(57)【要約】【課題】帯電ローラ及び感光ドラムに流れる総電流を検知する部材を排除して、放電電流の正確な制御を簡易化する。【解決手段】感光ドラム１は、導電性支持体１ｂと感光層１ａ及び保護層を有し、保護層が電子線照射によって硬化された硬化性樹脂と導電性粒子とを含有する。感光ドラム１は、テーバー磨耗が０．１〜１．０（ｍｇ／１０００回転）である。感光ドラム１に接触配置した帯電ローラ２に、直流電圧と交流電圧とが重畳された帯電バイアスを印加して帯電する。感光ドラム１は、膜厚変化が少ないので、帯電ローラ２の抵抗値変動のみに着目して放電電流を制御することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、前記感光体表面を一様に帯電する帯電手段とを備えた画像形成装置において、
前記感光体は、導電性支持体と前記導電性支持体上に設けた感光層及び保護層を有し、前記保護層が電子線照射によって硬化された硬化性樹脂と導電性粒子とを含有し、
前記感光体は、テーバー磨耗が０．１〜１．０（ｍｇ／１０００回転）であり、
前記帯電手段は、前記感光体表面に接触配置された帯電部材と、前記帯電部材に直流電圧と交流電圧とが重畳された帯電バイアスを印加して前記感光体表面を帯電する帯電バイアス印加電源と、前記帯電バイアスを交流電圧制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記帯電バイアスの印加時間に基づいて、前記交流電圧制御を行う際の交流電圧値を決定する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体表面に当接配置した帯電部材に直流電圧と交流電圧とが重畳された帯電バイアスを印加することで感光体表面を帯電する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真装置（例えばプリンタ，複写機）や静電記録装置等の画像形成装置においては、被帯電体としての感光体や誘電体などの像担持体の帯電処理を、コロナ帯電器を用いて行うことが多かった。
【０００３】
これに対し、電圧（帯電バイアス）を印加した帯電部材を被帯電体に接触させて、被帯電体の表面を帯電処理する接触方式の帯電装置は、電源の低圧化が図れ、オゾンの発生量が少ない等の長所を有していることから、新たな帯電手段として注目され、実用化されている。
【０００４】
特に帯電部材として導電ローラ（帯電ローラ）を用いたローラ帯電方式の帯電装置が、帯電の安定性という点から好ましく用いられている。
【０００５】
帯電方法には、帯電ローラに印加する帯電バイアスとして直流電圧のみを使用して、被帯電体を帯電させる方式（ＤＣ帯電ローラ方式）と、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を使用して、被帯電体を帯電させる方式（ＡＣ帯電ローラ方式）とがある。
【０００６】
このうち後者のＡＣ帯電ローラ方式は、電位収束性が良いことから、広く用いられている。ＡＣ帯電ローラ方式の帯電ＡＣバイアスは、定電流、定電圧のいずれか１つが選択できる。直流定電圧に交流定電流を重畳したものは、環境変動に対する安定性に優れ、かつ制御が容易である。しかし、交流定電流制御では総電流の検知により放電電流を予測しているため、帯電部材の凹凸、感光体の膜厚のムラによるキャパシタンスの変動により、感光体の周方向で帯電部材と感光体との間の放電領域にかかる電圧が不安定になってしまう。放電電流は電圧による影響を受けやすいため、厳密に放電電流を制御するためには定電圧制御も有利である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、被帯電体の感光層が画像形成により削れて静電容量が増加するため、同じ放電電流を得るには帯電部材に印加する電圧を順次下げなければならない。また同時に、帯電部材も画像形成とともに通電劣化で抵抗値が上昇するため、同じ放電電流を得るには、その電圧を上げなければならない。一定の放電電流を得る印加交流電圧の変化という一つの特性変化に、帯電部材の抵抗値上昇と被帯電体の膜厚減少という二つの事象が絡んでいる。しかもそれぞれの印加交流電圧の変化は逆向きであるため、放電電流を単純に予測制御することはできない。また、近年、コスト、環境対応の点から長寿命が求められていることもあり、放電による削れを極限に抑え、検知手段を用いずに放電電流をコントロールする必要性は高い。
【０００８】
本発明は、帯電部材及び被帯電体に流れる総電流を検知する部材を排除して、放電電流の正確な制御を簡易化し、製品のコストダウンを図ることのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、感光体と、前記感光体表面を一様に帯電する帯電手段とを備えた画像形成装置において、前記感光体は、導電性支持体と前記導電性支持体上に設けた感光層及び保護層を有し、前記保護層が電子線照射によって硬化された硬化性樹脂と導電性粒子とを含有し、前記感光体は、テーバー磨耗が０．１〜１．０（ｍｇ／１０００回転）であり、前記帯電手段は、前記感光体表面に接触配置された帯電部材と、前記帯電部材に直流電圧と交流電圧とが重畳された帯電バイアスを印加して前記感光体表面を帯電する帯電バイアス印加電源と、前記帯電バイアスを交流電圧制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記帯電バイアスの印加時間に基づいて、前記交流電圧制御を行う際の交流電圧値を決定する、ことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の概略を説明する。
【００１１】
本発明は、膜厚変化の少ない感光体を画像形成装置に適用される。膜厚変化の少ない感光体を用いることでこの画像形成装置は、帯電部材の抵抗値変動のみに着目し放電電流を制御することができる。
【００１２】
また、帯電部材の抵抗値変動はその通電時間により予測できるため、総電流を検知する部材を排除することができる。膜厚変化の少ない感光体として以下の▲１▼〜▲５▼を特徴とする感光体を用いる。
【００１３】
▲１▼導電性支持体上に感光層及び保護層を有する感光体において、該保護層が少なくとも硬化性樹脂及び導電性粒子を含有し、硬化性樹脂の硬化を電子線照射で行うことを特徴とする感光体。
【００１４】
▲２▼上述の硬化性樹脂がアクリロイルオキシ基（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ−）又はメタクリロイルオキシ基（ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ−）を含んだ化合物であることを特徴とする▲１▼記載の感光体。
【００１５】
▲３▼上述の保護層が四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂及びこれらの共重合体から成るフッ素原子含有樹脂粒子からなる群の中から選ばれた１種あるいは２種以上を含有していることを特徴とする▲１▼記載の感光体。
【００１６】
▲４▼上述の硬化性樹脂硬化用の電子線の加速電圧が２５０ｋＶ以下であることを特徴とする▲１▼記載の感光体。
【００１７】
▲５▼上述の硬化性樹脂硬化用の電子線の線量が１Ｍｒａｄ以上、１００Ｍｒａｄ以下であることを特徴とする▲１▼記載の感光体。
【００１８】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【００１９】
＜実施の形態１＞
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例として、実施の形態１に係る画像形成装置を示す。同図に示す画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置であり、複写機・プリンタ・ファクシミリ機能を有するデジタル複合機として構成されている。
【００２０】
同図に示す画像形成装置は、像担持体（被帯電体）としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）を備えている。この感光ドラム１は、基本的に、アルミニウム等の導電性のシリンダ状基層（導電性支持体）１ｂと、その外周面に形成した光導電層（感光層）１ａとによって構成されている。光導電層１ａの膜厚は初期の平均膜厚で３０μｍであり、この平均膜厚が１０μｍ以下になると、表面の均一な帯電処理が困難になる。感光ドラム１は、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に２００ｍｍ／ｓｅｃの周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。
【００２１】
この感光ドラム１は、帯電手段によって帯電される。帯電手段は、帯電部材としての帯電ローラ２と、この帯電ローラ２に帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加電源３と、帯電バイアスを制御する制御手段とを備えている。なお、制御手段は、帯電バイアス印加電源３に組み込まれているものとする。帯電ローラ２は、芯金２ｃと、その外周面に形成された導電層２ｂと、さらにその導電層２ｂの外周面に形成された抵抗層２ａとによって構成されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１に対して平行に配置され、芯金２ｃの長手方向の両端部がそれぞれ軸受け部材（不図示）によって回転自在に軸受けされている。これら軸受け部材は、付勢部材（不図示）によって感光ドラム１に向けて付勢されており、これにより、帯電ローラ２は感光ドラム１表面に所定の押圧力（当接圧）で当接されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１との摩擦力により感光ドラム１の矢印Ｒ１方向の回転に対して図１中の反時計回りに従動回転する。なお、帯電ローラ２はギヤ等を取り付けて、モータ等の駆動手段により強制駆動するようにしてもよい。
【００２２】
帯電ローラ２の芯金２ｃには、帯電バイアス印加電源３が接続されている。この帯電バイアス印加電源３によって帯電ローラ２に帯電バイアスを印加することにより、帯電ローラ２が感光ドラム１の表面（外周面）を所定の極性・電位に一様に帯電処理する。本実施の形態では、帯電ローラ２に帯電バイアスとして、直流定電圧−７５０Ｖに、周波数１８４０Ｈｚの正弦波の交流バイアスを重畳した電圧を印加して、感光ドラム１の表面を−７００Ｖに帯電処理している。
【００２３】
帯電処理された感光ドラム１は、露光装置（露光手段）４により目的の画像情報（レーザービーム走査露光、原稿画像のスリット露光等。本実施の形態では、レーザービーム走査露光）を受けることにより、表面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００２４】
この静電潜像は感光ドラム１に対向配置された現像装置５によって現像される。現像装置５は一成分ジャンピング現像方式を採用しており、現像スリーブ５ａ、マグネットローラ５ｂ、規制ブレード５ｃ、現像容器５ｄ等を有している。現像スリーブ５ａは、感光ドラム１と０．３ｍｍの距離を開けて配置されて、矢印Ｒ５方向に回転駆動される。マグネットローラ５ｂは、現像スリーブ５ａの内側に、非回転状態（固定的）に配設されている。規制ブレード５ｃは、現像スリーブ５ａ表面に担持された現像剤の層圧を規制する。現像容器５ｄ内には、負の帯電極性の磁性トナーが収納されている。
【００２５】
現像容器５ｄ内の磁性トナーは、マグネットローラ５ｂの磁力により現像スリーブ５ａ表面に担持され、現像スリーブ５ａの回転により搬送されて、規制ブレード５ｃにより層厚を規制された後、感光ドラム１と対向した現像部に至る。そして現像バイアス印加電源６によって現像スリーブ５ａに印加された現像バイアスにより、現像スリーブ５ａ上からトナーが感光ドラム１上の静電潜像に飛翔して付着し、静電潜像をトナー像として現像する。本実施の形態では、現像バイアスとして、周波数１８００Ｈｚ、ピークツウピーク電圧（ピーク間電圧）１４００ＶのＡＣ電圧と−５００ＶのＤＣ電圧とを重畳した電圧を使用した。
【００２６】
こうして感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写ローラ７によって転写材Ｐ（例えば紙、透明フィルム）上に転写される。転写ローラ７は、芯金７ｂとその周囲に設けられたゴムローラ７ａによって形成されている。転写ローラ７は、感光ドラム１表面に当接されて感光ドラム１との間に転写部（転写ニップ部）Ｎを形成しており、感光ドラム１の矢印Ｒ１方向に回転に伴って矢印Ｒ７方向に従動回転する。芯金７ｂには、転写バイアス印加電源８が接続されている。なお、転写ローラ７ａはギヤ等を取り付けて、モータ等の駆動手段により強制駆動するようにしてもよい。
【００２７】
矢印Ｋ方向に搬送されてきた転写材Ｐは、転写部Ｎに供給されて、感光ドラム１と転写ローラ７とによって挟持搬送される。このとき、転写バイアス印加電源８によって転写ローラ７に印加されたトナーと逆極性の転写バイアスにより、転写材Ｐの裏面側から逆極性の帯電が行われる。これにより、感光ドラム１上のトナー像は、転写材Ｐの表面に転写される。なお、転写材Ｐは、搬送装置（不図示）から感光ドラム１の回転と同期をとって適正なタイミングで、転写部Ｎに搬送されるようになっている。本実施の形態では、転写ローラ７として抵抗が５×１０８Ω、直径１６ｍｍの導電性ゴムローラを使用し、その芯金７ｂに転写バイアス印加電源８により、転写バイアスとして＋３５００ＶのＤＣ電圧を印加した。
【００２８】
トナー像の転写を受けた転写材Ｐは、つづいて感光ドラム１から分離されて定着装置（不図示）へ搬送され、そこで表面にトナー像が定着されて永久像とされた後、画像形成装置本体の外部に排出される。なお、転写材Ｐの裏面にも画像を形成する場合には、画像形成装置本体外部に排出せず、定着装置から再搬送手段（不図示）へ搬送し、そこから転写部へ再度搬送する。
【００２９】
転写後の感光ドラム１は、表面に残存した転写残トナーがクリーニング装置９のクリーニングブレード９ａによって掻き落とされて清掃された後、つぎの画像形成に備えて、除電ランプ１０によって表面が露光除電されて電位的に初期化される。
【００３０】
以下に、本実施の形態で使用したドラム型の感光体（感光ドラム１）の一例について詳述する。
【００３１】
感光体は、導電性支持体上に感光層及び保護層をこの順に積層し、保護層が少なくとも硬化性樹脂、導電性粒子を含有しているものである。保護層に用いられる導電性粒子としては、金属、金属酸化物、及びカーボンブラックなどが挙げられる。これらは単独で用いることも、２種以上を組み合わせて用いることもできる。導電性粒子の平均粒径は保護層の透明性の点で０．３μｍ以下、特に０．１μｍ以下が好ましい。また、上述した導電性粒子の中でも透明性の点で金属酸化物を用いることが特に好ましい。
【００３２】
さらに、感光体表面の滑り性を向上させるために、フッ素原子含有樹脂粒子を分散させることもできる。樹脂粒子の分子量や粒子の粒径は適宜選択することができ、特に制限されるものではない。
【００３３】
このフッ素原子含有樹脂を導電性粒子とともに樹脂溶液中で相互の粒子を凝集させないように、導電性粒子の表面をフッ素原子含有化合物等で表面処理することも可能である。表面処理を行うことにより、樹脂溶液中での導電性粒子とフッ素原子含有樹脂粒子の分散性を向上させることができ、さらに経時的に発生する２次粒子形成などがなく、分散安定性をも向上させることができる。
【００３４】
前述したように、保護層用の結着剤樹脂としては、保護層の表面硬度、耐摩耗性、耐傷性の観点から硬化性樹脂を用い、電子線照射により硬化する。この硬化性樹脂は電子線のエネルギーで重合反応を起こす、官能基を有するモノマー又はオリゴマーを指し、分子の構造単位の繰り返しが２〜２０程度の比較的大きな分子がオリゴマー、それ以下のものがモノマーとして定義される。
【００３５】
この重合反応起こす官能基としては、炭素−炭素二重結合を有する基、開環重合を起こすもの、又は２種類以上の分子が反応して重合を起こすものなどが挙げられる。
【００３６】
特に、本発明においては、前述のものの中でも、硬化性樹脂としては、炭素−炭素二重結合を有するアクリロイルオキシ基（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ−）又はメタクリロイルオキシ基（ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ−）を含んだ樹脂を用いることが好ましい。
【００３７】
本実施の形態においては、前述のように、感光体の硬化性樹脂を電子線照射によって硬化する。電子線照射をする場合、加速器としてはスキャニング型、エレクトロカーテン型、ブロードビーム型、パルス型、ラミナー型などいずれの形式も使用することができる。電子線を照射する場合に、本実施の形態の感光体においては電気特性及び耐久性能を発現させる上で照射条件が非常に重要である。本実施の形態において、加速電圧は２５０ｋＶ以下が好ましく、最適には１５０ｋＶ以下である。また、線量は好ましくは１Ｍｒａｄから１００Ｍｒａｄの範囲、より好ましくは、３Ｍｒａｄから５０Ｍｒａｄの範囲である。加速電圧が上述以上であると、感光体特性に対する電子線照射のダメージが顕著になる。また線量が上述範囲よりも少ない場合には硬化が不十分となり、線量が多すぎる場合には感光体特性の劣化が起こる。
【００３８】
なぜ、導電性粒子を含有した硬化性樹脂で形成される保護層を電子線照射によって硬化した場合に良好な耐削れ性、耐傷性を示すかに関しては、明確な理由は判明していない。ただ、熱又は紫外線と比較して、電子線が持つメリットから以下のように考えている。
【００３９】
熱硬化の場合は、保護層を完全に硬化するための熱量はかなり大きなものとなり、その熱が保護層下に存在する感光層自体を劣化させてしまうため、従来は十分な熱量を与えられないまま、保護層を形成してしまうため、保護層硬度が不十分なままであった。
【００４０】
紫外線を用いた場合には、導電性粒子が紫外線を吸収してしまい、導電性粒子付近の樹脂の硬化を阻害してしまうものと考えている。このため、従来は導電性粒子を分散させた保護層の系では保護層内のミクロな部分での未硬化な部分が多数生じ、保護層の中での３次元的な架橋反応が止まってしまい、保護層全体のマクロな表面硬度も低下してしまうものと考えている。
【００４１】
また紫外線硬化系では、前述のように、硬化をするためには樹脂に対して、重合開始剤を併用する必要があり、さらに導電性粒子などが混入しているような系では、大量の重合開始剤を添加しなければ硬度を上げることができないことが、本発明者らの検討で明らかになっている。逆に、導電性粒子のない樹脂に必要以上の重合開始剤が多量に混入している系は、その表面硬度が低下してしまうこともわかっており、導電性粒子分散系の保護層は重合開始剤の量の最適化を図ったとしても高硬度のものを得ることはできず、上述の方法で作製された感光体は、耐削れ性、耐傷性が悪くなってしまうと考えられる。
【００４２】
これに対し、電子線照射により硬化する保護層には、重合開始剤を添加する必要がないため有利である。また照射エネルギーも紫外線にくらべ、非常に大きく、電子線の試料に対する、透過深さも非常に深いため、導電性粒子付近の樹脂の硬化も進み、保護層の高表面硬度化を達成でき、作製された保護層は耐削れ性、耐傷性が良好なものになると考えている。テーバー磨耗は０．４〜０．５（ｍｇ／１０００回転）であった。テーバー磨耗試験方法は、テーバー磨耗試験機（Ｙ．Ｓ．Ｓ．Ｔａｂｅｒ  安田製作所製）の試料台にサンプルを装着し、２個の、表面にラッピングテープ（冨士写真フィルム製  品名：Ｃ２０００）を装着したゴム製の磨耗輪（ＣＳ−０）にそれぞれ荷重５００ｇをかけ、１０００回転後のサンプルの重量減少を精密天秤にて測定した。
【００４３】
図２は、本実施の形態における感光体のテーバー磨耗値によるクリーニング性と帯電性のラチチュードを示す図である。本実施の形態においては、テーバー磨耗が０．１以下になると、感光体の表面性の問題からクリーニング性が悪化し、また、１．０以上になると膜厚変化による放電電流の振れが大きくなってしまうため帯電性が悪化する。よって感光体のテーバー磨耗値は０．１〜１．０の範囲に限定する。この感光体では、従来のＯＰＣ（有機光半導体）ドラムが画像形成５万枚当たり総膜厚の約１０〜４０％が削れるのに対し、上述の材料を表層に持つことで１〜５％の削れに抑えることができた。
【００４４】
以下に、本実施の形態で用いた感光体の感光層以下の構成について説明する。
【００４５】
本実施の形態における感光層以下の構成は、導電性支持体上に電荷発生物質を含有する電荷発生層及び電荷輸送物質を含有する電荷輸送層をこの順に積層した構成、あるいは逆に積層した構成、また電荷発生物質と電荷輸送物質とを同一層内に混合分散した単層からなる構成のいずれかの構成をとることも可能である。
【００４６】
また、感光層は有機光導電材料でなく、無機光導電材料でもよく、たとえばＳｅ、Ａｓ２Ｓｅ３、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）、ＣｄＳ、及びＺｎＯ２等を用いることも可能である。
【００４７】
ただし、電子写真感光体としての特性である残留電位などの特性を鑑みると、有機光導電材料の電荷発生層と電荷輸送層を積層した構成の機能分離型の感光体構成が特に好ましい。
【００４８】
本実施の形態の電子写真感光体を製造する場合、導電性支持体としてはアルミニウム、ステンレスなどの金属や合金、紙、プラスチックなどが用いられるが、その形状は円筒状シリンダ又はフィルムなど、適用される電子写真装置に応じて任意のものとすることができる。また、非導電性支持体上に導電層を蒸着法やその他の方法で、別に設けることにより導電性支持体として用いてもよい。
【００４９】
本実施の形態においては導電性支持体の上には、バリアー機能と接着機能をもつ下引き層を設けることができる。
【００５０】
下引き層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、基体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的破壊に対する保護などのために形成される。これはそれぞれに適した溶剤に溶解されて支持体上に塗布される。その際の膜厚としては０．１〜２μｍ程度が好ましい。
【００５１】
本実施の形態の電荷発生層に用いる電荷発生物質としては、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、各種の中心金属及び結晶系、あるいは特開昭５４−１４３６４５号公報に記載のアモルファスシリコンなどが挙げられる。
【００５２】
電荷発生層は前述の電荷発生物質を０．３〜４倍量の結着剤樹脂及び溶剤によく分散させ、分散液を塗布、乾燥して形成されるか、又は前述の電荷発生物質の蒸着膜等、単独組成の膜として形成される。その膜厚は５μｍ以下、特に０．１〜２μｍの範囲であることが好ましい。
【００５３】
電荷発生層上に形成する電荷輸送層は、前述の電荷輸送物質と適当な樹脂を溶剤に溶解することによって得られた溶解液を塗布し乾燥させて形成することが好ましい。上述の樹脂としては広範囲なバインダー樹脂から選択でき、市販の樹脂、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂等を用いることが可能であるが、これらに限定されるものではない。これらは単独又は共重合体ポリマーとして１種又は２種以上混合して用いてもよい。
【００５４】
以下に本実施の形態に用いられる帯電部材（帯電ローラ２）について説明する。
【００５５】
本実施の形態においては帯電部材の抵抗が１×１０４〜１×１０９（Ω／ｃｍ２）であることが好ましい。帯電部材の抵抗が１×１０９（Ω／ｃｍ２）を超えると帯電不良が発生し易く、１×１０４（Ω／ｃｍ２）に満たないと、感光体のピンホール周辺における帯電不良やピンホールの拡大や、帯電部材の通電破壊が生じ易くなる。帯電部材は軸両端部に自重を含め１４００ｇｆの加圧をし、周速２００ｍｍ／ｓｅｃの感光ドラムに従動回転させた。
【００５６】
本発明における帯電部材の抵抗は以下のように測定することができる。
【００５７】
まず、帯電部材を直径３０ｍｍのアルミニウムシリンダーに接触配置する。次に、この帯電部材の電圧印加部分（実際の画像形成装置において帯電部材に電圧を印加する場所、例えば帯電ローラの芯金）に外部から３００ＶのＤＣ電圧を印加し、帯電部材とアルミニウムシリンダーの間を流れる電流を測定する。この電流値をＩ（Ａ）とし、下記の式から得られる値を帯電部材の抵抗値とした。
【００５８】
帯電部材の抵抗（Ω）＝３００（Ｖ）／Ｉ（Ａ）
【００５９】
図３に、帯電部材の通電劣化による抵抗変動を示す。
【００６０】
まず、比較のために、従来の膜厚変化の大きい感光体を用いて画像形成を行った。
【００６１】
帯電部材に印加する帯電バイアスとして、直流電圧−７５０Ｖに交流電圧を重畳した。この交流電圧の周波数は１８４０Ｈｚとし、波形は正弦波を用いた。また、被帯電体としての感光体の削れには、画像比率、モード等が影響するため一定の枚数ごとに、画像比率、モードを変化させ、一定の放電電流（１００μＡ）を得る印加交流電圧値の変化を見た。
【００６２】
放電電流の算出方法は、まず上述の条件で帯電バイアスを印加した帯電部材と感光体を流れる総電流を測定する。この結果をグラフ化し、放電の起こる領域以下の電圧で一次近似を行う。総電流の曲線からフィッティングした直線を差し引くことで放電電流を求めた。条件は初期〜１万枚は連続で画像比率５％、１万枚から２万枚は連続で画像比率２０％、２万枚から３万枚は１枚間歇画像比率２０％、３万枚から４万枚は連続画像比率５％とした。
【００６３】
図４に上述の条件下での通紙枚数と一定の放電電流（１００μＡ）を得る印加交流電圧値の関係を示す。
【００６４】
同図から分かるように、画像形成を行う条件によって一定の放電電流を得るための印加交流電流には増減が見られる。図５にこの条件下においての被帯電体の膜厚の変化を示す。
【００６５】
感光体の削れ速度にばらつきがあるため、結果として一定の放電電流を得るための印加交流電流は不安定になるのである。よって帯電部材及び被帯電体に流れる総電流を検知し、放電電流の制御が必要となる。
【００６６】
そこで膜厚変化の少ない感光体を用い同様の検討を行った結果を図６に示す。
【００６７】
図７にこの条件下においての被帯電体の膜厚の変化を示す。
【００６８】
図３，図６から一定の放電電流を得るための印加交流電圧の変化は、帯電部材の抵抗値上昇とともに印加交流電流が上昇していることがわかる。
【００６９】
今回の帯電部材と感光体の組み合わせにおいて、図６からＶｐｐは３×１０−６×（通紙枚数）＋１．６８で近似される。今回の帯電部材の抵抗値上昇は直線だったが、抵抗値の上昇が式で表すことができれば曲線でも制御が可能なことは明らかである。
【００７０】
また、図８に示すように、画像形成条件の変化により一定の放電電流となる印加交流電圧Ｖｐｐの変化は予測することが難しい。この場合、通紙枚数による印加交流電流制御をすると、予測した印加交流電圧と実際に必要な印加交流電圧では、画像形成条件による膜厚変化によって放電電流が最大で約２０％の誤差が出てしまった。しかしながら膜厚変化の少ない感光体（感光ドラム）を用いることで、図９に示すように、誤差を１％未満に抑えられるため、カウンター（通紙枚数）による印加交流電圧の制御が可能となる。
【００７１】
この結果から膜厚変化の少ない感光体を用いることで、通紙枚数によって印加交流電圧を変化させれば一定の放電電流を得られ、検知部材を排除することが可能となった。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、感光体は、導電性支持体と導電性支持体上に設けた感光層及び保護層を有し、保護層が電子線照射によって硬化された硬化性樹脂と導電性粒子とを含有し、また感光体は、テーバー磨耗が０．１〜１．０（ｍｇ／１０００回転）であり、さらに帯電手段は、感光体表面に接触配置された帯電部材と、帯電部材に直流電圧と交流電圧とが重畳された帯電バイアスを印加して感光体表面を帯電する帯電バイアス印加電源と、帯電バイアスを交流電圧制御する制御手段とを有し、制御手段は、前記帯電バイアスの印加時間に基づいて、前記交流電圧制御を行う際の交流電圧値を決定することにより、帯電部材及び感光体に流れる総電流を検知する部材を排除して、放電電流の正確な制御を簡易化し、製品のコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】テーバー磨耗値によるクリーニング性と帯電性のラチチュードとの関係を説明する図である。
【図３】通紙枚数と帯電部材の抵抗値の関係を示す図である。
【図４】膜厚変化の大きいドラムにおいて、一定枚数ごとに画像形成条件を変化させたときの通紙枚数と放電電流１００μＡ時の印加電圧値との関係を示す図である。
【図５】膜厚変化の大きいドラムにおいて、一定枚数ごとに画像形成条件を変化させたときの通紙枚数と膜厚との関係を示す図である。
【図６】膜厚変化の少ないドラムにおいて、一定枚数ごとに画像形成条件を変化させたときの通紙枚数と放電電流１００μＡ時の印加電圧値との関係を示す図である。
【図７】膜厚変化の少ないドラムにおいて、一定枚数ごとに画像形成条件を変化させたときの通紙枚数と膜厚との関係を示す図である。
【図８】膜厚変化の大きいドラムにおいて、一定枚数ごとに画像形成条件を変化させたときの放電電流１００μＡ時の印加交流電圧と通紙枚数により直線近似で予測したときの放電電流１００μＡ時の印加電圧値の関係を示す図である。
【図９】膜厚変化の少ないドラムにおいて、一定枚数ごとに画像形成条件を変化させたときの放電電流１００μＡ時の印加交流電圧と通紙枚数により直線近似で予測したときの放電電流１００μＡ時の印加電圧値の関係を示す図である。
【符号の説明】
１          感光体（感光ドラム）
１ａ        感光層（光導電層）
１ｂ        導電性支持体（シリンダ状基層）
２          帯電部材（帯電ローラ）
３          帯電バイアス印加電源
【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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