(57)【要約】【課題】帯電装置に印加する交流バイアスを短時間で適正領域に設定することにより、画像ムラが無い高画質な画像を形成できるとともに、ブレード鳴き等の不具合が発生しない画像形成装置を提供する。【解決手段】初期交流バイアスＶｐｐ［０］とし、Ｖｐｐ［ｎ］＝Ｖｐｐ［ｎ−１］＋ΔＶｐｐとする。Ｖｐｐ［ｎ］がＶｐｐ［ＭＡＸ］以下である場合はＶｐｐ［ｎ］にＶｄｃ［Ｍ］を重畳した帯電バイアスを帯電ローラ２に印加し、そのときの直流電流成分Ｉｄｃ［ｎ］を検知する。次に、Ｉｄｃ［ｎ］と前回の直流電流成分Ｉｄｃ［ｎ−１］との差（ΔＩｄｃ）を算出し、ΔＩｄｃ≦ａである場合はＶｐｐ［ｎ］−ΔＶｐｐ＝Ｖｐｐ［ｎ−１］をＶｐｐ［Ａ］に決定する。一方、ａ＜ΔＩｄｃ≦ｂである場合はＶｐｐ［ｎ］−１／２ΔＶｐｐをＶｐｐ［Ａ］に決定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、直流バイアス及び交流バイアスを重畳した帯電バイアスを印加することにより前記感光体表面を一様に帯電させる接触式の帯電装置と、
該帯電装置に帯電バイアスを印加したときの直流成分電流に基づいて交流バイアスの最適値Ｖｐｐ［Ａ］を決定する制御手段と、を備えた画像形成装置において、
基準交流バイアスをＶｐｐ［ｎ］とし、所定の直流バイアス及びＶｐｐ［ｎ］を重畳した帯電バイアスを印加したときの直流成分電流をＩｄｃ［ｎ］とするとき、前記制御手段は、Ｖｐｐ［ｎ］を段階的に上昇させたときの直流成分電流の変化量ΔＩｄｃを算出するとともに、ΔＩｄｃを２つの閾値と比較してＶｐｐ［Ａ］を２段階で決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記２つの閾値のうち低い方の閾値をａ、高い方の閾値をｂ、Ｖｐｐ［ｎ］の１段階当たりの上昇幅をΔＶｐｐとするとき、閾値ａは、ΔＩｄｃの変曲点よりも所定量高い値に設定され、閾値ｂは、閾値ａとの差分ｂ−ａが、ΔＩｄｃが変曲点に到達する直前におけるΔＶｐｐ当たりのΔＩｄｃの変化量よりも小さく、且つ１／２ΔＶｐｐ当たりのΔＩｄｃの変化量よりも大きくなるように設定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、以下の式（１）、（２）によりＶｐｐ［Ａ］を決定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
Ｖｐｐ［Ａ］＝Ｖｐｐ［ｎ］−１／２ΔＶｐｐ（ただしａ＜ΔＩｄｃ≦ｂ）・・・（１）
Ｖｐｐ［Ａ］＝Ｖｐｐ［ｎ］−ΔＶｐｐ（ただしΔＩｄｃ≦ａ）          ・・・（２）
【請求項４】
前記２つの閾値ａ、ｂは、装置内部又は外部の温度及び／又は湿度に基づいて設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記帯電装置にＶｐｐ［Ａ］の定数倍ｋＶｐｐ［Ａ］（ｋ≧１）を出力することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体を用いた電子写真方式の画像形成装置に関し、特に接触式の帯電装置へ印加する交流バイアスの最適値を決定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コピー機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、主に粉末の現像剤（以下、トナーという）が使用され、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像装置内のトナーによって可視化し、そのトナー像を記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。このような画像形成装置においては、感光体表面を帯電させる装置として、例えば細いワイヤー等を電極として、高電圧を印加されることで放電するコロナ放電装置と、導電性の芯に導電性ゴム、高抵抗被覆層などを設けた帯電ローラに代表される帯電部材を感光体表面に接触させた状態で電圧を印加する接触式の帯電装置とが広く利用されてきた。
【０００３】
しかし、コロナ放電装置は高電圧を必要とする上、ワイヤーからの放電により発生するオゾン、ＮＯｘやＳＯｘ等の放電生成物が帯電装置のシールドやグリッド表面に付着する。一方、接触式の帯電装置は、低電圧で動作可能でありオゾンの発生が少ないという長所がある。
【０００４】
接触式帯電装置に電圧を印加する方式には、帯電部材に直流バイアス（Ｖｄｃ）のみを印加する直流帯電方式と、直流バイアス（Ｖｄｃ）に交流バイアス（Ｖｐｐ）を重畳して印加する交流帯電方式とがある。このうち、交流帯電方式は、感光体と帯電部材との間に振動電界を形成し、交流成分が感光体表面の帯電電位の凹凸を均し、直流成分が所定の電位に収束させるため、感光体表面をムラ無く均一に帯電できるという利点がある。
【０００５】
帯電部材として帯電ローラを用い、交流帯電方式によりアモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉという）感光体ドラムの表面を帯電させた場合、感光体の表面電位Ｖ０はＶｐｐに比例するが、Ｖｐｐが所定値以上になると一定となる。一方、Ｖｐｐと直流成分電流（Ｉｄｃ）との関係は、図５に示すようにＶｐｐが一定以上になると傾きが緩やかになるような変曲点を持つ曲線となり、表面電位Ｖ０と交流バイアスＶｐｐの関係とほぼ一致している。
【０００６】
そして、Ｖｐｐが低すぎると電圧が不足して感光体表面が均一に帯電されず画像ムラが発生する。逆に、Ｖｐｐが高すぎると帯電ローラと感光体の間の放電電流が増大し、放電生成物が感光体表面に付着することによりドラム表面の摩擦係数が上昇し、ブレード鳴きやトナー付着が発生する。また高温高湿環境においては、放電生成物が水分を吸収し表面抵抗が低下することによる文字ボケが発生する。
【０００７】
このＶｐｐとＩｄｃの関係を利用して、例えば特許文献１に示すように、基準となる交流バイアスＶｐｐ［ｎ］から電圧値を一定量上昇させたＶｐｐ［ｎ+］を印加した時の直流電流成分Ｉｄｃの上昇量ΔＩｄｃが所定の閾値以下となるＶｐｐ［ｎ］を最適値とする制御方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１７１２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の方法では、Ｖｐｐを所定量ずつ上昇させながらＶｐｐの変化に対するΔＩｄｃを算出し、ΔＩｄｃが閾値を下回る場合に、そのときのＶｐｐを適正電圧に決定していた。そして、電圧不足による感光体表面の帯電不良の発生を防止するために、十分に低い閾値が設定されていた。
【０００９】
図６は、ＶｐｐとＩｄｃの変化量ΔＩｄｃとの関係を示すグラフ（Ｖｐｐ−ΔＩｄｃ曲線）である。図６に示すように、ΔＩｄｃが閾値ａを僅かに上回っていた場合（図の●で表示）は、Ｖｐｐはさらに所定量上昇させた電圧（図の○で表示）に調整されてしまい、適正な電圧よりも過剰なＶｐｐを印加することになる。そうすると、放電生成物の発生が増大し、高湿環境下で像流れが発生したり、感光体表面の摩擦抵抗が上昇し、感光体から記録媒体或いは中間転写体への転写（一次転写）効率の低下、クリーニングブレードの鳴き（摩擦音）や端部の巻き上がり等の不具合が発生したりする。
【００１０】
また、Ｖｐｐの調整ステップ（上昇幅）を小さくする方法も考えられるが、単にステップを小さくしただけではＶｐｐの変化量に対するΔＩｄｃの変化量も小さくなってしまい、電流検出精度から誤検知の可能性も高くなるため、高精度な電流検知システムが必要になるという問題点があった。或いは、Ｖｐｐの調整ステップだけを小さくしてＩｄｃの測定を行い、ΔＩｄｃの算出は大きめのステップで行うとしても、Ｉｄｃの測定回数が多くなるため帯電バイアスの補正に要する時間が長くなってしまう。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑み、帯電装置に印加する交流バイアスを短時間で適正領域に設定することにより、画像ムラがない高画質な画像を形成できるとともに、ブレード鳴き等の不具合が発生しない画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、感光体と、直流バイアス及び交流バイアスを重畳した帯電バイアスを印加することにより前記感光体表面を一様に帯電させる接触式の帯電装置と、該帯電装置に帯電バイアスを印加したときの直流成分電流に基づいて交流バイアスの最適値Ｖｐｐ［Ａ］を決定する制御手段と、を備えた画像形成装置において、基準交流バイアスをＶｐｐ［ｎ］とし、所定の直流バイアス及びＶｐｐ［ｎ］を重畳した帯電バイアスを印加したときの直流成分電流をＩｄｃ［ｎ］とするとき、前記制御手段は、Ｖｐｐ［ｎ］を段階的に上昇させたときの直流成分電流の変化量ΔＩｄｃを算出するとともに、ΔＩｄｃを２つの閾値と比較してＶｐｐ［Ａ］を２段階で決定することを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記２つの閾値のうち低い方の閾値をａ、高い方の閾値をｂ、Ｖｐｐ［ｎ］の１段階当たりの上昇幅をΔＶｐｐとするとき、閾値ａは、ΔＩｄｃの変曲点よりも所定量高い値に設定され、閾値ｂは、閾値ａとの差分ｂ−ａが、ΔＩｄｃが変曲点に到達する直前におけるΔＶｐｐ当たりのΔＩｄｃの変化量よりも小さく、且つ１／２ΔＶｐｐ当たりのΔＩｄｃの変化量よりも大きくなるように設定されることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、以下の式（１）、（２）によりＶｐｐ［Ａ］を決定することを特徴としている。
Ｖｐｐ［Ａ］＝Ｖｐｐ［ｎ］−１／２ΔＶｐｐ（ただしａ＜ΔＩｄｃ≦ｂ）・・・（１）
Ｖｐｐ［Ａ］＝Ｖｐｐ［ｎ］−ΔＶｐｐ（ただしΔＩｄｃ≦ａ）          ・・・（２）
【００１５】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記２つの閾値ａ、ｂは、装置内部又は外部の温度及び／又は湿度に基づいて設定されることを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、前記帯電装置にＶｐｐ［Ａ］の定数倍ｋＶｐｐ［Ａ］（ｋ≧１）を出力することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の第１の構成によれば、Ｉｄｃ［ｎ］の測定回数を多くすることなく、短時間で最適値Ｖｐｐ［Ａ］を精度良く決定することができ、感光体ドラムの劣化や帯電装置の抵抗値バラツキに係わらず、常に適正な交流バイアスを帯電装置に出力できる。
【００１８】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、２つの閾値のうち低い方の閾値ａをΔＩｄｃの変曲点よりも所定量高い値に設定し、高い方の閾値ｂを、閾値ａとの差分ｂ−ａが、ΔＩｄｃが変曲点に到達する直前におけるΔＶｐｐ当たりのΔＩｄｃの変化量よりも小さく、且つ１／２ΔＶｐｐ当たりのΔＩｄｃの変化量よりも大きくなるように設定することにより、ΔＶｐｐに応じた閾値ａ、ｂを設定して最適値Ｖｐｐ［Ａ］の決定精度を高めることができる。
【００１９】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の画像形成装置において、閾値ａ、ｂと算出されたΔＩｄｃとを用いて式（１）、（２）からＶｐｐ［Ａ］を容易に算出することができる。
【００２０】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成の画像形成装置において、装置内部又は外部の温度及び／又は湿度に基づいて閾値ａ、ｂを設定することにより、天候や設置場所等による温湿度環境の変化に係わらず、常に適正な交流バイアスを設定可能となる。
【００２１】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第１乃至第４のいずれかの構成の画像形成装置において、帯電装置にＶｐｐ［Ａ］の定数倍ｋＶｐｐ［Ａ］（ｋ≧１）を出力することにより、電圧不足による画像ムラが生じないように出力電圧に余裕をもたせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の画像形成装置における画像形成部の構成を示す概略断面図である。図１において、画像形成部１５には、感光体ドラム１の回転方向（時計方向）に沿って、帯電ローラ２、露光ユニット３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置６、及び除電ランプ７が配設されている。感光体ドラム１は、例えばアルミドラムにａ−Ｓｉから成る感光層が積層されたものであり、感光体ドラム１に接触した状態で帯電ローラ２に高電圧を印加することにより、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させるようになっている。
【００２３】
帯電ローラ２は、芯金（軸）と、芯金の周囲に形成された弾性層とで構成されている。弾性層は、合成ゴムなどの半導電性弾性部材から形成され、実施形態においてはエピクロロヒドリンゴムから形成されている。帯電ローラ２の表面（弾性層の表面）は感光体ドラム１の表面に接触しており、帯電ローラ２の芯金は放電に必要な電圧を供給することができる電圧供給回路（図示せず）に接続されている。また、帯電ローラ２に付着したトナーを除去するためのクリーニングブラシ１１が配置されている。
【００２４】
露光ユニット３は、画像データに基づいて、光ビーム（例えばレーザビーム）を帯電された感光体ドラム１に照射し、レーザビームを受けた部分の帯電を減衰させて感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。現像装置４は、感光体ドラム１に対向配置された現像スリーブ４ａ（現像剤担持体）を備え、内部に収容されたトナーを現像スリーブ４ａにより感光体ドラム１の静電潜像に付着させてトナー像（可視像）を形成する。
【００２５】
周知の如く、除電ランプ７による除電後、帯電ローラ２によって均一に帯電された感光体ドラム１上に露光ユニット３により静電潜像が記録され、その静電潜像を反転現像にて現像装置４でトナー像に顕像化し、トナー像を転写ローラ５にてシート上に転写する。トナー像が転写されたシートは定着部８に搬送され、定着ローラ対８ａにより加熱及び加圧されてトナー像が永久像とされる。転写ローラ５で転写されなかった未転写トナーは、残留トナーとしてクリーニング装置６のクリーニングローラ９及びクリーニングブレード１０により感光体ドラム１表面から除去され、除去された残留トナーは回収スクリュー等のトナー回収装置（図示せず）によって廃棄ボトル（図示せず）へと搬送される。
【００２６】
図２は、本発明の画像形成装置の構成を示すブロック図である。図１と共通する部分には同一の符号を付している。画像形成装置１００は、画像形成部１５、画像入力部２０、ＡＤ変換部４０、制御部４１、記憶部４２、操作パネル４３、直流成分電流センサ４４、温湿度センサ４５等を含む構成である。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御手段は複雑なものとなる。そこで、ここでは画像形成部１５の制御に必要となる部分についてのみ説明する。
【００２７】
画像入力部２０は、画像形成装置１００が複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤ等から構成される画像読取部であり、画像形成装置１００がプリンタである場合、パーソナルコンピュータ等から送信される画像信号を受信する受信部である。画像入力部２０より入力された画像信号はＡＤ変換部４０においてデジタル信号に変換された後、後述する記憶部４２内の画像メモリ５０に送出される。
【００２８】
画像形成部１５は、感光体ドラム１、帯電ローラ２、露光ユニット３、現像装置４、転写ローラ５等から構成され、ＡＤ変換部４０において変換され画像メモリ５０に記憶された画像データをもとに感光体ドラム１上に静電潜像を形成する。感光体ドラム１、転写ローラ５、及び定着部８内の定着ローラ対８ａ（図１参照）等はメインモータ（図示せず）により回転駆動され、制御部４１はメインモータに制御信号を送信して感光体ドラム１や転写ローラ５、定着ローラ対８ａ等の回転及び停止を制御する。
【００２９】
制御部４１は、設定されたプログラムに従って画像形成部１５、定着部８、画像入力部２０等の画像形成装置各部を全般的に制御するとともに、画像入力部２０から入力された画像信号を、必要に応じて変倍処理或いは階調処理して画像データに変換する。露光ユニット３は、処理後の画像データに基づいてレーザ光を照射し、感光体ドラム１上に潜像を形成する。
【００３０】
記憶部４２は、画像メモリ５０、ＲＡＭ５１、及びＲＯＭ５２を備えており、画像メモリ５０は、画像入力部２０において入力され、ＡＤ変換部４０においてデジタル変換された画像信号を記憶し、制御部４１に送出する。ＲＡＭ５１及びＲＯＭ５２は、制御部４１の処理プログラムや処理内容等を記憶する。また、帯電ローラ２に印加される直流バイアス及び交流バイアスの基準値や、交流バイアスの最適値を決定する制御プログラム（後述）も記憶される。
【００３１】
操作パネル４３は、複数の操作キーから成る操作部と、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図示せず）とから構成されており、ユーザが印刷条件等の設定を行う他、例えば画像形成装置１００がファクシミリ機能を有する場合は、記憶部４２にファクシミリ送信先を登録し、さらに登録された送信先の読み出しや書き換えを行う等の種々の設定にも使用される。
【００３２】
直流成分電流センサ４４は、帯電ローラ２に直流バイアス及び交流バイアスが重畳して印加されたときの直流成分電流値を検知し、検知結果は制御部４１に送信される。制御部４１は、検知結果に基づいて帯電ローラ２に印加される交流バイアスの最適値を決定するとともに、その時の最適値を記憶部４２内のＲＡＭ５１に記憶する。温湿度センサ４５は、装置内部の温度及び湿度、特に感光体ドラム１の表面若しくは周辺の温度及び湿度を検知するものであり、感光体ドラム１の近傍に配置される。
【００３３】
次に、本発明の画像形成装置において帯電ローラへ印加する交流バイアスの最適値を決定する制御について説明する。図３は、本発明の画像形成装置における帯電ローラへ印加する交流バイアスの制御手順を示すフローチャートである。図１及び図２を参照しながら、図３のステップに沿って帯電ローラへ印加する交流バイアスの最適値を決定する手順について説明する。
【００３４】
先ず、初期交流バイアスＶｐｐ［０］が決定される（ステップＳ１）。帯電ローラ２の帯電特性が温度の影響を受けにくい場合はＶｐｐ［０］を固定値としても良い。また、温度の影響を受けて帯電特性が変化し易い場合は温湿度センサ４５により検知された機内温度データとＲＡＭ５１（又はＲＯＭ５２）に記憶された初期交流バイアス設定テーブルを用いてＶｐｐ［０］を決定しても良い。ここではＶｐｐ［０］を９００Ｖ（固定値）に設定している。
【００３５】
次に、Ｖｐｐ［０］に直流バイアスＶｄｃ［Ｍ］を重畳した帯電バイアスを帯電ローラ２に印加する（ステップＳ２）。ここで、Ｖｄｃ［Ｍ］は感光体ドラム１の表面電位が目標値となる常温での直流バイアスの適正値であり、感光体ドラム１及び帯電ローラ２を含むドラムユニット毎に記憶された固有値である。また、このときの直流電流成分Ｉｄｃ［０］を直流成分電流センサ４４により検出し、ＲＡＭ５１に記憶しておく。
【００３６】
次に、ｎ＝１として（ステップＳ３）、Ｖｐｐ［ｎ−１］（＝Ｖｐｐ［０］）に所定電圧（以下、ΔＶｐｐという。ここでは２００Ｖ）を加えてＶｐｐ［ｎ］とする（ステップＳ４）。また、Ｖｐｐの補正制御において、何らかの原因でＶｐｐの適正ポイントを検出できなかった場合でも、数枚程度の印字であれば問題が発生しないＶｐｐの上限値をＶｐｐ［ＭＡＸ］として設定する。通常は装置の使用環境における狙いのＶｐｐよりも３００〜４００Ｖ高い電圧を設定する。そして、Ｖｐｐ［ｎ］が交流バイアスの最大値（上限値）Ｖｐｐ［ＭＡＸ］以下であるか否かが判断される（ステップＳ５）。Ｖｐｐ［ｎ］がＶｐｐ［ＭＡＸ］を上回る場合はＶｐｐ［ＭＡＸ］を最適値Ｖｐｐ［Ａ］に決定する（ステップＳ６）。一方、Ｖｐｐ［ｎ］がＶｐｐ［ＭＡＸ］以下である場合はＶｐｐ［ｎ］にＶｄｃ［Ｍ］を重畳した帯電バイアスを帯電ローラ２に印加し、そのときの直流電流成分Ｉｄｃ［ｎ］を直流成分電流センサ４４により検出する（ステップＳ７）。
【００３７】
次に、検出されたＩｄｃ［ｎ］と、Ｖｐｐ［ｎ−１］にＶｄｃ［Ｍ］を重畳した帯電バイアスを印加した時の直流電流成分Ｉｄｃ［ｎ−１］との差（ΔＩｄｃ）を算出し、ΔＩｄｃが閾値ａ以下であるか否かを判断する（ステップＳ８）。ΔＩｄｃが閾値ａ以下である場合は１つ前のＶｐｐ［ｎ−１］、即ちＶｐｐ［ｎ］−ΔＶｐｐをＶｐｐ［Ａ］に決定する（ステップＳ９）。ｎ＝１の場合、Ｖｐｐ［Ａ］＝Ｖｐｐ［０］（＝９００Ｖ）となる。
【００３８】
一方、ΔＩｄｃが閾値ａよりも大きい場合は、次にΔＩｄｃが閾値ｂ（ｂ＞ａ）以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。ΔＩｄｃが閾値ｂ以下である場合はＶｐｐ［ｎ］からΔＶｐｐの１／２を差し引いた値、即ちＶｐｐ［ｎ］−１／２ΔＶｐｐをＶｐｐ［Ａ］に決定する（ステップＳ１１）。ｎ＝１の場合、Ｖｐｐ［Ａ］＝（９００＋２００）−１／２×２００＝１，０００Ｖとなる。
【００３９】
また、ステップＳ１０でΔＩｄｃが閾値ｂよりも大きい場合はｎに１を加算し（ステップＳ１２）、ステップＳ４に戻ってＶｐｐ［Ａ］が決定されるまで同様の手順を繰り返す（ステップＳ５〜Ｓ１２）。そして、ステップＳ６、Ｓ９、またはＳ１１で決定されたＶｐｐ［Ａ］に１．１を乗じた値を帯電ローラ２に出力する（ステップＳ１３）。
【００４０】
上記の制御により、図４に示すように、ΔＩｄｃ≦ａの場合（図に■で表示）は交流バイアスの上昇幅ΔＶｐｐ（２００Ｖ）だけ低いＶｐｐ［ｎ−１］（図に□で表示）がＶｐｐ［Ａ］として採用され、ａ＜ΔＩｄｃ≦ｂの場合（図に●、▲で表示）はＶｐｐ［ｎ］からΔＶｐｐの１／２（１００Ｖ）を差し引いたバイアス値（図に○、△で表示）がＶｐｐ［Ａ］として採用されるため、ΔＩｄｃが閾値ｂから一定幅以上低くならない範囲に決定される。
【００４１】
従って、Ｉｄｃ［ｎ］の測定回数を多くすることなく、短時間でＶｐｐ［Ａ］を精度良く決定することができ、画像ムラが無い高画質な画像を形成できるとともに、高湿環境下での像流れや感光体表面の摩擦抵抗の上昇による転写（一次転写）効率の低下、クリーニングブレードの鳴き（摩擦音）や端部の巻き上がり等の不具合も効果的に抑制できる。
【００４２】
また、第１の閾値ａ及び第２の閾値ｂはＶｐｐ−ΔＩｄｃ曲線（図４参照）に応じて適宜変更可能であるが、低い方の閾値ａはＶｐｐ−ΔＩｄｃ曲線の変曲点Ｐから所定値（２μＡ程度）だけ高く設定し、高い方の閾値ｂは、閾値ａ、ｂの差が変曲点Ｐの直前におけるΔＶｐｐ（＝２００Ｖ）当たりのΔＩｄｃの変化量ｄ１よりも小さく、且つ１／２・ΔＶｐｐ（＝１００Ｖ）当たりのΔＩｄｃの変化量ｄ２よりも大きくなるように設定することが好ましい。このようにΔＶｐｐに応じて閾値ａ、ｂを設定することで、ΔＩｄｃが閾値ａ、ｂの両方を大幅に超えてしまったり、閾値ｂを超えるが閾値ａは超えない範囲が広くなったりしてＶｐｐ［Ａ］の決定精度が低下するおそれがなくなる。また、ここではΔＶｐｐを２００Ｖに設定したが、この値についても変更可能である。
【００４３】
さらに、Ｖｐｐ−ΔＩｄｃ曲線は機内温度により変化するため、予め閾値ａ、ｂの組み合わせを複数組設定しておき、温湿度センサ４５により検知され機内温度データに応じて閾値ａ、ｂを選択できるようにすれば、最適値Ｖｐｐ［Ａ］をより精度良く決定することができる。閾値ａ、ｂを複数組設定した例を表１に示す。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
なお、ステップＳ１３においてＶｐｐ［Ａ］に定数１．１を乗じた値を実際の出力値としているのは、電圧不足による画像ムラが生じないように出力値に余裕をもたせているためである。従って、Ｖｐｐ［Ａ］に乗じる定数ｋは１以上であれば良く、例えばｋ＝１．０５としても良いし、ｋ＝１としてＶｐｐ［Ａ］をそのまま出力値に用いても良い。
【００４６】
Ｖｐｐ［Ａ］を決定する制御は、装置の電源ＯＮ時や待機モード（スリープモード）からの復帰時の他、連続印刷の開始時に実行しても良い。これにより、定着部８からの放熱による機内の温湿度変化に応じて適切な帯電バイアスを印加することができ、画像ムラが無い高画質な画像を形成できるとともに、ブレード鳴き等の不具合の発生を防止可能となる。
【００４７】
その他、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、帯電ローラ２を備えた画像形成装置を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、他の接触式の帯電装置、例えば導電性繊維をブラシ状に束ね、その先端を感光体表面に接触させる帯電ブラシ等を備えた画像形成装置にも同様に適用できる。
【００４８】
また、上記実施形態においては温湿度センサ４５により検知された機内温度を用いて閾値ａ、ｂの組を選択する例について説明したが、機内湿度を用いて閾値ａ、ｂを選択することもできる。また、温湿度センサ４５に代えて装置外部の温度及び湿度を検知する機外温湿度センサを設け、機外温度及び湿度に対応した閾値ａ、ｂを用いてＶｐｐ［Ａ］を決定することも可能である。また、電源ＯＮ時、及び待機モードからの復帰時にＶｐｐ［Ａ］を決定する制御を行う他、例えば所定の印刷枚数毎にＶｐｐ［Ａ］を決定しても良い。
【００４９】
また、本発明はモノクロ画像形成用の画像形成装置に限られるものではなく、タンデム式のカラー画像形成装置、或いはファクシミリやプリンタ等の、接触式の帯電装置を用いる他の画像形成装置にも全く同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、直流バイアス及び交流バイアスを重畳した帯電バイアスを印加することにより感光体表面を一様に帯電させる接触式の帯電装置を備えた画像形成装置に利用可能であり、基準交流バイアスをＶｐｐ［ｎ］と所定の直流バイアスとを重畳した帯電バイアスを印加したときの直流成分電流をＩｄｃ［ｎ］とするとき、Ｖｐｐ［ｎ］を段階的に上昇させたときの直流成分電流の変化量ΔＩｄｃを算出するとともに、ΔＩｄｃを２つの閾値ａ、ｂと比較して交流バイアスの最適値Ｖｐｐ［Ａ］を２段階で決定するものである。
【００５１】
これにより、感光体ドラムの劣化や帯電装置の抵抗値バラツキ、環境変化等によってＶｐｐ−Ｉｄｃ曲線が変化した場合にも、適正な交流バイアスを短時間で決定して帯電装置に出力できるため、電圧不足による画像ムラや電圧過剰によるブレード鳴き等の不具合の発生しない画像形成装置を提供することができる。
【００５２】
このとき、交流バイアスの上昇幅ΔＶｐｐに応じた閾値ａ、ｂを設定するために、２つの閾値のうち低い方の閾値ａをΔＩｄｃの変曲点よりも所定量高い値に設定し、高い方の閾値ｂを、閾値ａとの差分ｂ−ａが、ΔＩｄｃが変曲点に到達する直前におけるΔＶｐｐ当たりのΔＩｄｃの変化量よりも小さく、且つ１／２ΔＶｐｐ当たりのΔＩｄｃの変化量よりも大きくなるように設定すれば良い。そして、ａ＜ΔＩｄｃ≦ｂのときはＶｐｐ［ｎ］−１／２ΔＶｐｐ、ΔＩｄｃ≦ａのときはＶｐｐ［ｎ］−ΔＶｐｐにより最適値Ｖｐｐ［Ａ］を算出することで、Ｖｐｐ［Ａ］を簡単に精度良く決定できる。
【００５３】
また、装置内部又は外部の温度及び／又は湿度に基づいて２つの閾値ａ、ｂを設定すれば、天候や設置場所等による温湿度環境の変化に係わらず適正な交流バイアスを精度良く設定することができ、さらに高画質な画像を形成できる画像形成装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】は、本発明の画像形成装置における画像形成部の構成を示す概略図である。
【図２】は、本発明の画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。
【図３】は、本発明の画像形成装置におけるＶｐｐ［Ａ］の決定制御手順を示すフローチャートである。
【図４】は、Ｖｐｐ−ΔＩｄｃ曲線及び２つの閾値ａ、ｂを用いてＶｐｐ［Ａ］を決定する方法を示す図である。
【図５】は、帯電ローラに印加される交流バイアス（Ｖｐｐ）と直流成分電流（Ｉｄｃ）との関係を示すＶｐｐ−Ｉｄｃ曲線である。
【図６】は、Ｖｐｐ−ΔＩｄｃ曲線及び１つの閾値ａを用いてＶｐｐ［Ａ］を決定する従来の方法を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１              感光体ドラム
２              帯電ローラ（帯電装置）
３              露光ユニット
４              現像装置
５              転写ローラ
６              クリーニング装置
７              定着部
１５            画像形成部
２０            画像入力部
４０            ＡＤ変換部
４１            制御部（制御手段）
４２            記憶部
４４            直流成分電流センサ
４５            温湿度センサ
１００          画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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