(57)【要約】【課題】白点状の画像欠陥の発生を防止しつつ、帯電部材に印加される電圧の平均値が過大になることを抑えること。【解決手段】像保持体（ＰＲ）に対向して配置されて前記像保持体（ＰＲ）表面を帯電させる帯電部材（ＣＲ）と、前記像保持体（ＰＲ）表面を帯電させる場合に、前記帯電部材（ＣＲ）に印加する帯電電圧を制御する帯電電圧制御手段（Ｃ３Ｂ）であって、直流電圧に定電流制御された交流電圧が重畳された前記帯電電圧を印加する前記帯電電圧制御手段（Ｃ３Ｂ）と、前記帯電部材（ＣＲ）の電気抵抗に応じて変動する前記交流電圧の変動幅を検出する変動幅検出手段（Ｃ７）と、前記変動幅が予め設定された設定幅よりも大きい場合に前記電気抵抗に対する前記交流電圧の変動の応答速度を低下させる応答速度制御手段（Ｃ１０）と、を備えた帯電装置（ＣＲ＋Ｅｂ）。【選択図】図４
2011065104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像保持体に対向して配置されて前記像保持体表面を帯電させる帯電部材と、
前記像保持体表面を帯電させる場合に、前記帯電部材に印加する帯電電圧を制御する帯電電圧制御手段であって、直流電圧に定電流制御された交流電圧が重畳された前記帯電電圧を印加する前記帯電電圧制御手段と、
前記帯電部材の電気抵抗に応じて変動する前記交流電圧の変動幅を検出する変動幅検出手段と、
前記変動幅が、予め設定された設定幅よりも大きい場合に、前記電気抵抗に対する前記交流電圧の変動の応答速度を低下させる応答速度制御手段と、
を備えたことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
像保持体と、
前記像保持体表面を帯電させる請求項１に記載の帯電装置と、
帯電された前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体表面の潜像を可視像に現像する現像装置と、
前記像保持体表面の可視像を媒体に転写する転写装置と、
媒体表面の可視像を定着させる定着装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電装置および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において、現像装置や帯電装置、転写装置等の部材に電圧を印加する方式に関し、下記の特許文献１、２に記載の技術が知られている。
【０００３】
特許文献１としての特開２００６−３９１３３号公報には、転写ローラ（３０）に印加される転写バイアスをパルス幅変調（ＰＷＭ）制御により定電流制御する際に、周囲温度の変動などによって変動する転写ローラ（３０）の負荷抵抗値に応じて、ＰＷＭ信号（Ｓ１）のディーティ比を増減させて、精度の高い定電流制御を実行する技術が記載されている。
【０００４】
特許文献２としての特開２００３−１４０４４６号公報には、帯電ロール（２１０）に定電流制御で電圧を印加するＡＣ電流制御回路において、帯電ロール（２１０）の表面の変形に伴って発生する容量性負荷の変動に対応する定電流制御の出力の応答速度について、所定時間幅以下の容量変動が発生した場合における急激な出力変動の発生を防止するために応答速度を低下させる遅延回路（５００）を設けると共に、遅延回路（５００）にスイッチ（５１１）を設けて、帯電ロール（２１０）への電圧の印加の制御開始時にはスイッチ（５１１）を閉の状態にして応答速度を高め、所定時間が経過するとスイッチ（５１１）を開の状態にして応答速度を低下させる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３９１３３号公報（「００６２」〜「００８４」）
【特許文献２】特開２００３−１４０４４６号公報（「００３４」〜「００３８」、「００８１」〜「００８３」、図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、帯電部材に印加される電圧の平均値が過大になることを抑えることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記技術的課題を解決するために、請求項１記載の発明の帯電装置は、
像保持体に対向して配置されて前記像保持体表面を帯電させる帯電部材と、
前記像保持体表面を帯電させる場合に、前記帯電部材に印加する帯電電圧を制御する帯電電圧制御手段であって、直流電圧に定電流制御された交流電圧が重畳された前記帯電電圧を印加する前記帯電電圧制御手段と、
前記帯電部材の電気抵抗に応じて変動する前記交流電圧の変動幅を検出する変動幅検出手段と、
前記変動幅が、予め設定された設定幅よりも大きい場合に、前記電気抵抗に対する前記交流電圧の変動の応答速度を低下させる応答速度制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
前記技術的課題を解決するために、請求項２記載の発明の画像形成装置は、
像保持体と、
前記像保持体表面を帯電させる請求項１に記載の帯電装置と、
帯電された前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体表面の潜像を可視像に現像する現像装置と、
前記像保持体表面の可視像を媒体に転写する転写装置と、
媒体表面の可視像を定着させる定着装置と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１、２に記載の発明によれば、変動幅に応じて応答速度を低下させない構成に比べて、帯電部材に印加される電圧の平均値が過大になることを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は実施例１の画像形成装置の斜視図である。
【図２】図２は実施例１の画像形成装置の全体説明図である。
【図３】図３は図２のトナー像形成装置部分の要部拡大図である。
【図４】図４は実施例１の帯電ロールに電圧を印加する帯電用電源回路の説明図である。
【図５】図５は本発明の実施例１の画像形成装置の制御部分が備えている各機能を機能ブロック図で示した図である。
【図６】図６は実施例１の応答速度制御処理のフローチャートである。
【図７】図７は実施例１の応答速度が速い場合における交流電圧の半周期分の変動の一例の説明図であり、横軸に時間を取り、交流電圧に直流電圧が重畳された電圧値を縦軸に取ったグラフである。
【図８】図８は実施例１の応答速度が遅い場合における交流電圧の半周期分の変動の一例の説明図であり、横軸に時間を取り、交流電圧に直流電圧が重畳された電圧値を縦軸に取ったグラフである。
【図９】図９は応答速度とピーク間電圧の変動幅との説明図であり、縦軸にピーク間電圧を取ったグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例である実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
【実施例１】
【００１２】
図１は実施例１の画像形成装置の斜視図である。
図１において、実施例１の画像形成装置の一例としてのプリンタＵは、プリンタ本体Ｕ１の上面に第１の媒体排出部の一例としての第１排紙トレイＴＲｈ、いわゆるフェイスダウントレＴＲｈが設けられている。前記第１排出トレイＴＲｈの媒体排出方向先端側の上面前部には、利用者が入力操作する操作部ＵＩが設けられており、前記操作部ＵＩには表示部等が設けられている。プリンタＵの上部前面には、前開閉部の一例としてのフロントパネルＵａが配置されており、フロントパネルＵａ下端部が左右方向に延びる回転軸により、プリンタＵ本体に回転可能に支持されている。したがって、現像剤容器の一例としてのトナーカートリッジや、可視像形成ユニットの一例としてのプロセスユニット等を交換する場合、フロントパネルＵａを開けて交換できる。
【００１３】
図２は実施例１の画像形成装置の全体説明図である。
図２において、プリンタＵには、画像情報送信装置の一例としてホストコンピュータＨＣが電気的に接続されており、ホストコンピュータＨＣから送信された画像情報や制御信号等の電気信号は、プリンタＵの制御部の一例としてのコントローラＣに入力される。前記コントローラＣは、入力される画像情報を一時的に記憶し、前記画像情報を予め設定された時期に潜像形成用の情報に変換して、潜像形成回路の一例としてのレーザ駆動回路ＤＬに出力する。
レーザ駆動回路ＤＬは、入力された情報に応じて駆動信号を潜像形成装置ＲＯＳに出力する。なお、前記操作部ＵＩ、レーザ駆動回路ＤＬと、後述の現像ロールＧａ、転写ロールＲｔに電圧を印加する電源回路Ｅ等の動作はコントローラＣにより制御される。
【００１４】
図３は図２のトナー像形成装置部分の要部拡大図である。
図２、図３において、前記潜像形成装置ＲＯＳの左方には、黒色のトナー像を形成する可視像形成装置の一例としてのトナー像形成装置Ｕ２が配置されている。潜像形成装置ＲＯＳから出射された潜像形成光の一例としてのレーザビームＬは、回転する感光体ＰＲに入射される。
図２、図３において、実施例１のトナー像形成装置Ｕ２は、回転軸ＰＲａを中心に矢印方向に回転する像保持体の一例としての感光体ＰＲと、帯電部材の一例としての帯電ロールＣＲと、現像装置Ｇと、像保持体用の清掃器の一例としての感光体クリーナＣＬとを有している。また、前記トナー像形成装置Ｕ２はユニット化されており、プロセスユニットとして画像形成装置本体Ｕ１に着脱可能に構成されている。前記プロセスユニットＵ２の着脱は、画像形成装置本体Ｕ１の前面に開閉可能に支持されたフロントカバーＵａを開放した状態で行われる。
【００１５】
図２、図３において、前記感光体ＰＲの表面は、帯電電圧が印加される帯電ロールＣＲにより帯電された後、潜像書込位置Ｑ１において潜像形成装置ＲＯＳのレーザビームＬにより露光走査されて静電潜像が形成される。前記静電潜像が形成された感光体ＰＲ表面は回転移動して現像領域Ｑ２、転写領域Ｑ３を順次通過する。
現像装置Ｇは、内部に現像剤の一例としてのトナーを収容する現像容器Ｖを有する。前記現像容器Ｖ内には、現像領域Ｑ２で感光体ＰＲと対向し且つ現像電圧が印加される現像剤保持体の一例としての現像ロールＧａが回転可能に支持されている。また、現像容器Ｖ内には、トナーを現像ロールＧａに撹拌しながら搬送するトナー撹拌部材Ｇｂ，Ｇｃが回転可能に支持されている。したがって、現像ロールＧａの回転に伴って表面に保持されたトナーが現像領域Ｑ２に搬送され、現像領域Ｑ２を通過する感光体ＰＲ上の静電潜像が可視像の一例としてのトナー像に現像される。
【００１６】
前記現像容器Ｖの前端部には、プリンタＵに固定支持された現像剤補給装置の一例としてのカートリッジトナー補給装置ＴＨ１の補給路の一端が接続されている。前記カートリッジトナー補給装置ＴＨ１の補給路の他端は、現像剤収容容器の一例としてのトナーカートリッジＴＣの排出口ＴＣ３に接続されている。
図２において、トナーカートリッジＴＣは、内部にトナーを収容する容器本体の一例としてのカートリッジ本体ＴＣ１を有し、前記カートリッジ本体ＴＣ１内には容器内搬送部材の一例としてのトナー搬送部材ＴＣ２が回転可能に支持されている。したがって、現像装置Ｇでのトナーの消費に応じて、前記トナー搬送部材ＴＣ２が回転駆動してカートリッジ本体ＴＣ１内のトナーを、排出口ＴＣ３に搬送する。排出口ＴＣ３から排出されたトナーは、カートリッジトナー補給装置ＴＨ１の補給経路内の図示しない補給用搬送部材により現像装置Ｇの現像容器Ｖに搬送される。
【００１７】
前記トナーカートリッジＴＣは、プリンタＵに対して前後方向に挿抜することにより着脱可能に構成されている。前記トナーカートリッジＴＣの着脱は、画像形成装置本体Ｕ１の前面に開閉可能に支持されたフロントカバーＵａを開放した状態で行う。
前記感光体ＰＲ、帯電ロールＣＲ、静電潜像形成装置ＲＯＳ、現像装置Ｇ等により、感光体ＰＲ上にトナー像を形成するトナー像形成装置Ｕ２が構成されている。
【００１８】
図１、図２において、プリンタＵの下部には、媒体収容部の一例としての給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４が複数設けられている。複数の給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４は、前記転写領域Ｑ３に搬送するための媒体の一例として記録用シートＳを収容している。
図２において、プリンタＵの下部内部には、出入される給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４の左右両端部を移動可能に支持する容器案内部材の一例としてのレールＲＬ１，ＲＬ１が配置されている。したがって、左右一対のレールＲＬ１，ＲＬ１により各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４は前後方向に移動可能に支持されており、前記各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４はプリンタＵの前面から出入可能である。
【００１９】
図２において、前記各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４の給紙側の上部には、給紙装置Ｋが配置されている。前記給紙装置Ｋは、媒体取出部材の一例としてのピックアップロールＲｐと、媒体搬送部材の一例としてのフィードロールおよび媒体分離部材の一例としてのリタードロールからなる捌き部材の一例としてのさばきロールＲｓとを有する。
給紙装置ＫのピックアップロールＲｐにより取出された記録用のシートＳは、さばきロールＲｓにより１枚ずつ分離されて、本体搬送路ＳＨ１に給紙される。給紙されたシートＳは、本体搬送路ＳＨ１に配置された複数の搬送部材の一例としてのシート搬送ロールＲａにより搬送される。シート搬送ロールＲａにより搬送されたシートＳは、時期調整部材の一例としてのレジロールＲｒにより、感光体ＰＲ表面のトナー像が転写領域Ｑ３に移動する時期に合わせて、前記転写領域Ｑ３に搬送される。
【００２０】
また、プリンタＵの左側部には、手差し部の一例としての手差トレイＴＲ０が装着されている。前記手差トレイＴＲ０から給紙されたシートＳは、手差用の追加搬送路ＳＨ５から、手差搬送路ＳＨ２を通過して、前記本体搬送路ＳＨ１のシート搬送ロールＲａにより搬送され、レジロールＲｒにより前記転写領域Ｑ３に搬送される。
図２において、前記転写領域Ｑ３には転写電圧が印加される転写装置の一例としての転写ロールＲｔが配置されている。この転写ロールＲｔは転写領域Ｑ３において前記感光体ＰＲに予め設定された圧力で接触しており、転写領域Ｑ３を通過するシートＳに感光体ＰＲ上のトナー像を転写する。
【００２１】
図３において、感光体ＰＲ表面のトナー像が転写領域Ｑ３においてシートＳに転写された後、前記感光体ＰＲは、感光体クリーナＣＬの清掃部材の一例としてのクリーニングブレードＣＬ１により表面に付着した残留現像剤の一例としての残留トナーが除去、回収され、清掃される。クリーニングブレードＣＬ１で除去された残留トナーは、清掃容器の一例としてのクリーナ容器ＣＬ２に収容される。クリーナ容器ＣＬ２内の現像剤は、回収搬送部材の一例としての回収オーガＣＬ３で前方に搬送され、前端に設けられた回収路ＣＬ４を通じて、現像容器Ｖ内に戻され、再使用される。
感光体クリーナＣＬにより表面に付着した残留トナーが回収された感光体ＰＲは、前記帯電ロールＣＲにより再び帯電される。
【００２２】
前記転写領域Ｑ３において未定着のトナー像が転写されたシートＳは、トナー像が未定着の状態で定着装置Ｆの定着領域Ｑ４に搬送される。定着装置Ｆは、加熱定着部材の一例としての加熱ロールＦｈと、加圧定着部材の一例としての加圧ロールＦｐとを有し、加熱ロールＦｈと加圧ロールＦｐが接触する定着領域Ｑ４においてトナー像が加熱定着される。
前記トナー像形成装置Ｕ２と、転写ロールＲｔ、定着装置Ｆにより、シートＳに画像を記録する画像記録部材Ｕ２＋Ｒｔ＋Ｆが構成されている。
定着トナー像が形成されたシートＳは、媒体案内部材の一例としてのシートガイドに案内されて排出部材の一例としての排紙ロールＲ１に搬送される。シートＳは、前記排紙ロールＲ１により、媒体排出口の一例としてのシート排出口Ｈａから前記第１排紙トレイＴＲｈに排出される。
【００２３】
プリンタＵの内部の定着装置Ｆ上方には、前記シート排出口Ｈａに接続された本体側反転路ＳＨ３が設けられている。また、前記手差しトレイＴＲ０の上部には、追加装置である媒体反転装置の一例としてのシート反転装置Ｕ３が装着されている。前記シート反転装置Ｕ３の内部には、前記本体側反転路ＳＨ３に接続される追加反転路の一例としてのオプションシート反転路ＳＨ４が形成されている。したがって、両面印刷時には、前記定着領域Ｑ４でトナー像が定着されたシートＳは、前記本体シート反転路ＳＨ３、オプションシート反転路ＳＨ４を通過して、前記レジロールＲｒに搬送され、前記転写領域Ｑ３に再送される。
前記本体側反転路ＳＨ３、オプションシート反転路ＳＨ４により、反転路ＳＨ３＋ＳＨ４が構成されている。
【００２４】
また、前記シート反転装置Ｕ３には、シートＳの画像記録面が上面になる状態で排出される追加媒体排出部の一例としてのオプション排紙トレイＴＲｈ１、いわゆる、フェイスアップトレイＴＲｈ１が設けられている。前記オプション排紙トレイＴＲｈ１と前記本体側反転路ＳＨ３との間には、追加排出路の一例としてのオプションシート排出路ＳＨ６が設けられており、ユーザによりオプション排紙トレイＴＲｈ１に排出することが指定された場合、シートＳは、前記本体側反転路ＳＨ３から前記オプションシート排出路ＳＨ６を通過して、前記オプション排紙トレイＴＲｈ１に排出される。
【００２５】
図４は実施例１の帯電ロールに電圧を印加する帯電用電源回路の説明図である。
図４において、帯電ロールＣＲに電圧を印加する帯電用電源の一例としての帯電用電源回路Ｅｂは、交流出力回路１と、直流出力回路２とを有する。
交流出力回路１は、プリンタＵの低圧電源３にエミッタが接続された第１のトランジスタ６を有する。前記第１のトランジスタ６のコレクタには、第２のトランジスタ７のコレクタが接続されており、第２のトランジスタ７のエミッタは接地されている。各トランジスタ６，７のコレクタには、第１のコンデンサ８の一端が直列に接続されており、第１のコンデンサ８の他端は、昇圧素子の一例としての第１のトランス９の一次側９ａに接続されており、第１のトランス９の一次側９ａの他端は接地されている。第１のトランス９の２次側９ｂの一端は、帯電ロールＣＲに接続されている。前記符号６〜９を付した各素子により実施例１の交流昇圧回路６〜９が構成されている。
【００２６】
前記第１のトランス９の２次側９ｂに対して、並列に第２のコンデンサ１１が接続されている。また、第１のトランス９の２次側９ｂの他端には、交流電流検出回路１２の第３のコンデンサ１３の一端が直列に接続されている。第３のコンデンサ１３の他端には、第４のコンデンサ１４の一端が直列に接続されており、第４のコンデンサ１４の他端は接地されている。
また、第３のコンデンサ１３の他端には、第１のダイオード１５のアノードが接続されており、第１のダイオード１５のカソードには、第１の抵抗１６が直列に接続されている。第１の抵抗１６の他端には、第２の抵抗１７の一端が直列に接続されており、第２の抵抗１７の他端は接地されている。また、第１の抵抗１６の他端には、第３の抵抗１８の一端が直列に接続されており、第３の抵抗１８の他端には、応答制御回路の一例としての遅延回路１９が接続されている。
【００２７】
遅延回路１９は、第３の抵抗１８の他端に一端が直列に接続された第４の抵抗２０と、第３の抵抗１８の他端に一端が直列に接続された応答制御素子の一例としての静電容量が可変の可変コンデンサ２１と、を有する。したがって、実施例１の遅延回路１９は、いわゆるローパスフィルタにより構成されており、可変コンデンサ２１の静電容量を制御することで、静電容量に応じた遅延が発生する。したがって、帯電ロールＣＲの負荷抵抗が変動して流れる電流が変動し、第３のコンデンサ１３等を介して、電流の変動が検出されても、遅延分だけ応答速度が遅くなる。
前記符号１３〜１８を付した各素子および遅延回路１９により実施例１の交流電流検出回路１２が構成されている。したがって、実施例１では、交流電流検出回路１２に遅延回路１９が組み込まれた構成となっているが、別個独立の構成とすることも可能である。
【００２８】
第４の抵抗２０の他端には、交流電流制御回路２６の第１のコンパレータ２７の第１入力側に接続されている。第１のコンパレータ２７の第２の入力側には、予め設定された基準電圧を印加する基準電圧回路２８が接続されている。前記基準電圧２８には、コントローラＣの交流制御手段Ｃ３Ｂ１からの信号が入力され、基準電圧２８の印加、非印加、すなわちオン、オフが制御され、交流出力回路１のオン、オフが制御される。
第１のコンパレータ２７の出力側は、第２のコンパレータ３１の第１入力側に接続されており、遅延回路１９からの入力信号と基準電圧との差分に応じた出力が第２のコンパレータ３１の第１入力側に入力される。第２のコンパレータ３１の第２入力には、予め設定された交流電圧の周波数に基づいた信号を出力する発振回路３２に接続されている。
【００２９】
第２のコンパレータ３１の出力側は、前記第１のトランジスタ６および第２のトランジスタ７のベースに接続されており、発振回路３２の信号と第１のコンパレータ２７からの入力信号との差分に応じて各トランジスタ６，７を制御して、第１のトランス９の２次側９ｂに交流電圧を発生させる。
前記各コンパレータ２７、３１および基準電圧回路２８により、実施例１の交流電流制御回路２６が構成されている。また、前記符号６〜３１を付した各素子により、定電流制御回路により構成された交流出力回路１が構成されている。
したがって、帯電ロールＣＲの負荷抵抗が変動すると、交流電流検出回路１２から第１のコンパレータ２７に入力される信号が遅延回路１９により遅延した後に変動して、第２のコンパレータ３１の出力が変動する。したがって、トランス９の１次側９ａに流れる電流が変動し、２次側９ｂに流れる電流が一定になるように制御される。
【００３０】
前記直流出力回路２は、低圧電源３に一次側４１ａの一端が接続された第２のトランス４１を有する。第２のトランス４１の一次側４１ａの他端は、第３のトランジスタ４２のコレクタに接続されており、第３のトランジスタ４２のエミッタは接地されている。
第２のトランス４１の２次側４１ｂは、一端が接地されており、他端には第２のダイオード４３のカソードが接続されている。第２のダイオード４３のアノードには、第４のコンデンサ４４の一端が接続されており、第４のコンデンサ４４の他端は接地されている。また、第２のダイオード４３のアノードには、第５の抵抗４６の一端が接続されており、第５の抵抗４６の他端は、第６の抵抗４７の一端に接続されている。第６の抵抗４７の他端は接地されている。
【００３１】
第６の抵抗の一端は、直流電圧制御回路４８に接続されており、直流電圧制御回路４８は第３のトランジスタ４２のベースに信号を出力する。直流電圧制御回路４８には、コントローラＣの直流回路作動手段Ｃ３Ｂ２から信号が入力され、直流電圧制御回路４８の作動、非作動、すなわち、オン、オフが制御される。
前記符号４１〜４８が付与された各素子により、実施例１の直流出力回路２が構成されている。
したがって、直流電圧制御手段４８がオンになると、トランジスタ４２が制御されて、低圧電源３からの電圧が第２のトランス４１で昇圧されて、第２のダイオード４３や第４のコンデンサ４４で整流されて、直流出力回路２から直流電圧が出力される。
【００３２】
直流出力回路２の出力には、第７の抵抗５１を介して、第１のトランス９の２次側９ｂに接続されている。したがって、帯電ロールＣＲには、交流出力回路２の第２のトランス９で発生する定電流制御された交流電圧に、直流出力回路２から出力された直流電圧が重畳された重畳電圧が印加される。
なお、実施例１の帯電用電源回路Ｅｂには、帯電ロールＣＲに印加される電圧の変動を検出する変動検出部材の一例として、電圧計５２が接続されている。
前記帯電ロールＣＲ、帯電用電源回路Ｅｂおよびこれらを制御する手段により、実施例１の帯電装置ＣＲ＋Ｅｂが構成されている。
【００３３】
（実施例１の制御部の説明）
図５は本発明の実施例１の画像形成装置の制御部分が備えている各機能を機能ブロック図で示した図である。
図５において、実施例１の画像形成装置ＵのコントローラＣは、小型の情報処理装置、いわゆるマイクロコンピュータにより構成されており、外部との信号の入出力、および、入出力信号レベルの調節等を行うＩ／Ｏ、必要な処理を実行するためのプログラム、および、データ等が記憶されたＲＯＭ、必要なデータを一時的に記憶するためのＲＡＭや、ＨＤＤ、前記ＲＯＭや、前記ＨＤＤに記憶されたプログラムに応じた処理を行うＣＰＵ、ならびにクロック発振器等を有しており、前記ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
【００３４】
（コントローラＣに接続された信号入力要素）
前記コントローラＣには、操作部ＵＩ、電圧計５２、温度センサＳＮ１、湿度センサＳＮ２等の信号出力要素からの出力信号が入力されている。
前記操作部ＵＩは、プリンタＵの電源のオン、オフをする電源釦ＵＩ１、表示部ＵＩ２、方向入力釦の一例としての矢印キー等の各種の入力釦ＵＩ３等を有する。
電圧計５２は、帯電ロールＣＲに印加される電圧を測定する。
温度センサＳＮ１は、プリンタＵの環境温度を検出する。
湿度センサＳＮ２は、プリンタＵの環境湿度を検出する。
【００３５】
（コントローラＣに接続された被制御要素）
コントローラＣは、次の被制御要素ＤＬ，Ｄ１，Ｅの制御信号を出力している。ＤＬ：レーザ駆動回路
レーザ駆動回路ＤＬは、潜像形成装置ＲＯＳを制御して、感光体ＰＲ表面に潜像を形成する。
Ｄ１：メインモータ駆動回路
主駆動源駆動回路の一例としてのメインモータ駆動回路Ｄ１は、主駆動源の一例としてのメインモータＭ１を駆動することにより、感光体ＰＲ等を回転駆動する。
【００３６】
Ｅ：電源回路
電源回路Ｅは、現像用電源回路Ｅａ、帯電用電源回路Ｅｂ、転写用電源回路Ｅｃ、定着用電源回路Ｅｄや、低圧電源３等を有する。
Ｅａ：現像用電源回路
現像用電源回路Ｅａは、現像装置Ｇの現像ロールＧａに現像電圧を印加する。
Ｅｂ：帯電用電源回路
帯電用電源Ｅｂは、定電流制御された交流電圧を出力する交流出力回路１と、直流電圧を出力する直流出力回路２とを有し、帯電ロールＣＲに電圧を印加する。
Ｅｃ：転写用電源回路
転写用電源回路Ｅｃは、転写ロールＲｔに転写電圧を印加する。
Ｅｄ：定着用電源回路
定着用電源回路Ｅｄは、定着装置Ｆの加熱ロールＦｈにヒータ加熱用の電源を供給する。
【００３７】
（コントローラＣの機能）
前記コントローラＣは、前記信号出力要素からの入力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能を有している。すなわち、コントローラＣは次の機能を有している。
Ｃ１：ジョブ制御手段
画像形成制御手段の一例としてのジョブ制御手段Ｃ１は、受信した画像の情報に応じて、前記帯電ロールＣＲ、転写ロールＲｔ、定着装置Ｆ等の動作を制御して画像形成動作の一例としてのジョブを実行する。
【００３８】
Ｃ２：メインモータ制御手段
主駆動源制御手段の一例としてのメインモータ制御手段Ｃ２は、メインモータ駆動回路Ｄ１を介して前記メインモータＭ１の駆動を制御して、現像装置Ｇ、定着装置Ｆの加熱ロールＦｈ、排出ロールＲｈ等の駆動を制御する。
Ｃ３：電源制御手段
電源制御手段Ｃ３は、現像電圧制御手段Ｃ３Ａと、帯電電圧制御手段Ｃ３Ｂと、転写電圧制御手段Ｃ３Ｃと、定着電源制御手段Ｃ３Ｄとを有し、電源回路Ｅの作動を制御して、各部材への電圧や電源供給を制御する。
【００３９】
Ｃ３Ａ：現像電圧制御手段
現像電圧制御手段Ｃ３Ａは、現像用電源回路Ｅａを制御して現像器Ｇの現像ロールＧａへの現像電圧Ｖｂの印加を制御する。
Ｃ３Ｂ：帯電電圧制御手段
帯電電圧制御手段Ｃ３Ｂは、交流出力回路１を作動させる交流回路作動手段Ｃ３Ｂ１と、直流出力回路２を作動させる直流回路作動手段Ｃ３Ｂ２とを有し、帯電用電源回路Ｅｂを制御して、帯電ロールＣＲへの帯電電圧ＶＨの印加を制御する。
た場合に、帯電ロールＣＲの昇温を実行する。
【００４０】
Ｃ３Ｃ：転写電圧制御手段
転写電圧制御手段Ｃ３Ｃは、転写用電源回路Ｅｃを制御して、転写ロールＲｔに印加する転写電圧Ｖｔを制御する。
Ｃ３Ｄ：定着電源制御手段
定着電源制御手段Ｃ３Ｄは、定着用電源回路Ｅｄを制御して、定着装置Ｆのオン、オフを制御して、定着温度の制御を行う。
Ｃ４：潜像形成制御手段
潜像形成制御手段Ｃ４は、前記レーザ駆動回路ＤＬを介して潜像形成装置ＲＯＳを制御し、感光体ＰＲ表面に静電潜像を形成する。
【００４１】
Ｃ５：定電流値設定手段
定電流値設定手段Ｃ５は、温度センサＳＮ１および湿度センサＳＮ２の検出結果に基づいて低温低湿等の環境を判別する環境判別手段Ｃ５Ａと、累積印刷枚数に基づいて感光体ＰＲの使用に伴う劣化の程度を判別する劣化判別手段Ｃ５Ｂと、を有し、帯電ロールＣＲの温度や湿度等の環境や、感光体ＰＲの使用に伴う劣化に基づいて、帯電ロールＣＲに印加される交流電圧を定電流制御する際の定電流値を設定する。なお、温度や湿度、感光体ＰＲの使用に伴う劣化、すなわち感光体ＰＲの膜厚の変化に応じて、定電流値を制御する技術は、例えば、特開２００７−２１８９７７号公報、特開２００７−２１８９７８号公報、特開２００８−１６４７３７号公報、特開２００４−３３３７８９号公報、特開２００４−６２０６２号公報等に記載されており、従来公知であり、種々の構成を採用可能であるため、詳細な説明は省略する。
【００４２】
Ｃ６：定電流値制御手段
定電流値制御手段Ｃ６は、定電流値設定手段Ｃ５で設定された定電流値に基づいて、交流出力回路１において定電流制御される定電流値の制御を行う。実施例１の定電流値制御手段Ｃ６は、基準電圧回路２８の基準電圧を制御することで、定電流値を変更、制御する。
Ｃ７：変動幅検出手段
変動幅検出手段Ｃ７は、帯電ロールＣＲの電気抵抗に応じて変動する交流電圧の変動幅を検出する。実施例１の変動幅検出手段Ｃ７は、一例として、１０周期分の交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐについて、ピーク間電圧の最大値と最小値との差を、変動幅として検出する。
【００４３】
Ｃ８：設定幅記憶手段
設定幅記憶手段Ｃ８は、変動幅が大きいか否かを判別するために予め設定された設定幅を記憶する。なお、実施例１では、設定幅の一例として、０．１［ｋＶ］を記憶している。
Ｃ９：変動幅判別手段
変動幅判別手段Ｃ９は、変動幅検出手段Ｃ７で検出された変動幅が、設定幅以下であるか否かを判別する。
【００４４】
Ｃ１０：応答速度制御手段
応答速度制御手段Ｃ１０は、変動幅が前記設定幅よりも大きい場合に、帯電ロールＣＲの電気抵抗に対する交流電圧の変動の応答速度を低下させる。実施例１の応答速度制御手段Ｃ１０は、可変コンデンサ２１の静電容量の値を制御することにより、応答速度を変動させる。なお、実施例１の応答速度制御手段Ｃ１０では、定電流値の設定がされる度に、応答速度が最高速の状態を初期値として、応答速度の設定、制御が行われる。実施例１では、変動幅が設定幅よりも大きい場合には、可変コンデンサ２１の静電容量は、一例として、１０［ｐＦ］を１段階として、１段階ずつ応答速度が遅くなる方向に制御する。
【００４５】
（実施例１の流れ図の説明）
次に、実施例１の画像形成装置Ｕの処理の流れを流れ図、いわゆるフローチャートを使用して説明する。
（応答速度制御処理のフローチャートの説明）
図６は実施例１の応答速度制御処理のフローチャートである。
図６のフローチャートの各ＳＴ：ステップの処理は、プリンタＵのコントローラＣのハードディスク等に記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理はプリンタＵの他の各種処理と並行して並列処理で実行される。
図６に示すフローチャートはプリンタＵの電源が投入された時に開始される。
【００４６】
図６のＳＴ１において、画像情報等を受信して、画像形成動作であるジョブが開始されたか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ２に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１を繰り返す。
ＳＴ２において、環境および劣化に基づいて、帯電ロールＣＲの定電流制御に使用される定電流値を設定する。そして、ＳＴ３に進む。
ＳＴ３において、次の処理（１）〜（３）を実行して、ＳＴ４に進む。
（１）設定された定電流値に応じて、帯電用電源回路Ｅｂを制御して、帯電ロールＣＲに電圧を印加する。
（２）感光体ＰＲの駆動を開始する。
（３）可変コンデンサ２１を制御して、応答速度を最高速に初期化、設定する。
【００４７】
ＳＴ４において、Ｖｐｐの変動幅を測定し、ＳＴ５に進む。
ＳＴ５において、変動幅が設定幅よりも小さいか否かを判別する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ６に進み、イエス（Ｙ）の場合はＳＴ７に進む。
ＳＴ６において、応答速度を１段階下げる。すなわち応答速度を遅くする。そして、ＳＴ４に戻る。
ＳＴ７において、設定された定電流値および応答速度に基づいて、画像形成動作を実行し、ＳＴ８に進む。
ＳＴ８において、ジョブが終了したか否かを判別する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ８を繰り返し、イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１に戻る。
【００４８】
（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１のプリンタＵでは、画像形成動作時に、帯電ロールＣＲには帯電用電源回路Ｅｂから、定電流制御された交流電圧が直流電圧に重畳された帯電電圧が印加される。このとき、帯電ロールＣＲの負荷変動に応じて変動する交流電圧の変動幅が大きい場合には、応答速度が低下される。
帯電ロールＣＲでは、形状や環境、ロールの周方向の抵抗率のばらつき等に応じて、電気抵抗が変動することがあり、流れる電流が局所的に変化する。このとき、定電流制御がされた交流電流では、流れる電流の変化した場合に、定電流値を保持するために、交流電流検出回路１２で検知された電流の変化が電圧値に変換されて遅延回路１９に入力される。遅延回路１９では入力が遅延して出力され、遅延回路１９からの出力を受けた交流制御回路２６で定電流値が保持されるように制御され、結果としてピーク間電圧が変化する。このときの遅延回路１９における応答の遅延が応答速度となり、可変コンデンサ２１が制御されて、応答速度が制御されている。
【００４９】
図７は実施例１の応答速度が速い場合における交流電圧の半周期分の変動の一例の説明図であり、横軸に時間を取り、交流電圧に直流電圧が重畳された電圧値を縦軸に取ったグラフである。
図８は実施例１の応答速度が遅い場合における交流電圧の半周期分の変動の一例の説明図であり、横軸に時間を取り、交流電圧に直流電圧が重畳された電圧値を縦軸に取ったグラフである。
図９は応答速度とピーク間電圧の変動幅との説明図であり、縦軸にピーク間電圧を取ったグラフである。
【００５０】
図７において、応答速度が速い場合には、帯電ロールＣＲの電気抵抗の変動に対して、速やかに応答して細かく、精度良く頻繁に交流電圧が変動している。しかしながら、局所的な変動についても対応しすぎて、極値については、−１．８０［ｋＶ］から−１．８７［ｋＶ］程度のばらつきがある。一方で、図８において、応答速度が遅い場合には、応答が遅く、局所的な変動に対応できず、極値については、−１．８０［ｋＶ］から−１．８２［ｋＶ］となっている。
図７、図８の結果から直流電圧成分を除外して交流電圧の１周期分のピーク間電圧Ｖｐｐを演算すると、図９に示す結果となった。図９において、図７に示す応答速度が速い場合には、Ｖｐｐが最小で２．０２［ｋＶ］、最大で２．１８［ｋＶ］となり、変動幅は０．１６［ｋＶ］となった。一方で、図８に示す応答速度が遅い場合には、Ｖｐｐが最小で２．０［ｋＶ］、最大で２．０８［ｋＶ］となり、変動幅は、０．０８［ｋＶ］となった。
【００５１】
帯電ロールＣＲが感光体ＰＲを帯電させる際に、帯電不良に起因する白点、白抜けのような画像欠陥は、Ｖｐｐの最小値が大きく関係しており、Ｖｐｐの最小値が白点等が発生しない値以上になるように制御する必要がある。
ここで、Ｖｐｐの変動幅が大きい場合、すなわち最大Ｖｐｐと最小Ｖｐｐの差が大きい場合、白点の発生を防止するためには、最小Ｖｐｐを上げなければならず、最小Ｖｐｐを上げると、それにつれて最大Ｖｐｐも大きくなる。この上げざるを得なかった最大Ｖｐｐによって、放電に伴う感光体への負荷、いわゆる放電ストレスが増大する。
これに対して、Ｖｐｐの変動幅が小さい場合、すなわち最大Ｖｐｐと最小Ｖｐｐの差が小さい場合は、白点を消すために、最小Ｖｐｐを上げても、それによる最大Ｖｐｐの上がり具合は、変動幅が大きい場合に比べて、小さくなる。よって、変動幅が小さくなると、放電ストレスは抑えられる。
【００５２】
ここで、実施例１では、変動幅に応じて、応答速度が制御されており、変動幅が大きすぎると応答速度が低くなって、Ｖｐｐの平均が小さくなっている。したがって、応答速度を制御しない場合に比べて、変動幅が大きくなりすぎることが低減されており、感光体ＰＲへの放電ストレスが増大することが抑制されている。
したがって、実施例１では、変動幅に応じて応答速度を制御しない従来の構成に比べて、白点状の画像欠陥の発生を防止しながら、帯電ロールＣＲに印加されるＶｐｐの平均値が、不必要に過大になることが低減されている。
【００５３】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ05）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、画像形成装置の一例としてプリンタＵを例示したが、これに限定されず、複写機、ＦＡＸ、あるいはこれら複数の機能を備えた複合機等に適用可能である。また、単色の画像形成装置に限定されず、多色、いわゆるカラーの画像形成装置により構成することも可能である。
【００５４】
（Ｈ02）前記実施例において、帯電ロールＣＲを清掃する清掃部材として、帯電ロールクリーナを設けることが可能である。
（Ｈ03）前記実施例において、ジョブが実行される度に定電流値の設定や応答速度の制御を行う構成を例示したが、応答速度の制御を行う時期は、これに限定されず、例えば、プリンタＵの電源投入時にのみ実行したり、省電力状態、いわゆるスタンバイモードから復帰した場合に実行したり、予め設定された枚数印刷する度に実行したり、定電流値が変更された場合にのみ実行したり等、任意の条件に基づいて応答速度の設定、制御が可能である。定電流値を制御する時期も同様である。
【００５５】
（Ｈ04）前記実施例において、帯電用電源回路Ｅｂの構成は例示した構成に限定されず、設計や仕様等に応じて任意に変更可能である。また、遅延回路の構成も実施例に例示した構成に限定されず、任意に変更可能である。特に、応答速度を制御する構成については、実施例に例示した可変コンデンサの構成に限定されず、他の素子、例えば、可変抵抗等が追加されて応答速度を制御可能な任意の構成を採用可能である。
（Ｈ05）前記実施例において、例示した具体的な数値や材料名等は、設計や仕様等に応じて、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５６】
Ｃ３Ｂ…帯電電圧制御手段、
Ｃ７…変動幅検出手段、
Ｃ１０…応答速度制御手段、
ＣＲ…帯電部材、
ＣＲ＋Ｅｂ帯電装置。
Ｆ…定着装置、
Ｇ…現像装置、
ＰＲ…像保持体、
ＲＯＳ…潜像形成装置、
Ｒｔ…転写装置、
Ｓ…媒体、
Ｕ…画像形成装置。
【図１】
2011065104.tif 000003
【図２】
2011065104.tif 000004
【図３】
2011065104.tif 000005
【図４】
2011065104.tif 000006
【図５】
2011065104.tif 000007
【図６】
2011065104.tif 000008
【図７】
2011065104.tif 000009
【図８】
2011065104.tif 000010
【図９】
2011065104.tif 000011