(57)【要約】【課題】  帯電ローラと感光体が非接触である画像形成装置において、ギャップ（帯電ローラと感光体との間の空隙の大きさ）が変動することにより生じる帯電ムラを低減することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】  帯電ローラ１１と感光体１の間の空隙の大きさに応じて帯電ローラ１１の回転速度を調整する。具体的には、データ受付部２１に空隙が一定値以上となる帯電ローラ１１の周角度Ｇｒを入力し、演算処理部２２において該周角度Ｇｒに基づいて帯電ローラ１１の回転速度を演算し、該演算結果に基づいて前記帯電ローラ１１（駆動モータ１４）を制御する。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸回動する像担持体と、軸回動し該像担持体を帯電する帯電部材と、が非接触に対向配置された画像形成装置であって、
前記像担持体と前記帯電部材との間の空隙の大きさに応じて、前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記空隙が所定の大きさを超す前記帯電部材の周角度においては、前記帯電部材の回動速度を上げることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成装置の製造時に、前記空隙を測定する治具を用いて前記空隙を測定し、
該測定結果に基づいて、前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記空隙を測定するための測定手段を有し、
測定結果に基づいて前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
軸回動する像担持体と、軸回動し該像担持体を帯電する帯電部材と、が非接触に対向配置された画像形成装置であって、
前記帯電部材により帯電された前記像担持体の表面電位の値に応じて、前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記表面電位が所定の大きさを下回る前記帯電部材の周角度においては、前記帯電部材の回動速度を上げることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記表面電位を測定するための測定手段を有し、
測定結果に基づいて前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
軸回動する像担持体と、軸回動し該像担持体を帯電する帯電部材と、が非接触に対向配置された画像形成装置であって、
前記帯電部材を流れる電流の値に応じて、前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記帯電部材を流れる電流が所定の大きさを下回る前記帯電部材の周角度においては、前記帯電部材の回動速度を上げることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記表面電位を測定するための測定手段を有し、
測定結果に基づいて前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像形成装置は、温度、湿度を検出する温湿度検出手段を有し、
前記温湿度検出手段により検出された温度、湿度が、所定の温度、湿度を超えた場合に、前記測定手段を用いて測定を行い、該測定結果に基づいて前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする請求項４、７、１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記画像形成装置は、前記像担持体の走行距離を検出する走行距離検出手段を有し、
前記走行距離検出手段により検出された走行距離が所定の走行距離を越えた場合に、前記測定手段を用いて測定を行い、該測定結果に基づいて前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする請求項４、７、１０、１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記画像形成装置は、前記像担持体と前記帯電部材の少なくとも一方が交換されたことを検知する検知手段を有し、
前記検知手段により、前記像担持体と前記帯電部材の少なくとも一方が交換されたと判断した場合に、前記測定手段を用いて測定を行い、該測定結果に基づいて前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする請求項４、７、１０、１１、１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
トナーとして、平均円形度０．９６以上１．０未満であるトナーを用いることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記記像担持体の表層には、アモルファスシリコンからなる層が形成されていることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記像担持体の表層は、粒子状物質を含有する表面保護層が形成されていることを特徴とする特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記帯電部材と前記像担持体とが前記画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジとして一体的に構成されていることを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に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、画像形成装置に関し、特に、電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザプリンタなどの画像形成装置の分野において、その画像形成プロセスとして電子写真方式が広く使用されている。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置は、感光体の周囲近傍に、帯電装置、書き込み装置、現像装置、搬送ベルト、クリーニング装置、除電装置、が順に配置されている装置構成を持つ。
【０００４】
作像時には、感光体の表面を帯電装置により帯電させ、書き込み装置によりレーザ光を照射することで静電潜像を形成する。そして、現像装置により該静電潜像をトナー（現像剤）で現像することでトナー像を形成し、該トナー像を搬送ベルトにより搬送される記録紙上に転写する。転写後の感光体表面に残留しているトナーはクリーニング装置により除去される。また、感光体表面は除電装置により除電される。
【０００５】
このような画像形成装置において、帯電装置は、表面を一様に、帯電ムラが生じないように感光体を帯電させる必要がある。何故なら、帯電ムラは、そこに形成される静電潜像のムラ、現像されるトナー像の濃度ムラにつながるので、トナー像が転写されることで形成される出力画像に画像ムラが発生し、粗悪な画像を出力してしまうことになるからである。
【０００６】
このような画像ムラの発生を抑えることを目的として提案された技術としては次のものが提案されている。
【０００７】
特許文献１では、感光体に圧接される帯電部材に印加する交流電圧のピーク間電圧を直流の帯電開始閾値電圧の２倍以上の値に設定することで、感光体（像担持体）の帯電均一を実現する接触帯電方法が提案されている。なお、『帯電開始閾値電圧』とは、帯電部材に直流電圧のみを印加し、その印加電圧の絶対値を徐々に上昇させた際に感光体が帯電を開始するときの電圧値の絶対値である。
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の帯電装置は、帯電ローラとして使用する材料が限定されてしまうという問題点がある。例えば、全体が金属よりなる帯電部材を用いた場合、この帯電部材と感光体との間に生じる放電電流を制御することが困難となり、感光体の帯電均一を実現することができない。
【０００９】
また、接触型の帯電装置の場合には、転写後に感光体に残留しているトナーのうち、クリーニング装置をすり抜けたトナーが帯電装置の帯電ローラに付着する可能性がある。帯電ローラの表面にトナーが付着してしまうと、帯電装置の放電特性が不均一となってしまうので、感光体表面を均一に帯電させることが困難となる。さらに、付着トナーが固着または硬化すると、これに圧接する感光体の表面を傷つけてしまう可能性があるので、長期で良好な画像形成を行うことができない。
【００１０】
特許文献２は残留トナーの帯電ローラへの付着の問題を解決するものであって、接触型の帯電装置であって、感光体の周速度（回転速度）と帯電ローラの周速度とを異なる速度にすることで、残トナーが帯電ローラと感光体の間に進入しても速度差によりトナーを付着させず、且つ、該トナーの存在した箇所をも帯電させる画像形成装置が提案されている。
【００１１】
しかし、この技術でも、帯電ローラが感光体に接触しているため、トナーの帯電ローラへの付着の機会がなくなっているわけではない。このため、連続して記録動作を行った場合や濃度の高い画像を形成する場合には、転写後の残留トナーが多くなり、帯電ローラに付着しやすくなる。
【００１２】
また、特許文献３には、帯電ローラに付着したトナーを除去する弾性のブレードを設けた画像形成装置が提案されている。この画像形成装置においては、画像形成時に帯電ローラを停止させ、非画像形成時に帯電ローラを低速で回転させることで、帯電ローラとブレードとの摺擦を低減し、耐久性を向上させている。
【００１３】
しかしながら、弾性のブレードが必ずしもすべての付着トナーを除去することができるとは限らず、付着トナーが除去できない場合には、上記のような、平滑性、抵抗値の低下による放電特性の不均一化や、付着トナーによる感光体の表面の損傷の問題を回避し得ない。
【００１４】
また、特許文献４では、非接触に感光体を帯電させる非接触型の帯電装置を用いた画像形成装置が提案されている。帯電装置をこのように構成することにより、転写後に感光体に残留しているトナーのうち、クリーニング装置をすり抜けたトナーが帯電装置の帯電ローラに付着しにくくなるので、帯電ローラの表面にトナーが付着することによる放電特性の不均一化、付着トナーが固着または硬化することによる感光体の表面の損傷を抑制することができ、良好な画像形成を行うことが可能となっている。
【特許文献１】特開平６３−１４９６６９号公報
【特許文献２】特許第２８８０３５６号公報
【特許文献３】特許第３３８４６４８号公報
【特許文献４】特開平３−２４００７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、特許文献４のような非接触型の帯電装置を利用して感光体を帯電させる場合、非接触ゆえ当然帯電ローラと感光体との間に空隙（ギャップ）が形成されることになる。このギャップの大きさは帯電電位に大幅な影響を与える。
【００１６】
ギャップが常に一定であれば、感光体表面を一様に帯電させることが可能であるが、実際は、各パーツの製造時の歪みや偏心、組み立て時の組み立て誤差や加工誤差などにより一定とはならず、必然的に帯電電位差が生じる。この帯電電位の差は上述の帯電ムラとなり、結果として画像ムラを生じさせてしまう。
【００１７】
この各パーツの製造時の歪みや組み立て誤差などは、現状では回避することが難しい。よって、このようなギャップの変動による帯電ムラは製造工程ではなく、製造後の事後的な制御により調整する必要がある。
【００１８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、帯電ローラと感光体が非接触である画像形成装置において、ギャップ（帯電ローラと感光体との間の空隙の大きさ）が変動することにより生じる帯電ムラを低減す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。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
請求項１記載の発明は、軸回動する像担持体と、軸回動し該像担持体を帯電する帯電部材と、が非接触に対向配置された画像形成装置であって、前記像担持体と前記帯電部材との間の空隙の大きさに応じて、前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記空隙が所定の大きさを超す前記帯電部材の周角度においては、前記帯電部材の回動速度を上げることを特徴とする。
【００２１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置の製造時に、前記空隙を測定する治具を用いて前記空隙を測定し、該測定結果に基づいて、前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする。
【００２２】
請求項４記載の発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記空隙を測定するための測定手段を有し、測定結果に基づいて前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする。
請求項５記載の発明は、軸回動する像担持体と、軸回動し該像担持体を帯電する帯電部材と、が非接触に対向配置された画像形成装置であって、前記帯電部材により帯電された前記像担持体の表面電位の値に応じて、前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記表面電位が所定の大きさを下回る前記帯電部材の周角度においては、前記帯電部材の回動速度を上げることを特徴とする。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項５または６に記載の画像形成装置において、前記表面電位を測定するための測定手段を有し、測定結果に基づいて前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする。
【００２５】
請求項８記載の発明は、軸回動する像担持体と、軸回動し該像担持体を帯電する帯電部材と、が非接触に対向配置された画像形成装置であって、前記帯電部材を流れる電流の値に応じて、前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする。
【００２６】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の画像形成装置において、前記帯電部材を流れる電流が所定の大きさを下回る前記帯電部材の周角度においては、前記帯電部材の回動速度を上げることを特徴とする。
【００２７】
請求項１０記載の発明は、請求項８または９に記載の画像形成装置において、前記表面電位を測定するための測定手段を有し、測定結果に基づいて前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする。
【００２８】
請求項１１記載の発明は、請求項４、７、１０のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、温度、湿度を検出する温湿度検出手段を有し、前記温湿度検出手段により検出された温度、湿度が、所定の温度、湿度を超えた場合に、前記測定手段を用いて測定を行い、該測定結果に基づいて前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする。
【００２９】
請求項１２記載の発明は、請求項４、７、１０、１１のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記像担持体の走行距離を検出する走行距離検出手段を有し、前記走行距離検出手段により検出された走行距離が所定の走行距離を越えた場合に、前記測定手段を用いて測定を行い、該測定結果に基づいて前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする。
【００３０】
請求項１３記載の発明は、請求項４、７、１０、１１、１２のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記像担持体と前記帯電部材の少なくとも一方が交換されたことを検知する検知手段を有し、前記検知手段により、前記像担持体と前記帯電部材の少なくとも一方が交換されたと判断した場合に、前記測定手段を用いて測定を行い、該測定結果に基づいて前記帯電部材の回動速度を制御することを特徴とする。
【００３１】
請求項１４記載の発明は、請求項１から１３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、トナーとして、平均円形度０．９６以上１．０未満であるトナーを用いることを特徴とする。
【００３２】
請求項１５記載の発明は、請求項１から１４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記記像担持体の表層には、アモルファスシリコンからなる層が形成されていることを特徴とする。
【００３３】
請求項１６記載の発明は、請求項１から１４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記像担持体の表層は、粒子状物質を含有する表面保護層が形成されていることを特徴とする特徴とする。
【００３４】
請求項１７記載の発明は、請求項１から１６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記帯電部材と前記像担持体とが前記画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジとして一体的に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明により、像担持体と帯電部材との間の空隙の大きさに応じて、帯電部材の回動速度を制御することが可能となる。これにより、像担持体と帯電部材との間の空隙（ギャップ）が変動することにより生じる帯電ムラを低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の画像形成装置について、実施の形態に即して説明する。
【００３７】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態の画像形成装置について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置の構成を示す。
【００３８】
画像形成装置１００は、感光体１と、書き込み装置２と、現像装置３と、搬送ベルト４と、クリーニング装置５と、除電ランプ６と、定着装置７と、給紙トレイ８と、排紙トレイ９と、帯電装置１０と、を有する。なお、感光体１の周りには、帯電装置１０と、書き込み装置２と、現像装置３と、搬送ベルト４と、クリーニング装置５と、除電ランプ６と、が配設されている。
【００３９】
像担持体としての感光体１は、アルミニウム素管に、ＵＬ層（下塗り層:undercoat layer）、ＣＧＬ層（電荷発生層:charge generation layer）、ＣＴＬ層（電荷輸送層:charge transfer layer）を順次コートしたドラム形状の感光体（感光体ドラム）である。
【００４０】
なお、感光体１の回転方向（回動方向）に沿って、帯電装置１０、書き込み装置２、現像装置３、搬送ベルト４、クリーニング装置５、除電ランプ６、が順に配設されている。
【００４１】
帯電装置１０は、非接触型の帯電装置であり、感光体１の表面を一様に帯電させる。この帯電装置１０の構成については、後で詳述する。
【００４２】
書き込み装置２は、帯電装置１０により帯電された感光体１上にレーザ光を照射することで、静電潜像を形成する。現像装置３は、感光体１上に形成された静電潜像をトナーで現像し、トナー像を形成する。搬送ベルト４は、記録紙を搬送するためのベルト体であり、感光体１に圧接されている。感光体１上のトナー像は、搬送ベルト４により搬送される記録紙上に転写される。クリーニング装置５は、トナー像の転写後に感光体１上に残留、付着している残留トナーを除去、回収する。除電ランプ６は、感光体１を除電する。また、定着装置７は、記録紙に転写されたトナー像を熱定着させる。
【００４３】
作像時（画像形成時）には、まず、帯電装置１０が感光体１表面を帯電させる（『帯電プロセス』）。次に、書き込み装置２が、この帯電した感光体１上にレーザ光を照射し、感光体１上に静電潜像を形成する（『書き込みプロセス』）。現像装置３は、該静電潜像を、トナー（現像剤）で現像し、感光体１上にトナー像を形成する（『現像プロセス』）。
【００４４】
また、給紙トレイ８にストックされていた記録紙が、給紙ローラ、搬送ベルト４により搬送される。この際、トナー像の形成された感光体１と圧接し、該トナー像が記録紙に転写される。転写されたトナー像は、定着装置７において記録紙上に熱定着される。そして、トナー像の熱定着された記録紙は、排紙ローラにより機外の排紙トレイ９に導かれる。
【００４５】
また、転写後の感光体１の表面は、クリーニング装置５により、残留トナーの除去がなされ、除電装置６により除電される。
【００４６】
＜帯電装置＞
次に、帯電装置１０の構成について、図２、図３を参照して説明する。図２は、帯電装置１０と感光体１とを正面から見たものを示し、図３は、側面から見たものを示す。なお、図２においてはスペーサ部材１５を、図３においてはクリーニングローラ１２を省略して図示している。
【００４７】
帯電装置１０は、帯電ローラ１１と、クリーニングローラ１２と、芯金１３と、駆動モータ１４と、スペーサ部材１５と、から構成される。
【００４８】
帯電部材としての帯電ローラ１１は、帯電領域内で感光体１の表面に対し所定のギャップを形成するように非接触に近接して設けられた帯電部材であり、芯金１３をローラ中心軸として回転（回動）する。
【００４９】
クリーニングローラ１２は、帯電ローラ１１の表面に圧接されたスポンジ材料からなるローラであり、帯電ローラ１１の表面をクリーニングする。
【００５０】
芯金１３は、電気を伝導する金属材料から構成される。具体的には、直径が４〜２０ｍｍ程度のステンレス鋼やアルミニウムなどの高い剛性と導電性を有する金属材料や、１×１０3Ω・ｃｍ以下、好ましくは１×１０2Ω・ｃｍ以下の体積抵抗率を持つ構造性の導電性樹脂などから構成される。
【００５１】
芯金１３の一端は電気を伝導しない絶縁材料１６から成る。この絶縁材料１６の先は、駆動モータ１４と接続されており、該駆動モータ１４の回転駆動により、芯金１３及び帯電ローラ１１は回転駆動される。
【００５２】
なお、駆動モータ１４は、パルス数に応じて回転速度が制御されるパルスモータからなり、その回転速度は、感光体１の回転速度（感光体駆動モータ１８の回転速度）を下限とする。すなわち、駆動モータ１４は感光体駆動モータ１８以上の回転速度で回転駆動される。
【００５３】
なお、駆動モータ１４の回転速度の上限は、視覚的な感度で出力画像の空間周波数が認識できなくなる程度の周波数に対応した回転速度であることが望ましい。
【００５４】
通常、出力画像の空間周波数が高いほど視覚的な感度から認識できなくなる。例えば、空間周波数が７本／ｍｍでは視覚的感度は非常に小さくなり、９本／ｍｍでは感度かなくなる。このことから、感光体１の移動距離に対し、帯電ローラ１１を９回転／ｍｍにすることで画像ムラ（帯電ムラ）を防止することができることからし最大９回転／ｍｍに相当する回転速度を上限とするのが望ましい。
【００５５】
また、芯金１３の他端は、電源ユニット１７に接続されている。該電源ユニット１７から低電圧制御された直流バイアスが供給されるので、帯電ローラ１１は感光体１の表面を帯電させることができる。
【００５６】
スペーサ部材１５は、ギャップを形成するために、帯電ローラ１１の軸方向両端部に設けられた部材であり、本実施形態ではベアリングを用いている。なお、ベアリングではなく、テープ状のものやコロ状のものを用いることもできる。
【００５７】
このようなスペーサ部材１５を構成する材料としては、アルミニウム、鉄、ニッケルなどの金属及びその酸化物、Ｆｅ−Ｎｉ合金、ステンレス鋼、Ｃｏ−Ａｌ合金、Ｎｉ鋼、ジュラルミン、モネル、インコネルなどの金属合金、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、などのポリエステル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン及びその共重合体（例えば、ＰＦＡ：テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ＦＥＰ：エチレンとプロピレンとのフッ化重合体）などのフッ素樹脂、ポリイミド樹脂等を用いることができるが、特に、トナーが固着しにくく離型性の高い材料を用いることが望ましい。
【００５８】
作像時には、感光体１は、感光体駆動モータ１８により、一定の向き（図２、矢印Ａ方向）、一定の速度で回転駆動（回動駆動）される。また、帯電ローラ１１は、駆動モータ１４により、感光体１の回転方向とは逆方向で、且つ、感光体１の回転速度を下限の回転速度として回転駆動（回動駆動）される。この際、電源ユニット１７がＯＮされ低電圧制御された直流バイアスが芯金１３を介して帯電ローラ１１に供給され、これにより感光体１は帯電される。
【００５９】
＜帯電ローラ＞
帯電装置１０の帯電ローラ１１について詳述する。図４は、帯電ローラ１１の層構成を示す。帯電ローラ１１は、芯金１３に、中抵抗層１１ａと、表層１１ｂと、が順次積層された構成をとる。
【００６０】
中抵抗層１１ａは、ベース樹脂と該ベース樹脂に分散された導電剤からなる、体積抵抗率が１×１０4〜１０9Ω・ｃｍ、厚さが１〜２ｍｍの層である。
【００６１】
なお、中抵抗層１１ａのベース樹脂としては、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリスチレン及びその共重合体（ＡＳ、ＡＢＳ）等のスチレン系樹脂、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂等の加工性のよい汎用樹脂を用いることができる。
【００６２】
また、中抵抗層１１ａの導電剤としては、過酸化リチウム等のアルカリ金属塩、過塩素酸ナトリウム等の過塩素酸塩、テトラブチルアンモニウム塩等の４級アンモニウム塩、高分子導電剤などのイオン系導電剤、または、ケッチェンブラックやアセチレンブラック等のカーボンブラックを用いることができる。なお、これらの導電剤は、１種単独使用も、２種以上の併用も可能である。
【００６３】
表層１１ｂも、中抵抗層と同様に、ベース樹脂と導電剤からなる。なお、その体積抵抗率は中抵抗層のそれよりも多少高い１×１０6〜１０11Ω・ｃｍとし、その厚さは１０μｍ程度とする。
【００６４】
表層１１ｂのベース樹脂としては、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂等を適宜用いることができる。なお、特にトナーが固着しにくい材料であることが望ましい。
【００６５】
表層１１ｂの導電剤としては、ケッチェンブラックやアセチレンブラック等のカーボンブラック、酸化インジウムや酸化スズ等の金属酸化物からなる電子導電性導電剤、またはその他の導電剤を用いることができる。
【００６６】
＜帯電＞
次に、図５を参照して、帯電装置１０による感光体１の帯電について説明する。図５は、感光体１上の、帯電装置１０の帯電ローラ１１による放電領域を示す。
【００６７】
感光体１と帯電ローラ１１の間にギャップを形成した場合、感光体１の帯電はパッシェンの法則に依存している。よって、帯電がなされるのは、パッシェンの法則に従い帯電が開始されるギャップＧ１と、感光体１と帯電ローラ１１が最も近接しているギャップＧ０とで形成される領域Ｌ（以下、『帯電領域Ｌ』）の範囲内となる
【００６８】
なお、ＤＣバイアス印加時は、感光体１が帯電した後は、感光体１と帯電ローラ１１との間で電位差がなくなる。よって、最近接ギャップＧ０以降の領域（回転方向から見てＧ０以降の領域）では帯電が行われない。
【００６９】
図６は、ギャップ（感光体１と帯電ローラ１１の間の空隙の大きさ）と、帯電電位の絶対値との関係を示すグラフであり、横軸にギャップ、縦軸に帯電電位の絶対値をとっている。
【００７０】
図６のグラフから、ギャップが少ないほど帯電電位の絶対値が大きく、ギャップが大きいほど帯電電位の絶対値が小さいことが分かる。このことから、最近接ギャップＧ０での帯電が、感光体１が最も帯電される位置となる。
【００７１】
図７は、帯電ローラ１１の周角度と、生じるギャップとの関係を示すグラフであり、横軸に帯電ローラ１１の周角度、縦軸にギャップをとっている。
【００７２】
なお、ここでは、直径が３０ｍｍで周長が９４ｍｍの感光体１と、直径が１２ｍｍで周長が３７．６ｍｍの帯電ローラ１１を対向配置させたものをサンプルとしている。
【００７３】
図７から、ギャップの最小値Ｇｍｉｎは２００°付近の３７μｍであり、最大値Ｇｍａｘは１２０°付近の７８μｍであることが判断できる。また、これから帯電ローラ１１の１周でのギャップ変動量が約４０μｍであること判断できる。
【００７４】
ギャップと帯電電位は図６に示すような関係にあるので、ギャップ変動により帯電電位に差が生じ、この差が帯電ムラ、画像ムラにつながっている。
【００７５】
ここで、画像ムラと判断できるボーダーラインである許容画像濃度差を基準として定義し、ギャップ変動による帯電電位の差から生じる画像ムラが、該許容画像濃度差に収まる程度の範囲にあれば、形成される画像に視認できるレベルのムラが発生しないので、画像ムラの問題を解決することができる。
【００７６】
反射濃度計として、Ｘ−Ｒｉｔｅを用いて測定した結果、画像ムラと判断できる許容画像濃度差は目視で０．１であったので、ギャップ変動による帯電電位の差から生じる画像ムラ０．１以内に収められれば、画像ムラを回避することができる。
【００７７】
実験の結果、ギャップ変動による帯電電位の差から生じる画像ムラを０．１以内に収めるためには、ギャップ変動量を２０μｍ以内にすればよいことが分かっている。
【００７８】
ギャップ変動量を低減するためには、帯電領域Ｌ内を感光体１が移動する時間内（帯電時間内）に帯電ローラ１１によるギャップ変動を少なくする必要がある。
【００７９】
本実施形態の画像形成装置１００においては、帯電時間内でのギャップ変動を少なくする方法として、該帯電時間内に帯電ローラ１１を高速度で回転させる。帯電ローラ１１を高速度で回転させると、回転した範囲内の最大ギャップによる帯電ではなく、ギャップが最小となる帯電電位が得られることとなるので、帯電ローラ１周毎の最小ギャップＧｍｉｎでの帯電電位との差を低減することができる。
【００８０】
具体的に説明する。まず、最小ギャップＧｍｉｎを検出し、該ギャップに許容変動量である２０μｍを足した値を許容ギャップＧＬとして検出する。そして、帯電ローラ１１を駆動する駆動モータ１４を制御して高速回転させることで該許容ギャップ以上のギャップを取る領域を通過する時間を短くする。
【００８１】
例えば、図７のグラフの関係になる感光体１及び帯電ローラ１１において、最小ギャップＧｍｉｎ（約２００°、約３７μｍ）と２０μｍのギャップ差にするためには、３７μｍに２０μｍを足した許容ギャップＧＬ（約５７μｍ）以上のギャップとなる領域を通過する時間を短くする。このためには許容ギャップＧＬ以上となる帯電ローラ１１の角度Ｇｒ（図７では５０〜１５０°）を帯電時間内に移動させるように帯電ローラ１１を高速回転させればよい。このようにすれば必然的に最小ギャップＧｍｉｎとの差が２０μｍ以内になるので、ギャップ変動による帯電電位の差から生じる画像ムラを０．１以内に収めることができ、画像ムラを回避することができる。
【００８２】
帯電時間内に帯電ローラ１１を１周回転させられる位に、すなわち帯電時間内に帯電ローラ１１を３６０°回転させられる位に高速回転させるのが望ましい。帯電時間内に帯電ローラ１１を１周回転させられれば、必然的に最小ギャップＧｍｉｎでの帯電電位が得られるので、感光体１を安定して帯電することができる。
【００８３】
なお、上記のギャップ変動（図７参照）を測定した感光体１及び帯電ローラ１１を用いて画像ムラを評価したところ、帯電時間内の回転角度は９０°でも、上記目的達成に満足できるものであった。この理由は明らかではないが、帯電範囲は局所的なものではなく、ある程度の範囲を帯電するので、少ない回転角度でも効果が現れたものと推測される。
【００８４】
＜帯電装置駆動部＞
次に、図８を参照して、本実施形態の画像形成装置１００の内部構成、特に帯電装置駆動部の構成について説明する。図８は、本実施形態の帯電装置駆動部２０の構成を示す。
【００８５】
帯電装置駆動部２０、帯電装置１０の駆動制御を行う部であり、データ受付部２１と、演算処理部２２と、モータドライバ２３と、を有する。
【００８６】
データ受付部２１は、画像形成装置の操作部から、あるいは画像形成装置に接続された外部端末から入力されたデータを受け付ける。本実施形態においては、データ受付部２１は、データとして、許容ギャップＧＬ以上となる帯電ローラ１１の角度Ｇｒの値を受け付ける。また受け付けた角度Ｇｒ値を演算処理部２２に送る。
【００８７】
演算処理部２２は、データ受付部２１から送られてきた角度Ｇｒの値に基づいて帯電ローラ１１の駆動源である駆動モータ１４の回転速度を演算し、演算結果としてのモータ回転速度の値をモータドライバ２３に送る。
【００８８】
モータドライバ２３は、帯電装置１０の帯電ローラ１１を駆動する駆動モータ１４のドライバであり、演算処理部２２から入力されたモータ回転速度の値で駆動モータ１４を駆動する。すなわち、演算結果に基づいた回転速度で帯電ローラ１１を回転駆動する。
【００８９】
なお、上述のように駆動モータ１４にはパルス数に応じて回転速度が制御されるパルスモータを用いているので、モータドライバ２３からの駆動パルス信号に応じて回転速度が変更可能となっている。
【００９０】
また、モータドライバは、新たに回転速度が入力されない限りは、入力された回転速度を保持し、作像処理毎に保持する回転速度で駆動モータ１４を駆動する。
【００９１】
＜角度Ｇｒの入力＞
角度Ｇｒの入力について説明する。通常、帯電ローラ１１の回転軸に対する表面凹凸によるギャップ間隔は連続的に変化するものであり、一般的には急激には変動し得ない。そこで、本実施形態では、画像形成装置の製造工程において、帯電ローラ１１のギャップを測定し、許容ギャップＧＬを超える角度Ｇｒを算出し、データ受付部２１に入力する。
【００９２】
本実施形態において、角度Ｇｒ値は、例えば次のように測定される。
【００９３】
画像形成装置１００の製造工程において、特に、感光体１及び帯電装置１０（帯電ローラ１１）の組み付け工程において、スペーサ部材１５により感光体１に対してギャップを持たせて帯電装置１０（帯電ローラ１１）を組み付けた後に、ギャップ測定を行う。
【００９４】
このギャップ測定では、帯電ローラ１１と感光体１とを等速かつ低速で駆動できる検査用治具に取り付け、レーザ変位計などを使用して帯電ローラ１１と感光体１との間のギャップを測定する。なお、測定タイミング（サンプリング頻度）は、帯電ローラ１１の回転距離２００μｍ毎に１回とする。
【００９５】
この測定処理により、帯電ローラ１１の１周分のギャップ変動値が得られる。ここで、帯電ローラ１１の半径などの値を用いて回転距離を角度に変換すれば、図７のような帯電ローラ１１の起点からの周角度とギャップとの対応関係が得られる。
【００９６】
得られた帯電ローラ１１の周角度とギャップの対応関係から、最小ギャップＧｍｉｎを検出し、これと２０μｍの差である許容ギャップＧＬを算出する。そして、該許容ギャップＧＬを超えるギャップをとる帯電ローラ１１の角度Ｇｒを取得する。
【００９７】
取得した角度Ｇｒをデータ入力部２１に入力すると、データ入力部２１はこれを演算処理部２２に送る。演算処理部２２は、受け付けた角度Ｇｒの値に基づいて、角度Ｇｒを帯電時間内に移動させることができる程度の帯電ローラ１１の回転スピード（駆動モータ１４の回転速度）を演算し、演算結果としてのモータ回転速度の値をモータドライバ２３に送る。モータドライバ２３は演算結果の回転速度で駆動モータ１４を回転駆動させる。
【００９８】
これにより、許容ギャップＧＬ以上となる角度Ｇｒを帯電時間内に移動させることが可能となるので、最小ギャップとの差が２０μｍ以内となり、ギャップ変動による帯電電位の差から生じる画像ムラを０．１以内に収めることができるので、画像ムラを低減することができる。
【００９９】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態の画像形成装置は、第１の実施形態の画像形成装置において、データ受付部２１の代わりにデューティ演算部２４および変位センサ２５を有し、任意のタイミングで上述のモータ回転速度の演算を行う。
【０１００】
以下、具体的に説明する。図９は、本実施形態の画像形成装置１００の帯電装置駆動部２０の構成を示す。
【０１０１】
帯電装置駆動部２０は、デューティ演算部２４と、演算処理部２２と、モータドライバ２３と、を有する。また、デューティ演算部２４は、変位センサ２５と接続されている。
【０１０２】
変位センサ２５は、ギャップ（感光体１と帯電ローラ１１の間の空隙の大きさ）を測定する。なお、サンプリング頻度は、帯電ローラ１１の回転距離２００μｍ毎に１回とする。
【０１０３】
デューティ演算部２４は、変位センサ２４からギャップ測定結果を受け付け、該測定結果から最小ギャップＧｍｉｎを検出し、これと２０μｍの差である許容ギャップＧＬを算出する。そして、該許容ギャップＧＬを超えるギャップが測定されたサンプリング箇所と１周分の全測定サンプリング数との比からデューティを演算し、得られたデューティ演算結果を演算処理部２２に送る。
【０１０４】
演算処理部２２は、デューティ演算部２４から送られてきたデューティ演算結果に基づいて帯電ローラ１１の駆動源である駆動モータ１４の回転速度を演算し、演算結果としてのモータ回転速度の値をモータドライバ２３に送る。ここでは、許容ギャップＧＬを超えるサンプリング箇所を帯電時間内に移動させることができる帯電ローラ１１の回転スピードを演算する。
【０１０５】
モータドライバ２３は、演算処理部２２から入力されたモータ回転速度の値で駆動モータ１４を駆動する。すなわち、演算結果に基づいた回転速度で帯電ローラ１１を回転駆動する。なお、モータドライバ２３は、入力された演算結果としてのモータ回転速度の値を格納し、以降の作像処理においてはこの値を参照して駆動モータ１４を駆動する。
【０１０６】
なお、測定処理は、画像形成装置１００の操作部において測定モード実行のキーが押下されるなどして、測定処理の実行を画像形成装置が受け付けた際に実行される。測定処理実行時には、帯電ローラ１１は感光体１の回転速度と等速駆動され、この状態で変位センサ２５によりギャップ測定される。
【０１０７】
また、モータドライバ２３に格納される演算結果としてのモータ回転速度は、測定処理実行の度に、最新の測定処理で測定、演算されたモータ回転速度の値に更新されることになる。
【０１０８】
本実施形態により、ユーザの任意のタイミング（測定モード実行キーの押下など）で、ギャップ測定および測定結果に基づく帯電装置の帯電ローラの回転数制御を行うことができるので、経時により装置の状態、状況が変化しても帯電ムラを抑制することが可能となる。
【０１０９】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態の画像形成装置は、第２の実施形態の画像形成装置において、変位センサ２５の代わりに表面電位測定装置２６を有し、ギャップではなく感光体１の表面電位を測定することで上述のモータ回転速度の演算を行う。
【０１１０】
図６で説明したように、ギャップが大きいほど帯電電位は小さくなり、ギャップが小さいほど帯電電位は大きくなる。すなわち、測定された電位の絶対値を取ったときに、最大値をとるサンプリング箇所が最小ギャップに該当する。
【０１１１】
目視により画像ムラと検出される表面電位ムラは±１０Ｖであるので、帯電電位の絶対値の最大値から２０Ｖ引いた値が許容電位となる。許容電位をとるサンプリング箇所のギャップは許容ギャップＧＬに該当するので、許容電位を下回る電位が検出されたサンプリング箇所は許容ギャップＧＬを越えるギャップを有するサンプリング箇所となる。
【０１１２】
このように、ギャップを測定せずに、感光体１の表面電位を１周分測定することによっても、許容ギャップを超えるサンプリング箇所を算定できるので、上述のモータ回転速度の演算を行うことができる。
【０１１３】
以下、具体的に説明する。図１０は、本実施形態の画像形成装置１００の帯電装置駆動部２０の構成を示す。
【０１１４】
帯電装置駆動部２０は、デューティ演算部２４と、演算処理部２２と、モータドライバ２３と、を有する。また、デューティ演算部２４は、表面電位測定装置２６と接続されている。
【０１１５】
表面電位測定装置２６は、帯電後の感光体１の表面電位を測定する。なお、サンプリング頻度は、帯電ローラ１１の回転距離２００μｍ毎に１回とする。
【０１１６】
デューティ演算部２４は、表面電位測定装置２６から感光体１の表面電位の測定結果を受け付け、これを絶対値に変換する。そして、絶対値の最大値を検出し、「最大値−２０」で表される許容電位を算出する。該許容電位を下回る電位の測定されたサンプリング数と１周分の全測定サンプリング数との比からデューティを演算し、得られたデューティ演算結果を演算処理部２２に送る。
【０１１７】
演算処理部２２は、デューティ演算部２４から送られてきたデューティ演算結果に基づいて帯電ローラ１１の駆動源である駆動モータ１４の回転速度を演算し、演算結果としてのモータ回転速度の値をモータドライバ２３に送る。ここでは、許容電位を下回るサンプリング箇所を帯電時間内に移動させることができる帯電ローラ１１の回転スピードを演算する。
【０１１８】
モータドライバ２３は、演算処理部２２から入力されたモータ回転速度の値で駆動モータ１４を駆動する。すなわち、演算結果に基づいた回転速度で帯電ローラ１１を回転駆動する。なお、モータドライバ２３は、入力された演算結果としてのモータ回転速度の値を格納し、以降の作像処理においてはこの値を参照して駆動モータ１４を駆動する。
【０１１９】
なお、測定処理は、画像形成装置１００の操作部において測定モード実行のキーが押下されるなどして、測定処理の実行を画像形成装置が受け付けた際に実行される。測定処理実行時には、帯電ローラ１１は感光体１の回転速度と等速駆動され、この状態で表面電位測定装置２６により感光体１の表面電位が測定される。
【０１２０】
また、モータドライバ２３に格納される演算結果としてのモータ回転速度は、測定処理実行の度に、最新の測定処理で測定、演算されたモータ回転速度の値に更新されることになる。
【０１２１】
本実施形態により、ユーザの任意のタイミング（測定モード実行キーの押下）で、表面電位測定および測定結果に基づく帯電装置の帯電ローラの回転数制御を行うことができるので、経時により装置の状態、状況が変化しても帯電ムラを抑制することが可能となる。
【０１２２】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態の画像形成装置は、第３の実施形態の画像形成装置において、表面電位測定装置２６の代わりに帯電電流測定装置２７を有し、感光体１の表面電位を測定するのではなく帯電ローラ１１に流れる電流を測定することで上述のモータ回転速度の演算を行う。
【０１２３】
帯電ローラ１１に電圧が印加されている間に帯電ローラ１１を流れる電流を１周分測定した場合に、測定された電流値の絶対値が小さい箇所はギャップが大きい。また、測定された電流値の大きい箇所はギャップが小さい。すなわち、電流値の絶対値が最大であるサンプリング箇所が最小ギャップに該当する。
【０１２４】
目視により画像ムラと検出される電流値は使用する帯電ローラ１１や目的のギャップによって異なるので、これを変数ｘ［μＡ］と定義すると、測定された電流値の絶対値からｘを引いた電流値が許容電流値となる。この許容電流値をとるサンプリング箇所のギャップは許容ギャップＧＬに該当するので、許容電流値を下回る電流値が検出されたサンプリング箇所は許容ギャップＧＬを越えるギャップを有するサンプリング箇所となる。
【０１２５】
このように、ギャップを測定せずに、帯電ローラ１１を流れる電流値を１周分測定することによっても、許容ギャップを超えるサンプリング箇所を算定できるので、上述のモータ回転速度の演算を行うことができる。
【０１２６】
以下、具体的に説明する。図１１は、本実施形態の画像形成装置１００の帯電装置駆動部２０の構成を示す。
【０１２７】
帯電装置駆動部２０は、デューティ演算部２４と、演算処理部２２と、モータドライバ２３と、を有する。また、デューティ演算部２４は、帯電電流測定装置２７と接続されている。
【０１２８】
帯電電流測定装置２７は、電圧の印加されている帯電ローラ１１に流れる電流を測定する。なお、サンプリング頻度は、帯電ローラ１１の回転距離２００μｍ毎に１回とする。
【０１２９】
デューティ演算部２４は、帯電電流測定装置２７から帯電ローラ１１を流れる電流の測定結果を受け付け、これを絶対値に変換する。そして、絶対値の最大値を検出し、「最大値−ｘ」で表される許容電流を算出する。該許容電位を下回る電流の測定されたサンプリング数と１周分の全測定サンプリング数との比からデューティを演算し、得られたデューティ演算結果を演算処理部２２に送る。
【０１３０】
演算処理部２２は、デューティ演算部２４から送られてきたデューティ演算結果に基づいて帯電ローラ１１の駆動源である駆動モータ１４の回転速度を演算し、演算結果としてのモータ回転速度の値をモータドライバ２３に送る。ここでは、許容電流を下回るサンプリング箇所を帯電時間内に移動させることができる帯電ローラ１１の回転スピードを演算する。
【０１３１】
モータドライバ２３は、演算処理部２２から入力されたモータ回転速度の値で駆動モータ１４を駆動する。すなわち、演算結果に基づいた回転速度で帯電ローラ１１を回転駆動する。なお、モータドライバ２３は、入力された演算結果としてのモータ回転速度の値を格納し、以降の作像処理においてはこの値を参照して駆動モータ１４を駆動する。
【０１３２】
なお、測定処理は、画像形成装置１００の操作部において測定モード実行のキーが押下されるなどして、測定処理の実行を画像形成装置が受け付けた際に実行される。測定処理実行時には、帯電ローラ１１は感光体１の回転速度と等速駆動され、この状態で帯電ローラ１１を流れる電流が測定される。
【０１３３】
また、モータドライバ２３に格納される演算結果としてのモータ回転速度は、測定処理実行の度に、最新の測定処理で測定、演算されたモータ回転速度の値に更新されることになる。
【０１３４】
本実施形態により、ユーザの任意のタイミング（測定モード実行キーの押下）で、帯電電流測定および測定結果に基づく帯電装置の帯電ローラの回転数制御を行うことができるので、経時により装置の状態、状況が変化しても帯電ムラを抑制することが可能となる。
【０１３５】
＜第５の実施形態＞
本発明の第５の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
【０１３６】
樹脂やゴム材料からなる帯電ローラ１１などは、温度や湿度により膨張、収縮する。具体的には、高温高湿時には膨張し、低温低湿時には収縮する。膨張収縮が生じると、ギャップの大きさが変動することになる。それゆえ設定してあるモータの回転速度では対応することができず、帯電ムラ、画像ムラが生じてしまう。
【０１３７】
本実施形態の画像形成装置は、第２の実施形態の画像形成装置において、温度、湿度を検出する温湿度検出装置を有し、検知した温湿度が所定値を超える場合にギャップ測定処理を行う。
【０１３８】
具体的に説明する。予め実験テストにより温湿度に対する帯電ローラ１１の伸縮データを取っておき、伸縮が発生する温度湿度を画像形成装置１００内のメモリに記憶させておく。
【０１３９】
作像開始時及び作像中に、温湿度検出装置により周囲の温度湿度を検出し、検出した温度湿度とメモリに記憶されている温度湿度とを比較する。比較の結果、検出された温度湿度がメモリに記憶されている温度湿度を超える場合には、帯電ローラ１１が伸縮しギャップの大きさに変動が生じると考えられるので、上述のギャップ測定処理を自動で行い、現環境下でのギャップ測定、帯電ローラ１１の回転制御を実行させる。
【０１４０】
このように制御することにより、温度湿度の変動のためにギャップの大きさが変動しても、これに対応してギャップ測定及び回転制御を行うので、温度湿度の環境条件に関わらず画像ムラをなくすことが可能となる。
【０１４１】
なお、上記実施形態の説明では、第２の実施形態の画像形成装置を参照して説明しているが、第３の実施形態あるいは第４の実施形態の画像形成装置に本実施形態の温度湿度による測定処理実行判定を行わせるようにしてもよい。
【０１４２】
＜第６の実施形態＞
本発明の第６の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
【０１４３】
画像形成装置１００は、経時により、感光体１の膜厚減少や帯電ローラ１１の表面劣化、軸の摩耗などの劣化が生じる。これらの劣化は、感光体１と帯電ローラ１１との間の空隙の大きさであるギャップの大きさの変動要因となる。
【０１４４】
本実施形態の画像形成装置は、第２の実施形態の画像形成装置において、感光体１の走行距離（回転距離）を検出する走行距離検出装置を有し、検知した走行距離が所定値を超える場合にギャップ測定処理を行う。
【０１４５】
具体的に説明する。予め実験テストにより感光体１の走行距離に対する感光体１や帯電ローラ１１の劣化データを取っておき、劣化が発生する走行距離（例えばＡ４縦通紙１００００枚相当、３０００ｍ毎など）を画像形成装置１００内のメモリに記憶させておく。
【０１４６】
作像時に、走行距離検出装置において感光体１の走行距離を検出し、該走行距離とメモリに記憶されている走行距離とを比較する。比較の結果、検出された走行距離がメモリに記憶されている走行距離を超える場合には、感光体１や帯電ローラ１１に劣化が生じギャップの大きさに変動が生じている可能性があるので、ギャップ測定処理を自動で行い、現環境下でのギャップ測定、帯電ローラ１１の回転制御を実行させる。
【０１４７】
このように制御することにより、経時での装置、部材の劣化のためにギャップの大きさが変動しても、これに対応してギャップ測定及び回転制御を行うので、経時による劣化が生じても画像ムラをなくすことが可能となる。
【０１４８】
なお、本実施形態においては、感光体１の走行距離を判断基準としているが、例えば、帯電ローラ１１の走行距離を判断基準とするようにしても良い。また、走行距離ではなく、作像処理実行時間を判断基準としても良い。
【０１４９】
また、上記実施形態の説明では、第２の実施形態の画像形成装置を参照して説明しているが、第３の実施形態あるいは第４の実施形態の画像形成装置に本実施形態の走行距離による測定処理実行判定を行わせるようにしてもよい。
【０１５０】
＜第７の実施形態＞
本発明の第７の実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態の画像形成装置は、上記の第２〜第６の実施形態の画像形成装置において、帯電装置１０（帯電ローラ１１）あるいは感光体１を交換した際に、自動で上記のギャップ測定処理を行う。
【０１５１】
帯電装置１０（帯電ローラ１１）や感光体１を交換した場合、交換したパーツが交換前のものと厳密に同じということはありえず微細なズレがある。それゆえ、交換前と交換後ではギャップの大きさが変動する。
【０１５２】
そこで、パーツを交換した際には、自動的に上記のギャップ測定処理を行うように制御する。このように構成することにより、パーツの交換によるギャップの変動にも対応することができる。
【０１５３】
例えば、パーツの画像形成装置本体への取り付け箇所にリードスイッチを設け、パーツが取り付けられている状態のときにはＯＮ信号が、パーツが取り外されたときにＯＦＦ信号が出力されるように構成する。このように構成すればパーツの交換時にはＯＦＦ信号が検出されることになるので、このＯＦＦ信号をトリガとすれば、本実施形態のようなパーツ交換毎のギャップ測定処理を実行することができる。
【０１５４】
＜第８の実施形態＞
本発明の第８の実施形態に係る画像形成装置について説明する。本実施形態の画像形成装置は、トナー（現像剤）として円形度０．９６のトナーを用いている。
【０１５５】
図１２は、記録紙への転写後に感光体上に残留しているトナーの量を示すグラフであり、縦軸は１ｃｍ2あたりの転写残トナー付着量（残留トナー量）を、横軸は転写電圧を示す。また、トナーとして、円形度のそれぞれ異なるトナーを用いている。
【０１５６】
なお、用いたトナーの円形度は、０．９０、０．９６、０．９９である。このトナーの円形度は、「円形度＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長」の式で定義される。
【０１５７】
同じ作像条件（帯電、露光、現像）下で感光体上にベタ画像を作像したあと、ベルト転写器に電圧を印加し転写体にトナー像を転写した。なお、現像トナーの単位面積あたりの付着量は同じになるように現像バイアスを調整している。
【０１５８】
吸引治具を用いて、現像トナー付着量Ｍ１と転写体に転写された転写トナー付着量Ｍ２を測定し、残留トナー量Ｍ３を算出した結果を表したものが図１２に示すグラフである。
【０１５９】
図１２から、感光体上に残留するトナー量は円形度が高いトナーほど少ないことが判断できる。
【０１６０】
本実施形態の画像形成装置では、トナーとして円形度が０．９６以上のトナーを用いるので、転写後の感光体に残留するトナーの量を少なくすることができる。残留トナーが少ないほど、後段のクリーニング装置にかかる負担が少なくなり、また、クリーニング装置を通過して帯電ローラに付着するトナー量を減らすことができるので、装置の高寿命化を図ることができる。また、高画質を保つことができる。
【０１６１】
＜第９の実施形態＞
【０１６２】
本発明の第９の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
【０１６３】
本実施形態の画像形成装置は、上記の第１〜第８の実施形態の画像形成装置において、感光体としてアモルファスシリコン系の表面層を有する感光体を有する。このような感光体を用いることにより、感光体表面の経時的な磨耗を少なくでき、感光体の寿命を延ばすことができる。
【０１６４】
このようなアモルファスシリコン感光体は、導電性支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、該加熱した支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法などにより、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなる光導電層を設けることにより得ることができる。
【０１６５】
＜第１０の実施形態＞
本発明の第１０の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
【０１６６】
本実施形態の画像形成装置は、上記の第１〜第８の実施形態の画像形成装置において、感光体として、表層に粒子状物質を含有する感光体を有する。この粒子状物質により、耐摩耗性の向上、電気特性の安定化が達成されるので、高感度性、高耐久性を有する感光体を実現することができる。
【０１６７】
なお、このような粒子状物質としては、表層の構成樹脂よりも硬い粒子状物質であればよく、無機物質、有機物質とを問わない。例えば、酸化チタン、シリカ、酸化錫、アルミナ、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、酸化カルシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウムなどの金属酸化物が挙げられる。中でも特に好適なのは、酸化チタン、シリカ、酸化ジルコニウムである。
【０１６８】
また、粒子状物質は、バインダー樹脂、低分子電荷輸送物質及び高分子電荷輸送物質とともに粉砕され、塗工される。ここで、粒子状物質は、平均粒径が０．０５〜１．０μｍ、好ましくは０．０５〜０．８μｍになるように粉砕される。
【０１６９】
なお、表層中の粒子状物質の含有量は５〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％である。１０重量％以下であると、耐磨耗性があるものの十分ではなく、５０重量％以上であると感光体の透明性が損なわれるからである。
【０１７０】
＜第１１の実施形態＞
本発明の第１１の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
【０１７１】
本実施形態の画像形成装置においては、感光体１と、現像装置３と、クリーニング装置４と、帯電装置１０と、がプロセスカートリッジとして一体化して構成されている。なお、プロセスカートリッジは画像形成装置に着脱可能に構成されている。
【０１７２】
このように構成することにより、プロセスカートリッジを交換することで容易にメンテナンスを行うことができるので、ユーザに資することができる。
【０１７３】
なお、プロセスカートリッジの構成は、これに限られるものではなく、感光体１と帯電装置１０とを少なくとも含んで一体的に構成されたものであればよい。
【０１７４】
＜付記事項＞
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施形態の一例を示すものにすぎず、本発明の実施の形態を限定する趣旨のものではない。よって、本発明は上述の実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】帯電装置及び感光体を正面から見た図である。
【図３】帯電装置及び感光体を側面から見た図である。
【図４】帯電ローラの層構成を示す図である。
【図５】帯電装置の帯電ローラによる放電領域を説明ずるための図である。
【図６】ギャップと帯電電位の絶対値との関係を示すグラフ図である。
【図７】帯電ローラの周角度と生じるギャップとの関係を示すグラフ図である。
【図８】第１の実施形態の帯電装置駆動部の構成を示す図である。
【図９】第２の実施形態の帯電装置駆動部の構成を示す図である。
【図１０】第３の実施形態の帯電装置駆動部の構成を示す図である。
【図１１】第４の実施形態の帯電装置駆動部の構成を示す図である。
【図１２】記録紙への転写後に感光体上に残留しているトナーの量を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【０１７６】
１    感光体
１０    帯電装置
１１    帯電ローラ
１４    駆動モータ
２０    帯電装置駆動部
２２    演算処理部
２３    モータドライバ
２４    デューティ演算部
２５    変位センサ
２６    表面電位測定装置
２７    帯電電流測定装置
１００    画像形成装置
【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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