(57)【要約】【課題】感光体の寿命を延ばすことができ、しかも感光体の初期並びにライフエンドにおいても安定した画像が得られるようにする。【解決手段】回動する感光体１に接触または近接した状態で配置された帯電器２に、ピーク間電圧が放電開始電圧の２倍以下である交流を重畳した電圧または直流電圧を印加することにより感光体１を帯電する方式の画像形成装置において、感光体の膜減りと積算動作時間に基づいて印加電圧を下げる制御や、［（感光体の膜減りによる電位上昇分）−（感光体露光部の電位上昇分）］を制御量として、その制御量分だけ帯電器２への印加電圧を下げる制御を行うことにより、感光体の膜減りによる電位上昇補正と感光体の感度劣化補正を同時に行う。【選択図】図２
2005195890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体を帯電・露光することにより当該感光体上に形成された静電潜像を現像して画像を形成する装置であって、回動する感光体に接触または近接した状態で配置された帯電器を備え、その帯電器に、ピーク間電圧が放電開始電圧の２倍以下である交流を重畳した電圧または直流電圧を印加することにより前記感光体を帯電する方式の画像形成装置において、感光体の膜減りと積算動作時間に基づいて前記帯電器に印加する電圧を制御する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
感光体を帯電・露光することにより当該感光体上に形成された静電潜像を現像して画像を形成する装置であって、回動する感光体に接触または近接した状態で配置された帯電器を備え、その帯電器に、ピーク間電圧が放電開始電圧の２倍以下である交流を重畳した電圧または直流電圧を印加することにより前記感光体を帯電する方式の画像形成装置において、［（感光体の膜減りによる電位上昇分）−（感光体露光部の電位上昇分）］を制御量として、その制御量分だけ前記帯電器に印加する電圧を下げる手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記感光体露光部の電位を検知する表面電位計を備え、その表面電位計による検知結果に基づいて前記印加電圧の制御を行うことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体の膜減りを当該感光体の回動量によって検知することを特徴とする請求項１または２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、複写機・レーザプリンタ・ファクシミリなどに用いられる電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、回動する感光体に帯電部材を接触または近接させて、その感光体表面を帯電させる方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機・レーザプリンタ・ファクシミリなどに用いられる電子写真方式の画像形成装置の帯電器には、ワイヤーとケースを用いたコロトロン帯電器、ワイヤーとケースさらにグリッド電極を用いて感光体の表面電位を安定させるスコロトロン帯電器が多く用いられている。特に、スコロトロン帯電器は、ワイヤーと感光体表面との間に配置したグリッドを用いることによって、感光体の表面電位を安定して制御できるという利点がある。
【０００３】
しかし、これらの帯電器には、高電圧が必要であり、オゾン発生量が多いという欠点がある。この欠点を解決すべく、近年、感光体に帯電部材が接触もしくは近接する帯電器が発明されている。そのいくつかの例として、接触ローラ帯電器、非接触ローラ帯電器、ブラシ帯電器、磁気ブラシ帯電器などが挙げられる。これらの帯電器は、一部の注入帯電方式のものを除いて、微小空隙放電による帯電方式を利用している。また、帯電器に印加する電圧をＤＣバイアスにＡＣを重畳させるのが主流であり、この帯電方式において、斑点状の帯電ムラを改善する手段として、ＡＣバイアスとして放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧（Ｖｐｐ）を印加するのが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このようなＡＣ重畳タイプの帯電器は、感光体の表面電位を安定させるのに非常に有効であるが、感光体の膜減り（感光層の削れ）が多くなるという問題点が数多く報告されている。
【０００５】
ところで、近年、帯電部材の性能向上により、抵抗（ロータ抵抗等）のばらつきが非常に小さくなり、放電開始電圧の２倍以下のピーク間電圧（Ｖｐｐ）の印加（以下、背景技術の説明では「低Ｖｐｐ印加」という）、もしくはＤＣバイアスのみの電圧印加で、安定した帯電を実現できるようになってきている。このようなことから、低Ｖｐｐ印加もしくはＤＣバイアス印加による帯電器を搭載したマシンが上市されており、現状では、感光体の膜減りが少なくて、従来のスコロトロン帯電器を搭載したマシンとほぼ同じ、もしくはやや多い程度の膜減りで済むような状況になっている。
【０００６】
また、低Ｖｐｐ印加もしくはＤＣバイアス印加による帯電器の欠点として、感光体の膜減りによって、その表面の帯電電位が変化するという点があり、これを解消するものとして、感光体の膜減り量を検知し、その分の補正を行い、初期の帯電電位を一定に保つ構成の画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。しかし、この提案技術によれば、帯電ローラの抵抗値変動による感光体の表面電位低下があるため、感光体の膜減りによる補正だけでは、徐々に感光体表面電位が低下してしまう。また、感光体の感度劣化、感光体露光部の電位（ＶL）上昇などによる経時変化補正に関しても行われていない。
【０００７】
ここで、従来では、低Ｖｐｐ印加もしくはＤＣバイアス印加による帯電器を搭載したマシンは小型のプリンタに搭載されることが多く、感光体のライフが短いため、感光体の膜減りによる感光体の電位上昇が問題となるレベルにならなかったこと、及び、帯電ローラの経時変化によりローラ抵抗値の上昇が起こり、帯電電位が低下する現象の方が大きく、支配的であったことなどの理由で、それほど問題とならなかった。
【０００８】
また、通常、画像形成装置において、感光体の感度劣化、感光体露光部の電位（ＶL）上昇を補正するために、ある所定の枚数を印刷した後、感光体非露光部の帯電電位（Ｖ0）を初期の帯電電位（Ｖ0）よりも上昇させるような制御を行っており、従来の画像形成装置では、ローラ抵抗値の上昇による帯電電位の低下で相殺しきれなかった感光体膜減りによる帯電電位の上昇分が、これらの制御の範囲内であったため、大きな問題とならなかった。
【特許文献１】特開昭６３−１４９６６８号公報
【特許文献２】特開平５−２７５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、最近では、帯電ローラの性能が向上し、帯電ローラの経時変化による抵抗変動が小さくなってきているため、感光体の膜減りによる電位上昇をローラの抵抗上昇による電位低下では相殺しきれず、感光体の帯電電位が上昇してしまい、通常の経時補正の帯電電位上昇範囲を超えるという問題が発生している。そのため、初期と感光体のライフエンドにおいて、画像の濃度差が顕著に現れるという問題がある。
【００１０】
本発明はそのような従来の問題点を解決するためになされたもので、感光体の寿命を延ばすことができ、しかも、感光体の初期並びにライフエンドにおいても安定した画像を得ることが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の画像形成装置は、感光体を帯電・露光することにより当該感光体上に形成された静電潜像を現像して画像を形成する装置であって、回動する感光体に接触または近接した状態で配置された帯電器を備え、その帯電器に、ピーク間電圧が放電開始電圧の２倍以下である交流を重畳した電圧または直流電圧を印加することにより前記感光体を帯電する方式の画像形成装置において、感光体の膜減りと積算動作時間に基づいて前記帯電器に印加する電圧を制御する手段を備えていることを特徴としている。
【００１２】
なお、本発明で言う「感光体の膜減り」とは、感光体の感光受容層の膜厚が減少する膜厚変化のことである。
【００１３】
この発明の画像形成装置の作用を以下に述べる。
【００１４】
まず、帯電器に直流電圧またはピーク間電圧（Ｖｐｐ）が放電開始電圧の２倍以下である交流を重畳した電圧を印加することにより感光体を帯電する方式の画像形成装置において、感光体が膜減りすると、感光体の表面電位が上昇する現象が見られる。これは、帯電器（帯電ローラ）と感光体表面との間のエアギャップ及び感光体をコンデンサとみなした場合、感光体の膜減りにより、エアギャップ電圧が増加するためである。
【００１５】
そして、このような感光体の膜減り（膜変化）による電位上昇が、経時変化による感光体の感度劣化に基づく制御量の範囲つまり通常の経時補正の帯電電位上昇範囲内であれば、前記したように問題はないが、通常の経時補正の帯電電位上昇範囲を超える場合は画像の濃度差などに大きな影響を与える。
【００１６】
そこで、この発明の画像形成装置では、感光体の膜減りによる電位上昇が、感光体の感度劣化に基づく制御量の範囲を上回る値になった場合、印加電圧を下げて表面電位を補正するという制御を行うように構成しており、このような構成を採用することにより、感光体の寿命を延ばすことができる。しかも、感光体の初期並びにライフエンドにおける画像のトナー濃度差が発生するというような現象を防止することも可能になる。
【００１７】
なお、この発明の画像形成装置において、感光体の膜減り及び感光体の感度劣化に関する情報は、感光体の累積露光時間、印刷枚数、あるいは感光体の回動量などの感光体の積算動作時間から得ることができる。
【００１８】
また、感光体の膜減りを感光体の回動量で検知するようにすれば、簡易な装置によって最適な制御を行うことができることになり、良好な画像を得ることができる。
【００１９】
本発明の画像形成装置は、感光体を帯電・露光することにより当該感光体上に形成された静電潜像を現像して画像を形成する装置であって、回動する感光体に接触または近接した状態で配置された帯電器を備え、その帯電器に、ピーク間電圧が放電開始電圧の２倍以下である交流を重畳した電圧または直流電圧を印加することにより前記感光体を帯電する方式の画像形成装置において、［（感光体の膜減りによる電位上昇分）−（感光体露光部の電位（ＶL）上昇分）］を制御量として、その制御量分だけ前記帯電器に印加する電圧を下げる手段を備えていることを特徴としている。
【００２０】
この発明の画像形成装置の作用を以下に述べる。
【００２１】
まず、帯電器に直流電圧またはピーク間電圧（Ｖｐｐ）が放電開始電圧の２倍以下である交流を重畳した電圧を印加することにより感光体を帯電する方式の画像形成装置において、感光体が膜減りすると、感光体の表面電位が上昇する現象が見られる。これは、帯電器（帯電ローラ）と感光体表面との間のエアギャップ及び感光体をコンデンサとみなした場合、感光体の膜減りにより、エアギャップ電圧が増加するためである。
【００２２】
そして、このような感光体の膜減り（膜変化）による電位上昇が、経時変化による感光体の感度劣化に基づく制御量の範囲つまり通常の経時補正の帯電電位上昇範囲内であれば、前記したように問題はないが、通常の経時補正の帯電電位上昇範囲を超える場合は画像の濃度差などに大きな影響を与える。
【００２３】
そこで、この発明の画像形成装置では、感光体の膜減りによる電位上昇が、感光体の感度劣化に基づく制御量の範囲を上回る値になった場合、［（感光体の膜減りによる電位上昇分）−（感光体露光部の電位（ＶL）上昇分）］を制御量として、その制御量分だけ帯電器への印加電圧を下げて表面電位を補正するという制御を行うように構成しており、このような構成を採用することにより、感光体の寿命を延ばすことができる。しかも、感光体の初期並びにライフエンドにおける画像のトナー濃度差が発生するというような現象を防止することも可能になる。
【００２４】
この発明において、感光体露光部の電位（ＶL）上昇を表面電位計にて測定し、その測定結果を用いて前記した印加電圧の制御を行うようにすれば、常に安定した電位条件を作り出すことができ、良好な画像を得ることができる。
【００２５】
また、感光体の膜減りを感光体の回動量で検知するようにすれば、簡易な装置構成によって最適な制御を行うことができることになり、従って、この場合も良好な画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、回動する感光体に接触または近接した状態で配置された帯電器に、ピーク間電圧が放電開始電圧の２倍以下である交流を重畳した電圧または直流電圧を印加することにより感光体を帯電する方式の画像形成装置において、感光体の膜減りによる電位上昇が、感光体の感度劣化に基づく制御量の範囲を上回る値になった場合、印加電圧を下げて表面電位を補正しているので、感光体の寿命を延ばすことができる。しかも、感光体の初期並びにライフエンドにおける画像のトナー濃度差が発生するというような現象を防止することができ、常に良好な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
まず、本発明の画像形成装置は、デジタル方式の画像形成装置であって、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、定着及び除電の各工程を有する電子写真プロセスによって、像担持体（感光体）上にトナー像を形成して記録用紙（シート）に転写する機能を有しており、複写機やレーザプリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真装置に応用できるものである。
【００２９】
本発明の画像形成装置の具体的な例を以下に説明する。
【００３０】
＜実施形態１＞
図１は本発明の画像形成装置の実施形態の構成を模式的に示す図である。
【００３１】
この例の画像形成装置Ｘは、モノクロ印字方式の画像形成装置であって、像担持体としての円筒状の感光体ドラム１が設けられている。この感光体ドラム１を中心として、その周囲に、帯電器２、露光装置３、現像部４、転写部５、クリーニング部材７がこの順で配置されている。
【００３２】
また、感光体ドラム１と転写部５との間には、記録媒体としての記録用紙（ＰＰＣ用紙等）Ｐが搬送される用紙搬送路が配置されている。用紙搬送路の搬送方向Ｙから見て感光体ドラム１の下流側に定着部６が配置されている。
【００３３】
感光体ドラム１は、アルミニウム等の金属ドラムを基材としてその外周面上にセレン（Ｓｅ）または有機光導電体（ＯＰＣ）等の感光受容層が薄膜状に塗布されたものである。
【００３４】
帯電器２は、感光体ドラム１の表面を均一に帯電させるためのものである。帯電器２としては、接触ローラ帯電器やブラシ帯電器等の微小空隙放電を利用した帯電器や、感光体の静電容量が感光体の帯電電位に影響を与える注入帯電方式を利用した帯電器を利用できる。この例では、接触型の帯電ローラ２１を有する接触ローラ型の帯電器２を使用している。帯電器２には、後述する電圧印加手段１５によって、直流電圧またはピーク間電圧（Ｖｐｐ）が放電開始電圧の２倍以下である交流を重畳した電圧が印加される。また、帯電器２への印加電圧は後述する制御にて変更される。
【００３５】
露光装置３は、帯電された感光体ドラム１をレーザ光またはＬＥＤで露光することによって、感光体層１の表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有するものである。
【００３６】
現像部４は、トナーによって感光体ドラム１の静電潜像を現像し、トナー像を生成するものである。この例では、現像部４としては二成分現像剤を用いたものを使用している。現像部４は、感光体ドラム１にトナーを供給する現像ローラ４１、現像ローラ４１に現像電圧与える電源等（図示せず）を備えている。
【００３７】
転写部５は、図示しない給紙装置から供給され、Ｙ方向に搬送される記録用紙Ｐにトナー像を転写させるものであり、チャージャー方式やローラ方式がある。その後、定着部６にて記録用紙Ｐ上のトナー像を熱融解によって定着させる。
【００３８】
クリーニング部７は、トナー像の転写後、感光体ドラム１に残留したトナーを掻きとって回収するものである。
【００３９】
そして、以上の構成の画像形成装置Ｘにおいては、上述した各部の一連の動作によって一回の画像形成が終了する。
【００４０】
次に、この例の画像形成装置Ｘの制御系の特徴部分について、図２を参照しながら説明する。
【００４１】
図２の制御系では、感光体ドラム１の経時変化をその積算回転（回動）時間とし、それをタイマ／カウンタを用いて計測（検知）するものとする。具体的には、カウンタ１１がある所定の印刷枚数を検知した後の次のプリント動作段階において、経時変化検知装置１２及び帯電部材抵抗検知手段１３に情報（枚数検知情報）を供給する。
【００４２】
経時変化検知装置１２は、カウンタ１１からの情報に基づいて感光体ドラム１の膜厚変化（感光体の膜減り）を求めて、その膜厚変化の情報を制御手段１４に供給する。また、帯電部材抵抗検知手段１３は、カウンタ１１からの情報に基づいて帯電器２のローラ抵抗値の変化を求めて、そのローラ抵抗値変化の情報を制御手段１４に供給する。帯電器２のローラ抵抗値の変化は例えば図３に示すようなグラフから求める。
【００４３】
制御手段１４は、経時変化検知装置１２及び帯電部材抵抗検知手段１３からの各情報に基づいて、感光体の膜減りによる電位上昇が、帯電器２のローラ抵抗値の上昇による帯電電位の低下現象よりも大きくて、通常の経時補正の帯電電位上昇範囲を超えている場合、表面電位を正常な値に設定すべく、帯電器２への印加電圧を下げる旨の指令を電圧印加手段１５に与えるように構成されており、このような帯電器２への印加電圧の制御を行うことにより、感光体の膜減りによる電位上昇補正と感光体の感度劣化補正を同時に行うことができる。
【００４４】
なお、以上の制御手段１４による印加電圧の制御は、専用の制御装置を設けて実施してもよいし、画像形成装置の制御部にて実施するようにしてもよい。
【００４５】
＜実施形態２＞
図４は本発明の画像形成装置の他の例の構成を模式的に示す図である。
【００４６】
この例の画像形成装置Ｘでは、感光体ドラム１の露光−現像間に表面電位計８のプローブ８１を配置して、感光体露光部の電位（ＶL）を測定する点に特徴があり、これ以外の構成は図１の例を同じである。
【００４７】
そして、この例では、図３に示す制御系において、制御手段１４が、経時変化検知装置１２及び帯電部材抵抗検知手段１３からの各情報、及び、表面電位計８の測定結果に基づいて、［（感光体の膜減りによる電位上昇分）−（感光体露光部の電位（ＶL）上昇分）］を制御量として、その制御量分だけ帯電器２への印加電圧を下げる旨の指令を電圧印加手段１５に与えるように構成している。従って、この例においても、感光体の膜減りによる電位上昇補正と感光体の感度劣化補正を同時に行うことができる。
【００４８】
なお、この例においても、制御手段１４による制御は、専用の制御装置を設けて実施してもよいし、画像形成装置の制御部にて実施するようにしてもよい。
【００４９】
＜実施形態３＞
図５は本発明の画像形成装置の別の実施形態の構成を模式的に示す図である。
【００５０】
図５に示す画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、記録用紙（シート）に対して多色及び単色の画像を形成するカラータンデム方式の画像形成装置であって、露光ユニット１０１ａ〜１０１ｄ、現像器１０２ａ〜１０２ｄ、感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄ、帯電器１０５ａ〜１０５ｄ、クリーナユニット１０４ａ〜１０４ｄ、転写搬送ベルトユニット１０８、定着ユニット１１３、用紙搬送路Ｓ、給紙トレイ１１０及び排紙トレイ１１５，１１８などによって構成されている。
【００５１】
画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、図５に示すように、露光ユニット１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ、現像器１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ、感光体ドラム１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ、帯電器１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ、クリーナユニット１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄは、各色（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられており、各色（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）に対応する４つの画像ステーションＳＴａ，ＳＴｂ，ＳＴｃ，ＳＴｄが構成されている。なお、各符号の「ａ」がブラック、「ｂ」がシアン、「ｃ」がマゼンタ、「ｄ」がイエローにそれぞれ対応している。
【００５２】
感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄは、画像形成装置１００のほぼ中心部に配置されている。
【００５３】
帯電器１０５ａ〜１０５ｄは、感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄの表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示したような接触型の帯電ローラを有する接触ローラ型の帯電器を使用している。帯電器１０５ａ〜１０５ｄには、後述する電圧印加手段２０５によって、直流電圧またはピーク間電圧（Ｖｐｐ）が放電開始電圧の２倍以下である交流を重畳した電圧が印加される。また、帯電器への印加電圧は後述する制御にて変更される。なお、帯電器としては、他の接触・近接型の帯電器を用いてもよい。
【００５４】
露光ユニット１０１ａ〜１０１ｄは、入力される画像データに応じて、帯電された感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄを露光することにより、その各感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄの表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。露光ユニット１０１ａ〜１０１ｄには、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドや、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）が用いられている。
【００５５】
現像器１０２ａ〜１０２ｄは、それぞれの感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄ上に形成された静電潜像を、各色（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のトナーにより顕像化するものである。クリーナユニット１０４ａ〜１０４ｄは、現像・画像転写後における感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄ上の表面に残留したトナーを除去・回収するものである。
【００５６】
転写搬送ベルトユニット１０８は、感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄの下方に配置されている。転写搬送ベルトユニット１０８は、転写ベルト１０７、転写ベルト駆動ローラ１７１、転写ベルトテンションローラ１７３、転写ベルト従動ローラ１７２，１７４、転写ローラ１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ、及び、転写ベルトクリーニングユニット１０９を備えている。これら転写ベルト駆動ローラ１７１、転写ベルトテンションローラ１７３、転写ローラ１０６ａ〜１０６ｄ、及び、転写ベルト従動ローラ１７２，１７４は、転写ベルト１０７を張架し、転写ベルト１０７を矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。
【００５７】
転写ローラ１０６ａ〜１０６ｄは、転写ベルトユニット１０８のハウジングの転写ローラ取付部（図示せず）に回転可能に支持されており、感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄ上のトナー像を、転写ベルト１０７上に吸着されて搬送される記録用紙に転写するための転写バイアスを与えるものである。
【００５８】
転写ベルト１０７は、感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄに接触するように設けられており、各感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄに形成された各色のトナー像を記録用紙に順次重ねて転写することによって、カラーのトナー像（多色トナー像）を形成する。転写ベルト１０７は、厚さ１００〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００５９】
感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄから記録用紙へのトナー像の転写は、転写ベルト１０７の裏側に接触している転写ローラ１０６ａ〜１０６ｄによって行われる。転写ローラ１０６ａ〜１０６ｄには、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。
【００６０】
転写ローラ１０６ａ〜１０６ｄは、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）にて覆われている。この導電性の弾性材により、記録用紙に対して均一に高電圧を印加することができる。なお、本実施形態では、転写電極として転写ローラ１０６ａ〜１０６ｄを使用しているが、それ以外にブラシなどを用いてもよい。
【００６１】
また、各感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄとの接触により転写ベルト１０７に付着したトナーは、記録用紙の裏面を汚す原因となるので、転写ベルトクリーニングユニット１０９によって除去・回収されるように設定されている。
【００６２】
転写ベルトクリーニングユニット１０９には、転写ベルト１０７に接触するクリーニングブレード１０９ａが設けられており、そのクリーニングブレード１０９ａが接触する部位（画像形成ステーションＳＴｃと画像形成ステーションＳＴｄとの間の下方部位）の転写ベルト１０７は、裏側から転写ベルト従動ローラ１７４によって支持されている。
【００６３】
給紙トレイ１１０は、画像形成に使用する記録用紙を蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置１００の画像形成部の下側に設けられている。また、画像形成装置１００の側部に設けられている排紙トレイ１１５は、画像形成済みの記録用紙をフェイスアップで載置するためのトレイである。画像形成装置１００の上部に設けられている排紙トレイ１１８は、印刷済みの記録用紙をフェイスダウンで載置するためのトレイである。
【００６４】
画像形成装置１００には、給紙トレイ１１０の記録用紙を転写搬送ユニット１０８や定着ユニット１１３を経由させて排紙トレイ１１８に送るための略「Ｓ」の字形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。さらに、給紙トレイ１１０から排紙トレイ１１５及び排紙トレイ１１８までの用紙搬送路Ｓには、ピックアップローラ１１１、レジストローラ１１２、定着ユニット１１３、搬送方向切換えガイド１１４、記録用紙を搬送する搬送ローラ１１７等が配されている。
【００６５】
搬送ローラ１１７は、記録用紙の搬送を促進・補助する小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１１１は、給紙トレイ１１０から記録用紙を１枚毎に用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラであり、給紙トレイ１１０の端部に設けられている。
【００６６】
搬送方向切換えガイド１１４は、画像形成装置１００の側面カバー１１６に回転可能に設けられており、図５の実線で示す状態から破線で示す状態にすることにより、搬送路Ｓの途中から記録用紙を分離して排紙トレイ１１５に記録用紙を排出できるようになっている。一方、図５の実線で示す状態の場合には、記録用紙は、定着ユニット１１３と側面カバー１１６と搬送方向切換えガイド１１４との間に形成される搬送部Ｓ′（用紙搬送路Ｓの一部）を通り上部の排紙トレイ１１８に排出される。
【００６７】
レジストローラ１１２は、用紙搬送路Ｓを搬送されている記録用紙を一旦保持するものであり、感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄ上のトナー像を記録用紙に良好に多重転写できるように、感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄの回転にあわせて、記録用紙をタイミングよく搬送する機能を有している。すなわち、レジストローラ１１２は、レジスト前検知スイッチ（図示せず）の出力した検知信号に基づいて、各感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄ上のトナー像の先端を記録用紙における画像形成範囲の先端に合わせるように、記録用紙を搬送するように設定されている。
【００６８】
定着ユニット１１３はヒートローラ１１３ａ及び加圧ローラ１１３ｂ等を備えている。それらヒートローラ１１３ａ及び加圧ローラ１１３ｂは記録用紙を挟んで回転するようになっている。
【００６９】
ヒートローラ１１３ａは、温度検出器（図示せず）からの信号に基づいて制御部（図示せず）によって、所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ１１３ｂとともに記録用紙を熱圧着することにより、記録用紙に転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、記録用紙に対して熱定着させる。
【００７０】
なお、多色トナー像の定着後の記録用紙は、搬送ローラ１１７によって用紙搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態で（多色トナー像を下側に向けて）、排紙トレイ１１８上に排出されるようになっている。
【００７１】
以上の画像形成装置１００においては、各色毎に予め定められた複数の濃度で構成された画像データに基づいて濃度パッチ（「パッチ画像」、「濃度パッチ画像」、「基準パッチ画像」ともいう）を感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄ上に形成する。その後、転写ベルト１０７上にそれぞれ別々に転写させる。
【００７２】
ここで、転写ベルト１０７上に転写された濃度パッチはトナー濃度検出部の濃度センサ（図示せず）にて検出される。その濃度センサは、発光素子及び受光素子を有し、発光素子からの光を転写ベルト１０７に対して照射し、その拡散反射光を受光素子によって受光し、その光量を測定するようになっている。そして、転写ベルト１０７上に濃度パッチが存在する場合には、発光素子からの光が、その濃度パッチの濃度に応じて受光素子にて受光される拡散反射光の光量が変化することを利用して、転写ベルト１０７上の濃度パッチの濃度を検出するようになっている。その検出結果により、画像形成部の各部（プロセス部）の制御条件（感光体ドラムの表面電位、現像バイアス電位、転写バイアス電位、半導体レーザ光源のパワー等）を調整している。さらに、予め経時変化検知手段等により、感光体ドラムの帯電電位を調整した後（詳細は後述）、トナー濃度制御を行うので、調整時間の短縮が可能である。
【００７３】
次に、この例の画像形成装置の制御系の特徴部分について説明する。
【００７４】
この例の画像形成装置１００においては、図６に示す制御系を各画像ステーションＳＴａ，ＳＴｂ，ＳＴｃ，ＳＴｄに設けている。なお、以下の説明では、１つの画像ステーション（画像形成部）の制御内容について説明する。また、各感光体ドラム１０３ａ〜１０３ｄを感光体ドラム１０３、各帯電器１０５ａ〜１０５ｄを帯電器１０５という。
【００７５】
図６の制御系は、図２の例と基本的に同じ構成であり、感光体ドラム１０３の経時変化をその積算回転（回動）時間とし、それをタイマ／カウンタを用いて計測（検知）するものとする。具体的には、カウンタ２０１がある所定の印刷枚数を検知した後の次のプリント動作段階において、経時変化検知装置２０２及び帯電部材抵抗検知手段２０３に情報（枚数検知情報）を供給する。
【００７６】
経時変化検知装置２０２は、カウンタ２０１からの情報に基づいて感光体ドラム１０３の膜厚変化（感光体の膜減り）を求めて、その膜厚変化の情報を制御手段２０４に供給する。また、帯電部材抵抗検知手段２０３は、カウンタ２０１からの情報に基づいて帯電器１０５のローラ抵抗値の変化を求めて、そのローラ抵抗値変化の情報を制御手段２０４に供給する。帯電器１０５のローラ抵抗値の変化は、例えば図３に示すようなグラフから求める。
【００７７】
制御手段２０４は、経時変化検知装置２０２及び帯電部材抵抗検知手段２０３からの各情報に基づいて、感光体の膜減りによる電位上昇が、帯電器１０５のローラ抵抗値の上昇による帯電電位の低下現象よりも大きくて、通常の経時補正の帯電電位上昇範囲を超えている場合、表面電位を正常な値に設定すべく、帯電器２への印加電圧を下げる旨の指令を電圧印加手段２０５に与えるように構成されており、このような帯電器１０５への印加電圧の制御を行うことにより、感光体の膜減りによる電位上昇補正と感光体の感度劣化補正を同時に行うことができる。
【００７８】
なお、以上の制御手段２０４による印加電圧の制御は、専用の制御装置を設けて実施してもよいし、画像形成装置の制御部にて実施するようにしてもよい。
【００７９】
ここで、図５の画像形成装置１００においても、図４に示したような表面電位計つまり各感光体ドラム１０３の感光体露光部の電位（ＶL）を測定する表面電位計８を設け、その表面電位計８の測定結果、及び、前記した経時変化検知装置２０２及び帯電部材抵抗検知手段２０３からの各情報に基づいて、制御手段２０４が、［（感光体の膜減りによる電位上昇分）−（感光体露光部の電位（ＶL）上昇分）］を制御量として、その制御量分だけ帯電器１０５への印加電圧を下げる旨の指令を電圧印加手段２０５に与えるように構成してもよい。このような構成を採用すると、感光体の膜減りによる電位上昇補正と感光体の感度劣化補正を同時に行うことができる。
【実施例】
【００８０】
＜実施例１＞
この例では、感光体の膜減りによる表面電位上昇を、印加電圧を下げることによって制御する場合の例を示す。
【００８１】
この実施例では図１に示したモノクロの画像形成装置Ｘを用いて実験を行った。具体的には、画像形成装置Ｘとしてシャープ製：ＤＭ−２５１５を使用した。また、実験条件としては、下記のバイアス等のプロセス条件を除いては、ＤＭ−２５１５の基本条件で実験を行った。
【００８２】
帯電器については、接触型の帯電ローラを使用した。帯電ローラの基層にはＮＢＲとＥＰＤＭを使用し、表層にはウレタンをコートしたローラで、ゴム部の外形φ１４ｍｍのものを使用した。硬度はアスカーＣ：７７度、帯電ローラの１０点平均粗さ（Ｒｚ）は５．６μｍであった。帯電ローラのローラ抵抗値は、金属板に線圧０．３１３Ｎ（３２．０ｇｆ）／ｃｍで押圧した状態で金属製のシャフトに印加電圧を−５００Ｖ印加したときに７．０乗Ωであった。
【００８３】
以上の実験装置において、前述の帯電ローラを感光体ドラムに押圧し（線圧０．３１３Ｎ／ｃｍ）、感光体ドラムに連れ周りで帯電ローラを回転させた。
【００８４】
帯電ローラへの印加バイアスについては、図示しない高圧電源より帯電ローラのシャフトに−１１８０Ｖの直流電圧を印加した。その際の感光体表面電位は−６００Ｖ、流れ込み電流は−３４μＡであった。
【００８５】
この実験装置において、コピーカウントが３００００枚のとき、印加電圧補正を行うことで、下記の表１に示すような結果が得られ、ライフエンド（５００００枚）の時点においても初期と変わらぬ良好な画像を得ることができた。
【００８６】
＜比較例１＞
実施例１において、経時変化による印加電圧補正（コピーカウント３００００枚のときの印加電圧補正）を行わないこと以外は、実施例１と同じ実験装置・条件でエージングテストを行ったところ、下記の表１に示すような結果が得られた。エージングテスト結果において、初期と５００００枚の画像を比較したところ、全体的に画像濃度が低下しているのが顕著に現れていた。
【００８７】
【表１】
2005195890.tif 000003
＜実施例２＞
この例では、［（感光体の膜減りによる電位上昇分）−（感光体露光部の電位（ＶL）上昇分）］を制御量として、その制御量分の印加電圧を下げる場合の例を示す。
【００８８】
この実施例では図５に示すカラータンデム方式の画像形成装１００を用いて実験を行った。具体的には、画像形成装置１００としてシャープ製：ＡＲ−Ｃ２６０を使用した。また、実験条件としては、下記のバイアス等のプロセス条件を除いては、ＡＲ−Ｃ２６０の基本条件で実験を行った。
【００８９】
帯電器については、接触型の帯電ローラを使用した。帯電ローラの基層にはＮＢＲとＥＰＤＭを使用し、表層にはウレタンをコートしたローラで、ゴム部の外形φ１４ｍｍのものを使用した。硬度はアスカーＣ：８０度、帯電ローラの１０点平均粗さ（Ｒｚ）は７．０μｍであった。帯電ローラのローラ抵抗値は、金属板に線圧０．２９Ｎ（２９．６ｇｆ）／ｃｍで押圧した状態で金属製のシャフトに印加電圧を−３００Ｖ印加したときに５．３９乗Ωであった。
【００９０】
以上の実験装置において、前述の帯電ローラを感光体ドラムに押圧し（線圧０．０８７Ｎ（８．９ｇｆ）／ｃｍ）、感光体ドラムに連れ周りで帯電ローラを回転させた。
【００９１】
帯電ローラへの印加バイアスについては、図示しない高圧電源より帯電ローラのシャフトに−１２３０Ｖの直流電圧を印加した。その際の感光体表面電位は−６２０Ｖ、流れ込み電流は−３０μＡであった。
【００９２】
この実験装置において、コピーカウントが３００００枚のとき、印加電圧補正を行うことで、下記の表２に示すような結果が得られ、初期と変わらぬ良好な画像を得ることができた。また、ファーストコピータイムも従来機と同等であった。
【００９３】
＜比較例２＞
実施例２において、経時変化による印加電圧補正（コピーカウント３００００枚のときの印加電圧補正）を行わないこと以外は、実施例２と同じ実験装置・条件でエージングテストを行ったところ、下記の表２に示すような結果が得られた。エージングテスト結果において、初期と５００００枚の画像を比較したところ、全体的に濃度薄にシフトしていることが確認された。また、ファーストコピータイムも従来機と比較して増加しているという結果が得られた。
【００９４】
【表２】
2005195890.tif 000004
＜実施例３＞
この例では、図４に示したモノクロの画像形成装置Ｘを用いた。具体的には、画像形成装置Ｘとして実施例１と同じ装置つまりシャープ製：ＤＭ−２５１５を使用し、感光体ドラムの露光−現像間に表面電位計８のプローブ８１（Ｔｒｅｋ社製  Ｍｏｄｅｌ５５５Ｐ−ＩＶ）を設置したこと以外は、実施例１と同じプロセス条件及びバイアス条件で検討を行った。
【００９５】
感光体表面電位の推移と感光体露光部の電位（ＶL）上昇の測定結果を下記の表３に示す。そして、［（感光体の膜減りによる電位上昇分）−（感光体露光部の電位（ＶL）上昇分）］を制御量として、１００００枚ごとに経時電位補正制御を行ったところ、感光体のライフエンド（５００００枚）の画像においても、初期とコピー濃度の変わらない良好な画像を得ることができた。
【００９６】
【表３】
2005195890.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、複写機・レーザプリンタ・ファクシミリなどに用いられる電子写真方式の画像形成装置、特に、回動する感光体に帯電部材を接触または近接させて、その感光体表面を帯電させる方式の画像形成装置に有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の画像形成装置の実施形態の構造を模式的に示す図である。
【図２】図１の画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】ローラ抵抗値の経時変化を示すグラフである。
【図４】本発明の画像形成装置の他の実施形態の構造を模式的に示す図である。
【図５】本発明の画像形成装置の別の実施形態の構造を模式的に示す図である。
【図６】図５の画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９９】
Ｘ  画像形成装置
１  感光体ドラム
２  帯電器
２１  帯電ローラ
３  露光装置
４  現像部
５  転写部
６  定着部
７  クリーニング部材
８  表面電位計
８１  プローブ
１００  画像形成装置
１０１ａ〜１０１ｄ  露光ユニット
１０２ａ〜１０２ｄ  現像器
１０３ａ〜１０３ｄ  感光体ドラム
１０４ａ〜１０４ｄ  クリーナユニット
１０５ａ〜１０５ｄ  帯電器
１０６ａ〜１０６ｄ  転写ローラ
１０７  転写ベルト
１０８  転写搬送ベルトユニット
【図１】
2005195890.tif 000006
【図２】
2005195890.tif 000007
【図３】
2005195890.tif 000008
【図４】
2005195890.tif 000009
【図５】
2005195890.tif 000010
【図６】
2005195890.tif 000011