(57)【要約】【課題】  小型で、低コストな画像形成装置においては、簡易的な電源構成でも帯電不良が発生せず、かつ、感光体の摩耗削れを最小限に抑える帯電制御が望まれていた。【解決手段】  帯電電圧に応じて感光体ドラム１に流れる電流を検出する電流検出回路２６を有し、非画像形成工程において、メモリ９０に記憶された前回の画像形成工程での帯電電圧を基準電圧とした帯電電圧の範囲を設定し、その設定された範囲内で、帯電電流検出用の検出用帯電電圧を帯電電圧供給部５３に設定し、設定された検出用帯電電圧を帯電電圧供給部５３から供給した際、電流検出回路２６で検出される電流値と閾値とを比較し、その閾値よりも大きい電流値と判断された電流値の最小電流値に対応した検出用帯電電圧を画像形成工程における帯電電圧に決定する。【選択図】  図５
2008015268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電部材とを有し、記憶媒体を備えたプロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装置であって、
複数の交流電圧を帯電電圧として前記帯電部材に供給可能な帯電電圧供給手段と、
前記帯電電圧供給手段から供給される帯電電圧に応じて前記像担持体に流れる電流を検出する電流検出手段と、
非画像形成工程において、前記記憶媒体に記憶された前回の画像形成工程での帯電電圧を基準電圧とした帯電電圧の範囲を設定する範囲設定手段と、
前記範囲設定手段により設定された前記範囲内で、帯電電流検出用の検出用帯電電圧を前記帯電電圧供給手段に設定する帯電電圧設定手段と、
前記帯電電圧設定手段により設定された検出用帯電電圧を前記帯電電圧供給手段から供給した際、前記電流検出手段により検出される電流値と閾値とを比較する比較手段と、
前記比較手段により前記閾値よりも大きい電流値と判断された電流値の最小電流値に対応した検出用帯電電圧を画像形成工程における帯電電圧に決定する制御手段と、
を有することを特徴する画像形成装置。
【請求項２】
少なくとも像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電部材と、記憶媒体とを備えたプロセスカートリッジを装着する装着手段と、
複数の交流電圧を帯電電圧として前記帯電部材に供給可能な帯電電圧供給手段と、
前記帯電電圧供給手段から供給される帯電電圧に応じて前記像担持体に流れる電流を検出する電流検出手段と、
非画像形成工程において、前記装着手段に装着された前記プロセスカートリッジの前記記憶媒体に記憶された前回の画像形成工程での帯電電圧を基準電圧とした帯電電圧の範囲を設定する範囲設定手段と、
前記範囲設定手段により設定された前記範囲内で、帯電電流検出用の検出用帯電電圧を前記帯電電圧供給手段に設定する帯電電圧設定手段と、
前記帯電電圧設定手段により設定された検出用帯電電圧を前記帯電電圧供給手段から供給した際、前記電流検出手段により検出される電流値と閾値とを比較する比較手段と、
前記比較手段により前記閾値よりも大きい電流値と判断された電流値の最小電流値に対応した検出用帯電電圧を画像形成工程における帯電電圧に決定する制御手段と、
を有することを特徴する画像形成装置。
【請求項３】
前記帯電電圧設定手段は、前記基準電圧よりも低い電圧を前記検出用帯電電圧として設定し、
前記制御手段は、前記検出用帯電電圧に対して前記電流検出手段により検出された電流値が前記閾値より大きい場合は、当該検出用帯電電圧を画像形成工程での帯電電圧に決定し、
前記検出用帯電電圧に対して前記電流検出手段により検出された電流値が前記閾値より小さい場合には、前記基準電圧を画像形成工程での帯電電圧に決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記非画像形成工程は、前記画像形成工程の直前の画像形成前工程であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
更に、前記電流検出手段により検出される電流値と前記閾値との差分が所定値よりも大きいかどうかを判断し、大きい場合には前記制御手段により前記帯電電圧を決定し、そうでない場合には、前記閾値よりも大きい電流値と判断された電流値に対応した検出用帯電電圧を画像形成工程における帯電電圧に決定する手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段により決定された前記画像形成工程での帯電電圧を、前記記憶媒体に書き込む書込み手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記記憶媒体は、前記像担持体の使用量を特定するデータを記憶することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体の使用状況に応じて前記像担持体の使用量を更新する更新手段を更に有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項９】
少なくとも像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電部材と、記憶媒体とを備えたプロセスカートリッジを装着して画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
複数の交流電圧を帯電電圧として前記帯電部材に供給可能な帯電電圧供給部から供給される帯電電圧に応じて前記像担持体に流れる電流を検出する電流検出工程と、
非画像形成工程において、前記プロセスカートリッジの前記記憶媒体に記憶された前回の画像形成工程での帯電電圧を基準電圧とした帯電電圧の範囲を設定する範囲設定工程と、
前記範囲設定工程で設定された前記範囲内で、帯電電流検出用の検出用帯電電圧を前記帯電電圧供給部に設定する帯電電圧設定工程と、
前記帯電電圧設定工程で設定された検出用帯電電圧を前記帯電電圧供給部から供給した際、前記電流検出工程で検出される電流値と閾値とを比較する比較工程と、
前記比較工程で前記閾値よりも大きい電流値と判断された電流値の最小電流値に対応した検出用帯電電圧を画像形成工程における帯電電圧に決定する制御工程と、
を有することを特徴する画像形成装置の制御方法。
【請求項１０】
前記帯電電圧設定工程は、前記基準電圧よりも低い電圧を前記検出用帯電電圧として設定し、
前記制御工程は、前記検出用帯電電圧に対して前記電流検出工程で検出された電流値が前記閾値より大きい場合は、当該検出用帯電電圧を画像形成工程での帯電電圧に決定し、
前記検出用帯電電圧に対して前記電流検出工程で検出された電流値が前記閾値より小さい場合には、前記基準電圧を画像形成工程での帯電電圧に決定することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１１】
前記非画像形成工程は、前記画像形成工程の直前の画像形成前工程であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１２】
更に、前記電流検出工程で検出される電流値と前記閾値との差分が所定値よりも大きいかどうかを判断し、大きい場合には前記制御工程により前記帯電電圧を決定し、そうでない場合には、前記閾値よりも大きい電流値と判断された電流値に対応した検出用帯電電圧を画像形成工程における帯電電圧に決定する工程を有することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御工程で決定された前記画像形成工程での帯電電圧を、前記記憶媒体に書き込む書込み工程を更に有することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１４】
前記記憶媒体は、前記像担持体の使用量を特定するデータを記憶することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１５】
前記像担持体の使用状況に応じて前記像担持体の使用量を更新する更新工程を更に有することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１６】
画像形成装置に装着され、少なくとも像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電部材と、記憶媒体とを有するプロセスカートリッジであって、
前記記憶媒体は、
前記像担持体の使用量を記憶する第１記憶領域と、
前記第１記憶領域に記憶した前記像担持体の使用量と比較される閾値を記憶する第２記憶領域と、
前回の画像形成工程における帯電電圧を特定するデータを記憶する第３記憶領域と、
前記像担持体に流れる電流と比較される電流の目標値を特定するデータを記憶する第４記憶領域とを有し、
前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置本体に装着されたときに、前記装置本体から前記記憶媒体へのアクセスを可能にする接続手段と、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザービームプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置とその制御方法、及び画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジに関するものである。尚、ここで、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段の少なくとも一つと、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものであるか、又は、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものをいう。
【背景技術】
【０００２】
図２２は、電子写真方式の複写機或はプリンタ等の画像形成装置の記録部の概略構成を示す図である。
【０００３】
感光体ドラム１００は、潜像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体であり、矢印の時計回り方向に所定の周速度で回転駆動される。この感光体ドラム１００は、その回転過程で帯電器１０１により、その表面が所定の極性及び電位で一様に帯電される。次いで露光ユニット１０２により、画像に応じた像露光を受ける。これにより感光体ドラム１００の表面に静電潜像が形成される。その静電潜像は現像器１０３から供給されるトナーにより現像される。そして、この感光体ドラム１００上のトナー像が給紙部（不図示）から給送された紙等の記録媒体１０４に対して転写ローラ１０５にて転写される。こうしてトナー像が転写された記録媒体１０４は、感光体ドラム１００から分離されて定着器１０６へ導入され、ここでトナー像が定着される。記録媒体１０４が分離された後の感光体ドラム１００の表面は、クリーニング装置１０７により転写残トナーが掻き取られて清掃され、繰り返して作像に供される。このような画像形成装置は、上記の手段を用い、帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニングの各工程を繰り返して画像形成を行っている。
【０００４】
帯電器１０１としては、ローラ型、ブレード型等の帯電部材を感光体ドラム１００の表面に接触させ、その接触させた帯電部材に電圧を印加して感光体ドラム１００の表面を帯電させる接触帯電方式が広く採用されている。特にローラ型の帯電部材（帯電ローラ）を用いた接触帯電方式は、長期に亘って安定した帯電を行うことができるという特徴がある。この接触帯電部材としての帯電ローラに対しては、帯電バイアス印加手段から帯電バイアス電圧が印加される。この帯電バイアス電圧は直流電圧のみでも良いが、所望のドラム１００上の暗電位Ｖdに相当する直流電圧Ｖdcに、直流電圧印加時の放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧（Ｖpp）をもつ交流電圧を重畳したバイアス電圧が用いられている（特許文献１参照）。この帯電方法は、感光体ドラム上を均一に帯電できる点で優れており、直流電圧に対して交流電圧を重畳印加することによって、感光体ドラム上の局所的な電位ムラを解消できるという利点がある。これにより感光体ドラムの表面の帯電電位Ｖdは、直流印加電圧値Ｖdcに均一に収束する。但しこの方式は、感光体ドラムに対する放電量が増える。このため、直流成分のみを帯電バイアス電圧として印加する場合に比べて、感光体ドラムの表面がクリーニング装置１０７と摩耗することによって削れるなどの表面劣化が促進されやすいという傾向がある。これに対処するため、帯電バイアス電圧の交流ピーク間電圧Ｖppをできるだけ小さく抑え、帯電ローラが感光体ドラムに対して過剰に放電するのを防ぐ必要があった。
【０００５】
この交流ピーク間電圧（Ｖpp）と放電量との関係は、感光体ドラム表面の感光層の膜厚や使用環境などによって異なるため、常に一定ではない。例えば、帯電ローラに同じピーク間電圧を印加しても、低温・低湿環境では帯電ローラのインピーダンスが上昇するので放電量が少なくなる。逆にインピーダンスが低下する高温・多湿環境では放電量が多くなる。また使用環境が同じであっても、使用に伴って感光ドラムの表面が摩耗により削られてくると、初期使用時に比べてインピーダンスが低下するので放電量が多くなる。
【０００６】
この問題を回避するために、帯電バイアスの交流成分を定電流で制御する方法が提案されている。これは、感光体ドラムに流れる交流電流Ｉacを検出してこれを一定にするように制御するものである。この方式を用いると、環境変動や感光体ドラムの削れ等によるインピーダンスの変化に対して、交流ピーク間電圧を自在に変化させることができる。このため環境変動や感光体ドラムの膜厚等によらず、放電量を常にほぼ一定に保つことができる（特許文献２参照）。
【０００７】
また更に、非画像形成時に、放電領域と未放電領域の交流ピーク間電圧Ｖppを帯電器に印加した場合に、感光体ドラムに流れる交流電流Ｉacを検出する。そして両者の関係から放電電流量を算出し、適正な放電量が得られる交流電圧を、画像形成時の帯電バイアスとして印加する方式も提案されている。この方式は、放電電流を、より直接的に制御しているので、従来の定電流制御よりも高精度に放電電流を制御できる（特許文献３参照）。これらの方法は、感光体ドラムの寿命の延命及び良好な帯電性の確保に大きな効果を上げている。
【０００８】
また他にも、プロセスカートリッジにプロセスカートリッジの使用量の検知及び記憶手段を搭載し、交流ピーク間電圧には２種類以上の定電圧出力を設けることが提案されている。これによれば、プロセスカートリッジの使用量に応じて感光体ドラムの膜厚を予測し、交流ピーク間電圧を段階的に下げることが記載されている（特許文献４参照）。
【０００９】
図２３は、帯電バイアスの交流成分を定電圧制御する回路例を示す図である。
【００１０】
直流電圧は、交流出力用の昇圧トランスＴ−ＡＣ（電圧昇圧手段）からダイオードＤを介して直流電圧作成用のコンデンサＣを接続して生成されている。ここでコンデンサＣをピークチャージさせることによって直流電圧が生成される。こうして１個の電圧昇圧手段Ｔ−ＡＣのみで交流と直流の重畳バイアスを出力できる電源の構成が提案されている（特許文献５参照）。これによれば、直流電圧専用のトランスを省けるので、定電流制御の場合に比べて電源回路の構成を大幅に簡素化でき、コスト面、また電源回路の省スペース化の観点からメリットが大きい。更に、プロセスカートリッジの使用量に関する情報とプロセスカートリッジ固有のパラメータ値に関する情報を記憶するカートリッジ用のメモリ媒体も提案されている（特許文献６参照）。
【特許文献１】特開昭６３−１４９６６９号公報
【特許文献２】特公平０６−０９３１５０号公報（第４〜５頁、第２図）
【特許文献３】特開２００１−２０１９２０号公報（第１１〜１４頁、第４図）
【特許文献４】特開平０９−１９０１４３号公報（第４〜５頁、第１図）
【特許文献５】特開平１１−２５８９５７号公報（第３頁、第１６図）
【特許文献６】特開２００１-１１７４６８号公報（第６〜７頁、第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述したように、使用状況によらずに、帯電手段から像担持体への放電量をほぼ一定になるように制御するためには、特許文献２のような交流成分の定電流制御方式や、特許文献３のような放電量算出方式を採用すれば良い。しかし、これらの方法ではフィードバック回路等に高精度の部品が必要になり、コストアップになる。更に、図２３（特許文献５）のように、１個の電圧昇圧手段Ｔ−ＡＣで交流と直流の重畳電圧を出力する例では、高温多湿の環境、或は、ドラム使用量の後半（ドラム使用量が増大しドラム寿命に近くなった状態）等の条件下では、交流ピーク間電圧を減少させるように設定している。このため、このような環境或は条件下では、直流電圧を生成するためのコンデンサＣにピークチャージするための電圧が得られない状態になり、感光体を所定の電位に帯電できなくなってしまう。従って、１個の電圧昇圧手段で電源を構成する場合には、帯電電圧の範囲に制約ができてしまう。従って、１個の電圧昇圧手段で交流と直流の重畳電圧を出力することには限界がある。そこで安定した帯電バイアス電圧を得るためには、図２４のように、直流電源Ｔ−ＤＣと交流電源Ｔ−ＡＣとを切り分け、直流用と交流用の２個の電圧昇圧手段を搭載する必要があった。
【００１２】
しかしながら、このような電圧昇圧手段は、帯電発生回路の中でも高価で大型である。よって、特に小型、低コストな画像形成装置では、電源回路の省スペース化、低コスト化の観点から、１つの電圧昇圧手段で安定した帯電バイアス電圧を得るのが望ましい。
【００１３】
また特許文献４の方法では、所定のタイミング（感光体の使用量）に到達したときに電圧切替（交流ピーク間電圧ダウン）を行う。このため例えば、交流ピーク間電圧出力が公差下限の場合には、放電量が適正であるのに電圧切替が行われて放電量不足となり、帯電不良が発生する場合がある。更に、交流ピーク間電圧出力が公差上限の場合には、放電量が過多の状態であるのに所定タイミングまで電圧切替が行われず、感光体ドラムの摩耗削れが促進される等が考えられる。従って、この方法では帯電バイアス発生回路の電源公差を小さくする必要がある。このため電源の調整が必要となり、コスト面でデメリットととなる。
【００１４】
上述した事情により、小型で、低コストな画像形成装置においては、簡易的な電源構成でも帯電不良が発生せず、かつ、感光体の摩耗削れを最小限に抑える帯電制御が望まれていた。
【００１５】
本発明の目的は、上記従来の問題点を解決することにある。
【００１６】
本願発明の特徴は、帯電電圧や、帯電手段と像担持体のインピーダンス等がばらついたとしても良好な帯電制御を行うことができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、
像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電部材とを有し、記憶媒体を備えたプロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装置であって、
複数の交流電圧を帯電電圧として前記帯電部材に供給可能な帯電電圧供給手段と、
前記帯電電圧供給手段から供給される帯電電圧に応じて前記像担持体に流れる電流を検出する電流検出手段と、
非画像形成工程において、前記記憶媒体に記憶された前回の画像形成工程での帯電電圧を基準電圧とした帯電電圧の範囲を設定する範囲設定手段と、
前記範囲設定手段により設定された前記範囲内で、帯電電流検出用の検出用帯電電圧を前記帯電電圧供給手段に設定する帯電電圧設定手段と、
前記帯電電圧設定手段により設定された検出用帯電電圧を前記帯電電圧供給手段から供給した際、前記電流検出手段により検出される電流値と閾値とを比較する比較手段と、
前記比較手段により前記閾値よりも大きい電流値と判断された電流値の最小電流値に対応した検出用帯電電圧を画像形成工程における帯電電圧に決定する制御手段と、
を有することを特徴する。
【００１８】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、
少なくとも像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電部材と、記憶媒体とを備えたプロセスカートリッジを装着する装着手段と、
複数の交流電圧を帯電電圧として前記帯電部材に供給可能な帯電電圧供給手段と、
前記帯電電圧供給手段から供給される帯電電圧に応じて前記像担持体に流れる電流を検出する電流検出手段と、
非画像形成工程において、前記装着手段に装着された前記プロセスカートリッジの前記記憶媒体に記憶された前回の画像形成工程での帯電電圧を基準電圧とした帯電電圧の範囲を設定する範囲設定手段と、
前記範囲設定手段により設定された前記範囲内で、帯電電流検出用の検出用帯電電圧を前記帯電電圧供給手段に設定する帯電電圧設定手段と、
前記帯電電圧設定手段により設定された検出用帯電電圧を前記帯電電圧供給手段から供給した際、前記電流検出手段により検出される電流値と閾値とを比較する比較手段と、
前記比較手段により前記閾値よりも大きい電流値と判断された電流値の最小電流値に対応した検出用帯電電圧を画像形成工程における帯電電圧に決定する制御手段と、
を有することを特徴する。
【００１９】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る画像形成装置の制御方法は以下のような工程を備える。即ち、
少なくとも像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電部材と、記憶媒体とを備えたプロセスカートリッジを装着して画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
複数の交流電圧を帯電電圧として前記帯電部材に供給可能な帯電電圧供給部から供給される帯電電圧に応じて前記像担持体に流れる電流を検出する電流検出工程と、
非画像形成工程において、前記プロセスカートリッジの前記記憶媒体に記憶された前回の画像形成工程での帯電電圧を基準電圧とした帯電電圧の範囲を設定する範囲設定工程と、
前記範囲設定工程で設定された前記範囲内で、帯電電流検出用の検出用帯電電圧を前記帯電電圧供給部に設定する帯電電圧設定工程と、
前記帯電電圧設定工程で設定された検出用帯電電圧を前記帯電電圧供給部から供給した際、前記電流検出工程で検出される電流値と閾値とを比較する比較工程と、
前記比較工程で前記閾値よりも大きい電流値と判断された電流値の最小電流値に対応した検出用帯電電圧を画像形成工程における帯電電圧に決定する制御工程と、
を有することを特徴する。
【００２０】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係るプロセスカートリッジは以下のような構成を備える。即ち、
画像形成装置に装着され、少なくとも像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電部材と、記憶媒体とを有するプロセスカートリッジであって、
前記記憶媒体は、
前記像担持体の使用量を記憶する第１記憶領域と、
前記第１記憶領域に記憶した前記像担持体の使用量と比較される閾値を記憶する第２記憶領域と、
前回の画像形成工程における帯電電圧を特定するデータを記憶する第３記憶領域と、
前記像担持体に流れる電流と比較される電流の目標値を特定するデータを記憶する第４記憶領域とを有し、
前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置本体に装着されたときに、前記装置本体から前記記憶媒体へのアクセスを可能にする接続手段と、
を有することを特徴とする。
【００２１】
尚、この課題を解決するための手段は、本願発明の特徴の全てを列挙しているものではなく、特許請求の範囲に記載された他の請求項及びそれら特徴群の組み合わせも発明になり得る。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、帯電電圧や、帯電手段と像担持体のインピーダンス等のバラツキによる帯電不良を防止して、良好な帯電制御を行うことができる。
【００２３】
更に、短時間で適正な帯電電圧を決定できるので、ファーストプリントアウト時間の短縮を達成できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。尚、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。なお、本実施の形態に係る画像形成装置は、電子写真方式、プロセスカートリッジ着脱式のレーザプリンタとする。
【００２６】
１は、潜像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（感光体ドラム）である。この感光体ドラム１は負帯電性の有機感光体であり、感光体ドラム駆動回路（図１５）により回転駆動される駆動用モータ（不図示）によって矢印の時計回り方向に所定の周速度で回転駆動される。感光体ドラム１は、その回転過程で帯電器によって負の所定電位に一様に帯電処理を受ける。この帯電器は、帯電部材として帯電ローラ２１を用いた接触帯電器である。この帯電ローラ２１は、感光体ドラム１に対して従動回転する。この帯電ローラ２１に対しては、帯電バイアス電源９８からバイアス電圧が印加される。このバイアス電圧には、放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧（Ｖpp）を有する交流電圧に、所望のドラム上電位Ｖdに相当する直流電圧Ｖdcを重畳して印加する方式が用いられている。この帯電方法は、直流電圧に交流電圧を重畳印加することによって感光体ドラム１上の局所的な電位ムラを解消し、感光体ドラム１上を直流印加電圧Ｖdcにほぼ等しい電位Ｖdに均一帯電することを狙いとしている。
【００２７】
次に、露光装置３０による像露光を受ける。この露光装置３０は、均一に帯電された感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成するものであり、本例では、半導体レーザスキャナを用いている。この露光装置３０は、この画像形成装置内の制御部５１（図７）から送られてくる画像信号に対応して変調されたレーザ光ｂを出力する。このレーザ光ｂは反射鏡３１により反射され、後述するプロセスカートリッジＣの露光窓部ａを通して感光体ドラム１の均一帯電面を走査露光（像露光）する。この感光体ドラム１の表面において、レーザ光ｂが露光された箇所の電位の絶対値が帯電電位の絶対値に比べて低くなる。こうして画像情報に応じた静電潜像が順次、感光体ドラム１の表面に形成される。
【００２８】
次に、その静電潜像は、反転現像装置４０により現像されてトナー像として顕像化される。本実施の形態では、ジャンピング現像方式を用いた。この方式では、現像バイアス電源９９から現像スリーブ４１に対して交流と直流を重畳した現像バイアス電圧が印加される。これにより、現像剤の層厚規制部材４２と現像スリーブ４１との接触箇所で、摩擦帯電により負極性に帯電されたトナーが、感光体ドラム１の表面の静電潜像に適用して静電潜像を反転現像する。
【００２９】
こうして現像された感光体ドラム１のトナー像は、給紙部８７から給送された紙等の記録媒体（転写材）Ｐに対して転写装置にて転写される。本実施の形態では、この転写装置は、転写ローラ５を用いた接触転写装置とする。この転写ローラ５は、感光体ドラム１に対して感光体ドラム１の中心方向に不図示の押圧バネなどの付勢手段によって押圧されている。こうして転写材Ｐが搬送されて転写工程が開始されると、転写バイアス電源８８から転写ローラ５に正極性の転写バイアス電圧が印加され、負極性に帯電している感光体ドラム１上のトナーが、この転写材Ｐ上に転写される。
【００３０】
こうしてトナー像が転写された転写材Ｐは、感光体ドラム１の面から分離されて定着装置７０へ導入されてトナー像が定着され、その後、排紙トレイ８５上に排出される。この定着装置７０は、転写材Ｐに転写されたトナー像を熱や圧力などの手段を用いて画像として定着するものである。
【００３１】
転写材Ｐが分離された後の感光体ドラム１の面は、クリーニング装置６０により転写されずに残ったトナーが掻き取られて清掃され、感光体ドラム１の面が繰り返して作像に供される。本実施の形態に係るクリーニング装置６０は、クリーニングブレード６１を用いたものである。このクリーニングブレード６１は、転写工程時に感光体ドラム１から転写材Ｐに転写し切れなかった転写残トナーを回収する。このクリーニングブレード６１は、一定の圧力で感光体ドラム１に当接され、転写残トナーを回収することによって感光体ドラム１の表面を清掃する。このクリーニング工程の終了後、感光体ドラム１の表面は再び帯電工程に入る。このように画像形成装置は、上記の手段を用い、帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニングの各工程を繰り返して画像形成を行う。
【００３２】
プロセスカートリッジＣは、この画像形成装置本体Ｌに対して着脱交換自在のプロセスカートリッジである。このプロセスカートリッジＣは、潜像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１に対する接触帯電部材としての帯電ローラ２１と、現像装置４０と、クリーニング装置６０の４つのプロセス機器を内包させてプロセスカートリッジとしてある。またこのプロセスカートリッジＣには、記憶部であるメモリ９０が設けられている。この画像形成装置本体Ｌの読み込み部、書き出し部（図５、図７）を介してメモリ９０に対する情報の読み書きを行う。
【００３３】
また、このプロセスカートリッジＣは、画像形成装置本体Ｌのドア（カートリッジドア）８６を開閉して画像形成装置本体Ｌに対して着脱される。このプロセスカートリッジＣの装着は、ドア８６を開いて画像形成装置本体Ｌ内にプロセスカートリッジＣを挿入し装着して本体ドア８６を閉じ込むことでなされる。このプロセスカートリッジＣの伝達手段は、位置決め部９７と金属接点９６とを具備している。こうして、このプロセスカートリッジＣが画像形成装置本体Ｌに対して適正に装着されると、メモリ９０が装置本体Ｌの読み込み部及び書き出し部と電気的に接続され、そのメモリ９０へのデータの書込み、及びそのメモリ９０からのデータの読み出しが可能になる。またプロセスカートリッジＣの画像形成装置本体Ｌからの取り外しは、ドア８６を開いて画像形成装置本体ＬのプロセスカートリッジＣを引き抜くことでなされる。
【００３４】
図２は、本実施の形態に係るプロセスカートリッジＣの構成を示す構造断面図である。ここでは、プロセスカートリッジＣが本体Ｌから抜き外された状態を示している。
【００３５】
この状態では、ドラムカバー１１が閉じられた位置に移動していて、感光体ドラム１の露出下面を隠蔽防護している。また露光窓部ａもシャッタ板１２で閉じた状態に保持されている。これらドラムカバー１１とシャッタ板１２は、プロセスカートリッジＣが画像形成装置本体Ｌに装着された状態では、それぞれ開き位置に移動して保持される。
【００３６】
また本実施の形態によれば、メモリ９０には、感光体ドラム１が使用された使用量が書き込まれて記憶されている。このメモリ９０に記憶された感光体ドラム１の使用量は、画像形成装置が判断できれば、そのデータの意味或は構成に特に制限はない。例えば、感光体ドラム１の回転時間、帯電、現像、転写等のバイアス電圧の印加時間、印刷枚数、それぞれの使用量の重み付けを行って組み合わせた値等であっても良い。
【００３７】
また、この記憶された感光体ドラム１の使用量と比較される閾値情報と、その使用量が閾値に達したときに設定されるべきプロセス条件を特定するデータは、工場出荷時等で予めメモリ９０に記憶されるべき情報である。この閾値情報は、プロセス条件を切り替えるタイミングに関する情報である。この情報は、例えば感光体ドラム１の回転時間、バイアス電圧の印加時間、それぞれの使用量の重み付けを行って組み合わせた値などである。この閾値情報は、この感光体ドラム１の使用量に対応する値であり、これら閾値情報はプロセス条件を切り替えるタイミングとして使用できる。
【００３８】
図３は、本実施の形態に係るメモリ９０が記憶している情報を説明する図である。
【００３９】
感光体ドラム１の使用量Ｗ（９０ａ）、この使用量の閾値情報Ｗi（９０ｂ）が記憶されている。また、この使用量Ｗが閾値情報Ｗiに達したときに変更されるプロセス条件として、目標電流値Ｉwiを特定するプロセス条件特定データＢwi（９０ｄ）が記憶されている。更には、プロセスカートリッジＣにおいて、画像形成時に印加された帯電電圧Ｖppmを特定するデータＡm（９０ｃ）が記憶されている。尚、ｋ（９０ｅ）は、演算係数である。
【００４０】
この画像形成装置における感光体ドラム１の使用量Ｗ（ドラムの削れ量）は、Ｗ＝ｔp＋ｋ×ｔdで表される。尚、ここで、ｔpは、帯電交流バイアス電圧の通算印加時間、ｔdは、感光体ドラム１の通算回転時間である。この算出方法は、本願発明者が本実施の形態に係るシーケンスにおける感光ドラム１の削れ量について、感光体ドラムの回転時間と電圧印加時間の寄与を検討した結果を基に得たものである。また目標電流値Ｉwiは、帯電ローラ２１の放電量が小さい場合に、感光体ドラム１の帯電が十分に行われなかった部分に生じる黒い斑点状の画像（砂地画像）が発生しない交流電流値である。
【００４１】
また、このメモリ９０に記憶された前回の帯電電圧データＡmは、この画像形成装置の制御部５１が帯電電圧Ｖppmを特定するためのデータである。またプロセス条件特定データＢwiは、検出電流値Ｉacmを電流・電圧変換して０〜３．４Ｖの電圧にした後、制御部５１でＡ／Ｄ変換した値（Ｃm）と比較するための値である。よって、これらの値はいずれも１６進数のデータとしている。
【００４２】
図４は、本実施の形態に係る画像形成装置における動作シーケンスの概略を説明する図である。
【００４３】
まず画像形成装置の電源がオンになると初期工程４０１が開始される。この初期工程４０１では、感光体ドラム１が回転駆動されている間に、プロセスカートリッジＣの有／無の検知、転写ローラ５のクリーニング等が行われる。この初期工程４０１が終了し、不図示のホストコンピュータ等から画像情報（プリント信号）が、この画像形成装置に送られていない場合は装置が待機（スタンバイ）状態に入り、画像情報の受信を待つ。またこの初期工程４０１中に画像情報が送られると、感光体ドラム１の回転駆動を継続し、初期工程４０１から連続して画像形成前工程４０２に入る。この画像形成前工程４０２では、諸プロセス機器の準備動作が行われ、主として、感光体ドラム１の予備帯電、レーザスキャナ３０の立ち上げ、転写プリントバイアスの決定、定着装置７０の温度調節等が行われる。
【００４４】
こうして画像形成前工程４０２が終了すると、１枚目の画像形成工程４０３が開始される。この画像形成工程４０３では、所定タイミングで転写材Ｐの給紙、感光体ドラム１上へレーザ光の露光、現像などが行われる。この画像形成工程４０３が終了すると、次の画像情報がある場合、次の転写材Ｐが到達するまでの間の紙間工程４０４に入り、次の画像形成動作を待つ。
【００４５】
また、この画像形成動作の終了後、次の画像情報がない場合は、この画像形成装置は画像形成後工程４０５に入る。この画像形成後工程４０５では、感光体ドラム１の表面の除電や、転写ローラ５に付着したトナーを感光体ドラム１へ吐き出す（転写ローラ５のクリーニング）などの処理が行われている。こうして画像形成後工程４０５が終了すると、画像形成装置は、再び待機（スタンバイ）状態となり、次の画像情報（プリント信号）を待つ。
【００４６】
図５は、本実施の形態に係る帯電バイアス電圧を発生する帯電バイアス電源回路の構成を説明するブロック図である。
【００４７】
本実施の形態では、帯電バイアス電源回路９８は、交流発振出力部５３から、互いに異なる８通りの交流ピーク間電圧であるＶppm（ｍ＝１〜８：Ｖpp1＞Ｖpp2＞Ｖpp3＞Ｖpp4＞Ｖpp5＞Ｖpp6＞Ｖpp7＞Ｖpp8）を出力できる。この交流発振出力部２３からの交流ピーク間帯電電圧Ｖppmの出力は、制御部５１において帯電電圧選択部５２が制御されることで選択的になされる。
【００４８】
まず交流発振出力部５３から出力された出力電圧は、増幅回路２３で増幅され、オペアンプ、抵抗、コンデンサ等からなる正弦電圧変換回路２４で正弦波の電圧に変換される。この正弦波電圧は、コンデンサＣ１により直流成分がゼロにカットされた後、昇圧トランスＴ１に入力される。この昇圧トランスＴ１に入力された電圧は、トランスの巻数に応じた正弦電圧に昇圧される。この昇圧トランスＴ１の二次側のコンデンサＣ２には、この昇圧された正弦電圧が整流回路Ｄ１で整流された後ピークチャージされる。これによって、一定の直流電圧Ｖdc1が発生する。
【００４９】
更に、直流電圧用発振出力部５４からは、印刷する濃度等によって決まる出力電圧が出力される。この出力電圧は整流回路２５で整流された後、一定電圧ＶaとしてオペアンプＩＣ１のマイナス（反転）入力端子に入力される。またこれと同時に、オペアンプＩＣ１のプラス入力（非反転）端子には、昇圧トランスＴ１の一方の端子電圧を抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２で分圧した電圧Ｖbが入力されている。このオペアンプＩＣ１の出力はトランジスタＱ１のベースに入力されており、このトランジスタＱ１のコレクタには前述のコンデンサＣ２と整流回路Ｄ１とが接続されている。これにより、電圧Ｖbが一定電圧Ｖaを越えないように制御される。こうして両者（ＶaとＶb）の電圧値が等しくなるようにトランジスタＱ１が駆動される。これによって、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２には電流が流れて電圧降下が生じ、直流電圧Ｖdc2が発生する。
【００５０】
以上説明した直流電圧Ｖdc1、Ｖdc2を足し合わせて所望の直流電圧が得られる。この直流電圧が、昇圧トランスＴ１の二次側で、前述した交流電圧と重畳され、プロセスカートリッジＣの帯電ローラ２１に印加される。
【００５１】
尚、本実施の形態に係る方式では、昇圧トランスＴ１を用いて直流電圧を作成しているので、直流電圧は交流ピーク間電圧Ｖppに対して従属の関係にある。つまり、帯電電位を均一にするための所望の直流電圧Ｖdcを得るためには、昇圧トランスＴ１によってコンデンサＣ２に一定水準の電荷をチャージさせる必要がある。本実施の形態のように、直流電圧と交流電圧を重畳した電圧により帯電を行う方式では、図６に示すように、所望の直流電圧Ｖdc'を得るためには、交流ピーク間電圧Ｖppは、２×｜Ｖdc'｜以上でなければならない。
【００５２】
図６は、図５の回路において、交流ピーク間電圧Ｖppと出力可能な直流電圧Ｖdcとの関係を示す図である。
【００５３】
交流ピーク間電圧Ｖppが２×｜Ｖdc'｜よりも小さい領域では、コンデンサＣ２は十分にチャージしきれない。このため所望の直流電圧Ｖdc'を得ることができない。よって、この状態では、感光体ドラム１上の電位Ｖdを所望の値に帯電できなくなり、良好な画像を得ることができない。
【００５４】
前述したように、使用環境によって交流ピーク間電圧Ｖppは異なる値に設定される。特に高温高湿の環境では、交流ピーク間電圧Ｖppは小さい値に設定される。その場合にはコンデンサＣ２が十分にチャージされず、所望の直流電圧が得られない事態が発生する。
【００５５】
よって本実施の形態では、交流発振出力部５３が出力できる交流ピーク間電圧Ｖppの出力範囲の最小値Ｖpp-minが、帯電ムラを発生させない所望の直流電圧Ｖdc'に対して、Ｖpp-min≧２×｜Ｖdc'｜という関係が成り立つようにしている。
【００５６】
次に、適正な帯電バイアス電圧を決定する処理について説明する。
【００５７】
本実施の形態では、初期工程４０１において、検出用電圧である帯電電圧Ｖppを印加した際に流れる電流値と、設定された目標電流値Ｉwiに対応するプロセス条件特定データＢwiとを比較して、画像形成時の帯電電圧を決定する。ここでは、出力可能な帯電電圧の範囲Ｖppmの一部を検出用電圧の範囲にして、感光体ドラム１の使用量Ｗに応じて帯電電圧を切り替えることを特徴としている。具体的には、検出用電圧の範囲を、メモリ９０に記憶された、前回の帯電電圧データＡmに前後する帯電電圧としている。
【００５８】
図５において、帯電ローラ２１に帯電バイアス電圧が印加されると、交流電流Ｉacmは帯電ローラ２１、感光体ドラム１を経てＧＮＤに流れる。このとき、交流電流検出回路２６は、この交流電流から、抵抗、コンデンサ等からなるフィルタ回路（不図示）で帯電周波数に等しい周波数をもった交流電流のみを抽出する。そして、その交流電流を０〜３．４Ｖの範囲の電圧信号２２に変換して制御部５１へ入力する。この交流電流値は、帯電ローラ２１や感光体ドラム１の周期で変動する場合がある。特に感光体ドラム１には製造時の塗工ムラや偏芯による削れムラなどにより周方向の膜厚ムラが発生し、周方向でインピーダンスが変動する場合がある。これによって、同じ帯電電圧Ｖppmを印加しても交流電流Ｉacmが変動する。よって、感光体ドラム１の１周期以上の時間、その交流電流を検出して、その平均を求める等の演算処理を行うことにより、検出精度を向上させるのが望ましい。
【００５９】
制御部５１は、その入力した電圧信号２２をＡ／Ｄ変換し、検出電流Ｉacmに対応する検出電流値Ｃmとして認識する。他方、予めメモリ９０には、目標電流値Ｉwiに対応するプロセス条件特定データＢwi（９０ｄ）が記憶されている。従って、制御部５１は、この検出電流値（Ｃm）と目標電流値（Ｂwi）とを比較する。即ち、検出電流値Ｉacmと目標電流値Ｉwiとを比較する。また、感光体ドラム１の使用量Ｗが閾値Ｗi（９０ｂ）に達したときに、プロセス条件特定データ（Ｂwi）（目標電流値Ｉwi）を選択する。また前回の帯電電圧データＡm（Ｖppm）から、検出用電圧として、Ｖppm+2、Ｖppm+1、Ｖppmを選択する。
【００６０】
図７は、本実施の形態に係る画像形成装置の制御部５１と帯電バイアス電源回路９８及びプロセスカートリッジＣとの関係を説明するブロック図で、前述の図（図５）と共通する部分は同じ記号で示している。尚、ここで制御部５１は、ＣＰＵと、ＣＰＵにより実行されるプログラムを記憶しているＲＯＭ、そしてワークエリアとして使用されるＲＡＭを有している。そして、制御部５１の各部の機能は、このプログラムとＣＰＵ、ＲＡＭなどの協働により実現されている。
【００６１】
次に図８及び図９のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る画像形成装置において、プロセスカートリッジＣの装着から画像形成の終了に至る一連の動作について説明する。尚、このシーケンスでは、画像形成時の帯電電圧Ｖprnを、目標電流値Ｉwi（Ｂwi）より大きい電流値の中で最小である電流値に対応した電圧に決定している。尚、この処理を実行するプログラムはＲＯＭに記憶されており、ＣＰＵの制御の下に実行される。
【００６２】
まずステップＳ１０１で、カートリッジＣが画像形成装置本体Ｌに装着されていることを検出してステップＳ１０２に進み、そのカートリッジＣのメモリ９０に記憶されているデータを読み出す。次にステップＳ１０３で、そのメモリ９０に記憶されている感光体ドラムの使用量Ｗと使用量の閾値Ｗiとを比較する。ここでＷi≦Ｗ＜Ｗi+1であれば、その閾値Ｗiに対応する目標電流値Ｉwi（プロセス条件特定データＢwi）に設定する。更に、そのメモリ９０に記憶された前回の帯電電圧データＡm（Ｖppm）を読み出し、検出用電圧としてＶppm+2、Ｖppm+1、Ｖppm（Ｖppm+2＜Ｖppm+1＜Ｖppm）を選択する。
【００６３】
次にステップＳ１０４に進み、感光体ドラム１の回転駆動を開始し、感光体ドラム１の回転時間Δｔdと、帯電バイアスの印加時間Δｔpの計時を開始する。こうして計時された回転時間Δｔd及び印加時間Δｔpはそれぞれ、通算回転時間ｔd、通算印加時間ｔpにそれぞれ加算される。次にステップＳ１０５で、初期値として画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶppm-1に設定する。次にステップＳ１０６に進み、帯電検出電圧Ｖppmを感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加する。そして交流電流検出回路２６で検出した電流値データＣm（検出電流値Ｉacmのデジタル値）と、目標電流値データＢwiとを比較する。ここで検出した電流値が目標値よりも大きい場合（Ｃm≧Ｂwi）にはステップＳ１０７に進み、像形成時の帯電電圧ＶprnをＶppmに設定し直してステップＳ１０８に進む。一方、ステップＳ１０６でＣm≧ＢwiでなければステップＳ１０８に進む。
【００６４】
ステップＳ１０８では、ステップＳ１０６よりも電圧を低下させた帯電検出電圧Ｖppm+1を感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加する。そして交流電流検出回路２６で検出した電流値データＣm+1（検出電流値Ｉacmのデジタル値）と目標電流値データＢwiとを比較する。ここで検出した電流値が目標値よりも大きい場合（Ｃm+1≧Ｂwi）はステップＳ１０９に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶppm+1に設定し直してステップＳ１１０に進む。一方、ステップＳ１０８でＣm+1≧Ｂwiでなければ、そのままステップＳ１１０に進む。
【００６５】
ステップＳ１１０では、ステップＳ１０８よりも電圧を低下させた帯電検出電圧Ｖppm+2を感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加する。そして交流電流検出回路２６で検出した電流値データＣm+2と目標電流値データＢwiとを比較する。ここで検出した電流値が目標値よりも大きい場合（Ｃm+2≧Ｂwi）はステップＳ１１１に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶppm+2に設定し直してステップＳ１１２（図９）に進む。一方、ステップＳ１１０でＣm+1≧Ｂwiでなければ、そのままステップＳ１１２に進み、プリントレディ（印刷準備完了）になる。
【００６６】
次に図９のステップＳ１１３に進み、ホストコンピュータからプリント信号が入力されたかどうかを判定し、入力されるとステップＳ１１４に進むが、そうでないときはステップＳ１１９に進む。ステップＳ１１４では、画像形成前工程（４０２）を開始する。次にステップＳ１１５で、画像形成工程（４０３）を開始する（この画像形成時の帯電電圧は、前述のステップＳ１０５〜Ｓ１１１で設定されたＶprnである）。次にステップＳ１１６に進み、次のページのプリント信号を入力されたかどうかを判定し、入力されるとステップＳ１１７に進み、紙間工程（４０４）を実行してステップＳ１１５に戻る。一方、ステップＳ１１６で次のページのプリント信号が入力されないときはステップＳ１１８に進み、画像形成後工程（４０５）を実行してステップＳ１１３に戻る。
【００６７】
ステップＳ１１３で、ホストコンピュータからプリント信号が入力されないときはステップＳ１１９に進み、待機モードにする。次にステップＳ１２０に進み、メモリ９０にＶprn（Ｖprnを特定する前回帯電電圧特定データＡm）を書き込む。次にステップＳ１２１に進み、ドラムの回転時間Δｔdと、帯電バイアスの印加時間Δｔpの計時を終了する。そして感光体ドラム１の回転駆動を終了する。そしてステップＳ１２２で、そのメモリ９０に感光体ドラム１の使用量データＷ＝Ｗ+ΔＷ（ΔＷ＝Δｔp＋ｋ×Δｔd）を書き込んで、感光体の使用量Ｗを更新する。
【００６８】
以上説明したように前述の本実施の形態の処理では、検出用電圧の範囲をＶppm+2〜Ｖppmに設定する。また画像形成時の帯電電圧は、電圧Ｖppm+2〜Ｖppm-1の中から選択される。また帯電検出用電圧の範囲は、画像形成時の帯電電圧の選択範囲が、下記のような上下限値を含む範囲になるように設定するとよい。
【００６９】
帯電電圧の上限値は、低温・低湿環境下（帯電ローラ２１のインピーダンスの高い温湿度条件）で、帯電ローラ２１の抵抗や回路の公差等によらずに、砂地が発生しない電圧範囲の中で最小の値とする。また帯電電圧の下限値は、高温・高湿環境下で、帯電ローラ２１の抵抗や回路の公差等が最も砂地が発生し易い条件の時でも、砂地が発生しない電圧値とする。
【００７０】
以上説明したように、複数の帯電検出用電圧を切り替えて像担持体（感光体ドラム１）と帯電手段（帯電ローラ２１）に印加した際に、両者に流れる交流電流値を検出して、目標の電流値と比較する。この比較結果に応じて、画像形成用の帯電電圧を決定して像担持体を帯電する。これにより、装置の帯電電圧や、感光体ドラム１や帯電手段のインピーダンスがばらついていたとしても、適正な帯電電圧を決定して画像を形成できるという効果がある。
【００７１】
また本実施の形態では、帯電電流の検出精度を高めるために、帯電電圧を切り替え可能として多段階で電圧を発生させている。これにより、帯電電流の検出精度を低下させずに、短時間で適正な帯電電圧を決定することができる。これにより、高い精度での帯電制御が可能となり、感光体ドラムの長寿命化、及びファーストプリントアウト時間を短縮できるという効果がある。
【００７２】
本実施の形態による効果を明確化するために、以下の評価を行った。
【００７３】
＜実験１＞
本実施の形態と比較例１と２について、帯電電流値及び感光体ドラムの寿命とファーストプリントアウト時間の計測を行った。
【００７４】
＜評価条件＞
環境：温度２５℃、湿度５０％Ｒｈ
プロセススピード（感光体ドラム表面の移動速度）：９４ｍｍ／秒
帯電交流周波数：９００Ｈz
検出時間：感光体ドラムの１周時間
感光体ドラムの直径：３０φ
感光体ドラムの表面層膜厚：２５μｍ
クリーニングブレードの感光体ドラムに対する当接圧：４０ｇｆ／平方ｃｍ
評価モード：１枚ごとの間欠印字モード
また、帯電制御の目標電流値は、図１０に示す。
【００７５】
図１０は、感光体ドラムの使用量と目標電流値との関係を示す図である。ここでは使用量は印刷枚数としている。
【００７６】
＜実施例１＞
印加可能電圧：１６５０Ｖ〜２０００Ｖ（電圧間隔５０Ｖ）：８電圧
検出電圧：３電圧（帯電電圧の標準値と、１段階及び２段階低い帯電電圧）
また、参考のために、各使用量に対応する検出電圧範囲を図１１に示す。
【００７７】
図１１は、感光体ドラムの使用量と帯電電圧の標準値（検出電圧範囲）との関係を示す図である。
【００７８】
＜比較例１＞
印加可能電圧：１６５０Ｖ〜２０００Ｖ（電圧間隔５０Ｖ）：８電圧
検出電圧：    １６５０Ｖ〜２０００Ｖ（電圧間隔５０Ｖ）：８電圧
＜比較例２＞
印加可能電圧：１６５０Ｖ〜２０００Ｖ（電圧間隔１７５Ｖ）：３電圧
検出電圧：    １６５０Ｖ〜２０００Ｖ（電圧間隔１７５Ｖ）：３電圧
＜結果＞
図１２は、感光体ドラムに流れた交流電流値（実効値）の推移を示す図である。図１２では特に実施例１と比較例２とで感光体ドラムの削れを比較している。図において、比較例２では、帯電電圧の切り換え直前で、感光体ドラムに大きな電流が流れてしまい、感光体ドラムの削れが促進されてしまう。また比較例（実施の形態）１では、感光体ドラムの使用量を通して適正な電流値になっている。しかし、検出電圧として、装置が印加可能な電圧を全て用いているので、画像形成時の帯電電圧を決定する工程が長くなる。従って、プロセスカートリッジＣの装着後や電源オン後に、直ちに印刷を行おうとすると、ファーストプリントタイムの時間が長くなってしまう。
【００７９】
一方、実施例１では、感光体の使用期間を通して目標電流値に近い値で帯電電圧が印加されることが分かる。また本実施例１では、この使用期間を通して砂地画像の発生がなく、比較例１と比べるとファーストプリントタイムも短縮化できた。尚、この評価は、実用モードとして数日間の通紙・印刷を行った結果であり、１日の評価後に本体電源はオフしている。
【００８０】
図１３は、感光体ドラムの寿命とカートリッジ装着後のファーストプリントタイム時間の比較例を示す図である。
【００８１】
このように本実施の形態によれば、比較例２に比べて、ファーストプリントタイムを６秒も短くすることができる。また比較例１と比べると、感光体ドラムの寿命を約１５％も延ばすことができた。
【００８２】
以上説明した本実施の形態では、画像形成時の帯電電圧の決定を初期工程で行う場合で説明したが、本実施の形態の効果である検出時間の短縮化によって画像形成前工程で行うことも可能となる。
【００８３】
以上説明したように本実施の形態によれば、１個の電圧昇圧手段で交流と直流の重畳バイアスを印加する電源回路において、初期工程、或は非画像形成時の任意のタイミングで前回の帯電電圧を基準電圧にした複数の交流電圧を印加して帯電電圧を決定できる。即ち、複数の交流電圧に対応して交流電流検知手段が感光体に流れる各電流値を検知し、最適な電圧値をプリントバイアスとして用いることにより、感光体を流れる交流電流をほぼ一定に近い値に制御できる。
【００８４】
これにより、使用環境、感光ドラムの膜厚等に起因するインピーダンスの変化、及び、帯電電源の公差等を補正して、高い精度の帯電制御が可能となった。こうして電源回路の低コスト化、省スペース化と、高い精度の放電制御とを両立して実現できた。
【００８５】
［実施の形態２］
感光体ドラムの膜厚は一般的に、その使用量とともに薄くなる。従って、感光体ドラムを均一に帯電するために必要な帯電電圧も、その膜厚とともに低くできる。従って、検出電圧を前回の帯電電圧より１段階低い帯電電圧Ｖppm+1に設定して、目標とするプロセス条件特定データＢwi（目標電流値Ｉwi）と比較することにより、１段階ずつ帯電電圧を低下することも可能である。この場合、検出のための帯電電圧を印加する時間を短くできるので、画像形成の直前の工程で行うことが可能になる。
【００８６】
一方、小型の画像形成装置の場合では、感光体ドラムや帯電ローラが定着器との距離が短く、電源投入直後と画像形成時の機内温度差が大きくなる傾向がある。
【００８７】
図１４は、画像形成装置の電源投入後における帯電ローラ近傍の温度推移を示す図である。
【００８８】
電源投入時には、定着器の立ち上げが行われるので機内温度が上がり、その後、定着器が一定温度の制御になるので機内温度は飽和状態になる。
【００８９】
画像形成の直前の工程で帯電ローラに検出用の帯電電圧を印加する方法によれば、上述した電源投入直後と画像形成時の機内温度に差がある場合でも適正な帯電電圧を選択できる。また、加熱面が熱容量の小さいフィルム等で構成された定着器を使用するプリンタ装置等の場合には、使用直前に本体の電源が投入されて使用されることが多い。このような装置に対しても、画像形成の直前の工程で、検出用の帯電電圧を印加して帯電電流を測定して帯電電圧を決定するため有効な制御である。但し、ごくまれに、画像形成時に画像形成装置本体内の温度が大きく変わってしまう場合がある。具体的には、室内空調の入る前後で画像を印刷する場合等である。このような場合には、前回の帯電電圧Ｖppmを基準電圧にすると検出電流値Ｉacmと目標電流値Ｉwiとの差が大きくなり、検出用の帯電電圧が小さいと適正な帯電電圧を選択できなくなる。従って、このような場合には、基準となる帯電電圧を補正する工程を追加するのが望ましい。
【００９０】
図１５は、本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の制御部５１と帯電バイアス電源回路９８及びプロセスカートリッジＣとの関係を説明するブロック図で、前述の図７と共通する部分は同じ記号で示している。尚、ここで制御部５１は、ＣＰＵと、ＣＰＵにより実行されるプログラムを記憶しているＲＯＭ、そしてワークエリアとして使用されるＲＡＭを有している。そして、制御部５１の各部は、このプログラムとＣＰＵ、ＲＡＭなどの協働により実現されている。
【００９１】
本実施の形態２に係る画像形成装置の構成は前述の実施の形態１と同様であり、この画像形成装置における、プロセスカートリッジＣの装着から画像形成の終了に至る一連の動作について、図１５と図１６〜図１８のフローチャートを参照して説明する。
【００９２】
図１６〜図１８は、本発明の実施の形態２に係る画像形成装置における処理を説明するフローチャートである。この処理を実行するプログラムは、制御部５１のＲＯＭに記憶されており、ＣＰＵの制御の下に実行される。
【００９３】
このシーケンスでは、画像形成時の帯電電圧Ｖprnを、前回印加された帯電電圧Ｖppmを基準にして、検出電圧Ｖppm+1の１段階を画像形成直前で印加して、目標電流値Ｉwi（Ｂwi）と比較して決定している。更には、目標電流値Ｉwiと検出電流値Ｉacm+1の差が大きい場合には、自動的に基準電圧の補正工程に入って基準電圧を補正している。また本実施の形態２では、補正の判断を行うための電流閾値を１００μＡ（メモリ９０のデータΔＩth）で設定しており、この電流閾値を基準に補正工程を実施して適正な帯電電圧を選択している。また他の設定値は、前述の実施の形態１と同じであり、実施の形態１と同じ機能及び役割を有するものには同じ番号、記号を用いている。
【００９４】
電源投入後、まずステップＳ２０１で、カートリッジＣが画像形成装置本体Ｌに装着されていることを判断する。次にステップＳ２０２の準備工程で、メモリ９０のデータを制御部５１が読み出す。次にステップＳ２０３で、スキヤナユニット３０、定着器７０の立ち上げ処理を開始する。こうしてステップＳ２０４で、プリントレディ状態になる。次にステップＳ２０５では、ホストコンピュータ（不図示）からプリント信号が入力されるかどうかを判定し、入力されるとステップＳ２０６に進み、画像形成前工程４０２（図４）を開始する。次にステップＳ２０７に進み、メモリ９０に記憶されているデータを制御部５１が読み出す。次にステップＳ２０８で、感光体ドラムの使用量Ｗと使用量の閾値Ｗiとを比較して、Ｗi≦Ｗ＜Ｗi+1ならば、閾値Ｗiに対応する目標電流値Ｉwi（プロセス条件特定データ：Ｂwi）に設定する。更に、前回の帯電電圧Ｖppm（Ａm）から検出用電圧としてＶppm+1（一段階低い帯電電圧）を選択する。また目標電流値Ｂwiと検出電流値（Ｃm）との差と比較するための電流閾値ΔＩthを設定する。
【００９５】
次にステップＳ２０９に進み、感光体ドラム１の回転駆動を開始し、このドラム１の回転時間Δｔdと帯電バイアスの印加時間Δｔpの計時を始める。こうして計時された回転時間Δｔd及び印加時間Δｔpはそれぞれ、通算回転時間ｔd、通算印加時間ｔpにそれぞれ加算される。次にステップＳ２１０に進み、初期値として画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶppmに設定する。そしてステップＳ２１１で、帯電電流の検出用帯電電圧Ｖppm+1を感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加して検出した帯電電流データＣm+1と、目標電流データＢwiとの差の絶対値を求める。そしてその絶対値が電流閾値ΔＩth（９０ｆ）より大きいかどうかを判定する。ここで｜Ｃm+1−Ｂwi｜≧ΔＩthであれば、帯電電圧の基準値の補正が必要と判断してステップＳ２１４（図１７）に進むが、そうでないときはステップＳ２１２に進み、検出した帯電電流データＣm+1と目標電流データＢwiとを比較する。ここでＣm+1≧ＢwiでなければステップＳ２２９（図１８（Ａ））の画像形成工程に進むが、そうであればステップＳ２１３に進み、画像形成時の帯電電圧Ｖprnを一段階低下させたＶppm+1に設定し直す。そしてステップＳ２２９（図１８（Ａ））に進む。
【００９６】
次に帯電電圧の基準値を補正する処理について説明する。
【００９７】
ステップＳ２１４では、初期値として画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶpp1（８通りの交流ピーク間電圧の最高電圧値）に設定する。次にステップＳ２１５に進み、帯電電流の検出用帯電電圧Ｖpp2を感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加し、そのときの検出電流データＣ2と目標電流データＢwiとを比較する。ここでＣ2＜ＢwiであればステップＳ２１７に進むが、Ｃ2≧ＢwiであればステップＳ２１６に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶpp2に設定し直してステップＳ２１７に進む。ステップＳ２１７では、帯電電流の検出用帯電電圧Ｖpp3を感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加し、そのときの検出電流データＣ3と目標電流データＢwiとを比較する。ここでＣ3＜ＢwiであればステップＳ２１９に進むが、Ｃ3≧ＢwiであればステップＳ２１８に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶpp3に設定し直してステップＳ２１９に進む。
【００９８】
ステップＳ２１９では、帯電電流の検出用帯電電圧Ｖpp4を感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加し、そのときの検出電流データＣ4と目標電流データＢwiとを比較する。ここでＣ4＜ＢwiであればステップＳ２２１に進むが、Ｃ4≧ＢwiであればステップＳ２２０に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶpp4に設定し直してステップＳ２２１に進む。
【００９９】
ステップＳ２２１では、帯電電流の検出用帯電電圧Ｖpp5を感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加し、そのときの検出電流データＣ5と目標電流データＢwiとを比較する。ここでＣ5＜ＢwiであればステップＳ２２３に進むが、Ｃ5≧ＢwiであればステップＳ２２２に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶpp5に設定し直してステップＳ２２３に進む。
【０１００】
ステップＳ２２３では、帯電電流の検出用帯電電圧Ｖpp6を感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加し、そのときの検出電流データＣ6と目標電流データＢwiとを比較する。ここでＣ6＜ＢwiであればステップＳ２２５に進むが、Ｃ6≧ＢwiであればステップＳ２２４に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶpp6に設定し直してステップＳ２２５に進む。
【０１０１】
ステップＳ２２５では、帯電電流の検出用帯電電圧Ｖpp7を感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加し、そのときの検出電流データＣ7と目標電流データＢwiとを比較する。ここでＣ7＜ＢwiであればステップＳ２２７に進むが、Ｃ7≧ＢwiであればステップＳ２２６に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶpp7に設定し直してステップＳ２２７に進む。
【０１０２】
そしてステップＳ２２７では、帯電電流の検出用帯電電圧Ｖpp8を感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加し、そのときの検出電流データＣ8と目標電流データＢwiとを比較する。ここでＣ8＜ＢwiであればステップＳ２２９（図１８（Ａ））の画像形成工程に進むが、Ｃ8≧ＢwiであればステップＳ２２８に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶpp8に設定し直してステップＳ２２９に進む。
【０１０３】
次にステップＳ２２９に進み、画像形成を開始する（画像形成時の帯電電圧Ｖprn）次にステップＳ２３０に進み、ホストコンピュータよりプリント信号を入力したかどうかを判定する。プリント信号があればステップＳ２３１に進み、紙間工程（４０４）を開始する。
【０１０４】
こうしてステップＳ２３０で、プリント信号が入力しないときはステップＳ２３２に進み、画像形成後工程（４０５）を実行してステップＳ２３３に進む。ステップＳ２３３では、メモリ９０に、その時点で設定されている画像形成時の帯電電圧Ｖprn（Ｖprnを特定するデータＡm）を書き込んでステップＳ２０５（図１６）に戻る。
【０１０５】
また前述のステップＳ２０５（図１６）で、ホストコンピュータからプリント信号が入力されないときはステップＳ２３４に進み、待機モードになる。次にステップＳ２３５に進み、ドラムの回転時間Δｔdと帯電バイアスの印加時間Δｔpのカウントを終了し、感光体ドラム１の回転駆動を終了する。次にステップＳ２３６に進み、メモリ９０に感光体ドラム１の使用量データＷ＝Ｗ＋ΔＷ（ΔＷ＝Δｔp＋ｋ×Δｔd）を書き込む。
【０１０６】
以上説明したように本実施の形態２によれば、前述の本実施の形態１と同様の効果が得られ、また電源投入後のファーストプリントタイムを短縮できる。
【０１０７】
更に、最小限の検出用帯電電圧の範囲を設定することで、画像形成工程の直前に帯電電流の検出工程を入れることができる。これにより電源投入直後と画像形成時の温湿度差が大きい小型機の場合や、加熱面が熱容量の小さいフィルム等で構成された定着器等を使用し、画像形成を行うときにのみ本体の電源が投入されて使用されることが多い画像形成装置に対しても、高い精度で最適な帯電電圧を設定できる。
【０１０８】
また本実施の形態２では、室内に大きな温度変化がある稀なケースでも、帯電電圧の基準電圧を補正するので適正な帯電電圧を設定でき、帯電の均一性やドラム削れの低減が達成できる。尚、この帯電電圧の印加に伴う帯電電流の検出は、検出した電流値のばらつきを抑えるためにも、感光体ドラム１周以上の時間あることが好ましい。従って、感光体ドラム１周分以上の時間があれば、例えば紙間工程の間でも、帯電電流をも検出することができる。
【０１０９】
［実施の形態３］
本実施の形態３は、未使用カートリッジを用いたカートリッジの装着から画像形成終了に至る一連の動作について、図１９〜図２１のフローチャートを参照して説明する。
【０１１０】
本実施の形態３では、メモリ９０に記憶された感光体ドラムの使用量によって、プロセスカートリッジの使用・未使用を判断する。プログラムカートリッジが未使用の場合には補正工程に入って基準電圧を決めている。尚、この実施の形態３に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジの構成や他の設定値は前述の実施の形態２と同じであるため、その説明を省略する。
【０１１１】
図１９〜図２１は、本発明の実施の形態３に係る画像形成装置において、プロセスカートリッジＣの装着から画像形成の終了に至る一連の動作を説明するフローチャートである。この処理を実行するプログラムは制御部５１のＲＯＭに記憶されており、ＣＰＵの制御の下に実行される。
【０１１２】
まずステップＳ３０１で、カートリッジＣが画像形成装置本体Ｌに装着されていることを確認するとステップＳ３０２に進み、メモリ９０のデータの中で感光体ドラムの使用量Ｗ（９０ａ）が「０」かどうか判断する。「０」であればステップＳ３１５（図２０）に進むが、そうでないときはステップＳ３０３に進んで準備工程を実行し、メモリ９０のデータを制御部５１により読み出す。次にステップＳ３０４に進み、スキヤナ３０、定着器７０の立ち上げを開始する。そしてステップＳ３０５で、プリントレディになる。
【０１１３】
次にステップＳ３０６で、ホストコンピュータからプリント信号が入力されるかどうかを判定する。プリント信号が入力されるとステップＳ３０７に進んで、画像形成前工程を開始する。一方、プリント信号が入力されないときはステップＳ３３５（図２１（Ｂ））に進む。以下、図１９のステップＳ３０７〜ステップＳ３１４の処理は前述の図１６のステップＳ２０６〜ステップＳ２１３の処理と同様である。
【０１１４】
ステップＳ３０７の後はステップＳ３０８に進み、制御部５１により、メモリ９０のデータを読み出す。次にステップＳ３０９に進み、ドラムの使用量Ｗと使用量の閾値Ｗiとを比較して、Ｗi≦Ｗ＜Ｗi+1であれば、閾値Ｗiに対応する目標電流値Ｉwi（プロセス特定データ：Ｂwi）に設定する。更に、前回の帯電電圧Ｖppmから検出用の帯電電圧としてＶppm+1を選択する。また目標電流値と検出電流値との差と比較するための電流閾値ΔＩthを設定する。次にステップＳ３１０に進み、感光体ドラム１の回転駆動を開始し、ドラムの回転時間Δｔdと帯電バイアスの印加時間Δｔpのカウントを始める。そしてステップＳ３１１で、初期値として画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶppmに設定する。次にステップＳ３１２に進み、帯電電流の検出用帯電電圧Ｖppm+1を感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加する。そして、この時の検出電流データＣm+1と目標電流データＢwiとの差の絶対値が、電流閾値ΔＩthより大きいか否かを判定する。ここで｜Ｃm+1−Ｂwi｜≧ΔＩthであればステップＳ３１５（図２０）に進むが、そうでない場合はステップＳ３１３に進み、検出電流データＣm+1と目標電流データＢwiとを比較する。ここでＣm+1＜ＢwiであればステップＳ３３０（図２１（Ａ））の画像形成工程に進むが、Ｃm+1≧ＢwiであればステップＳ３１４に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶppm+1に設定し直してステップＳ３３０の画像形成工程に進む。
【０１１５】
ステップＳ３１２で、｜Ｃm+1−Ｂwi｜≧ΔＩthであればステップＳ３１５に進み、初期値として画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶpp1に設定する。尚、この図２０のステップＳ３１５〜ステップＳ３２９の処理は、前述の図１７のステップＳ２１４〜ステップＳ２２８の処理と同じであるため、簡単に説明する。ステップＳ３１６では、検出電圧Ｖpp2を感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加し、検出電流データＣ2と目標電流データＢwiとを比較する。ここでＣ2＜ＢwiであればステップＳ３１８に進むが、Ｃ2≧ＢwiであればステップＳ３１７に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶpp2に設定し直してステップＳ３１８に進む。ステップＳ３１８では、検出電圧Ｖpp3を感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加し、検出電流データＣ3と目標電流データＢwiとを比較する。ここでＣ3＜ＢwiであればステップＳ３２０に進むが、Ｃ3≧ＢwiであればステップＳ３１９に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶpp3に設定し直してステップＳ３２０に進む。
【０１１６】
次にステップＳ３２０で、検出電圧Ｖpp4を感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加し、検出電流データＣ4と目標電流データＢwiとを比較する。ここでＣ4＜ＢwiであればステップＳ３２２に進むが、Ｃ4≧ＢwiであればステップＳ３２１に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶpp4に設定し直してステップＳ３２２に進む。ステップＳ３２２では、検出電圧Ｖpp5を感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加し、検出電流データＣ5と目標電流データＢwiとを比較する。ここでＣ5＜ＢwiであればステップＳ３２４に進むが、Ｃ5≧ＢwiであればステップＳ３２３に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶpp5に設定し直してステップＳ３２４に進む。
【０１１７】
次にステップＳ３２４では、検出電圧Ｖpp6を感光体ドラム１周分（Δｔc）印加し、検出電流データＣ6と目標電流データＢwiとを比較する。ここでＣ6＜ＢwiであればステップＳ３２６に進むが、Ｃ6≧ＢwiであればステップＳ３２５に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶpp6に設定し直してステップＳ３２６に進む。ステップＳ３２６では、検出電圧Ｖpp7を感光体ドラム１の１周分（Δｔc）印加し、検出電流値データＣ7と目標電流値データＢwiとを比較する。ここでＣ7＜ＢwiであればステップＳ３２８に進むが、Ｃ7≧ＢwiであればステップＳ３２７に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶpp7に設定し直してステップＳ３２８に進む。そしてステップＳ３２８で、検出電圧Ｖpp8を感光体ドラム１周分（Δｔc）印加し、検出電流データＣ8と目標電流データＢwiとを比較する。ここでＣ8＜ＢwiであればステップＳ３２８ａに進むが、Ｃ8≧ＢwiであればステップＳ３２９に進み、画像形成時の帯電電圧ＶprnをＶpp8に設定し直してステップＳ３２８ａに進む。ステップＳ３２８ａでは、メモリ９０の感光体ドラムの使用量Ｗが「０」かどうか、即ち、新しいカートリッジが装着された場合かを判断し、そうであればステップＳ３０３に戻って、準備工程を実行する。
【０１１８】
一方、新しいカートリッジが装着された場合でなければステップＳ３３０（図２１（Ａ））の画像形成工程に進み、画像形成を開始する（画像形成時の帯電電圧Ｖprn）。次にステップＳＳ３３１で、プリント信号が入力されたかどうかを判定し、入力されるとステップＳ３３２に進み、紙間工程を開始してステップＳ３３０に戻る。そしてステップＳ３３２で、プリント信号が入力されないときはステップＳ３３３に進み、画像形成後工程を開始する。そしてステップＳ３３４に進み、メモリ９０にＶprn（Ｖprnを特定するデータＡm）を書き込んでステップＳ３０６（図１９）に戻る。
【０１１９】
また図２１（Ｂ）のステップＳ３３５では、待機モードになり、次にステップＳ３３６に進み、ドラムの回転時間Δｔdと帯電バイアスの印加時間Δｔpのカウントを終了する。こうして感光体ドラム１の回転駆動が終了する。そしてステップＳ３３７に進み、メモリ９０に、感光体ドラム１の使用量データＷ＝Ｗ＋ΔＷ（ΔＷ＝Δｔp＋ｋ×Δtd）を書き込む。尚これら図２１（Ａ）（Ｂ）は、前述の図１８（Ａ）（Ｂ）と同じ処理を示している。
【０１２０】
以上説明したように本実施の形態３によれば、未使用カートリッジの場合にも、適正な帯電電圧を選択でき、感光体ドラムの帯電の均一性やドラム削れの低減が達成できる。またプロセスカートリッジのメモリに適正な帯電電圧を記憶できるので、次回のファーストプリントタイムを短縮することができる。
【０１２１】
また、メモリにおける未使用／使用判別フラグは、感光体ドラムの使用量Ｗの値でも代用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るプロセスカートリッジの構成を示す構造断面図である。
【図３】本実施の形態に係るメモリの記憶情報を説明する図である。
【図４】本実施の形態に係る画像形成装置における動作シーケンスの概略を説明する図である。
【図５】本実施の形態に係る帯電バイアス電圧を発生する帯電バイアス電源回路の構成を説明するブロック図である。
【図６】図５の回路において、交流ピーク間電圧と出力可能な直流電圧との関係を示す図である。
【図７】本実施の形態に係る画像形成装置の制御部と帯電バイアス電源回路及びプロセスカートリッジとの関係を説明するブロック図である。
【図８】、
【図９】本実施の形態に係る画像形成装置におけるプロセスカートリッジの装着から画像形成の終了に至る一連の動作を説明するフローチャートである。
【図１０】感光体ドラムの使用量と目標電流値との関係を示す図である。
【図１１】感光体ドラムの使用量と帯電電圧の標準値（検出電圧範囲）との関係を示す図である。
【図１２】感光体ドラムに流れた交流電流値（実効値）の感光体ドラム使用量に対応する推移を示す図である。
【図１３】感光体ドラムの寿命とカートリッジ装着後のファーストプリントタイム時間の比較例を示す図である。
【図１４】本体電源投入後における帯電ローラ近傍の温度推移を示す図である。
【図１５】本実施の形態２に係る画像形成装置の制御部と帯電バイアス電源回路及びプロセスカートリッジとの関係を説明するブロック図である。
【図１６】、
【図１７】、
【図１８】本実施の形態２に係る画像形成装置における、プロセスカートリッジの装着から画像形成の終了に至る一連の動作を説明するフローチャートである。
【図１９】、
【図２０】、
【図２１】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置における、プロセスカートリッジの装着から画像形成の終了に至る一連の動作を説明するフローチャートである。
【図２２】一般的な電子写真方式の複写機もしくはプリンタ等の画像形成装置の記録部の概略構成を示す図である。
【図２３】従来の帯電バイアスの交流成分を定電圧制御する回路例を示す図である。
【図２４】従来の直流電源Ｔ−ＤＣと交流電源Ｔ−ＡＣとを切り分けて、直流用と交流用の２個の電圧昇圧手段を搭載した回路例を示す図である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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