JP4543989B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体に接触または近接して配置された帯電部材を備え、当該帯電部材へ電圧印加手段により生成された直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧を印加することで、該像担持体の表面を均一に帯電する帯電手段と、前記帯電部材によって帯電された前記像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像に現像剤を供給して該静電潜像を可視化して可視化像を形成する現像手段と、前記可視化像を記録用紙又は中間転写部材に転写する転写手段とを備えて、画像形成を行う画像形成装置に関する。

画像形成装置においては、感光体を帯電処理する手段として、放電を帯電原理とする接触帯電方式又は近接帯電方式の帯電装置が用いられている。該接触帯電方式又は近接帯電方式の帯電装置は、スコロトロン等の非接触型の帯電装置と比較すると、電源の低電圧化が図れ、オゾンの発生量が少ない等の長所を有している。

前記接触帯電方式又は近接帯電方式の帯電装置（以下、単に「帯電装置」という。）には、直流電圧（Ｖｄｃ）に、交流電圧（Ｖａｃ）を重畳した帯電電圧を印加する方式がある。該帯電電圧を印加する方式は、Ｖａｃを印加することで帯電の均一性が優れているという特徴をもつ。しかし、一方で、Ｖｄｃの放電電流に重畳されるＶａｃの放電電流が感光体表面にダメージを与え、感光体表面が削れやすくなり、感光体の膜厚の減少が著しくなってしまっていた。そして、画像形成装置自身の寿命が縮まってしまうといった問題が起こっている。

前記感光体表面へのダメージは、印加Ｖａｃのピークトゥピーク電圧（Ｖｐｐ）が大きいほど悪影響があることが分かっている。従って、Ｖｐｐは小さいことが望ましい。しかし、Ｖｐｐが小さすぎると、均一帯電が行われず、白点等の画像欠損が生じてしまう。即ち、均一帯電を行うための、最低限必要なＶｐｐ（Ｖｍｉｎ）が存在している。一方で、Ｖｍｉｎは、帯電装置の抵抗の環境変動及び経時変動等で大きく変動し、一定ではない。

帯電装置が印加する交流電圧の最適なＶｐｐを決定する技術としては、表面電位計を用いて感光体の帯電電位を測定して、放電開始電圧を求めて、該放電開始電圧に基づき印加電圧を求める技術が提案されている（特許文献１参照）。しかし、表面電位計は高価であること、及び例えばφ３０程度の小径感光体においてはスペースが不足することから表面電位計の適用は困難であった。

また、帯電装置にＶｐｐを印加したときの電流値を計測して、計測値が直線近似から外れた値を放電電流とみなして、該放電電流が所定の範囲となるようにＶｐｐを制御する技術が提案されている（特許文献２参照）。しかし、１回の放電時間は数百μｓｅｃと短く、また実効値が数ｍＡの直流電流値に対して、数十μＡの放電電流を測定する必要があった。即ち、高圧プローブ及びオシロスコープ並みの高精度、且つ高速の電流計を実装する必要があり、実用的な提案ではなかった。

また、感光体に接触する接触部材に誘導される電圧によって感光体の電位を測定する提案がある（特許文献３参照）。しかし、接触部材に誘導される電位は、接触部材の抵抗変動や、接触状態の影響を受けるため、環境や経時で変動してしまい、良好な検出精度は得られない。

一方、感光体の表面電位は帯電装置に流れる直流電流値（Ｉｄｃ）に比例することから、Ｉｄｃが飽和するときの飽和Ｖｐｐを定数倍することで、印加するＶｐｐを決定する技術が提案されている（特許文献４参照）。
特開平９−１８５２１９号公報 特開平１０−２３２５３４号公報 特開平１０−３３９９８８号公報 特開平６−３１４０１６号公報

しかしながら、白点状の画質欠陥が発生せずに使用可能である最低のＶｐｐは膜厚によって変化する。上記特許文献４に記載される提案では、特別な装置を追加することなく飽和Ｖｐｐにを求めることができるものの、感光体の膜厚に応じた印加Ｖｐｐの制御は行えない。

本発明は上記事実を考慮し、特別な装置を追加することなく、最適な印加Ｖｐｐを求めることができる画像形成装置を得ることを目的とする。

請求項１の発明は、像担持体に接触または近接して配置された帯電部材を備え、当該帯電部材へ電圧印加手段により生成された直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧を印加することで、該像担持体の表面を均一に帯電する帯電手段と、前記帯電部材によって帯電された前記像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像に現像剤を供給して該静電潜像を可視化して可視化像を形成する現像手段と、前記可視化像を記録用紙又は中間転写部材に転写する転写手段とを備えて、画像形成を行う画像形成装置であって、前記帯電部材に流れる直流電流を検出する直流電流検出手段と、前記交流電圧の振幅を増加させたときに、前記直流電流検出手段が検出する直流電流の増加が飽和するときの前記交流電圧の振幅を基準とし、当該基準となる振幅を、前記飽和したときの直流電流の値に基づいて増加させる方向に補正して、前記画像形成を行う時に印加する前記交流電圧の振幅を決定する振幅決定手段と、を備えることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、帯電部材は像担持体に接触または近接して配置されており、電圧印加手段により生成された直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧が印加されることで、該像担持体の表面を均一に帯電する。

ところで、前記帯電部材に流れる直流電流は、直流電流検出手段が検出している。前記電圧印加手段は、前記帯電部材に印加する交流電圧の振幅を増加させていき、前記直流電流検出手段は、前記帯電部材に流れる直流電流の飽和を検出する。そして、直流電流の飽和が検出されると、振幅決定手段が、飽和したときの交流電圧の振幅を基準とし、当該基準となる振幅を、前記飽和した直流電流の値に基づいて増加させる方向に補正して、前記画像形成を行う時に印加する前記交流電圧の振幅を決定する。

従って、請求項１記載の発明は、帯電部材に流れる直流電流の検出によって、前記画像形成を行う時に印加する交流電圧の最適な振幅を求めることができる。即ち、例えば感光体の表面電位を検出する表面電位計やオシロスコープ等の特別な装置を追加することなく、画質欠陥を起こすことのない最適な交流電圧の振幅を求めることができる。

また、請求項１記載の発明は、交流電圧の振幅を増加させたときに、帯電部材に流れる直流電流の検出を行う、という一方向の検出サイクルによって、直流電流が飽和するときの交流電圧の振幅及び、飽和したときの直流電流を求めることができる。即ち、請求項１記載の発明の検出サイクルは、必要最小限のサイクルであり、生産性の低下が少ない。

請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記電圧印加手段が、前記画像形成を行う時と、前記振幅決定手段が振幅決定を行う時とで、前記帯電部材に印加する直流電圧を変更することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、電圧印加手段が帯電部材に印加する直流電圧を、画像形成時と振幅決定を行う時とで変更することで、直流電流検出手段が検出する直流電流の検出精度を向上させることができる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記像担持体の使用履歴を記憶する使用履歴記憶手段を更に備え、前記振幅決定手段が振幅決定を行う時に、前記使用履歴記憶手段が記憶する使用履歴に応じて前記電圧印加手段が印加する直流電圧を変更することを特徴とする。

請求項３の発明によれば、使用履歴記憶手段が、像担持体の使用履歴を記憶する。使用履歴としては、例えば、画像形成を行った記録用紙の枚数、又は像担持体の周回数があげられる。そして、振幅決定手段が振幅決定を行う時に、使用履歴記憶手段が記憶する使用履歴に応じて電圧印加手段が印加する直流電圧を変更する。

画像形成装置に備わる像担持体の膜厚は、像担持体の使用履歴に応じて変化する。そして、膜厚に応じて、直流電流検出手段が検出する飽和した直流電流は変化する。また、直流電流検出手段が検出する直流電流の検出精度を向上させるためには、直流電流の大きさに応じて直流電圧を変化させた方がよい。このことから、膜厚、即ち像担持体の使用履歴に応じて直流電圧を変更することで、直流電流検出手段が検出する直流電流の検出精度を向上させることができる。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の発明において、前記振幅決定手段が前記交流電圧の振幅を決定する前に、前記像担持体の電位を一定の振幅決定用初期電位に調整する電位一定化手段を更に備えることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４記載の発明において、前記電位一定化手段が、導電性接触部材であることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５記載の発明において、前記帯電部材が、前記導電性接触部材を兼ね、前記印加電圧制御手段が印加する直流電圧を変化させることで前記像担持体の電位を前記振幅決定用初期電位にすることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項５記載の発明において、前記転写手段が、前記像担持体と当接して配置されて電圧を印加される転写部材を備えており、前記転写部材が、前記導電性接触部材を兼ね、前記転写部材に流れる電流を所定値以上とすることで前記像担持体の電位を前記振幅決定用初期電位にすることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項５記載の発明において、転写後の前記像担持体に残留した現像剤を静電気力でクリーニングするクリーニング部材を更に備え、前記クリーニング部材が、前記導電性接触部材を兼ね、前記クリーニング部材が前記像担持体の電位を前記振幅決定用初期電位にすることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項４記載の発明において、前記静電潜像形成手段が、前記電位一定化手段を兼ね、画像全体を均一濃度とする画像データに基づいて前記像担持体を露光することで、前記像担持体の電位を前記振幅決定用初期電位にすることを特徴とする。

請求項４の発明によれば、電位一定化手段が、振幅決定手段が交流電圧の振幅を決定する前に、像担持体の電位を所定の振幅決定用初期電位にする。像担持体が帯電部材に帯電される前段での像担持体の電位に応じて、直流電流検出手段が検出する飽和時の直流電流値は変化する。従って、振幅決定手段が交流電圧の振幅を決定する前に像担持体の電位を振幅決定用初期電位にすることで、より精度のよい直流電流の検出を行うことができる。こうして、より適切に交流電圧の振幅を決定することができる。

例えば、白黒複写機等の画像形成装置においては、コスト及びスペースの制約から、像担持体が帯電部材に帯電される前段で像担持体の除電を行うための除電手段を搭載していないものがある。このような場合は、例えば、前記帯電部材、前記前記転写部材、前記中間転写部材、又は前記クリーニング部材等の導電性接触部材、又は前記情報書き込み手段が、振幅決定手段が交流電圧の振幅を決定する前に、像担持体の電位を振幅決定用初期電位にすればよい。

また、例えば除電ランプ等の除電手段を設けることなく、帯電の前段における像担持体の電位を一定にすることができるため、小径の像担持体が用いられている画像形成装置において有効である。

以上説明した如く、本発明は、特別な装置を追加することなく、最適な印加Ｖｐｐを求めることができる画像形成装置を得るという優れた効果を有する。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下では説明の便宜上、具体的数値を挙げることがあるが、本発明はこれらの数値に限定されないことはもちろんである。

図１に示されるように、画像形成装置１０は、矢印Ａ方向に回転する感光体１２が備えられている。

前記感光体１２の表面には、感光体１２の表面を一様帯電する帯電ロール１４が当接している。該帯電ロール１４は、帯電電源１６と接続しており、該帯電電源１６は、ＶｄｃとＶａｃを重畳した帯電電圧を前記帯電ロール１４に印加するようになっている。当該帯電ロール１４の特性を下記表１に示す。

前記帯電ロール１４の感光体１２の回転方向下流側には、感光体１２の表面に潜像を書き込むための光ビームを照射する露光装置１８が配置されている。また、前記露光装置１８の下流側には、前記潜像をトナー像に現像する現像装置２０が当接している。さらに、前記現像装置２０の感光体１２の回転方向下流側には、転写部２２が設けられている。

前記転写部２２には、前記感光体１２に圧接された転写ロール２４が配設されている。該転写ロール２４は、矢印Ｂ方向に回動する。記録用紙Ｐは感光体１２と転写ロール２４とのニップ部を通過する際に感光体１２からトナー像を転写されるようになっている。転写ロール２４は、転写電源２６と接続しており、該転写電源２６は、転写ロール２４に感光体１２上に形成されたトナー像の帯電極性と逆極性の電圧印加するようになっている。そして、転写ロール２４は、トナー像の帯電極性と逆極性の電圧を記録用紙Ｐに印加し、感光体１２から記録用紙Ｐへトナー像を静電吸引して転写させるようになっている。当該転写ロール２４の特性を下記表２に示す。

前記転写部２２の矢印Ｃで示す記録用紙Ｐ搬送方向下流側では、定着ユニット（図示せず）が、トナーを溶融、凝固して記録用紙Ｐに定着させるようになっている。

また、前記転写部２２の感光体１２の回転方向下流側には、清掃手段２８が設けられている。該清掃手段２８は、感光体１２に残ったトナーを感光体１２の表面より除去するようになっている。

さらに、前記清掃手段２８の感光体１２の回転方向下流側には、除電ランプ３０が設けられている。該除電ランプ３０は、帯電ロール１４により一様帯電される前の感光体１２の帯電面電位を安定化するようになっている。

一方、前記帯電ロール１４には、直流電流検出手段３２が接続されている。該直流電流検出手段３２は、前記帯電ロール１４に流れるＩｄｃを検出できるようになっている。

なお、本発明を適用する画像形成装置１０は、複数の感光体を水平かつ直列に並べ、それぞれの感光体において各色成分ごとの画像を形成し、一枚の紙に重ね合わせて原画像を再生するいわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置、１つの感光体にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを用いて各色を順次現像、転写するいわゆる４サイクル方式のカラー画像形成装置、及び白黒出力機能のみを備えた白黒プリンタの何れでもよい。

ところで、帯電ロール１４による一様帯電により、感光体１２の表面電位（Ｖｐｒ）は変化する。図２には、帯電ロール１４により一様帯電される前の感光体１２の表面電位（帯電前電位）を、０Ｖ、２００Ｖ、及び５００Ｖとする場合において、帯電電源１６が帯電ロール１４に印加する帯電電圧のうち、Ｖｄｃを一定にして、Ｖａｃの振幅（ピークトゥピーク電圧：Ｖｐｐ）を変化させたときの、Ｖｐｒを測定した結果が示されている。

一方、帯電ロール１４による一様帯電により、帯電ロール１４に流れるＩｄｃは変化する。図３には、図２と同様に、帯電前電位を、０Ｖ、２００Ｖ、及び５００Ｖとする場合において、帯電電源１６が帯電ロール１４に印加する帯電電圧のうち、Ｖｄｃを一定にして、Ｖｐｐを変化させたときの、帯電ロール１４に流れるＩｄｃを測定した結果が示されている。なお、Ｉｄｃは、前記直流電流検出手段３２の検出による。

Ｉｄｃ及びＶｐｒは、共にＶｐｐの上昇に従い上昇する。そして、図２及び図３からは、ＩｄｃとＶｐｒとは、略等しいＶｐｐが印加されるときに飽和することが見て取れる。

また、図４には、帯電前電位と帯電ロール１４による一様帯電後の感光体１２表面の電位との電位差と、Ｉｄｃの関係が示されており、比例関係にあることが見て取れる。こうして、Ｖｐｐの変化に伴うＶｐｒの変化に応じてＩｄｃも変化し、Ｖｐｒが飽和するとＩｄｃが飽和することが分かる。このように、帯電ロール１４を流れるＩｄｃが飽和するときの飽和Ｖｐｐを検出することで、Ｖｍｉｎを求めることができる。

さらに、図５には、高温高湿環境にて、異なる膜厚の感光体１２を帯電し、帯電ロール１４への印加Ｖｐｐを変化させたときの、Ｖｐｒ及びＩｄｃを測定した結果が示されている。感光体１２の膜厚が変わると、Ｉｄｃ及びＶｐｒが飽和するときの飽和Ｖｐｐの値は変化するが、Ｉｄｃ、Ｖｐｒともに略等しいＶｐｐが印加されるときに飽和するという関係は、感光体１２の膜厚によらず成立していることが見て取れる。即ち、感光体１２膜厚が異なる場合にも、Ｉｄｃが飽和するときの飽和Ｖｐｐの検出により、Ｖｍｉｎを求めることができることが分かる。

また、図６には、高温高湿環境（例えば３０℃、９０％ＲＨ（Ａｚｏｎｅで図示））及び常温常湿環境（例えば２０℃、５０％ＲＨ（Ｂｚｏｎｅで図示））の２種類の環境下での、Ｖｐｒが飽和するときの飽和Ｖｐｐが示されている。用いられた帯電ロール１４の抵抗値は、環境変動により変化している。図６に示されるように、Ｖｐｒが飽和するときの飽和Ｖｐｐの値は、環境変動によって変化するが、Ｉｄｃが飽和するときの飽和Ｖｐｐも同様に環境変動によって変化する。即ち、環境変動によって帯電ロール１４の抵抗値が変化したとしても、Ｉｄｃが飽和するときの飽和Ｖｐｐは、Ｖｐｒが飽和するときの飽和Ｖｐｐと等しいという関係が成立することが分かる。この結果からも、Ｉｄｃが飽和するときの飽和Ｖｐｐを検出することで、Ｖｍｉｎを求めることが可能であることが分かる。

このように、図２乃至図６に示される結果からは、Ｉｄｃの検出により、Ｖｍｉｎが求められることが分かる。Ｖｐｒの検出を行うためには表面電位計等の装置を用いる必要があるが、表面電位計等は高価である、さらに、例えばφ３０程度の小径感光体においてはスペースの不足となり適用が困難である。一方、Ｉｄｃの検出は、帯電電源１６から帯電ロールへ１４の印加電圧を適切に保つために設けられている機構を流用することで可能である。即ち、Ｉｄｃの検出は特別な装置を追加することなく可能となるため、第１の実施の形態は、コスト的にもスペース的にも有利であり、且つ、正確に飽和Ｖｐｐを求めることができる。こうして、感光体摩擦やディレッション等を抑制することができる。

次に、第１の実施の形態における印加電圧の制御に係る機能構成を説明する。

図７に示されるように、帯電ロール１４は、該帯電ロール１４に帯電電圧を印加する帯電電源１６と接続している。一方で、帯電ロール１４は、直流電流検出手段３２により、流れているＩｄｃが検出されている。前記帯電電源１６及び前記直流電流検出手段３２は、ともに画像形成時に前記帯電電源１６が帯電ロール１４に印加するＶｐｐを決定する振幅決定部３４と接続している。

前記帯電電源１６は、画像形成時に印加するＶｐｐが決定されるときには、印加するＶｐｐが徐々に増加するようにＶｐｐを制御するようになっている。一方、前記直流電流検出手段３２は、増加するＶｐｐに伴うＩｄｃの変化を検出するようになっている。そして、増加するＶｐｐに伴いＩｄｃが変化しなくなったとき、即ちＩｄｃが飽和したときは、直流電流検出手段３２は飽和Ｉｄｃを、帯電電源１６は飽和Ｖｐｐを、前記振幅決定部３４に送信するようになっている。

ところで、図８には、感光体１２の膜厚に対する、飽和Ｖｐｐと白点状の画質欠陥が発生せずに使用可能である最低のＶｐｐ（白点消失Ｖｐｐ）との比が示されている。当該比は、感光体１２の膜厚が厚くなるに従い大きくなっていくことが見取れる。即ち、感光体１２の膜厚が厚い場合には、飽和Ｖｐｐを印加することでは、白点状の画質欠陥を抑えることができない。このことから、異なる膜厚の感光体１２を使用する場合には、Ｉｄｃの飽和を検出することにより求まった飽和Ｖｐｐに、膜厚を考慮した補正を加える必要があることが分かる。

一方、前述の図５に示されるように、飽和Ｉｄｃは、感光体１２の膜厚によって異なる。そして、飽和Ｖｐｐは感光体１２の膜厚によらず、略一定である。このことから、飽和Ｉｄｃの値から感光体１２の膜厚を予測できることが分かる。こうして、飽和Ｉｄｃに応じて、例えば下記の表３のように、飽和Ｖｐｐに上乗せするマージン（Ｒ（％））の値を決めることができる。

そして、下記式（１）に示すように、帯電電源１６が印加する印加Ｖｐｐを決定できる。

印加Ｖｐｐ ＝ 飽和Ｖｐｐ × （１＋（Ｒ／１００）） … （１）
こうして、振幅決定部３４は、飽和Ｖｐｐを飽和Ｉｄｃに基づく所定値により補正して、印加Ｖｐｐを決定する。このように、感光体１２の膜厚が厚い場合でも、白点などの画質欠損を防ぐことができる。また、第１の実施の形態では、１回の検出サイクル中に飽和Ｉｄｃと飽和Ｖｐｐとの両方を検出することができ、マージンの決定もできる。即ち、最小限のサイクルで検出が可能である。

ところで、感光体１２の膜厚は、感光体１２の使用に従い薄くなることが分かっている。そして、前述の図５に示されるように、飽和Ｉｄｃは、感光体１２の膜厚によって異なり、膜厚が厚いときには、飽和Ｉｄｃが相対的に小さくなることが分かる。一方で、飽和Ｉｄｃの検出精度は飽和Ｉｄｃが小さいと落ちてしまうため、飽和Ｉｄｃは大きい方がよい。このように、測定精度の低下を防ぐためには、飽和Ｉｄｃが小さい場合は、Ｖｄｃを高く設定し、飽和Ｉｄｃを増やす機構を備える方がよいことが分かる。

Ｖｄｃ変更の判断方法としては、例えば、まず所定のＶｄｃを印加してＩｄｃを検出して、該Ｉｄｃが小さければ、印加するＶｄｃを大きくし、再度Ｉｄｃの検出を行うという方法が、最もシンプルではある。しかし、上述した方法では、複数回の検出サイクルが必要となり、生産性の低下を招いてしまう。

以上のことから、本実施の形態は、飽和Ｖｐｐ検出するときには、例えば、記録用紙Ｐへの画像形成枚数、又は、感光体１２の周回数等の感光体１２の使用履歴から膜厚を予測し、予測された膜厚から印加するＶｄｃの値を変更する機構とする。即ち、帯電電源１６が、使用履歴記憶部３６が記憶する使用履歴に応じて印加するＶｄｃの値を変更するようになっている。

ところで、白黒複写機等の画像形成装置１０においては、コスト及びスペースの制約から、除電ランプ３０を搭載していないものがある。これに対し、前記の図３に示したように、Ｉｄｃは、帯電ロール１４による帯電前と帯電後の感光体１２の電位変化量に依存する。即ち、除電ランプ３０等によって帯電前電位を安定化できない場合は、帯電前電位によってＩｄｃとＶｐｒとの関係が変わってしまい、Ｉｄｃの検出によって飽和Ｖｐｐを求めることができない。

このような、コスト及びスペースの制約から、除電ランプ３０を搭載していない画像形成装置１０においては、既存の部材にて感光体１２を所定の振幅決定用初期電位に帯電させればよい。

第２の実施形態においては、清掃手段２８として、図９（Ａ）に示されるような、直流電圧を印加可能な電源と接続したクリーニングブレード２８Ａが用いられている。該クリーニングブレード２８Ａは、直流電圧が印加されることで、転写後の感光体１２に残留するトナーの極性を揃えることができ、トナーの回収を促進することができる。

そして、当該クリーニングブレード２８Ａは、印加される直流電圧が制御されることで、帯電ロール１４により帯電される前の感光体１２を所定の振幅決定用初期電位にすることができるようになっている。

こうして、除電ランプ３０を用いることなく、帯電ロール１４により帯電される前の感光体１２を一定電位にし、飽和Ｉｄｃ及び飽和Ｖｐｐの検出ができ、最適な印加Ｖｐｐを決定することができる。このように、除電ランプ３０を設けない本実施の形態は、コスト及びスペースで有利である。

なお、清掃手段２８は、図９（Ｂ）に示されるように、直流電圧を印加可能な電源と接続したクリーニングブラシ２８Ｂ及びクリーニングブレード２９Ｂの組合せでもよい。この場合、クリーニングブラシ２８Ｂが、帯電ロール１４により帯電される前の感光体１２を所定の振幅決定用初期電位にする。

また、図９（Ｃ）に示されるように、直流電圧を印加可能な電源と接続したフィルムシール２８Ｃ及びクリーニングブレード２９Ｂの組合せでもよい。この場合、フィルムシール２８Ｃが、帯電ロール１４により帯電される前の感光体１２を所定の振幅決定用初期電位にする。

ここで、図９（Ａ）に示されるクリーニングブレード２８Ａの特性を下記表４に、図９（Ｃ）に示されるフィルムシール２８Ｃの特性を下記表５に示す。

また、導電性ゴムブレードに電圧印加してゴムブレードによる機械的な清掃能力を静電気がアシストするように、静電気力はクリーニングの補助手段として活用してもよい。

続いて、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態においては、露光装置１８により、飽和Ｉｄｃ、及び飽和Ｖｐｐ検出時の感光体１２を一定電位にする。

図１０には、感光体１２の周回駆動、Ｖｐｐの増減制御、及び露光装置１８の点灯のタイミングが示されている。矢印１０Ａで示される期間は、飽和Ｉｄｃ及び飽和Ｖｐｐ検出の期間である。そして、当該矢印１０Ａで示される期間中だけ、矢印１０Ｂで示すように露光装置１８を点灯して、帯電前電位を略一定（Ｖｉｍａｇｅ）に保つようになっている。こうして、除電ランプ３０を用いることなく、帯電ロール１４により帯電される前の感光体１２を所定の振幅決定用初期電位にすることができる。こうして、飽和Ｉｄｃ及び飽和Ｖｐｐの検出ができ、最適な印加Ｖｐｐを決定することができる。このように、除電ランプ３０を設けない本実施の形態は、前記第２の実施の形態と同様、コスト及びスペースで有利である。

さらに、第３の実施形態では、矢印１０Ｃで示すように、現像装置２０が印加する直流電圧は略０Ｖにしておくとよい。また、矢印１０Ｄで示すように、定電圧制御が行われている場合であれば、転写ロール２４への印加電圧をＶｉｍａｇｅ±放電開始電圧（〜６００Ｖ）以内に設定し、定電流制御が行われている場合であれば、転写電流を略０μＡに設定することで、余計なトナーの消費等を防ぐことができる。

さらに、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態においては、転写ロール２４により、帯電ロール１４により帯電される前の感光体１２を一定電位にする。

図１１には、転写ロール２４に流れる転写電流値と、それぞれ種類が異なる感光体１２（感光体Ａ、感光体Ｂ、及び感光体Ｃ）の転写後電位の関係を示す。なお、計測時のそれぞれの感光体１２の画像領域幅に占める未露光部の割合は７％である。

図１１からは、転写後電位が、転写電流値を増加させることで増加していくが、矢印１１Ａで示す転写電流値以上の転写電流値では、略一定となることが見て取れる。即ち、転写ロール２４から所定値以上の電流を流すことで、帯電前電位を略一定に保つことができ、除電ランプ３０を用いることなく、帯電ロール１４により帯電される前段で感光体１２を所定の振幅決定用初期電位にすることができることが分かる。こうして、飽和Ｉｄｃ及び飽和Ｖｐｐの検出ができ、最適な印加Ｖｐｐを決定することができる。このように、除電ランプ３０を設けない本実施の形態は、前記第２の実施の形態、及び第３の実施の形態と同様、コスト及びスペースで有利である。

さらに、第５の実施形態について説明する。第５の実施形態においては、帯電ロール１４に印加されるＶｄｃを変化させることにより、飽和Ｉｄｃ、及び飽和Ｖｐｐ検出前の感光体１２の表面を所定の振幅決定用初期電位にする。

図１２には、感光体１２の周回駆動、Ｖｐｐの増減制御、及びＶｄｃの増減制御のタイミングが示されている。第５の実施形態では、矢印１２Ａで示される期間は、帯電ロール１４に印加するＶｄｃを矢印１２Ｂに示すように０Ｖにする。Ｖｄｃを０Ｖにして、交流電圧のみの印加で帯電することにより、感光体１２の表面電位は０Ｖに収束する。このように、帯電ロール１４に印加されるＶｄｃを変化させることによって除電を行うことができる。そして、矢印１２Ｃで示される期間は、Ｖｐｐを増やしながらＩｄｃを検出し、Ｉｄｃが飽和する飽和Ｖｐｐを探す。こうして、除電ランプ３０を用いることなく、飽和Ｉｄｃ、及び飽和Ｖｐｐ検出前の感光体１２を一定電位にすることができる。こうして、飽和Ｉｄｃ及び飽和Ｖｐｐの検出ができ、最適な印加Ｖｐｐを決定することができる。このように、除電ランプ３０を設けない本実施の形態は、前記第２の実施の形態、前記第３の実施の形態、及び前記第４の実施の形態と同様、コスト及びスペースで有利である。

さらに、第５の実施形態では、感光体１２が、長時間露光されたり、転写ロール２４から帯電極性と逆極性の電荷が注入されることがない。従って、感光体１２の光疲労、又はトラップサイト増加、といった問題を起こす懸念がない。

第１の実施の形態に係る画像形成装置を示す概略図である。 感光体表面の帯電前電位を異ならせた場合の、ＶｐｐとＶｐｒとの関係を示す。 感光体表面の帯電前電位を異ならせた場合の、ＶｐｐとＩｄｒとの関係を示す。 感光体表面の帯電前電位との電位差とＩｄｒとの関係を示す。 高温高湿環境にて、感光体の膜厚を変えて、Ｖｐｐを変化させたときの、Ｉｄｃ及びＶｐｒの変化を示す。 環境を変えて、Ｖｐｐを変化させたときの、Ｉｄｃ及びＶｐｒの変化を示すグラフである。 第１の実施の形態における印加電圧の制御に係る機能構成図である。 感光体の膜厚を変化させたときの、使用可能なＶｐｐの変化を示す。 第２の実施の形態に係る画像形成装置の機能構成図であり、（Ａ）は、清掃手段としてクリーニングブレードを用いた場合、（Ｂ）は、清掃手段としてフィルムシール及びクリーニングブレードを用いた場合、（Ｃ）は、清掃手段としてクリーニングブラシ及びクリーニングブレードを用いた場合である。 第３の実施の形態における、露光装置により感光体の表面電位を一定にするシーケンスを示す。 第４の実施の形態における、転写ロールに流れる電流値と感光体の転写後電位の関係を示す。 第５の実施の形態における、帯電ロールにより感光体の表面電位を一定にするシーケンスを示す。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 感光体（像担持体）
１４ 帯電ロール（帯電部材）
１６ 帯電電源（電圧印加手段）
１８ 露光装置（電位一定化手段、情報書き込み手段）
２０ 現像装置（現像手段）
２４ 転写ロール（電位一定化手段、転写部材）
２８Ａ クリーニングブレード（電位一定化手段、クリーニング部材）
２８Ｂ クリーニングブラシ（電位一定化手段、クリーニング部材）
２８Ｃ フィルムシール（電位一定化手段、クリーニング部材）
３０ 除電ランプ
３２ 直流電流検出手段
３４ 振幅決定部（振幅決定手段）
３６ 使用履歴記憶部（使用履歴記憶手段）

Claims (9)

1. 像担持体に接触または近接して配置された帯電部材を備え、当該帯電部材へ電圧印加手段により生成された直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧を印加することで、該像担持体の表面を均一に帯電する帯電手段と、前記帯電部材によって帯電された前記像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像に現像剤を供給して該静電潜像を可視化して可視化像を形成する現像手段と、前記可視化像を記録用紙又は中間転写部材に転写する転写手段とを備えて、画像形成を行う画像形成装置であって、
   前記帯電部材に流れる直流電流を検出する直流電流検出手段と、
   前記交流電圧の振幅を増加させたときに、前記直流電流検出手段が検出する直流電流の増加が飽和するときの前記交流電圧の振幅を基準とし、当該基準となる振幅を、前記飽和したときの直流電流の値に基づいて増加させる方向に補正して、前記画像形成を行う時に印加する前記交流電圧の振幅を決定する振幅決定手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記電圧印加手段が、前記画像形成を行う時と、前記振幅決定手段が振幅決定を行う時とで、前記帯電部材に印加する直流電圧を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記像担持体の使用履歴を記憶する使用履歴記憶手段を更に備え、
   前記振幅決定手段が振幅決定を行う時に、前記使用履歴記憶手段が記憶する使用履歴に応じて前記電圧印加手段が印加する直流電圧を変更することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記振幅決定手段が前記交流電圧の振幅を決定する前に、前記像担持体の電位を一定の振幅決定用初期電位に調整する電位一定化手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の画像形成装置。
5. 前記電位一定化手段が、導電性接触部材であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記帯電部材が、前記導電性接触部材を兼ね、前記印加電圧制御手段が印加する直流電圧を変化させることで前記像担持体の電位を前記振幅決定用初期電位にすることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記転写手段が、前記像担持体と当接して配置されて電圧を印加される転写部材を備えており、
   前記転写部材が、前記導電性接触部材を兼ね、前記転写部材に流れる電流を所定値以上とすることで前記像担持体の電位を前記振幅決定用初期電位にすることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
8. 転写後の前記像担持体に残留した現像剤を静電気力でクリーニングするクリーニング部材を更に備え、
   前記クリーニング部材が、前記導電性接触部材を兼ね、前記クリーニング部材が前記像担持体の電位を前記振幅決定用初期電位にすることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
9. 前記静電潜像形成手段が、前記電位一定化手段を兼ね、画像全体を均一濃度とする画像データに基づいて前記像担持体を露光することで、前記像担持体の電位を前記振幅決定用初期電位にすることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。

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