JP3784197B2

JP3784197B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3784197B2
Application number: JP09188599A
Authority: JP
Inventors: 浩明佐藤; 健一芦田; 公英石崎; 幸司井田
Original assignee: 株式会社沖データ
Priority date: 1998-07-06
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP2000081773A; US6332064B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真記録方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真記録装置では、帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニングの各記録プロセスによって画像を形成する装置が、既によく知られている。
【０００３】
帯電装置としては、一般的にコロナ帯電器を用いているが、コロナ帯電器には、５〜１０ｋＶという高電圧電源を必要とするために人体に危険であり、この高電圧電源は大変高価なものである。またこのコロナ帯電器は、環境安定性特に湿度の影響を受けて、静電潜像担持体の帯電電位が変動してしまうという問題点と、コロナ帯電器は、コロナ放電現象を利用するために、オゾンを発生し、静電潜像担持体の特性を著しく劣化させてしまうことや、人体にも悪影響を与える。この人体への影響を防ぐために、画像形成装置にオゾン吸収分解フィルタを設けてオゾンの画像形成装置外への流出を防止している。このオゾン吸収分解フィルタのオゾンを吸収分解できる寿命は短いために、定期的に交換作業を行わなければならないという問題点もある。
【０００４】
そこで、このようなコロナ帯電器の問題点を解消するために、特開昭６３―２０８８７８号公報に開示された技術では、電気抵抗値が１０⁵〜１０⁶Ωの導電性帯電ローラを静電潜像担持体に接触させて、この導電体に直流電圧を印加し、静電潜像担持体を帯電させる接触型帯電装置が提案されている。
【０００５】
このような接触型帯電装置を備えた従来の画像形成装置の概要を図２４および図２５を用いて説明する。
【０００６】
静電潜像担持体である感光ドラム１は、回転可能に構成されており、その周囲には、画像形成プロセスの順に、帯電ローラ２、ＬＥＤヘッド３等を備えた露光装置、現像器４、転写ローラ７、クリーニング装置９が配置されている。そして、感光ドラム１の回転に伴って、感光ドラム１の表面に対して、この配置順に処理が施されてゆく。つまり、帯電ローラ２は、定電圧電源である帯電用電源１０’によって印加される電圧によってマイナスに帯電している。この帯電ローラ２が接触することで、感光ドラム１が帯電される（Ｓ５０１）。通常では感光ドラム１の表面電位は−８００Ｖになるように帯電用電源１０’の電圧を調整される。感光ドラム１の帯電された表面領域に対して、ＬＥＤヘッド３などの光源を備えた露光装置によって光が照射されることで、印刷したい画像の静電潜像が形成される（Ｓ５０２）。次に、現像器４によって帯電したトナー５が付着させられることで、この静電潜像が現像されてトナー像が形成される（Ｓ５０３）。このトナー像５は、転写用電源８によってプラス電圧が印加された転写ローラ７と感光ドラム１との間に発生する転写電界によって、感光ドラム１上から用紙６上に転写される（Ｓ５０４）。転写されることなく感光ドラム１に残ったトナーは、クリーニング装置９によって感光ドラム１上から除去される（Ｓ５０５）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭６３―２０８８７８号公報に開示された技術では、高温高湿の環境下では静電潜像担持体に直径約０．５ｍｍの円形状に極端に帯電しすぎた部分が多数発生し、局部的な帯電ムラがおこることがあった。
【０００８】
また低温低湿の環境下では、所望の帯電電位にならず帯電電位が低下してしまい非記録部にトナーが付着する現象、いわゆる「かぶり」が生じるという問題点があった。このかぶりは、静電潜像担持体の回転周速度が速い場合に特に発生しやすかった。
【０００９】
また、図２４を用いて説明した従来の画像形成装置には、以下のような問題があった。
【００１０】
感光ドラム１の電位は、帯電ローラ２に印加される電圧と、感光ドラム１のキャパシタンス、帯電ローラ２のインピーダンスにより決まる。
【００１１】
ここでは、感光ドラム１の表面電位を、例えば−８００Ｖに設定する。また、そのときの、帯電ローラ２のインピーダンス、感光ドラム１のキャパシタンス、帯電用電源１０’の出力電圧（帯電用電源電圧）をそれぞれ、以下のように設定し、これを標準の値とする。
【００１２】
帯電用電源電圧＝Ｖｃｈ（Ｖ）
感光ドラムキャパシタンス＝Ｃｃｈ（Ｆ）
帯電ローラインピーダンス＝Ｒｃｈ（Ω）
この場合、帯電ローラ２のインピーダンスがＲｃｈ（Ω）より高いとき、感光ドラム１の電位は通常の−８００Ｖに対して、プラスの値（０Ｖ）に近い電位になる。感光ドラム１のキャパシタンスがＣｃｈ（Ｆ）より大きいとき、感光ドラム１の電位は通常の−８００Ｖに対して、プラスの値（０Ｖ）に近い電位になる。実際のプリンタにおいては、帯電ローラ２のインピーダンスおよび、感光ドラム１のキャパシタンスは製造上のばらつきが出てしまう。さらに、帯電ローラ２のインピーダンスは、そのプリンタがおかれている環境（温度、湿度等）に応じて変動しやすい。これらの帯電ローラ２のインピーダンスと感光ドラム１のキャパシタンスとの違いにより、プリンタ実機における感光ドラム１の表面電位は大きく影響を受ける。
【００１３】
帯電ローラ２、感光ドラム１、現像器４、クリーニング装置９からなる構造体を「ＩＤ」と略記する。あるＩＤＡと、ＩＤＢを１０℃２０％ＲＨ、２８℃８０％ＲＨの環境下で、帯電用電源１０’の電圧を−１３５０Ｖとして感光ドラム１の表面電位を測定した結果を図２６に示す。この図に示したように、ＩＤ、環境に応じて、感光ドラム１の表面電位は、目的の−８００Ｖからずれる。
【００１４】
感光ドラム１の表面電位は、標準の−８００Ｖを外れると画像不良となって現れる。例えば感光ドラム１の表面電位が基準の電位に対してプラス方向になった場合（例えば−６００Ｖ）は、現像器４において、感光ドラム１上の露光されていない非現像部にもトナーが付着してしまい、その結果が白紙部分の汚れとなって現れる。また、感光ドラム１上の露光部と非露光部の電位差が小さくなるため、画像の鮮明さが失われたり、印刷結果が濃くなったりする。逆に感光ドラム１の電位が基準電位に対してマイナス方向にずれてしまった場合（例えば−１０００Ｖ）は、感光ドラム１上の露光部の除電がうまく行われず、現像器４で付着するトナーが減少し印刷結果が薄くなる。
【００１５】
このように、製造上のばらつき、環境変化（温度、湿度の変化）、経時等に伴って生じる、感光ドラム１のキャパシタンスおよび帯電ローラ２のインピーダンス（抵抗）の変化によって、感光ドラム１の表面電位は影響を受け、それが印刷結果に悪影響を及ぼしていた。
【００１６】
また、正常な画像が形成可能な、帯電ローラ２の抵抗値の範囲は、記録速度によっても変動する。記録速度が高まると、良好な画像が得られる抵抗値の範囲が狭まる。そのため、記録速度の向上に伴って、環境等による帯電ローラ２の抵抗値変化に対応しきれなくなり、帯電不良が発生する可能性がある。
【００１７】
本発明は、帯電ムラが少なく、且つ、かぶりが生じることのない画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
静電潜像担持体にトナーを付着させることでトナー像を形成しこれを転写材に転写することで転写材上に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
静電潜像を担持する静電潜像担持体と、電圧が印加された状態において前記静電潜像担持体に接触することで、前記静電潜像担持体を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する電源手段と、前記帯電部材に定電圧制御で所定値の電圧が印加される非画像形成時の期間に、前記帯電部材に流れる電流を検知する電流検知手段と、前記非画像形成時には、定電圧制御で前記所定値の電圧を前記帯電部材に印加し、画像形成時には、定電圧制御のままで前記検知された電流に応じて設定した電圧を前記帯電部材に印加するように、前記電源手段を制御する制御手段と、前記帯電部材に付着したトナーを除去するトナー除去手段とを有し、
前記帯電部材は、ローラであり、
前記トナー除去手段は、その外周面が前記ローラの外周面と接触した状態で設置されて前記ローラの回転に伴って従動回転可能に構成された、少なくともその表面が導電性を備えた補助ローラと、前記補助ローラに、前記電源手段と同じタイミングで同じ電圧値の電圧を印加する補助電源手段とを備えて構成されることを特徴とする。
【００１９】
静電潜像担持体にトナーを付着させることでトナー像を形成しこれを転写材に転写することで転写材上に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
静電潜像を担持する静電潜像担持体と、電圧が印加された状態において前記静電潜像担持体に接触することで、前記静電潜像担持体を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する電源手段と、前記帯電部材に定電圧制御で所定値の電圧が印加される非画像形成時の期間に、前記帯電部材に流れる電流を検知する電流検知手段と、前記非画像形成時には、定電圧制御で前記所定値の電圧を前記帯電部材に印加し、画像形成時には、定電圧制御のままで前記検知された電流に応じて設定した電圧を前記帯電部材に印加するように、前記電源手段を制御する制御手段と、前記帯電部材に付着したトナーを除去するトナー除去手段とを有し、
前記帯電部材は、ローラであり、
前記トナー除去手段は、その外周面が前記ローラの外周面と接触した状態で設置されて前記ローラの回転に伴って従動回転可能に構成された、少なくともその表面が導電性を備えた補助ローラと、画像形成時には、前記検知された電流に応じた値の電圧であり、且つ前記電源手段が前記ローラに印加する電圧よりも絶対値の大きな電圧であり、且つ前記電源手段が前記ローラに印加する電圧と極性が同じ電圧を、前記補助ローラに印加する補助電源手段とを備えて構成されることを特徴とする。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００３４】
実施の形態１
本実施の形態１は、画像形成開始前に、帯電ローラの状態を確認することで、記録速度が早い場合でも環境変化に対して安定して静電潜像担持体を帯電可能にしたことを主な特徴とするものである。これを実現するため本実施の形態１では、画像形成を行う前に、後述する帯電用高圧電源１１６の制御方法を、一旦、定電流制御とし、このときの電圧をモニタすることで、帯電ローラ、静電潜像担持体の状態を確認している。画像形成時には定電圧制御に切り替えるが、このときの設定電圧値は、定電流制御時のモニタ結果に基づいて決定している。以下、詳細に説明する。
【００３５】
まず、本実施の形態における画像形成装置の概要を図１を用いて説明する。
【００３６】
画像形成動作中は、図示しないメインモータによって、ドラム状の静電潜像担持体１０１が図示矢印方向（ａ）に一定周速度で回転させられる。
【００３７】
帯電装置１０２は、静電潜像担持体１０１の表面を一様均一に帯電させる。続いて、露光装置１０３は、画像信号に対応した光を静電潜像担持体１０１に照射することで、静電潜像担持体１０１上に静電潜像を形成する。なお、露光装置１０３としては、ＬＥＤアレイとセルフォックレンズ（商品名）を組み合わせたものや、レーザと作像光学系を組み合わせたものなどいずれも利用できる。
【００３８】
現像装置１０４は、この静電潜像を現像する。すなわち、現像装置１０４のトナー担持体１０５は、トナー１０６を吸着して、図示矢印方向に回転することで搬送する。この場合、本実施の形態では反転現像を採用しており、導電性支持体１０１ａとトナー担持体１０５との間にはバイアス電圧が印加されている。そのため、トナー担持体１０５と静電潜像担持体１０１との間の空間には、静電潜像担持体１０１に形成された静電潜像に伴う電気力線が生じている。トナー担持体１０５上の帯電したトナー１０６は、静電気力によって、静電潜像担持体１０１上に付着することで静電潜像を顕像化する。なお、現像装置１０４としては、二成分磁気ブラシ現像器、一成分磁気ブラシ現像器、一成分非磁性現像器など公知の技術がいずれも利用できる。
【００３９】
ところで、紙カセット１０７に収容されている記録紙１０８が、給紙ローラ１０９によって紙カセット１０７から取り出される。そして、回転が停止されている送紙ローラ１１０に向けて搬送されこれに当接させられることで、記録紙１０８の斜行が矯正される。この後、送紙ローラ１１０が回転を開始し、記録紙１０８は転写部へと送られてゆく。
【００４０】
転写装置１１１は、この送られて来た記録紙１０８に静電潜像担持体１０１上に形成されたトナー像を転写する。
【００４１】
その後、記録紙１０８は、定着装置１１４へ搬送されここで画像が定着させられる。すなわち、定着装置１１４においては、発熱ローラ１１３の熱がトナー１０６を溶融させるとともに、加圧ローラ１１２による加圧によってこの溶融したトナーが記録紙１０８の繊維間に浸透させられる。トナー像が定着させられた記録紙１０８は装置外部へ送出される。
【００４２】
なお、転写後の静電潜像担持体１０１には若干のトナーが残留する場合があるが、この残留トナーは、クリーニング用高圧電源１１７によって所定の電圧が印加され且つ静電潜像担持体１０１に当接して設けられたクリーニングローラ１１５によって除去される。
【００４３】
こうして静電潜像担持体１０１は繰り返し利用される。
【００４４】
また、該画像形成装置を構成する各部の動作タイミング等は、主制御装置１３０によって指示されている。
【００４５】
以上で画像形成装置全体の概要説明を終わる。
【００４６】
既に述べたとおり本実施の形態１の装置は、帯電装置１０２への電圧印加制御に主な特徴を有するものである。従って、これ以降は、該特徴に関連した部分（帯電用高圧電源１１６等）と、電圧印加の対象となる静電潜像担持体１０１および帯電装置１０２とを中心に説明を行う。
【００４７】
まず、静電潜像担持体１０１について説明する。
【００４８】
静電潜像担持体１０１は、導電性支持体１０１ａと、光導電層１０１ｂとによって構成されている。
【００４９】
導電性支持体１０１ａとしては、ここでは外径３０ｍｍのアルミニウムの金属パイプを用いた。導電性支持体１０１ａとしては、これ以外にも、ステンレス、鋼鉄等の金属製のパイプが使用可能である。
【００５０】
光導電層１０１ｂとしては、ここでは厚さ約０．５μｍの電荷発生層と、厚さ約１８μｍの電荷輸送層とを順次積層した有機系感光体を用いた。しかし、これ以外にも、電荷輸送層と電荷発生層とを順次積層した積層型でも構わない。また、電荷発生層と電荷輸送層とを同一層とした単層型でも構わない。また、本実施の形態では光導電層１０１ｂを有機系感光体を用いて構成しているが、セレン感光体、酸化亜鉛感光体、アモルファスシリコン感光体などいずれも使用できる。
帯電装置１０２について説明する。
【００５１】
帯電装置１０２の帯電部材として帯電ローラを用いている。以下、この帯電ローラを「帯電ローラ１０２」と呼ぶ。帯電ローラ１０２は、金属シャフト１０２ａに半導電性ゴム層１０２ｂをモールドしたものである。
【００５２】
金属シャフト１０２ａとして、ここでは、直径６ｍｍのステンレスシャフトを用いている。金属シャフト１０２ａとしては、これ以外にも、鋼鉄、アルミニウム等の金属性のシャフトを用いることができる。
【００５３】
半導電性ゴム層１０２ｂとして、ここではウレタンゴムに導電性カーボンブラックを添加させた半導電性ウレタンゴムを用いて、これを仕上がり外径が１４ｍｍ、長手方向の長さが３２０ｍｍとなるようにモールドしている。なお、半導電性ゴム層１０２ｂの長手方向の長さは、静電潜像担持体１０１の光導電層１０１ｂの長手方向の長さに応じて決まる。静電潜像担持体１０１は製作上、静電潜像担持体１０１の長手方向の両端部の円周上には、光導電層１０１ｂが形成しずらい。そこで、半導電性ゴム層１０２ｂの長手方向の長さは、静電潜像担持体１０１への帯電用高圧電源１１６の電流がリークしないように、静電潜像担持体１０１の光導電層１０１ｂの長手方向の長さよりも若干短くしている。
【００５４】
半導電性ゴム層１０２ｂとしては、これ以外にも、ゴム材に導電性粉末、金属粉末、金属繊維等を添加させたものであればいずれでもよい。ゴム材としては、例えば、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム、ニトリルゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴムを用いることができる。導電性粉末としては、例えば、カーボン、グラファイトを用いることができる。金属粉末、金属繊維としては、例えば、フェライト、アルミニウム粉、銅粉、ブロンズ粉、ステンレス粉、酸化チタン、酸化スズ等の粉末あるいは繊維を用いることができる。
【００５５】
帯電ローラ１０２は、静電潜像担持体１０１への接触を均一にするために弾性体であることが望まれる。上述したゴム材料を用いた場合、半導電性ゴム層１０２ｂの硬度は、ソリッド状の半導電性ゴム層１０２ｂの場合では、４０゜以下（ＪＩＳＡ）、フォーム状の場合では、２０〜６０゜（ＡＳＫＥＲＣ）が良好であった。
【００５６】
金属シャフト１０２ａと静電潜像担持体１０１の導電性支持体１０１ａとの間には、帯電用高圧電源１１６が接続されている。この金属シャフト１０２ａを通して帯電ローラ１０２に直流電圧が印加される。
【００５７】
次に、帯電用高圧電源１１６および除電装置１１９について詳細に説明する。帯電用高圧電源１１６は、帯電装置１０２に所望の帯電電圧を付与することで、最終的には、静電潜像担持体１０１を所望の電位に帯電させるものである。本実施の形態における帯電用高圧電源１１６は、その制御方法が変更可能な構成となっている。具体的には、画像形成を行う前（例えば、画像形成装置の立ち上げ時、画像形成開始時）には、帯電用高圧電源１１６は定電流制御となる。一方、画像形成時には、帯電用高圧電源１１６は、定電圧制御となる。このとき、設定される電圧値は、モニタ結果（電圧値）に応じた値とされる。
【００５８】
帯電用高圧電源１１６の帯電ローラ１０２への印加電圧値は、定電圧制御のときには−１．３５ｋＶとしている。この印加電圧値は、−１ｋＶ〜−１．７ｋＶを帯電ローラ１０２へ印加することによって、静電潜像担持体１０１は、−４００Ｖ〜−１０００Ｖ帯電させることができる。
【００５９】
本実施の形態における帯電用高圧電源１１６は、具体的には、図２に示すとおり、電流検出器１１６ａ、制御部１１６ｂ、定電圧回路１１６ｃを備えて構成されている。
【００６０】
定電圧回路１１６ｃは、制御部１１６ｂからの指示に従って所望の電圧を発生可能な電源回路である。該定電圧回路１１６ｃの発生した電圧は、電流検出器１１６ａを介して、帯電ローラ１０２に印加される構成となっている。
【００６１】
電流検出器１１６ａは、定電圧回路１１６ｃから帯電ローラ１０２に流れる電流値を検出するためのものである。
【００６２】
制御部１１６ｂは、定電圧回路１１６ｃを制御するためのものである。メモリ、プロセッサ、各種ドライバ回路などを備えて構成されている。プロセッサは、メモリに格納された制御プログラムを実行することで、様々な機能を実現している。例えば、帯電ローラ１０２への所定電圧での電圧を印加（定電圧制御）する機能を備えている。また、この制御部１１６ｂは、電流検出器１１６ａの検出結果に基づいて、定電圧回路１１６ｃを制御することで、帯電ローラ１０２に所望の電流値での通電（定電流制御）を可能にしている。さらに、この制御部１１６ｂは、定電流制御中においては、電圧をモニタする機能を備えている。各機能の詳細については以下のとおりである。
【００６３】
静電潜像担持体１０１の帯電電位と、定電流制御時の設定電流値とについては、あらかじめ実験によって求められた所望の帯電電位と電流値との関係をメモリに格納し、この関係を参照することで決定している。これ以外にも、下記の数式（１）に基づいて求めてもよい。
【００６４】
設定電流値ｉ＝Ｖｐ＊Ｌ＊ｅ₀＊ｅ_S＊Ｖｓ／ｔ・・・（１）
ここで、ｔ：光導電層１０１ｂの厚さ［ｍ］
ｅ_S：光導電層１０１ｂの比誘電率
Ｖｐ：静電潜像担持体１０１の回転周速度［ｍ／ｓｅｃ］
Ｌ：半導電性ゴム層１０２ｂの長手方向の長さ［ｍ］
Ｖｓ：静電潜像担持体１０１の所望の帯電電位［Ｖ］
ｅ₀：真空の誘電率［Ｆ／ｍ］
帯電ローラ１０２の回転１周期分の帯電用高圧電源１１６の出力電圧の平均値は、帯電ローラ１０２の回転速度［ｍ／ｓ］と、帯電ローラ１０２の外周距離［ｍ］から、帯電ローラ１０２が１回転するのに要する時間ｔ２（図３参照）を計算して、この時間ｔ２内の印加電圧の平均値を求めている。
【００６５】
なお、帯電用高圧電源１１６の帯電ローラ１０２への印加電圧の極性は、ここではマイナスである。但し、ここで極性をマイナスにしているのは、マイナス帯電型の静電潜像担持体１０１を用いているためである。プラス帯電型の静電潜像担持体１０１を用いる場合には、帯電用高圧電源１１６の帯電ローラ１０２への印加電圧の極性はプラスとする。
【００６６】
除電装置１１９（図１）は、静電潜像担持体１０１を除電するためのものであり、本実施の形態では、静電潜像担持体１０１に光を照射することで除電するタイプのものを使用している。また、除電装置１１９による除電の対象とする領域は、クリーニングローラ１１５の下流側且つ帯電ローラ１０２の上流側である。除電装置１１９の光源としては、除電を効率よく行うため、波長および強度が露光装置１０３のＬＥＤアレイと一致しているＬＥＤアレイを用いている。但し、静電潜像担持体１０１の除電にさらに効率のよい光（波長等）を出力可能な光源があればこれを用いてもよい。
【００６７】
なお、このような除電装置１１９を設けたのは以下のような事情によるものである。つまり、帯電用高圧電源１１６を定電流制御にすると、静電潜像担持体１０１の帯電電位はどんどん上昇してしまう。例えば記録速度が２００ｍｍ／ｓｅｃであり、帯電電位が−６００Ｖとなるように、電流値を−５５μＡで定電流制御している場合について考える。静電潜像担持体１０１の１周期目の帯電電位は−６００Ｖとなる。しかし、２周期目の帯電電位は−１２００Ｖ、３周期目の帯電電位は−１８００Ｖと回転を重ねるごとに帯電電位が変化してしまう。帯電用高圧電源１１６を定電流制御にするためには、静電潜像担持体１０１の帯電ローラ１０２のすぐ上流側領域での帯電電位が、常に一定値になっている必要がある。例えば、静電潜像担持体１０１の残留電位が、電位０Ｖ、電位−１００Ｖである必要があることが各種の実験よりわかった。
【００６８】
次に、この画像形成装置の画像形成開始時の動作を図３を用いて説明する。
【００６９】
ここでは、記録速度が２００ｍｍ／ｓｅｃの場合を例にとって説明する。
【００７０】
画像形成を行うために、画像形成装置に駆動信号が入力されると、メインモータの回転によって静電潜像担持体１０１が回転を始める。これと同時に除電装置１１９が発光し、静電潜像担持体１０１を除電する。
【００７１】
静電潜像担持体１０１の回転に伴って、静電潜像担持体１０１の表面領域のうち除電装置１１９によって除電された領域が、帯電ローラ１０２との接触領域に移動してくる。
【００７２】
除電を開始してから遅れ時間（ｔ１）以上の時間が経過後、帯電用高圧電源１１６の制御部１１６ｂは電流検出器１１６ａの検出結果を確認しつつ定電流制御で帯電ローラ１０２への通電を開始することで静電潜像担持体１０１を帯電させる。「遅れ時間（ｔ１）」とは、静電潜像担持体１０１のある表面領域が、除電装置１１９による除電を受けてから、帯電ローラ１０２に到達するまでの時間である。これは、静電潜像担持体１０１の回転速度と、除電装置１１９と帯電ローラ１０２の静電潜像担持体１０１に対する配置関係とから計算できる。
【００７３】
なお、ここでは、所望の帯電電位−８００Ｖとなるように電流値−７３．５μＡが設定されている。
【００７４】
このとき、制御部１１６ｂは、定電圧回路１１６ｃの出力電圧、実際には自らの制御値をモニタしている。そして、帯電ローラ１０２の回転１周期分の出力電圧の平均値（以下「平均電圧値」という）を求める。
【００７５】
この後、制御部１１６ｂは、所定のタイミングにおいて定電圧制御に移行し、通常の画像形成動作を行う。このときの設定電圧値は、制御部１１６ｂが先ほど求めた平均電圧値とする。定電圧制御に移行した後は、除電装置１１９による除電は行わない。
【００７６】
次に、本実施の形態１の効果をより明確にするべく、実験１−１〜実験１−６を行った。実験１−１〜実験１−３は、従来技術についてのものである。実験１−４〜実験１−６は、本実施の形態１の装置についてのものである。実験内容そのものについては、実験１−１〜実験１−３と同様である。
【００７７】
実験１−１〜実験１−６においては、以下に示す５種類の帯電ローラ１０２を用いて行った。
【００７８】
（１）半導電性ゴム層１０２ｂとしてウレタンゴムに導電性カーボンブラックを添加し、半導電性ゴム層１０２ｂの抵抗値を５＊１０⁴Ωとした半導電性ウレタンゴムローラを帯電ローラ１０２として用いた。
【００７９】
（２）半導電性ゴム層１０２ｂとしてウレタンゴムに導電性カーボンブラックを添加し、半導電性ゴム層１０２ｂの抵抗値を１＊１０⁵Ωとした半導電性ウレタンゴムローラを帯電ローラ１０２として用いた。
【００８０】
（３）半導電性ゴム層１０２ｂとしてウレタンゴムに導電性カーボンブラックを添加し、半導電性ゴム層１０２ｂの抵抗値を５＊１０⁵Ωとした半導電性ウレタンゴムローラを帯電ローラ１０２として用いた。
【００８１】
（４）半導電性ゴム層１０２ｂとしてウレタンゴムに導電性カーボンブラックを添加し、半導電性ゴム層１０２ｂの抵抗値を１＊１０⁶Ωとした半導電性ウレタンゴムローラを帯電ローラ１０２として用いた。
【００８２】
（５）半導電性ゴム層１０２ｂとしてウレタンゴムに導電性カーボンブラックを添加し、半導電性ゴム層１０２ｂの抵抗値を５＊１０⁶Ωとした半導電性ウレタンゴムローラを帯電ローラ１０２として用いた。
【００８３】
上記した５種類の帯電ローラ１０２は、いずれも半導電性ゴム層１０２ｂの長手方向の長さを３２０ｍｍとしている。
【００８４】
実験１−１
上記５種類の帯電ローラ１０２に対して、画像形成装置を温度２０℃、湿度６５％の環境下に放置し、画像形成装置の記録速度を、１００、１５０、２００、２５０ｍｍ／ｓｅｃの４種類変化させたときの記録速度と帯電特性の評価を行った。その結果を表１に示す。以下の表中の記号は、〇は帯電良好、×は帯電不良を表す。
【００８５】
帯電不良には２種類あり、帯電ローラ１０２の抵抗値が低い場合には、静電潜像担持体１０１に直径約０．５ｍｍの円形状に極端に帯電しすぎた部分が多数発生し、これによって本実施例のように反転現像の場合では、画像部に白ヌケとして記録濃度ムラが発生した。また帯電ローラ１０２の抵抗値が高い場合には、静電潜像担持体１０１の帯電電位が所望の帯電電位以下となってしまい、非記録部にトナーが付着するいわゆる“かぶり”とよばれる印字記録劣化が発生した。
【００８６】
【表１】

【００８７】
実験１−２
上記５種類の帯電ローラ１０２に対して、画像形成装置を温度４０℃、湿度８０％の環境下に放置し、画像形成装置の記録速度を、１００、１５０、２００、２５０ｍｍ／ｓｅｃの４種類変化させたときの記録速度と帯電特性の評価を行った。その結果を表２に示す。
【００８８】
【表２】

【００８９】
実験１−３
上記５種類の帯電ローラ１０２に対して、画像形成装置を温度１０℃、湿度３５％の環境下に放置し、画像形成装置の記録速度を、１００、１５０、２００、２５０ｍｍ／ｓｅｃの４種類変化させたときの記録速度と帯電特性の評価を行った。その結果を表３に示す。
【００９０】
【表３】

【００９１】
表１、表２、表３の結果から、環境変化、記録速度について以下のことがわかった。
【００９２】
環境変化に対しては、記録速度が１５０ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合では帯電ローラ１０２の抵抗値を５＊１０⁵Ωとすれば、環境が低温低湿から高温高湿まで変化しても帯電不良が発生せずに良好な帯電特性が得られた。
【００９３】
しかし、記録速度が２００ｍｍ／ｓｅｃ以上では、帯電ローラ１０２の抵抗値をいずれの値にしても、環境が低温低湿から高温高湿まで変化すると帯電不良が発生してしまい、良好な帯電が得られなかった。
【００９４】
この原因は、帯電ローラ１０２の抵抗値が環境によって変化してしまうためであった。具体的に記載すれば、低温低湿では帯電ローラ１０２の抵抗値は高くなり、また反対に高温高湿の場合では低くなった。この環境変化による帯電ローラ１０２の抵抗値の変化は、本実施例の半導電性ウレタンゴムローラの場合では、約１桁あった。
【００９５】
記録速度に関しては、記録速度が１５０ｍｍ／ｓｅｃ以下の場合では、帯電ローラ１０２抵抗値の良好範囲は約２桁存在するため、帯電ローラ１０２の抵抗値が環境によって変化しても、帯電ローラ１０２抵抗値の良好範囲で吸収できるため、帯電不良が発生せずに良好な帯電特性が得られた。
【００９６】
これに対して、記録速度が２００ｍｍ／ｓｅｃ以上の場合では帯電ローラ１０２の抵抗値の良好範囲は約１桁しか存在しないため、帯電ローラ１０２の抵抗値が環境によって変化すると、帯電ローラ１０２の抵抗値の良好範囲で吸収できないため、帯電不良が発生してしまうことがわかった。
【００９７】
実験１−４
上記５種類の帯電ローラ１０２に対して、画像形成装置を温度２０℃、湿度６５％の環境下に放置し、画像形成装置の記録速度を、１００、１５０、２００、２５０ｍｍ／ｓｅｃの４種類変化させたときの記録速度と帯電特性の評価を行った。その結果を表４に示す。
【００９８】
【表４】

【００９９】
実験１−５
上記５種類の帯電ローラ１０２に対して、画像形成装置を温度４０℃、湿度８０％の環境下に放置し、画像形成装置の記録速度を、１００、１５０、２００、２５０ｍｍ／ｓｅｃの４種類変化させたときの記録速度と帯電特性の評価を行った。その結果を表５に示す。
【０１００】
【表５】

【０１０１】
実験１−６
上記５種類の帯電ローラ１０２に対して、画像形成装置を温度１０℃、湿度３５％の環境下に放置し、画像形成装置の記録速度を、１００、１５０、２００、２５０ｍｍ／ｓｅｃの４種類変化させたときの記録速度と帯電特性の評価を行った。その結果を表６に示す。
【０１０２】
【表６】

【０１０３】
表４、表５、表６の結果から、環境変化、記録速度について以下のようなことがわかった。
【０１０４】
環境変化に対しては、いずれの記録速度においても帯電ローラ１０２の抵抗値を５＊１０⁵Ω以上とすれば、環境が低温低湿から高温高湿まで変化しても帯電不良が発生せずに良好な帯電特性が得られた。
【０１０５】
記録速度に関しては、記録速度がいずれの値でも、帯電状態が良好な帯電ローラ１０２の抵抗値の範囲は変化していない。帯電不良の発生を招くことなく、良好な帯電特性が得られた。
【０１０６】
以上のことから帯電ローラ１０２の抵抗値を５＊１０⁵Ω以上とすれば、記録速度が２００ｍｍ／ｓｅｃ以上の場合でも帯電ローラ１０２の抵抗値の良好範囲は約２桁以上存在し、また、帯電ローラ１０２の抵抗値が環境によって変化しても帯電不良が発生せずに、画像部に白ヌケとしての記録濃度ムラや非画像部にかぶりのないコントラストのある画像を長期間にわたって、安定に記録できることがわかった。
【０１０７】
以上、説明したとおり本実施の形態１によれば、記録速度が早い画像形成装置においても、静電潜像担持体１０１を均一に安定に帯電させることが可能であり、画像部に白ヌケ、また非画像部にかぶりのない画像が得られる。
【０１０８】
コントラストの高い、高解像度、または高階調数の画像を長期間にわたって、且つ環境変化に対しても安定に記録できた。
【０１０９】
また本発明では、帯電ローラ１０２の抵抗値範囲を従来の方法よりも広く設定することが可能となるため、帯電ローラ１０２の低コスト化にも効果がある。
【０１１０】
実施の形態２
本実施の形態２は、帯電用高圧電源１１６の制御方法の変更順が実施の形態１とは異なる。具体的には、本実施の形態２における帯電用高圧電源１１６の制御部１１６ｂは、その制御を、定電圧制御、定電流制御、定電圧制御の順に変更する構成となっている。これ以外の点は、基本的には実施の形態１と同様である。従って、以下の説明は実施の形態１と異なる点を中心に行うことにする。
【０１１１】
画像形成開始時の動作を図４を用いて説明する。
【０１１２】
ここでは、記録速度が２００ｍｍ／ｓｅｃであるものとする。
【０１１３】
画像形成を行うために画像形成装置に駆動信号が入力されると、メインモータの回転に伴って静電潜像担持体１０１が回転を始める。これと同時に除電装置１１９が発光し、静電潜像担持体１０１を除電する。
【０１１４】
また帯電用高圧電源１１６は、定電圧制御で帯電ローラ１０２に−１３５０Ｖを印加することで、静電潜像担持体１０１を帯電させる。
【０１１５】
静電潜像担持体１０１の回転に伴って、静電潜像担持体１０１の除電装置１１９によって除電された領域が、帯電ローラ１０２との接触領域に移動してくる。除電を開始してから遅れ時間（ｔ１）以上の時間が経過後、帯電用高圧電源１１６の制御部１１６ｂは、定電圧制御から定電流制御へと制御方法を変更する。「遅れ時間（ｔ１）」とは、静電潜像担持体１０１のある表面領域が、除電装置１１９による除電を受けてから、帯電ローラ１０２に到達するまでの時間である。これは、静電潜像担持体１０１の回転速度と、除電装置１１９と帯電ローラ１０２の静電潜像担持体１０１に対する配置関係とから計算できる。
【０１１６】
なお、ここでは、所望の帯電電位−８００Ｖとなるように電流値−７３．５μＡが設定されている。
【０１１７】
このとき、制御部１１６ｂは、定電圧回路１１６ｃの出力電圧、実際には自らの制御値をモニタしている。そして、帯電ローラ１０２の回転１周期分の出力電圧の平均値（以下「平均電圧値」という）を求める。
【０１１８】
この後、制御部１１６ｂは、所定のタイミングにおいて、再び、定電圧制御に移行し、通常の画像形成動作を行う。このときの設定電圧値は、制御部１１６ｂが先ほど求めた平均電圧値とされる。定電圧制御に移行した後は、除電装置１１９による除電は行わない。
【０１１９】
本実施の形態２の効果を確認する実験を行った。実験内容については、帯電用高圧電源１１６の制御方法を、定電圧制御、定電流制御、定電圧制御の順に変化させることを除き、実験１―４、実験１―５、実験１―６と同様である。
【０１２０】
この実験結果は、前述した実験１−４（表４）、実験１−５（表５）、実験１−６（表６）と同様であった。従って帯電ローラ１０２の抵抗値を５＊１０5Ω以上とすれば、記録速度が２００ｍｍ／ｓｅｃ以上の場合でも帯電ローラ１０２の抵抗値の良好範囲は約２桁以上存在する。また、帯電ローラ１０２の抵抗値が環境によって変化しても、帯電不良が発生せずに画像部に白ヌケとしての記録濃度ムラや非画像部にかぶりのないコントラストのある画像を長期間にわたって、安定に記録できた。
【０１２１】
以上、説明したとおり実施の形態２によれば、記録速度が早い画像形成装置においても、静電潜像担持体１０１を均一に安定に帯電させることが可能である。画像部に白ヌケ、また非画像部にかぶりのないコントラストの高い、高解像度、または高階調数の画像を長期間にわたって、且つ環境変化に対しても安定に記録できた。
【０１２２】
また、帯電ローラ１０２の抵抗値範囲を従来の方法よりも広く設定できるため、帯電ローラ１０２を低コスト化できる。
【０１２３】
反転現像方法を採用している場合には、静電潜像担持体１０１が帯電していないとトナー１０６が静電潜像担持体１０１に付着してしまうという問題点がある。しかし、実施の形態２では静電潜像担持体１０１を静電潜像担持体１０１の回転と同時に帯電ローラ１０２によって帯電させるため、このトナー１０６が付着する時間（面積）が、実施の形態１に比べて遅れ時間ｔ１だけ短くなる。その結果、トナー１０６の無駄な消費を抑えて、ランニングコストを低減できる。
【０１２４】
ここまでに説明した実施の形態１、実施の形態２については、以下のような構成とすることもできる。
【０１２５】
帯電装置１０２として、半導電性のゴムローラを用いた帯電ローラ１０２を用いていた。しかし、帯電装置は、これに限定されるものではなく、例えば、特開平２―２６４９７４号公報に開示されている半導電性板状部材を用いたブレード型の帯電ブレード、また、特開平１―３０９０７６号公報に開示されている半導電性繊維を用いたブラシ型の帯電ブラシでも構わない。半導電性シート、フィルムをエンドレス状にした帯電ベルトでも構わない。さらに、特開昭６０―１４７７５６号公報に開示されている半導電性位板状部材を用い、帯電とクリーニングを同時に行うようなクリーニング兼用帯電ブレードでも構わない。
【０１２６】
除電装置１１９によって除電する位置はこれに限定されるものではない。例えば、転写装置１１１の下流且つクリーニングローラ１１５の上流に配置してもよい。また除電装置１１９としては、光によって除電するタイプのものに限定されるものではない。半導電性部材を静電潜像担持体１０１に圧接もしくは接触させて、この半導電性部材にＡＣ電圧を印加する接触除電タイプのものでもよい。
【０１２７】
前述した実施の形態１、実施の形態２では、帯電用高圧電源１１６の定電流制御時に帯電ローラ１０２の回転１周期分の出力電圧をモニタすることで、出力電圧の平均値を求めていた。しかし、モニタする期間はこれに限定されるものではない。帯電ローラ１０２の回転２周期分、３周期分の出力電圧をモニタし、その平均値を求めてもよい。さらに、静電潜像担持体１０１の回転１周期分の出力電圧をモニタして出力電圧の平均値を求めてもよい。
【０１２８】
実施の形態３
本実施の形態３を図５、図６を用いて説明する。
【０１２９】
本実施の形態３は、前述した実施の形態１と比べて、転写装置１１１を利用して静電潜像担持体１０１を除電する点を主な特徴とするものである（図５参照）。また、帯電用高圧電源１１６の制御の変更を、画像形成開始前のみならず、紙間等の画像非形成時一般に実行するようにしている。これ以外の点は、実施の形態１と同様である。これ以降の説明は、実施の形態１と異なる点を中心に説明を行う。
【０１３０】
本実施の形態３における転写装置１１１は、ローラを備えて構成されている。以下、このローラを、「転写ローラ１１１」と呼ぶ。この転写ローラ１１１は、図５に示すとおり、転写用高圧電源１１８とは別に、除電用電源１２０が接続されている。そして、スイッチ１２１によって、転写用高圧電源１１８と除電用電源１２０とのいずれか一方が選択的に転写ローラ１１１に接続される構成となっている。
【０１３１】
除電用電源１２０は、所定周波数の交流電圧を発生させる電源である。この除電用電源１２０が供給する交流電圧を転写ローラ１１１に印加することで、転写ローラ１１１をＡＣ除電装置としても機能させるようになっている。
【０１３２】
なお、ここには特にデータは示さないが、本願発明者は、除電に使用する交流電圧の電圧値および周波数の最適値を決定するべく各種実験を行った。その結果によれば、印加する交流電圧は、転写ローラ１１１の抵抗値にもよるが、およそ１ｋＶｐ‐ｐから４ｋＶｐ‐ｐ（オフセット電圧は０）、実効値は片側３５０から１２００Ｖが良好であった。また周波数は、低すぎても高すぎても除電ムラが発生する。転写ローラ１１１と静電潜像担持体１０１との間において微小放電が生じる区間を通過する間に電圧の極性が複数回（好ましくは１０回以上）切り替わることが好ましい。静電潜像担持体１０１の回転周速度にもよるが、おおむね４０〜３０００ＨＺが良好であった。
【０１３３】
スイッチ１２１の選択状態の切り換えは、主制御装置１３０からの指示に従ってなされる構成となっている。
【０１３４】
なお、本実施の形態３では、除電装置１１９は備えていない。
【０１３５】
ここでの説明では、帯電用高圧電源１１６の帯電ローラ１０２への印加電圧値は、定電圧制御のときには、−１．４ｋＶとしている。この印加電圧値は、−１ｋＶ〜−１．７ｋＶを帯電ローラ１０２へ印加することによって、静電潜像担持体１０１は、−４００Ｖ〜−１０００Ｖに帯電させることができる。但し、印加した電圧の電圧値が同じ場合であっても、帯電電圧は、光導電層１０１ｂの厚さ、比誘電率等によっても異なる。
【０１３６】
次に、この画像形成装置の画像形成開始時の動作を図６を用いて説明する。
【０１３７】
画像形成を行うために、画像形成装置に駆動信号が入力されると、メインモータの回転によって静電潜像担持体１０１が回転を始める。
【０１３８】
これと同時に除電用電源１２０が転写ローラ１１１に交流電圧を印加し、静電潜像担持体１０１の除電を開始する。なお、除電用電源１２０によって交流電圧を印加する期間の長さは、帯電ローラ１０２が２回転する時間とする。帯電ローラ１０２が２回転する期間の経過後は、除電用電源１２０による交流電圧の発生を停止すると共に、スイッチ１２１を転写用高圧電源１１８の側に切り換える。これ以降は通常の画像形成動作に備えて、この転写用高圧電源１１８の発生する直流電圧を、転写ローラ１１１に印加させる。このとき印加する直流電圧は、転写ローラ１１１の抵抗値、記録紙１０８の厚さ等にもよるが＋５００〜５０００Ｖとする。
【０１３９】
静電潜像担持体１０１の回転に伴って、静電潜像担持体１０１の表面領域のうち転写ローラ１１１によって除電された領域が、帯電ローラ１０２との接触領域に移動してくる。
【０１４０】
除電を開始してから遅れ時間（ｔ３）以上の時間が経過後、帯電用高圧電源１１６の制御部１１６ｂは電流検出器１１６ａの結果を確認しつつ定電流制御で帯電ローラ１０２への通電を開始することで静電潜像担持体１０１を帯電させる。「遅れ時間（ｔ３）」とは、静電潜像担持体１０１のある表面領域が、転写ローラ１１１による除電を受けてから、帯電ローラ１０２に到達するまでの時間である。これは、静電潜像担持体１０１の回転速度と、転写ローラ１１１と帯電ローラ１０２の静電潜像担持体１０１に対する配置関係とから計算できる。
【０１４１】
なお、ここでは、所望の帯電電位となるように電流値−６０μＡが設定されている。
【０１４２】
このとき、制御部１１６ｂは、定電圧回路１１６ｃの出力電圧、実際には自らの制御値をモニタしている。そして、帯電ローラ１０２の回転１周期分の出力電圧の平均値（以下「平均電圧値」という）を求める。なお、帯電ローラ１０２が１回転するのに要する時間（ｔ４）は、帯電ローラ１０２の回転周速度と、帯電ローラ１０２の外周距離に基づいて求めている。
【０１４３】
この後、制御部１１６ｂは、所定のタイミングにおいて定電圧制御に移行し、通常の画像形成動作を行う。このときの設定電圧値は、制御部１１６ｂが先ほど求めた平均電圧値とする。
【０１４４】
次に本実施の形態３の効果をより明確にするべく、本実施の形態３の装置を用いて、実験３−１〜実験３−３を行った。実験には、以下に示す５種類の帯電ローラ１０２を用いて行った。なお、この５種類の帯電ローラ１０２は、前述した実験１−１〜実験１−６において使用したものと同じ仕様である。
（１）半導電性ゴム層１０２ｂとしてウレタンゴムに導電性カーボンブラックを添加し、半導電性ゴム層１０２ｂの抵抗値を５＊１０⁴Ωとした半導電性ウレタンゴムローラを帯電ローラ１０２として用いた。
（２）半導電性ゴム層１０２ｂとしてウレタンゴムに導電性カーボンブラックを添加し、半導電性ゴム層１０２ｂの抵抗値を１＊１０⁵Ωとした半導電性ウレタンゴムローラを帯電ローラ１０２として用いた。
（３）半導電性ゴム層１０２ｂとしてウレタンゴムに導電性カーボンブラックを添加し、半導電性ゴム層１０２ｂの抵抗値を５＊１０⁵Ωとした半導電性ウレタンゴムローラを帯電ローラ１０２として用いた。
（４）半導電性ゴム層１０２ｂとしてウレタンゴムに導電性カーボンブラックを添加し、半導電性ゴム層１０２ｂの抵抗値を１＊１０⁶Ωとした半導電性ウレタンゴムローラを帯電ローラ１０２として用いた。
（５）半導電性ゴム層１０２ｂとしてウレタンゴムに導電性カーボンブラックを添加し、半導電性ゴム層１０２ｂの抵抗値を５＊１０⁶Ωとした半導電性ウレタンゴムローラを帯電ローラ１０２として用いた。
【０１４５】
上記した５種類の帯電ローラ１０２は、いずれも半導電性ゴム層１０２ｂの長手方向の長さを３２０ｍｍとしている。
【０１４６】
実験３−１
上記５種類の帯電ローラ１０２に対して、画像形成装置を温度２０℃、湿度６５％の環境下に放置し、画像形成装置の記録速度を、１００、１５０、２００、２５０ｍｍ／ｓｅｃの４種類変化させたときの記録速度と帯電特性の評価を行った。その結果を表７に示す。以下の表中の記号は、〇は帯電良好、×は帯電不良を表す。
【０１４７】
【表７】

【０１４８】
実験３−２
上記５種類の帯電ローラ１０２に対して、画像形成装置を温度４０℃、湿度８０％の環境下に放置し、画像形成装置の記録速度を、１００、１５０、２００、２５０ｍｍ／ｓｅｃの４種類変化させたときの記録速度と帯電特性の評価を行った。その結果を表８に示す。以下の表中の記号は、〇は帯電良好、×は帯電不良を表す。
【表８】

実験３−３
上記５種類の帯電ローラ１０２に対して、画像形成装置を温度１０℃、湿度３５％の環境下に放置し、画像形成装置の記録速度を、１００、１５０、２００、２５０ｍｍ／ｓｅｃの４種類変化させたときの記録速度と帯電特性の評価を行った。その結果を表９に示す。以下の表中の記号は、〇は帯電良好、×は帯電不良を表す。
【表９】

表７、表８、表９の結果から、環境変化、記録速度について以下のようなことがわかった。
【０１４９】
環境変化に対しては、いずれの記録速度においても帯電ローラ１０２の抵抗値を５＊１０⁵Ω以上とすれば、環境が低温低湿から高温高湿まで変化しても帯電不良が発生せずに良好な帯電特性が得られた。
【０１５０】
記録速度に関しては、記録速度がいずれの値でも、帯電状態が良好な帯電ローラ１０２の抵抗値の範囲は変化していない。帯電不良の発生を招くことなく、良好な帯電特性が得られた。
【０１５１】
以上のことから帯電ローラ１０２の抵抗値を５＊１０⁵Ω以上とすれば、記録速度が２００ｍｍ／ｓｅｃ以上の場合でも帯電ローラ１０２の抵抗値の良好範囲は約２桁以上存在し、また、帯電ローラ１０２の抵抗値が環境によって変化しても帯電不良が発生せずに、画像部に白ヌケとしての記録濃度ムラや非画像部にかぶりのないコントラストのある画像を長期間にわたって、安定に記録できることがわかった。
【０１５２】
以上、説明したとおり本実施の形態３によれば、記録速度が早い画像形成装置においても、静電潜像担持体１０１を均一に安定に帯電させることが可能であり、画像部に白ヌケ、また非画像部にかぶりのない画像が得られる。
【０１５３】
コントラストの高い、高解像度、または高階調数の画像を長期間にわたって、且つ環境変化に対しても安定に記録できた。
【０１５４】
また本発明では、帯電ローラ１０２の抵抗値範囲を従来の方法よりも広く設定することが可能となるため、帯電ローラ１０２の低コスト化にも効果がある。
【０１５５】
実施の形態４
本発明の実施の形態４を図７を用いて説明する。
【０１５６】
実施の形態３と異なる点は、除電用電源１２０を転写ローラ１１１ではなくクリーニングローラ１１５に接続している点である（図７参照）。つまり、クリーニングローラ１１５によって、クリーニングと除電との２つの機能を実現している。これ以外の点は、実施の形態３と同様である。スイッチ１２１の選択状態の切り換えも同様に主制御装置１３０からの指示に従ってなされる構成となっている。
【０１５７】
次の本実施の形態４における動作を説明する。
【０１５８】
画像形成を行うために、画像形成装置に駆動信号が入力されると、メインモータの回転によって静電潜像担持体１０１が回転を始める。
【０１５９】
これと同時に除電用電源１２０がクリーニングローラ１１５に交流電圧を印加し、静電潜像担持体１０１の除電を開始する。なお、除電用電源１２０によって交流電圧を印加する期間の長さは、帯電ローラ１０２が２回転する時間とする。帯電ローラ１０２が２回転する期間が経過後は、除電用電源１２０による交流電圧の発生を停止すると共に、スイッチ１２１をクリーニング用高圧電源１１７の側に切り換える。これ以降は通常の画像形成動作に備えて、クリーニング用高圧電源１１７の発生する直流電圧を、クリーニングローラ１１５に印加させる。
【０１６０】
静電潜像担持体１０１の回転に伴って、静電潜像担持体１０１の表面領域のうちクリーニングローラ１１５によって除電された領域が、帯電ローラ１０２との接触領域に移動してくる。
【０１６１】
除電を開始してから遅れ時間以上の時間が経過後、帯電用高圧電源１１６の制御部１１６ｂは電流検出器１１６ａの結果を確認しつつ定電流制御で帯電ローラ１０２への通電を開始することで静電潜像担持体１０１を帯電させる。ここでいう「遅れ時間」とは、静電潜像担持体１０１のある表面領域が、クリーニングローラ１１５による除電を受けてから、帯電ローラ１０２に到達するまでの時間である。これは、静電潜像担持体１０１の回転速度と、クリーニングローラ１１５と帯電ローラ１０２の静電潜像担持体１０１に対する配置関係とから計算できる。
【０１６２】
なお、ここでは、所望の帯電電位となるように電流値−６０μＡが設定されている。
【０１６３】
このとき、制御部１１６ｂは、定電圧回路１１６ｃの出力電圧、実際には自らの制御値をモニタしている。そして、帯電ローラ１０２の回転１周期分の出力電圧の平均値（以下「平均電圧値」という）を求める。なお、帯電ローラ１０２が１回転するのに要する時間は、帯電ローラ１０２の回転周速度と、帯電ローラ１０２の外周距離に基づいて求めている。
【０１６４】
この後、制御部１１６ｂは、所定のタイミングにおいて定電圧制御に移行し、通常の画像形成動作を行う。このときの設定電圧値は、制御部１１６ｂが先ほど求めた平均電圧値とされる。
【０１６５】
次に本実施の形態４の効果をより明確にするべく、本実施の形態４の装置を用いて、実験４−１〜実験４−３を行った。実験には、前述した実施の形態３における実験３−１〜実験３−３において使用したものと同じ仕様の５種類の帯電ローラ１０２を使用した。
【０１６６】
実験４−１
上記５種類の帯電ローラ１０２に対して、画像形成装置を温度２０℃、湿度６５％の環境下に放置し、画像形成装置の記録速度を、１００、１５０、２００、２５０ｍｍ／ｓｅｃの４種類変化させたときの記録速度と帯電特性の評価を行った。その結果を表１０に示す。以下の表中の記号は、〇は帯電良好、×は帯電不良を表す。
【０１６７】
【表１０】

【０１６８】
実験４−２
上記５種類の帯電ローラ１０２に対して、画像形成装置を温度４０℃、湿度８０％の環境下に放置し、画像形成装置の記録速度を、１００、１５０、２００、２５０ｍｍ／ｓｅｃの４種類変化させたときの記録速度と帯電特性の評価を行った。その結果を表１１に示す。以下の表中の記号は、〇は帯電良好、×は帯電不良を表す。
【０１６９】
【表１１】

【０１７０】
実験４−３
上記５種類の帯電ローラ１０２に対して、画像形成装置を温度１０℃、湿度３５％の環境下に放置し、画像形成装置の記録速度を、１００、１５０、２００、２５０ｍｍ／ｓｅｃの４種類変化させたときの記録速度と帯電特性の評価を行った。その結果を表１２に示す。以下の表中の記号は、〇は帯電良好、×は帯電不良を表す。
【０１７１】
【表１２】

【０１７２】
表１０、表１１、表１２の結果から、環境変化、記録速度について以下のようなことがわかった。
【０１７３】
環境変化に対しては、いずれの記録速度においても帯電ローラ１０２の抵抗値を５＊１０⁵Ω以上とすれば、環境が低温低湿から高温高湿まで変化しても帯電不良が発生せずに良好な帯電特性が得られた。
【０１７４】
記録速度に関しては、記録速度がいずれの値でも、帯電状態が良好な帯電ローラ１０２の抵抗値の範囲は変化していない。帯電不良の発生を招くことなく、良好な帯電特性が得られた。
【０１７５】
以上のことから帯電ローラ１０２の抵抗値を５＊１０⁵Ω以上とすれば、記録速度が２００ｍｍ／ｓｅｃ以上の場合でも帯電ローラ１０２の抵抗値の良好範囲は約２桁以上存在し、また、帯電ローラ１０２の抵抗値が環境によって変化しても帯電不良が発生せずに、画像部に白ヌケとしての記録濃度ムラや非画像部にかぶりのないコントラストのある画像を長期間にわたって、安定に記録できることがわかった。
【０１７６】
以上、説明したとおり本実施の形態４によれば、記録速度が早い画像形成装置においても、静電潜像担持体１０１を均一に安定に帯電させることが可能であり、画像部に白ヌケ、また非画像部にかぶりのない画像が得られる。
【０１７７】
コントラストの高い、高解像度、または高階調数の画像を長期間にわたって、且つ環境変化に対しても安定に記録できた。
【０１７８】
また本発明では、帯電ローラ１０２の抵抗値範囲を従来の方法よりも広く設定することが可能となるため、帯電ローラ１０２の低コスト化にも効果がある。
【０１７９】
さらに、本実施の形態４では、実施の形態３と比べて以下のような点において優れている。
【０１８０】
クリーニングローラ１１５は転写ローラ１１１よりも下流側、つまり、帯電ローラ１０２のすぐ上流に配置されているため、本実施の形態４では、除電を行う位置から帯電ローラ１０２までの距離が、実施の形態３のそれよりも短い。つまり、除電が施された領域が帯電ローラ１０２に到達するのに要する時間が短い。従って、この時間が短かい分だけ、単位時間当たりの記録枚数を多くすることが可能である。
【０１８１】
また一般的には、転写ローラ１１１の抵抗値よりも、クリーニングローラ１１５の抵抗値の方が小さい。この抵抗値が小さい分だけ除電用電源１２０の出力電圧を小さくできるため、除電用電源１２０の低コスト化、小型化を図ることができる。
【０１８２】
実施の形態５
本実施の形態５を図８を用いて説明する。
【０１８３】
本実施の形態５は、これまで述べた実施の形態３、４と比べて、露光装置１０３を利用して除電を行うことを主な特徴とする。これに伴って、除電用電源１２０およびスイッチ１２１は備えていない（図８参照）。これ以外の点は、実施の形態３、４と同様である。
【０１８４】
次に、本実施の形態５の動作を説明する。
【０１８５】
静電潜像担持体１０１の帯電電位を除電するために露光装置１０３を用いた場合について説明する。
【０１８６】
画像記録を行うために、画像形成装置に駆動信号が入力されると、静電潜像担持体１０１が回転を始める。これと同時に静電潜像担持体１０１に対して露光装置１０３を全面露光して、静電潜像担持体１０１を除電する。
【０１８７】
静電潜像担持体１０１の回転に伴って、静電潜像担持体１０１の表面領域のうち除電された領域が、帯電ローラ１０２との接触領域に移動してくる。
【０１８８】
除電を開始してから所定の遅れ時間以上の時間が経過後、帯電用高圧電源１１６の制御部１１６ｂは電流検出器１１６ａの結果を確認しつつ定電流制御で帯電ローラ１０２への通電を開始することで静電潜像担持体１０１を帯電させる。「遅れ時間」とは、静電潜像担持体１０１のある表面領域が、除電を受けてから帯電ローラ１０２に到達するまでの時間である。これは、静電潜像担持体１０１の回転速度と、露光装置１０３によって光照射する静電潜像担持体１０１上の位置と、帯電ローラ１０２との静電潜像担持体１０１に対する配置関係とから計算できる。
【０１８９】
なお、ここでは、所望の帯電電位となるように電流値−６０μＡが設定されている。
【０１９０】
このとき、制御部１１６ｂは、定電圧回路１１６ｃの出力電圧、実際には自らの制御値をモニタしている。そして、帯電ローラ１０２の回転１周期分の出力電圧の平均値（以下「平均電圧値」という）を求める。なお、帯電ローラ１０２が１回転するのに要する時間は、帯電ローラ１０２の回転周速度と、帯電ローラ１０２の外周距離に基づいて求めている。
【０１９１】
この後、制御部１１６ｂは、所定のタイミングにおいて定電圧制御に移行し、通常の画像形成動作を行う。このときの設定電圧値は、制御部１１６ｂが先ほど求めた平均電圧値とする。定電圧制御に移行した後は、露光装置１０３を全面露光を停止して、通常の記録動作へと戻る。
【０１９２】
次に本実施の形態５の効果をより明確にするべく、本実施の形態５の装置を用いて、実験５−１〜実験５−３を行った。実験には、前述した実施の形態３における実験３−１〜実験３−３において使用したものと同じ仕様の５種類の帯電ローラ１０２を使用した。
【０１９３】
実験５−１
上記５種類の帯電ローラ１０２に対して、画像形成装置を温度２０℃、湿度６５％の環境下に放置し、画像形成装置の記録速度を、１００、１５０、２００、２５０ｍｍ／ｓｅｃの４種類変化させたときの記録速度と帯電特性の評価を行った。その結果を表１３に示す。以下の表中の記号は、〇は帯電良好、×は帯電不良を表す。
【０１９４】
【表１３】

【０１９５】
実験５−２
上記５種類の帯電ローラ１０２に対して、画像形成装置を温度４０℃、湿度８０％の環境下に放置し、画像形成装置の記録速度を、１００、１５０、２００、２５０ｍｍ／ｓｅｃの４種類変化させたときの記録速度と帯電特性の評価を行った。その結果を表１４に示す。以下の表中の記号は、〇は帯電良好、×は帯電不良を表す。
【０１９６】
【表１４】

【０１９７】
実験５−３
上記５種類の帯電ローラ１０２に対して、画像形成装置を温度１０℃、湿度３５％の環境下に放置し、画像形成装置の記録速度を、１００、１５０、２００、２５０ｍｍ／ｓｅｃの４種類変化させたときの記録速度と帯電特性の評価を行った。その結果を表１５に示す。以下の表中の記号は、〇は帯電良好、×は帯電不良を表す。
【０１９８】
【表１５】

【０１９９】
表１３、表１４、表１５の結果から、環境変化、記録速度について以下のようなことがわかった。
【０２００】
環境変化に対しては、いずれの記録速度においても帯電ローラ１０２の抵抗値を５＊１０⁵Ω以上とすれば、環境が低温低湿から高温高湿まで変化しても帯電不良が発生せずに良好な帯電特性が得られた。
【０２０１】
記録速度に関しては、記録速度がいずれの値でも、帯電状態が良好な帯電ローラ１０２の抵抗値の範囲は変化していない。帯電不良の発生を招くことなく、良好な帯電特性が得られた。
【０２０２】
以上のことから帯電ローラ１０２の抵抗値を５＊１０⁵Ω以上とすれば、記録速度が２００ｍｍ／ｓｅｃ以上の場合でも帯電ローラ１０２の抵抗値の良好範囲は約２桁以上存在し、また、帯電ローラ１０２の抵抗値が環境によって変化しても帯電不良が発生せずに、画像部に白ヌケとしての記録濃度ムラや非画像部にかぶりのないコントラストのある画像を長期間にわたって、安定に記録できることがわかった。
【０２０３】
以上、説明したとおり本実施の形態５によれば、記録速度が早い画像形成装置においても、静電潜像担持体１０１を均一に安定に帯電させることが可能であり、画像部に白ヌケ、また非画像部にかぶりのない画像が得られる。
【０２０４】
コントラストの高い、高解像度、または高階調数の画像を長期間にわたって、且つ環境変化に対しても安定に記録できた。
【０２０５】
また本発明では、帯電ローラ１０２の抵抗値範囲を従来の方法よりも広く設定することが可能となるため、帯電ローラ１０２の低コスト化にも効果がある。
【０２０６】
また、実施の形態５の装置は、実施の形態３、実施の形態４と比較して、除電用電源１２０を使用しないため、装置の低コスト化および小型化の面で有利である。
【０２０７】
これまでに述べた実施の形態３、実施の形態４、実施の形態５については、さらに以下のような構成とすることもできる。
【０２０８】
帯電装置１０２として、半導電性のゴムローラを用いた帯電ローラ１０２を用いていた。しかし、帯電装置は、これに限定されるものではなく、例えば、特開平２―２６４９７４号公報に開示されている半導電性位板状部材を用いたブレード型の帯電ブレード、また、特開平１―３０９０７６号公報に開示されている半導電性繊維を用いたブラシ型の帯電ブラシでも構わない。半導電性シート、フィルムをエンドレス状にした帯電ベルトでも構わない。さらに、特開昭６０―１４７７５６号公報に開示されている半導電性位板状部材を用い、帯電とクリーニングを同時に行うようなクリーニング兼用帯電ブレードでも構わない。また、帯電用高圧電源１１６の定電流制御の動作時間、静電潜像担持体１０１の除電時間や、その制御タイミング、モニタした出力電圧値の平均値の算出方法等、ここに記載したものに限定されるものではなく、種々変更可能である。
【０２０９】
実施の形態６
本発明の実施の形態を図９、図１０、図１１、図１２、図１３および図１４を用いて説明する。
【０２１０】
本実施の形態６は、定電圧制御下における通電電流値を検出し、その検出結果（電流値）に応じて帯電用電源１０の出力電圧値（すなわち、感光ドラム１への印加電圧）を調整することで、感光ドラム１の表面電位をより正確に安定して制御できることを主な特徴とする。
【０２１１】
ここではまず、本実施の形態６の画像形成装置の概要について図９を用いて説明する。特徴点については、この後、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４を用いて説明する。
【０２１２】
この画像形成装置においては、回転可能に構成された感光ドラム１の周囲に、帯電ローラ２、現像器４、転写ローラ７、クリーニング装置９等が配置されている。また、感光ドラム１の露光は、帯電ローラ２と現像器４との間においてなされるようになっている。
【０２１３】
画像形成時には、感光ドラム１は図示しないモータによって回転させられている。この感光ドラム１は、実施の形態１における静電潜像担持体１０１に相当するものであり、静電潜像担持体１０１と同様の構成（導電性支持体１０１ａ、光導電層１０１ｂ）となっている。
【０２１４】
まず、帯電用電源１０が、帯電ローラ２に電圧を印加することでこれをマイナスに帯電させる。この帯電ローラ２は、実施の形態１における帯電ローラ１０２に相当するものであり、この帯電ローラ１０２と同様の構成（導電性支持体１０１ａ、光導電層１０１ｂ）となっている。すると、帯電した帯電ローラ２は、回転する感光ドラム１の表面領域のうち接触した領域をマイナスに帯電させる（図中、マイナス電荷に符号「１１」を付した）。なお、通常は感光ドラム１の表面電位は−８００Ｖになるように帯電用電源１０の電圧は調整されている。
【０２１５】
このようにしてマイナスに帯電させられた領域は、感光ドラム１の回転に伴ってＬＥＤヘッド３による光の照射位置に達する。ＬＥＤヘッド３等の光源は、別途入力される画像データに応じて光を照射することで、画像データに応じた静電潜像を感光ドラム１上に形成する。
【０２１６】
感光ドラム１の静電潜像の形成された領域は、感光ドラム１の回転に伴って、現像器４に達する。現像器４は、感光ドラム１に付着させることで、静電潜像を現像してトナー像を形成させる。
【０２１７】
このトナー像は、感光ドラム１の回転に伴って、転写ローラ７による転写位置に達し、ここで用紙６に転写される。なお、転写ローラ７には、転写用電源８によってプラスの電圧が印加されており、この転写ローラ７と感光ドラム１との間に発生する転写電界によって転写は行われる。
【０２１８】
転写されることなく感光ドラム１上に残留したトナーは、クリーニング装置９によって感光ドラム１から除去される。
【０２１９】
この後、クリーニング装置９によってクリーニングされた領域は、感光ドラム１の回転に伴って再び帯電ローラ２の位置に戻る。画像形成動作中は、以上の動作を継続して繰り返し行う。
【０２２０】
以上述べた動作は、プリンタ制御部１４からの指示に従って実行されている。
以上で装置の概要説明を終わる。
【０２２１】
既に述べたとおり本実施の形態は、帯電用電源１０の検知結果（電流値）に応じて帯電用電源１０の出力電圧値（すなわち、感光ドラム１への印加電圧）をプリンタ制御部１４が調整することで、表面電位を所望の値により正確に制御できることを特徴とする。このような特徴は、主にプリンタ制御部１４および帯電用電源１０によって実現されているものである。従ってこれ以降はこの特徴点を中心に説明を行う。
【０２２２】
帯電用電源１０およびプリンタ制御部１４の機能ブロック図を図１０に、また、各機能ブロックの具体的な回路構成を図１１に示した。
【０２２３】
帯電用電源１０は、プリンタ制御部１４からの指示に従って帯電ローラ２に電圧を印加するものであり、図１０に示すとおり、電源制御部１５と、高圧発生部１６と、電圧検知部１７と、電流検知部１８とを備えて構成されている。
【０２２４】
電源制御部１５は、プリンタ制御部１４からの指示および電圧検知部１７の検知結果に従って高圧発生部１６を制御することで、出力電圧を目的の電圧値に制御するものである。電源制御部１５は、具体的には、図１１に示すとおり、プリンタ制御部１４に接続された電圧基準レジスタＲＥＧ１０、ロジック回路で構成されたデジタル値を比較する比較器ＣＭ１０、アンドゲートＧ１０、矩形波を出力する発振回路ＯＳＣ１０を備えて構成されている。
【０２２５】
高圧発生部１６は、帯電ローラ２に印加する電圧を生成し出力するものである。該高圧発生部１６は、具体的には、図１１に示すとおり、スイッチング用のトランジスタＴＲ２０、トランジスタＴＲ２０の保護用のダイオードＤ２０、コンデンサＣ２０、高圧トランスＴ２０、整流用のダイオードＤ２１、整流用のコンデンサＣ２１を備えて構成される。
【０２２６】
電圧検知部１７は、高圧発生部１６が出力している電圧の電圧値を検知するためのものである。電圧検知部１７は、具体的には、図１１に示すとおり、トランスＴ２０の一部と、整流用のダイオードＤ３０、コンデンサＣ３０、電圧分圧用の抵抗Ｒ３０、抵抗Ｒ３１、Ａ／ＤコンバータＡＤ３０により構成される。
【０２２７】
電流検知部１８は、高圧発生部１６が出力している電流を検知するためのものである。この電流検知部１８は、具体的には、図１１に示すとおり、高圧発生部１６のトランスＴ２０に接続された抵抗Ｒ４０、Ａ／ＤコンバータＡＤ４０を備えて構成されている。
【０２２８】
プリンタ制御部１４は、この画像形成装置全体を制御するものであり、具体的には、様々な制御プログラム、データを記憶されたメモリ、これらプログラムを実行するＣＰＵ、ロジック回路等を備えて構成されており、ＣＰＵがプログラムを実行することで様々な機能を実現している。特に、本実施の形態におけるプリンタ制御部１４は、帯電用電源１０の出力電圧を決定し指示する機能を備えている。この出力電圧は、図１２に示した制御直線Ｓに従って決定されている。図１２は、帯電用電源から−１３５０Ｖの電圧を出力したときの検知電流と、その構造体ＩＤ、環境において、感光ドラムの表面電位を−８００Ｖにするために必要な帯電用電源電圧の関係を示したグラフである。この図１２に示したように、感光ドラムの電位を目的の−８００Ｖにするために必要な電圧は、電流検知部１８の検知電流に対してほぼ比例直線に近似される。従って、プリンタ制御部１４は、電流検知部１８の検知結果と、この制御直線Ｓとに基づいて、出力電圧を決定している。この制御直線Ｓを規定したデータあるいは制御直線Ｓに対応したプログラム（計算式）は、プリンタ制御部１４のメモリ中にあらかじめ格納されている。
【０２２９】
次に動作を説明する。
【０２３０】
まず、プリンタ制御部１４の動作を説明する。
【０２３１】
プリンタ制御部１４は、ウォーミングアップ時には、例えば−１３５０Ｖを出力するように帯電用電源１０に指示を出す。なお、ウォーミングアップとは、プリンタが印刷前のプリンタのプロセスを安定化させるために行う動作である。
【０２３２】
帯電用電源１０は、この指示に従って−１３５０Ｖを出力する。また、帯電用電源１０の電流検知部１８は、このとき感光ドラム１から帯電用電源１０に流れ込む電流値を検知し、プリンタ制御部１４へ出力する。
【０２３３】
プリンタ制御部１４は、電流検知部１８の検知した電流値に応じて制御直線Ｓを規定したデータを参照することで（あるいは、制御直線Ｓを規定した計算式にこの電流値を入力することで）、感光ドラムの表面電位を−８００Ｖにするために必要な電圧値を求める。そして、この求めた電圧値を電源制御部１５に指示する。この指示は、具体的には、電源制御部１５の電圧基準レジスタＲＥＧ１０に書き込むことで行われる。
【０２３４】
以上の結果、高圧発生部１６からは、制御直線Ｓに基づいて決定された電圧が出力されることになる。従って、感光ドラムの表面電位を目的の−８００Ｖに近づけることができる。
【０２３５】
帯電用電源１０の動作を図１１、図１３を用いて詳細に説明する。
【０２３６】
プリンタ制御部１４が、電源制御部１５内の電圧基準レジスタＲＥＧ１０に所望の電圧値を指定するデジタル値を書き込む。
【０２３７】
すると、帯電用電源１０は、以下のようにしてこの電圧基準レジスタＲＥＧ１０に記載されている電圧値の電圧を出力する。
【０２３８】
電源制御部１５では、高圧発生部１６を制御する信号を生成する。つまり、比較器ＣＭ１０は、図１３のように、ＲＥＧ１０のデジタル値と、電圧検知部１７の検知結果（ＡＤ３０の出力）とを比較する。この比較の結果、式（２）の関係が成立しているときには、その出力をＨｉｇｈレベルにする。そうでないときは、０Ｖを出力する。
【０２３９】
ＲＥＧ１０のデジタル値＞ＡＤ３０の出力値・・・（２）
一方、発振回路ＯＳＣ１０は図１３のような、矩形波を出力している。アンドゲートＧ１０は、比較器ＣＭ１０の出力と、発振回路ＯＳＣ１０の出力との論理積を取り、その結果を指示信号（パルス信号）として高圧発生部１６に対して出力する。
【０２４０】
高圧発生部１６は、電源制御部１５からの指示信号に従った電圧値の電圧を生成し出力する。つまり、トランジスタＴＲ２０は、入力された指示信号（パルス）に応じてＯＮ／ＯＦＦする。すると、このＯＮ／ＯＦＦに応じて、トランスＴ２０に電流が流れて高電圧が誘起される。ダイオードＤ２１およびコンデンサＣ２１は、この誘起された高電圧を整流したうえで、この整流によって得たマイナスの電圧を帯電用電源１０の出力として出力する。
【０２４１】
ところで、電圧検知部１７のダイオードＤ３０には、高圧発生部１６の出力電圧と所定の関係を有する電圧が入力されている。両電圧間の関係は、トランスＴ２０の巻数比に基づいて決まる。ダイオードＤ３０およびコンデンサＣ３０は、この入力された電圧を整流する。さらに、抵抗Ｒ３０、Ｒ３１は、この整流後の電圧を分圧する。Ａ／ＤコンバータＡＤ３０は、分圧によって得られた電圧を、デジタル値に変換し、そのデジタル値を電源制御部１５の比較器ＣＭ１０に送っている。そのため、Ａ／ＤコンバータＡＤ３０の出力値は、トランスＴ２０の巻数比と、抵抗Ｒ３０、Ｒ３１の比とで決まる。この出力値は、高圧発生部１６から出力される電圧と比例関係にあり、出力電圧が高いほど、このデジタル値の値が大きくなる。
【０２４２】
電流検知部１８の抵抗Ｒ４０には高圧発生部１６の高圧出力から電流が流れ込み、抵抗Ｒ４０の両端に電圧を発生させる。この電圧は、抵抗Ｒ４０の抵抗値と高圧発生部１６に流れ込む電流値の積で決まり、流れ込む電流とは比例関係にある。Ａ／ＤコンバータＡＤ４０は、この電圧をデジタル値に変換し、そのデジタル値をプリンタ制御部１４に出力している。
【０２４３】
このように動作することで、帯電用電源１０は、プリンタ制御部１４によって電圧基準レジスタＲＥＧ１０に書き込まれた値の電圧を出力することができる。また、プリンタ制御部１４は、帯電用電源１０から出力されている電流値を電流検知部１８からの信号により検知することができる。
【０２４４】
以上述べたとおり本実施の形態６では帯電用電源の電圧を制御しているため、感光ドラム１の表面電位が環境変化や物のばらつきの影響を受け難くい。従って、感光ドラム１の表面電位を目的の電圧（本実施の形態では−８００Ｖ）に近づけることができる。このように制御直線Ｓに基づき帯電電圧を制御したときの感光ドラム１の表面電位を測定した結果は、図１４に示したとおり、目的とする電位（ここでは、−８００Ｖ）に近くなっていた。
【０２４５】
このように、感光ドラム１の表面電位が安定することで、環境要因に起因した印刷結果の濃度の差を小さくすることができる。例えば、低温低湿度環境下における感光ドラムの帯電不良に起因した、白紙部分の汚れを防ぐことができる。また、感光ドラム１のキャパシタンスや、帯電ローラ２のインピーダンスの差が、感光ドラム１の表面電位に与える影響を小さくできるため、感光ドラム１のキャパシタンスおよび帯電ローラ２のインピーダンスの製造ばらつきの許容範囲を広く取ることができる。これは、製造コストの低減につながる。
【０２４６】
また、電圧決定の別方法としてはこれ以外にも以下のような方法が考えられる。
【０２４７】
モニタによって得られた出力電流値ｉと、目標とする帯電電圧に帯電させるために必要な電流値ｉ₀との比を計算し、その比を目標とする帯電電位に積算する。続いて、この積算結果を感光ドラム（静電潜像担持体）１の帯電開始電圧値に加算する。そして、このようにして得られた電圧値となるように帯電用電源１０を定電圧制御する。以上の内容を数式化すると下記式（３）のようになる。
【０２４８】
Ｖｃｈ＝Ｖｔｈ＋（Ｖｓ＊ｉ₀／ｉ）・・・（３）
但し、式（３）において、Ｖｃｈは定電圧制御時の帯電用電源１０の電圧値である。Ｖｔｈ［Ｖ］は感光ドラム１の帯電開始電圧、Ｖｓ［Ｖ］は感光ドラム１の帯電に際して目標とする帯電電圧値、ｉ₀［μ］は目標とする帯電電圧値にまで感光ドラム１を帯電させるために必要な電流値、ｉ［μ］は制御前の帯電用電源１０の電流モニタ値である。
【０２４９】
式（３）における帯電開始電圧Ｖｔｈは、実験によって求めることができるが、下記式（４）によって求めることもできる。
【０２５０】
Ｖｔｈ＝√（７７３７．６＊（ｔ／ε））＋３１２＋６．２＊（ｔ／ε）・・・（４）
但し、式（４）において、ｔ［ｍ］は感光ドラム１の光導電層１０１ｂの厚さ、εは感光ドラム１の光導電層１０１ｂの比誘電率である。
【０２５１】
式（３）における電流値ｉ₀は、実験によって求めることができるが、下記式（５）によって求めることもできる。
【０２５２】
ｉ0＝（ｖｐ＊Ｌ＊ε₀＊ε＊Ｖｓ）／ｔ・・・（５）
但し、式（５）において、ｔ［ｍ］は感光ドラム１の光導電層１０１ｂの厚さ、εは感光ドラム１の光導電層１０１ｂの比誘電率、ｖｐ［ｍ／ｓｅｃ］は感光ドラム１の回転周速度、Ｌ［ｍ］は帯電ローラ１０２の半導電性ゴム層１０２ｂの長手方向の長さ、Ｖｓ［Ｖ］は感光ドラム１の所望の帯電電位、ε₀は真空の誘電率である。
【０２５３】
上述した式（３）に基づいた定電圧制御の電圧値決定を図１５を用いてさらに具体的に説明する。
【０２５４】
ここでは、感光ドラム１の目標とする帯電電圧が−８００Ｖ、帯電開始電圧が−５００Ｖであるものとする。図１５において、直線（１）は常温常湿環境下、直線（２）は低温低湿環境下、直線（３）は高温高湿環境下での特性を示している。
【０２５５】
常温常湿環境下（直線（１）参照）では、帯電印加電圧を−１３００Ｖ（＝（−８００Ｖ）＋（−５００Ｖ））とすることで、目標とする帯電電圧（ここでは−８００Ｖ）が得られる。そのときの帯電印加電流は２０μＡである。この状態を示す位置に符号Ｘを付した。
【０２５６】
低温低湿環境下では、帯電ローラ１０２の抵抗値が高くなることに起因して、帯電印加電流と感光ドラム１の帯電電位の関係が直線（２）のように変化する。そのため、帯電印加電圧が−１３００Ｖであっても帯電印加電流が−１５μＡと低下し、感光ドラム１の帯電電位は目標値（−８００Ｖ）よりも低くなってしまう。図中、この状態を示す位置に符号Ａを付した。この場合には、式（３）に基づいて求めた電圧値（ここでは、−１５６６Ｖ）で帯電を行うことで、所望の帯電印加電流（状態Ｂ）すなわち、目標とする帯電電圧（−８００Ｖ）が得られる。
【０２５７】
また、常温常湿環境下で帯電ローラ１０２の抵抗値が高い場合には、帯電印加電流と感光ドラム１の帯電電位の関係が直線（３）のように変化する場合がある。そのため、帯電印加電圧が−１３００Ｖであっても帯電印加電流が−１０μＡと低下し、感光ドラム１の帯電電位は目標値（−８００Ｖ）よりも低くなってしまう。図中、この状態を示す位置に符号“Ｃ”を付した。この場合には、式（３）に基づいて求めた電圧値（ここでは、−２１００Ｖ）で帯電を行うことで、所望の帯電印加電流（状態Ｄ）すなわち目標とする帯電電圧（−８００Ｖ）が得られる。
【０２５８】
なお、電圧調整に対応して帯電ローラ上流側を除電することが好ましい。これは、電流値をモニタする際に感光ドラム１の上に電荷が残存していると、その残存している電荷がモニタ結果に影響を与えるためである。除電のための手段としては、本実施の形態および他の実施の形態で示した、転写装置、クリーニングローラ、光照射装置等を利用して構成可能である。
【０２５９】
実施の形態７
本発明の第７の実施の形態を図１６、図１７を用いて説明する。
【０２６０】
従来のプリンタでは、転写材に転写しきれず感光ドラムに残ったトナー（転写残トナー）はクリーニング装置によってかき取られるようになっていた。しかし、転写残トナーのすべてを取り除くのは困難であり、除去しきれなかったトナーは、帯電ローラに付着し、感光ドラムの帯電電位を下げてしまっていた。つまり、付着したトナーの量によっては、感光ドラムの帯電電位が不安定になるという問題があった。
【０２６１】
そこで、本実施の形態７は、後述する帯電ローラ２に付着したトナーを除去する手段を備えることで、帯電ローラ２へのトナーの付着量を減らし感光ドラム１の帯電をより安定して行うことを主な特徴としている。具体的には、前述した実施の形態６と同様の構成に加え、さらに、補助帯電用電源１２および補助帯電ローラ１３を備えている。それ以外の点は基本的には、同様である。
【０２６２】
補助帯電ローラ１３は、図１６に示すように、帯電ローラ２に密着して取り付けられ、帯電ローラ２の回転に従って回転する従動ローラである。この補助帯電ローラ１３は、帯電ローラ２と同じかそれ以上の幅を持ち、金属で構成されている。補助帯電ローラ１３には、補助帯電用電源１２に接続されており、所望の電圧が印加されるようになっている。
【０２６３】
補助帯電用電源１２は、図１７に示すように、電流検知部１８を備えていない点を除き、実施の形態６における帯電用電源１０と同様の構成である。この補助帯電用電源１２の出力電圧は、プリンタ制御部１４からの指示により設定できるようになっている。
【０２６４】
本実施の形態７では、補助帯電用電源１２の電圧印加のタイミングは、帯電用電源１０と同じである。また、画像形成時に補助帯電用電源１２が補助帯電ローラ１３に印加する電圧の大きさは、帯電用電源１０が帯電ローラ２に印加する電圧と同じであるか、あるいは帯電用電源１０による印加電圧よりもその絶対値が大きい。
【０２６５】
本実施の形態７におけるプリンタ制御部１４は、帯電用電源１０の出力電圧および補助帯電用電源１２の出力電圧を決定し、指示する機能を備えている。
【０２６６】
次に動作を説明する。
【０２６７】
まず、画像形成時の補助帯電ローラ１３による印加電圧を帯電ローラ２による印加電圧と同じにする場合の動作を以下に説明する。
【０２６８】
ウォーミングアップ時において、プリンタ制御部１４は、例えば−１３５０Ｖを出力するように帯電用電源１０および補助帯電用電源１２に指示を出し、帯電用電源１０の電流検知部１８により、感光ドラム１から帯電用電源１０に流れ込む電流値を検知し、上記第６の実施形態と同様に、図１２の制御直線Ｓに従って画像形成時の帯電用電源１０の出力電圧および補助帯電用電源１２の出力電圧を求める。
【０２６９】
そして、画像形成時において、帯電用電源１０および補助帯電用電源１２は、図１２の制御直線Ｓに従って決められた上記の電圧（同じ電圧値）を出力する。
【０２７０】
ウォーミングアップ時および画像形成時において、補助帯電ローラ１３は、帯電ローラ２の回転に従って回転する。その結果、帯電ローラ２に付着したトナーは、補助帯電ローラ１３に移る。つまり、帯電ローラ２に付着しているトナーの量が減少する。このとき、補助帯電用電源１２は、プリンタ制御部１４の指示に従って、帯電用電源１０と同じ電圧を同じタイミングで補助帯電ローラ１３に出力している。従って、補助帯電ローラ１３の存在が、帯電ローラ２による感光ドラム１の帯電に影響を与えることはない。
【０２７１】
この場合、補助帯電ローラ１３の表面積の広さ分だけトナーが付着する面積が大きい。また、帯電ローラ２に付着したトナーは、補助帯電ローラ１３に移る。従って、帯電ローラ２に付着しているトナーが少なくなることで、実施の形態６と同様の効果に加えて、感光ドラム１の表面電位をより安定させることができる。
【０２７２】
次に、画像形成時の補助帯電ローラ１３による印加電圧（の絶対値）を帯電ローラ２による印加電圧よりも大きくする場合の動作を以下に説明する。
【０２７３】
ウォーミングアップ時において、プリンタ制御部１４は、例えば−１３５０Ｖを出力するように帯電用電源１０および補助帯電用電源１２に指示を出し、帯電用電源１０の電流検知部１８により、感光ドラム１から帯電用電源１０に流れ込む電流値を検知し、図２７の制御直線Ｓｃ１に従って画像形成時の帯電用電源１０の出力電圧を求めるとともに、図２７の制御直線Ｓｓ１に従って画像形成時の補助帯電用電源１２の出力電圧を求める。
【０２７４】
図２７は、帯電用電源１０および補助帯電用電源１２から−１３５０Ｖの電圧を出力したときの検知電流と、その構造体ＩＤ、環境において、感光ドラムの表面電位を−８００Ｖにするために必要な帯電用電源電圧および補助帯電用電源電圧との関係を示したグラフである。なお、図２７には、上記実施の形態６の制御直線Ｓ（図１２参照）も併せて示してある。
【０２７５】
上記実施の形態６のように補助帯電用電源１２を設けない場合、あるいは帯電用電源１０および補助帯電用電源１２の出力電圧を同じにする場合には、１個の検知電流値に対し、感光ドラムの表面電位を−８００Ｖにする電源電圧は一意的に決まる。しかし、補助帯電用電源１２の出力電圧（の絶対値）を帯電用電源１０の出力電圧よりも大きくする場合には、１個の検知電流値に対し、感光ドラムの表面電位を−８００Ｖにする帯電用電源電圧と補助帯電用電源電圧の組合せが多数存在する。つまり、帯電用電源電圧制御直線Ｓｃ１と補助帯電用電源電圧制御直線Ｓｓ１の組合せが多数存在し、この多数の組合せの内の１つが図２７に示されている。
【０２７６】
本実施の形態７では、帯電用電源電圧制御直線Ｓｃ１と補助帯電用電源電圧制御直線Ｓｓ１の多数の組合せの内、帯電用電源と補助帯電用電源の電位差Ｖｄが、検知電流値にかかわらず一定であり、且つ所定値になるものを採用している。図２７の帯電用電源電圧制御直線Ｓｃ１と補助帯電用電源電圧制御直線Ｓｓ１は、帯電用電源と補助帯電用電源の間に電位差Ｖｄ＝６５０Ｖを設けるようにしたものであり、制御直線Ｓｃ１とＳｓ１とは平行である。なお、帯電用電源電圧制御直線Ｓｃ１は上記実施の形態６の制御直線Ｓよりも０Ｖに近い側にシフトしており、帯電用電源電圧制御直線Ｓｃ１と制御直線Ｓとは平行である。これは、補助帯電ローラ１３が帯電ローラ２に対して負電位になっており、帯電ローラ２の電位が補助帯電ローラ１３から影響を受けるためである。
【０２７７】
画像形成時において、帯電用電源１０は図２７の制御直線Ｓｃ１に従って決められた負電圧を出力し、補助帯電用電源１２は図２７の制御直線Ｓｓ１に従って決められた負電圧であり且つ帯電用電源電圧よりも絶対値が６５０Ｖ大きい負電圧を出力する。例えば、帯電用電源１０の出力電圧が−１３５０Ｖのとき、補助帯電用電源１２の出力電圧は−２０００Ｖである。
【０２７８】
画像形成時において、帯電ローラ２よりも電位がよりマイナス電位の補助帯電ローラ１３は、帯電ローラ２の回転に従って回転する。その結果、帯電ローラ２に付着したトナーは、補助帯電ローラ１３に移るとともに、補助帯電ローラ１３のマイナス電位によってマイナスに帯電させられることで帯電ローラ２および補助帯電ローラ１３から除去される。これにより、帯電ローラ２に付着しているトナーの量が減少する。このとき、補助帯電用電源１２および帯電用電源１０は、プリンタ制御部１４の指示に従って、感光ドラム１の電位を−８００Ｖにする電圧を補助帯電ローラ１３および帯電ローラ２にそれぞれ出力している。従って、補助帯電ローラ１３の存在が、帯電ローラ２による感光ドラム１の帯電に影響を与えることはない。
【０２７９】
この場合にも、感光ドラム１との接触部において帯電ローラ２に付着したトナーが、補助帯電ローラ１３との接触部において補助帯電ローラ１３に移ることにより、帯電ローラ２に残留するトナーの量を少なくすることができる。さらに、感光ドラム１との接触部において帯電ローラ２に付着したトナーは、補助帯電ローラ１３の電位が帯電ローラ２の電位よりもさらにマイナス電位のため、補助帯電ローラ１３と帯電ローラ２の接触部においてマイナスに帯電させられることで、除去されやすくなる。これにより、補助帯電ローラ１３に移るトナーの量が減少するとともに、補助帯電ローラ１３との接触部を通過してもなお帯電ローラ２に残留するトナーの量が減少する。つまり、補助帯電ローラ１３と帯電ローラ２の間に電位差Ｖｄを持たせることにより、帯電ローラ２に残留するトナーの量を少なくすることができる。なお、上記の電位差Ｖｄが大きいほど、帯電ローラ２に残留するトナーの量を少なくすることができる。従って、帯電ローラ２にトナーが残留しにくくなるため、上記実施の形態６と同様の効果に加えて、感光ドラム１の表面電位をより安定させることができる。
【０２８０】
図２７の制御直線Ｓｃ１とＳｓ１は、例えば次のようにして求める。構造体ＩＤにバラツキのある複数のプリンタ、および異なる複数のプリンタ動作環境を用意する。まず、それぞれの環境下のそれぞれのプリンタにおいて、帯電用電源１０および補助帯電用電源１２から−１３５０Ｖの電圧を出力したときの検知電流をそれぞれ求める。
【０２８１】
次に、ある環境下のあるプリンタを選び、そのプリンタにおいて、感光ドラム１を−８００Ｖにするように補助帯電用電源１２および帯電用電源１０の出力電圧を変化させ、補助帯電用電源１２と帯電用電源１０の電位差の変化に対する帯電ローラ２の残留トナー量の変化を調べる。そして、残留トナー量を考慮して、補助帯電用電源１２と帯電用電源１０の電位差Ｖｄ、つまり制御直線Ｓｃ１とＳｓ１の電位差Ｖｄ（検知電流値にかかわらず一定の値）を決める。
【０２８２】
次に、それぞれの環境下のそれぞれのプリンタにおいて、上記の電位差Ｖｄを持ち、且つ感光ドラム１を−８００Ｖにする帯電用電源１０および補助帯電用電源１２の出力電圧の組をそれぞれ求める。以上により、検知電流値と電位差Ｖｄの出力電圧の組との関係、つまり図２７の制御直線Ｓｃ１および制御直線Ｓｓ１が求まる。
【０２８３】
補助帯電ローラ１３と帯電ローラ２の間に電位差Ｖｄを持たせる場合には、プリンタ制御部１４は、電流検知部１８の検知結果と、制御直線Ｓｃ１およびＳｓ１とに基づいて、帯電用電源１０および補助帯電用電源１２の出力電圧を決定している。この制御直線Ｓｃ１およびＳｓ１を規定したデータあるいは制御直線Ｓｃ１およびＳｓ１に対応したプログラム（計算式）は、プリンタ制御部１４のメモリ中にあらかじめ格納されている。
【０２８４】
以上説明したとおり本実施の形態７では、帯電ローラ２に従動する補助帯電ローラ１３を設け、この補助帯電ローラ１３に、帯電ローラ２と同じ電圧、あるいは帯電ローラ２に印加する電圧よりも絶対値が大きな電圧を印加することにより、帯電ローラ２に残留するトナーの量を少なくすることができるので、上記実施の形態６と同様の効果に加えて、感光ドラム１の表面電位をより安定させることができる。
【０２８５】
実施の形態８
本実施の形態８は、上記実施の形態７において、補助帯電ローラ１３と帯電ローラ２の電位差Ｖｄを検知電流値に応じて変えるようにしたことを特徴とするものであり、これ以外は上記実施の形態７と同様である。
【０２８６】
プリンタのプロセスにおいて、高温多湿環境下では、帯電ローラ２にトナーが付着しやすくなる。また、高温多湿環境下では、検知電流値が大きくなる。さらに、上記の電位差Ｖｄが大きいほど、帯電ローラ２に残留するトナーの量を少なくすることができる。
【０２８７】
そこで、本実施の形態８では、検知電流値が大きくなり、トナーが帯電ローラ２に付着しやすくなるほど、画像形成時の補助帯電ローラ１３と帯電ローラ２の電位差Ｖｄを大きくし、帯電ローラ２に付着するトナーの除去効果が高くなるようにしている。
【０２８８】
次に、動作を説明する。
【０２８９】
ウォーミングアップ時において、プリンタ制御部１４は、例えば−１３５０Ｖを出力するように帯電用電源１０および補助帯電用電源１２に指示を出し、帯電用電源１０の電流検知部１８により、感光ドラム１から帯電用電源１０に流れ込む電流値を検知し、図２８の制御直線Ｓｃ２に従って画像形成時の帯電用電源１０の出力電圧を求めるとともに、図２８の制御直線Ｓｓ１に従って画像形成時の補助帯電用電源１２の出力電圧を求める。
【０２９０】
図２８は、帯電用電源１０および補助帯電用電源１２から−１３５０Ｖの電圧を出力したときの検知電流と、その構造体ＩＤ、環境において、感光ドラムの表面電位を−８００Ｖにするために必要な帯電用電源電圧および補助帯電用電源電圧との関係を示したグラフである。なお、図２８には、上記実施の形態６の制御直線Ｓ（図１２参照）も併せて示してある。
【０２９１】
上記実施の形態７でも説明したように、補助帯電用電源１２の出力電圧（の絶対値）を帯電用電源１０の出力電圧よりも大きくする場合には、１個の検知電流値に対し、感光ドラムの表面電位を−８００Ｖにする帯電用電源電圧と補助帯電用電源電圧の組合せが多数存在する。つまり、帯電用電源電圧制御直線Ｓｃ２と補助帯電用電源電圧制御直線Ｓｓ２の組合せが多数存在し、この多数の組合せの内の１つが図２８に示されている。
【０２９２】
本実施の形態８では、帯電用電源電圧制御直線Ｓｃ２と補助帯電用電源電圧制御直線Ｓｓ２の多数の組合せの内、帯電用電源と補助帯電用電源の電位差Ｖｄが、検知電流値に応じて線形的に変化し、検知電流値が大きくなるほど大きくなるものを採用している。図２８の帯電用電源電圧制御直線Ｓｃ２と補助帯電用電源電圧制御直線Ｓｓ２の間隔は、検知電流値が大きくなり、補助帯電用電源電圧および帯電用電源電圧の絶対値が小さくなるほど、大きくなる。なお、帯電用電源電圧制御直線Ｓｃ２は上記実施の形態６の制御直線Ｓよりも０Ｖに近い側にシフトしており、帯電用電源電圧制御直線Ｓｃ２と制御直線Ｓの間隔は検知電流値が大きくなるほど大きくなる。これは、補助帯電ローラ１３が帯電ローラ２に対して負電位になっており、帯電ローラ２の電位が補助帯電ローラ１３から影響を受けるためである。
【０２９３】
画像形成時において、帯電用電源１０は図２８の制御直線Ｓｃ２に従って決められた負電圧を出力し、補助帯電用電源１２は図２８の制御直線Ｓｓ２に従って決められた負電圧を出力する。
【０２９４】
画像形成時において、帯電ローラ２よりも電位が低い補助帯電ローラ１３は、帯電ローラ２の回転に従って回転する。その結果、帯電ローラ２に付着したトナーは、補助帯電ローラ１３に移るとともに、補助帯電ローラ１３のマイナス電位によってマイナスに帯電させられることで帯電ローラ２および補助帯電ローラ１３から除去される。これにより、帯電ローラ２に付着しているトナーの量が減少する。
【０２９５】
補助帯電ローラ１３と帯電ローラ２の間に電位差Ｖｄを持たせることにより、感光ドラム１から帯電ローラ２に付着したトナーは補助帯電ローラ１３との接触部においてマイナスに帯電させられることで、除去されやすくなり、帯電ローラ２に残留するトナーの量を少なくすることができる。さらに、高温多湿環境下において、検知電流値が大きくなり、帯電ローラ２にトナーが付着しやすくなると、上記の電位差Ｖｄが大きくなり、これにより補助帯電ローラ１３によるトナーの除去効果が高くなる。従って、帯電ローラ２にトナーが残留しにくくなるため、上記実施の形態６と同様の効果に加えて、感光ドラム１の表面電位をより安定させることができる。なお、検知電流値が大きくなり、上記の電位差Ｖｄを大きくしても、補助帯電ローラ１３および帯電ローラ２に印加する電圧自体は小さくなる（図２８参照）。
【０２９６】
図２８の制御直線Ｓｃ２とＳｓ２は、例えば次のようにして求める。構造体ＩＤにバラツキのある複数のプリンタ、および異なる複数のプリンタ動作環境を用意する。まず、それぞれの環境下のそれぞれのプリンタにおいて、帯電用電源１０および補助帯電用電源１２から−１３５０Ｖの電圧を出力したときの検知電流をそれぞれ求める。
【０２９７】
次に、あるプリンタを選び、検知電流値の異なるそれぞれの環境下において、つまり異なる検知電流値ごとに、感光ドラム１を−８００Ｖにするように補助帯電用電源１２および帯電用電源１０の出力電圧を変化させ、補助帯電用電源１２と帯電用電源１０の電位差の変化に対する帯電ローラ２の残留トナー量の変化をそれぞれ調べる。そして、検知電流値ごとの残留トナー量を考慮して、検知電流値に対する補助帯電用電源１２と帯電用電源１０の電位差Ｖｄを、検知電流値に応じて線形的に変化し、検知電流値が大きくなるほど大きくなるように決める。つまり、検知電流値と電位差Ｖｄとの関係を決める。
【０２９８】
次に、それぞれの環境下のそれぞれのプリンタにおいて、最初に求めてある検知電流値に対応する電位差Ｖｄを持ち、且つ感光ドラム１を−８００Ｖにする帯電用電源１０および補助帯電用電源１２の出力電圧の組をそれぞれ求める。以上により、検知電流値と電位差Ｖｄの出力電圧の組との関係、つまり図２８の制御直線Ｓｃ２および制御直線Ｓｓ２が求まる。
【０２９９】
本実施の形態８におけるプリンタ制御部１４は、電流検知部１８の検知結果と、制御直線Ｓｃ２およびＳｓ２とに基づいて、帯電用電源１０および補助帯電用電源１２の出力電圧を決定している。この制御直線Ｓｃ２およびＳｓ２を規定したデータあるいは制御直線Ｓｃ２およびＳｓ２に対応したプログラム（計算式）は、プリンタ制御部１４のメモリ中にあらかじめ格納されている。
【０３００】
以上説明したとおり本実施の形態８では、帯電ローラ２に従動する補助帯電ローラ１３を設け、この補助帯電ローラ１３に帯電ローラ２に印加する電圧よりも絶対値が大きな電圧を印加し、検知電流値が大きくなるほどその電位差Ｖｄを大きくすることにより、高温多湿環境下においても帯電ローラ２に残留するトナーの量を少なくすることができるので、上記実施の形態６と同様の効果に加えて、感光ドラム１の表面電位をより安定させることができる。
【０３０１】
実施の形態９
本実施の形態９は、画像形成装置の立ち上げ時、画像形成開始前に、帯電ローラの状態（ここでは抵抗値）を確認することで、長期間にわたって且つ環境変化に対して安定して静電潜像担持体を帯電可能にしたことを主な特徴とするものである。これを実現するため本実施の形態９では、画像形成を行う前等に、後述する帯電用高圧電源１１６の制御方法を、一旦、定電流制御とし、このときの電圧をモニタすることで、帯電ローラの抵抗値を確認している。画像形成時には定電圧制御に切り替えるが、このときの設定電圧値は、定電流制御時に求めた抵抗値に基づいてあらかじめ用意した帯電ローラ抵抗テーブルを参照することで決定している。以下、詳細に説明する。
【０３０２】
まず、装置全体の構成概要を図１８を用いて説明する。本実施の形態の特徴部分についてはこの概要説明の後述べる。
【０３０３】
ドラム状に形成された静電潜像担持体１０１は、図示しない駆動手段により、図示矢印方向（ａ）に一定周速度で回転する。この静電潜像担持体１０１は導電性支持体１０１ａ上に光導電層１０１ｂを設けたもので、本実施の形態では、負帯電型有機光導電性材を用いており、誘電層の誘電率ε＝３．５ε₀（ε₀＝８．８５５×１０^-17Ｃ／Ｖｍ：真空の誘電率）、厚さｄｐ＝１８μｍである。
【０３０４】
始めに、静電潜像担持体１０１の表面に対持して設けられた帯電装置１０２は、静電潜像担持体１０１の表面を一様均一に帯電させる。この帯電装置１０２は、静電潜像担持体１０１に所定の圧力を以って接し、静電潜像担持体１０１に従動する導電性ゴムローラであり、金属シャフト１０２ａと半導電性ゴム層１０２ｂによって構成されている。以下この導電性ゴムローラを「帯電ローラ１０２」と記す。この帯電ローラ１０２は、図示矢印方向に回転する。また、この帯電ローラ１０２の金属シャフト１０２ａには、帯電用高圧電源１１６によって所定の電圧が印加されている。帯電用高圧電源１１６によって電圧を印加された帯電ローラ１０２との接触によって、静電潜像担持体１０１の表面は、所定の電位に均一に帯電されることになる。
【０３０５】
帯電行程を終えた静電潜像担持体１０１の表面は、図示矢印方向への回転により露光装置１０３の下に達する。
【０３０６】
露光装置１０３は、画像信号に対応した光が静電潜像担持体１０１に照射され静電潜像を形成する。潜像の書き込みが行われた部分の静電潜像担持体１０１の表面電位は、非露光部よりも０Ｖ側に近い値となっている。
【０３０７】
潜像の書き込みが終わった静電潜像担持体１０１の表面は、引き続き図示矢印方向への回転によって、現像装置１０４による現像行程（トナー担持体１０５との接触領域）に入る。
【０３０８】
トナー担持体１０５はトナー１０６を吸着して、これを図示矢印方向に搬送し、静電潜像担持体１０１上に形成された静電潜像に対応して現像するものである。
【０３０９】
現像方式は、トナーが静電潜像担持体１０１の均一帯電性と同極性の電荷を持つ反転現像であり、静電潜像担持体１０１の導電性支持体１０１ａとトナー担持体１０５間にはバイアス電圧が印加される。このような構成で、トナー担持体１０５と静電潜像担持体１０１との間には、静電潜像担持体１０１に形成された静電潜像に伴う電気力線が発生する。このため、トナー担持体１０５上の帯電したトナー１０６は静電気力によって静電潜像担持体１０１上に付着し、トナー像が形成される。なお、図中付した記号「１２６」は現像用高圧電源を、「１２７」はトナー供給用高圧電源を、「１２８」はトナー供給装置を指している。
【０３１０】
その後、紙カセット１０７に収容された記録紙１０８は給紙ローラ１０９により、紙カセット１０７から取り出され、回転が停止された送紙ローラ１１０に送られ、記録紙１０８のスキュウが矯正される。
【０３１１】
ここで送紙ローラ１１０が起動し、記録紙１０８は転写部へと送られ、静電潜像担持体１０１に対抗して設けられた転写装置１１１によって、記録紙１０８に静電潜像担持体１０１上に形成されたトナー像を転写する。転写装置１１１は所定の圧力で静電潜像担持体１０１に接触従動する構造になっており、図示矢印方向に回転する。転写用高圧電源１１８からトナー電荷と逆極性である正電圧が供給され、静電潜像担持体１０１上のトナーは、不図示の手段により矢印方向に進行する記録紙１０８に転写される。転写行程終了後、記録紙１０８は除電手段１２５により静電潜像担持体１０１から分離され、加圧ローラ１１２と発熱ローラ１１３で構成される定着装置１１４に搬送される。発熱ローラ１１３の熱がトナー１０６を溶融し、記録紙１０８の繊維間に加圧の作用によりトナー１０６が浸透し、記録紙１０８への定着が行われる。定着された記録紙１０８は印刷物として装置外部に排出される。
【０３１２】
一方、転写後の静電潜像担持体１０１にはトナーの一部が若干未転写トナーとして残る場合があるが、この残留トナー１０６は、静電潜像担持体１０１に当接して設けられたクリーニングローラ１１５によって除去される。こうして静電潜像担持体１０１は繰り返し利用される。
【０３１３】
該画像形成装置を構成する各部の動作タイミング等は、主制御装置１３０によって指示されている。
【０３１４】
以上で装置全体の概要説明を終わる。
【０３１５】
既に述べたとおり本実施の形態９の装置は、帯電装置１０２への電圧印加制御に主な特徴を有するものである。従って、これ以降は、該特徴に関連した部分（帯電用高圧電源１１６等）を中心に説明を行う。
【０３１６】
帯電用高圧電源１１６は、帯電装置１０２に所望の帯電電圧を付与することで、最終的には、静電潜像担持体１０１を所望の電位に帯電させるものである。本実施の形態における帯電用高圧電源１１６は、その制御方法が変更可能であるとともに、帯電ローラ１０２の抵抗値を求める機能等を備えている。具体的には、画像形成を行う前（例えば、画像形成装置の立ち上げ時、画像形成開始時）には、帯電用高圧電源１１６は定電流制御となる。そして、このときの電圧値をモニタすると共にモニタ結果に基づいて、帯電ローラ１０２の抵抗値を求める。一方、画像形成時には、帯電用高圧電源１１６は、定電圧制御となる。このとき、設定される電圧値は、抵抗値に応じた値とする。
【０３１７】
本実施の形態９における帯電用高圧電源１１６は、具体的には、実施の形態１における帯電用高圧電源１１６（図２参照）と同様に電流検出器１１６ａ、制御部１１６ｂ、定電圧回路１１６ｃを備えて構成されている。
【０３１８】
定電圧回路１１６ｃは、制御部１１６ｂからの指示に従って所望の電圧を発生可能な電源回路である。該定電圧回路１１６ｃの発生した電圧は、電流検出器１１６ａを介して、帯電ローラ１０２に印加される構成となっている。
【０３１９】
電流検出器１１６ａは、定電圧回路１１６ｃから帯電ローラ１０２に流れる電流値を検出するためのものである。
【０３２０】
制御部１１６ｂは、定電圧回路１１６ｃを制御するためのものである。メモリ、プロセッサ、各種ドライバ回路などを備えて構成されている。プロセッサは、メモリに格納された制御プログラムを実行することで、様々な機能を実現している。例えば、帯電ローラ１０２へ所望の電圧値で電圧を印加する機能（定電圧制御）を備えている。また、この制御部１１６ｂは、電流検出器１１６ａの検出結果に基づいて定電圧回路１１６ｃを制御することで、帯電ローラ１０２に所望の電流値での通電（定電流制御）を可能にしている。さらに、この制御部１１６は、定電流制御中においては電圧をモニタするとともに、そのモニタ結果に基づいて帯電ローラ１０２の抵抗値を求める機能を備えている。各機能の詳細については以下のとおりである。
【０３２１】
画像形成時に印加する電圧の値は、帯電ローラ１０２の抵抗値と、当該抵抗値の帯電ローラ１０２について最適な帯電電位とのあらかじめ実験によって求められた関係を定義したテーブル（「帯電ローラ抵抗テーブル」という）をメモリに格納し、このテーブルを参照することで決定している。帯電ローラ抵抗テーブルの一例を図１９に示した。但し、オームの関係からも明らかなとおり、通電電流一定の下では、抵抗値と電圧値との間には一意の対応関係がある。従って、この図１９の帯電ローラ抵抗テーブルでは、抵抗値を電圧の大きさとして表現して記載している。図１９の帯電ローラ抵抗テーブルにおいて、「ＣＨ発生電圧」とは、定電流制御時における電圧値である。「Ａ／Ｄｒｅａｄ値」とは、定電流制御時における電圧値をＡ／Ｄ変換した値である。「ＣＨ−Ｖ」とは、画像形成時に印加する電圧値である。「ＣＨ−Ｖ（Ｄ／Ａ）」とは、画像形成時に印加する電圧値をＤ／Ａ変換した場合におけるレベルである。テーブル中に示した印加電圧の極性は、すべてマイナスである。ここで極性をマイナスにしているのは、マイナス帯電型の静電潜像担持体１０１を用いているためである。プラス帯電型の静電潜像担持体１０１を用いる場合には、帯電用高圧電源１１６の帯電ローラ１０２への印加電圧の極性はプラスとする。この図１９の帯電ローラ抵抗テーブルにおいて定義されている関係を図２０にグラフで示した。
【０３２２】
帯電ローラ１０２の回転１周期は、帯電ローラ１０２の回転速度［ｍ／ｓ］と、帯電ローラ１０２の外周距離［ｍ］から、帯電ローラ１０２が１回転するのに要する時間を計算することで得ている。
【０３２３】
次に動作を図２１および図２２を用いて説明する。
【０３２４】
画像形成を行うために、画像形成装置に駆動信号が入力されると、メインモータの回転によって静電潜像担持体１０１が回転を始める。
【０３２５】
静電潜像担持体１０１の回転に伴って、静電潜像担持体１０１の表面領域のうちクリーニングローラ１１５によってクリーニングされた領域が、帯電ローラ１０２との接触領域に移動してくる。
【０３２６】
すると、帯電用高圧電源１１６の制御部１１６ｂは電流検出器１１６ａの検出結果を確認しつつ定電流制御で帯電ローラ１０２への通電を行うことで静電潜像担持体１０１を帯電させる。
【０３２７】
このとき、制御部１１６ｂは、定電圧回路１１６ｃの出力電圧、実際には自らの制御値をモニタしている。そして、この出力電圧に基づいて帯電ローラ１０２のそのときの抵抗値を算出する（Ｓ２０１）。この抵抗値の算出を、帯電ローラ１０２の回転１周期分行うことで、帯電ローラ１０２の１回転分の抵抗の平均値（以下「平均抵抗値」という）を求める（Ｓ２０２）。そして、求めた平均抵抗値をＡ／Ｄ変換し、変換によって得られたデジタル値に基づいて帯電ローラ抵抗値テーブルを参照することで、電圧値を得る（Ｓ２０３，Ｓ２０４）。但し、本実施の形態における実際の帯電ローラ抵抗値テーブルは、抵抗値をその抵抗値に対応する電圧の大きさとして表現しているため、上述したＳ２０１〜Ｓ２０４においては、帯電ローラ１０２の１周分だけ定電圧回路１１６ｃの出力電圧をモニタするとともにその平均値（電圧）をＡ／Ｄ変換することで得られたデジタル値に基づいて帯電ローラ抵抗値テーブルを参照することで、電圧値を得ている。例えば、そのときの平均電圧値が２４６０Ｖであれば、図１９に示した帯電ローラ抵抗テーブルでは［１Ｆ］の欄にアクセスし、電圧−１３４９Ｖを得ることになる。この後、制御部１１６ｂは、所定のタイミングにおいて定電圧制御に移行する（Ｓ２０５）。このときの設定電圧値は、制御部１１６ｂが先ほど帯電ローラ抵抗値テーブルを参照することで得た電圧値（先ほどの例では、−１３４９Ｖ）とする。そして、そのうえで、通常の画像形成動作、つまり、露光（Ｓ２０６）、現像（Ｓ２０７）、転写（Ｓ２０８）、クリーニング（Ｓ２０９）を行う。
【０３２８】
以上説明したとおり本発明の実施の形態９によれば、帯電装置１０２の抵抗変化による静電潜像担持体１０１の帯電の差をなくすことで、感光体ドラム１を常に一定に帯電させ、濃度差の発生を抑制することができる。また、記録速度が早い画像形成装置においても、静電潜像担持体１０１を均一に安定させることが可能となり、長期間にわたって、且つ環境変化に対しても安定に記録できる。
【０３２９】
また、帯電ローラ１０２の抵抗値範囲を従来の方法よりも広く設定することが可能となるため、帯電ローラ１０２の低コスト化にも効果がある。
【０３３０】
さらに、帯電ローラ１０２の抵抗変化に対し、帯電ローラ抵抗テーブルを設け制御を行うため、帯電ローラ抵抗検出時の電流値を任意の値に設定できる。この検出電流を低く設定すれば、抵抗検出時の帯電用高圧電源１１６の負担を軽減することが可能となる。また、帯電ローラ１０２の抵抗変化に対し、非線形的な制御も可能である。
【０３３１】
図１９の例では、帯電ローラ抵抗テーブルにおいて、抵抗値を［００］〜［３Ｆ］の６４段階に分けて定義していた。しかし、抵抗値の区分の仕方はこれに限定されるものではない。帯電ローラへの印加電圧をより正確に制御する必要があれば、抵抗値をよりきめ細かく区分し、逆に、印加電圧をさほど正確に制御する必要がなければ、区分を減らしてもよい。
【０３３２】
また、図１９、図２０に示した例では、その制御曲線、すなわち、帯電ローラの抵抗値と設定電圧値との関係が、１次式で表現されるものであった。しかし、この制御曲線は、１次に限定されるものではなく、そのローラの特性に合わせて２次、３次、または離散的な電圧設定曲線による制御でも何ら問題はない。
【０３３３】
帯電ローラ抵抗テーブルへのアクセスを、アナログの入力値（抵抗値あるいは電圧値）をデジタル値に変換したうえで行っていた。しかし、テーブルへのアクセス方法は、これに限定されるものではない。入力値（抵抗値あるいは電圧値）のフィードバックとして帯電ローラ抵抗テーブルにアクセスするものであれば、これ以外の方法でも構わない。
【０３３４】
実施の形態１０
既に実施の形態９の説明で述べたように、帯電ローラ１０２はその抵抗値が変動するものであり、また個体ごとにばらつきがあるため、常時一定の電圧を供給したのでは帯電を正確に制御できない。なお、帯電ローラ１０２の抵抗値の変動は、環境変化、経時、記録速度の変動等に起因して生じる。この現象は、帯電ローラ１０２のみならず、トナー担持体１０５（以下「現像ローラ」と呼ぶ）、トナー供給装置１２８（以下「スポンジローラ１２８」と呼ぶ）、クリーニングローラ１１５にも生じる。
【０３３５】
そこで、本実施の形態１０は、画像形成装置の立ち上げ時、画像形成の開始等行う前に、トナー担持体１０５等についてその抵抗値を検出し、検出結果に応じてこれらへ印加する電圧等を制御することを主な特徴とするものである。抵抗値の検出方法は、実施の形態８と同様、定電流での通電時における電圧を検出し、この電圧値に基づいて算出している。
【０３３６】
本実施の形態１０における構成は、現像用高圧電源１２６、トナー供給用高圧電源１２７、クリーニング用高圧電源１１７を除き、実施の形態９（図１８）と同様である。これ以降においては、実施の形態９と異なる部分を中心に説明を行うことにする。
【０３３７】
現像用高圧電源１２６は、現像ローラ１０５に所望の電圧を印加するための電源である。トナー供給用高圧電源１２７は、スポンジローラ１２８に所望の電圧を印加するための電源である。クリーニング用高圧電源１１７は、クリーニングローラ１１５に所望の電圧を印加するための電源である。これら現像用高圧電源１２６、トナー供給用高圧電源１２７、クリーニング用高圧電源１１７は、帯電用高圧電源１１６と同様、その制御方法（定電流制御、定電圧制御）を変更可能であると共に、定電流制御時には電圧値を検出しこの検出結果に基づいて各ローラの抵抗値を算出する機能を備えている。さらに、これらの抵抗値と画像形成時にこれらに印加する電圧値とを対応づけて記載した抵抗テーブルもそれぞれが備えている。以下、現像用高圧電源１２６、トナー供給用高圧電源１２７およびクリーニング用高圧電源１１７を総称して、「電源１２６，１２７，１１７」と呼ぶ。現像ローラ１０５、スポンジローラ１２８およびクリーニングローラ１１５を、総称して「ローラ１０５，１１５，１２８」と呼ぶ。
【０３３８】
動作を図２３を用いて説明する。
【０３３９】
実施の形態９と同様に、メインモータ起動後、電源１２６，１２７，１１７は、ローラ１０５，１１５，１２８に所望の電流値で通電する（定電流制御）。そして、そのときの出力電圧を各ローラの回転１周期分以上モニタしたうえで、モニタした電圧値の平均値（平均電圧値）を求める。そして、求めたこの平均電圧値に基づいて各抵抗テーブルを参照することで、電圧値を得る。なお、各ローラの回転１周期は、各ローラの回転速度と、各ローラの外周距離とに基づいて算出する。
【０３４０】
この後、電源１２６，１２７，１１７は、定電圧制御に変更したうえで、通常の画像形成動作へと戻る。このときの電源１２６，１２７，１１７の出力電圧は、先ほど抵抗テーブルに基づいて得た値とする。
【０３４１】
以上説明したとおり本実施の形態１０においては、長期間にわたって、且つ環境変化に対しても安定に記録できる。現像ローラ１０５、スポンジローラ１２８、クリーニングローラ１１５の抵抗値の範囲を従来よりも広くできるため、各ローラの低コスト化にも効果がある。
【０３４２】
各ローラの抵抗検出のための定電流制御時の電流値（検出電流値）は、任意の値に設定できる。この検出電流値を低く設定しておけば、抵抗検出の際における電源１２６，１２７，１１７の負担を小さくできる。
【０３４３】
また、画像形成時における印加電圧の決定にはあらかじめ用意した抵抗テーブルを用いているため、各ローラ１０５，１１５，１２８の抵抗変化に対して非線形的な制御も可能である。
【０３４４】
以上述べた実施の形態１〜実施の形態１０は、本発明の例示であり、上述した構成のすべてを備えている必要はない。本発明の目的が達成できる限りにおいては、一部の構成を備えているだけでもよい。また、上記各実施の形態に示した様々な構成を組み合わせても構わない。
【０３４５】
【発明の効果】
以上説明したとおり本発明の画像形成装置によれば、記録速度が速い場合でも、画像のムラなどが生じにくい。また、長期の使用、環境（温度、湿度）変化に伴って、帯電装置のインピーダンス（抵抗）、感光ドラムのキャパシタンスが変動しても、画像のムラ等が生じることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の画像形成装置の概要を示す図である。
【図２】帯電用高圧電源の構成を示すブロック図である。
【図３】各種電圧を印加するタイミングを示したタイムチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２における、各種電圧を印加するタイミングを示したタイムチャートである。
【図５】本発明の実施の形態３の画像形成装置の概要を示す図である。
【図６】各種電圧を印加するタイミングを示したタイムチャートである。
【図７】本発明の実施の形態４の画像形成装置の概要を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態５の画像形成装置の概要を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態６における画像形成装置の概要を示す図である。
【図１０】プリンタ制御部および帯電用電源の機能ブロック図である。
【図１１】帯電用電源の具体的な回路構成図である。
【図１２】感光ドラムを−８００Ｖに帯電させるのに要する電圧と、１３５０Ｖの電圧を印加したときの電流値との関係を示すグラフである。
【図１３】帯電用電源を構成する回路の電圧およびデジタル値の関係を示す図である。
【図１４】実施の形態６を適用した装置において、様々な環境下、感光ドラムを帯電させた場合における感光ドラム表面電位を示すグラフである。
【図１５】帯電印加電圧と帯電電流との関係を示すグラフである。
【図１６】本発明の実施の形態７における画像形成装置の概要を示す図である。
【図１７】プリンタ制御部、帯電用電源および補助用帯電電源の機能ブロック図である。
【図１８】本発明の実施の形態９の装置の構成を示す模式図である。
【図１９】帯電ローラ抵抗テーブルの一例を示す図である。
【図２０】図１９に示した帯電ローラ抵抗テーブルの内容を示すグラフである。
【図２１】印刷工程の概要を示すフローチャートである。
【図２２】動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図２３】本発明の実施の形態１０における動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図２４】従来の電子写真方式の画像形成装置の構成を示す図である。
【図２５】従来の電子写真方式の処理動作の概要を示すフローチャートである。
【図２６】様々な構造体ＩＤおよび環境における、感光ドラム表面電位を示す図である。
【図２７】本発明の実施の形態７において、感光ドラムを−８００Ｖに帯電させるのに要する帯電用電源電圧および補助帯電用電源電圧と、１３５０Ｖの電圧を印加したときの検知電流値との関係を示すグラフである。
【図２８】本発明の実施の形態８において、感光ドラムを−８００Ｖに帯電させるのに要する帯電用電源電圧および補助帯電用電源電圧と、１３５０Ｖの電圧を印加したときの検知電流値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１感光ドラム、２帯電ローラ、３ＬＥＤヘッド、４現像器、５トナー、６用紙、７転写ローラ、８転写用電源、９クリーニング装置、１０帯電用電源、１１マイナス電荷、１２補助帯電用電源、１３補助帯電ローラ、１４プリンタ制御部、１５電源制御部、１６高圧発生部、１７電圧検知部、１８電流検知部、１０１静電潜像担持体、１０１ａ導電性支持体、１０１ｂ光導電層、１０２帯電装置、１０２ａ金属シャフト、１０２ｂ半導電性ゴム層、１０３露光装置、１０４現像装置、１０５トナー担持体、１０６トナー、１０７紙カセット、１０８記録紙、１０９給紙ローラ、１１０送紙ローラ、１１１転写装置、１１２加圧ローラ、１１３発熱ローラ、１１４定着装置、１１５クリーニングローラ、１１６帯電用高圧電源、１１６ａ電流検出器、１１６ｂ制御部、１１６ｃ定電圧回路、１１７クリーニング用高圧電源、１１８転写用高圧電源、１１９除電装置、１２０除電用電源、１２１スイッチ、１２５除電手段、１２６現像用高圧電源、１２７トナー供給用高圧電源、１２８トナー供給装置、１３０主制御装置。

Claims

静電潜像担持体にトナーを付着させることでトナー像を形成しこれを転写材に転写することで転写材上に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、
静電潜像を担持する静電潜像担持体と、
電圧が印加された状態において前記静電潜像担持体に接触することで、前記静電潜像担持体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に電圧を印加する電源手段と、
前記帯電部材に定電圧制御で所定値の電圧が印加される非画像形成時の期間に、前記帯電部材に流れる電流を検知する電流検知手段と、
前記非画像形成時には、定電圧制御で前記所定値の電圧を前記帯電部材に印加し、画像形成時には、定電圧制御のままで前記検知された電流に応じて設定した電圧を前記帯電部材に印加するように、前記電源手段を制御する制御手段と、
前記帯電部材に付着したトナーを除去するトナー除去手段と
を有し、
前記帯電部材は、ローラであり、
前記トナー除去手段は、
その外周面が前記ローラの外周面と接触した状態で設置されて前記ローラの回転に伴って従動回転可能に構成された、少なくともその表面が導電性を備えた補助ローラと、
前記補助ローラに、前記電源手段と同じタイミングで同じ電圧値の電圧を印加する補助電源手段と
を備えて構成される
ことを特徴とする画像形成装置。
静電潜像担持体にトナーを付着させることでトナー像を形成しこれを転写材に転写することで転写材上に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、
静電潜像を担持する静電潜像担持体と、
電圧が印加された状態において前記静電潜像担持体に接触することで、前記静電潜像担持体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に電圧を印加する電源手段と、
前記帯電部材に定電圧制御で所定値の電圧が印加される非画像形成時の期間に、前記帯電部材に流れる電流を検知する電流検知手段と、
前記非画像形成時には、定電圧制御で前記所定値の電圧を前記帯電部材に印加し、画像形成時には、定電圧制御のままで前記検知された電流に応じて設定した電圧を前記帯電部材に印加するように、前記電源手段を制御する制御手段と、
前記帯電部材に付着したトナーを除去するトナー除去手段と
を有し、
前記帯電部材は、ローラであり、
前記トナー除去手段は、
その外周面が前記ローラの外周面と接触した状態で設置されて前記ローラの回転に伴って従動回転可能に構成された、少なくともその表面が導電性を備えた補助ローラと、
画像形成時には、前記検知された電流に応じた値の電圧であり、且つ前記電源手段が前記ローラに印加する電圧よりも絶対値の大きな電圧であり、且つ前記電源手段が前記ローラに印加する電圧と極性が同じ電圧を、前記補助ローラに印加する補助電源手段と
を備えて構成される
ことを特徴とする画像形成装置。
前記補助電源手段は、前記ローラに印加される電圧との差が一定になるように、前記補助ローラに前記電圧を印加する
ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
前記補助電源手段は、前記ローラに印加される電圧との差が前記検知された電流値に応じて変化するように、前記補助ローラに前記電圧を印加する
ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。