JP2014123017A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像品質を保ちつつ、感光体への露光量を低減させる。
【解決手段】露光手段は画像形成領域の印字部を第１のレーザーパワーで露光し、画像形成領域の非印字部を第１のレーザーパワーよりも小さい第２のレーザーパワーで露光し、かつ、隣り合った２つの画像形成領域に挟まれた前記感光体の非画像形成領域を露光しないか、または第２のレーザーパワーよりも小さい第３のレーザーパワーで露光するものである。画像形成装置は、現像剤担持体が画像形成領域に対向する際には現像バイアスを第１の値とし、現像剤担持体が非画像形成領域に対向する際には現像バイアスを第２の値として、第２の値と帯電バイアスの値の差を第１の値と帯電バイアスの値の差よりも小さくする制御手段を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば複写機やプリンタ等の、電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置において、像担持体としての電子写真感光体（以下、感光体と記す）を所定の極性・電位に一様に帯電処理する帯電手段としては、低オゾン、低電力などの利点を有することから、接触帯電装置が実用化されている。接触帯電装置は、感光体に当接させた帯電部材に電圧を印加して感光体の帯電を行う方式の装置である。特に、帯電部材として帯電ローラ（導電性ローラ）を用いたローラ帯電方式の装置は、帯電安定性の点から好ましく、広く用いられている。

帯電ローラに対して帯電バイアスとしてＤＣ電圧（直流電圧）とＡＣ電圧（交流電圧、振動電圧）との重畳電圧を印加する帯電方式（ＡＣ帯電方式）と、ＤＣ電圧のみを印加する帯電方式（ＤＣ帯電方式）がある。近年では、安価、省スペースの観点からＤＣ帯電方式が用いられている。

しかし、ＤＣ帯電方式においては、転写後の感光体の電位ムラ（以下、転写メモリと称する）を均しにくく、転写メモリが画像として現れることがあった。

転写メモリは、感光体から記録媒体（記録材や二次転写体）へのトナー像の転写時において、感光体面のトナーがある部分とない部分での感光体への転写電流の流れこみ量が違うことで、転写後の感光体上の電位にムラが生じる。そして、その感光体上の電位にムラが引き続く画像形成サイクルにおける帯電工程で十分に均一にできないため、画像上にその電位ムラが現れる現象である。

このため、従来は、転写後の感光体表面の電位を一度均すために、メモリ除去手段による光除電（全面イレーサ露光）を行っている。しかし、メモリ除去手段を設けることは、装置の大型化、コストアップの原因となる。

そこで、メモリ除去手段を別途設けることなく転写メモリを抑制する方法として、帯電工程にて所定の電位に帯電された感光体に対して、露光手段によってトナー像を形成する印字部を露光する。これとともに、トナー像を形成しない非印字部にも弱い光量で露光するいわゆるバックグラウンド露光が知られている（特許文献１）。

特開２００８−８９９１号公報

しかしながら、感光体は露光により徐々に光疲労する。そのため、特許文献１のように常に感光体表面を露光する手段においては、感光体の光疲労による光感度低下を考慮する必要があった。近年は、製品の長寿命化や高画質化が進み、さらにはユーザーの多様化が進んでいる。これらに合わせて、感光体においても長期にわたって安定した性能が求められている。更なる長寿命化を達成するためには、感光体の光疲労を極力低減し、感度低下を抑制することが重要である。

よって、本発明の目的は、電子写真方式の画像形成装置において、画像品質を保ちつつ、感光体が受ける露光量を減らすことである。

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、
記録材に画像を形成する画像形成装置において、
感光体と、
帯電バイアスが印加されることにより、前記感光体を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された後の前記感光体を露光し、前記感光体に潜像を形成する露光手段と
現像剤を担持し、現像バイアスが印加されることで前記潜像を現像剤によって現像する現像剤担持体と、
を備え、前記感光体において、記録材に転写するための画像を形成するための領域を画像形成領域とし、前記画像形成領域において、前記現像剤担持体が現像剤を付着させる部分を印字部、前記現像剤担持体が現像剤を付着させない部分を非印字部としたとき、前記露光手段は前記画像形成領域の前記印字部を第１のレーザーパワーで露光し、前記画像形成領域の前記非印字部を前記第１のレーザーパワーよりも小さい第２のレーザーパワーで露光し、かつ、隣り合った２つの画像形成領域に挟まれた前記感光体の非画像形成領域を露光しないか、または前記第２のレーザーパワーよりも小さい第３のレーザーパワーで露光するものであって、
前記画像形成装置は、更に、前記現像剤担持体が前記画像形成領域に対向する際には前記現像バイアスを第１の値とし、前記現像剤担持体が前記非画像形成領域に対向する際には前記現像バイアスを第２の値として、前記第２の値と前記帯電バイアスの値の差を前記第１の値と前記帯電バイアスの値の差よりも小さくする制御手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、画像品質を保ちつつ、感光体が受ける露光量を減らすことが可能となる。

実施例１におけるカラー画像形成装置の概略断面図 画像形成装置の動作工程図 ドラム表面上の画像形成領域の印字部と非印字部、及び非画像形成領域を説明するための模式図 感光ドラムの感度グラフ 多色トナー転写メモリの説明図 帯電前と帯電後の感光ドラム電位の関係図 バックグランド露光を実施したときの感光ドラム電位の推移図 現像バイアスが一定の場合の感光ドラム電位の推移図 バックコントラストに対するカブリの関係図 現像バイアス制御を実施したときの感光ドラム電位の推移図 実施例２における、現像バイアス切り替え時に変動カーブを有した場合の、感光ドラム電位の推移図 実施例２における、現像バイアス切り替え時の変動カーブを考慮してバックグラウンド露光制御を行ったときの感光ドラム電位の推移図 実施例３における、現像バイアス切り替え時の変動カーブに応じてバックグラウンド露光制御を行ったときの感光ドラム電位の推移図 実施例４に記載の帯電バイアス制御を実施したときの感光ドラム電位の推移図

［実施例１］
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。

＜画像形成装置例の構成説明＞
図１は本実施例における画像形成装置１の構成模式図である。この画像形成装置１は、４つの作像ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを有する中間転写方式の電子写真カラーレーザービームプリンタである。即ち、プリンタ制御部１００にインターフェース２０１を介して接続されているプリンタコントローラ２００から入力された画像データ（電気的画像情報）に対応したカラー画像を記録媒体である記録材Ｐに電子写真方式を用いて形成して画像形成物を出力する。

プリンタ制御部１００は画像形成装置１の画像形成プロセスを制御する制御手段であり、外部ホスト手段であるプリンタコントローラ２００と各種の電気的情報信号の授受をする。また、各種のプロセス機器やセンサから入力する電気的情報信号の処理、各種のプロセス機器への指令信号の処理、所定のイニシャルシーケンス制御、所定の作像シーケンス制御を司る。プリンタコントローラ２００は、ホストコンピュータ、ネットワーク、イメージリーダ、ファクシミリ等である。

４つの作像ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれ電子写真画像形成部であり、画像形成装置１の内部に図１において左側から右側の横方向に（略水平方向）に一定の間隔を置いて順に並列配置された所謂タンデム型で構成されている。それらの各電子写真画像形成部はそれぞれその主要部が画像形成装置１の装置本体１Ａの所定の装着部に対して所定の要領にて取り外し可能に装着（着脱自在）されるプロセスカートリッジ１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）として構成されている。

各プロセスカートリッジ（以下、カートリッジと記す）１０はそれぞれ収容されている現像剤（トナー）の色が互いに異なるだけでほぼ同じ電子写真画像形成機構である。本実施例において、各カートリッジ１０は第一の像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）１１（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ）を有する。また、そのドラム１１に作用するプロセス手段としての、帯電手段１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ）、現像手段Ｄ（ＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫ）、クリーニング手段１４（１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ）を有する。

帯電手段１２はドラム１１の表面を所定電位で一様に帯電する手段である。本実施例においては接触帯電部材としての帯電ローラ（ローラ帯電装置）である。

現像手段Ｄはドラム１１に形成された静電潜像を現像剤で顕像化（現像）する手段である。本実施例においては一成分接触現像方式の反転現像装置である。この現像装置Ｄは現像剤として非磁性一成分トナー（負帯電特性：ネガトナー）を担持搬送する現像ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）を有する。現像ローラ１３は現像剤を担持する現像剤担持体であり、ドラム１１に対向する。本実施例においては、現像ローラ１３とドラム１１は接触する。

また、現像ローラ１３上のトナー層を均一化するための現像ブレード１５（１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ）を有する。また、現像剤を収容した現像容器１６（１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ）を有する。

カートリッジ１０Ｙの現像容器１６Ｙには現像剤としてイエロー（Ｙ）色のトナーが、カートリッジ１０Ｍの現像容器１６Ｍには現像剤としてマゼンタ（Ｍ）色のトナーが収容されている。また、カートリッジ１０Ｃの現像容器１６Ｃには現像剤としてシアン（Ｃ）色のトナーが、カートリッジ１０Ｋの現像容器１６Ｋには現像剤としてブラック（Ｋ）色のトナーが収容されている。

クリーニング手段１４はトナー像転写後のドラム１１の表面を清掃するドラムクリーナであり、本実施例においてはクリーニング部材としてブレードを用いたブレードクリーナである。

各ドラム１１は装置本体１Ａ側の駆動手段（不図示）によって、矢印の反時計方向に本実施例においては１２０ｍｍ／ｓｅｃの表面移動速度（プロセス速度）で回転駆動される。ドラム１１は、基材である外径３０ｍｍのアルミシリンダーに電荷発生層と電荷輸送層を薄膜塗工されたものである。アルミシリンダーは接地されている。

帯電ローラ１２は、芯金と、芯金周りに同心一体に形成された導電性弾性体層とを有し、ドラム１１に対してほぼ並行に配列され、かつ導電性弾性体層の弾性に抗して所定の押圧力で当接している。芯金の両端部は回転可能に軸受け支持されている。帯電ローラ１２はドラム１１の回転に従動して回転する。本実施例においては、帯電ローラ１２の芯金に対して、装置本体１Ａ側の電源部（不図示）から帯電バイアス電圧として約−１０００Ｖ程度のＤＣ電圧が印加される（ＤＣ帯電方式）。

現像ローラ１３は、芯金と、芯金周りに同心一体に形成された導電性弾性体層とを有し、ドラム１１に対してほぼ並行に配置されており、装置本体１Ａ側の駆動手段（不図示）によって、矢印の時計方向に所定の表面移動速度で回転駆動される。現像ブレード１５は、ＳＵＳ製の金属薄板で構成されており、現像ローラ１３に所定の押圧力にて自由端を当接している。現像ローラ１３は、摩擦によって負極性に帯電されたトナーをドラム１１と対向する現像位置に担持搬送する。

現像装置Ｄは不図示の接離機構によって現像ローラ１３がドラム１１に対して当接／離間状態をとり得る構成となっている。画像形成工程時には現像装置Ｄは現像ローラ１３がドラム１１に当接した状態にされる。そして、現像ローラ１５の芯金に対して装置本体１Ａ側の電源部（不図示）から現像バイアス電圧として約−３００ＶのＤＣ電圧が印加される。

装置本体１Ａ内において、上記４つの作像ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの上側には、各カートリッジ１０のドラム１１を露光する露光手段としてのレーザ露光ユニット２０が設けられている。レーザ露光ユニット２０には、プリンタコントローラ２００からインターフェース２０１を介して制御部１００に入力して画像処理された画像情報の時系列電気デジタル画素信号が入力される。

レーザ露光ユニット２０は、入力する時系列電気デジタル画素信号に対応して変調したレーザ光を出力するレーザ出力部、回転多面鏡（ポリゴンミラー）、ｆθレンズ、反射鏡等を有している。レーザ光Ｌでドラム１１の帯電された表面を主走査露光（デジタル露光）する。この主走査露光と、ドラム１１の回転による副走査により、ドラム１１の表面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。そして、その静電潜像が現像装置Ｄにより現像される。

即ち、カートリッジ１０Ｙにおけるドラム１１Ｙの表面には所定の制御タイミングでフルカラー画像のＹ色成分像に対応するＹ色トナー像が形成される。カートリッジ１０Ｍにおけるドラム１１Ｍの表面には所定の制御タイミングでフルカラー画像のＭ色成分像に対応するＭ色トナー像が形成される。カートリッジ１０Ｃにおけるドラム１１Ｃの表面には所定の制御タイミングでフルカラー画像のＣ色成分像に対応するＣ色トナー像が形成される。そして、カートリッジ１０Ｋにおけるドラム１１Ｋの表面には所定の制御タイミングでフルカラー画像のＫ色成分像に対応するＫ色トナー像が形成される。

装置本体１Ａ内において、作像ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下側には中間転写ベルトユニット３０Ａが配設されている。このユニット３０Ａは、図１において装置本体１Ａ内の左側と右側に配設された二次転写対向ローラ３３および駆動ローラ３４と、これらのローラ間に懸回張設されている第二の像担持体である中間転写ベルト（二次転写体：以下、ベルトと記す）３０と、を有する。

ベルト３０は樹脂フィルムを無端状に形成したものである。樹脂フィルムは、電気抵抗値（体積抵抗率）が１０¹¹〜１０¹⁶（Ω・ｃｍ）程度の厚さ１００〜２００μｍの、ＰＶｄｆ（ポリフッ化ビニリデン）、ナイロン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）等である。ベルト３０は駆動ローラ３４がモーター（不図示）により矢印の時計方向に回転駆動されることにより所定のプロセス速度（ドラム１１の表面移動速度にほぼ対応した速度）で矢印の時計方向に循環駆動される。

ベルト３０の内側には各カートリッジ１０のドラム１１に対応する４つの一次転写ローラ３１（３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋ）が配設されている。一次転写ローラ３１は、軸上に導電性弾性層を設けたローラ状に構成され、それぞれ対応するドラム１１に対してほぼ平行に配置され、ベルト３０の上行側ベルト部分を介してドラム１１の下面に所定の押圧力で当接している。各作像ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおいてドラム１１とベルト３０との当接部が一次転写位置（一次転写ニップ部）Ｔ１である。

各一次転写ローラ３１の軸には、電源部（不図示）から正極性のＤＣ電圧（所定の一次転写バイアス電圧）が印加されることで一次転写電界が形成されるように構成される。

二次転写対向ローラ３３にはベルト３０を介して二次転写ローラ３２が対向して配置され、適度な圧力を加えた状態で保持されている。二次転写ローラ３２とベルト３０との当接部が二次転写位置（二次転写ニップ部）Ｔ２である。二次転写ローラ３２には、電源部（不図示）から正極性のＤＣ電圧（所定の二次転写バイアス電圧）が印加されることで二次転写電界が形成されるように構成される。また、二次転写対向ローラ３３のベルト掛け回し部において二次転写位置Ｔ２の次位（二次転写位置Ｔ２のベルト回転方向下流）にはベルトクリーナ７０が配置されている。

中間転写ベルトユニット３０Ａの下側には給紙ユニット５０Ａが配設されている。給紙ユニット５０Ａは、最終の記録媒体としての記録材（転写材）Ｐが収納されているカセット５０を有する。また、カセット５０から記録材Ｐを一枚ずつ送り出すピックアップローラ５１、ピックアップローラ５１から送り出された記録材Ｐを搬送する給紙ローラ対５２、二次転写位置Ｔ２への記録材Ｐの送り出しタイミングを制御するレジストローラ対５３等を有する。

装置本体１Ａ内の左側には給紙ユニット５０Ａのピックアップローラ５１から画像形成装置上面側の排紙トレイ（排紙部）９０に至る記録材Ｐの上行き搬送路８０が配設されている。この搬送路８０には記録材搬送方向の上流側から下流側に沿って、給紙ローラ対５２、レジストローラ対５３、二次転写ローラ３２、定着ユニット６０、排紙ローラ対８２が配設されている。また、搬送路８０には搬送される記録材Ｐのガイド板（不図示）や中継ぎ搬送ローラ対８１が配設されている。

定着ユニット６０は、定着ヒータによって加熱された定着ローラ６２と、所定の押圧力で定着ローラ６２に加圧されている加圧ローラ６１を有する。

制御部１００はプリント信号を受け取ると、各カートリッジ１０のドラム１１、ベルト３０などの回転駆動部の動作を開始し、画像形成動作を開始する。

ドラム１１の回転開始後、帯電ローラ１２に帯電バイアスが印加され、ドラム１１の表面が一様に帯電される。帯電されたドラム１１の表面が露光位置に到達後、レーザ露光ユニット２０内のレーザ素子が画像情報に応じて点灯し、ドラム表面がレーザ光Ｌにより主走査露光される。これによりドラム１１の表面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。

ドラム表面に形成された静電潜像は、ドラム１１と接触回転している現像ローラ１３上のトナーによって現像され顕像化される。顕像化されたトナー像は、一次転写位置Ｔ１において一次転写ローラ３１に印加された正極性の電圧との電位差によって中間転写ベルト３０上に転写される。

カラー画像形成時には、これらの工程を順次４つの作像ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋで行ない、ベルト３０上に複数色のトナー像を重畳して転写形成する。本実施例においては、作像ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおいて各ドラム１１に形成されたＹ色トナー像、Ｍ色トナー像、Ｃ色トナー像、Ｋ色トナー像がベルト３０上に所定に重畳されて未定着のカラートナー像が合成形成される。

ベルト３０上に形成されたトナー像は、二次転写位置Ｔ２にて、給紙ユニット５０Ａ側から所定のタイミングで搬送されてきた記録材Ｐに対して、正極性の電圧が印加された二次転写ローラ３２によって一括二次転写される。

記録材Ｐに転写されたトナー像は、定着ユニット６０にて、所定の温度に加熱された定着ローラ６２と所定の圧力で押圧している加圧ローラ６１の間（定着ニップ部）を通過することでトナーが融解して記録材Ｐに固着像として定着される。そして、その記録材Ｐが画像形成物として排紙トレイ９０へと排出搬送される。

また、上記工程と並行して、ドラム１１上とベルト３０上の転写残トナーをクリーニングする工程が行なわれる。すなわち、各作像ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおいて一次転写部Ｔ１で転写されずにドラム１１上に残ったトナーはドラムクリーナ１４でブレード部材によってかき落とされクリーナ容器に回収される。また、二次転写部Ｔ２で記録材Ｐに転写されずにベルト３０上に残ったトナーは、ベルトクリーナ７０でブレード部材によってかき落とされクリーナ容器に回収される。

図２Ａは制御部１００が実行する画像形成プロセス（印字プロセス）における画像形成装置１の動作工程図である。

（ａ）前多回転動作
前多回転動作は、画像形成装置１のメイン電源スイッチＳＷが投入されたときに実行する装置始動時動作工程（ウォーミング動作工程）である。メインモータＭを起動させてドラム１１を回転駆動させ、所定のプロセス機器について所定の始動動作を実行させる。

（ｂ）待機（スタンバイ）
待機は、所定の前多回転動作が終了したら、メインモータＭを停止させて、プリンタコントローラ２００から制御部１００へのプリント信号（画像信号：画像形成実行要求）の入力待ち状態時である。

（ｃ）前回転動作
前回転動作は、プリンタコントローラ２００から制御部１００へプリント信号が入力されたときに実行する画像形成前動作工程である。メインモータＭを駆動させてドラム１１を回転駆動させ、所定のプロセス機器について所定の画像形成前動作を実行させる。この前回転動作は前多回転動作中にプリント信号が入力したときには前多回転動作に引き続いて実行される。

（ｄ）画像形成動作
プリンタコントローラ２００から制御部１００へ入力した画像情報に対応する画像を記録材Ｐに形成する作像動作工程である。所定の前回転動作の終了に引き続いて実行される。また、連続画像形成モードの場合は１枚の記録材Ｐに対する画像形成動作が所定の設定画像形成枚数分繰り返して実行される。

（ｅ）紙間
連続画像形成モードにおいて、一の記録材に対する画像形成動作と次の記録材に対する画像形成動作との間隔状態時である。

（ｆ）後回転動作
設定された１枚または複数枚の記録材に対する画像形成動作の終了後に実行させる後動作工程である。画像形成動作の終了後もメインモータＭの駆動を所定の時間継続させ、所定のプロセス機器に所定の終了動作を実行させる。

（ｇ）待機
所定の後回転動作が終了したら、メインモータＭを停止させて、プリンタコントローラ２００から制御部１００への次のプリント信号の入力待ちをしている状態時である。次のプリント信号が入力すると、再び上記の前回転動作、画像形成動作、後回転動作の動作サイクルが実行される。

上記において、前多回転動作時、前回転動作時、連続画像形成動作時における紙間、後回転動作時がドラム１１に対する非画像形成時である。そして、その非画像形成時におけるドラム面領域が非画像形成領域となる。また、ドラム表面に対して記録材Ｐに対する画像を形成している状態時が画像形成時である。その画像形成時におけるドラム面領域が画像形成領域となる。

図２Ｂは画像形成装置１の上記の動作工程におけるドラム表面上の画像形成領域の印字部と非印字部、及び非画像形成領域を説明するための模式図であり、ドラム表面の回転方向（表面移動方向）Ｒにおける展開図である。

図２Ｂは、記録材を２枚連続して通紙して画像形成する場合を示している。

Ａ１とＡ２はそれぞれ１枚目と２枚目の記録材に対応する画像形成領域である。ｙとｘはその画像形成領域Ａ１とＡ２のそれぞれにおける印字部（露光部）と非印字部（非露光部）である。本実施例における画像形成装置１においては反転現像により露光部である印字部ｙにトナーが付着して画像形成される。

Ｂ１は前回転動作時に対応する非画像形成領域、Ｂ２は１枚目と２枚目の記録材の紙間に対応する非画像形成領域（隣り合った２つの画像形成領域Ａ１とＡ２に挟まれた非画像形成領域）、Ｂ３は後回転動作時に対応する非画像形成領域である。

＜画像形成領域の露光制御＞
本実施例の露光制御は、以下のような主に２つの課題に対して制御がなされている。

（１）ドラムゴースト
ドラム１１の感度は、露光を受けた部分と受けていない部分とで、次の帯電工程で帯電を受けたときの電位差からドラムゴースト画像が発生することがある。前の工程で露光を受けている部分は、電荷輸送層内に残留した電荷などの影響で、次の帯電工程で電位差が生じる。

そのため、図３のように、再度、露光工程で露光を受けると、前の工程で露光を受けている部分（前回印字部ｙ´）と露光を受けていない部分（前回非印字部ｘ´）の露光後の電位に差（図中ｚ部）が生じる。すなわち、一つ前の画像形成時に印字された前回印字部ｙ´と、一つ前の画像形成時に印字されなかった前回非印字部ｘ´の電位差が、次の画像形成時にもドラム１１に残ってしまう。この電位差が大きくなると最終的に形成した画像に濃度差（ドラムゴースト）が生じる。

この現象を抑制するために、露光工程において図２Ｂに示す非印字部ｘにもレーザ照射するバックグラウンド露光制御を行なっている。これによって、印字部ｙと非印字部ｘともに露光を受けた状態になっているため電位差が生じにくくなり、濃度差を抑制することが可能となる。

ドラムゴースト対策としては、印字部ｙの領域を、０．０１５（μＪ／ｃｍ＾２）程度以上の光量で露光をすることで効果がある。帯電後のドラム１１を０．０１５（μＪ／ｃｍ＾２）の光量で露光すると、ドラム１１の電位は、露光前に比べて２０Ｖ程度落ちることになる。本実施構成では、印字部ｙのドラム１１表面が受ける光量（レーザーパワーＬ１）は０．３２０（μＪ／ｃｍ＾２）としている。よって印字部以外の領域（画像形成領域の非印字部ｘと非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３）は、０．３２０（μＪ／ｃｍ＾２）よりも小さく、かつ０．０１５（μＪ／ｃｍ＾２）以上となる光量で露光する。

詳細は後述するが、本実施例では、画像形成領域Ａ１、Ａ２の非印字部ｘに対する露光光量は０．０５５（μＪ／ｃｍ＾２）に設定している。非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３に対する露光光量は０．０１５（μＪ／ｃｍ＾２）に設定している。

（２）転写メモリ
カラー画像をプリントする際、タンデム配置の４つの作像ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ間においてベルト３０の移動方向において上流ステーションでベルト３０上に形成されたトナー像の影響で、下流ステーションのドラム１１の電位が乱される。そして、これによる不良画像（転写メモリ）が発生することがある。この現象について、以下で詳細に説明する。

例えば、赤色をプリント出力する際にはＹ色とＭ色、青色をプリント出力するにはＭ色とＣ色、緑であればＹ色とＣ色、というように、複数の色トナーを重ねることで所望の色を出力する。これらの作像はブラックの作像ステーション１０Ｋよりも上流側にあるイエロー、マゼンタ、シアンの作像ステーション１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃで行われる
そのため、ブラックの作像ステーション１０Ｋでの作像時には、すでにベルト３０上にＹ色、Ｍ色、Ｃ色のトナー像が存在している。このように、ベルト３０上に他色のトナーが乗った状態のとき、特に複数色のトナーが大量に重なった状態（以下、多次色部と称する）では、転写ローラ３１からベルト３０を介してドラム１１に流れる転写電流が非常に少なくなる。そのため、ベルト３０上の多次色部とトナーが存在しない部分のドラム１１に流れる電流量の違いによって、一次転写部Ｔ１を通過後の感光ドラム表面電位に大きな差が生じる。

図４は、ブラックの作像ステーション１０Ｋのドラム１１の表面の電位を表している。図中ａ部はベルト３０上のトナーが存在していない部分に対応するドラム表面電位、ｂ部はベルト３０上の多次色部対応部分のドラム表面電位を表している。

図４の（ａ）は、一次転写部Ｔ１通過後の電位を表している。一次転写部Ｔ１通過前の電位に対してａ部の電位は約−１００Ｖ程度まで変化している。これに対し、ｂ部の電位は、一次転写部Ｔ１通過前の電位に対して若干変化しているものの大きな変化は無い。この状態で、帯電工程を行なうと、図４の（ｂ）に示すように、ａ部に対してｂ部の電位が約１０Ｖ程度高くなってしまう。

次に、露光工程で中間調濃度を形成するために全域を露光すると、図４の（ｃ）に示すように若干良化はするものの約６Ｖ程度の電位差が残ってしまう。このように電位差が有る状態で現像工程を行なうと、電位差に応じて現像ローラ１３からドラム１１へトナーの転移する量に差が生じる。最終的には、このトナー量の差が画像上の濃度差となって現れ、ｂ部の濃度がａ部に対して薄くなってしまう。原因は、転写後に形成された電位差により帯電後の電位が均一にならないためであることを本発明者らの検討で発見した。このような現象は、特に、ＤＣ帯電において生じやすい。

図５は、本発明者らの検討によって求められた帯電前のドラム１１表面の電位と帯電後の電位の関係を示した図である。実験は、温度２５度、相対湿度５０％の環境下にて、帯電電圧に−１０５０Ｖを印加した際のドラム１１の表面電位を測定した。

図５を見ると、帯電前の電位が帯電後の電位と近い状態だと電位が安定していないことが分かる。おおよそ、帯電前の電位が−４４０Ｖ程度以下では帯電後の電位が−４９８〜−５００Ｖ程度で比較的安定している。しかし、帯電前電位が−４４０Ｖを超えると、徐々に狙いの帯電後電位である−５００Ｖを上回る電位が乗り始める。つまり、狙いの帯電後電位と帯電前電位の差が約６０Ｖ以上あれば、帯電後の電位が安定し、それ以下になると徐々に帯電電位が高い値となる。この狙いの帯電後電位よりも電位が乗る現象を「過帯電」と称する。

上記したように、多色トナー転写メモリ（図４）は、トナーがある部分の帯電前の感光ドラム表面電位がほぼ帯電後電位と同じ電位を保ってしまうため、この過帯電現象が起こり帯電後電位に差が生じることが原因である。

本発明者らは、多色トナー転写メモリを抑制するための手段としても、前述したバックグラウンド露光制御が有効であることを発見した。次に、バックグラウンド露光制御によって、多色トナー転写メモリが抑制されるメカニズムについて説明する。図６は図４と同様にブラックの作像ステーション１０Ｋのドラム１１表面の電位を表している。

図６の（ａ）に示すように、帯電後は約−６００Ｖに帯電され、露光工程を通過する際に、ドラムゴースト抑制のために発光する非印字部の光量よりもやや強い光量でｂ部に対して露光を行う。これにより、一次転写部Ｔ１に到達する際には感光ドラム表面電位は約−５００Ｖまで落ちている。このときのドラム１１表面が受ける光量（レーザーパワー）は０．０５５（μＪ／ｃｍ＾２）である。

一次転写部Ｔ１を通過した後の電位は、図４の（ａ）とほぼ同じ電位となり、ａ部とｂ部では大きな電位差が生じている。図６の（ｂ）は帯電位置を通過後の電位を表している。帯電前にａ部とｂ部の電位差はあるものの、ｂ部においても狙っている帯電電位との電位差が十分あるため均一帯電が可能となり、帯電電位はほぼ均一になっている。

当然、図６の（ｃ）に示すように、露光工程において中間調濃度を形成するための露光を行なったあとも電位は均一であり、最終的な画像にも濃度差は現れない。

図５に示したように、狙いの帯電後電位と帯電前電位の差が約６０Ｖ以上があれば安定した帯電が可能となる。よって、本実施形態では、バックグラウンド露光によって、常に、帯電後の電位を約１００Ｖを落とすようにしている。そのため、必ず狙いの帯電電位と帯電前の電位が１００Ｖ以上になっているため、帯電後電位は狙いの帯電電位を保つことが可能である。

＜バックグランド露光の課題＞
しかしながら、多色トナー転写メモリ多色トナー転写メモリを抑制するために行なうバックグラウンド露光は、常時１００Ｖ程度電位を変化させるようにレーザを光らせる必要がある。そのため、ドラム１１は常にやや強めの光量でレーザ照射された状態になり、特に長寿命化を目指すときには、ドラム１１の電荷輸送層やその下にある電荷発生層が光疲労することがあった。光疲労したドラム１１では、感度が低下するため、必要な現像バイアスとドラム１１上の印字部電位との電位差（以下、現像コントラストと称する）が確保できず濃度が薄くなる現象が生じることがあった。

また、画像形成装置１の装置本体１Ａの長寿命化を行なうにあたり、バッククラウンド露光を行なうことで発光時間が長くなるためレーザ素子が劣化することで光量が低下してしまう現象が起こることがあった。このときも、十分な現像コントラストが確保できず、濃度低下を引き起こす。

さらに、バックグラウンド露光を行なうためには、一度、ドラム１１表面の電位を狙いの帯電電位よりもマイナス側に大きな値にする必要がある。そのため、帯電時に通常よりも多くの放電量が必要となり、ドラム１１表面が劣化し削れやすくなる。

＜バックグラウンド露光制御＞
本発明の特徴である、上記の長寿命化に対するバックグラウンド露光制御の課題に対応するためにドラム１１表面が受ける光量を極力低減する方法について説明する。

前述のように、転写メモリのために強い光量でのバックグランド露光をする必要があるのは画像形成領域Ａ１・Ａ２の非印字部ｘのみであり、それ以外の非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３まで実施する必要がない。ここで、非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３は図２Ｂで説明したドラム面領域を指す。即ち、
１）印字プロセスにおける記録材Ｐと記録材Ｐの間（いわゆる紙間）に相当するドラム面領域Ｂ２
２）印字プロセスを開始する前の準備動作（いわゆる前回転工程）の期間に相当するドラム面領域Ｂ１
３）印字プロセスを終了後の動作（いわゆる後回転工程）の期間に相当するドラム面領域Ｂ３
転写メモリが起きない非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３では、画像形成領域Ａ１・Ａ２の非印字部ｘよりも弱い光量でバックグランド露光を行なうことができるため、露光量を低減することができる。

具体的には、画像形成領域印字部ｙ、画像形成領域非印字部ｘ、非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３の３つの状況で光量を切り替えている。

本実施例では、画像形成領域の印字部ｙの光量（第１のレーザーパワーＬ１）は０．３２０（μＪ／ｃｍ＾２）に設定している。画像形成領域の非印字部ｘの光量（第２のレーザーパワーＬ２）は０．０５５（μＪ／ｃｍ＾２）に設定している。非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３の光量（第３のレーザーパワーＬ３）は０．０１５（μＪ／ｃｍ＾２）に設定している。即ち、第１と第２と第３のレーザーパワーはＬ１＞Ｌ２＞Ｌ３の関係である。

なお、印字部ｙを露光する第１のレーザーパワーＬ１よりも、非印字部ｘを露光する第２のレーザーパワーＬ２を小さくする方法として、一つには光の大きさ（明るさ）を変える方法がある。つまり印字部ｙを露光する光よりも、非印字部ｘを露光する光を小さく（暗く）すればよい。

別の方法としては、印字部ｙと非印字部ｘで光を当てる時間を変えてもよい。つまり印字部ｙを露光する際と非印字部ｘを露光する際とで光の明るさは一定としつつ、印字部ｙを露光する時間よりも非印字部ｘを露光する時間を短くすればよい。この場合であっても、印字部を露光する第１のレーザーパワーＬ１よりも非印字部ｙを露光する第２のレーザーパワーＬ２は小さくなる。また、非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３を露光する際には非印字部ｘを印字する際よりも、光を当てる時間をさらに短くするとよい。

＜バックグラウンド露光制御の課題＞
このような光量制御を行い、さらに現像バイアスが一定の場合のドラム１１の表面電位と現像バイアスの関係を図７に示す。図中ａ部は画像形成領域非印字部ｘのドラム１１と現像バイアスの関係、ｃ部は非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３のドラム１１と現像バイアスの関係を表している。

ａ部（画像形成領域非印字部）のバックグラウンド露光後の電位は、前述したように帯電後の電位から１００Ｖ落とした−５００Ｖになっている。また、ｃ部（非画像形成領域）のバックグラウンド露光後の電位は、ａ部（画像形成領域非印字部）よりも弱い光量にて露光しているので、前述したように２０Ｖ落とした−５８０Ｖになっている。

現像バイアスが−３５０Ｖで一定に印加した場合、ａ部（画像形成領域非印字部）のバックコントラストＶｂａｃｋ１は１５０Ｖとなる。ｃ部（非画像形成領域）のバックコントラストＶｂａｃｋ２は２３０Ｖとなるため、Ｖｂａｃｋ２はＶｂａｃｋ１に対して８０Ｖ大きくなってしまう。

図８に本発明者らの検討によって得られた、Ｖｂａｃｋとドラム１１上のカブリの関係を示す。これより、ｃ部（非画像形成領域）ではトナーの帯電不良等により、逆極性に帯電（正帯電）したトナーが現像してしまう反転カブリが増大することがわかった。これにより、トナーを想定より多く消費してしまうばかりか、クリーナ容器に回収されるトナーが多くなってしまい、クリーナ容器の大型化による、画像形成装置１の大型化やコストアップにつながる可能性がある。

＜現像バイアス制御＞
前述したように、画像形成領域非印字部ｘと非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３にてバックコントラストが異なることによるカブリに対応するために、次のような制御をしている。即ち、図９に示すように、非画像形成領域において現像バイアスを帯電後の感光ドラム１１上の電位に近づく方向、つまり帯電バイアスに近づく方向へ制御させている。

具体的には、現像バイアスは、ａ部（画像形成領域非印字部）では−３５０Ｖ（第１の値）を印加するのに対し、ｃ部（非画像形成領域）は−４３０Ｖ（第２の値）を印加するように制御させている。これにより、Ｖｂａｃｋ１が１５０Ｖに対し、Ｖｂａｃｋ２も１５０Ｖとなるため、反転カブリが増大するような問題が発生しない。この時における光量は、ａ部（画像形成領域非印字部）ではＬ２、ｃ部（非画像形成領域）ではＬ３のレーザーパワーで露光している。

つまり、図２Ｂにおいて現像ローラ１３（図１参照）がドラム１１の画像形成領域Ａ１と対向する際（画像を現像する際）には、現像ローラ１３には−３５０Ｖ（第１の値）の現像バイアスが印加される。次に、現像ローラ１３が画像形成領域Ａ１とＡ２の間に挟まれた非画像形成領域Ｂ２と対向する際には、現像バイアスが−４３０Ｖ（第２の値）に切り替えられる。そしてその次に、現像ローラ１３が画像形成領域Ａ２と対向する際には、現像バイアスが−３５０Ｖ（第１の値）に切り替えられる。

非画像形成領域Ｂ１（ｃ部）に対する露光量（Ｌ３）は、画像形成領域Ａ１、Ａ２の非印字部ｘ（ａ部）に対する露光量（Ｌ２）よりも小さくなる。そのため、ドラム１１を露光した後では、非画像形成領域Ｂ１（ｃ部）の電位は、画像形成領域Ａ１．Ａ２の非印字部ｘ（ａ部）よりマイナス側になる。

そこで、現像ローラ１３（図１参照）が、非画像形成領域Ｂ２（ｃ部）に対向する際には、現像ローラ１３の電位（現像バイアス）を非画像形成領域Ｂ２の電位に近づけるようにしている。つまり現像バイアスの値を帯電バイアスの値（−１０５０Ｖ）に近づけている。帯電バイアスの値（−１０５０Ｖ）によって非画像形成領域Ｂ２の電位が決定されるからである。

実際、現像バイアスの第１の値（−３５０Ｖ）と帯電バイアスの値（−１０５０Ｖ）の差は７００Ｖであり、現像バイアスの第２の値（−４３０Ｖ）と帯電バイアスの値（−１０５０Ｖ）の差は、６２０Ｖである。第１の値と帯電バイアスの値の差より、第２の値と帯電バイアスの値の差のほうが小さくなっていることがわかる。

これにより、ドラム１１を露光した後で、非画像形成領域Ｂ２の電位が画像形成領域Ａ１、Ａ２の非印字部ｘの電位と異なったとしても、現像ローラ１３の電位とドラム１１の電位の差を一定に保つことができる。その結果、現像ローラ１３に担持されていたトナーが、非画像形成領域Ｂ２（ｃ部）に付着してしまうのを抑えることができる。

なお現像ローラ１３が非画像形成領域Ｂ１、Ｂ３（図２Ｂ参照）と対向する際にも、現像バイアスを第２の値にすればよい。

このような制御を行なうことで、ドラムゴーストや転写メモリ、カブリ等の品質を保ちつつ、非画像形成領域の光量と感光ドラムが受ける露光量を減らすことが可能となる。それによって、長寿命化による課題である、感光ドラムの光疲労による感度低下や帯電電位減衰、レーザ素子の劣化、さらには、感光ドラム表面の削れ量増加に対して効果がある。

たとえば、図２Ｂののように、Ａ４サイズ用紙でベタ白連続２枚プリントを行なったとき、非画像形成領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、それぞれ、１枚目画像形成前（前回転）と、１枚目と２枚目の間（紙間）と、２枚目画像形成後（後回転）の３つが該当する。

従来のように画像形成領域Ａ１・Ａ２、非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３にかかわらずひとつの光量（画像形成領域と同じ光量）でバックグランド露光したときより、レーザ発光量は約３５％に抑えることが可能となる。

これにより、レーザ寿命を約６０〜７０％程度延命させる効果がある。また、ドラム受光量も同様に削減できるため、ドラム１１の感度低下に関しても抑制効果がある。

上記条件を繰り返し、合計５０００枚印字した。この際、従来のようにひとつの光量（画像形成領域と同じ光量）でバックグランド露光したときに３０Ｖ程度の感度低下が生じるのに対して、非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３に弱いバックグランド露光量に切り換えることで２０Ｖ程度に抑制できた。

帯電電位の減衰に対しても、ドラム１１の受光量が減ることで良化した。ドラム１１の削れ量に関しては、約１５％程度の良化傾向があることを確認した。

本発明のように、画像形成領域Ａ１・Ａ２の非印字部ｘと非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３でバックグランド露光量の光量を切り換え、強いバックグランド露光が必要でない非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３は弱い光量でバックグランド露光を行なう。これにより、ドラム１１の受光量を抑えるとともに、レーザ素子の発光量を抑えることが可能となる。これによって、画像の品質を向上させつつ、感光ドラムの長寿命化、レーザ素子の長寿命化が可能となり、長期わたって安定した画像形成を行なうことが可能となる。

本実施例では、非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３でもバックグランド露光を行なった。しかし、バックグランド露光を行なわない状態で、ドラムゴーストに対して大きな問題がないのであれば、非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３ではバックグランド露光を行なわなくてもよい（レーザーパワーＬ３＝０）。

非画像形成領域でＢ１〜Ｂ３バックグラウンド露光を行なわなければ、さらにドラム１１の光劣化の抑制とレーザ素子の寿命延命が可能となる。

ここで、本実施例の画像形成装置１ではドラム１１からトナー像を中間転写ベルト３０に一次転写する構成を用いたが、これに限るものではない。ベルト３０を記録材搬送ベルトにして或いは他の記録材搬送手段により記録材Ｐを搬送してドラム１１からトナー像を記録材Ｐに直接に転写する画像形成装置構成を用いてもよい。

また、本実施例の画像形成装置１では、複数の作像ステーションを一列に配置したタンデム構成を用いたがこれに限るものではない。ひとつの感光ドラムに対して、複数の現像手段を順次切り換えて現像動作を行なう１ドラム型の画像形成装置構成であってもよい。

上述した実施例１の画像形成装置１の構成をまとめると次のとおりである。この構成により、上述した効果を得ることができる。

感光体１１と、感光体１１の表面を所定の電位に帯電する帯電手段１２を有する。帯電手段１２により帯電された後の感光体１１に対する露光手段２０を有する。この露光手段２０は、第１のレーザーパワーＬ１で露光して画像形成領域Ａの印字部ｙの電位を形成し、第２のレーザーパワーＬ２で露光して画像形成領域Ａの非印字部ｘの電位を形成し、第３のレーザーパワーＬ３で露光して非画像形成領域Ｂの電位を形成する。印字部ｙに現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像手段１３と、現像手段１３に供給する現像バイアスを制御する制御手段１００を有する。

第１と第２と第３のレーザーパワーはＬ１＞Ｌ２＞Ｌ３の関係である。制御手段１００は、非画像形成時に現像手段１３に供給する現像バイアスを、画像形成時に現像手段１３に供給する現像バイアスに対して、前記帯電手段１２に供給する帯電バイアスに近づく方向に制御する。

［実施例２］
本実施例２における画像形成装置構成、画像形成プロセス、画像形成領域の露光制御は実施例１と同様である。本実施例２においては、現像バイアス制御によって現像バイアスを切り替える際に生じる、立ち上がり、立ち下り変化によって起こりうる課題に対して、バックグラウンド露光制御で対応することを特徴とする。

＜現像バイアス切り替え時に起こりうる課題＞
実施例１では、画像形成領域非印字部から非画像形成領域へ移行する際、バックグラウンド露光制御と、現像バイアス制御を同時に行う構成を述べた。

露光制御に関しては比較的即座に光量が切り替わるため、ドラム１１上の表面電位も即座に切り替えることができる。しかし、現像バイアスを切り替える際、高圧電源の特性により、立ち上がりと立ち下りが、露光制御の切り替えよりも緩やかに移行する場合があった。

このような状況がおこった場合において、実施例１のようにバックグラウンド露光と、現像バイアスが同時に切り替えた時の、ドラム１１の表面電位と現像バイアスの関係を図１０に示す。図中ａ部の画像形成領域非印字部からｃ部の非画像形成領域へ移行する際、現像バイアスが−３５０Ｖから−４３０Ｖへ切り替えるときに立ち上がり期間が生じる。そのため、この期間において、バックコントラストＶｂａｃｋ１やＶｂａｃｋ２よりも大きいＶｂａｃｋ３の期間が生じる可能性がある。

この期間においては前述したように反転カブリが生じるが、立ち上がりの一時的なものであるため、クリーナ容器に回収されるトナーは少なく、クリーナ容器の大型化による、画像形成装置１の大型化やコストアップにはつながらない。

一方、図中ｃ部の非画像形成領域からａ部の画像形成領域非印字部へ移行する際、現像バイアスが−４３０Ｖ（第２の値）から−３５０Ｖ（第１の値）へ切り替えるときに立ち下がり期間が生じる。すなわち、現像バイアスは第２の値から第１の値へ段階的に変化する。そのため、この期間において、バックコントラストＶｂａｃｋ１やＶｂａｃｋ２よりも小さいＶｂａｃｋ４の期間が生じる可能性がある。

この期間においては、図８で示すように、正規に帯電（負帯電）したトナーが現像してしまう地カブリが増大する。ドラム１１上に現像された地カブリトナーは、負帯電トナーが主であるので、ベルト３０へ転写され、その後二次転写ローラ３２を汚染し、汚染された二次転写ローラ３２によって、記録材Ｐの裏面を汚してしまう可能性があった。

＜バックグラウンド露光制御＞
前述したように現像バイアスの立ち下がり期間に生じる地カブリに対応するため、図１１に示すように、図中ｃ部の非画像形成領域からａ部の画像形成領域非印字部へ移行する間に、現像バイアスが十分に立ち下がることができる移行期間（図中ｄ部）を設ける。

図中ｄ部の移行期間におけるバックグラウンド露光は、ｃ部の非画像形成領域の光量と同等に設定している。この期間におけるバックコントラストＶｂａｃｋ４´はＶｂａｃｋ３と同様となり前述したように一時的な反転カブリのため大きな弊害にはならない。

このような制御を行なうことで次のような効果が得られる。すなわち、実施例１に対して、現像バイアスを切り替える際に、立ち上がりと立ち下りが生じるような場合においても、ドラムゴーストや転写メモリ、カブリ等の品質を保ちつつ、非画像形成領域の光量と感光ドラムが受ける露光量を減らすことが可能となる。

上述した実施例２の画像形成装置１の構成をまとめると次のとおりである。この構成により、上述した効果を得ることができる。制御手段１００は、非画像形成時から画像形成時へ移行する移行期間において、非画像形成時に供給する現像バイアスから画像形成時に供給する現像バイアスへの移行を終了させてから、次の制御をする。即ち、非画像形成時に露光する第３のレーザーパワーＬ３から画像形成時に露光する第１のレーザーパワーＬ１あるいは第２のレーザーパワーＬ２に移行を開始するように、現像手段１３と露光手段２０を制御する。

図２Ｂを参照して、さらに本実施例の構成を言い換えると次のとおりである。現像ローラ１３(図１参照)が、非画像形成領域Ｂ２（レーザーパワーＬ３で露光された領域。あるいは露光されていない領域）と対向している状態から、画像形成領域Ａ１（レーザーパワーＬ２、Ｌ１で露光された領域）と対向する状態に移行する場合を考える。このとき制御手段１００は、現像ローラ１３が非画像形成領域Ｂ２と対向しているうちに、現像バイアスを第２の値（−４３０Ｖ）から第１の値（−３５０Ｖ）に変化させている。

［実施例３］
本実施例３における画像形成装置構成、画像形成プロセス、画像形成領域の露光制御、は実施例１と同様である。また実施例２では、現像バイアス制御によって現像バイアスを切り替える際に生じる、立ち上がり、立ち下り変化が生じた場合、立ち上がり時は反転カブリ、立ち下がり時には地カブリが生じる可能性があることを述べた。

本実施例３では、予め現像バイアスの変動カーブが既知のものである場合の、バックグラウンド露光制御を示す。図１２に示すように、図中ｃ部の非画像形成領域における現像バイアスの立ち上がりと立ち下がりの変動カーブに応じて、バックグラウンド露光の光量を段階的に切り替えるように制御させている。このようにすることで、バックグラウンド露光光量を段階的に切り替えている時のバックコントラストは概ねＶｂａｃｋ２に制御される。

即ち、制御手段１００によって現像バイアスを切り替える際のバイアス変動カーブに応じて、露光手段２０のレーザーパワーを段階的に変動させて所定のレーザーパワーへ切り替える。

これによって、実施例２で示した、反転カブリや地カブリといった課題が生じることなく、ドラムゴーストや転写メモリ、カブリ等の品質を保ちつつ、非画像形成領域の光量と感光ドラムが受ける露光量を減らすことが可能となる。

なお図２Ｂを参照して、本実施例の構成をまとめると以下のようになる。現像ローラ１３（図１参照）が画像形成領域Ａ１と対向している状態から、非画像形成領域Ｂ２と対向する状態に移行する際、現像バイアスは第１の値から段階的に第２の値に変化する。このとき露光手段２０（図１参照）は、画像形成領域Ａ１の非印字部ｘを第２のレーザーパワーで露光している状態から、レーザーパワーを段階的に小さくして第３のレーザーパワーとする（あるいは露光をやめる）。

また現像ローラ１３が非画像形成領域Ｂ２と対向している状態から、画像形成領域Ａ２と対向する状態に移行する際を考える。このとき現像バイアスは第２の値から段階的に前記第１の値に変化するものである。この現像バイアスの変動カーブに対応するため、露光手段２０（図１参照）は、非画像形成領域Ｂ２を第３のレーザーパワーで露光している状態（あるいは露光していない状態）から、レーザーパワーを段階的に大きくする。これにより露光手段２０はレーザーパワーを第２のレーザーパワーとする。

［実施例４］
本実施例４における画像形成装置構成、画像形成プロセス、画像形成領域の露光制御、バックグラウンド露光制御は実施例１と同様である。本実施例は、現像バイアス制御の代わりに帯電バイアスを制御させる。

具体的に、図１３中ａ部の画像形成領域非印字部に印加する帯電バイアスに対して、ｃ部の非画像形成領域に印加する帯電バイアスは、現像バイアスへ近づく方向へ制御させている。つまり、帯電ローラ１２（図１）がドラム１１の非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３（図２Ｂ参照）を帯電する際には、帯電ローラ１２が感光ドラム１１の画像形成領域Ａ１、Ａ２を帯電する際よりも、帯電バイアス１２の値を低下させている（プラス側に変化させている）。

つまり図２Ｂにおいて帯電ローラ１２がドラム１１の画像形成領域Ａ１を帯電する際の帯電バイアスは−１０５０Ｖ（第１の値）となる。そして、非画像形成領域Ｂ２を帯電ローラ１２が帯電する際には、帯電バイアスは―９７０Ｖ（第２の値）となる。またその後、帯電ローラ１２が画像形成領域Ａ２を帯電する際は、帯電バイアスはー１０５０Ｖ（第１の値）にもどる。

また帯電ローラ１２が非画像形成領域Ｂ１やＢ２を帯電する際にも、帯電バイアスを−９７０Ｖ（第２の値）とする。

つまり、帯電ローラ１２が非画像形成領域Ｂ１〜Ｂ３を帯電する際には、帯電バイアスの値が現像バイアスの値（−３５０Ｖ）に近づく。言い換えると、帯電バイアスの第１の値と現像バイアスの値の差（７００Ｖ）よりも、帯電バイアスの第２の値と現像バイアスの値の差（６２０Ｖ）のほうが小さくなる。

この制御および、実施例１にて示したバックグラウンド露光制御を合わせることで、バックグラウンド露光後のドラム１１上電位は、ａ部の画像形成領域非印字部とｃ部の非画像形成領域と同等のバックコントラストとなる。よって非画像形成領域での反転カブリを抑制しながら、光量と感光ドラムが受ける露光量を減らすことが可能となる。

本実施例では、非画像形成領域でもバックグランド露光を行なった。しかし、バックグランド露光を行なわない状態で画像上大きな問題がないのであれば、非画像形成領域ではバックグランド露光を行なわなくてもよい（レーザーパワーＬ３＝０）。

非画像形成領域でバックグラウンド露光を行なわなければ、さらに感光ドラムの光劣化の抑制とレーザ素子の寿命延命が可能となる。

本実施例では、画像形成領域非印字部から非画像形成領域へ移行する際、バックグラウンド露光制御と、帯電バイアス制御を同時に行う構成を述べた。しかし、帯電バイアスの切り替え時において、立ち上がり、立ち下がり変動が生じる場合は、地カブリが起きない、図１３中ａ部のバックコントラストＶｂａｃｋ１よりも狭くならない構成であれば良い。実施例２のように移行期間を設けてからバックグラウンド露光制御を実施してもよい。また、実施例３のように予め変動カーブが既知のものである場合は、変動カーブに応じて段階的にバックグラウンド露光制御を切り替えるようにしてもよい。

上述した実施例４の画像形成装置１の構成をまとめると次のとおりである。この構成により、上述した効果を得ることができる。

感光体１１と、感光体１１の表面を所定の電位に帯電する帯電手段１２を有する。帯電手段１２により帯電された後の感光体１１に対する露光手段２０を有する。この露光手段２０は、第１のレーザーパワーＬ１で露光して画像形成領域Ａの印字部ｙの電位を形成し、第２のレーザーパワーＬ２で露光して画像形成領域Ａの非印字部ｘの電位を形成し、第３のレーザーパワーＬ３で露光して非画像形成領域Ｂの電位を形成する。印字部ｙに現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像手段１３と、帯電手段１２に供給する帯電バイアスを制御する制御手段１００を有する。

第１と第２と第３のレーザーパワーはＬ１＞Ｌ２＞Ｌ３の関係である。制御手段１００は、非画像形成時に帯電手段１２に供給する帯電バイアスは、画像形成時に帯電手段１２に供給する帯電バイアスに対して、現像手段１３に供給する現像バイアスに近づく方向に制御する。

また実施例２、３で説明した現像バイアス制御の構成を、本実施例の帯電バイアス制御に適用することも可能である。実施例２の現像バイアス制御の考えを本実施例の帯電バイアス制御に適用すると以下のようになる。

制御手段１００は、非画像形成時から画像形成時へ移行する移行期間において、非画像形成時に供給する帯電バイアスから画像形成時に帯電手段１２に供給する帯電バイアスへの移行を終了させてから、次の制御をする。即ち、非画像形成時に露光する第３のレーザーパワーＬ３から画像形成時に露光する第１のレーザーパワーＬ１あるいは第２のレーザーパワーＬ２に移行を開始するように、帯電手段１２と露光手段２０を制御する。

この帯電バイアス制御をさらに図２Ｂも用いてさらにまとめると以下の通りである。帯電ローラ１２が非画像形成領域Ｂ２を帯電している状態から、画像形成領域Ａ２を帯電する状態に移行する際を考える。このとき制御手段１００は、帯電ローラ１２が非画像形成領域Ｂ２を帯電しているうちに、前記帯電バイアスを第２の値（−９７０Ｖ）から第１の値（−１０５０Ｖ）に変化させる。

また実施例３の制御を、本実施例に適用すると以下のようになる。つまり制御手段１００によって帯電バイアスを切り替える際のバイアス変動カーブによって帯電された感光体１１の表面電位に応じて、露光手段２０のレーザーパワーを段階的に変動させて所定のレーザーパワーへ切り替える。

この制御を図２Ｂを参照してさらにまとめると以下のとおりである。帯電ローラ１２（図１参照）が画像形成領域Ａ１を帯電している状態から、非画像形成領域Ｂ２を帯電する状態に移行する際、帯電バイアスは第１の値から段階的に第２の値に変化する。この帯電バイアスの変動カーブに対応するため、露光手段２０（図１参照）は、画像形成領域Ａ１の非印字部ｘを第２のレーザーパワーで露光している状態から、レーザーパワーを段階的に小さくする。そしてレーザーパワーを前記第３のレーザーパワーとするか、あるいは露光をやめる。

また帯電ローラ１２が非画像形成領域Ｂ２を帯電している状態から、画像形成領域Ａ２を帯電する状態に移行する際、帯電バイアスは第２の値から段階的に第１の値に変化する。露光手段２０(図１参照)は、この帯電バイアスの変動カーブに対応するため、非画像形成領域を前記第３のレーザーパワーで露光している状態（もしくは露光していない状態）から、レーザーパワーを段階的に大きくするとよい。これによりレーザーパワーを段階的に第２のレーザーパワーとする。

１・・画像形成装置、１１・・感光ドラム（感光体）、１２・・帯電ローラ（帯電手段）、１３‥‥現像ローラ（現像手段）、２０・・レーザ露光ユニット（露光手段）、１００・・プリンタ制御部（制御手段）、Ａ（Ａ１、Ａ２）・・画像形成領域、ｘ・・非印字部（非露光部）、ｘ・・印字部（露光部）、Ｂ（Ｂ１〜Ｂ３）・・非画像形成領域

Claims (8)

1. 記録材に画像を形成する画像形成装置において、
   感光体と、
   帯電バイアスが印加されることにより、前記感光体を帯電する帯電手段と、
   前記帯電手段により帯電された後の前記感光体を露光し、前記感光体に潜像を形成する露光手段と
   現像剤を担持し、現像バイアスが印加されることで前記潜像を現像剤によって現像する現像剤担持体と、
   を備え、前記感光体において、記録材に転写するための画像を形成するための領域を画像形成領域とし、前記画像形成領域において、前記現像剤担持体が現像剤を付着させる部分を印字部、前記現像剤担持体が現像剤を付着させない部分を非印字部としたとき、前記露光手段は前記画像形成領域の前記印字部を第１のレーザーパワーで露光し、前記画像形成領域の前記非印字部を前記第１のレーザーパワーよりも小さい第２のレーザーパワーで露光し、かつ、隣り合った２つの画像形成領域に挟まれた前記感光体の非画像形成領域を露光しないか、または前記第２のレーザーパワーよりも小さい第３のレーザーパワーで露光するものであって、
   前記画像形成装置は、更に、前記現像剤担持体が前記画像形成領域に対向する際には前記現像バイアスを第１の値とし、前記現像剤担持体が前記非画像形成領域に対向する際には前記現像バイアスを第２の値として、前記第２の値と前記帯電バイアスの値の差を前記第１の値と前記帯電バイアスの値の差よりも小さくする制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像剤担持体が前記非画像形成領域と対向している状態から、前記画像形成領域と対向する状態に移行する際、前記制御手段は、前記現像剤担持体が前記非画像形成領域と対向しているうちに、前記現像バイアスを前記第２の値から前記第１の値に変化させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像剤担持体が前記非画像形成領域と対向している状態から、前記画像形成領域と対向する状態に移行する際、前記現像バイアスは前記第２の値から段階的に前記第１の値に変化するものであって、前記露光手段は、前記非画像形成領域を露光していないか、前記第３のレーザーパワーで露光している状態から、レーザーパワーを段階的に大きくして、前記第２のレーザーパワーとすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像剤担持体が前記画像形成領域と対向している状態から、前記非画像形成領域と対向する状態に移行する際、前記現像バイアスは前記第１の値から段階的に前記第２の値に変化するものであって、前記露光手段は、前記画像形成領域の前記非印字部を前記第２のレーザーパワーで露光している状態から、レーザーパワーを段階的に小さくして前記第３のレーザーパワーとするか、レーザーパワーを段階的に小さくして露光をやめることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 記録材に画像を形成する画像形成装置において、
   感光体と、
   帯電バイアスが印加されることにより、前記感光体を帯電する帯電手段と、
   前記帯電手段により帯電された後の前記感光体を露光し、前記感光体に潜像を形成する露光手段と
   現像剤を担持し、現像バイアスが印加されることで前記潜像を現像剤によって現像する現像剤担持体と、
   を備え、前記感光体において、記録材に転写するための画像を形成するための領域を画像形成領域とし、前記画像形成領域において、前記現像剤担持体が現像剤を付着させる部分を印字部、前記現像剤担持体が現像剤を付着させない部分を非印字部としたとき、前記露光手段は前記画像形成領域の前記印字部を第１のレーザーパワーで露光し、前記画像形成領域の前記非印字部を前記第１のレーザーパワーよりも小さい第２のレーザーパワーで露光し、かつ、隣り合った２つの画像形成領域に挟まれた前記感光体の非画像形成領域を露光しないか、または前記第２のレーザーパワーよりも小さい第３のレーザーパワーで露光するものであって、
   前記画像形成装置は、更に、前記帯電手段が前記画像形成領域を帯電する際には前記帯電バイアスを第１の値とし、前記帯電手段が前記非画像形成領域を帯電する際には前記帯電バイアスを第２の値として、前記第２の値と前記現像バイアスの値の差を前記第１の値と前記現像バイアスの値の差よりも小さくする制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
6. 前記帯電手段が前記非画像形成領域を帯電している状態から、前記画像形成領域を帯電する状態に移行する際、前記制御手段は、前記帯電手段が前記非画像形成領域を帯電しているうちに、前記帯電バイアスを前記第２の値から前記第１の値に変化させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記帯電手段が前記非画像形成領域を帯電している状態から、前記画像形成領域を帯電する状態に移行する際、前記帯電バイアスは前記第２の値から段階的に前記第１の値に変化するものであって、前記露光手段は、前記非画像形成領域を露光していないか、前記第３のレーザーパワーで露光している状態から、レーザーパワーを段階的に大きくして、前記第２のレーザーパワーとすることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
8. 前記帯電手段が前記画像形成領域を帯電している状態から、前記非画像形成領域を帯電する状態に移行する際、前記帯電バイアスは前記第１の値から段階的に前記第２の値に変化するものであって、前記露光手段は、前記画像形成領域の前記非印字部を前記第２のレーザーパワーで露光している状態から、レーザーパワーを段階的に小さくして前記第３のレーザーパワーとするか、レーザーパワーを段階的に小さくして露光をやめることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。