JP2010044127A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 像担持体の線速によらず、帯電電位の制御性に優れ小型化や低コスト化を可能にする。長期に安定した帯電機能を維持する。
【解決手段】 像担持体４０；ケーシング７１，グリッド７５，複数の放電電極７３，７４、および、個別に高圧を出力／停止する複数の高圧電源７６，７７を含み、前記複数の放電電極のそれぞれが前記複数の高圧電源のそれぞれに接続された、前記像担持体を帯電する帯電装置７０，７６，７７；前記像担持体の帯電面に光を照射し静電潜像を形成する露光手段２１；前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段６０；前記トナー像を用紙に転写する転写手段１０，１１，２２；および、前記複数の高圧電源のそれぞれの、放電電極への高圧の出力／停止を制御して、像担持体の移動速度が高いと多い数に、低いと少ない数に、前記像坦持体の帯電に使用する放電電極の数を切替える、制御手段９０；を備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、像担持体に静電潜像を形成し、これを現像してトナー像とし、そして直接に又は中間転写体を介して間接に、用紙に転写する、いわゆる電子写真方式の画像形成装置に関し、プリンタ，ファクシミリ，複写機等に用いることができる。

特開２００１−２２２１４９号公報 特開２００７− ７９３７８号公報。

ケーシングとグリッドと放電電極を備えた帯電器は広く用いられており、高速の画像形成装置では必要な放電電流を確保するために複数の放電電極を備えた帯電装置も用いられている。また、厚紙の定着性能を確保するためや、高解像度の出力を可能とするために、複数の画像形成速度（線速：像担持体の移動速度）を備えた画像形成装置も実用化されている。ワイヤとグリッド電極を備えた帯電器であるスコロトロンは、グリッド電極に印加するグリッドバイアスで像担持体である感光体の帯電電荷を制御することができるので、帯電電位の制御性に優れており広く用いられている。また、高線速に対応可能な放電電流を得るために、２本以上のワイヤを備えたスコロトロンも実用化されている。

特許文献１では、長手方向の電位偏差を補正しやすくするために２本のワイヤの電圧を個別に設定可能にする帯電装置が開示されている。特許文献２には、感光体の帯電立ち上がりの遅れを補うために２つの帯電器を配置する帯電装置が開示されている。

従来は複数のワイヤに１つの高圧電源から給電していたために、各ワイヤの放電を個別に制御することができず、複数の線速（感光体の移動速度）を持つ画像形成装置では、同じグリッドバイアスを印加しても、線速により帯電電位が異なってしまう問題があった。

特許文献２のように二つの帯電器を備えた画像形成装置では、それぞれの帯電器を個別に動作させることも可能であるが、ワイヤ用とグリッド用の高圧電源がそれぞれ２つずつ必要となり高コストになる、２つの帯電器間に絶縁性の仕切り板が必要なため装置の小型化が困難である等の課題がある。

本発明はこのような状況をふまえ、像担持体の線速によらず帯電電位の制御性に優れ、小型化や低コスト化が可能な画像形成装置を提供することを第１の目的とし、長期に安定した帯電機能を維持することを第２の目的とする。

（１）像担持体(40)；
ケーシング(71)，グリッド(75)，複数の放電電極(73,74)、および、個別に高圧を出力／停止する複数の高圧電源(76,77)を含み、前記複数の放電電極のそれぞれが前記複数の高圧電源のそれぞれに接続された、前記像担持体を帯電する帯電装置(図３；70,76,77)；
前記像担持体の帯電面に光を照射し静電潜像を形成する露光手段(21)；
前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段(60)；
前記トナー像を用紙に転写する転写手段(10,11,22)；および、
前記複数の高圧電源のそれぞれの、放電電極への高圧の出力／停止を制御して、像担持体の移動速度が高いと多い数に、低いと少ない数に、前記像坦持体の帯電に使用する放電電極の数を切替える、制御手段(90,図４)；
を備える画像形成装置。

なお、理解を容易にするために括弧内には、図面に示し後述する実施例の対応要素または対応事項の符号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。

像担持体の移動速度すなわち画像形成速度により使用する放電電極の数を切替えるので、画像形成速度に影響されることなく像担持体を適正な帯電電位に帯電させることができ、また不必要な放電生成物の発生を防止することもできる。

（２）前記制御手段は、前記複数の放電電極の、前記像坦持体の帯電に使用する頻度を均等化する；上記（１）に記載の画像形成装置。複数の放電電極の使用頻度がほぼ等しくなるように制御することで、特定の放電電極のみ劣化が進行してしまうことを防止することができる。

（３）前記ケーシングは、隣り合う放電電極間を遮蔽する遮蔽壁(72)を持つ；上記（１）又は（２）に記載の画像形成装置。隣り合う放電電極間を遮蔽することで、放電電極間の干渉を防止することができ、また一部の放電電極のみを使用する場合に放電を安定させることができる。

（４）前記像担持体はローラ形状であって、前記グリッドは、前記像担持体と同心の円周の一部をなす曲面形状であって、開口率が７５〜８５％である；上記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の画像形成装置。グリッドを像担持体と同心の曲面とし、その開口率を７５〜８５％に設定することで、帯電電位の制御性が向上する。

（５）前記放電電極は、直径が２５〜５５μｍのワイヤである：上記（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の画像形成装置。ワイヤ径をφ２５〜５５μｍと細くすることで放電生成物の発生量を低減することができる。

（６）前記ワイヤは、厚さ１〜４μｍの貴金属の表面被覆を持つ；上記（５）に記載の画像形成装置。ワイヤ表面を貴金属で被覆することで、ワイヤを汚れにくくすることができ、長期にわたって良好な帯電特性を維持することができる。

（７）前記高圧電源は、前記ワイヤの長さあたり９〜１８μＡ／ｃｍの放電電流を給電する；上記（５）又は（６）に記載の画像形成装置。ワイヤの長さあたりの放電電流を上記の範囲に設定することで、放電状態が良好であり、過剰な放電生成物の発生を防止することができる。

（８）画像形成装置本体に対して容易に着脱可能なプロセスカートリッジ(18)に、前記像担持体ならびに前記帯電装置のケーシング，グリッドおよび複数の放電電極を装備した；上記（１）乃至（７）のいずれか１つに記載の画像形成装置。ケーシング，グリッドおよび複数の放電電極でなる帯電器(70)をプロセスカートリッジに一体化することで、像担持体とグリッド間の距離を良好に維持することができるので、像担持体を均一に帯電することが可能となる。

（９）前記現像手段および前記転写を終えた像担持体の表面をクリーニングする手段も、前記プロセスカートリッジに装備した；上記（８）に記載の画像形成装置。

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

図１に、本発明の一実施例を装備した複写機の機構概要を示す。この複写機は、プリンタ１００と給紙部２００とからなる画像形成機構と、スキャナ３００と、ＡＤＦ（自動原稿供給装置）４００とを備えている。スキャナ３００はプリンタ１００上に取り付けられ、スキャナ３００の上にＡＤＦ４００が取り付けられている。スキャナ３００は、コンタクトガラス３２上に載置された原稿の画像情報を読取センサ（本例ではＣＣＤ）３６で読み取り、読み取った画像情報をエンジン制御（図示略）の（Image Processing Processor；以下では単にＩＰＰと記述）に送る。エンジン制御は、スキャナ３００から受け取った画像情報に基づき、プリンタ１００の露光装置２１内に配設された図示しないレーザやＬＥＤ等を制御してドラム状の４つの、像担持体である感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に向けてレーザ書き込み光を照射させる。この照射により、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の表面には静電潜像が形成され、この潜像は、プロセスカートリッジ１８（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の作像機構による所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。なお、符号の後に付されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字は、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアン用の仕様であることを示している。

プリンタ１００は、露光手段である露光装置２１の他、転写手段である１次転写ローラ１１（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）および２次転写装置２２，定着装置２５，排紙装置，図示しないトナー供給装置，トナー廃棄装置等も備えている。給紙部２００は、プリンタ１００の下方に配設された自動給紙部と、プリンタ１００の側面に配設された手差し部とを有している。そして、自動給紙部は、ペーパーバンク４３内に多段に配設された３つの給紙カセット４４，給紙カセットから用紙である転写紙を繰り出す給紙ローラ４２，繰り出した転写紙を分離して給紙路４６に送り出す分離ローラ４５等を有している。また、プリンタ１００の給紙路４８に転写紙を搬送する搬送ローラ４７等も有している。一方、手差し部は、手差しトレイ５１，手差しトレイ５１上の転写紙を手差し給紙路５３に向けて一枚ずつ分離する分離ローラ５２等を有している。

プリンタ１００の給紙路４８の末端付近には、レジストローラ対４９が配設されている。このレジストローラ対４９は、給紙カセット４４や手差しトレイ５１から送られてくる転写紙を受け入れた後、所定のタイミングで中間転写体たる中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に形成される２次転写ニップに送る。

本複写機において、操作者は、カラー画像のコピーをとるときに、ＡＤＦ４００の原稿台３０上に原稿をセットする。あるいは、ＡＤＦ４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットした後、ＡＤＦ４００を閉じて原稿を押える。そして、図示しないスタートスイッチを押す。すると、ＡＤＦ４００に原稿がセットされている場合には原稿がコンタクトガラス３２上に搬送された後に、コンタクトガラス３２上に原稿がセットされている場合には直ちに、スキャナ３００が駆動を開始する。そして、第１キャリッジ３３及び第２キャリッジ３４が走行し、第１キャリッジ３３の光源から発せられる光が原稿面で反射した後、第２キャリッジ３４に向かう。更に、第２キャリッジ３４のミラーで反射してから結像レンズ３５を経由して読取りセンサ３６に至り、画像情報として読み取られる。

このようにして画像情報が読み取られると、プリンタ１００は、図示しない駆動モータで支持ローラ１４，１５，１６の１つを回転駆動させながら他の２つの支持ローラを従動回転させる。そして、これらローラに張架される、中間転写体である中間転写ベルト１０を無端移動させる。更に、上述のようなレーザ書き込みや、後述する現像プロセスを実施する。そして、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を回転させながら、それらに、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの単色画像を形成する。これらは、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）と、中間転写ベルト１０とが当接するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップで順次重ね合わせて静電転写されて４色重ね合わせトナー像になる。感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）上にトナー像を形成する。

一方、給紙部２００は、画像情報に応じたサイズの転写紙を給紙すべく、３つの給紙ローラのうちの何れか１つを作動させて、転写紙をプリンタ１００の給紙路４８に導く。給紙路４８内に進入した、用紙である転写紙は、レジストローラ対４９に挟み込まれて一旦停止した後、タイミングを合わせて、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２の２次転写ローラ２３との当接部である２次転写ニップに送り込まれる。すると、２次転写ニップにおいて、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像と、転写紙とが同期して密着する。そして、ニップに形成されている転写用電界やニップ圧などの影響によって４色重ね合わせトナー像が転写紙上に２次転写され、紙の白色と相まってフルカラー画像となる。

２次転写ニップを通過した転写紙は、２次転写装置２２の搬送ベルト２４の無端移動によって定着装置２５に送り込まれる。そして、定着装置２５の加圧ローラ２７による加圧力と、加熱ベルトによる加熱との作用によってフルカラー画像が定着せしめられた後、排出ローラ５６を経てプリンタ１００の側面に設けられた排紙トレイ５７上に排出される。

この複写機は、複数の感光体線速を持っており、普通紙を通紙する場合には３５２mm／sec、厚紙を通紙する場合には１７６mm／secで動作する。

図２に、図１に示すプロセスカートリッジ１８の１つの構成を示す。他の３個の構成も同一又は同様な構成である。プロセスカートリッジ１８のケースには、レーザ露光装置２１から、像担持体である感光体４０への露光光７６を通過させるための開口が設けられている。プロセスカートリッジ１８の内部の感光体４０の周りには、感光体４０を均一に帯電するスコロトロン帯電器７０、感光体４０の電位を検知する電位センサ８１、感光体４０に形成された静電潜像を現像する現像装置６０、トナー像が転写された後の感光体４０の表面を除電する除電ランプ７２、転写残トナーをクリーニングするためのクリーニング装置としてブラシローラ８３とクリーニングブレード８５、が配置されている。ブラシローラ８３や、ポリウレタンゴムからなるクリーニングブレード８５により感光体４０から掻き取られたトナーは、トナー搬送コイル８９により回収され、図示しない廃トナー収納部に搬送するように構成されている。

この例では転写後に除電された感光体４０をクリーニングするように構成されているが、転写後にクリーニングされた感光体を除電するように構成してもよい。

ブラシローラ８４，固形潤滑剤８８および潤滑剤供給ブレード８０から構成される潤滑剤供給装置が、クリーニング装置（８３，８５）の下流に配置されている。ブラシローラ８４は、固形潤滑剤８８を削って感光体４０に供給し、感光体４０に供給された潤滑剤は、潤滑剤供給ブレード８０により感光体４０上に均一に引き伸ばされる。固形潤滑剤８８の例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸コバルト、オレイン酸マグネシウム、パルチミン酸亜鉛のような脂肪酸金属塩や、カルナウバワックスのような天然ワックスや、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素系の樹脂を用いることができる。図２のようにクリーニング装置（８３，８５）の下流に専用の潤滑剤供給装置を配置することで、形成される画像面積により転写残トナーや逆転写トナーの入力量の変化に影響されずに像担持体である感光体４０に潤滑剤を安定に供給することができる。

各プロセスカートリッジ１８の現像装置６０は構成が同一のものであり、それらは使用するトナーの色のみが異なる二成分現像方式の現像装置であり、各色の現像装置６０内にはトナーとキャリアからなる二成分現像剤が収容されている。現像装置６０は、感光体４０に対向した現像ローラ６１、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー６２，６３、トナー濃度センサ６４、等から構成される。現像ローラ６１は、外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されている。トナー濃度センサ６４の出力に応じて、図示しないトナー補給装置より必要量のトナーが補給される。

トナーは、結着樹脂，着色剤および電荷制御剤を主成分とし、必要に応じて、他の添加剤が加えられて構成されている。結着樹脂の具体例としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル樹脂、等を用いることができる。トナーに使用される着色材（例えばイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）としては、トナー用として公知のものが使用される。

キャリアは芯材それ自体、又は、芯材上に被覆層を設けたものである。樹脂被覆キャリアの芯材としては、フェライト又はマグネタイトである。この芯物質の粒径は２０〜６０μｍ程度である。キャリア被覆層形成に使用される材料としては、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルケトンがある。被覆層は、キャリア芯材粒子の表面に噴霧法又は浸漬法で樹脂を塗布したものである。

図２に示す帯電器７０は、ダブルワイヤのスコロトロンであり、ケーシング７１はステンレス製で２本のワイヤ７３，７４間を遮蔽する遮蔽壁７２を持つ。グリッド７５は、ステンレス製でエッチングにより作製され、開口率は８２％であり、φ６０ｍｍの感光体４０の表面より２ｍｍの距離に、感光体と同心で配置されている。グリッド７５は、感光体４０と同心の円筒面の曲面形状である。

ワイヤ７３，７４は、直径４０μｍのタングステンワイヤ上に厚さ１．５μｍの金メッキが施されたものであり、感光体表面より６ｍｍの距離に配置されている。２本のワイヤ７３および７４はそれぞれ別個の高圧電源（図３の７６，７７）に接続されている。グリッド７５は、グリッド用高圧電源（図３の７８）に接続されており、ケーシング７１は、電源回路（図３の７９）で、グリッド７５と同電位に接続されている。

ケーシング７１には、２本のワイヤ７３，７４間を遮蔽する遮蔽壁７２を備えているので、２本のワイヤ７３，７４とも使用する場合にワイヤ間の電界の干渉を防止することができ、１本のワイヤしか使用しない場合でも電界が乱れず安定したコロナ放電を発生させることができる。

ワイヤ電流が小さいと放電状態が安定せずに帯電ムラが発生しやすく、ワイヤ電流が大きすぎるとケーシングへのリークが発生しやすくなる、オゾン等の放電生成物の発生量が増大する等の不具合があるため、ワイヤ７３，７４の、単位長さあたりの放電電流を９〜１８μＡ／ｃｍの範囲に設定するのが望ましい。使用するワイヤは、直径が細いほど低い電圧でコロナ放電が発生し、オゾン等の放電生成物の発生も少ないことが知られている。ワイヤの強度や取り扱い易さも考慮すると、ワイヤ７３，７４の直径としては２５〜５５μｍとするのが望ましい。ワイヤの材料としては機械的強度からタングステンを用いている。

ワイヤ表面をメッキ等の処理により金や白金等の貴金属で被覆することで、酸化等の劣化が起こりにくく、ワイヤの汚れ除去しやすくすることができる。貴金属被覆の厚さは薄すぎると耐久性に劣り、厚すぎるとコストアップとなることから、１〜４μｍとするのが望ましい。

さらに、グリッド７５を感光体４０と同心の円周の曲面とすることで、グリッド７５による感光体電位の制御性を向上させている。グリッド７５の開口率は低いほうが電位の制御性は向上するが、低すぎると必要な帯電電位をえるためのワイヤ電流が大きくなってしまうため、グリッド７５の開口率としては７５〜８５％が望ましい。

スコロトロンではグリッドと感光体表面との距離に長手方向の偏差があると感光体の帯電電位にも偏差が発生してしまうため、この距離を精度よく維持することが必要である。感光体と帯電器７０を一体のプロセスカートリッジ１８として、プロセスカートリッジ内で感光体表面とグリッドとの距離を維持できるように構成している。これにより、ユーザでも、プロセスカートリッジ１８の単位で交換が容易であり、帯電電位の偏差も生じにくい。

上記実施例は、２本のワイヤを用いているが、ワイヤが３本以上の場合でも同様に本発明を適用することができる。また、放電電極がワイヤの場合について説明したが、ワイヤの替わりに鋸歯状の金属電極を複数備えた帯電器を用いても、本発明を実施することができる。

図３に、図２に示す帯電器７０に帯電電圧を与える電源回路の概要を示す。帯電器７０は金属製のケーシング７１，金属細線からなる第１ワイヤ７３，第２ワイヤ７４および金属製のグリッド７５から構成されるスコロトロンであり、第１ワイヤ７３は第１高圧電源回路７６に、第２ワイヤ７４は第２高圧電源回路に、そしてグリッド７５はグリッド電源回路７８に接続されている。ケーシング７１は、ケーシング電源回路７９によって、接地、あるいはグリッドと同電位、とされている。図示しないエンジン制御のプロセスコントローラ９０が、電源回路７６〜７９の出力のオン／オフ，グリッド電圧およびワイヤ電流を、制御又は設定する。すなわちプロセスコントローラ９０が、電源回路７６〜７９を制御して、帯電器７０のワイヤ７３および又は７４に高電圧を印加してコロナ放電を発生させ、グリッド７５に印加する電圧すなわちグリッドバイアスによって、感光体４０の帯電電位を制御する。

図３に示すプロセスコントローラ９０は、入出力インターフェース，ＭＰＵ（マイクロコンピュータ）および作像プロセス制御ＡＳＩＣを主要要素とし、図示しないシステムコントローラから、ユーザが指定した画像処理ジョブを実行するための作像コマンドを受けて、作像プロセスを設定し実行する。

スコロトロンである帯電器７０では、感光体線速すなわち感光体表面の移動速度が大きくなるほど、感光体４０を十分に帯電させるためにワイヤ電流も大きくする必要があるが、１本のワイヤに流す電流が大きすぎるとワイヤへの印加電圧が高くなりすぎて、ケーシング７１へのリークが発生する恐れがある。そのため、高速の画像形成装置では２本以上の複数のワイヤを備えてワイヤ１本あたりの放電電流を低減している。従来は複数のワイヤをまとめて１つの高圧電源に接続していたため、低速モードでもワイヤ電流を下げることができず低速モードでも通常モードと同様のワイヤ電流に設定していた。これはワイヤ電流を下げすぎると安定なコロナ放電を維持することができず帯電ムラが発生してしまうためである。低速モードでは過剰なワイヤ電流の設定となっているため、通常モードである高速モードと低速モードで帯電電位の制御性に差が生じてしまい、グリッドバイアスの設定が同じでも感光体の帯電電位が異なってしまうという不具合があった。

本実施例では、複数のワイヤ７３，７４のそれぞれを、個別に高圧を出力／停止する複数の高圧電源７６，７７のそれぞれに接続して、線速に応じて使用するワイヤの本数を切替える。そうすると、高速モードと低速モードのいずれでも、適正なワイヤ電流に設定することが可能であり、グリッドバイアスが同じであれば、高速／低速モードによらず帯電電位も同じにすることができる。

図４に、プロセスコントローラ９０による、ワイヤ本数の切替え機能の概要を示す。図示しないシステムコントローラが、ユーザのスタート指示に応じて、複写又は印刷（以下では、両者を総称して、作像又は画像形成という）のコマンドをプロセスコントローラ９０に与えると、プロセスコントローラ９０は、作像機構に対する作像条件を設定し、設定した作像条件での作像を、該作像条件に含まれる設定枚数分実行する。

上記作像条件の設定において、プロセスコントローラ９０は、図４に示す「使用するチャージャワイヤの決定」ＷＳＰを実行する。そこではまず、システムコントローラから高速／低速指定データ（線側データ）を読み込み、不揮発性メモリからワイヤ指示データＷｆを読み込む（Ｓ１）。

次に、該高速／低速指定データとワイヤ指示データＷｆの内容に対応して、低速（本実施例では１７６mm／sec）指定である場合は、ワイヤ指示データＷｆが「０」であるときには、チャージャワイヤ７３のみを今回の設定枚数の作像のための帯電行程での使用に定めて（Ｓ２，Ｓ３）、次回の指定はワイヤ７４とするために、ワイヤ指示データＷｆを「１」に変更する（Ｓ４）。しかし、ワイヤ指示データＷｆが「１」であるときには、チャージャワイヤ７４のみを今回の設定枚数の作像のための帯電行程での使用に定めて（Ｓ２，Ｓ５）、次回の指定はワイヤ７３とするために、ワイヤ指示データＷｆを「０」に変更する（Ｓ６）。

高速（本実施例では３５２mm／sec）指定であった場合は、チャージャワイヤ７３および７４を、帯電行程での使用に定める（Ｓ２，Ｓ７）。ワイヤ指示データＷｆは操作しない。

プロセスコントローラ６０はその後、上記設定枚数の作像を開始し、各頁の作像のための帯電行程で、上記Ｓ３，Ｓ５又はＳ７で使用に設定したチャージャワイヤ７３，７４又は７３と７４に給電する高圧電源回路７６，７７又は７６と７７を、高圧出力オン（帯電電圧出力オン）を行わせる。

低速指定であった場合には、スタート指示に応答する設定枚数の作像を行うたびに、ワイヤ指示データＷｆが「０」（ワイヤ７３指定）から「１」（ワイヤ７４指定）に、又はその逆に変更されるので（Ｓ４，Ｓ６）、長期間を通してみれば、低速指定であった場合の、チャージャワイヤ７３と７４の使用頻度は略同等となる。すなわち使用頻度が均等化される。これにより、１つのワイヤのみ劣化が進行してしまい早期に作像品質が低下してしまうということはなくなる。すなわち高品質作像の安定性が高い。

なお、チャージャワイヤ７３と７４のそれぞれの使用頻度を均等化する態様には、上述の他に、不揮発メモリに、ワイヤ７３用と７４用のカウントレジスタを定めて、各カウントレジスタのデータを、それが割り当てられたワイヤ（７３又は７４）を１回（１回の作像の設定枚数分）使用する度に１カウントアップして、カウント値が小さいレジスタが割り当てられたワイヤ（７３又は７４）を帯電行程での使用に定める態様もある。また、１頁画像の作像のたびにカウントアップする態様もある。

比較例
図１の複写機を、従来と同じく、帯電器７０の２本のワイヤ７３，７４には、従来の１つの高圧電源回路から同時に帯電電圧を印加する構成として、比較例とした。この比較例も、複数の感光体線速を持っており、普通紙を通紙する場合には３５２mm／sec、厚紙を通紙する場合には１７６mm／secで動作する。それぞれの線速でグリッドバイアスＶｇとワイヤ電流Ｉｃを変化させたときの感光体帯電電位の測定結果を表１に示した。表１のＶｇ＝−７００Ｖのときの測定結果をグラフにしたものが図６である。線速により、同じグリッドバイアスＶｇでも帯電電位に差が生じてしまい、適正な放電が維持できる範囲内でワイヤ電流を変化させてもこの差を無くすことができない。

本願発明の実施例
図３に示すように、帯電器７０の２本のワイヤ７３および７４のそれぞれに、別個の高圧電源回路７６および７７のそれぞれを接続し、各電源回路から各ワイヤへの高圧出力を個別にオン，オフするようにした、図１の複写機を、本願発明の実施例とした。その他は、比較例と同じ構成である。感光体線速が３５２mm／secと１７６mm／secでグリッドバイアスＶｇとワイヤ電流Ｉｃを変化させたときの感光体帯電電位の測定結果を、表２に示した。表２のＶｇ＝−７００Ｖのときの測定結果をグラフにしたものが図５である。ここで線速３５２mm／secでのワイヤ電流はワイヤ１本あたりの電流値であり、２本のワイヤはそれぞれ同じ電流に設定されている。したがってスコロトロン（帯電器）全体のワイヤ電流は、図５の２倍となっている。線速１７６mm／secでは感光体回転方向の上流に位置するワイヤ７３のみを放電させており、下流側のワイヤ７４には高圧を印加していない。線速によりワイヤ本数を切替えることで、グリッドバイアスが同じであれば帯電電位をほぼ同じにすることができる。

本発明の１実施例の複写機の縦断面図である。 図１に示す複写機のプロセスカートリッジ１８の１つの拡大図である。 図２に示す帯電器７０とそれに給電する電源回路との組合せを示すブロック図である。 図４に示すプロセスコントローラ９０の、帯電行程で使用するワイヤを決定するロジックを示すフローチャートである。 図３に示す帯電器７０の一本のワイヤ７３のみに帯電電圧を印加した場合の、感光体４０の帯電電位を示すグラフである。 図３に示す帯電器７０の２本のワイヤ７３，７４に１つの高圧電源から同時に給電した場合の、感光体４０の帯電電位を示すグラフである。

符号の説明

１０：中間転写ベルト １１：１次転写ローラ
１４〜１６：支持ローラ
１７：中間転写体クリーニング装置
１８：プロセスカートリッジ
２０：作像装置
２１：レーザ露光装置 ２２：２次転写ローラ
２３：ローラ ２４：搬送ベルト
２５：定着装置 ２６：定着ベルト
２７：加圧ローラ ２８：シート反転装置
３２：コンタクトガラス
３３：第１キャリッジ ３４：第２キャリッジ
３５：結像レンズ ３６：ＣＣＤ
４０：感光体ドラム ４２：給紙ローラ
４３：ペーパーバンク ４４：給紙カセット
４５：分離ローラ ４６：給紙路
４７：搬送ローラ ４８：給紙路
４９：レジストローラ ５０：給紙ローラ
５１：手差しトレイ ５５：切換爪
５６：排出ローラ ５７：排紙トレイ
６０：現像装置 ６１：現像ローラ
６２，６３：スクリュー
７０：スコロトロン帯電器
７１：ケーシング ７２：遮蔽壁
７３，７４：ワイヤ ７５：グリッド
８０：潤滑剤供給ブレード
８１：電位センサ ８２：除電ランプ
８３，８４：ブラシローラ
８５：クリーニングブレード

Claims (8)

1. 像担持体；
   ケーシング，グリッド，複数の放電電極、および、個別に高圧を出力／停止する複数の高圧電源を含み、前記複数の放電電極のそれぞれが前記複数の高圧電源のそれぞれに接続された、前記像担持体を帯電する帯電装置；
   前記像担持体の帯電面に光を照射し静電潜像を形成する露光手段；
   前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段；
   前記トナー像を用紙に転写する転写手段；および、
   前記複数の高圧電源のそれぞれの、放電電極への高圧の出力／停止を制御して、像担持体の移動速度が高いと多い数に、低いと少ない数に、前記像坦持体の帯電に使用する放電電極の数を切替える、制御手段；
   を備える画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記複数の放電電極の、前記像坦持体の帯電に使用する頻度を均等化する；請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ケーシングは、隣り合う放電電極間を遮蔽する遮蔽壁を持つ；請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体はローラ形状であって、前記グリッドは、前記像担持体と同心の円周の一部をなす曲面形状であって、開口率が７５〜８５％である；請求項１乃至３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
5. 前記放電電極は、直径が２５〜５５μｍのワイヤである：請求項１乃至４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
6. 前記ワイヤは、厚さ１〜４μｍの貴金属の表面被覆を持つ；請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記高圧電源は、前記ワイヤの長さあたり９〜１８μＡ／ｃｍの放電電流を給電する；請求項５又は６に記載の画像形成装置。
8. 画像形成装置本体に対して容易に着脱可能なプロセスカートリッジに、前記像担持体ならびに前記帯電装置のケーシング，グリッドおよび複数の放電電極を装備した；請求項１乃至７のいずれか１つに記載の画像形成装置。

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