(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される感光体に所定の電位を与えて帯電させる帯電手段と、前記帯電手段を制御する制御手段と、電子写真方式により帯電した感光体に形成された静電潜像に基づき画像を形成する画像形成手段とを備えた画像形成装置において、
前記帯電手段は、複数のノコ歯が一方向に配列された針電極と、前記複数のノコ歯の配列方向に沿って移動するとともに前記複数のノコ歯の先端部と順次接することで前記針電極をクリーニングするクリーニング部材と、前記クリーニング部材を支持するクリーニング部材保持体と、前記クリーニング部材保持体を前記複数のノコ歯の配列方向に沿って移動させる移動手段とを備え、
前記制御手段は、印字枚数の累積値である印字累積カウント値Ｄが増加するに連れて前記ノコ歯に流れるノコ歯電流値Ｉ１を上げていき、前記クリーニング部材が動作するタイミングで前記ノコ歯電流値Ｉ１を下げる機能を備え、
前記ノコ歯電流値Ｉ１を、各印字枚数の累積値である印字累積カウント値Ｄに応じて画質の安定化が可能な前記感光体の表面電位に帯電させるのに必要な電流量と、各印字累積カウント値Ｄに予め関連付けられた補正係数βとに基づいて求めるものであって、
印字累積カウント値Ｄと、ノコ歯クリーニング動作回数Ｇとを用い、予め、画像形成装置毎に応じたノコ歯電流係数α、初期ノコ歯電流値Ａ及び前記補正係数βを設定して、ノコ歯電流値Ｉ１を下式、
ノコ歯電流値Ｉ１＝（印字累積カウント値Ｄ）×（ノコ歯電流係数α）＋（初期ノコ歯電流値Ａ＋（補正係数β）×（ノコ歯クリーニング動作回数Ｇ））
によって求めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電手段は、前記感光体に対して前記ノコ歯が略垂直となるように前記ノコ歯を保持するベース面を有するベース部と前記複数のノコ歯の配列方向に沿って略平行に前記ノコ歯を保持する保持部とを設けて前記針電極を保持する電極保持部材を備え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】
静電潜像が形成される感光体に所定の電位を与えて帯電させる帯電手段と、前記帯電手段を制御する制御手段と、電子写真方式により帯電した感光体に形成された静電潜像に基づき画像を形成する画像形成手段とを備えた画像形成装置における、前記帯電手段の電極をクリーニング部材によりクリーニングする工程を備えて、前記クリーニング部材の動作を制御するクリーニング制御方法であって、
前記クリーニング部材を、複数のノコ歯が一方向に配列された電極のノコ歯の配列方向に沿って前記複数のノコ歯の先端部と順次接しながら移動する工程と、
印字枚数の累積値である印字累積カウント値Ｄが増加するに連れて前記ノコ歯に流れるノコ歯電流値Ｉ１を上げていく工程と、
前記クリーニング部材が動作するタイミングで前記ノコ歯電流値Ｉ１を下げる工程と、を備え、
前記ノコ歯電流値Ｉ１を、各印字枚数の累積値である印字累積カウント値Ｄに応じて画質の安定化が可能な前記感光体の表面電位に帯電させるのに必要な電流量と、各印字累積カウント値Ｄに予め関連付けられた補正係数βとに基づいて求めるものであって、
印字累積カウント値Ｄと、ノコ歯クリーニング動作回数Ｇとを用い、予め、画像形成装置毎に応じたノコ歯電流係数α、初期ノコ歯電流値Ａ及び前記補正係数βを設定して、ノコ歯電流値Ｉ１を下式、
ノコ歯電流値Ｉ１＝（印字累積カウント値Ｄ）×（ノコ歯電流係数α）＋（初期ノコ歯電流値Ａ＋（補正係数β）×（ノコ歯クリーニング動作回数Ｇ））
によって求めることを特徴とするクリーニング制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置およびクリーニング制御方法に係り、特に、感光体の表面を帯電させる帯電装置を備えて前記感光体上に形成した静電潜像に基づき画像形成を行う電子写真方式による画像形成装置およびクリーニング制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置には、感光体の表面を均一に帯電させる帯電装置が搭載されている。帯電装置としては、例えば感光体の表面に接触しない非接触式の帯電装置がある。非接触式の帯電装置は、高圧電源が印加された電極からの放電、いわゆるコロナ放電により、感光体の表面を帯電させる。非接触式の帯電装置としては、複数の針電極を有するノコ歯タイプの帯電装置がある。
【０００３】
ノコ歯タイプの帯電装置の課題として、この帯電装置を備える画像形成装置内に浮遊しているトナー、シリカおよび塵が、高圧電界が発生しているノコ歯の先端部に吸着する。そして、これを放置すると適正な放電が行われず、いわゆる放電不良が発生する。この放電不良によって、感光体が均一に帯電されないため、画像不良が生じるという問題ある。
【０００４】
また、帯電装置による放電に伴いオゾンや窒素酸化物などの放電生成物が発生する。
これらの窒素酸化物およびオゾン等は、感光体の表面を酸化させたり、電気抵抗を低下させたりして、感光体表面の帯電電荷をリークしやすくするために、感光体上に形成された画像に画像ぼけや像流れ、白抜け等の欠陥が生じるという問題がある。
【０００５】
そこで、上記従来の問題を解決するために、従来技術として、定期的にノコ歯先端を清掃ローラで清掃することで、ノコ歯の先端部に付着したトナー、シリカおよび塵等を除去するようにしたものが提案されている（特許文献１を参照。）。
【０００６】
また、上記従来技術を構成する清掃ローラ等の清掃部材の寿命を考慮して、放電部材が汚れた場合に清掃部材を動作するように制御するようにしたものが提案されている（特許文献２を参照。）。
【０００７】
なお、オゾンの発生メカニズムは、電子と酸素分子の衝突により発生するため、空気中での放電では発生が避けられない。この放電で生じる電子量はノコ歯に加える電流量を増すと増加する。そのため過剰な発生を防ぐには、ノコ歯電流量を下ることで可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８-２６７３９号公報
【特許文献２】特開平９−２５８５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、コロナ放電で発生するオゾンは、感光体の抵抗を下げて画像ぼけや白抜けの画像不良を発生させ、感光体の寿命を低下させるという問題がある。また、ライフに伴い、ノコ歯先端にシロキサン等が付着するため画像ムラが現れるという問題がある。
画像ムラを見えにくくするためには、ノコ歯電流の増加または印加電圧の増加が必要となるため、オゾン量を多く発生させていた。
【００１０】
したがって、従来技術では、初期条件でチャージライフを考慮してノコ歯電流を増加させると、過剰なオゾンを発生させるという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、画像形成装置に係り、過剰なオゾンの発生を防止することにより画像ぼけや白ぬけ等の画像不良を抑制して、画質の安定化を図るとともに、感光体を帯電させる帯電手段の長寿命化を図ることができる画像形成装置およびクリーニング制御方法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】
上述した課題を解決するための本発明に係る画像形成装置は、次の通りである。
【００１３】
本発明は、静電潜像が形成される感光体に所定の電位を与えて帯電させる帯電手段と、前記帯電手段を制御する制御手段と、電子写真方式により帯電した感光体に形成された静電潜像に基づき画像を形成する画像形成手段とを備えた画像形成装置において、
前記帯電手段は、複数のノコ歯が一方向（前記感光体の移動方向に対して略垂直方向）に配列された針電極と、前記複数のノコ歯の配列方向に沿って移動するとともに前記複数のノコ歯の先端部と順次接することで前記針電極をクリーニングするクリーニング部材と、前記クリーニング部材を支持するクリーニング部材保持体と、前記クリーニング部材保持体を前記複数のノコ歯の配列方向に沿って移動させる移動手段とを備え、
前記制御手段は、印字枚数の累積値である印字累積カウント値Ｄが増加するに連れて前記ノコ歯に流れるノコ歯電流値Ｉ１を上げていき、前記クリーニング部材が動作するタイミングで前記ノコ歯電流値Ｉ１を下げる機能を備え、
前記ノコ歯電流値Ｉ１を、各印字枚数の累積値である印字累積カウント値Ｄに応じて画質の安定化が可能な前記感光体の表面電位に帯電させるのに必要な電流量と、各印字累積カウント値Ｄに予め関連付けられた補正係数βとに基づいて求めるものであって、
印字累積カウント値Ｄと、ノコ歯クリーニング動作回数Ｇとを用い、予め、画像形成装置毎に応じたノコ歯電流係数α、初期ノコ歯電流値Ａ及び前記補正係数βを設定して、ノコ歯電流値Ｉ１を下式、
ノコ歯電流値Ｉ１＝（印字累積カウント値Ｄ）×（ノコ歯電流係数α）＋（初期ノコ歯電流値Ａ＋（補正係数β）×（ノコ歯クリーニング動作回数Ｇ））
によって求めることを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
なお、本発明は、例えば、ノコ歯（針電極）のライフカウンター以上でノコ歯電流の増大を停止させるようにしてもよい。また、クリーニング部材による自動清掃のタイミングは、カウンター規定を行うことでノコ歯電流を下げるタイミングの制御システムを用いるようにしてもよい。
【００１５】
また、本発明は、前記帯電手段の構成として、前記感光体に対して前記ノコ歯が略垂直となるように前記ノコ歯を保持するベース面を有するベース部と前記複数のノコ歯の配列方向に沿って略平行に前記ノコ歯を保持する保持部とを設けて前記針電極を保持する電極保持部材を備えることが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、静電潜像が形成される感光体に所定の電位を与えて帯電させる帯電手段と、前記帯電手段を制御する制御手段と、電子写真方式により帯電した感光体に形成された静電潜像に基づき画像を形成する画像形成手段とを備えた画像形成装置における、前記帯電手段の電極をクリーニング部材によりクリーニングする工程を備えて、前記クリーニング部材の動作を制御するクリーニング制御方法であって、
前記クリーニング部材を、複数のノコ歯が一方向に配列された電極のノコ歯の配列方向に沿って前記複数のノコ歯の先端部と順次接しながら移動する工程と、
印字枚数の累積値である印字累積カウント値Ｄが増加するに連れて前記ノコ歯に流れるノコ歯電流値Ｉ１を上げていく工程と、
前記クリーニング部材が動作するタイミングで前記ノコ歯電流値Ｉ１を下げる工程と、を備え、
前記ノコ歯電流値Ｉ１を、各印字枚数の累積値である印字累積カウント値Ｄに応じて画質の安定化が可能な前記感光体の表面電位に帯電させるのに必要な電流量と、各印字累積カウント値Ｄに予め関連付けられた補正係数βとに基づいて求めるものであって、
印字累積カウント値Ｄと、ノコ歯クリーニング動作回数Ｇとを用い、予め、画像形成装置毎に応じたノコ歯電流係数α、初期ノコ歯電流値Ａ及び前記補正係数βを設定して、ノコ歯電流値Ｉ１を下式、
ノコ歯電流値Ｉ１＝（印字累積カウント値Ｄ）×（ノコ歯電流係数α）＋（初期ノコ歯電流値Ａ＋（補正係数β）×（ノコ歯クリーニング動作回数Ｇ））
によって求めることを特徴とするクリーニング制御方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の画像形成装置によれば、静電潜像が形成される感光体に所定の電位を与えて帯電させる帯電手段と、前記帯電手段を制御する制御手段と、電子写真方式により帯電した感光体に形成された静電潜像に基づき画像を形成する画像形成手段とを備えた画像形成装置において、前記帯電手段の構成として、複数のノコ歯が一方向（前記感光体の移動方向に対して略垂直方向）に配列された針電極と、前記複数のノコ歯の配列方向に沿って移動するとともに前記複数のノコ歯の先端部と順次接することで前記針電極をクリーニングするクリーニング部材と、前記クリーニング部材を支持するクリーニング部材保持体と、前記クリーニング部材保持体を前記複数のノコ歯の配列方向に沿って移動させる移動手段とを備え、前記制御手段として、印字枚数の累積値（例えば、印字累積カウント）が増加するに連れて前記ノコ歯に流れる電流値（ノコ歯電流）を上げていき、前記クリーニング部材によるノコ歯のクリーニングが動作するタイミングで前記ノコ歯に流れる電流値を所定の値に下げる機能を備えて、印字累積カウントとノコ歯の状態に応じてノコ歯電流を下げるように制御することで、前記帯電手段より発生するオゾン量を減少でき、画像ぼけ・白抜け等の画像不良を抑え高品位の画像を安定して得ることができるとともに、帯電手段の長寿命化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明によれば、前記帯電手段の構成として、前記感光体に対して前記ノコ歯が略垂直となるように前記ノコ歯を保持するベース面を有するベース部と前記複数のノコ歯の配列方向に沿って略平行に前記ノコ歯を保持する保持部とを設けて前記針電極を保持する電極保持部材を備えることで、感光体に対して前記ノコ歯を正確に位置決め保持する事ができる。
【００２０】
また、本発明によれば、前記ノコ歯に流れる電流値は、各印字枚数の累積値に応じて画質の安定化が可能な前記感光体の表面電位に帯電させるのに必要な電流量と、各印字枚数の累積値に予め関連付けられた補正係数（例えば、ノコ歯電流量係数）とに基づいて求められることで、簡単にノコ歯電流を決定することができる。
【００２１】
また、本発明のクリーニング制御方法によれば、静電潜像が形成される感光体に所定の電位を与えて帯電させる帯電手段と、前記帯電手段を制御する制御手段と、電子写真方式により帯電した感光体に形成された静電潜像に基づき画像を形成する画像形成手段とを備えた画像形成装置における、前記帯電手段の電極をクリーニング部材によりクリーニングする工程を備えて、前記クリーニング部材の動作を制御するクリーニング制御方法であって、前記クリーニング部材を、複数のノコ歯が一方向に配列された電極のノコ歯の配列方向に沿って前記複数のノコ歯の先端部と順次接しながら移動する工程と、印字枚数の累積値が増加するに連れて前記ノコ歯に流れる電流値（ノコ歯電流）を上げていく工程と、前記クリーニング部材によるノコ歯のクリーニングが動作するタイミングで前記ノコ歯に流れる電流値を所定の値に下げる工程と、を備えることで、前記帯電手段より発生するオゾン量を減少でき、画像ぼけ・白抜け等の画像不良を抑え高品位の画像を安定して得ることができるとともに、帯電手段の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】前記画像形成装置における画像形成部の具体的な構成の一例を模式的に示す説明図である。
【図３】前記画像形成装置の可視像形成ユニットを構成する感光体の周辺の構造の一例を示す説明図である。
【図４】本実施形態の帯電装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図５】前記帯電装置の構成を模式的に示す底面側から見た説明図である。
【図６】図５のＸ−Ｘ断面矢視図である。
【図７】図５の前記帯電装置を構成するクリーニングゴムローラ周辺を示すＢ部の拡大図である。
【図８】図７のＹ−Ｙ断面矢視図である。
【図９】図４の前記帯電装置を構成するクリーニング部材保持体周辺を示すＡ部の拡大図である。
【図１０】前記帯電装置における印字累積カウントに基づくノコ歯電流値の制御を示すフローチャートである。
【図１１】前記帯電装置における印字累積カウントに基づくクリーニング部材による自動清掃制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の画像形成装置を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図、図２は前記画像形成装置における画像形成部の具体的な構成の一例を模式的に示す説明図である。
【００２４】
本実施形態の画像形成装置１００は、図１，図２に示すように、静電潜像が形成される感光体１１に所定の電位を与えて帯電させる帯電装置（帯電手段）３０１と、帯電装置３０１を制御する機能を備えた制御部（制御手段）２０２と、電子写真方式により帯電した感光体に形成された静電潜像に基づき画像を形成する画像形成部（画像形成手段）２０８とを備えた画像形成装置において、帯電装置３０１および制御部２０２の構成として、本発明に係る画像形成装置の帯電手段および制御手段の構成を採用したものである。
【００２５】
まず、本実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成について説明する。
画像形成装置１００は、たとえばスキャナとプリンタと周辺機器とを備えた複合機であり、図１に示すように、読取部２０６と、画像処理部２０７と、画像形成部２０８と、周辺機器制御部２０９と、操作部と、記憶部２０３と、制御部２０２とを含む。
【００２６】
読取部２０６は原稿画像の読み取りを行い、読み取った原稿画像を画像処理部２０７で適正な電気信号に変換して画像データを生成する。画像形成部２０８は、生成された画像データを印刷出力する。画像形成部２０８については、後で詳しく述べる。
周辺機器制御部２０９は、後処理装置であるフィニッシャーやソーターなどの周辺機器を制御する。操作部は、入力部２０４と表示部２０５とを備える。
【００２７】
画像形成装置１００では帯電装置３０１におけるクリーニング制御が行われるが、記憶部２０３には、例えば、クリーニング制御で用いられるノコ歯電流補正係数のデータ、印字累積カウントのデータ、ノコ歯ライフカウンターのデータおよびノコ歯清掃カウンターのデータが記憶されている。
【００２８】
制御手段である制御部２０２は、前記クリーニング制御を行う。
制御部２０２によって行われる記憶部２０３に記憶されている補正係数のデータを用いたクリーニング制御、ノコ歯電流制御については、後で詳しく述べる。
【００２９】
次に、画像形成部２０８の具体的な構成および動作について説明する。
本実施形態の画像形成装置１００は、電子写真方式のフルカラー画像形成装置であり、たとえばネットワークを介して外部から送信されてくる画像データや読取部２０６によって読み取った画像データに基づいて、記録媒体（転写媒体）に対し多色または単色の画像を形成する。
【００３０】
図２に示すように、画像形成装置１００は、可視像形成ユニット１０、供給トレイ２０、記録媒体搬送手段３０および定着装置４０を備える。ここでは、可視像形成ユニット１０にて現像した像（トナー像）は、記録媒体Ｐに直接転写するものとするが、中間転写ベルト等の中間転写媒体に転写するようになっていてもよい。
【００３１】
可視像形成ユニット１０には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色に対応して、４つの可視像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂが並設される。つまり、可視像形成ユニット１０は４つの可視像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂからなり、可視像形成ユニット１０Ｙはイエロー（Ｙ）のトナーを用いて画像形成を行い、可視像形成ユニット１０Ｍはマゼンダ（Ｍ）のトナーを用いて画像形成を行い、可視像形成ユニット１０Ｃはシアン（Ｃ）のトナーを用いて画像形成を行い、可視像形成ユニット１０Ｂはブラック（Ｂ）のトナーを用いて画像形成を行う。
【００３２】
具体的な配置としては、供給トレイ２０から定着装置４０へ記録媒体Ｐを搬送する搬送路に沿って、４組の可視像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂが配設されており、搬送される記録媒体Ｐに各色のトナーを多重転写する。図２に示すように、可視像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂは、それぞれ実質的に同一の構成を有する。すなわち、それぞれに、感光体（感光体ドラム、像担持体）１１、帯電装置３０１、温湿度センサ３１３、レーザ光照射手段１３、現像装置１４、転写ローラ１５、クリーナユニット１６および除電装置１７が設けられている。感光体１１、レーザ光照射手段１３および現像装置１４は、画像形成手段に相当する。
【００３３】
ここで、画像形成部２０８を構成する可視像形成ユニット１０の構成について詳細に説明する。
図３は本実施形態の可視像形成ユニットを構成する感光体の周辺の構造の一例を示す説明図である。
【００３４】
画像形成部２０８を構成する可視像形成ユニット１０は、図３に示すように、像担持体である感光体１１表面を臨むように、帯電装置３０１、レーザ光照射手段１３、現像装置１４、転写ローラ１５、クリーナユニット１６および除電装置１７がこの順で感光体１１の回転方向に沿って、すなわち回転方向の上流側から下流側に向かって配置されている。
【００３５】
帯電手段である帯電装置３０１は、感光体１１の表面を所定の電位に均一に帯電させる装置であり、感光体１１の表面から非接触で近接させてコロナ放電とグリッドバイアス制御によって帯電させる非接触帯電方式のコロナ帯電方式の帯電装置を用いている。
【００３６】
レーザ光照射手段１３は、帯電装置３０１によって帯電された感光体１１の表面を画像データに応じて露光し、感光体１１の表面に静電潜像を形成する装置である。
【００３７】
現像装置１４は、感光体１１の表面に形成される静電潜像にトナーを供給して現像して可視像であるトナー像を形成する装置である。感光体１１の表面へのトナーの供給に際しては、現像装置１４にトナーの帯電電位とは逆極性の電位が現像バイアス電圧として印加される。これによって、トナーが静電潜像に円滑に供給される。
【００３８】
転写ローラ１５は、トナーとは逆極性のバイアス電圧を印加されており、感光体１１に形成されたトナー像を、搬送ベルト３３によって搬送される記録媒体Ｐに転写させる装置である。
【００３９】
クリーナユニット１６は、転写ローラ１５による転写処理の後に、感光体１１の表面に残留したトナーを除去および回収する。クリーナユニット１６は、ケース５４およびクリーニングブレード５１を備えている。クリーニングブレード５１は、感光体１１の表面に残留するトナーを回収するためのものであり、感光体１１の軸方向を長手方向とする長尺状のゴム部材によって形成されている。
【００４０】
除電装置１７は、感光体１１表面を除電する装置である。
上記の構成の各可視像形成ユニットにおいて、感光体１１は除電装置１７で除電された後、帯電装置３０１によって表面が帯電され、帯電した感光体１１の表面をレーザ光照射手段１３で露光して静電潜像を形成し、静電潜像を現像装置１４によって現像し、現像したトナー像を転写ローラ１５によって記録媒体Ｐに転写する。転写後に感光体１１の表面に残ったトナー像は、クリーナユニット１６によって除去回収される。そして、このような記録媒体Ｐに対するトナー像の転写を、各色の可視像形成ユニットにおいて順次行うことで、記録媒体Ｐに各色のトナー像が多重転写される。
【００４１】
図２に戻って、記録媒体搬送手段３０は、駆動ローラ３１、アイドリングローラ３２および搬送ベルト３３を含み、各可視像形成ユニットによって記録媒体Ｐにトナー像が転写されるように、記録媒体を搬送する。駆動ローラ３１およびアイドリングローラ３２は、無端状の搬送ベルト３３を張架するものであり、駆動ローラ３１が所定の周速度で回転駆動されることで、搬送ベルト３３が回転する。また、搬送ベルト３３は、外側表面は所定の電位に帯電しており、記録媒体Ｐを静電吸着しながら搬送する。
【００４２】
記録媒体搬送手段３０によって搬送されて各可視像形成ユニットを通過し、トナー像（未定着トナー像）が転写された記録媒体は、駆動ローラ３１の曲率によって搬送ベルト３３から剥離され、定着装置４０に搬送される。
【００４３】
定着装置４０は、記録媒体に適度な熱と圧力とを与えて、記録媒体Ｐ上に転写されたトナーを溶解させて記録媒体に定着させ、記録媒体を排紙トレイ（図示せず）に排出する。定着装置４０の構成は特に限定されるものではなく、たとえば加熱ローラ４１と加圧ローラ４２とを備え、これら両ローラによって記録媒体を挟持しながら搬送する構成のものを用いることができる。これらの動作によって、記録媒体Ｐに画像が形成される。
【００４４】
このような画像形成装置１００に備えられる上記各部材の動作は、制御手段である制御部（図示しない制御用集積回路基板または図示しないコンピュータ）２０２によって制御される。
【００４５】
次に、本実施形態の特徴的な帯電装置３０１の構成について図面を参照して詳細に説明する。
図４は本実施形態の帯電装置の構成を模式的に示す側面図、図５は前記帯電装置の構成を模式的に示す底面側から見た説明図、図６は図５のＸ−Ｘ断面矢視図、図７は図５の前記帯電装置を構成するクリーニングゴムローラ周辺を示すＢ部の拡大図、図８は図７のＹ−Ｙ断面矢視図、図９は図４の前記帯電装置を構成するクリーニング部材保持体周辺を示すＡ部の拡大図である。
【００４６】
以下、本実施形態の画像形成装置１００の画像形成部２０８にて用いることができる帯電装置３０１の構成の一例を説明する。
【００４７】
帯電装置３０１は、図６に示すように、帯電ケース３００に囲まれている。
帯電装置３０１は、図４，図５，図６に示すように、帯電ケース３００と、針電極３６３と、ノコ歯保持部材３６２と、クリーニングゴムローラ（クリーニング部材）６６と、クリーニング部材保持体３９４と、移動手段３０３と、スクリーングリッド６４と、端子部３５０とを含む。
【００４８】
針電極３６３は、薄い帯状の金属材料からなり、図４，図６に示すように、その全長に渡って一定の間隔で複数のノコ歯５３が下向きに延出している。複数のノコ歯５３は、針電極３６３の長さ方向に平行な矢符Ｂ１，Ｂ２に沿って一方向に配列している。針電極３６３からの放電によって感光体１１の表面が一様の電位に帯電する。複数のノコ歯５３は、感光体１１の長手方向に渡って配列されており、ノコ歯５３の先端部と感光体１１との間には、一定の距離がある。針電極３６３の長さは、感光体１１における周面の軸方向の長さより長い。ノコ歯５３には、定電流電源が接続されている。スクリーングリッド６４には、定電圧電源が接続されている。
【００４９】
複数のノコ歯５３を保持するノコ歯保持部材３６２は、図６に示すように、ノコ歯５３に対して垂直にノコ歯５３を保持するベース面３０８を有するベース部分３０６、およびノコ歯５３に対して平行にノコ歯５３を保持する保持部分３０７で針電極３６３を保持する。
【００５０】
ノコ歯保持部材３６２の長さは、針電極３６３の長さより長く形成されている。
ベース部分３０６は、図４，図５に示すように、ノコ歯５３が存在する存在部３６２ａの両端部にノコ歯５３が存在しない非存在部３６２ｂが一体的に形成されてなる。
本実施形態において、存在部３６２ａの長手方向の長さ３８３は３４２ｍｍであり、短手方向の長さ３８４は２０ｍｍである。ノコ歯保持部材３６２は、その長手方向の両端部で帯電装置３０１の帯電ケース３００に固定される。ノコ歯保持部材３６２は、合成樹脂などの絶縁性材料によって構成される。
【００５１】
クリーニング部材であるクリーニングゴムローラ６６は、図５，図６，図７に示すように、針電極３６３と対向する位置に配置され、シャフト６５の外周において、２つの回転コロ（第１回転コロ６７ａ、第２回転コロ６７ｂ）の間に形成される。クリーニングゴムローラ６６は、ノコ歯５３の先端部と感光体１１との間において、ノコ歯５３の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時に複数のノコ歯５３の先端部に順に外周面が接することで針電極３６３をクリーニングする。
【００５２】
クリーニングゴムローラ６６は、図８に示すように、その内側から順に円柱状のシャフト６５、円筒状の芯金６７、弾性層９６が形成される３層構造のロール状部材である。
シャフト６５の材料としては、ポリカーボネートおよびＳＵＳ（Stainless Used Steel）材が挙げられる。芯金６７の材料としては、ポリカーボネートおよびＳＵＳ材が挙げられる。弾性層９６の材料としては、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）が挙げられる。クリーニングゴムローラ６６の直径は、スクリーングリッド６４の周面に接触しない範囲でできるだけ大きくすることができ、たとえば直径が６ｍｍであり、軸線方向の長さが４ｍｍである。
【００５３】
本実施形態において、クリーニングゴムローラ６６は、材料をポリカーボネートとするシャフト６５を用い、外径が２ｍｍであり、材料をポリカーボネートとする芯金６７を用い、厚さが１．５ｍｍであり、軸線方向の長さが４ｍｍであり、材料をエチレンプロピレンジエンゴムとする弾性層９６を用いて構成される。なお、シャフト６５と芯金６７とは共に材料をポリカーボネートとする一体成型のものを用いてもよい。
【００５４】
針電極３６３は、図８に示すように、ノコ歯５３の先端部がクリーニングゴムローラ６６に埋没するようにして順に接することで、コロナ放電に伴う静電気力の集塵作用によりノコ歯５３先端部に付着した、浮遊トナー、揮発したＴＭＳおよび塵がクリーニングされる。
【００５５】
クリーニングゴムローラ６６は、複数のノコ歯５３から周面に作用する抵抗によって回転しつつ矢符Ｂ１，Ｂ２に沿って移動する。クリーニング部材保持体３９４は、図８に示すように、長さ５３ａが０．５ｍｍ程度になるように、すなわちクリーニングゴムローラ６６の周面にノコ歯５３の先端が０．５ｍｍ程度の長さで埋没するようにクリーニングゴムローラ６６を保持する。
【００５６】
図４，５，６に戻って、クリーニング部材保持体３９４は、ゴムローラ保持体３０２と、シャフト６５と、２つの回転コロ６７ａ，６７ｂと、突起片３０２ａ，３０２ｂとを含む。そして、クリーニング部材保持体３９４は、ゴムローラ保持体３０２にシャフト６５の両端部を回転自在に固定することで、クリーニングゴムローラ６６を回動自在に支持す
る。
【００５７】
突起片３０２ａ，３０２ｂは、図６に示すように、クリーニング部材保持体３９４の内面側に突出形成される。クリーニング部材保持体３９４は、該内面における上面３０２ｃと、突起片３０２ａ，３０２ｂとでノコ歯保持部材３６２を上下方向に挟み、該内面における側面３０２ｄ，３０２ｅでノコ歯保持部材３６２を左右方向に挟む。これにより、クリーニング部材保持体３９４は、ベース面３０８に平行で矢符Ｂ１，Ｂ２に直交する方向において、回転を含む移動を規制される。針電極３６３のクリーニング後、クリーニング部材保持体３９４は、印字の妨げとならないノコ歯５３の無い位置、すなわち、図５に示す２つの非存在部３６２ｂのいずれか一方まで移動手段によって移動する。
【００５８】
移動手段３０３は、図９に示すように、スクリューネジ７０と移動部材３７１とを含む。移動部材３７１には、ねじ軸であるスクリューネジ７０から螺合されるねじ穴８２が貫通している。
【００５９】
スクリューネジ７０は、図４に示すように、ベース部分３０６の長手方向に渡って設けられ、その回転によって、スクリューネジ７０に沿ってクリーニング部材保持体３９４を移動させる。スクリューネジ７０は、図示しないモータによって回転する。モータは正逆回転が可能である。図９に示すように、スクリューネジ７０が矢符Ａ１の方向に回転すると、その回転によってクリーニング部材保持体３９４は矢符Ｂ１の方向に移動し、スクリューネジ７０が矢符Ａ２の方向に回転すると、その回転によってクリーニング部材保持体３９４は矢符Ｂ２の方向に移動する。スクリューネジ７０は、ノコ歯５３の配列方向および感光体１１の軸線方向と平行に構成される。
【００６０】
端子部３５０は、図９に示すように、図示しない端子を収納する。端子は、高圧電源と針電極３６３とを接続する。端子を介して針電極３６３に高圧電源が印加されると、ノコ歯５３の先端部に印加電界が集中し、この部分が放電しやすくなる。これによって、複数のノコ歯５３から感光体１１の表面に放電され、この放電によって感光体１１表面が所定の電位に帯電される。
【００６１】
以上のように構成された帯電装置３０１は、制御部２０２により動作を制御するようにされている。
【００６２】
本実施形態では、制御部２０２は、累積された印字枚数（以下、「印字累積カウント」と称する。）が増加するに連れてノコ歯に流れる電流値（ノコ歯電流）を上げていき、クリーニングローラ６６が動作するタイミングでノコ歯５３に流れる電流値を所定の値に下げる機能を備えている。すなわち、制御部２０２は、通常の画像形成装置１００の各部構成の動作制御に加えて、印字累積カウントとノコ歯５３の状態に応じでノコ歯電流を制御するように構成されている。
【００６３】
次に、本実施形態の帯電装置３０１の動作を制御する制御部２０２による特徴的なクリーニングゴムローラ６６の動作制御、およびノコ歯電流値の制御を含むクリーニング制御について説明する。
図１０は本実施形態の帯電装置における印字累積カウントに基づくノコ歯電流値の制御を示すフローチャート、図１１は前記帯電装置における印字累積カウントに基づくクリーニング部材による自動清掃制御を示すフローチャートである。
【００６４】
まず、本実施形態の帯電装置３０１における制御部２０２による印字累積カウントに基づくノコ歯電流値の制御についてフローチャートに基づき説明する。
【００６５】
プリントスイッチまたは画像形成装置１００本体の操作部におけるコピーキーをＯＮにすると、１ジョブの画像情報が制御部２０２に送信され、画像形成部２０８で印字が開始される。そして、そのジョブのうちの１ページが印字されると、本発明に係る印字累積カウントに基づくノコ歯電流値の制御のスタートとなる。
【００６６】
図１０に示すように、画像形成装置１００において、制御部２０２により印字累積カウントが確認されると（ステップＳ１）、印字累積カウントがノコ歯ライフカウント（２００Ｋ枚（１Ｋ＝１０００））に到達したか否かが判断される（ステップＳ２）。
【００６７】
ここで、印字枚数の累積値である印字累積カウントの算出について説明する。
印字累積カウント値Ｄは、記憶部２０３に予め記憶されている印字完了累積カウント値ｄと、印字毎カウント値ｃとを足し合わせることによって算出され、下記式（１）によって表される。
印字累積カウント値：Ｄ＝（印字完了累積カウント値ｄ）
＋（印字毎カウント値ｃ）    ・・・（１）
【００６８】
印字完了累積カウント値ｄは、直前に印字されたページよりも前に印字が完了したページのカウント値の累積である。
【００６９】
さらに、印字完了累積カウント値ｄは、印字が完了したジョブそれぞれのカウント値の合計をＸ１，Ｘ２…とし、現在印字中のジョブにおいて、直前に印字されたページより前のページのそれぞれの印字毎カウント値をＹ１，Ｙ２…とすると、印字完了累積カウント値ｄは、下記式（２）によって表わされる。
印字完了累積カウント値：ｄ＝（Ｘ１＋Ｘ２＋・・・）
＋（Ｙ１＋Ｙ２＋・・・）    ・・・（２）
【００７０】
ステップＳ２において、印刷累積カウントがノコ歯ライフカウント（２００Ｋ）に到達していないと判断された場合は、ステップＳ３に進む。
【００７１】
ステップＳ３において、印字した記録媒体の大きさとノコ歯をクリーニングした回数に基づき、ノコ歯電流値Ｉ１を補正する。
ノコ歯電流係数αは、画像形成装置毎に任意で設定可能であり、記憶部２０３に予め記憶されている。
【００７２】
印字累積カウント値Ｄとノコ歯クリーニング動作回数Ｇにより、ノコ歯電流値Ｉ１を算出する。ノコ歯電流値Ｉ１は、記憶部２０３に記憶されている印字累積カウント値Ｄの下記一次式から求める。
ノコ歯電流値Ｉ１＝（印字累積カウント値Ｄ）×（ノコ歯電流係数α）＋（初期ノコ歯電流値Ａ＋（補正係数β）×（ノコ歯クリーニング動作回数Ｇ））
このノコ歯電流値Ｉ１の一次式において傾きが画像形成装置毎に応じたノコ歯電流係数α、切片が（初期ノコ歯電流値Ａ＋（補正係数β×ノコ歯クリーニング動作回数Ｇ））であり、記憶部２０３に予め記憶されている。
初期ノコ歯電流値Ａと補正係数（ノコ歯電流量係数）βは、画像形成装置毎に応じて決定される。
【００７３】
そして、補正されたノコ歯電流値Ｉ１で感光体１１への放電が開始される（ステップＳ４）。そして、ステップＳ１に戻る。
【００７４】
一方、ステップＳ２において、印刷累積カウントがノコ歯ライフカウント（２００Ｋ）に到達したと判断された場合は、ステップＳ５に進み、ノコ歯電流値Ｉ２を９００μＡとして、電流値の制御は終了する。
【００７５】
なお、本フローチャートは、印字累積カウントに基づくノコ歯電流値の制御の一例であり、ノコ歯５３のライフ時点のノコ歯電流値やその印字累積カウント、クリーニングを実行する印字累積カウント値や、クリーニング実行回数（クリーニングローラの往復回数）は画像形成装置毎に任意で設定が可能である。
【００７６】
（実施例１）
実施例１は、初期ノコ歯電流値Ａを６００μＡ、係数βを−８０とした時のノコ歯電流値を示すものである。
ノコ歯電流値Ｉ１は、下記式（３）により表わされる。
ノコ歯電流値：Ｉ１＝（印字累積カウント値Ｄ）×α
＋（６００＋（−８０×ノコ歯クリーニング動作回数Ｇ））μＡ  ・・・（３）
【００７７】
次に、本実施形態の帯電装置３０１における制御部２０２による印字累積カウントに基づくクリーニングゴムローラ６６の動作制御についてフローチャートに基づき説明する。
【００７８】
本発明に係る印字累積カウントに基づくクリーニングゴムローラ６６の動作制御がスタートされると、図１１に示すように、画像形成装置１００において、制御部２０２により印字累積カウントが確認され（ステップＳ１０）、印字累積カウントがノコ歯清掃カウンターに到達したか否かが判断される（ステップＳ１１）。
【００７９】
ステップＳ１１において、印字累積カウント値がノコ歯清掃カウンターに達していないと判断された場合は、ステップＳ１０に戻る。
【００８０】
一方、ステップＳ１１において、印字累積カウント値がノコ歯清掃カウンターに達していると判断された場合は、ステップＳ１２に進む。
【００８１】
ステップＳ１２では、印字を一旦中断し、クリーニング部材保持体３９４を往復移動させてノコ歯５３のクリーニグを行う自動清掃が１回行われる。この自動清掃は、印刷累積カウントが１０Ｋを経過する毎に行われる。
【００８２】
そして、ステップＳ１３に進み、印字累積カウントがノコ歯ライフカウント（２００Ｋ枚（１Ｋ＝１０００））に到達したか否かが判断される。
【００８３】
ステップＳ１３において、字累積カウントがノコ歯ライフカウントに到達していないと判断された場合は、ステップＳ１０に戻る。
【００８４】
一方、ステップＳ１３において、字累積カウントがノコ歯ライフカウントに到達していると判断された場合は、本クリーニング制御は終了する。
【００８５】
以上のように、制御部２０２により、印字累積カウントに基づきノコ歯電流Ｉ１を上げていき、印字累積カウントに応じてクリーニング部材保持体３９４の動作を制御することによって、クリーニングゴムローラ６６によるノコ歯５３のクリーニングを最適なタイミングで行うことができる。
【００８６】
また、クリーニングが動作したタイミングでノコ歯電流を所定値まで下げることで、帯電処理により発生するオゾン量を減少でき、長期間に渡って高品位の画像を安定して得ることができる。
【００８７】
また、汚染物質付着によってダメージを受ける前にノコ歯５３のクリーニングを行うことができ、かつ過剰なクリーニングを防止してノコ歯５３の劣化を抑えることができるので、ノコ歯５３のさらなる長寿命化を図ることができる。
【００８８】
次に、本実施形態の画像形成装置１００に用いられる特徴的なクリーニング制御プログラムと記録媒体について説明する。
【００８９】
本実施形態に係る画像形成装置１００の制御部２０２は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【００９０】
ＣＰＵを用いてソフトウェアによって制御部２０２を実現する場合、制御部２０２は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、前記プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）、前記プログラムおよび各種データを格納するメモリなどの記憶装置（記憶媒体）などを備える。
【００９１】
そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるクリーニング制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記憶媒体を、上記画像形成装置１００の制御部２０２に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによって、達成可能である。
【００９２】
前記記憶媒体としては、たとえば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ／Blu-ray（登録商標）ディスク等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【００９３】
また、画像形成装置１００を通信ネットワークと接続可能に構成し、通信ネットワークを介して上記プログラムコードを供給してもよい。通信ネットワークとしては、特に限定されず、たとえば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。
【００９４】
また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、たとえば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【００９５】
このように、クリーニング制御プログラムは、本発明の画像形成装置１００を動作させるためのプログラムであって、コンピュータを制御部２０２として機能させることによって、印字累積カウントを基にノコ歯電流値を補正し、印字累積カウントに応じてクリーニング部材保持体３９４の移動を制御する方法を容易に制御部２０２に供給することができ、また前述したクリーニング制御方法を汎用的なものにすることができる。
【００９６】
以上のように構成したので、本実施形態によれば、画像形成装置１００において、帯電装置３０１の構成として、複数のノコ歯５３を感光体１１の移動方向に対して略垂直方向）に配列した針電極３６３と、針電極３６３をクリーニングするクリーニングゴムローラ６６と、クリーニング部材保持体３９４と、クリーニング部材保持体３９４を移動させる移動手段３０３とを備え、制御手段として制御部２０２に、印字累積カウントが増加するに連れてノコ歯電流を上げていき、クリーニングゴムローラ６６によるノコ歯５３のクリーニングが動作するタイミングでノコ歯電流値を所定の値に下げる機能を備えて、印字累積カウントとノコ歯５３の状態に応じてノコ歯電流を下げるように制御するようにしたので、帯電装置３０１より発生するオゾン量を減少でき、画像ぼけ・白抜け等の画像不良を抑え高品位の画像を安定して得ることができるとともに、針電極３６３の長寿命化を図ることができる。
【００９７】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９８】
１１  感光体
５３  ノコ歯
６６  クリーニングゴムローラ（クリーニング部材）
１００  画像形成装置
２０２  制御部（制御手段）
２０８  画像形成部（画像形成手段）
３０１  帯電装置（帯電手段）
３０２  ゴムローラ保持体
３０３  移動手段
３６２  ノコ歯保持部材
３６３  針電極
３９４  クリーニング部材保持体
ｃ  印字毎カウント値
ｄ  印字完了累積カウント値
Ｄ  印字累積カウント値（印字枚数の累積値）
Ｉ１，Ｉ２  ノコ歯電流値（ノコ歯に流れる電流値）
【図１】
0005442700.tif 000002
【図２】
0005442700.tif 000003
【図３】
0005442700.tif 000004
【図４】
0005442700.tif 000005
【図５】
0005442700.tif 000006
【図６】
0005442700.tif 000007
【図７】
0005442700.tif 000008
【図８】
0005442700.tif 000009
【図９】
0005442700.tif 000010
【図１０】
0005442700.tif 000011
【図１１】
0005442700.tif 000012