JP5451303B2

JP5451303B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5451303B2
Application number: JP2009241698A
Authority: JP
Inventors: 憲彦久保
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2029-10-20
Also published as: US20100111550A1; US8170433B2; JP2010134442A

Description

本発明は、電子写真方式を用いた、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。

感光体を帯電する帯電方式として、ローラ形状の帯電部材である帯電ローラを用いて帯電する方法が製品で採用されている。帯電ローラを用いて感光体を一様に帯電させる際に、ピーク間電圧が直流電圧を印加した際に感光体と帯電ローラとの微小ギャップにおいて放電が開始する電圧の２倍以上となる交流電圧を帯電ローラに印加する方法（以下、ＡＣ帯電方式）がある。しかしながら、直流電圧のみを印加して感光体ドラムを帯電させる方法（以下、ＤＣ帯電方式）と比べ、ＡＣ帯電方式は放電量が多い。そのため、画像流れやボケ等の画像不良や寿命低下が発生し易いことが知られている。また、交流ピーク間電圧Ｖｐｐと放電量の関係は環境や装置の耐久によっても変動する。環境変動によって放電量が少なすぎると、帯電均一性が損なわれ、逆に多すぎると放電生成物が大量に生成されて画像不良の原因となる。そのため、特許文献１には環境変動に依らず、適正な放電量が得られる交流ピーク間電圧Ｖｐｐを決定する方法（以下、放電電流量制御）が開示されている。

ここで、画像形成装置の中には普通紙の他に、厚紙、ＯＨＰシート、葉書、光沢紙などの厚手の紙等に画像を形成することができる装置がある。中でも、厚紙、ＯＨＰシート、光沢紙などの厚手の紙や特殊な素材を使用した転写材（以下、単に「特殊紙」という。）にトナー像を転写する場合は、普通紙にトナー像形成時する時の１／２程度の遅い速度で、転写、定着を行う構成が多くの装置で採用されている。このように、厚手の紙に画像を形成する場合に、作像条件を変えずに感光体の回転速度（以下、プロセススピードと呼ぶ）を遅くすると、単位面積辺りの感光体への放電量が増加し、画像不良や寿命低下を引き起こす。

そのため、特許文献２には、厚手の紙に画像を形成する低速モード時に帯電ローラに印加する交流電圧の周波数（帯電周波数）を、通常モード時の帯電周波数よりも低くする構成が開示されている。例えば、特殊紙にトナー像を形成する場合、特殊紙の搬送速度は普通紙の搬送速度の１／２程度とする。このとき、特殊紙にトナー像を形成する場合（１／２速モード）の帯電周波数は、普通紙に画像を形成する場合（通常モード）の周波数の１／２程度にする。つまり、普通紙に画像を形成する通常モード時の帯電周波数を２１００Ｈｚとすると、特殊紙に画像を形成する１／２速モード時は帯電ローラに１０５０Ｈｚの交流電圧を印加する。また、普通紙の１／３程度の搬送速度で特殊紙に画像を形成する場合は、帯電ローラに周波数が７００Ｈｚの交流電圧を印加する。ここで、１つの高圧電源回路基板（高圧基板）を用いて、広い帯域の（例では７００Ｈｚ〜２１００Ｈｚ）周波数の波形を歪みなく出力することは困難であることが知られている（図１３参照）。つまり、１つの高圧基板を用いて高い周波数体の帯電交流電圧の波形を保証しようとすると、高圧基板の特性上、低い周波数の帯電交流電圧の波形が保証することが困難である。また、周波数と歪みの関係は１ＫＨｚ程度を境に低い周波数になるにつれて歪が増加することが知られている（図１４参照）。これは、低い周波数で波形が崩れる原因は電源のＡＣインピーダンスが原因として考えられる。そのため、出力管プレートとカソードの間のコンデンサ容量を増やすことで、低い周波数で波形が崩れることを改善できる。しかしながら、全ての周波数帯において正弦波形の歪みを保証するのは困難である。

このように、帯電周波数が異なると交流電圧の波形が歪むため、二つの異なる帯電周波数で同じピーク間電圧Ｖｐｐを印加したとしても、放電電流量に差が生じてしまう。そのため、適切な放電電流量を保つために、帯電周波数に応じたピーク間電圧Ｖｐｐを求めることが好ましい。

特開２００１−２０１９２０号公報特開平１０−１４９０７５号公報

しかしながら、特殊紙を使用するたびに、感光体の回転速度を遅くしてから、交流電流量及び放電電流量を一定になるように制御しようとすると、放電電流量を制御する間のダウンタイム（画像出力ができない期間）が増加してしまう。これにより、画像生産性が低下することになる。また、感光体の回転速度を遅くしてから、交流電流量特殊紙に画像を形成するための、作像準備時間（以下「前回転」という。）が増加し、１枚目の画像を出力するまでの時間（ファーストコピータイム：ＦＣＯＴ）の増加にも影響がある。

そこで本発明の目的は、画像形成速度を変更した場合に各画像形成速度における感光体の帯電処理条件を適正に抑制すると共に、画像形成速度の変更に伴う帯電処理条件の制御動作に起因する画像生産性の低下を抑制可能な画像形成装置を提供することである。

そこで第１の本発明の画像形成装置は「回転可能な感光体と、前記感光体を帯電する帯電部材と、前記帯電部材に直流電圧と交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加する印加手段と、前記帯電部材によって帯電された前記感光体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記感光体を第１の速度で回転させて画像形成を行う第１のモード時に第１の帯電バイアスの周波数を第１の周波数に設定するとともに、前記感光体を第１の速度よりも遅い第２の速度で回転させて画像形成を行う第２のモード時に第２の帯電バイアスの周波数を第１の周波数とは異なる第２の周波数に設定する設定手段と、前記帯電部材にテストバイアスを印加した時の前記帯電部材と前記感光体の間に流れる電流を検出する検出手段と、前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えて画像形成する際に前記感光体を前記第１の速度で回転させて前記第２の周波数のテストバイアスを前記帯電部材に印加し、その時の前記検出手段の出力に基づき前記第２の帯電バイアスを調整する調整手段」を有することを特徴とし、第２の本発明の画像形成装置は「回転可能な感光体と、前記感光体を帯電する帯電部材と、前記帯電部材に直流電圧と交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加する印加手段と、帯電された前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記感光体を所定の速度で回転させて画像形成を行うモード時に帯電バイアスの周波数を所定の周波数に設定する設定手段と、前記帯電部材にテストバイアスを印加した時の前記帯電部材と前記感光体の間に流れる電流を検出する検出手段と、前記モードで画像形成する際における画像形成信号が入力されてから入力された画像形成信号に応じて前記露光手段が露光するまでの期間に、前記感光体を前記所定の速度よりも速い速度で回転させて前記所定の周波数のテストバイアスを前記帯電部材に印加し、その時の前記検出手段の出力に基づき前記モードで画像形成を行う際に印加する帯電バイアスを調整する調整手段」を有することを特徴とする。

画像形成速度を変更した場合に各画像形成速度における感光体の帯電処理条件を適正に抑制すると共に、画像形成速度の変更に伴う帯電処理条件の制御動作に起因する画像生産性の低下を抑制することができる。

本発明の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。本発明の実施例に係る画像形成装置の画像形成部の詳細断面図である。本発明の実施例に係る感光体の層構成の模式図である。本発明の実施例に係る画像形成装置の帯電バイアス印加系のブロック図である。放電電流量の測定方法の概略を説明するための説明図である。放電電流量制御において測定するピーク間電圧と交流電流量との関係式を説明するための説明図である。放電電流量定制御のシーケンスを示す説明図である。本発明の実施例に係る画像形成装置の帯電バイアス制御系統を示すブロック図である。本発明の実施例に係る通常モードから低速モードへの移行時の画像形成装置の動作を示すチャート図である。従来の画像形成装置の通常モードから低速モードへの移行時の画像形成装置の動作を示すチャート図である。本発明に係る制御と従来例との放電電流量制御に要する時間の差を説明するためのチャート図である。本発明の実施例に係る画像形成装置のスタンバイ状態から低速モードジョブを開始する時の動作を示すチャート図である。帯電周波数が変わった際に帯電波形が影響を受けることを示した模式図である。帯電周波数が変わった際の帯電周波数と波形の歪み量の関係を示したグラフ図である。感光体の回転速度及び帯電周波数を変えた時の帯電交流電圧と交流電流との関係を示すグラフ図である。本発明の実施例に係る作像動作のフローを示すフローチャートである。本発明の実施例に係る作像動作のフローを示すフローチャートである。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

まず、本実施例において用いる画像形成装置の構成について説明する（§１〜７）。その後に、普通紙を用いるジョブと特殊紙（厚紙やＯＨＰ等）を用いるジョブとが混在した場合の放電電流量制御についてタイミングチャートとフローチャートを用いて説明する（§８〜１３）。

§１．｛画像形成装置の全体構成について｝
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略縦断面を示す。本実施例の画像形成装置１００は、中間転写体の移動方向に沿って４個の画像形成部を並べて配設したタンデム型のフルカラー画像形成装置である。

画像形成装置１００は、原稿画像を読み取る原稿読み取り部Ｒと、画像出力部Ｐとを有する。画像出力部Ｐは、大別して、４個の画像形成部１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０及び制御ユニット５０を有する。

以下、画像形成装置１００の個々のユニットについて詳しく説明する。本実施例では、並設された４個の画像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの構成は、使用する現像剤の色が異なることを除いて実質的に同一である。図２は、一例として画像形成部１０ａをより詳しく示す。各画像形成部１０は、回転可能な像担持体としての円筒型の感光体（感光ドラム）１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）を有する。感光体１１は、その中心回転軸が軸支されて、図示矢印Ｒ１方向（反時計回り）に所定の回転速度（周速）で回転駆動される。感光体１１の外周面に対向して、その回転方向（表面移動方向）に、次の各手段が配置されている。まず、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）である。次に、露光手段としてのレーザースキャナユニット１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）である。次に、現像手段としての現像装置１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）である。次に、感光体１１のクリーニング手段としてのクリーニング装置１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）である。又、各画像形成部１０に対向するようにして、中間転写ユニット３０が配置されている。中間転写ユニット３０は、中間転写体としての無端ベルト（エンドレスベルト）型の中間転写ベルト３１を有する。中間転写ベルト３１の材料としては、例えば、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）などが用いられる。中間転写ベルト３１は、支持部材として、駆動ローラ３２、テンションローラ３３、二次転写対向ローラ３４に巻回されている。駆動ローラ３２は、中間転写ベルト３１に駆動を伝達する。テンションローラ３３は、付勢手段としてのばねの付勢によって、中間転写ベルト３１に適度な張力を与える。駆動ローラ３２とテンションローラ３３との間に一次転写平面３１Ａが形成される。又、駆動ローラ３２は、金属ローラの表面に厚さ数ミリメートルのゴム（ウレタン又はクロロプレン）をコーティングして構成され、ベルトとのスリップが防止されている。又、駆動ローラ３２はパルスモータによって回転駆動される。これにより、中間転写ベルト３１は、図示矢印Ｒ２方向（時計回り）に回転（周回移動）する。本実施例では、中間転写ベルト３１と感光体１１との周速は、略同一とされている。

中間転写ベルト３１の内周面側において、各感光体１１と対向する位置には、一次転写手段としての一次転写ローラ３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ）が配置されている。各一次転写ローラ３５は、中間転写ベルト３１を各感光体１１に向けて押圧して、中間転写ベルト３１と各感光体１１とが接触する一次転写部（一次転写領域）Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄを形成する。又、中間転写ベルト３１の外周面側において、二次転写対向ローラ３４に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ３６が配置されている。二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１に接触して二次転写部（二次転写領域）Ｔｅを形成する。二次転写ローラ３６は中間転写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されている。又、中間転写ベルト３１の回転方向において、二次転写領域Ｔｅの下流には、中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするための中間転写体クリーナ３７が設けられている。中間転写体クリーナ３７には、ブラシローラなどのクリーニング部材や、廃トナーを収納する廃トナーボックスなどが設けられている。

各帯電ローラ１２による帯電処理によって、各感光体１１の表面に均一な帯電量の電荷が与えられる。この時、帯電ローラ１２には、帯電バイアス印加手段としての帯電バイアス電源Ｓ１により、所定の帯電バイアス電圧が印加される。次いで、各レーザースキャナユニット１３により、記録画像信号に応じて変調された光線（本実施例ではレーザービーム）で、各感光体１１上が露光される。これによって、各感光体１１上に静電潜像（静電像）が形成される。更に、各現像装置１４によって、上記静電潜像が顕像化される。この時、現像装置１４が備える現像剤担持体といての現像スリーブには、現像バイアス印加手段としての現像バイアス電源Ｓ２により、所定の現像バイアス電圧が印加される。現像装置１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄには、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーが収納されている。本実施例では、現像装置１４は、現像剤として非磁性トナーと磁性キャリアとを混合した２成分現像剤を用いる２成分現像装置である。又、本実施例では、現像装置１４は、反転現像方式によって感光体１１上の静電潜像を現像する。即ち、帯電処理した感光体１１の表面のうち露光により電荷が減衰した部分（露光部）に、感光体１１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させることで、感光体１１上にトナー像を形成する。

本実施例では、レーザースキャナユニット１３と現像装置１４とで、帯電ローラ１２にて帯電された感光体１１にトナー像を形成するトナー像形成手段を形成する。各感光体１１上に形成された可視画像（トナー像）は、一次転写部Ｔａ〜Ｔｄにおいて、一次転写ブレード３５ａ〜３５ｄの作用により、中間転写ベルト３１上に転写（一次転写）される。この時、一次転写ローラ３５には、一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源Ｓ３により、所定の一次転写バイアス電圧が印加される。各感光体１１の回転方向における一次転写領域Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄの下流側には、クリーニング手段としてのクリーニング装置１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）が配置されている。中間転写ベルト３１に転写されずに各感光体１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナー（転写残トナー）は、各クリーニング装置１５が有するクリーニング部材としてのクリーニングブレードによって掻き落とされて回収される。これにより、各感光体１１の表面が清掃される。

以上に示したプロセスにより、各色のトナーによる画像形成が順次行われる。例えば、フルカラー画像の形成時には、４個の画像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄによって４色のトナー像が、順次、中間転写ベルト３１上に重ね合わせて転写される。一方、給紙ユニット２０は、次の各手段を有する。転写材Ｓを収納するためのカセット２１ａ、２１ｂ及び手差しトレイ２７、カセット内又は手差しトレイより転写材Ｓを１枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２ａ、２２ｂ及び２６である。更に、給紙ユニット２０は、次の各手段を有する。各ピックアップローラから送り出された転写材Ｓをレジストローラまで搬送するための給紙ローラ対２３及び給紙ガイド２４、画像形成部の画像形成タイミングに合わせて転写材Ｓを二次転写部Ｔｅへ送り出すためのレジストローラ２５ａ、２５ｂである。中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｔｅにおいて、二次転写ローラ３６の作用により、転写材Ｓに一括して転写（二次転写）される。この時、二次転写ローラ３６には、二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源（図示せず）により、所定の二次転写バイアス電圧が印加される。

二次転写領域Ｔｅでトナー像の転写を受けた転写材Ｓは、中間転写ベルト３１から分離された後、定着ユニット４０へ導入されて、トナー像の定着処理を受ける。定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、この定着ローラ４１ａに加圧される加圧ローラ４１ｂ（このローラにも熱源を備える場合もある）とを有する。又、定着ユニット４０は、上記ローラ対のニップ部へ転写材Ｓを導くためのガイド４３、上記ローラ対から排出されてきた転写材Ｓを更に装置外部に導き出すための内排紙ローラ４４、外排紙ローラ４５などを有する。定着ユニット４０を出た転写材Ｓは、内排紙ローラ４４、外排紙ローラ４５によって、装置外部に排出される。

制御ユニット５０は、上記各ユニット内の機構の動作を制御するための制御基板やモータドライブ基板などから成る。又、画像形成装置１００は、環境（温度・湿度）を検知するための環境検知手段として環境センサー（温湿度センサー）１０５を有する。環境センサー１０５は、装置本体内で熱源となる定着ユニット４０などの影響を受けずに装置周囲の環境の温度、湿度が正確に測定できるように、中間転写ユニット３０などを挟んで定着ユニット４０から離れた図示の位置に配置されている。この環境センサー１０５の出力に基づいて、制御ユニット５０において、画像形成条件の制御を含む様々な制御が行われる。

§２．｛トナーについて｝
トナーの特性としては、重量平均粒径が５〜８μｍであることが、良好な画像を形成する上で好ましい。重量平均粒径がこの範囲内であれば、十分な解像性を有し、鮮明で高画質の画像を形成でき、静電力よりも付着力や凝集力が小さくなり、種々のトラブルが低減する。

非磁性トナー粒子の重量平均粒径は、ふるい分け法、沈降法、光子相関法等の種々の方法によって測定することができるが、ここでは、次のような方法によって測定した。測定装置としてコールター社製のコールターマルチサイザー（商品名）を用い、特級又は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製（例えば、コールターサイエンティフイックジャパン社製の商品名：ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩを使用）する。この電解水溶液１００〜１５０ｍＬ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜５ｍＬ加え、更に測定試料であるトナーを２〜２０ｍｇ加え、試料を懸濁した電解液を超音波分散機で約１〜３分間分散処理する。そして、１００μｍアパーチャーを用いてトナーの体積、個数を測定し、体積分布と個数分布とを算出し、重量平均粒径を体積分布から求める（各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする）。これにより非磁性トナー粒子の重量平均粒径を測定することができる。

非磁性トナー粒子は、従来知られている製法によって製造することができる。非磁性トナー粒子は、構成材料を加熱溶融により均一化し、これを冷却固化し、これを粉砕することによりトナー粒子を製造する粉砕法によっても製造することができる。しかし、この粉砕法で得られるトナー粒子は一般に不定形であるため、略球形形状とするには機械的、熱的又は何らかの特殊な処理を行うことが必要であり、前述した範囲の重量平均粒径とするには球形化処理後のトナー粒子を分級することが必要となる。そこで、非磁性トナー粒子の好ましい製造法として重合法を採用することが好ましい。

§３．｛中間転写ユニットについて｝
本実施例では、中間転写ベルト３１の材料としては、厚さ１００μｍのポリイミドを用いた。又、本実施例では、一次転写ローラ３５としては、ウレタンスポンジローラを使用した。又、本実施例では、中間転写ベルト３１の回転速度（周速）が３００ｍｍ／ｓｅｃであり、一次転写部Ｔａ〜Ｔｄのスラスト方向（一次転写ローラ３５の軸線方向）の幅は３３０ｍｍである。感光体１１上のトナーの電荷保持量は３０μＣ／ｇであり、一次転写時に一次転写ローラ３５の芯金に対して４０μＡの電流が印加される。この印加電流量は、環境変動によるトナー電荷保持量等の変動により変化させることが望ましいが、上記値は、通常環境（温度／湿度が２３℃／６０％）で設定した適性電流値である。

一次転写ローラ３５のより具体的な構成は次のとおりである。一次転写ローラ３５は、１ｋＶの電圧印加で５×１０^７Ωの抵抗値を有する外径１６ｍｍ、芯金径８ｍｍのウレタンスポンジローラである。このウレタンスポンジローラの製造方法においては、ポリウレタン形成材料として、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤及び所望により用いられる導電性付与剤、触媒、整泡剤などを含有するものが使用される。上記ポリウレタン形成材料においては、ポリオール成分やポリイソシアネート成分は、それらを反応させてなるプレポリマーの形で含まれていてもよい。ポリオール或いはプレポリマーの製造に用いられるポリオール成分としては特に制限はなく、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、疎水性ポリオールなどを挙げることができる。

§４．｛帯電ローラについて｝
本実施例では、帯電ローラ１２の表層を、カーボンブラック等の導電剤を分散混入させた１〜２ｍｍの厚さを有する導電性ゴムとし、画像形成時の帯電ムラを防止するためにその抵抗値を１０^５〜１０^７Ωｃｍに制御した。又、帯電ローラ１２は、その弾性を利用してギャップを作らずに感光体１１と接触させる接触式のものを用い、低電圧で感光体１１を帯電させる。又、帯電ローラ１２としては、次のようなものを使用することができる。ポリエーテルエステルアミド等のイオン導電性の高分子化合物を含有し、抵抗値を１０^５〜１０^７Ωｃｍに制御したＡＢＳ樹脂を、射出成形により導電性支持体の表面に０．５〜１ｍｍ被覆して抵抗調整層とする。その抵抗調整層の表面に酸化スズなどの導電性微粒子が分散した熱可塑性樹脂組成物からなる保護層を順次形成する。帯電電圧を印加するための導電性支持体としては、金属製軸部材が用いられる。この軸部材は、軸受け部と、電圧印加用軸受け部と、外径が１４ｍｍの被覆部と、が一体で構成される。又、その被覆部の周面上には、ポリエーテルエステルアミド等のイオン導電性の高分子化合物を含有した熱可塑性樹脂であるＡＢＳ樹脂の体積抵抗値１０^５〜１０^７Ωｃｍの抵抗調整層が射出成形で０．５〜１ｍｍの厚みで被覆成形加工される。

§５．｛感光体について｝
感光体１１としては、負極性のＯＰＣ感光体を用いた。具体的には感光体層は、アゾ顔料をＣＧＬ層（キャリア発生層）とし、その上にヒドラゾンと樹脂を混合したものをＣＴＬ層（キャリア輸送層）として２９μｍの厚さに積層した、負極性有機半導体層（ＯＰＣ層）とした。

更に説明すると、感光体１１は、図３に示すように、支持体Ａの上に、下引き層Ｂ、電荷発生層Ｃ、電荷輸送層Ｄがこの順で積層構成された有機感光体である。感光体１１の支持体Ａとしては、導電性を示すものであって硬度の測定に影響を与えない範囲内のものであれば、特に制限なく使用することができる。例えばアルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレスなどの金属や合金をドラム状に成形したものなどが使用できる。下引き層Ｂは、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、支持体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良、又は感光層の電気的破壊に対する保護などのために形成される。下引き層Ｂの材料としては、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、カゼイン、ポリアミド、Ｎ−メトキシメチル化６ナイロン、共重合ナイロン、にかわ及びゼラチンなどを用いることができる。これらを適当な溶剤に溶解し、支持体Ａ上に塗布する。その際、下引き層Ｂの膜厚としては０．１〜２μｍが好ましい。下引き層Ｂの上に感光層を形成する。電荷発生層Ｃと電荷輸送層Ｄとを機能分離して積層させた積層型感光層を形成する場合には、下引き層Ｂ上に電荷発生層Ｃ、電荷輸送層Ｄの順で積層する。

ここで、電荷発生層Ｃに用いる電荷発生物質としては、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、又各種の中心金属及び結晶系、より具体的には例えばα、β、γ、ε及びＸ型などの結晶型を有するフタロシアニン化合物、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、モノアゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、非対称キノシアニン顔料、キノシアニン及び特開昭５４−１４３６４５号公報に記載のアモルファスシリコンなどが挙げられる。本実施例中では、高画質を実現するために感度を高くできるフタロシアニン化合物を用いた電荷発生層を用いた。この積層型感光体の場合、電荷発生層Ｃは、次のようにして形成する。上記電荷発生物質を０．３〜４倍量の結着樹脂及び溶剤とともにホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター及びロールミルなどの方法を用いて分散させる。そして、該分散液を下引き層Ｂ上に塗布し乾燥させることにより電荷発生層Ｃを形成させるか、又は上記電荷発生物質の単独組成からなる膜を蒸着法などを用いることにより電荷発生層Ｃを下引き層Ｂ上に形成させる。電荷発生層Ｃの膜厚は５μｍ以下であることが好ましく、特に０．１〜２μｍの範囲であることが好ましい。

上記結着樹脂としては、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、などのビニル化合物の重合体及び共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる。

表面層は、上述した連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合或いは架橋させることにより形成することができる。また、電荷輸送層Ｄは以下のようにして形成する。適当な電荷輸送物質、例えばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリスチリルアントラセンなどの複素環や縮合多環芳香族を有する高分子化合物や、ピラゾリン、イミダゾール、オキサゾール、トリアゾール、カルバゾールなどの複素環化合物、トリフェニルメタンなどのトリアリールアルカン誘導体、トリフェニルアミンなどのトリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、Ｎ−フェニルカルバゾール誘導体、スチルベン誘導体、ヒドラゾン誘導体などの低分子化合物などを適当な結着樹脂（上述した電荷発生層の箇所で説明したのと同様な樹脂が適用できる）と共に溶剤に分散／溶解し、該溶液を上述の公知の方法を用いて電荷発生層Ｃ上に塗布し乾燥させることにより形成する。この場合の電荷輸送物質と結着樹脂の比率は、両者の全重量を１００とした場合に電荷輸送物質の重量は２０〜１００であると好ましく、より好ましくは３０〜１００である。電荷輸送物質の量がそれ以下であると、電荷輸送能が低下し、感度低下及び残留電位の上昇などの問題が生ずる。保護層が形成された積層型感光体における電荷輸送層Ｄの膜厚は１〜５０μｍが好ましく、より好ましくは３〜３０μｍである。本実施例としては、電荷輸送層Ｄは２９μｍの感光体を用いた。

§６．｛クリーニング装置について｝
クリーニング装置１５としては、カウンターブレード方式のものを用いた。即ち、クリーニング装置１５は、クリーニング部材として、自由端を感光体１１の回転方向上流側に向けて感光体１１に当接させられた板状部材、即ち、クリーニングブレードを有する。本実施例では、クリーニングブレードの自由長は、８ｍｍである。このクリーニングブレードは、ウレタンを主体とした弾性ブレードであり、感光体１１に対して、線圧約３５ｇ／ｃｍにて押圧されている。

§７．｛帯電バイアスの印加系について｝
図４は、帯電ローラ１２に対する帯電バイアス印加系のブロック回路図である。なお、耐電バイアス印加系の構成は、画像形成部１０ａ〜１０ｄに対して同一である。

帯電バイアス電源Ｓ１から直流電圧に周波数ｆの交流電圧を重畳した所定の振動電圧（バイアス電圧Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）が芯金を介して帯電ローラ１２に印加される。これにより、回転する感光体１１の周面が所定の電位に帯電処理される。帯電ローラ１２に対する電圧印加手段である帯電バイアス電源Ｓ１は、直流（ＤＣ）電源１０１と交流（ＡＣ）電源１０２とを有している。

制御ユニット（制御回路）５０は、帯電バイアス電源Ｓ１のＤＣ電源１０１とＡＣ電源１０２とをオン・オフ制御して、帯電ローラ１２に直流電圧と交流電圧のどちらか、若しくはその両方の重畳電圧（帯電バイアス）を印加するように制御する機能を有する。又、制御ユニット５０は、ＤＣ電源１０１から帯電ローラ１２に印加する直流電圧値と、ＡＣ電源１０２から帯電ローラ１２に印加する交流電圧のピーク間電圧値を制御する機能を有する。制御ユニット５０には、感光体１１を介して帯電ローラ１２に流れる交流電流値を測定する検出手段としての交流電流値測定回路２０１から、測定された交流電流値情報が入力される。又、制御ユニット５０には、画像形成装置１００が設置されている環境を検知する環境検知手段としての環境センサー１０５から、検知された環境情報が入力される。そして、制御ユニット５０は、交流電流値測定回路２０１から入力された交流電流値情報、更には環境センサー１０５から入力された環境情報から、帯電工程で帯電ローラ１２に対する印加交流電圧の適切なピーク間電圧値を演算し、決定するプログラムを実行する。このように、制御ユニット５０は、検出手段としての交流電流値測定回路２０１などの出力に応じて画像形成時に帯電ローラ１２に印加すべき帯電バイアスを調整する調整手段（帯電高圧制御手段）としての機能を有する。又、詳しくは後述するように、制御ユニット５０は、感光体１１の回転速度が異なる各画像形成モードにおいて、画像形成工程の帯電工程における帯電ローラ１２に対する印加交流電圧の周波数を設定する設定手段（帯電周波数切替手段）としての機能も有する。

§８．｛放電電流量制御について｝
次に、放電電流量を一定にするための基本的な交流電圧の制御方法について説明する。

画像形成工程時に帯電ローラ１２に印加する交流電圧のピーク間電圧は、以下に説明するような制御方法で制御される。従来、以下に定義するように数値化した放電電流量が、実際のＡＣ放電の量を代用的に示し、感光体１１の削れ、画像流れ、帯電均一性と強い相関関係があることが見出されている。図５に示すように、ピーク間電圧Ｖｐｐに対して交流電流Ｉａｃは、放電開始電圧値Ｖｔｈの２倍未満、即ち、Ｖｔｈ×２（Ｖ）未満（未放電領域）で線形の関係にある。そして、Ｖｔｈ×２（Ｖ）以上から放電領域に入るにつれて徐々に電流の増加方向にずれる。放電の発生しない真空中での同様の実験においては直線が保たれたため、これが放電に関与している電流の増分△Ｉａｃであると考える。ここで、放電開始電圧Ｖｔｈとは帯電ローラと感光体との間で放電が開始する電圧のことである。

Ｖｔｈ×２（Ｖ）未満のピーク間電圧Ｖｐｐに対して電流Ｉａｃの比をαとしたとき、放電による電流以外の、帯電部材と被帯電体との接触部へ流れる電流（以下、「ニップ電流」という。）などの交流電流は、α・Ｖｐｐとなる。従って、下記の式（１）により算出される、Ｖｔｈ×２（Ｖ）以上の電圧印加時に測定されるＩａｃと上記α・Ｖｐｐとの差分△Ｉａｃを、放電量を代用的に示す放電電流量と定義する。
△Ｉａｃ＝Ｉａｃ−α・Ｖｐｐ・・・（１）

この放電電流量は、一定電圧又は一定電流での制御下で帯電を行った場合、環境によって、又装置の使用量の増加によって変化する。これは、ピーク間電圧と放電電流量との関係、交流電流値と放電電流量との関係が変動しているからである。ＡＣ定電流制御方式では、帯電部材から被帯電体に流れる総電流で制御している。この総電流量は、上記のように、ニップ電流α・Ｖｐｐと非接触部で放電することで流れる放電電流量△Ｉａｃとの和になっている。そして、定電流制御では、実際に被帯電体を帯電させるのに必要な電流である放電電流だけでなく、ニップ電流も含めた形で制御されている。そのため、実際には、放電電流量は制御できていない。定電流制御において同じ電流値で制御していても、帯電部材の材質の環境変動によって、ニップ電流が多くなれば当然放電電流量は減り、ニップ電流が減れば放電電流量は増える。従って、ＡＣ定電流制御方式でも、完全に放電電流量の増減を抑制することは困難であり、長寿命を目指したとき、感光体１１の削れと帯電均一性との両立を実現することは困難である。

そこで、本実施例では、常に所望の放電電流量を得るため、以下の要領で制御を行っている。所望の放電電流量をＤとしたときに、この放電電流量Ｄとなるピーク間電圧を決定する方法について説明する。本実施例では、前回転動作（作像準備回転動作）時に、制御ユニット５０で、画像形成工程時の帯電工程における帯電ローラ１２に対する印加交流電圧の適切なピーク間電圧値の演算・決定プログラムを実行する。図６は、本実施例における制御を説明するためのピーク間電圧Ｖｐｐと交流電流Ｉａｃとの関係（Ｖｐｐ−Ｉａｃグラフ）を示し、図７は、同制御の制御フローを示す。

制御ユニット５０は、前回転動作時に、ＡＣ電源１０２を制御して、放電領域にある３点のピーク間電圧の交流電圧、未放電領域にある３点のピーク間電圧の交流電圧を、帯電ローラ１２に順次に印加する。そして、その時に感光体１１を介して帯電ローラ１２に流れる交流電流値が、交流電流値測定回路２０１で測定されて、制御ユニット５０に入力される。次に、制御ユニット５０は、上述のようにして測定された放電領域、未放電領域の各３点の電流値から、最小二乗法を用いて、放電領域、未放電領域のそれぞれにおけるピーク間電圧と交流電流との関係を直線近似し、下記の式（２）、式（３）を算出する。
放電領域の近似直線：Ｙ_α＝αＸ_α＋Ａ・・・（２）
未放電領域の近似直線：Ｙ_β＝βＸ_β＋Ｂ・・・（３）

その後、上記の式（２）の放電領域の近似直線と、上記の式（３）の未放電領域の近似直線との差分が、放電電流量Ｄとなるピーク間電圧Ｖｐｐを、下記の式（４）によって決定する。
Ｖｐｐ１＝（Ｄ−Ａ＋Ｂ）／（α−β）・・・（４）

ここで、未放電領域でのピーク間電圧Ｖｐｐと交流電流Ｉａｃとの関係を示す関数ｆＩ１（Ｖｐｐ）、放電領域でのピーク間電圧Ｖｐｐと交流電流Ｉａｃとの関係を示す関数ｆＩ２（Ｖｐｐ）を、それぞれ上記の式（３）、式（２）に対応するものとする。定数Ｄは上記の所望の放電電流量Ｄと対応する。

よって、ｆＩ２（Ｖｐｐ）−ｆＩ１（Ｖｐｐ）＝Ｄは、
Ｙ_α−Ｙ_β＝（αＸ_α＋Ａ）−（βＸ_β＋Ｂ）＝Ｄ
となる。

又、ｆＩ２（Ｖｐｐ）−ｆＩ１（Ｖｐｐ）＝Ｄから式（４）、即ち、
Ｖｐｐ＝（Ｄ−Ａ＋Ｂ）／（α−β）
の誘導は次のとおりである。
ｆＩ２（Ｖｐｐ）−ｆＩ１（Ｖｐｐ）＝Ｙ_α−Ｙ_β＝Ｄ
（αＸ_α＋Ａ）−（βＸ_β＋Ｂ）＝Ｄ

今、ＤとなるＸの値を探しており、その点をＶｐｐとすると、
（αＶｐｐ＋Ａ）−（βＶｐｐ＋Ｂ）＝Ｄ
よって、
Ｖｐｐ＝（Ｄ−Ａ＋Ｂ）／（α−β）
となる。

そして、帯電ローラ１２に印加する交流電圧のピーク間電圧を、上記の式（４）で求めたＶｐｐ１に切り替え、Ｖｐｐ１で定電圧制御し、画像形成工程へと移行する。

画像形成工程時には、上述のようにして求めたピーク間電圧Ｖｐｐ１の交流電圧が帯電ローラ１２に印加され、その時に帯電ローラ１２に流れる交流電流値が交流電流値測定回路２０１で測定されて、制御ユニット５０に入力される。このとき、Ｖｐｐ１は定電圧制御されている。画像形成領域と次の画像形成領域との間の非画像形成領域（以下、「紙間」という。）において、例えば、帯電ローラ１２に未放電領域にある１点のピーク間電圧（Ｖｐｐ）の交流電圧を印加し、その時に流れる交流電流値が交流電流値測定回路２０１で測定されて制御ユニット５０に入力される。制御ユニット５０は、新たに測定されたピーク間電圧と交流電流値との関係と、前回転動作時に測定したピーク間電圧と交流電流値との関係とから、統計的処理を行なうことで、下記の式（５）、（６）を算出する。即ち、制御ユニット５０は、画像形成時の測定点と紙間時の測定点とを、前回転時の制御において求められた測定点に追加して、測定点数を多くして最小二乗法を用いて下記の式（５）、（６）を再計算する。
放電領域の近似直線：Ｙ_α＝α’Ｘ_α＋Ａ’ ・・・（５）
未放電領域の近似直線：Ｙ_β＝β’Ｘ_β＋Ｂ・・・（６）

その後、画像形成工程時に帯電ローラ１２に印加する交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ１を求める時と同様にＶｐｐ２を決定する。具体的には、下記の式（７）を用いて、上記の式（５）の放電領域の近似直線と上記の式（６）の未放電領域の近似直線との差分である放電電流量Ｄとなるピーク間電圧Ｖｐｐ２を決定する。
Ｖｐｐ２＝（Ｄ−Ａ’−Ｂ）／（α’−β’）・・・（７）

ここで、未放電領域での補正されたピーク間電圧Ｖｐｐと交流電流Ｉａｃとの関係を示す関数ｆＩ１’（Ｖｐｐ）は、放電領域でのピーク間電圧Ｖｐｐと交流電流Ｉａｃとの関係を示す関数ｆＩ２’（Ｖｐｐ）を、それぞれ上記の式（６）、式（５）に対応するものとする。

関数ｆＩ１’（Ｖｐｐ）とｆＩ２’（Ｖｐｐ）からの式（７）の誘導は、前述の関数ｆＩ１（Ｖｐｐ）とｆＩ２（Ｖｐｐ）からの式（４）の誘導と同様である。

そして、帯電ローラ１２に印加する交流電圧のピーク間電圧を、上記の式（７）で求めたＶｐｐ２に切り替え、次はこのＶｐｐ２で定電圧制御し、画像形成を行なう。次の画像形成工程時においても、同様に、画像形成工程時と紙間工程時にピーク間電圧と交流電流値との関係を測定し、画像形成工程時に帯電ローラ１２に印加する交流電圧のピーク間電圧を、画像形成動作が行なわれている間は常に補正する。

このように、前回転動作時ごとに、画像形成工程時に所定の放電電流量Ｄを得るために必要なピーク間電圧を算出し、画像形成工程中には求めたピーク間電圧の交流電圧を定電圧制御しながら帯電ローラ１２に印加する。更に、連続画像形成時には、画像形成工程中の交流電流値と、紙間工程時に帯電ローラ１２に未放電領域にあるピーク間電圧の交流電圧を印加した時の交流電流を測定し、次の画像形成工程時に印加する交流電圧のピーク間電圧を補正する。これによって、帯電ローラ１２の製造ばらつきや材質の環境変動に起因する抵抗値のふれ、或いは装置本体の高圧電源ばらつきを吸収するだけでなく、連続画像形成による帯電ローラ１２の抵抗値変動に対しても画像１枚ごとに補正を行なうことができる。従って、より確実に、所望の放電電流量で制御することが可能となる。このような制御方法を、ここでは、「放電電流量制御」と呼ぶ。

§９．｛画像形成速度変更時の帯電バイアス制御｝
本実施例の画像形成装置１００は、画像形成モードとして、感光体を第１の速度で回転させて画像形成を行なう通常モード（第１のモード）と、感光体を第１の速度よりも遅い第２の速度で回転させて画像形成を行なう低速モード（第２のモード）とを有する。本実施例では、通常モードは、普通紙に画像を形成して出力するためのモードである。又、本実施例では、低速モードは、特殊紙（厚紙、ＯＨＰシート、光沢紙などの厚手の紙や特殊な素材を使用した転写材）に画像を形成して出力するためのモードである。又、本実施例では、第１の速度は、画像形成時の感光体の速度として設定されている複数の速度の中で最も速い速度である。なお、第１のモードにおいて、感光体を帯電せるために、帯電部材には第１の帯電バイアスが印加される。同様に、第２のモードにおいて、感光体を帯電させるために、帯電ローラには第２の帯電バイアスが印加される。

本実施例の目的の１つは、画像形成速度を変更した場合に各画像形成速度における感光体の帯電処理条件を適正に抑制すると共に、画像形成速度の変更に伴う帯電処理条件の制御動作に起因する画像生産性の低下を抑制することである。即ち、本実施例では、普通紙に対する通常モードと特殊紙に対する低速モードというようにプロセススピードを変更した場合に、それぞれの条件下での放電電流量を必要最低限に抑える方法である放電電流量制御を行なう。

本実施例の目的の１つは、この場合に課題となる低速時のダウンタイムの増加による生産性の低下を、放電電流量制御の精度を落とすことなく抑制することである。本実施例のより詳細な目的の１つは、普通紙を用いるジョブ（１つの開始指令による単数又は複数の転写材に対する画像形成動作）と特殊紙を用いるジョブとが連続した場合の画像生産性を向上させることである。

特殊紙を用いる画像形成工程の場合の感光体１１及び中間転写ベルト３１の回転速度（周速）は、普通紙を用いる画像形成工程の場合の１／２の速度とすることができる。但し、特殊紙は様々な種類のものがあり、特殊紙の種類によっては、感光体１１及び中間転写ベルト３１の速度を普通紙の場合の１／３、或いは１／４の速度に落とすことも可能である。本発明はこれら全ての条件下において適用可能である。

§１０．｛帯電バイアス制御系統について｝
図８は、本実施例の画像形成装置１００における帯電バイアスの制御系統をより詳しく示すブロック図である。本実施例では、制御の中心的素子としてのＣＰＵ２００が、制御ユニット５０に設けられている。又、本実施例では、レーザー露光手段２０４、調整手段（帯電高圧制御手段）２０５、現像高圧制御手段２０６、転写高圧制御手段２０７、駆動切替手段２０８、設定手段（帯電周波数切替手段）２０９の機能を有する回路が、制御ユニット５０に設けられている。又、制御ユニット５０には、制御ユニット５０において実行される制御のプログラムやデータが記憶された記憶手段としてのメモリ２０２が設けられている。又、制御ユニット５０のＣＰＵ２００には、検出手段（交流電流値測定回路，帯電ローラ電流検知手段）２０１、入力手段としての操作パネル２０３などが接続されている。レーザー露光手段２０４は、レーザーはレーザースキャナユニット１３による露光を制御する。帯電高圧制御手段２０５は、帯電バイアス電源Ｓ１から帯電ローラ１２に印加する帯電バイアス電圧制御する。現像高圧制御手段２０６は、現像バイアス電源Ｓ２から現像装置１４の現像スリーブに印加する現像バイアス電圧を制御する。転写高圧制御手段２０７は、一次転写バイアス電源Ｓ３から一次転写ローラ３５に印加する一次転写バイアス電圧、二次転写バイアス電源（図示せず）から二次転写ローラ３６に印加する二次転写バイアス電圧を制御する。そして、駆動切替手段２０８は、感光体１１及び中間転写ベルト３１のそれぞれの駆動手段（駆動モータ）を制御して、それぞれの回転速度を制御する。

§１１．｛画像形成装置に入力されるジョブについて｝
本実施例では、普通紙を用いるジョブと、特殊紙を用いるジョブとが連続する、次のような場合について考える。即ち、例えば、画像形成装置１００の操作パネル２０３によって、普通紙（秤量８０ｇ／ｍ^２）が選択されたジョブが予約された後に厚紙（秤量１６０ｇ／ｍ^２）などの特殊紙が選択されたジョブが予約された場合である。又は、画像形成装置１００の操作パネル２０３によって、普通紙が選択されたジョブが行われている最中に厚紙などの特殊紙が選択されたジョブが予約された場合である。この場合、ＣＰＵ２００からは、普通紙を用いるジョブが行われた後に、連続して特殊紙を用いるジョブを行なうコマンドが、各手段に伝えられ、画像形成条件の切り替え動作が行われる。即ち、上記コマンドは、レーザー露光手段２０４、調整手段（帯電高圧制御手段）２０５、現像高圧制御手段２０６、転写高圧制御手段２０７、及び駆動切り替え手段２０８のそれぞれに伝えられる。なお、操作パネルによってジョブを予約する以外に、例えばＰＣ等の外部端末を用いてジョブを予約しても良い。

§１２．｛フローチャートを用いた画像形成動作の説明｝
本実施例の画像形成１００は普通紙（坪量８０ｇ／ｍ^２）に画像を形成する普通紙ジョブと厚紙（坪量１６０ｇ／ｍ^２）に画像を形成する厚紙ジョブが予約されたものとして説明する。また、ＣＰＵ２００はメモリ２０２に格納されたプログラムに従い画像形成部としてのプリンタを下記のように制御する。

図１６は画像形成装置の作像動作のフローを示すフローチャートである。最初に操作パネル２０３によって複数のジョブ（普通紙ジョブと厚紙ジョブ）作像動作開始指令（ジョブ指令）を受けて画像形成装置は作像をするための動作を開始する（Ｓ１０１）。なお、普通紙ジョブと特殊紙ジョブの混在は、普通紙を用いるジョブが継続している最中に特殊紙を用いるジョブが連続して行われる場合に発生する。また、特殊紙を用いるジョブの前に普通紙を用いるジョブの予約がなされている場合に、普通紙を用いるジョブの後に、特殊紙を用いるジョブが連続して行われる場合である。このような場合、感光体１１及び中間転写ベルト３１の回転は停止させず、ジョブが連続されるのが一般的である。

ここで、ＣＰＵ２００は、普通紙を用いるジョブであるのか、特殊紙を用いるジョブであるのかを判断する（Ｓ１０２）。ここで、画像を形成するシートが普通紙である場合、ＣＰＵ２００はＳ１０３の処理を実行する。また、画像を形成するシートが特殊紙（厚紙を含む）場合、ＣＰＵ２００はＳ１０９の処理を実行する。

本実施例は連続ジョブ（普通紙ジョブと厚紙ジョブ）が入力された場合について説明する。Ｓ１０２において、ジョブが普通紙ジョブであると判断された場合、ＣＰＵ２００は感光ドラムが等速モードで回転するように、また、帯電ローラに印加する帯電バイアスの周波数が等速モードの周波数（２０００Ｈｚ）になるように制御する（Ｓ１０３）。なお、最初に普通紙に画像を形成するジョブが入力された場合は、放電電流量制御は行なわずに、普通紙に対する通常モードによる作像シーケンスを開始してもよい。続いて、Ｓ１０４において、ＣＰＵ２００はＳ１０３において設定された等速モードの回転速度（３００ｍｍ／ｓ）で感光体を回転させ、Ｓ１０３において設定された等速モードの周波数交流電圧で放電電流量制御を行う（詳細については§８、９を参照）。その後、画像形成装置は等速モードの回転速度で感光体を回転させ、画像形成を行う（Ｓ１０５）。続いて、ＣＰＵ２００はＳ１０１において入力されたジョブに従い、ジョブによって指定された出力が全て出力し終えた場合、画像形成を終了する。ジョブによって指定された出力を全て出力し終えていない場合、ＣＰＵ２００はＳ１０７の処理を実行する（Ｓ１０６）。続いて、ＣＰＵ２００は次に画像を形成すべきシートの種類に基づき、次の画像形成も等速モードであるか否かに基づき、画像形成装置の動作を制御する。ＣＰＵ２００は次の画像形成も等速モードであると判断した場合、Ｓ１０８の処理を実行する。また、ＣＰＵ２００は次の画像形成が等速モード以外であると判断した場合、Ｓ１０９の処理を実行する。ここで、普通紙を用いるジョブであっても、装置本体の昇温状態、帯電部材の通電劣化状態などによっては、放電電流量に振れが発生する。そのため、積算画像形成枚数（耐久枚数）によって、放電電流量制御を行なうのが望ましい。そのため、本実施例では、実際にＡ４換算枚数をＣＰＵ２００でカウントし、連続２００枚毎に、放電電流量制御（Ｓ１０４）を行なうように制御する。ＣＰＵ２００はＡ４換算で連続２００枚毎か否かを判断し、２００枚毎である場合は、Ｓ１０４の処理を実行させ、２００枚毎以外の場合は、Ｓ１０５の処理を実行する。放電電流量制御を行なう積算画像形成枚数は、１００枚〜１０００枚程度が一般的であり、装置本体の昇温状態に合わせて変更することも可能である。上述のように普通紙を用いるジョブで放電電流量制御を行なう場合は、感光体１１の回転速度（３００ｍｍ／ｓ）は通常モードのものから変更せず、帯電交流周波数も通常モードの周波数（２０００Ｈｚ）から変更しない。その後、ジョブが継続している場合は、放電電流量制御終了後、再度作像動作を継続する。上述のＳ１０４からＳ１０８までの処理は、次に画像形成すべきシートが普通紙以外（等速モード以外）の場合、または、すべてのジョブが出力完了するまで繰り返される。

本実施例においては、普通紙を用いるジョブと特殊紙を用いるジョブとが混在した場合において説明している。厚紙ジョブの後に普通紙ジョブが連続している場合、ＣＰＵ２００はＳ１０２において、Ｓ１０９の処理を実行させる。また、逆に、普通紙ジョブの後に厚紙ジョブが連続している場合、普通紙ジョブで指定された画像形成を終了した後（Ｓ１０７）、ＣＰＵ２００はＳ１０９の処理を実行させる。

このような普通紙を用いるジョブと特殊紙を用いるジョブとが混在した場合においても、ＣＰＵ２００は、作像動作開始指令（ジョブ指令）が発されると（Ｓ１０１）、普通紙を用いるジョブであるのか、特殊紙を用いるジョブであるのかを判断する（Ｓ１０２）。次に、ＣＰＵ２００は、特殊紙を用いるジョブであると判断した場合は、１／２速モードのジョブであるのか、１／３速モードのジョブであるのかを判断する（Ｓ１０９）。

ＣＰＵ２００は、１／２速モードであると判断した場合は、帯電交流周波数を１／２速モードの周波数（１０００Ｈｚ）に変更する。但し、この時、感光体１１の回転速度は、通常モードの速度のままにする（Ｓ１１０）。１枚前の画像形成が１／２速モード以外で行われた場合、ＣＰＵ２００はＳ１１０で設定した等速モードの回転速度で感光体を回転させ、１／２速モードの周波数（１０００Ｈｚ）のテストバイアスを印加して放電電流量制御を行う（Ｓ１１１）。また、１枚前の画像形成が１／２速モードで行われた場合（前のステップがＳ１１５である場合）、ＣＰＵ２００は１／２速モードの速度で感光体を回転させて、１／２速モードの周波数のテストバイアスを印加して放電電流量制御を行う（Ｓ１１１）。ここで、モードが変わる際は、１／２速モードの回転速度よりも速い等速モードの回転速度で感光体を回転させる。しかしながら、連続して１／２速モードで画像を形成する際は、感光体の回転速度が安定するまでに時間が掛かるため、１／２速モードの回転速度（１５０ｍｍ／ｓ）で感光体を回転させることにより、連続画像形成時のダウンタイムを低減することができる。

続いて、ＣＰＵ２００は１／２速モードの回転速度（１５０ｍｍ／ｓ）で感光体を回転させて、１／２速モードの周波数（１０００Ｈｚ）の帯電バイアスを印加して画像形成を行う（Ｓ１１２）。なお、１枚前の画像形成が１／２速モードで無い場合は、１／２速モードの作像動作を開始するために、駆動切替手段２０８によって感光体１１の速度を１／２速に切り替える。

続いて、ＣＰＵ２００はＳ１０１において入力されたジョブに従い、ジョブによって指定された出力が全て出力し終えた場合、画像形成を終了する。ジョブによって指定された出力を全て出力し終えていない場合、ＣＰＵ２００はＳ１１４の処理を実行する（Ｓ１１３）。続いて、ＣＰＵ２００は次に画像を形成すべきシートの種類に基づき、次の画像形成も１／２速モードであるか否かに基づき、画像形成装置の動作を制御する。ＣＰＵ２００は次の画像形成も１／２速モードであると判断した場合、Ｓ１１２の処理を実行する。また、ＣＰＵ２００は次の画像形成が等速モード以外であると判断した場合、Ｓ１０２の処理を実行する。また普通紙同様に、実際にＡ４換算枚数をＣＰＵ２００でカウントし、連続２００枚毎に、放電電流量制御（Ｓ１１１）を行なうように制御する。ＣＰＵ２００はＡ４換算で連続２００枚毎か否かを判断し、２００枚毎である場合は、Ｓ１１１の処理を実行させ、２００枚毎以外の場合は、Ｓ１１２の処理を実行する。また、普通紙同様に、連続して１／２速モードで画像を形成する場合、感光体１１の回転速度は１／２速モードのものから変更せず、帯電交流周波数も１／２速モードの周波数から変更しない。その後、ジョブが継続している場合は、放電電流量制御終了後、再度作像動作を継続する。上述のＳ１１１からＳ１１５までの処理は、次の画像形成が１／２速モード以外である場合、または、すべてのジョブが出力完了するまで繰り返される。

以上が１／２速モードの場合に行われる処理である。ここで、Ｓ１１６からＳ１２０までの処理は、感光体の回転速度及び帯電ローラに印加する周波数が１／３速モードの速度及び周波数であることを除き、Ｓ１１０からＳ１１５と略同一の処理であるため説明は省略する。

次に、図９を参照して、本実施例における画像形成モードの切り替え動作のより詳細なフローを説明する。

普通紙を用いるジョブ、即ち、通常モードでのジョブが開始されると、まず、感光体１１及び中間転写ベルト３１の回転駆動が開始される。通常モードでの感光体１１及び中間転写ベルト３１の回転速度は３００ｍｍ／ｓに設定されている。感光体１１の回転速度が所定の速度に安定化したところで、帯電高圧制御手段２０５によって、帯電ローラ１２に帯電直流電圧及び帯電交流電圧が略同時に印加される。ここで、感光体１１が所定の速度に安定するまで、本実施例では約５周回転させるが、感光体１１の径やモータの種類に応じて適正値は異なり、回転数は３〜７周くらいが一般的である。又、操作パネル２０３で選択された紙種に応じて、帯電交流電圧が印加される前に帯電周波数は通常モードに対応した帯電周波数、本実施例では２０００Ｈｚに変更される。

次に、帯電直流電圧及び帯電交流電圧が印加された帯電ローラ１２により帯電処理された感光体の表面が現像装置を通過する直前のタイミングから、現像高圧制御手段２０６によって、現像装置の現像スリーブに対する現像直流電圧の印加が開始される。その後、帯電直流電圧、交流電圧、及び現像直流電圧が全て立ち上がり、安定状態に入ったところで、レーザー露光手段２０４によって、レーザー露光が開始され、感光体１１上の潜像の形成が開始される。帯電直流電圧、交流電圧、及び現像直流電圧が全て立ち上がりに要する時間は約１００〜５００ｍｍｓで、本実施例では３００ｍｍｓで安定化したとみなして作像を開始する。その後、特殊紙を用いるジョブ、即ち、低速モード（代表として１／２速モード）に移行する。ここで、従来、通常モードでの画像形成工程の後に低速モードでの画像形成工程が連続する場合、低速モードでの画像形成工程に入る前に放電電流量制御が行われる。これは、前述のように、次のような理由による。即ち、低速モードにおいては、感光体１１の劣化を抑制するために、設定手段（帯電周波数切替手段）２０９により、感光体１１の回転速度に応じて帯電周波数が切り替えられる。そのため、放電量の予測が困難な状態となり、低速モードでの放電電流量を再度制御する必要があるためである。

従来は、図１０に示すように、通常モードでの画像形成工程から低速モードでの画像形成工程に移行する前に放電電流量制御を行なう際には、最初に感光体１１の速度を３００ｍｍ／ｓから１５０ｍｍ／ｓに低下させ、その後放電電流量制御を開始していた。

これに対し、本実施例では、図９に示すように、放電電流量制御中は、感光体１１の速度を低下させず、通常モードでの速度、即ち、ここでは３００ｍｍ／ｓのままとする。そして、放電電流量制御中に、帯電周波数のみを、２０００Ｈｚから低速モードに対応する帯電周波数である１０００Ｈｚに低下さる。これは、帯電交流電圧と帯電交流電流量の検出量とが、感光体１１の回転速度には依存しないことを利用したものである。検出交流電流は、あくまで単位時間当りの帯電ローラ１２から感光体１１に流れる電流量を定義したものであるためである。帯電周波数と感光体１１の回転速度をそれぞれ切り替えた際の、帯電交流電圧と帯電交流電流との関係を図１５に示す。同図から、帯電交流電圧と帯電交流電流との関係性が、感光体１１の回転速度には依存せず、帯電周波数にのみ依存していることが分かる。

§１３．｛放電電流量制御に要する時間について｝
次に、通常モードの画像形成工程と低速モードの画像形成工程とが連続する場合に、低速モードでの画像形成工程の前の放電電流量制御を、感光体１１の速度を通常モードのままとして行った際の、制御時間におけるメリットについて説明する。

本実施例では、前述のようにして、画像形成工程時に、ピーク間電圧と交流電流値との関係を測定して、帯電ローラ１２に印加する交流電圧のピーク間電圧を制御することで、放電電流量を制御している。更に説明すると、紙間においては、帯電交流電圧値を、例えば、放電領域、未放電領域で少なくとも各２点ずつ振って、交流電流を測定するようにすることができる。そして、直線近似することにより、放電領域の直線の傾きから未放電領域の直線の傾きを除算することによって算出し、所望の放電量になる帯電交流電圧の値を決定することができる。上述したように、式（５）、式（６）は、放電電流量を算出するために必要な近似式である。
放電領域の近似直線：Ｙ_α＝α’Ｘ_α＋Ａ’ ・・・（５）
未放電領域の近似直線：Ｙ_β＝β’Ｘ_β＋Ｂ・・・（６）

本実施例では、より精度を上げるために、式（５）、式（６）をそれぞれ算出する際、交流電圧の値を放電領域、未放電領域の各領域において３段階、計６段階に振り、交流電流を検出する動作を行なう。サンプリング点ごとのサンプリング時間は、各サンプリングの精度を上げるために、好ましくは感光体１１の１周分の時間、最低でも帯電ローラ１２の１周分の時間とすることが望ましい。本実施例では、具体的には、帯電交流電圧を未放電領域の６００Ｖｐｐ、７００Ｖｐｐ、８００Ｖｐｐの３点、放電領域の１５００Ｖｐｐ、１６００Ｖｐｐ、１７００Ｖｐｐの３点としてサンプリングを行った。なお、本実施例では、通常モード時に印加すべき帯電バイアスを調整するためのテストモードと、低速モード時に印加すべき帯電バイアスを調整するためのテストモードとで、帯電ローラ１２に印加するテストバイアスのピーク間電圧は等しくする。

本実施例のように放電領域、未放電領域で各３点の測定をした場合における制御時間に影響する動作を挙げると、図１１に示すようになる。まず、１回のサンプリング時間を感光体１１の１周分の時間とした場合を考える（図１１（ａ））。この場合、感光体１１の速度を通常モードのもの（３００ｍｍ／ｓ）として放電電流量制御を行うと、交流電流の１回のサンプリング時間当り感光体１１の１周分の時間である０．３１４ｓのサンプリング動作が、６回分必要となる。又、各サンプリング間の交流高圧の切り替え時間０．０５ｓの切り替え時間が５回分必要となる。更に、帯電交流電圧切り替え時に現像高圧設定との電位差の不安定領域（所謂、Ｖｂａｃｋの振れ）によって感光体１１上に発生したトナー帯が、次の画像形成に影響しないように二次転写部Ｔｅまで運搬されるのを待っている時間である１．１ｓが必要となる。次に、１回のサンプリング時間を帯電ローラ１２の１周分の時間とした場合を考える（図１１（ｂ））。この場合、感光体１１の速度を通常モードのもの（３００ｍｍ／ｓ）として放電電流量制御を行なうと、交流電流の１回のサンプリング時間当たり帯電ローラ１２の１周分の時間である０．１７８ｓのサンプリング動作が、６回分必要となる。又、上記同様、各サンプリング間の交流高圧の切り替え時間０．０５ｓの切り替え時間が５回分必要となる。更に、上記同様、所謂、Ｖｂａｃｋの振れによって感光体１１上に発生したトナー帯が、次の画像形成に影響しないように二次転写部Ｔｅまで運搬されるのを待っている時間である１．１ｓが必要となる。

同様に、感光体１１の回転速度を低速モードのもの（１５０ｍｍ／ｓ）とした場合に放電電流量制御に係る時間は、図１１（ｃ）（感光体１１の１周分のサンプリング）、図１１（ｄ）（帯電ローラ１２の１周分のサンプリング）に示している。感光体１１の回転速度を低速モードのものとして放電電流量制御を行なう場合には、サンプリング時間、トナー帯の二次転写部Ｔｅまでの運搬時間は、それぞれ感光体１１の回転速度を通常モードのものとして行なう場合の約２倍必要となる。各サンプリング間の交流高圧の切り替え時間は、感光体１１の速度によらず、ほぼ同じである。

なお、図１１（ａ）〜（ｄ）に示す各場合についての制御時間を下記表にまとめる。

本実施例では、放電電流値のサンプリング時間を帯電ローラ１２の１周分の時間として放電電流量制御を行った。そのため、放電電流量制御に掛かる時間は、感光体１１の回転速度を通常モードのものである３００ｍｍ／ｓとして当該制御を行なえば、約２．４ｓで済む。放電電流値の１回のサンプリング時間を感光体１１の１周分とした場合でも、制御時間は約３．２ｓで済む。

これに対して、感光体１１の回転速度を低速モードのものである１５０ｍｍ／ｓとして放電電流量制御を行なう場合は、当該制御に掛かる時間は、１回のサンプリング時間を帯電ローラ１２の１周分とした場合で約４．５ｓ掛かることになる。又、１回のサンプリング時間を感光体１１の１周分とした場合で約６．２ｓ掛かることになる。従って、本実施例のように、帯電制御時間中は感光体及び中間転写ベルトの回転速度を通常モードと同等の３００ｍｍ／ｓに保持して、制御終了後に低速モードの１５０ｍｍ／ｓとして画像形成を行なうことで、従来に比べて制御時間を短縮することができる。

本実施例では、帯電周波数を変えても、帯電交流電圧と帯電交流電流の関係、所謂、Ｖ−Ｉ特性が変化しないことを利用して、放電電流量制御中は感光体１１の速度をできるだけ速くして制御している。ここで、前述の放電電流量制御中に発生するトナー帯に関して更に説明する。通常は、放電電流量制御を行った場合は、帯電交流電圧を何段かに振るため、それぞれの設定において、感光体１１の電位は安定せず、感光体１１の電位と現像電位の関係は、所謂、Ｖｂａｃｋは、不安定な状態となる。そのため、キャリアやトナーの帯が感光体１１上に発生し、このキャリアやトナーの帯は、中間転写ベルト３１に転写されたのち、二次転写部Ｔｅに到達する。二次転写部Ｔｅでは二次転写ローラ３６の中間転写ベルト３１への押し付け圧力によって、二次転写ローラ３６側にトナーやキャリアが付着する。そして、これがしばらくの間中間転写ベルト３１の方へ吐き出される。このキャリアやトナーが吐き出されている最中に画像形成が行われ、中間転写ベルト３１上の画像が二次転写部Ｔｅに到達した際には、転写材Ｓの裏汚れなどの問題に発展する場合がある。二次転写ローラ３６に付着したトナーやキャリアを効率的に吐き出すような制御が設けられる場合もあるが、瞬時に吐き出せるのは困難である。又、二次転写ローラ３６に画像形成時に印加するバイアスとは逆極性のバイアス（逆バイアス）を印加して、二次転写ローラ３６にトナーが付着しづらくする手法もある。しかし、逆バイアスを印加する機能を高圧電源に持たせるとコスト的に不利になったり、極性が反転したトナーが二次転写部Ｔｅに到達するとどうしてもこれが二次転写ローラ３６に付着したりすることがある。

本実施例では、画像形成装置１００は、二次転写部Ｔｅに逆バイアスを印加する機能を有し、二次転写部Ｔｅにトナーが付着し難くしている。しかし、上述のような極性が反転したトナーを考慮して、放電電流量制御の終了後も二次転写部Ｔｅにトナー帯が到達するまでは、感光体１１及び中間転写ベルト３１の速度を低速モードのものには切り換えず、通常モードのもののままとする。このように感光体１１及び中間転写ベルト３１の速度を低速モードのものに切り替える時間を遅らせることによって、放電電流量制御中のみならず、当該制御の終了時のトナー帯の解消時間も短縮することができる。そして、上述のように時間が短縮された放電電流量制御を行った後、低速モードでの画像形成工程に移行する。この際、帯電周波数は、放電電流量制御中に既に低速モードの周波数１０００Ｈｚに低下させられているので、帯電周波数は切り替えずに、感光体１１及び中間転写ベルト３１の回転速度のみを低速モードのもの（１５０ｍｍ／ｓ）に切り替える。その後、レーザー露光による作像動作等が行われ、ジョブの終了、あるいは、次のジョブへの移行が行われる。

上述のように、本実施例では、設定手段（帯電周波数切替手段）２０９は、感光体１１を第１の速度で回転させて画像形成を行なう第１のモード（通常モード）時に帯電バイアスの周波数を第１の周波数に設定する。それとともに、該設定手段２０９は、感光体１１を第１の速度よりも遅い第２の速度で回転させて画像形成を行なう第２のモード（低速モード）時に帯電バイアスの周波数を第１の周波数とは異なる第２の周波数に設定する。又、検出手段（帯電ローラ電流検知手段）２０１は、帯電ローラ１２にテストバイアス（放電電流量制御時のバイアス）を印加するテストモードを実行するとき帯電ローラ１２から感光体１１へ流れる電流を検出する。又、調整手段（帯電高圧制御手段）２０５は、検出手段２０１の出力に応じて画像形成時に印加すべき帯電バイアスを調整する。そして、本実施例では、テストバイアスの周波数を第２の周波数に設定することで第２のモード時に印加すべき帯電バイアスを調整するためのテストモードを実行するとき、感光体１１を第１の速度で回転させる。又、本実施例では、テストバイアスの周波数を第１の周波数に設定することで第１のモード時に印加すべき帯電バイアスを調整するためのテストモードを実行するとき、感光体１１を第１の速度で回転させる。

以上、本実施例では、普通紙を用いるジョブから特殊紙を用いるジョブへの移行時に、感光体の劣化を抑制するために感光体の速度に応じて帯電交流周波数を切り替える。本実施例によれば、上記両ジョブが連続する場合に、帯電交流周波数を切り替えたとしても、帯電交流電流量や放電電流量といった帯電条件を一定に保つことができるようにする制御を、非常に短期間で効率よく行なうことができる。つまり、本実施例によれば、普通紙を用いるジョブと特殊紙を用いるジョブとが連続した場合の画像生産性を向上させることができる。従って、本実施例によれば、画像形成速度を変更した場合に各画像形成速度における感光体の帯電処理条件を適正に抑制すると共に、画像形成速度の変更に伴う帯電処理条件の制御動作に起因する画像生産性の低下を抑制することができる。

実施例１では、普通紙を用いるジョブと特殊紙を用いるジョブとが混在した場合について説明した。これに対して、本実施例では、スタンバイ状態から特殊紙を用いるジョブが開始された場合について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１のものと同じである。そのため、同一符合を付すことにより詳しい説明を省略する。

本実施例の画像形成装置は、スタンバイ状態から特殊紙を用いるジョブが開始された場合にも、前回転時に、実施例１にて説明したものと同様の放電電流量制御を行なうことができる。即ち、低速モードに対応した帯電周波数に設定した後に、感光体１１及び中間転写ベルト３１の回転速度を低速モードのものよりも速い速度（通常モードのもの）で回転させて、放電電流量制御を行なうことが可能である。

図８を参照して、操作パネルによって、厚紙（秤量１６０ｇ／ｍ^２）が選択されたジョブが指示された場合、ＣＰＵからは厚紙を用いるジョブ、即ち、低速モードのジョブを行なうコマンドが、次の各手段に伝えられ、画像形成条件の切り替え動作が行われる。即ち、上記コマンドは、レーザー露光手段２０４、調整手段（帯電高圧制御手段）２０５、現像高圧制御手段２０６、転写高圧制御手段２０７、及び駆動切替手段２０８のそれぞれに伝えられる。

§１４．｛フローチャートを用いた画像形成動作の説明｝
図１７は画像形成装置の作像動作のフローを示すフローチャートである。図１７のフローチャートを参照して、本実施例の制御フローについて説明する。なお、ＣＰＵ２００はメモリ２０２に格納されたプログラムに従い、図１７に示すフローチャートのように制御する。本実施例においては、普通紙に画像を形成する普通紙ジョブが１つ入力される、又は、特殊紙に画像を形成する特殊紙ジョブ（１／２速モード又は１／３速モード）が連続することなく入力されるものとする。また、ジョブが終了した後は、画像形成装置はスタンバイ状態を保つものとする。

最初に操作パネル２０３によって作像動作開始指令（ジョブ指令）が発せられると（Ｓ２０１）、ＣＰＵ２００は、普通紙を用いるジョブであるのか、特殊紙を用いるジョブであるのかを判断する（Ｓ２０２）。

まず、最初に操作パネル２０３によって、スタンバイ状態から普通紙を用いるジョブが設定された場合について説明する。
ＣＰＵ２００は、普通紙を用いるジョブであると判断した場合、Ｓ２０３の処理を実行させる。また、ＣＰＵ２００は、特殊紙を用いるジョブであると判断した場合、Ｓ２０８の処理を実行する。

スタンバイ状態であった画像形成装置は、普通紙ジョブが入力されることによって、感光体の回転を開始させる。感光体が回転した後、入力された画像形成信号（普通紙ジョブの中の画像信号）に従い、画像形成するまでの間に放電電流量制御を行う。ＣＰＵ２００は感光体の回転速度を等速モードの回転速度（３００ｍｍ／ｓ）に設定する。また、帯電ローラに印加する交流電圧の周波数を等速モードの周波数（２０００Ｈｚ）に設定する（Ｓ２０３）。続いて、ＣＰＵ２００はＳ２０３において設定された等速モードの速度で感光体を回転させ、等速モードの周波数のテストバイアスを印加して放電電流量制御を実行する（Ｓ２０４）。なお、放電電流量制御は行なわずに、普通紙に対する通常モードによる作像シーケンスを開始してもよい。放電電流量制御を行ったあと、ＣＰＵ２００は感光体を等速モードの速度で回転させ、等速モードの周波数で放電電流量制御によって設定されたピーク間電圧Ｖｐｐの帯電バイアスを印加して感光体を帯電させて画像形成を行う（Ｓ２０６）。ここで、装置本体の昇温状態、帯電部材の通電劣化状態などによっては、放電電流量に振れが発生する。そのため、積算画像形成枚数（耐久枚数）によって、放電電流量制御を行なうのが望ましい。そこで、Ａ４換算した連続画像形成枚数をＣＰＵ２００でカウントし、連続画像形成枚数が２００枚毎に、放電電流量制御を行なう（Ｓ２０３）。２００枚毎に行う放電電流量制御の際には、感光体の回転速度は変更しない。これは、感光体の速度を変更すると、感光体の速度が安定するまでに時間が掛かるため、等速モードの回転速度（３００ｍｍ／ｓ）で感光体を回転させることにより、連続画像形成時のダウンタイムを低減することができる。その後、ＣＰＵ２００はＳ２０１において入力されたジョブによって指定された枚数の画像形成が終了した場合、画像形成を終了してスタンバイ状態に移行する（Ｓ２０７）。

続いて、Ｓ２０１において、特殊紙を用いるジョブが設定された場合について説明する。
この場合も、ＣＰＵ２００は、作像動作開始指令（ジョブ指令）が発されると（Ｓ２０１）、普通紙を用いるジョブであるのか、特殊紙を用いるジョブであるのかを判断する（Ｓ２０２）。次に、ＣＰＵ２００は、特殊紙を用いるジョブであると判断した場合は、１／２速モードのジョブであるのか、１／３速モードのジョブであるのかを判断する（Ｓ２０８）。ＣＰＵ２００は、１／２速モードであると判断した場合は、帯電交流周波数を１／２速モードのものに変更する。但し、感光体の回転速度は等速モードの速度を用いる（Ｓ２０９）。続いて、ＣＰＵ２００は感光体を等速モードの速度（３００ｍｍ／ｓ）で回転させて、１／２速モードの周波数（１０００Ｈｚ）のテストバイアスを帯電ローラに印加して放電電流量制御を行なう（Ｓ２０９）。そして、ＣＰＵ２００は、放電電流量制御が終了した後に、１／２速モードの作像動作を開始するために、駆動切替手段２０８によって感光体１１の速度を１／２速モードの速度（１５０ｍｍ／ｓ）に切り替えて画像形成を行う（Ｓ２１１）。また等速モードの場合と同様に、装置本体の昇温状態、帯電部材の通電劣化状態などによっては、放電電流量に振れが発生する。そのため、積算画像形成枚数（耐久枚数）によって、放電電流量制御を行なうのが望ましい。そこで、Ａ４換算した連続画像形成枚数をＣＰＵ２００でカウントし、連続画像形成枚数が２００枚毎に、放電電流量制御を行なう（Ｓ２１２）。２００枚毎に行う放電電流量制御の際には、感光体の回転速度は変更しない。これは、感光体の速度を変更すると、感光体の速度が安定するまでに時間が掛かるため、１／２速モードの回転速度（１５０ｍｍ／ｓ）で感光体を回転させることにより、連続画像形成時のダウンタイムを低減することができる。その後、ＣＰＵ２００はＳ２０１において入力されたジョブによって指定された枚数の画像形成が終了した場合、画像形成を終了してスタンバイ状態に移行する（Ｓ２１３）。

又、ＣＰＵ２００は、Ｓ２０８において１／３速モードであると判断した場合は、帯電交流周波数を１／３速モードの周波数（６６７Ｈｚ）に変更する（Ｓ２１４）。即ち、１／３速モードが選択された場合も、上記１／２速モード時と同様に、感光体１１は通常モードの速度で回転させて、帯電交流周波数のみを１／３速モードのものに替えて、放電電流量制御を行なう（Ｓ２１５）。同様に、ＣＰＵ２００は、放電電流量制御が終了した後に、１／３速モードの作像動作を開始するために、駆動切替手段２０８によって感光体１１の速度を１／３速の速度（１００ｍｍ／ｓ）に切り替えて画像形成を行う（Ｓ２１６）。連続画像形成枚数が２００枚毎に、放電電流量制御を行なう（Ｓ２１７）。同様に感光体の回転速度は１／３速の速度から変更しない。その後、ＣＰＵ２００はＳ２０１において入力されたジョブによって指定された枚数の画像形成が終了した場合、画像形成を終了してスタンバイ状態に移行する（Ｓ２１８）。

次に、図１２を参照して、本実施例における画像形成モードの切り替え動作のより詳細なフローを説明する。

特殊紙を用いるジョブ、即ち、低速モードでのジョブが開始されると、まず、感光体１１及び中間転写ベルト３１の回転駆動が開始される。この時、低速モードの感光体１１及び中間転写ベルト３１の回転速度は１５０ｍｍ／ｓに設定されているが、放電電流量制御を最初に行なうため、通常モードに対応する回転速度３００ｍｍ／ｓに立ち上げる。感光体１１の回転速度が所定の速度に安定化したところで、帯電高圧制御手段２０５によって、帯電ローラ１２に帯電直流電圧が印加され、その後、帯電交流電圧が印加される。この時、まず、帯電交流電圧は、放電電流量制御のサンプリング点の最初の設定値に設定される。本実施例では、実施例１と同様に、放電電流量制御において帯電交流電圧を未放電領域の６００Ｖｐｐ、７００Ｖｐｐ、８００Ｖｐｐの３点、放電領域の１５００Ｖｐｐ、１６００Ｖｐｐ、１７００Ｖｐｐの３点としてサンプリングを行った。従って、上記帯電交流電圧は、まず、６００Ｖｐｐに設定される。

ここで、感光体１１が所定の速度に安定するまで、本実施例では約５周回転させるが、感光体１１の径やモータの種類に応じて適正値は異なり、回転数は３〜７周くらいが一般的である。
又、実施例１にて説明したように、帯電交流電圧と帯電交流電流との関係は、感光体１１の回転速度には全く依存しない。そのため、理論上は、感光体１１の立ち上がりを待たずに、放電電流量制御を開始しても問題ない。これにより、更なる制御時間短縮が期待できる。
又、本実施例では、放電電流量制御時の感光体１１の速度を通常モードのものと同じ設定速度としたが、装置本体の構成の許す限り、より速い速度で回転させて制御しても良い。
又、操作パネル２０３で選択された紙種に応じて、帯電交流電圧が印加される前に帯電周波数は低速モードに対応した帯電周波数、本実施例では１０００Ｈｚに変更されている。

次に、帯電直流電圧及び帯電交流電圧が印加された帯電ローラ１２により帯電処理された感光体の表面が現像装置を通過する直前のタイミングから、現像高圧制御手段２０６によって、現像装置の現像スリーブに対する現像直流電圧の印加が開始される。放電電流量制御中は、現像高圧が印加されている必要はないが、当該制御中に帯電直流電圧を印加している都合上、Ｖｂａｃｋの変動を避けるために現像高圧をたち上げていることが好ましい。

放電電流量制御は、実施例１と同様に、交流電圧の値を放電領域、未放電領域の各領域において３段階、計６段階に振り、交流電流を検出する動作を行なう。

サンプリング点ごとのサンプリング時間は、各サンプリングの精度を上げるために、好ましくは感光体１１の１周分の時間、最低でも帯電ローラ１２の１周分の時間とすることが望ましい。上述のように、本実施例では、具体的には、帯電交流電圧を未放電領域の６００Ｖｐｐ、７００Ｖｐｐ、８００Ｖｐｐの３点、放電領域の１５００Ｖｐｐ、１６００Ｖｐｐ、１７００Ｖｐｐの３点としてサンプリングを行った。

本実施例のように放電領域、未放電領域で各３点の測定をした場合における制御時間に影響する動作を挙げると、図１１に示すようになる。図１１（ａ）〜（ｄ）に示す各場合についての制御時間は実施例１（表１）において説明した通りである。制御時間とサンプリングモード、サンプリング条件との関係は（表１）と全く同じである。即ち、本実施例においても、実施例１と同様に制御時間短縮の効果を得ることができる。

上述のような放電電電流量制御の終了後は、感光体１１の回転速度を通常モードの１５０ｍｍ／ｓに低下させ、回転速度が安定状態に入ったところで、レーザー露光手段２０４によって、レーザー露光が開始され、感光体１１上に潜像形成が開始される。

本実施例では、帯電周波数を変えても、帯電交流電圧と帯電交流電流の関係、所謂、Ｖ−Ｉ特性が変化しないことを利用して、放電電流量制御中は感光体１１の速度をできるだけ速くして制御している。

以上、本実施例では、スタンバイ状態から特殊紙を用いるジョブが行われた際に、感光体の劣化を抑制するために感光体の速度に応じて帯電交流周波数を替える。本実施例によれば、このように帯電交流周波数を切り替えたとしても、前回転時に、帯電交流電流量や放電電流量といった帯電条件を一定に保つことができるようにする制御を、非常に短期間で効率よく行なうことができる。従って、本実施例によれば、画像形成速度を変更した場合に各画像形成速度における感光体の帯電処理条件を適正に抑制すると共に、画像形成速度の変更に伴う帯電処理条件の制御動作に起因する画像生産性の低下を抑制することができる。

１１感光体ドラム（感光体）
１２帯電ローラ（帯電部材）
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３電源（印加手段）
１３露光装置（露光手段）
１４現像装置（現像手段）
２００ＣＰＵ（制御手段）
２０１検知手段
２０２メモリ（記憶手段）
２０５調整手段
２０６現像高圧制御手段（制御手段）
２０７転写高圧制御手段（制御手段）

Claims

回転可能な感光体と、
前記感光体を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材に直流電圧と交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加する印加手段と、
前記帯電部材によって帯電された前記感光体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記感光体を第１の速度で回転させて画像形成を行う第１のモード時に第１の帯電バイアスの周波数を第１の周波数に設定するとともに、前記感光体を第１の速度よりも遅い第２の速度で回転させて画像形成を行う第２のモード時に第２の帯電バイアスの周波数を第１の周波数とは異なる第２の周波数に設定する設定手段と、
前記帯電部材にテストバイアスを印加した時の前記帯電部材と前記感光体の間に流れる電流を検出する検出手段と、
前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えて画像形成する際に前記感光体を前記第１の速度で回転させて前記第２の周波数のテストバイアスを前記帯電部材に印加し、その時の前記検出手段の出力に基づき前記第２の帯電バイアスを調整する調整手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
前記調整手段は、前記第２のモードから前記第１のモードに切り替える際に前記感光体を前記第１の速度で回転させて前記第１の周波数のテストバイアスを前記帯電部材に印加し、その時の前記検出手段の出力に基づき前記第１の帯電バイアスを調整することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第２のモードで連続して画像を形成する際は、前記調整手段は、前記第２のモードの速度で感光体を回転させて、前記第２のモードの周波数のテストバイアスを印加し、その時の前記検出手段の出力に基づき前記第２のモードで画像形成を行う際に印加する帯電バイアスを調整することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記感光体は画像形成モードに応じて第１の速度と第２の速度を含む複数の速度で回転可能であり、第１の速度は複数の速度の中で最も速い速度であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
回転可能な感光体と、
前記感光体を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材に直流電圧と交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加する印加手段と、
帯電された前記感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記感光体に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記感光体を所定の速度で回転させて画像形成を行うモード時に帯電バイアスの周波数を所定の周波数に設定する設定手段と、
前記帯電部材にテストバイアスを印加した時の前記帯電部材と前記感光体の間に流れる電流を検出する検出手段と、
前記モードで画像形成する際における画像形成信号が入力されてから入力された画像形成信号に応じて前記露光手段が露光するまでの期間に、前記感光体を前記所定の速度よりも速い速度で回転させて前記所定の周波数のテストバイアスを前記帯電部材に印加し、その時の前記検出手段の出力に基づき前記モードで画像形成を行う際に印加する帯電バイアスを調整する調整手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。