(57)【要約】【課題】正常な画像形成が安定して行なえる画像形成装置を提供する。【解決手段】所定方向に回転する感光体２１０の表面に接触し、その感光体２１０の表面を帯電させる帯電ロール２２０と、感光体２１０の回転数を記憶するカートリッジメモリ２４０と、そのカートリッジメモリ２４０に記憶されている回転数がゼロであった場合に、帯電ロール２２０に、帯電用のバイアス電圧としてＡＣ電圧のみを供給するように、この帯電ロール２２０にバイアス電圧を供給するバイアス電源８０の出力を制御するＣＰＵ９０とを備えた。【選択図】        図１
2007086442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に循環移動する像担持体表面を所定の帯電位置で帯電させ、帯電後の像担持体表面に露光光を照射することにより該像担持体表面に静電潜像を形成し、該静電潜像にトナー粒子を供給することで該静電潜像を現像してトナー像を得、該トナー像を、所定の被転写面に転写し最終的に記録媒体上に定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
前記像担持体が所定の初期状態にあるか否かを表わす情報を記憶する記憶部と、
前記像担持体表面に前記帯電位置で接触して該像担持体表面を帯電させる帯電器と、
前記記憶部が記憶している情報が、前記像担持体が前記初期状態にあることを表わしているか否かに応じて、それぞれ、前記帯電器に、帯電用のバイアス電圧としてＡＣ電圧のみ、あるいはＡＣ電圧とＤＣ電圧との重畳電圧を供給する電圧供給部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンターなどの電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式では、中心軸の周りを所定方向に循環移動する像担持体表面を帯電器によって帯電し帯電後の像担持体表面に露光光を照射することにより像担持体表面に静電潜像を形成しその静電潜像を現像器によってトナー粒子で現像して像担持体表面にトナー像を形成するトナー像形成サイクルを実行しており、そのトナー像形成サイクルで像担持体表面に形成したトナー像を、所定の被転写面（記録用紙や中間転写体）に転写し最終的に記録媒体上に定着することにより該記録用紙上に定着トナー像からなる画像を形成している。
【０００３】
ここで、静電潜像を現像して得られたトナー像を記録用紙に転写した後の像担持体表面には、静電潜像による電位のムラが残っている。そのような電位のムラを残したまま、次の画像形成を行なってしまっては、新たに形成される静電潜像が乱れてしまう。
【０００４】
そこで、画像形成を行なう毎に像担持体表面の電位のムラを均一に均すという技術が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【特許文献１】特許第３４２３６３２号公報
【特許文献２】特開２０００−２２１８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような電子写真方式の画像形成装置を製造するメーカー等では、製造した画像形成装置を出荷する際には、各種の性能試験が行なわれる。そのような性能試験では、多くの場合、試験のための画像形成が行なわれるので、像担持体表面の電位のムラを均一に均してから出荷するということが考えられる。
【０００６】
しかしながら、このような好ましい状態に調整されているはずの画像形成装置であっても、客先まで運搬して設置して画像形成を行なうと、像担持体表面電位の異常を起因とする濃度ムラがある画像が形成されてしまうといった不具合が度々発生する。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、正常な画像形成が安定して行なえ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】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、所定方向に循環移動する像担持体表面を所定の帯電位置で帯電させ、帯電後の像担持体表面に露光光を照射することによりその像担持体表面に静電潜像を形成し、その静電潜像にトナー粒子を供給することでその静電潜像を現像してトナー像を得、そのトナー像を、所定の被転写面に転写し最終的に記録媒体上に定着することによりその記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
上記像担持体が所定の初期状態にあるか否かを表わす情報を記憶する記憶部と、
上記像担持体表面に上記帯電位置で接触してその像担持体表面を帯電させる帯電器と、
上記記憶部が記憶している情報が、上記像担持体が上記初期状態にあることを表わしているか否かに応じて、それぞれ、上記帯電器に、帯電用のバイアス電圧としてＡＣ電圧のみ、あるいはＡＣ電圧とＤＣ電圧との重畳電圧を供給する電圧供給部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
従来から、電子写真方式の画像形成装置では、像担持体の表面を帯電させる簡便な帯電器として、その像担持体表面に接触し、その接触した像担持体表面を帯電させる接触タイプの帯電器が多く使われている。そして、画像形成装置の設置後に発生する上述したような不具合は、このような接触タイプの帯電器を搭載した画像形成装置で頻繁に起こることが分かっている。ここで、このような接触タイプの帯電器を搭載した画像形成装置で発生する不具合の原因を調査したところ、メーカーから設置場所までの運搬中に、その画像形成装置の内部で像担持体表面と帯電器とが運搬時の振動によって互いに擦れ合い、その擦れ合いによって生じた摩擦電位が像担持体表面近傍に溜まってしまうことによって像担持体表面に電位のムラが発生し、設置後に形成される画像に異常が起きてしまうということが分かってきた。本発明は、このような調査によって突き止められた不具合の原因に注目してなされたものである。
【００１０】
本発明の画像形成装置によれば、例えば設置後の画像形成が実行前である状態を上記初期状態とする等といった運用により、メーカーから設置場所への運搬中に、接触タイプの上記帯電器と上記像担持体とが擦れ合うことによって生じた摩擦電位による電位のムラを、最初の画像形成が行なわれる前に、バイアス電圧として、通常時のバイアス電圧であるＡＣ電圧とＤＣ電圧との重畳電圧ではなく、ＡＣ電圧のみが供給された上記帯電器によって像担持体表面を帯電させることによって均一に均すことができる。つまり、本発明の画像形成装置によれば、例えば設置後の最初の画像形成の前に、形成異常の原因が解消されるので、正常な画像形成を安定して行なうことが可能となる。
【００１１】
ここで、本発明の画像形成装置において、「上記記憶部が、上記像担持体表面の循環移動の回数あるいはその像担持体による画像形成の回数を記憶するものであって、
上記電圧供給部が、上記記憶部が記憶している回数がゼロである場合に上記像担持体が上記初期状態にあるとみなして、上記帯電器に、帯電用のバイアス電圧としてＡＣ電圧のみを供給するものである」という形態は好ましい形態である。
【００１２】
この好ましい形態の画像形成装置によれば、例えばメーカーの出荷時に上記記憶部をリセットしておき、設置後には、上記循環移動の回数がゼロであるか否かによって、設置後の画像形成装置が最初の画像形成を行なう前であるのか否かを把握する等といった運用を行なうことができる。
【００１３】
また、本発明の画像形成装置において、「上記トナー像を、上記被転写面に転写し最終的に記録媒体上に定着する本体部と、
上記像担持体と上記帯電器と上記記憶部とを含む複数の構成部品からなる、上記本体部に対して脱着自在に装着されるプロセスカートリッジとを備えたものである」という形態も好ましい形態である。
【００１４】
この好ましい形態の画像形成装置によれば、上記プロセスカートリッジを交換することで、上記像担持体や帯電器を容易に新品と交換することができる。そして、その交換の際に、プロセスカートリッジの運搬中に生じる上記像担持体表面の電位のムラが、最初の画像形成を行なう前に均一に均されるので、プロセスカートリッジを何度新品と交換しても正常な画像形成を安定して行なうことができる。
【００１５】
また、本発明の画像形成装置において、「所定の操作を受けて、上記帯電器にＡＣ電圧のみを供給するように上記電圧供給部に指示する指示部を備え、
上記電圧供給部が、上記指示部から指示された場合にも、上記帯電器にＡＣ電圧のみを供給するものである」という形態も好ましい形態である。
【００１６】
この好ましい形態の画像形成装置によれば、例えば、設置後に、画像形成装置の設置場所を変更した等というように、画像形成装置が上記初期状態では無くても、上記像担持体表面上に電位のムラが発生していると予想される際に、上記指示部に対する操作によってその電位のムラの均しを行なう等といった好ましい運用を行なうことができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上、説明したように、本発明によれば、正常な画像形成を安定して行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００２０】
図１に示す画像形成装置１は、筐体１０、プロセスカートリッジ２０、指示部３０、露光器４０、現像器５０、転写ロール６０、定着器７０、バイアス電源８０、およびＣＰＵ９０を備えている。また、プロセスカートリッジ２０は、感光体２１０、帯電ロール２２０、クリーニング装置２３０、およびカートリッジメモリ２４０を備えている。
【００２１】
ここで、感光体２１０が本発明にいう像担持体の一例に相当し、カートリッジメモリ２４０が本発明にいう記憶部の一例に相当し、ＣＰＵ９０とバイアス電源８０とを合せたものが本発明にいう電圧供給部の一例に相当し、指示部３０が本発明にいう指示部の一例に相当する。また、この画像形成装置１における、プロセスカートリッジ２０を除く構成要素を合せたものが本発明にいう本体部の一例に相当する。
【００２２】
プロセスカートリッジ２０は筐体１０に着脱自在に装着されるものであり、このプロセスカートリッジ２０が筐体１０に装着された状態で、感光体２１０は、回転軸２１０ａを中心にして、この図１で矢印Ａが示す時計回りに回転駆動されるようになっている。また、プロセスカートリッジ２０内では、帯電ロール２２０は、周面がこの感光体２１０の表面に接触するように配置されており、クリーニング装置２３０は、そのクリーニング装置が備えるクリーニングブレード２３１が感光体２１０の表面に接触するように配置されている。
【００２３】
筐体１０内には、筐体１０に装着されたプロセスカートリッジ２０内の、感光体２１０を囲むように、露光器４０、現像器５０、および転写ロール６０が配置されており、さらに、記録用紙Ｐの搬送経路における、転写ロール６０の下流側に定着器７０が配置されている。
【００２４】
バイアス電源８０は、プロセスカートリッジ２０の帯電ロール２２０にバイアス電圧を印加するものであり、その印加電圧は、後述するようにＣＰＵ９０によってコントロールされる。また、ＣＰＵ９０は、このバイアス電源８０だけでなく画像形成装置１全体の動作を制御している。
【００２５】
指示部３０は、ユーザからの操作を受け、その操作の内容をＣＰＵ９０に伝える。本実施形態では、バイアス電源８０からの印加電圧は、後述するようにこの指示部３０に対する操作によってもコントロールされる。
【００２６】
以下、この画像形成装置１における基本的な画像形成プロセスについて説明する。
【００２７】
この基本的な画像形成プロセスにおいては、まず、バイアス電源８０がＣＰＵ９０からの指示に基いて、帯電ロール２２０に、帯電用のバイアス電圧として負極性のＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した電圧を供給する。そして、この帯電ロール２２０が、回転している感光体２１０の表面を上記のバイアス電圧を使って負極性に帯電させる。このとき、この感光体２１０の表面は、バイアス電圧のＤＣ成分に応じた電位に帯電される。バイアス電圧のＡＣ成分は、感光体２１０の表面が均一に帯電されるように、帯電のバラつきを均す役割を果たす。
【００２８】
このような帯電過程を経て均一な負極性に帯電された感光体２１０の表面にむけて、露光器４０が、画像情報に基づくレーザ光を照射する。帯電された感光体２１０の表面は、この露光器３０からのレーザ光に照射されると、画像情報が表わす画像の形に表面１１０の電位が除去されて、その画像を静電的に表わす静電潜像が形成される。
【００２９】
現像器５０は、トナー粒子と、トナー粒子よりも微粒子の外添剤と磁性粒子を含む現像剤を収容した現像剤収容体５１と、現像剤収容体５１中のトナー粒子を担持して感光体２１０の表面に対向した状態で回転する現像ロール５２とを有する。トナー粒子は、現像器５０内で負極性に帯電される。このとき、現像ロール５２と感光体２１０との互いに近接した部分には、いわゆる磁気ブラシが形成される。トナー粒子は、この磁気ブラシを伝って感光体２１０の表面に移行する。このとき、トナー粒子は、感光体２１０の表面の負極性に帯電している部分を避けて、電位が除かれた静電潜像の部分に付着する。これにより静電潜像がトナー粒子によって現像される。
【００３０】
図１では、記録用紙Ｐが図の右から左に向かって搬送されてくる。搬送されてきた記録用紙Ｐは、感光体２１０と転写ロール６０の間に送り込まれる。図１に示す画像形成装置１では、感光体２１０と転写ロール６０によって挟み込まれた領域が転写領域になる。転写ロール６０には、トナー粒子の帯電極性とは逆極性の正極性の転写バイアスが印加されており、感光体２１０の表面に形成されたトナー像は、この転写領域において、感光体２１０の表面から記録用紙Ｐに転写される。本実施形態の画像形成装置１では、記録用紙Ｐの表面が本発明にいう所定の被転写面に相当する。
【００３１】
尚、本実施形態では、転写ロール６０を用いた直接転写方式が採用されているが、本発明の画像形成装置は、このような転写方式が採用された画像形成装置に限るものではなく、例えば、転写ロール６０に代えて転写コロトロンを用いても良く、記録用紙Ｐを静電的に吸着して搬送し感光体２１０上のトナー像を転写する転写ベルト方式を採用しても良く、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体に一旦トナー像を転写した後にその中間転写体から記録用紙Ｐにトナー像を転写する間接転写方式を採用しても良い。
【００３２】
転写領域よりも用紙搬送方向下流側に配置された定着器７０は、加熱機構を有する定着ロール７１と、定着ロール７１に対向するように設けられた圧力ロール７２とを備えている。互いに対向する定着ロール７１と圧力ロール７２の間には、転写領域を通過した記録用紙Ｐが搬送されてくる。記録用紙Ｐ上のトナー像を構成するトナー粒子は、定着ロール７１の加熱機構により溶融され圧力ロール７２からの圧力を受けて記録用紙Ｐに定着し、定着トナー像からなる画像が形成される。
【００３３】
一方、感光体２１０の、転写領域を通過した表面には、転写領域において記録用紙Ｐへ移行することができなかった残留トナー粒子や、その残留トナー粒子に付着していた外添剤粒子が残留している。また、転写の際には、転写領域において記録用紙Ｐからの紙粉等も感光体２１０の表面に付着する。
【００３４】
図１に示すクリーニング装置２３０は、これらの残留物を除去するための装置であって、転写領域よりも感光体２１０の回転方向（矢印Ａ）の下流側で帯電ロール２０よりも上流側の位置に配備されている。このクリーニング装置２３０は、感光体２１０の表面の残留物をクリーニングブレード２３１によって掻き取ることによって、その感光体２１０の表面のクリーニングを行なう。
【００３５】
以上で、基本的な画像形成プロセスについての説明を終了する。
【００３６】
ここで、プロセスカートリッジ２０が有するカートリッジメモリ２４０には、そのプロセスカートリッジ２０の機種等といった製品情報が出荷時に記憶される。また、画像形成装置１にこのプロセスカートリッジ２０が装着されて画像形成が行なわれると、ＣＰＵ９０によって感光体２１０の回転数がカウントされ、そのカウントされた回転数がカートリッジメモリ２４０にＣＰＵ９０によって書き込まれる。
【００３７】
尚、本実施形態では、カートリッジメモリ２４０に製品情報と共に記憶される情報として、感光体２１０の回転数を挙げたが、本発明の画像形成装置は、これに限るものではなく、カートリッジメモリ２４０に製品情報と共に記憶される情報としては、例えば、上記に説明した基本的な画像形成プロセスが実行された回数等であっても良い。
【００３８】
ここで、本実施形態では、画像形成装置１もしくはプロセスカートリッジ２０の出荷時にカートリッジメモリ２４０における感光体２１０の回転数に関する記憶内容がリセットされる。即ち、出荷時には、カートリッジメモリ２４０に記憶されている感光体２１０の回転数は「０」となっている。このカートリッジメモリ２４０に記憶された感光体２１０の回転数は、バイアス電源８０の印加電圧に対するＣＰＵ９０の制御に使われる。
【００３９】
次に、この印加電圧に対するＣＰＵ９０の制御について説明する前に、図１に示す画像形成装置１やプロセスカートリッジ２０の運搬時等に生じ、画像形成における不具合の原因となる現象について別図を用いて説明する。
【００４０】
図２は、図１の画像形成装置やプロセスカートリッジの運搬時に生じる現象を説明する模式図である。
【００４１】
この図２には、図１にも示す感光体２１０と帯電ロール２２０とが示されている。
【００４２】
ここで、帯電ロール２２０の回転軸２２０ａには、一端がプロセスカートリッジ２０の筐体に固定されたバネ２２０ｂの他端が取り付けられており、このバネ２２０ｂによって帯電ロール２２０は感光体２１０に押し付けられている。一方で、帯電ロール２２０については、矢印Ｂが示す、回転軸２２０ａに平行な方向や、矢印Ｃが示す、回転軸２２０ａに交わる方向には若干の遊びがあり、画像形成装置１やプロセスカートリッジ２０の運搬等によって振動が発生すると、帯電ロール２２０は、矢印Ｂの方向や矢印Ｃの方向にわずかに動いてしまう。その結果、帯電ロール２２０と感光体２１０とが互いに擦れ合ったり、付いたり離れたりを繰り返したりすることとなり、感光体２１０の表面には帯電ロール２２０との摩擦や剥離放電に起因する不要な正電荷Ｅ１が溜まってしまう。
【００４３】
このように感光体２１０の表面に不要な正電荷が存在している状態で、上述したような画像形成動作が行なわれると、次のような過程を経て、画像に異常が現れてしまう。
【００４４】
図３は、不要な正電荷が存在している感光体２１０の表面が、画像形成動作において帯電ロールによって負極性に帯電された様子を表わす模式図である。
【００４５】
この図３に示すように、感光体２１０の表面に不要な正電荷Ｅ１が存在している状態で、画像形成動作において帯電ロール２２０によって負極性に帯電されると、感光体２１０の表面の、運搬時に帯電ロール２２０と接触していた部分に不要な正電荷Ｅ１を残したまま、表面全体が負電荷Ｅ２で覆われる。そして、この状態の感光体２１０の表面に静電潜像が形成されることとなる。
【００４６】
図４は、不要な正電荷が存在している感光体２１０の表面が帯電され、さらに静電潜像が形成された時の感光体２１０の表面の電位状態の一例を示すグラフである。
【００４７】
この図４のグラフでは、横軸に、感光体２１０の表面における円周方向の距離がとられ、縦軸に、負極の電位がとられている。そして、このグラフ中には、帯電ロール２２０による帯電後の感光体２１０の表面電位を示すラインＶHと、静電潜像が形成された部分の感光体２１０の表面電位を示すラインＶLとが示されている。帯電ロール２２０による帯電後には、ラインＶHが示すように、感光体２１０の表面電位は、図１に示す現像器５０においてトナー粒子に与える現像バイアスＶBよりも高い電位状態にあるが、不要な正電荷Ｅ１が存在している部分については、その正電荷Ｅ１の分だけ周辺部分よりも電位が低くなっている。そして、このような電位状態の表面に上記のように画像の静電潜像が形成されると、その形成後には、ラインＶＬが示すように、感光体２１０の表面電位は現像バイアスＶＢよりも低い電位状態にあるが、不要な正電荷Ｅ１が存在している部分については、その正電荷Ｅ１の分だけ、さらに現像バイアスＶＢよりも電位が低くなっている。現像時には、図１に示す現像器５０から感光体２１０の表面に、現像バイアスＶBとの電位差Ｄ１，Ｄ２に応じた量のトナー粒子が供給されるので、不要な正電荷Ｅ１が存在している部分については、その正電荷Ｅ１の分だけ周辺部分よりも多くのトナー粒子が供給されることとなってしまう。
【００４８】
図５は、感光体２１０の表面に不要な正電荷が存在している状態で実行された画像形成動作によって作成された画像に生じる異常の一例を示す模式図である。
【００４９】
この図５に示す例では、感光体２１０の表面に不要な正電荷が存在している状態で実行された画像形成動作によって作成された所定濃度の画像が示されている。上述したように、感光体２１０の表面に不要な正電荷Ｅ１が存在していると、その部分には周辺部分よりも多くのトナー粒子が供給されるので、感光体２１０の円周長ごとに濃度の濃い部分が現れ、この図５に示すように、スジ状の濃度ムラのある異常な画像が出力されてしまう。
【００５０】
以上、図２から図３を参照して説明した、画像形成装置１やプロセスカートリッジ２０の運搬時の振動に起因する画像の異常を防ぐために、本実施形態では、次のような工夫が凝らされている。以下、この工夫について、再び図１を参照して説明する。
【００５１】
本実施形態の画像形成装置１では、オペレータによって画像形成装置１に電源が投入されると、ＣＰＵ９０は、プロセスカートリッジ２０に搭載されているカートリッジメモリ２４０から、感光体２１０の回転数を読み出す。そして、その回転数が「０」であった場合、ＣＰＵ９０は、バイアス電源８０に対して、帯電ロール２２０に帯電用のバイアス電圧としてＡＣ電圧のみを供給するように指示すると共に、感光体２１０の駆動系に対して感光体２１０を所定の回転数だけ回転させるように指示する。これにより、感光体２１０の表面が全体的に正極と負極とに交互に繰返し帯電されて、画像形成装置１自体あるいはプロセスカートリッジ２０の運搬時の振動によって生じた表面電位のムラが均一に均される。そして、この表面電位の均しが終了すると、ＣＰＵ９０は、画像形成装置１０の各構成要素に対して上述した通常の画像形成動作を行なうように指示する。この画像形成動作では、バイアス電源８０は、ＣＰＵ９０から、帯電ロール２２０に通常時の帯電用のバイアス電圧として負極性のＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した電圧を供給するように指示される。
【００５２】
一方、カートリッジメモリ２４０から読み出された回転数が「１」以上であった場合、ＣＰＵ９０は、上記のような感光体２１０の表面電位の均しが終了しているものと判断して、画像形成装置１０の各構成要素に対して通常の画像形成動作を行なうように指示する。
【００５３】
ただし、本実施形態では、カートリッジメモリ２４０から読み出された回転数が「１」以上であった場合でも、ＣＰＵ９０は、指示部３０に対する操作を介してユーザから指示された場合には、上記のような感光体２１０の表面電位の均しを実行する。
【００５４】
例えば、何回か画像形成を行なった後に、画像形成装置１を移動したり、使用中のプロセスカートリッジ２０を一度取り出した後に再装着する等といった事態は十分に起こり得ることである。このような場合にも、画像形成装置１やプロセスカートリッジ２０に加えられる振動によって感光体２１０の表面に電位のムラが生じる恐れがある。本実施形態では、このような場合には、指示部３０に対する操作によって上記のような感光体２１０の表面電位の均しの実行を指示して、そのような電位のムラを均すことができる。
【００５５】
以上に説明した工夫により、画像形成装置１は、画像形成装置１自体あるいはプロセスカートリッジ２０の運搬時の振動によって生じる感光体２１０の表面電位のムラが解消されるので、正常な画像形成を安定して行なうことができる。
【００５６】
尚、上記では、本発明にいう電圧供給部の一例として、ＣＰＵ９０とバイアス電源８０と合せたものであって、感光体２１０の回転数という、その感光体２１０の初期状態を直接的に表わす情報に基いて、バイアス電源８０に対して、帯電ロール２２０にバイアス電圧としてＡＣ電圧を供給するように指示するか否かを決定するという例を示したが、本発明はこれに限るものではない。本発明にいう電圧供給部は、例えば帯電ロールの回転数や、あるいはプロセスカートリッジに画像形成装置を介して電源が投入された回数等といった間接的にプロセスカートリッジの感光体の初期状態を表わす情報に基いて、バイアス電源８０に対して、帯電ロール２２０にバイアス電圧としてＡＣ電圧を供給するように指示するか否かを決定するものであっても良い。
（実施例）
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００５７】
［実施例１］
試験機として、富士ゼロックス製Ｄｏｃｕ  Ｃｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ４００を図１に示す画像形成装置のように改造したものを用いた。即ち、ＣＰＵによって出力を制御され、プロセスカートリッジに搭載された帯電ロールにバイアス電圧を供給するバイアス電源を備えた。
【００５８】
このバイアス電源は、ＣＰＵの制御に応じて次のようなバイアス電圧を出力する。
（１）通常時のバイアス電圧
ＤＣ電圧＋ＡＣ電圧＝−７００Ｖ＋１．７ｋＶｐｐ〜２．３ｋＶｐｐ
ここで、ＡＣ電圧は、ＡＣ電流が１．４ｍＡで安定するような定電流制御によって得られる１．７ｋＶｐｐ〜２．３ｋＶｐｐの電圧である。
（２）画像形成装置の運搬後、あるいはプロセスカートリッジ交換後のバイアス電圧
ＡＣ電圧＝１．７ｋＶｐｐ〜２．３ｋＶｐｐ
このＡＣ電圧は、通常時のバイアス電圧におけるＡＣ電圧と同様の定電流制御によって得られる電圧である。また、バイアス電源は、ＣＰＵの制御によって、感光体が２０回転する間このＡＣ電圧のみを帯電ロールに供給し続ける。
【００５９】
また、帯電ロールとして、表面粗さがＲｚで２μｍであり、硬度がＭＤ−１硬度で３１°である帯電ロールを用いた。
【００６０】
このような画像形成装置のプロセスカートリッジを、所定の直方体形状の梱包箱に梱包し、Ｌａｎｓｍｏｎｔ社製の振動試験機Ｍｏｄｅｌ１８００−５を使って、その梱包箱の６面それぞれに対し３０分の振動を与え、その後、梱包箱から取り出したプロセスカートリッジを画像形成装置に装着し、３０％ハーフトーンのＡ３サイズの画像を１枚出力させ、その出力させた画像の画質を目視で評価した。
【００６１】
その結果、出力された画像には、目立った濃度ムラ等は存在せず画質が良好であるという評価結果が得られた。
［比較例１］
ＣＰＵによるバイアス電源の出力制御を、上記の通常時のバイアス電圧を常に帯電ロールに供給するという制御に変更した以外は、実施例１と同じ画像形成装置を用いて、実施例１と同様な試験および評価を行った。
【００６２】
その結果、出力された画像に、感光体の円周長にほぼ等しいピッチで濃度の高いスジが現れるという異常が認められた。
［比較例２］
ＣＰＵによるバイアス電源の出力制御を、画像形成装置の運搬後、あるいはプロセスカートリッジ交換後には、通常時のバイアス電圧に１０００ＶのＤＣ電圧を加えた電圧を帯電ロールに供給するという制御に変更した以外は、実施例１と同じ画像形成装置を用いて、実施例１と同様な試験および評価を行った。
【００６３】
その結果、比較例１に比べれば若干薄い濃度で、感光体の円周長にほぼ等しいピッチのスジが現れるという異常が認められた。
［比較例３］
帯電ロールとして、表面粗さがＲｚで５μｍの帯電ロールを用い、ＣＰＵによるバイアス電源の出力制御を、上記の通常時のバイアス電圧を常に帯電ロールに供給するという制御に変更した以外は、実施例１と同じ画像形成装置を用いて、実施例１と同様な試験および評価を行った。
【００６４】
その結果、比較例１に比べれば若干薄い濃度で、感光体の円周長にほぼ等しいピッチのスジが現れるという異常が認められた。
［比較例４］
帯電ロールとして、表面粗さがＲｚで７μｍの帯電ロールを用い、ＣＰＵによるバイアス電源の出力制御を、上記の通常時のバイアス電圧を常に帯電ロールに供給するという制御に変更した以外は、実施例１と同様な試験および評価を行った。
【００６５】
その結果、比較例１および比較例３に比べれば薄い濃度で、感光体の円周長にほぼ等しいピッチのスジが現れるという異常が認められた。
［比較例５］
帯電ロールとして、硬度がＭＤ−１硬度で６７°の帯電ロールを用い、ＣＰＵによるバイアス電源の出力制御を、上記の通常時のバイアス電圧を常に帯電ロールに供給するという制御に変更した以外は、実施例１と同じ画像形成装置を用いて、実施例１と同様な試験および評価を行った。
【００６６】
その結果、比較例１に比べれば薄い濃度で、感光体の円周長にほぼ等しいピッチのスジが現れるという異常が認められた。
【００６７】
上記の比較例１から、上記の通常時のバイアス電圧を常に帯電ロールに供給するという制御をバイアス電源の出力制御に行なった結果、上述した、画像形成装置やプロセスカートリッジの運搬時の振動によって、感光体と帯電ロールとが互いに擦れ合うことに起因して感光体の表面に不要な正電荷が溜まることによる表面電位のムラが静電潜像の形成に影響して、画像に上記のような異常が生じてしまうことが分かる。
【００６８】
また、比較例２からは、画像形成装置の運搬後、あるいはプロセスカートリッジ交換後には、通常時のバイアス電圧にＤＣ電圧を追加するという出力制御に行なった結果、そのＤＣ電圧の追加が、感光体の表面電位のムラの解消に若干貢献するが、画像の異常を払拭するには至らないことが分かる。
【００６９】
これらの比較例に対して、実施例１では、画像形成装置の運搬後、あるいはプロセスカートリッジ交換後にはＡＣ電圧のみを帯電ロールに供給するという制御がバイアス電源の出力制御に対して行なわれており、このＡＣ電圧が、感光体の表面電位のムラの解消、延いては画像の異常を払拭することに十分に貢献していることが分かる。
【００７０】
また、上記の比較例１、比較例３、比較例４、および比較例５からは、帯電ロールの表面粗さが小さく、帯電ロールの硬度が低いほど感光体の表面電位にムラが激しくなり、画像の異常が顕著に現れることが分かる。
【００７１】
これらの比較例に対して、実施例１では、帯電ロールの表面粗さと硬度が、上記の比較例のうち最も条件が悪い比較例１と同じであるにも関わらず出力された画像は正常である。このことから、帯電ロールに関するこのような悪条件の元でも、バイアス電圧に関する上記のような制御が有効であることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置やプロセスカートリッジの運搬時に生じる現象を説明する模式図である。
【図３】不要な正電荷が存在している感光体の表面が、画像形成動作において帯電ロールによって負極性に帯電された様子を表わす模式図である。
【図４】不要な正電荷が存在している感光体の表面が帯電され、さらに静電潜像が形成された時の感光体の表面の電位状態の一例を示すグラフである。
【図５】感光体の表面に不要な正電荷が存在している状態で実行された画像形成動作によって作成された画像に生じる異常の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７３】
１    画像形成装置
１０    筐体
２０    プロセスカートリッジ
２１０    感光体
２１０ａ    回転軸
２２０    帯電ロール
２３０    クリーニング装置
２３１    クリーニングブレード
２４０    カートリッジメモリ
３０    指示部
４０    露光器
５０    現像器
５１    現像剤収容体
５２    現像ロール
６０    転写ロール
７０    定着器
７１    定着ロール
７２    圧力ロール
８０    バイアス電源
９０    ＣＰＵ
【図１】
2007086442.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007086442.tif 000005
【図４】
2007086442.tif 000006
【図５】
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