(57)【要約】【課題】感光体の使用期間全般において、装置構成の複雑化を伴うことなく、感光体の表面電位をほぼ一定に保持し、画像濃度むらなどの画像不良がない高画質画像を安定的に形成する。【解決手段】グリッド電極３、放電電極４およびチャージャケース５を備える帯電器２と、グリッド電極３に電圧を印加する電源６と、温湿度検知手段７と、ＣＰＵ８と、ＣＰＵ８の記憶部に組み込まれる環境判定手段、使用時間累計手段、膜減り量算出手段および印加電圧算出手段とを含み、膜減り量算出手段が使用時間累計手段による累計結果から感光膜の総膜減り量を算出し、印加電圧算出手段が環境判定手段による判定結果および膜減り量算出手段による算出結果からグリッド電極３への印加電圧を算出する。この算出結果に基づいてＣＰＵ８の電圧制御手段が電源６によるグリッド電極３への電圧印加を制御する。【選択図】      図１
2008058544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に感光膜を有する感光体を含む電子写真方式の画像形成装置に装着され、感光体表面を帯電させる帯電装置において、
感光体表面を臨むように設けられ、電圧を印加されて感光体表面を帯電させる帯電器と、
帯電器に電圧を印加する電圧印加手段と、
感光体近傍に設けられ、感光体近傍の温度および湿度を検出する温湿度検知手段と、
温湿度検知手段の検知結果に応じて感光体近傍の温湿度環境が予め分類される温湿度環境のいずれに相当するかを判定する環境判定手段と、
感光体を画像形成に使用した時間を温湿度環境毎に累計する使用時間累計手段と、
使用時間累計手段による累計結果に応じて感光膜の総膜減り量を算出する膜減り量算出手段と、
環境判定手段による判定結果および膜減り量算出手段による算出結果に応じて、帯電器への印加電圧を決定する印加電圧算出手段と、
印加電圧算出手段による算出結果に応じて、電圧印加手段による帯電器への電圧印加を制御する電圧制御手段とを含むことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
膜減り量算出手段は、
温湿度環境毎の単位時間当りの膜減り量と使用時間累計手段による累計結果とから感光膜の総膜減り量を算出することを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】
環境判定手段による判定結果および膜減り量算出手段による算出結果に応じて、感光膜の膜減り量が感光体の交換時期を示す最大膜減り量に達するまでの時間を算出する感光体交換時期算出手段をさらに含むことを特徴とする請求項２記載の帯電装置。
【請求項４】
温湿度環境毎に印字枚数を累計する印字枚数累計手段と、
印字枚数累計手段による累計結果に応じて膜減り量算出手段による算出結果を補正する膜減り量補正手段とをさらに含み、
印加電圧算出手段は、
環境判定手段による判定結果および膜減り量補正手段による補正結果に応じて、帯電器への印加電圧を決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の帯電装置。
【請求項５】
帯電器はグリッド電極を含み、電力印加手段はグリッド電極に電圧を印加し、かつ
電圧制御手段は、
電力印加手段によるグリッド電極への電圧印加を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の帯電装置。
【請求項６】
感光膜は有機感光膜であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の帯電装置。
【請求項７】
感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを含む電子写真方式の画像形成装置において、
帯電手段は、
請求項１〜６のいずれか１つの帯電装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
画像形成装置の外部に設けられる情報処理装置と、
情報処理装置と画像形成装置との間を結んで画像形成装置のデータを情報処理装置に伝送するネットワークとをさらに含むことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
帯電手段は請求項３〜６のいずれか１つの帯電装置であり、かつ情報処理装置に伝送される画像形成装置のデータは、感光体交換時期算出手段による感光膜の膜減り量が最大膜減り量に達するまでの時間の算出結果であることを特徴とする請求項８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、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は、高画質画像を簡易な操作でかつ短時間の間に形成でき、保守管理も容易であることから、たとえば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などとして広く普及している。電子写真方式の画像形成装置は、たとえば、感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段と、クリーニング手段とを含む。感光体はその表面に感光膜が形成されたローラ状部材である。帯電手段は電圧の印加を受けて感光体表面を所定電位に帯電させる。露光手段は、帯電状態にある感光体表面に、画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成する。現像手段は、感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像に現像する。転写手段は感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する。定着手段はたとえばトナー像を記録媒体に定着させる。これによって、記録媒体上に画像が形成される。クリーニング手段は感光体表面に当接するように設けられるブレード状部材であり、トナー像を記録媒体に転写した後に感光体表面に残存するトナーを除去する。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置における重要な解決課題として、感光体の使用期間全般にわたって感光体表面の帯電安定性および帯電均一性をほぼ一定に保持することが挙げられる。感光体はその表面が転写手段に含まれる転写ローラ、クリーニング手段などの摺擦を受けながら回転駆動する。このため、感光体の使用時間が長くなるほど、感光体表面の感光膜が磨耗してその膜厚が減少する。高速で画像を形成すると、膜厚の減少（膜減り）はさらに顕著になる。膜減りは感光膜全体に均一に起こるのではなく、局所的に起こることが多い。膜減り量も均一ではない。膜減りは、感光体表面の帯電性能を低下させ、感光体表面の均一な帯電を妨げる。また、感光体表面の帯電性能は、感光体周囲の温度および湿度といった環境条件にも影響される。したがって、感光体の使用時間の蓄積に伴って帯電手段への印加電圧を大きくする制御、環境条件に応じて帯電手段への印加電圧を変化させる制御などが行われる。しかしながら、このような定性的な制御だけでは、感光体表面の帯電性能を一定に保持することは困難であり、形成される画像に画像濃度むらなどの画像不良が発生するのを避け得ない。
【０００４】
このような課題に鑑み、たとえば、放電電極と、対向電極と、グリッド電極とを含むスコロトロン型帯電装置において、第１電源と、第１電流検知手段と、第２電源と、第２電流検知手段と、電源電圧制御手段とをさらに含む帯電装置が提案される（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１の帯電装置において、放電電極は感光体表面を臨むように設けられる。対向電極は、放電電極における感光体表面を臨む面とは反対側の面を覆う。グリッド電極は、感光体と放電電極との間に設けられる。第１電源はグリッド電極および対向電極に電圧を印加する。第１電流検知手段は第１電源に流れる電流を検知する。第２電源は放電電極に電圧を印加する。第２電流検知手段は第２電源を流れる電流を検知する。電源電圧制御手段は、第２電流検知手段によって検知される電流値から第１電流検知手段によって検知される電流値を差し引いた値が設定値に近づくように、第１電源の電圧出力を制御する。また、特許文献１の請求項３には、感光体近傍の温度を検出する温度検出手段を設け、温度検出手段による検知結果に応じて前記設定値を変更する構成が記載される。請求項４には、感光膜の膜減り量を検知する膜減り量検出手段を設け、膜減り量検出手段による検知結果に応じて前記設定値を変更する構成が記載される。特許文献１には、スコロトロン型帯電装置において、放電電極に流れる電流値と、グリッド電極および対向電極に電流値との差を、感光体周囲の温度または感光膜の膜減り量に応じて補正しながら一定値に保つことによって、感光体の表面電位を一定に保持する技術が開示される。しかしながら、特許文献１には、感光体周囲の温度と感光膜の膜減り量とを総合的に考慮しつつ、帯電装置によって感光体表面へ印加する電圧を制御する技術については具体的な記述がない。画像形成速度のさらなる高速化が進み、感光体表面に対する負荷が増大する現状にあっては、感光体周囲の温度または感光膜の膜減り量のいずれか一方ではなく、両者を考慮する制御技術が必要になっている。
【０００５】
また、接触型帯電体と、電圧印加手段と、電圧上限制限手段と、電圧下限制限手段と、電圧手段手段と、定電流制御手段とを含む帯電装置の構成が提案される（たとえば、特許文献２参照）。ここで、接触型帯電体は、表面に有機感光膜を有する感光体に接触するように設けられる。電圧印加手段は帯電体に直流電圧を印加する。電圧上限制限手段は帯電体に印加される電圧が所定範囲の上限を超えないように制限する。電圧下限制限手段は帯電体に印加される電圧が所定範囲の下限を下回らないように制限する。電圧検知手段は感光体表面に流れる帯電電流の電圧を検知する。定電流制御手段は、電圧検知手段によって得られる電圧に応じて帯電体に印加される直流電圧を調整しながら、感光体に流れる電流を定電流制御する。特許文献２によれば、段落［００１５］に記載されるように、感光膜の膜減り量に関係なく、中間膜減り時にほぼ対応する印加電圧範囲の上限電圧値または下限電圧値を基準にした定電圧を帯電体に定常的に印加する。これによって、環境条件の変化を吸収し、感光体の使用期間の全般にわたって、高画質画像を形成できるといった効果が記載される。すなわち特許文献２は、その時々の膜減り量および／または環境条件の変化に基づいた細かな制御を行わず、中間膜減り時における電圧値いわば中間電圧値を、感光体の使用期間全般にわたって適用する技術を記載する。この技術では、膜減り量および環境条件（温度、湿度）の変化を実際に検知するわけではない。このように、感光体の表面電位の制御には可変要素が多いので、特許文献２のような定電流制御では実際の状態に即した制御は困難であり、画像濃度むらなどの画像不良が発生するおそれもある。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１９７２６１号公報
【特許文献２】特開平８−２２１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、装置構成の複雑化を伴うことなく、感光膜の膜減り量および感光体周辺の環境条件に即した帯電制御を行い、感光体の使用期間全般において、感光体の表面電位をほぼ一定に保持し得る帯電装置および該帯電装置を備える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】
【０００８】
本発明は、
表面に感光膜を有する感光体を含む電子写真方式の画像形成装置に装着され、感光体表面を帯電させる帯電装置において、
感光体表面を臨むように設けられ、電圧を印加されて感光体表面を帯電させる帯電器と、
帯電器に電圧を印加する電圧印加手段と、
感光体近傍に設けられ、感光体近傍の温度および湿度を検出する温湿度検知手段と、
温湿度検知手段の検知結果に応じて感光体近傍の温湿度環境が予め分類される温湿度環境のいずれに相当するかを判定する環境判定手段と、
感光体を画像形成に使用した時間を温湿度環境毎に累計する使用時間累計手段と、
使用時間累計手段による累計結果に応じて感光膜の総膜減り量を算出する膜減り量算出手段と、
環境判定手段による判定結果および膜減り量算出手段による算出結果に応じて、帯電器への印加電圧を決定する印加電圧算出手段と、
印加電圧算出手段による算出結果に応じて、電圧印加手段による帯電器への電圧印加を制御する電圧制御手段とを含むことを特徴とする帯電装置である。
【０００９】
また本発明の帯電装置は、
膜減り量算出手段が、
温湿度環境毎の単位時間当りの膜減り量と使用時間累計手段による累計結果とから感光膜の総膜減り量を算出することを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明の帯電装置は、
環境判定手段による判定結果および膜減り量算出手段による算出結果に応じて、感光膜の膜減り量が感光体の交換時期を示す最大膜減り量に達するまでの時間を算出する感光体交換時期算出手段をさらに含むことを特徴とする。
【００１１】
さらに本発明の帯電装置は、
温湿度環境毎に印字枚数を累計する印字枚数累計手段と、
印字枚数累計手段による累計結果に応じて膜減り量算出手段による算出結果を補正する膜減り量補正手段とをさらに含み、
印加電圧算出手段が、
環境判定手段による判定結果および膜減り量補正手段による補正結果に応じて、帯電器への印加電圧を決定することを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明の帯電装置は、
帯電器がグリッド電極を含み、電力印加手段がグリッド電極に電圧を印加し、かつ電圧制御手段が、電力印加手段によるグリッド電極への電圧印加を制御することを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明の帯電装置は、感光膜が有機感光膜であることを特徴とする。
また本発明は、
感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを含む電子写真方式の画像形成装置において、
帯電手段が、前述の帯電装置のいずれか１つであることを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
さらに本発明の画像形成装置は、
画像形成装置の外部に設けられる情報処理装置と、
情報処理装置と画像形成装置との間を結んで画像形成装置のデータを情報処理装置に伝送するネットワークとをさらに含むことを特徴とする。
【００１５】
さらに本発明の画像形成装置は、
帯電手段が感光体交換時期算出手段を含む前述のいずれか１つの帯電装置であり、かつ情報処理装置に伝送される画像形成装置のデータが、感光体交換時期算出手段による感光膜の膜減り量が最大膜減り量に達するまでの時間の算出結果であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、帯電器と、電圧印加手段と、温湿度検知手段と、環境判定手段と、使用時間累計手段と、膜減り量算出手段と、印加電圧算出手段と、電圧制御手段とを含む帯電装置が提供される。本発明の帯電装置において、帯電器は感光体表面を帯電させる。電圧印加手段は帯電器に電圧を印加する。温湿度検知手段は、感光体近傍の温度および湿度を検出する。環境判定手段は、温湿度検知手段による検知結果に応じて、感光体近傍の温湿度環境を判定する。使用時間累計手段は感光体の使用時間を温湿度環境毎に累計する。この累計を以下では「使用時間累計結果」とする。膜減り量算出手段は使用時間累計結果に応じて感光膜の総膜減り量を算出する。印加電圧算出手段は感光体近傍の温湿度環境および感光膜の総膜減り量に応じて帯電器への印加電圧を算出する。電圧制御手段は印加電圧算出手段による算出結果に応じて、電圧印加手段による帯電器への電圧印加を制御する。
【００１７】
感光膜の膜減り量は複数ある温湿度環境毎に大きく変化するけれども、上記のような使用時間累計手段と膜減り量算出手段とを用いることによって、ほぼ正確な膜減り量（総膜減り量）を検知できる。そして、この総膜減り量と感光体近傍の温湿度環境に応じて感光体表面を帯電制御すれば、実際の感光膜および環境条件に即した帯電制御が可能になる。これによって、感光体の使用期間全般に亘って感光体の表面電位をほぼ一定にできるので、画像濃度むらなどの画像不良の発生が防止しながら、画像濃度の高い高画質画像を安定的に形成できる。また、環境判定手段、使用時間累計手段、膜減り量算出手段などを、本発明の帯電装置が装着される画像形成装置の全動作を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）内に組み込むことによって、装置構成の複雑化を容易に防止できる。さらに、感光体の使用期間の延長をも図り得る。
【００１８】
本発明によれば、膜減り量算出手段が、温湿度環境毎の単位時間当りの膜減り量と使用時間累計結果とから感光膜の総膜減り量を算出するように構成することによって、実際の膜減り量に近似する総膜減り量を計算結果として得ることができる。すなわち、本発明の帯電装置が装着される画像形成装置は、空調設備が整い、気温および湿度の変動が比較的少ないオフィス環境で使用されることが多い。このオフィス環境において温湿度環境をさらに数段階に分類すれば、各温湿度環境におけるほぼ正確な単位時間当りの膜減り量を決定できる。したがって、感光体における総膜減り量を容易にかつ正確に算出できる。
【００１９】
本発明によれば、その感光体が現在置かれる温湿度環境および総膜減り量から、感光膜の膜減り量が感光体の交換時期を示す最大膜減り量に達するまでの時間を算出する感光体交換時期算出手段をさらに含むことによって、感光体の交換時期の目安を事前に知ることができる。最大膜減り量は感光体の設計時に定められており、また温湿度環境毎の単位時間当りの膜減り量も膜減り算出手段によって算出される。さらに、現時点での総膜減り量から最大膜減り量に達するまでに、どの程度の膜減りが必要かも算出可能である。したがって、これらの設定値および算出値を用いることによって、感光体が交換時期に達するまでの時間をほぼ正確に予想できる。
【００２０】
本発明によれば、温湿度環境毎に印字枚数を累計する印字枚数累計手段と、印字枚数累計手段による累計結果（以下特に断わらない限り「印字枚数累計結果」という）に応じて膜減り量算出手段による算出結果を補正する膜減り量補正手段とをさらに含み、使用時間累計結果および膜減り量補正手段による補正結果に応じて、印加電圧算出手段が帯電器への印加電圧を決定する。このように帯電器への印加電圧の制御を行うことによって、感光体表面の帯電電位を一層精確に制御できる。
【００２１】
本発明によれば、帯電器がグリッド電極を含むことが好ましい。電圧制御手段が電力印加手段によるグリッド電極への電圧印加を制御することによって、感光体表面の帯電電位を最も精確に制御できる。
【００２２】
本発明によれば、感光体の表面に形成される感光膜として有機感光膜を用いることによって、膜減り量算出手段の算出結果などが一層正確な数値となり、感光体表面の帯電電位を一層容易に制御できる。
【００２３】
本発明によれば、感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを含む電子写真方式の画像形成装置において、帯電手段として上記本発明の帯電装置である画像形成装置が提供される。本発明の画像形成装置によれば、画像形成速度に関係なく、感光体の使用期間を通して、高画像濃度および高画質品位の画像を安定的に形成できる。また、画像形成速度を高速化しても、画像濃度むらなどの画像不良が発生することがない。
【００２４】
本発明によれば、本発明の画像形成装置の外部に設けられる情報処理装置と、情報処理装置と本発明の画像形成装置との間を結んで画像形成装置のデータを情報処理装置に伝送するネットワークとをさらに含む画像形成装置が提供される。この画像形成装置によれば、情報処理装置をたとえば中央管理室に設置し、ネットワークを通じてユーザ各所に設置される本発明画像形成装置に関する各種データを、中央管理室に設置される情報処理装置によって集計できる。また、ユーザ各所に配置される製品情報を逐次入手できるため、サービス管理などを円滑に実施できる。
【００２５】
本発明によれば、本発明の画像形成装置に組み込まれる帯電装置として、感光体交換時期算出手段を含む本発明の帯電装置を用い、かつ本発明の画像形成装置から情報処理装置に伝送されるデータを感光体交換時期算出手段による算出結果とするのが好ましい。これによって感光体の交換時期を把握できるため、交換用の感光体の配送などを容易に実施できるので、サービス体制が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本発明の実施の第１形態である帯電装置１の構成を模式的に示す断面図である。図２は、図１に示す帯電装置１に対する帯電電圧の印加制御の構成を模式的に示すブロック図である。図３は温湿度環境の分類基準を示すグラフである。帯電装置１は感光体１５の周面を臨むように設けられる。感光体１５は、帯電装置１が装着される図示しない電子写真方式の画像形成装置に備えられ、表面に図示しない感光膜を有しかつ矢符１５ａの方向に回転駆動可能に支持される円筒状部材である。帯電装置１は、電圧の印加を受けて感光体１５表面を所定の極性および電位に帯電させる。帯電装置１は帯電器２と、温湿度検知手段７と、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）８とを含み、その長手方向の長さは感光体１５の長手方向の長さとほぼ同じであるかまたはそれよりも大きくなるように構成される。
【００２７】
帯電器２は、グリッド電極３と、放電電極４と、シールドケース５、電源６とを含む。グリッド電極３は、感光体１５と放電電極４との間に設けられ、電源６からの電圧の印加を受けて、たとえば、感光体１５表面の帯電状態のばらつきを調整して表面電位を均一化する。グリッド電極３には、たとえば、厚み方向に複数の貫通孔を有する金属製板状部材を使用できる。貫通孔はたとえば網目状に形成される。またこの板状部材を形成する材料としては導電性材料であれば特に制限されないけれども、たとえば、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル、銅、鉄などの金属が好ましい。板状部材の表面には、感光体１５の表面電位の均一化効果を一層高めるために、ニッケル層または粒径２〜２０μｍ程度のフッ素樹脂粒子を含む層を形成してもよい。放電電極４は、シールドケース５において感光体１５周面を臨む面の短手方向における反対側面に設けられ、図示しない支持部材によって支持される。放電電極４は、図示しない電源から電圧を印加されることによって、感光体１５に向けてコロナ放電を行い、感光体ドラム１５表面を帯電させる。放電電極４には、この分野で常用される針状電極を使用できる。針状電極は、たとえば、板状に形成される平板部と、平板部の短手方向の一端面から短手方向に突出するように形成される先鋭状突起とを含み薄板状部材である。この薄板状部材は、たとえば、ステンレス鋼によって形成される。シールドケース５は、内部空間を有する直方体状の外観形状を有し、感光体１５周面を臨む面が開口する容器状部材である。シールドケース５は、その内部空間に少なくとも放電電極４および放電電極４の支持部材（不図示）を収容する。シールドケース５は、たとえば、ステンレス鋼によって形成される。電源６はグリッド電極３に電圧を印加する電圧印加手段であり、後記するように、ＣＰＵ８による制御を受ける。
【００２８】
温湿度検知手段７は、感光体１５の回転方向すなわち矢符１５ａの方向において、帯電器２よりも上流側の感光体１５表面近傍に設けられ、ＣＰＵ８に電気的に接続される。温湿度検知手段７は感光体１５周囲の温度および湿度を検知して測定する。温湿度検知手段７には、温湿度センサを使用できる。温湿度センサは市販されており、たとえば、挿入型温湿度センサ（商品名ＴＹ７８、（株）山武製）などが挙げられる。本実施の形態では、温湿度検知手段７の感光体１５表面に対する離隔距離は約３ｍｍである。温湿度検知手段７による検知結果はＣＰＵ８の記憶部に入力される。
【００２９】
ＣＰＵ８は、マイクロコンピュータ、インターフェイス、メモリなどから構成される処理回路である。ＣＰＵ８には、帯電装置１が装着される画像形成装置に設けられて画像形成装置の全動作を制御するＣＰＵを兼用してもよい。また、帯電装置１専用のＣＰＵを設けてもよい。以下においては、画像形成装置のＣＰＵを兼用する場合について述べる。ＣＰＵ８は、記憶部と、演算部と、制御部とを含む。記憶部には、本実施の形態では、温湿度検知手段７による検知結果、すなわち感光体１５周辺の温度および湿度の測定値が入力される。さらに記憶部には、後記するように、温湿度環境の分類、環境判定手段による判定結果、累計手段による判定結果（温湿度環境毎の感光体の使用時間および温湿度環境毎の印字枚数）、各温湿環境における感光膜の単位時間当りの膜減り量、膜減り量算出手段による算出結果（総膜減り量）、感光体交換時期算出手段による算出結果（感光体交換までの時間）、温湿度環境毎の印字枚数と総膜減り量に対する補正値との関係、帯電器２への印加電圧などの各種データが入力される。さらに記憶部には、環境判定手段、累計手段、膜減り量算出手段、印加電圧算出手段、膜減り量補正手段、感光体交換時期算出手段などを実行するためのプログラムが入力される。累計手段には、使用時間累計手段、印字枚数累計手段などが含まれる。これらのうち、環境判定手段、使用時間累計手段、膜減り量算出手段および印加電圧算出手段は、帯電装置１における必須の構成である。記憶部には、この分野で常用される各種メモリを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。
【００３０】
演算部には、必要に応じて、環境判定手段、累計手段、膜減り量算出手段、印加電圧算出手段、膜減り量補正手段、感光体交換時期算出手段などを実行するためのプログラムが展開される。
【００３１】
環境判定手段は、印字指令が出された段階で、温湿度検知手段７による検知時の感光体１５周囲の温湿度環境が、予め分類される温湿度環境のどれに相当するかを判定する。印字指令は、作業者が画像形成装置の操作パネルのスタートボタン（印字開始ボタン）を押すかまたは画像形成装置と外部機器とを含むネットワークにおいて外部機器から伝送される信号によってＣＰＵに入力される。温湿度環境の分類は予め記憶部に入力される。具体的には、図３に示すように、Ａ〜Ｆの６つの温湿度環境に分類される。温湿度環境Ａ〜Ｆは、下記表１に示す各温度および湿度における飽和水分量に基づく分類である。すなわち温度および湿度に関係なく、飽和水分量がほぼ同等になる温度と湿度との領域を、同じ温湿度環境として分類する。温湿度環境Ａは、図３のグラフ（イ）によって示される温度値および／または湿度値以上の環境であり、その飽和水分量は３０〜４０ｇ／ｍ３程度である。温湿度環境Ｂはグラフ（ロ）の温度値および／または湿度値以上、グラフ（イ）の温度値および／または湿度値未満の環境であり、その飽和水分量は２１〜３０ｇ／ｍ３程度である。温湿度環境Ｃはグラフ（ハ）の温度値および／または湿度値以上、グラフ（ロ）の温度値および／または湿度値未満の環境であり、その飽和水分量は１６〜２１ｇ／ｍ３程度である。温湿度環境Ｄはグラフ（ニ）の温度値および／または湿度値以上、グラフ（ハ）の温度値および／または湿度値未満の環境であり、その飽和水分量は１１〜１６ｇ／ｍ３程度である。温湿度環境Ｄが常温常湿環境である。温湿度環境Ｅはグラフ（ホ）の温度値および／または湿度値以上、グラフ（ニ）の温度値および／または湿度値未満の環境であり、その飽和水分量は７〜１１ｇ／ｍ３程度である。温湿度環境Ｆはグラフ（ホ）の温度値および／または湿度値未満の環境であり、その飽和水分量は３〜７ｇ／ｍ３程度である。各温湿度環境において、温度は±１℃、湿度は±２％の幅を持たせる。温湿度検知手段７の検知結果が２つの温湿度環境の境界にある場合は、前回使用の温湿度領域を選択するとともに、次回の温湿度検知手段７による検知までの間隔を、設定間隔の１／２に短縮して温湿度環境の変化を確実に把握する。環境判定手段は、温湿度検知手段７による検知結果（以下「温湿度検知結果」とする）および表３に示す温湿度環境の分類の判定基準を記憶部から取り出して比較し、温湿度検知手段７による温湿度検知時における感光体１５周囲の温湿度環境がどの温湿度環境に相当するかを判定する。判定結果は、記憶部に入力される。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
累計手段は、使用時間累計手段と印字枚数累計手段とを含む。
使用時間累計手段は、感光体１５が新品として画像形成装置に装着されてからの使用時間を、上記で分類された温湿度環境毎に累計する。たとえば、使用時間累計手段は、印字指令がＣＰＵに入力されると、環境判定手段による判定結果（以下「環境判定結果」とする）を記憶部から取り出し、感光体１５の回転駆動が終了するまでの時間または環境判定結果が変更されるまでの時間のいずれか短い方を計測し、当該温湿度環境における使用時間として記憶部に入力する。感光体１５の回転駆動時に環境判定結果が変更された場合には、改めて、感光体１５の回転駆動が終了するまでの時間または環境判定結果が変更されるまでの時間のいずれか短い方を計測し、当該温湿度環境における使用時間として記憶部に入力する。また、環境判定結果と同じ温湿度環境における感光体１５の使用時間が既に記憶部に入力されている場合には、これを記憶部から取り出し、新たに計測される使用時間と合算して累計使用時間として記憶部に入力する。このとき、記憶部内に元々存在する使用時間データは合算後の新しい使用時間データに書き換えられる。このようにして、使用時間累計手段は、温湿度環境Ａ〜Ｆ毎の感光体１５の使用時間データ（累計使用時間）を記憶部に書き込む。
【００３４】
印字枚数累計手段は、感光体１５が新品として画像形成装置に装着されてからの印字枚数を、上記で分類された温湿度環境毎に累計する。たとえば、印字枚数累計手段は、印字指令がＣＰＵに入力されると、環境判定結果を記憶部から取り出し、感光体１５の回転駆動が終了するまでの時間または環境判定結果が変更されるまでの時間のいずれか短い方を計測し、当該温湿度環境における印字枚数として記憶部に入力する。感光体１５の回転駆動時に環境判定結果が変更された場合には、改めて、感光体１５の回転駆動が終了するまでの時間または環境判定結果が変更されるまでの時間のいずれか短い方を計測し、当該温湿度環境における印字枚数として記憶部に入力する。また、環境判定結果と同じ温湿度環境における感光体１５の印字枚数が既に記憶部に入力されている場合には、これを記憶部から取り出し、新たに計測される印字枚数と合算して累計印字枚数として記憶部に入力する。このとき、記憶部内に元々存在する印字枚数データは合算後の新しい印字枚数データに書き換えられる。このようにして、印字枚数累計手段は、温湿度環境Ａ〜Ｆ毎の感光体１５の印字枚数データ（累計印字枚数）を記憶部に書き込む。なお、印字枚数データは、図示しない印字枚数検知センサを設けることによっても計測できる。このとき、印字枚数検知センサはＣＰＵ８に電気的に接続され、検知結果をＣＰＵ８の記憶部に入力する。印字枚数検知センサには、光を照射して印字枚数を計測する光センサなどを利用できる。
【００３５】
膜減り量算出手段は、新品の感光体１５を画像形成装置に新たに装着してからの総膜減り量を算出し、その算出結果を記憶部に入力する。その際、記憶部に予め入力される各温湿度環境における単位時間当りの膜減り量と、使用時間累計手段による累計結果（以下「使用時間累計結果」という）とから総膜減り量を算出する。なお、感光体１５表面に形成される感光膜が有機感光膜である場合は、時間と膜減り量とが比例関係になり易いので、単位時間当りの膜減り量を一層正確に求め得る。有機感光膜とは、合成樹脂をマトリックスとし、該マトリックス中に電荷発生物質、電荷輸送物質などを分散させた合成樹脂膜を意味する。記憶部には、たとえば、表２に示すデータが予め入力される。このデータは、各温湿度環境において、Ａ４サイズの記録用紙を用いて２００時間連続で印字した場合の膜減り量である。このとき、非接触現像方式に改造した市販画像形成装置（商品名：ＭＸ−５５００Ｎ、シャープ（株）製）を用い、感光体の回転速度：３５５ｍｍ／ｓｅｃ、感光体の表面電位：−６５０Ｖ、現像電位：３００Ｖ、トナー帯電量：−１５μＣ／ｇ、転写ローラの感光体への当接圧：１×１０−２Ｎ／ｍｍ、クリーニングブレードの感光体への当接圧：２００ｍＮ／ｃｍである。また、感光体としては新品のＭＸ−５５００Ｎ用感光体（シャープ（株）製）を用い、その感光膜はポリカーボネート樹脂をマトリックスとする膜厚２７μｍの樹脂膜である。また、膜減り量は、膜厚測定システム（商品名：ＭＣＰＤ３０００、大塚電子（株）製）にて、Ｙ型ファイバーを用いて測定した。なお、表２において、膜減り量とともに併記する設定比率（Ｋｎ）は、温湿度環境Ｄにおける膜減り量とそれ以外の温湿度環境における膜減り量との相対的な比率から、温湿度環境毎に設定されたものである。設定比率（Ｋｎ）は、後記するように、膜減り量算出手段が総膜減り量を算出する際に利用される。表２に示す関係は、本発明の帯電装置１を装着しようとする画像形成装置毎に測定し、その測定値を記憶部に入力しておけばよい。
【００３６】
【表２】
2008058544.tif 000004
【００３７】
膜減り量算出手段は、記憶部に予め入力される表２に示すデータおよび使用時間累計結果に基づき、下記式（１）に従って、総膜減り量を算出する。なお、算出値が小数点３桁以上の小数である場合は、小数点３桁で四捨五入して小数点２桁までの小数として示す。
【００３８】
【数１】
2008058544.tif 000005
〔式中、Ｋｎは温湿度環境Ａ〜Ｆの設定比率を示す。Ｔｎは温湿度環境Ａ〜Ｆにおける感光体の使用累計時間を示す。〕
【００３９】
たとえば、全使用時間が２００時間であり、温湿度環境Ｄの使用時間ＴＤが１２０時間、温湿度環境Ｃ，Ｅの使用時間ＴＣ，ＴＥがそれぞれ２０時間、温湿度環境Ｂ，Ｆの使用時間ＴＢ，ＴＦがそれぞれ１５時間、温湿度環境Ａの使用時間ＴＡが１０時間とすると、
総膜減り量（μｍ）
＝（２．０×ＫＡ／２００）×ＴＡ＋（２．０×ＫＢ／２００）×ＴＢ＋（２．０
×ＫＣ／２００）×ＴＣ＋（２．０×ＫＤ／２００）×ＴＤ＋（２．０×ＫＥ
／２００）×ＴＥ＋（２．０×ＫＦ／２００）×ＴＦ
＝（２．０×２．０／２００）×１０＋（２．０×１．５／２００）×１５
＋（２．０×１．２５／２００）×２０＋（２．０×１．０／２００）×１２０
＋（２．０×０．８５／２００）×２０＋（２．０×０．７５／２００）×１５
＝０．２＋０．２２５＋０．２５＋１．２＋０．１１２５
＝１．９８７５≒１．９９（μｍ）となる。このようにして、総膜減り量が算出され、記憶部に入力される。
【００４０】
印加電圧算出手段は、環境判定結果および総膜減り量に応じ、記憶部に入力されるデータに基づいて、電源６からグリッド電極３に印加される電圧値を算出し、算出結果を制御部に入力する。記憶部には、予め、環境判定結果とグリッド電圧補正値との関係およびおよび総膜減り量（印加電圧算出手段の説明においては便宜上単に「膜減り量」ということがある）とグリッド電圧補正値との関係が入力される。印加電圧算出手段による印加電圧の決定は、たとえば、次のようにして実施される。印加電圧算出手段による印加電圧の決定に際しては、常温常湿環境である温湿度環境Ｄにおけるグリッド電圧値を基準値とする。まず、印加電圧算出手段は、記憶部から環境判定結果に対応するグリッド電圧補正値を取り出し、温湿度環境Ｄにおけるグリッド電圧値を補正する。つぎに、印加電圧算出手段は、記憶部から総膜減り量に対応するグリッド電圧補正値を取り出し、環境判定結果によって補正されたグリッド電圧値について２度目の補正を行う。この２度目の補正によって得られるグリッド電圧値が、電源６からグリッド電極３に印加される電圧値である。
【００４１】
環境判定結果に対応するグリッド電圧補正値は、帯電装置１が装着される画像形成装置毎に予め実験により測定され、画像形成装置のＣＰＵの記憶部に入力される。たとえば、各温湿度環境において放電電極４への印加電圧を設定値に保持しながら、感光体１５の表面電位が設定値±５（Ｖ）の範囲で安定する安定グリッド印加電圧値を計測する。常温常湿環境である温湿度環境Ｄにおける安定グリッド電圧値を基準値とし、この基準値と温湿度環境Ｄ以外の温湿度環境における安定グリッド電圧値との差が、環境判定結果に対応するグリッド電圧補正値になる。また、膜減り量に対応するグリッド電圧補正値も、環境判定結果に対応するグリッド電圧補正値と同様に、放電電極４への印加電圧を設定値に保持した状態で測定され、画像形成装置のＣＰＵの記憶部に入力される。すなわち、各膜減り量の感光体１５において、表面電位が設定値±５（Ｖ）の範囲で安定する安定グリッド電圧値を計測する。グリッド電圧補正値は、膜減り量０μｍの場合の安定グリッド電圧値を基準値とし、各膜減り量における安定グリッド電圧値との差として求められる。ここで、膜減り量０μｍの場合の安定グリッド電圧値とは、膜減り量０μｍの場合にグリッド電極３に印加される電圧値であって、かつ感光体１５の表面電位を設定値±５（Ｖ）の範囲で安定させる電圧値を意味する。膜減り量とグリッド電圧補正値とが正比例の関係にある場合は、たとえば、膜減り量１μｍ、２μｍ、３μｍ、４μｍおよび５μｍについてのグリッド電圧補正値を求めればよい。これによって、総膜減り量がたとえば小数として算出される場合でも、グリッド電圧補正値を正確に求め得る。
【００４２】
各温湿度環境に対応するグリッド電圧およびグリッド電圧補正値の一例を表３に示す。また、総膜減り量に対応するグリッド電圧補正値の一例を表４に示す。これらの数値は下記の条件で測定された数値である。
感光体の回転速度：３５５ｍｍ／ｓｅｃ
画像形成装置の型式：非接触現像方式に改造した市販画像形成装置（商品名：ＭＸ−５５００Ｎ、シャープ（株）製）
感光体表面の感光層の膜厚：２７μｍ
感光層の組成：積層型有機感光体（電荷輸送層用樹脂はポリカーボネート樹脂）
帯電装置の型式：スコロトロン形式（ノコ歯帯電）
放電電極への印加電圧：−７ＫＶ
転写ローラの当接圧：１×１０−２Ｎ／ｍｍ
クリーニングブレードの当接圧：２００ｍＮ／ｃｍ
【００４３】
印加電圧算出手段は、これらの表に記載の補正値を用い、環境判定結果および総膜減り量に基づいて、グリッド電極３への印加電圧値を決定できる。なお、表４には膜減り量１μｍ毎のグリッド電圧補正値が記載され、総膜減り量とグリッド電圧補正値とが式ｙ＝ａｘ＋ｂ（式中ｘは総膜減り量を示す。ｙはグリッド電圧補正値を示す。ａおよびｂは定数を示す。）の関係、すなわち比例関係にある。したがって、印加電圧算出手段において、総膜減り量とグリッド電圧補正値との値からａおよびｂの定数を求め、「ａｘ＋ｂ」の計算を実行するように構成するのがよい。これによって、総膜減り量が小数点以下の桁を持つ小数として算出された場合でも、総膜減り量に対応するより正確なグリッド電圧補正値が得られる。なお、グリッド電圧補正値が小数として得られる場合には、小数点第１位で四捨五入してグリッド電圧補正値とする。表３および表４に示す関係は、本発明の帯電装置１を装着しようとする画像形成装置毎に測定し、その測定値を記憶部に入力しておけばよい。
【００４４】
【表３】
2008058544.tif 000006
【００４５】
【表４】
2008058544.tif 000007
【００４６】
膜減り量補正手段は、印字枚数累計手段による累計結果（以下「印字枚数累計結果」とする）に応じて、膜減り量算出手段により得られる総膜減り量を補正し、補正後の総膜減り量を記憶部に入力する。印字枚数に対応する膜減り量は、画像形成装置における諸設定を一定にする場合には、主に、感光体周辺の温湿度環境に影響を受ける。画像形成装置における諸設定とは、感光体の回転速度、画像形成のプロセス速度、転写ローラの感光体への当接圧、トナー像を記録媒体に転写する際に転写ローラに印加される転写バイアス電圧、クリーニングブレードの感光体への当接圧などである。したがって、前記諸設定を同一にして各温湿度環境における印字枚数と膜減り量との関係を実測し、この実測値と印字枚数累計結果とに応じて総膜減り量を補正することによって、より正確な総膜減り量を決定できる。各温湿度環境における印字枚数と膜減り量との関係（以下「印字枚数データ」という）は、帯電装置１が装着される画像形成装置毎に該画像形成装置の設定条件にて予め計測され、該画像形成装置のＣＰＵの記憶部に入力される。膜減り量補正手段は、印字枚数データとともに膜減り量算出手段によって算出される総膜減り量を記憶部から取り出し、印字枚数データに基づいて総膜減り量を補正し、補正後の総膜減り量を記憶部に入力する。記憶部において、補正前の総膜減り量は補正後の膜減り量に書き換えられる。印加電圧算出手段は記憶部から補正後の膜減り量を取り出して、グリッド電極３に印加する電圧値を算出する。
【００４７】
感光体交換時期算出手段は、環境判定結果と総膜減り量とから、環境判定結果と同様の温湿度環境で用いられた場合の感光体の交換時期を算出する。このとき、感光体交換時期算出手段は、環境判定結果、総膜減り量および感光体における感光膜の最大膜減り量のデータを取り出す。感光膜の最大膜減り量は、感光膜の膜厚および組成に応じて、感光膜毎に設定される値であり、総膜減り量が最大膜減り量に達した時点で感光体を新品に交換する必要がある。最大膜減り量および温湿度環境毎の単位時間当りの膜減り量が予め設定されるので、最大膜減り量と総膜減り量との差を求め、その差を温湿度環境毎の単位時間当りの膜減り量で除すれば、感光体を交換するまでの時間を算出できる。感光体交換時期算出手段は、環境判定結果が得られる度に、感光体を交換するまでの時間を算出するように設定されるのが好ましい。感光体交換時期算出手段による算出結果は、記憶部および制御部に入力される。
【００４８】
制御部に含まれる電圧制御手段は、印加電圧算出手段による算出結果に応じて、グリッド電極３に対する電圧印加手段である電源６に制御信号を送り、電源６からグリッド電極３に印加される電圧値を制御する。すなわち、印加電圧算出手段よって算出された電圧を、グリッド電極３に印加するように、電源６の出力を制御する。これによって、感光体１５周囲の温湿度環境、感光体１５表面に形成される図示しない感光膜の総膜減り量などに関係なく、感光体１５の表面電位がほぼ一定に保持される。この制御によって、感光体１５の表面電位は、感光体１５の使用可能期間の全般にわたって、ほぼ一定に保持される。また、制御部は、感光体交換時期算出手段による算出結果を、帯電装置１が装着される画像形成装置に備わる表示画面に表示する。これによって、使用者が感光体１５の交換時期をほぼ正確に認識できる。さらに、帯電装置１が装着される画像形成装置がネットワークによってデータ集計および分析用のコンピュータなどの情報処理装置に連結される場合は、制御部は感光体交換時期算出手段による算出結果を該情報処理装置に伝送する。たとえば、該情報処理装置を画像形成装置製造会社の中央管理室などに設置し、感光体交換時期を集中的に管理すれば、画像形成装置を使用する顧客毎に感光体交換時期を前もって知ることができる。これによって、顧客に対する保守管理を一層確実に実施できる。
【００４９】
帯電装置１によれば、感光体１５の使用期間全般にわたって感光体１５の表面電位をほぼ一定に保持できるので、感光体１５の使用期間全般にわたって画像形成装置が濃度むらなどの画像不良を伴うことなく画像濃度の高い高画質画像を安定的に形成するのに寄与できる。
【００５０】
図４は、本発明の実施の別形態である画像形成装置１０の構成を簡略化して示す断面図である。画像形成装置１０は帯電手段として本発明の帯電装置１を含む以外は、本願出願前に特許文献、非特許文献、学会発表、製造会社による発表、講演などにおいて公知の画像形成装置と同様の構成を有する。たとえば、画像形成装置１０は、画像形成手段１１と、定着手段１２と、記録媒体供給手段１３とを含む。
【００５１】
画像形成手段１１は、感光体１５と、帯電装置１と、露光手段１６と、現像手段１７と、転写ローラ２３と、クリーニング手段２４とを含む。感光体１５は、図示しない駆動手段によって軸線回り（矢符１５ａの方向）に回転駆動可能に支持され、その表面に静電潜像ひいてはトナー像が形成される感光膜を有するローラ状部材である。感光体１５には、たとえば、図示しない導電性基体と、導電性基体表面に形成される図示しない感光膜とを含むものを使用できる。導電性基体には、円筒状、円柱状、シート状などの導電性基体を使用でき、その中でも円筒状導電性基体が好ましい。感光膜としては、有機感光膜、無機感光膜などが挙げられる。有機感光膜としては、電荷発生物質を含む樹脂層である電荷発生層と、電荷輸送物質を含む樹脂層である電荷輸送層との積層体、１つの樹脂層中に電荷発生物質と電荷輸送物質とを含む樹脂層などが挙げられる。無機感光膜としては、酸化亜鉛、セレン、アモルファスシリコンなどから選ばれる１種または２種以上を含む層が挙げられる。これらの中でも、時間当りの膜減り量がより均一である有機感光膜が好ましい。導電性基体と感光層との間には、下地膜を介在させてもよく、感光膜の表面には主に感光膜を保護するための表面膜（保護膜）を設けてもよい。帯電装置１は図１に示す本発明の帯電装置１であり、感光体１５表面を所定の極性および電位に帯電させる。露光手段１６は帯電状態にある感光体１５表面に画像情報に対応する信号光を照射し、感光体１５表面に画像情報に対応する静電潜像を形成する。露光手段１６には、半導体レーザなどを使用できる。
【００５２】
現像手段１７は、現像槽１８と、現像ローラ１９と、供給ローラ２０と、攪拌ローラ２１と、現像ブレード２２とを含む。現像槽１８は感光体１５を臨む側面に開口が形成され、内部空間を有する容器状部材である。現像槽１８は、その内部空間に現像ローラ１９、供給ローラ２０および攪拌ローラ２１を内蔵し、かつ図示しない現像剤を貯留する。現像剤はトナーのみを含む１成分現像剤またはトナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤のいずれでもよい。現像槽１８には、現像剤の消費状況に応じて、図示しないトナーカートリッジから現像剤が補給される。現像ローラ１９は、現像槽１８によって軸線回りに回転可能に支持され、現像槽１８の感光体１５を臨む面に形成される開口からその一部が外方に向けて突出して感光体１５表面に近接または当接するように設けられ、図示しない固定磁極を内包するローラ状部材である。現像ローラ１９は、その表面に現像剤を担持し、現像ローラ１９と感光体１５との近接部または当接部（現像ニップ部）において、現像剤を感光体１５表面の静電潜像に供給する。現像ローラ１９は感光体１５と逆方向に回転駆動し、現像ニップ部においては、現像ローラ１９と感光体１５とは同じ方向に回転駆動する。また、現像ローラ１９には図示しない電源が接続され、該電源から直流電圧（現像電圧）が印加される。これによって、現像ローラ１９表面の現像剤が静電潜像に円滑に供給される。供給ローラ２０は、現像ローラ１９に対して間隙を有して離隔しかつ現像ローラ１９を介して感光体１５に対向する位置に設けられ、現像槽１８によって回転駆動可能に支持されるローラ状部材またはスクリュー状部材である。攪拌ローラ２１は、現像槽１８の内部において現像ローラ１９と供給ローラ２０との水平方向の中間部における鉛直方向上方に設けられ、現像槽１８によって回転駆動可能に支持されるローラ状部材またはスクリュー状部材である。供給ローラ２０および攪拌ローラ２１は、それらの回転駆動によって、図示しないトナーカートリッジから現像槽１８に補給されるトナーを現像槽１８内の現像剤と均一に混合し、現像剤を帯電させかつ現像ローラ１９の周囲に搬送する。現像ブレード２２は、一端が現像槽１８によって支持され、他端が現像ローラ１９表面に対して間隙を有して離隔するかまたは圧接するように設けられる板状部材である。現像ブレード２２は、現像ローラ１９表面に担持される現像剤層を均一化（層規制）する。現像手段１７によれば、現像槽１８内の現像剤を供給ローラ２０および攪拌ローラ２１によって現像ローラ１９表面に供給し、該表面に現像剤層が形成される。この現像剤層は現像ブレード２２によって層厚を均一化された後、現像剤層に含まれるトナーが電位差などを利用して感光体１５表面の静電潜像に選択的に供給され、画像情報に対応するトナー像が形成される。
【００５３】
転写ローラ２３は、感光体１５表面に圧接しかつ図示しない駆動手段によって矢符２３ａの方向に回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。転写ローラ２３と感光体１５との圧接部が転写ニップ部である。図示しない記録媒体が転写ニップ部を通過する際に、感光体１５表面のトナー像が該記録媒体に転写される。転写ローラ２３には、たとえば、金属製軸体と、該金属製軸体の表面に被覆される導電性層とを含むローラ状部材が用いられる。軸体は、たとえば、ステンレス鋼などの金属により形成される。軸体の直径は特に制限されないけれども、好ましくは８〜１０ｍｍである。導電性層は、導電性弾性体などにより形成される。導電性弾性体としてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、カーボンブラックなどの導電剤を含む、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、発泡ＥＰＤＭ、発泡ウレタンなどが挙げられる。転写ローラ２３には、感光体１５表面に形成されるトナー像を記録媒体に転写するために、トナーの帯電極性とは逆極性の中間転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体１５上のトナー像が一層確実に記録媒体に転写される。
【００５４】
クリーニング手段２４は、感光体１５表面のトナー像を記録媒体に転写した後に、感光体１５表面に残存するトナーを除去、回収する。クリーニング手段２４は、クリーニングブレード２５と、トナー回収槽２６とを含む。クリーニングブレード２５はトナー回収槽２６によって支持されかつ感光体１５表面に当接するように設けられる板状部材であり、感光体１５表面に残留するトナー、紙粉などを除去する。クリーニングブレード２５には、たとえば、ゴム材料などが用いられる。トナー回収槽２６は内部空間を有する容器状部材であり、クリーニングブレード２５によって除去されるトナー、紙粉などを一時的に貯留する。図示しないけれども、クリーニング手段２４と帯電装置１における温湿度検知手段７との間に、除電手段を設けてもよい。除電手段は、感光体１５表面の残留電位を除去する。
【００５５】
画像形成手段１１によれば、感光体１５表面の帯電、露光による静電潜像の形成、現像手段１７による静電潜像のトナー像への現像、転写ローラ２３によるトナー像の記録媒体への転写およびクリーニング手段２４による残留トナーなどの除去という一連の動作が繰返し実行され、記録媒体に画像情報に応じたトナー像が形成される。
【００５６】
定着手段１２は、定着ローラ２７と、加圧ローラ２８とを含む。定着ローラ２７は、図示しない支持手段によって回転自在に支持され、かつ図示しない駆動手段によって回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。定着ローラ２７は、その内部に図示しない加熱手段を有し、転写ニップ部から搬送される記録媒体に担持される未定着トナー像を構成するトナーを加熱し、溶融させて記録媒体に定着させる。定着ローラ２７としては、たとえば、芯金と、弾性層と、表面層とを含むローラ状部材を使用する。弾性層には弾性材料を使用できる。弾性材料には、たとえば、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。表面層には離型性の良好な材料を使用できる。該材料には、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素系樹脂材料、フッ素ゴムなどが挙げられる。定着ローラ２７の内部には図示しない加熱手段が設けられる。加熱手段にはハロゲンランプなどを使用できる。加圧ローラ２８は、定着ローラ２７の回転駆動に従動回転可能に支持されかつ図示しない加圧手段によって定着ローラ２７に対して圧接するように設けられるローラ状部材である。定着ローラ２７と加圧ローラ２８との圧接部が定着ニップ部である。加圧ローラ２８は、定着ローラ２７によるトナー像の記録媒体への加熱定着に際し、溶融状態にあるトナーを記録媒体に対して押圧することによって、トナー像の記録媒体への定着を促進する。加圧ローラ２８には、定着ローラ２７と同じ構成のローラ状部材を使用できる。加圧ローラ２８の内部にも、ハロゲンランプなどの加熱手段を設けてもよい。定着手段１２によれば、転写ニップ部から搬送される未定着トナー像を担持する記録媒体が定着ニップ部を通過することによって、トナー像が記録媒体に定着され、記録媒体に画像が形成される。
【００５７】
記録媒体供給手段１３は、レジストローラ２９，３０を含む。レジストローラ２９，３０は互いに圧接するように設けられる１対のローラ状部材であり、２つのローラ状部材の圧接部に記録媒体を一時的に挟持し、画像形成手段１１における画像形成動作に同期して転写ニップ部に記録媒体を送給する。レジストローラ２９，３０の圧接部には、図示しない記録媒体収容トレイまたは手差しトレイから図示しない記録媒体搬送路を経由して記録媒体が１枚ずつ送給される。記録媒体には、たとえば、普通紙、コート紙、カラーコピー専用用紙、ＯＨＰ（オーバーヘッドプロジェクタ）用フィルム、葉書などがある。サイズとしては、Ａ４、Ａ３、Ｂ５、Ｂ４、葉書サイズなどがある。記録媒体供給手段１３によれば、画像形成手段１１における画像形成動作に同期して転写ニップ部に記録媒体を送給する。
【００５８】
画像形成装置１０には、図示しない制御手段が設けられる。制御手段は、たとえば、画像形成装置１０の内部空間における上部に設けられ、図示しない、制御部、演算部、記憶部などからなる中央処理装置（ＣＰＵ）を備えるマイクロコンピュータなどによって実現される処理回路を含む。ＣＰＵの記憶部には、画像形成装置１０の上面に配置される図示しない操作パネルを介する印字指令、画像形成装置１０内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報、印字指令などが入力され、入力される各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）に基づいて演算部による判定が行われ、演算部の判定結果に応じて制御部から制御信号が送付され、画像形成装置１０の全動作が制御される。記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置に電気的に接続可能な電気・電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビ、ビデオレコーダ、ＤＶＤレコーダ、ファクシミリ装置などが挙げられる。制御手段は、前述の処理回路とともに電源を含み、該電源は制御手段だけでなく、画像形成装置１内部における各装置にも電力を供給する。このＣＰＵが帯電装置１におけるＣＰＵ８として機能する。画像形成装置１０によれば、画像形成手段１１において感光体１５上に形成されたトナー像が転写ニップ部において、記録媒体供給手段１３から送給される記録媒体に転写され、さらに定着ニップ部において記録媒体にトナー像が定着され、画像が形成される。
【００５９】
本実施の形態の画像形成装置１０は、画像形成装置１０の外部に設けられる情報処理装置とネットワークによって結ばれても良い。画像形成装置１０の各データは、ネットワークを介して情報処理装置に伝送される。情報処理装置にはたとえばコンピュータが適用され、データ集計および分析が行われる。ＣＰＵの演算部に感光体交換時期算出手段を実行するプログラムが含まれる場合、ＣＰＵは、感光体交換時期が算出される度または一定の間隔を空けて、情報処理装置に感光体交換時期を伝送する。情報処理装置をたとえば中央管理室に設置し、画像形成装置の販売者が顧客の画像形成装置のデータを取得するように構成すれば、感光体の交換時期などを容易かつ正確に把握でき、保守管理の一層の円滑化を図り得る。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の第１形態である帯電装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示す帯電装置に対する帯電電圧の印加制御の構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】温湿度環境の分類基準を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の別形態である画像形成装置の構成を簡略化して示す断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  帯電装置
２  帯電器
３  グリッド電極
４  放電電極
５  チャージャケース
６  電源
７  温湿度検知手段
８  ＣＰＵ
１０  画像形成装置
１１  画像形成手段
１２  定着手段
１３  記録媒体供給手段
１５  感光体
【図１】
2008058544.tif 000008
【図２】
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【図３】
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【図４】
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