JP2002182455A - 帯電電圧制御方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数のプロセススピードに対応して帯電周波数
を可変する画像形成装置において、帯電のピーク間電圧
を印加する際に、放電電流制御を高精度で行う事で確実
に所望の放電電流量をかせぎ、帯電不良、画像流れなど
の画像不良を発生することなく安定した画像形成を行
う。 【解決手段】複数のプロセススピードを持ち、それぞれ
に対応して帯電周波数を可変する画像形成装置におい
て、帯電部材に印加するピーク間電圧は一つのプロセス
スピードと帯電周波数をもちいて、帯電のピーク間電圧
と交流電流の関係を測定することから算出すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写
機、ファクシミリ等の画像形成装置における帯電電圧制
御方法及び画像形成装置に関する。

【０００２】より詳しくは、電子写真感光体・静電記録
誘電体等の画像担持体に対して電子写真方式・静電記録
方式等の適宜の作像プロセス機器にて所望の画像を形成
担持させる、間接（転写）方式或いは直接方式の画像形
成装置であって、画像形成のプロセススピード及び画像
形成の画素密度を変更可能な画像形成装置における帯電
電圧制御方法、及び画像形成装置の改善に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、例えば、電子写真装置・静電記録
装置等の画像形成装置において感光体・誘電体等の被帯
電体としての像担持体表面を帯電させる方法としては、
細いコロナ放電ワイヤに高圧を印加して発生するコロナ
を像担持体表面に作用させて帯電を行なう、非接触帯電
であるコロナ帯電が一般的であった。

【０００４】近年は、低圧プロセス、低オゾン発生量、
低コストなどの点から、ローラ型・ブレード型などの帯
電部材を被帯電体としての像担持体表面に接触させ、帯
電部材に電圧を印加することにより像担持体表面を帯電
させる接触帯電方式が主流となりつつある。特にローラ
型の帯電部材は長期にわたって安定した帯電を行なうこ
とが可能である。

【０００５】ここで、帯電部材は被帯電体である像担持
体の面に必ずしも接触している必要はなく、帯電部材と
像担持体との間に、ギャップ間電圧と補正パッシェンカ
ーブで決まる放電可能領域さえ確実に保証されれば、例
えば数１０μｍの空隙（間隙）を存して非接触に近接配
置されていてもよく（近接帯電）、本発明においてはこ
の近接帯電の場合も接触帯電の範ちゅうとする。

【０００６】帯電部材に対する印加電圧は直流電圧のみ
でも良いが、振動電圧を印加し、プラス側、マイナス側
への放電を交互に起こすことで帯電を均一に行なわせる
ことができる。

【０００７】例えば、直流電圧を印加したときの被帯電
体の放電開始しきい値電圧（放電開始電圧、帯電開始電
圧）の２倍以上のピーク間電圧を有する交流電圧と、直
流電圧（直流オフセットバイアス）とを重畳した振動電
圧を印加することにより、被帯電体の帯電を均す効果が
あり均一な帯電を行なうことが知られている。

【０００８】振動電圧の波形としては正弦波に限らず、
矩形波、三角波、パルス波でも良い。振動電圧は直流電
圧を周期的にオン／オフすることによって形成された矩
形波の電圧や、直流電圧の値を周期的に変化させて交流
電圧と直流電圧との重畳電圧と同じ出力としたものも含
む。

【０００９】上記のように、帯電部材に振動電圧を印加
して帯電する接触帯電方式を以下「ＡＣ帯電方式」と記
す。また、直流電圧のみを印加して帯電する接触帯電方
式を「ＤＣ帯電方式」と記す。

【００１０】しかし、ＡＣ帯電方式においては、ＤＣ帯
電方式と比べ、像担持体（以下、感光ドラムと記す）へ
の放電量が増えるため、感光ドラム削れ等の感光ドラム
劣化を促進するとともに、放電生成物による高温高湿環
境での画像流れ等の異常画像が発生する場合があった。

【００１１】この問題を改善するためには、必要最小限
の電圧印加により、プラス側、マイナス側へ交互に起こ
す放電を最小限とする必要がある。

【００１２】しかし、実際には電圧と放電量の関係は常
に一定ではなく、感光ドラムの膜厚、帯電部材や空気の
環境変動等により変化する。低温低湿環境（Ｌ／Ｌ）で
は材料が乾燥して抵抗値が上昇し放電しにくくなるた
め、均一な帯電を得るためには一定値以上のピーク間電
圧が必要となるが、このＬ／Ｌ環境において帯電均一性
が得られる最低の電圧値においても、高温高湿環境（Ｈ
／Ｈ）で帯電動作を行った場合、逆に材料が吸湿し抵抗
値が低下するため、帯電部材は必要以上の放電を起こす
ことになる。結果、放電量が増加すると、画像流れ・ボ
ケの発生、トナー融着の発生、感光ドラム表面の劣化に
よる感光ドラム削れ・短命化などの問題が起こる。

【００１３】この環境変動による放電の増減の抑制する
ために、上記のような常に一定の交流電圧を印加する
「ＡＣ定電圧制御方式」のほかに、帯電部材に交流電圧
を印加することで流れる交流電流値を制御する「ＡＣ定
電流制御方式」が提案されている。このＡＣ定電流制御
方式によれば、材料の抵抗が上昇する低温低湿環境（Ｌ
／Ｌ）では交流電圧のピーク間電圧値を上げ、逆に材料
の抵抗が下降する高温高湿環境（Ｈ／Ｈ）ではピーク間
電圧値を下げることができるため、ＡＣ定電圧制御方式
に比べ放電の増減を抑制することが可能である。

【００１４】しかしながら、更なる感光ドラムの長寿命
化を目指したとき、ＡＣ定電流制御方式においても、帯
電部材の製造ばらつきや汚れによる抵抗値変動、耐久に
よる感光ドラムの静電容量変動、本体高圧装置のばらつ
きなどによる放電量の増減を抑制するには完全ではな
い。この放電量の増減を抑えるためには、帯電部材の製
造ばらつき、環境変動を抑えることや高圧のふれをなく
す手段をとらなければならず、それによってコストアッ
プを招くこととなる。

【００１５】そこで、長期にわたり高画質、高品質を安
定して提供するにあたり、過剰放電を起こさず、問題な
く均一な帯電を行なえるよう印加する電圧・電流を制御
する必要があり、その方法として、非画像形成時におい
て、帯電部材に直流電圧を印加した時の像担持体への放
電開始電圧をＶｔｈとした時に、少なくとも１点以上の
Ｖｔｈの２倍未満のピーク間電圧を印加した時の電流値
と、少なくとも２点以上のＶｔｈの２倍以上のピーク間
電圧を印加した時の電流値を測定し、測定された交流電
圧のピーク間電圧と交流電流値の関係から、画像形成時
に帯電手段に印加する所望の放電電流量を得るに必要な
交流電圧のピーク間電圧を決定するという、「放電電流
量制御方式」が本発明者らによって発明された。(特願
２０００−１１８１９、同一１１８２０号） この方式は、実際に帯電のＡＣ電圧のピーク間電圧とＡ
Ｃ電流の関係を測定し、所望の放電電流量を得るに必要
なピーク間電圧を決定するため、環境変動、帯電部材の
製造ばらつきなどを吸収することが可能となった。

【００１６】特に感光ドラム上のトナーなどを除去し感
光ドラム上を刷新するために用いられるブレードなどの
クリーナーを持たないクリーナーレス方式の画像形成装
置においては、この方式が有効となる。なぜなら、感光
ドラム上の刷新効果が望めないためＨ／Ｈでの画像流れ
に対してより厳しく、また転写残トナーが除去されない
ため帯電処理を行なう際、適切な放電量を与えないと感
光ドラム上の転写残トナーが存在する場所が帯電不良と
なり現像位置においてカブリが生じてしまうからであ
る。このようにクリーナーレス方式の画像形成装置にお
いて、帯電電圧に交流電圧を用いる際には、より高精度
に放電量を制御する必要があった。

【００１７】近年、プリンタ等の画像形成装置では、ユ
ーザーのプリントニーズの多様化に伴い、厚紙、ＯＨＰ
等の多種のメディアに印字する必要性、解像度（画素密
度）への対応が求められ、一つの機器で複数のプロセス
スピード（プリントスピード）をもつことでこれに対応
している。

【００１８】しかし、振動電圧を印加する接触帯電装置
を使用した画像形成装置で、複数のプロセススピードに
対応する場合、以下のような問題が発生した。

【００１９】Ａ）第一の問題点は、接触帯電装置に印加
される振動電圧の周波数（以下、帯電周波数）とライン
走査のラインピッチの空間周波数が重なった場合に発生
する「モアレ像」と呼ばれる干渉縞である。

【００２０】このような現象を防止するため、例えば空
間周波数ｆｓに対して帯電周波数ｆｐを十分に大きくす
るという対策が考えられるが、周波数に応じて大きくな
る帯電音の弊害等があり、好ましくない。

【００２１】Ｂ）第二の問題点は、帯電部材に印加され
る振動電圧の周波数が現像スリーブに印加される振動電
圧の周波数の整数倍または整数分の１の関係に近い場合
に発生する周期的な「現像ムラ」である。

【００２２】このような現像ムラは帯電部材に印加され
る振動電圧の周波数が現像スリーブに印加される振動電
圧の周波数の整数倍または整数分の１の周波数の前後で
発生する。また、基本的には感光ドラム上の表面電位ム
ラであるため、解像度が高い画像をプリントする場合の
方がムラの識別に容易となるため、ムラが発生する周波
数の範囲が広くなる傾向があった。

【００２３】また、特に帯電手段と現像手段を一体化し
て、画像形成装置本体から着脱可能としたプロセスカー
トリッジとした場合、画像形成装置本体との接点の構造
上、帯電バイアス電圧を帯電ローラに供給する導電路の
近傍に現像バイアス電圧を現像スリーブに供給する導電
路が配置される場合があり、両者が浮遊容量を介して相
互に干渉しあって各々のバイアス電圧にうなり成分を発
生させ、上述した画像ムラと同様な異常画像が発生する
場合があった。

【００２４】Ｃ）第三の問題点は、プロセススピードが
変更になっているのも関わらず帯電周波数をそのままで
使用すると、プロセススピードが遅くなっている時には
単位感光ドラム面が受ける放電回数が増えることで高湿
下での画像流れ・ボケや感光ドラム劣化・削れが促進さ
れ、逆にプロセススピードが早くなっている時には放電
の回数が減ることで充分な帯電が行なわれず帯電ムラや
帯電不良などの問題が発生する事である。

【００２５】この問題に対しては、プロセススピードの
変化の割合と同じ割合で帯電周波数を変更することで対
応することが可能である。

【００２６】以上の問題点を解決するには、プロセスス
ピードが変更する場合には、帯電周波数を変更させる必
要があった。

【００２７】プロセススピード可変の画像形成装置にお
いて高品質の画像を提供するには、帯電周波数変更と、
「放電電流量制御方式」を組み合わせることによって可
能となる。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにプロセススピードに対して帯電周波数を変更して
「放電電流量制御方式」を用いた場合、同じ振動電圧の
ピーク間電圧であっても周波数を下げた時にはＡＣ電流
値は少なくなり、逆に周波数を高くした時には多くのＡ
Ｃ電流が流れることとなる。それため、測定するＡＣ電
流値の範囲は広くなり、広範囲で精度よく測定を行なう
には使用する電子部品などによるコストアップを招き、
または安価にこれを求めると測定精度の低下に繋がる。

【００２９】また、各プロセススピードにおいて、それ
ぞれ「放電電流量制御」を行なうと、印字動作以外の作
動時間が長くなりユーザビリティの低下を招くこととな
る。

【００３０】本発明は、複数のプロセススピードで印字
する場合においてもコストアップすることなく高精度に
「放電電流制御方式」を行ない、均一で良好な帯電を長
期にわたり実現し、高精細、高画質画像を安定して提供
し、また制御にかかる作動時間を減らすことでユーザビ
リティの向上も目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする、帯電電圧制御方法、及び画像形成装置であ
る。

【００３２】（１）作像プロセスのスピードを複数有
し、像担持体に該像担持体を帯電する工程を含む作像プ
ロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置にお
いて、像担持体を帯電する帯電手段は、像担持体に近接
又は接触配置され電圧を印加される事により像担持体面
を帯電する帯電手段であり、帯電手段に直流電圧と交流
電圧のどちらか、若しくはその両方の重畳電圧を印加す
る手段と、帯電手段に印加する直流電圧、交流電圧のピ
ーク間電圧の各電圧値を制御する手段と、像担持体を介
して帯電手段に流れる交流電流値を測定する手段と、帯
電部材に直流電圧を印加した時の像担持体への放電開始
電圧をＶｔｈとしたときに、非画像形成時において、帯
電手段に少なくとも１点以上のＶｔｈの２倍未満のピー
ク間電圧を印加した時の電流値と、少なくとも２点以上
のＶｔｈの２倍以上のピーク間電圧を印加した時の電流
値を測定し、測定された交流電流値により、画像形成時
に帯電手段に印加する交流電圧のピーク間電圧を決定
し、決定されたピーク間電圧を画像形成時に帯電手段に
印加する、ピーク間電圧の制御手段と、帯電手段に印加
する交流電圧の周波数を作像プロセスのスピードに応じ
て可変する手段と、を持ち、複数ある作像プロセスのス
ピードに対応した帯電手段に印加する交流電圧の周波数
の中から、一つの作像プロセスのスピードと一つの帯電
手段に印加する交流電圧の周波数を用いて上記の制御を
行なった結果から、その他すべての作像プロセスのスピ
ードに対応して用いる帯電手段に印加する交流電圧のピ
ーク間電圧を算出すること、を特徴とする帯電電圧制御
方法。

【００３３】（２）作像プロセスのスピードを複数有
し、像担持体に該像担持体を帯電する工程を含む作像プ
ロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置にお
いて、像担持体を帯電する帯電手段は、像担持体に近接
又は接触配置され電圧を印加される事により像担持体面
を帯電する帯電手段であり、帯電手段に直流電圧と交流
電圧のどちらか、若しくはその両方の重畳電圧を印加す
る手段と、帯電手段に印加する直流電圧、交流電圧のピ
ーク間電圧の各電圧値を制御する手段と、像担持体を介
して帯電手段に流れる交流電流値を測定する手段と、帯
電部材に直流電圧を印加した時の像担持体への放電開始
電圧をＶｔｈとしたときに、非画像形成時において、帯
電手段に少なくとも１点以上のＶｔｈの２倍未満のピー
ク間電圧を印加した時の電流値と、少なくとも２点以上
のＶｔｈの２倍以上のピーク間電圧を印加した時の電流
値を測定し、測定された交流電流値により、画像形成時
に帯電手段に印加する交流電圧のピーク間電圧を決定
し、決定されたピーク間電圧を画像形成時に帯電手段に
印加する、ピーク間電圧の制御手段と、帯電手段に印加
する交流電圧の周波数を作像プロセスのスピードに応じ
て可変する手段と、を持ち、複数ある作像プロセスのス
ピードに対応した帯電手段に印加する交流電圧の周波数
の中から、一つの作像プロセスのスピードと一つの帯電
手段に印加する交流電圧の周波数を用いて上記の制御を
行なった結果から、その他すべての作像プロセスのスピ
ードに対応して用いる帯電手段に印加する交流電圧のピ
ーク間電圧を算出すること、を特徴とする画像形成装
置。

【００３４】〈作 用〉即ち、複数のプロセススピード
を持ち、それぞれに対応して帯電周波数を可変する画像
形成装置において、帯電部材に印加するピーク間電圧は
一つのプロセススピードと帯電周波数をもちいて、帯電
のピーク間電圧と交流電流の関係を測定することから算
出することにより、帯電のピーク間電圧を印加する際
に、放電電流制御を高精度で行う事で確実に所望の放電
電流量をかせぎ、帯電不良、画像流れなどの画像不良を
発生することなく安定した画像形成を行うことが可能と
なる。

【００３５】

【発明の実施の形態】〈実施例１〉（図１〜図７） 図１は本発明に従う画像形成装置例の概略構成模型図で
ある。本例の画像形成装置は、転写方式電子写真プロセ
ス利用、接触帯電方式、反転現像方式で、画像形成のプ
ロセススピード及び画像形成の画素密度を変更可能なレ
ーザビームプリンタである。

【００３６】（１）プリンタの全体的概略構成 ａ）像担持体 １は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体
（以下、感光ドラムと記す）である。この感光ドラム１
は負帯電性の有機光導電体（ＯＰＣ）で、外径２５ｍｍ
であり、通常画像形成時には中心支軸を中心に１００ｍ
ｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）をもって矢示
の反時計方向に回転駆動される。

【００３７】この感光ドラム１は、図２の層構成模型図
のように、アルミニウム製シリンダ（導電性ドラム基
体）１ａの表面に、光の干渉を抑え、上層の接着性を向
上させる下引き層１ｂと、光電荷発生層１ｃと、電荷輸
送層１ｄ（厚さｔμｍ）の３層を下から順に塗り重ねた
構成をしている。

【００３８】ｂ）帯電手段 ２は感光ドラム１の周面を一様に帯電処理する帯電手段
としての接触帯電装置（接触帯電器）であり、本例は帯
電ローラ（ローラ帯電器）である。

【００３９】この帯電ロ一ラ２は、芯金（支持部材）２
ａの両端部をそれぞれ不図示の軸受け部材により回転自
在に保持させると共に、押し圧ばね２ｅによって感光ド
ラム方向に付勢して感光ドラム１の表面に対して所定の
押圧力をもって圧接させており、感光ドラム１の回転に
従動して回転する。感光ドラム１と帯電ローラ２との圧
接部が帯電部（帯電ニップ部）ａである。

【００４０】帯電ローラ２の芯金２ａには電源Ｓ１より
所定の条件の帯電バイアス電圧が印加されることにより
回転感光ドラム１の周面が本例の場合は負極性に一様に
接触帯電処理される。

【００４１】上記の帯電ローラ２の構成、放電電流制御
等については（４）項で詳述する。

【００４２】ｃ）情報書き込み手段 ３は帯電処理された感光ドラム１の面に静電潜像を形成
する情報書き込み手段としての露光装置であり、本例は
半導体レーザ使用のレーザビームスキャナである。不図
示の画像読み取り装置等のホスト装置からプリンタ側に
送られた画像信号に対応して変調されたレーザ光を出力
して回転感光ドラム１の一様帯電処理面を露光位置ｂに
おいてレーザ走査露光Ｌ（イメージ走査露光）する。こ
のレーザ走査露光Ｌにより感光ドラム１面のレーザ光で
照射されたところの電位が低下することで回転感光ドラ
ム１面には走査露光した画像情報に対応した静電潜像が
順次に形成されていく。

【００４３】ｄ）現像手段 ４は感光ドラム１上の静電潜像に現像剤（トナー）を供
給し静電潜像を可視化する現像手段としての本例の場合
はジャンピング現像装置（現像器）である。感光ドラム
１面に形成された静電潜像はこの現像装置４により負に
帯電した一成分磁性トナー（ネガトナー）で反転現像さ
れる。

【００４４】４ａは現像容器、４ｂは非磁性の現像スリ
ーブであり、この現像スリーブ４ｂはその外周面の一部
を外部に露呈させて現像容器４ａ内に回転可能に配設し
てある。４ｃは非回転に固定して現像スリーブ４ｂ内に
挿設したマグネットローラ、４ｄは現像剤コーティング
ブレード、４ｅは現像容器４ａに収容した現像剤として
の一成分磁性トナー、Ｓ２は現像スリーブ４ｂに対する
現像バイアス印加電源である。

【００４５】而して、矢印の反時計方向に回転する現像
スリーブ４ｂの面に薄層としてコーティングされ、現像
部ｃに搬送された一成分磁性トナーが現像バイアスによ
る電界によって感光ドラム１面に静電潜像に対応して選
択的に付着することで静電潜像がトナー画像として現像
される。本例の場合は感光ドラム１面の露光明部にトナ
ーが付着して静電潜像が反転現像される。

【００４６】現像部ｃを通過した現像スリーブ４ｂ上の
現像剤薄層は引き続く現像スリーブの回転に伴い現像容
器４ａ内の現像剤溜り部に戻される。

【００４７】ｅ）転写手段・定着手段・クリーニング手
段 ５は転写装置であり、本例は転写ローラである。この転
写ローラ５は感光ドラム１に所定の押圧力をもって圧接
させてあり、その圧接ニップ部が転写部ｄである。この
転写部ｄに不図示の給紙機構部から所定の制御タイミン
グにて転写材（記録媒体、記録材）Ｐが給送される。

【００４８】転写部ｄに給送された転写材Ｐは回転する
感光ドラム１と転写ローラ５の間に挟持されて搬送さ
れ、その間、転写ローラ５に電源Ｓ３からトナーの正規
帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写バ
イアスが印加されることで、転写部ｄを挟持搬送されて
いく転写材Ｐの面に感光ドラム１面側のトナー画像が順
次に静電転写されていく。

【００４９】転写部ｄを通ってトナー画像の転写を受け
た転写材Ｐは回転感光ドラム１面から順次に分離されて
定着装置６（例えば熱ローラ定着装置、定着器）へ搬送
されてトナー画像の定着処理を受けて画像形成物（プリ
ント、コピー）として出力される。

【００５０】７はクリーニング装置であり、転写材Ｐに
対するトナー画像転写後の感光ドラム１面はクリーニン
グブレード７ａにより摺擦されて転写残トナーの除去を
受けて清浄面化され、繰り返して画像形成に供される。
ｅはクリーニングブレード７ａの感光ドラム面当接部で
ある。

【００５１】（２）プリンタの動作シーケンス 図３は上記プリンタの動作シーケンス図である。

【００５２】ａ．初期回転動作（前多回転工程） プリンタの起動時の始動動作期間（起動動作期間、ウォ
ーミング期間）である。電源スイッチ−オンにより、感
光ドラムを回転駆動させ、また定着装置の所定温度への
立ち上げ等の所定のプロセス機器の準備動作を実行させ
る。

【００５３】ｂ．印字準備回転動作（前回転工程） プリント信号−オンから実際に画像形成（印字）工程動
作がなされるまでの間の画像形成前の準備回転動作期間
であり、初期回転動作中にプリント信号が入力したとき
には初期回転動作に引き続いて実行される。プリント信
号の入力がないときには初期回転動作の終了後にメイン
モータの駆動が一旦停止されて感光ドラムの回転駆動が
停止され、プリンタはプリント信号が入力されるまでス
タンバイ（待機）状態に保たれる。プリント信号が入力
すると印字準備回転動作が実行される。

【００５４】本実施例においてはこの印字準備回転動作
期間において、印字工程の帯電工程における印加交流電
圧の適切なピーク間電圧値（または交流電流値）の演算
・決定プログラムが実行される。これについては後記
（４）のＣ）項で詳述する。

【００５５】ｃ．印字工程（画像形成工程、作像工程） 所定の印字準備回転動作が終了すると、引き続いて回転
感光ドラムに対する作像プロセスが実行され、回転感光
ドラム面に形成されたトナー画像の転写材への転写、定
着装置によるトナー画像の定着処理がなされて画像形成
物がプリントアウトされる。

【００５６】連続印字（連続プリント）モードの場合は
上記の印字工程が所定の設定プリント枚数ｎ分繰り返し
て実行される。

【００５７】ｄ．紙間工程 連続印字モードにおいて、一の転写材の後端部が転写位
置ｄを通過した後、次の転写材の先端部が転写位置ｄに
到達するまでの間の、転写位置における記録紙の非通紙
状態期間である。

【００５８】ｅ．後回転動作 最後の転写材の印字工程が終了した後もしばらくの間メ
インモータの駆動を継続させて感光ドラムを回転駆動さ
せ、所定の後動作を実行させる期間である。

【００５９】ｆ．スタンバイ 所定の後回転動作が終了すると、メインモータの駆動が
停止されて感光ドラムの回転駆動が停止され、プリンタ
は次のプリントスタ−ト信号が入力するまでスタンバイ
状態に保たれる。

【００６０】１枚だけのプリントの場合は、そのプリン
ト終了後、プリンタは後回転動作を経てスタンバイ状態
になる。

【００６１】スタンバイ状態において、プリントスター
ト信号が入力すると、プリンタは前回転工程に移行す
る。

【００６２】ｃの印字工程時が画像形成時であり、ａの
初期回転動作、ｂの印字準備回転動作、ｄの紙間工程、
ｅの後回転動作が非画像形成時である。

【００６３】（３）プロセススピード変更 本実施例の画像形成装置はメディアフレキシブルであ
り、厚紙、ＯＨＰ等の多種のメディアに対応している。
しかし、厚紙、ＯＨＰなどにおいては熱容量が大きいた
め定着しにくいため、通常のプロセススピードで定着す
ると未定着画像やＯＨＰの透過性が悪いなどの問題が発
生する。

【００６４】そこで定着装置６を記録媒体である転写材
Ｐが通過する際の速度を遅くすることで充分な加圧・加
熱時間をかけて定着させる方法をとっている。ただし、
定着装置６においてのみ低速度にすることはコストアッ
プや構成上の問題で難しく、装置全体のプロセススピー
ドを低速にする方法を用いている。

【００６５】実際、本実施例の装置においては、厚紙・
ＯＨＰに対応した１／２速、１／４速モードがあり、通
常のプロセススピード１００ｍｍ／ｓｅｃから、それぞ
れ５０ｍｍ／ｓｅｃ、２５ｍｍ／ｓｅｃにプロセススピ
ードを変更している。

【００６６】また、高解像度画像を印字する際にもプロ
セススピードを変更している。プロセススピードを１／
２にすることで、主走査線方向の解像度を通常の解像度
の２倍にすることが可能となり、高解像度が実現され
る。

【００６７】（４）帯電手段の詳細説明 Ａ）帯電ローラ２ 接触帯電部材としての帯電ローラ２の長手長さは３２０
ｍｍであり、図１の層構成模型図のように、芯金２ａの
外回りに、下層２ｂと、中間層２ｃと、表層２ｄを下か
ら順次に積層した３層構成である。下層２ｂは帯電音を
低減するための発泡スポンジ層であり、中間層２ｃは帯
電ローラ全体として均一な抵抗を得るための導電層であ
り、表層２ｄは感光ドラム１上にピンホール等の欠陥が
あってもリークが発生するのを防止するために設けてい
る保護層である。

【００６８】より具体的には、本例の帯電ロ一ラ２の仕
様は下記のとおりである。

【００６９】芯金２ａ；直径６ｍｍのステンレス丸棒 下層２ｂ；カーボン分散の発泡ＥＰＤＭ、比重０．５ｇ
／ｃｍ³、体積抵抗値１０³ Ωｃｍ、層厚３．０ｍｍ、
長さ３２０ｍｍ 中間層２ｃ；カーボン分散のＮＢＲ系ゴム、体積抵抗値
１０⁵ Ωｃｍ、層厚７００μｍ 表層２ｄ；フッ素化合物のトレジン樹脂に酸化錫、カー
ボンを分散、体積抵抗値１０⁸ Ωｃｍ、表面粗さ（ＪＩ
Ｓ規格１０点平均表面粗さＲａ）１．５μｍ、層厚１０
μｍ 通常の印字時には、電源Ｓ１から直流電圧に周波数１０
００Ｈｚの交流電圧を重畳した所定の振動電圧が芯金２
ａを介して帯電ローラ２に印加されることで、回転する
感光ドラム１の周面が所定の電位に帯電処理される。ま
た、プロセススピードが１／２速、１／４速に変更にな
った時には、通常の１０００Ｈｚの１／２、１／４であ
る５００Ｈｚ、２５０Ｈｚに帯電周波数を変更する。プ
ロセススピードが１／２となっているにも関わらず、帯
電周波数をそのままで帯電を行なうと、感光ドラム上単
位面積において通常の画像形成時と比較し２倍の放電回
数を受けることとなり、感光ドラム劣化、削れが促進さ
れるなどの問題が起こる。その他にも、モアレが発生す
る可能性がある。

【００７０】Ｂ）帯電バイアス印加系 図４は帯電ローラ２に対する帯電バイアス印加系のブロ
ック回路図である。

【００７１】電源Ｓ１から直流電圧に周波数ｆの交流電
圧を重畳した所定の振動電圧（バイアス電圧Ｖｄｃ＋Ｖ
ａｃ）が芯金２ａを介して帯電ローラ２に印加されるこ
とで、回転する感光ドラム１の周面が所定の電位に帯電
処理される。

【００７２】帯電ローラ２に対する電圧印加手段である
電源Ｓ１は、直流（ＤＣ）電源１１と交流（ＡＣ）電源
１２を有している。

【００７３】１３は制御回路であり、上記電源Ｓ１のＤ
Ｃ電源１１とＡＣ電源１２をオン・オフ制御して帯電ロ
ーラ２に直流電圧と交流電圧のどちらか、若しくはその
両方の重畳電圧を印加するように制御する機能と、ＤＣ
電源１１から帯電ローラ２に印加する直流電圧値と、Ａ
Ｃ電源１２から帯電ローラ２に印加する交流電圧のピー
ク間電圧値を制御する機能を有する。

【００７４】１４は感光体１を介して帯電ローラ２に流
れる交流電流値を測定する手段としての交流電流値測定
回路である。この回路１４から上記の制御回路１３に測
定された交流電流値情報が入力する。

【００７５】１５はプリンタが設置されている環境を検
知する手段としての環境センサー（温度計と湿度計）で
ある。この環境センサー１５から上記の制御回路１３に
検知された環境情報が入力する。

【００７６】そして、制御回路１３は交流電流値測定回
路１４から入力の交流電流値情報、更には環境センサー
１５から入力の環境情報から、印字工程の帯電工程にお
ける帯電ローラ２に対する印加交流電圧の適切なピーク
間電圧値の演算・決定プログラムを実行する機能を有す
る。

【００７７】Ｃ）放電電流制御 次に、印字時に帯電ローラ２に印加する交流電圧のピー
ク間電圧の制御方法を述べる。

【００７８】本発明者らは、種々の検討により、以下の
定義により数値化した放電電流量が実際のＡＣ放電の量
を代用的に示し、感光ドラムの削れ、画像流れ、帯電均
一性と強い相関関係があることを見出した。

【００７９】図５に示すように、ピーク間電圧Ｖｐｐに
対して交流電流Ｉａｃは帯電開始電圧Ｖｔｈ×２（Ｖ）
未満（未放電領域）で線形の関係にあり、それ以上から
放電領域に入るにつれ徐々に電流の増加方向にずれる。
放電の発生しない真空中での同様の実験においては直線
が保たれたため、これが、放電に関与している電流の増
分ΔＩａｃであると考える。

【００８０】よって、帯電開始電圧Ｖｔｈ×２（Ｖ）未
満のピーク間電圧Ｖｐｐに対して電流Ｉａｃの比をαと
したとき、放電による電流以外のニップ電流などの交流
電流はα・Ｖｐｐとなり、帯電開始電圧Ｖｔｈ×２
（Ｖ）以上の電圧印加時に測定されるＩａｃとこのα・
Ｖｐｐの差分、 式１・・・△Ｉａｃ＝Ｉａｃ−α・Ｖｐｐ から△Ｉａｃを放電の量を代用的に示す放電電流量と定
義する。

【００８１】この放電電流量は一定電圧または一定電流
での制御下で帯電を行った場合、環境、耐久を進めるに
つれ変化する。これはピーク間電圧と放電電流量の関
係、交流電流値と放電電流量との関係が変動しているか
らである。

【００８２】ＡＣ定電流制御方式では、帯電部材から被
帯電体に流れる総電流で制御している。この総電流量と
は、上記のように、接触部へ流れる電流（以下、ニップ
電流：α・Ｖｐｐ）と被接触部で放電することで流れる
電流（以下、放電電流量：△Ｉａｃ）の和になってお
り、定電流制御では実際に被帯電体を帯電させるのに必
要な電流である放電電流だけでなく、ニップ電流も含め
た形で制御されている。

【００８３】そのため、実際に、放電電流量は制御でき
ていない。定電流制御において同じ電流値で制御してい
ても、帯電部材の材質の環境変動によって、ニップ電流
が多くなれば当然放電電流量は減り、ニップ電流が減れ
ば放電電流量は増えるため、ＡＣ定電流制御方式でも完
全に放電電流量の増減を抑制することは不可能であり、
長寿命を目指したとき、感光ドラムの削れと帯電均一性
の両立を実現することは困難であった。

【００８４】そこで、本発明者らは、常に所望の放電電
流量を得るため、以下の要領で制御を行った。

【００８５】所望の放電電流量をＤとしたときに、この
放電電流量Ｄとなるピーク間電圧を決定する方法を説明
する。

【００８６】本実施例では印字準備回転動作時において
制御回路１３で印字工程時の帯電工程における帯電ロー
ラ２に対する印加交流電圧の適切なピーク間電圧値の演
算・決定プログラムを実行させている。

【００８７】具体的に、図６のＶｐｐ−Ｉａｃグラフ
と、図７の制御フロー図を参照して説明する。

【００８８】制御回路１３はＡＣ電源１２を制御して図
６に示すように、帯電ローラ２に放電領域であるピーク
間電圧（Ｖｐｐ）を３点、未放電領域であるピーク間電
圧を３点、順次に印加し、その時の感光体１を介して帯
電ローラ２に流れる交流電流値が交流電流値測定回路１
４で測定されて制御回路１３に入力する。

【００８９】次に制御回路１３は、上記測定された各３
点の電流値から、最小二乗法を用いて、放電、未放電領
域のピーク間電圧と交流電流の関係を直線近似し、以下
の式２と式３を算出する。

【００９０】 式２・・・放電領域の近似直線 ：Ｙα＝αＸ＋Ａ 式３・・・未放電領域の近似直線 ：Ｙβ＝βＸ＋Ｂ その後、上記の式２の放電領域の近似直線と、式３の未
放電領域の近似直線の差分が、放電電流量Ｄとなるピー
ク間電圧Ｖｐｐを式４によって決定する。

【００９１】 式４・・・Ｖｐｐ＝（Ｄ−Ａ＋Ｂ）／（α−β） そして、帯電ローラ２に印加するピーク間電圧を上記の
式４で求めたＶｐｐに切り替え、定電圧制御し、前記し
た印字工程へと移行する。

【００９２】この様に、毎回、印字準備回転時におい
て、印字時に所定な放電電流量を得るために必要なピー
ク間電圧を算出し、印字中には求めたピーク間電圧を定
電圧制御で印加することで、帯電ローラ２の製造ばらつ
きや材質の環境変動に起因する抵抗値のふれや、本体装
置の高圧ばらつきを吸収し、確実に所望の放電電流量を
得ることが可能となった。

【００９３】本発明者らにより、上記のように安定した
帯電を行なえるようになったのだが、プロセススピード
が１／２速、１／４速モードとなったときに、通常画像
形成時に用いる周波数の５０％、２５％の周波数で上記
放電電流量制御を行なうと、図８に示すようにあまりに
観測される交流電流量が少量であるため測定精度保証範
囲外となってしまい精度が低下し、印加するピーク間電
圧にばらつきが生じ安定した帯電が行なわれなくなっ
た。また、広い範囲で高精度を求めるとかなりのコスト
アップが見込まれた。

【００９４】そこで、本発明者らはプロセススピードが
変更になった際にも、予め１／２速、１／４速時の所望
の放電電流量を決めておくことで、通常のプロセススピ
ードにおいて放電電流制御を行ない印字時に帯電部材に
印加するピーク間電圧を決定することとした。

【００９５】この制御下で、１／２速、１／４速モード
で画像形成を行なったところ安定して良好な画像が得ら
れ、耐久検討においても、どの環境下でも感光ドラムの
劣化・削れを発生させず、高精細画像を実現可能とし
た。

【００９６】本実施例では、すべてのプロセススピード
に対して高周波数（１０００Ｈｚ）の帯電振動電圧を用
いて「放電電流量制御」を行ない、帯電振動電圧のピー
ク間電圧を決定した。これは、高周波数にすることで測
定する交流電流値が増大し、それによって制御の誤差を
小さくすることが可能となるからである。しかし、逆に
これに限らず交流電流値の測定精度保証範囲であれば低
周波数を用いて制御を行なうことも可能である。

【００９７】また、本実施例では帯電ローラに印加する
交流電圧のピーク間電圧を切り替えることで放電電流量
を制御したが、これに限らず、逆に交流電流を印加する
ことで交流電圧のピーク間電圧を測定し、印字時には所
望の放電電流量を得るに必要な交流電流を常に印加でき
るように交流電流を制御することも可能である。

【００９８】さらに、本実施例では印字準備回転時に印
加するピーク間電圧値を各環境一定にしたが、環境セン
サーが設置されている装置においては、環境ごとでそれ
ぞれの値を可変することで、さらに安定した均一帯電を
行なうことが可能となる。

【００９９】〈実施形態例２〉（図９） 図９は本実施例における画像形成装置の概略構成模型図
である。本例の画像形成装置は、転写方式電子写真プロ
セス利用、接触帯電方式、反転現像方式、クリーナーレ
ス、最大通紙サイズがＡ３サイズ、画像形成のプロセス
スピード及び画像形成の画素密度を変更可能なレーザビ
ームプリンタである。

【０１００】前記の実施形態例１のプリンタと共通する
構成部材・部分には同じ符号を付して再度の説明を省略
し、実施例１のプリンタとは異なる構成部材・部分・事
項について説明する。

【０１０１】（１）プリンタの全体的概略構成 本実施例のプリンタにおいて、像担持体としての感光ド
ラム１は外径５０ｍｍである。通常の画像形成時には中
心支軸を中心に１００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード
（周速度）をもって矢示の時計方向に回転駆動されてい
る。しかし、厚紙、ＯＨＰ等においても充分な定着を行
なうため、１／２速、１／４速モードが設けられてお
り、そのときにはプロセススピード５０ｍｍ／ｓｅｃ、
２５ｍｍ／ｓｅｃとなる。

【０１０２】帯電工程では、接触帯電器としての帯電ロ
ーラ２に所定の条件の電圧が印加されており、感光ドラ
ム１面上を一様に負極性に帯電処理を行なう。帯電の振
動電圧の周波数は、通常画像形成時は１０００Ｈｚであ
り、プロセススピードが１／２、１／４になった時に
は、５００Ｈｚ、２５０Ｈｚに変更する。

【０１０３】現像手段である現像装置４は二成分磁気ブ
ラシ現像方式の反転現像装置であり、感光ドラム１面に
形成された静電潜像はこの現像装置４により順次にトナ
ー像として本例の場合は負に摩擦帯電されたトナー（ネ
ガトナー）により反転現像されていく。現像容器４ａに
収容の現像剤４ｅは二成分現像剤である。４ｆは現像容
器４ａ内の底部側に配設した現像剤攪拌部材、４ｇはト
ナーホッパーであり、補給用トナーを収容させてある。

【０１０４】現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅはトナ
ーと磁性キャリアの混合物であり、現像剤攪拌部材４ｆ
により攪拌される。本例においてトナーの平均粒径は６
μｍ、磁性キャリアの抵抗は約１０¹³Ωｃｍ、粒径は約
４０μｍである。トナーは磁性キャリアとの摺擦により
負極性に摩擦帯電される。

【０１０５】現像スリーブ４ｂは感光ドラム１との最近
接距離（Ｓ−Ｄｇａｐと称する）を３５０μｍに保たせ
て感光ドラム１に近接させて対向配設してある。この感
光体ドラム１と現像スリーブ４ａとの対向部が現像部ｃ
である。現像スリーブ４ｂは現像部ｃにおいて感光ドラ
ム１の進行方向とは逆方向に回転駆動される。

【０１０６】この現像スリーブ４ｂの外周面に該スリー
ブ内のマグネットローラ４ｃの磁力により現像容器４ａ
内の二成分現像剤４ｅの一部が磁気ブラシ層として吸着
保持され、該スリーブの回転に伴い回転搬送され、現像
剤コーティングブレード４ｄにより所定の薄層に整層さ
れ、現像部ｃにおいて感光ドラム１の面に対して接触し
て感光ドラム面を適度に摺擦する。現像スリーブ４ｂに
は電源Ｓ２から所定の現像バイアスが印加される。

【０１０７】而して、回転する現像スリーブ４ｂの面に
薄層としてコーティングされ、現像部ｃに搬送された現
像剤中のトナー分が現像バイアスによる電界によって感
光ドラム１面に静電潜像に対応して選択的に付着するこ
とで静電潜像がトナー画像として現像される。本例の場
合は感光ドラム１面の露光明部にトナーが付着して静電
潜像が反転現像される。

【０１０８】現像部ｃを通過した現像スリーブ４ｂ上の
現像剤薄層は引き続く現像スリーブの回転に伴い現像容
器４ａ内の現像剤溜り部に戻される。

【０１０９】現像容器４ａ内の二成分現像剤４ｅのトナ
ー濃度を所定の略一定範囲内に維持させるために、現像
容器４ａ内の二成分現像剤４ｅのトナー濃度が不図示の
例えば光学式トナー濃度センサーによって検知され、そ
の検知情報に応じてトナーホッパー４ｇが駆動制御され
て、トナーホッパー内のトナーが現像容器４ａ内の二成
分現像剤４ｅに補給される。二成分現像剤４ｅに補給さ
れたトナーは攪拌部材４ｆにより攪拌される。

【０１１０】（２）クリーナーレスシステム 本例のプリンタはクリーナーレスであり、転写材Ｐに対
するトナー画像転写後の感光ドラム１面に若干量残留す
る転写残トナーを除去する専用のクリーニング装置は具
備させていない。転写後の感光ドラム１面上の転写残ト
ナーは引き続く感光ドラム１の回転に伴い帯電部ａ、露
光部ｂを通って現像部ｃに持ち運ばれて、現像装置３に
より現像同時クリーニング（回収）される。

【０１１１】現像同時クリーニングは、転写後の感光体
上の転写残トナーを次工程以降の現像工程時、即ち引き
続き感光体を帯電し、露光して静電潜像を形成し、該静
電潜像の現像工程過程時にかぶり取りバイアス（現像装
置に印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差で
あるかぶり取り電位差Ｖback）によって、トナーで現像
されるべきではない感光体面部分上に存在する転写残ト
ナーは現像装置に回収する方法である。この方法によれ
ば、転写残トナーは現像装置に回収されて次工程以降の
静電潜像の現像に再用されるため、廃トナーをなくし、
またメンテナンスに手を煩わせることも少なくすること
ができる。またクリーナーレスであることで画像形成装
置の小型化にも有利である。

【０１１２】８はトナー帯電制御手段であり、転写部ｄ
よりも感光ドラム回転方向下流側で、帯電部ａよりも感
光ドラム回転方向上流側の位置に配設してある。このト
ナー帯電制御手段７は、適度の導電性を持ったブラシ形
状部材（補助ブラシ）であり、ブラシ部を感光ドラム１
面に接触させて配設してあり、負極性の電圧が電源Ｓ４
より印加されている。ｆはブラシ部と感光ドラム１面の
接触部である。トナー帯電制御手段７を通過する感光ド
ラム１上の転写残トナーはその帯電極性が正規極性であ
る負極性に揃えられる。

【０１１３】すなわち、転写工程後の感光ドラム１面上
の転写残トナーには画像部で転写し切れなかった負極性
トナー、現像時に非画像部に付着した正極性のカブリト
ナー、転写の正極性の電圧に影響され極性が正極性に反
転してしまったトナーが含まれる。このような転写残ト
ナーは上記のトナー帯電制御手段８によりその帯電極性
が一様に負極性に揃えられる。本実施例では、トナー帯
電制御手段８には転写後の感光体に対して放電がおこる
電圧である−１０００Ｖを印加した。これにより、トナ
ー帯電制御手段８を通過する転写残トナーには放電およ
び直接電荷注入により電荷付与がなされ、負極性に揃え
られる。

【０１１４】上述した帯電工程では、転写残トナーの上
から感光ドラム１面上を帯電処理する。転写残トナーの
極性は負極性に一様に揃えられているため、負極性の直
流電圧を印加されている帯電ローラ２へのトナー付着は
ない。露光工程においても転写残トナー上から露光を行
なうが、転写残トナーの量は少ないため、大きな影響は
現れない。現像工程においては、感光ドラム１上の未露
光部に存在する転写残トナーは、電界の関係上現像器に
回収される。

【０１１５】前述したように現像スリーブ２ｂと感光ド
ラム１との最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）は３５０μｍで
あり、この距離を保つことで現像スリーブ４ｂ上に形成
された二成分現像剤の磁気ブラシが感光ドラム１表面と
適度に摺擦し感光ドラム１上の転写残トナーの現像同時
回収が行なわれる。また転写残トナーの回収に有利であ
るように、現像スリーブ４ｂは現像部ｃにおいて感光ド
ラム１の表面の進行方向とは逆方向に回転させている。

【０１１６】（３）交流電圧のピーク間電圧の制御 クリーナーレスシステムにおいて、ＡＣ帯電方式を用い
た場合、次の問題がおこる。すなわちＡＣ帯電により発
生した放電生成物に起因した画像流れ、ボケである。

【０１１７】接触帯電によるＡＣ帯電方式の場合も、コ
ロナ帯電器による帯電処理との対比において発生オゾン
量は少ないが皆無ではないので、多少ながら放電生成物
による悪影響がある。画像形成装置にあっては、像担持
体としての感光体面に放電生成物が付着し、さらに吸湿
することで感光体表面が低抵抗化して潜像の解像力低下
し、また上記のようなクリーナーレスの構成を採用した
画像形成装置では、クリーニング装置による感光体の刷
新効果が望めなく、ボケ、画像流れ等が発生しやすくな
る。

【０１１８】上記の問題と帯電均一性を両立させるに
は、常に所望の放電電流量を得る必要があり、そのため
には本発明である帯電ローラへの印加電圧制御手段を用
いる必要がある。

【０１１９】本実施例の交流電圧のピーク間電圧制御
は、次のように行っている。

【０１２０】１００枚（Ａ４換算）ごとに未放電領域で
３点、放電領域で３点、順次、ピーク間電圧を帯電ロー
ラに印加し、交流電圧値を測定し、印字中に印加するピ
ーク間電圧を決定する。印加するピーク間電圧の算出方
法は〈実施形態例１〉に示した方法と同様である。

【０１２１】さらに、本実施例の画像形成装置は、厚紙
や高解像度画像出力モードとしてプロセススピード変更
に伴い帯電周波数を５００Ｈｚ、２５０Ｈｚに変更する
際にも、帯電周波数を１０００Ｈｚで放電電流制御を行
ない、それに基づいて１／２速、１／４速時の帯電ロー
ラへ印加するピーク間電圧を決定している。

【０１２２】この方式により、画像流れ・ボケが発生し
やすいクリーナーレス装置において１／２速、１／４速
で画像形成を行なう際にも、高精度に帯電部材に印加す
るピーク間電圧と交流電流の関係を測定でき、シビアな
放電量の管理が可能となり、画像流れ・ボケ、ドラム削
れ、融着などの問題なく良好な画像形成を長期にわたり
安定して行なうことが可能となった。

【０１２３】本実施例では、制御する放電電流量Ｄをプ
ロセススピードによって可変としたことで、さらに確実
に所望の放電電流量を得ることが可能となった。

【０１２４】さらに、本実施例で用いた装置本体には環
境センサー１５（図４）を設けており、放電電流量Ｄの
値も環境ごとでも可変とし、Ｌ／Ｌ環境に比べ、帯電安
定性を得るのに必要な放電電流量が小さくかつ画像流れ
の発生しやすいＨ／Ｈ環境において、Ｌ／Ｌ環境での設
定放電電流量Ｄの約２／３に下げる制御を行った。

【０１２５】それにより、上記の問題に対しても、Ｈ／
Ｈ環境ではＬ／Ｌ環境の約２／３倍にすることで、Ｈ／
Ｈ環境では画像流れ、ボケの発生を確実に防ぎ、Ｌ／Ｌ
環境では砂地を発生させることなく安定した均一帯電を
行うことが可能となった。

【０１２６】〈その他〉 １）実施例においては、モノカラー（単色）での印字動
作についてのみ述べたが、本発明はこれに限るものでは
なく、フルカラーの印字動作においても同様の効果を発
揮することが可能である。

【０１２７】２）実施例においてはプリンタの非画像形
成時である印字準備回転動作期間において、印字工程の
帯電工程における印加交流電圧の適切なピーク間電圧値
または交流電流値の演算・決定プログラムの実行は実施
例のプリンタのように印字準備回転動作期間に限られる
ものではなく、他の非画像形成時、すなわち初期回転動
作時、紙間工程時、後回転工程時とすることもできる
し、複数の非画像形成時に実行させるようにすることも
できる。

【０１２８】３）像担持体は表面抵抗が１０⁹ 〜１０¹⁴
Ω・ｃｍの電荷注入層を設けた直接注入帯電性のもので
あってもよい。電荷注入層を用いていない場合でも、例
えば電荷輸送層が上記の抵抗範囲にある場合も同等の効
果がえられる。表層の体積抵抗が約１０¹³Ω・ｃｍであ
るアモルファスシリコン感光体もよい。

【０１２９】４）可撓性の接触帯電部材は帯電ローラの
他に、ファーブラシ、フェルト、布などの形状・材質の
ものも使用可能である。また各種材質のものの組み合わ
せでより適切な弾性、導電性、表面性、耐久性のものを
得ることもできる。

【０１３０】５）接触帯電部材や現像部材に印加する振
動電界の交番電圧成分（ＡＣ成分、周期的に電圧値が変
化する電圧）の波形としては、正弦波、矩形波、三角波
等適宜使用可能である。直流電源を周期的にオン／オフ
することによって形成された矩形波であってもよい。

【０１３１】６）像担持体としての感光体の帯電面に対
する情報書き込み手段としての像露光手段は実施例のレ
ーザ走査手段以外にも、例えば、ＬＥＤのような固体発
光素子アレイを用いたデジタル露光手段であってもよ
い。ハロゲンランプや蛍光灯等を原稿照明光源とするア
ナログ的な画像露光手段であってもよい。要するに、画
像情報に対応した静電潜像を形成できるものであればよ
い。

【０１３２】７）像担持体は静電記録誘電体などであっ
てもよい。この場合は該誘電体面を一様に帯電した後、
その帯電面を除電針ヘッドや電子銃等の除電手段で選択
的に除電して目的の画像情報に対応した静電潜像を書き
込み形成する。

【０１３３】８）静電潜像のトナー現像方式・手段は任
意である。反転現像方式でも正規現像方式でもよい。

【０１３４】一般的に、静電潜像の現像方法は、非磁性
トナーについてはこれをブレード等でスリーブ等の現像
剤担持搬送部材上にコーティングし、磁性トナーについ
てはこれを現像剤担持搬送部材上に磁気力によってコー
ティングして搬送して像担持体に対して非接触状態で適
用し静電潜像を現像する方法（１成分非接触現像）と、
上記のように現像剤担持搬送部材上にコーティングした
トナーを像担持体に対して接触状態で適用し静電潜像を
現像する方法（１成分接触現像）と、トナー粒子に対し
て磁性のキャリアを混合したものを現像剤（２成分現像
剤）として用いて磁気力によって搬送して像担持体に対
して接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（２成分
接触現像）と、上記の２成分現像剤を像担持体に対して
非接触状態で適用し静電潜像を現像する方法（２成分非
接触現像）との４種顛に大別される。

【０１３５】９）転写手段は実施形態例のローラ転写に
限られず、ブレード転写、ベルト転写、その他の接触転
写帯電方式であってもよいし、コロナ帯電器を使用した
非接触転写帯電方式でもよい。

【０１３６】１０）転写ドラムや転写ベルトなどの中間
転写体を用いて、単色画像形成ばかりでなく、多重転写
等により多色、フルカラー画像を形成する画像形成装置
にも本発明は適用できる。

【０１３７】１１）感光ドラム等の像担持体１、これに
作用する作像プロセス機器２・４・７・８等は任意の組
み合わせにて、画像形成装置本体に対して着脱交換自在
のプロセスカートリッジとすることもできる。プロセス
カートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニ
ング手段と感光ドラム（像担持体）とを一体的にカート
リッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対
して着脱可能とするものである。及び帯電手段、現像手
段、クリーニング手段の少なくとも１つと感光ドラムと
を一体的にカートリッジ化し画像形成装置本体に対して
着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段
と感光ドラムとを一体的にカートリッジ化し画像形成装
置本体に対して着脱可能とするものをいう。

【０１３８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数のプ
ロセススピードに対応して帯電周波数を変更する場合に
おいて、帯電部材に印加するピーク間電圧値を「放電電
流制御方式」を用いて決定する時に、制御する際は一つ
の帯電周波数で行なうことで観測する交流電流を狭い範
囲とし、コストアップすることなく高精度の制御が可能
となり、複数のプロセススピードにおいても帯電不良や
画像流れ、ドラム削れなどの問題なく、安定して高画質
・高品質を保つことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態例１の画像形成装置の概略構成模型
図

【図２】 感光体の層構成模型図

【図３】 画像形成装置の動作シーケンス図

【図４】 帯電バイアス印加系のブロック回路図

【図５】 放電電流量の測定概略図

【図６】 印字準備回転中に測定するピーク間電圧と交
流電流量の関係図

【図７】 帯電制御フロー図

【図８】 ピーク間電圧と交流電流量の関係図の帯電周
波数特性

【図９】 実施形態例２の画像形成装置（クリーナーレ
ス）の概略構成模型図

【符号の説明】

１・・感光ドラム（像担持体）、２・・帯電ローラ、３
・・レーザビームスキャナ、４・・現像装置、５・・転
写ローラ、６・・定着装置、７・・クリーニング装置、
８・・トナー帯電制御手段、Ｓ１〜Ｓ４・・バイアス電
圧印加電源、１１・・ＤＣ電源、１２・・ＡＣ電源、１
３・・制御回路、１４・・交流電圧値またはピーク間電
圧値の測定回路、１５・・環境センサー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作像プロセスのスピードを複数有し、像担
   持体に該像担持体を帯電する工程を含む作像プロセスを
   適用して画像形成を実行する画像形成装置において、 像担持体を帯電する帯電手段は、像担持体に近接又は接
   触配置され電圧を印加される事により像担持体面を帯電
   する帯電手段であり、 帯電手段に直流電圧と交流電圧のどちらか、若しくはそ
   の両方の重畳電圧を印加する手段と、 帯電手段に印加する直流電圧、交流電圧のピーク間電圧
   の各電圧値を制御する手段と、 像担持体を介して帯電手段に流れる交流電流値を測定す
   る手段と、 帯電部材に直流電圧を印加した時の像担持体への放電開
   始電圧をＶｔｈとしたときに、非画像形成時において、
   帯電手段に少なくとも１点以上のＶｔｈの２倍未満のピ
   ーク間電圧を印加した時の電流値と、少なくとも２点以
   上のＶｔｈの２倍以上のピーク間電圧を印加した時の電
   流値を測定し、測定された交流電流値により、画像形成
   時に帯電手段に印加する交流電圧のピーク間電圧を決定
   し、決定されたピーク間電圧を画像形成時に帯電手段に
   印加する、ピーク間電圧の制御手段と、 帯電手段に印加する交流電圧の周波数を作像プロセスの
   スピードに応じて可変する手段と、 を持ち、複数ある作像プロセスのスピードに対応した帯
   電手段に印加する交流電圧の周波数の中から、一つの作
   像プロセスのスピードと一つの帯電手段に印加する交流
   電圧の周波数を用いて上記の制御を行なった結果から、
   その他すべての作像プロセスのスピードに対応して用い
   る帯電手段に印加する交流電圧のピーク間電圧を算出す
   ること、を特徴とする帯電電圧制御方法。
2. 【請求項２】作像プロセスのスピードを複数有し、像担
   持体に該像担持体を帯電する工程を含む作像プロセスを
   適用して画像形成を実行する画像形成装置において、 像担持体を帯電する帯電手段は、像担持体に近接又は接
   触配置され電圧を印加される事により像担持体面を帯電
   する帯電手段であり、 帯電手段に直流電圧と交流電圧のどちらか、若しくはそ
   の両方の重畳電圧を印加する手段と、 帯電手段に印加する直流電圧、交流電圧のピーク間電圧
   の各電圧値を制御する手段と、 像担持体を介して帯電手段に流れる交流電流値を測定す
   る手段と、 帯電部材に直流電圧を印加した時の像担持体への放電開
   始電圧をＶｔｈとしたときに、非画像形成時において、
   帯電手段に少なくとも１点以上のＶｔｈの２倍未満のピ
   ーク間電圧を印加した時の電流値と、少なくとも２点以
   上のＶｔｈの２倍以上のピーク間電圧を印加した時の電
   流値を測定し、測定された交流電流値により、画像形成
   時に帯電手段に印加する交流電圧のピーク間電圧を決定
   し、決定されたピーク間電圧を画像形成時に帯電手段に
   印加する、ピーク間電圧の制御手段と、 帯電手段に印加する交流電圧の周波数を作像プロセスの
   スピードに応じて可変する手段と、 を持ち、複数ある作像プロセスのスピードに対応した帯
   電手段に印加する交流電圧の周波数の中から、一つの作
   像プロセスのスピードと一つの帯電手段に印加する交流
   電圧の周波数を用いて上記の制御を行なった結果から、
   その他すべての作像プロセスのスピードに対応して用い
   る帯電手段に印加する交流電圧のピーク間電圧を算出す
   ること、を特徴とする画像形成装置。