(57)【要約】【課題】ピーク間電圧の調整時間を低減させる。【解決手段】帯電ローラ７０に帯電バイアスを印加する電源部９２と、出力される交流電流を検知するＡＣ電流検知部９１と、検知する交流電流が所定の制御目標値となるように交流電圧のピーク間電圧を調整するピーク間電圧調整手段と、環境条件を検知する環境検知部９３と、ピーク間電圧調整手段がピーク間電圧の調整動作を行った際のピーク間電圧の調整結果と、環境条件と、を記憶するとともに、次にピーク間電圧調整動作を行う際に、当該時点において環境条件と、記憶された前回の環境条件と、を比較して、環境条件の変動が所定範囲内である場合は、前回のピーク間電圧の調整結果からピーク間電圧調整動作を開始させ、所定範囲を超える場合は、環境条件に応じて設定された調整開始電圧からピーク間電圧調整動作を開始させる調整開始電圧設定手段と、を備える。【選択図】図３
2014085405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
該像担持体を帯電する帯電手段と、
該帯電手段に直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加する高圧電源と、
該高圧電源から出力される交流電流を検知する電流検知手段と、
該電流検知手段が検知する交流電流が所定の制御目標値となるように交流電圧のピーク間電圧を調整するピーク間電圧調整手段と、
当該画像形成装置の環境条件を検知する環境検知手段と、
前記ピーク間電圧調整手段がピーク間電圧の調整動作を行った際のピーク間電圧の調整結果と、前記環境検知手段で検知された環境条件と、を記憶するとともに、
次に前記ピーク間電圧調整手段がピーク間電圧調整動作を行う際に、当該時点において前記環境検知手段で検知された環境条件と、記憶された前回の環境条件と、を比較して、
環境条件の変動が所定範囲内である場合は、前回の前記ピーク間電圧の調整結果からピーク間電圧調整動作を開始させ、
環境条件の変動が前記所定範囲を超える場合は、環境条件に応じて設定された調整開始電圧からピーク間電圧調整動作を開始させる調整開始電圧設定手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記環境条件は、前記環境検知手段により検知される温度、相対湿度、絶対湿度のいずれか、または、これらの組み合わせであ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】
前記環境条件は、所定範囲毎に複数の環境区分に分けられて、
環境条件の変動が同一の環境区分内である場合は、前回の前記ピーク間電圧の調整結果からピーク間電圧調整動作を開始させ、
環境条件の変動が異なる環境区分に跨る場合は、環境区分ごとに設定された調整開始電圧からピーク間電圧調整動作を開始させることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記帯電手段は帯電ローラであって、
該帯電手段の帯電領域は、前記像担持体とは非接触であることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記帯電ローラは、
少なくとも導電性支持体である芯金と、
イオン導電性材料を含む樹脂材料からなる帯電部材と、
該帯電部材の両端に配置され前記像担持体に当接して前記像担持体と前記帯電部材との間にギャップを形成する樹脂材料からなるギャップ保持部材と、を備えることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体は有機感光体であり、最表層に感光体の摩耗を低減する保護層が形成されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記有機感光体の前記保護層に金属酸化物が分散されていることを特徴とする請求項６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、画像形成装置に関する。さらに詳述すると、複写機、プリンタ、スキャナ、ファクシミリ装置、これらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、像担持体である感光体を帯電した後、原稿画像の露光あるいは画像信号に応じた光書き込みにより静電潜像を形成し、感光体上に形成された静電潜像を、トナーとキャリアが摩擦帯電してなる２成分現像剤を用いた現像装置で現像して可視化した後、感光体上の可視像（トナー像）を転写手段で転写材（記録紙、記録媒体、用紙ともいう）に転写し、圧力や熱等を用いる定着装置によって転写材上のトナー画像を定着で定着して画像を得ている。
【０００３】
この画像形成装置の帯電手段としては、従来、コロナ放電方式が広く用いられていたが、オゾン等の放電生成物の発生が少ない近接放電方式も用いられるようになってきている。この近接放電方式を用いた帯電手段の一つとして、帯電ローラが用いられている。
【０００４】
また、従来、帯電ローラは像担持体に接触配置して用いられていたが、最近では像担持体（例えば、感光体）に非接触配置された帯電ローラ（以下、非接触帯電ローラともいう）も実用化されている。
【０００５】
この非接触帯電ローラは、帯電ローラの弾性ローラ部の両端部に所定の厚さのスペーサやテープ等からなるギャップ保持部材をそれぞれ取り付け、それにより帯電ローラの両端部のギャップ保持部材を除く他の部分が像担持体の表面に対して非接触になるようにし、その状態で像担持体を帯電するようにしたものである。帯電ローラのような近接放電による帯電方式はコロナ放電による帯電方式に比べて、オゾン等の放電生成物が非常に少ないという利点がある。
【０００６】
また、非接触帯電ローラによれば、帯電部材が像担持体の表面に非接触状態で帯電が行われるため、その像担持体の表面に画像転写後に残った転写残トナー等が帯電部材の表面に転移することによる汚れを生じ難くすることができ、それを原因とする帯電性能の低下も防止することができる。
【０００７】
ところで、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電ローラでは、交流電圧のピーク間電圧が不足すると帯電電位が不均一となり、異常画像が発生するおそれがある。また、交流電圧のピーク間電圧が大きすぎで放電が過剰になると、感光体の摩耗を促進したり、感光体へのトナーフィルミングを発生させたりするため、ピーク間電圧を適正な値に調整する必要がある。
【０００８】
この点に関し、特許文献１には、非接触帯電ローラを用いた画像形成装置であって、高圧電源が出力する交流電流を検知して、この交流電流があらかじめ決めておいた目標値となるように交流電圧のピーク間電圧を調整する画像形成装置が開示されている。
【０００９】
特許文献１の画像形成装置によれば、帯電ローラの汚れを低減すると共に、時間の経過に伴う異常放電の発生を防止して、良好な画像を出力することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ピーク間電圧の調整中には画像出力ができないために、ピーク間電圧調整中は待機時間となり、画像形成装置の使用者を待たせることになってしまう。このため、使用者に画像形成装置を快適に利用してもらうにはピーク間電圧の調整時間はできるだけ短いことが望ましい。
【００１１】
ここで、適正なピーク間電圧は画像形成装置の設置されている環境の影響を受け、常温常湿の環境と比較して、高温高湿環境では低め、低温低湿環境では高め、のピーク間電圧が適正となるが、特許文献１では、画像形成装置の設置環境を考慮したピーク間電圧の調整となっていないため、ピーク間電圧の調整時間の短縮に改善の余地を残していた。
【００１２】
そこで本発明は、ピーク間電圧の調整に際し、設置環境に応じた調整開始電圧からピーク間電圧調整動作を開始することにより、ピーク間電圧の調整時間を低減させて、待機時間を短くすることができる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】
【００１３】
かかる目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、該帯電手段に直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加する高圧電源と、該高圧電源から出力される交流電流を検知する電流検知手段と、該電流検知手段が検知する交流電流が所定の制御目標値となるように交流電圧のピーク間電圧を調整するピーク間電圧調整手段と、当該画像形成装置の環境条件を検知する環境検知手段と、前記ピーク間電圧調整手段がピーク間電圧の調整動作を行った際のピーク間電圧の調整結果と、前記環境検知手段で検知された環境条件と、を記憶するとともに、次に前記ピーク間電圧調整手段がピーク間電圧調整動作を行う際に、当該時点において前記環境検知手段で検知された環境条件と、記憶された前回の環境条件と、を比較して、環境条件の変動が所定範囲内である場合は、前回の前記ピーク間電圧の調整結果からピーク間電圧調整動作を開始させ、環境条件の変動が前記所定範囲を超える場合は、環境条件に応じて設定された調整開始電圧からピーク間電圧調整動作を開始させる調整開始電圧設定手段と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ピーク間電圧の調整時間を低減させて、待機時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるタンデム中間転写方式のフルカラー複写機の全体構成図である。
【図２】画像形成ユニットの構成を示す画像形成ユニットの内部構成図である。
【図３】画像形成ユニットの構成を示す画像形成ユニットの内部構成の他の例を示す図である。
【図４】帯電ローラの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る構成を図１から図４に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
本実施形態に係る画像形成装置（フルカラー複写機）は、像担持体（感光体４０）と、該像担持体を帯電する帯電手段（帯電ローラ７０）と、該帯電手段に直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加する高圧電源（電源部９２）と、該高圧電源から出力される交流電流を検知する電流検知手段（交流電流検知部９１）と、該電流検知手段が検知する交流電流が所定の制御目標値となるように交流電圧のピーク間電圧を調整するピーク間電圧調整手段（制御部９０）と、当該画像形成装置の環境条件を検知する環境検知手段（環境検知部９３）と、ピーク間電圧調整手段がピーク間電圧の調整動作を行った際のピーク間電圧の調整結果と、環境検知手段で検知された環境条件と、を記憶するとともに、次にピーク間電圧調整手段がピーク間電圧調整動作を行う際に、当該時点において環境検知手段で検知された環境条件と、記憶された前回の環境条件と、を比較して、環境条件の変動が所定範囲内である場合は、前回のピーク間電圧の調整結果からピーク間電圧調整動作を開始させ、環境条件の変動が所定範囲を超える場合は、環境条件に応じて設定された調整開始電圧からピーク間電圧調整動作を開始させる調整開始電圧設定手段（制御部９０）と、を備えるものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。
【００１８】
（画像形成装置の構成）
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態であるタンデム中間転写方式のフルカラー複写機の全体構成図である。このフルカラー複写機は、本体１００と、その本体１００を載せた給紙部２００と、本体１００上に取り付けたスキャナ部３００と、そのスキャナ部３００上に取り付けた原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とから構成されている。
【００１９】
本体１００内の中央には、イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（ＢＫ）の４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫをそれぞれ横に並べて（中間転写ベルト１０に対向して、その中間転写ベルト１０の移動方向に順に並べて）配置したタンデム画像形成装置２０が構成されている。
【００２０】
タンデム画像形成装置２０の各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫは、それぞれＹ，Ｃ，Ｍ，ＢＫの各色トナー像が形成される像担持体であるローラ状の感光体（「感光体ローラ」ともいう）４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫを有している。
【００２１】
また、各感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫの表面を一様に帯電させる帯電手段である帯電装置がそれぞれ設けられている。帯電装置は、各感光体の表面をそれぞれ帯電させるものである。本実施形態では、帯電ローラの弾性ローラ部の両端部にギャップ保持部材を取り付け、帯電ローラの両端部のギャップ保持部材を除く他の部分が対応する感光体の表面に対して非接触になるようにした非接触帯電ローラ（以下、帯電ローラと略称する）である。
【００２２】
タンデム画像形成装置２０の上方には、露光装置２１が設けられている。露光装置２１は、各色毎に用意されたレーザダイオード（ＬＤ）方式の４つの光源と、６面のポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される１組のポリゴンスキャナと、各光源の光路に配置されたｆθレンズと、長尺ＷＴＬ等のレンズやミラーから構成されている。
【００２３】
そして、Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫの各色の画像情報に応じてそれぞれのＬＤから射出されたレーザ光は、ポリゴンスキャナにより偏向走査され、各色の感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫにそれぞれ照射される。
【００２４】
タンデム画像形成装置２０の下方には、無端ベルト状の中間転写ベルト１０が設置されている。中間転写ベルト１０は、本実施形態のフルカラー複写機では、１４〜１６の３つの支持ローラに掛け回して図中時計回りに回転搬送可能であり、第１の支持ローラ１４は中間転写ベルト１０を回転駆動する駆動ローラである。
【００２５】
また、第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５の間には、各色の感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫから中間転写ベルト１０にトナー像を転写する一次転写手段として一次転写ローラ６５Ｙ，６５Ｃ，６５Ｍ，６５ＢＫが中間転写ベルト１０を間に挟んで各感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫに対向するように設けられている。
【００２６】
第３の支持ローラ１６の下流には、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置１７が設けられている。中間転写ベルト１０は、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料を材質としてシームレスベルトに成型して使用することができる。樹脂材料はそのまま用いたり、カーボンブラック等の導電材により抵抗調整したりすることが可能である。また、樹脂材料を基層として、スプレーやディッピング等の方法により表層を形成し、積層構造にしても良い。
【００２７】
中間転写ベルト１０の下方には、２次転写装置２２を備えている。２次転写装置２２は、２つのローラ２３，２３の間に、無端ベルト状の２次転写ベルト２４を掛け渡しており、中間転写ベルト１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写ベルト１０上の画像を用紙を含む転写材に転写するものである。この２次転写ベルト２４は、上述した中間転写ベルト１０と同様の材料を用いることができる。
【００２８】
２次転写装置２２の横には、転写材上の画像を定着する定着装置２５を設けている。定着装置２５は、無端ベルト状の定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てている。上述した２次転写装置２２には、画像転写後の転写材をこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えている。
【００２９】
もちろん、２次転写装置２２として、転写ローラや転写チャージャを配置してもよく、そのような部材を配置した場合は、転写材の搬送機能を別途備える必要がある。さらに、フルカラー複写機では、２次転写装置２２及び定着装置２５の下方に、上述したタンデム画像形成装置２０と平行に、転写材を反転排紙したり、転写材の両面に画像を形成するために転写材を反転して再給紙したりする反転装置２８を備えている。
【００３０】
このフルカラー複写機におけるコピー動作は、先ず、ユーザによってＡＤＦ４００の原稿台３０上に原稿がセットされ、または、ユーザがＡＤＦ４００を開いてスキャナ部３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットされる。次に、ＡＤＦ４００を閉じて原稿を押さえられた後、ユーザにより、操作部（図示省略）のスタートスイッチが押される。これにより、ＡＤＦ４００に原稿をセットした場合は原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動した後に、他方、コンタクトガラス３２上に原稿をセットした場合は直ちに、それぞれスキャナ部３００を駆動し第１走行体３３及び第２走行体３４を走行させる。
【００３１】
そして、第１走行体３３で光源（図示省略）から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラー（図示省略）で反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００３２】
その後、操作部（図示省略）でのモード設定、あるいは操作部で自動モード選択が設定されている場合には原稿の読み取り結果に従い、フルカラーモード又は白黒モードで画像形成動作を開始する。
【００３３】
フルカラーモードが選択された場合には、各感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫが、図中で反時計回り方向にそれぞれ回転する。したがって、各感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫの表面が、後で詳述する帯電装置である帯電ローラにより一様に帯電される。
【００３４】
そして、Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫの各色の感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫには、露光装置２１からＹ，Ｃ，Ｍ，ＢＫの各色の画像に対応するレーザ光がそれぞれ照射され、Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫの各色の画像データに対応した潜像がそれぞれ形成される。
【００３５】
各感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫが回転することにより、Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫの各潜像は、現像装置６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０ＢＫでそれぞれＹ，Ｃ，Ｍ，ＢＫの各色のトナーが現像される。
【００３６】
Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫの各色のトナー像は中間転写ベルト１０の搬送とともに、中間転写ベルト１０上に順次転写されて中間転写ベルト１０上にフルカラー画像を形成する。中間転写ベルト１０に転写後の各感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫは、除電ランプにより光除電され、同じく後述するクリーニング手段であるクリーニング装置により転写残のトナーが除去される。
【００３７】
一方、給紙部２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、給紙テーブル４３に多段に備える給紙カセット４４の１つから転写材を送り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れられる。次いで、搬送ローラ４７で搬送して装置本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。
【００３８】
または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写材を送り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して装置本体１００内の手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
【００３９】
そして、中間転写ベルト１０上のフルカラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に転写材を送り込み、２次転写装置２２で転写して転写材上にトナー像を転写する。
【００４０】
トナー像が転写された転写材は、２次転写装置２２で搬送されて定着装置２５へと送り込まれ、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写材に定着された後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。
【００４１】
または、切換爪５５で切り換えて反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと再給紙され、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出される。以降、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
【００４２】
そして、所定枚数の画像形成が終了した後には作像後処理を行ってから各感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫの回転を停止する。また、作像後処理では、帯電バイアス電圧、転写バイアス電圧をオフにした状態で各感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫを１周以上回転させ、その際に除電手段によって各感光体表面の電荷を除電する。これにより、各感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫが除電されないまま放置されて劣化することを防止する。
【００４３】
白黒モードが選択された場合には、支持ローラ１５が下方に移動し、中間転写ベルト１０を感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍから離間させる。そして、感光体４０ＢＫのみを図中の反時計回り方向に回転させ、感光体４０ＢＫの表面を帯電ローラにより一様に帯電し、感光体４０ＢＫの画像に対応するレーザ光を照射する。それによって感光体４０ＢＫ上に白黒画像の潜像が形成され、ＢＫのトナーにより現像されてトナー像となる。そのトナー像は中間転写ベルト１０上に転写される。その際、ＢＫ以外の３色の感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍと、各現像装置６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍはそれぞれ停止しており、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。
【００４４】
一方、給紙カセット４４から転写材が給紙され、レジストローラ４９により、中間転写ベルト１０上に形成されている黒のトナー像と一致するタイミングで搬送される。黒のトナー像が転写された転写材は、フルカラー画像の場合と同様に定着装置２５で定着され、指定されたモードに応じた排紙系を通って処理される。以降、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
【００４５】
（画像形成ユニットの構成）
次に、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫについて更に詳しく説明する。各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫは、それぞれＹ，Ｃ，Ｍ，ＢＫの各トナー像を形成する役割を担っており、それぞれの内部構成は共通である。そこで、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫの共通の構成を示す画像形成ユニット１８で説明する。
【００４６】
図２は、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫの共通の構成を示す画像形成ユニット１８の内部構成図である。
【００４７】
Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫのそれぞれのトナー像の像担持体である感光体４０の周りには、感光体４０の表面を均一に帯電する帯電ローラ７０、感光体４０の電位を検知する電位センサ７１、感光体４０に形成された静電潜像を現像する現像装置６０が配置されている。また、トナー像が転写された後の感光体４０の表面を除電する除電ランプ７２、転写残トナーをクリーニングするためのクリーニング装置（クリーニング手段）としてブラシローラ７３、クリーニングブレード７５、潤滑剤供給ブラシローラ７４が配置されている。
【００４８】
また、画像形成ユニット１８のケース８０には露光装置２１からの露光光７６を通過させるための開口部８０ａが設けられている。
【００４９】
潤滑剤供給ブラシローラ７４には固形の潤滑剤７８を当接させており、回転によって潤滑剤７８の潤滑剤を感光体４０へ供給する。すなわち、潤滑剤供給ブラシローラ７４と潤滑剤７８は、潤滑剤供給部材（潤滑剤供給手段）としての機能を果たす。
【００５０】
固形の潤滑剤７８は、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸コバルト、オレイン酸マグネシウム、パルチミン酸亜鉛のような脂肪酸金属塩や、カルナウバワックスのような天然ワックスや、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素系の樹脂等を用いることができる。
【００５１】
ブラシローラ７３と、ポリウレタンゴムからなるクリーニングブレード７５により感光体４０から掻き取られたトナーは、トナー搬送コイル７９により回収され、図示を省略した公知の廃トナー収納部に搬送するように構成されている。
【００５２】
本実施形態では、転写後に除電された感光体４０をクリーニングするように構成した画像形成ユニットについて示しているが、転写後にクリーニングされた感光体４０を除電するように構成してもよい。
【００５３】
次に、転写残トナーをクリーニングするためのクリーニング装置としてブラシローラ７３とクリーニングブレード７５を配置した場合、このような構成ではクリーニング装置に入力してくるトナー量により潤滑剤の供給が影響を受け易い。
【００５４】
これはクリーニング装置内に潤滑剤供給手段が併設されていることによるものである。すなわち、クリーニング装置に入力してくるトナー量（転写残トナーや、フルカラー画像形成装置では上流で形成されたトナー像による逆転写トナー）が変動した場合に、潤滑剤の供給効率が影響を受けてしまうことによる。
【００５５】
そこで、画像形成ユニット１８の内部の一部構成の配置を変更することにより、感光体４０への潤滑剤の供給を安定させることができる。図３は、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫの共通の構成を示す画像形成ユニット１８の内部構成の他の一例を示す図である。
【００５６】
すなわち、図３に示すように、ブラシローラ７３の下流にクリーニングブレード７５を配設し、そのクリーニングブレード７５の下流に潤滑剤供給手段である潤滑剤７８と潤滑剤供給ブラシローラ７４と潤滑剤塗布ブレード８１を配置するものである。これにより、感光体４０上に形成される画像面積により転写残トナーや逆転写トナーの入力量が変化しても、感光体４０に潤滑剤を安定して供給することができる。
【００５７】
次に、帯電ローラ７０について詳しく説明する。帯電ローラ７０は、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫにおいて、感光体Ｙ４０，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫをそれぞれ一様に帯電させる役割を担っている。
【００５８】
図４は、帯電ローラ７０の構成を示す図である。図４に示すように、帯電ローラ７０は、導電性支持体である芯金１０１と、帯電部材である樹脂層１０２と、ギャップ保持部材１０３とから構成される。
【００５９】
芯金１０１は、ステンレス等の金属が用いられる。この芯金１０１は、細すぎると樹脂層１０２の切削加工時や、感光体４０に加圧されたときのたわみの影響が無視できなくなり、必要なギャップ精度が得られ難くなる。一方、太すぎると帯電ローラ７０自体が大型化したり、質量が重くなったりする問題が生じる。そこで、芯金１０１の直径としては６〜１０ｍｍ程度が望ましい。
【００６０】
また、樹脂層１０２は、抵抗が低すぎると感光体４０にピンホール等の欠陥があった場合に帯電バイアス電圧のリークが発生しやすく、抵抗が高すぎると放電が十分に発生せず均一な帯電電位を得ることができなくなる。このため、１０４〜１０９Ωｃｍの体積抵抗を持つ材料を用いることが好ましい。
【００６１】
樹脂層１０２の製造には、基材となる樹脂（基材樹脂という）として導電性材料を配合することにより、所望の体積抵抗を容易に得ることができる。基材樹脂は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。基材樹脂は、成形性が良いので容易に成形加工することができる。
【００６２】
導電性材料としては、例えば、四級（４級）アンモニウム塩基を有する高分子化合物（ポリオレフィン）のようなイオン導電性材料を使用することが好ましい。四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィンとしては、例えば、四級アンモニウム塩基を有するポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、エチレンーエチルアクリレート共重合、エチレン−メチルアクリレート共重合、エチレン−酢酸ビニル共重合、エチレン−プロピレン共重合、エチレン−ヘキセン共重合等がある。本実施形態においては、四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィンについて例示したが、四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィン以外の高分子化合物を用いても同様の効果が得られる。イオン導電性材料は、二軸混練機、ニーダー等の手段を用いることにより、基材樹脂に均一に配合することができる。
【００６３】
そして、配合された材料を芯金１０１上に射出成形、あるいは押出成形にすることにより、容易にローラ形状に成型することができる。イオン導電性材料と基材樹脂の配合量は、基材樹脂１００重量部に対してイオン導電性材料３０〜８０重量部にするのが望ましい。
【００６４】
この帯電ローラ７０の樹脂層１０２の厚さは、薄すぎると成型が困難である上に強度の面でも問題が生じるし、厚すぎると帯電ローラ７０が大型化するうえに樹脂層１０２の実際の抵抗が大きくなって帯電効率が低下してしまう。このため、その厚さを０．５〜３ｍｍにするのが望ましい。
【００６５】
帯電ローラ７０の製造方法については、例えば、樹脂層１０２を成形した後、その樹脂層１０２の両端に予め成形しておいたギャップ保持部材１０３を圧入や接着、あるいはその両方を併用して、芯金１０１に固定する。
【００６６】
このようにして、帯電部材である樹脂層１０２とギャップ保持部材１０３を一体化し、その後に切削や研削等の加工を行って帯電ローラ７０の外径を整えることにより、樹脂層１０２とギャップ保持部材１０３のフレの位相を揃えることができる。また、帯電ギャップの変動を低減することができる。
【００６７】
ギャップ保持部材１０３の材質としては、樹脂層１０２の基材と同様に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。
【００６８】
ただし、感光体４０の感光層にギャップ保持部材１０３を当接させるので、その感光層が損傷するのを防止するために、樹脂層１０２より硬度の低いグレードを用いることが望ましい。
【００６９】
また、ギャップ保持部材１０３の樹脂材料として、ポリアセタール、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等の樹脂を用いれば、摺動性に優れ、感光層に損傷を与え難くすることができる。
【００７０】
このように、樹脂層１０２、ギャップ保持部材１０３を樹脂材料で構成しているので、加工が容易で高精度の帯電ローラ７０を製造することができる。また、樹脂層１０２やギャップ保持部材１０３には、コーティング等によってトナー等が付着しにくい表層を数１０μｍ程度の厚さで形成するとよい。
【００７１】
この帯電ローラ７０は、ギャップ保持部材１０３を感光体４０の画像領域外に付き当てることにより、帯電ローラ７０の帯電領域である樹脂層１０２と感光体４０との間にギャップ（帯電ギャップ）を形成する。
【００７２】
そして、芯金１０１の端部に取り付けられたギヤ（図示省略）が感光体４０のフランジに形成されたギヤ（図示省略）とかみ合って構成されている。これにより、感光体４０の駆動モータ（図示省略）により感光体４０が回転すると帯電ローラ７０も感光体４０とほぼ等しい線速で連れ回り方向に回転する。
【００７３】
このようにして、樹脂層１０２と感光体４０が接触することがないので、帯電ローラ７０として硬い樹脂材料と有機感光体を使用した場合でも画像領域の感光層に傷が付いたりすることはない。
【００７４】
また、ギャップが広がりすぎると異常放電が発生し均一に帯電できなくなるため、最大ギャップは１００μｍ程度以下に抑える必要がある。この感光体４０と帯電ローラ７０との間にギャップを設けた帯電ローラ７０を使用する場合には、帯電バイアス電圧として直流電圧に交流電圧を重畳することが望ましい。
【００７５】
また、帯電ローラ７０にはローラ表面をクリーニングするためのクリーニングローラ７７が当接している。このクリーニングローラ７７は、金属製の芯金１０１上にメラミンフォームを取り付けたローラであり、帯電ローラ７０に自重で当接しており、帯電ローラ７０の回転にともなって連れ回り回転しながら帯電ローラ７０の表面に付着したトナー等の汚れを除去する。
【００７６】
このクリーニングローラ７７は、帯電ローラ７０に常時接触させておいても良いが、クリーニングローラ７７の接離機構を設けることが好ましい。これにより、その接離機構によって普段は離間させておき、必要に応じて定期的に帯電ローラ７０に当接させて間欠的に帯電ローラ７０の表面をクリーニングするように構成することもできる。
【００７７】
次に、現像装置６０は、各感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫで構成が同一のものであり、それらは使用するトナーの色のみが異なる二成分現像方式の現像装置であり、各色の現像装置内にはトナーとキャリアからなる二成分現像剤が収容されている。
【００７８】
現像装置６０は、感光体４０に対向した現像ローラ６１、現像剤を搬送、撹拌するスクリュー６２と６３、トナー濃度センサ６４を含む各部から構成される。現像ローラ６１は、外側の回転自在のスリーブ（図示省略）と内側に固定された磁石（図示省略）から構成されている。
【００７９】
そして、トナー濃度センサ６４の出力に応じて、トナー補給装置（図示省略）より必要量のトナーが補給される。トナーは結着樹脂、着色剤、電荷制御剤を主成分とし、必要に応じて、他の添加剤が加えられて構成されている。
【００８０】
結着樹脂としては、例えば、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル樹脂等の樹脂を用いることができる。トナーに使用される着色材（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）としては、トナー用として公知のものが使用できる。その着色材の量は、例えば、結着樹脂１００重量部に対して０．１から１５重量部が適当である。
【００８１】
電荷制御剤としては、例えば、ニグロシン染料、含クロム錯体、四級アンモニウム塩等を用いることができ、それらはトナー粒子の極性により使い分けされる。また、電荷制御剤量は、結着樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部にするとよい。
【００８２】
さらに、トナー粒子には流動性付与剤を添加しておくと良い。流動性付与剤としては、例えば、シリカ、チタニア、アルミナを含む金属酸化物の微粒子、及びそれらの微粒子をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等によって表面処理したものや、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン等のポリマー微粒子などが用いられる。それらの流動性付与剤の粒径は０．０１〜３μｍの範囲のものを使用するとよい。また、流動性付与剤の添加量は、トナー粒子１００重量部に対して０．１〜７．０
重量部の範囲にするのが好ましい。
【００８３】
二成分現像剤用トナーを製造する方法としては、種々の公知の方法、またはそれらを組み合わせた方法により製造することができる。例えば、混練粉砕法では、結着樹脂とカーボンブラックなどの着色材及び必要とされる。添加剤を乾式混合し、エクストルーダー又は二本ロール、三本ロール等にて加熱溶融混練し、冷却固化後、ジェットミルなどの粉砕機にて粉砕し、気流分級機により分級してトナーが得られる。また、懸濁重合法や非水分散重合法により、モノマーと着色材、添加剤から直接トナーを製造することも可能である。
【００８４】
キャリアは芯材それ自体からなるか、芯材上に被覆層を設けたものが一般に使用されるが、樹脂被覆キャリアの芯材としては、フェライト、マグネタイトを用いると良い。この芯物質の粒径は２０〜６０μｍ程度が適当である。
【００８５】
樹脂被覆キャリアのキャリア被覆層形成に使用される材料としては、例えば、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルケトン等がある。
【００８６】
被覆層の形成法としては、従来と同様、キャリア芯材粒子の表面に噴霧法、浸漬法等の手段で樹脂を塗布すればよい。
【００８７】
次に、感光体４０の一例としては、導電性支持体上に構成された感光層である電荷発生層、電荷輸送層からなる積層型有機感光体が挙げられる。導電性支持体は、体積抵抗１０１０Ωｃｍ以下の導電性を示すものであり、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、銀、金、白金を含む金属、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状又は円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の管材を切削、超仕上げ、研磨等で表面処理したものからなる。
【００８８】
また、電荷発生層は、電荷発生材料を主成分とする層である。電荷発生材料には、無機又は有機材料が用いられ、代表的なものとしては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、フタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料、セレン、セレン−テルル合金、セレン−ヒ素合金、アモルファスシリコン等が挙げられる。それらの電荷発生材料は、単独で用いてもよいし、２種以上混合して用いてもよい。
【００８９】
この電荷発生層は、上述のような電荷発生材料を、適宜用いられるバインダー樹脂と共に、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、２−ブタノン、ジクロルエタン等の溶媒を用いて、ボールミル、アトライター、サンドミルなどによって分散し、その分散液を塗布することにより容易に形成することができる。
【００９０】
上述した電荷発生層の塗布は、浸漬塗工法、スプレーコート、ビードコート法等の公知の技術を用いることにより行うことができる。上述の適宜用いられるバインダー樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン、アクリル、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリル、ポリアミド等の樹脂を挙げることができる。また、バインダー樹脂の量は、重量基準で電荷発生材料１部に対して０〜２部が適当である。電荷発生層は、公知の真空薄膜作製法によっても形成することができる。また、電荷発生層の膜厚は、通常は０．０１〜５μｍ、好ましくは０．１〜２μｍである。
【００９１】
さらに、電荷輸送層は、電荷輸送材料及びバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解、乃至分散し、これを塗布、乾燥することによって容易に形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。電荷輸送材料のうち、低分子電荷輸送材料には、電子輸送材料と正孔輸送材料とがある。
【００９２】
その電子輸送材料としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。上述した電子輸送材料は、単独で用いてもよいし、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００９３】
正孔輸送材料としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリルアントラセン）、１，１−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。
【００９４】
上述した正孔輸送材料についても、単独で用いてもよいし、２種以上の混合物として用いてもよい。上述した電荷輸送材料と共に電荷輸送層に使用されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ、ポリカーボネート、酢酸セルロース、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、アクリル、シリコーン、エポキシ、メラミン、ウレタン、フェノール、アルキッド等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００９５】
また、電荷輸送層に用いる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、２−ブタノン、モノクロルベンゼン、ジクロルエタン、塩化メチレン等が挙げられる。さらに、電荷輸送層の厚さは、１０〜４０μｍの範囲で所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。
【００９６】
また、所望により電荷輸送層に添加される可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等、樹脂に汎用の可塑剤を挙げることができ、その使用量は、重量基準でバインダー樹脂に対して０〜３０％程度が適当である。
【００９７】
さらに、所望により電荷輸送層に添加されるレベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー又はオリゴマーが挙げられ、その使用量は、重量基準でバインダー樹脂に対して０〜１％程度が適当である。
【００９８】
本実施形態においては、感光層に含有される電荷輸送材料の含有量は、電荷輸送層の３０重量％以上にするのが好ましい。それは、３０重量％未満では、感光体４０へのレーザ書き込みにおけるパルス光露光において高速電子写真プロセスでの十分な光減衰時間が得られず好ましくないからである。また、感光体４０には、導電性支持体と感光層との間に下引き層を形成することもできる。
【００９９】
その下引き層は、一般に樹脂を主成分とするが、その樹脂としてはその上に感光層を溶剤を用いて塗布することを考慮すると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂にすることが望ましい。
【０１００】
そのような耐溶解性の高い樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン、アルキッド−メラミン、エポキシ等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。
【０１０１】
また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。
【０１０２】
この下引き層は、上記の感光層と同様にして、適当な溶媒と公知の塗工法を用いて容易に形成することができる。さらに、下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用して、例えば、ゾル−ゲル法等により形成した金属酸化物層を用いることも有用である。
【０１０３】
その他に、下引き層には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を陽極酸化したものにより形成したもの、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物、シリカ（ＳｉＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）等の無機物を真空薄膜作製法により形成したものも有効である。そして、下引き層の膜厚は、０〜５μｍが適当である。
【０１０４】
次に、感光体４０には、感光層の保護及び耐久性の向上を目的に感光層の最表層に保護層を形成するようにしてもよい。その保護層は、バインダー樹脂に耐摩耗性を向上する目的でアルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム等の金属酸化物微粒子が添加されたものにする。
【０１０５】
バインダー樹脂としては、例えば、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル、フェノール、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ等の樹脂が挙げられる。
【０１０６】
上記保護層に添加される金属酸化物微粒子の量は、重量基準で通常は、５〜３０％にするとよい。その理由は、金属酸化物微粒子の量が５％未満では、摩耗が大きく耐摩耗性を向上する効果が小さく耐久性に劣り、３０％を越えると、露光時における明部電位の上昇が著しくなって、感度低下が無視できなくなるので望ましくないからである。
【０１０７】
また、保護層の形成法としては、スプレー法等通常の塗布法を採用するとよい。この保護層の厚さは、１〜１０μｍ、好ましくは３〜８μｍ程度が適当である。その理由は、保護層の膜厚が薄すぎると耐久性に劣り、保護層の膜厚を厚くしすぎると感光体製造時の生産性が低下するだけでなく、時間の経過に伴って残留電位の上昇が大きくなってしまうからである。
【０１０８】
さらに、保護層に添加する金属酸化物粒子の粒径としては０．１〜０．８μｍが適当で
ある。金属酸化物微粒子の粒径が大きすぎる場合には、保護層表面の凹凸が大きくなりクリーニング性が低下する上、露光光が保護層で散乱されやすく解像力が低下し画像品質が劣ってしまうからである。また、金属酸化物微粒子の粒径が小さすぎると耐摩耗性に劣ってしまうからである。
【０１０９】
また、保護層には、基材樹脂への金属酸化物微粒子の分散性を向上させるために分散助
剤を添加することができる。その添加される分散助剤は、塗料等に使用されるものが適宜利用でき、その量は重量基準で通常は含有する金属酸化物微粒子の量に対して０．５〜４％、好ましくは、１〜２％にするとよい。
【０１１０】
また、保護層に電荷輸送材料を添加することにより、保護層中の電荷の移動を促進することができる。その保護層に添加する電荷輸送材料としては、電荷輸送層と同じ材料を用いるとよい。
【０１１１】
さらに、感光体４０には耐環境性の改善のため、とりわけ感度低下や残留電位の上昇を防止する目的で、各層に酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、およびレベリング剤等を添加するとよい。
【０１１２】
（ピーク間電圧調整制御）
以下、本実施形態の画像形成装置によるピーク間電圧調整制御について説明する。上記のように、フルカラー複写機について、感光体４０と帯電ローラ７０との間に微少な帯電ギャップを形成した場合、感光体４０と帯電ローラ７０の回転に伴い、その帯電ギャップは一定範囲の中で常に変動する。
【０１１３】
このような状況において、感光体４０を均一に帯電させるには、帯電部材である樹脂層１０２に印加する帯電バイアス電圧として、直流電圧に加えて交流バイアス電圧を重畳することが有効である。
【０１１４】
ここで、印加する交流バイアス電圧の周波数が低いと、ストライプ状の帯電ムラが目立つため、少なくとも感光体線速［ｍｍ／ｓ］の６倍以上の周波数［Ｈｚ］に設定することが望ましい。
【０１１５】
一方、印加する交流バイアス電圧の周波数が高すぎる場合には、過剰な放電が発生して感光体４０の摩耗量が増大したり、感光体４０にトナーやトナー外添剤のフィルミングが発生し易くなったりしてしまう。このため、感光体線速［ｍｍ／ｓ］の１０倍以下の周波数［Ｈｚ］に設定することが望ましい。
【０１１６】
ところで、帯電部材に交流バイアス電圧を重畳する場合、感光体４０に接触配置した帯電ローラ７０によると、交流電流が一定になるように定電流制御することによって、環境によるローラ抵抗の変動を受け難くできることが知られている。
【０１１７】
一方、感光体４０に非接触配置された帯電ローラ７０を用いた場合、感光体４０と帯電ローラ７０の回転に伴って帯電ギャップが変動するため、交流定電流制御では高圧電源が帯電ギャップ変動に追従しきれず、オーバーシュートやアンダーシュートによる異常画像（横スジ状の濃度ムラ）が発生することがある。そのため、交流電圧を定電圧制御とすることが望ましい。
【０１１８】
このとき、必要な交流電圧はローラ抵抗の環境変動や、帯電ギャップの大きさにより異なり、ローラ抵抗が高く、帯電ギャップが大きいほど大きな交流電圧が必要となる。
【０１１９】
そこで、本実施形態の画像形成装置は、交流電流検知部（ＡＣ電流検知部）９１によって帯電ローラ７０に流れる交流電流値を検知可能として制御部９０へ通知するものである。この交流電流検知部９１は、電流値を検出して制御部９０に通知するセンサ（交流電流値検知手段）である。
【０１２０】
また、制御部９０は、予め交流電流値の制御目標値を記憶しており、交流電流検知部９１から通知された交流電流値が制御目標値となるように、電源部９２に対して電源部９２が帯電ローラ７０に印加する交流電圧のピーク間電圧値を調整する。そして、電源部９２が、制御部９０からの調整に基づく交流電圧値を帯電ローラ７０に印加することにより、ローラ抵抗や帯電ギャップの個体差の影響を受けずに適正な交流電圧値に設定することができる（ピーク間電圧調整）。
【０１２１】
なお、制御部９０は、演算手段であるＣＰＵ、記憶手段であるＲＯＭ及びＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータによって実現され、上記のピーク間電圧調整手段および後述の調整開始電圧設定手段として機能する。
【０１２２】
また、本実施形態の画像形成装置は、装置内の温度、相対湿度、絶対湿度の少なくとも一つ（環境条件という）を検出可能な環境検知手段としての環境検知部９３を備えている。環境検知部９３は、検知した温度、相対湿度、絶対湿度、またはこれらの組み合わせ（例えば、温度および相対湿度）を制御部９０へ通知する。なお、環境検知部９３は例えば、公知の温湿度センサにより構成される。
【０１２３】
ここで、上記のように、適正なピーク間電圧は画像形成装置の設置されている環境の影響を受け、常温常湿の環境と比較して、高温高湿環境では低め、低温低湿環境では高め、のピーク間電圧が適正となる。
【０１２４】
特に、帯電ローラ７０を感光体４０に非接触配置した場合、感光体４０や帯電ローラ７０が回転することで帯電ギャップがわずかに変化するので、ギャップ変動に応じて交流電流も変化する。このため、ピーク間電圧調整動作では所定（例えば、１０ｍｓｅｃ）のサンプリング間隔で感光体１周分以上検知した結果の平均値を交流電流の検出値とし、帯電交流電流の目標値と検出値に差分を求め、検出値が目標値に近づくようにピーク間電圧を少しずつ変化させて調整している。したがって、目標値と検出値が大きく離れていると、検出と調整を複数回繰り返すことになるため、ピーク間電圧調整動作に時間がかかることになる。
【０１２５】
また、ピーク間電圧の調整は、例えば、電源投入時、長時間放置後、所定枚数出力後等の設置環境が変動している可能性のあるタイミングでピーク間電圧の調整を実施する必要がある。
【０１２６】
そこで、本実施形態の画像形成装置では、制御部９０は、ピーク間電圧の調整動作を行った際のピーク間電圧の調整結果と、その際に環境検知部９３で検知された環境条件と、を記憶しておき、次にピーク間電圧調整動作を行う際に、当該時点において環境検知部９３で検知された環境条件と、記憶された前回の環境条件と、を比較して、環境条件の変動が所定範囲内である場合は、前回のピーク間電圧の調整結果からピーク間電圧調整動作を開始させ、環境条件の変動が所定範囲を超える場合は、環境条件に応じて設定された調整開始電圧からピーク間電圧調整動作を開始させるようにしている（調整開始電圧設定）。
【０１２７】
ここで、環境条件は、温度、湿度（相対湿度または絶対湿度）、またはこれらの組み合わせについて所定の範囲毎に複数の環境区分に区分しておき、前回と今回のピーク間電圧調整動作の際に、環境条件の変動が同一の環境区分内である場合は、前回のピーク間電圧の調整結果からピーク間電圧調整動作を開始させ、環境条件の変動が異なる環境区分に跨って変化する場合は、環境区分ごとに予め設定された調整開始電圧からピーク間電圧調整動作を開始させることが好ましい。
【０１２８】
なお、環境区分ごとに予め設定された調整開始電圧としては、例えば、予め環境区分毎にピーク間電圧調整結果の平均的な値を設定しておくことができる。これにより、現在の設置環境に応じた調整開始電圧からピーク間電圧調整を開始することができる。
【０１２９】
また、設置環境が同じでも帯電ローラ７０のばらつきにより調整結果に差が生じることを考慮して、前回ピーク間電圧を行ったときの環境区分と現在の環境区分が同じ場合には、前回の調整結果をピーク間電圧調整の開始電圧としている。
【０１３０】
以上説明した本実施形態に係る画像形成装置によれば、ピーク間電圧の調整に際し、設置環境の変動を考慮して、前回のピーク間電圧の調整結果、または環境条件に応じて予め設定された調整開始電圧のいずれか、からピーク間電圧調整動作を開始することにより、ピーク間電圧の調整時間を低減させて、待機時間を短くすることができる。したがって、使用者が画像形成装置を待ち時間を少なく快適に使用することが可能となる。
【０１３１】
また、上述のように、帯電手段としての帯電ローラ７０が、像担持体である感光体４０と非接触とすることで、帯電手段を汚れにくくすることができる。さらに、帯電ローラ７０の両端にギャップ保持部材１０３を設けることで、経時でも安定した帯電ギャップを形成することができる。なお、本実施形態では、帯電手段と像担持体とは非接触である例を説明したが、接触して配置される構成であっても良い。
【０１３２】
また、交流電流値は帯電ローラ７０だけでなく、感光体４０の静電容量の影響も受けるため、感光体４０の感光層が摩耗すると静電容量が変化し、適正な制御目標値も変化してしまう。このため、感光体４０の摩耗量は極力少ないことが望ましい。
【０１３３】
そのため、上述のように、有機感光体の表面に保護層を形成することが好ましい。これにより、低コストで感光体の耐摩耗性を大幅に向上することができる。また、感光体の摩耗による静電容量の変化が少なくし、帯電手段の経時変化に対する補正を効果的に行うことができる。また、保護層に金属微粒子を分散させることにより、さらに有機感光体の耐摩耗性を向上させることができるため好ましい。
【０１３４】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【実施例】
【０１３５】
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１３６】
＜実施例＞
実施例では、図１に示したフルカラー複写機（画像形成装置）を用いた。感光体４０はアルミニウム基体上に、３．５μｍの下引き層、０．１５μｍの電荷発生層、２２μｍの電荷輸送層、最上層には粒径０．３μｍアルミナ粒子を１０重量％含む厚さ５μｍの保護層を形成したものを用いた。
【０１３７】
帯電ローラ７０はステンレスからなる外径１０ｍｍの芯金１０１上に、基材樹脂のＡＢＳ樹脂４０重量部にイオン導電材料であるポリエーテルエステルアミド６０重量部を配合して得た樹脂組成物からなる帯電部材（樹脂層１０２）を射出成形により成形し、その表面にアクリルシリコン樹脂、イソシアネート系硬化剤、および導電剤からなる表層を塗布し、外径が１２．７ｍｍのものを作製した。
【０１３８】
また、この帯電ローラ７０の両端に、帯電ギャップがおよそ７０μｍになるように高分子ポリエチレンからなるギャップ保持部材１０３を取り付けた。
【０１３９】
この画像形成装置のプロセス線速は３５０ｍｍ／ｓであり、帯電バイアスの直流成分は電圧Ｖ＝−７００Ｖ、交流周波数ｆ＝２．５ｋＨｚの正弦波を印加した。
【０１４０】
帯電ローラ７０を感光体４０に非接触配置した場合の感光体４０と帯電ローラ７０とのギャップ変動に対応するため、ピーク間電圧調整動作では１０ｍｓｅｃのサンプリング間隔で感光体１周分以上検知した結果の平均値を交流電流の検出値とした。
【０１４１】
上述のように、帯電交流電流の目標値と検出値に差分を求め、検出値が目標値に近づくようにピーク間電圧を少しずつ変化させて調整する。このため、目標値と検出値が大きく離れていると、検出と調整を複数回繰り返すことになるため、ピーク間電圧調整動作に時間がかかることになる。
【０１４２】
この画像形成装置では帯電交流電流が２．２５ｍＡになるように調整することで環境によらず良好な画像が得られる。このとき、帯電交流電流が２．２５ｍＡとなるピーク間電圧は設置環境や作像ステーション（画像形成ユニット１８）により異なり、表１のようになった。なお、表１に示す環境区分は、温湿度センサにより検知された装置内の絶対湿度（ｇ／ｍ３）を所定の範囲で区分したものであり、低温低湿（５未満）、やや低温低湿（５以上〜１０未満）、常温常湿（１０以上〜１８未満）、やや高温高湿（１８以上〜２５未満）、高温高湿（２５以上）である。
【０１４３】
【表１】
2014085405.tif 000003
【０１４４】
ピーク間電圧の調整結果が低温低湿で大きく、高温高湿で小さくなる傾向は同じであるが、各作像ステーション毎にわずかに差が出るのは帯電ローラ７０の抵抗やギャップのばらつきの影響と考えられる。
【０１４５】
そこで、表２のように環境区分毎に調整開始電圧を設定し、また、前回ピーク間電圧調整を行ったときの環境区分を記憶した。ピーク間電圧調整の実行が必要となったときに、現在の環境区分と前回ピーク間電圧調整を実施したときに環境区分とを比較し、環境区分が異なる場合には表２の調整開始電圧からピーク間電圧調整を開始し、環境区分が変化していない場合には前回の調整結果電圧からピーク間電圧調整を開始した。
【０１４６】
【表２】
2014085405.tif 000004
【０１４７】
表２に示すように、例えば、予め環境区分毎にピーク間電圧調整結果の平均的な値を調整開始電圧として設定しておくことで、現在の設置環境に応じた調整開始電圧からピーク間電圧調整を開始することができる。これにより、環境条件が変化しても短時間でピーク間電圧の調整を終了することができることを確認した。
【０１４８】
また、設置環境が同じでも帯電ローラ７０のばらつきにより調整結果に差が生じるので、前回ピーク間電圧を行ったときの環境区分と現在の環境区分が同じ場合には、前回の調整結果をピーク間電圧調整の開始電圧とすることで、短時間で調整が終了させることができることを確認した。
【０１４９】
＜比較例１＞
比較例１では、実施例１と同構成の画像形成装置を用いて、設置環境や前回の調整結果にかかわらず、常温常湿の平均的な調整結果である２．２ｋＶからピーク間電圧調整を開始するようにした。
【０１５０】
常温常湿環境で使用している場合には調整開始電圧と調整結果との差が小さいため、短時間で調整が終了するが、低温低湿環境や高温高湿環境では調整開始電圧と調整結果との差が大きいため、調整に時間がかかってしまうことを確認した。
【０１５１】
＜比較例２＞
比較例２では、実施例１と同構成の画像形成装置を用いて、設置環境にかかわらず、前回の調整結果電圧からピーク間電圧調整を開始するようにした。
【０１５２】
同じような環境で継続して使用している場合には、設置環境によらず調整開始電圧と調整開始電圧との差が小さいため、短時間で調整が終了するが、前回の調整時から設置環境が大きく変化した場合には調整開始電圧と調整結果との差が大きいため、調整に時間がかかってしまうことを確認した。
【０１５３】
以上の実施例、比較例１，２により本発明の有効性を確認することができた。
【符号の説明】
【０１５４】
１０  中間転写ベルト
１４，１５，１６  支持ローラ
１７  中間転写ベルトクリーニング装置
１８，１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８ＢＫ  画像形成ユニット
２０  タンデム画像形成装置
２１  露光装置
２２  ２次転写装置
２３  ローラ
２４  ２次転写ベルト
２５  定着装置
２６  定着ベルト
２７  加圧ローラ
２８  反転装置
３０  原稿台
３２  コンタクトガラス
３３  第１走行体
３４  第２走行体
３５  結像レンズ
３６  読取りセンサ
４０，４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫ  感光体（感光体ローラ）
４２  給紙ローラ
４３  給紙テーブル
４４  給紙カセット
４５  分離ローラ
４６，４８  給紙路
４７  搬送ローラ
４９  レジストローラ
５０  給紙ローラ
５１  手差しトレイ
５２  分離ローラ
５３  手差し給紙路
５５  切換爪
５６  排出ローラ
５７  排紙トレイ
６０，６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０ＢＫ  現像装置
６１  現像ローラ
６２，６３  スクリュー
６４  トナー濃度センサ
６５Ｙ，６５Ｃ，６５Ｍ，６５ＢＫ  一次転写ローラ
７０  帯電ローラ
７１  電位センサ
７２  除電ランプ
７３  ブラシローラ
７４  潤滑剤供給ブラシローラ
７５  クリーニングブレード
７６  露光光
７８  潤滑剤
７９  トナー搬送コイル
８０  ケース
８０ａ  開口部
８１  潤滑剤塗布ブレード
９０  制御部
９１  交流電流検知部（ＡＣ電流検知部）
９２  電源部
９３  環境検知部
１００  フルカラー複写機本体
１０１  芯金
１０２  樹脂層
１０３  ギャップ保持部材
２００  給紙部
３００  スキャナ部
４００  原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５５】
【特許文献１】特開２０１０−２７６８２２号公報
【図１】
2014085405.tif 000005
【図２】
2014085405.tif 000006
【図３】
2014085405.tif 000007
【図４】
2014085405.tif 000008