(57)【要約】【課題】接触帯電系において、環境、使用頻度、ロット差等によらず安定して長寿命を達成する。【解決手段】非画像形成時の所定のタイミングに、ＡＣ電界（電流）を暫時増加、あるいは減少させた時に、ＤＣ電流値（帯電電位）が飽和したＡＣ電界のポイントに対して所定の比率を乗じることで、画像形成時の帯電バイアスとすることで、必要最低限のＡＣバイアスとでき、感光体への過剰な帯電を防止し、長寿命化を達成する。所定の比率は、感光体膜厚、環境等によって変化させる。【選択図】        図１
2004333789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する像担持体上の帯電処理を行う接触帯電手段と、前記接触帯電手段にバイアスを印加する電源と、前記像坦持体に流れ込む直流電流成分を検知する直流電流検知手段と、前記像担持体に画像情報を記録する露光手段と、前記露光手段によって記録された画像情報のトナー像化する現像手段と、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写部材と、を有する画像形成装置に於いて、
前記接触帯電部材に印加されるバイアスが交番電界に直流電界を重畳したものであり、該交番電界の画像形成時の制御値は、非画像形成時の所定のタイミングに、該交番電界を暫時、増加、あるいは減少させ、かつ直流電界を一定とした時に、前記、直流電流検知手段の検知値と、該交番電界の値、との関係に応じて決定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記接触帯電部材に画像形成時に印加されるバイアス制御値が、非画像形成時の所定のタイミングに、該交番電界を暫時、増加、あるいは減少させた時に、交番電界値−直流電流値の関係が直線性から外れたポイントの交番電界値に所定の比率を乗じた値で決定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
交番電界値に乗じる所定の比率を、画像形成枚数、温度、湿度、像坦持体の膜厚、あるいは前記直流電流検知手段の検知飽和値の少なくなくとも何れかひとつ値に応じて変更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４】
前記接触帯電部材に画像形成時に印加されるバイアス制御値が、非画像形成時の所定のタイミングに、該交番電界を暫時、増加、あるいは減少させた時に、交番電界値−直流電流値の関係が直線性から外れたポイントの交番電界値に所定の値を加算した値で決定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
交番電界値に加算する所定の値を、画像形成枚数、温度、湿度、像坦持体の膜厚、あるいは前記直流電流検知手段の検知飽和値の少なくなくとも何れかひとつ値に応じて変更することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
回転する像担持体上の帯電処理を行う接触帯電手段と、前記接触帯電手段にバイアスを印加する電源と、前記像坦持体の表面電位を検知する電位検知手段と、前記像担持体に画像情報を記録する露光手段と、前記露光手段によって記録された画像情報のトナー像化する現像手段と、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写部材と、を有する画像形成装置に於いて、
前記接触帯電部材に印加されるバイアスが交番電界に直流電界を重畳したものであり、該交番電界の画像形成時の制御値は、非画像形成時の所定のタイミングに、該交番電界を暫時、増加、あるいは減少させ、かつ直流電界と一定とした時に、前記、電位検知手段の検知値と、該交番電界の値、との関係に応じて決定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記接触帯電部材に画像形成時に印加されるバイアス制御値が、非画像形成時の所定のタイミングに、該交番電界を暫時、増加、あるいは減少させた時に、交番電界値−表面電位の関係が直線性から外れたポイントの交番電界値に所定の比率を乗じた値で決定されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
交番電界値に乗じる所定の比率を、画像形成枚数、温度、湿度、像坦持体の膜厚、あるいは前記直流電流検知手段の検知飽和値の少なくなくとも何れかひとつ値に応じて変更することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記接触帯電部材に画像形成時に印加されるバイアス制御値が、非画像形成時の所定のタイミングに、該交番電界を暫時、増加、あるいは減少させた時に、交番電界値−表面電位の関係が直線性から外れたポイントの交番電界値に所定の値を加算した値で決定されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
交番電界値に加算する所定の値を、画像形成枚数、温度、湿度、像坦持体の膜厚、あるいは前記直流電流検知手段の検知飽和値の少なくなくとも何れかひとつ値に応じて変更することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被帯電体に該被帯電体面を帯電処理する工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置であり、被帯電体の帯電処理手段は、交番電界に直流電界を重畳して印加した帯電部材を被帯電体に当接させて被帯電体面を帯電する接触式帯電装置である画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プロセスを利用した従来の画像形成装置では、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、単に感光体という）を帯電処理する手段としてコロナ帯電器が多用されていた。これは、コロナ帯電器を感光体に非接触に対向配置し、コロナ帯電器で発生する放電コロナに感光体表面をさらすことで、感光体表面を所定の極性、電位に帯電させるものである。
【０００３】
しかし近年は、コロナ帯電器よりも低オゾン、低電力等の利点を有することから、接触帯電装置（直接帯電装置）が好ましく用いられている。これは、電圧を印加した帯電部材を感光体に当接させて感光体表面を所定の極性、電位に帯電させるものである。
【０００４】
図３は、帯電部材として接触帯電装置を用いた画像形成装置の一例を示す概略図である。この画像形成装置は、主要構成要素として、像担持体としてのドラム型の感光体１と、その周囲に接触帯電装置としての帯電ローラ２、露光装置５、現像装置６、転写ローラ７、クリーニングブレード９ａを備えている。感光体１は、ドラム基体の表面上に光導電層を有している。また、不図示の電源により帯電ローラ２に対して所定のバイアスが印加されるが、このバイアスとしては、従来から直流電圧印加や交流電圧に直流電圧を重畳して電圧印加するものが提案されている。特に後者の方式では、交流成分が帯電による感光体の表面電位の凹凸を均し、直流成分により所定の電圧に収束させるため、表面電位の均一性を得やすく、近年多用されている方式である。そして、また、重畳する交流電圧が低い場合には、得られる均し効果は少ないことが知られている。
このように構成された画像形成装置において、画像形成時には、感光体１は、駆動手段（不図示）により回転駆動され、感光体１に従動回転される帯電ローラ２により帯電処理される。そして、帯電された感光体１上に露光装置５によりレーザー光による画像露光Ｌが与えられ、入力される画像情報に応じた静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置６によりトナー像として現像される。そして、感光体１上のトナー像は転写ローラ７により紙などの転写材Ｐに転写され、トナー像が転写された転写材Ｐは定着装置（不図示）に搬送され、定着装置（不図示）により転写トナー像が表面に永久固着画像として定着されて排出される。また、転写後に感光体１上に付着している転写残りトナーはクリーニングブレード９ａに除去され、表面をクリーニングされた感光体１は繰り返し次の画像形成動作に入る。
【０００５】
ところで、上記した従来の画像形成装置では、画像形成回数が増えるにつれて、
感光体１表面がクリーニングブレード９ａ及び現像装置６の現像剤等により削られることによって、感光体１表面の光導電層の厚みが減少する。
この、感光体１表面の光導電層の削れ量は、交流電流量の増加に伴って加速度的に増加することも分かっている。
【０００６】
また、帯電ローラ２へ直流電圧に交流電圧を重畳したバイアス電圧を印加する帯電方式では、交流電圧は一般的に一定の電圧（定電圧）または電流（定電流）、直流電圧は一定の電圧（定電圧）を印加するように制御されている。
【０００７】
一方で、交流電流量を低下させていくと、やがて極所的な帯電不良を生じ、黒点、白点やかぶりといった異常画像を供することとなってしまう。
【０００８】
即ち、感光体１表面の光導電層の削れ量を少なくするために交流電流量（交流電圧）はできるだけ少なくし、均一な帯電を得るために交流電流量（交流電圧）はできるだけ多くすべきである。そのため、長期にわたり良好な画像を提供するには、均一な帯電を得ることのできる最低限の交流電流量（交流電圧）を制御値として決める必要があった。
【０００９】
また一方で、接触帯電装置及び感光体のそれぞれの特性は温度や湿度等の環境条件によって変化することにより、全体的な帯電特性も変化する。このため、季節や使用状況、使用環境等によって、帯電条件を変える必要もあった。
【００１０】
そこで、これらの課題を克服するために、特開平１０−２２１９３１に示すように、画像形成装置近傍の環境（温度／湿度）の変化に伴い、帯電条件を変更することで、長期にわたり良好な画像を形成する手法が提案され、用いられている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した、環境に応じて帯電条件を変更する手法においても、例えば接触帯電部材、例えば帯電ローラの抵抗のばらつきやロット差による特性の違い、あるいはユーザの使用状況の違いによる帯電特性の経時変化やふれに対応することは不可能であった。特に接触帯電部材として帯電ローラ等を用いた場合は、帯電ローラの材質としては導電ゴムを主原料とするものが一般的であるが、製造時の環境のふれや材料のふれ、ロット差等により電気抵抗や電気容量が変動することにより、帯電特性が異なることが知られている。
【００１２】
また、ユーザの使用状況の差、使用ｄｕｔｙの高い／低いの差によって接触帯電部材、及び感光体の表面状態が異なり、結果として帯電特性の差を生じる要因となっていた。
【００１３】
このため、従来は接触帯電部材の最も帯電特性が悪いもの、即ち局所的な帯電不良を生じやすい抵抗値／ロットのものを基準に帯電条件を設定していた。また同様に使用状況においても最も帯電特性が悪くなるモードを基準に帯電条件を設定することで、局所的な帯電不良を防止してきたが、結果として平均的な接触帯電部材、使用状況下においては、過剰な感光体１表面の光導電層の削れを助長することとなり、更なる長寿命化が望まれていた。また一方で極端に接触帯電部材の特性が触れた場合にも、過剰な削れ、あるいは局所的な帯電不良を生じることとなり、接触帯電部材の製造上の歩留まりの低下、あるいは異常画像や感光体の低寿命化を招き、改善が求められていた。
【００１４】
（本発明の目的）
よって、本発明は上記等に代表される事態に対処すべくなされたものであって、前述のような画像形成装置において、さまざまな条件においても、帯電不良等のない良好な画像を常に提供し、かつ使用環境や使用状況によらず感光体の長寿命化を実現することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
（１）回転する像担持体上の帯電処理を行う接触帯電手段と、前記接触帯電手段にバイアスを印加する電源と、前記像坦持体に流れ込む直流電流成分を検知する直流電流検知手段と、前記像担持体に画像情報を記録する露光手段と、前記露光手段によって記録された画像情報のトナー像化する現像手段と、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写部材と、を有する画像形成装置に於いて、前記接触帯電部材に印加されるバイアスが交番電界に直流電界を重畳したものであり、該交番電界の画像形成時の制御値は、非画像形成時の所定のタイミングに、該交番電界を暫時、増加、あるいは減少させ、かつ直流電界を一定とした時に、前記、直流電流検知手段の検知値と、該交番電界の値、との関係に応じて決定されることを特徴とする画像形成装置。
【００１６】
（２）前記接触帯電部材に画像形成時に印加されるバイアス制御値が、非画像形成時の所定のタイミングに、該交番電界を暫時、増加、あるいは減少させた時に、交番電界値−直流電流値の関係が直線性から外れたポイントの交番電界値に所定の比率を乗じた値で決定されることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００１７】
（３）交番電界値に乗じる所定の比率を、画像形成枚数、温度、湿度、像坦持体の膜厚、あるいは前記直流電流検知手段の検知飽和値の少なくなくとも何れかひとつ値に応じて変更することを特徴とする（２）に記載の画像形成装置。
【００１８】
（４）前記接触帯電部材に画像形成時に印加されるバイアス制御値が、非画像形成時の所定のタイミングに、該交番電界を暫時、増加、あるいは減少させた時に、交番電界値−直流電流値の関係が直線性から外れたポイントの交番電界値に所定の値を加算した値で決定されることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００１９】
（５）交番電界値に加算する所定の値を、画像形成枚数、温度、湿度、像坦持体の膜厚、あるいは前記直流電流検知手段の検知飽和値の少なくなくとも何れかひとつ値に応じて変更することを特徴とする（４）に記載の画像形成装置。
【００２０】
（６）回転する像担持体上の帯電処理を行う接触帯電手段と、前記接触帯電手段にバイアスを印加する電源と、前記像坦持体の表面電位を検知する電位検知手段と、前記像担持体に画像情報を記録する露光手段と、前記露光手段によって記録された画像情報のトナー像化する現像手段と、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写部材と、を有する画像形成装置に於いて、前記接触帯電部材に印加されるバイアスが交番電界に直流電界を重畳したものであり、該交番電界の画像形成時の制御値は、非画像形成時の所定のタイミングに、該交番電界を暫時、増加、あるいは減少させ、かつ直流電界と一定とした時に、前記、電位検知手段の検知値と、該交番電界の値、との関係に応じて決定されることを特徴とする画像形成装置。
【００２１】
（７）前記接触帯電部材に画像形成時に印加されるバイアス制御値が、非画像形成時の所定のタイミングに、該交番電界を暫時、増加、あるいは減少させた時に、交番電界値−表面電位の関係が直線性から外れたポイントの交番電界値に所定の比率を乗じた値で決定されることを特徴とする（６）に記載の画像形成装置。
【００２２】
（８）交番電界値に乗じる所定の比率を、画像形成枚数、温度、湿度、像坦持体の膜厚、あるいは前記直流電流検知手段の検知飽和値の少なくなくとも何れかひとつ値に応じて変更することを特徴とする（７）に記載の画像形成装置。
【００２３】
（９）前記接触帯電部材に画像形成時に印加されるバイアス制御値が、非画像形成時の所定のタイミングに、該交番電界を暫時、増加、あるいは減少させた時に、交番電界値−表面電位の関係が直線性から外れたポイントの交番電界値に所定の値を加算した値で決定されることを特徴とする（７）に記載の画像形成装置。
【００２４】
（１０）交番電界値に加算する所定の値を、画像形成枚数、温度、湿度、像坦持体の膜厚、あるいは前記直流電流検知手段の検知飽和値の少なくなくとも何れかひとつ値に応じて変更することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
（１）画像形成装置例の概略構成
図２は本実施例の画像形成装置の概略構成模型図である。本例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利用、接触帯電方式、反転現像方式のレーザービームプリンタである。
【００２６】
［感光体］１は被帯電体（像担持体）としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光体と略記する）である。
【００２７】
本例の感光体１は、アルミニウム等の導電性ドラム基体１ｂと、その外周面に形成した感光層（光導電層）１ａで構成した、直径３０ｍｍ、長さ３５０ｍｍの、負帯電極性のＯＰＣ感光体（ネガ感光体）であり、矢印の時計方法ａに１５０ｍｍ／ｓｅｃ  のプロセススピード（周速度）をもって回転駆動されている。又、感光層１ａの初期の厚みが３０μｍのものを使用した。また本実施例の感光体は、感光層１ａの厚みが１０μｍ以下になると均一帯電が困難になり、感光体の寿命と定義している。
【００２８】
［帯電］２は接触帯電部材（一次帯電装置）としての帯電ローラである。この帯電ローラ２は中心の芯金２ａと、その外周に同心一体にローラ状に形成した弾性導電層２ｂと、更にその外周面に形成した抵抗層２ｃの複合層構造のローラである。
【００２９】
弾性導電層２ｂは、例えば、１０４  Ωｃｍ以下の導電性ゴム（ＥＰＤＭ等）などの単層あるいは複合層である。
【００３０】
抵抗層２ｃは１０７  〜１０１１Ωｃｍ、厚さ１００μｍ程度以下のヒドリンゴムやトレジン（商品名、ナイロン樹脂、カーボン分散）等の単層あるいは複合層である。抵抗層２ｃは感光体へのリーク防止や弾性導電層２ｂ中の可塑剤のブリード防止等の役目をする。
【００３１】
帯電ローラ２はその芯金２ａの両端部を不図示の軸受け部材に回転自由に軸受けさせて、ドラム型の感光体１に並行に配置して不図示の押圧手段で感光体１に対して所定の押圧力をもって圧接させてあり、本例の場合は感光体１の回転駆動に伴い矢印の反時計方向に従動回転する。感光体１と帯電ローラ２の圧接ニップ部ｎが帯電部位（帯電領域）である。
【００３２】
３は帯電バイアス印加電源（帯電部材用電源）であり、この電源３から帯電ローラ２の芯金２ａに所定のバイアス電圧が印加されることにより回転感光体１の外周面が接触帯電方式で所定の極性・電位に一様に帯電処理される。
本実施例は交流電圧に直流電圧を重畳したバイアス電圧（ＡＣ＋ＤＣ）を帯電ローラ２に印加するＡＣ印加方式である。
【００３３】
［露光］この回転感光体１の帯電処理面に対して、露光手段５により目的画像情報の露光４がなされることで、その画像情報の静電潜像が形成される。露光手段５は、レーザービーム走査露光手段、原稿画像のスリット露光手段等である。本実施例ではレーザービーム走査露光手段である。
【００３４】
［現像］次いでその回転感光体１の静電潜像形成面に現像装置６により現像剤が適用されて静電潜像がトナー画像として現像される。本実施例の場合は静電潜像の露光明部にマイナストナー（ネガトナー）が付着することで静電潜像が反転現像される。
【００３５】
本実施例における現像装置６は一成分磁性トナーを用いたジャンピング現像方式の装置である。６ａは非磁性現像スリーブであり、感光体１に０．３ｍｍのギャップを介して対向配設させてあり、矢印の反時計方向に回転駆動される。６ｂはこの現像スリーブ６ａ内に挿入配置した非回転のマグネットローラである。
現像スリーブ６ａの回転に伴いその外周面に現像装置内に収容させたトナー（不図示）が薄層として塗布され、マグネットローラ６ｂの磁力で保持されて、感光体１と現像スリーブ６ａとの対向部である現像部位６ｃに搬送される。また現像スリーブ６ａには現像バイアス印加電源８（現像部材用電源）から、本実施例においては
ＤＣ成分：−５００Ｖ
ＡＣ成分：周波数１８００Ｈｚ、ＶＰＰ１４００Ｖ
の重畳電圧が現像バイアス電圧として印加される。
【００３６】
これにより、現像部位６ｃにおいてトナーが飛翔して回転感光体１面の静電潜像がジャンピング現像される。
【００３７】
［転写］７は転写手段としての転写ローラである。この転写ローラ７は、中心の芯金７ａと、その外周に同心一体にローラ状に形成した中抵抗の弾性層７ｂとからなる。本実施例における該転写ローラ７は、抵抗が５×１０８  Ω、直径１６ｍｍの導電性ゴムローラである。
【００３８】
そして該転写ローラ７はその芯金２ａの両端部を不図示の軸受け部材に回転自由に軸受けさせて、ドラム型の感光体１に並行に配置して不図示の押圧手段で感光体１に対して所定の押圧力をもって圧接させてあり、本例の場合は感光体１の回転駆動に伴い矢印の反時計方向に従動回転する。感光体１と転写ローラ７の圧接ニップ部７ｃが転写部位である。
【００３９】
転写材Ｐは不図示の給紙部から給紙され、同期どり手段５０によって所定のタイミング合わせされて、感光体１と転写ローラ７の圧接ニップ部である転写部位７ｃに給送される。即ち、回転感光体１の面に形成されたトナー画像の先端部が転写部位７ｃに到達したとき、転写材Ｐの先端部も丁度転写部位７ｃに到達するタイミングにて転写材Ｐが転写部位７ｃに給送される。
【００４０】
転写部位７ｃに給送された転写材Ｐはその表面が回転感光体１に密着して転写部位を挟持搬送されていく。また、転写部位７ｃに転写材Ｐの先端部が到達してから後端部が転写部位７ｃを抜け出るまでの間、転写ローラ７の芯金７ａには転写バイアス印加電源（転写部材用電源）からトナーと逆極性の所定の直流バイアスが転写バイアスとして印加される。本実施例では＋３５００ＶのＤＣ電圧を印加した。
【００４１】
そして、転写材Ｐが転写部位７ｃを挟持搬送されていく過程において、回転感光体１側のトナー画像が転写材Ｐ側に、転写ローラ７によって形成される転写電界の作用と転写部位７ｃにおける押圧力にて順次に転写されていく。
【００４２】
［定着］転写部位７ｃを通過し、回転感光体１面から分離された転写材Ｐは不図示の定着装置へ搬送されてトナー画像が定着され、その後装置本体外部に排出されるか、または例えば、裏面にも像形成するものであれば、転写部位への再搬送手段へ搬送される。
【００４３】
［クリーニング］転写材分離後の回転感光体１面は転写材Ｐに転写されずに感光体１面に残ったトナー（転写残りトナー）や紙粉等の残留付着汚染物の除去をクリーニング装置９のクリーニングブレード９ａで受けて清浄面化され、更に除電器（除電ランプ）１１によって全面露光（前露光）されて電気的メモリの消去を受けて初期化され、繰り返して画像形成に使用される。
【００４４】
本実施例において、帯電ローラ２および転写ローラ７は感光体１に従動回転させたが、それぞれギア等をとりつけ、モータ等の駆動手段により強制駆動してもよい。
【００４５】
（２）帯電バイアスの制御
以下に、本実施例における帯電バイアスの制御の詳細について述べる。
【００４６】
前述したように、局所的な帯電不良を防止するためには所定以上のＡＣバイアスを印加する必要がある。ところで、図４に示す様にＡＣバイアス（ＡＣ電流値）を増加させていくと、その際に感光体に流れ込むＤＣ電流値はある値まで線形に増加し、その後飽和することが分かっている。これは前露光によって感光体表面が除電された後、所定の電位に帯電されたときの電位の差分がＤＣ電流値として検出されるものであるが、ＤＣバイアス（ＤＣ電圧）が一定の時、ＡＣバイアスがパッシェンの法則より導かれる放電開始電圧の２倍のＡＣ振幅までは電位が収束せずＡＣバイアスの増大に伴って感光体の表面電位が増加し、２倍のＡＣ振幅を超えると印加したＤＣ電圧と略同等の電位に感光体表面が収束するためである。
【００４７】
また、本実施例のＡＣバイアス周波数は１８００Ｈｚとした。またＤＣバイアスとしては、−７５０Ｖの低電圧とし、ＡＣバイアスが所定以上のときは、感光体表面電位として−７００Ｖを得ることができた。
【００４８】
ところで、筆者らの検討によると、この飽和したポイントから所定量のＡＣバイアスを上乗せした時点で局所的な帯電不良が消失することが分かった。その量は帯電ローラの抵抗値やロットを極端に変えても一定であることも、筆者らの検討により同様に判明した。
【００４９】
本実施例の構成においては、２３℃／５０％（絶対湿度約８．７４ｇ／ｋｇ）の環境下で感光層膜厚初期（３０μｍ）時点で、ＤＣ電流値が飽和するＡＣ電流値に対して、１．１５の比率を乗じたＡＣ電流値を画像形成時に印加することで、局所的な帯電不良が消失した。
【００５０】
そこで、本実施例では図１のフローチャートに示す様に非画像形成時にＡＣ電流値を暫時増加させ、その時のＤＣ電流値を検知し、飽和したＡＣ電流値／Ｉａｃ（ｓａｔ）を１．１５倍したＡＣ電流値、例えば図４からわかるように抵抗が中心値の帯電ローラでは、１９００μＡのＡＣ電流値がＤＣ電流値の飽和ポイントであるため、１９００×１．１５＝２１８５μＡを画像形成時のＡＣ電流の制御値／Ｉａｃ（ｉｍｇ）として画像形成を実行したところ、２３℃／５０％（絶対湿度約８．７４ｇ／ｋｇ）の環境下において安定して、Ａ４横の一枚間欠で１０万枚の画像形成を行うことができた。またＡＣ電流値の制御値の決定は、画像形成装置の電源ＯＮ時、及び画像形成１０００枚毎に実行した。また、図４に示すように、抵抗値が下限の帯電ローラでは１６００×１．１５＝１８４０μＡ、抵抗値が上限の帯電ローラでは２２００×１．１５＝２５３０μＡを画像形成時のＡＣ電流の制御値／Ｉａｃ（ｉｍｇ）として画像形成を実行することで、同様にＡ４横の一枚間欠で１０万枚の画像形成を行うことができた。
【００５１】
ところで従来例で同様な画像形成を行ったところ、抵抗値にばらつきに応じて７万枚〜１０万枚の間で画像形成が不可能となり、安定して長寿命を実現することは不可能であった。
【００５２】
これは、従来は帯電ローラの抵抗値やロット、使用状況によらず２５３０μＡのＡＣ電流値、即ち抵抗値上限の帯電ローラで帯電不良を防ぐＡＣ電流の設定で画像形成を行っていたため、抵抗値が高め（上限）の帯電ローラ以外は過剰なＡＣ電流が印加されるため、感光体の寿命のばらつき、低下を招いていた。
【００５３】
（実施例２）
実施例１の構成において、３５℃８０％（絶対湿度約２８．９ｇ／ｋｇ）、及び１０℃１５％（絶対湿度約１．１３ｇ／ｋｇ）の環境下にて同様に画像形成を行ったところ、３５℃８０％においては、Ａ４横の一枚間欠で９万枚の画像形成で寿命となり、１０℃１５％の環境では、わずかに局所的な帯電不良を生じ、中間調を忠実に再現するモード等において、若干の画質の低下を招く結果となった。寿命としては、Ａ４横の一枚間欠で１１万枚の画像形成を実行することができた。これは、温湿度、詳しくは温度と湿度から算出される絶対湿度に応じて、本実施例の帯電ローラの抵抗が変動しているためであることが分かった。より詳しくは、絶対湿度が多い時は、抵抗が下がり、絶対湿度が少ない時は、抵抗が上昇するためである。
【００５４】
ところで、筆者らの検討によると温度あるいは湿度の値に応じて、局所的な帯電不良が消失するＡＣ電流値／Ｉａｃ（ｉｍｇ）とＤＣ電流値が飽和した時のＡＣ電流値／Ｉａｃ（ｓａｔ）の比率Ａが変化することが分かった。
【００５５】
図５に感光層膜厚初期（３０μｍ）における、絶対湿度と局所的な帯電不良が消失する比率Ａの関係を示す。即ち２３℃５０％（絶対湿度約８．７４ｇ／ｋｇ）では比率Ａ＝１．１５であるが、３５℃８０％（絶対湿度約２８．９ｇ／ｋｇ）では比率Ａ＝１．０９、１０℃１５％（絶対湿度約１．１３ｇ／ｋｇ）では比率Ａ＝１．２１であることが分かる。ここで、帯電不良が消失する比率Ａの変動は、同一原材料からなる帯電ローラであれば、帯電ローラの抵抗値やロット、及びその際のＡＣ電流値には依存せず、絶対湿度にのみ依存することがわかった。そこで本実施例では実施例１の構成に対し、図６に示すように画像形成装置近傍の温度／湿度を検出する温湿度センサー２００を追加し、図７のフローチャートに示すような構成で実施例１と同様に画像形成を行ったところ使用環境、及び帯電ローラ抵抗値、ロットによらずＡ４横一枚間欠で１０万枚の画像形成を安定して行うことができた。
【００５６】
また本実施例ではＡＣ電流値の制御値／Ｉａｃ（ｉｍｇ）の決定は、画像形成装置の電源ＯＮ時、及び画像形成    １０００枚毎に加え、絶対湿度が３０分以内に３ｇ／ｋｇ以上変動したときにも実行させた。
【００５７】
ところで、従来例では図８に示す様に絶対湿度に応じてＡＣ電流値を切り替えていたが、やはり使用環境や帯電ローラ抵抗、ロットに応じて６〜１０万枚で画像形成が不可能になり、安定して長寿命を実現することはできなかった。また、極端に帯電ローラの抵抗が高目にふれた場合は低湿環境下で局所的な帯電不良を生じ、帯電ローラの製造上の歩留まりを低下させていた。
【００５８】
（実施例３）
実施例１、２において、安定して感光体に長寿命化を実現することができたが、図９に示すように、一万枚当たりの感光層の削れ量は、画像形成が進むにつれ増加していくことが分かる。これは、感光層の膜厚が薄くなるにつれ、局所的な帯電不良を防ぐＡＣ電流値／Ｉａｃ（ｉｍｇ）が同一環境、同一帯電ローラでは減少していくため、結果として感光層が薄くなるにつれ、過剰なＡＣ電流が印加されているためであることが、筆者らの検討により分かった。図１０は２３℃／５０％の環境下での初期感光層膜厚時（３０μｍ）に局所的な帯電不良が消失するＡＣ電流値／Ｉａｃ（ｉｍｇ）と感光層膜厚がＸ（μｍ）の時に局所的な帯電不良が消失するＡＣ電流値／Ｉａｃ（ｉｍｇ）の比率Ｂを示すものである。これより初期膜厚３０μｍでは比率Ｂが１．０、膜厚が耐久末期の１０μｍでは０．９２となり、感光層の膜厚が薄くなるにつれ、比率が減少していくことがわかる。これは感光層が削れることでインピーダンスが低下し、帯電不良が生じにくくなるためである。
【００５９】
図１０は２３℃／５０％の環境下のものであるが、この関係は環境に関わらず同様な傾向があることが筆者らの検討により分かった。また帯電ローラは抵抗値として中央値のものを用いたが同様に、抵抗値の上下限品においても同様の特性を示した。
【００６０】
ところで、前記したＤＣ電流の飽和値と感光層の膜厚には一対一の関係がある。図１１に感光層の膜厚とＤＣ電流値の飽和値の関係を示す。これはＡＣ印加方式においては、感光体の電位は印加されるＤＣ電圧と略同等に収束するため、感光体の容量変動、即ち感光層の膜厚に応じてＤＣ電流値が変化するためである。
【００６１】
そこで、本実施例では、図１２のフローチャートに示すように、飽和時のＤＣ電流値から感光層の厚みを検知し、図１０の関係を用いて、実施例１、２の系に加え感光層の膜厚に応じてＡＣ電流の比率Ｂを変化させて、実施例１、２の画像形成時のＡＣ電流値に乗じることで画像形成を実行したところ、実施例１の構成では、２３℃５０％の環境で、実施例２の構成では環境を問わず、Ａ４横一枚間欠で１２万枚の画像形成を安定して行うことができ、感光体の更なる長寿命化を実現することができた。
【００６２】
（実施例４）
本実施例では実施例１〜３の系においてＤＣ電流の飽和値を検知する代わりに、図１３に示す感光体表面電位計５０の検知値を代用した。これはＤＣ電流値と感光体表面電位は図１４に示す様に、一対一の関係があるためである。また実施例１〜３においては、一旦帯電した後、帯電電位を除電する手段、例えば前露光等がないと安定してＤＣ電流値を検知することはできないが、本実施例では表面電位を検出するため、除電手段の制約を受けることはなく、所望のタイミングで検知を実行できる。本実施例の構成で画像形成を実行したところ、実施例１〜３と同様に感光体の寿命を安定して長寿命化することができた。
【００６３】
ところで、実施例１〜４においては、所定のタイミング、本実施例では１０００枚毎にＡＣ電流値の決定を実行しているため、ユーザの使用ｄｕｔｙ、例えば連続の画像形成が多い、あるいは小部数の画像形成が主体である、といった使用状況による帯電ローラや感光体の帯電特性の変動（例えば表面状態の差）にも対応することができ、ユーザの使用レベルによらず安定して長寿命かつ良好な画像を提供することができた。
【００６４】
また、実施例１〜４では、ＤＣ電流値飽和時のＡＣ電流値／Ｉａｃ（ｓａｔ）に一定比率を乗じることで、画像形成時のＡＣ電流値／Ｉａｃ（ｉｍｇ）を決定しているが、感光体の種類や帯電ローラの種類がことなれば、一定比率を乗じるのではなく、一定電流値分増加減しても良いのは勿論である。
【００６５】
また、画像形成装置の構成上、実施例１〜４の構成を適宜、独立、あるいは併用して用いても良い。
【００６６】
（その他の実施形態例）
（１）実施形態例の画像形成装置において、接触帯電部材２はローラ型に限らず、ブレード型、ロッド型、ブラシ型、磁気ブラシ型等の他の形態の接触帯電部材であってもよい。帯電部材は被帯電体面に必ずしも圧接力をもって接していなくとも帯電部材と被帯電面との間に、ギャップ間電圧とパッシェン曲線で決まる放電可能領域さえ確実に保証されれば、非接触で極近接した配設形態であったもよく、本発明においてはこの場合も接触帯電の範疇とする。
【００６７】
（２）交番電圧の波形としては、正弦波、矩形波、三角波等適宜使用可能である。
【００６８】
（３）交番電圧の代わりに定電圧、あるいは定電流制御された直流電界も使用可能である。
【００６９】
（４）画像露光手段は、原稿画像のスリット露光手段など他の適宜の露光手段、機構にすることができる。
【００７０】
（５）現像方式は正規現像でも差し支えない。
【００７１】
（６）接触帯電式転写手段としては実施形態例は導電体ローラの転写ローラであるが、ローラ型に限らず、ベルト型等の他の回転体とすることもできる。転写用コロナ放電装置でもよい。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の構成を用いれば、さまざまな条件においても、帯電不良等のない良好な画像を常に提供し、かつ使用環境や使用状況によらず感光体の長寿命化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のフローチャート。
【図２】実施例１の画像形成装置の概略構成図。
【図３】従来例の画像形成装置の概略構成図。
【図４】ＡＣ電流値とＤＣ電流値の関係を示す図（抵抗差）。
【図５】絶対湿度（水分量）とＩａｃ（ｉｍｇ）とＩａｃ（ｓａｔ）の比率を示す図。
【図６】実施例２の画像形成装置の概略構成図。
【図７】実施例２のフローチャート。
【図８】従来例のＩａｃ（ｉｍｇ）と絶対湿度（水分量）の関係を示す図。
【図９】画像形成枚数と一万枚毎の感光層の削れ量の関係を示す図（Ａ４横換算）。
【図１０】感光層膜厚とＩａｃ（ｉｍｇ）とＩａｃ（ｓａｔ）の比率を示す図（２３℃／５０％、抵抗中央）。
【図１１】感光層膜厚と飽和時ＤＣ電流値の関係を示す図。
【図１２】実施例３のフローチャート。
【図１３】実施例４の画像形成装置の概略構成図。
【図１４】ＤＣ電流値と感光体表面電位の関係を示す図
【符号の説明】
１  感光体ドラム
２  帯電ローラ（接触部材）
３  帯電バイアス（ＡＣ＋ＤＣ）
２００  温湿度センサー（絶対湿度換算）
５０  表面電位センサ
【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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