JP2006343710A - 電圧制御方法、帯電装置、画像形成装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 被帯電体を均一に帯電することのできる帯電手段に印加する交流電圧値を設定するまでの時間を短縮することができる電圧設定方法、帯電装置、画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】 帯電ローラに印加する交流電圧を、第１交流電圧Ｖｐｐ１を帯電ローラに印加したときに被帯電体たる感光体に流れた第１交流電流Ｉｖｐｐ１と、第２交流電圧Ｖｐｐ２を帯電ローラに印加したときに感光体に流れた第２交流電流ＩＶｐｐ２と、予め設定された基準電流値Ａとから、帯電体を均一に帯電することのできる帯電ローラに印加する交流電圧値（Ｖｐｐ＿ａｉｍ）を設定する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、直流電圧に交流電圧を重畳して被帯電体表面に均一な帯電を施す帯電手段の電圧を制御する電圧制御方法、帯電装置、画像形成装置およびプロセスカートリッジに関するものである。

従来、電子写真プロセスを採用した画像形成装置においては、像担持体としての感光体表面を帯電させる帯電手段たる帯電装置を有している。帯電装置で用いる帯電方式の一つとして、近接放電による帯電方式がある。これは、感光体表面に帯電部材たる帯電ローラの一部を接触させたり非接触で近接させたりして、放電領域における感光体表面と帯電ローラとのギャップ（接触させる場合は、帯電ローラにおける接触箇所近傍部分と感光体表面のギャップ）を微小にして、この微小ギャップ間の放電によって感光体表面の帯電を行う方式である。

そして、この種の近接放電による帯電方式においては、帯電ローラに直流電圧のみを印加して、感光体へ放電を開始するときの直流電圧Ｖｔｈの２倍の交流電圧（ピーク間電圧）を印加すれば、感光体を均一に帯電することのできる放電量が得られることが実験的に知られている（例えば、特許文献１）。しかしながら、環境変動による帯電ローラの抵抗変動や、環境変動による帯電ローラの膨潤などによるギャップ変動によりＶｔｈが変動してしまう（例えば、表１)。その結果、帯電ローラに印加した交流電圧（ピーク間電圧）が２倍のＶｔｈ以下となってしまう場合が生じ、感光体へ放電しなくなり、感光体を均一に帯電することができなくなってしまう。これに対して、必要以上の高い交流電圧を印加することも考えられるが、感光体への放電量が必要以上に多くなり、感光体表面が劣化して膜が削れたり、表面が荒れて放電生成物やトナー外添剤が付着したりして、良好な画像を維持することができなくなる。

特許文献２には、環境検知手段を設け、この環境検知手段の検知結果に基づいて、帯電ローラに印加する交流電圧値（ピーク間電圧）を変更するものが記載されている。このように、環境によって交流電圧値（ピーク間電圧）を変更することで、環境変動によって帯電ローラの抵抗変動やギャップが変動しても、感光体を均一に帯電できる放電量を得ることができる。また、放電量が必要以上に高くなることがないので、感光体表面の劣化が抑制される。しかしながら、この場合、各環境（温度・湿度）に対応した交流電圧値を記憶手段に記憶する必要があり、装置のコスト高に繋がるおそれがある。

一方、帯電ローラから感光体へ放電を開始するときに感光体に流れる交流電流値ＩＶｔｈ以上であれば、ギャップ変動に影響されず、感光体表面を所定の電位に均一に帯電できることが知られている。上記特許文献２には、感光体を均一に帯電することができる基準交流電流値Ｉｖｔｈを予め実験的に求め、この基準交流電流値Ｉｖｔｈとなるように、帯電ローラに印加する交流電圧値を制御するものも記載されている。

具体的には、画像形成動作が開始される前のウォームアップ時に所定の交流電圧値を印加して、そのときの交流電流値を検知する。この交流電流値が基準交流電流値以上であるかどうかを判定し、基準交流電流値以下である場合は、交流電圧値を上げて、そのときの交流電流値を検知する。このような動作を繰り返し行い、基準交流電流値が得られる交流電圧値を設定している。

特開２００１−１０９２３８号公報 特開２００２−１０８０５９号公報

しかしながら、この場合、基準の交流電流値が得られる交流電圧値を見出すために、上記動作を何度も行う必要があり、交流電圧値を設定するまでの時間を要するとういう問題があった。

また、基準交流電流値が得られる交流電圧値を設定する方法として、以下のような方法も知られている。まず、所定の交流電圧値を印加して、そのときの交流電流値を検知する。この交流電圧値と交流電流値との関係から、基準交流電流値Ｉｖｔｈが得られる交流電圧値を予測して、この予測した交流電圧値を帯電ローラに印加する交流電圧値として設定する方法である。しかしながら、環境変動などによる帯電ローラの抵抗変動やギャップ変動などにより、交流電圧と交流電流との関係が変動する場合がある。その結果、予測された交流電圧値を帯電ローラに印加しても、基準交流電流値Ｉｖｔｈとならない場合があった。このため、所定量以上の放電が起こり、感光体を劣化させたり、放電が起こらず、感光体表面を均一に帯電することができなかったりする問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、被帯電体を均一に帯電することのできる帯電手段に印加する交流電圧値を設定するまでの時間を短縮することができる電圧設定方法、帯電装置、画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、直流電圧に交流電圧を重畳して被帯電体表面に均一な帯電を施す帯電手段の電圧を制御する電圧制御方法において、帯電手段に直流電圧のみを印加して被帯電体へ放電を開始するときの電圧を放電開始電圧Ｖｔｈとしたとき、この放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上の第１交流電圧Ｖｐｐ１を帯電手段に印加したときの被帯電体に流れる第１交流電流値Ｉｖｐｐ１と、放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上の交流電圧であって該第１交流電圧Ｖｐｐ１と異なる第２交流電圧ｖｐｐ２を帯電手段に印加したときの被帯電体に流れる第２交流電流値Ｉｖｐｐ２とから、帯電手段に印加する交流電圧値の設定を行うことを特徴する電圧制御方法。
また、請求項２の発明は、請求項１の電圧制御方法において、帯電手段の近傍に温度または／および湿度を検知する環境検知手段を用いて、環境の変動を検知し、環境の変動があったとき上記交流電圧値の設定を行うことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の電圧制御方法において、上記第１交流電圧Ｖｐｐ１、第１交流電流値Ｉｖｐｐ１、上記第２交流電圧Ｖｐｐ２及び第２交流電流値Ｉｖｐｐ２から、放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上の交流電圧と帯電対象体に流れる交流電流との関係式を導出し、この導出した関係式に予め設定された帯電対象体を均一に帯電することのできる基準交流電流値Ａを代入して、帯電手段に印加する交流電圧値を求めることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の電圧制御方法において、上記基準交流電流値Ａは、上記環境検知手段の検知結果に基づいて、変更することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、被帯電体に対向配置される帯電部材を具備し、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を該帯電部材に印加して被帯電体を帯電する帯電装置において、該被帯電体に流れる交流電流を検知する交流検知手段と、該帯電部材に直流電圧のみを印加して被帯電体へ放電を開始するときの電圧を放電開始電圧Ｖｔｈとしたとき、この放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上の第１交流電圧Ｖｐｐ１を帯電部材に印加したときの該交流検知手段で検知される第１交流電流値Ｉｖｐｐ１と、放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上の交流電圧であって該第１交流電圧Ｖｐｐ１と異なる第２交流電圧ｖｐｐ２を帯電部材に印加したときの該交流検知手段で検知される第２交流電流値Ｉｖｐｐ２とから、帯電部材に印加する交流電圧値を設定する電圧値設定手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の帯電装置において、上記第１交流電圧Ｖｐｐ１、上記第１交流電流値Ｉｖｐｐ１、上記第２交流電圧Ｖｐｐ２、上記第２交流電流値Ｉｖｐｐ２および予め設定された帯電対象体を均一に帯電することのできる基準交流電流値Ａから、帯電部材に印加する交流電圧値を導出する演算手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の帯電装置において、上記帯電部材の近傍に温度または／および湿度を検知する環境検知手段を設け、上記基準交流電流値Ａを該環境検知手段の検知結果に基づいて変更する変更手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、上記帯電部材の近傍に温度または／および湿度を検知する環境検知手段を設けた請求項５、６の帯電装置または請求項７の帯電装置において、該環境検知手段が環境の変動を検知したとき、上記電圧値設定手段で交流電圧値の設定を行うことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項５乃至８いずれかの帯電装置において、上記基準交流電流値Ａを記憶したＩＤチップを備え、上記演算手段は、該ＩＤチップに記憶された基準交流電流値Ａから、帯電部材に印加する交流電圧値を導出することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置とを有する画像形成装置において、該帯電装置として、請求項５乃至９いずれかの帯電装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、画像濃度を調整する画像濃度調整手段を有し、上記電圧値設定手段で交流電圧値の設定を行ってから該画像濃度調整手段で画像濃度を調整することを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１０または１１の画像形成装置において、上記電圧値設定手段は、用紙ジャムが回復したときに行うことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１０乃至１２いずれかの画像形成装置において、上記帯電部材は、上記像担持体とともに回転するものであって、該帯電部材の回転による表面の走行距離を検知する検知手段を設け、該帯電部材の走行距離が、所定の走行距離に達する毎に上記電圧値設定手段で交流電圧値の設定を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１０乃至１３いずれかの画像形成装置において、装置の主電源がＯＮにされたときに、上記電圧値設定手段で交流電圧値の設定を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１０乃至１４いずれかの画像形成装置において、上記電圧値設定手段の実行を指示する電圧値設定実行指示手段を備え、該電圧値設定実行指示手段の実行指示に基づき、該電圧値設定手段を実行することを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１０乃至１５いずれかの画像形成装置において、上記帯電装置を交換する際に開かれるドアを備え、該ドアの開閉動作が行われたときに、上記電圧値設定手段で交流電圧値の設定を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１０乃至１６いずれかの画像形成装置において、像担持体と、少なくとも帯電装置とを有し、装置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を備え、該プロセスカートリッジには、上記基準交流電流値Ａを記憶したＩＤチップが設けられており、該プロセスカートリッジのＩＤチップに記憶された基準交流電流値Ａから、帯電部材に印加する交流電圧値を導出することを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、画像形成装置の本体に対して着脱可能に構成されるプロセスカートリッジにおいて、像担持体と、少なくとも請求項５乃至９いずれかの帯電装置とを一体に備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、画像形成装置の本体に対して着脱可能に構成されるプロセスカートリッジにおいて、像担持体と、少なくとも請求項５乃至８いずれかの帯電装置とを一体に備え、かつ、上記基準交流電流値Ａを記憶したＩＤチップを備えたことを特徴とするものである。

請求項１乃至１５の発明によれば、帯電手段に印加する交流電圧を、第１交流電圧Ｖｐｐ１を帯電手段に印加したときに被帯電体に流れた第１交流電流Ｉｖｐｐ１と、第２交流電圧Ｖｐｐ２を帯電手段に印加したときに被帯電体に流れた第２交流電流ＩＶｐｐ２とから設定する。
ここで、図１４は、交流電圧とこの交流電圧を帯電手段に印加したときの被帯電体に流れた交流電流との関係を示した図である。図１４から、放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上の交流電圧と、このとき被帯電体に流れる交流電流とは、比例の関係にあることがわかる。このため、第１交流電圧Ｖｐｐ１を帯電手段に印加したときに被帯電体に流れた第１交流電流Ｉｖｐｐ１と、第２交流電圧Ｖｐｐ２を帯電手段に印加したときに被帯電体に流れた第２交流電流ＩＶｐｐ２とから、放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上の交流電圧とこのとき被帯電体に流れる交流電流との関係がわかる。よって、この関係から、所定の放電量が得られる交流電圧値を設定することができる。このように、交流電圧値の設定時に交流電圧と交流電流との関係を把握して、この把握した関係から交流電圧値を設定しているので、交流電圧値の設定時における帯電手段と被帯電体のギャップや帯電手段の抵抗値に応じた交流電圧値を設定することができる。その結果、設定された交流電圧値を帯電手段に印加すれば、所定の放電量を得ることができ、被帯電体を均一に帯電することができるとともに、放電による被帯電体の劣化を抑制することができる。また、２回、交流電流値を検知するだけで、所定の放電量が得られる交流電圧値を設定することができる。よって、従来のように、所定の放電量が得られる交流電圧値を設定するために何度も交流電流値を検知する必要がなくなり、短時間で交流電圧値を設定することができる。

以下、本発明を、画像形成装置であるカラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」という）に適用した実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るプリンタ１００の構成を示す概略図である。プリンタ１００は、イエロー（以下、「Ｙ」と記す。）、シアン（以下、「Ｃ」と記す。）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す。）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す。）の４色のトナーから、カラー画像を形成する画像形成装置（以下、「タンデム型」と記す。）１００である。このプリンタ１００は、潜像担持体として４つの感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備えている。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、それぞれ表面移動部材である中間転写ベルト６ａに接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、それぞれ中間転写ベルト６ａに接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。

図２は、感光体１を配設するプロセスカートリッジたる画像形成ユニット２の構成を示す概略図である。画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋは、プリンタ１００本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。なお、画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋにおける各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ周りの構成はすべて同じであるため、図２以降の図では符号の後部に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。
感光体１の周りには、その表面移動方向に沿って、潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置５、感光体１に潤滑剤を塗布する潤滑剤の塗布装置２１、感光体１上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置７、感光体１を帯電させる帯電装置３の順に配置されている。

現像装置５は、そのケーシングの開口から現像剤担持体としての現像ローラ５ａが部分的に露出している。また、ここでは、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いているが、キャリアを含まない一成分現像剤を使用してもよい。現像装置５は、トナーボトルから、対応する色のトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。この現像ローラ５ａは、磁界発生手段としてのマグネットローラと、その周りを同軸回転する現像スリーブとから構成されている。現像剤中のキャリアは、マグネットローラが発生させる磁力により現像ローラ５ａ上に穂立ちした状態となって感光体１と対向する現像領域に搬送される。ここで、現像ローラ５ａは、感光体１と対向する領域（以下、「現像領域」と記す。）において感光体１の表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像ローラ５ａ上に穂立ちしたキャリアは、感光体１の表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーを感光体１の表面に供給し、現像する。このとき、現像ローラ５ａには、図示しない電源から現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。

潤滑剤の塗布装置２１は、固定されたケースに収容された潤滑剤成型体２１ｂと、潤滑剤成型体２１ｂに接触して潤滑剤を削り取り、感光体１に塗布するブラシ状ローラ２１ａと、潤滑剤成型体２1bをブラシ状ローラ２１ａに押しつける加圧スプリング２１ｃから主に構成されている。潤滑剤成型体２１ｂは直方体状に形成されており、ブラシ状ローラ２１ｂは感光体１の軸方向に延びる形状を有している。潤滑剤成型体２１ｂは、そのほぼ全てを使い切れるように、ブラシ状ローラ２１ａに対して加圧スプリング２１ｃで付勢されている。潤滑剤成型体２１ｂは消耗品であるため経時的にその厚みが減少するが、加圧スプリング２１ｃで加圧されているために常時ブラシ状ローラ２１ａに当接している。
また、この潤滑剤の塗布装置２１は、クリーニング装置７内にクリーニング手段であるクリーニングブレード７ａと共に設けても良い。これによって、ブラシ状ローラ２１ａで感光体１を摺擦することでブラシに付着するトナーを潤滑剤成型体２１ｂ又はフリッカーで振り落としたトナーを容易に回収することができる。

潤滑剤としては、脂肪酸金属塩、シリコーンオイル、フッ素系樹脂等が挙げられ、これらは単独または２種類以上を混合して用いることができる。脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉄などが好ましく、特に、ステアリン酸亜鉛がもっとも好ましい。
また、潤滑剤は、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等を粉体にしたものやフッ素粒子を固形成形体に塗り込んで潤滑剤成形体としてもよい。

また、クリーニング装置７は、クリーニングブレード７ａ、支持部材７ｂ、トナー回収コイル７ｃ、ブレード加圧スプリング７ｄを備える。クリーニングブレード７ａは、転写後に残留する感光体１上のトナーを除去する。クリーニングブレード７ａとしては、熱硬化性のウレタン樹脂が好ましく、特に、ウレタンエラストマーが、耐摩耗性、耐オゾン性、耐汚染性の観点から好ましい。エラストマーには、ゴムも含まれる。

帯電装置３は、感光体１に対向配置される帯電部材としての帯電ローラ３ａと、帯電ローラ３ａが感光体１と対向する面と反対側の面に当接するように配置される帯電クリーニング部材３ｂとからなる。
図３は、帯電ローラの断面図である。帯電ローラ３ａは、円柱状を呈する導電性支持体としての芯金３１と、芯金３１の外周面上に一様の厚さで形成された抵抗調整層３２と、抵抗調整層３２の表面を被覆して後述のようにリークを防止する保護層３３とを有する。

図４は、帯電ローラ３ａと感光体１とを示した図である。図４に示すように、帯電ローラ３ａの軸方向の両端部には、感光体１の非画像形成領域に対応する位置に非導電性の空隙保持部材３ｃが設けられている。この空隙保持部材３ｃが感光体１の非画像形成領域に接触して、帯電ローラ３ａが感光体１と連れ回る。また、この空隙保持部材３ｃにより、感光体１の画像形成領域と帯電ローラ３ａとは、非接触の状態で両者の間に所定のギャップが保持されている。

図５、図６は、帯電ローラ３ａの形成工程を示す図である。まず、図５に示すように抵抗調整層３２の軸方向の両端部に形成された段部に空隙保持部材３ｃを挿入する。次に、図６に示すように、切削加工等の除去加工を空隙保持部材および抵抗調整層３２に施し、空隙保持部材と抵抗調整層との間に高低差を形成する。このようにして、帯電ローラ３ａを形成することで、空隙保持部材と抵抗調整層との間の高低差のバラツキを１０μｍ以下にすることができる。その後、ディッピング等を行って、保護層３３を形成する。

帯電ローラ３ａは、電源に接続されており、所定の電圧が印加される。その電圧は、直流（ＤＣ）電圧に交流（ＡＣ）電圧を重畳させた電圧である。ＡＣ電圧（ピーク間電圧Ｖｐｐ）を印加して、感光体１表面に所定量のＡＣ電流を流すことにより感光体表面の帯電電位を所定の値にすることができる。

転写装置６における中間転写ベルト６ａは、先の図１に示すように３つの支持ローラ６ｂ、６ｃ、６ｄに張架されており、図中矢印の方向に無端移動する構成となっている。この中間転写ベルト６ａ上には、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像が静電転写方式により互いに重なり合うように転写される。静電転写方式には、転写チャージャを用いた構成もあるが、ここでは転写チリの発生が少ない転写ローラ６ｅを用いた構成を採用している。具体的には、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと接触する中間転写ベルト６ａの部分の裏面に、それぞれ転写装置６としての各一次転写ローラ６ｅＹ、６ｅＣ、６ｅＭ、６ｅＫを配置している。ここでは、一次転写ローラ６ｅにより押圧された中間転写ベルト６ａの部分と感光体１とによって、一次転写領域が形成される。そして、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト６ａ上に転写する際には、一次転写ローラ６ｅに正極性のバイアスが印加される。これにより、各一次転写する領域（以下、転写領域と記す。）には転写電界が形成され、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像は、中間転写ベルト６ａ上に静電的に付着し、転写される。

中間転写ベルト６ａの周りには、その表面に残留したトナーを除去するためのベルトクリーニング装置６ｆが設けられている。このベルトクリーニング装置６ｆは、中間転写ベルト６ａの表面に付着した不要なトナーをファーブラシ及びクリーニングブレードで回収する構成となっている。なお、回収した不要トナーは、ベルトクリーニング装置６ｆ内から図示しない搬送手段により図示しない廃トナータンクまで搬送される。
また、支持ローラ６ｄに張架された中間転写ベルト６ａの部分には、二次転写ローラ６ｇが接触して配置されている。この中間転写ベルト６ａと二次転写ローラ６ｇとの間には二次転写領域が形成され、この部分に、所定のタイミングで記録部材としての転写紙が送り込まれるようになっている。この転写紙は、露光装置４の図中下側にある給紙カセット９内に収容されており、ピックアップローラ１０、レジストローラ対１１等によって、二次転写領域まで搬送される。そして、中間転写ベルト６ａ上に重ね合わされたトナー像は、二次転写領域において、転写紙上に一括して転写される。この二次転写時には、二次転写ローラ６ｇに正極性のバイアスが印加され、これにより形成される転写電界によって中間転写ベルト６ａ上のトナー像が転写紙上に転写される。

２次転写領域の転写紙搬送方向下流側には、定着手段としての加熱定着装置８が配置されている。この加熱定着装置８は、ヒータを内蔵した加熱ローラ８ａと、圧力を加えるための加圧ローラ８ｂとを備えている。２次転写ニップ部を通過した転写紙は、これらのローラ間に挟み込まれ、熱と圧力を受けることになる。これにより、転写紙上に載っていたトナーが溶融し、トナー像が転写紙に定着される。そして、定着後の転写紙は、排紙ローラ１２によって、装置上面の排紙トレイ上に排出される。

また、本実施形態のプリンタ１００は、電源投入時、または所定枚数通紙後に各色の画像濃度を適正化するために画像濃度調整手段たるプロセスコントロール動作（以下、プロコン動作と略す）が実行される。
このプロコン動作では、各色複数の階調パターンとしての濃度検知用パッチ（以下Ｐターンと略す）を、帯電バイアス、現像バイアスとを適当なタイミングで順次切り替えて中間転写ベルト６ａ上に作像する。支持ローラ６ｃの近傍における中間転写ベルト６ａの外部に配置された光学的検知手段としての濃度検知センサによりこれらＰパターンの出力電圧を検知する。その出力電圧を付着量変換アルゴリズム（粉体付着量変換方法）により付着量変換して、現在の現像能力を表す（現像γ、Ｖｋ）の算出を行い、この算出値に基づき、現像バイアス値及びトナー濃度制御目標値の変更をする制御を行っている。

次に、本実施形態の特徴点について説明する。
図７は、ある帯電ローラ３ａについて、ギャップを変更したときの感光体１へ流れるＡＣ電流と、帯電ローラ３ａに印加するＡＣ電圧（ピーク間電圧）との関係を示すグラフである。図７の実線は、感光体１と帯電ローラ３ａとのギャップが基準値ＧのときのＡＣ電流とＡＣ電圧との関係を示すものである。図７の点線は、感光体１と帯電ローラ３ａとのギャップが基準値Ｇよりも大きくなったときのＡＣ電流とＡＣ電圧との関係を示すものである。図７の一点鎖線は、感光体１と帯電ローラ３ａとのギャップを基準値Ｇよりも小さくなったときのＡＣ電流とＡＣ電圧との関係を示すものである。図７からわかるように、ＡＣ電圧の値が２倍のＶｔｈを境にＡＣ電流とＡＣ電圧の関係を示す直線の傾きが異なることがわかる。これは、ＡＣ電圧の値が２倍のＶｔｈ以下のときは、帯電ローラ３ａと感光体１とがコンデンサーのように働き、ＡＣ電圧の増加に対して感光体へ流れるＡＣ電流値の増加量は少ないため傾きが寝る。一方、ＡＣ電圧の値が２倍のＶｔｈ以上のときは、帯電ローラ３ａと感光体１との間で放電が発生し、感光体へ流れるＡＣ電流値が増加するため、傾きが立つためである。そして、図７に示すように、ギャップの変動により、２倍のＶｔｈは、大きく変動している。一方、２倍のＶｔｈときに感光体１へ流れるＡＣ電流Ｉｖｔｈは、ギャップが変動しても大幅に変動することがない。このため、感光体１と帯電ローラ３ａとのギャップが最大のときのＡＣ電流Ｉｖｔｈと感光体１と帯電ローラ３ａとのギャップが最小のときのＡＣ電流Ｉｖｔｈとが大幅に異なることがない。よって、感光体１と帯電ローラ３ａとのギャップが最小のとき、感光体１と帯電ローラ３ａとのギャップが最大のときのＡＣ電流Ｉｖｔｈとなるように電源のＡＣ電圧を設定しても、感光体が劣化するほどの放電量となることなく、感光体１の表面を均一に帯電することができる。

そこで、本実施形態においては、感光体１へ流れるＡＣ電流値が所定の電流値（以下、基準ＡＣ電流Ａ）となるような帯電ローラ３ａに印加するＡＣ電圧値（以下、基準電圧値Ｖｐｐ＿ａｉｍ）を求め、この求めたＡＣ電圧値を基準電圧値として設定する電圧設定手段を設ける。そして、この電圧設定手段で設定した基準電圧値（ピーク間電圧）をＤＣ電圧に重畳して帯電ローラ３ａに印加している。なお、基準ＡＣ電流Ａは、感光体１と帯電ローラ３ａとのギャップが最大のときのＡＣ電流Ｉｖｔｈまたはこれよりも若干高めに設定する。

次に、基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍの求め方について説明する。先に示した図７からわかるように、２倍のＶｔｈ以上のＡＣ電圧とＡＣ電流との関係を見ると、各ギャップによって、傾きが異なっていることがわかる。感光体１と帯電ローラ３ａとのギャップが大きいときは、ギャップが小さいときよりもギャップの抵抗値が高くなるため、感光体１と帯電ローラ３ａとのギャップが小さいときよりも傾きが小さくなる。また、環境変動、帯電ローラ３ａへの異物の付着、帯電ローラの劣化などで帯電ローラ３ａの抵抗値が変動することによっても、この傾きが変動する。このため、本実施形態においては、まず、帯電ローラにＡＣ電圧を印加したとき、帯電ローラ表面が２倍のＶｔｈ以上となるＡＣ電圧とＡＣ電流との関係式を求め、この関係式に基準電流値Ａを代入することで、基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍを求めている。

図８は、基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍの求め方について説明した図である。まず、第１交流電圧たる第１検知電圧（Ｖｐｐ１）を帯電ローラ３ａに印加し、このときの感光体へ流れ込んだＡＣ電流（第１検知電流Ｉｖｐｐ１）を検知する。次に、第２交流電圧たる第２検知電圧（Ｖｐｐ２）を帯電ローラ３ａに印加し、このときの感光体へ流れ込んだＡＣ電流（第２検知電流Ｉｖｐｐ２）を検知する。そして、２倍のＶｔｈ以上のＡＣ電圧（ピーク間電圧）とＡＣ電流との関係式（（Ｉａｃ）＝ａ（Ｖｐｐ）＋ｂ）に第１検知電流Ｉｖｐｐ１及び第１検知電圧Ｖｐｐ１を代入して第１式を作成し、第２検知電流Ｉｖｐｐ２及び第２検知電圧Ｖｐｐ２を代入して第２式を作成する。この第１式と第２式とからなる連立方程式を解く事で、上記傾きａおよび切片ｂが導出されて、２倍のＶｔｈ以上のＡＣ電圧とＡＣ電流との関係式が導出される。この導出された関係式に基準電流値Ａを代入することで、基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍが導出される。

次に、帯電装置３の電源供給回路と感光体１へ流れた電流を検知する電流検知手段について、説明する。図９は、帯電装置３の電源供給回路とＡＣ電流検知手段を示す図である。図９に示す電源供給回路は、ＡＣ出力回路３１１とＤＣ出力回路３１２とからなり、２個の電圧昇圧手段を備えることで安定した放電電圧を得ている。１個の電圧昇圧手段でも可能であるが、出力の安定性を考慮すると、２個のほうが好ましい。

ＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した電圧が帯電ローラ３ａに印加されると、ＡＣ電流は帯電ローラ３ａ、感光体１を経てＡＣ電流帰還回路に流れ込む。このとき、感光体１のＧＮＤ側にＡＣ電流のみを検出するＡＣ電流検知手段３１３を設けて、この検出されたＡＣ電流を制御基板３１４に入力する。本実施形態では、メンテナンスの観点からＡＣ電流検知手段３１３は帯電装置３の電源供給回路と同一基板に設けられているが、ＡＣ電流検知手段３１３を制御基板３１４に実装することも可能である。

次に、本実施形態の電圧設定手段について説明する。
図１０は、本実施形態の電圧設定手段のブロック図である。図１０に示すように、電圧設定手段は、制御手段１０１と、記憶手段１０２と、演算手段１０３と、電流検知手段３１３と、帯電装置３と、画像形成手段１００とで構成されている。また、電圧設定手段は、環境検知手段１０５を備えていても良い。記憶手段１０２には、予め検知電圧（ｖｐｐ）、基準電流値（Ａ）が記憶されている。また、記憶手段１０２は、電流検知手段３１３で検知した検知電流（Ｉｖｐｐ）や演算手段１０３で導出された基準電圧値（Ｖｐｐ_ａｉｍ）等も記憶している。演算手段１０３は、検知電流（Iｖｐｐ）および検知電圧（ｖｐｐ）から、２倍のＶｔｈ以上のＡＣ電圧とＡＣ電流との関係式を演算して導出する機能を有している。また、導出された関係式と基準電圧値Ａとから、基準電圧値（Ｖｐｐ_ａｉｍ）を演算して導出する機能も有している。制御手段１０１は、帯電装置３の帯電ローラ３ａに印加する電圧値を制御する機能を有している。また、制御手段１０１は、画像形成手段１００の感光体１の回転数を制御する機能も有している。

ＡＣ電圧の設定は、例えば、上述したプロコン動作実行前や、ジャム復帰時、環境変動時などに行うようにする。プロコン動作は、感光体表面電位が均一に保たれていないと、精度の良い濃度制御を行うことができなくなる。よって、プロコン動作前にＡＣ電圧設定を行って、感光体表面が均一の帯電量となるような基準電圧（Ｖｐｐ_ａｉｍ）に変更しておけば、精度の良い濃度制御を行うことができ、高品位な画像を得ることができる。

また、ジャムが発生すると、感光体上の転写紙に転写されなかったトナー像がそのまま、転写残トナーとなる。このため、クリーニング装置の除去の許容量を超える大量の転写残トナーがクリーニング装置へ移動していき、クリーニング装置で除去されなかった転写残トナーが帯電ローラと感光体とが対向する位置に移動する。このとき、転写残トナーが帯電ローラに付着して、付着した部分の抵抗が高くなる。すると、帯電ローラの転写残トナーが付着している部分の電圧降下が大きくなるため、その部分の２倍のＶｔｈが上昇する。その結果、転写残トナーが付着して部分で放電が発生せず、感光体表面を均一に帯電できなくなるおそれがある。しかし、ジャム復帰時に基準電圧（Ｖｐｐ_ａｉｍ）の設定を行うことで、帯電ローラに転写残トナーが付着していても放電が発生し感光体表面を均一に帯電させることができる。よって、ジャム復帰後に濃度ムラなど劣化した画像がプリントされるなどの不具合を抑制することができる。

また、ＡＣ電圧の設定は、帯電ローラ近傍に温度または湿度を検知する環境検知手段１０５たる温湿度計を設けておき、環境検知手段１０５の検知結果に基づき、ＡＣ電圧設定をおこなっても良い。高湿高温環境下では、帯電ローラが膨潤して、感光体とのギャップが狭まる。また、帯電ローラが吸湿して帯電ローラの抵抗値が下がる。よって、常温常湿環境下では所定の放電量が得られる基準電圧（Ｖｐｐ＿ａｉｍ）でも、高湿高温環境下では、感光体への放電量が多くなり、感光体の寿命が短くなるおそれがある。また、低湿低温環境下では、帯電ローラ３ａが乾燥して、抵抗値が高まる。その結果、帯電ローラでの電圧降下が大きくなって、常温常湿環境下では所定の帯電量が得られる基準電圧（Ｖｐｐ＿ａｉｍ）でも、低湿低温環境下では、放電開始電圧２Ｖｔｈとならず放電が開始しない。その結果、感光体表面を均一に帯電することができない。よって、環境に変動があったときは、基準電圧（Ｖｐｐ＿ａｉｍ）の設定を変更することで、感光体への放電量が適正値に保たれ、感光体の寿命を延ばすことができる。

また、帯電ローラ３ａの走行距離を検知する検知手段を設け、帯電ローラ３ａの走行距離が所定値を越えたら、ＡＣ電圧の設定を変更するようにしても良い。帯電ローラ３ａの走行距離を検知する検知手段としては、帯電ローラ３ａの回転数から検知するものであっても良いし、転写紙の通紙枚数や、感光体１の回転数などからローラの走行距離を検知するようにしても良い。このように、帯電ローラ３ａの走行距離が所定値を越える毎に基準電圧値（Ｖｐｐ＿ａｉｍ）の設定を行うことで、帯電ローラ３ａの経時使用で帯電ローラ３ａの表面が汚れたりして抵抗が高まっても、感光体を均一に帯電することができる。

また、上記のようなタイミングの他に、電源ＯＮ時にもＡＣ電圧の設定を行うことで、不揮発性メモリに基準電圧値（Ｖｐｐ＿ａｉｍ）や、帯電ローラ３ａの走行距離を記憶しておく必要がなくなり、抵コスト化を図ることができる。

さらに、サービスマンがメンテナンス時に手動でＡＣ電圧設定が行えるようにしても良い。この手動によるＡＣ電圧設定は、プリンタ１００に基準電圧（Ｖｐｐ＿ａｉｍ）の設定の実行を指示する電圧値設定実行指示手段を設ける。そして、この電圧値設定実行指示手段の実行指示に基づき基準電圧（Ｖｐｐ＿ａｉｍ）の設定を行う。電圧値設定実行指示手段としては、表示手段たる操作パネルと上記制御手段とで構成することができ、例えば、プリンタ部の操作パネルにパスワードを入力すると、上記制御手段がパスワードを認識して、基準電圧（Ｖｐｐ＿ａｉｍ）の設定が実行される。

上記では、サービスマンが操作パネルにパスワードを入力すると、基準電圧（Ｖｐｐ＿ａｉｍ）の設定が実行されているが、操作パネル上に調整ボタンを設け、この調整ボタンが押されたら、ＡＣ電圧設定が行えるようにしても良い。このようにすることで、パスワードを知っているサービスマンのみならず、ユーザも基準電圧（Ｖｐｐ＿ａｉｍ）の設定を行うことができる。ユーザが基準電圧（Ｖｐｐ＿ａｉｍ）の設定を行うことができるようにすれば、基準電圧（Ｖｐｐ＿ａｉｍ）の設定が実行される機会が増え、感光体への放電量をより適正値に保つことができる。

また、装置本体のドアが開閉されたときに、ＡＣ電圧の設定を行っても良い。画像形成ユニット２または帯電装置３を交換すると、帯電装置３の劣化状態や帯電ローラ３ａと感光体１とのギャップが変わるので、交換前のＡＣ電圧値では、感光体１への放電量が多くなったり、感光体１へ放電しなかったりする場合がある。装置本体のドアが開閉されたときは、画像形成ユニット２または帯電装置３が交換された可能性があるため、ＡＣ電圧設定を行う。制御手段１０１は、装置のドアの開閉を検知する検知手段としての機能を備えている。具体的には、装置のドアが開かれたとき、制御手段１０１はドアオープンフラグを立てる。そして、装置のドアが閉じられているときは、制御手段１０１は、ドアオープンフラグがあるかどうかをチェックして、ある場合は画像形成ユニット２または帯電装置３が交換されたおそれがあるのでＡＣ電圧設定を行う。ＡＣ電圧設定を行ったらドアオープンフラグを消す。一方、ドアオープンフラグがない場合は、装置の開閉動作が行われていないので、ＡＣ電圧設定は、行わない。
このように、装置本体のドアが開閉されたときに、ＡＣ電圧の設定を行うことで、交換された画像形成ユニット２または帯電装置３に最適なＡＣ電圧値を設定することができ、感光体１への放電量を適正値に保つことができる。また、画像形成ユニット２や帯電装置３が交換されていなくても、装置本体のドアの開閉の際に、最適なＡＣ電圧が設定されるので、感光体１への放電量をより適正値に保つことができる。

次に、ＡＣ電圧の設定の制御フローについて説明する。
図１１は、ＡＣ電圧の設定の制御フローを示す図である。上記した電源ＯＮ時、ジャム復帰時、プロコン動作実行時など、所定のタイミングとなったら、ＡＣ電圧の設定をスタートする。まず、制御手段１０１は、感光体１を回転させると同時に、帯電ローラ３ａに第１検知電圧Ｖｐｐ１を印加する（Ｓ１）。第１検知電圧Ｖｐｐ１を印加したら、ＡＣ電流検知手段３１３で感光体１に流れ込んできた電流値を検知して、制御手段１０１に入力する（Ｓ２）。制御手段１０１は、感光体４回転半分の検出されたＡＣ電流から、最小電流値を検出して、この検出した最小電流値を第１検知電流Ｉｖｐｐ１として、記憶手段１０２に記憶する（Ｓ３〜４）。次に、帯電ローラ３ａに第２検知電圧Ｖｐｐ２を印加する（Ｓ５）。そして、ＡＣ電流検知手段３１３で検出した感光体ドラム４回転半分のＡＣ電流から、最小電流値を検出して、第２検知電流Ｉｖｐｐ２として記憶手段１０２に記憶する（Ｓ６〜８）。

上記においてはＡＣ電流の測定間隔を感光体４回転半としているが、感光体１を駆動させる駆動装置のギヤの噛み合わせの最小公倍数分、感光体１を回転させるのが好ましい。これは、ギヤのガタや偏心により、帯電ローラ３ａと感光体１とのギャップが変動するためであり、その全てのギヤのかみ合わせを検知するためには、最小公倍数分感光体１を回転させる必要があるからである。また、帯電ローラ３ａが感光体１ととも回りする構造ではなく別駆動である場合は、帯電ローラ３ａを駆動させる駆動装置のギヤの噛み合わせと、感光体１を駆動させる駆動装置のギヤの噛み合わせとの最小公倍数分感光体１を回転させるのが好ましい。

また、上記においては、検知電流Ｉｖｐｐを電流検知手段３１３で検出した電流値のうち、最小の電流値を用いている。これは、以下の理由からである。感光体１および帯電ローラ３ａは、電流検出時は共に回転しているので、そのギャップは刻々と変化している。その結果、帯電ローラ３ａと感光体１とのギャップが大きいときは、放電量が少なくなり、検知される電流値は、小さくなる。一方、帯電ローラ３ａと感光体１とのギャップが小さいときは、放電量が多くなり、検知される電流値は大きくなる。よって、最小の電流値を検知電流とすることで、帯電ローラ３ａと感光体１とのギャップが最大のときでも、放電することができ、感光体表面を均一に帯電することができる。

次に、記憶手段に記憶した第１検知電流Ｉｖｐｐ１及び第１検知電圧Ｖｐｐ１と、第２検知電流Ｉｖｐｐ２及び第２検知電圧Ｖｐｐ２とから、演算手段１０３でＡＣ電流とＡＣ電圧（ピーク間電圧）との関係式を求める（Ｓ９）。関係式が求まったら、関係式に基準電流値Ａを代入して（Ｓ１０）、演算手段１０３で基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍを求める（Ｓ１１）。

この求められた基準電圧値Ｖｐｐ＿ａｉｍを帯電ローラ３ａに印加することで、感光体１を均一に帯電できる所定の放電量を得ることができる。よって、放電による感光体１の劣化を抑制して、感光体１を所定の帯電電位にすることができる。

また、基準電流値Ａは、ＡＣ電圧が２倍のＶｔｈのときの電流値Ｉｖｔｈよりも若干高めに設定している。これは、電流検知手段３１３で検知されるＡＣ電流値は、帯電ローラ３ａの長手方向の放電量の平均値であると言える。このため、帯電ローラ３ａや感光体１の軸方向に凹凸があると、帯電ローラ３ａの凹部と感光体１の凹部とが対向した場合、その箇所は、平均に比べて放電量が少なくなる。その結果、ＡＣ電圧が２倍のＶｔｈのときの電流値とした場合、この帯電ローラの軸方向凹部と感光体の軸方向凹部とが対向した箇所の放電がない場合があり、その箇所だけ感光体表面が所定の電位に均一に帯電しない不具合が生じる。しかし、上記のように、基準電流値ＡをＡＣ電圧が２倍のＶｔｈのときの電流値よりも若干高めに設定しておけば、帯電ローラ３ａと感光体１との軸方向のギャップが大きい部分でも十分な放電量を得ることができ、感光体１を軸方向に均一に帯電することができる。

［変形例］
次に、ＡＣ電圧の設定の変形例について説明する。上述したように、環境が変動すると、帯電ローラと感光体とのギャップおよび抵抗値が変動するため、２倍のＶｔｈときに感光体１へ流れるＡＣ電流Ｉｖｔｈにも変化が生じる。図１２は、環境変動時の感光体に流れたＡＣ電流と帯電ローラ３ａに印加したＡＣ電圧（ピーク間電圧）との関係を示す図である。図１２に示すように、常湿常温環境（ＭＭ）下におけるＡＣ電流値Ｉｖｔｈよりも、低温低湿環境（ＬＬ）下におけＡＣ電流値Ｉｖｔｈの方が大きい。その結果、常湿常温環境（ＭＭ）下における基準電流値Ａに基づき求められた基準電圧値Ｖｐｐ＿ａｉｍを帯電ローラに印加しても、低温低湿環境（ＬＬ）下では、帯電ローラ３ａと感光体１とのギャップが大きい部分では感光体を均一に帯電できる放電量が得られない不具合を生じるおそれがある。このため、変形例における交流電圧（基準電圧Ｖｐｐ＿ａｉｍ）の設定は、環境変動を検知して、その検知結果に基づき基準電流値Ａを変更する変更手段を備えている。そして、変更された基準電流値Ａに基づき交流電圧（基準電圧Ｖｐｐ＿ａｉｍ）を設定する。上記変更手段は、図１０の制御手段１０１と記憶手段１０２とで構成することができる。制御手段１０１が記憶手段１０２から環境検知手段１０５の検知結果に該当する基準電流値Ａを記録手段１０２から読み出し変更することで、基準電流値Ａが変更される。

図１３は、基準電流値Ａの設定フローである。まず、環境が変動したときや、プロコン実行前など、上述した所定のタイミングで、帯電ローラ３ａ近傍に設けた環境検知手段１０５たる温湿度計から、帯電ローラ近傍の温度および湿度を検知する（Ｓ２１）。この温湿度計によって検知された帯電ローラ近傍の絶対湿度［ｇ／ｃｍ^３］に基づき、基準電流Ａを設定する（Ｓ２２）。具体的には、記憶手段１０２に予め表２に示すような、各環境における基準電流テーブルを記憶しておき、検知された絶対湿度に対応した基準電流値Ａが呼び出される。

次に、この基準電流Ａに対応する第１検知電圧Ｖｐｐ１及び第２検知電圧Ｖｐｐ２を記録手段１０２から読み出し、設定する（Ｓ２３）。このようにして、環境に基づき、基準電流Ａ、第１検知電圧Ｖｐｐ１、第２検知電圧Ｖｐｐ２を設定したら、上記図１１に示したフローと同様の制御を行って、ＡＣ電圧（基準電圧Ｖｐｐ_ａｉｍ）を設定する（Ｓ２４）。

このように、環境変動に応じてその基準電流値Ａを変更することで、基準電圧設定時の環境下に対応した交流電圧値（基準電圧Ｖｐｐ_ａｉｍ）を正確に求めることができる。よって、この求めた基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍを帯電ローラに印加すれば、低温低湿環境下（ＬＬ）であっても、感光体を均一に帯電することのできる所定の放電量を得ることができる。

また、帯電ローラ３ａの抵抗値が変化すると、２倍のＶｔｈおよび２倍のＶｔｈ以上のＡＣ電圧とＡＣ電流との関係（傾き）だけではなく、Ｉｖｔｈも変化する。帯電ローラ３ａの抵抗値は、それぞれ異なっているので、同じ基準交流電流値Ａを用いた場合、感光体を均一に帯電できる放電量が得られくなったり、放電量が必要以上となって、感光体を早期に劣化させたりしてしまうおそれがある。このため、本実施形態においては、帯電ローラ毎に基準交流電流値Ａを変更できるようにしている。具体的には、画像形成ユニット２の枠体にＩＤチップを設けておき、このＩＤチップに、画像形成ユニット内の帯電ローラ３ａの抵抗値に対応した基準交流電流値Ａを記憶させておく。

装置本体には、上記ＩＤチップと通信とを行う通信手段を設けておき、例えば、装置本体のドアが開閉されたときなどにＩＤチップと通信を行う。このとき、ＩＤチップに設定済みフラグが記憶されていないときは、交換された新品の画像形成ユニット２なので、ＩＤチップに記憶されている基準交流電流値Ａを読み出して、記憶手段１０２に記憶されている基準交流電流値と変更する。これにより、記憶手段１０２に記憶されている基準交流電流値Ａが、交換された画像形成ユニット内の帯電ローラ３ａの抵抗値に対応した基準交流電流値とすることができる。よって、感光体１を均一に帯電できるとともの放電量が多すぎて、感光体を劣化させてしまうのを抑制することができる。記憶手段１０２に記憶されている基準交流電流値をＩＤチップに記憶されている基準交流電流値Ａに変更したら、ＩＤチップに設定済みフラグを記憶する。これにより、装置本体のドアが開閉されたときにＩＤチップとの通信を行い、ＩＤチップに設定済みフラグが記憶されているかチェックすれば、交換された画像形成ユニット２か、交換されずにそのまま装置内に装着されている画像形成ユニット２かがわかる。よって、ＩＤチップに設定済みフラグが記憶されている場合は、ＩＤチップとの通信を終了する。

また、このＩＤチップに、例えば、露光量、帯電量、現像バイアス等の作像条件等の情報も記憶しておいてもよい。画像形成ユニット２内の感光体や現像ローラ等の製造のよるバラツキにより、最適な路光量や、帯電量、現像バイアスなどの作像条件も異なる。よって、ＩＤチップに上記作像条件を記憶しておき、基準交流電流値Ａを変更する際に、作像条件も変更する。これにより、この画像形成ユニット２に対応した作像条件で画像が形成されるので、良好な画像を得ることができる。

また、上記では、画像形成ユニット２にＩＤチップを設けているが、帯電装置３にのみ設けて、帯電装置３に設けたＩＤチップに基準交流電流値Ａを記憶させても良い。

（１）
以上、本実施形態の電圧制御方法によれば、帯電手段たる帯電装置の帯電ローラに印加する交流電圧を、第１検知電圧Ｖｐｐ１を帯電ローラに印加したときに被帯電体たる感光体に流れた第１検知電流Ｉｖｐｐ１と、第２検知電圧Ｖｐｐ２を帯電ローラに印加したときに感光体に流れた第２検知電流ＩＶｐｐ２とから設定する。これにより、所定の放電量が得られる交流電圧値に設定することができ、放電による感光体の劣化を抑制することができる。また、２回、交流電流値を検知するだけで、所定の放電量が得られる交流電圧値に設定することができる。よって、従来のように、所定の放電量が得られる交流電圧値を設定するために何度も交流電流値を検知する必要がなくなり、短時間で所定の放電量が得られる交流電圧値を設定することができる。
（２）
また、本実施形態の電圧制御方法によれば、帯電ローラの近傍に温度または／および湿度を検知する環境検知手段を設け、環境検知手段が環境の変動を検知したとき、上記交流電圧値の設定を行っている。高湿高温環境下では、帯電ローラが膨潤して、感光体とのギャップが狭まる。また、帯電ローラが吸湿して帯電ローラの抵抗値が下がる。よって、常温常湿環境下では所定の放電量が得られる基準電圧（Ｖｐｐ_ａｉｍ）であっても、高湿高温環境下では放電量が多くなり、感光体の寿命が短くなるおそれがある。また、低湿低温環境下では、帯電ローラ３ａが乾燥して、抵抗値が高まる。このため、常温常湿環境下では所定の放電量が得られる基準電圧（Ｖｐｐ_ａｉｍ）であっても、高湿高温環境下では放電せずに、感光体表面を均一に帯電することができない。よって、環境変動があったときは、交流電圧の設定を行うことで、環境変動があっても、感光体への放電量を適正値に保つことができる。
（３）
また、高湿高温環境下では、帯電ローラと感光体とのギャップが狭りギャップの抵抗値が下がると共に、帯電ローラの抵抗値が下がるので、常温常湿環境下よりも感光体へ電流が流れ易くなっている。このため、常温常湿環境下よりも交流電圧の増加に対して、感光体に流れる交流電流の増加量が多くなる。逆に、低温低湿環境下では、帯電ローラが乾燥して抵抗値が高くなるとともに、感光体と帯電ローラとのギャップが広がってギャップの抵抗値も高くなるので、感光体へ電流が流れ難くなっている。このため、常温常湿環境下よりも交流電圧の増加に対して、感光体に流れる交流電流の増加量が少なくなる。また、Ｖｔｈも、先の表１で示したように、環境によって変動する。このように、環境変動によって、帯電ローラに印加する交流電圧と感光体に流れる交流電流との関係が異なってしまう。
本実施形態の電圧制御方法によれば、上記第１検知電圧Ｖｐｐ１、第１検知電流値Ｉｖｐｐ１、上記第２検知電圧Ｖｐｐ２、第２検知電流値Ｉｖｐｐ２から、放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上の交流電圧と感光体に流れる交流電流との関係式を導出する。この導出した関係式に、予め設定された感光体を均一に帯電することのできる基準交流電流値Ａを代入して、帯電ローラに印加する交流電圧値（基準電圧Ｖｐｐ_ａｉｍ）を設定する。このように、本実施形態では、交流電圧設定時に帯電ローラに交流電圧を印加してそのとき検知された交流電流に基づき、交流電流と交流電圧との関係を導出している。このため、導出された交流電流と交流電圧との関係は、交流電圧設定時における環境下での交流電流と交流電圧との関係となっている。よって、この交流電流と交流電圧との関係と基準交流電流値Ａとから求められた交流電圧値（基準電圧Ｖｐｐ_ａｉｍ）値は、交流電圧設定時における環境下に対応した値となっている。このため、この交流電圧を帯電ローラに印加すれば、所定の放電量を得ることができ、感光体表面を均一に帯電できるとともに、感光体表面の劣化を抑制することができる。
（４）
環境（温度および湿度）が変動することで、帯電ローラの抵抗値の変動、ギャップ間の抵抗値の変動、ハーネスなどの外乱要因などにより、放電を開始するときに感光体表面に流れるＡＣ電流値（ＩＶｔｈ）が変動してしまう。その結果、予め設定しておいた基準電流値Ａに基づき求められた交流電圧を帯電ローラ３ａに印加しても、感光体へ放電しなかったり、必要以上の放電量となって感光体の劣化を早めてしまうおそれがある。しかし本実施形態においては、環境変動に応じて、基準交流電流値Ａを変更するので、環境変動があっても所定の放電量が得られる交流電圧値を設定することができる。
（５）
また、本実施形態の帯電装置によれば、帯電部材たる帯電ローラに印加する交流電圧を、第１検知電圧Ｖｐｐ１を帯電ローラに印加したときに被帯電体たる感光体に流れた第１検知電流Ｉｖｐｐ１と、第２検知電圧Ｖｐｐ２を帯電ローラに印加したときに感光体に流れた第２検知電流ＩＶｐｐ２とから設定する。これにより、所定の放電量が得られる交流電圧値（基準電圧Ｖｐｐ_ａｉｍ）を設定することができ、放電による感光体の劣化を抑制することができる。また、２回交流電流値を検知するだけで、所定の放電量が得られる交流電圧値（基準電圧Ｖｐｐ_ａｉｍ）を設定することができる。よって、従来のように、所定の放電量が得られる交流電圧値（基準電圧Ｖｐｐ_ａｉｍ）を設定するために何度も交流電流値を検知する必要がなくなり、短時間で交流電流値（基準電圧Ｖｐｐ_ａｉｍ）を設定することができる。
（６）
また、本実施形態の帯電装置によれば、上記第１検知電圧Ｖｐｐ１、第１検知電流値Ｉｖｐｐ１、上記第２交流電圧Ｖｐｐ２、第２交流電流値Ｉｖｐｐ２および予め設定された感光体を均一に帯電することのできる基準交流電流値Ａから、帯電ローラに印加する交流電圧値（基準電圧Ｖｐｐ_ａｉｍ）を求めている。具体的には、交流電圧設定時に検知された検知電流値とそのときの検知電圧とから、交流電圧設定時における交流電圧と交流電流との関係を把握する。これにより、交流電圧設定時の環境下における交流電圧と交流電流との関係を把握することができる。そして、この把握した交流電圧と交流電流との関係から、基準交流電流値Ａが得られる交流電圧値を求めるので、交流電圧設定時の環境下における所定の放電量が得られる交流電圧値を正確に求めることができる。
（７）
また、本実施形態の帯電装置によれば、帯電ローラの近傍に温度または／および湿度を検知する環境検知手段を設け、環境検知手段が環境の変動を検知したとき、上記交流電圧値（基準電圧Ｖｐｐ_ａｉｍ）の設定を行っている。高湿高温環境下では、帯電ローラが膨潤して、感光体とのギャップが狭まる。また、帯電ローラが吸湿して帯電ローラの抵抗値が下がる。よって、常温常湿環境下では所定の放電量が得られる交流電圧値であっても、高湿高温環境下では所定以上の放電量となり、感光体の寿命が短くなるおそれがある。また、低湿低温環境下では、帯電ローラが乾燥して、抵抗値が高まる。このため、常温常湿環境下では所定の放電量が得られる交流電圧値であっても、低湿低温環境下では放電を開始する電圧値（２ｖｔｈ）以下となり、感光体表面へ放電せずに、感光体表面を均一に帯電することができない。よって、環境に変動があったときは、交流電圧の設定を行い、その環境下において所定の放電量が得られる交流電圧値に変更することで、感光体への放電量が環境変動の影響を受けずに所定値に保たれ、感光体の寿命を延ばすことができる。
（８）
また、本実施形態の帯電装置によれば、上記基準交流電流値Ａは、上記環境検知手段の検知結果に基づいて、変更する。環境（温度および湿度）の変動により、感光体へ放電を開始する電流値（ＩＶｔｈ）が変動しても、それに応じて基準交流電流値Ａの値を変動させているので、所定の放電量が得られる交流電圧値を正確に求めることができる。
（９）
また、本実施形態の帯電装置によれば、帯電装置にＩＤチップを設け、このＩＤチップにこの帯電装置の帯電ローラの抵抗値に対応した基準交流電流値Ａを記憶する。そして、ＩＤチップに記憶された基準交流電流値Ａをを用いて、帯電ローラに印加する交流電圧値（基準電圧Ｖｐｐ_ａｉｍ）の設定を行う。このように、帯電ローラの抵抗値に対応した基準交流電流値Ａを用いて、帯電ローラに印加する交流電圧値（基準電圧Ｖｐｐ_ａｉｍ）の設定を行うことで、感光体を均一に帯電できるとともの放電量が多すぎて、感光体を劣化させてしまうのを抑制することができる。
（１０）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記（５）〜（９）の特徴を備えた帯電装置を用いるので、濃度ムラのない良好な画像をえることができる。
（１１）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、画像濃度を調整する画像濃度調整手段たるプロセスコントロール動作を有し、上記電圧値設定手段で交流電圧値たる基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍの設定を行ってからプロコン動作を行って画像濃度を調整する。プロコン動作は、感光体表面電位が均一に保たれていないと、精度の良い濃度制御を行うことができなくなる。よって、プロコン動作前に交流電圧設定を行って、感光体表面を均一に帯電できる交流電圧値に設定しておけば、精度の良い濃度制御を行うことができ、高品位な画像を得ることができる。
（１２）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、用紙ジャムが回復したときに電圧値設定手段で基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍの設定を行う。ジャムが発生すると、感光体上の転写紙に転写されなかったトナー像がそのまま、転写残トナーとなる。このため、クリーニング装置の除去の許容量を超える大量の転写残トナーがクリーニング装置へ移動して、クリーニング装置で除去されなかった転写残トナーが帯電ローラと感光体とが対向する位置に移動する。このとき、転写残トナーが帯電ローラに付着して、帯電ローラの抵抗値が高くなり、ジャム前の交流電圧では感光体表面に放電せず、感光体表面を均一に帯電できなくなるおそれがある。しかし、ジャム回復時に交流電圧の設定を行うことで、転写残トナーが付着して抵抗値が高くなった帯電ローラで所定の放電量が得られる基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍに変更される。よって、ジャム回復後に濃度ムラなどの劣化した画像がプリントされるなどの不具合を抑制することができる。
（１３）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、帯電ローラの走行距離が、所定の走行距離に達する毎に上記電圧値設定手段で、基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍの設定を行う。これにより、帯電ローラの経時使用で帯電ローラの表面の汚れたりして抵抗値が変化していても、感光体への放電量を適正値に保つことができる。
（１４）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、装置の主電源がＯＮにされたときに、上記電圧値設定手段で基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍの設定を行う。このように、装置の主電源がＯＮ時に基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍの設定を行うことで、主電源がＯＦＦになる前の基準電圧値を記憶しておく必要がなくなる。よって、電源ＯＦＦになっても記憶が消えない不揮発性メモリに主電源がＯＦＦになる前の基準電圧値を記憶しておく必要がなくなる。また、主電源ＯＮ時に帯電ローラの劣化状態に応じた基準電圧が設定されるため、帯電ローラの走行距離を電源ＯＦＦになっても記憶が消えない不揮発性メモリに記憶しておく必要がない。このため、不揮発性メモリに記憶する記憶容量を減らすことができ、抵コスト化を図ることができる。
（１５）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、電圧値設定手段を実行する指示する電圧値設定実行指示手段を備え、電圧値設定実行指示手段の実行指示に基づき、電圧値設定手段を実行する。これにより、メンテナンス時など、良好に感光体を帯電することができる基準電圧値に設定したいときに、上記電圧値設定手段で基準電圧値に設定することができる。
（１６）
また、帯電装置が交換されたときに基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍの設定を行わないと、所定量以上の放電が発生し、感光体を劣化させたり、放電することができずに感光体を均一に帯電させることができなかったりするおそれがある。本実施形態の画像形成装置によれば、装置本体のドアの開閉動作が行われたときに、上記電圧値設定手段で基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍの設定を行う。装置本体のドアの開閉が行われたときは、帯電装置の交換が行われた可能性があるので、装置本体のドアの開閉が行われたときに基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍの設定を行うことで、帯電装置が交換されていても、感光体へ所定量の放電量を確保することができる。
（１７）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、感光体と、少なくとも帯電装置とを有したプロセスカートリッジに、プロセスカートリッジに内の帯電ローラの抵抗値と対応した基準交流電流値Ａが記憶されたＩＤチップを設け、このＩＤチップに記憶された基準交流電流値Ａから、帯電ローラに印加する基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍの設定を行う。これにより、帯電ローラの抵抗値に対応した帯電ローラに印加する基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍの設定を行うことができ、感光体へ所定量の放電量を確保することができる。
（１８）
また、本実施形態のプロセスカートリッジによれば、帯電装置の交換などを容易に行うことができる。
（１９）
また、本実施形態のプロセスカートリッジによれば、プロセスカートリッジ内の帯電ローラの抵抗値と対応した基準交流電流値Ａが記憶されたＩＤチップを設けている。よって、プロセスカートリッジが交換されたときに、このＩＤチップに記憶されている基準交流電流値Ａを用いて基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍの設定を行えば、帯電ローラの抵抗値に対応した帯電ローラに印加する基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍの設定を行うことができ、感光体へ所定量の放電量を確保することができる。

実施形態に係るプリンタの概略構成図。 実施形態に係る画像形成ユニットの概略構成図。 帯電ローラの断面図である。 帯電ローラと感光体とを示した図である。 帯電ローラの抵抗調整層に空隙保持部材を挿入している様子を示す図。 帯電ローラの抵抗調整層及び空隙保持部材を切削加工している様子を示す図。 ギャップ変動における、感光体へ流れるＡＣ電流と、帯電ローラに印加するＡＣ電圧（ピーク間電圧）との関係を示すグラフである。 基準電圧値Ｖｐｐ_ａｉｍの求め方について説明した図である。 帯電装置の電源供給回路とＡＣ電流検知手段を示す図である。 ＡＣ電圧の設定制御の制御ブロック図。 ＡＣ電圧の設定の制御フロー図。 環境変動時の感光体に流れたＡＣ電流と帯電ローラ３ａに印加したＡＣ電圧（ピーク間電圧）との関係を示す図。 基準電流値Ａの設定フローを示す図。 感光体へ流れるＡＣ電流と、帯電ローラに印加するＡＣ電圧（ピーク間電圧）との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 感光体
２ 画像形成ユニット
３ 帯電装置
４ 露光装置
５ 現像装置
６ 転写装置
７ クリーニング装置
８ 定着装置
９ 給紙ユニット
１０ ピックアップローラ
１１ レジストローラ
１２ 排紙ローラ
２１ 塗布装置
３１１ ＡＣ出力回路
３１２ ＤＣ出力回路
３１３ ＡＣ電流検知回路
３１４ 制御基板

Claims (19)

1. 直流電圧に交流電圧を重畳して被帯電体表面に均一な帯電を施す帯電手段の電圧を制御する電圧制御方法において、
   帯電手段に直流電圧のみを印加して被帯電体へ放電を開始するときの電圧を放電開始電圧Ｖｔｈとしたとき、この放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上の第１交流電圧Ｖｐｐ１を帯電手段に印加したときの被帯電体に流れる第１交流電流値Ｉｖｐｐ１と、放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上の交流電圧であって該第１交流電圧Ｖｐｐ１と異なる第２交流電圧ｖｐｐ２を帯電手段に印加したときの被帯電体に流れる第２交流電流値Ｉｖｐｐ２とから、帯電手段に印加する交流電圧値の設定を行うことを特徴する電圧制御方法。
2. 請求項１の電圧制御方法において、
   帯電手段の近傍に温度または／および湿度を検知する環境検知手段を用いて、環境の変動を検知し、環境の変動があったとき上記交流電圧値の設定を行うことを特徴とする電圧制御方法。
3. 請求項１または２の電圧制御方法において、
   上記第１交流電圧Ｖｐｐ１、第１交流電流値Ｉｖｐｐ１、上記第２交流電圧Ｖｐｐ２及び第２交流電流値Ｉｖｐｐ２から、放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上の交流電圧と帯電対象体に流れる交流電流との関係式を導出し、この導出した関係式に予め設定された帯電対象体を均一に帯電することのできる基準交流電流値Ａを代入して、帯電手段に印加する交流電圧値を求めることを特徴とする電圧制御方法。
4. 請求項３の電圧制御方法において、
   上記基準交流電流値Ａは、上記環境検知手段の検知結果に基づいて、変更することを特徴とする電圧制御方法。
5. 被帯電体に対向配置される帯電部材を具備し、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を該帯電部材に印加して被帯電体を帯電する帯電装置において、
   該被帯電体に流れる交流電流を検知する交流検知手段と、該帯電部材に直流電圧のみを印加して被帯電体へ放電を開始するときの電圧を放電開始電圧Ｖｔｈとしたとき、この放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上の第１交流電圧Ｖｐｐ１を帯電部材に印加したときの該交流検知手段で検知される第１交流電流値Ｉｖｐｐ１と、放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上の交流電圧であって該第１交流電圧Ｖｐｐ１と異なる第２交流電圧ｖｐｐ２を帯電部材に印加したときの該交流検知手段で検知される第２交流電流値Ｉｖｐｐ２とから、帯電部材に印加する交流電圧値を設定する電圧値設定手段とを備えたことを特徴とする帯電装置。
6. 請求項５の帯電装置において、
   上記第１交流電圧Ｖｐｐ１、上記第１交流電流値Ｉｖｐｐ１、上記第２交流電圧Ｖｐｐ２、上記第２交流電流値Ｉｖｐｐ２および予め設定された帯電対象体を均一に帯電することのできる基準交流電流値Ａから、帯電部材に印加する交流電圧値を導出する演算手段を備えたことを特徴とする帯電装置。
7. 請求項６の帯電装置において、
   上記帯電部材の近傍に温度または／および湿度を検知する環境検知手段を設け、上記基準交流電流値Ａを該環境検知手段の検知結果に基づいて変更する変更手段を備えたことを特徴とする帯電装置。
8. 上記帯電部材の近傍に温度または／および湿度を検知する環境検知手段を設けた請求項５、６の帯電装置または請求項７の帯電装置において、
   該環境検知手段が環境の変動を検知したとき、上記電圧値設定手段で交流電圧値の設定を行うことを特徴とする帯電装置。
9. 請求項５乃至８いずれかの帯電装置において、
   上記基準交流電流値Ａを記憶したＩＤチップを備え、上記演算手段は、該ＩＤチップに記憶された基準交流電流値Ａから、帯電部材に印加する交流電圧値を導出することを特徴とする帯電装置。
10. 像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置とを有する画像形成装置において、
    該帯電装置として、請求項５乃至９いずれかの帯電装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１０の画像形成装置において、
    画像濃度を調整する画像濃度調整手段を有し、上記電圧値設定手段で交流電圧値の設定を行ってから該画像濃度調整手段で画像濃度を調整することを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１０または１１の画像形成装置において、
    上記電圧値設定手段は、用紙ジャムが回復したときに行うことを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項１０乃至１２いずれかの画像形成装置において、
    上記帯電部材は、上記像担持体とともに回転するものであって、該帯電部材の回転による表面の走行距離を検知する検知手段を設け、該帯電部材の走行距離が、所定の走行距離に達する毎に上記電圧値設定手段で交流電圧値の設定を行うことを特徴とする画像形成装置。
14. 請求項１０乃至１３いずれかの画像形成装置において、
    装置の主電源がＯＮにされたときに、上記電圧値設定手段で交流電圧値の設定を行うことを特徴とする画像形成装置。
15. 請求項１０乃至１４いずれかの画像形成装置において、
    上記電圧値設定手段の実行を指示する電圧値設定実行指示手段を備え、該電圧値設定実行指示手段の実行指示に基づき、該電圧値設定手段を実行することを特徴とする画像形成装置。
16. 請求項１０乃至１５いずれかの画像形成装置において、
    上記帯電装置を交換する際に開かれるドアを備え、該ドアの開閉動作が行われたときに、上記電圧値設定手段で交流電圧値の設定を行うことを特徴とする画像形成装置。
17. 請求項１０乃至１６いずれかの画像形成装置において、
    像担持体と、少なくとも帯電装置とを有し、装置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を備え、該プロセスカートリッジには、上記基準交流電流値Ａを記憶したＩＤチップが設けられており、該プロセスカートリッジのＩＤチップに記憶された基準交流電流値Ａから、帯電部材に印加する交流電圧値を導出することを特徴とする画像形成装置。
18. 画像形成装置の本体に対して着脱可能に構成されるプロセスカートリッジにおいて、
    像担持体と、少なくとも請求項５乃至９いずれかの帯電装置とを一体に備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
19. 画像形成装置の本体に対して着脱可能に構成されるプロセスカートリッジにおいて、
    像担持体と、少なくとも請求項５乃至８いずれかの帯電装置とを一体に備え、かつ、上記基準交流電流値Ａを記憶したＩＤチップを備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
    

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