(57)【要約】【課題】  直流バイアスを印加して感光体ドラムを帯電させる画像形成装置において、除電装置が劣化、故障した場合、適当な帯電が行なわれず画像不良が発生する場合がある。【解決手段】  除電装置が除電動作を行なった像担持体の除電動作領域で、帯電部材に直流バイアスを印加し、その際に像担持体に流れる電流値に応じて、直流バイアスを定電流制御にするか、定電圧制御にするかを切り替える。【選択図】  図３
2007272202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する像担持体と、
前記像担持体の電荷を除電する除電装置と、
前記除電装置よりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され、前記像担持体を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材に流れる電流を検出する電流検出部とを備える画像形成装置であって、
前記帯電部材は前記除電装置が動作した前記像担持体の除電動作領域を帯電可能であり、
前記電流検出部によって、非画像形成時に、前記除電動作領域で、前記帯電部材に電圧を印加して前記帯電部材に流れる電流値を検出し、
前記電流値に応じて、画像形成時に前記帯電部材に印加される電圧を定電流制御にするか、定電圧制御にするかを切り替える制御部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記電流値が第一の値以下である時は、画像形成時に前記帯電部材に印加される電圧を定電圧制御にし、
前記電流値が第一の値以上である時は、画像形成時に前記帯電部材に印加される電圧を定電流制御にす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】
前記制御部は、前記電流値が前記第一の値よりも大きく第二の値以下の場合は、前記除電装置に第一のバイアスを印加し、
前記電流値が前記第二の値よりも大きい場合は、前記除電装置に第一のバイアスよりも小さい第二のバイアスを印加する制御を行なう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】
前記除電装置は光素子であり、前記光素子に流れる電流は定電流制御されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
少なくとも前記像担持体を備えるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能な画像形成装置であって、前記非画像形成時に前記除電動作領域を形成するために前記除電装置に印加されるバイアス値及び、前記除電動作領域で前記帯電部材に印加されるバイアス値は、前記プロセスカートリッジの使用状況に応じて変更されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記プロセスカートリッジは、記憶媒体を有し、
前記記憶媒体は、前記プロセスカートリッジの使用状況に応じて変更される、前記除電装置に印加されるバイアス値及び、前記帯電部材に印加されるバイアス値を記憶していることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
回転する像担持体と、
前記像担持体の電荷を除電する除電装置と、
前記除電装置よりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され電圧を印加されて前記像担持体を帯電する帯電部材とを備える画像形成装置であって、
前記除電装置が動作しているときは、画像形成時に前記帯電部材に印加される電圧を定電流制御にし、
前記除電装置が動作していないときは、画像形成時に前記帯電部材に印加される電圧を定電圧制御にする制御部を備える画像形成装置。
【請求項８】
回転する像担持体と、
前記像担持体の電荷を除電する除電装置と、
前記除電装置よりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され、電圧を印加されて前記像担持体を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材に流れる電流を検出する電流検出部とを備える画像形成装置であって、
前記帯電部材は前記除電装置が動作した前記像担持体の除電動作領域を帯電可能であり、
前記電流検出部によって、非画像形成時に、前記除電動作領域で、前記帯電部材に電圧を印加して前記帯電部材に流れる電流値を検出し、前記電流値に基いて前記除電手段が故障したことを報知する故障報知手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記除電装置は光素子であり、光素子に流れる電流は定電流制御されることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
少なくとも前記像担持体を備えるプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能な画像形成装置であって、前記非画像形成時に前記除電動作領域を形成するために前記除電装置に印加される電圧及び、前記除電動作領域で前記帯電部材に印加される電圧は、前記プロセスカートリッジの使用状況に応じて変更されることを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記プロセスカートリッジは、記憶媒体を有し、前記記憶媒体は、前記プロセスカートリッジの使用状況に応じて変更される、前記除電装置に印加されるバイアス値及び、前記帯電部材に印加されるバイアス値を記憶していることを特徴とする請求項１０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、電子写真方式等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置のうち、プリンタを例にとって説明する。
【０００３】
画像形成装置の像担持体を帯電ローラ等の帯電部材で帯電する方法として、帯電ローラに印加されるＤＣ帯電バイアスを定電流制御で行なう方法がある。定電流制御で行なうことにより、帯電ローラのインピーダンスのバラツキや環境バラツキに影響されずに良好な帯電を行うことができる。
【０００４】
図１に、帯電バイアス印加回路３０１の概略構成を示す。３０２は電圧設定回路部でＰＷＭ信号に応じて、設定値が変えられる。３０３はトランス駆動回路部、３０４は高圧トランスである。３０５はフィードバック回路部で、帯電ローラを流れる電流値Ｉ６２を抵抗Ｒ６１で電圧に変換して検出して、Ｊ５０１からアナログ値としてエンジンの制御部に伝送される。そして、この値をもとに、エンジン制御部が所要の電流値になるように、ＰＷＭ信号を設定する。このような構成で、一連の制御を行うことで、帯電ローラに一定の電流値を流すことが可能となる。このような形態の出願は、特許第３３９７３３９号等でされている。このように、ＤＣ帯電バイアスを定電流制御を行うことにより、帯電ローラのインピーダンスのバラツキや環境バラツキに影響されない一定濃度の画像が得られる。
【特許文献１】特許第３３９７３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＤＣ帯電バイアスを定電流制御で行う場合において、像担持体に残存電位が残っていると、帯電部材と像担持体との間で電位差が減少するため、電流が流れにくくなる。そのような状況で定電流制御を行なうと、帯電部材の電位が過剰に高く設定されることになり、帯電される像担持体の電位も高くなってしまうため画像不良を引き起こす。そのため、残存電位はＬＥＤ等の光素子（除電装置）を用いて電荷を除電して電位を下げる必要があり、当該除電する工程をシーケンス上、入れることが必用である。しかし、この除電装置に対して、劣化、汚染、破壊が発生した場合に、そのままＤＣ帯電バイアスを定電流制御すると画像不良が発生してしまう可能性がある。
【０００６】
この除電装置の劣化等は、除電装置に流れる電流を検知していても解からない場合がある。例えば、除電装置が光素子であった時に、光素子表面がトナーで汚染されてしまうことがある。この場合、光素子には通常と同じ電流が流れるにも関わらず、像担持体に十分な露光を行なうことができずに帯電不良、そして画像不良が発生してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する手段として以下のようなものがある。
【０００８】
回転する像担持体と、前記像担持体の電荷を除電する除電装置と、
前記除電装置よりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され、前記像担持体を帯電する帯電部材と、前記帯電部材に流れる電流を検出する電流検出部とを備える画像形成装置であって、前記帯電部材は前記除電装置が動作した前記像担持体の除電動作領域を帯電可能であり、前記電流検出部によって、非画像形成時に、前記除電動作領域で、前記帯電部材に電圧を印加して前記帯電部材に流れる電流値を検出し、前記電流値に応じて、画像形成時に前記帯電部材に印加される電圧を定電流制御にするか、定電圧制御にするかを切り替える制御部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
また、別の構成は以下のようなものがある。回転する像担持体と、前記像担持体の電荷を除電する除電装置と、前記除電装置よりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され電圧を印加されて前記像担持体を帯電する帯電部材とを備える画像形成装置であって、前記除電装置が動作しているときは、画像形成時に前記帯電部材に印加される電圧を定電流制御にし、前記除電装置が動作していないときは、画像形成時に前記帯電部材に印加される電圧を定電圧制御にする制御部を備える画像形成装置。
【００１０】
また、別の構成は以下のようなものがある。回転する像担持体と、前記像担持体の電荷を除電する除電装置と、前記除電装置よりも前記像担持体の回転方向下流側に配置され、電圧を印加されて前記像担持体を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材に流れる電流を検出する電流検出部とを備える画像形成装置であって、前記帯電部材は前記除電装置が動作した前記像担持体の除電動作領域を帯電可能であり、前記電流検出部によって、非画像形成時に、前記除電動作領域で、前記帯電部材に電圧を印加して前記帯電部材に流れる電流値を検出し、前記電流値に基いて前記除電手段が故障したことを報知する故障報知手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明によれば、除電手段の動作状況に応じて、最適な帯電バイアスの制御を行なうことができる。または、除電手段の動作状況を外部に知らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１３】
画像形成装置のうち、プリンタを例にとって説明する。従来プリンタは、図７のような機構をしている。図７において、１０１は像担持体である感光体ドラム、１０２は光源としての半導体レーザ、１０３はスキャナモータ１０４によって回転する回転多面鏡、１０５は半導体レーザ１０２から発射され、感光体ドラム１０１上を走査露光するレーザビームである。
【００１４】
１０６は感光体ドラム１０１上を一様に帯電可能な帯電部材である帯電ローラ、１０７は感光体ドラム１０１上に形成された静電潜像をトナーにて現像するための現像器である。１０８は現像器１０７にて現像されたトナー像を所定の記録用紙に転写するための転写ローラ、１０９は記録用紙に転写されたトナーを熱にて通る記するための定着ローラである．４０３は、感光体ドラム１０１の電荷を除電する除電装置である光素子である。
【００１５】
１１０はカセットから用紙を給紙・搬送路に送り出すカセット給紙ローラ、１１１は手差し給紙口から用紙を搬送路に送り込む手差し給しローラである。１１２は着脱可能なカセットから用紙を搬送路に送り込むオプションカセット給紙ローラ、１１３は着脱可能で封筒のみ積載可能な封筒フィーダから用紙を１枚ずつ搬送路に送り込む封筒フィーダ給紙ローラである。１１４、１１５はカセットから給紙された用紙を搬送する搬送ローラである。
【００１６】
１１６は封筒フィーダ以外から給紙された用紙の先端と後端を検出するためのプレフィードセンサ、１１７は搬送された用紙を感光体ドラム１０１へ送り込む転写前ローラである。１１８は給紙された用紙にたいし、感光体ドラム１０１への画像書き込み（記録／印字）と用紙搬送の同期をとると共に、給紙された用紙の搬送方向の長さを測定するためのトップセンサである。１１９は定着後の用紙の有無を検出するための排紙センサ、１２０は定着後の用紙を機外に排出するための排出ローラである。
【００１７】
１２１は印字された用紙の搬送先（機外排出あるいは、着脱可能な両面ユニット）を切り換えるフラッパ、１２２は両面ユニットに搬送された用紙を反転部に搬送するための搬送ローラ、１２３は反転部に搬送された用紙の先端／後端を検出する反転センサである。１２４は正転／逆転をシーケンシャルに動作させる事で、用紙を反転させ、再給紙部に用紙を搬送するための反転ローラである。１２５は再給紙部の用紙有無を検出する再給紙センサ、１２６は再給紙部の用紙を再び搬送路へ送り込むための再給紙ローラである。
【００１８】
このような機構部を制御するための制御系の回路構成ブロック図を図８に示す。図８において、２０１は不図示のホストコンピュータ等の外部機器から送られる画像コードデータをプリンタの印字に必要なビットデータに展開するプリンタコントローラである。また、プリンタコントローラ２０１はプリンタ内部情報を読み取りそれを表示する。２０２はプリンタエンジンの各部をプリンタコントローラ２０１の指示にしたがって動作制御するプリンタエンジン制御部である。また、プリンタエンジン制御部２０２は、プリンタコントローラ２０１へプリンタ内部情報を報知する。２０３はプリンタエンジン制御部２０２の指示に従い、記録用紙搬送のためのモータ、ローラ等の駆動／停止を行う用紙搬送制御部である。２０４は帯電、現像、転写等各工程における各高圧の出力制御をプリンタエンジン制御部２０２の指示にしたがって行う高圧制御部である。２０５はスキャナモータ１０４の駆動／停止、レーザビームの点灯をエンジン制御部２０２の指示にしたがって制御する光学系制御部である。２０７は定着器の温度をプリンタエンジン制御部２０２の指定した温度に調節するための定着器温度制御部である。
【００１９】
２０８は着脱可能なオプションカセット制御部で、プリンタエンジン制御２０２の指示により駆動系の駆動／停止を行うと共に、紙有無状態、紙サイズ情報をプリンタエンジン制御部２０２に報知する。
【００２０】
２０９は着脱可能な両面ユニット制御部で、プリンタエンジン制御部２０２の指示にしたがって、用紙の反転および再給紙動作を行うと同時に、その動作状態をエンジン制御部２０２に報知する。
【００２１】
２１０は着脱可能な封筒フィーダ制御部で、プリンタエンジン制御部２０２の指示により駆動系の駆動／停止を行うとともに、紙有無状態をプリンタエンジン制御部２０２に報知する。
【００２２】
画像形成動作について説明をする。感光体ドラム１０１は図７の矢印の方向に回転をする。感光体ドラム１０１は、帯電行程において帯電ローラ１０６により帯電をされる。帯電ローラ１０６は、後述する光素子４０３の感光体ドラム回転方向下流側に設けられている。帯電行程では当該光素子４０３により除電された感光体ドラム１０１の領域を帯電する。帯電された感光体ドラム１０１は、潜像形成行程で半導体レーザ１０２により画像データに対応した静電潜像を形成される。現像行程で、静電潜像は現像器１０７でトナー像に現像される。転写行程で、現像されたトナー像は、転写ローラ１０８によって、所定の記録用紙に転写される。転写行程後、不図示のクリーニング手段は感光体ドラム１０１上のトナーを回収する。そして、光素子４０３により残存電位を除電する。記録用紙に転写されたトナー像は、定着ローラ１０９により記録用紙に定着される。
【００２３】
本実施例における画像形成装置の特徴を簡単に説明する。帯電部材である帯電ローラは直流電圧を印加されて像担持体である感光体ドラムを帯電する。直流電圧は定電圧電源によって生成される。直流電圧は、定電圧電源の出力時に帯電ローラに流れる電流値を検出し、その電流値が所定の値になるように、定電圧電源の値を制御する定電流制御をされる。このような定電流制御の場合、帯電前に感光体ドラムに残存電位があると最適な電位に帯電できない場合がある。ここで、残存電位とは、帯電行程前において感光体ドラム１０１の電位が高い電位のまま残っていることを指す。例えば、帯電行程、潜像形成行程、現像行程、転写行程を行なったとする。潜像形成行程において、半導体レーザー１０２により露光を行なわれなかった部分は、帯電ローラ１０６により帯電された電位が十分に除電されず、電位が高い状態で残ったまま再び帯電されることになる。
【００２４】
そのため、画像形成時（画像形成をされる像担持体上の領域をプロセス手段が処理する時）は、光素子を用いた除電装置により電荷を除電し、像担持体の残存電位を消去してから帯電を行なう。例えば、帯電ローラ１０６の感光体ドラム１０１の回転方向上流側に光素子４０３（除電装置）を配置しておき、光素子４０３により感光体ドラム１０１を露光して残存電位を消去する。しかしながら、除電装置が劣化、故障等で正常に動いていない場合、適当な帯電がなされないことになってしまう。そこで、除電装置が故障等をしていないか、非画像形成時に下記のような動作を行なう。あらかじめ帯電ローラで感光体ドラムを帯電し、当該帯電された領域を除電装置で除電する。除電装置が動作した像担持体上の除電動作領域において帯電部材に直流バイアスを印加し、その時に帯電部材に流れる電流を検出する。その電流値を基に光素子の動作状態（正常・劣化・故障等の状態）を判断し、その判断結果を基に、画像形成時に帯電部材に印加される直流バイアスを、定電流制御するかと定電圧制御するか切り替える。
【００２５】
ここで、帯電ローラに流れる電流値により光素子が正常か劣化等しているかどうか判断できる理由を説明する。光素子が正常に動作している場合は、像担持体の残存電位が除電されているため、帯電ローラと感光体ドラムとの間で十分な電位差が形成される。そのため、電流も流れやすい。これに対し、光素子が劣化や汚染等正常に作動していない場合、像担持体の残存電位が十分に除電できないため、帯電ローラと感光体ドラムとの間で十分な電位差が形成されない。そのため、残存電位が除電されたときほど、電流が流れない。したがって、帯電ローラに流れる電流を検出することにより光素子が正常かどうかを判断することができる。
【００２６】
図１に本発明の第一の実施形態における帯電バイアス印加回路の概略構成を示す。
【００２７】
３０２は電圧設定回路部でＰＷＭ信号に応じて、印加する電圧値を変える。３０３はトランス駆動回路部、３０４は高圧トランスである。３０５はフィードバック回路部で、帯電ローラを流れる電流値Ｉ６２を抵抗Ｒ６１で電圧に変換して検出し、Ｊ５０１からアナログ値としてエンジンの制御部に伝送される。そして、このアナログ値をもとに、エンジン制御部が所要の電流値になるように、ＰＷＭ信号を設定する。このような構成で、一連の制御を行うことで、帯電ローラに一定の電流値を流すことが可能となる。
【００２８】
また、図２に本発明の第一の実施形態における光素子電流設定回路の概略構成を示す。
【００２９】
４０３は、光素子である。４０１は光素子の駆動回路で制御信号に応じて発光のＯＮ／ＯＦＦを行う。４０２は電圧設定回路部でＰＷＭ信号に応じて、設定値が変えられ、光素子に流れる電流値を可変することができる。
【００３０】
図９に、制御機構の模式図を示す。６０２は制御回路（制御部）である。６０３は帯電バイアス印加手段（帯電ＤＣバイアス回路部）、６０４は光素子電流設定手段（光素子電流回路部）である。６０６は電流検出部（電流検出回路）であり、帯電ローラと感光体ドラムの間に流れる電流を検出する。制御回路６０２は、それぞれ、高圧制御部、光素子制御部を備えており、それぞれの制御部が、帯電ＤＣバイアス回路部６０３、光素子電流回路部６０４を制御する。
制御回路６０２は、以下に説明するようなフローチャートにのっとって、帯電ＤＣバイアス回路部６０３光素子電流回路部６０４を制御する。本実施例のフローチャートを図３に示す。
【００３１】
まず、画像形成装置の電源がＯＮになる（Ｓ３０１）。画像形成装置の電源オンの直後に行なわれる準備動作である前多回転、もしくは画像形成前の準備動作である前回転が始まると感光体ドラムが回転を始める。（Ｓ３０２）。そして、感光体ドラムを一旦帯電した後、光素子をＯＮにして感光体ドラムを除電し、感光体ドラムの除電動作領域において帯電ローラに直流バイアスを定電圧制御で印加する。このときに印加する電圧は、ドラムと帯電ローラとの間にて放電電流が確実に流れるような電圧値である。（Ｓ３０３）（Ｓ３０４）。除電動作領域は、除電装置（光素子）が正常に動作していれば、感光体ドラム上の電荷が除電されている領域である。そして、除電動作領域は、除電装置が故障等の不具合が生じている場合は、感光体ドラム上の電位は除電されていないが、除電されるはずだった領域を指している。その状態において、帯電ローラに流れる電流値をＪ５０１のアナログ値から検出する（Ｓ３０５）。その電流の検出値を基準値ε（第一の値）と比較する（Ｓ３０６）。なお、基準値は負帯電の感光体ドラムの場合、帯電ローラから感光体ドラムに流れる電流は負の電流になるので、負の値となる。検出値と基準値との比較は、それぞれの絶対値の大きさの大小で比較をする。基準値ε＜検出値の場合には、除電が十分されており、光素子に問題はないと判断し、一連のプリント動作を開始する（Ｓ３０７）。基準値ε≧検出値の場合には、除電が十分されていなく、光素子が劣化、汚染していると判断する。そして、光素子の駆動電流を設定するＰＷＭ信号にて、駆動電流をＵＰさせ、光素子の光量を増加させる（Ｓ３０８）。そして、再度、Ｊ５０１のアナログ値を算出し、除電が十分されるレベルまで同じルーチンを繰り返し行う。このルーチン作業にて、基準値αを超えた時点の設定を記録し、プリント時の光素子の駆動電流と設定し、プリント動作を開始する（Ｓ３０６）。このルーチン作業にて最大の駆動電流の設定でも基準値εを超えない場合は、光素子が故障していると判断し（Ｓ３０９）、帯電バイアス印加回路にて、異常画像を起こさない電圧を定電圧制御にて帯電ローラに印加する設定とし（Ｓ３１０）、プリント動作を開始する（Ｓ３１１）。
【００３２】
このような制御を行うことにより、光素子が正常に動作している場合は定電流制御を行うことができ、光素子が正常に動作していない場合は定電圧制御をすることができる。光素子が動作している場合は、停電竜制御にし、光素子が動作していない場合は定電圧制御にするという制御を行なってもよい。もし、露光なしでＤＣ定電流制御を行った場合は、過剰な電圧が印加されることとなり、不良画像を印字してしまいます。このようなことにより、光素子の動作状況に応じた良好な帯電を行なうことができ、高品質な画像が形成されることが可能となる。
【実施例２】
【００３３】
本実施例は、検出した電流と比較する基準値を複数持ち、検出値と基準値との関係に応じて光素子の駆動電流をＵＰする制御を行なう、帯電ローラの直流バイアス制御を定電流制御から定電圧制御を切り替えることを特徴とする。帯電ローラ本発明の第二の実施形態における帯電バイアス印加回路の概略構成、光素子電流設定回路の概略構成は、第一の実施形態と同様なので割愛する。
【００３４】
本実施例のフローチャートを図４に示す。
【００３５】
画像形成装置の電源がＯＮになる（Ｓ４０１）。電源オンの直後に行なわれる準備動作である前多回転、もしくは画像形成前の準備動作である前回転が始まると感光体ドラムが回転を始める。（Ｓ４０２）。そして、感光体ドラムを一旦帯電した後、光素子をＯＮにして感光体ドラムを除電し、感光体ドラムの除電動作領域において帯電ローラに直流バイアスを定電圧制御で印加する。（Ｓ４０３）（Ｓ４０４）。除電動作領域は、除電装置が動作していれば、感光体ドラム上の電荷が除電されている領域である。そして、除電動作領域は、除電装置が故障等の不具合が生じている場合は、感光体ドラム上の電荷は除電されていないが、除電されるはずだった領域を指している。その状態において、帯電ローラに流れる電流値をＪ５０１のアナログ値から検出する（Ｓ４０５）。その検出値を基準値α（第二の値）と比較する（Ｓ４０６）。基準値α＜検出値の場合には、除電が十分されており、光素子に問題はないと判断し、一連のプリント動作を開始する（Ｓ４０７）。基準値α≧検出値の場合には、さらに、基準値β（第一の値）と比較をする（Ｓ４０８）。基準値β＜検出値の場合には、光素子が劣化もしくは汚染していると判断し、ＰＷＭ値の補正レベルを算出し（Ｓ４０９）、その算出値を光素子の駆動電流に設定し（Ｓ４１０）、プリント動作開始する（Ｓ４１１）。なお、Ｓ４０９で行なわれるＰＷＭ値の補正は、基準値α＜検出値であった時に光素子に印加されるバイアスよりも絶対値で大きい同極性のバイアスが光素子に印加されるように補正を行う。即ち、基準値β＜検出値≦基準値αの時には、光素子に印加されるバイアス（第一のバイアス）を大きくする。そして、基準値α＜検出値の時には、光素子に印加されるバイアス（第二のバイアス）を、第一のバイアスよりも小さいバイアスに設定する。基準値β≧検出値の場合、光素子が故障していると判断し（Ｓ４０８）、異常画像を起こさない電圧を定電圧制御にて帯電ローラに印加する設定とし（Ｓ４１２）、プリント動作を開始する（Ｓ４１３）。なお、基準値α、βは負帯電の感光体ドラムの場合、帯電ローラから感光体ドラムに流れる電流は負の電流になるので、負の値となる。基準値αと基準値βの大小関係は、絶対値で基準値α＞基準値βとなっている。検出値と基準値との比較は、それぞれの絶対値の大きさの大小で比較をする。
【００３６】
このような制御を行うことにより、光素子が正常に動作している場合は定電流制御を行うことができる。そして、光素子が劣化・汚染している場合は、光素子の駆動電流を補正し光素子に印加されるバイアスを正常時よりも大きくすることで十分な除電を確保し、定電流制御を行なうことができる。また、光素子が正常に動作していない場合は定電圧制御をすることができる。このように、光素子の動作状況に応じた制御を行なうことで、良好な帯電を行なうことができ、高品質な画像が形成されることが可能となる。
【実施例３】
【００３７】
本実施例は、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジの使用状況に応じて、光素子の動作状態の検知の際に光素子に印加される駆動電流及び帯電ローラへの印加電圧を変化させることに特徴がある。ここで、プロセスカートリッジは少なくとも像担持体とプロセス手段を一体として形成し、画像形成装置本体（プロセスカートリッジを除く画像形成装置部分）に着脱可能としたものを指す。本実施例では、図１１に示すように、感光体ドラム１０１、帯電ローラ１０６、現像器１０７を一体としてプロセスカーリッジとしている。画像形成装置本体には、装着手段１３０が設けられプロセスカートリッジを装着できるようにしている。
【００３８】
帯電ローラは画像形成を繰り返すことにより帯電層の膜厚が減少していき、感光体ドラムを帯電するために必要な電流値が上昇する。ドラムに印加する電流値を増加させる分、ドラムに蓄積される電荷量も増加する。それに伴い、除電を行う光素子の光量もＵＰする必要がある。このことから、本実施例の有効性が見出せる。
【００３９】
本発明の第三の実施形態における帯電バイアス印加回路の概略構成、光素子電流設定回路の概略構成は、第一の実施形態と同様なので割愛する。図５は本発明の第三の実施形態における通信形態である。図５において、６０１は記憶媒体である不揮発性メモリでプロセスカートリッジ（ＣＲＧ）の使用状況（使用量の値）が記憶されている。ＣＲＧの使用量は、像担持体の総回転数をカウントする等の既知の使用量検出手段により検出される。６０２は制御回路（制御部）であり、制御回路は不揮発性メモリと通信を行い、装着されているＣＲＧの使用量を検知し、その検知値に応じた信号を帯電バイアス印加手段や光素子電流設定手段に発信する。つまり、ＣＲＧの使用量に応じて帯電ローラに印加されるバイアス値、光素子に印加する電流値を変更する。６０３は帯電バイアス印加手段（帯電ＤＣバイアス回路部）、６０４は光素子電流設定手段（光素子電流回路部）である。制御回路６０２は、それぞれ、高圧制御部、光素子制御部を備えており、それぞれの制御部が、帯電ＤＣバイアス回路部６０３光素子電流回路部６０４を制御する。６０６は電流検出部（電流検出回路）であり、帯電ローラと感光体ドラムの間に流れる電流を検出する。
【００４０】
本実施例のフローチャートを図６に示す。
【００４１】
画像形成装置の電源がＯＮになる（Ｓ５０１）。制御回路は不揮発性メモリと通信を行いＣＲＧの使用量を確認する（Ｓ５０２）。そして、その使用量の情報をもとに、下記に記す帯電ローラに印加する所定の電圧、光素子を発光させる所定の駆動電流、また光素子の状態を判断する基準値の選択を行う（Ｓ５０３）。使用量が少ないと判断した場合は、帯電ローラに印加する所定の電圧をＶ１、光素子を発光させる所定の駆動電流を駆動信号ＰＷＭ１、また光素子の状態を判断する基準値を基準値γと設定する（Ｓ５０４）。感光体ドラムが回転を始めると（Ｓ５０５）、光素子をＯＮにして感光体ドラムの除電動作領域において帯電ローラに直流バイアスを定電圧制御で印加する（Ｓ５０６）（Ｓ５０７）。その状態において、帯電ローラに流れる電流値をＪ５０１のアナログ値から検出する（Ｓ５０８）。その検出値を基準値γと比較する（Ｓ５０９）。基準値γ＜検出値の場合には、除電が十分されており、光素子に問題はないと判断し、一連のプリント動作を開始する（Ｓ５１０）。基準値γ≧検出値の場合には、除電が十分されていなく、光素子が劣化、汚染していると判断する。そして、光素子の駆動電流を設定するＰＷＭ信号にて、駆動電流をＵＰさせ、光素子の光量を増加させる（Ｓ５１１）。そして、再度、Ｊ５０１のアナログ値を算出し、除電が十分されるレベルまで同じルーチンを繰り返し行う。このルーチン作業にて、基準値γを超えた時点の設定を記録し、プリント時の光素子の駆動電流と設定し、プリント動作を開始する（Ｓ５１０）。このルーチン作業にて最大の駆動電流の設定でも基準値γを超えない場合は、光素子が故障していると判断し（Ｓ５１２）、帯電バイアス印加回路にて、異常画像を起こさない電圧を定電圧制御にて帯電ローラに印加する設定とし（Ｓ５１３）、プリント動作を開始する（Ｓ５１４）。
【００４２】
次に、（Ｓ５０３）にて、使用量が多いと判断した場合は、帯電ローラに印加する所定の電圧をＶ２、光素子を発光させる所定の駆動電流を駆動信号ＰＷＭ２、また光素子の状態を判断する基準値を基準値δと設定する（Ｓ５１５）。なお、本実施例では、Ｖ２＞Ｖ１、ＰＷＭ２＞ＰＷＭ１、基準値δ＞基準値γとなっている（それぞれの不等式は絶対値で比較）。そして、その後の動作は使用量が少ないと判断した場合と同じ制御を行なっていく。即ち、感光体ドラムが回転している時に、帯電ローラ、光素子に上記設定されたバイアスを印加し（Ｓ５１７）（Ｓ５１８）、その際に帯電ローラに流れる電流値を検出し検出値とする（Ｓ５１９）。検出値を基準値δと比較し（Ｓ５２０）、光素子の光量が十分に得られるまでルーチン作業を行い（Ｓ５２２）、プリント動作を開始する（Ｓ５２１）。
【００４３】
光素子が故障していると判断した場合は（Ｓ５２３）、帯電バイアス印加回路にて、異常画像を起こさない電圧を定電圧制御にて帯電ローラに印加する設定とし（Ｓ５２４）、プリント動作を開始する（Ｓ５２５）。
【００４４】
このような制御を行うことにより、プロセスカートリッジの使用量及び光素子の動作状況に応じた帯電制御を行なうことができる。これにより、良好な帯電を行なうことができ、高品質な画像が形成されることが可能となる。
【００４５】
なお、プロセスカートリッジは記憶媒体である不揮発性メモリを有しており、当該メモリにプロセスカートリッジの使用状況に応じた光素子に印加される駆動電流の値、帯電ローラへの印加電圧の値が記憶されている。このようにすることで、画像形成装置本体に別のプロセスカートリッジが装着された場合であっても、各プロセスカートリッジの使用状況に合わせた設定をすることができる。
【００４６】
なお、実施例１乃至３においては、除電装置として感光体ドラムを露光する光素子を用いたがこれに限られるものではない。感光体ドラム面の電荷を除電できるものであるならば導電性ファイバを用いたブラシ等でも構わない。
【００４７】
また、除電装置として光素子を用いた場合は定電流で制御を行なうと、定電圧で制御を行なう時よりも光量のばらつきがなく好ましい。
【００４８】
また、本実施例では、除電装置が故障したと判断した場合は、帯電バイアスを定電流制御から定電圧制御に切り替える制御を行なっている。これ以外にも、図１０に示すように、除電装置が故障したと判断した場合、故障を外部に知らせる故障報知手段６０５を設ける構成にしてもよい。故障報知手段としては、画像形成装置の表示パネルに故障である旨を表示することや、警告音を鳴らす等が考えられる。また、故障した場合は、画像形成動作を強制的に終了させて不良画像の発生を抑止する等のことも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明実施例１の帯電バイアス回路構成
【図２】本発明実施例１の光素子回路構成
【図３】本発明実施例１のフローチャート概略図
【図４】本発明実施例２のフローチャート概略図
【図５】本発明実施例３の不揮発性メモリの通信構成図
【図６】本発明実施例３のフローチャート概略図
【図７】本発明における画像記録装置本体構成の概略図
【図８】本発明における画像記録装置コントローラ部の概略図
【図９】本発明実施例１の制御部の概略図
【図１０】本発明における故障報知手段の構成図
【図１１】本発明実施例３における画像記録装置本体構成の概略図
【符号の説明】
【００５０】
１０１  感光体ドラム
１０６  帯電ローラ
１０７  現像器
２０１  プリンタコントローラ
２０２  プリンタエンジン制御部
【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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