(57)【要約】【課題】適正な帯電バイアス電圧の設定が可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、像担持体と、像担持体に当接され、像担持体を帯電させる第１の帯電部材と、第１の帯電部材よりも環境変動に対する変化が小さい抵抗特性を有し、像担持体に当接され、像担持体を帯電させる第２の帯電部材と、第１および第２の帯電部材に対してそれぞれ電圧を印加することが可能な電源装置と、電源装置から第１の帯電部材を介して像担持体に流れる第１の電流量と、第２の帯電部材を介して像担持体に流れる第２の電流量とに基づいて、電源装置から第１の帯電部材に印加する電圧を設定する制御装置とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体に当接され、前記像担持体を帯電させる第１の帯電部材と、
前記第１の帯電部材よりも環境変動に対する変化が小さい抵抗特性を有し、前記像担持体に当接され、前記像担持体を帯電させる第２の帯電部材と、
前記第１および第２の帯電部材に対してそれぞれ電圧を印加することが可能な電源装置と、
前記電源装置から前記第１の帯電部材を介して前記像担持体に流れる第１の電流量と、前記第２の帯電部材を介して前記像担持体に流れる第２の電流量とに基づいて、前記電源装置から前記第１の帯電部材に印加する電圧を設定する制御装置とを備える、画像形成装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第１および第２の電流量との減算に基づいて前記第１の帯電部材の抵抗値を算出し、算出結果に基づいて前記電源装置から前記第１の帯電部材に印加する電圧を設定する、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御装置は、所定電圧に対して、算出した抵抗値に基づく前記第１の帯電部材による電圧降下分を加算した電圧を前記第１の帯電部材に印加する電圧として設定する、請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１および第２の帯電部材の少なくとも一方と前記電源装置とを電気的に接続するための切替スイッチをさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御装置は、画像安定化のための期間において、前記電源装置から前記第１の帯電部材を介して前記像担持体に流れる第１の電流量と、前記第２の帯電部材を介して前記像担持体に流れる第２の電流量とに基づいて、前記電源装置から前記第１の帯電部材に印加する電圧を設定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電源装置は、交流あるいは直流電圧を前記第１および第２の帯電部材に印加する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２の帯電部材は、金属部材、導電性のガイド部材あるいはブラシの少なくともいずれか１つを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記金属部材は、金属ローラーに相当する、請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記電源装置と前記第２の帯電部材との間に接続される所定抵抗をさらに備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像形成装置に関し、特に、帯電装置の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、定着ニップで加熱、加圧して定着させることにより用紙にトナー像を形成する。
【０００３】
従来より、この種の画像形成装置において、帯電装置が感光体を帯電させる帯電電位を適正に調整することが求められている。感光体の膜厚は一定ではなく、層の厚みが低下すると帯電電位が変化し、画像不良あるいは線の細りが発生する可能性がある。
【０００４】
特許文献１では、感光体表面の帯電電位を検知して、画像不良の発生を予測して帯電バイアス電圧を設定する方式が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−１８５０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１においては、感光体の帯電電位を検知する方式として、帯電ローラーに流れる電流量に基づいて帯電電位を算出する方式が提案されているが、帯電ローラーも環境変動により抵抗特性が変化する。
【０００７】
したがって、精度の高い帯電電位の検知が難しく、適正な帯電バイアス電圧の設定が難しいという課題があった。
【０００８】
本開示は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、適正な帯電バイアス電圧の設定が可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ある局面に従う画像形成装置は、像担持体と、像担持体に当接され、像担持体を帯電させる第１の帯電部材と、第１の帯電部材よりも環境変動に対する変化が小さい抵抗特性を有し、像担持体に当接され、像担持体を帯電させる第２の帯電部材と、第１および第２の帯電部材に対してそれぞれ電圧を印加することが可能な電源装置と、電源装置から第１の帯電部材を介して像担持体に流れる第１の電流量と、第２の帯電部材を介して像担持体に流れる第２の電流量とに基づいて、電源装置から第１の帯電部材に印加する電圧を設定する制御装置とを備える。
【００１０】
好ましくは、制御装置は、第１および第２の電流量との減算に基づいて第１の帯電部材の抵抗値を算出し、算出結果に基づいて電源装置から第１の帯電部材に印加する電圧を設定する。
【００１１】
好ましくは、制御装置は、所定電圧に対して、算出した抵抗値に基づく第１の帯電部材による電圧降下分を加算した電圧を第１の帯電部材に印加する電圧として設定する。
【００１２】
好ましくは、第１および第２の帯電部材の少なくとも一方と電源装置とを電気的に接続するための切替スイッチをさらに備える。
【００１３】
好ましくは、制御装置は、画像安定化のための期間において、電源装置から第１の帯電部材を介して像担持体に流れる第１の電流量と、第２の帯電部材を介して像担持体に流れる第２の電流量とに基づいて、電源装置から第１の帯電部材に印加する電圧を設定する。
【００１４】
好ましくは、電源装置は、交流あるいは直流電圧を第１および第２の帯電部材に印加する。
【００１５】
好ましくは、第２の帯電部材は、金属部材、導電性のガイド部材あるいはブラシの少なくともいずれか１つを含む。
【００１６】
好ましくは、金属部材は、金属ローラーに相当する。
好ましくは、電源装置と第２の帯電部材との間に接続される所定抵抗をさらに備える。
【００１７】
本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の画像形成装置は、適正な帯電バイアス電圧の設定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に基づく画像形成装置１００の内部構造の一例を示す図である。
【図２】画像形成装置１００の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に基づく帯電装置１１について説明する図である。
【図４】実施形態に基づく帯電ローラー１１０，１１１を説明する図である。
【図５】交流電圧Ｖａｃのピーク間電圧値Ｖｐｐに対する感光体１０の帯電電位Ｖｓを説明する図である。
【図６】複数の交流電圧Ｖａｃを印加した場合の交流電流値を説明する図である。
【図７】実施形態に基づくピーク間電圧値Ｖｐｐとα値との関係について説明する図である。
【図８】実施形態の変形例１に基づく帯電装置１１＃について説明する図である。
【図９】実施形態の変形例２に基づく帯電装置１１Ａについて説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。
【００２１】
以下の実施の形態では、電源装置が画像形成装置に搭載されている場合について説明する。画像形成装置としては、たとえばＭＦＰ、プリンター、複写機、またはファクシミリなどが挙げられる。
【００２２】
［画像形成装置の内部構成］
図１は、実施形態に基づく画像形成装置１００の内部構造の一例を示す図である。
【００２３】
図１を参照して、電源装置５０を搭載する画像形成装置１００について説明する。
図１には、カラープリンタとしての画像形成装置１００が示されている。以下では、カラープリンタとしての画像形成装置１００について説明するが、画像形成装置１００は、カラープリンタに限定されない。たとえば、画像形成装置１００は、複合機（ＭＦＰ：Multi-Functional  Peripheral）であってもよい。
【００２４】
画像形成装置１００は、ブラックのみを用いて画像形成を行なうモノクロ印刷モードと、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックを用いて画像形成を行なうカラー印刷モードとを有する。
【００２５】
画像形成装置１００は、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、中間転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、カセット３７と、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、タイミングローラー４０と、定着装置４３と、電源装置５０とを含む。
【００２６】
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト３０に沿って順に並べられている。画像形成ユニット１Ｙは、トナーボトル１５Ｙからトナーの供給を受けてイエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｍは、トナーボトル１５Ｍからトナーの供給を受けてマゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｃは、トナーボトル１５Ｃからトナーの供給を受けてシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｋは、トナーボトル１５Ｋからトナーの供給を受けてブラック（ＢＫ）のトナー像を形成する。
【００２７】
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト３０に沿って中間転写ベルト３０の回転方向の順に配置されている。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、感光体１０と、帯電装置１１と、露光装置１２と、現像装置１３と、除電装置１６と、クリーニング装置１７とを備える。
【００２８】
帯電装置１１は、感光体１０の表面を一様に帯電する。露光装置１２は、後述する本体制御装置５１からの制御信号に応じて感光体１０にレーザー光を照射し、入力された画像パターンに従って感光体１０の表面を露光する。これにより、入力画像に応じた静電潜像が感光体１０上に形成される。
【００２９】
現像装置１３は、現像ローラー１４を回転させながら、現像ローラー１４に現像バイアスを印加し、現像ローラー１４の表面にトナーを付着させる。これにより、トナーが現像ローラー１４から感光体１０に転写され、静電潜像に応じたトナー像が感光体１０の表面に現像される。
【００３０】
感光体１０と中間転写ベルト３０とは、一次転写ローラー３１を設けている部分で互いに接触している。一次転写ローラー３１は、回転可能に構成されている。トナー像と反対極性の転写電圧が一次転写ローラー３１に印加されることによって、トナー像が感光体１０から中間転写ベルト３０に転写される。
【００３１】
カラー印刷モードの場合、イエロー（Ｙ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、シアン（Ｃ）のトナー像、およびブラック（ＢＫ）のトナー像が順に重ねられて感光体１０から中間転写ベルト３０に転写される。これにより、カラーのトナー像が中間転写ベルト３０上に形成される。一方、モノクロ印刷モードの場合、ブラック（ＢＫ）のトナー像が感光体１０から中間転写ベルト３０に転写される。
【００３２】
中間転写ベルト３０は、従動ローラー３８および駆動ローラー３９に張架されている。駆動ローラー３９は、たとえばモーター（図示しない）によって回転駆動される。中間転写ベルト３０および従動ローラー３８は、駆動ローラー３９に連動して回転する。これにより、中間転写ベルト３０上のトナー像が二次転写ローラー３３に搬送される。
【００３３】
除電装置１６は、感光体１０の表面に付着した帯電されたトナーを除電する。帯電されたトナーの電荷を除電することにより後述するクリーニング装置１７でのトナーの回収が容易となる。
【００３４】
クリーニング装置１７は、感光体１０に圧接されている。クリーニング装置１７は、トナー像の転写後に感光体１０の表面に残留するトナーを回収する。
【００３５】
カセット３７には、用紙Ｓがセットされる。用紙Ｓは、カセット３７から１枚ずつタイミングローラー４０によって搬送経路４１に沿って二次転写ローラー３３に送られる。二次転写ローラー３３は、トナー像と反対極性の転写電圧を搬送中の用紙Ｓに印加する。これにより、トナー像は、中間転写ベルト３０から二次転写ローラー３３に引き付けられ、中間転写ベルト３０上のトナー像が用紙Ｓに転写される。二次転写ローラー３３への用紙Ｓの搬送タイミングは、中間転写ベルト３０上のトナー像の位置に合わせてタイミングローラー４０によって調整される。タイミングローラー４０により、中間転写ベルト３０上のトナー像は、用紙Ｓの適切な位置に転写される。
【００３６】
定着装置４３は、自身を通過する用紙Ｓを加圧および加熱する。これにより、用紙Ｓ上に形成されているトナー像が用紙Ｓに定着する。その後、用紙Ｓは、トレー４８に排紙される。
【００３７】
電源装置５０は、たとえば、画像形成装置１００内の各装置に対して必要な各種の電圧を供給する。電源装置５０の詳細については後述する。本例においては、電源装置５０は、画像形成装置１００内の駆動系の装置に対して一例として２４Ｖの電圧を供給する。また、電源装置５０は、画像形成装置１００内の制御系の装置に対して一例として５Ｖの電圧を供給する。
【００３８】
［画像形成装置のハードウェア構成］
図２は、画像形成装置１００の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。図２を参照して、画像形成装置１００のハードウェア構成の一例について説明する。
【００３９】
図２に示されるように、画像形成装置１００は、電源装置５０と、本体制御装置５１と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１０３と、ネットワークインターフェイス１０４と、操作パネル１０７と、記憶装置１３０とを含む。
【００４０】
本体制御装置５１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＤＳＰ、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはそれらの組み合わせなどによって構成される。
【００４１】
本体制御装置５１は、電源装置５０と画像形成装置１００との両方を制御する。すなわち、本体制御装置５１は、電源装置５０と画像形成装置１００とで共用される。なお、本体制御装置５１は、電源装置５０と別個に構成されてもよいし、電源装置５０と一体的に構成されてもよい。本体制御装置５１が電源装置５０と別個に構成されると、電源装置５０の構成がシンプルになる。
【００４２】
本体制御装置５１は、操作パネル１０７に入力された情報に従って、モノクロ印刷モードとカラー印刷モードとのいずれかを選択し、選択したモードに従って、電源装置５０と画像形成装置１００とを制御する。本体制御装置５１は、選択したモードを示す選択モード識別信号を電源装置５０に出力する。
【００４３】
本体制御装置５１は、電源装置５０や画像形成装置１００の制御プログラムを実行することで画像形成装置１００の動作を制御する。
【００４４】
本体制御装置５１は、制御プログラムの実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置１３０からＲＯＭ１０２に制御プログラムを読み出す。ＲＡＭ１０３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラムの実行に必要な各種データを一時的に格納する。
【００４５】
本体制御装置５１は、制御プログラムの実行命令に基づいて電源装置５０に対して、所定の処理を実行する。一例として、本体制御装置５１は、ユーザから操作パネル１０７を介する省電力モードの切替の指示に従って通常モードから省電力モードに切り替える制御を実行する。
【００４６】
ネットワークインターフェイス１０４には、アンテナ（図示しない）などが接続される。画像形成装置１００は、アンテナを介して、外部の通信機器との間でデータをやり取りする。外部の通信機器は、たとえば、スマートフォンなどの携帯通信端末、サーバーなどを含む。画像形成装置１００は、アンテナを介して制御プログラムをサーバーからダウンロードできるように構成されてもよい。
【００４７】
操作パネル１０７は、ディスプレイとタッチパネルとで構成されている。ディスプレイおよびタッチパネルは互いに重ねられており、操作パネル１０７は、たとえば、画像形成装置１００に対する印刷操作やスキャン操作などを受け付ける。
【００４８】
記憶装置１３０は、たとえば、ハードディスクや外付けの記憶装置などの記憶媒体である。記憶装置１３０は、画像形成装置１００の制御プログラムなどを格納する。制御プログラムの格納場所は記憶装置１３０に限定されず、制御プログラムは、電源装置５０の記憶領域、本体制御装置５１の記憶領域（たとえば、キャッシュなど）、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。制御プログラムは、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う制御プログラムの趣旨を逸脱するものではない。さらに、制御プログラムによって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーが制御プログラムの処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態で画像形成装置１００が構成されてもよい。
【００４９】
［帯電装置１１の構成］
図３は、実施形態に基づく帯電装置１１について説明する図である。
【００５０】
図３には、感光体１０の周囲に、帯電装置１１と、露光装置１２と、現像装置１３の現像ローラー１４と、一次転写ローラー３１と、除電装置１６と、クリーニング装置１７のクリーニングブレード１７０が配置されている場合が示されている。
【００５１】
電源装置５０は、帯電装置１１と接続され、帯電バイアス電圧を供給する。
帯電装置１１は、感光体１０に当接される帯電ローラー１１０と、帯電ローラー１１０とは別に設けられた感光体１０に当接される帯電ローラー１１１と、切替回路ＳＷと、電流センサＳＡとを含む。
【００５２】
切替回路ＳＷは、本体制御装置５１からの指示に従って電圧供給経路を切り替える。具体的には、切替回路ＳＷは、本体制御装置５１からの指示に従って電源装置５０と帯電ローラー１１０および１１１のいずれか一方と電源装置５０とを接続する。
【００５３】
帯電ローラー１１１は、帯電ローラー１１０よりも環境変動に対する変化が小さい抵抗特性を有する。具体的には、帯電ローラー１１１は、帯電ローラー１１０と比較して抵抗値が十分低い金属ローラーを用いることが可能である。
【００５４】
電流センサＳＡは、電圧供給経路に流れる電流を検知して本体制御装置５１に出力する。
【００５５】
本体制御装置５１は、電流センサＳＡで検知された電流に基づいて電源装置５０から出力する帯電バイアス電圧を制御する。
【００５６】
帯電ローラー１１０は、感光体１０の表面を一様に帯電させる。露光装置１２によりレーザー光で静電潜像を感光体１０に形成する。現像装置１３で静電潜像に応じたトナーを載せる。一次転写ローラー３１による転写で中間転写ベルト３０に画像を転写させた後、除電装置１６にて感光体１０上の残留電位を除去し、クリーニングブレード１７０で残トナーを回収する。
【００５７】
図４は、実施形態に基づく帯電ローラー１１０，１１１を説明する図である。
図４に示されるように感光体１０に対して２つの帯電ローラー１１０，１１１が長手方向に配置され、感光体１０に当接された状態が示されている。
【００５８】
本例においては、感光体１０に対して帯電ローラー１１０，１１１を上視した場合が示されている。
【００５９】
［帯電バイアス電圧の設定］
次に帯電バイアス電圧の設定について説明する。
【００６０】
帯電装置１１は、感光体１０の表面が均一に帯電するよう、直流電圧に交流電圧が重畳された帯電バイアス電圧を印加する。
【００６１】
図５は、交流電圧Ｖａｃのピーク間電圧値Ｖｐｐに対する感光体１０の帯電電位Ｖｓを説明する図である。
【００６２】
図５に示されるように、ピーク間電圧値Ｖｐｐが帯電開始電圧値Ｖｔｈからその二倍の電圧値２×Ｖｔｈの範囲内であれば、帯電電位Ｖｓは交流電圧Ｖａｃに概ね比例する。
【００６３】
ここで、帯電開始電圧値Ｖｔｈは、直流電圧Ｖｄｃにより感光体１０の帯電が開始される電圧値であって、感光体１０の諸特性により定められる。
【００６４】
なお、図５では、Ｖｔｈが８００Ｖで、２×Ｖｔｈが１６００Ｖの場合が例示される。
また、２×Ｖｔｈを超えると、帯電電位Ｖｓは飽和し概ね一定の帯電電位Ｖｓ０になる。よって、帯電電位Ｖｓを均一にするには、ピーク間電圧値Ｖｐｐが２×Ｖｔｈを超える交流電圧Ｖａｃを重畳した帯電バイアス電圧を帯電ローラー１１０に印加する必要がある。
【００６５】
また、その時の帯電電位Ｖｓ０は、帯電電圧に含まれる直流電圧Ｖｄｃに依存する。
画像形成装置では、環境等の影響または帯電ローラーの抵抗値の製造ばらつき等に関わらず、帯電装置１１の放電量を常時一定にして、感光体１０の劣化や画像不良等の問題無く均一に感光体１０を帯電させることが求められる。そのために、画像形成装置は、感光体１０を介して帯電装置１１から流れる交流電流を検出し、検出結果に基づいて調整する。
【００６６】
具体的には、非通紙時に、２×Ｖｔｈ未満であって相異なるピーク間電圧値Ｖｐｐを有する複数の交流電圧Ｖａｃを順次印加した時に帯電ローラー１１０に流れる各交流電流値を電流センサＳＡにより測定する。
【００６７】
同様に、２×Ｖｔｈ以上の相異なるピーク間電圧値Ｖｐｐを有する複数の交流電圧Ｖａｃを印加した時の各交流電流値も電流センサＳＡにより測定される。
【００６８】
図６は、複数の交流電圧Ｖａｃを印加した場合の交流電流値を説明する図である。
本例においては、ピーク間電圧値Ｖｐｐが２×Ｖｔｈ未満の領域を、帯電手段から感光体ドラムへの電荷移動（即ち、単方向の電荷移動）のみが起こる正放電領域とする。
【００６９】
また、２×Ｖｔｈ以上の領域を、感光体１０および帯電装置の間で双方向への電荷移動が交互に起こる逆放電領域とする。
【００７０】
図６に示されるように、正放電領域の交流電圧Ｖａｃ１〜Ｖａｃ３を重畳時に帯電装置１１から流れる交流電流値Ｉａｃ１〜Ｉａｃ３を得た後、交流電流値Ｉａｃ１〜Ｉａｃ３を直線近似して、正放電領域における交流電圧に対する交流電流値の特性直線Ｌ１を得る。
【００７１】
同様に、逆放電領域についても交流電圧に対する交流電流値の特性直線Ｌ２を得る。
特性直線Ｌ１，Ｌ２の交点を、印刷プロセス時に重畳すべき交流電圧値Ｖａｃｉとして決定する。
【００７２】
この種のプロセスは、例えば、ウォームアップ時の画像安定化制御、強制トナー補給またはＴＣＲ（Ｔｏｎｅｒ ｔｏ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｒａｔｉｏ）調整等で行なわれる。
【００７３】
図７は、実施形態に基づくピーク間電圧値Ｖｐｐとα値との関係について説明する図である。
【００７４】
図７には、α値（μｍ／１００ｋ回転）は、１０万回転あたりの感光体１０の感光体層の削れ量が示されている。一例として、３つの領域が示されている。具体的には、安定領域と、感光体減耗領域と、画像不良領域とが示されている。本例においては、目標値となるピーク間電圧値Ｖｐｐｔが安定領域内である場合が示されている。
【００７５】
当該ピーク間電圧値Ｖｐｐｔよりも高い電圧が印加され、ピーク間電圧値が感光体減耗領域に入ると感光体１０の摩耗度合が大きくなる。
【００７６】
一方、ピーク間電圧値Ｖｐｐｔよりも低い電圧が印加され、ピーク間電圧値が画像不良領域に入ると画像不良が生じる。
【００７７】
したがって、ピーク間電圧値を安定領域に維持することが必要となる。
しかしながら、帯電ローラー１１０も製造ばらつきや環境変動により抵抗特性が変化する。したがって、当該抵抗特性の変化に起因して、実際に感光体１０に印加されるピーク間電圧値が目標値となるピーク間電圧値Ｖｐｐｔよりも低く設定されてします可能性がある。
【００７８】
具体的には、帯電ローラー１１０の電圧ドロップにより感光体１０に対してピーク間電圧値Ｖｐｐｒが印加されている可能性がある。
【００７９】
当該電圧ドロップは環境変動により大きく変化する。したがって、ピーク間電圧を補正しなければ画像不良となる可能性がある。
【００８０】
一方で、高めのピーク間電圧に設定してしまうと感光体１０の摩耗度合を高めてしまうことにもなる。
【００８１】
本実施形態においては、帯電ローラー１１０の電圧ドロップを精度よく検出して、適正な帯電バイアス電圧を設定する。
【００８２】
具体的には、帯電ローラー１１０とは別の帯電ローラー１１１を設けて、それぞれに流れる電流を検出して、電圧ドロップを算出し、帯電バイアス電圧を設定する。
【００８３】
図３においては、切替回路ＳＷは、本体制御装置５１からの指示により電源装置５０から帯電ローラー１１０に対して所定の帯電バイアス電圧を供給する経路に設定する。その場合に、本例においては、帯電ローラー１１０に電流Ｉ２が流れる場合が示されている。また、切替回路ＳＷは、本体制御装置５１からの指示により電源装置５０から帯電ローラー１１１に対して所定の帯電バイアス電圧を供給する経路に設定する。その場合に、本例においては、帯電ローラー１１１に電流Ｉ１が流れる場合が示されている。
【００８４】
電流Ｉ１，Ｉ２は、電流センサＳＡにより検出される。
本体制御装置５１は、所定の帯電バイアス電圧Ｖ／（Ｉ１−Ｉ２）により帯電ローラー１１０の抵抗値Ｒｘを算出することが可能である。なお、当該計算においては帯電ローラー１１１の抵抗値よりも十分に小さいものとして計算に含めていないが、当該抵抗値を含めて算出するようにしてもよい。
【００８５】
そして、算出された帯電ローラー１１０の抵抗値と電流Ｉ２とに基づいて帯電ローラー１１０の電圧ドロップを算出することが可能である。
【００８６】
したがって、本体制御装置５１は、目標値Ｖｐｐｔに対して帯電ローラー１１０の電圧ドロップを考慮してその分加算した帯電バイアス電圧を設定することが可能である。
【００８７】
具体的には、本体制御装置５１は、目標値Ｖｐｐｔ＋電流Ｉ２×算出された帯電ローラー１１０の抵抗値Ｒｘにより帯電バイアス電圧を設定する。本体制御装置５１は、当該帯電バイアス電圧を出力するように電源装置５０に指示する。
【００８８】
これにより、安定領域の適正な帯電バイアス電圧を設定し、画像不良を抑制するとともに、感光体１０の摩耗も抑制することが可能である。これにより感光体１０の交換時期を適正な期間に設定し、感光体１０の寿命の延命化を図ることが可能である。
【００８９】
なお、帯電ローラー１１０の抵抗値を算出する際における本例における所定の帯電バイアス電圧Ｖは、印刷プロセス時に用いる電圧と同じ電圧でも良いし、異なる電圧を利用するようにしてもよい。また、交流電圧を印加してもよいし、直流電圧を印加するようにしてもよい。
【００９０】
なお、上記帯電バイアス電圧の設定は、上記したようにウォームアップ時の画像安定化制御、強制トナー補給またはＴＣＲ（Ｔｏｎｅｒ ｔｏ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｒａｔｉｏ）調整等で行なうようにすることが可能である。
【００９１】
（変形例１）
図８は、実施形態の変形例１に基づく帯電装置１１＃について説明する図である。
【００９２】
図８には、図３の構成と異なる帯電装置１１＃が設けられる。
帯電装置１１＃は、帯電ローラー１１１の代わりに可動式の導電部材１２０を含む。
【００９３】
切替回路ＳＷは、本体制御装置５１からの指示に従って電源装置５０と帯電ローラー１１０および導電部材１２０のいずれか一方と電源装置５０とを接続する。
【００９４】
導電部材１２０は、可動式に設けられており感光体１０に接触／非接触が可能に設けられている。
【００９５】
本例においても、帯電ローラー１１０の電圧ドロップを精度よく検出して、適正な帯電バイアス電圧を設定する。
【００９６】
具体的には、切替回路ＳＷは、本体制御装置５１からの指示により電源装置５０から帯電ローラー１１０に対して所定の帯電バイアス電圧を供給する経路に設定する。その場合に、本例においては、帯電ローラー１１０に電流Ｉ２が流れる場合が示されている。また、切替回路ＳＷは、本体制御装置５１からの指示により電源装置５０から導電部材１２０に対して所定の帯電バイアス電圧を供給する経路に設定する。その場合に、本例においては、導電部材１２０に電流Ｉ１が流れる場合が示されている。
【００９７】
電流Ｉ１，Ｉ２は、電流センサＳＡにより検出される。
所定の帯電バイアス電圧Ｖ／（Ｉ１−Ｉ２）により帯電ローラー１１０の抵抗値を算出することが可能である。
【００９８】
そして、算出された帯電ローラー１１０の抵抗値と電流Ｉ２とに基づいて帯電ローラー１１０の電圧ドロップを算出することが可能である。
【００９９】
したがって、目標値Ｖｐｐｔに対して帯電ローラー１１０の電圧ドロップを考慮してその分加算した帯電バイアス電圧を設定することが可能である。
【０１００】
具体的には、本体制御装置５１は、目標値Ｖｐｐｔ＋電流Ｉ２×算出された帯電ローラー１１０の抵抗値により帯電バイアス電圧を設定する。本体制御装置５１は、当該帯電バイアス電圧を出力するように電源装置５０に指示する。
【０１０１】
これにより、安定領域の適正な帯電バイアス電圧を設定し、画像不良を抑制するとともに、感光体１０の摩耗も抑制することが可能である。
【０１０２】
なお、帯電ローラー１１０の抵抗値を算出する際における本例における所定の帯電バイアス電圧Ｖは、印刷プロセス時に用いる電圧と同じ電圧でも良いし、異なる電圧を利用するようにしてもよい。また、交流電圧を印加してもよいし、直流電圧を印加するようにしてもよい。
【０１０３】
可動式の導電部材１２０を設けることにより、定常的に感光体１０に接触していないため感光体１０の摩耗を抑制することが可能である。なお、帯電ローラー１１１および導電部材１２０に限られず、金属ブラシや、導電性のガイド部材を用いることも可能である。
【０１０４】
（変形例２）
図９は、実施形態の変形例２に基づく帯電装置１１Ａについて説明する図である。
【０１０５】
図９には、図３の構成と異なる帯電装置１１Ａが設けられる。
帯電装置１１Ａは、帯電ローラー１１１の電圧供給経路に抵抗１１２を直列に接続した場合が示されている。当該構成により電圧供給経路に流れる電流量を低くすることが可能である。
【０１０６】
切替回路ＳＷは、本体制御装置５１からの指示に従って電源装置５０と帯電ローラー１１０および１１１のいずれか一方と電源装置５０とを接続する。
【０１０７】
本例においても、帯電ローラー１１０の電圧ドロップを精度よく検出して、適正な帯電バイアス電圧を設定する。
【０１０８】
具体的には、切替回路ＳＷは、本体制御装置５１からの指示により電源装置５０から帯電ローラー１１０に対して所定の帯電バイアス電圧を供給する経路に設定する。その場合に、本例においては、帯電ローラー１１０に電流Ｉ２が流れる場合が示されている。また、切替回路ＳＷは、本体制御装置５１からの指示により電源装置５０から帯電ローラー１１１に対して所定の帯電バイアス電圧を供給する経路に設定する。その場合に、本例においては、帯電ローラー１１１に電流Ｉ３が流れる場合が示されている。
【０１０９】
電流Ｉ２，Ｉ３は、電流センサＳＡにより検出される。
ここで、感光体１０は抵抗値Ｒｐ、抵抗１１２は抵抗値Ｒｙを有する。帯電ローラー１１１の抵抗値は抵抗１１２に対して十分に小さいものとして計算に含めない場合について説明する。
【０１１０】
ここで、感光体１０の抵抗値Ｒｐは、［Ｖ−（Ｉ３×Ｒｙ）］／Ｉ３により算出される。
【０１１１】
これにより、帯電ローラー１１０の抵抗値Ｒｘは、［Ｖ−（Ｉ２×Ｒｐ）］／Ｉ２により算出される。
【０１１２】
そして、算出された帯電ローラー１１０の抵抗値と電流Ｉ２とに基づいて帯電ローラー１１０の電圧ドロップを算出することが可能である。
【０１１３】
したがって、目標値Ｖｐｐｔに対して帯電ローラー１１０の電圧ドロップを考慮してその分加算した帯電バイアス電圧を設定することが可能である。
【０１１４】
具体的には、本体制御装置５１は、目標値Ｖｐｐｔ＋電流Ｉ２×算出された帯電ローラー１１０の抵抗値Ｒｘにより帯電バイアス電圧を設定する。本体制御装置５１は、当該帯電バイアス電圧を出力するように電源装置５０に指示する。
【０１１５】
これにより、安定領域の適正な帯電バイアス電圧を設定し、画像不良を抑制するとともに、感光体１０の摩耗も抑制することが可能である。
【０１１６】
なお、帯電ローラー１１０の抵抗値を算出する際における本例における所定の帯電バイアス電圧Ｖは、印刷プロセス時に用いる電圧と同じ電圧でも良いし、異なる電圧を利用するようにしてもよい。また、交流電圧を印加してもよいし、直流電圧を印加するようにしてもよい。
【０１１７】
本例の場合には、抵抗１１２を設けることにより帯電ローラー１１１への電圧供給経路に流れる電流量を低減することにより消費電力を低減することが可能である。
【０１１８】
なお、本例においては、主に電源装置が画像形成装置に用いられる場合について説明したが、特に画像形成装置に限られず、他の用途にも汎用的に当該方式を利用することが可能である。
【０１１９】
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２０】
１０  感光体、１１，１１＃，１１Ａ  帯電装置、１２  露光装置、１３  現像装置、１４  現像ローラー、１５Ｃ，１５Ｋ，１５Ｍ，１５Ｙ  トナーボトル、１６  除電装置、１７  クリーニング装置、３０  中間転写ベルト、３１  一次転写ローラー、３３  二次転写ローラー、３７  カセット、３８  従動ローラー、３９  駆動ローラー、４０  タイミングローラー、４１  搬送経路、４３  定着装置、４８  トレー、５０  電源装置、５１  本体制御装置、１００  画像形成装置、１０２  ＲＯＭ、１０３  ＲＡＭ、１０４  ネットワークインターフェイス、１０７  操作パネル、１１０，１１１  帯電ローラー、１１２  抵抗、１２０  導電部材、１３０  記憶装置、１７０  クリーニングブレード。
【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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【図８】
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【図９】
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