JP5875237B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザープリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を利用した画像形成装置に関する。

従来から、電子写真記録方式を用いる複写機やレーザープリンタなどの画像形成装置が知られている。そして、このような画像形成装置においては、コスト削減や、装置の小型化などが求められている。このような中、例えば、特許文献１には、装置の小型化を目的とし、現像手段と帯電手段とに１つの共通高圧電源から電圧を印加するモノクロプリンタが提案されている。

特開平１１−１０２１４５号公報

一方、近年においては、カラー画像形成装置が普及し、広くユーザに利用されている。このカラー画像形成装置では、感光ドラムを含む画像形成ステーションが複数色に対応して複数配置されており、構造も複雑化され、また、それに伴い装置が大型化してしまう。このようなことから、カラー画像形成装置においては装置の小型化が特に重要となってくる。

一方、高圧電源の共通化に関連して、例えば、複数の帯電手段の電源を一の共通電源とした場合、次のような問題がある。カラー画像形成装置では各色の感光ドラムを夫々独立に設けた所謂タンデム方式のカラー画像形成装置が知られている。このタンデム方式のカラー画像形成装置においては様々な要因により各感光ドラムの感光特性（ＥＶ特性）が変化し得る。そしてこのときに色間で帯電手段における電源を共通化し、各感光ドラムにおける帯電電圧の独立した電源制御を行えない回路構成とすると、各感光ドラム毎に帯電電位を適切に設定できなくなる。このような場合、例えば、現像電位の制御が不十分だと、帯電電位と現像電位との関係が良好ではなくなり、非画像部にトナーが転移するかぶり等が発生し易くなる。

また上で例示した不具合に関し、高圧電源が上述のように共通化されていなくとも、個々の高圧電源の電源制御能力（電圧変換能力）が不十分であったり、或いは独立した電源制御を行わないようにすれば同様の問題が想定される。

そこで、本発明は、上記課題及びその他の課題のうち、少なくとも１つを解決することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、各々が感光体を含む複数のカートリッジを着脱可能で、帯電された複数の前記感光体のそれぞれに光を照射して潜像を形成する複数の光照射手段を備え、記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、複数の前記感光体をそれぞれ帯電する複数の帯電手段にそれぞれ帯電電圧を供給する第１の電源と、複数の前記感光体にそれぞれトナーを付着させる複数の現像手段にそれぞれ現像電圧を供給する第２の電源と、前記複数の感光体からトナーを転写させる複数の転写手段に転写電圧を供給する転写電源と、前記複数の感光体のそれぞれの積算回転数の情報を取得する取得手段と、前記複数の光照射手段のそれぞれに、対応する前記感光体のトナーを付着させてトナー像部とする箇所を第１の露光量で露光させ、対応する前記感光体のトナーを付着させない背景部となる箇所を前記第１の露光量よりも小さい第２の露光量で露光させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記複数の光照射手段の前記第２の露光量を、前記取得手段により取得された対応する前記感光体の前記情報に基づいて設定し、画像形成動作前に前記転写電源を制御する転写電圧制御を実行する際に、前記複数の光照射手段それぞれを、設定した前記第２の露光量で対応する前記感光体を露光させることを特徴とする。

本発明によれば、装置内の感光ドラムの感光特性（ＥＶカーブ特性）のばらつき或いは変動にかかわらず、適切に各感光ドラムの帯電電位を制御できる。これにより、感光ドラムの帯電電位に起因した不都合又は不具合を改善できる。

カラー画像形成装置断面の概略を示す図である 感光ドラムの断面を示す図である 感光ドラムの感度特性（ＥＶカーブ）の一例を示す図である 画像形成システムのブロック図である 帯電手段及び現像手段に係る高圧電源回路を示す図である 微少露光機能を備えた露光手段を示す図である 微少露光パラメータ及び通常露光パラメータの設定処理、及び画像形成処理、及び感光ドラム使用状況の更新処理を示すフローチャートである 感光ドラム膜厚、帯電電位、現像電位及び露光電位の関係を説明する為の図である 感光ドラム使用状況と微少露光パラメータとを対応付たテーブル、及び感光ドラム使用状況と通常露光パラメータとを対応付けたテーブルの一例を示す図である かぶり量と画像均一性に係る効果を説明する為の図である 別の帯電手段及び現像手段に係る高圧電源回路を示す図である 別の感光ドラム使用状況と微少露光パラメータとを対応付たテーブル、及び感光ドラム使用状況と通常露光パラメータとを対応付けたテーブルの一例を示す図である

以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

まず図１乃至図５を用いカラー画像形成装置（以下画像形成装置と略して称する）の構成に係る説明を行い、その次に図６〜図９を用い微少露光に係る制御動作について説明する。そして最後に図１０を用いてかぶり量や画像均一性に係る効果について説明をする。

（画像形成装置断面の概略図）
図１は画像形成装置断面の概略を示す図である。図１を用いて本実施例の画像形成装置の構成及び動作を説明する。まず、画像形成装置は、第１〜第４（ａ〜ｄ）の画像形成ステーションより構成され、第１はイエロー（以下、Ｙと称する）、第２はマゼンタ（以下、Ｍと称する）、第３はシアン（以下、Ｃと称する）、第４はブラック（以下、Ｂｋと称する）である。各ステーションａ〜ｄは感光ドラムの寿命に係る情報として感光ドラム１１ａの積算回転数を記憶する記憶部材（メモリタグ）を備えている。また、各ステーションは画像形成装置本体に対して交換可能になっている。また各ステーションには少なくとも感光ドラムが含まれていれば良く、どの部材までを画像形成ステーションに含め交換可能とするかについては特に限定されるものでない。

以下においては各ステーションの代表として第１の画像形成ステーション（Ｙ）ａの動作を例に説明を行う。画像形成ステーションは、感光体として感光ドラム１ａを備え、この感光ドラム１ａは矢印の方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光ドラム１ａはこの回転過程で、帯電ローラ２ａにより所定の極性の帯電電位に一様に帯電される。次いで外部から供給される画像データ（画像信号）に基づく露光手段３ａのレーザー光６ａの走査によって、画像部に相当する感光ドラム１ａ表面を露光して電荷を除電し、感光ドラム１ａ表面に露光電位Ｖｌを形成する。次いで、画像部である露光電位Ｖｌ部には、第１の現像手段（イエロー現像器）４ａに印加される現像電圧Ｖｄｃと露光電位Ｖｌとの電位差によりトナーが現像され、可視化される。尚、本実施例の画像形成装置は、露光手段３ａによりイメージ露光を行い、露光部にトナー現像する反転現像方式の画像形成装置である。

中間転写ベルト１０は、張架部材１１、１２、１３により張架され、感光ドラム１ａと当接している。この中間転写ベルト１０は、当接位置において、感光ドラム１ａと同方向且つ略同一の周速度で回転駆動する。感光ドラム１ａ上に形成されたイエロートナー像は、感光ドラム１ａと中間転写ベルト１０との当接部（以下、１次転写ニップと称す）を通過する過程で、１次転写電源１５ａより１次転写ローラ１４ａに印加した１次転写電圧によって、中間転写ベルト１０の上に転写される（１次転写）。感光ドラム１ａ表面に残留した１次転写残トナーは、クリーニング手段５ａにより清掃、除去された後、上に説明した帯電以下の画像形成プロセスが繰り返し行われる。

以下、同様にして第２色のマゼンタトナー像（Ｍ）、第３色のシアントナー像（Ｃ）、第４色のブラックトナー像（Ｂｋ）が形成され、中間転写ベルト１０上に順次重ねて転写されて、合成カラー画像が得られる。

中間転写ベルト１０上の４色のトナー像は、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ２０との当接部（以下、２次転写ニップと称す）を通過する過程で、２次転写電源２１が２次転写ローラ２０に印加した２次転写電圧によって、給紙手段５０により給紙された記録材Ｐの表面に一括転写される。その後、４色のトナー像を担持した記録材Ｐは定着器３０に導入され、そこで加熱および加圧されることで４色のトナーが溶融混色して記録材Ｐに固定される。以上の動作により、フルカラーのトナー画像が記録媒体上に形成される。また、中間転写ベルト１０の表面に残留した２次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング手段１６により清掃・除去される。

尚、図１においては、中間転写ベルト１０を有する画像形成装置を例に説明を行ったが、それには限定されない。例えば、記録材搬送ベルト（記録材担持体上）を備え、感光ドラムに現像されたトナー像を記録材搬送ベルトにより搬送される記録材に直接転写する方式を採用した画像形成装置で実施することも可能である。以下では、中間転写ベルト１０を有する画像形成装置を例に説明を行っていく。

（感光ドラム断面）
図２に感光ドラム１ａの断面の一例を示す。感光ドラム１ａは、導電性支持基体２２ａ上に電荷発生層２３ａ、電荷輸送層２４ａを積層している。導電性支持基体２２ａは例えば外径３０ｍｍ、厚み１ｍｍのアルミシリンダーである。電荷発生層２３ａは、例えば厚み０．２μｍのフタロシアニン系顔料である。電荷輸送層２４ａは、例えば厚みが２０μｍであり、結着樹脂としてポリカーボネイトを使用し、電荷輸送物質としてアミン化合物を配合したものである。勿論、図２は感光ドラム１ａの一例であり、寸法及び材質等は、ここに説明するものに限定されない。

（感光ドラムの感度特性）
図３は感光ドラムの感光特性を示すＥＶカーブの一例であり、表面をＶに帯電させた帯電後の感光ドラムに対して、感光ドラム表面上で露光量がＥ（μＪ／ｃｍ２）となる様に、レーザー光で露光した場合の電位減衰を示している。このＥＶカーブでは、露光量Ｅを増やすことで、より大きな電位減衰が得られることを示している。また、高電位部では強電界の環境であり、露光により発生した電荷キャリア（電子―正孔対）の再結合が発生しにくいため小さな露光量でも大きな電位減衰を示す。他方、低電位部では発生キャリアが再結合しやすいため大きな露光量の露光に対しても電位減衰が小さいという現象が見られる。また、同図においては、感光ドラムを使用し始めた初期の段階のＥＶカーブと、感光ドラムを使用し続け寿命に到達しつつあるときのＥＶカーブルと、が夫々示されている。図３中、破線のカーブが、感光ドラムが寿命に到達しつつあるときのＥＶカーブである。尚、図３に示される感光ドラムの感度特性は一例であり、様々なＥＶカーブをもった感光ドラムの適用が本実施例において想定される。

（画像形成システム図）
図４は、外部機器１０１、ビデオコントローラ１０３、プリンタエンジン１０５を含む画像形成システムのブロック図である。プリンタエンジン１０５には、エンジン制御部１０４、エンジン機構部１０６が含まれる。以下、夫々について説明を行う。

＜ビデオコントローラ１０３＞
まず、ビデオコントローラ１０３の説明を行なう。ＣＰＵ４は、ビデオコントローラ全体の制御を司る。不揮発性記憶手段５は、ＣＰＵ４が実行する各種制御コードを格納する。不揮発性記憶手段５は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ハードディスク等に相当する。ＲＡＭ６は、ＣＰＵ４の主メモリ、ワークエリア等として機能し、一時記憶用の記憶手段である。ホストインターフェイス部７は、ホストコンピュータ等の外部機器１０１との印刷データ、制御データの入出力部である。ホストインターフェイス部７により受信した印字データはＲＡＭ６に格納される。ＤＭＡ制御部９は、ＣＰＵ４からの指示によりＲＡＭ６内の画像データを、エンジンインターフェイス部１１に転送する。パネルインターフェイス部１０は、操作者からの各種設定、指示をプリンタ本体に設けられたパネル部から受け取る。プリンタエンジン１０５との信号の入出力部であるエンジンインターフェイス部１１であり、不図示の出力バッファレジスタからデータ信号送出を行うと共にプリンタエンジン１０５との通信制御を行なう。システムバス１２は、アドレスバス及びデータバスを持つ。上述の各構成要素は、システムバス１２に接続され、互いにアクセス可能となっている。

＜プリンタエンジン１０５＞
次にプリンタエンジン１０５の説明を行なう。プリンタエンジン１０５は大きく分けて、エンジン制御部１０４とエンジン機構部１０６から構成される。エンジン機構部１０６はエンジン制御部１０４からの各種指示により動作する部分であり、先の図１で説明した画像形成に係る機構の総称である。

レーザ／スキャナ系３１は、露光手段として機能し、レーザ発光素子、レーザドライバ回路、スキャナモータ、回転多面鏡、スキャナドライバ等を含む。ビデオコントローラ１０３から送られてくる画像データに従い感光ドラムをレーザ光にて露光走査することにより感光ドラム上に潜像を形成する部位である。

作像系３２は、本機の中枢をなす部分であり、感光ドラム上に形成された潜像に基づくトナー画像を記録媒体上に形成させる部位である。画像形成ステーションを構成するプロセスカートリッジ、中間転写ベルト、定着器等のプロセス要素、および、作像を行なう上での各種バイアス（高電圧）を生成する高圧電源回路等で構成される。

プロセスカートリッジ３２−１には、少なくとも感光ドラムが含まれ、図中では、除電器、帯電ローラ、現像ローラ等が更に含まれており、このプロセスカートリッジ３２−１は画像形成ステーションの少なくとも一部を構成する。また、プロセスカートリッジ３２−１には、不揮発性のメモリタグ３２−２が備えられており、エンジン制御部１０４内のＣＰＵ２１或いはＡＳＩＣ２２が該メモリタグへの各種情報の保存（記憶）、或いは読み込みを実行する。

給紙・搬送系は、記録媒体の給紙、搬送を司る部分であり、各種搬送系モータ、給排紙トレイ、各種搬送ローラ等で構成される。センサー系は、レーザ／スキャナ系、作像系、給紙・搬送系を、後述するＣＰＵ２１やＡＳＩＣ２２が制御する上で、必要な情報を収集する為のセンサ群である。このセンサー群には、定着器の温度センサ、トナー残量検知センサ、画像の濃度を検知する濃度センサ、用紙サイズセンサ、紙先端検知センサ、紙搬送検知センサなど、少なくとも既に周知の各種センサーが含まれる。これら各種センサーで検知された情報はＣＵＰ２１により取得され、作像系の各種動作、プリントシーケンス制御に反映される。尚、図中のセンサ系について、レーザ／スキャナ系、作像系、給紙・搬送系と分けて記載したが、何れかの機構に含めるように考えても良い。

次にエンジン制御部１０４の説明を行なう。ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３を主メモリ、ワークエリアとして利用し、不揮発性記憶部２４に格納される各種制御プログラムに従い、上に説明したエンジン機構部１０４を制御する。より具体的に、ＣＰＵ２１は、ビデオコントローラ１０３からエンジンＩ／Ｆ１１、エンジンＩ／Ｆ２５を介して入力されたプリント制御コマンドおよび画像データに基づき、レーザ／スキャナ系を駆動する。また、ＣＰＵ２１は、作像系３２、給紙・搬送系３３を制御することで、各種プリントシーケンスを制御する。また、ＣＰＵ２１はセンサー系を駆動することで、作像系、給紙・搬送系を制御する上で、必要な情報を取得する。一方、ＡＳＩＣ２２は、ＣＰＵ２１の指示のもと、上に述べた、各種プリントシーケンスを実行する上での各モータの制御、現像バイアス等の高圧電源制御を行なう。

なお、ＣＰＵ２１の機能の一部或いは全てをＡＳＩＣ２２に行わせても良く、また、逆にＡＳＩＣ２２の機能の一部或いは全てをＣＰＵ２１に代わりに行なわせても良い。また、ＣＰＵ２１やＡＳＩＣ２２の機能の一部を別途の専用ハードウェアを設け、その専用ハードウェアに行なわせるようにしても良い。

（帯電・現像高圧電源５２について）
次に、図５を用いて帯電・現像高圧電源５２について説明する。図５（ａ）、（ｂ）は帯電・現像高圧電源の一例である。図５（ａ）の例では、複数色の夫々に対応した帯電ローラ２ａ〜２ｄ、及び複数色の夫々に対応した現像ローラ４３ａ〜４３ｄが帯電・現像高圧電源５２に接続されている。帯電・現像高圧電源５２は、一のトランス５３から出力された帯電電圧Ｖｃｄｃ（電源電圧）を帯電ローラ２ａ〜２ｄに供給し、また２本の抵抗素子Ｒ３、Ｒ４で分圧した現像電圧Ｖｄｃを現像ローラ４３ａ〜４３ｄに供給している。図５の電源回路においては、電源システムを簡略化している為、各ローラへ入力（印加）する電圧を所定の関係を維持させたまま一括して調整することはできる。しかしながら、色間で独立した個別調整（個別制御）を行うことができない。また、現像ローラについても同様である。

ここで抵抗素子Ｒ３、４は、固定抵抗、半固定抵抗、可変抵抗の何れによって構成しても良い。また、図中では、トランス５３からの電源電圧自体を帯電ローラ２ａ〜２ｄに直接入力し、トランス５３から出力される電圧を固定の分圧抵抗により分圧した分圧電圧を現像ローラ４３ａ〜４３ｄに直接入力している。しかしながら、これは一例であり、この電圧入力形態に限定されない。個々のローラ（帯電手段や現像手段）への様々な電圧入力形態が想定される。

例えば、トランス５３からの出力自体にかわり、それをコンバータによりＤＣ−ＤＣ変換した変換電圧（変換後電圧）や、電源電圧や変換電圧を固定の電圧降下特性を持った電子素子により分圧及び又は降圧した電圧を帯電ローラ２ａ〜２ｄに入力してもい。また、トランス５３からの出力をコンバータによりＤＣ−ＤＣ変換した変換電圧や、電源電圧や変換電圧を固定の電圧降下特性を持った電子素子により分圧及び又は降圧した電圧を現像ローラ４３ａ〜４３ｄに入力しても良い。ここで、固定の電圧降下特性を持った電子素子としては、例えば抵抗素子、ツェナーダイオードなどを例にあげることができる。また、コンバータには可変レギュレータなども含まれる。また、電子素子により分圧及び又は降圧するとは、例えば分圧した電圧を更に降圧したり、またその逆の場合なども含むものとする。

一方、帯電電圧Ｖｃｄｃを略一定に制御する為、帯電電圧ＶｃｄｃをＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）で降圧させた負電圧を、基準電圧Ｖｒｇｖにより正極性の電圧にオフセットさせモニター電圧Ｖｒｅｆとし、それが一定値になるようフィードバック制御を行っている。具体的には、エンジン制御部１０４（ＣＰＵ２１）で予め設定されたコントロール電圧Ｖｃをオペアンプ５４の正端子に入力し、他方、モニター電圧Ｖｒｅｆを負端子に入力する。エンジン制御部１０４は、その都度の状況により、適宜コントロール電圧Ｖｃを変更する。そして、モニター電圧Ｖｒｅｆがコントロール電圧Ｖｃと等しくなるようオペアンプ５４の出力値がトランス５３の制御・駆動系をフィードバック制御する。これによりトランス５３から出力される帯電電圧Ｖｃｄｃが目標値になるように制御される。尚、トランス５３の出力制御について、オペアンプ５４の出力をＣＰＵへ入力し、ＣＰＵによる演算結果をトランス５３の制御・駆動系に反映するようにしても良い。本実施例では、帯電電圧Ｖｃｄｃが−１１００Ｖ、現像電圧Ｖｄｃが−３５０Ｖになるように制御が行われる。そしてこの制御のもと、帯電ローラ２ａ〜２ｄが、感光ドラム１ａ〜１ｄ表面を、帯電電位Ｖｄで一様に帯電する。

また、図５（ｂ）に別の帯電・現像高圧電源例を示す。図５（ａ）と同一部材には同一符号を付し説明を省略する。図５（ｂ）ではＹＭＣ色の画像形成ステーション用の帯電・現像高圧電源９０とＢｋ色の画像形成ステーション用の帯電・現像高圧電源９１のように電源を少なくとも２つに分けている。そして、フルカラーモードで画像形成を行っている場合は、帯電・現像高圧電源９０及び９１をオンとする。一方、モノカラーモードでの画像形成を行っている場合は、ＹＭＣ色の画像形成ステーション用の帯電・現像高圧電源９０は動作（オフ）せず、一方、Ｂｋ色の画像形成ステーション用の帯電・現像高圧電源９１はオンとなる。図５（ｂ）の場合、ＹＭＣ色の画像形成ステーション用の帯電・現像高圧電源９０について図５（ａ）と同様のことがいえる。

このように、図５（ａ）、（ｂ）の帯電・現像高圧電源によれば、複数の帯電ローラや現像ローラに関して、高圧電源が共通化されており、より一層の装置の小型化を実現できる。また、各色毎に出力電圧が可変のトランスを設け、各帯電手段や各現像手段への入力電圧を個別に制御する場合に比べてコストを抑えることができる。また、各帯電手段や各現像手段に対してＤＣ−ＤＣコンバータ（可変レギュレータ）を設け、それにより一のトランスからの出力を各帯電手段や現像手段向けに個別に制御する場合と比べてもコストを抑えることが出来る。

以上が画像形成装置の構成に関する説明である。以下では図１乃至図５の構成を基に、図６乃至９を用い各露光手段（光照射手段）に、トナー像を可視化させない箇所に微少露光を行わせることについて説明する。またトナー像を可視化させる箇所には微少発光の光量に加え画像形成用画像データに基づく光量を更に加えた通常発光を各露光手段に行わせることについても説明する。尚、以下の説明では、代表的に第１の画像形成ステーションａにおける露光手段３ａの構成、動作を中心に説明をしているものの、第２〜第４の画像形成ステーションにおける露光手段３ｂ〜３ｄについても同様の構成及び動作が行われているとする。

（通常露光及び微少露光動作について）
次に図６を用い、感光ドラム１ａのトナー像を可視化させない箇所での露光手段３ａによるレーザー光６ａの微少露光制御の説明を行う。尚、感光ドラム１ｂ〜１ｄにおける微少露光制御においても、図６と同様の構成が備えられているものとし、その詳しい説明を省略する。

まずエンジン制御部１０４の動作について説明すると、エンジン制御部１０４は、感光ドラム上に静電潜像を形成する露光において、トナー像を可視化させない背景部を露光する場合の微少露光用の露光量Ｅ_０を微少露光信号６８ａにより制御する。また、エンジン制御部１０４は、トナー像を可視化させる箇所の露光に用いる通常露光用の露光量Ｅ_ｘをパルス幅信号６０ａにより制御する。微少露光信号６８ａやパルス幅信号６０ａによる制御は具体的には発光時間制御である。ここで、レーザードライバー６２ａには、ＯＲ回路が内蔵されており、ＯＲ回路は微少露光信号６８ａによるパルス信号と、パルス幅信号６０ａによるパルス信号と、をＯＲ処理する。そしてレーザードライバー６２ａはＯＲ処理されたパルス信号によりレーザーダーイオード６３ａの発光駆動を行う。また、エンジン制御部１０４は、輝度信号６１ａによりレーザードライバー６２ａの発光強度を制御する。

尚、ここでの露光量とは上で説明したようにμＪ／ｃｍ^２の単位である。つまり、レーザーダイオード６３ａを、ある発光強度で、ある時間だけ、ある面積において連続発光したときの単位面積あたりに換算した光エネルギーである。しかし、実際のところ、トナー付着がなされない背景部（非画像部）の露光においては、全領域において一様ではなく間欠的にレーザーダイオード６３ａの光照射が行われる。この場合には、露光量を実質的に単位面積当たりの平均光エネルギー（μＪ）と見なしてよい。またレーザーダイオード６３ａの応答特性によってはパルス駆動時間が短いと、光パルスのピーク値が下がり、実質的に発光強度の制御が行われていることとなり、この要因も先の平均光エネルギー（μＪ）に影響してくる。そして例えば背景露光（微少露光）におけるパルス幅ＰＷ_ＭＩＮや、レーザーダイオード６３ａのレーザ発光強度を変えることで、実質的な露光量（μＪ／ｃｍ^２）を調整／制御できる。また、実際の露光量においては露光量Ｅを小さくする方向に補正光学系６７ａの特性が影響してくる。本実施例ではその点も含めて露光量に対するレーザーダイオード６３ａの発光条件が設定されている。しかしながら、補正光学系６７ａの特性の影響度合いにかかわらず、露光量Ｅはレーザーダイオード６３ａの発光時間や強度によって可変可能であることは明らかであろう。

ここでパルス幅信号６０ａについて詳しく説明すると、該信号は、例えば８ビット（＝２５６階調）の多値信号（０〜２５５）の画像データで表され、レーザ発光時間を決める為の信号である。画像データが０（背景部）のときのパルス幅はＰＷ_ＭＩＮ（例えば１画素分の１２．０％）、２５５の時はフル露光でパルス幅は１画素分（ＰＷ_２５５）となる。また１〜２５４の値の画像データに対しては、例えばＰＷ_ＭＩＮとＰＷ_２５５との間で、階調値に比例したパルス幅（ＰＷ_ｘ）が生成される。このことについては、後述の式（１）にて詳しく説明する。尚、レーザーダイオード６３ａを制御する為の画像データが８ビット（＝２５６階調）である場合は一例であり、画像データを例えば中間調処理後の４ビット（＝１６階調）や２ビット（４階調）の多値信号としても良い。また中間調処理後の画像データは二値化された信号であっても良い。

一方、エンジン制御部１０４は、感光ドラムの残り寿命に連動して微少露光信号６８ａ及び輝度信号６１ａを変更し、背景部の微少露光量Ｅ_０を適切な値に制御する。エンジン制御部１０４の微少露光信号６８ａによる指示に応じて出力されるパルス信号の幅は、画像データが０（背景部）のときパルス幅ＰＷ_ＭＩＮ（例えば１画素分の１２．０％）と基本的には一致している。しかしながら、０以外の画像データの露光量（パルス幅）から逆算される、画像データ（濃度）が０のときの逆算露光量Ｅ_０（パルス幅）は、必ずしも画像データが０のときの微少露光量（パルス幅ＰＷ_ＭＩＮ）に一致しなくともよい。微少露光が行われたときに１画素当たりの平均表面電位が現像電位を下回らず且つ帯電均一化を実現できれば、逆算露光量Ｅ_０及び微少露光量について、互いに近似した値を設定しても一定の効果を得ることができることは明らかであろう。

今述べたように、この微少露光量Ｅ_０は、露光時に得られる１画像当たりの平均表面電位が現像電位（例えば約ー４００Ｖ）を下回らず且つ、後述する帯電均一化が得られる電位減衰となるように感光ドラムの特性に応じて設定されている。図３に例示したＥＶカーブの場合、エンジン制御部１０４の指示に応じて、ＰＷ_ＭＩＮを１画素分ＰＷ_２５５の１２．０％で出力することで、初期の微少露光量Ｅ_０を０．０３μＪ／ｃｍ^２とし、背景部の電位減衰１００Ｖを得ている。また、ＰＷ_２５５で露光するフル露光のときの最大露光量Ｅ_２５５は、露光による表面電位のばらつきが現れにくいように、図３におけるＥＶカーブが水平に近くなる領域での露光量である０．２５μＪ／ｃｍ^２としている。

そして、レーザードライバー６２ａは、エンジン制御部１０４から指示される輝度信号６１ａ、画像データに基づくパルス幅信号６０ａ、及び微少露光信号６８ａにより、レーザーダイオード６３ａのレーザ発光輝度（レーザ発光強度）、及び発光時間を制御する。また、レーザードライバー６２ａは、所謂自動光量制御を実行し目標の発光輝度（ｍＷ）になるように、レーザーダイオード６３ａに供給する電流を制御している。尚、発光輝度はレーザードライバー６２ａがレーザーダイオード６３ａに供給する電流を調整することで制御できる。更に、レーザーダイオード６３ａから出射されるレーザー光６ａは光走査され、ポリゴンミラー６４ａ、レンズ６５ａ及び折り返しミラー６６ａを含んだ補正光学系６７ａを経て感光ドラム１ａに照射される。

以上説明したような微少発光を行うことで、非画像部の補正後帯電電位Ｖｄ＿ｂｇは、補正前の帯電電位Ｖｄ＝−６００Ｖから−５００Ｖまで低下する。一方、画像部の露光電位Ｖｌは、レーザーダイオード６３ａのフル発光により、帯電電位Ｖｄ＝−６００ＶからＶｌ＝−１５０Ｖになる。また同様のことが各レーザダイオード６３により行われるものとする。

尚、図６では、レーザーダイオード６３により露光を行う系を例に説明したが、それに限定される訳ではない。例えば、露光手段としてＬＥＤアレイを備えた系においても実施することができる。具体的には、各ＬＥＤ発光素子を駆動するドライバに図６で説明した信号を入力すると共に、後述の図７のフローチャートの処理を実行すれば良い。以下では、レーザーダイオード６３ａによる露光系を例に説明を行っていく。

（微少露光量の補正の必要性について）
まず図８（ａ）を用いてドラム膜厚の差異に係る問題点について説明する。感光ドラムの使用が進むと感光ドラム表面は帯電手段の放電により劣化し、また感光ドラム表面はクリーニング手段と摺擦することにより削れ、その膜厚が薄くなる。このとき、使用状況（例えば累積回転数）の異なる感光ドラムが混在すると、各感光ドラムの膜厚はばらつく。この状態で、図５に例示したような共通化高圧電源により、複数の感光ドラムに一定の帯電電圧Ｖｃｄｃを印加すると、帯電手段と感光ドラム間のＡｉｒＧａｐに生じる電位差が異なるため、帯電電位Ｖｄがばらつく。具体的には、画像形成回数の少ない感光ドラムは膜厚が厚く、帯電手段と感光ドラム間のＡｉｒＧａｐに生じる電位差が小さいため、帯電電位Ｖｄの絶対値が小さくなる。他方、累積回転数の多い感光ドラムは膜厚が薄く、帯電手段と感光ドラム間のＡｉｒＧａｐに生じる電位差が大きい為、帯電電位Ｖｄの絶対値が大きくなる。

そして、例えば膜厚の厚い感光ドラムにおいて、現像電位Ｖｄｃと帯電電位ＶｄのコントラストであるバックコントラストＶｂａｃｋ（＝Ｖｄ−Ｖｄｃ）が所望状態となるよう現像電位Ｖｄｃと帯電電位Ｖｄを設定すると、図８（ａ）の如く、以下の問題がある。即ち、膜厚の薄い感光ドラムを有する画像形成ステーションでは、帯電電位Ｖｄの絶対値が大きくなり、バックコントラストＶｂａｃｋが大きくなってしまう。バックコントラストＶｂａｃｋが大きくなると正規の極性に帯電できなかったトナー（本例のように反転現像の場合は、負極性にならず０〜正極性に帯電したトナー）が現像手段より非画像部に転移してかぶりが発生する。

また、感光ドラムの膜厚が薄い画像形成ステーションは、帯電電位Ｖｄが上昇するため露光強度一定の構成では、露光電位Ｖｌも上昇する。その為、現像電位Ｖｄｃと露光電位Ｖｌの差分値である現像コントラストＶｃｏｎｔ（＝Ｖｄｃ−Ｖｌ）が小さくなり、現像手段から感光ドラムに静電的にトナーを十分に転移させることができずベタ黒画像の濃度薄が発生し易くなる。

一方、図８（ｂ）に示すように現像電圧、帯電電圧を固定し、露光強度がＥ１からＥ２に変化させると、各露光強度の個別制御により現像電位Ｖｄｃと露光電位Ｖｌの差分値である現像コントラストＶｃｏｎｔを略一定に制御できる。従って濃度を一定に保つことができる。しかしながら、現像電位Ｖｄｃと帯電電位ＶｄのコントラストであるバックコントラストＶｂａｃｋが広がってしまい、上述したようにかぶり発生の問題が残ってしまう。

（微少発光の発光量の補正について）
これに対して、本実施例においては、例えば、図５で例示した電源構成としたような場合においても、簡易な構成でかぶりや濃度薄の発生を抑制できる。以下、図７に示すフローチャートを用い、トナー付着がなされない背景部（非画像部）における、レーザーダイオード６２ａ〜６２ｄの各々の微少露光量Ｅ_０を、感光ドラム１ａ〜１ｄの残り寿命に関連させて補正する処理について説明する。

まず、ステップＳ１０１にて、エンジン制御部１０４は、各ステーションの記憶部材から、感光体の残り寿命に係る情報として感光ドラムの積算回転数の情報を読み込む。ここで、各感光ドラムの残り寿命に係る情報を記憶した記憶部は、各ステーションの記憶部材に限定されない。例えば各ステーションの記憶部材から読み込まれた情報を、一端、別の記憶部に記憶させ、その別の記憶部に記憶された情報を以後読み込み且つ更新するようにしても良い。この場合には、装置本体の電源ＯＦＦ時や、印刷ジョブ終了時に、別の記憶部の情報を各ステーションの記憶部に反映させる。

また、感光体の残り寿命に係る情報は、感光体がどれ程回転したか又は使用されたかの使用状況に係る情報と言いかえることもできる。また図３で説明したように、感光ドラムの感光特性（ＥＶカーブ特性）に係る情報とも言いかえることもできる。何れも同じことを意味する。また感光体の残り寿命に係る情報の変形例として、感光体の電荷輸送層２４ａの膜厚に相関する他の情報を挙げることもできる。例えば、中間転写ベルト回転数、帯電ローラの回転数、用紙サイズを加味したプリント枚数の情報を挙げることができる。また直接感光ドラムの膜厚を検知する手段を各感光ドラムに対応させて設け、その検出結果を各感光ドラムの残り寿命に係る情報としても良い。また帯電ローラに流れる帯電電流値や、感光体を駆動するモータのモータ駆動時間、帯電ローラを駆動するモータの駆動時間などを感光体の残り寿命に係る情報としても良い。

ステップＳ１０２にて、エンジン制御部１０４は、感光ドラムの積算回転数（感光ドラム使用状況）と通常露光に係るパラメータとの対応関係が定められた図９（ａ）又は（ｂ）に示されるテーブルを参照する。感光ドラム毎にステップＳ１０１で取得された情報は異なり得る。従って、エンジン制御部１０４は、各感光ドラム毎に図９（ａ）又は（ｂ）のテーブルを参照する。そして、エンジン制御部１０４は、ステップＳ１０１で取得した積算回転数の情報を基にレーザーダイオード６２ａ〜６２ｄの通常露光量の露光パラメータを設定する。尚、図９に示されるテーブルは、エンジン制御部１０４が参照可能な記憶手段に記憶されているものとする。このステップＳ１０２の処理により、各感光ドラムの露光電位Ｖｌを、各感光ドラムの感度特性（ＥＶカーブ特性）に係らず、目標電位、或いは許容される範囲の電位にする為のレーザ発光設定をエンジン制御部１０４は取得する。そして、この取得した設定で、レーザーダイオード６２ａ〜６２ｄを通常発光させることで、複数の感光体の夫々における通常露光後の露光後電位Ｖｌのばらつきを少なくとも小さくすることができる。尚、各感光ドラムの目標露光電位は基本的に同一／略同一であるが、場合によっては各感光ドラムの特性に応じて個別に設定しても良い。

ステップＳ１０２でのエンジン制御部１０４による動作を更に詳しく説明する。エンジン制御部１０４は、まず、取得された各感光ドラムの積算情報に対応する発光輝度（ｍＷ）値を、輝度信号６１ａ〜６１ｄに設定する。尚、図９では説明の為に発光輝度値（ｍＷ）を示しているが、実際にはエンジン制御部１０４は、この発光輝度値に相当する電圧値／信号を、輝度信号６１ａ〜６１ｄとして設定する。また、エンジン制御部１０４は、図９中の通常露光（濃度０％）の％（ＰＷＭ）値をＰＷ_ＭＩＮに設定し、通常露光（１００％）のＰＷＭ値をＰＷ_２５５に設定する。そして、エンジン制御部１０４は、以下の式（１）により、任意の階調値ｎ（＝０〜２５５）の画像データに対するパルス幅を設定する。

ＰＷ_ｎ＝ｎ×（ＰＷ_２５５―ＰＷ_ＭＩＮ）／２５５＋ＰＷ_ＭＩＮ・・・式（１）
式（１）によれば、ｎ＝０でＰＷ_０＝ＰＷ_ＭＩＮとなり、ｎ＝２５５でＰＷ_２５５となる。そして、エンジン制御部１０４は、以後において、任意の階調値ｎの画像データによる発光を外部から指示されたときに、ここで設定した対応するパルス幅（ＰＷ_ｎ）に相当する電圧値／信号を、パルス幅信号６０ａとして指示する。またパルス幅信号６０ｂ〜６０ｄについても同様である。また、式（１）は、８ビットの多値信号を想定しているが、図６で説明したように４ビットや２ビット或いは１ビット（二値）などの任意のｍビットの場合には以下のようにすればよい。即ち、ＰＷ_ＭＩＮの時のパルス幅を画像データが０のときに割り当て、ＰＷ_２５５の時のパルス幅を階調値（２^ｍ−１）に割り当てれば良い。尚、階調値（２^ｍ−１）を、
次のステップの説明を行うと、ステップＳ１０３にて、エンジン制御部１０４は、積算回転数を基に微少露光のレーザー発光量Ｅ_０に係るパラメータ（図９中における微少露光の％（ＰＷＭ）値）を設定する。このステップＳ１０３でも、エンジン制御部１０４は感光ドラム毎に図９のテーブルを参照する。より具体的には、エンジン制御部１０４は、Ｓ１０１で取得された積算情報に対応する微少露光の％（ＰＷＭ）値を感光ドラム毎に設定し、夫々を示す電圧値／信号を微少露光信号６８ａ〜６８ｄに設定する。このステップＳ１０３の処理により、各感光ドラムの帯電電位Ｖｄを、感光ドラムの感度特性（ＥＶカーブ特性）に係らず、目標電位（補正後帯電電位Ｖｄ＿ｂｇの値）、或いは許容される範囲の電位にする為の設定をエンジン制御部１０４は取得できる。そして、この取得した設定で、レーザーダイオード６２ａ〜６２ｄを微少発光させることで、複数の感光体の夫々における背景部（非画像部）の補正後帯電電位のばらつきを少なくとも小さくできる。尚、各感光ドラムの目標露光電位は基本的に同一／略同一であるが、場合によっては各感光ドラムの特性に応じて個別に設定しても良い。

このように、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３の処理により、感光ドラム毎にその残り寿命に関連して、適切に微少露光及び通常露光の露光量の設定を行うことが可能となる。尚、ステップＳ１０２、１０３においては、エンジン制御部１０４が図９（ａ）や（ｂ）のテーブルを参照するよう説明したが、必ずしもその形態に限定されない。例えばＣＰＵ２１の計算式による演算により、感光ドラムの残り寿命に係るパラメータ（例えば感光ドラムの積算回転数）から所望の設定値（通常・微少露光パラメータ）を得るようにしても良い。また、式（１）で演算した値の全てを予めテーブルに記憶保持しておくようにし、そのテーブルをエンジン制御部１０４がその都度参照するようにしても良い。また、不揮発性記憶部２４に、図３に示した様な、感光ドラムの各使用状況に対応させたＥＶカーブを複数通り記憶保持しておき、エンジン制御部１０４が、取得された感光ドラムの使用状況に係る情報に応じてＥＶカーブし、更に特定されたＥＶカーブと所望とする感光ドラム電位とから必要な露光量（μＪ／ｃｍ^２）を演算しても良い。この場合には、エンジン制御部１０４が、その都度求められた露光量（μＪ／ｃｍ^２）から、更に発光輝度や、微少露光時のパルス幅や、通常露光時のパルス幅を演算し、その結果を、ステップＳ１０２、Ｓ１０３に対応するパラメータとして設定する。

図７の説明に戻ると、ステップＳ１０４において、エンジン制御部１０４の制御指示のもと、図１で説明した一連の画像形成動作及び制御を各部材が実行する。また、ステップＳ１０５にて、エンジン制御部は、一連の画像形成で回転させた感光ドラムａ〜ｄの回転数を夫々計測する。尚、この計測の処理は感光ドラムの使用状況を更新する為に行われる。また、このステップＳ１０５は実際にはステップＳ１０４の処理に並行して行われている。

エンジン制御部１０４は、画像形成が終了したか否かをステップＳ１０６で判断し、ステップＳ１０６でＹＥＳと判断するとステップＳ１０７へ処理を移行させる。

ステップＳ１０７にて、エンジン制御部１０４は、ステップＳ１０５で計測された各感光ドラムの計測結果を、対応する積算回転数に加算し、ステップＳ１０８にて、それら更新後の積算回転数を各ステーションの不揮発性のメモリタグ３２−２に保存する。このステップＳ１０６の処理で、感光ドラムの残り寿命に係る情報が更新される。尚、ここでの保存先としては、ステップＳ１０１で説明したようにメモリタグ３２−２とは別の記憶部でも良い。

（補正テーブルの説明）
図９は、エンジン制御部１０４が、図７のステップＳ１０２及びステップＳ１０３にて参照する感光ドラムの残り寿命に係る情報（図中では積算回転数）と微少露光時や通常露光時の発光制御設定とが対応づけられたテーブルの詳細を示した図である。例えば該テーブルは図４の不揮発性記憶部２４に保存されている。図９の（ａ）、（ｂ）の何れにおいても、微少露光の露光量（μＪ／ｃｍ^２）、通常露光の露光量（μＪ／ｃｍ^２）は、図３に例示したような、対象とする感光体の感光特性（ＥＶカーブ）を基に予め設定されているものとする。そして、この図９の（ａ）、（ｂ）に示されるテーブルをエンジン制御部１０４が参照することで、帯電後の複数の感光体の夫々における背景部の表面電位のばらつきを同じ又は少なくとも小さくできる。また、通常露光後の複数の感光体の夫々における露光後電位Ｖｌのばらつきも同じ又は少なくとも小さくできる。

まず、図９の（ａ）について、図３のＥＶカーブを参照しながら説明を行うと、初期状態の感光ドラム１１ａの電荷輸送層２４ａの膜厚が２０μｍのときは、背景部露光時の露光量を０．０３μＪ／ｃｍ^２に設定する必要がある。一方、図３の破線曲線は、寿命到達時の感光ドラム１１ａにおけるＥＶカーブを示すもので、電荷輸送層２４ａの膜厚が１０μｍに減るために、帯電電位Ｖｄの上昇がみられる。また、この帯電電位Ｖｄに対し、初期と同じー５００Ｖの背景部電位に保つためには、露光量を０．０６μＪ／ｃｍ^２に設定する必要がある。

感光ドラム１１ａの電荷輸送層２４ａの摩耗は、当接するドラムクリーナ１７ａや帯電部における放電浸食などによって促進される為、感光ドラム１１ａの摩耗量は積算回転数に略比例する。図９の（ａ）においては、電荷輸送層２４ａが、１５０００回転（５００ページ印字相当）で１μｍ摩耗するという事前実験結果より、積算回転数と電荷輸送層２４ａの膜厚との関連付けが行われている。つまり、図９の（ａ）においては、積算回転数１５０００回転毎にＰＷ_ＭＩＮを増加させることで、０．００３μＪ／ｃｍ^２だけ微少露光用の露光量Ｅ_０を増加させている。そして、感光ドラムの使用状況における初期から末期にかけて、０．０３μＪ／ｃｍ^２から０．０６μＪ／ｃｍ^２へと微少露光用の露光量Ｅ_０を線形推移させて設定している。エンジン制御部１０４は、この制御により、感光ドラム１１ａの電荷輸送層２４ａの膜厚によらず、背景部電位を−５００Ｖに略一定に保つようにする。

また、図９の（ａ）においては、トナー像を可視化させる箇所への通常露光の発光輝度と感光ドラムの積算回転数との対応付も設定されているが、ここでは、感光ドラムの動作状況（積算回転数）に係らず、一定の発光輝度（ｍＷ）が設定されている。これは、図９の（ａ）で想定する感光ドラムの特性が、その設定で実質的に問題がないと見なされた場合に対応するからである。

一方、図９の（ｂ）に例示するテーブルにおいては、微少露光におけるパルス幅ＰＷ_ＭＩＮ（発光時間）と通常露光時の発光輝度（ｍＷ）との双方が変化している。エンジン制御部１０４が、図９（ｂ）のテーブルを参照することで、感光ドラムの累積回転数に連動し、微少露光のみならず通常露光をも適切に設定できる。図９の（ｂ）のテーブルは、通常露光の発光輝度をも変更する必要があるような特性を持った感光ドラムに対して非常に有効である。

尚、図９においては、感光ドラムの積算回転数のある範囲に対して微少露光時や通常発光時の発光制御設定を示してあるが、更に細かく設定しても良い。例えば、エンジン制御部１０４のＣＰＵ２１により、テーブル中のドラム回転数と各発光制御設定値との関係から、任意のドラム回転数に対しての適切な発光制御設定値を推測算出（予測演算）しても良い。また通常露光時も同様である。こうすることで微少露光時や通常露光時におけるレーザーダーイオード６３ａによる発光量の精度をより向上させることができる。更に図９のテーブルにおいては、感光ドラムの積算回転数に応じて、微少露光量及び通常露光量の双方とも線形に増加させる場合を説明した。しかしこれに限定されない。感光ドラムの特性を鑑み、感光ドラムの積算回転数に応じて、非線形に増加させるようなテーブルを設けるようにしても良い。

（作用・効果の説明）
図８（ｃ）を用いて、図７のフローチャートの作用効果について説明をする。本実施例では、感光ドラムの電荷輸送層２４の膜厚が最も厚い場合（初期状態の感光ドラム）に膜厚は２０μｍであり、帯電ローラ通過後の帯電電位Ｖｄが約−６００Ｖとなる（図３を参照）。一方、感光ドラムの積算回転数が増え、電荷輸送層２４の膜厚が薄くなり、１０μｍになった場合（寿命到達に近い感光ドラム）には、帯電電位Ｖｄが約−７００Ｖとなり、約−１００Ｖ帯電電位Ｖｄが変動する（図３を参照）。新品感光ドラムと寿命に近い感光ドラムとが混在するような場合や、特性の異なる感光ドラムが混在した場合に、感光ドラム間においてＥＶ特性に差異が発生する。

電荷輸送層２４が薄くなると帯電電位Ｖｄが上昇するため、画像部露光の露光量を一定とした場合には露光後電位Ｖｌが上昇する。そこで、電荷輸送層２４の膜厚に反比例する感光ドラムの積算回転数に応じてフル発光時の露光量をＥ１からＥ２に大きくし、図８中の実線部のように露光後電位Ｖｌを略一定保つ。その為、現像バイアスＶｄｃと露光電位Ｖｌの差分値である現像コントラストＶｃｏｎｔ（＝Ｖｄｃ−Ｖｌ）は感光ドラム１の電荷輸送層２４の膜厚によらず一定値に維持でき、画像濃度薄の発生が抑制される。

また、感光ドラムの積算回転数の値が大きくなると非画像部露光時におけるレーザー光量をＥ１ｂｇからＥ２ｂｇと大きくしている。これは図９のテーブルで説明した通りである。そして、帯電ローラ２ａ〜２ｄに直流電圧を一定値で印加した場合でも、感光ドラム１の電荷輸送層２４の膜厚変化により生じる帯電電位Ｖｄの上昇分を補正することが可能となる。これにより図８中の実線部のように、非画像部の補正後帯電電位Ｖｄ＿ｂｇは電荷輸送層２４の膜厚によらず略一定になる。また、現像電圧Ｖｄｃが一定値である場合であっても、現像電圧Ｖｄｃと補正後帯電電位Ｖｄ＿ｂｇの電位差であるバックコントラストＶｂａｃｋが一定に維持される。これにより、正規に帯電できなかったトナー（反転現像の場合は、負極性にならず０〜正極性に帯電したトナー）が非画像部に転移して発生するかぶりを抑制することができる。

図１０は比較例と微少露光条件を上述の仕組みで変更した場合の画質評価推移を示したものである。図１０（ａ）、図１０（ｂ）の双方において、微少露光等により背景部電位Ｖｄの補正を何ら行わない場合を比較例１とした。また、図５で例示したような電源回路において、帯電電圧Ｖｃｄｃにより背景部電位Ｖｄの補正を行う場合を比較例２とした。

図１０（ａ）におけるはかぶり量の推移を示したものである。図１０（ａ）における比較例１では、感光ドラムの積算回転数の増加に伴い帯電電位Ｖｄが上昇するため、背景部電位と現像電位の電位差拡大による反転かぶりが大きく悪化している。また図１０（ａ）における比較例２では反転かぶりは悪化しないものの、帯電ローラが汚れて背景部電位の低い部分で局所的なかぶりが発生し、かぶり量の総和としては増加傾向にある。

図１０（ｂ）は画像均一性の推移を示したものである。比較例２においては、感光ドラムの使用状況が進むと、帯電ローラ汚れが悪化して、帯電ローラ周期の斑点画像（背景部電位が現像バイアスより低くなり、背景部が部分的に現像されてしまう現象）が発生する。帯電ローラの汚れは、表面の高抵抗被膜と等価と考えられるから、微少空隙の分圧を小さくして放電を阻害する。このような傾向は帯電電圧Ｖｃｄｃを下げることより顕著になり、比較例２による背景部電位Ｖｄの補正は、「かぶり」に比べてより視覚的に目立つ「斑点画像」の悪化を招く危険があることを示している。

また、本実施例によれば、帯電電位（背景部電位）を一定に保って反転かぶりの悪化を抑えるだけでなく、微少露光用の露光量Ｅ_０を上昇させることで十分な均し効果を確保すると共に、帯電ローラ汚れ等による帯電電位の均一性低下を招くことなく、背景部電位を形成できる。従って、使用度合いの進行にともなう背景部電位の上昇及び均一性低下に対して、効果的な対策を施すことが可能であるといえる。また、背景部電位が各画像形成ステーションで一定に保たれているため、各現像手段に同一の電源から電圧を供給する場合であっても、かぶりの悪化を抑えられる利点もある。

実施例１では画像データに基づく露光を行う際における、非画像部への微少露光について説明した。実施例２では微少露光を行うその他の場合として、転写動作中に転写部に設定される転写電圧の調整（転写電圧設定）を行うときに実施例１で説明した微少露光制御を行う例を説明する。この転写電圧制御では、転写部にある電圧を印加したときの電流に基づき、転写動作中の電圧設定を調整するというものである。

図１１は、図５とは別の帯電手段及び現像手段に係る高圧電源回路を示す図である。図１１では、図５（ｂ）に対して、一の共通電源として直流電圧電源部である転写高圧電源１２０が更に備えられている。実施例１のときと同様に、転写ローラ１４ａ〜１４ｄに対しては、転写高圧電源１２０からの電源電圧、或いは該電源電圧をＤＣ−ＤＣコンバータで変換した変換電圧を入力しても良い。また、電源電圧又は変換電圧を固定の電圧降下特性を持った電子素子で分圧及び又は降圧した電圧を入力しても良い。図１１の場合は転写ローラ１４ａ〜１４ｄに同一の電圧が分配供給されており、またその比率を変更することはできない。転写高圧電源１２０は、トランス及びトランス駆動・制御系１２１と転写電流検知回路１２２より構成されている。尚、上で説明した実施例と同一部材には同一符号を付してあり、ここでの説明を省略する。

まず、転写部の転写電圧制御について説明する。エンジン制御部１０４による指示のもと、例えば画像形成動作前の準備動作（以下、前回転（まえかいてん）と称す）で、転写ローラ１４ａ〜１４ｄ及び中間転写ベルト１０を合算したインピーダンス値を検知する。エンジン制御部１０４は、求められたインピーダンスを基に、電流検知回路１２２での検知電流Ｉｔｒが所定値Ｉｔｒ０となるようなトランス１２１の電圧を算出する。そして、同様の処理を繰り返し、検知電流Ｉｔｒが所定値Ｉｔｒ０となるようなトランス１２１の電圧を複数回算出し、その時の平均電圧Ｖ_０を算出する。また、インピーダンス検知の手法の他にも、以下のような転写電圧制御の手法がある。まずエンジン制御部１０４が、初期の転写電圧を設定し、そのときの電流を検知し、検知された電流値が目標値よりも低ければ転写電圧を高く再設定し、逆に低ければ転写電圧を低く再設定する。そしエンジン制御部１０４により再設定した転写電圧で、今説明した電流検知及び転写電圧の再設定の処理を行う。そしてこの処理を何度か繰り返すことで、適切な転写電圧設定を求める。この手法でも適切な転写電圧制御を実行できる。

その後のトナー像を可視化させる画像形成動作では、上に説明した各実施例と同様に、画像データに基づき非画像部露光、画像部露光を行う。そして、感光ドラム１ａ〜１ｄにトナー像を現像した後、転写ローラ１４ａ〜１４ｄに前回転のインピーダンス検知で算出した平均電圧Ｖ_０を印加する。

そして、本実施例では、転写ローラ１４ａ〜１４ｄ及び中間転写ベルト１０のインピーダンス検知において、例えば前回転のタイミングでまず微少露光により感光ドラム１ａ〜１ｄの帯電電位を一定値（Ｖｄ＿ｂｇ）に均す。つまり、エンジン制御部１０４は、実施例１で説明した図７のフローチャートのステップＳ１０１及びＳ１０３と同等の処理を実行し、ステップＳ１０３決定された微少露光量パラメータに従い、図６で説明した露光手段に微少発光を行わせる。

一方、前回転時等に行われる転写電圧制御において、図７で説明したフローチャートを実行しないと以下の不具合がある。即ち、電荷輸送層２４ａ〜２４ｄの膜厚の異なる感光ドラム１ａ〜１ｄが混在すると、非画像部露光により感光ドラム１ａ〜１ｄの表面電位にバラつきが発生し得る。これは図８の（ａ）及び（ｂ）で説明した通りである。これに対して、前回転時等に行われる転写電圧制御において、図７のフローチャートのステップＳ１０１〜Ｓ１０３を実行すると、非画像部露光により感光ドラム１ａ〜１ｄの表面電位を一定に保つことができる。これにより、前回転時の転写ローラ１ａ〜１ｄのインピーダンス検知時に、同インピーダンス条件下（電位差）で電流検知回路１２２により電流Ｉｔｒを検知することができ、転写電圧制御（キャリブレーション）を高精度に行える。

以上のように上記実施例によれば、転写電圧制御時に、転写ローラ１４ａ〜１４ｄと感光ドラム１ａ〜１ｄとの電位差を一定にできる。そして、共通の転写高圧電源を用いた場合においても、感光ドラム１ａ〜１ｄのＥＶ特性のばらつき程度よらず、精度高く転写電圧を設定できる。これにより、転写動作中の転写電圧不足に起因する画像不良の発生を防止することができる。また、転写高圧電源を複数色で共通化しているので装置の小型化にも寄与できる。

実施例１の図６の説明においては、エンジン制御部１０４が微少露光信号６８ａ〜６８ｄの指示によりパルス幅ＰＷ_ＭＩＮ（発光時間）を短い時間に設定し、トナー像を可視化させない背景部の微少露光を行うよう説明した。一方、同様の効果を得るうえで別の実施の形態も想定される。例えば、レーザーダイオード６３により、少なくともトナー像を可視化させない背景部に対して、常時に発光輝度の弱い微少発光を行わせても良い。

この場合、エンジン制御部１０４は、まず図１２に示すテーブルを参照する。図７のＳ１０１と同様に各感光ドラムの積算回転数の情報を取得し、取得された情報に対応する微少発光の発光輝度（ｍＷ）値を参照する。そして、エンジン制御部１０４は、図６で説明した微少発光信号６８ａ〜６８ｄとして、参照した各微少露光用の発光輝度（ｍＷ）の指示（電圧値／信号）を行う。そして、レーザードライバー６２ａ〜６２ｄの各々は、夫々が指示された発光輝度に従い、レーザーダイオード６３ａ〜６３ｄに対して常時電流を供給する。このときレーザードライバー６２ａは、微少露光においてＰＷＭレーザ発光制御を行わない。

また、エンジン制御部１０４は、取得された各感光ドラムの積算回転数の情報に基づき、図１２のテーブルの加算発光輝度（ｍＷ）値を参照する。そして、エンジン制御部１０４は、図６で説明した輝度信号６１ａ〜６１ｄとして、参照した加算発光輝度（ｍＷ）の指示（電圧値／信号）を行う。

そしてこの場合には、レーザードライバー６２ａはＡＮＤ回路を内蔵し、該ＡＮＤ回路により、指示された強度（電流）での微少露光の発光に加え、加算発光輝度に従う強度（電流）での画像データに従うＰＷＭ発光を加算し、レーザーダイオード６３ａを駆動する。これにより、図１２で示した通常露光の発光輝度を実現できる。尚、画像データに従うＰＷＭ制御は、既に周知の技術であり、ここでの詳しい説明を省略する。また、更なる別の形態として、微少露光と通常露光とを別回路で実施しても良い。その場合には、通常露光の画像データ０に対する露光量を微少露光時と同じ／略同じにしなければならない。このように微少露光を弱発光輝度で行うことで上述の実施例効果に加え、電子ノイズを低減できるという効果が更に得ることが出来る。

また、更なる別の形態として、微少発光信号６８ａ〜６８ｄを省略し、代わりにパルス幅信号６０ａ〜６０ｄの上流に画像信号変換回路を設けて対応しても良い。具体的には、画像信号変換回路により、ビデオコントローラ１０３からの画像データが階調値０の場合は階調値３２へ変換し、階調値が２５５のフル発光に対して（３２／２５５）の割合でレーザーダイオード６３ａを微少発光させれば良い。また１〜２５５の場合は階調値を３３〜２５５へ圧縮変換すれば良い。そして、感光ドラムの残り寿命に連動させて画像データが０の場合の変換後階調値を、図９、図１２で説明したような寿命に応じた所望の露光量を得るように変更すれば良い。また、階調値０の変更後の階調値を３２ではなくＡとすると、１〜２５５の画像データの階調値を（Ａ＋１）〜２５５へ圧縮変換すれば良い。

（変形例）
上記説明においては、ビデオコントローラ１０３とエンジン制御部１０４を区別して説明してきた。しかしながら、ビデオコントローラ１０３とエンジン制御部１０４とを同一の制御部により実現しても良い。或いはビデオコントローラ１０３の一部の機能や、エンジン制御部１０４の一部の機能を他方に行わせても良い。即ち、様々な制御部を上記各実施例に適用することが想定される。例えば、尚、パルス幅信号６０ａ〜６０ｄについて、ビデオコントローラ１０３により生成させ、ビデオコントローラ１０３が、それをエンジン制御部１０４を介して、直接的に露光手段であるレーザ／スキャナ系を制御するようにしても良い。

また、上記説明では、図５（ａ）（ｂ）の双方において、帯電手段及び現像手段に係る高圧電源を一の電源（トランス５３に対応）で共通化する場合を説明した。しかしながら、上記の説明は図８（ａ）（ｂ）の説明からも明らかなように、帯電について色間で独立した電源制御が行えず、且つ現像についても色間で独立した電源制御を行えない場合にも有効である。従って、複数の帯電用の一の電源（一のトランスに対応）と、複数の現像用の一の電源（一のトランスに対応）と、を備えるようにしても良い。尚、第１の一の電源、第二の一の電源と記載することで、夫々の一の電源を区別する。

そして、この場合には、帯電用の一の電源から出力される電圧（第１電源電圧）、或いはそれをコンバーターで変換した電圧（第１変換電圧）を、各帯電ローラ２ａ〜２ｄへ入力する。また、他方で、現像用の一の電源から出力される電圧（第２電源電圧）、或いはそれをコンバーターで変換した電圧（第２変換電圧）を、現像ローラ４３ａ〜４３ｄへ入力する。また、図５で説明したように、個々のローラ（帯電ローラや現像ローラ）に入力する電圧は、様々なバリエーションを適用できる。例えば、夫々の一の電源（第１、第２の一の電源）における電源電圧（第１電源電圧、第２電源電圧）や、それをコンバーターで変換した電圧（第１変換電圧、第２変換電圧）を、固定の電圧降下特性を持った電子素子により分圧及び又は降圧し、その電圧（第１電圧、第２電圧）を、帯電ローラ２ａ〜２ｄや、現像ローラ４３ａ〜４３ｄに入力しても良い。

また、上記説明においては電圧を降圧／昇圧させる場合に、固定の電圧降下特性を持った電子素子により分圧及び又は降圧する場合を説明してきた。しかしながら、図７のフローチャートによる微少露光に係る処理は、個々の帯電ローラや現像ローラに対して、特定の機能のＤＣ―ＤＣコンバーターを設ける場合にも有効である。つまり、図８（ａ）のような状況があった場合に、ＤＣ―ＤＣコンバータの電圧変換能力が不十分であると、その電圧変換能力のみにより図８（ｃ）に示したＶｄ＿ｂｇを実現できない。このような場合に、ＤＣ−ＤＣコンバータで不足する電位形成を微少露光処理により補い、帯電電位Ｖｄ＿ｂｇを実現させても良い。

また、図７の説明においては、感光体の残り寿命に係る情報（ドラムの感度特性に係る情報）に応じて、微少露光のパラメータや、通常露光のパラメータを設定するよう説明してきた。パラメータとは図９で説明したように、微少露光においてはパルス幅を指示する微少露光信号６８ａの値や発光強度を指示する微少露光信号６８ａの値であり、通常露光においても同様である。そして、更に、画像形成装置本体内の環境（温度や湿度）や画像形成装置の経年変化などに応じて、更に適切な値となるように補正を行っても良い。

１ 感光ドラム
２ 帯電ローラ
３ 露光手段
４ 現像手段
５ クリーニング手段
６ レーザー光
１４ 転写ローラ
４３ 現像ローラ
６２ａ レーザードライバー
６３ａ レーザーダイオード
６７ａ 補正光学系
５２、９０、９１ 帯電・現像高圧電源
１２０ 転写高圧電源

Claims (11)

1. 各々が感光体を含む複数のカートリッジを着脱可能で、帯電された複数の前記感光体のそれぞれに光を照射して潜像を形成する複数の光照射手段を備え、記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、
   複数の前記感光体をそれぞれ帯電する複数の帯電手段にそれぞれ帯電電圧を供給する第１の電源と、複数の前記感光体にそれぞれトナーを付着させる複数の現像手段にそれぞれ現像電圧を供給する第２の電源と、
   前記複数の感光体からトナーを転写させる複数の転写手段に転写電圧を供給する転写電源と、
   前記複数の感光体のそれぞれの積算回転数の情報を取得する取得手段と、
   前記複数の光照射手段のそれぞれに、対応する前記感光体のトナーを付着させてトナー像部とする箇所を第１の露光量で露光させ、対応する前記感光体のトナーを付着させない背景部となる箇所を前記第１の露光量よりも小さい第２の露光量で露光させる制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記複数の光照射手段の前記第２の露光量を、前記取得手段により取得された対応する前記感光体の前記情報に基づいて設定し、画像形成動作前に前記転写電源を制御する転写電圧制御を実行する際に、前記複数の光照射手段それぞれを、設定した前記第２の露光量で対応する前記感光体を露光させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記情報に基づき、前記複数の光照射手段の前記第１の露光量を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記複数の光照射手段の発光時間を決めるパルス幅の設定或いは前記複数の光照射手段の発光輝度の設定により、前記第２の露光量を設定することを特徴とした請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記複数の光照射手段の発光輝度の補正により、前記第１の露光量を設定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記複数の光照射手段のそれぞれに、前記第２の露光量に対応する電流の供給による発光に所定の電流での画像データに従うＰＷＭ発光を加えることで、前記第１の露光量の露光を行わせ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。
6. 前記複数の帯電手段には、前記第１の電源からの電源電圧、或いは前記電源電圧をコンバータにより変換した変換電圧を、固定の電圧降下特性を持った電子素子により分圧及び又は降圧した電圧が入力され、前記複数の現像手段には、前記第２の電源からの電源電圧、或いは前記電源電圧をコンバータにより変換した変換電圧を、固定の電圧降下特性を持った電子素子により分圧及び又は降圧した電圧が入力されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記第１の電源と前記第２の電源は共通の電源電圧を出力することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 別の感光体を含む別のカートリッジを着脱可能で、
   帯電された前記別の感光体に光を照射して潜像を形成する別の光照射手段と、前記別の感光体を帯電する別の帯電手段に帯電電圧を供給する第３の電源と、前記別の感光体にトナーを付着させる別の現像手段に現像電圧を供給する第４の電源と、を有し、
   前記取得手段は、前記別の感光体の積算回転数の情報を取得し、
   前記制御手段は、前記別の光照射手段に、前記別の感光体のトナーを付着させてトナー像部とする箇所を前記第１の露光量で露光させ、前記別の感光体のトナーを付着させない背景部となる箇所を前記第２の露光量で露光させ、
   前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記情報に基づき、前記別の光照射手段の前記第２の露光量を設定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記複数の転写手段には、前記転写電源からの電源電圧、或いは前記電源電圧をコンバータにより変換した変換電圧を、固定の電圧降下特性を持った電子素子により分圧及び又は降圧した電圧が入力されていることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記感光体の積算回転数が大きくなる程、対応する前記光照射手段による前記第２の露光量が大きくなることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記複数のカートリッジは、前記積算回転数の情報を格納する記憶部材をそれぞれ含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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