(57)【要約】【課題】高画質と長寿命を両立する。【解決手段】通常はＤＣ帯電を行い、出力画像データに応じて、適宜ＡＣ帯電を行なう。具体的には、多値画像出力時、写真画像出力時などにＡＣ帯電を行なう。【選択図】        図１
2004347750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電部材に電圧を印加して感光体を帯電する帯電装置を具備した電子写真画像形成装置において、
電子写真画像形成装置は少なくとも画像出力条件を２つ以上持っており、
帯電部材への印加電圧は、通常はＤＣ電圧とし、
出力画像データに多値画像が含まれる場合のみＤＣにＡＣを重畳した電圧を印加することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項２】
帯電部材に電圧を印加して感光体を帯電する帯電装置を具備した電子写真画像形成装置において、
電子写真画像形成装置は少なくとも画像出力条件を２つ以上持っており、
帯電部材への印加電圧は、通常はＤＣ電圧とし、
特定のオブジェクト出力時のみＤＣにＡＣを重畳した電圧を印加することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項３】
帯電部材に印加する電圧をＤＣとＤＣの２レベルを交互に印加する２つのモードを持ち、通常はＤＣ電圧を印加し、選択時はＤＣの２レベルを交互に印加することを特徴とする請求項１、２に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項４】
帯電部材に電圧を印加して感光体を帯電する帯電装置を具備した電子写真画像形成装置において、
感光体は、ＡＣ帯電時においてＡ４縦送り換算で、１００００枚で削れ量が５．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１、２、３に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項５】
帯電部材に電圧を印加して感光体を帯電する帯電装置を具備した電子写真画像形成装置において、
感光体は、表層に保護層を有しており、その保護層の削れ量がＡＣ帯電時においてＡ４縦送り換算で、１００００枚で削れ量が１μｍ以下であることを特徴とする請求項１、２、３に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項６】
電子写真画像形成装置が、１つの感光体を具備するカラー画像形成装置であることを特徴とする請求項１から５に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項７】
電子写真画像形成装置が、少なくとも４つの感光体を具備するカラー画像形成装置であることを特徴とする請求項１から５に記載の電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
複写機・プリンタ等の帯電装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、電子写真装置や静電記録装置等の画像記録装置において、電子写真感光体・静電記録誘電体などの感光体（以下、像担持体と記す）を所要の極性・電位に一様に帯電処理（除電処理も含む）する帯電器（帯電装置）としてはコロナ帯電器（コロナ放電器）がよく使用されていた。
【０００３】
コロナ帯電器は非接触型の帯電装置であり、例えば、ワイヤ電極等の放電電極と該放電電極を囲むシールド電極を備え、放電開口部を被担持体である像担持体に対向させて非接触に配設し、放電電極とシールド電極に高圧を印加することにより、生じる放電電流（コロナシャワー）に像担持体面をさらすことで像担持体面を所定に帯電させるものである。
【０００４】
近時は、コロナ帯電器に比べて低オゾン・低電力等の利点があることから、像担持体に電圧を印加した帯電部材を当接させて像担持体を帯電する接触方式の帯電器（接触帯電器、接触帯電装置、例えば、特開昭６３−１６７３８０号公報等）が実用化されてきている。
【０００５】
接触帯電装置はコロナ帯電器に比べて、電源の低圧化が図れる、オゾン等のコロナ放電生成物の発生が極めて少ない（オゾンレス）等の利点を有している。
【０００６】
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が帯電の安定性という点から好ましく用いられている。
【０００７】
また、帯電部材に対する印加電圧を直流電圧（ＤＣ電圧）のみにして感光体面の帯電を行なう帯電方式（以下、ＤＣ帯電と記す）と、帯電部材に対する印加電圧を振動電圧（時間と共に電圧値が周期的に変化する電圧）にして感光体の帯電を行なう帯電方式（以下、ＡＣ帯電と記す、特開昭６３−１４９６６９号公報等）がある。
【０００８】
接触帯電は、帯電部材から感光体への放電によって行なわれるため、帯電部材に或るしきい値電圧以上のＤＣ電圧を印加することによって感光体の帯電が開始される。
【０００９】
具体例を示すと、感光体として、厚さ２５μｍのＯＰＣ感光体に対して帯電ローラを加圧当接させた場合には、図１１に示すように約６４０Ｖ以上のＤＣ電圧を帯電部材としての帯電ローラに印加すれば感光体の表面電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対して傾き１で線形に感光体表面電位が増加していく。
【００１０】
上記の感光体の表面電位が上昇し始める約６４０Ｖの印加ＤＣ電圧値が該感光体についての帯電開始電圧Ｖｔｈである。
【００１１】
以上のことから、作像に必要とされる所望の感光体表面電位（帯電電位）ＶｄをＤＣ帯電で得るためには、帯電ローラにはＶｄ＋ＶｔｈのＤＣ電圧を印加すれば良いことになる。
【００１２】
ＤＣ帯電は帯電ローラにこのＤＣ電圧を印加して感光体としての帯電処理をするものである。
【００１３】
これは以下のように説明される。図１２の（ａ）は導電性のドラム基体１１ｂの外周面に感光体としての感光体１１ａの層を形成してなる感光体ドラム１１に帯電部材としての帯電ローラ１２を加圧当接させた状態の、該当接部分の拡大模型図である。Ｓは帯電バイアス印加電源である。
【００１４】
帯電ローラ１２と感光体ドラム１１間の放電に関与する微小ギャップの空気層と感光体ドラムを電気的な等価回路に表現すると図１２の（ｂ）のように示される。帯電ローラ１２の示すインピーダンスは感光体ドラム、空気層のそれに比べて小さく無視できるためここでは扱わない。このため、帯電機構は単に２つのコンデンサーＣ１、Ｃ２で表現できることがわかる。
【００１５】
この等価回路に直流電圧を印加すると、電圧はそれぞれのコンデンサーのインピーダンスに比例配分され、空気層に印加される電圧Ｖａｉｒは、
Ｖａｉｒ＝Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２）・・・（１）式
になる。
【００１６】
空気層にはパッシェンの法則に従う絶縁破壊電圧があり、空気層の厚みをｇ［μｍ］とすると、Ｖａｉｒが
３１２＋６．２ｇ［Ｖ］・・・（２）式
を越えると放電が起き、帯電が行われる。
【００１７】
はじめて放電が起きる電圧は（１）式と（２）式が等しくなった場合のｇに関する二次方程式が重解を持つときであるので（Ｃ１もｇの関数）、このときのＤＣ電圧値が放電開始電圧Ｖｔｈに相当する。このようにして求められた理論値のＶｔｈは実験値と非常に近い値を取る。
【００１８】
ただ、接触帯電においては、
１）環境変動によって接触帯電部材の抵抗値が変動する。
２）感光体が耐久により削れて厚みが変化して帯電開始電圧Ｖｔｈが変動する。
３）帯電電位が帯電前の感光体表面電位に左右される。
４）ローラ表面の汚れにより、帯電電位がばらつく。
【００１９】
などのために、ＤＣ帯電方式の場合は感光体の表面電位を所望のＶｄ値に安定化させることが難しい。よって、センサーなどで電位や電流を検知して電位を制御する電位制御手段や、前露光などの除電手段、ローラ清掃部材をつけるなどによって、帯電性能を補っている。
【００２０】
一方の、ＡＣ帯電は、接触帯電の更なる帯電均一化を行うことができるものであり、所望のＶｄに相当するＤＣ電圧に、好ましくは２×Ｖｔｈ以上のピーク間電圧ＶＰＰを持つＡＣ電圧を重畳した振動電圧（ＶＤＣ＋ＶＡＣ）を帯電部材に印加して感光体の帯電処理を行うもので、これは図７に示すようにＡＣ電圧による帯電電位のならし効果を目的としたもので、ＤＣ帯電よりも帯電電位の均一化を図ることができる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＡＣ帯電は、ＤＣ帯電よりも、高画質のために均一な帯電性能を得るには効果的であるが、ＡＣ帯電はＤＣ帯電と比べて放電量が多いために、感光体表層を劣化させ感光体の削れ量を増やしてしまうという問題がある。
【００２２】
また、一方で、画質を向上するために、感光体の膜厚を薄くすることが有効であるが、感光体の膜厚を薄くすると、感光体寿命が短くなってしまうため、高画質と寿命を両立することが難しかった。
【００２３】
そこで、本発明においては、耐久を通して高精細な画質を維持しつつ長寿命を実現する。
【００２４】
従来においても、特開平８−１９０２５２号公報に、像担持体を帯電させる帯電手段が像担持体の画像形成領域に対応している際に直流電流と交流電流を重畳した帯電電圧を供給し、その帯電手段が像担持体の非画像形成領域に対応している際に少なくとも交流電流による帯電電圧の供給を停止する電圧供給手段を設けた画像形成装置が示されている。しかし、この公報に記載の画像形成装置では、非画像形成時における磨耗を減じて寿命を延ばすことができるというものであるが、その効果は、充分といえるものではない。
【００２５】
また、特開平１０−１８６８０９号公報に、像担持体を帯電部材に直流電圧を印加する直流電源と直流電圧に交流電圧を重畳させた交流重畳電源とを選択的に手動により切り換える切換手段を設けた画像形成装置が示されている。しかし、この公報に記載の画像形成装置は、ユーザに画像形成時の帯電方法の選択性をもたせることにより装置の長寿命化を図ることができるとともに、高画質化の選択を行うことができるというものであるが、ユーザが選択する操作が前提であるため、ユーザに操作のわずらわしさを与えてしまう。
【００２６】
また、特開２００２−１５６８０６号公報に、フルカラーの画像形成装置において、複数の作像ユニットのすべてが作像動作して（フルカラー）画像形成を行う場合には、その全作像ユニットの帯電装置に直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧が印加され、画像形成時に複数の作像ユニットのうち作像動作に関与しない作像ユニットがある場合には、その作像動作する作像ユニットの帯電装置に対して直流成分の帯電電圧を印加する方法が示されている。これにより、フルカラー作像時にはＡＣ帯電時特有の帯電均一性等の性能が発揮されて高画質化が図れ、それ以外の場合には、ＤＣ帯電時特有の像担持体磨耗抑制等の性能が発揮されて当該像担持体の寿命延長が図れる。特に、作像状態にある作像ユニットにおける像担持体の磨耗量とそれ以外の非作像状態にある作像ユニットにおける像担持体の磨耗量との相対的な差を極力抑えることが可能となり、全作像ユニットにおける各像担持体の磨耗量をほぼ同一の状態とすることができ、ひいては複数の作像ユニットにおける像担持体交換等を行うためのメンテナンス時期をほぼ同じ時期にすることが可能となる。これでは、フルカラー出力時には高画質が保証されるが、フルカラー出力以外の時に、具体的には、単色出力時の画質に不満を与えてしまう。
【００２７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、画質と寿命の両立である。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
（１）帯電部材に電圧を印加して感光体を帯電する帯電装置を具備した電子写真画像形成装置において、電子写真画像形成装置は少なくとも画像出力条件を２つ以上持っており、帯電部材への印加電圧は、通常はＤＣ電圧とし、出力画像データに多値画像が含まれる場合のみＤＣにＡＣを重畳した電圧を印加する。
【００２９】
これにより、装置コストを上げることなく、長寿命と高画質が両立出来る。
【００３０】
（２）帯電部材に電圧を印加して感光体を帯電する帯電装置を具備した電子写真画像形成装置において、電子写真画像形成装置は少なくとも画像出力条件を２つ以上持っており、帯電部材への印加電圧は、通常はＤＣ電圧とし、特定のオブジェクト出力時のみＤＣにＡＣを重畳した電圧を印加する。
【００３１】
これにより、長寿命と高画質が両立出来るとともに、感光ドラムとトナーが一体となったカートリッジ構成において、特に長寿命の効果を発揮する構成である。
【００３２】
（３）帯電部材に印加する電圧をＤＣとＤＣの２レベルを交互に印加する２つのモードを持ち、通常はＤＣ電圧を印加し、選択時はＤＣの２レベルを交互に印加する。
【００３３】
これにより、装置コストダウンを図りつつ、長寿命と高画質が両立出来る。
【００３４】
（４）帯電部材に電圧を印加して感光体を帯電する帯電装置を具備した電子写真画像形成装置において、感光体は、ＡＣ帯電時においてＡ４縦送り換算で、１００００枚で削れ量が５．５μｍ以下である。
【００３５】
これにより、より長寿命でありつつ高画質との両立が図れる。
【００３６】
（５）帯電部材に電圧を印加して感光体を帯電する帯電装置を具備した電子写真画像形成装置において、感光体は、表層に保護層を有しており、その保護層の削れ量がＡＣ帯電時においてＡ４縦送り換算で、１００００枚で削れ量が１μｍ以下である。
【００３７】
これにより、高画質と長寿命の各性能をさらに向上して両立できる。
【００３８】
（６）電子写真画像形成装置が、１つの感光体を具備するカラー画像形成装置である。
【００３９】
これにより、１つの感光体を持つカラー装置において長寿命で高画質を実現できる。
【００４０】
（７）電子写真画像形成装置が、少なくとも４つの感光体を具備するカラー画像形成装置である。
【００４１】
これにより、少なくとも４つの感光体を持つカラー装置において長寿命で高画質を実現でき、特に黒ステーションの感光ドラムの寿命を大幅に伸ばすことができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１は、本発明に係る画像形成装置の１実施形態としてのプリンタの概略構成図である。
【００４３】
本実験機は、キヤノン製ＬＢＰ−１７６０を改造して構成した。
【００４４】
１１は、矢印方向に回転駆動される像担持体としてのＯＰＣ感光ドラムであり、その直径は３０ｍｍである。感光ドラムの表層の厚さは、２５μｍであり、材料としては一般的なバインダとしてポリカーボネイトを用いている。ＡＣ帯電を用いた場合の寿命は、約１００００枚である。一方、ＤＣ帯電を用いた場合の寿命は約３倍であり、約３００００枚である。感光ドラムは回転速度９４ｍｍ／ｓｅｃで矢印の方向に回転駆動される。
【００４５】
感光ドラム１１の周囲には、その回転方向の順に、感光ドラムの表面を所定の電位に均一に帯電する接触帯電部材である直径１２ｍｍの帯電ローラ１２、感光ドラム１１上に画像情報に応じて静電潜像を形成する露光装置Ｌ、この静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する現像装置１３（本実施形態では、ネガトナーを用いた反転現像系を用いている）が配置されている。また、感光ドラム１１上のトナー像を転写紙に転写する為の接触転写部材である直径１８ｍｍの転写ローラ１４、トナー像転写後の感光ドラム１１の表面に付着している残留トナーを除去し回収するクリーナー１６が、感光ドラムの周囲に配置されている。
【００４６】
特に、本発明の特徴である帯電においては、帯電ローラ１２には、電源ＳからＤＣ電圧、あるいは、ＡＣ重畳電圧が印加され、感光ドラム１１の表面を所望の電位に均一に帯電する。
【００４７】
本実施形態では、ＤＣ帯電時の印加電圧は、初期は−１２６０Ｖとし、装置の使用状態に応じて変化させている。ＡＣ帯電時のＤＣの印加電圧は−６２０Ｖであり、重畳電圧のＡＣ成分は定電流制御し、帯電ローラの抵抗値が温・湿度等の環境が変化した場合に変化しても帯電性能が変化しないようにしている。また本実施形態で用いたＡＣ電圧は、通常環境で１．６ｋＶｐｐ、その周波数は、８７０Ｈｚである。
【００４８】
ＡＣ電圧の波形は、本実施形態では正弦波を用いているが、三角波、矩形波、のこぎり波等でも良い。
【００４９】
（実施例１）
本実施例では、出力画像データに多値画像が含まれた画像を出力する場合に、ＡＣを重畳したバイアスを帯電ローラに印加することを特徴とする。
【００５０】
図２に本実施例の処理のブロック図を示す。
【００５１】
図２の、１はホストコンピュータ、２はプリンタ、３はプリンタコントローラ、４はデータ処理及び生成部、５はレーザドライバ、６は半導体レーザである。次に、上記構成による動作について説明する。
【００５２】
ホストコンピュータ１はプリンタ２へ画像コードを送出する。プリンタ２は、プリンタコントローラ３で画像コードを画像データに変換し、データ処理及び生成部４で所望の画像処理を行い、出力用画像データに変換の後、レーザ駆動信号に変換し、レーザドライバ５により半導体レーザ６を点滅させる。半導体レーザ６は感光ドラム（図示せず）を照射して、先に説明した実施形態１の画像形成装置により印字を行なう。
【００５３】
本実施例では、データ処理部及び生成部４で画像処理された出力用画像データに基づいて帯電ローラへの印加バイアスを決定する。
【００５４】
図３に本実施例のフローチャート図を示す。
【００５５】
処理Ｓ１によりデータ処理及び生成部４で所望の画像処理を行い出力用画像データを生成する。処理Ｓ２で出力用画像データに多値画像が存在するか否かを判断する。多値画像が存在する場合には、処理Ｓ３で帯電にＡＣを重畳したバイアスを印加することをプリンタコントローラより高電圧出力部へ指示する。多値画像が存在しない場合は、帯電はＤＣバイアスのままＳ４である。
【００５６】
これにより、多値画像出力時には帯電バイアスにＡＣが重畳され、帯電均一性の良好な帯電状態を作るため、良好な高画質出力画像を得ることができ、また、多値画像が存在しない画像出力時は、２値画像の出力に充分な帯電性能でかつ感光体の削れ量が抑えられ、非画像形成時においても、感光ドラムの帯電性能は充分でありかつ削れ量は最小限に抑えることが出来る。
【００５７】
また、本発明では、新たに帯電用のＡＣの高圧が必要であるが、本発明のＤＣ帯電では、前露光のような除電工程と、ローラ自体の清掃工程を必要としないため、装置コストとしては除電部材及び清掃部材（ならし部材の場合もあり）を必要とするＤＣ帯電と同等もしくは、安くなる可能性があり、装置コストを上げることなく、長寿命と高画質が両立出来る。
【００５８】
ここで、本実施例のＤＣ帯電時に前露光のような除電工程が必要ない理由として、ＤＣ帯電時の帯電性能に問題がある多値画像出力時は、ＡＣ帯電を行なうため、ＤＣ帯電での帯電不良の問題が生じないためである。
【００５９】
また、帯電ローラの清掃部材が必要ないのは、帯電時にＡＣを印加するために、帯電ローラ上の汚れは、その電界の変化によって、感光ドラム上に徐々に排出され（排出される汚れは、非常に少量なので、画像露光や、次回の現像には問題ないレベルである。）、ローラ上に汚れが蓄積することがないためである。まれに、ＤＣ帯電ばかりか連続した場合には、ある枚数間隔でＡＣ帯電を実施することが好ましい。
【００６０】
（実施例２）
本実施例では、出力画像データに含まれる文字、線画、写真画像、グラフィック画像等の各オブジェクトに応じて、ＡＣを重畳したバイアスを帯電ローラに印加するか否かを選択することを特徴とする。具体的には、出力画像に写真画像やグラフィック画像が含まれている場合に帯電にＡＣを重畳したバイアスを印加する。
【００６１】
本実施例での実施形態は、先に説明した実施形態１の電子写真装置である。
【００６２】
図４に本実施例のフローチャートを示す。
【００６３】
処理Ｓ５によりデータ処理及び生成部４で所望の画像処理を行い出力用画像データを生成する。処理Ｓ６で出力用画像データに写真画像またはグラフィック画像が存在するか否かを判断する。写真画像またはグラフィック画像が存在する場合には、処理Ｓ７で帯電にＡＣを重畳したバイアスを印加することをプリンタコントローラより高電圧出力部へ指示する。写真画像またはグラフィック画像が存在しない場合は、帯電はＤＣバイアスのままＳ８である。
【００６４】
本実施例では、実施例１の効果に加えて、一般的にトナー消費量の多いグラフィック画像や写真画像ではＡＣ帯電なので、感光ドラムの削れ量が多く、トナー消費量の少ない文字や線画像においてはＤＣ帯電なので感光ドラムの削れ量が少ないため、トナー消費と感光体寿命のバランスが良く、感光ドラムとトナーが一体となったカートリッジ構成において、特に長寿命の効果を発揮する構成である。
【００６５】
本実施例においても実施例１と同様に、帯電時の除電部材及び清掃部材は必要としない。
【００６６】
ＤＣ帯電時に除電部材が必要ない理由として、ＤＣ帯電時の帯電性能に問題がある写真画像やグラフィック画像の出力時は、ＡＣ帯電を行なうので、ＤＣ帯電での帯電不良の問題が生じないためである。
清掃部材が必要ない理由は、実施例１に示したとおりである。
【００６７】
（実施例３）
本実施例では、ＡＣバイアスを重畳する方法として、高圧電源用のＡＣのトランスを別に用いず、ＤＣのバイアス値を変化させることで、ＡＣバイアスと同様の効果を得る方法を示す。
【００６８】
本実施例の実施の形態は、実施形態１の画像形成装置であり、高圧出力部にＡＣトランスを持たず、ＤＣの高圧回路のみで構成するものである。画像出力時の帯電電圧の選択は、実施例２と同様に、出力画像に写真画像やグラフィック画像が含まれている場合に帯電にＤＣを切り替えた交番電圧を印加する。その、印加する交番電圧は図５に示すように、＋２００Ｖと−１４００Ｖを交互に変化する矩形波とする。通常帯電時（写真画像、グラフィック画像以外）は、初期は図６に示すように−１２６０Ｖとし、装置の使用状態に応じてその電圧値を変化させている。
【００６９】
本実施例は、ＡＣ用のトランスを持たないので高圧電源コストを安くできるため、高画質と長寿命だけでなく、更なるコストダウンも同時にはかれる、有効な手段である。
【００７０】
（実施例４）
本実施例では、感光ドラムの感光材料に削れにくい硬い材料を用いた例を示す。本実施例で用いた感光ドラムの電荷輸送層は、ポリアリレートとしてビスフェノールＡ型（図７−Ａ）を、ポリカーボネートとしてビスフェノールＡ型（図７−Ｂ）をそれぞれ用いて調製したブレンドポリマーを用いた。このブレンドポリマー１０部と、図７−Ｃのアミン化合物９部、図７−Ｄのアミン化合物１部を、モノクロロベンゼン５０部、ジクロロメタン５０部の混合溶媒に溶解した。この塗料を浸漬法で塗布し、１２０℃、２時間乾燥して２５μｍの電荷輸送層を形成した。この電荷輸送層の削れ量は、ＡＣ帯電時においてＡ４縦送り換算で、１００００枚で削れ量が５．１μｍである。
【００７１】
本実施例の実施の形態は、実施形態１の画像形成装置であり、画像出力時の帯電電圧の選択は、実施例２と同様に、出力画像に写真画像やグラフィック画像が含まれている場合に帯電にＡＣ電圧を印加する。
【００７２】
本実施例では、感光ドラムの削れ量が従来よりもさらに低減でき、高画質と寿命の両立が図れる、優れた構成である。
【００７３】
（実施例５）
本実施例では、感光体に表面に長寿命化のための保護層を具備した例を示す。
【００７４】
まず、本実施例では、保護層を有した感光ドラムを使用するため、感光体の電荷輸送層の厚みは、１０μｍとした。これにより、画像露光時の潜像の横方向への拡散が少なくできるので、高解像な画像を得ることができる。
【００７５】
そして、感光ドラムの表面保護層として、図８に示す構造式で表面処理した（処理量７％）アンチモンドープ酸化スズ超微粒子：２０部、メチルハイドロジェンシリコンオイル（商品名ＫＦ―９９、信越シリコーン（株）製）で表面処理した（２０％）アンチモンドープ酸化スズ微粒子３０部、エタノール：１５０部を、サンドミルにて、６６時間かけて分散を行い、更に、ポリテトラフルオロエチレン微粒子（平均粒径０．１８μｍ）：２０部を加えて分散を行った。その後、熱硬化型フェノール樹脂（商品名：ＰＬ―４８０４、ＰＬ４８５２（共に、アンモニアを除くアミン系化合物含有：群栄化学工業（株）製））を樹脂成分として３０部を溶解し、調合液とした。この調合液を用いて、電荷輸送層上に浸漬塗布法により、膜を形成し、１４５℃の温度で、１時間、熱風乾燥して保護層を得た。このとき、得られた保護層の膜厚測定は、薄膜のため光の干渉による瞬間マルチ測光システムＭＣＰＤ―２０００（大塚電子（株）製）を用いて測定し、その膜厚は２μｍであった。また、保護層調合液の分散性は良好で、膜表面はムラのない均一な面であった。
【００７６】
本実施例の実施の形態は、実施形態１の画像形成装置であり、画像出力時の帯電電圧の選択は、実施例２と同様に、出力画像に写真画像やグラフィック画像が含まれている場合に帯電にＡＣ電圧を印加する。また、本実施例の場合は、感光ドラムの膜厚を薄くしているので、印加する電圧は、ＤＣ帯電時は、初期−１０６０Ｖとし、装置の使用状態に応じて変化させている。ＡＣ帯電時のＤＣの印加電圧は−６２０Ｖであり、重畳電圧のＡＣ成分は定電流制御し、帯電ローラの抵抗値が温・湿度等の環境が変化した場合に変化しても帯電性能が変化しないようにしている。また本実施形態で用いたＡＣ電圧は、通常環境で１．２ｋＶｐｐ、その周波数は、８７０Ｈｚである。
【００７７】
本保護層の削れ量は、ＡＣ帯電時においてＡ４縦送り換算で、１００００枚で０．３μｍである。このように削れ量が非常に少ないので、従来のＡＣバイアスのみで帯電を行なうと画像流れが生じる場合があったが、本実施例では、通常ＤＣバイアス印加であることと、グラフィックや写真画像の出力時にＡＣバイアスを印加するので、ＡＣバイアス印加時には、感光体表面に存在するトナー量が多いため、トナーによる感光体表面研磨の機会が増え、ＡＣ印加によって生じた放電生成物による画像流れを防止している。
【００７８】
本実施例は、高画質と長寿命の各性能をさらに向上して両立した構成である。
【００７９】
（実施形態２）カラー１ドラム画像形成装置
図９は、本発明に係る画像形成装置の２つめの実施形態としての、１つの感光ドラムを具備するフルカラーのプリンタの概略構成図である。
【００８０】
１０１は、矢印方向に回転駆動される像担持体としてのＯＰＣ感光ドラムであり、その直径は４７ｍｍである。感光ドラムの表層の厚さは、２５μｍであり、材料としては実施例４出用いた感光ドラムと同じである。感光ドラム１０１は回転速度１１７ｍｍ／ｓｅｃで矢印の方向に回転駆動される。
【００８１】
感光ドラム１０１の周囲には、その回転方向（矢印）の順に、直径１２ｍｍの帯電ローラ１０２、露光装置Ｌ’、回転現像装置１０４−ｙ，ｍ，ｃ，ｋを配置している。そして、感光ドラム上のトナー像を中間転写ベルト１０８に転写する転写ローラ１０９とその中間転写ベルト１０８、トナー像転写後の感光ドラム１０１の表面に付着している残留トナーを除去し回収するクリーナー１０５が、感光ドラム１０１の周囲に配置されている。
【００８２】
帯電ローラ１０２には、電源（不図示）からＤＣ電圧、あるいは、ＡＣ重畳電圧が印加され、実施形態１と同様に、ＤＣ帯電時の印加電圧は、初期は−１２６０Ｖとし、装置の使用状態に応じて変化させている。ＡＣ帯電時のＤＣの印加電圧は−６２０Ｖであり、重畳電圧のＡＣ成分は定電流制御し、帯電ローラの抵抗値が温・湿度等の環境に応じて変化しても帯電性能が変化しないようにしている。また本実施形態で用いたＡＣ電圧は、通常環境で１．５ｋＶｐｐ、その周波数は、８７０Ｈｚである。
【００８３】
（実施例６）
本実施例では、出力画像データに含まれる文字、線画、写真画像、グラフィック画像等の各オブジェクトに応じて、ＡＣを重畳したバイアスを帯電ローラに印加するか否かを選択することを、先に示した実施形態２のフルカラー画像形成装置に施した例を示す。
【００８４】
具体的には、出力画像に写真画像やグラフィック画像が含まれている場合に帯電にＡＣを重畳したバイアスを印加する。
【００８５】
本実施例は、１つの感光ドラムでフルカラー画像形成を行なうため、高画質を維持しながら感光体寿命を伸ばすことで、従来よりも長期に感光ドラムを使用できる。よって、白黒プリンタに比べて値段が高くなってしまうカラープリンタのランニングコストを下げることが出来る。
【００８６】
（実施形態３）カラー４ドラム画像形成装置
図１０は、本発明に係る画像形成装置の３つめの実施形態としての、４つの感光ドラムを具備するフルカラーのプリンタの概略構成図である。
【００８７】
４つの感光ドラムを具備し、その各感光ドラムの周りに画像形成の各工程を配備した各色のステーションＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＢｋを配置している。まず、イエローのステーションであるＵＹを例に説明する。
【００８８】
１ｙは、矢印方向に回転駆動される像担持体としてのＯＰＣ感光ドラムであり、その直径は３０ｍｍである。感光ドラムの表層の厚さは、２５μｍであり、材料としては実施例４出用いた感光ドラムと同じである。感光ドラム１ｙは回転速度１１７ｍｍ／ｓｅｃで矢印の方向に回転駆動される。
【００８９】
感光ドラム１ｙの周囲には、その回転方向（矢印）の順に、直径１２ｍｍの帯電ローラ２ｙ、露光装置３ｙ、回転現像装置４ｙを配置している。そして、感光ドラム上のトナー像を中間転写ベルト５に転写する転写ローラ８ｙとその中間転写ベルト５、トナー像転写後の感光ドラム１ｙの表面に付着している残留トナーを除去し回収するクリーナー１３ｙが、感光ドラム１ｙの周囲に配置されている。
【００９０】
帯電ローラ２ｙには、電源（不図示）からＤＣ電圧、あるいは、ＡＣ重畳電圧が印加され、実施形態１と同様に、ＤＣ帯電時の印加電圧は、初期は−１２６０Ｖとし、装置の使用状態に応じて変化させている。ＡＣ帯電時のＤＣの印加電圧は−６２０Ｖであり、重畳電圧のＡＣ成分は定電流制御し、帯電ローラの抵抗値が温・湿度等の環境に応じて変化しても帯電性能が変化しないようにしている。また本実施形態で用いたＡＣ電圧は、通常環境で１．５ｋＶｐｐ、その周波数は、８７０Ｈｚである。
【００９１】
ＵＭ，ＵＣ，Ｕｂｋの各ステーションも同様に構成している。
【００９２】
（実施例７）
本実施例では、出力画像データに含まれる文字、線画、写真画像、グラフィック画像等の各オブジェクトに応じて、ＡＣを重畳したバイアスを帯電ローラに印加するか否かを選択することを、先に示した実施形態３のフルカラー画像形成装置に施した例を示す。
【００９３】
具体的には、出力画像に写真画像やグラフィック画像が含まれている場合に帯電にＡＣを重畳したバイアスを印加する。
【００９４】
本実施例では、４つの感光ドラムでフルカラー画像形成を行なうため、従来、一般的に黒文字の出力が多く黒ステーションの感光ドラムの寿命が短くなっていたのが、本発明によって寿命を伸ばすことができるので、従来よりも黒ステーションの感光ドラムを長期に亙って使用できる。また、黒以外のステーションについても、従来よりも寿命が延びるので、各ステーションの消耗品の交換サイクルを従来よりも長くすることが可能となり、ランニングコストの削減可能となる。
【００９５】
【発明の効果】
通常はＤＣ帯電を行っている画像形成装置の画像出力データに応じて、帯電の印加電圧をＤＣからＡＣに切り替えることで、装置コストを上げることなく、高画質と長寿命を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の断面図。
【図２】実施例１のフローチャート図。
【図３】実施例１のブロック図。
【図４】実施例２のローチャート図。
【図５】実施例３の交番印加電圧波形。
【図６】実施例３のＤＣ電圧波形。
【図７】実施例４で用いた感光ドラムに使用した材料の化学式。
【図８】実施例５で用いた感光ドラムに使用した材料の化学式。
【図９】本発明の実施形態２の断面図。
【図１０】本発明の実施形態３の断面図。
【図１１】放電帯電の帯電特性を示すグラフ。
【図１２】ローラ帯電の断面図と等価回路モデル。
【符号の説明】
１１、１０１、１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｂｋ  感光ドラム
１２、１０２、２ｙ、２ｍ、２ｃ、２ｂｋ  帯電ローラ
Ｓ  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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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