開始時に前記光除電手段を動作させ、該光除電手段の動作開始時に前記光除電手段に対向していた前記像担持体の部位である開始位置が、前記帯電手段との対向位置に到達したときから前記帯電手段を作動させ、前記開始位置が前記像担持体の２回転目以降に前記像露光位置に到達したときから前記像露光手段により所定の期間前記像担持体の全帯電領域を露光し、前記像担持体の１回転以上の期間非画像部電位まで電位低下させた後に、第１色目の画像形成領域に対し像露光を行う制御を行う。前記所定の帯電制御は更に、前記開始位置が初めに前記像露光位置に到達したときから、前記像露光手段による最小露光量にて前記像担持体の全帯電領域を露光する動作を含んでいてよい。
【００４８】
本発明において、一実施態様では、前記光除電手段の光源の中心波長をλ１、像露光手段の光源の中心波長をλ２とする場合、λ１≧λ２の関係が成立するように構成する。又、前記像露光手段は、当該画像形成装置が形成可能な最小画素に対する発光のＯＮ／ＯＦＦの２種類で制御する２値露光制御により静電潜像を形成するものであってよい。
【００４９】
本発明において、好ましい一実施態様によると、前記像担持体は、導電性支持体に非晶質シリコンを主成分とする感光層を有する電子写真感光体である。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００５１】
実施例１
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の要部概略構成を示す。先ず、図１を参照して本実施例の画像形成装置１００の全体構成を説明する。
【００５２】
本実施例の画像形成装置１００は、電子写真感光体に対し、帯電、像露光、複数箇所での正規現像、中間転写、及び光除電を行う各工程を含む画像形成プロセスにて画像形成を行う。図１に示すように、画像形成装置１００は、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１を１つ有し、その周囲に、感光ドラム１を帯電させる帯電手段２、像露光を行う像露光手段３、正規現像を行う現像手段４（４Ａ、４Ｂ）、中間転写を行う転写手段５、トナー像転写後の感光ドラム１の表面を清掃するクリーニング手段６、感光ドラム１の光除電を行う光除電手段７を有する。又、画像形成装置１００は、上記各手段の動作を制御し、画像形成動作を統括制御する制御手段１０を有する。更に、感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１の表面電位を検知する電位検知手段８が配置され、転写手段５が備える中間転写体５ａに対向する位置には、中間転写体５ａ上のトナー像の濃度を検知するためのトナー像濃度検知手段９が設けられている。
【００５３】
図２は、本実施例の画像形成装置１００が備えた感光ドラム１の層構成を示す。本実施例において使用される感光ドラム１は、導電性支持体（導電性支持部材）１ａ上に光導電層（感光層）１ｃを設けてなり、感光層１ｃは非晶質シリコンを主成分とする、一般的にアモルファス感光体と呼ばれるものである。感光ドラム１は、それぞれ電子写真画像形成に必要な機能が分離された積層構造をしており、本実施例では、図２に示すような５層型の積層構造を有している。
【００５４】
導電性支持体１ａの材料としては、主にアルミニウムなどの金属導電材が挙げられる。導電性支持体１ａ上には、図２に示すように、導電性支持体１ａからの電荷注入を阻止する阻止層１ｂ、光の照射による電荷対の発生が行われる光電荷発生層１ｃ１、発生した電荷が移動可能な電荷輸送層１ｃ２、及び最表層に電荷を保持するための電荷保持層１ｄが設けられている。感光層１ｃには、分光感度の調整や、帯電性、残留電位などの電気特性を改良するために、主成分の非晶質シリコン以外に水素、酸素、ブタンなどの成分を含有させてもよい。又、導電性支持体１ａ上に形成される非晶質シリコンを主成分とする積層構成は、それぞれの膜厚が、阻止層１ｂで３μｍ、感光層（電荷発生層１ｃ１、電荷輸送層１ｃ２）１ｃで３０μｍ、表層部（電荷保持層）１ｄが１μｍ程度の膜厚となっている。
【００５５】
帯電手段２としては、導電性ローラ、導電性ブラシ、磁気ブラシなどを用いた接触帯電方式、スコロトロン帯電を用いた帯電方式が挙げられる。本実施例では、最も一般的に用いられるスコロトロン帯電方式の帯電器２を用いるとして説明するが、本発明は、帯電方式を特にスコロトロン帯電方式に限定するものではない。
【００５６】
帯電器２は、放電ワイヤー２ａとグリッド２ｂとを有する。放電ワイヤー２ａとしては、Φ４０〜１００μｍ程度のタングステンワイヤーを使用した。本実施例では、放電ワイヤー２ａを２本使用しているが、１本或いは２本より多くても構わない。放電ワイヤー２ａは、導電性材料（表層に酸化防止層を持たせたてもよい）のワイヤーや、他の針電極、鋸歯電極などの放電可能な導電材料にて形成した部材であればよい。本実施例では、放電ワイヤー２ａには、電圧で最大で１０ＫＶ、電流量として１５００μＡ程度の電圧が印加されて、放電動作が行われる。又、本実施例では、グリッド２ｂとしては、Φ５０μｍ〜２００μｍの導電部材（ＳＵＳ３０４、４３０や他の導電性材料であってよい）を用いた。グリッド２ｂは、金属導電材料にエッジング加工によって網目などの特定のパターン形状を施したものを採用してもよい。斯かる帯電器２により、感光ドラム１の表面は、本実施例では２００Ｖ〜１０００Ｖ程度の範囲に帯電される。
【００５７】
像露光手段３は、外部原稿読み取り装置或いは外部ホスト機器からの画像信号データに基づいて、画像形成装置内或いは外部で信号処理を行って得た所望の画像イメージに従って、感光ドラム１の表面に対して、半導体レーザー光、ＬＥＤ光などの像露光を照射できる光学系機器であればよい。例えば、半導体レーザー光の他、ＬＥＤ光などの公知の光源を利用した画像形成露光装置を特に制限なく用いることができる。本実施例では、画像イメージに従って半導体レーザー光で感光ドラム１上を走査露光するレーザースキャナ３を用いた。又、本実施例においては、画像イメージの非画像部を像露光する（ＢＡＥ方式）。
【００５８】
現像手段４としては、例えば、磁性又は非磁性の１成分現像剤、又は２成分系の現像剤などを用い、接触或いは非接触にて感光ドラム１に形成された潜像を現像する、一般的な現像器を特に制限なく用いることができる。ここでは、感光ドラム１の帯電極性とは逆極性の帯電トナーを用いて現像を行う、所謂、正規現像にて潜像に現像剤を供給する機能を有していればよい。
【００５９】
本実施例では、画像形成装置１００は、複数の現像手段４として、画像形成装置１００に固定され、黒色現像剤を収容した黒色現像器４Ｂｋと、画像形成装置１００に設けられた回転自在な支持部材（回転支持部材）４ｂに固定された、イエロー、マゼンタ、シアンの各色の現像剤を収容したイエロー現像器４Ｙ、マゼンタ現像器４Ｍ、シアン現像器４Ｃと、を有する。画像形成装置１００に固定された（回転支持部材４ｂに装着されていない）黒色現像器４Ｂｋを第１の現像手段とする。又、回転支持部材４ｂに固定されたイエロー、マゼンタ、シアンの各色の現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃは同一構成とされるので、総称して第２の現像手段４Ｂとする。本実施例では、第２の現像手段４Ｂは、感光ドラム１の回転方向に対して第１の現像手段４Ａの下流側に設けられている。第１、第２の現像手段４Ａ、４Ｂは、それぞれ第１の現像位置Ｄ１、第２の現像位置Ｄ２にて感光ドラム１上の潜像を現像する。
【００６０】
本実施例では、第１、第２の現像手段４Ａ、４Ｂは同様の構成とされ、主に非磁性樹脂トナー粒子（トナー）と、磁性キャリア粒子（キャリア）とを備える２成分現像剤を収容している。又、第１、第２の現像手段４Ａ、４Ｂは、それぞれ現像剤担持体として、磁界発生手段を内蔵した非磁性金属スリーブ（以下、「現像ローラ」と呼ぶ。）４ａを有する。現像ローラ４ａは、その上に２成分現像剤を担持して回転し、感光ドラム１との対向部（現像部）に２成分現像剤を搬送する。又、現像ローラ４ａにＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳した現像バイアスを印加することで、所定の現像電位により２成分現像剤中のトナーを感光ドラム１上の潜像に供給する。
【００６１】
転写手段５は、感光ドラム１上に形成したトナー像を、電圧が印加される１次転写手段５ｂの作用により色毎に順次中間転写体５ａ上に１次転写して合成する。その後、中間転写体５ａ上のトナー像を、電圧が印加される２次転写手段５ｃの作用により一括して記録材Ｓへ２次転写する。１次転写手段５ｂ及び２次転写手段５ｃは、特に限定されるものではないが、本実施例では、回転自在な導電性支持体上に形成された導電性弾性ローラを用いた。この導電性ローラの導電性支持体に一定電流又は一定電圧などに制御された高圧が印加され、環境、トナー像、記録材Ｓの種類に応じて好適に１次転写及び２次転写を行うように高圧制御が行われる。
【００６２】
クリーニング手段６は、感光ドラム１の表面に当接して、トナー像の転写後に感光ドラム１の表面に残留したトナー（転写残トナー）を掻き取る弾性ブレードと、この弾性ブレードによって掻き取ったトナーを収容する廃トナー容器とを有する。
【００６３】
光除電手段７としては、光除電に用いられる公知の露光手段及び光源を、特に制限なく用いることができる。本実施例では、光源としてＬＥＤを用いた公知の光除電手段７を用いた。
【００６４】
但し、より画質を安定させるために、感光ドラム１に照射される光除電手段７のＬＥＤ光の波長のピークをλ１、像露光に用いられる光源（本実施例では半導体レーザー）のピーク波長をλ２とした場合、λ１≧λ２の関係に設定されていることが望ましい。これは、図９に示すように、像露光に用いる波長λ２と比較して同等以上の波長の除電光を用いた方が、感光ドラム１に残存している像露光による光メモリーの除去に対する効果が大きいためである。本実施例では、像露光手段３の光源の中心波長は６５５ｎｍであり、光除電手段７の光源の中心波長は６６０ｎｍである。尚、光除電手段７の中心波長を、図９に示すようにゴースト電位差に対して最も効果が得られた７００ｎｍにしていない理由は、中心波長を長くするとその分感光層１ｃの深い部分まで光が進入し、感光層１ｃで発生する電荷対の量が大きく、帯電電位の低下につながるためである。又、波長６６０ｎｍの除電光でも、図１０に示す方法で計測したゴースト電位差を５Ｖ程度に低減することで、画像的にはほとんど目立たないレベルにまで低減できる。
【００６５】
図１０に示すゴースト電位差の測定方法では、感光ドラム１を所定の帯電電位Ｖｄに帯電させ、その後１回転分を像露光手段３の最大露光量にて露光して露光部電位Ｖｌとする。そして、露光した部位が次の１回転目に再び帯電処理された後の表面電位と、初めの帯電電位Ｖｄとの電位差をゴースト電差とする。
【００６６】
次に、本実施例の画像形成装置１００の全体動作を説明する。画像形成装置本体に設けられた操作部（図示せず）或いは画像形成装置本体に通信可能に接続された外部ホスト機器により、画像形成開始が指示されると、感光ドラム１は、帯電器２により、詳しくは後述する所定の帯電制御方法に従って帯電されると共に、適正な潜像電位を得るべく像露光量が補正制御される。その後、感光ドラム１の表面には、色分解された１色目の画像情報に従って像露光手段による像露光が行われ、感光ドラム１上には潜像が形成される。この潜像は、例えば、第１の現像手段４Ａにより正規現像で可視画像（トナー像）とされる。感光ドラム１上に形成された１色目のトナー像（ここでは黒色のトナー像）は、感光ドラム１の図中矢印にて示す方向の回転により、感光ドラム１と中間転写体５ａとが対向する１次転写部に搬送され、ここで、所定の転写バイアスが印加された１次転写手段５ｂの作用で中間転写体上に１次転写される。
【００６７】
続いて、後述するように、各色の画像形成のための適正な潜像電位を得るべく像露光量の補正制御がなされると共に、上記帯電、露光、現像の各工程が、各色の画像形成毎に繰り返される。但し、黒色以外の画像に関しては、所望のタイミングで回転支持部材４ｂが回転して、所望の色の第２の現像手段４Ｂ（イエロー、マゼンタ、シアンの各色の現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ）を感光ドラム１に対向する現像位置に移動させ、各色のトナー像を感光ドラム１に形成する。
【００６８】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、各色毎に中間転写体５ａ上に、先に転写されたトナー像に重ねて転写される。その後、中間転写体５ａ上で合成されたトナー像は、所定の転写バイアスが印加された２次転写手段５ｃの作用により、記録材Ｓ上に一括転写される。記録材Ｓは、中間転写体５ａ上に多重転写されたトナー像と同期をとられて、搬送手段（図示せず）によって中間転写体５ａと２次転写手段５ｃが対向する２次転写部に搬送されてくる。
【００６９】
その後、未定着のトナー像を担持した記録材Ｓは、定着手段として例えば公知の熱ローラ定着器（図示せず）へと搬送され、ここで熱、圧力で未定着トナー像が記録材Ｓに定着され、例えばフルカラーの永久画像となる。次いで、記録材Ｓは、画像形成装置外に排出され、トレー（図示せず）などの収容部に収容される。
【００７０】
トナー像の１次転写後の感光ドラム１の表面は、クリーニング手段６によって清掃され、感光ドラム１は繰り返し画像形成動作に供される。又、詳しくは後述するようにして、感光ドラム１の表面は、光除電手段７により光除電がなされる。更に、２次転写後の中間転写体５ａは、中間転写体クリーナ（図示せず）により清掃される。
【００７１】
さて、本実施例の画像形成装置１００では、本発明に従って、画像形成プロセス初期における感光ドラム１の帯電を安定化させる。図３は、本実施例における、画像形成プロセス初期の前帯電期間における感光ドラム１の帯電制御（初期帯電制御）における、感光ドラム１、帯電器２、像露光手段３、現像手段４、光除電手段７の各手段の動作タイミングを示す。
【００７２】
先ず、感光ドラム１の初回転駆動の際に、感光ドラム１の回転を開始した後、光除電手段７を動作させる（Ｓ１）。次に、除電光の照射開始時に光除電手段７に対向していた感光ドラム１の部位が帯電器２に対向する位置に到達した時から、帯電器２を作動させる（Ｓ２）。そして、除電光の照射開始時に光除電手段７に対向していた感光ドラム１の部位が、感光ドラム１の２回転目以降に像露光手段３の露光位置（以下、単に「露光位置」という。）に到達したときから、像露光手段３を作動させ、全体帯電領域を露光する（Ｓ３）。その後、所定の期間、感光ドラム１の表面電位を非画像部電位Ｖｌまで低下させた後（Ｓ３−Ｓ５）、像露光手段３により画像形成領域に対し画像イメージの像露光を行い、潜像を形成する（Ｓ５）。
【００７３】
尚、上述の帯電制御には、感光ドラム１の回転初期より行われる、像露光手段３の最小露光量での発光動作を含んでいてよいが、本発明の理解をより容易とするために、図３のタイミングチャートには示していない。
【００７４】
図４は、画像形成プロセス初期の前帯電期間における帯電制御の違いによる、その後の感光度ドラム１の表面電位の変化の違いを示している。尚、図４（ａ）〜（ｃ）は、感光ドラム１の回転初期より像露光手段３により照射される最小露光の発光動作は省略して示している。
【００７５】
図４（ａ）は、感光ドラム１の回転開始後、帯電動作前に、感光ドラム１の１回転以上光除電手段７により感光ドラム１に除電光を照射し、その後帯電器２による帯電動作を開始した場合である。この場合、除電光の過剰な照射により、感光ドラム１の１回転目の帯電性が２回転目以降に対して低下する。
【００７６】
図４（ｂ）は、感光ドラム１の回転開始後、帯電動作前に感光ドラム１の１回転以上光除電手段７により感光ドラム１に除電光を照射し、その後、帯電動作開始の直前（前帯電期間における無帯電区間）に、像露光手段３により非画像部電位Ｖｌを確保するための露光を行い、その後帯電器２による帯電動作を開始した場合である。この場合、感光ドラム１の１回転分の帯電性が２回転目以降に対して低下しており、又感光ドラム１の回転周期で、帯電動作直前に行った像露光による光メモリー（ゴースト電位）が現れる。
【００７７】
一方、図４（ｃ）は、図３に示すタイミングチャートに従って、本実施例の帯電制御を行った場合であり、画像イメージの潜像形成時の電位が安定化されている。
【００７８】
ここで、図３のタイミングチャートに従う帯電制御を行う場合、画像形成プロセス初期における感光ドラム１の１回転目の帯電電位Ｖｄ部分が現像手段４（４Ａ、４Ｂ）の対向位置を通過する。そのため、この部分に対して現像手段４（４Ａ、４Ｂ）からトナーが転移しないようにする必要がある。
【００７９】
本実施例では、感光ドラム１の１回転目の期間、第１、第２の現像手段４Ａ、４Ｂのそれぞれの現像ローラ４ａの回転を行わない。又、第２の現像手段４Ｂについては、回転支持部材４ｂを回転させて、現像器を感光ドラム１との対向部以外に退避させる。更に、現像ローラ４ａには現像バイアスとしてのＤＣ電圧及びＡＣ電圧などの高圧電圧は印加しない。
【００８０】
そして、感光ドラム１の２回転目において像露光手段３により非画像部電位Ｖｌが形成された部位の、感光ドラム１の１回転分が第１、第２の現像手段４Ａ、４Ｂとの対向位置を通過した後に、現像ローラ４ａの駆動を開始する（図３中Ｓ４）。その後、像露光手段３により感光ドラム１上に形成された画像イメージの潜像が現像手段４Ａ、４Ｂとの対向位置に到達するタイミングに合わせて、現像ローラ４ａに所定の現像バイアスを印加する（Ｓ６）。第２の現像手段４Ｂについては、このタイミングに合わせて回転支持部材４ｂを回転させて所望の現像器を感光ドラム１との対向位置に移動させる。
【００８１】
本実施例において、このような動作は、画像形成装置１００に通信可能に接続された、コンピュータなどの公知の外部ホスト機器が備える制御手段を用いて制御してもよいし、画像形成装置１００が備えた制御手段１０を用いて制御してもよい。本実施例では、画像形成装置１００が備える制御手段（コンピュータ制御装置，制御基盤）１０が、上述の一連の動作を上述の順序通りに行うように、光除電手段７、帯電器２、像露光手段３、現像手段４の作動を制御する機能を備えている。
【００８２】
図５に模式的に示すように、制御手段１０内には、制御プログラムの記述されたＲＯＭと、プログラム上の必要データの一時記憶素子であるＲＡＭが処理の中心素子であるＣＰＵに接続されている。又、インターフェイス素子であるＩ／Ｏと、データの変換素子であるＡ／Ｄ変換器及びＤ／Ａ変換器とが外部の周辺機器と接続され、制御手段１０への情報が入出力される。斯かる構成により、本実施例における周辺機器としての電位検知センサ８、像露光手段３、現像手段４、光除電手段７などを制御することが可能とされている。
【００８３】
更に説明すると、従来、正規現像方式の画像形成方法は、アナログ複写機で最も多く採用されている。従来の画像形成装置は、感光体の帯電が行われた直後に非画像形成領域の電位を形成するために、ブランクランプといわれる、画像形成領域外に光を照射する光源（像露光手段、光除電手段以外）を有する構成になっていた。
【００８４】
又、従来の画像形成装置において、像露光手段を用いて非画像部、画像部の両方に対して露光を行い、それぞれの電位形成を行う場合には、従来のアナログ複写機方式の帯電電位制御方法を踏襲し、像露光手段によって画像形成領域外を非画像部電位まで低下させる方式を採用していた。
【００８５】
この方法では、感光体の回転初期において帯電を行わず、光除電手段のみを動作させ、感光体の回転が安定する間の時間、つまり、通常モータの回転が安定するまでの１００〜３００ｍｓｅｃ程度の、感光体の駆動系が安定化する時間を考慮した時間、或いは画像形成装置の画像イメージのデータ処理時間の間、帯電手段を動作させず、光除電手段により過剰に除電光を感光体に照射してから、帯電手段を動作させる。その後、非画像部電位の確保のための像露光手段による像露光の照射後に、画像イメージの像露光を行っていた。このため、図４（ｂ）に示すように、感光体の１回転目の帯電電位と、２回転目以降の帯電電位に差が発生していた。
【００８６】
これに対して、本実施例によれば、画像形成プロセス初期における感光ドラム１の帯電は安定化されている。
【００８７】
本実施例では、除電光の照射開始時に光除電手段７に対向していた感光ドラム１の部位を感光ドラム１の１回転目の開始位置とすると、この開始位置が次に帯電器２との対向位置に突入した直後に、帯電器２による帯電動作が開始される。そして、感光ドラム１の１回転以上に対して帯電動作が行われた後に、非画像形成領域の前帯電区間に対し像露光手段３により露光を行い、非画像部電位Ｖｌを確保する。その後、像露光手段３によりＢＡＥ方式で画像イメージの潜像形成のための像露光が行われる。このとき、感光ドラム１の回転駆動と同時に行われる、像露光手段３による最小露光量での発光動作が含まれている。
【００８８】
このような制御が好適に作用するのには次のような理由が挙げられる。第１に、感光ドラム１の初期の駆動が安定化するまでの時間、つまり、通常モータの回転が安定するまでの１００〜３００ｍｓｅｃ程度の時間に対して、本実施例にて用いる感光体ドラム１は外径８０ｍｍ（Φ８０）であり、周速２６５ｍｍ／ｓ以上の速度で高速回転するため、感光ドラム１の最初の１回転未満で、安定領域になる。
【００８９】
又、感光ドラム１の最初の１回転目で、光除電手段７との対向位置にて除電光を受光した感光ドラム１の部位のうち、帯電器２との対向位置に進入した直後に帯電器２により帯電され、その後感光ドラム１の１回転後に再び帯電される区間においては、はじめの１回転において多少感光ドラム１の駆動が不安定であっても、本発明の実施にあたり問題はない。
【００９０】
本実施例の画像形成装置１００においては、感光ドラム１の初期帯電の際に、不必要な除電光を感光ドラム１の数回転分に亘って照射し、その履歴を感光ドラム１に残すようなことがないこと、又、感光ドラム１の回転開始後、無帯電区間から感光ドラム１の１回転目に帯電器２で帯電された区間に対して、非画像部電位を確保するための像露光手段３による露光を行わず、不必要な露光による光メモリー（ゴースト画像）を発生させないことが重要である。
【００９１】
尚、初期の感光ドラム１の駆動不安定期間に対して、光除電手段７、像露光手段３、帯電器２の動作タイミングに多少の調整が必要となった場合、本実施例の画像形成装置１００では、画像形成プロセスに係わる一連の動作を制御する制御手段１０がタイミングのズレに対して調整を行い、ズレの影響を回避する。
【００９２】
本実施例によれば、上述のように画像形成プロセス初期における感光ドラム１の帯電制御を行うことにより、感光ドラム１の電位変動、ゴースト画像の発生を防止することができる。従って、適正な潜像コントラストを得るために、電位検知手段８（図１）により、潜像形成前の前帯電期間で露光部電位Ｖｌを検知して、その情報に基づいて潜像形成時の像露光量の補正制御を行う場合にも、光メモリー（ゴースト画像）が発生している部位で電位を検知することがないため、適正な露光電位（Ｖｌ）の補正量が得られる。
【００９３】
次に、本実施例の画像形成装置１００における、各色の画像形成時における潜像電位の制御方法について説明する。本実施例の画像形成装置１００は、中間転写体５ａ上に形成する画像イメージの長さ、画像イメージ数の条件によらず、画像出力速度を低下させずに画像形成を行い得るように構成される。
【００９４】
本実施例の画像形成装置１００は、前帯電期間において、感光ドラム１の表面電位を検知した結果に基づいて画像イメージの潜像形成時の像露光量（潜像コントラスト）を補正する。又、詳しくは後述するように、各色の画像形成時の像露光量（潜像コントラスト）を、各色の現像手段に応じて最適なものに変更する制御を行う。その際、画像形成装置１００内の記憶手段に記憶されている、変更可能な目標像露光量、感光ドラム１の表面電位と像露光量の関係情報、感光ドラム１上の電位減衰情報などの各種情報を用いる。以下、詳しく説明する。
【００９５】
（ａ）感光ドラム１の表面電位と露光量との関係
先ず、画像形成装置１００内に記憶している、感光ドラム１の表面電位と露光量との関係の測定方法、その記憶の形態及び露光量の補正方法について説明する。本実施例の画像形成装置１００は、制御手段１０内の記憶手段に感光ドラム１の表面電位と像露光量との関係を記憶している。
【００９６】
本実施例では、図３のフローチャートを参照して説明した本発明に従う帯電制御により感光ドラム１を帯電させ、感光ドラム１の１回転ごとに像露光手段３による露光（例えば、全面露光）のＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。その際、像露光量を段階的に変更しながら電位検知手段８により感光ドラム１の表面電位と露光量との関係を検知し記憶する。このとき、露光量は、段階的に増減どちらに変更しても構わない。この方法により、電位検知手段８との対向位置における感光ドラム１の帯電電位と露光量との関係が求められる。
【００９７】
本実施例の画像形成装置１００では、第１、第２の現像手段４Ａ、４Ｂは複数箇所、即ち、黒色現像器４Ｂｋの現像位置（第１の現像位置）Ｄ１と、支持部材４ｂの回転によりイエロー、マゼンタ、シアンの各色の現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃが配置される現像位置（第２の現像位置）Ｄ２とで存在しているため、電位検知手段８で検知した電位情報のみでは情報不足である。そこで、後述して説明する、複数の現像手段４Ａ、４Ｂの各現像位置Ｄ１、Ｄ２に対応した電位減衰情報を用いて、各現像位置Ｄ１、Ｄ２での感光ドラム１の表面電位と露光量との関係情報を得ている。
【００９８】
感光ドラム１の表面電位と露光量との関係を測定するタイミングは、画像形成装置１００のメインスイッチがＯＮとされる起動時、又は所定の枚数の記録画像が画像形成装置１００より出力された時点若しくは像露光手段３で像露光される画像イメージのビデオカウント信号の積算が所定値となった時点などとされ、適時実施される。
【００９９】
又、この時、感光ドラム１の帯電電位と露光量との関係を計測した結果、並びに、画像形成装置１００内に記憶している各現像手段４に対する目標潜像コントラスト電位差、目標現像コントラスト電位差及び目標非画像部コントラスト電位差に従って画像形成を行い、階調濃度補正のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を介さない階調画像濃度をトナー像濃度検知手段９を用いて検知した結果を所定タイミングで継続して得ることで、より確実な画像濃度及び階調濃度の変動を検知することが可能となる。つまり、上述のように、現像剤の劣化、環境によるトナーの帯電能の変動は予め実験的に求めることができるが、実際に画像形成装置１００内において、所定のタイミングで実際に所定条件で形成したトナー像の濃度を測定することで、その情報に基づいて、例えば、画像イメージの潜像形成時の目標露光量をその時点で補正することができる。
【０１００】
このようなタイミングは、画像形成装置１００に設けられた各現像手段４Ａ、４Ｂ内のトナーの帯電特性が環境変動による変動すること、又トナー消費が多い画像の出力が連続して行われた場合に、現像手段４Ａ、４Ｂへトナー貯蔵部（図示せず）から送られた補給トナーの帯電特性と、画像形成開始時のトナー帯電特性とに差が発生し、感光ドラム１への画像形成条件、及び中間転写体５ａ、記録材Ｓへの転写に対して影響を与えることなどを考慮して実験的に求められる。
【０１０１】
本実施例では、画像出力枚数で５００枚間隔、複数の現像手段４Ａ、４Ｂの個別ビデオカウント積算量が、Ａ４サイズ全面の最大画像濃度で形成された場合に１００枚出力される量に達した場合に、上述の一連の制御方法に従って、感光ドラム１の帯電電位と露光量との関係の測定が行われる設定になっている。
【０１０２】
又、本実施例では、画像形成装置１００内に記憶されている所定のタイミングを決定するパラメータは、画像形成装置１００の操作部、及び通信可能に画像形成装置１００に接続された外部ホスト機器により、ユーザーが求める画像濃度安定性のレベルに応じて任意に設定変更可能な状態となっている。
【０１０３】
ここで、階調画像を得る画像信号処理について説明する。階調濃度補正のＬＵＴは、予め用意された像露光手段３の光量レベルの中から特定の光量を選択できるようにした光量選択手段を構成する。画像形成装置１００が備える制御手段１０が有する画像処理回路からの濃度信号レベル（０〜２５６レベル）を、別のレベルに変換する機能を有する。通常、現像剤の現像特性（現像コントラスト電位対画像濃度）は理想的な線形とはならない。そのため、画像処理回路からの濃度信号レベルを、像露光手段３の光量レベルに線形に変換すると、所望の階調性を得ることはできない。そこで、画像処理回路からの濃度信号レベルと、形成画像濃度が理想的な線形の関係となるように、画像処理回路からの入力信号（濃度信号レベル）を、予め測定された現像剤の現像特性に関係付けて、像露光手段３の光量レベルとして出力する階調濃度補正のＬＵＴを設ける。ＬＵＴを用いた階調濃度補正のより詳しい方法は当業者には周知であり、又本発明においてＬＵＴを用いた階調濃度補正方法持体は任意であるので、ここでは、これ以上の説明は省略する。
【０１０４】
（ｂ）感光ドラム１の電位減衰
画像形成装置１００には、搭載される感光ドラム１について、次の情報が予め記憶される。つまり、画像形成装置１００内に感光体ドラム１を搭載する以前に、例えば出荷時点の検査工程で、感光ドラム１を任意の帯電電位、露光量で帯電、露光した後の、画像形成装置１００内における第１、第２の現像手段４Ａ、４Ｂの各現像位置Ｄ１、Ｄ２に至るまでに相当する間の電位減衰を測定し、予めその電位減衰情報を画像形成装置１００内に記憶させる。
【０１０５】
そして、詳しくは後述するように、中間転写体５ａに形成する画像イメージのサイズ、数などで決まる条件により選択される潜像電位制御において、この電位減衰情報と、上述の所定のタイミングで実施される、電位検知手段８により感光ドラム１の表面電位と露光量との関係を測定した結果とを用いて、各現像位置Ｄ１、Ｄ２に対応した露光量を算出し、像露光手段３の露光量の補正を行う。
【０１０６】
図６は、帯電器２の動作条件（帯電バイアス条件）を変更して感光ドラム１を種々の帯電電位に帯電させた際の、帯電器２の位置から電位検知手段８、第１の現像手段４Ａ、第２の現像手段４Ｂの各位置に至るまでの電位減衰データを示している。この結果から、感光ドラム１上に対向して配置された各画像形成プロセス手段の位置における電位減衰量は、帯電器２の位置における感光ドラム１の帯電電位によって大差はないことが分かる。
【０１０７】
但し、図６の結果は、第２の現像手段４Ｂにて必要な帯電電位以上の帯電条件の範囲内で得たものであり、本実施例の感光ドラム１で、第２の現像手段４Ｂの位置の帯電電位が６００Ｖ以下であるときの結果である。
【０１０８】
又、図７は、帯電器２の帯電バイアス条件と露光量条件とを変更した場合の、電位検知手段８、第１、第２の現像手段４Ａ、４Ｂの各位置におけるＥ−Ｖ特性（表面電位と露光量との関係）を測定した結果を示す。図７に示すように、露光部の電位が５０Ｖよりも大きく、露光に対するＥ−Ｖ特性の線形性が保たれる領域においては、上記３箇所のＥ−Ｖ特性の線形性は保たれていることが分かる。従って、像露光手段３による露光量に応じた各測定位置での電位差をテーブルデータの形式で記憶しておくことで、このテーブルデータに基づいて、感光ドラム１の帯電電位に対して必要な画像部電位（帯電電位，暗部電位）Ｖｄ、及び非画像部電位（露光部電位，明部電位）Ｖｌを像露光手段３の像露光量条件のみで制御可能である。本実施例の画像形成装置１００においては、目標潜像電位の画像部電位Ｖｄ、非画像部電位Ｖｌの値を上記テーブルデータに基づいて線形補間の形で算出する方式を用いる。
【０１０９】
但し、図６及び図７に示すような条件が成り立つのは、光除電手段７による除電光の露光量が一定であり、且つ、感光ドラム１の温度が一定であることが条件である。本実施例の画像形成装置１００においては、感光ドラム１の円筒内部に温度制御を行うヒーターが設けられており、常に一定温度になるように制御されている。このため、図６及び図７に示した条件が成り立つ条件下で画像形成を行うことができる。
【０１１０】
次に、中間転写体５ａ上に形成する画像イメージの長さ、画像イメージの数などの条件により画像形成速度を低下させることのないように、各色画像の形成条件を制御する方法を詳しく説明する。
【０１１１】
先ず、画像形成条件の制御の選択条件を設定するための画像形成装置１００内の各種パラメータは次のようなものである。
（１）中間転写体５ａ上に形成される画像イメージの、感光ドラム１の回転方向の長さ（記録材Ｓの移動方向長さによって異なる）：Ｌ１
（２）感光ドラム１の外径：Ｄ，周長：Ｌｄ＝πＤ
（３）中間転写体５ａの周長：Ｌ２
（４）同一周期内に中間転写体５ａ上に形成される同一色の画像イメージの数（Ｌ１により決定される）：ｎ
（５）現像手段４の色間の切り替えに必要とする時間（第２の現像手段４Ｂが固定されている回転可能な支持部材４ｂの色間の切り替えに必要な時間）：Δｔ
（６）感光ドラム１の周速：Ｕ
（７）中間転写体５ａに複数の画像イメージを転写した場合の、中間転写体５ａの移動方向における画像イメージ間の距離：Ｌ３
（８）記録材Ｓの移動方向における画像形成領域外の余白、或いは現像手段４への現像バイアスの印加タイミング分を考慮して最低限必要となる、複数の画像イメージの前後の非画像形成領域の、感光ドラム１の回転方向の長さ：Ｌ４
【０１１２】
この場合、中間転写体５ａの周長としては、最低限、
（ｎ×Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｕ×Δｔ）・・・・・・（１）
が必要となる。又、中間転写体５ａに形成する最大イメージ数は、
ｎ＝（Ｌ２−Ｌ３−Ｌ４−Ｕ×Δｔ）／Ｌ１・・・（２）
となる。
【０１１３】
画像形成装置１００の出力可能な最大画像イメージサイズ、及び画像形成装置１００の大きさにより、（１）式で算出される値は異なるが、通常は、（１）式で示される長さ以上とする。
【０１１４】
更に、従来、感光ドラム１の回転方向における、画像イメージの書き出し位置と、中間転写体５ａに転写する複数の画像イメージの先端位置が常に同じ位置になるように、中間転写体５ａの周長を、感光ドラム１の周長の整数比倍に設定することが多かった。これは、感光ドラム１、中間転写体５ａの駆動によるズレに起因する色ずれ量を最小にするため、又感光ドラム１及び中間転写体５ａの電気特性、厚み、応力歪による伸び差などにより画像上に発生する不具合を低減させるためである。特開平９−７２３４０号公報などにおいて、感光ドラム１の周長と中間転写体５ａの周長との関係及び中間転写体５ａの駆動に対する様々な提案が成されている。
【０１１５】
これに対して、本実施例では、画像形成装置本体１００をコンパクトにするために、感光ドラム１の周長Ｌｄと、中間転写体５ａの周長Ｌ２との関係が整数比となるまで中間転写体５ａを大きくしない。本実施例では、感光ドラム１の外径Ｄ＝Φ８０ｍｍ、中間転写体５ａの周長Ｌ２＝π×Φ１８０ｍｍとした。
【０１１６】
本発明者の検討によれば、最近の駆動モータの制御性は従来に比べて飛躍的に進歩しており、中間転写体５ａに用いる材料の応力変動に歪によって発生する伸び、縮みを考慮しても、色ずれ量として１００μｍ以下で制御可能であることが分かった。又、中間転写体５ａや感光ドラム１に対しても、材料的な改良、製造方式の改善が日々なされている。従って、必ずしも感光ドラム１の周長と中間転写体５ａの周長とを整数比としなくとも、色ずれなどの画像上の不具合を発生させることなく、良好な画像形成を実現可能である。
【０１１７】
ところで、本実施例の画像形成装置１００においては、２色以上の画像形成を行う場合、（１）式、感光ドラム１の周長Ｌｄ、中間転写体５ａの周長Ｌ２との関係を用いた下記の条件で、２色目以降の画像形成時の感光ドラム１の潜像電位制御方法（画像イメージの潜像形成時の像露光手段３の像露光量補正方法）を変更する。
Ｌ２−（ｎ×Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｕ×Δｔ）≧Ｌｄ　　・・・（条件１）
Ｌ２−（ｎ×Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｕ×Δｔ）＜Ｌｄ　　・・・（条件２）
【０１１８】
この選択は、少なくとも第１色目の画像が形成される前に行われていることが好ましく、本実施例の画像形成装置１００では、感光ドラム１の駆動前にその選択制御が行われる。
【０１１９】
図８を参照して、上述の選択制御のフローを説明する。本実施例における選択制御では、中間転写体５ａ上に形成可能な画像イメージ数を計算し、その結果から潜像電位の制御方式の選択を行う。つまり、画像形成装置１００に設けられた操作部（図示せず）或いは画像形成装置１００に通信可能に接続された外部ホスト機器からの選択／命令により、出力枚数Ｎ、記録材Ｓの搬送方向（通紙方向）と記録材Ｓのサイズの入力データＰが、画像形成装置１００の制御手段１０の画像形成制御部に対して送信される（Ｓ１０１）。又、制御手段１０の画像イメージ処理部で画像イメージサイズが呼び出されて（Ｓ１０２）、記録材Ｓの搬送方向と記録材Ｓのサイズで決まる感光ドラム１の回転方向の画像イメージサイズＬ１が決定される（Ｓ１０３）。そして、制御手段１０は、中間転写体５ａ上に形成可能な画像イメージ数ｎを、下記関係式、
ｎ＝整数関数［（Ｌ２−Ｌ３−Ｌ４−Ｕ×Δｔ）／Ｌ１］
により算出する。この算出結果及び出力枚数Ｎの情報を用いて、２色目以降の潜像電位の制御方法の選択制御を行う。
【０１２０】
（Ｉ）条件１が成り立つ場合
条件１（Ｌ２−（ｎ×Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｕ×Δｔ）≧Ｌｄ）が成り立つ場合に対する制御方法を説明する。この場合、画像形成する画像イメージの長さＬ１が短いか、又は中間転写体５ａに転写する画像イメージの数ｎ（Ｎ）が少ないために、複数の現像手段４の切り替え時に感光ドラム１の１回転以上の時間の余裕がある条件での潜像電位制御方法を選択する。
【０１２１】
尚、本実施例の画像形成装置１００では、潜像電位制御方法の選択制御、補正制御は、画像形成装置１００が備えた制御手段１０が行う。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成装置１００に通信可能に接続された外部ホスト機器が行ってもよい。
【０１２２】
各色の画像形成時の露光量の具体的な補正手順を、以下、第１色目の画像形成動作から順を追って説明する。本実施例では、第１色目は、画像形成装置１００に固定された第１の現像手段４Ａ（黒色現像器４Ｂｋ）を用いて行い、第２色目以降は、第２の現像手段４Ｂ（イエロー、マゼンタ、シアンの各色の現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ）を用いて行う。
【０１２３】
先ず、第１色目のトナー像の形成に先立ち、感光ドラム１は、本発明に従う上述の初期帯電制御により、画像形成プロセス初期における感光ドラム１の電位変動及びゴースト画像が発生しないように帯電される。その際、画像イメージ（第１色目）の潜像形成前の前帯電期間において、像露光手段３により、変更可能な目標露光量で非画像部電位Ｖｌを形成し、電位検知手段８によりその電位を測定する。そして、この検知結果から、第１色目の画像イメージの潜像形成時の像露光手段３の像露光量を補正する。
【０１２４】
そして、第２色目以降の像露光量の補正は、以下の制御にて行う。つまり、各色毎に異なる現像コントラスト電位に応じて感光ドラム１の帯電電位を変更せず、現像手段４の切り替え期間における感光ドラム１上の１回転以上の空回転期間（中間転写体５ａ上の画像の移動方向先端が感光ドラム１と対向する１次転写部に戻るまでの間の、感光ドラム１の回転期間）を利用して、上記第１色目の前帯電期間と同様に、像露光手段３により、次に画像形成を行う現像色に対する変更可能な目標露光量にて感光ドラム１を像露光して非画像部電位Ｖｌを形成する。そして、その電位を電位検知手段８で検知した情報に基づいて、第２色目以降の各色の画像イメージの像露光時の、像露光手段３の像露光量を補正する。
【０１２５】
ここで、変更可能な目標露光量は、本実施例では、
（１）画像形成装置１００の起動時、又は画像出力枚数若しくは像露光された画像イメージのビデオカウント積算値を画像形成装置内に記憶しておき、一定の画像出力が行われた時などの所定のタイミングで計測された、感光ドラム１の表面電位と露光量との関係を示す情報と、
（２）各環境変動、上記ビデオカウント積算値による現像剤の劣化、環境などによるトナーの帯電能変動を予め実験的に求めた、各現像手段４毎の必要現像コントラスト電位差、又必要非画像部コントラスト電位差の情報と、
に基づいて算出される像露光条件である。この像露光条件としては像露光手段３の像露光量、階調濃度補正ＬＵＴが挙げられる。本実施例では、像露光量及び階調濃度補正ＬＵＴを補正する。
【０１２６】
その時点での目標露光量にて、現像手段４の切り替え期間に所定の帯電電位に帯電された感光ドラム１を像露光手段３で露光し、非画像部電位Ｖｌを形成して、その電位を電位検知手段８により検知する。その結果に基づいて、像露光手段３の露光量の温度特性変動による影響、或いは感光ドラム１の温度特性、磨耗による感度変化などにより目標とする非画像部電位Ｖｌとに差が発生していないか否かを判断する。この検知情報は、常に画像形成装置１００内の制御手段１０に伝送され、像露光制御部で補正量を算出し、補正後の像露光量及び階調濃度ＬＵＴで次の現像色の画像形成を行う。
【０１２７】
（ＩＩ）条件２が成り立つ場合
一方、条件２（Ｌ２−（ｎ×Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｕ×Δｔ）＜Ｌｄ）が成り立つ場合に対する制御方法を説明する。この場合、現像手段４の切り替え時に感光ドラム１の１回転以上の時間の余裕がない条件での潜像電位制御方法を選択する。
【０１２８】
第１色目の画像イメージの像露光量の補正方法は、上述の条件１が成り立つ場合と同様である。
【０１２９】
そして、第２色目以降の像露光量の補正は、以下の制御にて行う。つまり、各色毎に異なる現像コントラスト電位に応じて感光ドラム１の帯電電位を変更せず、第１色目の画像形成前の前帯電期間における感光ドラム１の非画像部電位Ｖｌの検知結果を利用して、迅速に、第２色目以降の画像の潜像形成時の像露光手段３の像露光量を補正する。つまり、条件（２）が成り立つ場合、画像形成装置１００内に記憶している以下の情報、
（１）所定のタイミングで電位検知手段８を用いて測定した感光ドラム１の表面電位と露光量との関係情報と、
（２）第１色目の画像形成前の前帯電期間において非画像部電位Ｖｌを形成して、これを電位検知手段８により検知した情報と、
（３）感光ドラム１の電位減衰情報と、
に基づいて、２色目以降の像露光量を算出し、像露光条件を補正する。つまり、その時点における各色毎に異なる必要現像コントラスト電位差、必要非画像部電位差に対応した目標露光量にて、各色毎に非画像部電位Ｖｌを形成してその電位を検知した結果と、目標とする非画像部電位Ｖｌとを比較する代わりに、第１色目の画像形成時の前帯電期間で検出した非画像部電位Ｖｌ及びそのときの露光量の情報を利用することにより、その時点における各色毎に異なる必要現像コントラスト電位差、必要非画像部電位差に対応する各色に対する目標の非画像部電位Ｖｌを得るための適正な露光量を、所定タイミングにて測定した感光ドラム１の表面電位と露光量との関係情報から算出する。この時、第１色目と第２色目以降の現像位置が異なることから、電位減衰情報を用いて、感光ドラム１の表面電位情報は補正して利用する。
【０１３０】
これにより、感光ドラム１の表面電位と露光量との関係を測定する所定タイミングまでの期間は、連続画像形成を行うことができる。又、これにより、実用上問題なく、各色画像に応じて潜像電位制御を行うことができる。
【０１３１】
ここで、例えば、４色の現像手段が回転支持部材４ｂに設けられすべて同位置にて現像工程を行う場合、感光ドラム１の表面電位情報を利用する際に、感光ドラム１の電位減衰情報を用いて補正することなく用いることができる。
【０１３２】
このように、非晶質シリコンを主成分とする電子写真感光体（アモルファス感光体）を用い、非画像部露光方式（ＢＡＥ）、正規現像方式を採用した画像形成装置において、画像形成プロセス初期のアモルファス感光体の帯電立ち上がり部分の電位変動による帯電電位ムラ、更に詳しくは、画像イメージの潜像形成前の前帯電期間における、非画像部に対する光除電手段及び像露光手段による光照射に起因する感光体の回転周期の電位変動の発生を抑え、且つ、１つの感光体を用いる中間転写方式を採用する場合に、短時間に、複数色の画像形成条件に条件変更可能な制御手段を用いて、好適にデジタル処理された潜像を形成し、高画質の画像形成を行うことができる。
【０１３３】
以上、本実施例によれば、画像形成中に中間転写体５ａの空回転、即ち、中間転写体５ａへトナー像を転写しない回転周期を持たず、短時間に、複数色の画像形成に合わせた条件変更が可能である。これにより、中間転写体５ａに転写する画像イメージのサイズ、数により、画像出力速度（スループット）を変更することなく画像形成を行うことができる。
【０１３４】
尚、本発明において、各色の画像形成順序は上記実施例のものに限定されるものではなく、第１、２の現像手段４Ａ、４Ｂの内、いずれの現像手段を用いて第１色目の画像形成を行っても構わない。又、第２現像手段４Ｂを用いて複数色のトナー像を順次形成する間に、第１の現像手段４Ａ（黒色現像器Ｂｋ）を用いてトナー像を形成しても問題はない。
【０１３５】
又、本実施例では、画像形成装置１００は、複数の現像手段として、画像形成装置１００に固定された第１の現像手段４Ａ（黒色現像器４Ｂｋ）と、画像形成装置１００が備える回転自在な支持部材４ｂに固定された第２の現像手段４Ｂ（イエロー、マゼンタ、シアンの各色の現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ）と、を有するものとして説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、回転自在な支持部材４ｂに、全ての現像器、例えば、黒色、イエロー、マゼンタ、シアンの各色の現像器４Ｂｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃが固定された構成であってもよい。
【０１３６】
本実施例では、感光ドラム１の帯電極性は正極性であり、第１、２の現像手段４Ａ、４Ｂは、負帯電極性のトナーを用いる正規現像方式により現像を行ったが、感光ドラム１とトナーとの帯電極性が入れ替わっても本発明の実施にあたって何ら問題はない。しかし、前述のように、負極性の放電は、放電生成物の発生量が多いため、本実施例のように正極性帯電が望ましい。
【０１３７】
更に、上記本実施例の画像形成装置１００は、中間転写体５ａ上に形成する画像イメージの長さ、画像イメージ数の条件によらず、画像出力速度を低下させずに画像形成を行うことができるところに特徴を有する。しかし、所望に応じて、従来の技術のように、中間転写体５ａの空回転動作、即ち、中間転写体５ａにトナー像を転写しない回転周期を画像イメージ間に導入するか、又は中間転写体５ａ上に形成する画像イメージ数を減少させる条件で画像形成を行うことも当然可能である。
【０１３８】
実施例２
次に、本発明の他の実施例を説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成、動作は、実施例１の画像形成と同様でるので、同一機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１３９】
ここでは、実施例１にて説明した条件２（Ｌ２−（ｎ×Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｕ×Δｔ）＜Ｌｄ）が成り立つ場合における、第２色目以降の画像イメージの像露光時の像露光量の制御方法の他の実施例について説明する。
【０１４０】
図７に示すように、感光ドラム１の帯電電位によらず、電位検知手段８、第１の現像手段４Ａ、第２の現像手段４Ｂの各位置間での電位差は、像露光手段３の露光量に応じて一定であることを実施例１にて述べた。
【０１４１】
本実施例では、第１色目の画像イメージの像露光量の補正方法は、実施例１と同様である。つまり、先ず、第１色目のトナー像の形成に先立ち、感光ドラム１は、本発明に従う上述の初期帯電制御により、画像形成プロセス初期の感光ドラム１の電位変動及びゴースト画像が発生しないように帯電される。その際、前帯電期間において像露光手段３により形成した非画像部電位Ｖｌを電位検知手段８により測定する。そして、目標とする非画像部電位Ｖｌと検知した非画像部電位Ｖｌとの差分に対し、像露光量の補正量を求める。この補正量にて、第１色目の画像イメージの像露光時の像露光手段３の像露光量を補正する。
【０１４２】
ここで、目標とする非画像部電位Ｖｌと検知した非画像部電位Ｖｌとの差分は、像露光手段３による像露光量が適正値になっていないためにずれたものと考え、この差分に相当する像露光量を補正するため補正量を、画像形成装置１００内の記憶手段に記憶しておく。
【０１４３】
次に、第２色目の画像形成を行う際には、電位検知手段８、第１の現像手段４Ａ、第２の現像手段４Ｂのそれぞれの位置での感光ドラム１の表面電位と露光量との関係（図７）をテーブルデータとして記憶手段に記憶している情報に基づいて算出される目標露光量に対し、第１色目の画像形成時に記憶手段に記憶した上記補正量を加えることにより、第２色目の画像形成時の像露光手段３の像露光量（画像部電位Ｖｄ、非画像部電位Ｖｌの両方）を制御する。
【０１４４】
本実施例の制御は、アモルファス感光体のＥ−Ｖ特性と、感光体の温度調整を適正に保っている限り帯電／感度安定性が変化することがないという特徴とをいかした制御である。
【０１４５】
尚、本実施例において、第１色目の画像形成は、第１、第２の現像手段４Ａ、４Ｂのいずれを用いて行っても構わない。又、第１、第２の現像手段４Ａ、４Ｂとしていずれの色の現像器を割り当てても構わない。
【０１４６】
以上、本実施例の像露光手段３の露光量補正方法を用いることにより、非画像部の電位を調整して、色毎に異なる潜像コントラスト条件に対して適正、且つ、簡便に現像条件を制御することが可能である。
【０１４７】
実施例３
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１及び２のものと同様であるので、同一機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１４８】
前記実施例１及び２では、帯電器２による帯電条件を変更せず、感光ドラム１上に形成する潜像電位のみを補正制御する。しかしながら、実施例１、２においては、感光ドラム１上に形成される潜像電位は精度よく制御することが可能となったが、現像手段４が備えるトナーの帯電条件の変動により現像特性が変動して、画像形成条件の目標とする予測値からのズレが発生し、画像不具合を発生させる場合が想定される。本実施例では、この想定される不具合を排除し、更に高画質の画像を得られる潜像形成の制御方法である。
【０１４９】
本実施例の画像形成装置は、第１の現像手段４Ａとして、黒色現像器４Ｂｋを備えている。又、本実施例では、黒色現像器４Ｂｋは、磁性のトナー（１成分現像剤）を用いて非接触現像方式にて正規現像を行う。又、本実施例では、第１の現像手段４Ａ（黒色現像器４Ｂｋ）を用いて、第１色目の画像を形成する。
【０１５０】
画像形成装置において、通常、黒色は最も多く多用されるイメージ色であり、文字品位を常に一定条件に保つために、その精度は重要である。又、黒色は、フルカラー画像形成時の３色合成画画像に対して、合成される部分を黒色に置き換える、一般に４色でフルカラー画像を形成する場合の墨いれと呼ばれる処理に用いる色であり、大変重要な色である。
【０１５１】
このような理由から、本実施例では、第１色目として第１の現像手段４Ａにより形成される黒色の画像濃度を最も適正に調整するために、中間転写体５ａに対向する位置にトナー像度検知手段９を設け、中間転写体５ａ上に転写された黒色のトナー像の濃度検知を行っている。そして、黒色のトナー像の濃度変動をトナー像濃度検知手段９で検知した情報に基づいて、第１色目の現像手段４Ａによる画像形成に対する画像部電位（帯電電位，暗部電位）Ｖｄの調整を行う。
【０１５２】
その場合の補正量は、画像濃度変動と、現像コントラスト電位差の補正量を、上記所定のタイミングで計測して画像形成装置１００内の記憶手段に記憶しておき、画像濃度の変動に応じた補正量を、制御手段１０内の像露光制御手段に対して伝達し、最大画像濃度（Ｄｍａｘ）を補正する。
【０１５３】
又、例えば、上記条件１（Ｌ２−（ｎ×Ｌ１＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｕ×Δｔ）≧Ｌｄ）が成立する場合に、回転支持部材４ｂに固定された現像手段４Ｂの色切り替え期間において、回転支持部材４ｂに固定されていない現像手段４Ａを用いて画像形成を行い、中間転写体５ａ上でトナー像の濃度を検知した情報に基づいて、変更可能な目標露光量を補正する制御を行うことができる。
【０１５４】
このような補正制御は、本実施例では、画像形成装置１００が備える制御手段１０が行うが、画像形成装置１００に通信可能に接続された外部ホスト機器の制御手段により行ってもよい。
【０１５５】
本実施例では、第１の現像手段４Ａのみに対し、この濃度補正制御を行っているが、本発明はこれに限定されるものではない。中間転写体５ａ上で行われるトナー濃度検知手段９は、画像形成装置内のすべての色に対して検知可能である。適当なタイミングで、第２の現像手段４Ｂを用いて形成された各色のトナー像濃度の確認を行い、その結果に基づいて、例えば、上記同様各色の画像の最大画像濃度（Ｄｍａｘ）を補正するなど、第２の現像手段４Ｂに対して同様の制御を行うことができる。
【０１５６】
以上、本実施例の制御を加えることにより、実施例１、２にて説明した制御による効果に加えて、更に高画質を得ることができる。
【０１５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高画質、高寿命、環境安全の点で有利な方式である、像担持体として非晶質シリコンを主成分とする電子写真感光体を用いたＢＡＥ方式、正規現像方式を採用する場合であっても、画像形成プロセス初期における感光体の電位変動、ゴースト画像を発生させることなく、高画質な画像を形成することができ、しかも中間転写方式を採用する場合に、最大画像出力時においても簡便、且つ、迅速に各色の画像形成に対して最適な潜像電位を制御することができる。又、本発明によれば、中間転写体に現像剤像を転写しない空回転周期を無くし、中間転写体に転写する画像のサイズ、数などによって画像出力速度（スループット）を低下させることがなく、且つ、高画質なカラー画像を形成することのできる画像形成装置を、低コスト、コンパクトな構成にて提供することができ。従って、本発明によれば、長寿命、高画質で、高速出力（連続画像出力）が可能な画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用しうる画像形成装置の一実施例の要部概略構成図である。
【図２】図１の画像形成装置にて用いうる電子写真感光体の層構成を説明するための模式図である。
【図３】本発明に従う感光体の初期帯電制御の手順の一実施例を説明するためのタイミングチャート図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）感光体の初期帯電制御方法の違いによる感光体の表面電位の推移の違いを説明するためのグラフ図である。
【図５】本発明に従う初期帯電制御の制御態様を模式的に示すブロック図である。
【図６】測定位置による感光体の電位変動を説明するためのグラフ図である。
【図７】測定位置毎の感光体の表面電位（帯電電位）と露光量との関係を説明するためのグラフ図である。
【図８】像露光条件の補正制御方法の選択制御の手順の一実施例を説明するためのフローチャート図である。
【図９】光除電手段の光源の中心波長毎のゴースト電位差と除電光露光量との関係を示すグラフ図である。
【図１０】ゴースト電位の測定方法を説明するための説明図である。
【図１１】電子写真画像形成装置の一例の要部概略構成図である。
【図１２】有機感光体とアモルファス感光体のＥ−Ｖ特性を説明するためのグラフ図である。
【符号の説明】
１　　　　感光ドラム（像担持体、電子写真感光体）
２　　　　帯電器（帯電手段）
３　　　　レーザスキャナ（像露光手段）
４　　　　現像器（現像手段）
５　　　　転写手段
５ａ　　　中間転写体
６　　　　クリーニング手段
７　　　　光除電手段
８　　　　電位検知手段
９　　　　トナー像濃度検知手段
１０　　　制御手段
【図１】
2004029256.tif 000003
【図２】
2004029256.tif 000004
【図３】
2004029256.tif 000005
【図４】
2004029256.tif 000006
【図５】
2004029256.tif 000007
【図６】
2004029256.tif 000008
【図７】
2004029256.tif 000009
【図８】
2004029256.tif 000010
【図９】
2004029256.tif 000011
【図１０】
2004029256.tif 000012
【図１１】
2004029256.tif 000013
【図１２】
2004029256.tif 000014