JP2013171192A - 帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像上問題のない微小な像担持体上のピンホールでの僅かな時間の過電流では帯電部材への電圧印加を停止することなく、横黒帯状の画像ノイズの発生を防止する。
【解決手段】回転移動する像担持体２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に接触して帯電する帯電部材３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）と、帯電部材に電圧を印加する電源２０１と、電源で電圧印加時に正規電流ではない過電流を検知する過電流検知手段２０６と、過電流検知手段で過電流を検知したときに印加電圧を停止する機能を有する制御部２０２とを有し、制御部は、一定時間以上の過電流が発生したときのみ印加電圧を停止するとともに、印加電圧を停止する一定時間をＴ（ｓ）、像担持体に発生する過電流の要因となるピンホールの大きさをＨとしたとき、Ｔ＝Ｈ／感光体速度（ｍｍ／ｓ）とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、像担持体に直接帯電部材を接触させる帯電装置とプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。

像担持体に直接接触する帯電部材に帯電用の電圧を印加することで、像担持体を一様に帯電させる、いわゆる接触帯電方式を採る帯電装置を備えた画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置では、像担持体の表面電位を帯電部材に印加した電圧とほぼ同じ電位にすることができるため、帯電部材に接触した像担持体の表面との直接の電荷のやりとりによって像担持体への電荷注入を行うことで可能としている。このとき像担持体と帯電部材の当接部やその近傍に紙粉等の異物や現像剤の外添剤などが付着していると、像担持体に対する負荷により像担持体の表面に微小な傷、いわゆるピンホール等が発生しやすく、このピンホールは過電流による帯電不良の原因となる。すなわち、像担持体上にピンホールがあると、像担持体と帯電部材との間の電気抵抗が低くなり、そのピンホールを通して電流が帯電部材から像担持体の接地されている、たとえば基材となる粗管に過剰に流れ込んでしまう。

そこで、帯電部材に電圧を印加する際に、像担持体のピンホールによる過電流を測定して異常を検知することが行われている。例えば、特許文献１には、帯電部材となる接触帯電ブラシの過電流を検知すると電源をオフ状態にし、一定時間後に元のオン状態に復帰するように制御部で制御するともとに、過電流を制御する制御部を有する単一の電源から、複数の互いに分離絶縁された接触帯電ブラシに、時分割により順次接続する構成が開示されている。
特許文献２には、主制御部からＰＷＭで指示される定電圧にトランスを制御しＡＣ高圧を出力するとともに、検出部で検出したＡＣ高圧出力に発生する過電流の検出信号を比較回路へ入力し、ＡＣ駆動制御部へのＰＷＭ制御入力を所定時間オフし、その後再び定電圧制御に切替える、間欠出力制御を行うＡＣ駆動制御部を有することで、異常放電が持続しても発火等を起すことを回避して、安全性の確保を可能にする構成が開示されている。

従来の構成では、電圧印加時に僅かな過電流でも検知すると、すぐに電圧印加を停止しているので、電圧印加停止中は像担持体上へ電荷がのらなくなることになる。このため、像担持体上の電荷がのらなくなっている箇所が現像領域に達すると、電位差で現像部材上のトナーが像担持体上へ移行することになり、不要な白紙部でもトナー現像が行われ微小なピンホールでも、画像ノイズとなる横黒帯が発生してしまう。
つまり、特許文献１では、接触帯電ブラシの過電流を検知すると電源をオフ状態にして電圧印加をオフしているので、横黒帯の異常画像の発生という問題を解消することはできない。また、過電流を制御する制御部を有する単一の電源が、複数の互いに分離絶縁された接触帯電ブラシに、時分割により順次接続されるように構成されているので、コストアップやマシンの大型化というデメリットが招いてしまうおそれがある。特許文献２では、検出部で検出したＡＣ高圧出力に発生する過電流の検出信号を比較回路へ入力し、ＡＣ駆動制御部へのＰＷＭ制御入力を所定時間オフし、その後再び定電圧制御に切替えるように構成しているが、過電流検知で印加電圧をオフすることによる横黒帯発生という問題を解消するには至っていない。
本発明は、画像上問題のない微小な像担持体上のピンホールでの僅かな時間の過電流では帯電部材への電圧印加を停止することなく、横黒帯状の画像ノイズの発生を防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、像担持体に発生するピンホールがある寸法に満たない場合には、帯電部材に対する帯電用の電圧印加を停止しないようにした。
すなわち、回転移動する像担持体に接触して帯電する帯電部材と、帯電部材に電圧を印加する電源と、電源で電圧印加時に正規電流ではない過電流を検知する過電流検知手段と、過電流検知手段で過電流を検知したときに印加電圧を停止する機能を有する制御部とを有し、制御部は、一定時間以上の過電流が発生したときのみ印加電圧を停止するとともに、印加電圧を停止する一定時間をＴ（ｓ）、像担持体に発生する過電流の要因となるピンホールの大きさをＨとしたとき、Ｔ＝Ｈ／感光体速度（ｍｍ／ｓ）であることを特徴としている。

本発明によれば、ピンホールによる過電流を過電流検知手段が検知した場合でも、一定時間以上の過電流が発生したときのみ印加電圧を停止するように制御部で帯電部材に対する電圧印加を制御するので、一定時間以上の過電流が発生しない微細なピンホールが像担持体にある場合には、帯電部材に対する電圧印加の停止は行われることがなく、横黒帯状の画像ノイズの発生を防止することができる。
また、印加電圧を停止する一定時間をＴ（ｓ）、像担持体に発生する過電流の要因となるピンホールの大きさをＨ（ｍｍ）としたとき、Ｔ≧Ｈ／Ｖｓ感光体速度（ｍｍ／ｓ）としたので、過電流検知時間を各像担持体の移動速度に応じて、Ｔ≧Ｈ／Ｖｓにすることで、ピンホールの大きさＨ（ｍｍ）以下の大きさのピンホールに対しては、ピンホールの跡は発生するが、大きな問題となる横黒帯は発生しなくなる。

本発明にかかる画像形成装置の一形態であるプリンタの概略構成図。 図１のプリンタにおける１つの画像形成ユニットの概略構成を示す拡大図。 帯電部材と像担持体との接触箇所の拡大図。 本発明で用いる過電流検知手段と制御部の構成例を示すブロック図。 帯電部材に対する電圧印可停止による画像ノイズを説明する拡大図。 過電流と像担持体上のピンホールの大きさの関係を示す線図。 本発明を実施したときの像担持体上の画像ノイズを説明する拡大図。 像担持体の別な構成を示す部分拡大断面図。 転写装置の別な形態を示す図。

本発明は、帯電部材から像担持体への過電流の検知を制御するに際し、像担持体上に形成されたピンホールの大きさが、画像上問題となる一定以上の大きさの場合には帯電部材から像担持体への電圧印加を停止し、ピンホールの大きさが、画像上問題とならない微細な大きさの場合には、トナーの付着により発生する横黒帯状の画像ノイズが発生しないようにするために、過電流を検知した場合でも、帯電部材から像担持体への帯電用の電圧印加を停止しないように制御することに、その特徴がある。

以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。最初に画像形成装置の全体構成と動作を説明し、そのあとに本発明の特徴部分について説明する。なお、いわゆる当業者は、特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における一形態であって、本願の特許請求の範囲を限定するものではない。

図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。この画像形成装置は、画像形成装置本体１００内に、像担持体となるドラム状の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを備えたプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、矢印Ａ方向に回転する駆動ローラ８と従動ローラ９に張架されて搬送するベルト部材からなり、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと対向配置されている中間転写体となる中間転写ベルト１０を備えた転写装置となる中間転写ユニット５０と、各感光体をそれぞれ帯電する帯電部材３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと、各帯電部材で帯電された感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの表面を画像情報により変調された露光Ｌで露光して各感光体上に形成された静電潜像を現像剤となるトナーＴで現像する現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、各感光体上に現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで現像された画像となるトナー像を転写するための転写バイアス手段となる１次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを備え、各一次転写ローラへ印加されるバイアス電流により中間転写ベルト１０に各感光体上のトナー像を転写する中間転写方式のカラー画像形成可能なプリンタである。

この画像形成装置は、中間転写ベルト１０上のトナー像を記録媒体となる用紙Ｓに転写する２次転写部材となる２次転写ローラ１２と、用紙Ｓに転写されたトナー像を定着する定着装置１６と、用紙Ｓを収納する給紙部となる用紙トレイ１３と、転写ベルト１０の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置２１も備えている。

本形態において、中間転写ユニット５０は、駆動ローラ８、従動ローラ９、中間転写ベルト１０及び１次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを備えていて、画像形成装置本体１００に対して着脱可能に構成されている。

プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、帯電部材３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋおよびクリーニング部材５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを共通の支持体たるケーシングで保持して一体化したものもので、画像形成装置本体１００に対して着脱可能とされている。

プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとしては、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、帯電部材３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋおよびクリーニング部材５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋも一体的に保持して画像形成装置本体１００に着脱したものであってもよい。あるいは、各感光体表面の傷の発生を防ぐことを考慮すると、クリーニング部材５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを備えていない構成のプロセスカートリッジとしてもよい。

各プロセスカートリッジの構成は同一構成であり、各現像装置の構成もトナーの色が異なる以外は同一構成であるので、ここでは黒色のトナーに対応したプロセスカートリッジ１Ｋと現像装置４Ｋの構成を代表として、図２を用いて説明する。

感光体２Ｋは、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動するように構成されている。帯電装置３Ｋは、このようにして回転駆動される感光体２Ｋの表面を一様帯電するように帯電用の電圧が図３に示す電源３９から供給されて印加されるように構成されている。

現像装置５Ｋは、図示しないトナーを収容する縦長のホッパ部５０Ｋと、現像部５１Ｋとを有している。ホッパ部５０Ｋ内には、図示しない駆動手段によって回転駆動されるアジテータ５２Ｋ、これの鉛直方向下方で図示しない駆動手段によって回転駆動される撹拌パドル５３Ｋ、これの鉛直方向で図示しない駆動手段によって回転駆動される現像剤供給手段となるトナー供給ローラ５４Ｋなどが配設されている。

ホッパ部５０Ｋ内の黒色のトナーは、アジテータ５２Ｋや撹拌パドル５３Ｋの回転駆動によって撹拌されながら、自重によってトナー供給ローラ５４Ｋに向けて移動する。トナー供給ローラ５４Ｋは、金属製の芯金と、これの表面に被覆された発泡樹脂等からなるローラ部とを有しており、ホッパ部５０Ｋ内の黒色のトナーをローラ部の表面に付着させながら回転する。現像装置５Ｋの現像部５１Ｋ内には、感光体２Ｋやトナー供給ローラ５４Ｋに当接しながら回転する現像剤供給部材となる現像ローラ５５Ｋと、これの表面に先端を当接させる規制部材となる薄層化ブレード５６Ｋなどが配設されている。ホッパ部５０Ｋ内のトナー供給ローラ５４Ｋに付着したトナーは、現像ローラ５５Ｋとトナー供給ローラ５４Ｋとの当接部で現像ローラ５５Ｋの表面に供給される。供給されたトナーは、現像ローラ５５Ｋの回転に伴ってローラと薄層化ブレード５６Ｋとの当接位置を通過する際に、ローラ表面上での層厚が規制される。そして、層厚規制後のトナーは、現像ローラ５５Ｋと感光体２Ｋとの当接部である現像領域において、感光体２Ｋの表面の静電潜像に付着する。この付着により、静電潜像がトナー像に現像される。他の色の構成においても感光体２Ｙ、２Ｍ、２ＣＫの表面のそれぞれの色の静電潜像が形成されて、各色のトナーが着する。

図１に示すように、１次転写ローラ１１Ｋ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙのうちカラー用の１次転写ローラ１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙは、図示しない接離機構で中間転写ベルト１０と接離可能に構成されていて、フルカラーモード時には１次転写ローラ１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙが離間しているモノクロモードの状態から中間転写ベルト１０に当接し、中間転写ベルト１０を押し伸ばした状態でそれぞれの各感光体に中間転写ベルト１０が当接して巻き付くように構成されている。モノクロ用の１次転写ローラ１１Ｋは、前記の接離機構によらずして中間転写ベルト１０が巻き付いている。各１次転写ローラには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ転写バイアスが印加されており、これにより、各感光体の静電潜像と各１次転写ローラとの間に転写電界が形成される。なお、各１次転写ローラに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。

２次転写ローラ１２は、中間転写ベルト１０を介して駆動ローラ８と接触するように配置されていて、中間転写ベルト１０との間に２次転写ニップを形成している。２次転写ローラ１２の回転軸には、図示しない駆動歯車によって駆動力が与えられており、その周速は中間転写ベルト１０の周速に対して、略同一となるよう調整されている。２次転写ローラ１２には、２次転写バイアスが印加されるように構成されている。

次に画像形成装置における画像形成動作について説明する。図示しないパソコン等の外部出力装置で作成された原画像信号が画像処理部（図示せず）に入力されると、図１に示すように、適切な画像処理が行われて入力画像信号が露光Ｌ（レーザ光線）を変調され、光照射装置７から帯電部材３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにより一様帯電された感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの表面にラスタ照射される。各感光体の表面に露光Ｌがラスタ照射されると、露光部分の電位が下がり、各感光体上には入力画像信号に対応した静電潜像が形成される。

感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上に形成された静電潜像は、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが備えたそれぞれの色のトナーＴを現像ローラ５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃ、５５Ｋで供給することで現像され、各感光体上に可視像となるトナー像が形成される。感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上に形成されたトナー像は、各感光体に対向して配置され、１次転写バイアスが印加される１次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの作用により、駆動ローラ８の矢印Ａ方向への回転に伴って搬送される中間転写ベルト１０上に一次転写され、２次転写ローラ１２に向かって搬送される。

一方、用紙トレイ１３に収納されていた用紙Ｓは、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ１２との間に形成される２次転写ニップに向かって給紙ローラ１４とレジストローラ１５によって供給され、２次転写バイアスが作用している二次転写ローラ１２により中間転写ベルト１０上のトナー像が用紙Ｓ上に転写される。用紙Ｓ上に転写されたトナー像は、定着装置１６が備える定着ローラ１７と加圧ローラ１８の間に形成される定着ニップ部に搬送されて未定着トナーが用紙Ｓに定着され、所望の画像（印刷物）が得られる。画像が定着された用紙Ｓは、画像形成装置本体１００の上部に形成された排紙トレイ２０に排紙ローラ対１９によってスタックされる。用紙Ｓ上へのトナー像の転写が終了した転写ベルト１０の表面に付着した残留トナーなどの付着物は、ベルトクリーニング装置２１によりクリーニングされ、１枚の用紙Ｐに対する画像形成動作が終了する。そして、最初の画像形成動作から予め設定された印刷枚数分だけ画像形成動作が実行されることで、１つのジョブが終了する。トナー像を中間転写ベルト１０に転写した各感光体は、それぞれのクリーニング手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによって、残留しているトナーを除去される。

次に、本発明の特徴的な構成について説明する。
図３は、帯電部材と感光体との接触箇所の拡大図を示す。本形態において、帯電装置２００は、各帯電部材３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）と、交流電源となる交流電圧生成部２０１と、交流電圧生成部２０１で電圧印加時に正規電流ではない過電流を検知する過電流検知手段２０６と、過電流検知手段２０６で過電流を検知したときに印加電圧を停止する機能を有する制御部となる主制御部２０２とを有している。

各帯電部材３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、回転可能な軸部３ａと、同軸部３ａの表面から放射状に延びるブラシ３ｂを備えたブラシローラとして構成されている。ブラシローラである各帯電部材３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、対応する色の感光体と対向し、各ブラシ３ｂが各色の感光体の表面に接触するように配置されている。各帯電部材３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、各感光体が回転すると、感光体の回転に伴い従同回転し、各感光体の回転移動方向と同方向に回転移動するように構成されている。このように各帯電部材３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）が感光体２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に対して同方向に回転移動することで、各感光体にピンホールなどの傷６０がある場合でも、この傷６０にブラシ３ｂが入り難くなり、過電流が発生しにくい構成とすることができる。

各ブラシローラの軸部３ａには、電源３９から帯電用の電圧が印加されていて、各ブラシ３ｂから感光体表面２ｃに放電を起こさせて、各感光体に電荷をのせるように構成されている。

各帯電部材３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）が接触する各感光体２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、基材となるアルミなどの金属製でリング状の粗管２ａと、粗管２ａ上に形成された感光体層２ｂを有し、粗管２ａが接地されている。

しかしながら、感光体表面２ｃの下部に位置する感光体膜２ｂに、ピンホールなどの傷（製造上、取り扱い上発生）６０が存在すると、ブラシ先端がその傷６０に入り込みブラシ先端から各感光体の粗管２ａに向かって過電流が発生する。

そこで、本形態では、図４に示すように、主制御部２０２と過電流検知手段２０６とを備えていて、主制御部２０２が、過電流が発生すると過電流を検知して、各帯電部材３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ（ブラシローラ）への電圧印加を停止する機能と、各帯電部材への電圧印加の間欠出力制御を行う機能を備えている。間欠出力制御とは、各帯電部材への電圧印加の停止と再開を行う制御である。本形態において、主制御部２０２は、一定時間以上の過電流が発生したときのみ印加電圧を停止し、一定時間の過電流が発生しないときには印加電圧を停止しないように制御する機能を備えている。

過電流検知手段２０６は、交流高圧生成部２０１に含まれている。交流高圧生成部２０１は、各帯電部材に各感光体を帯電させるＰｋ−Ｐｋ定電圧の矩形波の交流高圧バイアスを印加し、交流高圧出力の過電流に対し間欠出力制御を行う。

主制御部２０２は、画像形成装置と帯電装置２００の制御、管理等に必要なプログラムやデータを格納したＲＯＭ２０３、ＲＯＭ２０３に格納されたプログラムやデータに従って演算機能等を実行するＣＰＵ２０４、ＣＰＵ２０４のワークエリアとして使用されるＲＡＭ２０５等を備え、画像形成装置全体を制御するコントローラとして機能する。

本実施形態において、主制御部２０２は、予め適正な感光体の帯電を行うために求められた各帯電部材への印加電圧（Ｐｋ−Ｐｋ目標電圧値）を指示し、交流高圧生成部２０１を動作させる。主制御部２０２は、指示するＰｋ−Ｐｋ目標電圧値をＰＷＭ信号に変換して交流高圧生成部２０１に送信する。

交流高圧生成部２０１では、主制御部２０２から受けたＰＷＭ信号をＤ／Ａ変換器２１８でアナログ変換して、交流高圧出力目標基準電圧値として第１の比較回路２１５に入力する。正常な状態（正規電流）において、第１の比較回路２１５は、交流高圧出力目標基準電圧値を交流駆動制御部２１２へ通すので、この電圧値をもとに交流駆動制御部２１２は、交流高圧出力がＰｋ−Ｐｋ定電圧に保たれるように、駆動電圧を昇圧する交流トランス２１１を駆動制御し、交流トランス出力を各帯電部材に交流高圧バイアスを印加する。

各帯電部材に印加される交流高圧バイアスは、通常Ｐｋ−Ｐｋ電圧が０．８ｋ（８００Ｖ）〜１．３０ｋＶ（１３００Ｖ）の非常に大きな出力のため、安全上、交流高圧が出力される各帯電部材に過大な電流が流れた時に、それを検出する交流高圧過電流検出部２１３を設けている。この交流高圧過電流検出部２１３には、各帯電部材に流れる交流高圧出力（交流高圧バイアス）の電流を過電流として検出するために、予め所定の過電流検出値が設定される。交流高圧出力時に、交流高圧過電流検出部２１３が、交流高圧出力の電流が予め設定した過電流検出値を超えたことを検出した場合に、その情報が第２の比較回路２１６を介して第１の比較回路２１５に入力される。

このとき、第２の比較回路２１６では、過電流検出情報が参照値と比較され、比較結果の信号が第１の比較回路２１５に入力され、この信号によって、第１の比較回路２１５の出力を変更し、これまでに交流駆動制御部２１２へ通していた交流高圧出力目標基準電圧値をオフする。従って、第１の比較回路２１５の動作によって、強制的に交流高圧の出力が停止し、各帯電部材の交流高圧印加が停止する。

この後、各帯電部材への交流高圧出力の印加が停止するため、交流高圧過電流検出部２１３においては、予め設定した各帯電部材に流れる交流高圧出力の過電流検出値を下回るため、第２の比較回路２１６、第１の比較回路２１５を介して、再び交流高圧出力目標基準電圧値（主制御部２０２からＰＷＭ信号で受け変換した電圧）による定電圧制御を経て、交流高圧出力（交流高圧バイアス）が各帯電部材に印加される。

図５を用いて過電流検知による画像ノイズについて説明する。
図５の符号３００は展開した感光体を示す。感光体３００上には黒丸で示す過電流発生箇所３０１のノイズだけでなく、感光体軸線方向に延びる電圧印加停止による横黒帯３０２が通紙方向に幅を持って発生する。電圧印加が復帰後は、過電流発生箇所３０１のノイズや横黒帯３０２の発生は問題なくなるが、再び過電流発生箇所３０１のタイミングで、横黒帯３０２が発生する。

図６を用いて過電流検知時間の設定について説明する。
図６は、横軸に感光体上に発生するピンホールの大きさ（Ｈｍｍ）とし、縦軸に過電流時間Ｔ（ｓ）としたピンホールと過電流検知時間の関係を示す図である。本形態では、用紙Ｓに転写された画像上問題となる１ｍｍの大きさの過電流検知時間Ｔ（ｓ）はＴ≧Ｈ/Ｖｓとなる。Ｖｓとは、感光体の移動速度（ｍｍ/ｓ）である。よって、過電流検知時間を各感光体速度に応じて、Ｔ≧Ｈ/Ｖｓにすると、１ｍｍ以下の大きさのピンホールに対しては、ピンホールの跡は発生するが、大きな問題となる横黒帯は発生しないことになる。

図７は、本実施形態の印加電圧の制御を実施したときの印刷結果を示す。感光体３００の画像上で発生しているのは、過電流発生箇所３０１に僅かな黒斑点のみが発生しただけであった。
本形態において、ピンホールの大きさ１ｍｍを過電流検知スレッシュとして用いている。その理由は図５、図７に示す黒斑点３０１の大きさが、１ｍｍ以下になることが多いためである。また、このスレッシュはサービスマン、ユーザーなどの入力操作で変更可能である。

このように、ピンホールによる過電流を過電流検知手段２０６が検知した場合でも、一定時間以上の過電流が発生したときのみ印加電圧を停止するように主制御部２０２で各帯電部材に対する電圧印加を制御するので、一定時間以上の過電流が発生しない微細なピンホールが各感光体にある場合には、各帯電部材に対する電圧印加の停止は行われることがなく、横黒帯状の画像ノイズの発生を防止することができる。

各感光体用の帯電電圧として、各帯電部材に印加電圧として交流を供給すると、電圧のピークが瞬間で切り替わるため、過電流が発生し難くなる。
各帯電部材のブラシ３ｂの長さとしては、２ｍｍ以下に設定すると、各感光体の帯電が面積上均一になるので好ましい。
ブラシローラで構成した各帯電部材のブラシ３ｂの原糸抵抗は、１０乗以下とすると、各感光体の帯電が面積上均一になるので好ましい。

各色の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの構成としては、図８に示すように、粗管２ａと粗管２ａ上に形成された感光体層２ｂの間に薄膜２ｄを有する構成とすると、過電流が発生しにくくなるので好ましい。
感光体層２ｂの膜厚を３０μｍ以下に設定すると、各感光体の潜像が綺麗に形成することができる。

上記形態では、転写装置として、各感光体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１０に転写する中間転写ユニット５０として説明したが、転写装置としてはこのような形態に限定されるものではない。例えば図９に示すように、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋとの対向部となる各ニップ部Ｎ１へ複数のローラ部材に巻き掛けられた搬送ベルト３１０で吸着して用紙Ｓを搬送し、感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上のトナー像を、直接用紙Ｓに転写する転写搬送装置５０Ａであってもよい。

このような転写搬送装置５０Ａを備えた画像形成装置に、本発明を適用すると、装置の小型・低コストにつながるので好ましい。

１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） プロセスカートリッジ
２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） 像担持体
２ａ 基材（粗管）
２ｂ 感光体層
２ｄ 薄膜
３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） 帯電部材
３ａ 軸部
３ｂ ブラシ
４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ） 現像装置
５０、５０Ａ 転写装置
１００ 画像形成装置本体
２００ 帯電装置
２０１ 電源
２０２ 制御部
２０６ 過電流検知手段
Ｓ 記録部材

特開昭６２‐１７７５７０号公報 特開２００７‐１２１８３８号公報

Claims (13)

1. 回転移動する像担持体に接触して帯電する帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する電源と、前記電源で電圧印加時に正規電流ではない過電流を検知する過電流検知手段と、前記過電流検知手段で過電流を検知したときに印加電圧を停止する機能を有する制御部とを有し、
   前記制御部は、一定時間以上の過電流が発生したときのみ印加電圧を停止するとともに、
   印加電圧を停止する一定時間をＴ（ｓ）、前記像担持体に発生する過電流の要因となるピンホールの大きさをＨとしたとき、Ｔ＝Ｈ／感光体速度（ｍｍ／ｓ）であることを特徴とする帯電装置。
2. 前記印加電圧は８００Ｖ以上であることを特徴とする、請求項１記載の帯電装置。
3. 前記印加電圧が交流であることを特徴とする請求項１または２記載の帯電装置。
4. 前記帯電部材は、回転可能な軸部と、同軸部の表面から放射状に延びるブラシを備えたブラシローラであることを特徴とする請求項１，２または３記載の帯電装置。
5. 前記ブラシローラは、前記像担持体との対向部において、同像担持体の回転移動方向と同方向に回転移動することを特徴とする、請求項４に記載の帯電装置。
6. 前記ブラシローラは、前記ブラシの長さが２ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項４または５記載の現像装置。
7. 前記ブラシローラは、前記ブラシの原糸抵抗が１０乗以下であることを特徴とする、請求項４，５または６記載の帯電装置。
8. 前記帯電部材が接触する像担持体は、基材と、同基材上に形成された感光体層を有し、同感光体層の膜厚が３０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１ないし７の何れか１項に記載の帯電装置。
9. 前記帯電部材が接触する像担持体は、基材となる粗管と、同粗管上に形成された感光体層を有し、前記粗管と前記感光体層の間に薄膜を有することを特徴とする、請求項１ないし７の何れか１項に記載の帯電装置。
10. 像担持体と、前記像担持体に接触して帯電する帯電装置の帯電部材とを備え、画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
    前記帯電装置が、請求項１ないし９の何れか１項に記載の帯電装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
11. 前記像担持体に接触するクリーニング部材を備えていないことを特徴とする請求項１０記載のプロセスカートリッジ。
12. 像担持体と、前記像担持体に接触して帯電する帯電部材を有する帯電装置と、前記像担持体の表面に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、前記現像装置で現像されたトナー像を記録部材に転写する転写装置を備え、少なくとも前記像担持体と前記帯電部材とが一体化されて、画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジとなる画像形成装置において、
    前記プロセスカートリッジとして請求項１０または１１に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。
13. 前記転写装置は、前記像担持体との対向部へ前記記録部材を搬送し、同像担持体上のトナー像を、直接前記記録部材に転写するものであることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。

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