JP2000081773A

JP2000081773A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000081773A
Application number: JP11091885A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Sato; 浩明佐藤; Kenichi Ashida; 健一芦田; Kimihide Ishizaki; 公英石崎; Koji Ida; 幸司井田
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1998-07-06
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-03-21
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP3784197B2; US6332064B1

Abstract

(57)【要約】【課題】環境変化、長期の使用、記録速度の向上等が
生じても画像のムラが生じにくい画像形成装置を提供す
ることを目的とする。【解決手段】画像形成の前に、帯電用高圧電源１１６
は、帯電ローラ１０２の状態（抵抗を反映した状態）を
検出する。具体的には、定電流制御で帯電ローラ１０２
の所定値の電流を流して、この時の帯電用高圧電源１１
６自身の出力電圧をモニタする。その後、画像形成動作
に移る。画像形成時には、帯電用高圧電源１１６は、定
電圧制御で帯電ローラ１０２に電圧を印加する。この時
印加する電圧の電圧値は、先に行ったモニタ結果、すな
わち、出力電圧（平均値）に基づいて決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真記録方式
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（Ｓ５
０５）。

【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−８
００Ｖ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、２
８℃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−８０
０Ｖからずれる。

【００１４】感光ドラム１の表面電位は、標準の−８０
０Ｖ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】本発明は上記目的を達成
するためになされたものでありその第１の態様として
は、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
材の状態を検出して、その状態を示す指標値を出力する
状態検出手段と、画像形成時には、前記状態検出手段の
出力する指標値に応じた値の電圧を前記帯電部材に印加
する電源手段とを有することを特徴とする画像形成装置
が提供される。

【００１９】前記状態検出手段は、前記帯電部材の抵抗
値を反映した量を検出するものであってもよい。

【００２０】前記状態検出手段は、非画像形成時に前記
帯電部材に定電流制御で所定値の電流を流すとともにこ
のときの電圧を検出し、該検出値に基づいて決定された
値を前記帯電部材の状態を示す指標値として出力するも
のであってもよい。

【００２１】前記状態検出手段は、非画像形成時に前記
帯電部材に定電圧制御で所定値の電圧を印加するととも
にこのときの電流値を検出し、該検出値に基づいて決定
された値を前記帯電部材の状態を示す指標値として出力
するものであってもよい。

【００２２】前記電源手段は、前記状態検出手段の出力
する指標値と、当該指標値によって示された状態にある
帯電部材に対して画像形成時に印加する電圧値とを対応
づけたテーブルを格納した記憶手段を備え、前記状態検
出手段の出力する指標値に基づいて前記テーブルを参照
することで、画像形成時に前記帯電部材に印加する電圧
値を決定するものであってもよい。

【００２３】前記状態検出手段によって定電流制御で電
流が流されるのに対応して、前記静電潜像担持体に帯電
している電荷を除去する除電手段を有することが好まし
い。前記除電手段は、転写後も前記静電潜像担持体に付
着しているトナーを、前記静電潜像担持体に接触するこ
とで除去するクリーニング部材と、前記静電潜像担持体
に帯電している電荷を、前記クリーニング部材に交流電
圧を印加することで除去する交流電源とを含んで構成さ
れてもよい。

【００２４】前記除電手段は、前記静電潜像担持体に接
触して設置されており、別途供給されてくる転写材を前
記静電潜像担持体との間に挟んでこれを前記静電潜像担
持体に圧接させることで、前記トナー像を該転写材に転
写する転写部材と、前記静電潜像担持体に帯電している
電荷を、前記転写部材に交流電圧を印加することで除去
する交流電源とを含んで構成されてもよい。

【００２５】前記除電手段は、前記静電潜像担持体に帯
電している電荷を、前記静電潜像担持体に光を照射する
ことで除去する光照射手段を含んで構成されてもよい。

【００２６】前記帯電部材に付着したトナーを除去する
トナー除去手段を有することが好ましい。

【００２７】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てもよい。

【００２８】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、前記指標値に応じ
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てもよ
い。

【００２９】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
前記電圧を印加してもよい。

【００３０】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指標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してもよい。

【００３１】本発明の第２の態様としては、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、電圧が印加され且つその表面にト
ナーが付着された状態において、帯電状態にある前記静
電潜像担持体に接触することで、前記静電潜像担持体の
表面にトナーを付着させてトナー像を形成する現像部材
と、前記現像部材の状態を検出し、その状態を示す指標
値を出力する現像部材状態検出手段と、画像形成時に
は、前記現像部材状態検出手段の出力する指標値に応じ
た値の電圧を前記現像部材に印加する現像用電源手段
と、電圧が印加された状態において前記現像部材に接触
することで、前記現像部材にトナーを供給するトナー供
給部材と、前記トナー供給部材の状態を検出し、その状
態を示す指標値を出力するトナー供給部材状態検出手段
と、画像形成時には、前記トナー供給部材状態検出手段
の出力する指標値に応じた値の電圧を前記トナー供給部
材に印加するトナー供給用電源手段と、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に付着したトナーを除去するクリー
ニング部材と、前記クリーニング部材の状態を検出し、
その状態を示す指標値を出力するクリーニング部材状態
検出手段と、画像形成時には、前記クリーニング部材状
態検出手段の出力する指標値に応じた値の電圧を前記ク
リーニング部材に印加するクリーニング用電源手段とを
有することを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００３２】前記現像部材状態検出手段、前記トナー供
給部材状態検出手段および前記クリーニング部材状態検
出手段は、それぞれ、非画像形成時に前記現像部材、前
記トナー供給部材、前記クリーニング部材に定電流制御
で所定値の電流を流すとともにこのときの電圧を検出
し、該検出値に基づいて決定された値をそれぞれの指標
値として出力するものであってもよい。

【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１０
３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１
０１ａ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１
０２ａ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１
４ｍｍ、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１０
１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１
０１ｂ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１０
１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１０２
ｂ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１
０１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１１
６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−１．３５ｋ
Ｖとしている。この印加電圧値は、−１ｋＶ〜−１．７
ｋＶ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１１
６は、具体的には、図２に示すとおり、電流検出器１１
６ａ、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１１６
ｃ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１
０２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１１６
ｃ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／ｓｅ
ｃ］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１１
６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１
１５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−６
００Ｖ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１１６
ｂ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１
０１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−８００
Ｖ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３２
０ｍｍ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、２５０ｍ
ｍ／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１０
２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、２５０ｍ
ｍ／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、２５０ｍ
ｍ／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１５０ｍ
ｍ／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１５０ｍ
ｍ／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／ｓ
ｅｃ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、２５０ｍ
ｍ／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、２５０ｍ
ｍ／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、２５０ｍ
ｍ／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１１６
ｂ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−８００
Ｖ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１１
６ｂ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＊１０
5Ω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１０
２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１
０１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１１
１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１
０１の回転周速度にもよるが、おおむね４０〜３０００
ＨＺ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１１
９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１１
８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１１６
ｂ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１
０１の回転速度と、転写ローラ１１１と帯電ローラ１０
２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１０
２ｂ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１０
２ｂ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１０
２ｂ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１０
２ｂ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１０
２ｂ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３２
０ｍｍ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、２５０ｍ
ｍ／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、２５０ｍ
ｍ／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、２５０ｍ
ｍ／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１
２０を転写ローラ１１１ではなくクリーニングローラ１
１５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１０
２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１１
７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１
０１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１
０１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１
０２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、２５０ｍ
ｍ／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、２５０ｍ
ｍ／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、２５０ｍ
ｍ／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１
１１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１
０２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、２５０ｍ
ｍ／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、２５０ｍ
ｍ／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、２５０ｍ
ｍ／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―１４７７
５６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１０
１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１
０２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Ｒ３
１、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−１
３５０Ｖ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Ｃ２
１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Ｄ
３０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ＡＤ
４０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１
０は、プリンタ制御部１４によって電圧基準レジスタＲ
ＥＧ１０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ｉ
₀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１
０１ｂ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１
０１ｂ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（−８
００Ｖ）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（−８
００Ｖ）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１
４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−８０
０Ｖ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Ｖ
ｄ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＝６５０
Ｖを設けるようにしたものであり、制御直線Ｓｃ１とＳ
ｓ１とは平行である。なお、帯電用電源電圧制御直線Ｓ
ｃ１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１
３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−８
００Ｖ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１
２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１
０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Ｓ
ｃ１およびＳｓ１を規定したデータあるいは制御直線Ｓ
ｃ１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Ｖ
ｄ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２
８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Ｓ
ｃ２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１
２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１
４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１０
１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＝８．８
５５×１０^-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１
０１の表面を一様均一に帯電させる。この帯電装置１０
２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１０２
ｂ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１
０２の金属シャフト１０２ａには、帯電用高圧電源１１
６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１
０１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１０
５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１
０１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１０
１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１０
１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１０
７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１０
８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１０
８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１０
２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１
１６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１１６
ｃ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１
０２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１１６
ｃ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１
１６ｂ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１
０２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，Ｓ２
０４）。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−１３
４９Ｖ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１１６
ｂ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（Ｓ２０
８）、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１
０２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１
２８」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１
８）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１０
５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１
２６、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１０
５，１１５，１２８」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１０５，１
１５，１２８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１
２８、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、１
２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、１
０８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、１
１６ａ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、１２
０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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石崎公英東京都港区芝浦４丁目11番地22号株式会社沖データ内 (72)発明者井田幸司東京都港区芝浦４丁目11番地22号株式会社沖データ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、前記帯電部材の状態を検出して、その状態を示す指標値
を出力する状態検出手段と、画像形成時には、前記状態検出手段の出力する指標値に
応じた値の電圧を前記帯電部材に印加する電源手段とを
有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記状態検出手段は、前記帯電部材の抵
抗値を反映した量を検出するものであることを特徴とす
る請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記状態検出手段は、非画像形成時に前
記帯電部材に定電流制御で所定値の電流を流すとともに
このときの電圧を検出し、該検出値に基づいて決定され
た値を前記帯電部材の状態を示す指標値として出力する
ものであることを特徴とする請求項１または２記載の画
像形成装置。
【請求項４】前記状態検出手段は、非画像形成時に前
記帯電部材に定電圧制御で所定値の電圧を印加するとと
もにこのときの電流値を検出し、該検出値に基づいて決
定された値を前記帯電部材の状態を示す指標値として出
力するものであることを特徴とする請求項１または２記
載の画像形成装置。
【請求項５】前記電源手段は、前記状態検出手段の出力する指標値と、当該指標値によ
って示された状態にある帯電部材に対して画像形成時に
印加する電圧値とを対応づけたテーブルを格納した記憶
手段を備え、前記状態検出手段の出力する指標値に基づいて前記テー
ブルを参照することで、画像形成時に前記帯電部材に印
加する電圧値を決定するものであることを特徴とする請
求項３または４記載の画像形成装置。
【請求項６】前記状態検出手段によって定電流制御で
電流が流されるのに対応して、前記静電潜像担持体に帯
電している電荷を除去する除電手段を有することを特徴
とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項７】前記除電手段は、転写後も前記静電潜像担持体に付着しているトナーを、
前記静電潜像担持体に接触することで除去するクリーニ
ング部材と、前記静電潜像担持体に帯電している電荷を、前記クリー
ニング部材に交流電圧を印加することで除去する交流電
源とを含んで構成されることを特徴とする請求項６記載
の画像形成装置。
【請求項８】前記除電手段は、前記静電潜像担持体に接触して設置されており、別途供
給されてくる転写材を前記静電潜像担持体との間に挟ん
でこれを前記静電潜像担持体に圧接させることで、前記
トナー像を該転写材に転写する転写部材と、前記静電潜像担持体に帯電している電荷を、前記転写部
材に交流電圧を印加することで除去する交流電源とを含
んで構成されることを特徴とする請求項６記載の画像形
成装置。
【請求項９】前記除電手段は、前記静電潜像担持体に
帯電している電荷を、前記静電潜像担持体に光を照射す
ることで除去する光照射手段を含んで構成されることを
特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項１０】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を有することを特徴とする請求項
１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の画像形
成装置。
【請求項１１】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請求項１０記載の画像形成装
置。
【請求項１２】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、前記指標値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請求項１
０記載の画像形成装置。
【請求項１３】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１２記
載の画像形成装置。
【請求項１４】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指標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１２記載の画像形成装置。
【請求項１５】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、電圧が印加され且つその表面にトナーが付着された状態
において、帯電状態にある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の表面にトナーを付着さ
せてトナー像を形成する現像部材と、前記現像部材の状態を検出し、その状態を示す指標値を
出力する現像部材状態検出手段と、画像形成時には、前記現像部材状態検出手段の出力する
指標値に応じた値の電圧を前記現像部材に印加する現像
用電源手段と、電圧が印加された状態において前記現像部材に接触する
ことで、前記現像部材にトナーを供給するトナー供給部
材と、前記トナー供給部材の状態を検出し、その状態を示す指
標値を出力するトナー供給部材状態検出手段と、画像形成時には、前記トナー供給部材状態検出手段の出
力する指標値に応じた値の電圧を前記トナー供給部材に
印加するトナー供給用電源手段と、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に付着したトナーを
除去するクリーニング部材と、前記クリーニング部材の状態を検出し、その状態を示す
指標値を出力するクリーニング部材状態検出手段と、画像形成時には、前記クリーニング部材状態検出手段の
出力する指標値に応じた値の電圧を前記クリーニング部
材に印加するクリーニング用電源手段とを有することを
特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】前記現像部材状態検出手段、前記トナ
ー供給部材状態検出手段および前記クリーニング部材状
態検出手段は、それぞれ、非画像形成時に前記現像部
材、前記トナー供給部材、前記クリーニング部材に定電
流制御で所定値の電流を流すとともにこのときの電圧を
検出し、該検出値に基づいて決定された値をそれぞれの
指標値として出力するものであることを特徴とする請求
項１５記載の画像形成装置。