JP2008139545A - 帯電制御装置、帯電装置、画像形成装置及び帯電制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成中であっても、放電量を正確に測定して、画質の低下及び像保持体の短寿命化を容易に防止する。
【解決手段】電荷量算出部９０は、積分期間を設定するために積分期間設定部９２が出力する積分期間設定信号と、電流検出部８２が出力する直流電流Ｉｄｃ及び交流電流Ｉａｃを重畳された帯電電流とを受け入れ、高圧給電部８０が帯電部材２４に対して供給する帯電電流を積分期間設定信号に応じて積分することによって電荷量を算出し、電荷量（積分結果）を交流電流調整部９４に対して出力する。積分期間設定部９２は、電流検出部８２が出力する帯電電流を積分し、積分結果と積分結果の二次微分結果とから積分期間設定信号を生成し、電荷量算出部９０に対して出力する。交流電流調整部９４は、電荷量算出部９０が算出した電荷量と、電荷量の目標値とを比較し、比較結果に応じて交流電源８６を制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、帯電制御装置、帯電装置、画像形成装置及び帯電制御プログラムに関するものである。

特許文献１は、放電電流が発生しているときの電流波形全体の積分値と、電流波形のピーク値と印加電圧の波形から求められる電流波形の積分値との差分を一定値に維持するように、出力交流電圧のピーク間電圧を変化させる画像形成装置を開示する。また、特許文献２は、像保持体と帯電部材との間に流れる電流と、予め設定される電流値との差分が所定の値となるように、交流電源の出力を制御して放電電流量の変動を抑える画像形成装置を開示する。

特開２００１−２０１９１９号公報 特開２００２−０７２６３３号公報

しかしながら、上記従来例においては、電流振幅がピーク電流値に比例すると仮定して算出しているために電流振幅を増大していった場合の高圧電源側あるいは負荷側のインピーダンス変動で生じる波形歪みで誤差が生じる、あるいは予め放電しない場合の電流を求めておいて、放電した場合の電流から差し引いて正味の放電電流を求める方式も予め放電しない場合に求めておいた電流値が、その後の環境変動や感光体や帯電器の劣化で変動していると誤差が生じるという問題があった。

本発明は、画像形成中であっても、放電量を正確に測定して、画質の低下及び像保持体の短寿命化を容易に防止することができる帯電制御装置、帯電装置、画像形成装置及び帯電制御プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る本発明は、被帯電体を帯電させる帯電部材に供給される直流電流及び交流電流を重畳された帯電電流を積分することにより、帯電部材の電荷量を算出する電荷量算出部と、帯電部材に供給される帯電電流に基づいて、前記電荷量算出部が帯電電流を積分する積分期間を設定する積分期間設定部と、前記電荷量算出部が算出した電荷量に基づいて、帯電部材に供給される交流電流を調整する交流電流調整部とを有する帯電制御装置である。

請求項２に係る本発明は、前記積分期間設定部は、帯電部材に供給される帯電電流を積分する積分部と、この積分部が積分した結果を二次微分する二次微分部とを有し、前記積分部が積分した結果、及び前記二次微分部が二次微分した結果に基づいて積分期間を設定する請求項１記載の帯電制御装置である。

請求項３に係る本発明は、前記積分期間設定部は、前記積分部の積分結果が正の期間又は負の期間を、前記二次微分部が二次微分した結果の位相に応じて変更して積分期間とする請求項２記載の帯電制御装置である。

請求項４に係る本発明は、被帯電体を帯電させる帯電部材と、この帯電部材に供給される直流電流及び交流電流を重畳された帯電電流を積分することにより、前記帯電部材の電荷量を算出する電荷量算出部と、前記帯電部材に供給される帯電電流に基づいて、前記電荷量算出部が帯電電流を積分する積分期間を設定する積分期間設定部と、前記電荷量算出部が算出した電荷量に基づいて、前記帯電部材に供給される交流電流を調整する交流電流調整部とを有する帯電装置である。

請求項５に係る本発明は、前記積分期間設定部は、前記帯電部材に供給される帯電電流を積分する積分部と、この積分部が積分した結果を二次微分する二次微分部とを有し、前記積分部が積分した結果、及び前記二次微分部が二次微分した結果に基づいて積分期間を設定する請求項４記載の帯電装置である。

請求項６に係る本発明は、前記積分期間設定部は、前記積分部の積分結果が正の期間又は負の期間を、前記二次微分部が二次微分した結果の位相に応じて変更して積分期間とする請求項５記載の帯電装置である。

請求項７に係る本発明は、像保持体と、この像保持体を帯電させる帯電部材と、この帯電部材に直流電流及び交流電流を重畳された帯電電流を供給する給電手段と、この給電手段が前記帯電部材に供給する帯電電流を積分することにより、前記帯電部材の電荷量を算出する電荷量算出部と、前記帯電部材に供給される帯電電流に基づいて、前記電荷量算出部が帯電電流を積分する積分期間を設定する積分期間設定部と、前記電荷量算出部が算出した電荷量に基づいて、前記帯電部材に供給される交流電流を調整する交流電流調整部とを有する画像形成装置である。

請求項８に係る本発明は、前記積分期間設定部は、前記帯電部材に供給される帯電電流を積分する積分部と、この積分部が積分した結果を二次微分する二次微分部とを有し、前記積分部が積分した結果、及び前記二次微分部が二次微分した結果に基づいて積分期間を設定する請求項７記載の画像形成装置ある。

請求項９に係る本発明は、前記積分期間設定部は、前記積分部の積分結果が正の期間又は負の期間を、前記二次微分部が二次微分した結果の位相に応じて変更して積分期間とする請求項８記載の画像形成装置である。

請求項１０に係る本発明は、被帯電体を帯電させる帯電部材に供給される直流電流及び交流電流を重畳された帯電電流に基づいて、帯電電流を積分する積分期間を設定するステップと、帯電部材に供給される帯電電流を、設定した積分期間に応じて積分するステップと、帯電部材に供給される交流電流を積分結果に基づいて調整するステップとをコンピュータに実行させる帯電制御プログラムである。

本発明によれば、画像形成中であっても、放電量を正確に測定して、画質の低下及び像保持体の短寿命化を容易に防止することができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成部１２と、原稿読取装置１４とを有する。画像形成部１２は、例えばゼログラフィ方式のもので、シートが積載された例えば４段の給紙トレイ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ及び手差しトレイ１８とを有し、これらトレイ１６ａ〜１６ｄ、１８からシート搬送路２０に供給されたシートに画像を形成するようになっている。

即ち、画像形成部１２は、感光体からなる像保持体２２と、この像保持体２２を一様に接触帯電する例えば帯電ロールからなる帯電部材２４と、この帯電部材２４により一様に帯電された像保持体２２に潜像を形成する露光装置２６と、この露光装置２６により形成された像保持体２２上の潜像をトナーで可視化する現像器２８と、この現像器２８により形成されたトナー像をシートに転写する転写装置３０と、像保持体２２に残ったトナーをクリーニングするクリーナ３２とを有する。

帯電部材２４は、例えばゴムなどの弾性を有する部材からなり、温度及び湿度などの環境条件が変化すると、抵抗値と硬度とが変化する。従って、環境条件が変化すると、帯電部材２４と２２との接触面積が変化し、帯電部材２４が有する容量も変化する。露光装置２６は、レーザ走査方式のもので、例えば原稿読取装置１４で読み取った原稿の画像をレーザのオンオフ信号に変えて出力する。転写装置３０は例えば転写ロールから構成され、この転写装置３０によりトナー像が転写されたシートが定着装置３４に送られ、この定着装置３４によりトナー像がシートに定着され、このトナー像が定着されたシートが排出トレイ３６に排出される。

シート搬送路２０には、複数のシート搬送ロール３８が設けられている。このシート搬送ロール３８の一つとして、転写装置３０上流側近傍には、レジストロール４０が配置されている。このレジストロール４０は、供給されたシートを一時停止させ、像保持体２２に潜像が形成されるタイミングと同期してシートを転写装置３０に供給するように制御される。

原稿読取装置１４は、原稿を光学的に読み取る光学系４２と、自動原稿送り装置４４とを有する。
光学系４２は、自動原稿送り装置４４により送られた原稿を流し読みする機能と、反射ミラー等を走査して原稿台ガラス５４上に載置された原稿を読み取る機能とを備えている。

自動原稿送り装置４４は、多数の原稿が載置される原稿載置台５６と、原稿を搬送する原稿搬送路５８と、画像を読み取った後の原稿が排出される排出台６０とを有する。

また、画像形成装置１０は、制御ユット６２、表示装置及びキーボードなどを含むユーザインタフェース装置（ＵＩ装置）６４、ＨＤＤ・ＣＤ装置などの記憶装置６６及び通信装置６８などを有する。制御ユニット６２は、ＣＰＵ７０及びメモリ７２などを含み、画像形成装置１０を構成する各部を制御する。
つまり、画像形成装置１０は、コンピュータとしての機能を含み、記憶媒体７４又は通信装置６８を介して受け入れたプログラムを実行することにより、印刷などの処理を行う。

次に、帯電部材２４と、この帯電部材２４に高電圧を印加する高圧給電部８０と、この高圧給電部８０が帯電部材２４に供給する電流を制御する帯電制御装置８４とについて詳述する。
図３において、帯電部材２４、高圧給電部８０、電流検出部８２、帯電制御装置８４及びその周辺の詳細が示されている。

高圧給電部８０は、交流電源８６及び直流電源８８を有し、帯電部材２４に対して所定の電圧を印加して、直流電流Ｉｄｃ及び交流電流Ｉａｃを重畳した帯電電流を帯電部材２４に供給する。例えば、交流電源８６は、１０００Ｈｚの周波数でピーク間電圧Ｖｐｐが１０００〜２５００Ｖ程度の電圧を帯電部材２４に対して印加し、約１〜２ｍＡ程度の交流電流Ｉａｃを後述する交流電流調整部９４から入力される交流電流量調整信号に応じて帯電部材２４に供給するようにされている。つまり、交流電源８６は、帯電部材２４に供給する交流電流Ｉａｃの大きさが交流電流調整部９４によって制御されている。

ここで、帯電部材２４は、図４（Ａ）に示した等価回路のように、容量負荷１１６と、放電電流を流す抵抗１１８とを並列に有する。図４（Ｂ）に示した交流電圧を交流電源８６が出力すると、帯電部材２４には、図４（Ｃ）に示した交流電流Ｉａｃが交流電圧に対して９０度遅れた位相で流れる。ただし、帯電部材２４に流れる交流電流Ｉａｃは、装置の回路上の遅延、及び環境条件の変化などによっても位相が変化する。また、帯電部材２４に供給される交流電流Ｉａｃには、交流電源８６が出力する交流電圧の大きさに応じて抵抗１１８に流れる放電電流が付加される。
また、温度及び湿度などの環境条件が変化すると、帯電部材２４の硬度などが変化するので、容量負荷１１６に直列な抵抗成分（図示せず）が増減する。

帯電部材２４の帯電電荷量は、帯電部材２４に供給される電流（帯電電流）を積分することによって得られる。例えば、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、時間ｔ１から時間ｔ２までを積分期間として交流電流Ｉａｃを積分すると、電流積分値（電荷量）は、積分定数を０として下式１のように表される。

また、上式１に示した電流積分値は、ｉｃが容量負荷１１６に流れる電流であるので、容量負荷１１６に蓄えられる電荷Ｑｃを用いて下式２のように表される。

さらに、上式２は、容量負荷１１６の容量Ｃと端子電圧Ｖとを用いて下式３のように表される。

積分開始時間であるｔ１と、積分終了時間であるｔ２とにおいては、帯電部材２４に対して印加される電圧Ｖは等しく、図４（Ｂ）に示すように、Ｖ（ｔ１）及びＶ（ｔ２）がそれぞれ０Ｖであり、上式３は下式４のように抵抗１１８に流れる電流ｉｒを積分する式に変形される。

つまり、時間ｔ１から時間ｔ２までを積分期間とし、時間ｔ１と時間ｔ２とにおいて帯電部材２４に印加される電圧Ｖを等しくすると、放電電流のみを積分した放電電荷量を抽出することができる。

電流検出部８２（図３）は、高圧給電部８０が帯電部材２４に対して供給する電流（帯電電流）を検出し、帯電制御装置８４の後述する電荷量算出部９０及び積分期間設定部９２に対して出力する。

帯電制御装置８４は、例えば電荷量算出部９０、積分期間設定部９２及び交流電流調整部９４を有し、制御ユニット６２の一部を構成する。
電荷量算出部９０は、積分期間を設定するために積分期間設定部９２が出力する積分期間設定信号（図８などを用いて後述）と、電流検出部８２が出力する電流とを受け入れ、高圧給電部８０が帯電部材２４に対して供給する直流電流Ｉｄｃと交流電流Ｉａｃを積分期間設定信号に応じて積分することによって電荷量を算出し、電荷量（積分結果）を交流電流調整部９４に対して出力する。電荷量算出部９０が出力する電荷量は、交流電流Ｉａｃに対する例えば負の値側の放電電荷量である。
なお、電荷量算出部９０は、アナログ回路である積分回路を用いて積分するように構成されてもよいし、ＣＰＵ７０によって実行されるプログラムとして構成され、図示しないＤ／Ａ変換器によってアナログ信号として出力されるように構成されてもよい。

積分期間設定部９２は、積分部９６、二次微分部９８、比較器１００，１０２、遅延器１０４，１０６及びタイミング生成部１０８などを有する。

積分部９６は、例えばローパスフィルタ（ＬＰＦ）などの不完全積分器からなり、電流検出部８２が出力する電流を受け入れて、直流電流と交流電流を積分し、積分結果としての電圧（又は電荷量）を二次微分部９８及び比較器１００に対して出力する。
ここで、電流検出部８２が検出する直流電流Ｉｄｃと交流電流Ｉａｃとを重畳させた帯電電流が放電を発生させる大きさである場合、積分部９６が受け入れる交流電流Ｉａｃは、図５（Ａ）に示すように、交流電源８６が印加する電圧のピーク近傍で発生する放電によって歪んでいる。放電を発生させる大きさの交流電流Ｉａｃを積分部９６が積分すると、積分結果は、放電を発生させない大きさの交流電流Ｉａｃを積分部９６が積分した結果に対して歪み、図５（Ｂ）に示すように、歪みが積分結果の全位相に及ぶ。また、積分部９６の積分結果は、温度及び湿度などの環境条件が変化すると、帯電部材２４の硬度が変化し、容量負荷１１６（図４）、及び容量負荷１１６に直列な抵抗成分（図示せず）が増減するので、位相が変化する。
つまり、積分部９６が出力する積分結果は、交流電流Ｉａｃの大きさに応じた放電と、環境条件の変化などによって生じる帯電部材２４の特性の変化との両方の影響を受けて位相が変化している。

二次微分部９８は、積分部９６から入力される積分結果を２回微分し、二次微分結果を比較器１０２に対して出力する。積分部９６の積分結果を２回微分すると、図５（Ｃ）に示すように、放電による歪みが帯電部材２４への印加電圧がピークとなる二次微分結果のピーク近傍に限定される。二次微分部９８が出力する二次微分結果は、位相が交流電流Ｉａｃの大きさに応じた放電の影響を受けず、環境条件の変化などによって生じる帯電部材２４の特性の変化の影響を受けて変化している。

比較器１００は、積分部９６から入力される電圧と、０Ｖ（ＧＮＤ）とを比較して、例えば電圧が正の期間（０Ｖ以上の期間でもよい）と、電圧が負の期間（０Ｖ未満の期間でもよい）とを区別するパルスを生成し、遅延器１０４に対して出力する。つまり、比較器１００は、積分部９６から入力される電圧が０Ｖと交差するタイミングを、電圧の半周期ごとに立ち上がり及び立下りによって示すパルスを生成する。

比較器１０２は、二次微分部９８から入力される二次微分結果と、０Ｖ（ＧＮＤ）とを比較して、例えば二次微分結果が正の期間（０Ｖ以上の期間でもよい）と、二次微分結果が負の期間（０Ｖ未満の期間でもよい）とを区別するパルスを生成し、遅延器１０６に対して出力する。つまり、比較器１０２は、二次微分部９８から入力される二次微分結果が０Ｖと交差するタイミングを、立ち上がり及び立下りによって示すパルスを生成する。

遅延器１０４は、比較器１００から入力されるパルスを所定のタイミングで遅延させ、タイミング生成部１０８に対して出力する。遅延器１０６は、比較器１０２から入力されるパルスのエッジをタイミング生成部１０８が取り込むことができるように、比較器１０２から入力されるパルスを所定のタイミングで遅延させ、タイミング生成部１０８に対して出力する。

タイミング生成部１０８は、遅延器１０４及び遅延器１０６から入力されるパルスをそれぞれ受け入れ、電荷量算出部９０が直流電流Ｉｄｃと交流電流Ｉａｃとを重畳された帯電電流を積分する期間を示す積分期間設定信号（図７などを用いて後述）を生成し、電荷量算出部９０に対して出力する。

交流電流調整部９４は、目標値設定部１１０、比較器１１２及び調整制御部１１４を有する。
目標値設定部１１０は、実験などによって予め求められた電荷量の目標値を例えば直流電源による電圧値として設定し、比較器１１２に対し出力する。

比較器１１２は、電荷量算出部９０から入力される電荷量と、目標値設定部１１０から入力される目標値とを比較し、例えば電荷量が目標値以上の期間と、電荷量が目標値未満の期間とを区別するパルスを生成し、調整制御部１１４に対して出力する。つまり、比較器１１２が出力するパルスは、帯電部材２４の電荷量が目標値に達しているか否かを示している。
調整制御部１１４は、比較器１１２から入力されるパルスに応じて、帯電部材２４の電荷量が目標値になるように、交流電源８６が出力する交流電流Ｉａｃを増減させる交流電流量調整信号を交流電源８６に対して出力する。

なお、帯電制御装置８４を構成する各部は、図示しないＡ／Ｄ変換器を介してデジタル化された電流値を処理するように、ＣＰＵ７０によって実行されるプログラムとして構成され、図示しないＤ／Ａ変換器を介して高圧給電部８０を制御するようにされてもよい。

次に、帯電制御装置８４の実施例について説明する。
図６において、帯電制御装置８４の実施例及びその周辺の詳細が示されている。
図６に示すように、帯電制御装置８４の実施例は、積分部１２０、二次微分部１２２、比較器１２４，１２６、遅延器１２８，１３０、タイミング生成部１３２、電荷量算出部１３４及び交流電流調整部９４を有し、制御ユニット６２の一部を構成する。
なお、帯電制御装置８４の実施例において、図３に示した帯電制御装置８４を構成する部分と実質的に同一のものには、同一の符号が付してある。

積分部１２０は、例えばローパスフィルタ（ＬＰＦ）などの不完全積分器からなり、電流検出部８２が出力する帯電電流を受け入れて、直流電流Ｉｄｃと交流電流Ｉａｃとを積分し、積分結果としての電圧（又は電荷量）を二次微分部１２２及び比較器１２４に対して出力する。

二次微分部１２２は、直列に接続された２つの微分器１３６−１，１３６−２を有し、積分部１２０から入力される積分結果を２回微分し、二次微分結果を比較器１２６に対して出力する。

比較器１２４は、積分部１２０から入力される電圧と、０Ｖ（ＧＮＤ）とを比較して、例えば電圧が正の期間（０Ｖ以上の期間でもよい）と、電圧が負の期間（０Ｖ未満の期間でもよい）とを区別する図７（Ａ）に示した位相パルスを生成し、遅延器１２８に対して出力する。つまり、比較器１２４は、積分部１２０から入力される電圧が０Ｖと交差するタイミングを、電圧の半周期ごとに立ち上がり及び立下りによって示す位相パルスを生成する。

比較器１２６は、二次微分部１２２から入力される二次微分結果と、０Ｖ（ＧＮＤ）とを比較して、例えば二次微分結果が正の期間（０Ｖ以上の期間でもよい）と、二次微分結果が負の期間（０Ｖ未満の期間でもよい）とを区別する図７（Ｂ）に示した位相パルスを生成し、遅延器１３０に対して出力する。つまり、比較器１２６は、二次微分部１２２から入力される二次微分結果が０Ｖと交差するタイミングを、立ち上がり及び立下りによって示す位相パルスを生成する。

ここで、比較器１２６が出力する位相パルスには、各半周期の略中間に放電によるパルスが生じている。比較器１２６が出力する放電によるパルスは、図５（Ｃ）に示したような放電による二次微分結果が各半周期の略中間で０Ｖと交差しているために発生している。

遅延器１２８は、図７（Ｃ）に示すように、比較器１２４から入力されるパルス（図７（Ａ））を所定のタイミングで遅延させ、タイミング生成部１３２に対して出力する。ここで、遅延器１２８は、後述するＤラッチ１３８が積分開始のタイミングを取り込み可能なように窓（イネーブル期間）を形成し、後述するＤラッチ１４０が積分終了のタイミングを取り込み可能なように窓（イネーブル期間）を形成している。

遅延器１３０は、図７（Ｄ）に示すように、比較器１２６から入力されるパルスのエッジをタイミング生成部１３２が取り込むことができるように、比較器１２６から入力されるパルス（図７（Ｂ））を所定のタイミングで遅延させ、タイミング生成部１３２に対して出力する。

タイミング生成部１３２（図６）は、例えばＤラッチ１３８，１４０、ＳＲフリップフロップ１４２及び遅延部１４４−１，１４４−２から構成される。
Ｄラッチ１３８は、遅延器１２８から入力される信号がハイレベル（Ｈ）の場合にイネーブルになるイネーブル端子と、クリア端子とを有し、イネーブル時に遅延器１３０から入力される信号の立下りエッジを受け入れると、ハイレベルをＳＲフリップフロップ１４２に対して出力する。また、Ｄラッチ１３８は、出力が遅延部１４４−１を介してクリア端子に入力されるようになっている。

Ｄラッチ１４０は、遅延器１２８から入力される信号がローレベル（Ｌ）の場合にイネーブルになるイネーブル端子と、クリア端子とを有し、イネーブル時に遅延器１３０から入力される信号の立上がりエッジを受け入れると、ハイレベルをＳＲフリップフロップ１４２に対して出力する。また、Ｄラッチ１４０は、出力が遅延部１４４−２を介してクリア端子に入力されるようになっている。

ＳＲフリップフロップ１４２は、Ｄラッチ１４０，１４２からそれぞれ入力される信号に応じて出力Ｑと反転出力とを電荷量算出部１３４に対して出力する。ここで、ＳＲフリップフロップ１４２は、−側の放電電流に対する積分開始タイミングを、遅延器１３０から入力される立下りエッジに応じて出力する反転出力の立ち上がりエッジとして設定し、−側の放電電流に対する積分終了タイミングを、遅延器１３０から入力される立上りエッジに応じて出力する反転出力の立ち下がりエッジとして設定することにより、−側の放電電流（及び交流電流Ｉａｃ）に対する積分期間を設定している（図７（Ｆ））。

同様に、ＳＲフリップフロップ１４２は、＋側の放電電流に対する積分開始タイミングを、遅延器１３０から入力される立上りエッジに応じて出力する出力Ｑの立ち上がりエッジとして設定し、＋側の放電電流に対する積分終了タイミングを、遅延器１３０から入力される立下りエッジに応じて出力する出力Ｑの立ち下がりエッジとして設定することにより、＋側の放電電流（及び交流電流Ｉａｃ）に対する積分期間を設定している（図７（Ｅ））。

つまり、タイミング生成部１３２は、遅延器１２８，１３０からそれぞれ入力されるパルスを受け入れ、電荷量算出部１３４が直流電流Ｉｄｃと交流電流Ｉａｃとを重畳された帯電電流を積分する期間を示す積分期間設定信号（図７）を生成し、電荷量算出部１３４に対して出力する。

電荷量算出部１３４（図６）は、例えば並列な２つの完全積分器１４６−１，１４６−２を有し、積分期間を設定するためにタイミング生成部１３２が出力する積分期間設定信号（図７）と、電流検出部８２が出力する帯電電流とを受け入れ、高圧給電部８０が帯電部材２４に対して供給する帯電電流を積分期間設定信号に応じて積分することによって電荷量を算出し、電荷量（積分結果）を交流電流調整部９４に対して出力する。電荷量算出部１３４が出力する電荷量は、帯電電流に対する例えば負の値側の完全積分器１４６−１が積分した電荷量である。

なお、帯電制御装置８４の実施例は、帯電電流に対する正の値側の完全積分器１４６−２が積分した電荷量を用いて、交流電流調整部９４が交流電源８６を制御するように構成されてもよい。

次に、高圧給電部８０が出力する交流電流を帯電制御装置８４の実施例が調整する処理について説明する。
図８は、高圧給電部８０が出力する交流電流を最適値に調整するために、帯電制御装置８４の実施例が行う動作（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
図８に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、積分部１２０（図６）は、電流検出部８２が検出した帯電電流を受け入れて積分し、積分結果としての電圧（又は電荷量）を二次微分部１２２及び比較器１２４に対して出力する。

ステップ１０２（Ｓ１０２）において、二次微分部１２２は、積分部１２０から入力される積分結果を２回微分し、二次微分結果を比較器１２６に対して出力する。

ステップ１０４（Ｓ１０４）において、タイミング生成部１３２は、遅延器１２８，１３０からそれぞれ入力されるパルスを受け入れ、電荷量算出部１３４が帯電電流を積分する期間を示す積分期間設定信号（図７参照）を生成し、電荷量算出部１３４に対して出力する。つまり、タイミング生成部１３２は、電荷量算出部１３４が積分する積分期間を設定している。

ステップ１０６（Ｓ１０６）において、電荷量算出部１３４は、タイミング生成部１３２によって設定された積分期間の帯電電流を積分し、交流電流調整部９４に対して出力する。

ステップ１０８（Ｓ１０８）において、交流電流調整部９４は、電荷量算出部１３４から入力される帯電電流の積分結果に応じて、交流電源８６が帯電部材２４に対して供給する交流電流Ｉａｃを調整する。

なお、上記実施形態においては、１つの像保持体２２を帯電させる１つの帯電部材２４を有する画像形成装置１０について説明したが、これに限定されることなく、例えば４つの像保持体を有するカラー画像形成装置において、像保持体をそれぞれ帯電させる４つの帯電装置に対して放電電荷量を調整することにより、交流電流を制御するようにしてもよい。

また、制御ユニット６２が制御を行うために実行するプログラムは、通信装置６８を介して提供されてもよいし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納されて提供されてもよい。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す構成図である。 帯電部材、高圧給電部、電流検出部、帯電制御装置及びその周辺の詳細を示す構成図である。 帯電部材の挙動を示す図であって、（Ａ）は帯電部材の等価回路を示し、（Ｂ）は交流電源が出力して帯電部材に印加される交流電圧を示すグラフであり、（Ｃ）は帯電部材に供給される交流電流を示すグラフである。 積分期間設定部が行う処理を示すグラフであって、（Ａ）は積分部に入力される交流電流Ｉａｃを示すグラフであり、（Ｂ）は積分部による積分結果を示すグラフであり、（Ｃ）は二次微分部による二次微分結果を示すグラフである。 帯電制御装置の実施例及びその周辺の詳細を示す構成図である。 積分期間設定部が行う処理を示すタイミングチャートである。 高圧給電部が出力する交流電流を最適値に調整するために、帯電制御装置の実施例が行う動作（Ｓ１０）を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
２２ 像保持体
２４ 帯電部材
６２ 制御ユニット
７０ ＣＰＵ
７２ メモリ
８０ 高圧給電部
８２ 電流検出部
８４ 帯電制御装置
８６ 交流電源
９０，１３４ 電荷量算出部
９２ 積分期間設定部
９４ 交流電流調整部
９６，１２０ 積分部
９８，１２２ 二次微分部
１００，１０２，１１２，１２４，１２６ 比較器
１０４，１０６，１２８，１３０ 遅延器
１０８，１３２ タイミング生成部
１１０ 目標値設定部
１１４ 調整制御部

Claims (10)

1. 被帯電体を帯電させる帯電部材に供給される直流電流及び交流電流を重畳された帯電電流を積分することにより、帯電部材の電荷量を算出する電荷量算出部と、帯電部材に供給される帯電電流に基づいて、前記電荷量算出部が帯電電流を積分する積分期間を設定する積分期間設定部と、前記電荷量算出部が算出した電荷量に基づいて、帯電部材に供給される交流電流を調整する交流電流調整部とを有する帯電制御装置。
2. 前記積分期間設定部は、帯電部材に供給される帯電電流を積分する積分部と、この積分部が積分した結果を二次微分する二次微分部とを有し、前記積分部が積分した結果、及び前記二次微分部が二次微分した結果に基づいて積分期間を設定する請求項１記載の帯電制御装置。
3. 前記積分期間設定部は、前記積分部の積分結果が正の期間又は負の期間を、前記二次微分部が二次微分した結果の位相に応じて変更して積分期間とする請求項２記載の帯電制御装置。
4. 被帯電体を帯電させる帯電部材と、この帯電部材に供給される直流電流及び交流電流を重畳された帯電電流を積分することにより、前記帯電部材の電荷量を算出する電荷量算出部と、前記帯電部材に供給される帯電電流に基づいて、前記電荷量算出部が帯電電流を積分する積分期間を設定する積分期間設定部と、前記電荷量算出部が算出した電荷量に基づいて、前記帯電部材に供給される交流電流を調整する交流電流調整部とを有する帯電装置。
5. 前記積分期間設定部は、前記帯電部材に供給される帯電電流を積分する積分部と、この積分部が積分した結果を二次微分する二次微分部とを有し、前記積分部が積分した結果、及び前記二次微分部が二次微分した結果に基づいて積分期間を設定する請求項４記載の帯電装置。
6. 前記積分期間設定部は、前記積分部の積分結果が正の期間又は負の期間を、前記二次微分部が二次微分した結果の位相に応じて変更して積分期間とする請求項５記載の帯電装置。
7. 像保持体と、この像保持体を帯電させる帯電部材と、この帯電部材に直流電流及び交流電流を重畳された帯電電流を供給する給電手段と、この給電手段が前記帯電部材に供給する帯電電流を積分することにより、前記帯電部材の電荷量を算出する電荷量算出部と、前記帯電部材に供給される帯電電流に基づいて、前記電荷量算出部が帯電電流を積分する積分期間を設定する積分期間設定部と、前記電荷量算出部が算出した電荷量に基づいて、前記帯電部材に供給される交流電流を調整する交流電流調整部とを有する画像形成装置。
8. 前記積分期間設定部は、前記帯電部材に供給される帯電電流を積分する積分部と、この積分部が積分した結果を二次微分する二次微分部とを有し、前記積分部が積分した結果、及び前記二次微分部が二次微分した結果に基づいて積分期間を設定する請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記積分期間設定部は、前記積分部の積分結果が正の期間又は負の期間を、前記二次微分部が二次微分した結果の位相に応じて変更して積分期間とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 被帯電体を帯電させる帯電部材に供給される直流電流及び交流電流を重畳された帯電電流に基づいて、帯電電流を積分する積分期間を設定するステップと、帯電部材に供給される帯電電流を、設定した積分期間に応じて積分するステップと、帯電部材に供給される交流電流を積分結果に基づいて調整するステップとをコンピュータに実行させる帯電制御プログラム。

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