JP2002169343A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境変化に応じて帯電特性と転写特性とを制
御することにより、画像濃度の変化、画像濃度ムラ及び
地肌汚れを防いで、高品質な画像を形成することができ
る画像形成装置を提供する。 【解決手段】 温度検知用サーミスタ１７の検知結果
が、常温に比べて高温になった場合には、帯電ローラ２
の芯金２ａに印加する印加電圧を下げ、転写ローラ８の
芯金８ａに供給する電流を上げるように補正する制御を
行う。一方、常温に比べて低温になった場合には、帯電
ローラ２の芯金２ａに印加する印加電圧を上げ、転写ロ
ーラ８の芯金８ａに供給する電流を下げるように補正す
る制御を行う。これにより、感光体１の一様帯電電位
と、転写バイアスとをそれぞれ所定の範囲内に制御で
き、温度変化に起因する画像濃度変化や、画像濃度ムラ
や、地肌汚れを防止し安定した良好な画像を得ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、温
度などの環境が変化した場合であっても、画像濃度の変
化等を防止して高品質な画像を形成するのに適した画像
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置としては、
帯電手段によって一様帯電した像担持体表面を光書込手
段で露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装
置から供給されるトナーによって現像し、現像によって
得られたトナー像を転写手段で転写材上に転写し、転写
材に転写したトナー像を定着することによって画像形成
を行うものが知られている。そして、上記帯電手段や転
写手段として、帯電ローラや転写ローラを用いたものが
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記帯電ロ
ーラや転写ローラを用いた画像形成装置では、温度など
の環境の変化によって、画像濃度が変化したり、画像濃
度ムラが生じたり、地肌汚れが生じたりする場合があっ
た。そこで、これらの原因について、本発明者らが鋭意
検討したところ、次のようなことが判った。

【０００４】まず、温度による環境変化で帯電特性が変
化することによって、画像濃度の変化や、地肌汚れが生
じることが判った。帯電ローラは一般的に、金属製の芯
金外周にゴム層を設けた構成となっている。このゴム層
の材質としては、例えばウレタンゴムが用いられる。そ
して、帯電ローラの抵抗構成、即ちゴム層の抵抗構成
は、主にイオン導電タイプとカーボン導電タイプがあ
る。イオン導電タイプは、ゴム層内の抵抗値のバラツキ
が小さくローラ外周全面で均一な抵抗値を得ることがで
きるが、温度等の環境による抵抗値の変動が大きい。具
体的には、低温側では抵抗値が上昇し、高温側では抵抗
値が低下する。この結果、例えば低温環境下と高温環境
下とでは、抵抗値が１オーダー以上異なってしまう場合
がほとんどである。一方、カーボン導電タイプは、温度
等の環境による抵抗値の変動は小さいが、カーボンの均
一な分散が難しく、ゴム層内の抵抗値のバラツキが大き
くてローラ外周全面で均一な抵抗値が得られない。この
ため、近年は、ローラ外周全面で均一な抵抗値を得るこ
とができるイオン導電タイプが主流となっている。

【０００５】上記帯電ローラの芯金に所定の電圧（例え
ば、−１．６ＫＶ）を印加すると、帯電ローラと像担持
体との間の微小ギャップで放電が起こり、像担持体表面
が一様に帯電する。このように放電現象を利用して像担
持体表面を一様帯電させるため、帯電ローラの抵抗値に
よって、一様帯電電位が大きく影響されてしまう。従っ
て、上記イオン導電性タイプの帯電ローラを用いた場合
には、図９の下側のグラフに示すように、帯電ローラの
抵抗値が温度によって変化するため、図中の上側のグラ
フに示すように像担持体の一様帯電電位も温度によって
変化してしまう。図１０は、高温高湿、常温、低温低湿
の３つの環境下において、帯電ローラの印加電圧と像担
持体の一様帯電電位の関係を示したグラフである。図１
０に示すように、同じ印加電圧であれば温度が高くなる
にしたがって帯電電位が上昇する。その上昇量は傾きが
１に近いため、ほぼ帯電開始電圧の差に等しくなる。

【０００６】より具体的には、図９において、温度３０
℃、相対湿度５０％の高温環境下では、帯電ローラの抵
抗値が小さく（１０^７．５Ω）なり、帯電ローラの芯金
に所定の電圧（−１．６ＫＶ）を印加したときに像担持
体上の一様帯電電位が上昇（−９５０Ｖ）してしまう。
この結果、露光後電位も上昇し、露光後電位と現像バイ
アスとの差（以下、「現像ポテンシャル」という）が小
さくなって、現像装置から文字部（露光部）にトナーが
付着しにくくなり画像濃度が薄くなってしまう（図１５
（ａ）参照）。これに対して、温度１０℃、相対湿度５
０％の低温環境下では、帯電ローラの抵抗値が大きく
（１０^８．５Ω）なり、帯電ローラの芯金に所定の電圧
（−１．６ＫＶ）を印加したときに像担持体上の一様帯
電電位が低下（−８５０Ｖ）してしまう。この結果、露
光後電位も低下し、現像ポテンシャルが大きくなって、
現像装置から文字部（露光部）にトナーが付着しやすく
なり画像濃度が濃くなったり、地肌部にトナーが付着し
て地肌汚れが生じたりしてしまう。

【０００７】次に、温度による環境変化で転写特性が変
化することによって、画像濃度ムラが生じることが判っ
た。転写ローラは、通常、定電流制御あるいは定電圧制
御が行われる。特に、定電流制御の場合には、電流値が
一定のため電圧は抵抗値によって決まり、定電圧制御に
比べて転写ローラの抵抗値によって転写バイアスが大き
く左右される。上記イオン導電性タイプのゴム層を有す
る転写ローラを用いる場合には、図１１に示すように、
例えば温度１０℃、相対湿度５０％の低温環境下では、
転写ローラの抵抗値が大きく（１０^７．７Ω）なってし
まう。そして、この転写ローラの芯金に定電流を流す
と、図１２中の上側のグラフに示すように、低温環境下
では転写ローラの抵抗値が大きくなり、これに比例して
転写バイアスも大きくなってしまう。図１３は、転写後
電位と感光体上の帯電電位、露光後電位の関係を示した
ものである。感光体の地肌部は帯電電位そのものである
ため転写材裏面から転写電圧が印加されても通常マイナ
スのまま保持する。しかし、受光部は露光後電位となる
ために転写電圧の影響を受けやすく、転写電圧の大きさ
によってはプラス側になる。このため、図１３中の点線
で示すように、文字部（露光部）では転写後電位がプラ
ス側の大きな値（＋１００Ｖ程度）となってしまう場合
がある。転写後電位がプラス側の大きな値となると、除
電後電位もプラス側となってしまい、図１４に示すよう
に、一様帯電後の帯電電位が低くなり、像担持体表面で
均一な電位の一様帯電が得られなくなってしまう。この
結果、帯電電位の低い部分では、画像濃度が濃くなって
画像濃度ムラを生じたり、地肌汚れが生じたりしてしま
う。なお、除電後電位がマイナスで残っている場合に
は、ほぼ安定した帯電電位が得られ影響は少ない。

【０００８】また、温度による環境変化で画像濃度が変
化する原因として、上記帯電特性の変化のみならず、現
像特性が変化することも原因であることが判った。図１
５（ａ）は、感光体表面電位を主走査方向で模式的にあ
らわしたグラフである。一様に帯電された感光体表面が
露光されると電位が下がり露光後電位となる。露光後電
位は現像バイアスより低くなっているため現像スリーブ
上に載ったマイナス帯電のトナーは露光後電位の部分に
向けて感光体上に選択的に付着する。図１５（ａ）中の
領域（イ）の部分が文字部で、領域（ア）の部分が地肌
部となる。この結果、図１５（ｂ）に示すような画像が
得られる。しかし、現像部はトナーの帯電量という環境
変動しやすい要因を有している。図１６は、低温低湿環
境と高温高湿環境とにおいて、ランニングでのトナー帯
電量の変化を示したグラフである。ランニングによりト
ナーの抵抗やキャリアの抵抗が上がることなどにより、
トナー帯電量が変化する。低温低湿の環境と高温高湿の
環境とでは、初期的にはトナー帯電量が同じであるが、
ランニングしていくと低温低湿環境でトナー帯電量の上
昇が著しくなり高温高湿環境と比べ大きく変化してい
く。

【０００９】この結果、実際の現像特性にも変化が起こ
る。図１７は、感光体表面電位と現像バイアスとの差
（現像ポテンシャル）を振って画像濃度を測定したグラ
フである。縦軸の画像濃度は画像濃度計（例えば、マク
ベス画像濃度計）で測定した数値であり、１．４程度が
望ましい。現像バイアスが−６００Ｖで露光後電位が−
１５０Ｖとすると現像ポテンシャルは４５０Ｖの値とな
る。図中実線で示す高温高湿環境下ではこの値で十分な
画像濃度（１．４）を確保することができる。しかし、
図１６で示したような低温低湿環境下のランニングでト
ナー帯電量が上がったトナーで現像した場合、図１７中
の点線で示すように、現像ポテンシャルが４５０Ｖの値
では、画像濃度が１．２程度になってしまい、狙いとす
る画像濃度１．４程度の濃度の画像が得られなくなって
しまう。

【００１０】以上説明したように、環境変化により帯電
特性、転写特性、現像特性が変化してしまう。従来これ
らの特性がそれぞれ独立して変化していたため、画像濃
度の変化や、画像濃度ムラや、地肌汚れが生じて不安定
な画像となり、高品質な画像が得られなかった。

【００１１】本発明は以上の背景に鑑みなされたもので
あり、その第一の目的とするところは、環境変化に応じ
て帯電特性と転写特性の少なくともいずれか一方を制御
することにより、画像濃度の変化、画像濃度ムラ及び地
肌汚れを防いで、高品質な画像を形成することができる
画像形成装置を提供することである。また、第二の目的
とするところは、連続した画像形成を行う場合に、環境
変化に応じて現像特性を制御することにより、画像濃度
の変化を防いで、高品質な画像を形成することができる
画像形成装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るために、請求項１の発明は、像担持体上での潜像形成
のための一様帯電と、該像担持体上に形成されたトナー
像の転写材への転写の少なくともいずれか一方を、電源
に接続された電界形成用部材を用いて行う画像形成装置
において、装置内部の温度を検知するための温度検知手
段と、該温度検知手段の検知結果に基づいて、上記電界
が所定の範囲内になるように上記電源出力を制御する制
御手段とを有することを特徴とするものである。

【００１３】像担持体を一様帯電するための電界形成用
部材として、例えば良導電体の金属芯金の外周にゴム弾
性層を有する帯電ローラが用いられている。ゴム弾性層
は電気抵抗を有しているため、金属芯金に例えば定電圧
を印加した場合、ゴム弾性層の電気抵抗によって、金属
芯金に印加した電圧に比べ、ゴム弾性層表面では電圧が
降下する。従って、このゴム弾性層での電圧降下を考慮
して印加電圧が決められ、像担持体表面を所定の電位と
なるように一様帯電している。ところが、ゴム弾性層の
抵抗値が温度等の環境変化によって変化すると、ゴム弾
性層での電圧降下も変化し、一様帯電で行われる電圧が
所望の電圧とは異なるものになってしまう。また、転写
電界を形成する電界形成用部材として、良導電体の金属
芯金の外周にゴム弾性層を有する帯電ローラが用いられ
ている。この転写ローラの金属芯金に例えば定電流を流
した場合、ゴム弾性層の抵抗値が温度等の環境変化によ
って変化すると、ゴム弾性層の表面電位が変化し、像担
持体との間の転写電界を所定の値に維持できなくなって
しまう。この画像形成装置においては、上記温度検知手
段の検知結果に基づいて、上記電界形成用部材への電源
出力を制御し、上記一様帯電電界と転写電界の少なくと
もいずれか一方を所定の範囲内になるようにする。よっ
て、一様帯電電界の変化に起因する画像濃度の変化や、
地肌汚れを防ぐことができる。また、転写電界の変化に
起因する画像濃度ムラや、地肌汚れを防ぐことができ
る。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記電界形成用部材を抵抗構成がイオン導
電タイプの材料を用いて構成し、上記温度検知手段が、
常温に比べ温度が上昇したことを検知した場合に、上記
一様帯電のための電源出力を下げる制御と、上記転写の
ための電源出力を上げる制御の少なくともいずれか一方
を行い、該温度検知手段が常温に比べ温度が低下したこ
とを検知した場合に、該一様帯電のための電源出力を上
げる制御と、該転写のための電源出力を下げる制御の少
なくともいずれか一方を行うことを特徴とするものであ
る。

【００１５】イオン導電タイプの材料は温度による抵抗
値の変化が、例えば、カーボン導電タイプの材料に比べ
て大きい。具体的には、温度が上昇すると抵抗値が低下
し、温度が低下すると抵抗値が上昇する。一様帯電のた
めの電界形成用部材をイオン導電タイプの材料を用いて
構成し、例えば電圧制御する場合には、温度が上昇する
と抵抗値が低下して電圧降下が小さくなり、逆に温度が
低下すると抵抗値が上昇して電圧降下が大きくなる。よ
って、温度が上昇したときに印加電圧を下げ、温度が低
下したときに印加電圧を上げることによって、一様帯電
のための電界形成用部材での電圧降下をほぼ一定にする
ことができ、該電界形成部材表面の電圧を所望の範囲内
にすることができる。よって、一様帯電のための電界形
成用部材と像担持体との間の一様帯電電界を所定の範囲
内にすることができ、該像担持体を所定の電位で一様帯
電することが可能となる。また、転写のための電界形成
用部材をイオン導電タイプの材料を用いて構成し、例え
ば電流制御する場合には、温度が上昇すると抵抗値が低
下して該電界形成用部材の表面電位が所定電位より小さ
くなり、逆に温度が低下すると抵抗値が上昇して表面電
位が所定電位より大きくなる。よって、温度が上昇した
ときに電流値を上げ、温度が低下したときに電流値を下
げることによって、電界形成用部材の表面電圧をほぼ一
定にすることができる。これにより、転写のための電界
形成用部材と像担持体との間の転写電界を所望の範囲内
に維持することが可能となる。この画像形成装置では、
上記電界形成用部材をイオン導電タイプの材料を用いて
構成したときに、上記制御を行うことによって、一様帯
電電界と転写電界の少なくともいずれか一方を所望の範
囲内に制御することが可能となる。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１または２の画
像形成装置において、電源に接続され、像担持体上に形
成された潜像を現像してトナー像を形成するための現像
剤担持体を備え、上記温度検知手段が常温に比べ温度が
低下したことを検知した場合に、該現像剤担持体への電
源出力を上げる制御を行うことを特徴とするものであ
る。

【００１７】低温環境下でランニングを行うと、トナー
の帯電量が上昇し、所定の現像ポテンシャルで現像して
も、トナーが現像剤担持体から像担持体に移動しにくく
なって画像濃度が薄くなってしまう。この画像形成装置
においては、上記温度検知手段が常温に比べ温度が低下
したことを検知した場合に、上記制御手段が上記電源出
力を上げる制御を行うことで、現像ポテンシャルを上げ
ることができる。よって、帯電量が上昇したトナーであ
っても現像剤担持体から像担持体に良好に移動し、画像
濃度が薄くなることを防止することができる。

【００１８】上記第二の目的を達成するために、請求項
４の発明は、電源に接続され、像担持体上に形成された
潜像を現像してトナー像を形成するための現像剤担持体
を有する画像形成装置において、装置内部の温度を検知
するための温度検知手段と、該温度検知手段が常温に比
べ温度が低下したことを検知した場合に、上記現像剤担
持体への電源出力を上げるように制御する制御手段とを
有することを特徴とするものである。

【００１９】この画像形成装置においては、上記温度検
知手段が常温に比べ温度が低下したことを検知した場合
に、上記制御手段が上記電源出力を上げる制御を行うこ
とで、現像ポテンシャルを上げて画像濃度が薄くなるこ
とを防止する。

【００２０】

【発明の実施の形態】〔実施形態１〕以下、本発明を画
像形成装置である電子写真複写機（以下、プリンタとい
う）に適用した一実施形態について説明する。まず、本
実施形態に係るプリンタ全体の構成及び動作について説
明する。

【００２１】図１はプリンタ全体の概略構成図である。
図２は、プリンタ本体に対して着脱可能に構成されたプ
ロセスカートリッジの構成を示す概略構成図である。図
１において、潜像担持体としての感光体１の周面は、所
定の周速度で回転駆動されながら、帯電ローラ２によっ
て負の所定電位に一様に帯電せしめられた後、スリット
露光やレーザービーム走査露光等の像露光装置３によっ
て画像情報に基づいた走査露光処理がなされて静電潜像
が形成される。感光体１上に形成された静電潜像は、現
像装置４によって現像されてトナー像となる。感光体１
上に形成されたトナー像は、給紙カセット５からレジス
トローラ６、搬送ガイド板７上を通過して感光体１と転
写ローラ８との間に感光体１の回転と同期して給送され
た転写材上に、転写ローラ８によって転写される。この
ようにして、トナー像が転写された転写材は、感光体１
の周面から分離されて像定着装置９に送り出され、ここ
でトナー像が定着せしめられた後、複写物（コピー）と
してとして装置外に排出される。なお、像転写後の感光
体１上の表面は、クリーニング装置１０によって転写残
トナーが除去されて清浄面化され、図示しない除電装置
により除電され、次の画像形成に使用される。

【００２２】そして、図１及び図２に示すように、上述
した感光体１、帯電ローラ２、現像装置４、クリーニン
グ装置１０の各構成要素は、一体に構成されたプロセス
カートリッジ１１としてプリンタ本体に着脱可能に支持
されている。

【００２３】上記現像装置４は、図２において、感光体
１の側方に配設され、感光体１に向けて開口部が形成さ
れた現像容器としてのケーシング１２、該開口部から一
部が露出させ、トナー１３ａ及び磁性キャリアとを含む
二成分現像剤（以下「現像剤」という。）１３を表面に
担持する現像剤担持体としての非磁性材質からなる現像
スリーブ１４、現像スリーブ１４の内部に固定配置され
た磁界発生手段としての固定磁石群からなるマグネット
ローラ１５等を備えている。この構成の現像装置４で
は、現像剤滞留部１６における現像剤１３の内圧によ
り、現像スリーブ１４上の現像剤１３中のトナー１３ａ
を帯電することができるので、パドルやスクリュウなど
の現像剤を帯電或いは攪拌するための複雑な攪拌搬送機
構が不要となる。また、トナー濃度をほぼ一定範囲内に
コントロールできるので、トナー濃度センサ等のトナー
濃度制御機構が不要となる。

【００２４】図１において、上記帯電ローラ２と転写ロ
ーラ８とは、金属製の芯金外周にウレタンゴム層を設け
た構成となっており、ウレタンゴム層の抵抗構成はイオ
ン導電タイプとなっている。このため、上述したよう
に、ウレタンゴム層内の抵抗値のバラツキが小さくロー
ラ外周全面で均一な抵抗値を得ることができるが、温度
等の環境による抵抗値の変動が大きい。具体的には、低
温側では抵抗値が上昇し、高温側では抵抗値が低下して
しまう。このように温度等の環境による抵抗値の変動が
大きいので、高温環境下において帯電ローラ２で感光体
１を一様帯電したときに、帯電電位が上昇し、現像ポテ
ンシャルが小さくなって画像濃度が薄くなってしまう。
一方、低温環境下においては感光体１の帯電電位が低下
し、現像ポテンシャルが大きくなって画像濃度が濃くな
ったり、地肌汚れが生じたりしてしまう。また、低温環
境下において転写ローラ８で転写を行うと、転写バイア
スが大きくなるため、文字部では転写後電位がプラスと
なり、除電後電位もプラスとなる部分が生じる。このよ
うに除電後電位がプラスの部分があると、帯電ローラ２
で感光体表面を一様帯電したときに、均一な一様帯電が
できなくなり、画像濃度ムラや地肌汚れが生じてしま
う。

【００２５】そこで、本実施形態に係るプリンタでは、
温度検知手段を設け、この温度検知結果に基づいて、上
記帯電ローラ２に印加する印加電圧と、転写ローラ８に
供給する電流とを制御する構成とした。図３は、本プリ
ンタの制御系統の概略構成図である。図３において、温
度検知手段として温度検知用サーミスタ１７がコントロ
ーラ１８に接続されており、温度検知用サーミスタ１７
の温度検知結果に基づいて、コントローラ１８がパワー
パック１９を制御する。パワーパック１９はコントロー
ラ１８からの制御信号に基づいて帯電ローラ２の芯金２
ａに所定の電圧を印加し、転写ローラ８の芯金８ａに所
定の電流を流すようになっている。下記の表１は、帯電
ローラ２の印加電圧と転写ローラ８の転写電流の制御の
一例を示す表である。なお、上記温度検知用サーミスタ
１７は機内の温度を正確に検知するため、図１におい
て、現像装置４の上部付近に配設されている。

【表１】

【００２６】帯電ローラ２は、常温（２０℃）におい
て、その芯金２ａに−１６００Ｖの電圧が印加される。
この帯電ローラ２は高温で抵抗値が小さくなるので、高
温（３０℃）で芯金２ａに−１６００Ｖを印加すると、
感光体１の一様帯電電位が上昇してしまう。このため、
高温の場合には、印加電圧を常温の場合に比べて下げる
補正を行う。具体的には、−１５５０Ｖの電圧を印加す
るようにパワーパック１９を制御する。一方、帯電ロー
ラ２は低温で抵抗値が大きくなるので、低温（１０℃）
で芯金２ａに−１６００Ｖを印加すると、感光体１の一
様帯電電位が低下してしまう。このため、低温の場合に
は、印加電圧を常温の場合に比べて上げる補正を行う。
具体的には、−１６５０Ｖの電圧を印加するようにパワ
ーパック１９を制御する。

【００２７】図４は、帯電ローラ２の芯金２ａに印加す
る帯電印加電圧と環境（温度）との関係を示すグラフで
ある。帯電印加電圧を温度によって、図中実線Ａで示す
ように無段階に変化するように制御する。あるいは、図
中一点鎖線Ｂで示すように、高温と常温・低温との二段
階で変化するように制御してもよい。なお、これ以外の
制御パターンも可能であることは、もちろんである。こ
のように、温度検知用サーミスタ１７の検知結果に基づ
いて帯電ローラ２の芯金２ａに印加する電圧を制御する
ことで、帯電ローラ２の表面を所望の電圧にすることが
でき、感光体１の一様帯電電位を所定の値に保つことが
できる。これにより、温度によって画像濃度が変化した
り、地肌汚れが生じたりすることを防止できる。

【００２８】また、表１に示したように、転写ローラ８
は、常温（２０℃）において、その芯金８ａに＋１０μ
Ａの電流が流される。この転写ローラ８は低温で抵抗値
が大きくなるので、低温（１０℃）で芯金に＋１０μＡ
を流すと、転写バイアスが上昇してしまい、文字部で転
写後電位がプラスになる部分が生じる。このため、低温
の場合には、電流値を下げる補正を行う。具体的には、
＋８μＡの電流を流すようにパワーパック１９を制御す
る。一方、高温（３０℃）の場合には、電流値を上げる
補正を行う。具体的には、＋１２μＡの電流を流すよう
にパワーパック１９を制御する。このとき、転写バイア
スが低下し、除電後電位がマイナスになる部分が生じる
ことがあるが、この場合には帯電ローラ２による一様帯
電で感光体１上にほぼ安定した帯電電位が得られ影響は
少ない。図５は、転写ローラ８の芯金８ａに流す転写電
流と環境（温度）との関係を示すグラフである。転写電
流を温度によって、図中実線Ｄで示すように、低温と常
温・高温との二段階で変化するように制御する。あるい
は、図中点線Ｃで示すように、無段階に変化するように
制御してもよい。なお、これ以外の制御パターンも可能
であることは、もちろんである。このように、温度検知
用サーミスタ１７の検知結果に基づいて転写ローラ８の
芯金８ａに流す転写電流を制御することで、転写バイア
スが過大になることを防ぎ、感光体１上の文字部の転写
後電位がプラスになることを防ぐことができる。よっ
て、その後の帯電ローラ８による一様帯電で感光体１表
面に均一な一様帯電が得られ、画像濃度ムラや地肌汚れ
を防止することができる。

【００２９】以上説明したように、温度検知用サーミス
タ１７の検知結果に基づいて、上記帯電ローラ２の芯金
２ａに印加する印加電圧と、転写ローラ８の芯金８ａに
供給する電流とを補正する制御を行うことで、温度変化
に起因する画像濃度変化や、画像濃度ムラや、地肌汚れ
を防止して安定した良好な画像を得ることができる。

【００３０】なお、上記実施形態１では、帯電ローラ２
を電圧制御する構成について説明したが、電流制御とす
ることも可能である。また、転写ローラ８については電
流制御する構成について説明したが、電圧制御とするこ
とも可能である。また、温度検知手段は上記温度検知用
サーミスタ１７に限らず温度検知ができるセンサであれ
ばどのようなタイプのものでもよい。また温度検知手段
の設置位置は、現像装置の上部付近に限らず、帯電ロー
ラへの印加電圧と転写ローラの転写電流の補正に適した
温度を検知できる位置であれば、機内のどの位置でもよ
い。さらに、機内の湿度変化も加味して、上記帯電ロー
ラ２に印加する印加電圧と、転写ローラ８に供給する電
流とを補正することで、より安定した良好な画像を得る
ことが可能になる。

【００３１】さらにまた、上記感光体１、帯電ローラ
２、現像装置４、クリーニング装置１０の各構成要素
は、上述したようにプロセスカートリッジ１１を形成し
ている。プリンタ本体に配設された温度検知手段の検知
結果に基づいて、帯電ローラ２の印加電圧を制御するの
で、プロセスカートリッジ１１側で帯電ローラ２の温度
変化に対する対策を講じなくてもよいというメリットが
ある。また、プロセスカートリッジ１１のトナーが無く
なった場合には、新規のカートリッジと交換すればよ
く、ユーザの取り扱いが簡単で、且つ、カートリッジ交
換で常に帯電ローラ２が新しくなるため、より誤差の少
ない補正が可能になり、さらに良好な画像を得ることが
できる。

【００３２】〔実施形態２〕上記実施形態１では、温度
等の環境変化に応じて帯電ローラ２の印加電圧と転写ロ
ーラ８の転写電流とを補正する制御を行う構成について
説明したが、現像バイアスを補正する制御を行う構成と
することもできる。図６は、本実施形態の制御系統の概
略構成図である。図６において、温度検知用サーミスタ
１７がコントローラ１８に接続されており、温度検知用
サーミスタ１７の温度検知結果に基づいて、コントロー
ラ１８がパワーパック１９を制御する。パワーパック１
９はコントローラ１８からの制御信号に基づいて現像ス
リーブ１４の芯金１４ａに所定の電圧を印加するように
なっている。

【００３３】ランニングをしていくと、図１６で示した
ように、低温低湿環境下ではトナー帯電量が高温高湿環
境下に比べて上昇してしまう。この結果、図１７で示し
たように、高温高湿環境下と同じ現像ポテンシャルで
は、画像濃度が１．２と低くなり、濃度が薄くなってし
まう。そこで、本実施形態に係るプリンタでは、低温低
湿環境下で現像バイアスを補正し、所定の現像ポテンシ
ャルを得ることができるようにした。具体的には、温度
検知用サーミスタ１７の検知結果に基づいて、コントロ
ーラ１８が低温と判断した場合に、パワーパック１９を
制御する。そして、図１７において、例えば現像バイア
スを低温環境下で−７００Ｖとなるように芯金１４ａへ
の印加電圧を上げる制御を行う。この結果、現像ポテン
シャルが５５０Ｖとなり画像濃度１．４を実現できるこ
とになる。現像バイアスは、図７中の実線Ｆで示すよう
に温度変化に応じて無段階に変化させる。あるいは、図
中一点鎖線Ｅに示すように、低温、常温、高温の三段階
で変化させてもよい。さらに、他の制御パターンでもよ
いことは、もちろんである。

【００３４】〔変形例１〕上記実施形態１の構成と、上
記実施形態２の構成とを兼ね備えた構成とすることもで
きる。図８は、本変形例に係る制御系統の概略構成図で
ある。図８において、温度検知用サーミスタ１７がコン
トローラ１８に接続されており、温度検知用サーミスタ
１７の温度検知結果に基づいて、コントローラ１８がパ
ワーパック１９を制御する。パワーパック１９はコント
ローラ１８からの制御信号に基づいて帯電ローラ２の芯
金２ａに所定の電圧を印加し、転写ローラ８の芯金８ａ
に所定の電流を流し、しかも、現像スリーブ１４の芯金
１４ａに所定の電圧を印加するようになっている。この
ような構成とすることで、帯電ローラ２の印加電圧と転
写ローラ８の転写電流との制御、及び、現像スリーブ１
４の印加電圧の制御のうち、いずれか一方のみの制御を
行う場合に比べ、よりきめの細かい温度補正が可能とな
り、画像濃度変化等の環境変動を防止し、より安定した
良好な画像を得ることができる。なお、上記現像スリー
ブ１４を電流制御とすることも可能である。

【００３５】

【発明の効果】請求項１乃至３の発明によれば、環境変
化に応じて帯電特性と転写特性の少なくともいずれか一
方を制御することにより、画像濃度の変化、画像濃度ム
ラ及び地肌汚れを防いで、高品質な画像を形成すること
ができるという優れた効果がある。

【００３６】特に、請求項２の発明によれば、上記電界
形成部材をイオン導電タイプの材料を用いてを構成した
ときに、該電界形成部材への電源出力を制御すること
で、一様帯電電界と転写電界の少なくともいずれか一方
を所定の範囲内に制御することができるという優れた効
果がある。

【００３７】特に、請求項３の発明によれば、低温環境
下でランニングを行った場合に、現像剤担持体への電源
出力を上げる制御をして現像ポテンシャルを大きくする
ことで、画像濃度が薄くなることを防止できるという優
れた効果がある。

【００３８】特に、請求項４の発明によれば、環境変化
に応じて現像特性を制御することにより、画像濃度の変
化を防いで、高品質な画像を形成することができるとい
う優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成を示す正面
図。

【図２】同プリンタのプロセスカートリッジの概略構成
を示す断面図。

【図３】同プリンタの制御系統の概略構成図。

【図４】帯電ローラ２の芯金２ａに印加する帯電印加電
圧と環境（温度）との関係を示すグラフ。

【図５】転写ローラ８の芯金８ａに流す転写電流と環境
（温度）との関係を示すグラフ。

【図６】他の実施形態に係るプリンタの制御系統の概略
構成図。

【図７】同プリンタにおいて温度変化に応じて現像バイ
アス制御を行うことを説明するグラフ。

【図８】変形例に係るプリンタの制御系統の概略構成
図。

【図９】温度の変化で帯電ローラ抵抗値と帯電電位が変
化することを説明するグラフ。

【図１０】高温高湿、常温、低温低湿の３つの環境下で
帯電電位が変化することを説明するグラフ。

【図１１】温度の変化で転写ローラ抵抗値が変化するこ
とを説明するグラフ。

【図１２】転写ローラの抵抗値で転写バイアスと転写後
電位とが変化することを説明するグラフ。

【図１３】転写前と転写後の感光体表面電位を説明する
ためのグラフ。

【図１４】除電後電位と帯電電位との関係を説明するた
めのグラフ。

【図１５】（ａ）、（ｂ）は、露光後の感光体表面電位
を説明するためのグラフ。

【図１６】低温低湿環境下と高温高湿環境下とでランニ
ングによりトナー帯電量が異なることを説明するための
グラフ。

【図１７】低温低湿環境下で帯電したトナーと、高温高
湿環境下で帯電したトナーとの、現像ポテンシャルと画
像濃度の関係を説明するためのグラフ。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 帯電ローラ ２ａ 帯電ローラ芯金 ４ 現像装置 ８ 転写ローラ ８ａ 転写ローラ芯金 １１ プロセスカートリッジ １３ 現像剤 １３ａ トナー １４ 現像スリーブ １４ａ 現像スリーブ芯金 １５ マグネットローラ １７ 温度検知用サーミスタ １８ コントローラ １９ パワーパック

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体上での潜像形成のための一様帯電
   と、該像担持体上に形成されたトナー像の転写材への転
   写の少なくともいずれか一方を、電源に接続された電界
   形成用部材を用いて行う画像形成装置において、装置内
   部の温度を検知するための温度検知手段と、該温度検知
   手段の検知結果に基づいて、上記電界が所定の範囲内に
   なるように上記電源出力を制御する制御手段とを有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１の画像形成装置において、上記電
   界形成用部材を抵抗構成がイオン導電タイプの材料を用
   いて構成し、上記温度検知手段が、常温に比べ温度が上
   昇したことを検知した場合に、上記一様帯電のための電
   源出力を下げる制御と、上記転写のための電源出力を上
   げる制御の少なくともいずれか一方を行い、該温度検知
   手段が常温に比べ温度が低下したことを検知した場合
   に、該一様帯電のための電源出力を上げる制御と、該転
   写のための電源出力を下げる制御の少なくともいずれか
   一方を行うことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１または２の画像形成装置におい
   て、電源に接続され、像担持体上に形成された潜像を現
   像してトナー像を形成するための現像剤担持体を備え、
   上記温度検知手段が常温に比べ温度が低下したことを検
   知した場合に、該現像剤担持体への電源出力を上げる制
   御を行うことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】電源に接続され、像担持体上に形成された
   潜像を現像してトナー像を形成するための現像剤担持体
   を有する画像形成装置において、装置内部の温度を検知
   するための温度検知手段と、該温度検知手段が常温に比
   べ温度が低下したことを検知した場合に、上記現像剤担
   持体への電源出力を上げるように制御する制御手段とを
   有することを特徴とする画像形成装置。