JPH09185220A

JPH09185220A - 画像形成装置の制御方法

Info

Publication number: JPH09185220A
Application number: JP7354101A
Authority: JP
Inventors: Takao Honda; 孝男本田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 1997-07-15

Abstract

(57)【要約】【課題】移動可能な像担持体１上に当接又は近接する
帯電部材２を有する画像形成装置について、耐久に伴う
像担持体１の誘電層膜厚変化や、帯電部材２の耐久や環
境変化に伴う特性変動に拘らず、像担持体１の表面電位
を安定化させて長期にわたって高品位画質の画像を安定
に出力させること、像担持体及び帯電手段の長寿命化を
図ること等。【解決手段】複数の誘電率領域１Ｅａ，１Ｅｂを有す
る像担持体１とその各領域に対応した複数の帯電部材２
Ａ，２Ｂを設け、その各領域での印加電圧と電流の特性
から、像担持体１の誘電層膜厚と帯電部材２の抵抗値を
求め、所望の像担持体表面電位を得るための帯電印加電
圧或は電流値を決定すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子写真
装置（複写機・光プリンタなど）・静電記録装置等の画
像形成装置のように、被帯電体としての像担持体（電子
写真感光体・静電記録誘電体など）に、該像担持体の面
を帯電処理する工程を含む転写式（間接式）或いは直接
式の作像プロセスを適用して画像形成を実行する画像形
成装置や、回転あるいは回動駆動されるベルト型やドラ
ム型の像担持体に形成した画像を画像表示部に位置させ
て表示・閲読に供した後、像担持体面から除去して、像
担持体は繰り返して作像に使用する画像形成装置（画像
表示装置）の制御方法に関する。

【０００２】より詳しくは、像担持体の帯電処理手段と
して、移動可能な像担持体上に当接又は近接する帯電部
材を有する画像形成装置に関する。

【０００３】また帯電処理した被帯電体面に画像情報を
の制御方法含んだ光像を照射する工程を含む作像プロセ
スを適用して画像形成を実行する画像形成装置の制御方
法に関する。

【０００４】

【従来の技術】前記のような画像形成装置において、被
帯電体としての像担持体面を帯電処理する手段機器とし
ては従来よりコロナ放電装置が広く利用されている。

【０００５】コロナ放電装置は像担持体等の被帯電体面
を所定の電位に均一に帯電処理する手段として有効であ
る。しかし、高圧電源を必要とし、コロナ放電のために
好ましくないオゾンが発生するなどの問題点を有してい
る。

【０００６】このようなコロナ放電装置に対して、電圧
を印加した帯電部材を被帯電体面に接触させて被帯電体
面を帯電処理する接触式帯電装置は、電源の低圧化が図
れ、オゾンの発生量が少ない等の長所を有していること
から、例えば画像形成装置に於いてコロナ放電装置にか
えて電子写真感光体・静電記録誘電体等の像担持体、そ
の他の被帯電体面の帯電処理手段として注目され、その
実用化研究が進められている。

【０００７】例えば、本出願人が先に提案（特願昭62-5
1492号・同62-230334 号など）したように、接触式帯電
装置に於いて、被帯電体の放電開始電圧（帯電開始電
圧）、即ち帯電部材に直流電圧を印加して被帯電体の帯
電が開始する場合の帯電部材への印加電圧の２倍以上の
ピーク間電圧を有する振動電界（交互電界、時間ととも
に電圧値が周期的に変化する電界（電圧））を帯電部材
と被帯電体との間に形成すること、更には表層に高抵抗
層を設けた帯電部材を用いることにより、帯電の均一
性、感光体等の被帯電体表面のピンホール・傷等による
リーク防止等を図ることができる。

【０００８】また、帯電部材として導電性繊維毛ブラシ
あるいは導電性弾性ローラ等の導電性部材（導電性電位
維持部材）を被帯電体と接触させ、外部から直流電圧あ
るいは振動電圧を印加することにより被帯電体表面に電
荷を直接注入して被帯電体表面を所定の電位に帯電させ
るものもある。

【０００９】図１７は接触式帯電装置の一例の概略構成
の横断面図である。

【００１０】１は被帯電体である。本例では回転ドラム
型の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと記す）であ
る。本例の該感光体ドラム１はアルミニウム等の導電性
支持体１ｂと、その外面に形成した誘電層（感光体層）
１ａとを基本構成層とするものである。

【００１１】ここで、像担持体の誘電層１ａは導電性支
持体１ｂまたは支持体面に形成した導電層の上に形成具
備させた１層あるいは複数積層の機能層を総括したもの
である。

【００１２】従って、例えば、上記の機能層が、光導電
層や絶縁層（静電記録誘電体の場合）が１層だけのとき
はそれが誘電層１ａであり、光導電層と表面層（もしく
は保護層）とであればその両層全体が誘電層１ａであ
り、電荷注入阻止層・下引き層などの中間層と光導電層
とであればその両層全体が誘電層１ａであり、中間層と
光導電層と表面層とであればその３層全体が誘電層１ａ
である。上記において光導電層は電荷発生層（ＣＧＬ
層）と電荷輸送層（ＣＴ層、ＣＴＬ層）からなるものな
ど機能分離型の複合層構成のものも含む。

【００１３】２は帯電部材である。本例はローラタイプ
である（以下帯電ローラと記す）。該帯電ローラ２は中
心の芯金２ｃと、その外周に形成した導電層２ｂと、更
にその外周に形成した抵抗層２ａとからなる半導電性部
材である。

【００１４】帯電ローラ２は芯金２ｃの両端部を不図示
の軸受部材に回転自由に軸受させて感光体ドラム１に並
行に配置して不図示の押圧手段で感光体ドラム１面に対
して所定の押圧力をもって圧接され、本例では感光体ド
ラム１の回転駆動に伴い従動回転する。

【００１５】３は帯電ローラ２に対するバイアス印加電
源である。この電源３と帯電ローラ２の芯金２ｃとが電
気的に接続されていて電源３により帯電ローラ２に対し
て所定のバイアスが印加される。このバイアスとしては
直流電圧のみの印加でもよいが、前述のように交流電圧
に直流電圧を重畳した振動電圧を印加するのが好まし
い。

【００１６】そして、被帯電体たる感光体ドラム１が回
転駆動されると、該感光体ドラム１に圧接され且つバイ
アス電圧が印加された帯電部材としての帯電ローラ２に
より感光体ドラム１の外周面が所定の極性・電位に帯電
処理される。

【００１７】感光体ドラム１の周囲・周辺には後述する
図１のように、上記の帯電手段としての帯電ローラ２の
他に、画像露光手段、現像手段、転写手段、クリーニン
グ手段、画像定着手段等の所要の作像プロセス機器が配
設されて画像形成機構が構成されて画像形成が実行され
るが、この図にはそれ等のプロセス機器を省略してあ
る。

【００１８】ここで、接触式の帯電装置において、帯電
ローラ等の帯電部材２の抵抗値が高い場合には帯電に必
要な電流を流すことができないために帯電不良を起こし
てしまう。逆に低すぎる場合には被帯電体１の表面にピ
ンホール等の低耐圧欠陥部が存在する場合或は生じた場
合に、帯電部材を通じてその部分に電流が集中し、他の
部分が帯電されない。そのため帯電部材の持つべき抵抗
値の範囲は上記２つの問題を起こさない範囲にされ、図
１８に示したような抵抗値測定法で一般に１０5 〜１０
9 Ω、特には１０5 〜１０6 Ωの半導電性の抵抗値範囲
となり、帯電部材を形成する材料に導電フィラーを添加
・分散することによって抵抗値の制御が行なわれてい
る。

【００１９】図１８の抵抗値測定法を説明する。この図
で帯電部材は帯電ローラ２であり、その外周面に幅１０
ｍｍのアルミニウム箔等の金属テープ３０を電極として
密着させて巻き付ける。この電極３０と帯電ローラ２の
芯金１ｃとの間に５０Ｖの電源３１と電流計３２を直列
に接続することで、電極３０と芯金２ｃとの間に流れる
電流量Ｉを電流計３２で読み、帯電部材としての帯電ロ
ーラ２の抵抗値Ｒ1 をＲ1 ＝５０（Ｖ）／Ｉで算出す
る。

【００２０】また、画像形成装置と同周速で回転する感
光体ドラム上に帯電ローラを従動設定して−３００Ｖ印
加しての電流から抵抗値Ｒを求める直接的な抵抗測定も
ある。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導電
性の帯電部材は、使用が進むにつれて抵抗値が高くな
り、被帯電体面に対し所望の帯電電位が得られなく問題
が生じた。特にイオン伝導による半導電性帯電部材にお
いて、又は高速複写の画像形成装置において顕著であ
る。

【００２２】帯電部材に印加する電圧は、前述したよう
に、交流電圧に直流電圧を重畳させたものや、或いは、
直流電圧のみを印加する方法がある。発生オゾン量の低
減化や高速複写、感光体ドラムの劣化軽減による長寿命
化の点から、近年特に直流電圧印加法による装置の実用
化が進んでいる。

【００２３】しかし、この方法の場合、被帯電体である
感光体の使用が進むにつれて誘電層が削れていったと
き、例えば誘電層である感光体層の表面が機能分離型光
導電層の電荷輸送層（ＣＴ層）である場合はそのＣＴ層
が削れていき、一定の直流電圧のみを印加する方式では
次第に帯電電位が高くなり、それと共に明部電位も高く
なるため、現像時に白地部が現像され、かぶり画像とな
る障害が発生し、出力画像の品質を著しく低下させてし
まうという欠点があった。

【００２４】ＣＴ層の削れは感光体表面に接触している
部材、例えばクリーニングブレード等の清掃部材をはじ
めとして、接触帯電部材、現像部材、接触転写部材等と
感光体との摺擦により経時的に生じる。特に、帯電手段
が接触帯電方式である場合には感光体に電圧を印加した
ことよる電流で熱が発生し、熱をもった感光体はその表
面が摺擦により削れやすく、感光体の寿命がはやまる傾
向がある。

【００２５】本発明はこの種の画像形成装置における上
記のような問題を解消する、即ち耐久に伴う像担持体の
誘電層膜厚変化や、帯電部材の耐久や環境変化に伴う特
性変動に拘らず、像担持体の表面電位を安定化させて長
期にわたって高品位画質の画像を安定に出力させるこ
と、像担持体及び帯電手段の長寿命化を図ること等を目
的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする画像形成装置の制御方法である。

【００２７】（１）移動可能な像担持体上に当接又は近
接する帯電部材を有する画像形成装置において、前記像
担持体は複数種の誘電率領域を形成可能な手段を有し、
該各々の誘電率領域に対応して前記帯電部材に印加され
た電圧と電流の特性を検知することにより、前記帯電部
材の抵抗値と、像担持体の誘電層厚を算出推定し、それ
に応じて帯電部材の印加電圧を制御することを特徴とす
る画像形成装置の制御方法。

【００２８】（２）移動可能な像担持体上に当接又は近
接する帯電部材を有する画像形成装置において、前記像
担持体はあらかじめ複数種の誘電率領域を有し、該各々
の誘電率領域に対応して前記帯電部材に印加された電圧
と電流の特性を検知することにより、前記帯電部材の抵
抗値と、像担持体の誘電層厚を算出推定し、それに応じ
て前記帯電部材の印加電圧を制御することを特徴とする
画像形成装置の制御方法。

【００２９】（３）複数種の誘電率領域に対応して、複
数に区別された帯電部材を有することを特徴とする
（１）または（２）に記載の画像形成装置の制御方法。

【００３０】（４）像担持体の誘電層が感光体層である
ことを特徴とする（１）乃至（３）の何れか１つに記載
の画像形成装置の制御方法。

【００３１】（５）帯電部材に印加する電圧が直流電圧
であることを特徴とする（１）乃至（４）の何れか１つ
に記載の画像形成装置の制御方法。

【００３２】（６）帯電部材が表層に比較的高抵抗層を
有する半導電性回転体であることを特徴とする（１）乃
至（５）の何れか１つに記載の画像形成装置の制御方
法。

【００３３】（７）帯電部材が半導電性ブレードである
ことを特徴とする（１）乃至（５）の何れか１つに記載
の画像形成装置の制御方法。

【００３４】（８）帯電部材が半導電性ブラシであるこ
とを特徴とする（１）乃至（５）の何れか１つに記載の
画像形成装置の制御方法。

【００３５】（９）帯電部材が半導電性磁気ブラシであ
ることを特徴とする（１）乃至（５）の何れか１つに記
載の画像形成装置の制御方法。

【００３６】（１０）像担持体が情報通信手段を有する
ことを特徴とする（１）乃至（９）の何れか１つに記載
の画像形成装置の制御方法。

【００３７】（１１）帯電部材に印加する電圧電流特性
検知用の印加電圧値が複数であることを特徴とする
（１）乃至（１０）の何れか１つに記載の画像形成装置
の制御方法。

【００３８】（１２）前記像担持体の画像領域の誘電層
厚の算出推定値に応じて像担持体への画像情報含有露光
量を制御する手段を有することを特徴とする（１）乃至
（１１）の何れか１つに記載の画像形成装置の制御方
法。

【００３９】〈作用〉前記目的を達成するために本発
明では、複数種の誘電率領域（互いに誘電率の異なる領
域）を有する像担持体の該各誘電率領域に対応する各々
の帯電部材に印加される電圧と電流の特性を検知するこ
とにより、像担持体の誘電層膜厚と帯電部材の抵抗値を
算出推定し、それに応じて帯電部材に対する帯電印加電
圧を最適に制御するようにしたものである。

【００４０】より具体的には、複数の誘電率領域を有す
る像担持体とその各領域に対応した複数の帯電部材を設
け、その各領域での印加電圧と電流の特性から、像担持
体の誘電層膜厚と帯電部材の抵抗値を求め、所望の像担
持体表面電位を得るための帯電印加電圧或は電流値を決
定することにより、長期にわたり像担持体表面電位を安
定に維持出来、良好な画像を得ることができるようにな
った。

【００４１】本発明の原理を、像担持体として感光体、
帯電手段として半導電性帯電ローラを用いた系を例にし
て以下に説明する。

【００４２】Ｒ：帯電ローラ抵抗値ＶP ：帯電ローラ印加電圧ＶS ：感光体表面電位Ｉ：電流として、Ｒ≡（ＶP −ＶS ）／Ｉと定義する。

【００４３】パッシェンの法則より、帯電ローラの直流
印加電圧ＶP に対する電流特性は次式によって表わさ
れる。

【００４４】ＶP ＝（ｄＴ／εＳ＋Ｒ）Ｉ＋ＶTH ‥‥式ここで、ＶP ≧ＶTH ＶP ：ローラ直流印加電圧Ｔ：感光体と帯電ローラのニップ通過時間Ｉ：電流Ｒ：帯電ローラ抵抗値Ｓ：感光体と帯電ローラのニップ総面積ｄ：感光体層（誘電層）膜厚 ε ：感光体層の誘電率ＶTH：放電開始電圧上記の式より、印加電圧ＶP に対する電流Ｉの特性を
複数点測定すれば特性を表わす直線式が得られ、電流Ｉ
＝０となるときのＶP を得ることができる。このＶP が
放電開始電圧ＶTHである。

【００４５】式の電流Ｉの係数は、この直線の傾きと
して得られるが、求めようとする感光体の誘電層膜厚ｄ
と帯電ローラ抵抗値Ｒの２つの未知数を含んでおり、こ
の２つの連立式が得られれば、ｄとＲが特定できる。

【００４６】そこで感光体の既知の異なる誘電率領域の
各々の帯電ローラ印加電圧と電流の特性を得ることによ
り連立式を作り、ｄとＲを算出することができる。

【００４７】また感光体表面の電位ＶS はＶS ＝ＶP −ＶTH＝（ｄＴ／εＳ＋Ｒ）Ｉ ‥‥式で表わされ、ＴとＳとεが既知であるため、前述のよう
に算出された感光体の誘電層厚ｄと帯電ローラ抵抗Ｒよ
り所望の感光体表面電位ＶS を得るために必要な電流値
Ｉが決定できる。

【００４８】このＩに対するＶP で帯電ローラ印加電圧
ＶP を制御すれば常に目標どおりの感光体表面電位ＶS
を得ることが出来る。

【００４９】本発明はこの原理に基づくものである。

【００５０】

【発明の実施の形態】

〈実施形態例１〉（図１〜図１３）（１）画像形成装置例（図１）図１は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成を示
している。

【００５１】１は被帯電体としての像担持体である。本
例のものは、アルミニウム等の導電性支持体１ｂあるい
はその表面に導電層を形成し、その上に電荷発生層（Ｃ
ＧＬ層）と電荷輸送層（ＣＬ層）とからなる機能分離型
の光導電層１ａ（誘電層）を形成したドラム型の電子写
真感光体（感光体ドラム）である。この感光体ドラム１
は支軸１ｄを中心に図面上時計方向に所定の周速度（プ
ロセススピード）をもって回転駆動される。導電性支持
体１ｂは接地（グランド）される。

【００５２】２はこの感光体ドラム１面に接して感光体
面を所定の極性・電位に一様に一次帯電処理する接触帯
電部材であり、本例はローラタイプのもの（帯電ロー
ラ）である。

【００５３】この帯電ローラ２は、中心芯金２ｃと、そ
の外周に形成した導電層２ｂと、更にその外周に順次形
成した２層の抵抗層２ａ2 ・２ａ1 とから成る、半導電
性ローラである。芯金２ｃの両端部を不図示の軸受部材
に回転自由に軸受させて感光体ドラム１に並行に配置し
て不図示の押圧手段で感光体ドラム１面に対して所定の
押圧力をもって圧接され、本例では感光体ドラム１の回
転駆動に伴い従動回転する。この帯電ローラ２は、非回
転のものとしてもよいし、ギア等を取り付け、モータか
ら駆動力を伝達させることにより、感光体ドラム１の面
移動方向に順方向又は逆方向に所定の周速度をもって積
極的に回転駆動させるようにしてもよい。

【００５４】而して、帯電バイアス印加電源３から摺動
接点３ａを介して芯金２ｃに所定の直流（ＤＣ）バイア
スが印加されることで回転感光体ドラム１の周面が所定
の極性・電位に接触帯電（一次帯電）される。

【００５５】帯電部材２で均一に帯電処理を受けた感光
体ドラム１面は次いで露光手段１０により目的画像情報
の露光Ｌ（原稿画像のスリット結像露光、レーザービー
ム走査露光など）を受けることで、その周面に目的の画
像情報に対応した静電潜像が形成される。

【００５６】本例装置における露光手段１０は、原稿台
固定−光学系移動型の原稿画像スリット結像露光手段で
ある。該露光手段１０において、２０は固定の原稿台ガ
ラス、Ｏは該原稿台ガラス上に画像面下向きで載置セッ
トされた原稿、２１は原稿押え板、２２は原稿照明ラン
プ（露光用ランプ）、２３はスリット板、２４〜２６は
移動第１〜第３ミラー、２７は結像レンズ、２８は固定
ミラーである。

【００５７】ランプ２２・スリット板２３・移動第１ミ
ラー２４は原稿台ガラス２０の下面を一端側から他端側
へ所定の速度Ｖで、また移動第２・第３ミラー２５・２
６はＶ／２の速度で移動駆動されて原稿台ガラス２０上
の下向き原稿面が一端辺側から他端辺側に走査されて原
稿画像が回転感光体ドラム１面にスリット結像露光Ｌさ
れる。

【００５８】感光体ドラム１面の形成潜像は次いで現像
手段１１によりトナー画像として順次に可視像化されて
いく。本例の現像手段１１による潜像のトナー現像は、
現像スリーブ１１ａ上に担持させた粉体トナーを現像ス
リーブ１１ａに現像バイアス印加電源１１ｂでＡＣ＋Ｄ
Ｃバイアスを印加して感光体ドラム１面に飛翔させてな
される（ジャンピング現像）。

【００５９】このトナー画像は、次いで、転写手段１２
により不図示の給紙手段部から感光体ドラム１の回転と
同期どりされて適正なタイミングをもって感光体ドラム
１と転写手段１２との間の転写部へ搬送された転写材１
４の面に順次に転写されていく。本例の転写手段１２は
転写ローラであり、該転写ローラ１２に転写バイアス印
加電源１２ａでバイアスを印加して転写材１４の裏から
トナーと逆極性の帯電を行なうことで、感光体ドラム１
面側のトナー画像が転写材１４の表面側に転写されてい
く。

【００６０】トナー画像の転写を受けた転写材１４は感
光体ドラム１面から分離されて不図示の像定着手段へ搬
送されて像定着を受け、画像形成物として出力される。
或いは多重画像形成モードや両面画像形成モードの場合
には転写部への再搬送手段へ搬送される。

【００６１】像転写後の感光体ドラム１面はクリーニン
グ手段１３で転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受
けて清浄面化され、更に除電露光装置１５により除電さ
れて、繰り返して作像に供される。

【００６２】（２）感光体ドラム１本例で用いた感光体ドラム１は、誘電層１ａ（感光体
層）として、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ＣＴ層
（キャリア輸送層、ＣＴＬ層）として２４μｍの厚さに
積層した負極性有機半導体層を有する、直径３０ｍｍの
ＯＰＣ感光体ドラムであり、周速９０ｍｍ／ｓｅｃで回
転させた。

【００６３】（３）帯電ローラ２本例で用いた帯電ローラ２は、具体的には、芯金２ｃの
上にＥＰＤＭ等の１０4 〜１０5 Ωｃｍの導電ゴム層２
ｂを設け、その上にヒドリンゴム等からなる１０7 〜１
０9 Ωｃｍ程度の中抵抗層２ａ2 を設け、その上にトレ
ジン（注：帝国化学（株）の商標）等のナイロン系物質
からなる１０7 〜１０10Ωｃｍのブロッキング層２ａ1
を表層として設けた、直径１２ｍｍ、硬度がＡｓｋｅｒ
−Ｃ測定で５０°〜７０°程度、抵抗値５×１０5 Ωの
半導電性のものである。そしてこの帯電ローラ２を感光
体ドラム１に総圧１６００ｇで当接させ、従動回転させ
た。

【００６４】（４）帯電メカニズム（図２〜図６）帯電ローラ２に直流電源により直流電圧を印加する場合
の帯電メカニズムについて説明する。

【００６５】上記（２）のＯＰＣ感光体ドラム１を回転
駆動させ、上記（３）の帯電ローラ２に直流電圧ＶDC
（ＶP ）を印加して暗所でＯＰＣ感光体ドラム１に接触
させて帯電を行なわせるものとし、帯電ローラ２の位置
（帯電部）通過後の帯電されたＯＰＣ感光体ドラム１の
表面電位ＶD （ＶS ）と、帯電ローラ２に対する印加直
流電圧ＶDCとの関係を測定した。

【００６６】図２の（ａ）のＣＴ層厚２４μｍの直線グ
ラフはその測定結果を示すものである。印加直流電圧Ｖ
DCに対して帯電は図２の（ａ）のように感光体のＣＴ層
膜厚ごとに閾値を有し、特定電圧から帯電が開始し、そ
の放電開始電圧以上の絶対値の電圧印加に対しては、得
られる表面電位ＶD はグラフ上傾き１の直線的な関係が
得られた。

【００６７】ここで、放電開始電圧は以下に示すように
定義する。即ち、電位が０の像担持体に対して帯電部材
へ直流電圧のみを印加してそれを徐々に大きくしていっ
た時、その印加直流電圧に対する像担持体たる感光体の
表面電位のグラフを書いてみる。この時、ＤＣ電位を１
００Ｖごとに取っていくが、表面電位０に対して表面電
位が現れた時を第１の点として１００Ｖごとに１０点と
る。この１０点より統計学でいう最小２乗法で直線を書
き、この直線上で表面電位０のときの印加直流電圧の値
を放電開始電圧とする。図２のグラフの直線は上記最小
２乗法により作成したものである。放電開始電圧は、要
するに、帯電部材に直流電圧を印加して被帯電体の帯電
が開始する場合の帯電部材への印加電圧値である。

【００６８】即ち、帯電ローラ２への直流印加電圧をＶ
DCとし、ＯＰＣ感光体ドラム１表面に得られる表面電位
をＶD 、帯電開始電圧をＶTHとすると、ＶD ＝ＶDC−ＶHT ‥‥‥（１）の関係がある。

【００６９】上記の（１）式はパッシェン(Paschen) の
法則を用いて導出できる。

【００７０】図３に帯電ローラ２とＯＰＣ感光体層（Ｃ
Ｔ層）及びその両者の接触部の微視的空間Ｚの形成する
等価回路を示す。帯電ローラ２の総抵抗Ｒr （Ｒ）が小
さい場合、感光体層１ａに流れる電流ＩD により生じる
電圧降下ＩD ＲｒはＶDCに比べて十分に小さいので無視
できる。まず、Ｒr を無視すると、空間Ｚにかかる電圧
Ｖｇは以下の式で表される。

【００７１】Ｖｇ＝ＶDC・Ｚ／（ＬS ／ＫS ＋Ｚ） ‥‥‥（２）ＶDC：印加電圧Ｚ：空隙ＬS ：感光体層（ＣＴ層）厚みＫS ：感光体層比誘電率一方、空隙Ｚにおける放電現象はパッシェンの法則によ
り、Ｚ＝８μ以上では放電破壊電圧Ｖｂは次の１次式
（３）及び（４）で近似できる。

【００７２】Ｖｂ＝３１２＋６．２Ｚ（Ｖｂ＞０の場合） ‥‥‥（３）Ｖｂ＝−（３１２＋６．２Ｚ）（Ｖｂ＜０の場合） ‥‥‥（４）Ｖｂ＜０であるから（２）・（４）式をグラフに書く
と、図４のグラフのようになる。横軸は空隙距離Ｚ、縦
軸は空隙破壊電圧を示し、下に凸の曲線がパッシェン
の曲線、上に凸の曲線・・が夫々Ｚをパラメータ
とした空隙電圧Ｖｇの特性を示す。

【００７３】パッシェンの曲線と、曲線〜が交点
を有するとき放電が生ずるものであり、放電が開始する
点においてはＶｇ＝Ｖｂとして得られるＺに関する２次
方程式の判別式が０になる。このときが放電開始限界で
あるから、ＶDC＝ＶTHとなる。

【００７４】パッシェンの法則は空隙での放電現象に関
するものであるが、上記帯電ローラ２を用いた帯電過程
においても帯電部のすぐ近傍で微少ながらオゾンの発生
（コロナ放電に比較して１０-2〜１０-3）が認められ、
帯電ローラによる帯電が放電現象に関係しているものと
考えられる。従ってＶDCによりＶD を制御するために
は、ＶDC＝ＶR ＋ＶTH ‥‥‥（５）ＶR ：目標表面電位を用い、電位目標値ＶR を設定して（５）式によりＶTH
を求めて加えればＶD をＶR に近づけることができる。

【００７５】ここで、（５）式からわかるように閾値電
圧ＶTHは、Ｄ＝ＬS ／ＫS ‥‥‥（６）により決定されるわけであるが、このとき感光体層の比
誘電率ＫS は感光体周囲の温度・湿度等による影響を受
けて変化し、また感光体層の厚みＬS は耐久により減少
する方向に変化する。

【００７６】従って周囲環境や耐久状況で、表面電位Ｖ
D は閾値電圧ＶTHの変化に伴い、変動することになる。
換言すればＫS 及びＬS の値を知れば、表面電位ＶD を
適正値とするための直流電圧値ＶDCを求めることができ
る。

【００７７】ここで、感光体ドラム１と帯電ローラ２に
より形成される静電容量ＣP は図５の（ａ）・（ｂ）に
示すように両者１・２の当接部のニップｎにより形成さ
れており、ニップ部での当接面積をＳP とすると図３の
等価回路からＣP ＝ＳP ×ＫS ／ＬS ＝Ｓ／Ｄ ‥‥‥（７）となる。

【００７８】この特性を任意電圧の定電圧印加時のドラ
ムＣＴ層厚に対しての感光体ドラム表面電位と直流電流
として表したものが図６の（ａ）・（ｂ）である。ＣＴ
層厚に応じての感光体ドラム表面電位と直流電流の関係
が読み取れる。ＣＴ層厚が薄くなるにつれて感光体ドラ
ム表面電位（黒電位ＶD と白電位ＶL ）と直流電流量が
上昇することがわかる。

【００７９】（５）シーケンス（図７）図７は図１の装置の通常時（判別装置出力ＯＦＦ時）の
動作シーケンス例である。本例は２枚連続プリントの場
合を示している。

【００８０】．プリント（コピー）開始信号にもとづ
き、それまでスタンバイ状態にある装置の感光体ドラム
１の回転駆動が開始されて前回転期間が開始される。こ
の感光体ドラム１の回転開始と同時に除電露光１５がＯ
Ｎとなり、区間Ａ１において感光体ドラム１の一周面以
上が除電される。

【００８１】．次に接触帯電部材である帯電ローラ２
に対する一次帯電バイアスであるＤＣバイアスがＯＮと
なる。

【００８２】．この一次帯電バイアスは始めに区間Ｂ
１で定電圧制御され、その間にＤＣ電流の検知がなさ
れ、次に該検知したＤＣ電流に対応した帯電ローラＤＣ
定電圧制御がなされる。

【００８３】画像形成が始まるまでが感光体ドラム１の
前回転期間であり、その間の感光体ドラム１面は非画像
形成領域面であり、従って帯電ローラ２は感光体ドラム
１の非画像形成領域面に対応している前回転期間の区間
Ｂ１において帯電ローラＤＣ定電圧制御がなされ、この
ときのＤＣ電流の検知と一次電圧補正（帯電ローラ２に
対する一次帯電バイアス補正）がなされる。

【００８４】．一次補正電圧で帯電ローラＤＣ定電圧
制御が始まったら画像露光（原稿画像のスリット結像露
光）及び現像バイアスＤＣ直流電圧印加（非画像域バイ
アスＨと画像域バイアスＭ）による１枚目の画像形成が
行なわれる。

【００８５】帯電ローラ２は感光体ドラム１の画像形成
領域面に対応しており、該感光体ドラム１面をＤＣ定電
圧制御状態にて帯電処理している。

【００８６】．１枚目のプリントについての画像形成
が終了し、次の２枚目のプリントについての画像形成が
開始されるまでの間の所謂紙間の感光体ドラム面は非画
像形成領域面であり、本例ではこの紙間でも再び帯電ロ
ーラ２のＤＣ定電圧制御・ＤＣ電流検知・ＤＣ定電圧制
御を実行させている。

【００８７】即ち、１枚目のプリントが終了したら一次
帯電バイアスを紙間の区間Ｂ２において再び帯電ローラ
ＤＣ定電圧制御となし、ＤＣ電流検知を実行させ、次い
でその検知ＤＣ電流に応じた帯電ローラ定電圧制御を実
行させて２枚目のプリントについての画像形成を実行さ
せている。

【００８８】３枚以上の連続プリントのときも各紙間に
おいて同様に帯電ローラＤＣ定電圧制御・ＤＣ電流検知
・ＤＣ定電圧制御のシーケンスを行なう。

【００８９】．最終枚目のプリントの画像形成が終了
したら感光体ドラム１は後回転期間に入り、この後回転
期間の区間Ａ２において感光体ドラム１の一周面以上の
除電露光１５がなされて除電され、感光体ドラム１の回
転と除電露光がＯＦＦとなり、装置は次のプリント開始
信号の入力までスタンバイ状態に入る。

【００９０】上記の構成において、耐久によって感光体
ドラム表面が削れて感光体のＣＴ層膜厚が薄くなった場
合には帯電ローラ２が感光体ドラム１の非画像形成領域
面に対応しているときになされているＤＣ定電圧制御期
間Ｂ１やＢ２の検知ＤＣ電流が高くなり（図２の
（ｂ））、その検知ＤＣ電流に応じた低下補正電圧での
帯電ローラＤＣ定電圧制御のもとで感光体ドラム１の画
像形成領域面に対する帯電処理が帯電ローラ２によりな
されて画像形成が実行される。

【００９１】また、低湿環境にて特に帯電ローラ２の抵
抗が下がり、上記期間Ｂ１やＢ２の帯電ローラＤＣ定電
圧制御の検知ＤＣ電流が低くなる。その検知ＤＣ電流に
応じた増加補正電圧での帯電ローラＤＣ定電圧制御のも
とで感光体ドラム１の画像形成領域面に対する帯電処理
が帯電ローラ２によりなされて画像形成が実行されるの
で、帯電ローラ２の環境での抵抗変動にかかわらず感光
体ドラム１の帯電電位は一定化される。

【００９２】（６）電圧−電流特性検知、電圧制御系
（図８）図８は上述シーケンスにおける電圧−電流特性検知、電
圧制御系の説明模型図である。

【００９３】感光体ドラム１は長手軸方向で互いに誘電
率εの異なる、感光体層１Ｅａの第１誘電率域と、感光
体層１Ｅｂの第２誘電率域より構成されている。

【００９４】第１誘電率域１Ｅａは画像域Ｗであり、そ
の誘電率εはε＝２．６とした。

【００９５】第２誘電率域１Ｅｂは画像域外であり、そ
の誘電率εはε＝３．０とした。

【００９６】上記の感光体ドラム１の第１と第２の誘電
率域１Ｅａ・１Ｅｂにそれぞれ対応させて第１と第２の
２つの帯電ローラ２Ａと２Ｂを所定に加圧接触させて配
設してある。第１の帯電ローラ２Ａは感光体ドラム１の
画像域である第１領域１Ｅａを帯電処理し、第２の帯電
ローラ２Ｂは画像域外である第２領域１Ｅｂを帯電処理
する。

【００９７】第１と第２の帯電ローラ２Ａと２Ｂは同等
特性の材料構成で、前記（３）項で述べたように各層に
各抵抗を設定したものである。そしてこれらの帯電ロー
ラ２Ａと２Ｂはそれぞれ加圧手段２Ｐ1 ，２Ｐ2 、２Ｐ
3 ，２Ｐ4 により同等の接触線圧をもって感光体ドラム
１の第１領域１Ｅａと第２領域１Ｅｂに圧接させて設置
されている。

【００９８】帯電ローラに対する帯電バイアス印加電源
３は、第１電源部３ａ、第２電源部３ｂ、演算装置３ｃ
を有している。

【００９９】第１の帯電ローラ２Ａには第１電源３ａが
接続されており、第２の帯電ローラ３Ｂには第２電源が
接続されている第１電源３ａは前述図７のシーケンス図
中の電流検知期間Ｂ１に複数回の異なる電圧印加とその
時の電流検知を行なう。

【０１００】引き続き同様に、第２の帯電ローラ２Ｂに
ついても第２電源３ｂによって期間Ｂ１中に複数回の異
なる電圧印加と電流検知が行なわれる。

【０１０１】演算装置３ｃはこれらの測定値によって前
述式即ちＶP ＝（ｄＴ／εＳ＋Ｒ）Ｉ＋ＶTH ‥‥式にて連立式を作り、ＣＴ層厚ｄと帯電ローラ抵抗Ｒを算
出し、かつ、目標表面電位を得るため印加電圧を前述
式即ちＶP ＝ＶS ＋ＶTH ‥‥式で算出して、電圧補正を行なった後に画像形成域Ｃ１対
応出力電圧を印加する。

【０１０２】（７）電圧補正法（図９〜図１３）以下に本例の最も特徴的な電圧補正法（図１の直流電源
３を用いて最適な帯電を行なう方法）について説明す
る。

【０１０３】感光体ドラム１は、前述（２）項のよう
に、直径３０ｍｍのＯＰＣ感光体ドラムを用い、周速９
０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた。

【０１０４】帯電ローラ２は、前述（３）項のように、
直径１２ｍｍである。

【０１０５】前述（５）項のシーケンスで説明したよう
に２種の誘電率領域にて各々の特性は図９のようになっ
た（表１参照）。

【０１０６】

【表１】この２つの直線の傾きから、前述式を用いてローラ抵
抗値Ｒと、感光体のＣＴ層膜厚ｄが得られる。更に目標
の感光体表面電位を得るための直流値と印加電圧が得ら
れる。

【０１０７】この時使用した帯電ローラの抵抗値Ｒは５
×１０5 Ω（３００Ｖ直流印加時の体積抵抗）で、感光
体のＣＴ層の膜厚が２５μｍのものを使用した。

【０１０８】図１０は感光体ＣＴ層の膜厚を２５μｍ一
定とした場合の帯電ローラ抵抗値と感光体表面電位の関
係を示している。

【０１０９】本発明のような制御をしないときには（未
制御）、帯電ローラ印加電圧を−１．４ｋＶ定電圧とし
た場合にはローラ抵抗の上昇と共に感光体表面電位が低
下し、１０7 Ω以上では急激に電位が得られなくなる
が、本発明に従って制御をしたものは（本制御）、帯電
ローラ抵抗値がおよそ１０8 Ω程度まで感光体電位を−
７００Ｖ程度に維持できることが読みとれる。

【０１１０】図１１は、帯電ローラの抵抗値を５×１０
5 Ωと一定にし、感光体ＣＴ層の膜厚が変わったときに
得られる感光体表面電位の関係を示している。ＣＴ層膜
厚が３０μｍ〜１０μｍまで変化した場合を想定する
と、未制御ものでは約２００Ｖの変化を生ずるのに対
し、本発明に従って制御したものでは、ほぼ目標電位の
−７００Ｖを維持していることがわかる。

【０１１１】ところで、図８に示した構成において、第
１と第２帯電ローラ２Ａと２Ｂは画像形成時には、以下
のようなシーケンスで動作するようにする。当然のこと
ながら画像域Ｗに対応する第１の帯電ローラ２Ａの抵抗
Ｒを算出するのが目的であるため、第２の帯電ローラ２
Ｂは第１の帯電ローラ２Ａとほぼ同等の耐久通電劣化に
よる同等特性を有するようにしなければならない。その
ためには第２の帯電ローラ２Ｂには画像形成時に第１の
帯電ローラ２Ａと同等の通電電流量を流しておく必要が
ある。第２の帯電ローラ２Ｂに接続している第２の電源
３ｂは、第１の帯電ローラ２Ａに流れる電流を第１の電
源３ａにより検知し、それと同電流となるように第２の
帯電ローラ２Ｂに対する印加電圧を制御する。

【０１１２】つまり、画像形成時は感光体の誘電層誘電
率が領域１Ｅａと領域１Ｅｂとで異なるため、電流電圧
特性が初期から異なり、画像形成時の電流を同等とする
ためには第１と第２の帯電ローラ２Ａと２Ｂに対する印
加電圧は各々で異なる電圧を印加することとなる。

【０１１３】また感光体の誘電層の領域１Ｅａ部分と１
Ｅｂ部分にはクリーニングブレード当接や現像バイアス
やトナー消費量等は画像域同等に設定されている。

【０１１４】また、第１と第２の電源３ａや３ｂにて電
圧印加側の電流電圧特性を検知するかわりに感光体ドラ
ム１の基体シリンダ１ｂに流れる電流を検知することも
有効である。

【０１１５】図８において、３ｄは感光体ドラム電流の
検知装置であり、その検知信号は演算装置３ｃに送られ
る。ここで検知装置３ｄの検知電流信号は通信手段（無
線）によって伝送される形態をとるのが好ましく、検知
装置３ｄは完全にドラムシリンダ内側に収納される状態
となる。これにより超小型のドラム電流検知による感光
体層の誘電率の異なる領域１Ｅａと１Ｅｂに応じての検
知電流信号を演算装置３ｃへ向けて、無線伝送型の検知
装置３ｄによって通信伝送し、演算装置３ｃにて画像域
Ｗに対応する帯電ローラと感光体ドラムのおのおの抵抗
アップ分と感光体ＣＴ層膜厚削れ量を算出し、第１およ
び第２の電源３ａと３ｂに電圧を制御するため指示を出
す。これによりドラムシリンダ１ｂ内の空間を有効に使
用できるため、小型化が可能である。

【０１１６】また以上説明した中で、感光体のＣＴ層膜
厚検知を完了した段階で感光体のＣＴ層膜厚と感光感度
の関係（膜厚が低下すると感光感度も低下する）から最
適電位を得るための感光体ドラムに対する画像露光量Ｌ
が求まる。つまりこの露光量Ｌも本発明の算出値から更
に算出可能であり、露光装置の出力を制御することによ
り最適な感光体ドラム電位と常に良好な画質が維持でき
る（図１２参照）。

【０１１７】図１３は、感光体ＣＴ層膜厚３５μｍ、帯
電ローラ２の抵抗値５×１０5 Ωのものを用いて耐久し
た結果である。

【０１１８】耐久１０万枚後の感光体ＣＴ層膜厚は１６
μｍまで減少し、また、帯電ローラ抵抗値は３×１０7
Ωに増加していた。

【０１１９】本発明に従う制御のものでは、耐久枚数１
０万枚まで目標電位−７００Ｖを維持出来た。一方、未
制御のものでは。耐久６万枚までは帯電ローラ抵抗の上
昇よりも感光体ＣＴ層膜厚の減少の方が影響が大きく感
光体の表面電位はイニシャル時の−７００Ｖに対し、−
８００Ｖまで高くなった。耐久６万枚程度を境に帯電ロ
ーラ抵抗の上昇の影響が大きく急激に表面電位は減少し
てしまった。

【０１２０】〈実施形態例２〉（図１４）帯電部材２はローラタイプ以外にも、ブレード状タイプ
・ブロック状タイプ・ロッド状タイプ・ベルト状タイプ
などの形態に構成できる。

【０１２１】図１４の（ａ）はブレード状タイプ（帯電
ブレード）としたものの一例の横断面模型図を示してい
る。２ｃは導電性の芯金部材、２ｂは導電層、２ａは抵
抗層を示している。該帯電ブレード２を感光体ドラム１
の回転方向に対してカウンター方向の姿勢にして先端エ
ッジ部を感光体ドラム１面に当接させ、その当接部より
も感光体ドラム回転方向の下流側にブレード２が感光体
ドラム１面から離れていくように不図示の支持部に保持
させて配設してある。帯電ブレード２に対して帯電バイ
アス電圧を印加することで、被帯電体としての感光体ド
ラム１が接触帯電処理される。ブレード型の帯電部材２
は装置を低コスト化することができる。帯電部材として
帯電ブレード２を用いた場合も、帯電ローラを用いた実
施形態例１の場合と同様に、電圧電流特性検知、電圧制
御を適用できる。

【０１２２】感光体ドラム１面に当接される帯電ブレー
ド２の向きは感光体ドラム１面の面移動方向に順方向で
もよい。

【０１２３】（ｂ）はブロック状もしくはロッド状とし
たものの一例の横断面模型図を示している。２ｃは導電
性の芯金部材、２ｂは導電層、２ａは抵抗層を示してい
る。

【０１２４】ブレード状やブロック状もしくはロッド状
としたものは、回転可能としたローラタイプのものにお
いては芯金部材２ｃに対してバイアス電圧を印加するた
めに必要とする給電用摺動接点３ａなしに芯金部材２ｃ
に対して電源３に通じるリード線を直接に接続すること
ができ、給電用摺動接点３ａから発生する可能性のある
電気ノイズがなくなるという利点とともに、省スペース
か、さらには被帯電体面のクリーニングブレードを兼用
させる構成のものとすることも可能である。

【０１２５】ブラシ型、磁気ブラシ型などの形状・形態
のものであってもよい。

【０１２６】（ｃ）は帯電部材２に回転ファーブラシを
用いたものである。ファーブラシ２に対して帯電バイア
ス電圧を印加することで、被帯電体としての感光体ドラ
ム１が接触帯電処理される。この系は、感光体ドラム１
にファーブラシ２が軽く接触するだけなので、感光体ド
ラム表面に悪影響を与えないというメリットがある。但
し、一様帯電をする際、スジに対する許容度が小さい。
ここでも電流検知が行なわれ（（ＡＣ＋ＤＣ電流）、フ
ィードバック制御される。

【０１２７】（ｄ）は帯電部材２に磁気ブラシを用いた
ものである。本例の磁気ブラシ２は、固定のマグネット
ロール２ｄと、このマグネットロール２ｄに同心に外嵌
され、回転駆動される非磁性シリンダ２ｅと、この非磁
性シリンダ２ｅの外周面にシリンダ内部のマグネットロ
ール２ｄの磁界により磁気ブラシ層２ｆとして磁気吸着
保持させた、鉄粉等のフェライトキャリアとトナーを特
定のトナー／キャリア比率にして混合させたものの層と
からなる。該磁気ブラシ２をその磁気ブラシ層２ｆを感
光体ドラム１面に接触させて配設し、非磁性シリンダ２
ｅを回転駆動させ、帯電バイアス電圧を印加すること
で、被帯電体としての感光体ドラム１が接触帯電処理さ
れる。

【０１２８】この系は、磁気ブラシが完全にドラムを摺
擦し、ドラム面上にブラシ先端から放電するものであ
る。ここでも電荷の流入量を電流検知によって測定する
ことにより、最適な補正電圧を印加することが可能とな
る。

【０１２９】〈実施形態例３〉（図１５）図１５は本例の制御シーケンスである。本例の制御シー
ケンスは、画像形成装置に電源を投入したとき実行され
る、画像定着装置昇温等のためのドラム前多回転期間
（装置ウォームアップ期間）に帯電ローラ２のＤＣ定電
圧制御・ＤＣ電流検知を行なわせている。

【０１３０】装置はウォームアップ終了後、ドラムの回
転・除電露光がＯＦＦとなり、プリント開始信号が入力
されるまでスタンバイ状態となる。

【０１３１】プリント開始信号が入力された後の各画像
形成サイクルにおける帯電ローラの一次帯電バイアスは
上記ドラム前多回転期間のＤＣ定電圧制御で検知された
ＤＣ電流及び算出値に応じた補正電圧でＤＣ定電圧制御
されて画像形成が実行される。

【０１３２】上記検知されたＤＣ電流及び補正電圧は画
像形成装置の電源が切られるまで保持される。

【０１３３】また、この検知を行うタイミングをほぼ一
日に一回、朝一番だけとすることも画像濃度安定のため
には有効である。例えば、画像形成装置の紙づまりを処
理するために短時間だけでも装置の電源を切った場合
に、電源再投入時に再度電流検知が行われ補正電圧が更
新されることになる。つまり、電源を切る前後で検知電
流の検知精度によって補正電圧値が異なることが有り得
る。短時間で補正電圧が少しでも異なると、装置使用者
には相当の違和感があるため、画像形成時に濃度調整値
を再設定し直すこととなる。

【０１３４】これに対して画像形成装置の操作性能を向
上させるために、朝一で装置を使用可能状態に立ち上げ
るときにのみ、帯電ローラ定電圧印加、電流検知、補正
定電圧制御を行なわせて、その使用日にはその補正定電
圧を保持したままとする。

【０１３５】朝一番を判断する方法として実用試験の結
果が有効だったものは、画像形成装置の電源を投入した
ときに画像定着装置の定着ローラ検知温度が特定温度以
下の場合を朝一番とする方法である。ここでの特定温度
は３０℃〜１３０℃の間、特に１００℃程度に設定する
のが最も有効だった。

【０１３６】〈実施形態例４〉（図１６）帯電ローラ２のＤＣ定電圧制御におけるＤＣ電流検知を
１回しか行わない場合は、ＤＣ電流を検知する瞬間に帯
電部材たる帯電ローラ２が周方向で抵抗むらを有してい
た場合に次のような障害がある。即ち、たまたま抵抗の
低い部分で電流を検知したようなときは、高電流が検知
されるために補正後の定電圧値は低くなり、画像形成時
の帯電電位が低下することとなる。そして正規現像であ
れば、画像濃度低下となり、反転現像であれば画像濃度
の上昇及びかぶり現象となるような画像障害を生じる。

【０１３７】この帯電ローラ周方向での検知電流の違い
による画像濃度違いを解決するため、本例では図１６に
示すシーケンスのように帯電ローラ２のＤＣ定電圧制御
時間内にＤＣ電流検知を複数回行い、その複数回の検知
ＤＣ電流値を加算あるいは積分し、その平均値を算出す
る。画像形成時はその平均検知電流値に応じた補正電圧
で帯電ローラ２の定電圧制御を行う。また、この方法以
外にも複数回の検知ＤＣ電流値から最大値、最小値を除
く方式でも良い。

【０１３８】以上の方式により、帯電ローラ２の周方向
の抵抗むらに対しても安定した電流検知と補正電圧値が
得られ、常に安定した画像形成を行うことができる。

【０１３９】〈その他の実施形態例〉１）像担持体に複数数の誘電率領域を形成可能な手段
（みかけ上の誘電率変化方法）としては、上述実施形態
例以外のも、．前露光の長手方向の光量分布を変えて
帯電領域での感光体誘電率を変える、．長手の転写放
電分布を変える、．長手の一部に簡易な帯電部材また
は露光部材を配設する、等の手段構成が挙げられる。

【０１４０】２）帯電部材は被帯電体面に必ずしも圧接
力をもって接していなくとも帯電部材と被帯電体面との
間に、ギャップ間電圧とパッシェンカーブで決まる放電
可能領域さえ確実に保証されれば、非接触で近接した配
設形態であってもよく、本発明においてはこの場合も接
触帯電の範疇とする。

【０１４１】３）画像露光手段は、レーザービーム走査
露光手段など他の適宜の露光手段・機構にすることがで
きる。

【０１４２】４）像担持体としての電子写真感光体はド
ラム型に限らず、回動ベルト型など他の形態の回転体に
することもできる。表面に導電性粒子分散層等の電荷注
入層を有する注入帯電タイプのものとすることもでき
る。電子写真感光体に限らず、静電記録誘電体等とする
こともできる。

【０１４３】５）現像方式は正規現像でも、反転現像で
もよい。

【０１４４】６）接触帯電式転写手段としての転写ロー
ラ１２は実施形態例は導電体ローラと導電層の単層転写
ローラであるが、多層化した転写ローラでもよい。ロー
ラ型に限らず、ベルト型等の他の回転体とすることもで
きる。転写用コロナ放電装置であってもよい。

【０１４５】７）画像形成装置は、像担持体に形成した
トナー画像を記録媒体に転写せずに画像表示部に位置さ
せて表示・閲読した後像担持体面から除去して、像担持
体は繰り返して作像に供する画像表示装置であってもよ
い。

【０１４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
移動可能な像担持体上に当接又は近接する帯電部材を有
する画像形成装置について、耐久に伴う像担持体の誘電
層膜厚変化や、帯電部材の耐久や環境変化に伴う特性変
動に拘らず、像担持体の表面電位を安定化させて長期に
わたって高品位画質の画像を安定に出力させること、像
担持体及び帯電手段の長寿命化を図ること等が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の一例の概略構成模型図

【図２】（ａ）・（ｂ）は帯電特性グラフ

【図３】感光体層と帯電ローラ及び両者の接触部の微
視的空間の形成する等価回路図

【図４】空隙ギャップと空隙破壊電圧の関係グラフ

【図５】（ａ）は感光体と帯電ローラの当接ニップ部
を示した図、（ｂ）は等価回路図

【図６】（ａ）・（ｂ）は帯電能膜厚依存性を示した
グラフ

【図７】装置の動作シーケンス図

【図８】電圧−電流特性検知、電圧制御系の説明模型
図

【図９】帯電ローラ印加電圧と電流値の関係グラフ

【図１０】帯電ローラ抵抗値と感光体表面電位の関係
グラフ

【図１１】感光体ＣＴ層膜厚と感光体表面電位の関係
グラフ

【図１２】感光体ＣＴ層膜厚と光電位減衰率の関係グ
ラフ

【図１３】耐久枚数と感光体表面電位の関係グラフ

【図１４】（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれ帯電部材の他
の各種形態例の略図

【図１５】実施形態例３におけるシーケンス図

【図１６】実施形態例４におけるシーケンス図

【図１７】接触帯電の一例の概略図

【図１８】帯電ローラの抵抗測定説明図

【符号の説明】

１被帯電体（感光体）１ａ感光体層（誘電層、ＣＴ層）１ｂ導電性基体２・２Ａ・２Ｂ帯電部材（帯電ローラ、帯電ブレー
ド等）３帯電バイアス印加電源１０画像露光手段１１現像手段１２転写手段１３クリーニング手段１４転写材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動可能な像担持体上に当接又は近接す
る帯電部材を有する画像形成装置において、前記像担持体は複数種の誘電率領域を形成可能な手段を
有し、該各々の誘電率領域に対応して前記帯電部材に印
加された電圧と電流の特性を検知することにより、前記
帯電部材の抵抗値と、像担持体の誘電層厚を算出推定
し、それに応じて帯電部材の印加電圧を制御することを
特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項２】移動可能な像担持体上に当接又は近接す
る帯電部材を有する画像形成装置において、前記像担持体はあらかじめ複数種の誘電率領域を有し、
該各々の誘電率領域に対応して前記帯電部材に印加され
た電圧と電流の特性を検知することにより、前記帯電部
材の抵抗値と、像担持体の誘電層厚を算出推定し、それ
に応じて前記帯電部材の印加電圧を制御することを特徴
とする画像形成装置の制御方法。
【請求項３】複数種の誘電率領域に対応して、複数に
区別された帯電部材を有することを特徴とする請求項１
または請求項２に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項４】像担持体の誘電層が感光体層であること
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載
の画像形成装置の制御方法。
【請求項５】帯電部材に印加する電圧が直流電圧であ
ることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つ
に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項６】帯電部材が表層に比較的高抵抗層を有す
る半導電性回転体であることを特徴とする請求項１乃至
請求項５の何れか１つに記載の画像形成装置の制御方
法。
【請求項７】帯電部材が半導電性ブレードであること
を特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載
の画像形成装置の制御方法。
【請求項８】帯電部材が半導電性ブラシであることを
特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記載の
画像形成装置の制御方法。
【請求項９】帯電部材が半導電性磁気ブラシであるこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１つに記
載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１０】像担持体が情報通信手段を有すること
を特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１つに記載
の画像形成装置の制御方法。
【請求項１１】帯電部材に印加する電圧電流特性検知
用の印加電圧値が複数であることを特徴とする請求項１
乃至請求項１０の何れか１つに記載の画像形成装置の制
御方法。
【請求項１２】前記像担持体の画像領域の誘電層厚の
算出推定値に応じて像担持体への画像情報含有露光量を
制御する手段を有することを特徴とする請求項１乃至請
求項１１の何れか１つに記載の画像形成装置の制御方
法。