(57)【要約】      （修正有）【課題】帯電部材の抵抗上昇を防止して帯電不良を回避すると共に、帯電部材の放電量を減少して画像不良を回避することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】プリンターは、トナー像を担持する感光体ドラム１０を帯電させる帯電ローラー２５と、前記帯電ローラー２５が前記感光体ドラム１０に対して放電を開始するときの前記帯電ローラー２５の帯電バイアスである放電開始電圧と、前記帯電ローラー２５からの放電により前記感光体ドラム１０の表面電位が安定し始めたときの前記帯電ローラー２５の帯電バイアスである制御電圧との電圧差の１／２以下の大きさの帯電用交流電圧と、該帯電用交流電圧よりも大きい帯電用直流電圧との重畳電圧を帯電バイアスとして前記帯電ローラー２５に供給する帯電バイアス供給部２６と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材が前記像担持体に対して放電を開始するときの前記帯電部材の帯電電圧である放電開始電圧と前記帯電部材からの放電により前記像担持体の表面電位が安定し始めたときの前記帯電部材の帯電電圧である制御電圧との電圧差の１／２以下の大きさの交流電圧と、該交流電圧よりも大きい直流電圧との重畳電圧を帯電電圧として前記帯電部材に供給する帯電電圧供給部と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電部材は、イオン導電剤を含む導電層を備えた帯電ローラーで構成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】
前記帯電部材は、前記像担持体に接触して又は非接触で近接して配置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４】
前記帯電電圧供給部は、前記画像形成装置の周辺湿度が低くなるに連れて前記交流電圧及び前記直流電圧の少なくとも一方が大きくなるように制御す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５】
前記帯電電圧供給部は、前記画像形成装置の周辺温度が低くなるに連れて前記交流電圧及び前記直流電圧の少なくとも一方が大きくなるように制御することを特徴とする請求項１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、プリンター、複写機、ファクシミリ又は複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置は、トナー像を形成するための画像形成部を装置本体内に備える。画像形成部では、感光体ドラム等の像担持体の表面を帯電ローラー等の帯電部材により帯電させた後、この像担持体に対して露光器が画像データに対応する光を照射することで、像担持体の表面に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像器がトナー等の現像剤で現像することにより、像担持体上にトナー像を形成する。その後、像担持体上のトナー像は、転写部により紙等の記録媒体に転写される。また、トナー像を転写された転写紙は、定着部によりトナー像が転写紙に固定されてから画像形成装置の外部に排出される。
【０００３】
例えば、帯電部材としての接触式又は非接触式の帯電ローラーは、イオン導電性材料で形成される導電層を備える。この帯電ローラーに帯電バイアスが印加されると、導電層におけるイオン導電剤を伝達し、帯電ローラーと像担持体との間に所定の電界を生成して放電を行うことでこの像担持体を帯電する。しかしながら、帯電バイアスが直流電圧である場合、一方向のみに電圧が印加されるため、使用枚数が増加して帯電バイアス印加時間が増加するに連れて、導電層内のイオン導電剤が直流電圧の印加方向に偏在して帯電ローラーの抵抗値が上昇し、帯電不良を生じてしまう。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の画像形成装置の制御方法では、イオン導電剤の偏在を回避するために、帯電部材が被帯電体の非画像形成領域に対応しているとき、即ち画像形成時以外のときに、画像形成時に印加される直流電圧とは逆極性の直流電圧を帯電部材に印加するように制御している。
【０００５】
また、特許文献２に記載の画像形成装置では、画像形成時以外のときに帯電ローラーと被帯電面とを非接触の状態にし、画像形成時に帯電ローラーに印加される直流電圧とは逆極性の直流電圧を帯電ローラーに印加することとしている。
【０００６】
更に、特許文献３に記載の帯電部材は、直流電圧と、直流電圧を印加したときの被帯電体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する交流電圧との重畳電圧を印加することとしている。このように直流電圧と交流電圧との重畳電圧を帯電部材に印加する従来の方式では、均一に帯電を行うために交流電圧の周波数を１．０〜３．０ｋＨｚ程度に設定することが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０８−３００７３号公報
【特許文献２】特開２００２−３２８５０８号公報
【特許文献３】特開平０８−２２１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置の制御方法では、画像形成時には正極性の直流電圧を帯電部材に印加し、画像形成時以外のときには逆極性の直流電圧を帯電部材に印加するといった、印加電圧の切り換えが行われる。このため、連続する画像形成動作を速やかに移行することができない問題が生じる。
【０００９】
また、特許文献２に記載の画像形成装置では、画像形成時以外のときに帯電ローラーと被帯電面とを非接触の状態にする移動動作が必要となるため、構成が複雑になる問題が生じる。
【００１０】
更に、特許文献３に記載の帯電部材では、帯電開始電圧の２倍以上の比較的高い交流電圧が印加されているため、放電量が多くなり、感光体上に多くの放電生成物が付着してしまう。このため、感光体の画像不良が生じ、また感光体を清掃するクリーニングブレードの劣化が早くなるといった問題も生じる。
【００１１】
そこで、本発明は上記事情を考慮し、帯電部材の抵抗上昇を防止して帯電不良を回避すると共に、帯電部材の放電量を減少して画像不良を回避することが可能な技術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】
本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材が前記像担持体に対して放電を開始するときの前記帯電部材の帯電電圧である放電開始電圧と前記帯電部材からの放電により前記像担持体の表面電位が安定し始めたときの前記帯電部材の帯電電圧である制御電圧との電圧差の１／２以下の大きさの交流電圧と、該交流電圧よりも大きい直流電圧との重畳電圧を帯電電圧として前記帯電部材に供給する帯電電圧供給部と、を備えていることを特徴とする。
【００１３】
このような構成を採用することで、帯電部材の抵抗上昇を防止すると共に、交流電圧によって発生する放電量の増加を抑制することができる。これにより、像担持体に付着する放電生成物の増加を抑制し、余分な放電生成物に起因した像担持体の清掃のためのクリーニングブレードの損傷や像担持体の画像不良が発生することを防止可能となる。
【００１４】
また、前記帯電部材は、イオン導電剤を含む導電層を備えた帯電ローラーで構成されてもよい。
【００１５】
このような構成を採用することで、帯電ローラーの導電層におけるイオン導電剤は、帯電電圧に交流電圧が重畳されているため、直流電圧に起因した一方向への偏在が防止され、即ち、イオン導電剤の偏在に起因した帯電部材の抵抗上昇を防止することができる。
【００１６】
前記帯電部材は、前記像担持体に接触して又は非接触で近接して配置されてもよい。
【００１７】
このような構成を採用することで、帯電部材と像担持体との配置に拘らず、帯電部材の抵抗上昇を防止すると共に、交流電圧によって発生する放電量の増加を抑制することができる。
【００１８】
前記帯電電圧供給部は、前記画像形成装置の周辺湿度が低くなるに連れて前記交流電圧及び前記直流電圧の少なくとも一方が大きくなるように制御してもよい。
【００１９】
このような構成を採用することで、画像形成装置の周辺湿度の低下により帯電部材が像担持体に対して放電し難くなった場合でも、帯電電圧を大きくすることで十分な放電が可能となる。
【００２０】
前記帯電電圧供給部は、前記画像形成装置の周辺温度が低くなるに連れて前記交流電圧及び前記直流電圧の少なくとも一方が大きくなるように制御してもよい。
【００２１】
このような構成を採用することで、画像形成装置の周辺温度の低下により帯電部材の抵抗が上昇した場合でも、帯電電圧を大きくすることで十分な放電が可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、帯電部材の抵抗上昇を防止して帯電不良を回避すると共に、帯電部材の放電量を減少して画像不良を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて画像形成部の一部を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて帯電ローラーの帯電バイアスと感光体ドラムの表面電位との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて帯電ローラーのイオン導電剤について帯電バイアスが印加される前の状態を示す模式図である。
【図５】従来技術のプリンターにおいて帯電ローラーのイオン導電剤について直流の帯電バイアスが印加された状態を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて帯電ローラーのイオン導電剤について直流及び交流を重畳した帯電バイアスが印加された状態を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、帯電ローラーについて通電時間と抵抗値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
まず、図１を用いて、画像形成装置としてのプリンター１の全体の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。以下、図１における紙面右側を、プリンター１の正面側（前側）とする。
【００２５】
プリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備え、プリンター本体２の下部には用紙（図示せず）を収納する給紙カセット３が収容され、プリンター本体２の上面には排紙トレイ４が設けられる。また、排紙トレイ４の前方には上カバー５が開閉可能に取り付けられ、上カバー５の下方にはトナー容器としてのトナーコンテナ６が収納される。
【００２６】
プリンター本体２の上部には、排紙トレイ４の下方にレーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）を有する露光器７が配置され、露光器７の下方には、画像形成部８が設けられる。画像形成部８には、像担持体である感光体ドラム（像担持体）１０が回転可能に設けられ、感光体ドラム１０の周囲には、帯電装置１１と、現像器１２と、転写ローラー１３と、クリーニング装置１４とが、感光体ドラム１０の回転方向（図１の矢印Ｘ参照）に沿って配置される。なお、画像形成部８の詳細は後述する。
【００２７】
プリンター本体２の内部には、用紙Ｓ（図２参照）の搬送経路１５が設けられる。搬送経路１５において、上流端には給紙部１６が設けられ、中流部には感光体ドラム１０と転写ローラー１３とで構成される転写部１７が設けられ、下流部には定着装置１８が設けられ、下流端には排紙部２０が設けられる。また、搬送経路１５の下方には、両面印刷用の反転経路２１が設けられる。定着装置１８は、例えば、加熱用ローラー２２と加圧用ローラー２３とを互いの回転面を対向させて構成されるものでよい（図２参照）。
【００２８】
次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。
【００２９】
プリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、帯電装置１１の印加電圧設定や定着装置１８の温度設定等の初期設定が実行される。そして、プリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
【００３０】
まず、帯電装置１１によって感光体ドラム１０の表面が帯電された後、露光器７からのレーザー光（図１の二点鎖線Ｐ参照）により感光体ドラム１０に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、現像器１２がトナーによりトナー像に現像する。
【００３１】
一方、給紙部１６によって給紙カセット３から取り出された用紙Ｓは、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部１７へと搬送され、転写部１７において感光体ドラム１０上のトナー像が用紙Ｓに転写される。トナー像を転写された用紙Ｓは、搬送経路１５を下流側へと搬送されて定着装置１８に進入し、この定着装置１８において用紙Ｓにトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Ｓは、排紙部２０から排紙トレイ４に排出される。なお、感光体ドラム１０上に残留したトナーは、クリーニング装置１４によって回収される。
【００３２】
次に、図２を用いて、帯電装置１１について詳細に説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて画像形成部の一部を示す断面図である。
【００３３】
図２に示されるように、画像形成部８では、感光体ドラム１０を接地している。感光体ドラム１０は、例えばアモルファスシリコン製で、直径３０ｍｍで構成される。
【００３４】
帯電装置１１は、そのケース２４内で回転可能な帯電ローラー（帯電部材）２５を感光体ドラム１０に近接して備え、帯電ローラー２５は、例えば、直径１２ｍｍで、その回転表面に厚さ２ｍｍのイオン導電性材料から形成される導電層４１（図４、図６参照）を設けて構成される。帯電ローラー２５は、感光体ドラム１０と接触式の帯電部材であるが、この構成に限らず、感光体ドラム１０と５０〜１００μｍの間隔を空けた非接触式の帯電部材でもよい。また、帯電ローラー２５は帯電バイアス供給部（帯電電圧供給部）２６に接続され、帯電バイアス供給部２６は、帯電用交流電源２７からの帯電用交流電圧と帯電用直流電源２８からの帯電用直流電圧との重畳電圧である帯電バイアス（帯電電圧）を帯電ローラー２５へと供給する。
【００３５】
現像器１２は、そのケース３０内で回転可能な現像ローラー３１を感光体ドラム１０に非接触で近接して備える。現像ローラー３１は、現像バイアス供給部３２に接続され、現像バイアス供給部３２は、現像用交流電源３３からの現像用交流電圧と現像用直流電源３４からの現像用直流電圧との重畳電圧である現像バイアスを現像ローラー３１へと供給する。
【００３６】
転写ローラー１３は、感光体ドラム１０との間で転写ニップが形成される転写部１７を構成するように配置され、転写部１７は、転写ニップを通過した用紙Ｓを定着装置１８へと送る。また、転写ローラー１３は、転写バイアス供給部３５に接続され、転写バイアス供給部３５は、転写用直流電源３６からの転写直流電圧を転写バイアスとして転写ローラー１３へと供給する。
【００３７】
クリーニング装置１４は、ケース３７の縁部に取り付けられて感光体ドラム１０の回転面と接触して配置されたクリーニングブレード３８と、ケース３７内で回転可能なクリーニングローラー４０とを備えている。
【００３８】
図２では、便宜上、帯電用交流電源２７と、現像用交流電源３３とを別々に図示しているが、これらはプリンター１の本体電源（図示せず）の交流電圧から帯電用交流電圧と現像用交流電圧とをそれぞれ得るものでよい。同様に、図２では、帯電用直流電源２８と、現像用直流電源３４と、転写用直流電源３６とを別々に図示しているが、これらはプリンター１の本体電源から得られる交流電圧を帯電用直流電圧と現像用直流電圧と転写用直流電圧とにそれぞれ変換するものでよい。
【００３９】
帯電ローラー２５に接続される帯電バイアス供給部２６は、例えば、帯電用交流電源２７から５００Ｖの帯電用交流電圧を出力すると共に、帯電用直流電源２８から６５０Ｖの帯電用直流電圧を出力して、これらの重畳電圧である帯電バイアスを帯電ローラー２５に印加する。即ち、交流電圧より大きい直流電圧がメインの帯電バイアスとなり、帯電ローラー２５はこの直流電圧に起因して放電を行うこととなる。一方、交流電圧は帯電ローラー２５の放電開始電圧と制御電圧との電圧差の０．１〜０．５倍の大きさ、即ち１／２以下の大きさである。この交流電圧は、帯電ローラー２５の導電層４１におけるイオン導電剤４２（図４、図６参照）に作用してイオン導電剤４２が直流電圧によって一方向へ偏在することを防止可能で、且つ感光体ドラム１０の帯電に寄与しない程度の大きさの電圧である。交流電圧が上記電圧差の０．１倍より小さい場合には、イオン導電剤４２の直流電圧による偏在を防止できなくなり、上記電圧差の０．５倍を超える場合には、帯電ローラー２５での放電量が増加して感光体ドラム１０で発生する放電生成物が余分に増加するため、帯電用交流電圧は上記のように設定されるとよい。
【００４０】
次に、帯電ローラー２５の放電開始電圧Ｖ１及び制御電圧Ｖ２について、帯電ローラー２５の帯電バイアスとこの帯電バイアスで帯電される感光体ドラム１０の表面電位との関係と共に、図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて帯電ローラーの帯電バイアスと感光体ドラムの表面電位との関係を示すグラフである。図３では、帯電ローラー２５の帯電バイアスの変化を横軸に示し、感光体ドラム１０の表面電位の変化を縦軸に示す。
【００４１】
放電開始電圧Ｖ１は、帯電ローラー２５が感光体ドラム１０との間で放電を開始するときの帯電バイアスであり、制御電圧Ｖ２は、帯電ローラー２５からの放電により感光体ドラム１０の表面電位が安定し始めたときの帯電バイアスである。帯電ローラー２５に印加された帯電バイアスがこの放電開始電圧Ｖ１に達すると、感光体ドラム１０との間で放電を開始して、帯電バイアスの増加に連れて感光体ドラム１０の表面電位が増加する。感光体ドラム１０の表面電位の変化は、帯電バイアスが所定量を超えると緩やかになってその後安定する。例えば、通常の制御電圧Ｖ２は、感光体ドラム１０の表面電位変化が緩やかになる変曲点Ａでの帯電バイアスよりも僅かに大きく、例えば、１．１〜１．２倍の電圧に設定される。従って、帯電用交流電源２７が出力する帯電用交流電圧は、（Ｖ２−Ｖ１）／２以下に設定される。
【００４２】
また、帯電バイアスの印加により変化する帯電ローラー２５の導電層４１の状態について、図４〜図６を参照しながら説明する。図４は、本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて帯電ローラーのイオン導電剤について帯電バイアスが印加される前の状態を示す模式図、図５は、従来技術のプリンターにおいて帯電ローラーのイオン導電剤について直流のみの帯電バイアスが印加された状態を示す模式図、図６は、本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて帯電ローラーのイオン導電剤について直流及び交流を重畳した帯電バイアスが印加された状態を示す模式図である。
【００４３】
帯電ローラー２５の導電層４１は、帯電不良が起こらないように均一な多数のイオン導電剤４２を有し、即ち、導電層４１内のイオン導電剤４２の密度が導電層４１の何れの位置でも一様となっている。例えば、帯電バイアスが印加される前は、図４に示されるように、導電層４１内のイオン導電剤４２は均一である。
【００４４】
この帯電ローラー２５に従来技術による直流電圧ＶＤ１のみからなる帯電バイアスを印加すると、帯電ローラー２５は感光体ドラム１０に対して放電を行う。しかしながら、帯電バイアスの通電時間が増加するに連れて、図５に示されるように、導電層４１内のイオン導電剤４２は、直流電圧ＶＤ１の伝達方向、即ち、帯電ローラー２５の表面側へと偏在してしまう。また、イオン導電剤４２が偏在することにより、帯電バイアスの通電時間の増加に伴い帯電ローラー２５の抵抗が上昇してしまう。
【００４５】
これに対して、本実施形態のように、この帯電ローラー２５に直流電圧ＶＤ２と交流電圧ＶＡとの重畳電圧を帯電バイアスとして印加した場合、帯電バイアスの通電時間が増加しても、図６に示されるように、導電層４１内のイオン導電剤４２は、直流電圧ＶＤ２の伝達方向とは逆方向にも伝達する交流電圧ＶＡの作用によって、帯電ローラー２５の表面側への偏在が回避される。このため、イオン導電剤４２は導電層４１内で均一化され、帯電バイアスの通電時間の増加に伴う帯電ローラー２５の抵抗の上昇が抑制される。また、この交流電圧ＶＡは、帯電ローラー２５の放電開始電圧Ｖ１と制御電圧Ｖ２との電圧差の１／２以下の大きさであるため、感光体ドラム１０における余分な放電生成物の発生が抑制される。
【００４６】
更に、帯電ローラー２５の帯電バイアスの通電時間と、帯電バイアスに対する帯電ローラー２５の抵抗との関係について、図７を参照しながら説明する。図７は、本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて帯電ローラーについて通電時間と抵抗値との関係を示すグラフである。図７では、帯電バイアスの通電時間の変化を横軸に示し、帯電ローラー２５の抵抗値の変化を縦軸に示す。また、図７では、この帯電ローラー２５で帯電不良が生じる通常の抵抗限界値ＲＬと、帯電不良のないことを保証する通常の保証時間ＴＬとを示す。即ち、抵抗限界値ＲＬに達する直前の通電時間が，帯電不良のないことを保証する保証時間となる。
【００４７】
ここでは、従来技術による直流電圧のみ（８００Ｖ）を印加する第１の制御状態での帯電ローラー２５の抵抗値Ｒ１を破線で、従来技術による直流電圧（４５０Ｖ）と交流電圧（１０００Ｖ）との重畳電圧を印加する第２の制御状態での帯電ローラー２５の抵抗値Ｒ２を二点鎖線で、本実施形態による直流電圧（６５０Ｖ）と交流電圧（５００Ｖ）との重畳電圧を印加する第３の制御状態での帯電ローラー２５の抵抗値Ｒ３を実線でそれぞれ示す。即ち、従来技術による第２の制御状態は、帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する交流電圧が帯電バイアスに重畳される。
【００４８】
なお、何れの制御状態でも、感光体ドラム１０及び帯電ローラー２５は同じものを使用し、感光体ドラム１０は、直径３０ｍｍでアモルファスシリコン製であり、帯電ローラー２５は、直径１２ｍｍであり、その回転表面に厚さ２ｍｍのイオン導電性材料から形成される導電層４１を設ける。また、帯電ローラー２５の線速は３００ｍｍ／ｓｅｃとする。
【００４９】
第１の制御状態では、直流電圧によりイオン導電剤４２が偏在するため、図７に示されるように、第２及び第３の制御状態に比べて早い通電時間で、帯電ローラー２５の抵抗値が抵抗限界値ＲＬに達することとなり、帯電ローラー２５の抵抗の上昇による帯電不良が生じ易く、保証時間を長く設定することもできない。
【００５０】
これに対して、本実施形態に係る第３の制御状態では、交流電圧の作用によりイオン導電剤４２の偏在が抑制されるため、図７に示されるように、帯電ローラー２５の抵抗値が抵抗限界値ＲＬに達するまでの通電時間は、通常の保証時間ＴＬに比べて十分な余裕が確保され、帯電ローラー２５の抵抗の上昇による帯電不良が生じ難く、保証時間を長く設定することもできる。
【００５１】
また、この帯電ローラー２５を用いた感光体ドラム１０の帯電を含む画像形成処理を行った場合の感光体ドラム１０の表面動摩擦係数について説明する。
【００５２】
この画像形成処理では、感光体ドラム１０の現像のためのトナーとして磁性１成分を有するものを使用する。感光体ドラム１０の表面動摩擦係数は、画像形成処理を行う前、即ち未使用状態では、０．１８μである。感光体ドラム１０を清掃するクリーニング装置１４はＥＰＤＭ発泡ローラーであるクリーニングローラー４０を備え、このクリーニングローラー４０を１８Ｎの力で感光体ドラム１０に押圧すると共に、感光体ドラム１０の回転に対して線速比１．２で回転させる。また、この画像形成処理では、印字率５％で、連続して３０００枚の印字を行う。
【００５３】
直流電圧のみの第１の制御状態での帯電ローラー２５により感光体ドラム１０が帯電される場合、交流電圧がないために放電生成物の発生は少ない。この感光体ドラム１０を用いて上記した画像形成処理を行った後、感光体ドラム１０の表面動摩擦係数は、０．２８μ又は０．３〜０．４μと低いが、上述のように帯電ローラー２５の抵抗の上昇による帯電不良の問題がある。
【００５４】
従来技術に係る第２の制御状態での帯電ローラー２５により感光体ドラム１０が帯電される場合、交流電圧が帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有して比較的大きいために放電生成物の発生が多くなる。そのため、この感光体ドラム１０を用いて上記した画像形成処理を行った後、感光体ドラム１０の表面動摩擦係数は、０．５〜０．７μ、より具体的には０．６３μまで増加する。このように、表面動摩擦係数が０．５を超えると、帯電ローラー２５の保証時間に拘らず、感光体ドラム１０を清掃するクリーニング装置１４のクリーニングブレード３８の鳴きや損傷等の劣化が生じたり、感光体ドラム１０で現像される画像の不具合が生じたりする可能性が高まる。
【００５５】
これに対して、本実施形態に係る第３の制御状態での帯電ローラー２５により感光体ドラム１０が帯電される場合、交流電圧が放電開始電圧Ｖ１と制御電圧Ｖ２との電圧差の１／２以下と少ないために放電生成物の発生が抑制されている。この感光体ドラム１０を用いて上記した画像形成処理を行った後、感光体ドラム１０の表面動摩擦係数は、０．３〜０．５μ、より具体的には０．４μに抑制される。従って、第３の制御状態では、感光体ドラム１０の表面動摩擦係数の増加が第１の制御状態と同等に抑えられ、感光体ドラム１０を清掃するクリーニングブレード３８の劣化や感光体ドラム１０で現像される画像の不具合が生じる可能性は低減されている。
【００５６】
このように、本実施形態に係る第３の制御状態では、直流電圧のみの帯電バイアスを用いる第１の制御状態に比べて帯電ローラー２５の抵抗上昇が抑制され、帯電不良が起こり難く、抵抗限界値ＲＬまでの保証期間について十分な余裕がある。また、比較的大きな交流電圧を重畳した帯電バイアスを用いる第２の制御状態に比べて、感光体ドラム１０の表面動摩擦係数の増加が抑制され、クリーニングブレード３８の劣化や感光体ドラム１０で現像される画像の不具合が起こり難くなっている。
【００５７】
本実施形態では上述のように、帯電装置１１の帯電ローラー２５に印加する帯電バイアスとして、帯電ローラー２５の放電開始電圧Ｖ１と制御電圧Ｖ２との電圧差の１／２以下の大きさの帯電用交流電圧と、この帯電用交流電圧より大きい帯電用直流電圧との重畳電圧を使用することにより、帯電ローラー２５の導電層４１におけるイオン導電剤４２の直流電圧に起因した偏在を防止して帯電ローラー２５の抵抗上昇を回避すると共に、交流電圧に起因して発生する放電量の増加を抑制することができる。従って、感光体ドラム１０に付着する放電生成物の増加を抑制し、余分な放電生成物によるクリーニングブレード３８の損傷や、感光体ドラム１０における画像不良の発生を防止することが可能となる。
【００５８】
本実施形態では、帯電ローラー２５に印加する帯電バイアスとして、放電開始電圧Ｖ１と制御電圧Ｖ２との電圧差の１／２以下の大きさの帯電用交流電圧と、この帯電用交流電圧より大きい帯電用直流電圧との重畳電圧を使用する場合について説明したが、帯電バイアス供給部２６は、帯電バイアス、即ち帯電用交流電圧及び帯電用直流電圧の大きさを、プリンター１の使用環境に応じて変更するように制御してもよい。
【００５９】
例えば、使用環境としてプリンター１の周辺湿度が低いとき、帯電ローラー２５は放電し難くなる。そのため、プリンター１は、湿度センサー（図示せず）を備え、湿度を検出して監視するように構成される。帯電バイアス供給部２６は、湿度センサーで検出した湿度が低くなるに連れて帯電用交流電圧及び帯電用直流電圧の少なくとも一方が大きくなるように設定し、例えば、低湿度の場合には帯電用交流電圧及び帯電用直流電圧の少なくとも一方を大きくし、高湿度の場合には帯電用交流電圧及び帯電用直流電圧の少なくとも一方を小さくするように制御してもよい。従って、プリンター１の周辺湿度の低下により帯電ローラー２５が感光体ドラム１０に対して放電し難くなった場合でも、帯電バイアスを大きくすることで十分な放電が可能となる。
【００６０】
また、使用環境としてプリンター１の周辺温度が低いときには帯電ローラー２５の抵抗が上昇し、高いときには帯電ローラー２５の抵抗が下降する傾向がある。そのため、プリンター１は、温度センサー（図示せず）を備え、温度を検出して監視するように構成される。帯電バイアス供給部２６は、温度センサーで検出した温度が低くなるに連れて帯電用交流電圧及び帯電用直流電圧の少なくとも一方が大きくなるように設定し、例えば、低温度の場合には帯電用交流電圧及び帯電用直流電圧を大きくし、高温度の場合には帯電用交流電圧及び帯電用直流電圧を小さくするように制御してもよい。従って、プリンター１の周辺温度の低下により帯電ローラー２５の抵抗が上昇した場合でも、帯電バイアスを大きくすることで十分な放電が可能となる。
【００６１】
本実施形態では、プリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に本発明の構成を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１  プリンター（画像形成装置）
１０  感光体ドラム（像担持体）
２５  帯電ローラー（帯電部材）
２６  帯電バイアス供給部（帯電電圧供給部）
【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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【図７】
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