(57)【要約】【課題】画像濃度の低下や電源コストの上昇などの弊害をもたらすことなく、前露光手段によりゴーストを抑制しつつ、感光体の使用量が増加した際のカブリをも抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体１と、帯電手段２と、露光手段３と、現像手段４と、転写手段５と、転写の後且つ帯電の前に感光体上を露光して感光体上の電荷の少なくとも一部を除去する前露光手段７と、を有する画像形成装置１００は、感光体１の使用量と相関する使用状況を検知する使用状況検知手段１１２、１１３と、使用状況検知手段の検知結果に応じて、前露光手段７の光量を、感光体１の使用量の使用量がより少ない場合の第１の光量から、感光体１の使用量がより多い場合の第１の光量より少ない第２の光量に切り換える制御手段３１と、を有する構成とする。【選択図】図６
2013130597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な感光体と、前記感光体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記感光体を露光して静電像を形成する露光手段と、前記感光体に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、前記感光体にトナーで形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、前記転写の後且つ前記帯電の前に前記感光体上を露光して前記感光体上の電荷の少なくとも一部を除去する前露光手段と、を有する画像形成装置において、
前記感光体の使用量と相関する使用状況を検知する使用状況検知手段と、
前記使用状況検知手段の検知結果に応じて、前記前露光手段の光量を、前記感光体の使用量の使用量がより少ない場合の第１の光量から、前記感光体の使用量がより多い場合の前記第１の光量より少ない第２の光量に切り換える制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記使用状況検知手段は、前記感光体の使用状況として前記感光体を使用して行った画像形成枚数を検知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３】
前記使用状況検知手段は、前記感光体の使用状況として前記感光体の回転時間の積算値を検知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】
前記使用状況検知手段は、前記感光体の使用状況として前記感光体の膜厚を検知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５】
回転可能な感光体と、前記感光体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記感光体を露光して静電像を形成する露光手段と、前記感光体に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、前記感光体にトナーで形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、前記転写の後且つ前記帯電の前に前記感光体上を露光して前記感光体上の電荷の少なくとも一部を除去する前露光手段と、を有する画像形成装置において、
前記帯電手段により帯電された前記感光体の表面の電位を検知する電位検知手段と、
前記感光体の使用初期に前記電位検知手段により検知される電位の絶対値に対して、前記電位検知手段により検知される電位の絶対値が所定量以上低下した場合に、前記前露光手段の光量を第１の光量から、前記第１の光量より少ない第２の光量に切り換える制御手段と、
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、電子写真方式を用いた、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置は、一般に、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程を含む電子写真プロセスを繰り返すことで、連続して画像形成を行う。電子写真方式の画像形成装置は、一般的に回転可能なドラム型とされる電子写真感光体（感光体）を有する。そして、その感光体に作用するプロセス手段として、帯電手段、露光手段（情報書き込み手段）、現像手段、転写手段、クリーニング手段などが設けられている。
【０００３】
帯電手段としての帯電装置は、感光体を所定の極性・電位に一様に帯電処理する（帯電工程）。露光手段としての露光装置は、帯電処理された感光体を画像情報に従って露光して、感光体に静電潜像（静電像）を形成する（露光工程）。現像手段としての現像装置は、感光体上に形成された静電潜像を現像剤であるトナーによりトナー像として顕像化する（現像工程）。転写手段としての転写装置は、トナー像を感光体から被転写体としての例えば紙などの転写材に転写する（転写工程）。クリーニング手段としてのクリーニング装置は、転写工程後の感光体上に残留するトナーを除去して感光体を清掃する（クリーニング工程）。又、転写材上に転写されたトナー像は、定着手段としての定着装置によって転写材上に定着させられる（定着工程）。
【０００４】
感光体としては、有機材料である電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層を備えた有機感光体（ＯＰＣ）が広く用いられている。更に説明すると、図２６に示すように、有機感光体は、支持体上に感光層が設けられて構成されている。感光層としては、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質（正孔輸送物質）を含有する電荷輸送層（正孔輸送層）とが、支持体側からこの順に積層された層構成を有する積層型（順層型）のものが現在では主流となっている。
【０００５】
このような感光体を有する画像形成装置では、上述のような帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程を含む電子写真プロセスを経て、再び感光体の表面を帯電させる際に、露光工程で形成された静電潜像の電位分布の影響が残ることがある。即ち、転写工程後の感光体上の残留電荷を除電しないまま次の帯電工程に移行すると、感光体の表面を一様に帯電できなくなり、「ゴースト」と呼ばれる現象が発生することがある。ゴーストは、例えば、本来なら一様なハーフトーン画像となるべき画像の中に、前回形成した画像パターンが浮き出てしまうといった現象である。
【０００６】
図２７は、明暗のはっきりした画像を形成した後にハーフトーン画像（画像のハイライト部など）を形成する場合のゴーストの発生メカニズムを説明するための、感光体の表面電位の推移を示したものである。ここでは、感光体は負帯電性のものであるものとし、又、イメージ露光と反転現像との組み合わせにより画像が形成されるものとする。即ち、負極性に一様に帯電処理された感光体上の露光により電位の絶対値が低下した露光部に、負極性に帯電したトナーを付着させることで、トナー像が形成されるものとする。
【０００７】
一様に帯電処理されている感光体の表面を、画像情報に従って露光して形成された、静電潜像の非露光部の電位（暗部電位）ＶＤと露光部の電位（明部電位）ＶＬ（図２７（ａ））は、転写工程後には全体的にプラス方向に変化する（図２７（ｂ））。このとき、画像の露光部分の電位は０Ｖ近傍までプラス方向に変化するが、非露光部分の電位はよりマイナス側の電位のままとなる。
【０００８】
その後、クリーニング工程を経て、再度帯電工程が行われる際に、感光体上の残電位が０Ｖ近傍である前回の露光部は、所定の帯電電位（暗部電位）ＶＤに帯電される。しかし、残電位がマイナス方向により高い前回の非露光部は、マイナス方向に過剰に帯電されてしまう（図２７（ｃ））。そのため、前回の電子写真プロセスで生じた感光体の表面の電位差（ＶＤ−ＶＬ）が完全には解消されない。
【０００９】
この状態で均一なハーフトーン画像の露光を行うと、前回形成した画像パターンの非露光部電位と露光部電位との電位差の影響が残るため（図２７（ｄ））、前回の画像パターンの部分だけ濃いトナー像が形成されてしまう。
【００１０】
上述のように、ゴーストは、転写工程後の感光体上の残留電荷を除電しないまま次の帯電工程に移行することによって生じるものである。
【００１１】
このような問題に対して、転写工程後で且つ帯電工程前に、除電手段である前露光手段（光除電手段）としての前露光装置によって感光体を除電する方法がある（前露光工程）（特許文献１）。
【００１２】
前露光工程における感光体の露光量（前露光量）は、感光体上の残留電荷を十分に減衰させるために、一般に、静電潜像を形成する露光工程における露光量の数十倍程度必要となる。
【００１３】
前露光工程を設けることにより、常に帯電工程後の感光体の帯電電位を一様にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平５−１２７５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来の前露光装置を設けた画像形成装置では、画像形成装置の更なる長寿命化を図ろうとする場合、感光体の使用末期に「カブリ」と呼ばれる現象が発生することがある。カブリとは、現像工程において、本来ならトナーが付着すべきでない非画像部にトナーが付着してしまう現象である。
【００１６】
このようなカブリが発生する原因として、感光体の使用末期においては、前露光工程を設けることで、感光体の表面を一様に帯電させることはできるものの、感光体の表面を所定の電位に帯電させられなくなったことが挙げられる。
【００１７】
更に説明すると、図２８は、感光体の帯電モデル図である。電源により所定のバイアスが帯電装置に印加されて電荷Ｑが生じた場合、使用初期の感光体の表面電位Ｖは、感光体の静電容量ε・Ｓ／ｄ（ここで、εは電荷輸送層の誘電率、Ｓは感光体の表面積、ｄは電荷輸送層の厚み）に依存する（Ｑ＝（ε・Ｓ／ｄ）・Ｖ）。
【００１８】
画像形成を行うにつれて感光体の表面は削れていく。つまり、感光体の電荷輸送層の厚みはｄ’（＜ｄ）となり、感光体の静電容量はε・Ｓ／ｄ’に変化する。帯電装置から生じる電荷Ｑが、感光体の使用量によって変化しないとすると、使用後の感光体の表面電位Ｖ’は、（ｄ’／ｄ）・Ｖとなり、使用初期の感光体の表面電位Ｖよりも小さくなる。
【００１９】
そのため、帯電装置に所定のバイアスを印加した場合の感光体の電荷輸送層の膜厚と感光体の帯電電位との関係を測定すると、感光体の使用量の増加に伴って、帯電工程後の感光体の帯電電位の絶対値が低下してくる。例えば、感光体の使用初期において電荷輸送層の膜厚が３０μｍの時には−７００Ｖに帯電されるが、感光体の使用末期において膜厚が１５μｍになると−６１０Ｖにしか帯電されないことがある。
【００２０】
このような問題に対して、感光体の使用量の増加に伴って、感光体上の非画像部の電位と現像装置に印加するバイアスの直流成分との電位差（バックコントラスト）を十分に確保する方法がある。例えば、感光体が負帯電性のものであり、イメージ露光と反転現像との組み合わせにより画像が形成される場合、感光体の使用量の増加に伴って、現像装置に印加する負極性のバイアスをプラス方向に変化させていく。この方法によれば、カブリは抑制することができる。しかし、現像装置に印加するバイアスの直流成分の絶対値を低下させたことにより、今度は感光体上の画像部の電位と現像装置に印加するバイアスの直流成分との電位差（現像コントラスト）を十分に確保できなくなることがある。そのため、画像の濃度が薄くなり、白っぽい画像になってしまう。
【００２１】
一方、使用量の増加した感光体の表面を所定の帯電電位に帯電させるために、帯電装置にバイアスを印加する電源の出力を上げることが考えられる。しかし、この方法では、電源コストが大幅に上昇してしまうことがある。
【００２２】
従って、本発明の目的は、画像濃度の低下や電源コストの上昇などの弊害をもたらすことなく、前露光手段によりゴーストを抑制しつつ、感光体の使用量が増加した際のカブリをも抑制することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
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、第１の本発明は、回転可能な感光体と、前記感光体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記感光体を露光して静電像を形成する露光手段と、前記感光体に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、前記感光体にトナーで形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、前記転写の後且つ前記帯電の前に前記感光体上を露光して前記感光体上の電荷の少なくとも一部を除去する前露光手段と、を有する画像形成装置において、前記感光体の使用量と相関する使用状況を検知する使用状況検知手段と、前記使用状況検知手段の検知結果に応じて、前記前露光手段の光量を、前記感光体の使用量の使用量がより少ない場合の第１の光量から、前記感光体の使用量がより多い場合の前記第１の光量より少ない第２の光量に切り換える制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００２４】
第２の本発明によると、回転可能な感光体と、前記感光体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記感光体を露光して静電像を形成する露光手段と、前記感光体に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、前記感光体にトナーで形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、前記転写の後且つ前記帯電の前に前記感光体上を露光して前記感光体上の電荷の少なくとも一部を除去する前露光手段と、を有する画像形成装置において、前記帯電手段により帯電された前記感光体の表面の電位を検知する電位検知手段と、前記感光体の使用初期に前記電位検知手段により検知される電位の絶対値に対して、前記電位検知手段により検知される電位の絶対値が所定量以上低下した場合に、前記前露光手段の光量を第１の光量から、前記第１の光量より少ない第２の光量に切り換える制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、画像濃度の低下や電源コストの上昇などの弊害をもたらすことなく、前露光手段によりゴーストを抑制しつつ、感光体の使用量が増加した際のカブリをも抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る画像形成装置の画像形成部の概略断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略制御ブロック図である。
【図４】前露光量と前露光照射後の感光体ドラム上の残電位との関係を示すグラフ図である。
【図５】本発明の一実施例に係る画像形成装置における前露光装置の光量制御装置の機能ブロック図である。
【図６】本発明の一実施例における前露光装置の光量制御のフローチャート図である。
【図７】本発明の一実施例における前露光装置の光量制御のタイミングチャート図である。
【図８】本発明に従う制御を行わない場合のＡ４換算画像形成枚数と感光体ドラムの帯電電位との関係を示すグラフ図である。
【図９】本発明の一実施例における前露光装置の光量制御を実施した場合のＡ４換算画像形成枚数と感光体ドラムの帯電電位との関係を示すグラフ図である。
【図１０】本発明の他の実施例に係る画像形成装置における前露光装置の光量制御装置の機能ブロック図である。
【図１１】本発明の他の実施例における前露光装置の光量制御のフローチャート図である。
【図１２】本発明の他の実施例における前露光装置の光量制御のタイミングチャート図である。
【図１３】本発明に従う制御を行わない場合の感光体ドラムの回転時間積算値と感光体ドラムの帯電電位との関係を示すグラフ図である。
【図１４】本発明の他の実施例における前露光装置の光量制御を実施した場合の感光体ドラムの回転時間積算値と感光体ドラムの帯電電位との関係を示すグラフ図である。
【図１５】本発明の他の実施例に係る画像形成装置の画像形成部の概略断面図である。
【図１６】電荷輸送層の膜厚と感光体ドラムに流れる直流電流との関係を示すグラフ図である。
【図１７】本発明の他の実施例に係る画像形成装置における前露光装置の光量制御装置の機能ブロック図である。
【図１８】本発明の他の実施例における前露光装置の光量制御のフローチャート図である。
【図１９】本発明の他の実施例における前露光装置の光量制御のタイミングチャート図である。
【図２０】本発明に従う制御を行わない場合の感光体ドラムの電荷輸送層の膜厚と感光体ドラムの帯電電位との関係を示すグラフ図である。
【図２１】本発明の他の実施例における前露光装置の光量制御を実施した場合の感光体ドラムの電荷輸送層の膜厚と感光体ドラムの帯電電位との関係を示すグラフ図である。
【図２２】本発明の他の実施例に係る画像形成装置の画像形成部の概略断面図である。
【図２３】本発明の他の実施例に係る画像形成装置における前露光装置の光量制御装置の機能ブロック図である。
【図２４】本発明の他の実施例における前露光装置の光量制御のフローチャート図である。
【図２５】本発明の他の実施例における前露光装置の光量制御のタイミングチャート図である。
【図２６】感光体ドラムの層構成を説明するための模式図である。
【図２７】ゴーストの発生メカニズムを説明するための感光体の表面電位の推移を示す模式図である。
【図２８】感光体の帯電モデルを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
実施例１
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
先ず、本発明の一実施例に係る画像形成装置の全体的な構成及び動作について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１００の全体構成を示す模式的な断面図である。図２は、図１の画像形成装置１００が備える画像形成部Ｓの構成をより詳しく示す模式的な断面図である。
【００２９】
本実施例の画像形成装置１００は、中間転写方式を採用したタンデム型のカラー画像形成装置である。画像形成装置１００は、中間転写体としての無端状のベルトである中間転写ベルト８の回転方向（矢印Ｒ２方向）に沿って上流側から下流側にかけて４個の画像形成部（ステーション）、即ち、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは、この順にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成するものである。
【００３０】
本実施例では、４個の画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの構成は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、特に区別を要しない場合は、いずれかの画像形成部の要素であることを表す符号の添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して、総括的に説明する。
【００３１】
画像形成部Ｓは、像担持体として回転可能なドラム型の電子写真感光体（感光体）、即ち、感光体ドラム１を有する。感光体ドラム１の周囲には、その回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿って、次の各手段が配置されている。先ず、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ２である。次に、露光手段（情報書き込み手段）としての露光装置（レーザースキャナー）３である。次に、現像手段としての現像装置４である。次に、一次転写手段としてのローラ型の転写部材である一次転写ローラ５である。次に、クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６である。次に、前露光手段としての前露光装置（帯電前露光装置）７である。
【００３２】
各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向するように、中間転写ベルト８が配置されている。中間転写ベルト８は、支持部材としての駆動ローラ８１、従動ローラ８２及び二次転写対向ローラ８３に所定の張力をもって掛け渡されている。各一次転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、中間転写ベルト８の内周面側に配置されている。そして、各一次転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、中間転写ベルト８を介して各感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに押圧され、中間転写ベルト８と各感光体ドラム１とが接触する一次転写ニップＮ１ａ、Ｎ１ｂ、Ｎ１ｃ、Ｎ１ｄを形成する。又、中間転写ベルト８の外周面側において、二次転写対向ローラ８３に対向する位置には、二次転写手段としてのローラ型の転写部材である二次転写ローラ９が配置されている。二次転写ローラ９は、中間転写ベルト８を介して二次転写対向ローラ８３に押圧され、中間転写ベルト８と二次転写ローラ９とが接触する二次転写ニップＮ２を形成する。
【００３３】
感光体ドラム１は、回動自在に支持されている。本実施例では、感光体ドラム１は、アルミニウムなどの支持体１１と、電荷発生物質を含有する電荷発生層１２と、電荷輸送物質（正孔輸送物質）を含有する電荷輸送層１３と、を基本構成とする円筒状の有機感光体である。電荷輸送層１３は、帯電工程によりその表面が劣化し、その劣化した表面がクリーニング工程により掻き取られる。本実施例では、使用初期における電荷輸送層１３の膜厚は３０μｍである。そして、電荷輸送層１３の残りの膜厚が１５μｍ未満になると、感光体ドラム１の表面の傷などが顕在化し易くなる。そのため、電荷輸送層１３の残りの膜厚が１５μｍに達する前に、感光体ドラム１の交換をするのが望ましい。感光体ドラム１は、その中心に設けられた支軸を中心として、矢印Ｒ１方向に２１０ｍｍ／ｓの周速度で回転駆動される。本実施例では、画像形成装置１００のプロセススピード（ＰＳ）は、感光体ドラム１の周速度に相当する。
【００３４】
帯電ローラ２は、感光体ドラム１の表面に所定の圧力で押圧され、感光体ドラム１の表面に接触している。帯電ローラ２には、帯電電圧印加手段としての帯電電源５１（図３）から、帯電電圧（帯電バイアス）として、−７５０Ｖの直流電圧と、ピーク間電圧１６００Ｖｐｐ、周波数２３８０Ｈｚの交流電圧と、が重畳された振動電圧が印加される。これによって、帯電ローラ２は、感光体ドラム１の表面を、負極性の所定の帯電電位として、−７００Ｖに均一に帯電させる。
【００３５】
露光装置３は、画像データに対応したレーザー光をＯＦＦ／ＯＮしながら感光体ドラム１の表面を走査露光する。レーザー光が照射された部分の感光体ドラム１の表面電位は−１５０Ｖになる。これにより、感光体ドラム１上に静電潜像（静電像）が形成される。
【００３６】
現像装置４は、現像剤としてトナー（非磁性着色樹脂粒子）とキャリア（磁性体）とを備えた二成分現像剤を使用する。現像装置４は、現像剤を収容した現像容器４１を有し、この現像容器４１の感光体ドラム１に面した開口部内に位置して現像剤担持体としての現像スリーブ４２が回転自在に設けられている。現像スリーブ４２内には、現像スリーブ４２上に現像剤を担持させるための磁界発生手段としてのマグネットローラ４３が、現像容器４１に対して固定して配置されている。又、現像容器４１には、現像スリーブ４２上に担持された現像剤を規制して現像剤の薄層（現像剤層）を形成するための規制ブレード４４が設けられている。又、現像容器４１内には、区画された現像室４５及び撹拌室４６が設けられている。更に、現像室４５及び撹拌室４６には、現像剤を撹拌及び搬送するためのスクリュー４５ｓ、４６ｓがそれぞれ設けられている。現像容器４１の上方には、補給用のトナーを収容した補給室（図示せず）が設けられている。
【００３７】
本実施例では、トナーとして、ポリエステル樹脂で作製された平均粒径６μｍのトナー粒子に、長さ平均粒径１μｍのチタン酸ストロンチウム粉体、及び、長さ平均粒径０．１μｍの疎水性アルミナ微粉体が外添されているものを用いた。又、本実施例では、キャリアとして、平均粒径５０μｍのフェライトキャリアを用いた。本実施例では、トナーはキャリアとの摺擦によって−２５μＣ／ｍｇに帯電される。即ち、本実施例では、トナーの正規の帯電極性は負極性（ネガ）である。
【００３８】
現像剤の薄層（現像剤層）の現像剤は、感光体ドラム１と対向する現像領域へ搬送されると、マグネットローラ４３の現像領域に位置する現像主極の磁気力によって穂立ちし、磁気ブラシを形成する。本実施例では、この磁気ブラシで感光体ドラム１の表面を摺擦する。又、現像スリーブ４２には、現像電圧印加手段としての現像電源５２（図３）から、現像電圧（現像バイアス）として、−５５０Ｖの直流電圧と、周波数１２０００Ｈｚ、ピーク間電圧１８００Ｖｐｐの交流電圧と、が重畳された振動電圧が印加される。これにより、磁気ブラシの穂を構成するキャリアに付着しているトナーが、感光体ドラム１上の静電潜像の露光部に付着する。こうして、感光体ドラム１上の静電潜像は現像されて、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。
【００３９】
一次転写ローラ５は、中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１の表面に所定の圧力で押圧されている。一次転写ローラ５には、一次転写電圧印加手段としての一次転写電源５３（図３）から、一次転写電圧（一次転写バイアス）として、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である＋５００Ｖの直流電圧が印加される。これにより、一次転写ローラ５の表面電位により決定される転写電荷が充電され、感光体ドラム１と一次転写ローラ５との間の一次転写ニップＮ１で、感光体ドラム１上のトナー像が、被転写体としての移動する中間転写ベルト８上に転写（一次転写）される。
【００４０】
例えばフルカラー画像の形成時には、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに形成された各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に順次に重ね合わせて転写（一次転写）される。この中間転写ベルト８上のトナー像は、二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ８３との間の二次転写ニップＮ２に搬送される。中間転写ベルト８上のトナー像の先端が二次転写ニップＮ２に移動するタイミングに合わせて、転写材収容部としてのカセット（図示せず）などから送り出された被転写体としての用紙などの転写材Ｐが、二次転写ニップＮ２に搬送されてくる。そして、この転写材Ｐ上に、二次転写ローラ９の作用により、中間転写ベルト８上のトナー像が一括して転写（二次転写）される。このとき、二次転写ローラ９には、二次転写電圧印加手段としての二次転写電源５４（図３）から、二次転写電圧（二次転写バイアス）として、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧が印加される。
【００４１】
トナー像が転写された転写材Ｐは、定着手段としての定着装置１０に搬送される。そして、この転写材Ｐは、定着装置１０の定着ローラ１０Ａと加圧ローラ１０Ｂとの間の定着ニップで加熱及び加圧される。これにより、転写材Ｐの表面にトナー像が定着される。その後、転写材Ｐは、画像形成装置１００の外部に排出される。
【００４２】
一方、一次転写工程時に感光体ドラム１の表面に残留したトナー（一次転写残トナー）は、ドラムクリーニング装置６によって感光体ドラム１の表面から除去されて回収される。又、二次転写工程時に中間転写ベルト８の表面に残留したトナー（二次転写残トナー）は、ベルトクリーニング装置８４によって中間転写ベルト８の表面から除去されて回収される。
【００４３】
前露光装置７は、光源としての複数のＬＥＤを感光体ドラム１の回転軸方向に整列させたアレイ状光源（以下、単に「ＬＥＤ」という。）７１と、ＬＥＤ７１に印加する電圧を制御してＬＥＤ７１の光量を調整する光量調整装置７２と、を有する。本実施例では、前露光装置７は、光源波長が４００ｎｍ〜８００ｎｍにピークを有し、感光体ドラム１の表面における光量（前露光量）が０．１Ｌｕｘ・ｓｅｃ〜５０Ｌｕｘ・ｓｅｃの範囲で制御可能である。
【００４４】
図４は、−７００Ｖに帯電された感光体ドラム１に対する前露光量と、前露光の照射後の感光体ドラム１上の残電位との関係を示したものである。図４に示すように、少量でも光が照射されると感光体ドラム１は急激に除電されて、感光体ドラム１の表面電位の絶対値は急激に低下する。又、図４から、前露光量が大きくなるにつれて徐々に感度は鈍くなり、感光体ドラム１が完全に除電されるには、４９Ｌｕｘ・ｓｅｃ以上の前露光量が必要であることが分かる。
【００４５】
しかし、前露光量が大きすぎると、電荷発生層１２で発生した電子キャリアが、電荷輸送層１３に滞留してしまう。そして、連続して画像形成した場合には、再度帯電させた感光体ドラム１の帯電電位の絶対値を、滞留した電子キャリアが低下させてしまう。そのため、画像濃度の変動が大きくなることがある。
【００４６】
そこで、本実施例では、感光体ドラム１の使用初期においては、十分にゴーストを抑制できるように、前露光量を５０Ｌｕｘ・ｓｅｃとした。本実施例では、この前露光量を、感光体ドラム１の使用状況に応じて制御するが、この点については後述して詳しく説明する。
【００４７】
２．制御態様
図３は、本実施例の画像形成装置１００の概略制御ブロックを示す。本実施例では、画像形成装置１００に設けられたコントローラ部３０が、画像形成装置１００の各部の動作を統括的に制御する。
【００４８】
コントローラ部３０は、制御手段としてのＣＰＵ３１、記憶手段としてのＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３などを有する。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３に記憶されたプログラム、データに従って、画像形成装置１００の各部を制御する。
【００４９】
本実施例に関連して、ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に記憶されたプログラムに従って動作することで、詳しくは後述するように前露光装置７の光量制御を行う制御装置の種々の機能手段を実現する。
【００５０】
３．前露光装置の光量制御
３−１．概要
前述のように、前露光装置７を用いることでゴーストの発生を抑制することができるが、感光体ドラム１の使用末期にカブリが発生することがある。この原因の一つは、感光体ドラム１の使用末期において、感光体ドラム１の表面を所定の電位に帯電させられなくなることである。これに対して、感光体ドラム１の使用量の増加に伴って現像工程におけるバックコントラストを十分に確保するように現像バイアスを変化させる方法が考えられるが、現像コントラストを十分に確保できなくなることで画像の濃度が薄くなることがある。又、感光体ドラム１の使用量の増加に伴って帯電ローラ２に帯電バイアスを印加する帯電電源５１の出力を上げることが考えられるが、電源コストが大幅に上昇してしまうことがある。
【００５１】
従って、本実施例の目的の一つは、画像濃度の低下や電源コストの上昇などの弊害をもたらすことなく、前露光装置７によりゴーストを抑制しつつ、感光体ドラム１の使用量が増加した際のカブリをも抑制することである。
【００５２】
そこで、本実施例では、感光体ドラム１の使用状況として当該感光体ドラム１を使用して行った画像形成枚数に応じて、前露光装置７の光量（前露光量）を制御する。そして、使用量が増加した感光体ドラム１においては、前露光装置７による除電量を小さくし、あえて感光体ドラム１上に残電位を残す。
【００５３】
本実施例では、感光体ドラム１の使用状況として当該感光体ドラム１を使用して行った画像形成枚数に応じて前露光量を制御することにより、帯電ローラ２による感光体ドラム１の帯電能力の補助を行う。つまり、電荷輸送層１３の膜厚が厚い使用初期の感光体ドラム１の場合は、ゴーストを十分に抑制するために、前露光装置７による感光体ドラム１の除電をしっかりと行う。一方、使用量が増加して電荷輸送層１３の膜厚が薄くなった感光体ドラム１の場合は、電荷輸送層１３における電荷キャリアの移動が速くなるためゴーストは発生し難くなる。そのため、使用量が増加した感光体ドラム１の場合は、より少ない前露光量によっても、前回形成した画像パターンの非露光部電位と露光部電位との電位差の影響を十分に低減することができる。従って、使用量の増加した感光体ドラム１の場合は、前露光量を低下させて、感光体ドラム１上に意図的に残電位を残し、より低エネルギーで感光体ドラム１を帯電させられるようにする。これにより、ゴーストを発生させない範囲で感光体ドラム１上に残した残電位により、所定の帯電電位（暗部電位）まで帯電させるのに必要な帯電ＤＣ電流を少なくすることができる。以下、更に詳しく説明する。
【００５４】
３−２．制御装置
図５は、本実施例おける前露光装置７の光量制御を行う制御装置のブロック図である。図５に示すように、前露光装置７の光量制御を行う制御装置１１０は、次の各機能手段で構成されている。先ず、シーケンス判断部１０１及び光量切換判断部１０４からなる判断部１１１である。次に、画像形成枚数計測部（カウンタ）１０２からなる計測部１１２である。次に、Ａ４換算枚数算出部１０３からなる演算部１１３である。次に、光量切換制御部１０５からなる制御部１１４である。本実施例では、画像形成枚数計測部１０２とＡ４換算枚数算出部１０３とによって、感光体ドラム１の使用量と相関する使用状況を検知する使用状況検知手段が構成される。
【００５５】
上述のように、ＣＰＵ３１が、ＲＯＭ３２に記憶されたプログラムに従って動作することで、前露光装置７の光量制御を行う制御装置１１０の上記各機能手段を実現する。
【００５６】
３−３．制御フロー
図６は、本実施例における前露光装置７の光量制御のフローチャート図である。図７は、本実施例における前露光装置７の光量制御のタイミングチャート図である。図６及び図７を参照して、前露光装置７の光量制御の一例についてより具体的に説明する。
【００５７】
尚、本実施例では、各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの前露光装置７の光量制御方法は同じである。又、各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおける前露光装置７の光量制御は同期して実施される。
【００５８】
ＣＰＵ３１は、前露光装置７の光量制御を、前回制御が行われてからの経過時間などによって予め設定された所定のタイミングで開始させる。
【００５９】
前露光装置７の光量制御が開始されると（Ｓ１０１）、シーケンス判断部１０１により、画像形成中か否かが判断される（Ｓ１０２）。ここで、画像形成中であると判断された場合は、画像形成が継続される（Ｓ１０４）。
【００６０】
一方、Ｓ１０２において、画像形成中でないと判断されると、シーケンス判断部１０１からＡ４換算枚数算出部１０３に、現在の画像形成枚数を算出すべき旨の信号が送信される。そして、Ａ４換算枚数算出部１０３では、上記信号が受信されると、画像形成枚数計測部（カウンタ）１０２から画像形成枚数情報が読み込まれる（Ｓ１０３）。読み込まれた画像形成枚数情報は、様々なサイズの転写材Ｐの画像形成枚数情報が混在しているため、Ａ４換算枚数算出部１０３でＡ４サイズの転写材Ｐの枚数への換算が行われ、その換算された画像形成枚数情報が光量切換判断部１０４に送信される（Ｓ１０５）。
【００６１】
光量切換判断部１０４では、Ａ４サイズの転写材Ｐの枚数に換算された画像形成枚数（Ａ４換算画像形成枚数）Ｘが所定の枚数の範囲にあるか否かが判断される（Ｓ１０６、Ｓ１０８）。そして、光量切換判断部１０４から、上記判断の結果に応じた信号が、光量切換制御部１０５に送信される（Ｓ１０７、Ｓ１０９、Ｓ１１０）。
【００６２】
ここで、図８を参照して、Ａ４換算画像形成枚数Ｘに応じて切り換える前露光量について説明する。図８は、帯電ローラ２に所定の電圧を印加した場合のＡ４換算画像形成枚数と感光体ドラム１の帯電電位との関係を示す。図８から、使用初期の感光体ドラム１では、−７００Ｖに帯電されるが、Ａ４換算画像形成枚数が９万枚の感光体ドラム１では、−６１０Ｖまでしか帯電されなくなることが分かる。
【００６３】
本実施例の画像形成装置１００では、感光体ドラム１の帯電電位が３０Ｖ以上変化してしまうと、カブリが発生し易くなる。そのため、本実施例では、Ａ４換算画像形成枚数３万枚毎に前露光量の切り換えを行う。つまり、Ａ４換算画像形成枚数Ｘが０≦Ｘ＜３万枚である場合（Ｓ１０５）、予め設定されていた前露光量（５０Ｌｕｘ・ｓｅｃ）から変えない旨の信号が、光量切換判断部１０４から光量切換制御部１０５に送信される（Ｓ１０７）。又、Ａ４換算画像形成枚数Ｘが３万枚≦Ｘ＜６万枚である場合（Ｓ１０８）、前露光量を１段階下げる（２５Ｌｕｘ・ｓｅｃに設定する）旨の信号が、光量切換判断部１０４から光量切換制御部１０５に送信される（Ｓ１０９）。この前露光量は、感光体ドラム１の帯電電位が低下した３０Ｖを補うために、図４に示すような前露光量と感光体ドラム１上の残電位との関係から、前露光工程後（前露光装置７の通過後）の感光体ドラム１上の残電位が−３０Ｖとなるように設定されたものである。同様に、Ａ４換算画像形成枚数ＸがＸ≧６万枚である場合（Ｓ１０８）、前露光量を２段階下げる（１５Ｌｕｘ・ｓｅｃに設定する）旨の信号が、光量切換判断部１０４から光量切換制御部１０５に送信される（Ｓ１１０）。この前露光量は、感光体ドラム１の帯電電位が低下した６０Ｖを補うために、図４に示すような関係から、前露光工程後の感光体ドラム１上の残電位が−６０Ｖとなるように設定されたものである。
【００６４】
光量切換制御部１０５では、光量切換判断部１０４から受け取った信号に応じて、ＬＥＤ７１に印加する電圧が決定される。光量調整装置７２は、光量切換制御部１０５によって決定された電圧をＬＥＤ７１に印加するように制御される。これにより、一連の前露光装置７の光量制御が終了される（Ｓ１１１）。ここで、光量切換制御部１０５は、予め設定されたＬＥＤ７１への印加電圧と前露光量との関係を示す情報から、ＬＥＤ７１に印加する電圧を決定することができる。
【００６５】
図７は、画像形成装置１００の耐久試験中に本実施例に従って前露光装置７の光量制御を実施した場合のタイミングチャートである。本実施例では、所定のタイミングで非画像形成時に前露光装置７の光量制御を実施する。そして、前露光装置７の光量制御を実施した際のＡ４換算画像形成枚数Ｘが０≦Ｘ＜３万枚である場合は（Ｔ１０１）、前露光量は５０Ｌｕｘ・ｓｅｃ（第１の光量）とする。又、Ａ４換算画像形成枚数Ｘが３万枚≦Ｘ＜６万枚である場合は（Ｔ１０２）、前露光量は２５Ｌｕｘ・ｓｅｃ（第２の光量）とする。又、Ａ４換算画像形成枚数ＸがＸ≧６万枚である場合は（Ｔ１０３、Ｔ１０４）、前露光量は１５Ｌｕｘ・ｓｅｃ（第３の光量）とする。
【００６６】
尚、非画像形成時としては、モーターや高圧の立ち上がり期間を含む前回転期間、モーターと高圧の立下り期間を含む後回転期間、又は連続画像形成中の画像間（紙間）などが挙げられる。
【００６７】
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、回転可能な感光体１と、感光体１を帯電させる帯電手段２と、帯電した感光体１を露光して静電像を形成する露光手段３と、を有する。又、画像形成装置１００は、感光体１に形成された静電像をトナーで現像する現像手段４と、感光体１にトナーで形成されたトナー像を被転写体たる中間転写体８に転写させる転写手段５と、を有する。又、画像形成装置１００は、上記転写の後且つ上記帯電の前に感光体１上を露光して感光体上の電荷の少なくとも一部を除去する前露光手段７を有する。更に、画像形成装置１００は、感光体１の使用量と相関する使用状況を検知する使用状況検知手段と、前露光手段７の光量を制御する制御手段３１（より詳細には光量切換判断部、光量切換制御部などで構成される）を有する。そして、本実施例では、この制御手段３１は、使用状況検知手段の検知結果に応じて、前露光手段７の光量を、感光体１の使用量の使用量がより少ない場合の第１の光量から、感光体１の使用量がより多い場合の第１の光量より少ない第２の光量に切り換える。特に、本実施例では、使用状況検知手段は、感光体１の使用状況として感光体１を使用して行った画像形成枚数を検知する。
【００６８】
図９は、画像形成装置１００の耐久試験中に本実施例に従って前露光装置７の光量制御を実施した場合における、図８と同様のＡ４換算画像形成枚数に対する感光体ドラム１の帯電電位の推移を示す。図９に示すように、本実施例に従って前露光装置７の光量制御を実施することによって、Ａ４換算画像形成枚数の増加によらず、感光体ドラム１の帯電電位を−６７０〜−７００Ｖの範囲に制御することが可能となる。これにより、前露光の本来の目的であるゴーストの発生の抑制を達成しつつ、感光体ドラム１の使用量が増加した際のカブリの発生をも抑制できる。そのため、画像形成装置１００の長寿命化を達成することができる。
【００６９】
３−４．効果
以上説明したように、本実施例によれば、感光体ドラム１の使用状況として当該感光体ドラム１を使用して行った画像形成枚数に応じて、前露光装置７の光量（前露光量）を制御する。そして、使用量が増加した感光体ドラム１においては、前露光装置７による除電量を小さくし、あえて感光体ドラム１上に残電位を残す。これによって、使用初期の感光体ドラム１においても十分にゴーストを抑制し、使用末期の感光体ドラム１においても十分に所定の帯電電位に帯電させることが可能となる。従って、長期にわたって高品位の画像を形成することができ、画像形成装置１００の長寿命化を達成することができる。
【００７０】
実施例２
次に、本発明の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的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置と同じである。従って、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００７１】
１．概要
実施例１では、感光体ドラム１の使用状況を、当該感光体ドラム１を使用して行った画像形成枚数で判断し、使用量が増加した感光体ドラム１においては、前露光装置７による除電量を小さくし、あえて感光体ドラム１上に残電位を残した。
【００７２】
しかし、感光体ドラム１の削れ方は、同じ画像形成枚数であっても、連続通紙（一の画像形成開始信号により複数頁の画像を連続して出力）した場合と間欠通紙（一の画像形成開始信号による単数又は複数頁の画像の出力を複数回繰り返す）した場合で異なる。そのため、前露光量の切り換え直前や直後に、異常画像が発生することがある。
【００７３】
例えば、実施例１の画像形成装置１００において１枚間欠（１頁出力する毎に一旦停止）でＡ４サイズの画像を３万枚形成すると、前露光量を切り換える直前の画像にカブリが発生することがある。一方、実施例１の画像形成装置１００において連続でＡ４サイズの画像を３万枚形成すると、前露光量を切り換えた直後の画像にゴーストが発生することがある。
【００７４】
即ち、間欠通紙では、１枚画像を形成する毎に、モーターや高圧の立ち上がりの期間を含む前回転期間と、モーターや高圧の立下りの期間を含む後回転期間とが存在する。これに対して、連続通紙では、最初と最後の１回のみしか前回転期間と後回転期間が存在しない。そのため、間欠通紙と連続通紙とでは、感光体ドラム１の回転時間が大幅に異なり、削れ方に差が生じたものと考えられる。
【００７５】
ここで、画像形成装置の一般的な使用方法によれば、上述の１枚間欠と連続通紙の場合のように極端に感光体ドラムの使用状況に差異が生じることは少ないため、実施例１の方法によっても、一般的には十分に本発明の目的を達成することができる。しかし、より高度に本発明による効果を得るためには、上述のような感光体ドラム１の使用状況の差異をも考慮することが好ましい。
【００７６】
そこで、本実施例では、画像形成装置１００の使い方に依存することなく、感光体ドラム１の使用状況を検知し、前露光装置７の光量制御を行う。
【００７７】
つまり、本実施例では、感光体ドラム１の使用状況として当該感光体ドラム１の回転時間に応じて、前露光装置７の光量（前露光量）を制御する。そして、使用量が増加した感光体ドラム１においては、前露光装置７による除電量を小さくし、あえて感光体ドラム１上に残電位を残す。以下、更に詳しく説明する。
【００７８】
２．制御装置
図１０は、本実施例における前露光装置７の光量制御を行う制御装置のブロック図である。図１０に示すように、前露光装置７の光量制御を行う制御装置１１０は、次の各機能手段で構成されている。先ず、シーケンス判断部２０１及び光量切換判断部２０３からなる判断部１１１である。次に、回転時間積算部２０２からなる計測部１１２である。次に、光量切換制御部２０４からなる制御部１１４である。本実施例では、回転時間積算部２０２によって、感光体ドラム１の使用量と相関する使用状況を検知する使用状況検知手段が構成される。
【００７９】
上述のように、ＣＰＵ３１が、ＲＯＭ３２に記憶されたプログラムに従って動作することで、前露光装置７の光量制御を行う制御装置１１０の上記各機能手段を実現する。
【００８０】
３．制御フロー
図１１は、本実施例における前露光装置７の光量制御のフローチャート図である。図１２は、本実施例における前露光装置７の光量制御のタイミングチャート図である。図１１及び図１２を参照して、前露光装置７の光量制御の一例についてより具体的に説明する。
【００８１】
尚、本実施例では、各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの前露光装置７の光量制御方法は同じである。又、各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおける前露光装置７の光量制御は同期して実施される。
【００８２】
ＣＰＵ３１は、前露光装置７の光量制御を、前回制御が行われてからの経過時間などによって予め設定された所定のタイミングで開始させる。
【００８３】
前露光装置７の光量制御が開始されると（Ｓ２０１）、シーケンス判断部２０１により、画像形成中か否かが判断される（Ｓ２０２）。ここで、画像形成中であると判断された場合は、画像形成が継続される（Ｓ２０４）。
【００８４】
一方、Ｓ２０２において、画像形成中でないと判断されると、シーケンス判断部２０１から回転時間積算部２０２に、現在の感光体ドラム１の回転時間を光量切換判断部２０３に送信すべき旨の信号が送信される。そして、回転時間積算部２０２から、現在の感光体ドラム１の回転時間の積算値（回転時間積算値）Ｙの情報が、光量切換判断部２０３に読み込まれる（Ｓ２０３）。感光体ドラム１の回転時間と感光体ドラム１の削れ量は比例関係にある。
【００８５】
光量切換判断部２０３では、感光体ドラム１の回転時間積算値Ｙが所定の時間の範囲にあるか否かが判断される（Ｓ２０５、Ｓ２０７）。そして、光量切換判断部２０３から、上記判断の結果に応じた信号が、光量切換制御部２０４に送信される（Ｓ２０６、Ｓ２０８、Ｓ２０９）。
【００８６】
ここで、図１３を参照して、感光体ドラム１の回転時間積算値Ｙに応じて切り換える前露光量について説明する。図１３は、帯電ローラ２に所定の電圧を印加した場合の感光体ドラム１の回転時間積算値と感光体ドラム１の帯電電位との関係を示す。図１３から、使用初期の感光体ドラム１では、−７００Ｖに帯電されるが、感光体ドラム１の回転時間積算値（総回転時間）が５２．５時間に達すると、−６１０Ｖまでしか帯電されなくなることが分かる。
【００８７】
実施例１と同様に、本実施例の画像形成装置１００では、感光体ドラム１の帯電電位が３０Ｖ以上変化してしまうと、カブリが発生し易くなる。そのため、本実施例では、回転時間積算値１７．５時間毎に前露光量の切り換えを行う。つまり、感光体ドラム１の回転時間積算値Ｙが０≦Ｙ＜１７．５時間である場合（Ｓ２０５）、予め設定されていた前露光量（５０Ｌｕｘ・ｓｅｃ）から変えない旨の信号が、光量切換判断部２０３から光量切換制御部２０４に送信される（Ｓ２０６）。又、感光体ドラム１の回転時間積算値Ｙが１７．５時間≦Ｙ＜３５．０時間である場合（Ｓ２０７）、前露光量を１段階下げる（２５Ｌｕｘ・ｓｅｃに設定する）旨の信号が、光量切換判断部２０３から光量切換制御部２０４に送信される（Ｓ２０８）。この前露光量は、感光体ドラム１の帯電電位が低下した３０Ｖを補うために、図４に示すような前露光量と感光体ドラム１上の残電位との関係から、前露光工程後（前露光装置７の通過後）の感光体ドラム１上の残電位が−３０Ｖとなるように設定されたものである。同様に、感光体ドラム１の回転時間積算値ＹがＹ≧３５．０時間である場合（Ｓ２０７）、前露光量を２段階下げる（１５Ｌｕｘ・ｓｅｃ設定する）旨の信号が、光量切換判断部２０３から光量切換制御部２０４に送信される（Ｓ２０９）。この前露光量は、感光体ドラム１の帯電電位が低下した６０Ｖを補うために、図４に示すような関係から、前露光工程後の感光体ドラム１上の残電位が−６０Ｖとなるように設定されたものである。
【００８８】
光量切換制御部２０４では、光量切換判断部２０３から受け取った信号に応じて、ＬＥＤ７１に印加する電圧を決定される。光量調整装置７２は、光量切換制御部２０４によって決定された電圧をＬＥＤ７１に印加するように制御される。これにより、一連の前露光装置７の光量制御が終了する（Ｓ２１０）。ここで、光量切換制御部２０４は、予め設定されたＬＥＤ７１への印加電圧と前露光量との関係を示す情報から、ＬＥＤ７１に印加する電圧を決定することができる。
【００８９】
図１２は、画像形成装置１００の耐久試験中に本実施例に従って前露光装置７の光量制御を実施した場合のタイミングチャートである。本実施例では、所定のタイミングで非画像形成時に前露光装置７の光量制御を実施する。そして、前露光装置７の光量制御を実施した際の感光体ドラム１の回転時間積算値Ｙが０≦Ｙ＜１７．５時間である場合は（Ｔ２０１）、前露光量は５０Ｌｕｘ・ｓｅｃ（第１の光量）とする。又、感光体ドラム１の回転時間積算値Ｙが１７．５時間≦Ｙ＜３５．０時間である場合は（Ｔ２０２）、前露光量は２５Ｌｕｘ・ｓｅｃ（第２の光量）とする。又、感光体ドラム１の回転時間積算値ＹがＹ≧３５．０時間である場合は（Ｔ２０３、Ｔ２０４）、前露光量は１５Ｌｕｘ・ｓｅｃ（第３の光量）とする。
【００９０】
このように、本実施例では、使用状況検知手段は、感光体１の使用状況として感光体１の回転時間の積算値を検知する。
【００９１】
図１４は、画像形成装置１００の耐久試験中に本実施例に従って前露光装置７の光量制御を実施した場合における、図１３と同様の感光体ドラム１の回転時間積算値に対する感光体ドラム１の帯電電位の推移を示す。図１４に示すように、本実施例に従って前露光装置７の光量制御を実施することによって、感光体ドラム１の回転時間積算値の増加によらず、感光体ドラム１の帯電電位を−６７０〜−７００Ｖの範囲に制御することが可能となる。これにより、前露光の本来の目的であるゴーストの発生の抑制を達成しつつ、感光体ドラム１の使用量が増加した際のカブリの発生をも抑制できる。そのため、画像形成装置１００の長寿命化を達成することができる。更に、本実施例に従って前露光量を制御することによって、前露光量の切り換え前後での異常画像の発生を抑制することができる。
【００９２】
４．効果
以上説明したように、本実施例によれば、感光体ドラム１の使用状況として当該感光体ドラム１の回転時間に応じて、前露光装置７の光量（前露光量）を制御する。そして、使用量が増加した感光体ドラム１においては、前露光装置７による除電量を小さくし、あえて感光体ドラム１上に残電位を残す。これによって、使用初期の感光体ドラム１においても十分にゴーストを抑制し、使用末期の感光体ドラム１においても十分に所定の帯電電位に帯電させることが可能となる。従って、長期にわたって高品位の画像を形成することができ、画像形成装置１００の長寿命化を達成することができる。
【００９３】
実施例３
次に、本発明の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的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置と同じである。従って、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００９４】
１．概要
実施例１及び実施例２では、感光体ドラム１の使用状況を、当該感光体ドラム１を使用して行った画像形成枚数や当該感光体ドラム１の回転時間で判断した。そして、使用量が増加した感光体ドラム１においては、前露光装置７による除電量を小さくし、あえて感光体ドラム１上に残電位を残した。
【００９５】
しかし、感光体ドラム１の削れ方は、同じ画像形成枚数や回転時間であっても、高湿環境で使用した場合と低湿環境で使用した場合で異なる。そのため、前露光量の切り換え直前や直後に、異常画像が発生することがある。
【００９６】
例えば、実施例２の画像形成装置１００において高湿環境下でＡ４サイズの画像を３万枚形成すると、前露光量を切り換える直前の画像にカブリが発生することがある。一方、実施例２の画像形成装置１００において低湿環境下でＡ４サイズの画像を３万枚形成すると、前露光量を切り換えた直後の画像にゴーストが発生することがある。
【００９７】
即ち、低温低湿環境下では、帯電ローラ２の電気抵抗値が上昇して放電が起こり難くなる。そのため、感光体ドラム１を均一に帯電させるための放電電流量が、高温高湿環境下で感光体ドラム１を均一に帯電させるための放電電流量より大きい。感光体ドラム１の削れ量は、この放電電流量に依存する。そして、高湿環境下では、感光体ドラム１の削れ量が小さく、ゴーストが発生し易いにも拘わらず、前露光量を切り換えてしまったために、ゴーストが発生してしまったものと考えられる。又、低湿環境下では、感光体ドラム１の削れ量が大きく、帯電させ難くなったにも拘わらず、前露光量の切り換えが行われなかったために、カブリが発生してしまったものと考えられる。
【００９８】
そこで、本実施例では、感光体ドラム１の電荷輸送層１３の膜厚を直接検知し、前露光装置７の光量制御を行う。
【００９９】
つまり、本実施例では、感光体ドラム１の使用状況として当該感光体ドラム１の膜厚を直接検知した値に応じて、前露光装置７の光量（前露光量）を制御する。そして、使用量が増加して膜厚が薄くなった感光体ドラム１においては、前露光装置７による除電量を小さくし、あえて感光体ドラム１上に残電位を残す。以下、更に詳しく説明する。
【０１００】
２．膜厚検知手段
ここで、膜厚検知手段について説明する。図１５は、本実施例の画像形成装置１００が備える画像形成部Ｓの模式的な断面図である。
【０１０１】
図１５に示すように、本実施例では、感光体ドラム１と接地電位との間に、感光体ドラム１の感光層（本実施例では電荷輸送層１３）の膜厚を検知するための膜厚検知手段として、直流電流測定回路２０が設けられている。本実施例では、膜厚検知手段たる直流電流測定回路２０によって、感光体ドラム１の使用量と相関する使用状況を検知する使用状況検知手段が構成される。
【０１０２】
直流電流測定回路２０は、帯電ローラ２に印加される直流電圧によって帯電ローラ２と感光体ドラム１との間に流れる直流電流を測定するための抵抗Ｒと、抵抗Ｒの端子間電圧を測定する電圧計Ｖとを有して構成されている。この直流電流測定回路２０の測定値に基づいて、ＣＰＵ３１により感光体ドラム１の電荷輸送層１３の現在の膜厚を算出する。
【０１０３】
感光体ドラム１の感光層の膜厚の測定時に用いる直流電圧としては、−４００Ｖ〜−８００Ｖが好ましい。特に、本実施例では、−６００Ｖのときに最も再現性が高く安定した測定結果が得られた。
【０１０４】
尚、感光体ドラム１の感光層の膜厚の測定時には、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を、電圧印加部材としての帯電ローラ２に印加することが好ましい。この場合、直流電圧としては、直流電流を精度良く検出できれば、任意の値を用いることができる。しかし、直流電圧に重畳する交流電圧としては、感光体ドラム１と帯電ローラ２との間に十分な放電電流が確保されて、直流電圧に略等しい帯電電位を感光体ドラム１に形成できる電圧であることが好ましい。要するに、感光体ドラム１の感光層の膜厚の測定時に用いる直流電圧は、感光体ドラム１の帯電電位が帯電ローラ２に印加した直流電圧に略等しい帯電電位に収束するように設定しさえすればよい。この時、測定される直流電流も安定した領域になる。従って、画像形成装置１００の使用環境（温湿度）が変化しても、交流電圧が十分に放電開始域以上の電圧（ピーク間電圧）になっていれば、環境に依存することなく電荷輸送層１３の膜厚を求めることができる。
【０１０５】
図１６は、本実施例の画像形成装置１００において測定した電荷輸送層１３の膜厚と直流電流との関係を示す。図１６から、電荷輸送層１３の膜厚が減少するにつれて、感光体ドラム１に流れる直流電流が増加することが分かる。
【０１０６】
３．制御装置
図１７は、本実施例における前露光装置７の光量制御を行う制御装置のブロック図である。図１７に示すように、前露光装置７の光量制御を行う制御装置１１０は、次の各機能手段で構成されている。先ず、シーケンス判断部３０１及び光量切換判断部３０４からなる判断部１１１である。次に、膜厚算出部３０３からなる演算部１１３である。次に、膜厚検知制御部３０２及び光量切換制御部３０５からなる制御部１１４である。
【０１０７】
上述のように、ＣＰＵ３１が、ＲＯＭ３２に記憶されたプログラムに従って動作することで、前露光装置７の光量制御を行う制御装置１１０の上記各機能手段を実現する。
【０１０８】
４．制御フロー
図１８は、本実施例における前露光装置７の光量制御のフローチャート図である。図１９は、本実施例における前露光装置７の光量制御のタイミングチャート図である。図１８及び図１９を参照して、前露光装置７の光量制御の一例についてより具体的に説明する。
【０１０９】
尚、本実施例では、各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの前露光装置７の光量制御方法は同じである。又、各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおける前露光装置７の光量制御は同期して実施される。
【０１１０】
ＣＰＵ３１は、前露光装置７の光量制御を、前回制御が行われてからの経過時間などによって予め設定された所定のタイミングで開始させる。
【０１１１】
前露光装置７の光量制御が開始されると（Ｓ３０１）、シーケンス判断部３０１により、画像形成中か否かが判断される（Ｓ３０２）。ここで、画像形成中であると判断された場合は、画像形成が継続される（Ｓ３０４）。
【０１１２】
一方、Ｓ３０２において、画像形成中でないと判断されると、シーケンス判断部３０１から膜厚検知制御部３０２に、現在の感光体ドラム１の膜厚を検知すべき旨の信号が送信される。そして、膜厚検知制御部３０２の制御により、感光体ドラム１の膜厚検知が実施される。即ち、帯電ローラ２に上述のような電圧が印加されて、直流電流測定回路２０によって直流電流値の測定が行われる（Ｓ３０３）。
【０１１３】
膜厚検知制御部３０２により得られた直流電流値は、膜厚算出部３０３に送信され、膜厚算出部３０３によって膜厚ｄが算出されて、光量切換判断部３０４に送信される（Ｓ３０５）。
【０１１４】
光量切換判断部３０４では、感光体ドラム１の膜厚ｄが所定の厚さの範囲にあるか否かが判断される（Ｓ３０６、Ｓ３０８）。そして、光量切換判断部３０４から、上記判断の結果に応じた信号が、光量切換制御部３０５に送信される（Ｓ３０７、Ｓ３０９、Ｓ３１０）。
【０１１５】
ここで、図２０を参照して、感光体ドラム１の膜厚ｄに応じて切り換える前露光量について説明する。図２０は、帯電ローラ２に所定の電圧を印加した場合の感光体ドラム１の膜厚と感光体ドラム１の帯電電位との関係を示す。図２０から、使用初期の感光体ドラム１では、−７００Ｖに帯電されるが、感光体ドラム１の膜厚が１５μｍまで薄くなると、−６１０Ｖまでしか帯電されなくなることが分かる。
【０１１６】
実施例１、２と同様に、本実施例の画像形成装置１００では、感光体ドラム１の帯電電位が３０Ｖ以上変化してしまうと、カブリが発生し易くなる。そのため、本実施例では、感光体ドラム１の膜厚の削れ量５μｍ毎に前露光量の切り換えを行う。つまり、感光体ドラム１の膜厚ｄがｄ＞２５μｍである場合（Ｓ３０５）、予め設定されていた前露光量（５０Ｌｕｘ・ｓｅｃ）から変えない旨の信号が、光量切換判断部３０４から光量切換制御部３０５に送信される（Ｓ３０７）。又、感光体ドラム１の膜厚ｄが２０μｍ＜ｄ≦２５μｍである場合（Ｓ３０８）、前露光量を１段階下げる（２５Ｌｕｘ・ｓｅｃに設定する）旨の信号が、光量切換判断部３０４から光量切換制御部３０５に送信される（Ｓ３０９）。この前露光量は、感光体ドラム１の帯電電位が低下した３０Ｖを補うために、図４に示すような前露光量と感光体ドラム１上の残電位との関係から、前露光工程後（前露光装置７の通過後）の感光体ドラム１上の残電位が−３０Ｖとなるように設定されたものである。同様に、感光体ドラム１の膜厚ｄがｄ≦２０μｍである場合（Ｓ３０８）、前露光量を２段階下げる（１５Ｌｕｘ・ｓｅｃに設定する）旨の信号が、光量切換判断部３０４から光量切換制御部３０５に送信される（Ｓ３１０）。この前露光量は、感光体ドラム１の帯電電位が低下した６０Ｖを補うために、図４に示すような関係から、前露光工程後の感光体ドラム１上の残電位が−６０Ｖとなるように設定されたものである。
【０１１７】
光量切換制御部３０５では、光量切換判断部３０４から受け取った信号に応じて、ＬＥＤ７１に印加する電圧を決定される。光量調整装置７２は、光量切換制御部３０５によって決定された電圧をＬＥＤ７１に印加するように制御される。これにより、一連の前露光装置７の光量制御が終了される（Ｓ３１１）。ここで、光量切換制御部３０５は、予め設定されたＬＥＤ７１への印加電圧と前露光量との関係を示す情報から、ＬＥＤ７１に印加する電圧を決定することができる。
【０１１８】
図１９は、画像形成装置１００の耐久試験中に本実施例に従って前露光装置７の光量制御を実施した場合のタイミングチャートである。本実施例では、所定のタイミングで非画像形成時に前露光装置７の光量制御を実施する。そして、前露光装置７の光量制御を実施した際の感光体ドラム１の膜厚ｄがｄ＞２５μｍである場合は（Ｔ３０１）、前露光量は５０Ｌｕｘ・ｓｅｃ（第１の光量）とする。又、感光体ドラム１の膜厚ｄが２０μｍ＜ｄ≦２５μｍである場合は（Ｔ３０２）、前露光量は２５Ｌｕｘ・ｓｅｃ（第２の光量）とする。又、感光体ドラム１の膜厚ｄがｄ≦２０μｍである場合は（Ｔ３０３、Ｔ３０４）、前露光量は１５Ｌｕｘ・ｓｅｃ（第３の光量）とする。
【０１１９】
このように、本実施例では、使用状況検知手段は、感光体１の使用状況として感光体の膜厚を検知する。
【０１２０】
図２１は、画像形成装置１００の耐久試験中に本実施例に従って前露光装置７の光量制御を実施した場合における、図２０と同様の感光体ドラム１の膜厚に対する感光体ドラム１の帯電電位の推移を示す。図２１に示すように、本実施例に従って前露光装置７の光量制御を実施することによって、感光体ドラム１の膜厚の低下によらず、感光体ドラム１の帯電電位を−６７０〜−７００Ｖの範囲に制御することが可能となる。これにより、前露光の本来の目的であるゴーストの発生の抑制を達成しつつ、感光体ドラム１の使用量が増加した際のカブリの発生をも抑制できる。そのため、画像形成装置１００の長寿命化を達成することができる。更に、本実施例に従って前露光量を制御することによって、感光体ドラム１の膜厚を直接検知することで、画像形成装置１００の使用環境に依存することなく、前露光量の切り換え前後での異常画像の発生を抑制することができる。
【０１２１】
５．効果
以上説明したように、本実施例によれば、感光体ドラム１の使用状況として当該感光体ドラムの膜厚を直接検知した値に応じて、前露光装置７の光量（前露光量）を制御する。そして、使用量が増加して膜厚が低下した感光体ドラム１においては、前露光装置７による除電量を小さくし、あえて感光体ドラム１上に残電位を残す。これによって、使用初期の感光体ドラム１においても十分にゴーストを抑制し、使用末期の感光体ドラム１においても十分に所定の帯電電位に帯電させることが可能となる。従って、長期にわたって高品位の画像を形成することができ、画像形成装置１００の長寿命化を達成することができる。
【０１２２】
実施例４
次に、本発明の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的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置と同じである。従って、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【０１２３】
１．概要
実施例１〜３では、感光体ドラム１の使用状況を判断し、使用量が増加した感光体ドラム１においては、前露光装置７による除電量を小さくし、あえて感光体ドラム１上に残電位を残した。
【０１２４】
しかし、前露光装置７の光量制御の前後では感光体ドラム１の帯電電位が３０Ｖ程度変化するため、光量制御の前後の画像を比較すると、光量制御後の画像の濃度の方が若干濃くなる。
【０１２５】
この現象は、特にハイライト部で顕著に見られる。例えば、各色のハイライト部が重なった箇所で、マゼンタ１色だけ前露光装置７の光量が変更されると、形成された画像が、赤みがかってしまうことがある。
【０１２６】
従って、本実施例の目的は、ゴーストやカブリを防止すると共に、感光体ドラム１の帯電電位の急激な変化に伴う画像の濃度や色味の変化を抑えることである。
【０１２７】
そこで、本実施例では、感光体ドラム１の帯電電位の変化を直接検知した値に応じて、前露光装置７の光量（前露光量）を制御する。そして、使用量が増加して帯電電位が低下した感光体ドラム１においては、前露光装置７による除電量を小さくし、あえて感光体ドラム１上に残電位を残す。以下に、更に詳しく説明する。
【０１２８】
２．帯電電位検知手段
ここで、帯電電位検知手段について説明する。図２２は、本実施例の画像形成装置１００が備える画像形成部Ｓの模式的な断面図である。
【０１２９】
図２２に示すように、本実施例では、感光体ドラム１の回転方向（矢印Ｒ１方向）において露光装置３と現像装置４との間に、感光体ドラム１の帯電電位を検知する帯電電位検知手段としての電位センサＤが配置されている。本実施例では、帯電電位検知手段たる電位センサＤと帯電電位計測部４０２とによって、感光体ドラム１の使用量と相関する使用状況を検知する使用状況検知手段が構成される。
【０１３０】
本発明者の検討によると、実施例１〜３におけるように光量制御の前後での感光体ドラム１の帯電電位の変動が３０Ｖであっても、画像濃度の変動は実用上問題ない程度である。しかし、近年求められるようになってきている画像の濃度や色味の高度な安定化を達成するためには、光量制御の前後での感光体ドラム１の帯電電位の変動は１０Ｖ未満であることが好ましいことが分かった。そのため、感光体ドラム１の帯電電位測定に用いる電位センサＤの感度は、少なくとも１Ｖ以下であることが好ましい。本実施例では、感度が０．１Ｖの電位センサＤを用いることによって、再現性が高く安定した測定結果が得られた。
【０１３１】
感光体ドラム１の帯電電位測定は、モーターや高圧の立ち上がり期間を含む前回転期間、モーターと高圧の立下り期間を含む後回転期間、又は連続画像形成中の画像間（紙間）などの非画像形成時に行われる。要するに、帯電工程、前露光工程は実施されているが、露光工程が実施されていない状態であればよい。
【０１３２】
３．制御装置
図２３は、本実施例における前露光装置７の光量制御を行う制御装置のブロック図である。図２３に示すように、前露光装置７の光量制御を行う制御装置１１０は、次の各機能手段で構成されている。先ず、シーケンス判断部４０１及び光量切換判断部４０４からなる判断部１１１である。次に、帯電電位計測部４０２からなる計測部１１２である。次に、電位変化算出部４０３からなる演算部１１３である。次に、光量切換制御部４０５からなる制御部１１４である。
【０１３３】
上述のように、ＣＰＵ３１が、ＲＯＭ３２に記憶されたプログラムに従って動作することで、前露光装置７の光量制御を行う制御装置１１０の上記各機能手段を実現する。
【０１３４】
４．制御フロー
図２４は、本実施例における前露光装置７の光量制御のフローチャート図である。図２５は、本実施例における前露光装置７の光量制御のタイミングチャート図である。図２４及び図２５を参照して、前露光装置７の光量制御の一例についてより具体的に説明する。
【０１３５】
尚、本実施例では、各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの前露光装置７の光量制御方法は同じである。又、各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおける前露光装置７の光量制御は同期して実施される。
【０１３６】
ＣＰＵ３１は、前露光装置７の光量制御を、前回制御が行われてからの経過時間などによって予め設定された所定のタイミングで開始させる。
【０１３７】
前露光装置７の光量制御が開始されると（Ｓ４０１）、シーケンス判断部４０１により、非画像形成時か否かが判断される（Ｓ４０２）。ここで、非画像形成時ではないと判断された場合は、画像形成が継続される（Ｓ４０４）。
【０１３８】
一方、Ｓ４０２において、非画像形成時であると判断されると、シーケンス判断部４０１から電位変化算出部４０３に、感光体ドラム１の電位変化量を算出すべき旨の信号が送信される。ここで、帯電電位計測部４０２は、電位センサＤによって検知した感光体ドラム１の帯電電位Ｖを読み込み、随時更新して記憶している。電位変化算出部４０３では、上記信号が受信されると、帯電電位計測部４０２から現在の感光体ドラム１の帯電電位Ｖが読み込まれる（Ｓ４０３）。
【０１３９】
電位変化算出部４０３では、読み込まれた帯電電位Ｖと、使用初期の感光体ドラム１の帯電電位Ｖｉｎｉｔ（＝−７００Ｖ）とから、電位変化量が算出され、その電位変化量の情報が光量切換判断部４０４に送信される（Ｓ４０５）。ここでは、上記電位変化量の情報として、感光体ドラム１の帯電電位の差分（Ｖ−Ｖｉｎｉｔ）と、感光体ドラム１の帯電電位の差分の絶対値｜Ｖ−Ｖｉｎｉｔ｜とが求められて、光量切換判断部４０４に送信される。
【０１４０】
光量切換判断部４０４では、先ず、感光体ドラム１の帯電電位の差分の絶対値｜Ｖ−Ｖｉｎｉｔ｜が所定値未満であるか否かが判断される（Ｓ４０６）。又、Ｓ４０６において感光体ドラム１の帯電電位の差分の絶対値が所定値未満ではない場合、次に、光量切換判断部４０４では、感光体ドラム１の帯電電位の差分（Ｖ−Ｖｉｎｉｔ）が０より大きいか否かが判断される（Ｓ４０８）。そして、光量切換判断部４０４から、上記判断の結果に応じた信号が、光量切換制御部４０５に送信される（Ｓ４０７、Ｓ４０９、Ｓ４１０）。
【０１４１】
更に説明すると、上述のように前露光装置７の光量制御の前後での感光体ドラム１の帯電電位の変動は１０Ｖ未満であることが好ましい。そのため、前露光量を切り換えるか否かを判断するための閾値を、感光体ドラム１の帯電電位の変化量で１０Ｖ未満に設定することが好ましい。
【０１４２】
又、感光体ドラム１の帯電電位の差分（Ｖ−Ｖｉｎｉｔ）がマイナス側へ変化する場合は、使用初期の感光体ドラム１の帯電電位の絶対値より、現在の感光体ドラム１の帯電電位の絶対値の方が高い（マイナス方向に高い）場合である。本実施例の画像形成装置１００では、この場合の帯電電位の差分の絶対値が５Ｖ未満であれば帯電電位のバラツキであることが分かっている。しかし、この場合の帯電電位の差分の絶対値が５Ｖ以上である場合には、感光体ドラム１が何らかの理由で変更された可能性がある。
【０１４３】
そのため、本実施例では、感光体ドラム１の帯電電位の差分の絶対値｜Ｖ−Ｖｉｎｉｔ｜が５Ｖ未満であれば、前露光量の切り換えを実施せず、５Ｖ以上の場合に前露光量切り換えを実施する。
【０１４４】
一方、感光体ドラム１の帯電電位の差分（Ｖ−Ｖｉｎｉｔ）がプラス側に変化する場合は、使用初期の感光体ドラム１の帯電電位の絶対値より、現在の感光体ドラム１の帯電電位の絶対値の方が低い場合（プラス方向に高い）である。この場合に、前露光量を大幅に変化させてしまうと、前露光工程後の感光体ドラム１の残電位が大きくなり過ぎ、その後の帯電工程で感光体ドラム１を過剰に再帯電させることになる。その結果、次回の前露光装置７の光量制御時に、感光体ドラム１の帯電電位の差分（Ｖ−Ｖｉｎｉｔ）がマイナス側に５Ｖ以上変化し、感光体ドラム１の交換が実施されたものと誤検知してしまう恐れがある。従って、前露光量の切り換えは少量ずつ頻繁に行うのが望ましい。
【０１４５】
そこで、本実施例では、前回の前露光装置７の光量制御の実施後に５０枚の画像形成を行ったら、画像間又は後回転期間において前露光装置７の光量制御を実施する（図２５（ａ））。そして、感光体ドラム１の帯電電位の差分の絶対値が｜Ｖ−Ｖｉｎｉｔ｜＜５Ｖである場合（Ｓ４０６）、予め設定されていた前露光量（５０Ｌｕｘ・ｓｅｃ）から変えない旨の信号が、光量切換判断部４０４から光量切換制御部４０５に送信される（Ｓ４０７）。又、感光体ドラム１の帯電電位の差分の絶対値が｜Ｖ−Ｖｉｎｉｔ｜≧５Ｖであり、差分が（Ｖ−Ｖｉｎｉｔ）＞０（即ち、（Ｖ−Ｖｉｎｉｔ）≧５Ｖ）である場合（Ｓ４０６）、次のような処理になる。即ち、前露光量を現状の値より２Ｌｕｘ・ｓｅｃ下げる旨の信号が、光量切換判断部４０４から光量切換制御部４０５に送信される（Ｓ４０９）。一方、感光体ドラム１の帯電電位の差分の絶対値が｜Ｖ−Ｖｉｎｉｔ｜≧５Ｖであり、差分が（Ｖ−Ｖｉｎｉｔ）≦０（即ち、（Ｖ−Ｖｉｎｉｔ）≦−５Ｖ）である場合（Ｓ４０８）、次のような処理になる。即ち、前露光量を初期設定値（５０Ｌｕｘ・ｓｅｃ）に戻す旨の信号が、光量切換判断部４０４から光量切換制御部４０５に送信される（Ｓ４１０）。この場合は、使用初期の感光体ドラム１の帯電電位より現在の感光体ドラム１の帯電電位の方がマイナス側に５Ｖ以上高くなる場合であるので、感光体ドラム１の交換が実施されたと判断できるためである。
【０１４６】
光量切換制御部４０５では、光量切換判断部４０４から受け取った信号に応じて、ＬＥＤ７１に印加する電圧が決定される。光量調整装置７２は、光量切換制御部４０５によって決定された電圧をＬＥＤ７１に印加するように制御される。これにより、一連の前露光装置７の光量制御が終了される（Ｓ４１１）。ここで、光量切換制御部４０５は、予め設定されたＬＥＤ７１への印加電圧と前露光量との関係を示す情報から、ＬＥＤ７１に印加する電圧を決定することができる。
【０１４７】
図２５は、画像形成装置１００の耐久試験中に本実施例に従って前露光装置７の光量制御を実施した場合のタイミングチャートである。本実施例では、所定のタイミング（本実施例では５０枚の画像形成枚数毎）で非画像形成時（本実施例では画像間又は後回転期間）に前露光装置７の光量制御を実施する。そして、前露光装置７の光量制御を実施した際の感光体ドラム１の帯電電位の差分の絶対値｜Ｖ−Ｖｉｎｉｔ｜が５Ｖ未満である場合は（Ｔ４０１）、前露光量は５０Ｌｕｘ・ｓｅｃ（第１の光量）とする。又、感光体ドラム１の帯電電位の差分（Ｖ−Ｖｉｎｉｔ）が５Ｖ以上である場合は（Ｔ４０２）、前露光量を２Ｌｕｘ・ｓｅｃずつ順次低下させていく（第２の光量）。又、感光体ドラム１の帯電電位の差分（Ｖ−Ｖｉｎｉｔ）が−５Ｖ以下である場合は（Ｔ４０３）、前露光量は５０Ｌｕｘ．ｓｅｃに戻す。
【０１４８】
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、回転可能な感光体１と、感光体１を帯電させる帯電手段２と、帯電した感光体１を露光して静電像を形成する露光手段３と、を有する。又、画像形成装置１００は、感光体１に形成された静電像をトナーで現像する現像手段４と、感光体１にトナーで形成されたトナー像を被転写体たる中間転写体８に転写させる転写手段５と、を有する。又、画像形成装置１００は、上記転写の後且つ上記帯電の前に感光体１上を露光して感光体上の電荷の少なくとも一部を除去する前露光手段７を有する。更に、画像形成装置１００は、帯電手段２により帯電された感光体１の表面の電位を検知する電位検知手段Ｄと、前露光手段７の光量を制御する制御手段３１（より詳細には光量切換判断部、光量切換制御部などで構成される）を有する。そして、本実施例では、この制御手段３１は、次の場合に、前露光手段７の光量を第１の光量から、第１の光量より少ない第２の光量に切り換える。即ち、感光体１の使用初期に電位検知手段Ｄにより検知される電位の絶対値に対して、電位検知手段Ｄにより検知される電位の絶対値が所定量以上低下した場合である。
【０１４９】
本実施例に従う前露光装置７の光量制御を実施しながら耐久試験を行い、感光体ドラム１の帯電電位の推移を調べたところ、感光体ドラム１の帯電電位を常に−７００Ｖ近辺に制御することが可能であった。このように、本実施例に従って前露光装置７の光量制御を実施することによって、前露光の本来の目的であるゴーストの発生の抑制を達成しつつ、感光体ドラム１の使用量が増加した際のカブリの発生をも抑制できる。そのため、画像形成装置１００の長寿命化を達成することができる。更に、本実施例に従って前露光量を制御することによって、より確実に画像の濃度や色味に影響を及ぼさない範囲で、前露光量の切り換えを実施することが可能となる。
【０１５０】
５．効果
以上説明したように、本実施例によれば、感光体ドラム１の帯電電位の変化を直接検知した値に応じて、前露光装置７の光量（前露光量）を制御する。そして、使用量が増加して帯電電位の絶対値の低下した感光体ドラム１においては、前露光装置７による除電量を小さくし、あえて感光体ドラム１上に残電位を残す。これによって、使用初期の感光体ドラム１においても十分にゴーストを抑制し、使用末期の感光体ドラム１においても十分に所定の帯電電位に帯電させることが可能となる。従って、長期にわたって安定して高品位の画像を形成することができる。
【符号の説明】
【０１５１】
１      感光体ドラム
２      帯電ローラ
３      露光装置
４      現像装置
５      一次転写ローラ
６      クリーニング装置
７      前露光装置
２０    直流電流測定回路
Ｄ      電位センサ
Ｓ      画像形成部
【図１】
2013130597.tif 000003
【図２】
2013130597.tif 000004
【図３】
2013130597.tif 000005
【図４】
2013130597.tif 000006
【図５】
2013130597.tif 000007
【図６】
2013130597.tif 000008
【図７】
2013130597.tif 000009
【図８】
2013130597.tif 000010
【図９】
2013130597.tif 000011
【図１０】
2013130597.tif 000012
【図１１】
2013130597.tif 000013
【図１２】
2013130597.tif 000014
【図１３】
2013130597.tif 000015
【図１４】
2013130597.tif 000016
【図１５】
2013130597.tif 000017
【図１６】
2013130597.tif 000018
【図１７】
2013130597.tif 000019
【図１８】
2013130597.tif 000020
【図１９】
2013130597.tif 000021
【図２０】
2013130597.tif 000022
【図２１】
2013130597.tif 000023
【図２２】
2013130597.tif 000024
【図２３】
2013130597.tif 000025
【図２４】
2013130597.tif 000026
【図２５】
2013130597.tif 000027
【図２６】
2013130597.tif 000028
【図２７】
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【図２８】
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