(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流および又は電圧の直流と交流が重畳されて印加されることで被帯電体に電荷を付与する帯電体にダミーの交流成分を複数強度で印加し、該帯電体から該被帯電体へ流れ込む電流の直流成分を直接または間接に検出し、該直流成分の検出結果に基づいて、該帯電体に印加されるべき交流成分値を決定する第１の交流決定部と、
前記第１の交流決定部による電流の検出結果が、前記被帯電体の劣化を示す所定の検出結果を示した場合には、前記第１の交流決定部による交流成分値の決定を禁止する禁止部と、
前記禁止部による禁止時に、前記第１の交流決定部に替わって前記交流成分値を、前記直流成分の検出結果とは別の情報に基づいて決定する第２の交流決定部とを備えたことを特徴とする帯電制御装置。
【請求項２】
前記第１の交流決定部は、前記直流成分の検出により、前記被帯電体の表面電位の飽和状態に対応するダミーの交流成分値を取得し、その取得されたダミーの交流成分値に基づき、前記帯電体に印加されるべき交流成分値を決定するものであって、前記電流の直流成分の検出を通じた前記飽和状態に対応するダミーの交流成分値の取得を複数回行うものであって、
前記禁止部は、前記複数回のうち第１回目に取得された前記飽和状態に対応するダミーの交流成分値を基準値とし、第２回目以降に取得された前記飽和状態に対応するダミーの交流成分値が該基準値を上回った場合にその上回ったダミーの交流成分値と前記基準値との差を求めて累積するものであって、この差の累積が所定の上限に達した場合に、該第１の交流決定部による交流成分値の決定を禁止するものであることを特徴とする請求項１記載の帯電制御装置。
【請求項３】
前記第２の交流決定部が、前記交流成分値を、前記被帯電体の累積使用量に基づいて決定するものであることを特徴とする請求項１または２記載の帯電制御装置。
【請求項４】
前記第２の交流決定部が、前記交流成分値を、前記帯電体の累積使用量に基づいて決定するものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の帯電制御装置。
【請求項５】
前記第２の交流決定部が、前記交流成分値を、前記被帯電体が存在している環境における温度と湿度とのうち少なくとも一方に基づいて決定するものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の帯電制御装置。
【請求項６】
前記第１の交流決定部が、複数の被帯電体それぞれに電荷を付与する複数の帯電体それぞれについて前記直流成分を検出して前記交流成分値を決定するものであり、
前記禁止部が、前記複数の帯電体それぞれについて個別に前記第１の交流決定部による交流成分値の決定を禁止するものであることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載の帯電制御装置。
【請求項７】
前記禁止部が前記複数の帯電体のうちの一部の帯電体について前記第１の交流決定部による交流成分値の決定を禁止していて、該第１の交流決定部が該一部の帯電体を除く他の帯電体に対してダミーの交流成分を印加している間は、該一部の帯電体における交流成分を前記第２の交流決定部によって決定された交流成分値よりも低く保つ交流制限部を備えたことを特徴とする請求項６記載の帯電制御装置。
【請求項８】
前記被帯電体が、表面に感光体膜を有するものであり、
前記帯電体にダミーの交流成分を複数強度で印加し、該帯電体から前記被帯電体へ流れ込む電流の直流成分を直接または間接に検出し、該直流成分の検出結果に基づいて前記感光体膜の膜厚を測定する膜厚測定部と、
前記禁止部が前記複数の帯電体のうちの一部の帯電体について前記第１の交流決定部による交流成分値の決定を禁止していて、該第１の交流決定部が該一部の帯電体を除く他の帯電体に対してダミーの交流成分を印加している間に、前記膜厚測定部に前記感光体膜の膜厚を測定させる測定制御部とを備えたことを特徴とする請求項６記載の帯電制御装置。
【請求項９】
前記被帯電体は、設定された回転速度で回転するものであり、前記帯電体は、回転する前記被帯電体に接触した状態で電荷を付与するものであって、
前記被帯電体の回転速度の設定を確認する速度確認部と、
前記被帯電体の回転速度の設定が変更された場合に、前記第１の交流決定部による交流成分値の決定を実行させる交流決定タイミング制御部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の帯電制御装置。
【請求項１０】
前記帯電体が、前記被帯電体の回転速度の同一の設定に対して、複数の周波数の交流成分が設定可能なものであり、
前記第１の交流決定部が、前記速度確認部で確認された回転速度の設定に対して設定可能な周波数のうち最大の周波数を用いてダミーの交流成分を印加するものであることを特徴とする請求項９記載の帯電制御装置。
【請求項１１】
前記被帯電体が、一群の画像を形成するための所定の作業期間中に表面に像が形成されるものであり、
前記交流決定タイミング制御部が、前記被帯電体の回転速度の設定が変更された場合に、前記作業期間の前に、前記第１の交流決定部による交流成分値の決定を実行させるものであることを特徴とする請求項９または１０記載の帯電制御装置。
【請求項１２】
前記帯電体は、設定された周波数で交流成分が印加されるものであり、前記帯電体は、前記被帯電体に接触した状態で電荷を付与するものであって、
前記周波数の設定を確認する周波数確認部と、
前記周波数の設定が変更された場合に、前記第１の交流決定部による交流成分値の決定を実行させる交流決定タイミング制御部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の帯電制御装置。
【請求項１３】
前記帯電体が、設定された回転速度で回転する被帯電体に接触し、その回転速度に応じた設定周波数で交流成分が印加されるものであり、
前記第１の交流決定部による交流成分値の決定が実行される間、前記被帯電体の回転速度を、前記周波数確認部で確認された周波数以上の周波数に対応する最大の回転速度に設定する速度設定部を備えたことを特徴とする請求項１２記載の帯電制御装置。
【請求項１４】
前記被帯電体が、一群の画像を形成するための所定の作業期間中に表面に像が形成されるものであり、
前記交流決定タイミング制御部が、前記周波数の設定が変更された場合に、前記作業期間の前に、前記第１の交流決定部による交流成分値の決定を実行させるものであることを特徴とする請求項１２または１３記載の帯電制御装置。
【請求項１５】
前記直流成分の検出により、前期被帯電体の表面電位の飽和状態に対応するダミーの交流成分値の経時変化を監視する変化監視部と、
前記変化監視部によって監視されている経時変化が、所定の変化態様で所定レベルを超える変化を示した場合に、前記第１の交流決定部で決定された交流成分値に対し、該変化態様に応じて値を増減させる交流調整部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の帯電制御装置。
【請求項１６】
前記交流調整部は、前記経時変化の傾きが所定の正の上限に達した場合に前記交流成分値に対して値を増加させるものであることを特徴とする請求項１５記載の帯電制御装置。
【請求項１７】
前記交流調整部は、前記経時変化の傾きが所定の負の下限に達した場合に前記交流成分値に対して値を低減させるものであることを特徴とする請求項１５または１６記載の帯電制御装置。
【請求項１８】
前記交流調整部は、前記経時変化の安定度が所定の下限に達した場合に前記交流成分値に対して値を低減させるものであることを特徴とする請求項１５から１７のうちいずれか１項記載の帯電制御装置。
【請求項１９】
前記経時変化の安定度が所定の下限に達した場合に、前記帯電体に印加される直流成分を低減させる直流調整部を備えたことを特徴とする請求項１５から１８のうちいずれか１項記載の帯電制御装置。
【請求項２０】
前記被帯電体が、表面に静電潜像を形成されるものであり、
直流の現像電圧の印加を受けて前記静電潜像を現像する現像器の該現像電圧を、前記経時変化の安定度が所定の下限に達した場合に低減させる現像電圧調整部を備えたことを特徴とする請求項１５から１９のうちいずれか１項記載の帯電制御装置。
【請求項２１】
前記被帯電体の表面を露光することで該被帯電体の表面に静電潜像を形成する露光器の光量を、前記経時変化の安定度が所定の下限に達した場合に増加させる光量調整部を備えたことを特徴とする請求項１５から２０のうちいずれか１項記載の帯電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電体に印加する電圧を制御する帯電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、感光体表面を帯電する帯電装置では、感光体表面を均一に帯電するために、交流電圧を重畳した直流電圧が印加されている。
【０００３】
ところが、この直流電圧に重畳する交流電圧が大きいと、感光体の摩耗が激化することが知られている。そこで、感光体の無意味な摩耗を抑えながら充分な帯電が得られる交流電圧値を検出するための手法として、帯電ロールにダミーの交流電圧を複数強度で印加して帯電ロールから感光体ロールへ流れ込む直流電流値を検出し、‘肩’が現れる際に印加していたダミーの交流電圧の強度に基づいて直流電圧に重畳する交流電圧値を決定する所謂‘肩検知’と呼ばれる手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１は、‘肩検知’の様子を示すグラフ図である。
【０００５】
図１には、横軸に、複数強度で印加されるダミーの交流電圧を表す交流電流値Ｉａｃ、縦軸に、帯電ロールから感光体ロールへ流れ込む直流電流値を表す感光体の表面電位をとった場合に、上昇する交流電流値Ｉａｃに対して感光体の表面電位も最初は上昇するものの、交流電流値Ｉａｃが値Ａに到達した以降は、飽和により感光体の表面電位は一定になったことで、グラフ上の一点鎖線で囲まれた部分に‘肩’が出現している様子が示されている。
【特許文献１】特開２００６−２７６０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の‘肩検知’によっても感光体の摩耗は進行するため、肩検知を頻繁に行うと、検出精度は却って低下することにもなりかねず、かといって、肩検知のインターバルを長くしたのでは、感光体の無意味な摩耗や不充分な帯電が回避できないこととなる。
【０００７】
尚、上記の摩耗等は、表面に感光層を有する感光体にのみ発生することではなく、交流と直流とからなる印加電圧が帯電体により印加される被帯電体であれば同様に起こり得ることである。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、被帯電体の無意味な摩耗を抑制する工夫が図られた帯電制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の第１の帯電制御装置は、
電流および又は電圧の直流と交流が重畳されて印加されることで被帯電体に電荷を付与する帯電体にダミーの交流成分を複数強度で印加し、この帯電体からこの被帯電体へ流れ込む電流の直流成分を直接または間接に検出し、この直流成分の検出結果に基づいて、この帯電体に印加されるべき交流成分値を決定する第１の交流決定部と、
上記第１の交流決定部による電流の検出結果が、上記被帯電体の劣化を示す所定の検出結果を示した場合には、上記第１の交流決定部による交流成分値の決定を禁止する禁止部と、
上記禁止部による禁止時に、上記第１の交流決定部に替わって上記交流成分値を、上記直流成分の検出結果とは別の情報に基づいて決定する第２の交流決定部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第１の帯電制御装置によれば、被帯電体の劣化が進んだ場合においては被帯電体を疲弊させる割に検出精度が上がらない第１の交流決定部によらず、被帯電体を疲弊させない第２の交流決定部によって交流成分値の決定を行うことで、被帯電体の無意味な摩耗を抑制することができる。
【００１１】
ここで、上記禁止部は、同一の被帯電体に対する上記直流成分の検出結果における経時的な電流増加の累積が所定の上限に達した場合に、この第１の交流決定部による交流成分値の決定を禁止するものであることが好ましい。
【００１２】
被帯電体の劣化は、直流成分の検出結果における経時的な電流増加に現れることから、経時的な電流増加の累積に基づいて、交流成分値の決定を、第１の交流決定部から第２の交流決定部に切り替えて行うことで、被帯電体の無意味な摩耗を効果的に抑制することができる。
【００１３】
あるいは、上記禁止部は、上記直流成分の検出結果の安定度が所定の下限に達した場合に、この第１の交流決定部による交流成分値の決定を禁止するものであることも好ましい態様である。
【００１４】
被帯電体の劣化は、偏摩耗を伴うことが多く、この偏摩耗によって直流成分の検出結果が不安定化することから、直流成分の検出結果の安定性に基づいて、交流成分値の決定を第１の交流決定部から第２の交流決定部に切り替えて行うことで、被帯電体の無意味な摩耗を効果的に抑制することができる。
【００１５】
ここで、上記第２の交流決定部が、上記交流成分値を、上記被帯電体の累積使用量に基づいて決定するものであることが好ましく、また、上記第２の交流決定部が、上記交流成分値を、上記帯電体の累積使用量に基づいて決定するものであることも好ましい態様である。
【００１６】
被帯電体の累積使用量や帯電体の累積使用量は被帯電体の劣化を如実にあらわすことから、第２の交流決定部が、被帯電体の累積使用量に基づいて交流成分値を決定するものであると、被帯電体の劣化が進んだ場合においては被帯電体を疲弊させる割に検出精度が上がらない第１の交流決定部に劣らない精度で交流成分を決定することができる。
【００１７】
ここで、上記第２の交流決定部が、上記交流成分値を、上記被帯電体が存在している環境における温度と湿度とのうち少なくとも一方に基づいて決定するものであることが好ましい。
【００１８】
帯電体から被帯電体に対する放電性は湿度に影響を受け、また、被帯電体の帯電性は温度に影響を受ける。第２の交流決定部が、被帯電体が存在している環境における温度と湿度とのうち少なくとも一方に基づいて交流成分値を決定するものであると、被帯電体の劣化が進んだ場合においては被帯電体を疲弊させる割に検出精度が上がらない第１の交流決定部に劣らない精度で交流成分を決定することができる。
【００１９】
また、上記第１の交流決定部が、複数の被帯電体それぞれに電荷を付与する複数の帯電体それぞれについて上記直流成分を検出して上記交流成分値を決定するものであり、
上記禁止部が、上記複数の帯電体それぞれについて個別に上記第１の交流決定部による交流成分値の決定を禁止するものであることも好ましい態様である。
【００２０】
この様に、複数の帯電体それぞれについて個別に禁止できるようにすると、複数の帯電体に対し一律にしか第１の交流決定部による交流成分値の決定を禁止できない場合と比べ、被帯電体の無意味な摩耗をより効果的に抑制することができる。
【００２１】
ここで、上記禁止部が上記複数の帯電体のうちの一部の帯電体について上記第１の交流決定部による交流成分値の決定を禁止していて、この第１の交流決定部がこの一部の帯電体を除く他の帯電体に対してダミーの交流成分を印加している間は、この一部の帯電体における交流成分を上記第２の交流決定部によって決定された交流成分値よりも低く保つ交流制限部を備えたことが好ましい。
【００２２】
複数ある帯電体のなかに、第１の交流決定部による交流成分値の決定が禁止されている帯電体がある場合に、第１の交流決定部による交流成分値の決定が禁止されている帯電体における交流成分を、第１の交流決定部による交流成分値の決定中は、第２の交流決定部によって決定された交流成分値よりも低く保つと、被帯電体の無意味な摩耗を一層抑制することができる。
【００２３】
また、上記被帯電体が、表面に感光体膜を有するものであり、
上記帯電体にダミーの交流成分を複数強度で印加し、この帯電体から上記被帯電体へ流れ込む電流の直流成分を直接または間接に検出し、この直流成分の検出結果に基づいて上記感光体膜の膜厚を測定する膜厚測定部と、
上記禁止部が上記複数の帯電体のうちの一部の帯電体について上記第１の交流決定部による交流成分値の決定を禁止していて、この第１の交流決定部がこの一部の帯電体を除く他の帯電体に対してダミーの交流成分を印加している間に、上記膜厚測定部に上記感光体膜の膜厚を測定させる測定制御部とを備えたことも好ましい態様である。
【００２４】
複数ある帯電体のなかに、第１の交流決定部による交流成分値の決定が禁止されている帯電体がある場合に、第１の交流決定部による交流成分値の決定中に、第１の交流決定部による決定が禁止されている帯電体に対応する被帯電体に膜厚検知を行うようにすると、第１の交流決定部による決定が禁止されている帯電体に対応する被帯電体の膜厚を検知するための機会を別に設けたために画像形成を待機しなければならないといった事態を避けることができる。
【００２５】
上記目的を達成するための本発明の第２の帯電制御装置は、
設定された回転速度で回転する被帯電体に接触し、電流および又は電圧の直流と交流が重畳されて印加されることでこの被帯電体に電荷を付与する帯電体にダミーの交流成分を複数強度で印加し、この帯電体からこの被帯電体へ流れ込む電流の直流成分を直接または間接に検出し、この直流成分の検出結果に基づいて、この帯電体に印加されるべき交流成分値を決定する交流決定部と、
上記被帯電体の回転速度の設定を確認する速度確認部と、
上記被帯電体の回転速度の設定が変更された場合に、上記交流決定部による交流成分値の決定を実行させる交流決定タイミング制御部とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
帯電体に印加されるべき交流成分値は、帯電体の動作切換の直前で決定するほど精度が高まることから、本発明の第２の帯電制御装置では、帯電体の動作切換を示唆する、被帯電体の回転速度の設定変更をトリガに交流成分値の決定が行われる。したがって、本発明の第２の帯電制御装置によっても、被帯電体の無意味な摩耗を抑制することができる。
【００２７】
ここで、上記帯電体が、上記被帯電体の回転速度の同一の設定に対して、複数の周波数の交流成分が設定可能なものであり、
上記交流決定部が、上記速度確認部で確認された回転速度の設定に対して設定可能な周波数のうち最大の周波数を用いてダミーの交流成分を印加するものであることが好ましい。
【００２８】
肩検知による交流成分値の決定であっても、帯電不良を発生させない安全サイドの値とすべきであり、また、ダミーの交流成分の周波数を大きくするに従って、決定される交流成分値は大きくなることから、とり得る最大の周波数のダミーの交流成分を印加して交流成分値を決定して被帯電体を過帯電ぎみにおくことで帯電不良の発生を防止できる。
【００２９】
また、上記被帯電体が、一群の画像を形成するための所定の作業期間中に表面に像が形成されるものであり、
上記交流決定タイミング制御部が、上記被帯電体の回転速度の設定が変更された場合に、上記作業期間の前に、上記交流決定部による交流成分値の決定を実行させるものであることも好ましい態様である。
【００３０】
この様に、一群の画像を形成するための所定の作業期間（所謂ジョブ）の前に交流成分値の決定することで、例えば、作業期間の後に行う場合と比べて帯電体に印加されるべき交流成分値の精度は高まることから、画質の低下を防止することができる。
【００３１】
上記目的を達成するための本発明の第３の帯電制御装置は、
被帯電体に接触し、電流および又は電圧の直流と交流が重畳されて印加されることでこの被帯電体に電荷を付与する、設定された周波数で交流成分が印加される帯電体にダミーの交流成分を複数強度で印加し、この帯電体からこの被帯電体へ流れ込む電流の直流成分を直接または間接に検出し、この直流成分の検出結果に基づいて、この帯電体に印加されるべき交流成分値を決定する交流決定部と、
上記周波数の設定を確認する周波数確認部と、
上記周波数の設定が変更された場合に、上記交流決定部による交流成分値の決定を実行させる交流決定タイミング制御部とを備えたことを特徴とする。
【００３２】
帯電体に印加されるべき交流成分値は、帯電体の動作切換の直前で決定するほど精度が高まることから、本発明の第３の帯電制御装置では、帯電体の動作切換を示唆する、帯電体に印加されるべき交流成分の周波数の設定変更をトリガに交流成分の決定が行われる。したがって、本発明の第３の帯電制御装置によれば、被帯電体の無意味な摩耗を抑制することができる。
【００３３】
ここで、上記帯電体が、設定された回転速度で回転する被帯電体に接触し、その回転速度に応じた設定周波数で交流成分が印加されるものであり、
上記交流決定部による交流成分値の決定が実行される間、上記被帯電体の回転速度を、上記周波数確認部で確認された周波数以上の周波数に対応する最大の回転速度に設定する速度設定部を備えたことが好ましい。
【００３４】
この様に、ダミーの交流成分の周波数が小さくなると、決定される交流成分値も小さくなることから、被帯電体が周波数の低下により帯電不足ぎみになるのを回避しつつ、とり得る最大の回転速度で被帯電体を回転させながら、交流決定部による交流成分値の決定を行うことで、交流成分値の決定に要する時間を最小限にすることができる。
【００３５】
また、上記被帯電体が、一群の画像を形成するための所定の作業期間中に表面に像が形成されるものであり、
上記交流決定タイミング制御部が、上記周波数の設定が変更された場合に、上記作業期間の前に、上記交流決定部による交流成分値の決定を実行させるものであることも好ましい態様である。
【００３６】
この様に、一群の画像を形成するための所定の作業期間の前に交流成分値の決定することで、例えば、作業期間の後に行う場合と比べて帯電体に印加されるべき交流成分値の精度は高まることから、画質の低下を防止することができる。
【００３７】
上記目的を達成するための本発明の第４の帯電制御装置は、
電流および又は電圧の直流と交流が重畳されて印加されることで被帯電体に電荷を付与する帯電体にダミーの交流成分を複数強度で印加し、この帯電体からこの被帯電体へ流れ込む電流の直流成分を直接または間接に検出し、この直流成分の検出結果に基づいて、この帯電体に印加されるべき交流成分値を決定する交流決定部と、
上記直流成分の検出結果の経時変化を監視する変化監視部と、
上記変化監視部によって監視されている経時変化が、所定の変化態様で所定レベルを超える変化を示した場合に、上記交流決定部で決定された交流成分値に対し、この変化態様に応じて値を増減させる交流調整部とを備えたことを特徴とする。
【００３８】
直流成分の検出結果の経時変化には、交流決定部において決定した交流成分値に加味されるべき情報が含まれており、本発明の第４の帯電制御装置では、直流成分の検出結果の経時変化が、所定の変化態様で所定レベルを超える変化を示した場合には、交流決定部で決定した交流成分値に対し、その変化態様に応じて値を増減させる。したがって、本発明の第４の帯電制御装置によれば、交流決定部で決定した交流成分値を状況に相応しい値に調整できることから、被帯電体の無意味な摩耗を抑制することができる。
【００３９】
ここで、上記交流調整部は、上記経時変化の傾きが所定の正の上限に達した場合に上記交流成分値に対して値を増加させるものであることが好ましい。
【００４０】
低湿になると帯電体は放電しにくくなることから、経時変化は正の傾きを持つこととなり、経時変化の傾きが所定の正の上限に達した場合に交流成分値に対して値を増加させると、被帯電体の帯電量を確保することができる。
【００４１】
また、上記交流調整部は、上記経時変化の傾きが所定の負の下限に達した場合に上記交流成分値に対して値を低減させるものであることも好ましい態様である。
【００４２】
高湿になると帯電体は放電し易くなることから、経時変化は負の傾きを持つこととなり、経時変化の傾きが所定の負の下限に達した場合に交流成分値に対して値を低減させると、被帯電体が無意味な高電圧に晒されることを防止し、被帯電体の無意味な摩耗を一層抑制することができる。
【００４３】
ここで、上記交流調整部は、上記経時変化の安定度が所定の下限に達した場合に上記交流成分値に対して値を低減させるものであることが好ましい。
【００４４】
被帯電体の劣化が進むと偏摩耗が発生することから、経時変化は不安定になり、また、被帯電体の劣化がそれほど進んでおらず厚みが厚い場合には異常放電が発生しやすいことから交流成分値を大きくしておく必要があるものの、劣化が進み厚みが薄くなってくると交流成分値が小さくても異常放電が起こりにくくなることから、経時変化の安定度が所定の下限に達した場合に交流成分値に対して値を低減させると、被帯電体が無意味な高電圧に晒されることを防止し、被帯電体の無意味な摩耗をより一層抑制することができる。
【００４５】
また、上記経時変化の安定度が所定の下限に達した場合に、上記帯電体に印加される直流成分を低減させる直流調整部を備えたことも好ましい態様である。
【００４６】
被帯電体の劣化が進むと摩耗により静電容量は大きくなり、同じ交流成分値を帯電体に印加していても被帯電体の帯電量は増加する。また、被帯電体の劣化が進むと摩耗が激化すると共に偏摩耗が発生して経時変化は不安定になることから、経時変化の安定度が所定の下限に達した場合に、帯電体に印加される直流成分を低減させることで、被帯電体が無意味に高帯電となることを防止し、画質低下を防止することができる。
【００４７】
さらに、上記被帯電体が、表面に静電潜像を形成されるものであり、
直流の現像電圧の印加を受けて上記静電潜像を現像する現像器のこの現像電圧を、上記経時変化の安定度が所定の下限に達した場合に低減させる現像電圧調整部を備えたことが好ましい。
【００４８】
被帯電体の劣化が進むと摩耗が激化して偏摩耗が発生すると共に、被帯電体の静電容量は大きくなり、同じ交流成分値を帯電体に印加していても被帯電体の帯電量は増加して、経時変化は不安定になることから、帯電体に印加される直流成分を低減させると共に、経時変化の安定度が所定の下限に達した場合に現像電圧を低減させることで、被帯電体の背景電位と現像電圧との間の電位差が少なすぎることに起因する画質低下を抑制することができる。
【００４９】
また、上記被帯電体の表面を露光することでこの被帯電体の表面に静電潜像を形成する露光器の光量を、上記経時変化の安定度が所定の下限に達した場合に増加させる光量調整部を備えたことも好ましい態様である。
【００５０】
被帯電体の劣化が進むと被帯電体の感度が鈍くなり、露光光量に変化がなくても画像濃度が低下する。また、被帯電体の劣化が進むと摩耗が激化すると共に偏摩耗が発生して経時変化は不安定になることから、経時変化の安定度が所定の下限に達した場合に露光光量を増加させることで、画像濃度低下に起因する画質低下を防止することができる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明によれば、被帯電体の無意味な摩耗を抑制する帯電制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００５３】
図２は、プリンタの主要部の概略構成図である。
【００５４】
図２に示すプリンタ１には、４つの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが備えられている。各画像形成部には、それぞれ、感光体ロール１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、帯電ロール１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ、露光部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ、現像部１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ、一次転写ロール１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ、帯電制御装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ、および、除電ランプ１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋが備えられている。尚、このプリンタ１は、フルカラーの印刷が可能となっており、上記の各構成要素の末尾に付された符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、およびＫは、それぞれイエロ、マゼンタ、シアン、および黒の画像形成用の構成要素であることを示している。
【００５５】
また、このプリンタ１には、中間転写ベルト３０、二次転写ロール３２、定着器３３、テンションローラ３４、および制御部３５も備えられている。
【００５６】
このプリンタ１におけるカラー画像形成動作について説明する。
【００５７】
先ず、イエロ用の画像形成部１０Ｙによるトナー像形成が開始され、矢印Ａ方向に回転する感光体ロール１１Ｙの表面が除電ランプ１７Ｙにより除電された後、回転する感光体ロール１１Ｙに接触して回転する帯電ロール１２Ｙにより所定の電荷が付与される。この帯電ロール１２Ｙには、帯電制御装置１６Ｙによって所定の電圧が印加されている。
【００５８】
次に、露光部１３Ｙにより感光体ロール１１Ｙ表面にイエロ画像に相当する露光光が照射され潜像が形成される。その潜像は現像部１４Ｙによりイエロのトナーで現像されて感光体ロール１１Ｙ上にイエロのトナー像が形成される。そのトナー像は、一次転写ロール１５Ｙにより中間転写ベルト３０に転写される。中間転写ベルト３０は矢印Ｂ方向に循環移動しており、中間転写ベルト３０上に転写されたイエロのトナー像が、中間転写ベルト３０の移動方向下流側のマゼンタ用の画像形成部１０Ｍの一次転写ロール１５Ｍに到達するタイミングに合わせて、マゼンタのトナー像が一次転写ロール１５Ｍに到達するように、マゼンタの画像形成部１０Ｍではトナー像形成が行われる。形成されたマゼンタのトナー像は、一次転写ロール１５Ｍにおいて中間転写ベルト３０上のイエロのトナー像の上に重ねて転写される。
【００５９】
続いて、シアンおよび黒の画像形成部１０Ｃ、１０Ｋによるトナー像形成が上述したのと同様のタイミングで行われ、一次転写ロール１５Ｃ、１５Ｋそれぞれによって中間転写ベルト３０のイエロおよびマゼンタのトナー像の上に順次重ねて転写される。
【００６０】
こうして、中間転写ベルト３０上に転写された多色トナー像は、二次転写ロール３２により用紙２００上に二次転写され、用紙２００とともに矢印Ｃ方向に搬送され、定着器３３により用紙２００上に定着されてカラー画像が形成される。制御部３５は、このプリンタ１に対する、用紙の種類や、後述するプリント態様についての指示を受信すると共に、その指示内容に応じて各画像形成部に対して動作を個別に指示する。
【００６１】
図３は、イエロ用の画像形成部の概略構成図である。尚、イエロ以外の他の色用の画像形成部も、図３に示す構成と同じ構成、かつ同じ機能を有したものであるので、以下では、イエロ用の画像形成部１０Ｙを代表的に取り挙げて説明する。
【００６２】
図３には、この画像形成部１０Ｙを構成する各部が示されており、現像部１４Ｙは、現像バイアスが印加された現像ロール１４１Ｙと現像剤とを収容したハウジングとを備えている。この現像剤は、トナーと磁性キャリアとを含んでおり、この磁性キャリアは、磁性体粒子であって、トナーとの摩擦によりトナーを帯電させる。帯電したトナーは、この磁性キャリアに静電的に付着する。現像ロール１４１Ｙは、図示は省略するが、矢印Ｃ方向に回転する中空円筒形状のスリーブと、このスリーブ内部にこのスリーブとは独立に固定された、このスリーブの周回方向に複数の磁石が配列されたマグネットロールとで構成されており、ハウジングに収容されている現像剤は、スリーブ内部に配備されたマグネットロールからの磁力によってスリーブ表面に吸着される。また、現像ロール１４１Ｙには、交流電圧と現像バイアスとが重畳されて印加されており、これにより、現像ロール１４１Ｙ（スリーブ表面）に吸着されている現像剤中のトナーが静電潜像の背景部分に付着するのを妨げる向きの電界が現像ロール１４１Ｙと感光体ロール１１Ｙの静電潜像の背景部分との間に発生する。これらの間の電位差については、この電位差が大きすぎることによる、逆極性トナーの背景部分への飛翔の抑制と、この電位差が小さ過ぎることによる低帯電トナーの背景部分への飛翔の抑制との両立点での調整が図られている。一方、現像ロール１４１Ｙと感光体ロール１１Ｙの静電潜像との間に発生する電界により、現像ロール１４１Ｙの表面に吸着された現像剤のうちのトナーが、感光体ロール１１Ｙとの間に形成された現像領域において、感光体ロール１１Ｙの静電潜像側に静電的に引っ張られて静電潜像に付着してトナー像が形成される。
【００６３】
また、図３には、イエロ用の画像形成部１０Ｙに備えられている帯電制御装置１６Ｙの詳細な構成が示されている。
【００６４】
この帯電制御装置１６Ｙは、メモリ１６１Ｙ、電圧決定部１６２Ｙ、電圧印加部１６３Ｙ、直流電流検出部１６４Ｙ、および環境センサ１６５Ｙを有している。この帯電制御装置１６Ｙは、本発明の帯電制御装置の第１実施形態である。
【００６５】
電圧印加部１６３Ｙは、電圧決定部１６２Ｙからの指示に応じた強度の、直流電圧に交流電圧とを重畳した印加電圧を帯電ロール１２Ｙに印加し、直流電流検出部１６４Ｙは、帯電ロール１２Ｙから感光体ロール１１Ｙに流れ込む直流電流を検出する。
【００６６】
電圧決定部１６２Ｙは、直流電流検出部１６４Ｙで検出される直流電流値をモニタしつつ、帯電ロール１２Ｙに印加するダミーの交流電圧の強度を順次増加させ、回転する感光体ロール１０Ｙの表面電位が飽和に至るまでの過程において‘肩’と呼ばれる特徴部分を検出する、所謂‘肩検知’を行い、この‘肩’を検知した際に印加していたダミーの交流電圧による交流電流値（この交流電流値を、以下、肩電流値と称す。）を基準値として記憶するとともに、それ以降の、同一の感光体ロールについての肩検知において検出された、この基準値を上回る肩電流値と、この基準値との差を累積する。
【００６７】
メモリ１６１Ｙは、環境センサ１６５Ｙで検出された温度・湿度情報、現在使用中の感光体ロール１０Ｙの累積回転数、および、現在使用中の帯電ロール１２Ｙの累積放電時間を記憶する。
【００６８】
この画像形成部１０Ｙでは、感光体ロール１０Ｙの表面への電荷付与が、交流電圧と直流電圧とが重畳された印加電圧を帯電ロール１２Ｙに印加することにより行われる。しかしながら、交流電圧の印加により発生する交流電流は、感光体ロール１０Ｙの摩耗を促進する。そのため、印加電圧の交流成分は必要最低限に設定されることが望まれる。このため、この画像形成部１０Ｙでは、この必要最低限の印加交流電圧強度（以下では、リアル交流電圧値と称す。）を求める手法として上述の‘肩検知’を採用している。
【００６９】
しかしながら、この様に、帯電ロールに印加するリアル交流電圧値を検出するために印加するダミーの交流電圧によっても感光体ロールの摩耗は進んでしまう。このため、リアル交流電圧値を高精度に検出しようとして、この‘肩検知’を頻繁に行うと、摩耗が進んでしまい、却って精度が下がるという悪循環に陥るおそれがある。
【００７０】
そこで、この画像形成部１０Ｙでは、この肩検知を、制御部３５からの動作指示に応じた回転速度に設定するために回転速度を変更した後であって画像形成動作を開始する前に、設定された回転速度についてこの電圧印加部１６３Ｙで取り得る最大周波数で行うとこととし、さらに、前述した累積が所定の上限に達した後はこの肩検知によるリアル交流電圧値の決定は中止し、代わりに、メモリ１６１Ｙに逐次記憶されている、環境センサ１６５Ｙで検出された温度・湿度情報、現在使用中の感光体ロール１０Ｙの累積回転数、および、現在使用中の帯電ロール１２Ｙの累積放電時間に基づいてリアル交流電圧値を決定する‘推定検知’を行う。
【００７１】
この様に、肩検知を、制御部３５からの動作指示に応じて感光体ロール１１Ｙの回転速度が変化した後に行うのは、感光体ロール１１Ｙの回転速度の切換えは、帯電ロール１２Ｙの動作態様の切換えを示唆するものであり、帯電ロール１２Ｙの動作切換の直前でリアル交流電圧値を決定するほど精度が高まるからである。さらに、リアル交流電圧値の決定を、それまでとは異なる態様の画像形成動作を開始する前に行うのは、その画像形成動作を終了した後に行う場合と比べて画質の低下を防止できるからである。
【００７２】
また、リアル交流電圧値の決定を、設定された回転速度についてこの電圧印加部１６３Ｙで取り得る最大周波数で行うのは、ダミーの交流電圧の周波数を大きくするに従って、決定されるリアル交流電圧値は大きくなり、感光体ロール１１Ｙを過帯電ぎみにおくことができるからであり、この様にすると、帯電不良の発生を防止して画質の低下の抑制に寄与できるからである。
【００７３】
図４は、肩検知を、ダミーの交流電圧の周波数を異ならせて行った場合を示す図である。
【００７４】
図４には、周波数が異なるダミー交流電圧の強度を同じように変化させてそれぞれ行った‘肩検知’の様子が示されており、縦軸に感光体ロール１１Ｙの表面電位Ｖｈ、横軸にダミーの交流電圧の交流電流値Ｉａｃをとった場合の、太線が低周波数のダミーの交流電圧による肩検知、細線が高周波数のダミーの交流電圧による肩検知を表している。
【００７５】
図４からは、ダミー交流電圧の強度を同じように変化させて肩検知を行った場合でも、低周波数のダミー交流電圧によって検出された肩電流値ａよりも、高周波数のダミー交流電圧により検出された肩電流値ｂの方が大きいことが読み取れる。また、肩電流値が大きい方が、決定されるリアル交流電圧値も大きくなることから、帯電不良が回避され、画質優先の動作モードが指示されている場合には好適となる。
【００７６】
図５は、感光体ロールの回転速度と動作モードとの組み合わせに対応して設定されている、リアル交流電圧値の周波数を示す図である。
【００７７】
図５には、このプリンタに用意されている動作モードである、通常モードおよび高画質モードと、画像形成部１０Ｙの感光体ロール１１Ｙについて設定可能な回転速度のバリエーションとの組み合わせに応じて設定される、ダミーの交流電圧の周波数が示されており、たとえば、回転速度が同じ１６０ｍｍ／ｓｅｃでも、通常モードでは８００Ｈｚであるのに対し、高画質モードでは９００Ｈｚとされる。また、感光体ロール１１Ｙの回転速度は、たとえば、用紙の厚みが厚くなるに従って抑えられる。
【００７８】
また、前述した、基準値を上回る肩電流値とその基準値との間の差の累積が所定の上限に達した後、この肩検知によるリアル交流電圧値の決定を中止するのは、感光体ロール１１Ｙの劣化は、この累積に現れることから、この累積が上限に達した後は、リアル交流電圧値の決定を、感光体ロール１１Ｙの劣化が進んだ場合においては感光体ロール１１Ｙを疲弊させる割に検出精度が上がらない肩検知ではなく推定検知により行うことで、感光体ロール１１Ｙの無意味な摩耗を抑制できるからである。
【００７９】
‘推定検知’では、メモリ１６１Ｙに逐次記憶される、温度・湿度情報、現在使用中の感光体ロールの累積回転数、および、現在使用中の帯電ロールの累積放電時間に基づいて、感光体ロール１１Ｙに電圧を印加することなく、また、劣化が進んだ感光体ロール１１Ｙに対して肩検知を行って得られる程度の精度以上の精度でリアル交流電圧値を決定することができる。
【００８０】
ここで、肩検知を利用した場合のリアル交流電圧値の決定について説明する。
【００８１】
電圧決定部１６２Ｙでは、‘肩’を検知した際に印加していたダミー交流電圧値に所定の係数をかけて基礎交流電圧値が決定され、この基礎交流電圧に対して、画質確保のために状況に応じて加減されてリアル交流電圧値が決定される。
【００８２】
図６は、肩電流値、および、これに対応する、リアル交流電圧値の交流電流値のそれぞれの変化を示すグラフ図である。
【００８３】
図６の下段には、肩検知ごとの肩電流値がプロットされ、図６の上段には、肩電流値に所定のマージンが加算された交流電流値がプロットされており、このマージンが加算された交流電流値が、リアル交流電圧値の交流電流値を表している。
【００８４】
図６には、下段に点線で囲まれた範囲内の肩電流値が正の傾きの上限を超えて変化しているのに伴って、上段に示すように、交流電流値を階段状に上昇させた様子が示されている。
【００８５】
図６の下段に、点線で囲まれた範囲内に示されるような大きな正の傾きが検出されるのは、感光体ロール１１Ｙの周囲が低温低湿となった場合である。つまり、低温になると、感光体ロール１０Ｙの抵抗が上昇するために肩電流値も上昇し、また、低湿になると、放電がし難くなるために肩電流値が上昇するためである。
【００８６】
リアル交流電圧値の交流電流値についても、この様に環境が低温低湿に変化した場合には、それまでのマージンαと同じマージンでは、感光体ロール１０Ｙに帯電不良が発生し、画像不良が引き起こされる可能性が高まることから、マージンが図６の上段に示すようにマージンβ（β＜α）に引き上げられる。
【００８７】
図７は、負の傾きの下限を超えて変化する肩電流値と、これに対応して変化する、リアル交流電圧値の交流電流値とを示すグラフ図である。
【００８８】
図６の下段には、肩電流値が正の傾きの上限を超えて変化している場合が示されているのに対し、図７の下段には、肩電流値が負の傾きの下限を超えて変化している場合が示されている。
【００８９】
図７の下段に点線で囲まれた範囲内に示されるような大きな負の傾きが検出されるのは、感光体ロール１１Ｙの周囲が高温高湿となった場合である。つまり、高温になると、感光体ロール１１Ｙの抵抗が低下するため、ダミーの交流電圧値の上限をそれまでより下げても感光体ロール１１Ｙの表面電位を飽和させることができ、また、高湿になると、放電がし易くなり、肩検知において印加するダミーの交流電圧値の上限をこれまでより下げても同じ効果が得られ、これに伴い、肩電流値も低下するためである。
【００９０】
リアル交流電圧値の交流電流値についても、この様に環境が高温高湿に変化した場合には、それまでのマージンαと同じマージンでは、感光体ロール１０Ｙが無意味に高交流電流に晒されることになり、感光体ロール１１Ｙが無意味に摩耗してしまうことから、マージンが図７の上段に示すようにマージンγ（α＜γ）に引き下げられている。
【００９１】
図８も、正の傾きと負の傾きとを交互に繰り返している肩電流値と、これに対応する、リアル交流電圧値の交流電流値とを示すグラフ図である。
【００９２】
図７の下段には、肩電流値が負の傾きの下限を超えて変化している場合が示されているのに対し、図８の下段には、肩電流値が正の傾きと負の傾きとを交互に繰り返している、安定度が下限を超えた場合が示されている。
【００９３】
図８の下段の、点線で囲まれた範囲内に示されるような、肩電流値のバラツキが検出されるのは、感光体ロール１１Ｙの摩耗が進み、偏磨耗の発生によって感光層の膜厚にバラツキが生じるためである。ところで、感光体ロール１０Ｙの磨耗が進んでおらず、感光層の膜厚が厚いときは、画質の低下を引き起こす、異常放電による‘白点’が感光体ロール１１Ｙに発生しやすいため、リアル交流電圧値を高くしてこれを抑制する必要があるが、感光体ロール１１Ｙの磨耗が進み、膜厚が薄くなってくると、異常放電による‘白点’が感光体ロール１１Ｙに発生し難くなるため、リアル交流電圧値を高くしておく必要はなくなる。このため、図８の上段に示すように、肩電流値のバラツキが検出される前は、マージンαが加算されているものの、バラツキが検出された後は、感光体ロール１０Ｙが無意味に高交流電流に晒される必要は無いことからマージンがマージンγ（γ＜α）に下げられている。
【００９４】
ここで、この電圧決定部１６２Ｙは、肩電流値のバラツキが検出された場合には、リアル交流電圧値とともに直流電圧値（以下、リアル直流電圧値と称す。）も低減する。
【００９５】
図９は、リアル直流電圧値の変化を示すグラフ図である。
【００９６】
図９の下段には、図８の下段に示したのと同じグラフ、すなわち肩電流値が正の傾きと負の傾きとを交互に繰り返している場合が示されており、図９の上段には、下段の点線で囲まれた範囲内でのバラツキの発生に伴い、帯電ロール１２Ｙに印加するリアル直流電圧値が下げられた様子が示されている。
【００９７】
肩電流値のバラツキが発生する位まで感光体ロール１０Ｙが摩耗してくると、感光体ロール１０Ｙの静電容量は大きくなる。これにより、一定のリアル直流電圧値であっても、感光体ロール１１Ｙの表面に付与される電荷量は増加して現像バイアスと感光体ロール１０Ｙの表面電位との間の電位差が拡がる。これにより、現像強度が強くなり、本来トナーが載らない背景部にトナーが載る、所謂‘かぶり’が引き起こされる。そこで、電圧決定部１６２Ｙでは、肩電流値のバラツキを検出した場合には、リアル直流電圧値を引き下げ、感光体ロール１０Ｙの表面に付与される電荷量を引き下げる。これにより、‘かぶり’が抑制される。
【００９８】
また、画像形成部１０Ｙでは、電圧決定部１６２Ｙによるリアル直流電圧値の引き下げに伴い、現像ロール１４１Ｙに印加する現像バイアスの引き下げも行われる。これにより、現像ロール１４１Ｙと感光体ロール１１Ｙとの間の電位差がすくな過ぎることによる低帯電トナーの背景部分への飛翔による‘かぶり’を抑制することができる。
【００９９】
さらに、画像形成部１０Ｙでは、肩電流値のバラツキの検出に伴い、露光部１３Ｙにより照射される露光光量がアップされる。肩電流値のバラツキが検出される位まで感光体ロール１１Ｙの摩耗が進むと、感光体ロール１１Ｙの感度は低下し、一定の露光光量であっても画像濃度が低下してしまうからである。
【０１００】
ここで、このプリンタ１では、図５に示す通常モードおよび高画質モードに加え、Ｋ色用の画像形成部１０Ｋのみに画像形成動作を指示するモノクロ画像形成モードと、４色の画像形成部全てに画像形成動作を指示するカラー画像形成モードとの２つの動作モードを有しており、Ｋ色用の画像形成部１０Ｋの感光体ロール１１Ｋと、その他の色用の画像形成部の感光体ロールとでは疲弊度は異なっている場合が多い。したがって、４つの画像形成部うちの例えばＫ色用の画像形成部１０Ｋのみにおいて肩検知によるリアル交流電圧値の決定が禁止され、その他のＹ色、Ｍ色、およびＣ色用の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃでは引き続き肩検知によるリアル交流電圧値の決定がなされる場面も予想される。
【０１０１】
図１０は、各画像形成部におけるリアル交流電圧値の決定までの様子を示す概念図である。
【０１０２】
図１０には、画像形成指示が出された後、Ｋ色を除く、Ｙ色、Ｍ色、およびＣ色用の各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃにおいて、肩検知によるリアル交流電圧値の決定がなされる過程（階段状に示される、強度が異なるダミーの交流電圧の印加）を経て決定されたリアル交流電圧値により画像形成が行われている様子が示されている。
【０１０３】
また、図１０には、他のＹ色、Ｍ色、およびＣ色都比べて使用頻度が高く、前述の累積が所定の上限を超えたことで、推定によるリアル交流電圧値の決定がなされるＫ色用の画像形成部１０Ｋにおいて、Ｙ色、Ｍ色、およびＣ色用の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃにおける肩検知によるリアル交流電圧値の決定がなされるまでの間、推定されたリアル交流電圧値よりも低い交流電圧値による待機の後、推定により決定されたリアル交流電圧値により画像形成が行われている様子が示されている。Ｙ色、Ｍ色、およびＣ色用の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃでは、前回とは異なる態様による画像形成指示が出されて感光体ロールの回転速度が変化した場合には、肩検知によるリアル交流電圧値の決定は行われるが、リアル交流電圧値の決定までの間、リアル交流電圧値を推定により行うＫ色用の画像形成部１０Ｋでは、帯電ロール１４Ｋに印加される電圧は、推定により決定されているリアル交流電圧値よりも低くされる。これは、感光体ロール１１Ｋに接触して回転している帯電ロール１４Ｋに、推定により決定されているリアル交流電圧値をそのまま印加していると、帯電ロール１２Ｋからの交流電流により感光体ロール１１Ｋは無意味に疲弊するからである。
【０１０４】
さらに、このプリンタ１では、肩電流値の変化を、除電ランプの故障の有無の確認に利用している。
【０１０５】
図１１は、肩電流値の変化を示すグラフ図である。
【０１０６】
図１１に示す、点線で囲まれた範囲では、図７の下段に示す場合よりも、さらに、肩電流値が大きな負の傾きでもって変化している場合が示されている。
【０１０７】
このように肩電流値が急激に低下するのは、除電ランプ１７Ｙの機能が低下し、感光体ロール１１Ｙの電位が高いままになっている場合と考えられる。これは、すでに高い電位が付与されているため、肩検知におけるダミーの交流電圧値が低い段階で感光体ロール１１Ｙの表面電位は飽和し、これに伴い、肩電流値も低くなるからである。
【０１０８】
このプリンタ１では、このような肩電流値の急激な低下を検出すると、不図示の表示パネル上に除電ランプが故障した可能性が有る旨の表示を行う。
【０１０９】
次に、図３に示す帯電制御装置１６Ｙとは異なる制御態様を有する帯電制御装置を備えたプリンタについて説明する。
【０１１０】
このプリンタと、図２に示すプリンタ１との相違点は、プリンタ全体を制御する制御部の機能、および、帯電ロールに対する電圧印加を制御する帯電制御装置の機能であり、部材構成自体は、図２および図３に示す部材構成と何ら変わるところがないことから、図示は省略し、これら制御部および帯電制御装置の機能について詳細に説明する。この帯電制御装置は、本発明の帯電制御装置の第２実施形態である。
【０１１１】
図３に示す帯電制御装置１６Ｙでは、肩電流値に関する所定の累積が所定の上限値を超えると、リアル交流電圧値の決定が肩検知ではなく推定で行うようになっているが、この帯電制御装置では、肩電流値のバラツキを検知するほど感光体ロールの摩耗が激化すると、リアル交流電圧値の決定が肩検知ではなく推定で行われる。
【０１１２】
また、このプリンタにおいても、回転速度に応じて、リアル交流電圧値の取り得る周波数が変動する点については図５に示す通りであるが、画像形成部における肩検知のタイミングは、帯電制御装置１６になるタイミングとは異なっており、そのタイミングは、通常モードと高画質モードとの間のモード変更を受けてリアル交流電圧値の周波数が変更された後であって、画像形成動作を開始する前である。その肩検知は、周波数が、変更された周波数未満とならない範囲で感光体ロールが取り得る最大回転速度で感光体ロールを回転させて行われ、所定の限度を超えての肩電流値のバラツキが検出された後は、この肩検知によるリアル交流電圧値の決定は中止し、代わりに、前述した推定によりリアル交流電圧値を決定する。
【０１１３】
この様に、肩検知を、リアル交流電圧値の周波数が変更された後に行うのは、帯電ロールに印加されるリアル交流電圧値の周波数の設定変更は、帯電ロールの動作態様の切換えを示唆するものであり、帯電ロールの動作切換の直前でリアル交流電圧値を決定するほど精度が高まるからである。さらに、リアル交流電圧値の決定を、それまでとは異なる態様の画像形成動作を開始する前に行うのは、画像形成動作を開始する前に行うのは、その画像形成動作を終了した後に行う場合と比べて画質の低下を防止できるからである。
【０１１４】
また、変更された周波数未満とならない範囲でこの感光体ロールが取り得る最大回転速度で行うのは、感光体ロールが周波数の低下により帯電不足ぎみになるのを回避しつつ、とり得る最大の回転速度で感光体ロールを回転させながら肩検知を行うことで、リアル交流電圧値の決定に要する時間を最小限にすることができるからである。このようにすることで、画像形成動作の邪魔にならないようにできる。
【０１１５】
所定の限度を超えての肩電流値のバラツキが検出された後、この肩検知によるリアル交流電圧値の決定を中止するのは、感光体ロールの劣化に伴い、偏摩耗の発生の可能性が高まり、この偏摩耗の発生は肩電流値の安定性に現れることから、肩電流値のバラツキの検出に伴い、リアル交流電圧値の決定を、肩検知から推定に切り替えて行うことで、感光体ロールの無意味な摩耗を効果的に抑制することができる。
【０１１６】
また、このプリンタにおいても、４つの画像形成部うちの例えばＫ色用の画像形成部のみにおいて肩検知によるリアル交流電圧値の決定が禁止され、その他のＹ色、Ｍ色、およびＣ色用の画像形成部では引き続き肩検知によるリアル交流電圧値の決定がなされる場面が予想される。
【０１１７】
図１２は、リアル交流電圧値の決定タイミングを表すタイミングチャートである。
【０１１８】
図１２の上段には、リアル交流電圧値の周波数の変更の度に、Ｋ色用の画像形成部では、推定によるリアル交流電圧値の決定を行い、それに遅れて、Ｃ色、Ｍ色、およびＹ色の画像形成部では、肩検知によるリアル交流電圧値の決定を行う場合が示されている。
【０１１９】
また、図１２の上段には、各色用の画像形成部それぞれにおけるリアル交流電圧値の決定タイミングの他に、感光体ロールの摩耗の度合いを検知するための膜厚検知を、リアル交流電圧値の決定タイミングから所定の間隔を空けて行う場合が示されている。
【０１２０】
この膜厚検知は、肩検知と同じように、帯電ロールにダミーの交流電圧を複数強度で印加し、帯電ロールから感光体ロールへ流れ込む直流電流を検出し、その検出結果を利用して感光体ロールの膜厚を推測するものである。
【０１２１】
しかしながら、図１２の上段に示すように、感光体ロールの磨耗が激しくリアル交流電圧値の決定が推定により行われているＫ色用の感光体ロールに対する膜厚検知を別に機会を設けて行っていたのでは、画像形成動作の邪魔にならないとも限らない。
【０１２２】
そこで、このプリンタでは、図１２の下段に示すように、Ｋ色用の画像形成部における推定によるリアル交流電圧値の決定の後の、Ｃ色、Ｍ色、およびＹ色の画像形成部における肩検知によるリアル交流電圧値の決定のタイミングを利用して膜厚検知を行っている。この様にすると、画像形成動作の邪魔をせずに、膜厚検知の機会を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】‘肩検知’の様子を示すグラフ図である。
【図２】プリンタの主要部の概略構成図である。
【図３】イエロ用の画像形成部の概略構成図である。
【図４】肩検知を、ダミーの交流電圧の周波数を異ならせて行った場合を示す図である。
【図５】感光体ロールの回転速度と動作モードとの組み合わせに対応して設定されている、リアル交流電圧値の周波数を示す図である。
【図６】肩電流値、および、これに対応する、リアル交流電圧値の交流電流値のそれぞれの変化を示すグラフ図である。
【図７】負の傾きの下限を超えて変化する肩電流値と、これに対応して変化する、リアル交流電圧値の交流電流値とを示すグラフ図である。
【図８】正の傾きと負の傾きとを交互に繰り返している肩電流値と、これに対応する、リアル交流電圧値の交流電流値とを示すグラフ図である。
【図９】リアル直流電圧値の変化を示すグラフ図である。
【図１０】各画像形成部におけるリアル交流電圧値の決定までの様子を示す概念図である。
【図１１】肩電流値の変化を示すグラフ図である。
【図１２】リアル交流電圧値の決定タイミングを表すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１２４】
１  プリンタ
１０Ｙ  画像形成部
１１Ｙ  感光体ロール
１２Ｙ  帯電ロール
１３Ｙ  露光部
１４Ｙ  現像部
１４１Ｙ  現像ロール
１５Ｙ  一次転写ロール
１６Ｙ  帯電制御装置
１６１Ｙ  メモリ
１６２Ｙ  電圧決定部
１６３Ｙ  電圧印加部
１６４Ｙ  直流電流検出部
１６５Ｙ  環境センサ
１７Ｙ  除電ランプ
【図１】
0005262077.tif 000002
【図２】
0005262077.tif 000003
【図３】
0005262077.tif 000004
【図４】
0005262077.tif 000005
【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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