(57)【要約】 【課題】像担持体の表面電位を適正化しつつ該帯電部材の転写残トナーによる汚れを抑制できる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１１表面を帯電させる接触式帯電装置１２を有する画像形成装置である。帯電装置１２は、像担持体１１の表面に接触する帯電部材１２１と、直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスを帯電部材１２１に印加する帯電バイアス印加用電源装置ＰＷ１と、制御部Ｃｏｎｔを有しており、制御部Ｃｏｎｔは、帯電バイアスの最大値Ｖｍａｘを予め定めた一定値に保ちつつ像担持体表面電位を予め定めた表面電位に設定するように、且つ、像担持体１１上の転写残トナーによる帯電部材１２１の汚れを抑制する方向に、直流電圧Ｖｄｃ及び交流電圧の電圧Ｖｐｐをそれぞれ制御する。【選択図】図２
2007121655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電させる接触式帯電装置と、
前記接触式帯電装置により帯電せしめられた前記像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
前記像担持体上の静電潜像を現像して可視トナー像とする現像装置と、
前記像担持体上の可視トナー像を被転写体に転写する転写装置とを含んでおり、
前記接触式帯電装置は、前記像担持体の表面に接触配置された帯電部材と、該像担持体表面を帯電させるにあたり、直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスを該帯電部材に印加する帯電バイアス印加用電源装置と、該帯電バイアス印加用電源装置の制御部とを含んでおり、
前記制御部は、直流電圧Ｖｄｃ及び交流電圧のピークツーピーク電圧Ｖｐｐの双方を、前記帯電バイアスの最大値Ｖｍａｘを予め定めた一定値に保ちつつ像担持体表面電位を予め定めた表面電位に設定するように、且つ、前記像担持体上の転写残トナーによる前記帯電部材の汚れを抑制する方向に制御可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体は負帯電可能の像担持体であり、前記Ｖｍａｘは０＜Ｖｍａｘ＜３００Ｖの範囲にある請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
環境条件検出部をさらに備えており、前記制御部は、該検出部で検出される環境条件に応じて直流電圧Ｖｄｃ及び交流電圧のピークツーピーク電圧Ｖｐｐの双方を、前記帯電バイアスの最大値Ｖｍａｘを予め定めた一定値に保ちつつ像担持体表面電位を予め定めた表面電位に設定するように、且つ、前記像担持体上の転写残トナーによる前記帯電部材の汚れを抑制する方向に制御可能である請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
クリーナレスタイプの画像形成装置である請求項１、２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体の表面移動方向において、前記帯電部材より上流側且つ前記転写装置より下流側において該像担持体上の転写残トナーの荷電制御を行う荷電制御装置を有している請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電部材は帯電ローラである請求項１から５のいずれか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、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち２以上を組み合わせた複合機等の、電子写真方式や静電記録方式等による画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、通常、例えば感光体のような像担持体の表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に露光装置から形成しようとする画像に応じた露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置により現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を被転写体に転写する。
【０００３】
静電記録方式の画像形成装置では、例えば静電記録用誘電体のような像担持体の表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に静電記録装置にて、形成しようとする画像に応じた静電記録を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置により現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を被転写体に転写する。
【０００４】
いずれの方式の画像形成装置の場合も、前記被転写体は、モノクロ画像形成装置では、通常記録媒体であり、転写されたトナー像は該記録媒体に定着される。カラー画像形成装置では、該被転写体は、一般的には、中間転写体であり、中間転写体に１次転写されたトナー像は、さらに記録媒体に２次転写され、定着される。
【０００５】
いずれの方式の画像形成装置においても、静電潜像及び可視トナー像を形成するための像担持体の表面を静電潜像形成に先立って帯電させる帯電装置は、これまで種々提案され、実用に供されている。その一つとして、像担持体表面に帯電部材を接触させる接触式帯電装置が、オゾンの発生を抑制できる等の利点を有するものとして知られており、実用に供されている。
また、帯電均一性や帯電安定性を向上させるために、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加する帯電装置も知られており、実用に供されている。
【０００６】
かかる接触式帯電装置を採用する場合、像担持体上に残留する転写残トナーが帯電部材に接触することがある。
このことに関連して、像担持体上の転写残トナーの清掃についてみると、像担持体上に形成されたトナー像が被転写体に転写されたあと像担持体に残留する転写残トナーは、像担持体のクリーナを備えた画像形成装置では（例えば像担持体表面に接触配置されたクリーニングブレードを有するクリーナを備えた画像形成装置では）、該クリーナにより除去清掃され、また、所謂クリーナレスタイプの画像形成装置では、現像装置に回収され、或いは被転写体上に放出される。
【０００７】
クリーナレスタイプの画像形成装置についてさらに説明すると、このタイプの画像形成装置は、廃トナーの低減或いは画像形成装置の小型化等を目指すもので、一般的に、像担持体の帯電、静電潜像形成、該潜像の現像、トナー像の転写のプロセスを実行し、転写後の転写残トナーについては、帯電装置の上流側に配置された荷電制御部材で荷電制御及び散らしなどを行い、該帯電装置を通過後、現像装置において回収したり、或いは被転写体上へ放出したりする。
【０００８】
既述のように、接触式帯電装置を採用する場合、像担持体上に残留する転写残トナーが帯電装置の帯電部材に接触することがあるのは、かかるクリーナレスタイプの画像形成装置において顕著である。かかるクリーナレスタイプの画像形成装置は、例えば特開平９−３２５６０７号公報に記載されている。
【０００９】
いずれにしても、転写残トナーが接触式帯電装置における帯電部材へ到来すると、この転写残トナーが帯電部材を汚染する可能性がある。帯電部材が転写残トナーで汚染されると、帯電不良を起こし、画像欠陥が生じる。
【００１０】
そこで、帯電部材の汚染を防止するために、転写残トナーを既述のような帯電装置前の荷電制御部材などを用いて、（例えばマイナスバイアスが印加される）帯電装置に付着しにくい（マイナスの）高電位に荷電することや（例えば特開２００３−１６７４７６号公報参照）、帯電装置の帯電部材に対し清掃部材を設け、帯電部材に付着したトナーを取り除く方法がある。
【００１１】
【特許文献１】特開平９−３２５６０７号公報
【特許文献２】特開２００３−１６７４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかながら、接触式帯電装置を採用する場合において、該装置の帯電部材の汚染を防止するために、転写残トナーを、帯電部材上流側に配置した荷電制御部材などを用いて高電位に荷電すると、トナーだけでなく像担持体も帯電されるため、例えば荷電部材としてブラシを用いた場合など、像担持体の帯電ムラが発生し、画像ノイズが生じる場合がある。帯電部材を清掃する清掃部材を設ける方法によっても、満足できる程度に帯電部材の汚染を防止することができない場合がある。
【００１３】
そこで本発明は、像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる接触式帯電装置と、該帯電装置により帯電せしめられた像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、該静電潜像を現像して可視トナー像とする現像装置と、該可視トナー像を被転写体に転写する転写装置とを含んでおり、該接触式帯電装置は、像担持体表面に接触配置された帯電部材と、直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスを該帯電部材に印加する帯電バイアス印加用電源装置とを有する画像形成装置であって、像担持体の表面電位を適正化しつつ該帯電部材の転写残トナーによる汚れを抑制できる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者の研究によると、帯電部材に印加する帯電バイアス電圧を適正に制御することでも転写残トナーによる帯電部材の汚染を抑制することができる。
この場合、帯電部材に印加する電圧は、トナー汚れを抑制するだけでなく、像担持体表面を帯電させるものでもあるため、該電圧の選択にはそれに応じた制約がある。
【００１５】
しかし、同じ像担持体表面電位を得るために印加する帯電バイアスはただ一つに限定されるわけではないので、像担持体表面を所望の適正電位に帯電させつつ帯電部材の汚れを抑制する電圧設定とすることは可能である。
【００１６】
具体的には、帯電バイアスとして直流電圧Ｖｄｃに交流電圧（ピークツーピーク電圧Ｖｐｐ）を重畳した帯電バイアスを採用する場合、帯電バイアスのＶｐｐとＶｄｃとの組み合わせで、所望の感光体表面電位を得ることが可能であり、しかも、Ｖｐｐ及びＶｄｃには十分な選択の自由度がある。従って、Ｖｐｐ及びＶｄｃを適切な値とすることで、像担持体表面の適正な帯電と、帯電部材の汚れ防止を両立させることが可能である。
【００１７】
もっとも、帯電部材にある帯電バイアス電圧を印加したときの像担持体表面の電位は、何時も一定とは限らない。環境条件などが変化すれば、帯電部材の抵抗値が変化し、所望の像担持体表面電位を得られなくなる場合がある。その場合は、ＶｄｃやＶｐｐを変化させ、所望の像担持体表面電位が得られるように制御しなければならない。
【００１８】
その場合の制御方法としては、帯電部材による帯電後の像担持体表面電位を測定しフィードバック制御を行う方法や、予め定められた、環境条件などを考慮したテーブルを用いて制御する方法が考えられる。このとき、Ｖｄｃのみ制御する場合や、Ｖｐｐのみで制御する場合が考えられる。
【００１９】
しかし、本発明者の研究によれば、ＶｄｃとＶｐｐとの組み合わせにより帯電部材の汚れ防止効果が異なるため、Ｖｄｃのみ又はＶｐｐのみ制御する場合は、像担持体表面電位は一定値に制御できても、帯電部材の汚れが悪化することがある。
そこで、帯電部材に印加する帯電バイアスの最大値Ｖｍａｘを、所定の像担持体表面電位が得られる一定値に固定し、該固定したＶｍａｘを満足させるようにＶｄｃ及びＶｐｐの双方を制御すれば、像担持体表面電位を適正化しつつ帯電部材の汚れも抑制することが可能である。
【００２０】
かかる知見に基づき本発明は、前記課題を解決すべく、                              像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電させる接触式帯電装置と、
前記接触式帯電装置により帯電せしめられた前記像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
前記像担持体上の静電潜像を現像して可視トナー像とする現像装置と、
前記像担持体上の可視トナー像を被転写体に転写する転写装置とを含んでおり、
前記接触式帯電装置は、前記像担持体の表面に接触配置された帯電部材と、該像担持体表面を帯電させるにあたり、直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスを該帯電部材に印加する帯電バイアス印加用電源装置と、該帯電バイアス印加用電源装置の制御部とを含んでおり、
前記制御部は、直流電圧Ｖｄｃ及び交流電圧のピークツーピーク電圧Ｖｐｐの双方を、前記帯電バイアスの最大値Ｖｍａｘを予め定めた一定値に保ちつつ像担持体表面電位を予め定めた表面電位に設定するように、且つ、前記像担持体上の転写残トナーによる前記帯電部材の汚れを抑制する方向に制御可能である画像形成装置を提供する。
【００２１】
本発明に係る画像形成装置によると、直流電圧Ｖｄｃ及び交流電圧のピークツーピーク電圧Ｖｐｐの双方を、前記帯電バイアスの最大値Ｖｍａｘを予め定めた一定値に保ちつつ像担持体表面電位を予め定めた表面電位に設定するように、且つ、前記像担持体上の転写残トナーによる前記帯電部材の汚れを抑制する方向に制御可能であるから、像担持体の表面電位を適正化しつつ該帯電部材の転写残トナーによる汚れを抑制でき、それだけ良好な画像を形成することができる。
【００２２】
帯電バイアスの最大値Ｖｍａｘの例として、前記像担持体が、例えば負帯電性の感光体のような像担持体である場合のように、負帯電可能の像担持体である場合において、０＜Ｖｍａｘ＜３００Ｖの範囲のものを挙げることができる。
【００２３】
接触式帯電装置における帯電部材は、周囲の環境条件（代表的には温度及び（又は）湿度）などにより抵抗値が変動し、該抵抗値は像担持体表面の帯電電位に影響する。そこで、環境条件検出部（例えば温湿度検出部）をさらに設け、前記制御部は、該検出部で検出される環境条件（例えば温湿度）に応じて直流電圧Ｖｄｃ及び交流電圧のピークツーピーク電圧Ｖｐｐの双方を、前記帯電バイアスの最大値Ｖｍａｘを予め定めた一定値に保ちつつ像担持体表面電位を予め定めた表面電位に設定するように、且つ、像担持体上の転写残トナーによる帯電部材の汚れを抑制する方向に制御するものとしてもよい。
【００２４】
本発明に係る画像形成装置は、クリーナを備えた画像形成装置でもよく、クリーナレスタイプの画像形成装置でもよい。クリーナレスタイプの画像形成装置とは、像担持体表面の転写残トナー等をクリーニングする手段として、像担持体表面に接触するクリーニングブレードを有するクリーナ等のクリーニング専用のクリーナを有しない画像形成装置である。クリーナレスタイプの画像形成装置としては、前記現像装置が前記像担持体上の残留トナーの回収を行うものや、像担持体上の残留トナーを被転写体（例えば、カラー画像形成装置における中間転写体）に放出させるものを例示できる。
【００２５】
また、クリーナレス画像形成装置の場合、前記像担持体の表面移動方向において、前記帯電部材より上流側且つ前記転写装置より下流側において該像担持体上の転写残トナーの荷電制御を行う荷電制御装置を有していてもよい。
【００２６】
いずれにしても、接触式帯電装置における帯電部材の代表例として、帯電ローラを挙げることができる。
前記「静電潜像形成装置」としては、画像形成装置が像担持体として静電記録用誘電体を採用する静電記録方式のものである場合は静電記録装置を含むものを例示でき、像担持体として感光体を採用するものでは画像露光装置を含むものを例示できる。
【００２７】
本発明に係る画像形成装置は、モノクロ画像形成装置でも、カラー画像形成装置でも、いずれでもよい。
前記の被転写体としては、例えば、モノクロ画像形成装置では記録紙等の記録媒体を、カラー画像形成装置では、像担持体上に形成されるトナー像を１次転写させる中間転写体を挙げることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように本発明によると、像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる接触式帯電装置と、該帯電装置により帯電せしめられた像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、該静電潜像を現像して可視トナー像とする現像装置と、該可視トナー像を被転写体に転写する転写装置とを含んでおり、該接触式帯電装置は、像担持体表面に接触配置された帯電部材と、直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電バイアスを該帯電部材に印加する帯電バイアス印加用電源装置とを有する画像形成装置であって、像担持体の表面電位を適正化しつつ該帯電部材の転写残トナーによる汚れを抑制できる画像形成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】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の１例を示している。
図１に示す画像形成装置は、タンデム型のフルカラープリンタである。このプリンタは、駆動ローラ２１とこれに対向するローラ２２に巻き掛けられた無端の中間転写ベルト３を有している。転写ベルト３は、図示省略のベルト駆動部により駆動される駆動ローラ２１により図中反時計方向（図中矢印方向）に回転させることができる。
【００３０】
駆動ローラ２１には転写ベルト３上の２次転写残トナー等を清掃するクリーナ４が臨んでいるとともに２次転写ローラ５が臨んでいる。クリーナ４に回収されるトナー等は図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。
【００３１】
２次転写ローラ５の表層部は弾性材料で形成されており、図示省略の押圧手段にて中間転写ベルト３に押圧され、中間転写ベルト３との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト３の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体Ｓの移動に従動して回転する。２次転写ローラ５には、図示省略の２次転写バイアス印加用電源装置から２次転写バイアス電圧を印加することができる。
【００３２】
中間転写ベルト３及び２次転写ローラ５の上方には定着装置６が配置されており、下方にはタイミングローラ対７が配置されており、さらにその下方に、図示省略の、記録紙等の記録媒体を収容した記録媒体収容カセットが配置されている。
【００３３】
定着装置６は図示省略のハロゲンランプヒータ等の熱源を内蔵した定着ローラとこれに圧接される加圧ローラとを含むものである。
図示省略の記録媒体収容カセットに収容された記録媒体Ｓは、図示省略の媒体供給ローラにて１枚ずつ引き出してタイミングローラ対７へ供給することができる。
【００３４】
中間転写ベルト３を巻き掛けたローラ２１、２２の間には、転写ベルト３に沿って、ローラ２１から２２に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。
【００３５】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体１１を備えており、該感光体の周囲に帯電装置１２、画像露光装置１３、現像装置１４、１次転写ローラ１５及び荷電制御装置１６がこの順序で配置されている。
【００３６】
１次転写ローラ１５は転写ベルト３を間にして感光体１１に対向しており、ベルトの走行に従動回転する。１次転写ローラ１５には、感光体１１上に形成されるトナー像をベルト３へ１次転写するための１次転写バイアス電圧を図示省略の１次転写バイアス印加用電源装置から印加できる。
露光装置１３は、図示省略のパーソナルコンピュータ等から提供される画像情報に応じて、レーザービームを用いて感光体１１に画像露光を施せるものである。
【００３７】
各画像形成部における感光体１１は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。
各画像形成部における帯電装置１２は、図２に示すように、帯電部材として感光体１１表面に接触配置された帯電ローラ１２１を有しており、帯電バイアス印加用電源装置ＰＷ１から帯電ローラ１２１に所定のタイミングで帯電バイアス電圧を印加できる。該帯電バイアス電圧は、本例では、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧である。
【００３８】
各画像形成部における現像装置１４は、それには限定されないが、本例では、負帯電性トナーを採用するもので、感光体１１上に形成される静電潜像を、現像バイアス印加用電源装置ＰＷ３（図２参照）から現像バイアス電圧が印加される現像ローラ１４１で反転現像することができる。
【００３９】
各画像形成部における荷電制御装置１６は、図２に示すように、感光体１１に接触配置された荷電ローラ１６１及びローラ１６１へトナー荷電制御バイアス電圧を印加するバイアス印加用電源装置ＰＷ２を有している。
【００４０】
この画像形成装置は、さらに、各画像形成部における帯電バイアス印加用電源装置ＰＷ１を制御する制御部Ｃｏｎｔ及び周囲環境条件（本例では温度湿度）を検出する環境条件検出センサＴＳを備えている。センサＴＳからの環境条件情報は制御部Ｃｏｎｔに入力される。制御部Ｃｏｎｔは各画像形成部に対応させて設けてあるが、センサＴＳは各画像形成部に対し共通に設けられている。
【００４１】
この画像形成装置における各部は画像形成装置全体の動作を制御する図示省略のコントローラの指示のもとに所定のタイミングで動作するが、制御部Ｃｏｎｔは、例えば、該コントローラの一部により形成されていてもよく、該コントローラからの指示のもとに電源装置ＰＷ１を制御するように設けられていてもよい。
【００４２】
このプリンタによると、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち１又は２以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト３に１次転写する。
【００４３】
すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１１が図中時計方向に回転駆動され、帯電装置１２にて表面が一様に所定電位に帯電せしめられた感光体１１の該帯電域に画像露光装置１３からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体１１上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置１４の現像バイアスが印加された現像ローラ１４１にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が１次転写ローラ１５にて転写ベルト３上に１次転写される。なお、このとき、１次転写ローラ１５には図示省略の電源装置から１次転写バイアス電圧が印加される。
【００４４】
同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト３に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト３に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト３に転写される。
【００４５】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト３上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト３上に形成された多重トナー像は転写ベルト３の回動により２次転写ローラ５へ向け移動する。
【００４６】
一方、記録媒体Ｓが図示省略の記録媒体収容カセットから媒体供給ローラにて引き出され、タイミングローラ対７へ供給され、待機している。
【００４７】
このようにタイミングローラ対７のところで待機する記録媒体Ｓは、中間転写ベルト３にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト３と２次転写ローラ５とのニップ部に供給され、図示省略の電源装置から２次転写バイアス電圧が印加された２次転写ローラ５にて該多重トナー像が記録媒体Ｓ上に２次転写される。その後記録媒体Ｓは定着装置６に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体Ｓに定着される。記録媒体Ｓはひき続き、図示省略の排出ローラ対等にて排出トレイに排出される。
【００４８】
トナー像のベルト３への１次転写において感光体１１上に残留する転写残トナーは荷電制御装置１６により所定の荷電状態に制御され、現像装置１４において回収される。
トナー像のベルト３から記録媒体Ｓへの２次転写によりベルト３上に残留する２次転写残トナーはクリーナ４にて除去清掃される。
【００４９】
以上説明したようにして画像形成されるのであるが、この画像形成装置では、各画像形成部における帯電装置１２は制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに次のように制御される。
すなわち、電源装置ＰＷ１から帯電ローラ１２１に印加される直流電圧Ｖｄｃ及び交流電圧のＶｐｐの双方が、帯電バイアスの最大値Ｖｍａｘを予め定めた一定値に固定しつつ感光体１１の表面電位を予め定めた表面電位に設定するように、且つ、感光体１１上の転写残トナーによる帯電ローラ１２１の汚れを抑制する方向に、センサＴＳにて検出される環境条件（本例では温度湿度）に応じて、制御される。
【００５０】
負帯電性トナーを用いて反転現像を行うこの画像形成装置では、かかるＶｍａｘは０＜Ｖｍａｘ＜３００Ｖの範囲におけるものに設定すればよい。
かくして、周囲環境条件の変動による帯電ローラ１２１の抵抗値の変動に対応して、感光体１１の表面電位を適正化しつつ帯電ローラ１２１の転写残トナーによる汚れを抑制でき、それだけ良好な画像を形成することができる。
【００５１】
次に、図１のプリンタにおける画像形成部の荷電制御装置１６によるトナー荷電制御及び帯電装置１２における帯電バイアス制御の具体例について説明する。以下の説明において、Ｖｄｃは直流電圧を指し、Ｖｐｐは交流電圧におけるピークツーピーク電圧を指す。      
【００５２】
センサＴＳにて検出される環境条件は、温度２５℃、相対湿度５０％とする。現像装置１４における現像バイアスは、直流電圧Ｖｄｃ＝−４００Ｖに交流電圧（ピークツーピーク電圧Ｖｐｐ＝１６００Ｖ、２０００Ｈｚ）を重畳した、プラス側の割合（Ｄｕｔｙ）６０％の矩形波バイアスとした。
【００５３】
電源装置ＰＷ２から装置１６の荷電ローラ１６１へ印加するバイアスは、
直流電圧Ｖｄｃ＝−１００Ｖ（感光体表面電位に対して）に
交流電圧Ｖｐｐ＝３００Ｖ、１００Ｈｚを重畳した
矩形波電圧（デューティ５０％）とした。
荷電ローラ１６１の回転方向は、感光体１１と同方向に、換言すれば、両者の接触部において両者が互いに反対方向（カウンタ方向）に移動するように設定した。なお、荷電ローラ１６１の回転方向はこれに限定されるものではない。
【００５４】
電源装置ＰＷ１から帯電ローラ１２１へ印加する帯電バイアスは、
直流電圧Ｖｄｃ＝−５００Ｖに
交流電圧Ｖｐｐ＝１２００Ｖ、２ｋＨｚを重畳した
サイン波電圧とした。
【００５５】
かかる設定のもとで、感光体１１上の転写残トナーによる帯電ローラ１２１の汚れを抑制することができる。
この例では、帯電バイアスのＶｍａｘは、Ｖｍａｘ＝（Ｖｄｃ＋Ｖｐｐ／２）＝＋１００Ｖであるが、Ｖｍａｘは０＜Ｖｍａｘ＜＋３００Ｖの範囲のものであれば、どこに設定してもよい。
また、この例では、感光体１１の表面電位が−５００Ｖになるように制御しているが、感光体表面電位は現像条件により適正値が異なってくるため、−５００Ｖ以外の電位に設定してもよい。
【００５６】
次に、帯電バイアス条件を導き出す方法について説明する。
まず、帯電バイアスのＶｄｃ及びＶｐｐを変化させて、転写残トナーによる帯電ローラ１２１の汚れを調べた。図３に示す直線は、Ｖｍａｘが一定となる直線である。Ｖｍａｘを１００Ｖずつ変動させるごとに、Ｖｍａｘが一定となる直線を求めた。Ｖｍａｘごとにそれぞれ平行に線が引かれている。図中、カーブを描いている太線は、ある帯電部材（ここでは帯電ローラ）を用いたときに感光体表面電位が−５００ＶとなるときのＶｄｃとＶｐｐの関係である。この関係は、帯電部材の抵抗などが変われば変化するものである。
【００５７】
図４は、ＶｄｃとＶｐｐをそれぞれ変化させたときの、帯電部材の汚れを評価した結果を●、▲、×で表している。印字率５％チャートを１００枚プリント後、各種サンプルをプリントし、画像ノイズを評価することで帯電部材の汚れを評価した。ハーフのムラなど帯電部材の汚れに起因する画像ノイズが生じた場合は「×」（許容できない帯電部材汚れが発生している状態）、画像ノイズは発生していないが帯電部材の汚れが目視で確認されたときは「▲」（帯電部材汚れが認められるが、許容できる状態）、画像ノイズも帯電部材の汚れも発生していないときは「●」とした。
ここで「ハーフのむら」とは、中間調画像における画像濃度のムラや、筋状又は帯状の画像ノイズを指している。
【００５８】
Ｖｍａｘが０Ｖから＋３００Ｖの範囲では、画像ノイズが発生しておらず、この間にＶｍａｘを設定することで、帯電部材の汚れを抑制できることが分かる。さらに言えば、Ｖｍａｘは＋１００Ｖ程度がより好ましい、と言える。
【００５９】
Ｖｍａｘは、＋３００Ｖに近い側に設定すると若干帯電部材の汚れは悪化するが、帯電ムラなどの画像ノイズは低減できる。従って、それぞれの画像形成装置に適したＶｍａｘ設定値とすればよい。
【００６０】
感光体１１上の転写残トナーにはプラスのものもマイナスのものの含まれているため、どちらかに偏った帯電バイアスでは帯電部材が汚れてしまう。Ｖｍａｘがマイナスではプラストナーで汚染されやすく、Ｖｍａｘが大きいプラスではマイナストナーで汚染されやすく、Ｖｍａｘが弱いプラスでは、マイナストナーも付着しにくく、またプラストナーは付着しても吐き出せる設定である。
既述のとおり、Ｖｍａｘは０Ｖ〜＋３００Ｖの範囲で設定するが、これは帯電部材に印加するバイアスのＶｄｃがマイナスであるため、Ｖｐｐが極性を跨ぐ条件である必要があるためである。
【００６１】
具体的な制御例を示すと、まず、Ｖｍａｘを固定した条件で、Ｖｐｐ（Ｖｄｃ）を変化させたときの感光体帯電特性を各種環境条件（本例でと温湿度）で予め求めておく。それぞれの環境条件で、感光体表面電位が目標とする表面電位（本例では−５００Ｖ）となるＶｐｐを求め、環境条件とＶｐｐ及びＶｄｃ（＝Ｖｍａｘ−Ｖｐｐ／２）の組み合わせとの関係を示すテーブルを作り、これを制御部Ｃｏｎｔに記憶させておく。そして、該制御部に、センサＴＳで検出される温湿度に応じたＶｄｃ及びＶｐｐの組み合わせを該テーブルから選ばせ、それに基づき帯電バイアスを制御させればよい。
【００６２】
以上、カラー画像形成装置を例にとって説明したが、本発明はモノクロ画像形成装置にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、接触式帯電装置を用いて像担持体表面を帯電させる画像形成装置において、周囲環境条件の変動等による帯電部材の抵抗値の変動に対応して、像担持体の表面電位を適正化しつつ該帯電部材の転写残トナーによる汚れを抑制することに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の１例（カラープリンタ）の概略構成を示す図である。
【図２】図１のプリンタにおける画像形成部の一部を拡大して示す図である。
【図３】各種Ｖｍａｘにおいて、該Ｖｍａｘを一定としたときのＶｄｃとＶｐｐとの関係を示す直線などを示す図である。
【図４】適正なＶｍａｘの範囲を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
Ｙ  イエロー画像形成部
Ｍ  マゼンタ画像形成部
Ｃ  シアン画像形成部
Ｋ  ブラック画像形成部
１１  感光体
１２  帯電装置
１２１  帯電ローラ
１３  画像露光装置
１４  現像装置
１４１  現像ローラ
１５  １次転写ローラ
１６  荷電制御装置
１６１  荷電ローラ
ＰＷ１  帯電バイアス印加用電源装置
ＰＷ２  荷電制御バイアス印加用電源装置
ＰＷ３  現像バイアス印加用電源装置
２１  駆動ローラ
２２  対向ローラ
３  中間転写ベルト
４  クリーナ
５  ２次転写ローラ
６  定着装置
７  タイミングローラ対
Ｓ  記録媒体
Ｃｏｎｔ  制御部
ＴＳ  環境条件検出センサ
【図１】
2007121655.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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