JPH09101654A - 画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被帯電体１の帯電処理手段として、交番電圧
に直流電圧を重畳して印加した帯電部材２を被帯電体に
当接させて被帯電体面を帯電する接触式帯電装置を用い
た画像形成装置について、被帯電体１の削れ量を減らし
て長期に渡っての画像形成を可能とし、また被帯電体の
膜厚の変化や環境変動によらず均一で安定した表面電位
を長期に渡って維持する。 【解決手段】 帯電部材２が被帯電体１の非画像形成領
域に対応している時に、該帯電部材に流れる直流電流成
分量を検知し、該帯電部材が被帯電体の画像形成領域に
対応しているときは上記検知した直流電流成分量に応じ
た帯電条件で制御する。検知用電圧は所定の交流電圧と
直流電圧からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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
置の制御方法に関する。

【０００２】より詳しくは、電子写真感光体・静電記録
誘電体等の被帯電体（像担持体）に、該被帯電体の面を
帯電処理する工程を含む作像プロセスを適用して画像形
成を実行し、該被帯電体の帯電処理手段は交番電圧に直
流電圧を重畳して印加した帯電部材を被帯電体に当接さ
せて被帯電体面を帯電する接触式帯電装置である画像形
成装置の制御方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】画像形成装置に於いて、感光体・誘電体
等の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、コロナ放電装置が広く利用されて来
た。これはコロナ放電装置をその放電開口部を被帯電体
に対向させて非接触に配設し、放電開口部からのコロナ
電流に被帯電体面をさらすことで所定の極性・電位に帯
電処理するものである。しかし、高圧電源を必要とす
る、オゾンが大量に発生するなどの問題が有る。

【０００４】これに対し、前記のように電圧を印加した
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、電源の低電圧化が図れる、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、
新たな帯電処理手段として注目され、その実用化もなさ
れている。

【０００５】接触式帯電装置には、帯電部材に対して、
帯電バイアスとして直流電圧Ｖ_DCのみを印加して被帯電
体を帯電処理する「ＤＣ帯電方式」と、直流電圧Ｖ_DCに
交流電圧Ｖ_ACを重畳して印加して被帯電体を帯電処理す
る「ＡＣ帯電方式」がある。

【０００６】いずれにせよ、バイアス電圧の印加された
接触帯電部材により、被帯電体面が所定の極性・電位に
帯電処理される。

【０００７】ＡＣ帯電方式に関し、本出願人の先の提案
（特公平３−５２０５８号公報（＝特開昭６３−１４９
６６８号公報））に係る、帯電部材は被帯電体と接触す
る接触領域とこの接触領域よりも被帯電体移動方向下流
側で被帯電体面との距離が大きくなっていく離間面領域
とを具備し、直流電圧成分と、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ときの帯電部材の印加
電圧値の２倍以上のピーク間電圧成分と、を有する電圧
を被帯電体と帯電部材との間に印加することにより、被
帯電体面と帯電部材の前記離間面領域との間に振動電界
を形成することを特徴とする接触帯電方法もしくは装置
は、交流成分が帯電の凹凸を均し、直流成分により所定
の電位に収束させるため、帯電むらを生じさせることな
く均一に安定して帯電することができるといった作用効
果が得られ有効であり、近年多用されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、画像形成装
置において被帯電体（以下、感光体と記す）は、画像形
成回数が増加するにつれて、即ち耐久が進むにつれて、
感光体の外周面がクリーニングブレード及び現像剤等に
より削られて感光層の厚み（感光体の膜厚）が減少する
ことによる等価容量変化により帯電特性が変化する。

【０００９】前記の交流電圧に直流電圧を印加したＡＣ
帯電方式では、交流成分は一般的に一定の電圧（定電
圧）または電流（定電流）、直流電圧は一定の電圧（定
電圧）を印加するように制御されており、帯電の均一性
を得やすいものの、感光体の膜厚の減少にしたがって表
面電位も少しずつ変化する。

【００１０】そのため黒原稿と白原稿との表面電位コン
トラストが狭くなり、現像時に充分な現像コントラスト
を得ようとすると白画像の電位に対して充分な逆コント
ラストが得られず、現像剤が薄く現像されて「かぶり」
画像となる障害があった。

【００１１】また定電圧や定電流制御では、感光体の膜
厚の変化に伴う帯電特性の変化により、過剰な放電にな
ったり、あるいは交流放電が不十分になって上記の均し
効果が弱くなり、帯電が不均一になることがあった。

【００１２】さらに、感光体に流れる電流量と感光体の
削れ量には強い相関がある事が知られており、電流量が
多くなると削れ量も増える。上記の交流電圧に直流電圧
を印加した系では、数百μＡから数ｍＡにも及ぶ大きな
電流が流れ込むため、一般的に削れ量は非常に大きい。
このため画像形成回数が進むにつれ感光体の膜厚が急速
に減り、上記電位変化が大きくなりすぎたり、不均一に
なりすぎたりする欠点があった。

【００１３】その上、感光体の膜厚が薄くなると帯電部
材から感光体基板へのリークが起こりやすくなる他、更
に進むと感光層そのものが無くなってしまい画像形成が
不可能となる。

【００１４】そこで本発明の第１の目的は、被帯電体の
帯電処理手段としてＡＣ帯電方式の接触式帯電装置を用
いた画像形成装置について、被帯電体の削れ量を減らし
て長期に渡っての画像形成を可能とすることである。

【００１５】さらに本発明の第２の目的は、同じく、被
帯電体の帯電処理手段としてＡＣ帯電方式の接触式帯電
装置を用いた画像形成装置について、被帯電体の膜厚の
変化や環境変動によらず均一で安定した表面電位を長期
に渡って維持することである。

【００１６】

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

【００１７】（１）被帯電体に該被帯電体面を帯電処理
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
し、該被帯電体の帯電処理手段は、交番電圧に直流電圧
を重畳して印加した帯電部材を被帯電体に当接させて被
帯電体面を帯電する接触式帯電装置である画像形成装置
において、該帯電部材が、被帯電体の非画像形成領域に
対応している時に、該帯電部材に流れる直流電流成分量
を検知し、該帯電部材が被帯電体の画像形成領域に対応
している時は、上記検知した直流電流成分量に応じた帯
電条件に制御するようにしたことを特徴とする画像形成
装置の制御方法 （２）該帯電部材が被帯電体の非画像形成領域に対応し
ている時に該帯電部材に所定の交流電圧と直流電圧から
なる検知用の電圧を印加し、この時流れる直流電流成分
量を検知し、該帯電部材が被帯電体の画像形成領域に対
応している時は上記検知した直流電流成分量に応じた帯
電条件で制御するようにしたことを特徴とする（１）に
記載の画像形成装置の制御方法。

【００１８】（３）該帯電部材が被帯電体の非画像形成
領域に対応している時に請求項２に記載された検知電圧
により直流電流成分量を検知した後、該帯電部材が被帯
電体の画像形成領域に対応している時は上記検知した直
流電流成分量に応じた交流電流と直流電圧または交流電
圧と直流電圧とで制御するようにしたことを特徴とする
（１）または（２）に記載の画像形成装置の制御方法。

【００１９】（４）該帯電部材は、少なくとも表層に高
抵抗層を有する導電性帯電部材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。

【００２０】即ち上記の制御構成により、画像形成回数
が増加して被帯電体の厚みが減少しても、その都度、被
帯電体の厚みに対する容量に応じた電圧−電流特性を検
知することにより、その時の最適な電圧または電流を印
加することができる。即ち、帯電部材が被帯電体の非画
像形成領域に対応している時において帯電部材に所定の
電圧または電流を印加したときの検知電流量または電圧
が被帯電体の膜厚による容量に応じて変化するので、そ
の変化量に応じて、帯電部材が被帯電体の画像形成領域
に対応している時に帯電部材に対する印加電圧や電流を
補正する事で、常に最適状態の被帯電体の帯電処理と画
像形成が実行される。

【００２１】また、検知された結果に基づき必要かつ最
低限の電流を被帯電体に流すことが出来るため、均一な
帯電性を維持しつつ過剰な電流量を抑えることで被帯電
体の削れ量を低く抑え、長期に渡る画像形成を可能とし
ている。

【００２２】また、帯電部材の抵抗層の環境湿度変動や
耐久変動で、抵抗値が変化した場合にも、被帯電体膜厚
変化時と同様にその電圧−電流特性を検知することで、
帯電部材が被帯電体の画像形成領域に対応している時の
帯電部材に対する印加電圧または電流を最適化して、均
一であって必要かつ充分な被帯電体の帯電処理と画像形
成を提供できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】

〈実施形態例１〉（図１〜図８） （１）画像形成装置例 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。

【００２４】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基体層１ｂと、そ
の外周面に形成した光導電層（感光層）１ａを基本構成
層とするドラム型の電子写真感光体（ドラム）である。
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。

【００２５】２はこの感光体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（以下、帯電ローラ
と記す）である。

【００２６】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、更にその外周に抵抗層２
ａとから成り、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ドラム型の感光体１に並行に配置
して不図示の押圧手段で感光体１面に対して所定の押圧
力をもって圧接され、感光体１の回転駆動に伴い従動回
転する。

【００２７】而して、帯電バイアス電源３から摺動接点
３ａを介して芯金２ｃに所定の帯電バイアスが印加され
ることで回転感光体１の周面が所定の極性・電位に接触
帯電（一次帯電）される。

【００２８】本例では、帯電バイアス電源３から帯電ロ
ーラ２に直流に交流を乗じた電圧（Ｖ_DC＋Ｖ_AC）が印加
されてＡＣ帯電方式で感光体１の接触帯電がなされる。

【００２９】帯電部材２で均一に帯電処理を受けた感光
体１面は次いで露光手段１０により目的の画像情報の露
光Ｌ（原稿画像の結像スリット露光、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。

【００３０】本例装置における露光手段１０は、公知の
原稿台固定−光学系移動型の原稿画像結像スリット露光
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。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・２６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１面に結像スリット露光Ｌ
される。

【００３１】感光体１面の形成潜像は次いで現像手段１
１によりトナー画像として順次に可視像化されていく。

【００３２】この現像手段１１は交流電界を用いる現像
装置であり、１１ａは現像剤（トナー）担持体としての
回転現像ローラ（もしくはスリーブ）、４はこの現像剤
担持体１１ａに対する現像バイアス電源である。現像剤
担持体１１ａは感光体１と対向しており、現像バイアス
電源４から少なくとも交流成分を含む現像バイアスが印
加され、感光体１面に形成された静電潜像がこれに現像
剤（トナー）が付着してトナー画像として顕画される。

【００３３】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１と転写手段
１２との間の転写部へ搬送された記録媒体としての転写
材１４の面に順次に転写されていく。

【００３４】本例の転写手段１２は転写ローラであり、
転写バイアス電源５から転写バイアスが印加され、転写
材１４の裏がトナーと逆極性に帯電されることで、感光
体１面側のトナー画像が転写材１４の表面側に転写され
る。

【００３５】トナー画像の転写を受けた転写材１４は感
光体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
裏面にも像形成するものでは転写部への再搬送手段へ搬
送される。

【００３６】像転写後の感光体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。

【００３７】１００は主制御回路部であり、画像形成装
置を所定の作像動作シーケンス制御する。上記の帯電バ
イアス電源３、現像バイアス電源４、転写バイアス電源
５等もこの主制御回路部１００で所定に制御される。

【００３８】（２）帯電部材２の各種形態例 帯電部材２は、少なくとも表層に高抵抗層を有する導電
性帯電部材とすることで、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。

【００３９】前述例の接触帯電部材としての帯電ローラ
２は面移動駆動される被帯電体としての感光体１に従動
回転させてもよいし、非回転のものとさせてもよいし、
感光体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。
又、ローラ２の層構成は前記の３層構成２ｃ・２ｂ・２
ａに限定されるものではない。

【００４０】接触帯電部材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。

【００４１】図２の（ａ）はブレード状タイプとしたも
のの一例の横断面模型図を示している。この場合、感光
体１面に当接されるブレード状帯電部材２の向きは感光
体１面の面移動方向に順方向又は逆方向のどちらでもよ
い。

【００４２】図２の（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。

【００４３】各タイプの帯電部材２において、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。

【００４４】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、省スペース化、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。

【００４５】（３）シーケンス 図３は図１の装置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。

【００４６】．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１（以
下、ドラムと記す）の回転駆動が開始されて前回転期間
が開始される。このドラム１の回転開始と同時に除電露
光１５がＯＮとなり、区間Ａ１においてドラム１の一周
面以上が除電される。

【００４７】．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交番電圧に直流電圧が
重畳されたバイアスがＯＮとなる。

【００４８】．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、その間に直流電流成分量の検知が
なされ、次に該検知した直流電流成分量に対応した帯電
条件で帯電ローラにバイアスが印加される。

【００４９】画像形成が始まるまでがドラム１の前回転
期間であり、その間のドラム１面は非画像形成領域面で
ある。従って上記の直流成分検知はドラム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
なされ、このときの直流電流の検知と一次帯電条件補正
（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。

【００５０】．一次補正条件で帯電ローラに対して電
圧制御が始まったら画像露光Ｌ（原稿画像の結像スリッ
ト露光）による１枚目の画像形成が行なわれる。

【００５１】帯電ローラ２はドラム１の画像形成領域面
に対応しており、該ドラム１面を補正された帯電条件に
て帯電処理している。

【００５２】．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ドラム面は非画像形成
領域面であり、本実施形態例ではこの紙間でも再び上記
の帯電ローラ２の直流電流検知・帯電条件補正を実行さ
せ、その補正帯電条件にて次の２枚目のプリントを実行
させている。

【００５３】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２の電流検知・制御のシーケン
スを行なう。

【００５４】．最終枚目のプリントの画像形成が終了
したらドラム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１の一周面以上の除電露光１５
がなされて除電され、ドラム１の回転と除電露光がＯＦ
Ｆ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。

【００５５】（４）帯電条件補正方式 次に帯電条件を補正する上記について詳細する。

【００５６】まず、接触帯電部材としての帯電ローラ２
による帯電メカニズムについては、公知の資料（例えば
電子写真学会誌 第３０巻 第３号 ３８頁〜５３頁）
に記載されている。ここにその要部を転記すると、 ．直流電圧のみ印加する場合 Ｖ_DC＝Ｖ_R ＋Ｖ_TH ‥‥‥（１） Ｖ_DC：帯電ローラへの印加電圧 Ｖ_TH：放電用開始電圧（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ときの帯電部材の印加電圧
値；帯電開始電圧値） Ｖ_R ：感光体表面電位 Ｖ_TH＝｛（7737.6×Ｄ）^1/2 ＋３１２＋６．２×Ｄ｝ ‥‥‥（２） Ｄ＝Ｌ_S ／Ｋ_S ‥‥‥（３） Ｌ_S ：感光体の膜厚 Ｋ_S ：感光体層の比誘電率 Ｋ_S は感光体周りの温湿度によって若干変化するものの
わずかであるが、Ｌ_Sは耐久によって大きく変化する。

【００５７】従って、実使用下ではＶ_DCを一定とする
と、感光体膜厚変化によりＤが変化→Ｖ_THが変化→Ｖ_R
が変化する事になる（例：Ｌ_S が小さくなる→Ｖ_THが下
がる→Ｖ_R が上がる）。

【００５８】又、感光体に流れる電流は、耐久によりＬ
_S が小さくなると、感光体の容量 Ｃ_P ∝１／Ｌ_S であるから大きくなり、それに呼応する形で電流量も増
える。

【００５９】このため、耐久が進み感光体の膜厚が薄く
なる程電流が大きくなる。

【００６０】以上の事を、感光体の膜厚（ＣＴ膜厚）を
横軸に取り、Ｖ_R ，Ｉ_P （感光体への電流）を縦軸に取
って相関を示したのが図４の（ａ）及び（ｂ）である。
尚、図中Ｖ_D は暗部電位、Ｖ_L は明部電位である。

【００６１】この様に直流電圧のみで帯電させようとす
ると感光体表面電位を制御し難いというのが過去の事例
であった。

【００６２】．交流電圧と直流電圧との重畳して印加
する場合 基本的な放電原理は直流電圧印加の場合と同じである
が、帯電ローラと感光体間の電界が交流印加により時間
的に変化し、これにより帯電ローラから感光体へ放電が
行なわれる帯電と、帯電ローラから感光体へ逆極性の放
電が行なわれる逆帯電がくり返されるという点が異な
る。

【００６３】帯電・逆帯電を行うには印加する交流電圧
のピーク間電圧Ｖ_PPはＶ_THの２倍以上を必要とするが、
それ以上十分に高いＶ_PPを取れば交流電界により感光体
上の局所的帯電ムラが均一化され、印加された直流電圧
値に近い表面電位に収束する。

【００６４】この帯電方式では、上述の様に直流電圧
印加時と同一の放電が交流周波数に比例してくり返され
るため、一般的に電流量は非常に多い。又交流分による
放電は環境や帯電ローラの抵抗変化に大きく左右され
る。交流電流と感光体表面電位の関係を図５に示すが、
表面電位はある電流値Ｉth以上になると環境によらず印
加された直流電圧に近い値に収束する。

【００６５】ところが、交流電圧と表面電位の関係を見
ると図６の様に同一の電圧（Ｖ_PP）に対しても環境によ
り表面電位が変わって来る事が分かる。

【００６６】このような事由から、交流電圧に直流電圧
を印加する場合、交流分は定電流で制御し、直流分は定
電圧となる様に制御される事が多い。

【００６７】これら図５・図６に於いて、各グラフの屈
曲点は逆帯電のない実質的に直流電圧のみ印加時と同じ
帯電状態（ＤＣ帯電）から、交流電圧Ｖ_PPがＶ_TH×２以
上となって帯電・逆帯電のくり返しが行なわれる帯電状
態（ＡＣ帯電）への切り換わり点を示している。感光体
の膜厚が変化すると容量が変化するので感光体へ流れる
電流も変化する。この変化は前記の直流電圧印加時と
同様であって、感光体膜厚が減ると容量が大きくなるの
で電流量は増える。従って耐久が進むに従ってＩthが増
加する。

【００６８】感光体膜厚とＩthの関連を図７に示す。図
７で、実線より上方ではＡＣ帯電の領域、下側がＤＣ帯
電の領域となっている。従来のＡＣ帯電方式では上述の
様に耐久初期からラストまで一定値の定電流制御を行っ
ている。このため図７の例に於いて１．５ｍＡで初期膜
厚３０μｍの感光体を使い始めると約１４μｍ程度まで
使用出来るということになる。

【００６９】従って感光体の平均的な削れ速度が仮に４
μｍ／１０ｋ枚であると、４０ｋ枚８μｍ／１０ｋ枚な
ら２０ｋ枚の寿命になる事を意味する。既述の様にＡＣ
帯電では電流量が多い分、削れ速度が速まるため、感光
体の短寿命という欠点につながっていた。

【００７０】これに対し本発明では、図３の非画像形成
領域Ｂ１に於いて、帯電ローラ２に検知用の所定の交流
電圧と直流電圧を印加する。

【００７１】この時流れる電流のうち＋成分と−成分の
差、即ち直流成分量が最終的に感光体に表面電位を与え
るために流れる電流に相当するが、既述の様に感光体の
膜厚が変わるとそれに応じて同じ表面電位を得るための
直流電流量は変わる。

【００７２】これを図８の第１象限にライン（グラフ）
Ａとして示す。この図からも判る様に感光体の膜厚が薄
くなるに従って容量が増え、直流成分量Ｉ_DCが増加す
る。この事は逆にＩ_DCを検知すれば膜厚が予測される事
を示す。そこでこの電流を検知する。

【００７３】その後その電流値に応じて画像形成領域で
印加する定電流値を図８の第２象限のラインＢによって
決定する。この時、ラインＢによって定まる電流値はそ
の時の感光体膜厚に対するＩthよりも若干大きくなる様
にラインＢが決められている。

【００７４】即ち感光体膜厚とラインＢにより決まる交
流定電流値の相関は図８の第３象限の一点鎖線のライン
Ｄによって示される値であり、これは先に例（図７）で
掲げた感光体膜厚とＩthの関係を示すラインＣよりも電
流軸で見て大きい方にある。

【００７５】従って、ラインＢによって決まった定電流
値であれば、感光体の各膜厚下におけるＡＣ帯電域にあ
り、かつＩthより若干高い必要最小限の電流値という事
になる。

【００７６】この様に直流電流分を検知し、その値に対
応する定電流値で画像形成を行う事で以下の効果を得
る。

【００７７】１）感光体膜厚の大小によらず、必ずＡＣ
帯電域での画像形成を行えるので帯電の均一性を確保出
来る。

【００７８】２）従来の完全に固定化された定電流制御
と異なり、各膜厚に於いて必要最小限の定電流を流すの
で、最初から必要以上の過剰な電流を与えずに済み、そ
の分、感光体へのダメージ、特に感光体の削れ量を出来
るだけ低く抑えながら耐久を進める事が出来る。

【００７９】〈実施形態例２〉（図９〜図１０） 感光体のＣＤ膜厚が変化すると既述の様に帯電ローラか
らの放電特性が変化する他、感光体の見掛けの光感度が
劣化する場合がある。これは例えば膜厚が減ると感光層
の容量が増えるため、ＡＣ帯電により初期と同じ表面電
位に制御すると感光体表面の電荷密度が多くなる。一
方、同一の光量に対して感光層で発生するキャリアが膜
厚に依らず同程度であると感光体表面の電荷変化率が小
さくなり、結果的に感度が低下した状態になっている。

【００８０】これを図９に示すが、感光電位を同じにす
ると、図中Ｖ_L で示した露光後の電位が膜厚の減少と共
に大きくなる。その結果、現像バイアスとのコントラス
トが低下し、「かぶり」画像となる。

【００８１】そこで本実施形態例では、前記実施形態例
１と同様、前回転時に電流の直流成分量を検知し、これ
に応じてＡＣ定電流値を変えると共に画像形成時の直流
定電圧値をも変化させる。

【００８２】図１０に直流定電圧の制御の所を示す。図
中、ラインＡは前記例と同様に感光体膜厚と直流電流成
分の相関を示し、電流量Ｉ_DCを検知する事で感光体の膜
厚が予測される。

【００８３】次に、この検知電流Ｉ_DCに対して画像形成
時に印加する直流分の定電圧値を変化させる（尚、交流
分に対する変化は前記例通り）。この時のラインＥはＩ
_DCが大きくなるに従ってＶ_DCが低くなる様に設定されて
いる。

【００８４】この結果、画像形成時の感光体表面電位は
Ｉ_DCが大きくなるに従って低下する。即ち感光体膜厚が
薄くなるに従って電位が低くなり、図９の点線に示すＶ
_D ′の変化となる。表面電位が下がれば露光後の電位も
下がる為、図９のＶ_L ′に示す様に膜厚が減少しても大
きな電位上昇にならず、現像バイアスとのコントラスト
は適正な範囲に保たれ、「かぶり」は生じない。

【００８５】〈実施形態例３〉（図１１） 通常、ＡＣ帯電では定電流で制御され、その電流値を変
える場合は印加電圧を変更する事で達成される。

【００８６】これに対し本例ではＡＣ帯電における帯電
条件の１つである周波数を変更して達成する方式を説明
する。

【００８７】図１１の第３象限のラインＦは周波数と交
流電流の関係を示しているが、これからもわかるように
一般に交流電流は周波数に正比例する。これは、既述の
ようにＡＣ帯電はＶth以上での帯電、逆帯電が繰り返さ
れる形態であり、単位時間あたりの繰り返し回数が多い
程その放電回数が増え電流が流れるので、電流量が周波
数に比例することになる。

【００８８】そこで既述のように前回転中に帯電ローラ
２を流れる直流電流成分（感光体１の膜厚に対応したラ
インＡ）を検知する。この時の検知方法は色々あるが、
例えば予め決められ固定された交流定電圧（ピーク間電
圧Ｖ_PP／周波数ｆ０）に直流定電圧（Ｖ_DC）を重畳して
印加し、このとき流れる電流の直流成分量を検知する。

【００８９】次に、図１１のラインＧで表される予め決
められた相関に従って、画像形成時に必要な周波数ｆ１
を決定される。画像形成時は交流電圧Ｖ_PPと直流定電圧
Ｖ_DCは固定で、周波数をｆ１にかえて印加するので、先
のラインＦで示される電流が流れることになる。この時
画像形成時に流される交流電流Ｉ_acは、感光体膜厚に対
して考えると図１１にＨで示すようなラインになる。即
ち、先に述べた各感光体膜厚に於けるＡＣ帯電とＤＣ帯
電との境界の電流Ｉthより少し大きな電流を流すように
セットされている（逆にいえばそうなるようにラインＧ
が決められている）。

【００９０】この結果、感光体の各膜厚に対し必要最低
限に近い、しかしＡＣ帯電領域において画像形成が行わ
れることになる。

【００９１】このような実施形態では以下のような利点
を有する。

【００９２】１）実施形態例１と同様、感光体の各膜厚
状態に応じて可能な限り小さなＡＣ電流を施すことによ
り感光体の削れ量を出来るだけ低く抑えることができ
る。

【００９３】２）一般に耐久が進み感光体膜厚が薄くな
っていくと、感光体上にできた傷が目立ってきたり、感
光体の削れむらによる膜厚のむらが画像にでやすくな
る、帯電ローラ２の表面の汚れが画像に現われやすくな
る等の傾向があるが、周波数が上がるとこれらがでにく
くなる。これは、周波数が上がることで帯電・逆帯電が
単位時間あたりより多数回繰り返され、感光体の表面電
位を均す効果が向上するためである。したがって本実施
形態によって耐久しても画像上のむら、傷等の欠陥が生
じにくい。

【００９４】〈その他〉本発明の画像形成装置の制御方
法は、画像形成装置が実施態様例におけるような電子写
真装置である場合に限らず、その他例えば、誘電体を被
帯電体（像担持体）とする静電記録装置である場合にも
有効に適用できる。

【００９５】また本発明において画像形成装置には、被
帯電体の面に形成した画像部分を表示部に位置させて閲
読に供し、然る後その画像を記録媒体に転写することな
しに、被帯電体面からクリーニング除去し、被帯電体は
繰り返して表示画像の形成に使用するような画像形成表
示装置の如き装置も含み、そのような装置にも本発明の
制御方法は有効に適用できる。

【００９６】また本発明において画像形成装置には、直
接方式の画像形成装置、即ち感光紙（エレクトロファッ
クスシート）や静電記録紙等の被帯電体に帯電工程・現
像工程を含む作像プロセスを適用して目的の画像情報に
対応したトナー画像を形成担持させ、そのトナー画像を
他の記録媒体に転写させることなく、該記録媒体面に定
着させてプリントアウトする装置も含み、そのような装
置にも本発明の制御方法は有効に適用できる。つまり、
感光紙の感光層膜厚や静電記録紙の誘電体層膜厚のバラ
ツキに拘わらず最適状態の帯電処理と画像形成を実行さ
せることが可能である。

【００９７】要するに、本発明は、被帯電体に該被帯電
体面を帯電処理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であり、該被帯電体の
帯電処理手段は、交番電圧に直流電圧を重畳して印加し
た帯電部材を被帯電体に当接させて被帯電体面を帯電す
る接触式帯電装置である画像形成装置の制御方法として
有効である。

【００９８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、被
帯電体の帯電処理手段として、交番電圧に直流電圧を重
畳して印加した帯電部材を被帯電体に当接させて被帯電
体面を帯電する接触式帯電装置を用いた画像形成装置に
ついて、画像形成回数が増加して被帯電体の厚みが減少
することによる被帯電体容量変化があっても、その都
度、被帯電体の厚みに対する容量に応じた電圧−電流特
性を検知することにより、その時の最適な補正帯電条件
を帯電部材に印加する事ができる。その方法としては、
非画像形成時に帯電部材に所定の交流電圧と直流電圧を
重畳してなる検知バイアスを印加し、その時に流れる直
流電流成分を検出し、その値に応じて画像形成時に必要
最低限となるような交流電流と適切な直流電圧を印加す
る。このようにすることで、印加される交流電流を低く
抑えて被帯電体のけずれ量を少なくしつつ、交流成分に
よって均一な帯電を行わせることができる。

【００９９】また、直流電圧を被帯電体の膜厚に対応す
る直流電流分に応じて可変することで、被帯電体の表面
電位の過剰な変化を抑え、かぶりのない画像を得ること
ができる。さらに交流周波数を変化させることで傷やむ
らといった画像欠陥を抑えられる。

【０１００】しかして、被帯電体の長寿命化をはかり、
その間長期にわたって均質で欠陥のない画像を得ること
が可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 画像形成装置の一例の概略構成図

【図２】 （ａ）はブレード状タイプの接触帯電部材の
例の横断面模型図、（ｂ）はブロック状もしくはロッド
状タイプの接触帯電部材の例の横断面模型図

【図３】 動作シーケンス図

【図４】 原理説明図

【図５】 原理説明図

【図６】 原理説明図

【図７】 特性説明図

【図８】 電流補正図

【図９】 電流補正図

【図１０】 電流補正図

【図１１】 電流補正図

【符号の説明】

１ 被帯電体としての感光体ドラム ２ 接触帯電部材としての帯電ローラ ３ 帯電バイアス印加電源 １０ 画像露光手段 １１ 現像手段 １１ａ 現像材担持体（現像ローラ） ４ 現像バイアス印加電源 １２ 転写手段（転写ローラ） ５ 転写バイアス印加電源 １４ 転写材（記録媒体） １００ 主制御回路部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被帯電体に該被帯電体面を帯電処理する
   工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行し、
   該被帯電体の帯電処理手段は、交番電圧に直流電圧を重
   畳して印加した帯電部材を被帯電体に当接させて被帯電
   体面を帯電する接触式帯電装置である画像形成装置にお
   いて、 該帯電部材が、被帯電体の非画像形成領域に対応してい
   る時に、該帯電部材に流れる直流電流成分量を検知し、
   該帯電部材が被帯電体の画像形成領域に対応している時
   は、上記検知した直流電流成分量に応じた帯電条件に制
   御するようにしたことを特徴とする画像形成装置の制御
   方法
2. 【請求項２】 該帯電部材が被帯電体の非画像形成領域
   に対応している時に該帯電部材に所定の交流電圧と直流
   電圧からなる検知用の電圧を印加し、この時流れる直流
   電流成分量を検知し、該帯電部材が被帯電体の画像形成
   領域に対応している時は上記検知した直流電流成分量に
   応じた帯電条件で制御するようにしたことを特徴とする
   請求項１に記載の画像形成装置の制御方法。
3. 【請求項３】 該帯電部材が被帯電体の非画像形成領域
   に対応している時に請求項２に記載された検知電圧によ
   り直流電流成分量を検知した後、該帯電部材が被帯電体
   の画像形成領域に対応している時は上記検知した直流電
   流成分量に応じた交流電流と直流電圧または交流電圧と
   直流電圧とで制御するようにした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。
4. 【請求項４】 該帯電部材は、少なくとも表層に高抵抗
   層を有する導電性帯電部材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。