JP2008197290A - 帯電装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 帯電器への印加電圧をより精度良く補正することができ、高画質な画像形成を実現するための帯電装置およびこれを備える画像形成装置を提供する。
【解決手段】 感光体膜減り検知部１２が、感光体ドラム２の経時変化を表すカウント値を検知して、第１電圧補正部１３へ出力する。第１電圧補正部１３は、テーブルを参照して、入力されたカウント値に対応する第１補正電圧値を選択し、直流電源１１へと出力する。帯電経時変化検知部１４が、帯電部１０の経時変化を表すカウント値を検知して、第２電圧補正部１５へ出力する。第２電圧補正部１５は、テーブルを参照して、入力されたカウント値に対応する第２補正電圧値を選択し、直流電源１１へと出力する。直流電源１１は、第１電圧補正部１３から入力される第１補正電圧値と、第２電圧補正部１５から入力される第２補正電圧値とを初期電圧値に加えた補正後の印加電圧値を、帯電部１０に印加する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表面に感光膜を有する感光体を含む電子写真方式の画像形成装置に装着され、感光体表面を帯電させる帯電装置および画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、高画質画像を簡易な操作でかつ短時間の間に形成でき、保守管理も容易であることから、たとえば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などとして広く普及している。電子写真方式の画像形成装置は、たとえば、感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段と、クリーニング手段とを含む。感光体はその表面に感光膜が形成されたローラ状部材である。帯電手段は電圧の印加を受けて感光体表面を所定電位に帯電させる。露光手段は、帯電状態にある感光体表面に、画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成する。現像手段は、感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像に現像する。転写手段は感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する。定着手段はたとえばトナー像を記録媒体に定着させる。これによって、記録媒体上に画像が形成される。クリーニング手段は感光体表面に当接するように設けられるブレード状部材であり、トナー像を記録媒体に転写した後に感光体表面に残存するトナーを除去する。

電子写真方式の画像形成装置における重要な解決課題として、感光体の使用期間全般にわたって感光体表面の帯電安定性および帯電均一性を保持することが挙げられる。感光体はその表面が転写手段に含まれる転写ローラ、クリーニングブレード、現像剤などとの摺擦を受けながら回転駆動する。このため、感光体の使用時間が長くなるほど、感光体表面の感光膜が磨耗してその膜厚が減少する。高速で画像を形成すると、膜厚の減少（膜減り）はさらに顕著になる。膜減りは感光膜全体に均一に起こるのではなく、局所的に起こることが多い。また膜減り量も均一ではない。膜減りは、感光体表面の帯電性能を低下させ、感光体表面の均一な帯電を妨げる。

したがって、画像形成装置は、膜減りによる経時変化に対応して帯電電位を補正するような補正手段を備えている。

特許文献１記載の画像記録装置は、予め連続記録枚数と感光体の電位変化特性との関係を求めておき、記録枚数に応じて現像電位が一定になるように制御している。

特許文献２記載の帯電装置は、感光層の膜減り量を検出し、これに基づいて帯電部材への印加電圧を制御している。

特許文献３記載の電圧制御方法は、帯電部材に印加する直流電圧を２種類変化させ、そのときの感光体表面の反射濃度に基づいて帯電部材に印加する直流電圧値を決定している。

特開昭６１−１９０３４７号公報 特開平５−２７５５７号公報 特開２００２−２７８２２５号公報

帯電器として、たとえばスコロトロン型帯電器を使用した場合、帯電に際し放電電極周辺にオゾンが発生し、その強い酸化性のために空気中の窒素と反応した窒素酸化物（ＮＯｘ）や、スクリーングリッドとして用いられる金属製のグリッドが腐食され、金属酸化物がグリッドの表面に付着したり、トナーの定着に用いられる加熱ローラ中に含まれるケイ素（Ｓｉ）が蒸発して、ケイ素（Ｓｉ）の酸化物が放電電極先に付着したりして、所定のグリッド電圧では帯電電位を十分に確保できなくなる。

このような帯電器自体の経時変化による帯電性能の低下は、特許文献１，２記載の従来技術では精度良く補正できない。

本発明の目的は、帯電器への印加電圧をより精度良く補正することができ、高画質な画像形成を実現するための帯電装置およびこれを備える画像形成装置を提供することである。

本発明は、表面に感光膜を有する感光体を含む電子写真方式の画像形成装置に装着され、感光体表面を帯電させる帯電装置において、
感光体表面を臨むように設けられ、電圧を印加されて感光体表面を帯電させる帯電器と、
帯電器に電圧を印加する電圧印加手段と、
感光体の表面状態の経時変化を検知する第１検知手段と、
帯電器の経時変化を検知する第２検知手段と、
第１検知手段の検知結果に応じて、帯電器への印加電圧値を補正するための第１補正値を設定する第１補正手段と、
第２検知手段の検知結果に応じて、帯電器への印加電圧値を補正するための第２補正値を設定する第２補正手段とを含み、
電圧印加手段は、第１補正値および第２補正値に基づいて補正した電圧を帯電器に印加することを特徴とする帯電装置である。

また本発明は、前記第２検知手段は、帯電器の経時変化として帯電器の累積使用時間を検知し、
前記第２補正手段は、帯電器の累積使用時間に応じた第２補正値を設定することを特徴とする。

また本発明は、前記第２検知手段は、帯電器の経時変化として画像形成装置の累積印刷枚数を検知し、
前記第２補正手段は、累積印刷枚数に応じた第２補正値を設定することを特徴とする。

また本発明は、前記第２検知手段は、帯電器の経時変化として感光体の累積回転数を検知し、
前記第２補正手段は、累積回転数に応じた第２補正値を設定することを特徴とする。

また本発明は、前記電圧印加手段は、帯電器に印加する電圧とともに、帯電器に流す電流を補正することを特徴とする。

また本発明は、前記帯電器は、非接触スコロトロン型帯電器であることを特徴とする。
また本発明は、表面に感光層を有する感光体と、
上記の帯電装置と、
帯電状態にある感光体表面に信号光を照射して静電潜像を形成する露光手段と、
感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、
感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを含むことを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、第１検知手段が、感光体の表面状態の経時変化を検知し、第１補正手段が、第１検知手段の検知結果に応じて、帯電器への印加電圧値を補正するための第１補正値を設定する。第２検知手段が、帯電器の経時変化を検知し、第２補正手段が、第２検知手段の検知結果に応じて、帯電器への印加電圧値を補正するための第２補正値を設定する。電圧印加手段は、第１補正値および第２補正値に基づいて補正した電圧を帯電器に印加する。

これにより、感光体の経時変化に応じた補正と、帯電器の経時変化に応じた補正とを行なうことによって、帯電器への印加電圧をより正確に補正することができるので、帯電不良の発生を抑制し、高画質な画像形成を実現できる。

また本発明によれば、前記第２検知手段が、帯電器の経時変化として帯電器の累積使用時間を検知し、前記第２補正手段が、帯電器の累積使用時間に応じた第２補正値を設定する。

これにより、帯電器の累積使用時間を用いて容易に帯電器の経時変化に応じた補正を行うことができる。

また本発明によれば、前記第２検知手段が、帯電器の経時変化として画像形成装置の累積印刷枚数を検知し、前記第２補正手段が、累積印刷枚数に応じた第２補正値を設定する。

これにより、画像形成装置の累積印刷枚数を用いて容易に帯電器の経時変化に応じた補正を行うことができる。

また本発明によれば、前記第２検知手段が、帯電器の経時変化として感光体の累積回転数を検知し、前記第２補正手段が、累積回転数に応じた第２補正値を設定する。

これにより、感光体の累積回転数を用いて容易に帯電器の経時変化に応じた補正を行うことができる。

また本発明によれば、前記電圧印加手段は、帯電器に印加する電圧とともに、帯電器に流す電流を補正する。

これにより、帯電の初期段階での電流を小さくすることができ、帯電器をより長寿命化させることができる。

また本発明によれば、前記帯電器として、非接触スコロトロン型帯電器を用いることができる。

また本発明によれば、露光手段が、上記の帯電装置によって帯電状態にある感光体表面に信号光を照射して静電潜像を形成すると、現像手段が、感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する。転写手段は、感光体表面のトナー像を記録媒体に転写し、定着手段は、記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させる。

これにより、帯電器への印加電圧をより正確に補正することができるので、帯電不良の発生を抑制し、高画質な画像形成を実現できる。

図１は、本発明の第１の実施形態である帯電装置１の構成を模式的に示す図である。
帯電装置１は感光体ドラム２の周面を臨むように設けられる。感光体２は、帯電装置１が装着される図示しない電子写真方式の画像形成装置に備えられ、表面に感光膜を有しかつ回転駆動可能に支持される円筒状部材である。

帯電装置１は、電圧の印加を受けて感光体２ドラム２の表面を所定の極性および電位に帯電させる。帯電装置１は、帯電部１０、直流電源１１、感光体膜減り検知部１２、第１電圧補正部１３、帯電経時変化検知部１４および第２電圧補正部１５で構成される。

帯電部１０は、非接触型のコロナ放電発生器で実現され、感光体ドラム２の表面全体を帯電させるために、長手方向の長さが感光体ドラム２の長手方向の長さとほぼ同じか、またはそれよりも長くなるように構成される。

さらに詳細には、帯電部１０は、グリッド電極と、放電電極と、シールドケースとを含む。グリッド電極は、感光体ドラム２と放電電極との間に設けられ、直流電源１１からの電圧の印加を受けて、たとえば、感光体ドラム２表面の帯電状態のばらつきを調整して表面電位を均一化する。グリッド電極には、たとえば、厚み方向に複数の貫通孔を有する金属製板状部材を使用できる。貫通孔はたとえば網目状に形成される。またこの板状部材を形成する材料としては導電性材料であれば特に制限されないけれども、たとえば、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル、銅、鉄などの金属が好ましい。板状部材の表面には、感光体ドラム２の表面電位の均一化効果を一層高めるために、ニッケル層または粒径２〜２０μｍ程度のフッ素樹脂粒子を含む層を形成してもよい。放電電極は、シールドケースにおいて感光体ドラム２の周面を臨む面の短手方向における反対側面に設けられ、支持部材によって支持される。放電電極は、直流電源１１から電圧を印加されることによって、感光体ドラム２に向けてコロナ放電を行い、感光体ドラム２表面を帯電させる。放電電極には、この分野で常用される針状電極を使用できる。針状電極は、たとえば、板状に形成される平板部と、平板部の短手方向の一端面から短手方向に突出するように形成される先鋭状突起とを含み薄板状部材である。この薄板状部材は、たとえば、ステンレス鋼によって形成される。シールドケースは、内部空間を有する直方体状の外観形状を有し、感光体ドラム２の周面を臨む面が開口する容器状部材である。シールドケースは、その内部空間に少なくとも放電電極および放電電極の支持部材を収容する。シールドケースは、たとえば、ステンレス鋼によって形成される。

直流電源１１は、帯電部１０に直流電圧を印加する。印加する直流電圧値は、第１電圧補正部１３および第２電圧補正部１５から出力される第１補正電圧値と第２補正電圧値とを、経時変化がない初期状態の印加電圧値に加えた電圧値とする。

感光体膜減り検知部１２は、感光体ドラムの累積回転数、累積印刷枚数など膜減り量と相関関係にあって膜減り量を間接的に表すカウント値を検知する。第１電圧補正部１３は、感光体膜減り検知部１２のカウント値に基づいて、帯電部１０への印加電圧値を補正するための第１補正電圧値を決定して直流電源１１へ出力する。第１補正電圧値の決定は、感光体膜減り検知部１２でカウントする各カウント値と、これらに対応する補正電圧値とを関連付けたテーブルを記憶しておき、検知されたカウント値に応じた第１補正電圧値を選択すればよい。

帯電経時変化検知部１４は、帯電部１０の累積使用時間、累積印刷枚数および感光体ドラムの累積走行距離など帯電部１０の経時変化を表すカウント値を検知する。第２電圧補正部１５は、帯電経時変化検知部１４のカウント値に基づいて、帯電部１０への印加電圧値を補正するための第２補正電圧値を決定して直流電源１１に出力する。第２補正電圧値の決定は、帯電経時変化検知部１４でカウントする各カウント値と、これらに対応する補正電圧値とを関連付けたテーブルを記憶しておき、検知されたカウント値に応じた第２補正電圧値を選択すればよい。

本発明の特徴は、上記の帯電経時変化検知部１４および第２電圧補正部１５を設けたことにある。

帯電装置１によって、感光体ドラム２の表面を所定電位に帯電させ、露光手段が、帯電状態にある感光体ドラム２表面に、画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成する。現像手段は、感光体ドラム２表面の静電潜像に、帯電したトナーを供給し、トナー像として顕像化する。

感光体ドラム２は、経時変化によって表層部分の感光層の膜厚が減少するので、初期の帯電条件では規定の電圧値に帯電させることができなくなり、画質不良が生じることになる。

従来の技術では、感光層の膜減り量または膜減り量と相関性のあるカウント値を検知し、検知結果に応じて印加電圧を補正している。

このような電圧補正では、帯電部１０の経時変化が考慮されておらず、十分な補正を行うことができないので、本発明では以下のように、感光層の膜減り量に加えて、帯電部１０の経時変化を考慮した電圧補正を実現している。

帯電経時変化検知部１４は、帯電部１０の経時変化を表すカウント値を検知して、第２電圧補正部１５へ出力する。第２電圧補正部１５は、テーブルを参照して、入力されたカウント値に対応する第２補正電圧値を選択し、直流電源１１へと出力する。

直流電源１１は、第１電圧補正部１３から入力される第１補正電圧値と、第２電圧補正部１５から入力される第２補正電圧値とを初期電圧値に加えた補正後の印加電圧値を、帯電部１０に印加する。

これにより、帯電部１０の経時変化をも考慮した印加電圧補正を行うことができるので、感光体ドラム２のみを交換、あるいは帯電部１０のみを交換したとしても、感光体ドラム２に規定の帯電電位を常に印加させることができ、高画質な画像形成が可能となるという優れた効果が得られる。

具体的には、経時変化がない初期状態のグリッド電圧に対して、経時変化に基づく補正電圧を加えることで印加するグリッド電圧を増加させるような補正を行うことになる。

図２は、本発明の第２の実施形態である画像形成装置２０の構成を概略的に示す断面図である。画像形成装置２０は、複写機能、プリンタ機能およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録紙などの記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。すなわち、画像形成装置２０においては、コピーモード（複写モード）、プリンタモードおよびＦＡＸモードという３種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータなどの外部装置からの印刷ジョブの受信などに応じて、図示しない制御部により、印刷モードが選択される。画像形成装置２０は、トナー像形成手段２１と、転写手段２２と、定着手段２３と、記録媒体供給手段２４と、排出手段２５とを含む。トナー像形成手段２１を構成する各部材および中間転写手段２２に含まれる一部の部材は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｋ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。ここでは、各色に応じて４つずつ設けられる各部材は、各色を表すアルファベットを参照符号の末尾に付して区別し、総称する場合は参照符号のみで表す。

トナー像形成手段２１は、感光体ドラム２と、帯電装置１と、露光ユニット３１と、現像手段３２と、クリーニングユニット３３とを含む。帯電装置１、現像手段３２およびクリーニングユニット３３は、感光体ドラム２まわりに、この順序で配置される。

感光体ドラム２は、図示しない駆動手段により、軸線周りに回転駆動可能に支持され、図示しない、導電性基体と、導電性基体の表面に形成される感光層とを含む。導電性基体は種々の形状を採ることができ、たとえば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などが挙げられる。これらの中でも円筒状が好ましい。

導電性基体は導電性材料によって形成される。導電性材料としては、この分野で常用されるものを使用できる。

感光層は、たとえば、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを積層することにより形成される。その際、導電性基体と電荷発生層または電荷輸送層との間には、下引き層を設けるのが好ましい。下引き層を設けることによって、導電性基体の表面に存在する傷および凹凸を被覆して、感光層表面を平滑化する、繰り返し使用時における感光層の帯電性の劣化を防止する、低温および／または低湿環境下における感光層の帯電特性の向上させるといった利点が得られる。

電荷発生層は、光照射により電荷を発生する電荷発生物質を主成分とし、必要に応じて公知の結着剤樹脂、可塑剤、増感剤などを含有する。電荷発生物質としては、この分野で常用されるものを使用できる。

電荷発生層は、電荷発生物質および結着剤樹脂ならびに必要に応じて可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷発生層塗液を調製し、この電荷発生層塗液を導電性基体表面に塗布し、乾燥することにより形成できる。このようにして得られる電荷発生層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは０．０５〜５μｍ、さらに好ましくは０．１〜２．５μｍである。

電荷発生層の上に積層される電荷輸送層は、電荷発生物質から発生する電荷を受け入れて輸送する能力を有する電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着剤樹脂を必須成分とし、必要に応じて公知の酸化防止剤、可塑剤、増感剤、潤滑剤などを含有する。電荷輸送物質としてはこの分野で常用されるものを使用できる。電荷輸送物質の含有量は特に制限されないけれども、好ましくは電荷輸送物質中の結着剤樹脂１００重量部に対して１０〜３００重量部、さらに好ましくは３０〜１５０重量部である。電荷輸送層用の結着剤樹脂としては、この分野で常用されかつ電荷輸送物質を均一に分散できるものを使用できる。

電荷輸送層には、電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着剤樹脂と共に、酸化防止剤が含まれるのが好ましい。酸化防止剤としてもこの分野で常用されるものを使用できる。酸化防止剤の含有量は特に制限されないけれども、電荷輸送層を構成する成分の合計量の０．０１〜１０重量％、好ましくは０．０５〜５重量％である。電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着剤樹脂ならびに必要に応じて酸化防止剤、可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷輸送層用塗液を調製し、この電荷輸送層用塗液を電荷発生層表面に塗布し、乾燥することにより形成できる。このようにして得られる電荷発生層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは１０〜５０μｍ、さらに好ましくは１５〜４０μｍである。なお、１つの層に、電荷発生物質と電荷輸送物質とが存在する感光層を形成することもできる。その場合、電荷発生物質および電荷輸送物質の種類、含有量、結着剤樹脂の種類、その他の添加剤などは、電荷発生層および電荷輸送層を別々に形成する場合と同様でよい。

帯電装置１は、図１に示す帯電装置１である。帯電装置１は、感光体ドラム２を臨み、感光体ドラム２の軸線方向に沿って配置される。

露光ユニット３１は、露光ユニット３１から出射される各色情報の光が、帯電装置１と現像手段３２との間を通過して感光体ドラム２の表面に照射されるように配置される。露光ユニット３１は、画像情報を該ユニット内でｃ、ｍ、ｙ、ｋの各色情報の光に分岐し、帯電装置１によって一様な電位に帯電された感光体ドラム２表面を各色情報の光で露光し、その表面に静電潜像を形成する。露光ユニット３１には、たとえば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニットを使用できる。

現像手段３２は、現像槽３４とトナーホッパ３５とを含む。現像槽３４は感光体ドラム２表面を臨むように配置され、感光体ドラム２の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像し、可視像であるトナー像を形成する。現像槽３４の内部には、現像槽３４の開口部において感光体ドラム２を臨む位置に現像ローラが回転駆動可能に設けられる。現像ローラは感光体ドラム２上の静電潜像にトナーを供給するローラ状部材である。また現像ローラとともに、供給ローラおよび攪拌ローラが設けられる。供給ローラは現像ローラを臨んで回転駆動可能に設けられるローラ状部材であり、現像ローラ周辺にトナーを供給する。攪拌ローラは供給ローラを臨んで回転駆動可能に設けられるローラ状部材であり、トナーホッパ３５から現像槽３４内に新たに供給されるトナーを供給ローラ周辺に送給する。トナーホッパ３５は、その鉛直方向下部に設けられるトナー補給口と、現像槽３４の鉛直方向上部に設けられるトナー受入口とが連通するように設けられ、現像槽３４のトナー消費状況に応じてトナーを補給する。ここで使用されるトナーとしては、この分野で常用されるものをいずれも使用できる。たとえば、結着樹脂、着色剤、電荷制御剤、離型剤などを含むものが用いられる。

クリーニングユニット３３は、中間転写体によって記録媒体にトナー像を転写した後に、感光体ドラム２の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム２の表面を清浄化する。クリーニングユニット３３には、たとえば、クリーニングブレードなどの板状部材が用いられる。

トナー像形成手段２１によれば、帯電装置１によって均一な帯電状態にある感光体ドラム２の表面に、露光ユニット３１から画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成し、これに現像手段３２からトナーを供給してトナー像を形成し、このトナー像を転写ベルト３６に転写した後に、感光体ドラム２表面に残留するトナーをクリーニングユニット３３で除去する。この一連のトナー像形成動作が繰り返し実行される。

転写手段２２は、転写ベルト３６と、駆動ローラ３７と、従動ローラ３８と、中間転写ローラ３９（ｃ、ｍ、ｙ、ｋ）と、転写ベルトクリーニングユニット４０、転写ローラ４１とを含む。転写ベルト３６は、駆動ローラ３７と従動ローラ３８とによって張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状部材であり、矢符Ｂの方向に回転駆動する。転写ベルト３６が、感光体ドラム２に接しながら感光体ドラム２を通過する際、転写ベルト３６を介して感光体ドラム２に対向配置される中間転写ローラ３９から、感光体ドラム２表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム２の表面に形成されたトナー像が転写ベルト３６上へ転写される。フルカラー画像の場合、各色の感光体ドラム２で形成される各色のトナー画像が、転写ベルト３６上に順次重ねて転写されることによって、フルカラートナー像が形成される。駆動ローラ３７は図示しない駆動手段によってその軸線回りに回転駆動可能に設けられ、その回転駆動によって、転写ベルト３６を矢符Ｂ方向へ回転駆動させる。従動ローラ３８は駆動ローラ３７の回転駆動に従動回転可能に設けられ、転写ベルト３６が弛まないように一定の張力を転写ベルト３６に付与する。中間転写ローラ３９は、転写ベルト３６を介して感光体ドラム２に圧接し、かつ図示しない駆動手段によってその軸線回りに回転駆動可能に設けられる。中間転写ローラ３９は、前述のように転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム２表面のトナー像を転写ベルト３６に転写する機能を有する。転写ベルトクリーニングユニット４０は、転写ベルト３６を介して従動ローラ３８に対向し、転写ベルト３６の外周面に接触するように設けられる。感光体ドラム２との接触によって転写ベルト３６に付着するトナーは、記録媒体の裏面を汚染する原因となるので、転写ベルトクリーニングユニット４０が転写ベルト３６表面のトナーを除去し回収する。転写ローラ４１は、転写ベルト３６を介して駆動ローラ３７に圧接し、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に設けられる。転写ローラ４１と駆動ローラ３７との圧接部（転写ニップ部）において、転写ベルト３６に担持されて搬送されて来るトナー像が、後述する記録媒体供給手段２４から送給される記録媒体に転写される。トナー像を担持する記録媒体は、定着手段２３に送給される。転写手段２２によれば、感光体ドラム２と中間転写ローラ３９との圧接部において感光体ドラム２から転写ベルト３６に転写されるトナー像が、転写ベルト３６の矢符Ｂ方向への回転駆動によって転写ニップ部に搬送され、そこで記録媒体に転写される。

定着手段２３は、転写手段２２よりも記録媒体の搬送方向下流側に設けられ、加熱ローラ４７と加圧ローラ４８とを含み、さらに加熱ローラ４７の加熱源、加熱ローラ４７の温度を検知するセンサ、加熱ローラ４７が所定の温度になるように加熱源の動作を制御する制御部などを含む。加熱ローラ４７と加圧ローラ４８とは、互いに圧接して図示しない駆動手段によって回転駆動可能に設けられ、その圧接部（定着ニップ部）にて記録媒体を挟圧搬送する。定着手段２３は、転写手段２２から送給されるトナー像担持記録媒体が定着ニップ部を通過する際、トナー像を加熱および加圧して記録媒体に定着させ、堅牢な記録画像を形成する。定着手段２３によれば、トナー像を担持する記録媒体が圧接部を通過する際に加熱および加圧を受け、トナー像が記録媒体に定着されて画像が形成される。

記録媒体供給手段２４は、自動給紙トレイ４２と、ピックアップローラ４３と、搬送ローラ４４と、レジストローラ４５、手差給紙トレイ４６とを含む。自動給紙トレイ４２は画像形成装置２０の鉛直方向下部に設けられ、記録媒体を貯留する容器状部材である。記録媒体には、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクター用シート、葉書などがある。ピックアップローラ４３は、自動給紙トレイ４２に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ｓ１に送給する。搬送ローラ４４は互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、記録媒体をレジストローラ４５に向けて搬送する。レジストローラ４５は互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、搬送ローラ４４から送給される記録媒体を、転写ベルト３６に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。手差給紙トレイ４６は、手動動作によって記録媒体を画像形成装置２０内に取り込む装置であり、手差給紙トレイ４６から取り込まれる記録媒体は、搬送ローラ４４によって用紙搬送路Ｓ２内を通過し、レジストローラ４５に送給される。記録媒体供給手段２４によれば、自動給紙トレイ４２または手差給紙トレイ４６から１枚ずつ供給される記録媒体を、転写ベルト３６に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。

排出手段２５は、搬送ローラ４４と、排出ローラ４９と、排出トレイ５０とを含む。搬送ローラ４４は、用紙搬送方向において定着ニップ部よりも下流側に設けられ、定着手段２３によって画像が定着された記録媒体を排出ローラ４９に向けて搬送する。排出ローラ４９は、画像が定着された記録媒体を、画像形成装置２０の鉛直方向上面に設けられる排出トレイ５０に排出する。排出トレイ５０は、画像が定着された記録媒体を貯留する。

画像形成装置２０によれば、トナー像形成手段２１で形成されるトナー像を転写手段２２の転写ベルト３６に転写し、さらに転写ベルト３６上のトナー像を記録媒体に転写し、定着手段２３によってトナー像を記録媒体に定着させて画像を形成し、この画像形成済記録媒体を排出手段２５経由で、排紙トレイ５０に排出する。

帯電部１０として、非接触のスコロトロン型帯電器を使用した。
スコロトロン型帯電器はステンレス製のノコ刃電極とニッケル製のグリッドからなり、経時変化のない初期状態ではノコ刃電極に８００μＡの電流を流し、グリッドに−６００Ｖの電圧を印加して、感光体ドラム２の表面電位を−５７０Ｖに帯電させる。

感光体ドラム２表面を−５７０Ｖに帯電した後、レーザ光を照射して−３０Ｖの静電潜像を形成し、現像バイアス−４００〜４５０Ｖで、現像剤による現像を行った。

スコロトロン型帯電器の経時変化および感光体ドラムの経時変化について下記のようにして測定した。

（帯電器累積使用時間）
帯電器の経時変化を測定するために、帯電器の累積使用時間をカウント値として測定した。

未使用の感光体ドラム２を用意し、帯電器を連続で使用している間、感光体ドラム２の表面電位が−５７０Ｖで一定に保持するようにグリッド電圧を調整した。このとき、調整して印加したグリッド電圧から、初期状態での印加電圧−６００Ｖを引いた値が第２補正電圧値となる。

図３は、帯電器の累積使用時間と第２補正電圧値との相関性を示すグラフである。縦軸は第２補正電圧値（−Ｖ）を示し、横軸は帯電器の累積使用時間を示す。

（感光体ドラム累積走行距離）
感光体ドラムの経時変化（膜減り）を測定するために、感光体ドラム２の累積走行距離をカウント値として測定した。ここで、累積走行距離とは、感光体ドラムの累積回転数に円周長を掛けて算出される値である。

未使用の感光体ドラム２を用意し、感光体ドラムを連続で使用している間、感光体ドラム２の表面電位が−５７０Ｖで一定に保持するようにグリッド電圧を調整した。このとき、調整して印加したグリッド電圧から、初期状態での印加電圧−６００Ｖを引いた値が第１補正電圧値となる。

図４は、感光体ドラムの累積走行距離と第１補正電圧値との相関性を示すグラフである。縦軸は第１補正電圧値（−Ｖ）を示し、横軸は感光体ドラムの累積走行距離を示す。

（累積印刷枚数）
帯電器の経時変化および感光体ドラムの経時変化を測定するために、累積印刷枚数をカウント値として測定した。

未使用の感光体ドラム２を用意し、連続で印刷を行っている間、感光体ドラム２の表面電位が−５７０Ｖで一定に保持するようにグリッド電圧を調整した。このとき、調整して印加したグリッド電圧から、初期状態での印加電圧−６００Ｖを引いた値が第１および第２補正電圧値となる。

図５は、累積印刷枚数と第１、第２補正電圧値との相関性を示すグラフである。縦軸は第１、第２補正電圧値（−Ｖ）を示し、横軸は累積印刷枚数を示す。

累積印刷枚数は、上記の帯電器累積使用時間および感光体ドラム累積走行距離に代えて、カウント値として用いる。こうすることで、第１、第２補正電圧値を選択するためのカウント値を、累積印刷枚数という共通のカウント値とすることが可能となる。

以上のようにして得られた結果に基づいて、各カウント値と補正電圧値との対応関係を示すテーブルを作成し、第１電圧補正部１３および第２電圧補正部１５にそれぞれ記憶する。

また、図３に示したグラフから、帯電器の使用時間をＴ（ｋｓｅｃ）、第２補正電圧値をＶ２（−Ｖ）とすると、Ｖ２＝０．０７５Ｔ（ただしＴ≧５０）という近似直線式が導出される。この直線式を第２電圧補正部１５に記憶しておき、所定の使用時間ごとに、Ｖ２を算出すれば、補正すべき第２補正電圧値を容易に選択、設定することができる。

印加するグリッド電圧は、帯電経時変化検知部１４および感光体膜減り検知部１２がカウント値を検知した後、第１電圧補正部１３および第２電圧補正部１５が、テーブルを参照し、検知されたカウント値に基づいて選択した第１、第２補正電圧値を初期状態での印加電圧−６００Ｖに加えて設定される。

実施例１では、ノコ刃電極に８００μＡで一定の電流を流した場合の補正を示したが、初期にノコ刃電極にかける電流値は５００μＡでも十分であるため、帯電器の使用時間に対してノコ刃電極にかける電流値を８００μＡまで増加させる補正と、グリッド電圧の補正とを組み合わせた場合について測定した。結果を表１に示す。

帯電器の補正は、ノコ刃電極に流す電流と組み合わせてグリッド電圧を補正することができ、帯電器をより長寿命化させることができる。

本発明の第１の実施形態である帯電装置１の構成を模式的に示す図である。 本発明の第２の実施形態である画像形成装置２０の構成を概略的に示す断面図である。 帯電器の累積使用時間と第２補正電圧値との相関性を示すグラフである。 感光体ドラムの累積走行距離と第１補正電圧値との相関性を示すグラフである。 累積印刷枚数と第１、第２補正電圧値との相関性を示すグラフである。

符号の説明

１ 帯電装置
２ 感光体ドラム
１０ 帯電部
１１ 直流電源
１２ 感光体膜減り検知部
１３ 第１電圧補正部
１４ 帯電経時変化
１５ 第２電圧補正部
２０ 画像形成装置
２１ トナー像形成手段
２２ 転写手段
２３ 定着手段
２４ 記録媒体供給手段
２５ 排出手段
３０ 感光体ドラム
３１ 露光ユニット
３２ 現像手段
３３ クリーニングユニット
３６ 転写ベルト
４１ 転写ローラ
４５ レジストローラ
４７ 加熱ローラ
４８ 加圧ローラ
５０ 排出トレイ

Claims (7)

1. 表面に感光膜を有する感光体を含む電子写真方式の画像形成装置に装着され、感光体表面を帯電させる帯電装置において、
   感光体表面を臨むように設けられ、電圧を印加されて感光体表面を帯電させる帯電器と、
   帯電器に電圧を印加する電圧印加手段と、
   感光体の表面状態の経時変化を検知する第１検知手段と、
   帯電器の経時変化を検知する第２検知手段と、
   第１検知手段の検知結果に応じて、帯電器への印加電圧値を補正するための第１補正値を設定する第１補正手段と、
   第２検知手段の検知結果に応じて、帯電器への印加電圧値を補正するための第２補正値を設定する第２補正手段とを含み、
   電圧印加手段は、第１補正値および第２補正値に基づいて補正した電圧を帯電器に印加することを特徴とする帯電装置。
2. 前記第２検知手段は、帯電器の経時変化として帯電器の累積使用時間を検知し、
   前記第２補正手段は、帯電器の累積使用時間に応じた第２補正値を設定することを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
3. 前記第２検知手段は、帯電器の経時変化として画像形成装置の累積印刷枚数を検知し、
   前記第２補正手段は、累積印刷枚数に応じた第２補正値を設定することを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
4. 前記第２検知手段は、帯電器の経時変化として感光体の累積回転数を検知し、
   前記第２補正手段は、累積回転数に応じた第２補正値を設定することを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
5. 前記電圧印加手段は、帯電器に印加する電圧とともに、帯電器に流す電流を補正することを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
6. 前記帯電器は、非接触スコロトロン型帯電器であることを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
7. 表面に感光層を有する感光体と、
   請求項１〜６のいずれか１つに記載の帯電装置と、
   帯電状態にある感光体表面に信号光を照射して静電潜像を形成する露光手段と、
   感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、
   感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
   記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。

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