(57)【要約】【課題】複数の画像形成部で帯電補助部材への電圧印加手段を共通化した際に、複数の帯電補助部材間で使用量が異なる状況となっても、各帯電補助部材から感光体に過剰な電流が流れることを抑制できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、複数の画像形成部１０の帯電補助部材７に電圧を印加する共通の電圧印加手段７０と、各画像形成部の帯電補助部材の使用量と相関する使用量情報を計数する計数手段１５０と、計数手段により計数された帯電補助部材の使用量が複数の画像形成部間で異なる場合に、該画像形成部間で、感光体上のトナーを帯電させる際に帯電補助部材と感光体との間で流れる直流電流の値が近づくように、帯電補助部材の使用量がより少ない画像形成部の感光体の、転写部Ｎ１を通過した後かつ帯電補助部ｄに到達する前の表面電位を制御する制御手段１１０と、を有する構成とする。【選択図】図４
2013130805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電した前記感光体を露光して静電像を形成する露光手段と、前記感光体上に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、前記感光体上に形成されたトナー像を転写部において被転写体に転写する転写手段と、前記感光体の回転方向において前記転写手段よりも下流側かつ前記帯電手段よりも上流側の帯電補助部において前記感光体上のトナーを帯電させる帯電補助部材と、を有し、前記帯電補助部材で正規の帯電極性に帯電させたトナーを前記現像手段で回収する画像形成部を、前記被転写体の移動方向に沿って複数有する画像形成装置において、
前記複数の画像形成部の前記帯電補助部材に電圧を印加する共通の電圧印加手段と、
各画像形成部の前記帯電補助部材の使用量と相関する使用量情報を計数する計数手段と、
前記計数手段により計数された前記帯電補助部材の使用量が複数の画像形成部間で異なる場合に、該画像形成部間で、前記感光体上のトナーを帯電させる際に前記帯電補助部材と前記感光体との間で流れる直流電流の値が近づくように、前記帯電補助部材の使用量がより少ない画像形成部の前記感光体の、前記転写部を通過した後かつ前記帯電補助部に到達する前の表面電位を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記帯電手段に印加する直流電圧を変更させることで前記感光体の表面電位の制御を行うことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記トナー像を転写する際に前記転写手段と前記感光体との間で流れる直流電流を変更させることで前記感光体の表面電位の制御を行うことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体の回転方向において前記転写手段よりも下流側かつ前記帯電補助手段よりも上流側の前露光部において前記感光体に光を照射する前露光手段を有し、
前記制御手段は、前記前露光手段によって前記感光体を露光することによって、前記感光体の表面電位の制御を行う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５】
前記計数手段は、前記使用量情報として、各画像形成部による画像形成枚数を計数することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記計数手段は、前記使用量情報として、画素ごとの濃度情報の積算値又は画像比率の積算値を計数することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記電圧印加手段は、前記複数の画像形成部のうち前記帯電補助部材の使用量が最大の画像形成部において、前記感光体上のトナーを帯電させる際に前記帯電補助部材と前記感光体との間で流れる直流電流が所定の値になるように設定された電圧を、前記複数の画像形成部の前記帯電補助部材のそれぞれに印加することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一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、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ、印刷装置、或いはこれらの複合機などの電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置では、露光装置を用いて電子写真感光体（感光体）に形成した静電像を現像装置により現像してトナー像を形成する。そして、このトナー像を、例えば中間転写体又は記録材搬送体を用いて記録材に転写した後、そのトナーを記録材に定着させる。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置では、転写部でトナー像を被転写体（中間転写体、記録材搬送体上の記録材など）へ電気的に転写する際に、１〜１０％程度の転写残トナーが発生する。転写残トナーは、転写部を通過して、感光体に連れ回る。転写残トナーを感光体から回収する方法としては、クリーニングブレードを用いたクリーニング装置を用いる方法が一般的である。この他、帯電補助部材を設けて、現像装置で現像同時クリーニングを行って、現像装置に回収したトナーを再利用する方法もある（特許文献１）。
【０００４】
上記帯電補助部材に直流電圧（帯電補助電圧）を印加することで、転写残トナーを再帯電させ、現像同時クリーニングを行いやすくすることができる。そのため、帯電補助部材に印加する電圧は、放電閾値以上の直流電圧とすることが有効である。
【０００５】
このような画像形成装置では、画像形成装置を使用するにつれ、帯電補助部材に付着するトナーが増えてくる。そのため、画像形成装置（より詳細には帯電補助部材）の使用状況（画像形成枚数や積算画像比率）に応じて、帯電補助部材に印加する帯電補助電圧の絶対値を大きくしていくことがある。これにより、帯電補助部材と感光体との間で所定の直流電流を流して、トナーを再帯電する機能を維持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４５５２２号公報
【特許文献２】特開２００２−１４８８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、電子写真方式の画像形成装置としては、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の画像をそれぞれ形成する４個の画像形成部を有するタンデム型の画像形成装置がある。この場合、複数の画像形成部の帯電補助部材への電圧印加手段を共通化することで、電圧印加手段である高圧電源やトランスを配置するスペースの省スペース化を図れ、独立に高圧電源やトランスを持つ場合よりコストダウンにつながる（特許文献２参照）。
【０００８】
しかしながら、複数の画像形成部において帯電補助部材への電圧印加手段（帯電補助電圧印加手段）を共通化する場合、それら全ての画像形成部で帯電補助部材へ印加する電圧の絶対値は同じとなる。そのため、各帯電補助部材間でのトナーの付着量が異なる場合、いずれかの帯電補助部材のトナー付着量に応じて帯電補助電圧の絶対値を決めると、他の帯電補助部材については帯電補助電圧の絶対値が大きすぎることがある。
【０００９】
つまり、１色（一般にはブラック）の画像形成部のプロセス手段がより早く寿命に到達して、これが他の色の画像形成部のプロセス手段よりも頻繁に交換される場合が多い。例えばブラックなど、比較的使用量の多い色の画像形成部では、より早くプロセス手段が寿命に達するため、全色の画像形成部のプロセス手段を一括して交換するのでは、ランニングコストの増加につながるからである。
【００１０】
このような場合、プロセス手段として帯電補助部材が単独で又は他の手段と一体的に交換された画像形成部では、帯電補助部材の使用量はゼロに戻るのに対して、他の画像形成部では、その使用量は多いままとなる。このとき、帯電補助部材によるトナーの再帯電機能を維持するためには、その使用量の多い帯電補助部材のトナー付着量に応じて共通の帯電補助電圧印加手段から印加する帯電補助電圧の絶対値を決めることが望まれる。そのため、交換されて使用量がゼロに戻った帯電補助部材については、帯電補助電圧の絶対値が高くなり過ぎることがある。その結果、その帯電補助部材と感光体との間で過剰な電流が流れ、感光体上にトナーや感光体の削れ粉が付着（或いは融着）するフィルミングが発生しやすくなってしまう。フィルミングが進むと、縦スジ状の画像不良が発生することがある。
【００１１】
従って、本発明の目的は、複数の画像形成部で帯電補助部材への電圧印加手段を共通化した際に、複数の帯電補助部材間で使用量が異なる状況となっても、各帯電補助部材から感光体に過剰な電流が流れることを抑制できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、回転可能な感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電した前記感光体を露光して静電像を形成する露光手段と、前記感光体上に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、前記感光体上に形成されたトナー像を転写部において被転写体に転写する転写手段と、前記感光体の回転方向において前記転写手段よりも下流側かつ前記帯電手段よりも上流側の帯電補助部において前記感光体上のトナーを帯電させる帯電補助部材と、を有し、前記帯電補助部材で正規の帯電極性に帯電させたトナーを前記現像手段で回収する画像形成部を、前記被転写体の移動方向に沿って複数有する画像形成装置において、前記複数の画像形成部の前記帯電補助部材に電圧を印加する共通の電圧印加手段と、各画像形成部の前記帯電補助部材の使用量と相関する使用量情報を計数する計数手段と、前記計数手段により計数された前記帯電補助部材の使用量が複数の画像形成部間で異なる場合に、該画像形成部間で、前記感光体上のトナーを帯電させる際に前記帯電補助部材と前記感光体との間で流れる直流電流の値が近づくように、前記帯電補助部材の使用量がより少ない画像形成部の前記感光体の、前記転写部を通過した後かつ前記帯電補助部に到達する前の表面電位を制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の画像形成部で帯電補助部材への電圧印加手段を共通化した際に、複数の帯電補助部材間で使用量が異なる状況となっても、各帯電補助部材から感光体に過剰な電流が流れることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】本発明の一実施例に係る画像形成部の構成の説明図である。
【図３】本発明の一実施例に係る画像形成装置の制御系のブロック図である。
【図４】本発明の一実施例に係る画像形成装置の制御のフローチャート図である。
【図５】画像形成時の感光体の表面電位の推移を説明するための説明図である。
【図６】使用枚数と感光体の表面粗さとの関係を調べた結果を示すグラフ図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る画像形成装置の制御のフローチャート図である。
【図８】画像形成時の感光体の表面電位の推移を説明するための説明図である。
【図９】比較例の画像形成装置の制御のフローチャート図である。
【図１０】本発明の他の実施例に係る画像形成装置の構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。ただし、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施例に限定する趣旨のものではない。
【００１６】
実施例１
１．画像形成装置
図１は、画像形成装置の構成の説明図である。図２は、画像形成部の構成の説明図である。
【００１７】
図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト９０に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１８】
各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋでは、それぞれ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が形成され、各一次転写部Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｍ、Ｎ１Ｃ、Ｎ１Ｋにおいて中間転写ベルト９０に一次転写される。
【００１９】
４色のトナー像を重ねて形成されたフルカラーのトナー像は、中間転写ベルト９０の回転に伴って二次転写部Ｎ２へ搬送されて、記録材Ｓに二次転写される。記録材カセット（図示せず）から取り出された記録材Ｓは、分離ローラ（図示せず）によって１枚ずつに分離してレジストローラ１２へ搬送される。レジストローラ１２は、中間転写ベルト９０上のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｓを二次転写部Ｎ２へ送り出す。二次転写部Ｎ２でフルカラートナー像を二次転写された記録材Ｓは、定着装置１４で加熱及び加圧を受けてその表面に画像が定着された後、装置本体の外部へ排出される。
【００２０】
被転写体としての中間転写体である中間転写ベルト９０は、駆動ローラ９３、テンションローラ９２、及び二次転写対向ローラ９１に掛け渡して支持されている。中間転写ベルト９０は、駆動ローラ９３によって駆動されて、図示矢印Ｒ２方向へ所定のプロセススピードで回転する。二次転写手段としての二次転写ローラ１１は、二次転写対向ローラ９１によって内側面を支持された中間転写ベルト９０に圧接して二次転写部Ｎ２を形成する。
【００２１】
ベルトクリーニング装置９４は、中間転写ベルト９０にクリーニングブレードを当接させて、記録材Ｓに転写されずに二次転写部Ｎ２を通過した中間転写ベルト９０上の転写残トナーを除去して回収する。
【００２２】
各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、それぞれの現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いるトナーの色が異なる以外は、ほぼ同一の構成を有する。以下では、イエロー画像形成部１０Ｙについて説明し、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋについては、イエロー画像形成部１０Ｙの要素に付した符号の末尾のＹをＭ、Ｃ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。又、いずれかの画像形成部の要素であることを区別せずに総括的に説明する場合は、上記末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略する。
【００２３】
２．画像形成部
図２に示すように、画像形成部１０Ｙは、感光ドラム１Ｙの周囲に、帯電ローラ２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写ローラ９Ｙ、帯電補助ブラシ７Ｙが配置されている。
【００２４】
円筒形状の像担持体としての感光ドラム１Ｙは、アルミニウムシリンダの外周面に感光層が形成され、所定のプロセススピードで回転する。
【００２５】
帯電手段としての帯電ローラ２Ｙは、感光ドラム１Ｙに当接して従動回転する。そして、帯電ローラ２Ｙには、帯電電圧印加手段としての帯電高圧電源２０Ｙから、直流電圧（帯電ＤＣ電圧）と交流電圧（帯電ＡＣ電圧）とを重畳した振動電圧である帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。これにより、帯電ローラ２Ｙは、感光ドラム１Ｙの表面を一様な負極性の暗部電位（非画像部電位）ＶＤに帯電させる。
【００２６】
露光手段としての露光装置（レーザスキャナ）３Ｙは、イエロー画像を展開した画像信号をＯＮ／ＯＦＦ変調したレーザビームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１Ｙに静電像（静電潜像）を書き込む。感光ドラム１Ｙ上の露光を受けた部分は、暗部電位ＶＤが放電して、電位の絶対値が低下した明部電位（画像部電位）ＶＬになる。
【００２７】
現像手段としての現像装置４Ｙは、トナーとキャリアを含む現像剤を用いて感光ドラム１Ｙ上に形成された静電像を現像して、感光ドラム１Ｙ上にトナー像を形成する。本実施例では、現像装置４Ｙは、現像剤としてトナー（非磁性トナー粒子）とキャリア（磁性キャリア粒子）とを備えた２成分現像剤を用いる。現像装置４Ｙは、現像剤を収容する現像容器の感光ドラム１Ｙに対向する開口部から一部が露出するようにして、現像剤担持体としての回転可能な現像スリーブ４１を有する。この現像スリーブ４１Ｙ上に現像剤を担持して、感光ドラム１Ｙとの対向部である現像部に搬送し、現像剤中のトナーを感光ドラム１Ｙ上に供給する。現像スリーブ４１Ｙには、現像電圧印加手段としての現像高圧電源４０Ｙ（図３）から直流電圧（現像ＤＣ電圧）と交流電圧（現像ＡＣ電圧）とが重畳された振動電圧である現像電圧（現像バイアス）が印加される。本実施例では、イメージ露光と反転現像の組み合わせにより、トナー像を形成する。即ち、一様に帯電された後に露光されることによって電位の絶対値が低下した露光部に、感光ドラム１Ｙの帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーを付着させることで、静電像を現像する。
【００２８】
一次転写手段としての一次転写ローラ９Ｙは、中間転写ベルト９０の内側面を押圧して、感光ドラム１Ｙと中間転写ベルト９０とが接する一次転写部Ｎ１Ｙを形成する。一次転写ローラ９Ｙには、転写電圧印加手段としての転写高圧電源９５Ｙより、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である転写電圧（転写バイアス）が印加される。これにより、感光ドラム１Ｙに担持された負極性のトナー像が中間転写ベルト９０へ一次転写される。本実施例では、通常の画像形成時の転写電流は２０μＡに設定している。
【００２９】
帯電補助部材（トナー帯電手段）としての帯電補助ブラシ７Ｙは、中間転写ベルト９０に転写されずに一次転写部Ｎ１Ｙを通過した転写残トナーを、感光ドラム１Ｙの表面に拡散しつつ負極性の揃った電位に帯電させる。詳しくは後述するように、帯電補助ブラシ７Ｙには、帯電補助電圧印加手段としての帯電補助高圧電源７０よりトナーの正規の帯電極性と同極性の直流電圧である帯電補助電圧（帯電補助バイアス）が印加される。転写残トナーは、負極性の揃った電位に帯電することで、帯電ローラ２Ｙに付着することなく現像装置４Ｙに到達する。そして、現像装置４Ｙにおける転写残トナーの回収、再利用が可能になる。このように、転写残トナーをクリーニングブレードなどで回収させないで現像装置で再利用するシステムを「クリーナレスシステム」と呼ぶ。
【００３０】
ここでは、感光ドラム１の回転方向における帯電ローラ２と感光ドラム１との当接部を帯電部ａとする。又、感光ドラム１の回転方向における露光装置３の光線の照射位置を露光部ｂとする。又、現像装置４の現像スリーブ４１と感光ドラム１との対向部を現像部ｃとする。又、感光ドラム１の回転方向における中間転写ベルト９０を介した一次転写ローラ９と感光ドラム１との当接部を一次転写部Ｎ１とする。又、感光ドラム１の回転方向における帯電補助ブラシ７と感光ドラムとの当接部を帯電補助部ｄとする。感光ドラム１の回転方向において、転写部Ｎ１よりも下流側かつ帯電部ａよりも上流側に帯電補助部ｄが配置される。
【００３１】
尚、本実施例では、画像形成装置１００は、プロセスカートリッジ方式を採用している。プロセスカートリッジとは、感光体と、感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段（或いは帯電補助部材）の少なくとも１つとを一体的にカートリッジ化して画像形成装置の装置本体に着脱可能としたものである。本実施例では、各画像形成部１０の感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置４及び帯電補助ブラシ７が枠体によって一体的にカートリッジ化され、画像形成装置１００の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ５０とされている。
【００３２】
３．制御部
図３に画像形成装置１００の制御部のブロック図を示す。画像形成装置１００の動作は、制御手段としてのＣＰＵ１１０が統括的に制御する。ＣＰＵ１１０は、内蔵された又は接続された記憶手段（電子的なメモリなど）に格納されたプログラムやデータに従って、画像形成装置１００の各部の動作を制御する。
【００３３】
本実施例では、全ての画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの帯電補助電圧印加手段としての帯電補助高圧電源７０を共通としている。これにより、高圧電源の省スペース化を図れ、独立に高圧電源を持つ場合よりコストダウンにつながる。ただし、電圧印加手段の共通化としては、トランスなどの部品を共通化することも有効である。
【００３４】
又、本実施例では、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのそれぞれに、記憶手段としてのメモリ部（メモリ基板）１５が設けられている。更に、本実施例では、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのそれぞれに、各画像形成部１０を用いて行った画像形成枚数をカウントする計数手段としてのカウンタ演算部１５０が設けられている。本実施例では、カウンタ演算部１５０は、所定サイズ、本実施例では横送り（記録材の短手方向に搬送）のＡ４サイズの記録材Ｓの枚数に換算して、画像形成枚数を計数する。この画像形成枚数は、各画像形成部１０の使用量と相関し、より詳細には各画像形成部１０の帯電補助ブラシ７の使用量と相関する。ここでは、各画像形成部１０についての上記画像形成枚数を使用枚数Ｐｎ（ｎ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫ）と呼ぶ。各画像形成部１０のカウンタ演算部１５０は、各画像形成部１０のメモリ部１５に、各使用枚数Ｐｎ（ｎ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫ）の情報を逐次に積算して記録させている。
【００３５】
本実施例では、各画像形成部１０は、それぞれのプロセスカートリッジ５０に独立してカウンタ演算部１５０及びメモリ部１５を有する。ただし、これに限定されるものではなく、例えば装置本体側に同様の機能を有する単独又は複数（例えば各画像形成部ごと）の計数手段及び記憶手段を設けることも可能である。
【００３６】
４．画像形成の制御フロー
次に、図４のフローチャートを参照して、本実施例の制御について説明する。
【００３７】
本実施例では、画像形成装置１００の操作部１２０から画像形成信号（プリント開始信号）が入力されると、ＣＰＵ１１０は、図４に示すフローチャートに沿って制御を行う。図４に示すフローチャートは、画像形成信号が入力されてから、画像形成を開始する前に画像形成時における帯電ＤＣ電圧及び現像ＤＣ電圧を決定するまでの処理を示している。
【００３８】
ＣＰＵ１１０は、Ｓ１０１において、現在の使用枚数Ｐｎ（ｎ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫ）を各画像形成部１０のメモリ部１５から読み取る。尚、この使用枚数Ｐｎ（ｎ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫ）は、画像形成終了時に、各画像形成部１０のカウンタ演算部１５０からメモリ部１５に書き込まれる。
【００３９】
又、ＣＰＵ１１０は、Ｓ１０１において、各画像形成部１０の使用枚数Ｐｎ（ｎ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫ）の中から最大の値（最大使用枚数）Ｐｍａｘを算出する。
【００４０】
次に、ＣＰＵ１１０は、Ｓ１０２において、表１に示すような予め設定されている制御テーブル（高圧設定テーブル）を参照して、最大使用枚数Ｐｍａｘに応じた帯電補助電圧を決定する。本実施例では、共通の帯電補助高圧電源７０から各画像形成部１０の帯電補助ブラシ７に共通の定電圧を印加する。
【００４１】
【表１】
2013130805.tif 000003
【００４２】
本実施例の画像形成装置１００では、使用枚数Ｐｎ（ｎ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫ）が２０，０００枚になるまでは、使用枚数の増加に従って帯電補助ブラシ７へのトナー付着量（蓄積量、汚染量）は徐々に増加していく。しかし、使用枚数Ｐｎ（ｎ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫ）が２０，０００枚になると、その後は、帯電補助ブラシ７へのトナー付着量は使用枚数が増加してもほぼ一定で変化しなくなる。つまり、帯電補助ブラシ７のトナー付着量は飽和状態になり、帯電補助ブラシ７と感光ドラム１との間で流れる直流電流（以下「帯電補助電流」という。）Ｉはほぼ一定になる。そのため、本実施例では、表１に示すように、最大使用枚数Ｐｍａｘが２０，０００枚になるまでは帯電補助電圧の絶対値は徐々に大きくしていくが、２０，０００枚以上の範囲ではそれ以上大きくせずに一定とする。ただし、これに限定されるものではなく、例えば帯電補助ブラシ７の寿命までその使用量に従ってトナー付着量が増えていくような場合には、帯電補助ブラシ７の寿命に対応する最大使用枚数Ｐｍａｘまで帯電補助電圧の絶対値を増加させてもよい。
【００４３】
先ず、例えば全ての画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの使用枚数Ｐｎ（ｎ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫ）が１００枚の場合について考える。この場合、Ｓ１０１において、Ｐｍａｘ＝１００枚と計算され、Ｓ１０２において、帯電補助電圧Ｚは−８００Ｖとされる。
【００４４】
ここで、後述する本実施例に従う帯電ＤＣ電圧及び現像ＤＣ電圧の制御を行わない場合は、図９に示すような処理となる。即ち、ＣＰＵ１１０は、Ｓ１０２の後で、Ｓ２０１において、予め設定されている制御テーブル（高圧設定テーブル）（図示せず）を参照して帯電ＤＣ電圧及び現像ＤＣ電圧を決定することになる。例えば、帯電ＤＣ電圧は−５５０Ｖ、現像ＤＣ電圧は−３５０Ｖとされる。その後、ＣＰＵ１１０は、画像形成を実行させる。画像形成時には、帯電高圧電源２０から帯電ローラ２に、上述のようにして決定された帯電ＤＣ電圧が印加される。又、現像高圧電源４０から現像装置４に、上述のようにして決定された現像ＤＣ電圧が印加される。
【００４５】
尚、本実施例では、現像装置４は、現像剤としてトナーとキャリアとを備えた２成分現像剤を使用する２成分現像方式を採用している。そのため、帯電ＤＣ電圧と現像ＤＣ電圧は、かぶり取り電位差Ｖｂａｃｋを維持した設定値にする。かぶり取り電位差Ｖｂａｃｋとは、感光ドラム１の暗部電位ＶＤと現像電位（現像電圧の直流成分の電位）Ｖｄｃとの電位差（＝｜ＶＤ−Ｖｄｃ｜）である。これは、感光ドラムの非画像部にキャリアが付着することを抑制するためである。例えば現像剤としてキャリアを使用しない１成分現像剤を使用する１成分現像方式を採用する場合などには、現像ＤＣ電圧を帯電ＤＣ電圧にあわせて変更する必要はない。
【００４６】
この場合の帯電補助ブラシ７を通過した後の感光ドラム１の表面電位（以下「帯電補助後電位」という。）Ｙ、一次転写ローラ９を通過した後の感光ドラム１の表面電位（以下「転写後電位」という。）Ｘ、帯電補助電圧Ｚの関係を図５（ａ）に示す。上述のように、全ての画像形成部１０で使用枚数Ｐｎが１００枚（即ち、Ｐｍａｘ＝１００枚）、帯電ＤＣ電圧＝−５５０Ｖ、現像ＤＣ電圧＝−３５０Ｖ、帯電補助電圧Ｚ＝−８００Ｖである。この場合、感光ドラム１の暗部電位ＶＤが−５５０Ｖ（帯電ＤＣ電圧＝−５５０Ｖ）であり、一次転写電流が２０μＡであるため、転写後電位Ｘは−２００Ｖとなっている。そして、使用枚数Ｐｎが１００枚の場合、帯電補助電圧Ｚが−８００Ｖであると、帯電補助電流Ｉは１５μＡとなる。本実施例の画像形成装置１００の構成では、この帯電補助電流Ｉならば、感光ドラム１にフィルミングは発生しない。
【００４７】
次に、全ての画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの使用枚数Ｐｎ（ｎ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫ）が３０，０００枚の場合について考える。この場合、Ｓ１０１において、Ｐｍａｘ＝３０，０００枚と計算され、Ｓ１０２において、帯電補助電圧Ｚは−９５０Ｖとされる。これは、使用に伴って帯電補助ブラシ７にトナーが付着（蓄積）しており、電気的抵抗が大きくなっているため、所定の帯電補助電流Ｉを流すために、帯電補助ブラシ７に印加する電圧の絶対値を大きくする必要があるからである。
【００４８】
ここで、上記同様、後述する本実施例に従う帯電ＤＣ電圧及び現像ＤＣ電圧の制御を行わないとすると、ＣＰＵ１１０は、図９に示すように、Ｓ２０１において帯電ＤＣ電圧及び現像ＤＣ電圧を決定することになる。例えば、帯電ＤＣ電圧は−５５０Ｖ、現像ＤＣ電圧は−３５０Ｖとされる。その後、ＣＰＵ１１０は、画像形成を実行させる。
【００４９】
この場合の帯電補助後電位Ｙ、転写後電位Ｘ、帯電補助電圧Ｚの関係を図５（ｂ）に示す。上述のように、全ての画像形成部１０で使用枚数Ｐｎが３０，０００枚（Ｐｍａｘ＝３０，０００枚。但し、後述のようにＰｍａｘは２０，０００枚と見なせる。）、帯電ＤＣ電圧＝−５５０Ｖ、現像ＤＣ電圧＝−３５０Ｖ、帯電補助電圧Ｚ＝−９５０Ｖである。この場合、転写後電位Ｘは−２００Ｖとなっている。そして、使用枚数Ｐｎが３０，０００枚の場合、帯電補助電圧Ｚが−９５０Ｖであると、帯電補助電流Ｉは約１５μＡとなる。上述のように、本実施例の画像形成装置１００の構成では、この帯電補助電流Ｉならば、感光ドラム１にフィルミングは発生しない。
【００５０】
次に、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの使用枚数ＰＹ、ＰＭ、ＰＣが３０，０００枚で、ブラック画像形成部１０Ｋの使用枚数ＰＫが０枚の場合について考える。例えば、ブラック画像形成部１０Ｋのプロセスカートリッジ５０Ｋのみが新品に交換された場合である。この場合、Ｓ１０１において、Ｐｍａｘ＝３０，０００枚と計算され、Ｓ１０２において、帯電補助電圧Ｚは−９５０Ｖとされる。
【００５１】
ここで、上記同様、後述する本実施例に従う帯電ＤＣ電圧及び現像ＤＣ電圧の制御を行わないとすると、ＣＰＵ１１０は、図９に示すように、Ｓ２０１において帯電ＤＣ電圧及び現像ＤＣ電圧を決定することになる。例えば、帯電ＤＣ電圧は−５５０Ｖ、現像ＤＣ電圧は−３５０Ｖとされる。その後、ＣＰＵ１１０は、画像形成を実行させる。
【００５２】
この場合のイエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃにおける帯電補助後電位Ｙ、転写後電位Ｘ、帯電補助電圧Ｚの関係は、上記全ての画像形成部１０の使用枚数Ｐｎが３０，０００枚の場合と同様に、図５（ｂ）に示すようになる。即ち、この場合、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃでは、転写後電位Ｘは−２００Ｖとなっている。そして、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃにおいて、使用枚数ＰＹ、ＰＭ、ＰＣが３０，０００枚の場合、帯電補助電圧Ｚが−９５０Ｖであると、帯電補助電流Ｉは約１５μＡとなる。上述のように、本実施例の画像形成装置１００の構成では、この帯電補助電流Ｉならば、感光ドラム１にフィルミングは発生しない。そのため、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃにおいては、良好な画像が出力される。
【００５３】
しかし、ブラック画像形成部１０Ｋにおいては、帯電補助ブラシ７と感光ドラム１との間で過剰な帯電補助電流Ｉが流れてしまう。即ち、この場合のブラック画像形成部１０Ｋにおける帯電補助後電位Ｙ、転写後電位Ｘ、帯電補助電圧Ｚの関係を図５（ｃ）に示す。この場合、ブラック画像形成部１０Ｋでは、転写後電位Ｘは−２００Ｖとなっている。そして、ブラック画像形成部１０Ｋにおいて、使用枚数ＰＫが０枚の場合、帯電補助電圧Ｚが−９５０Ｖであると、帯電補助電流Ｉは３０μＡとなる。本実施例の画像形成装置１００の構成では、この帯電補助電流Ｉでは、感光ドラム１にフィルミングが発生してしまう。放電によってトナーなどが感光ドラム１にフィルミングが発生する速度が、帯電補助ブラシ７でフィルミングを削る速度より早くなってしまうためである。
【００５４】
そこで、本実施例では、次のような制御により、転写後電位Ｘを調整し、複数の画像形成部１０間における、実質の帯電補助ブラシ７と感光ドラム１との間の電位差の差を十分に小さくする。好ましくは、複数の画像形成部１０間における、実質の帯電補助ブラシ７と感光ドラム１との間の電位差を略同一にする。
【００５５】
先ず、本実施例では、図４に示すように、ＣＰＵ１１０は、Ｓ１０３において、最大使用枚数Ｐｍａｘが２０，０００枚より大きいか否かを確認する。そして、ＣＰＵ１１０は、最大使用枚数Ｐｍａｘが２０，０００枚以上の場合は、Ｓ１０４において、２０，０００枚を以後の処理で使用するＰｍａｘとして確定する。一方、最大使用枚数Ｐｍａｘが２０，０００より小さければ、その値を以後の処理で使用するＰｍａｘとして確定する。上述のようにイエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの使用枚数ＰＹ、ＰＭ、ＰＣが３０，０００枚、ブラック画像形成部１０Ｋの使用枚数ＰＫが０枚の場合、以後の処理で使用するＰｍａｘは２０，０００枚と確定される。これは、本実施例の画像形成装置１００の構成では、使用枚数Ｐｎ（ｎ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫ）が２０，０００枚になると、帯電補助ブラシ７のトナー付着量が飽和し、それ以降は帯電補助電圧Ｚが一定とされるためである。
【００５６】
次に、ＣＰＵ１１０は、Ｓ１０５において、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋについて、補正パラメータＰｃａｌ＝Ｐｍａｘ−Ｐｎ（ｎ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫ）を計算する。ただし、Ｐｃａｌがマイナスの値になった場合は、Ｐｃａｌ＝０枚とする。上述のようにイエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃでは使用枚数ＰＹ、ＰＭ、ＰＣが３０，０００枚であるので、Ｐｃａｌは０枚である。一方、ブラック画像形成部１０Ｋでは使用枚数ＰＫが０枚であるので、Ｐｃａｌは２０，０００枚である。
【００５７】
次に、ＣＰＵ１１０は、Ｓ１０６において、前述の場合と同様にして、予め設定されている高圧設定テーブル（図示せず）を参照して帯電ＤＣ電圧及び現像ＤＣ電圧を求める。そして、ＣＰＵ１１０は、表２に示す補正制御オフセットテーブル（補正テーブル）を参照することによって、補正パラメータＰｃａｌに応じて、高圧設定テーブルから求めた帯電ＤＣ電圧及び現像ＤＣ電圧を補正する。表２中のオフセット電圧は、帯電ＤＣ電圧及び現像ＤＣ電圧を補正するための補正値（オフセット量）を表す。即ち、本実施例では、帯電ＤＣ電圧は、高圧設定テーブルから求めた帯電ＤＣ電圧＋オフセット電圧として設定される。又、本実施例では、現像ＤＣ電圧は、高圧設定テーブルから求められた現像ＤＣ電圧＋オフセット電圧として設定される。
【００５８】
【表２】
2013130805.tif 000004
【００５９】
ここでは、先ず、ＣＰＵ１１０は、全ての画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋについて、帯電ＤＣ電圧を−５５０Ｖ、現像ＤＣ電圧を−３５０Ｖと求める。
【００６０】
そして、上述のようにイエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃでは、補正パラメータＰｃａｌは０枚であるので、表２からオフセット電圧は０Ｖとなる。従って、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃでは、帯電ＤＣ電圧及び現像ＤＣ電圧の補正は行わずに、帯電ＤＣ電圧を−５５０Ｖ、現像ＤＣ電圧を−３５０Ｖのままとする。
【００６１】
これに対して、ブラック画像形成部１０Ｋでは、補正パラメータＰｃａｌは２０，０００枚であるので、表２からオフセットＤＣ電圧は−１５０Ｖとなる。従って、ブラック画像形成部１０Ｋでは、帯電ＤＣ電圧は−７００Ｖ、現像ＤＣ電圧は−５００Ｖに設定する。これにより、感光ドラム１の暗部電位ＶＤが−７００Ｖ（帯電ＤＣ電圧＝−７００Ｖ）であり、転写電流が２０μＡであるため、転写後電位Ｘを−３５０Ｖに調整することができる。
【００６２】
これにより、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃと、ブラック画像形成部１０Ｋとで、帯電補助ブラシ７と感光ドラム１との間の実質の電位差を同じにすることができる。
【００６３】
この場合のブラック画像形成部１０Ｋにおける帯電補助後電位Ｙ、転写後電位Ｘ、帯電補助電圧Ｚの関係を図５（ｄ）に示す。この場合、ブラック画像形成部１０Ｋでは、転写後電位Ｙは−３５０Ｖとなっている。そして、ブラック画像形成部１０Ｋにおいて、使用枚数ＰＫが０枚の場合、帯電補助ブラシ電圧Ｚが−９５０Ｖ印加されると、帯電補助電流Ｉは１５μＡとなる。本実施例の画像形成装置１００の構成では、この帯電補助電流Ｉでは、感光ドラム１にフィルミングは発生しない。
【００６４】
このように、本実施例によれば、転写後電位Ｘを調整し、帯電補助ブラシ７と感光ドラム１との間の実質の電位差を、使用枚数Ｐｎ（ｎ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫ）によらずに複数の画像形成部１０間で同じにすることができる。
【００６５】
このように、本実施例の画像形成装置１００は、画像形成部１０を、被転写体としての中間転写ベルト９０の移動方向に沿って複数有する。各画像形成部１０は、回転可能な感光体１と、感光体１の表面を帯電させる帯電手段２と、帯電した感光体を露光して静電像を形成する露光手段３と、を有する。又、各画像形成部１０は、感光体上に形成された静電像をトナーで現像する現像手段４と、感光体上に形成されたトナー像を転写部Ｎ１において被転写体に転写する転写手段９と、を有する。更に、各画像形成部１０は、感光体１の回転方向において転写手段９よりも下流側かつ帯電手段２よりも上流側の帯電補助部ｄにおいて感光体上のトナーを帯電させる帯電補助部材７を有する。各画像形成部１０は、帯電補助部材７で正規の帯電極性に帯電させたトナーを現像手段４で回収することができる。
【００６６】
そして、本実施例では、画像形成装置１００は、複数の画像形成部１０の帯電補助部材７に電圧を印加する共通の電圧印加手段７０と、各画像形成部１０の帯電補助部材７の使用量と相関する使用量情報を計数する計数手段１５０と、を有する。更に、画像形成装置１００は、計数手段１５０により計数された帯電補助部材７の使用量が複数の画像形成部間で異なる場合に、次のような制御を行う制御手段１１０を有する。即ち、該画像形成部間で、感光体上のトナーを帯電させる際に帯電補助部材７と感光体１との間で流れる直流電流の値が可及的に（十分に）近づくように、帯電補助部材７の使用量がより少ない画像形成部１０の感光体１の表面電位を制御する。それには、転写部Ｎ１を通過した後かつ帯電補助部ｄに到達する前の感光体１の表面電位を制御する。
【００６７】
特に、本実施例では、制御手段１１０は、帯電手段２に印加する直流電圧を変更させることで感光体１の表面電位の制御を行う。又、本実施例では、計数手段１５０は、上記使用量情報として、各画像形成部１０による画像形成枚数を計数する。又、本実施例では、電圧印加手段７０は、次のような電圧を、複数の画像形成部１０の帯電補助部材７のそれぞれに印加する。即ち、複数の画像形成部１０のうち帯電補助部材７の使用量が最大の画像形成部において、感光体上のトナーを帯電させる際に帯電補助部材７と感光体１との間で流れる直流電流が所定の値になるように設定された電圧である。
【００６８】
５．効果
次に、本実施例の制御による効果を確認した試験結果について説明する。
【００６９】
次のような耐久試験を行った。画像濃度（Ｄｕｔｙ）５％（ハーフトーン）の画像をＡ４サイズの記録材（シート）の全面に連続出力し、出力される画像の縦白スジの不良画像が発生するまでの使用枚数を評価した。同時に、感光ドラム１の表面粗さＲｚ（ＪＩＳ  十点平均粗さ）を測定した。縦スジ（感光ドラム１の表面移動方向に沿う方向のスジ状の濃度ムラ）の不良画像は感光ドラム１に発生したフィルミングが原因であり、表面粗さＲｚでフィルミングの悪化具合が判定できるからである。試験は、本実施例と、本実施例に従う帯電ＤＣ電圧及び現像ＤＣ電圧の補正を行わない比較例とについて行った。
【００７０】
具体的には、耐久試験当初に、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの使用枚数が３０，０００枚、ブラック画像形成部１０Ｋの使用枚数が０枚の状態とした。その状態から、本実施例と比較例とについて、上述のような耐久試験を行った。
【００７１】
その結果、比較例では、ブラック画像形成部１０Ｋにおいて使用枚数が２０，０００枚になったときに、ハーフトーン画像上で縦白スジの不良画像が発生した。このとき、ブラック画像形成部１０Ｋの感光ドラム１の表面粗さＲｚを確認すると、Ｒｚ＝３．０μｍであった。フィルミングが発生したことにより静電像の形成が妨げられ、ハーフトーン画像に縦白スジの不良画像が発生したことが分かる。
【００７２】
ここで、図６は、使用枚数による感光ドラム１の表面粗さＲｚの推移を示す。図６に示すように、表面粗さＲｚは、使用枚数の増加に伴ってほぼ直線状に大きくなっていく。
【００７３】
一方、本実施例では、ブラック画像形成部１０Ｋにおいて使用枚数が２０，０００枚になっても、ハーフトーン画像上で縦白スジは発生しなかった。このとき、ブラック画像形成部１０Ｋの感光ドラム１の表面粗さＲｚを確認すると、Ｒｚ＝１．５μｍであった。静電像が正常に形成されるため、ハーフトーン画像は均一で奇麗なものであった。
【００７４】
又、本実施例では、更にブラック画像形成部１０Ｋの使用を続けると、使用枚数が５０，０００枚になったときに、ハーフトーン画像で縦白スジの不良画像が発生した。このとき、ブラック画像形成部１０Ｋの感光ドラム１の表面粗さＲｚを確認すると、Ｒｚ＝３．２μｍであった。フィルミングが発生したことにより静電像の形成が妨げられ、ハーフトーン画像に縦白スジの不良画像が発生したことが分かる。これは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全ての画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが、同じ使用頻度で使用枚数が５０，０００枚になるまで使用された場合と同じ水準であった。これにより、例えばプロセスカートリッジが１色ずつ交換された場合であっても、全ての画像形成部の寿命まで問題なく使用できることが分かる。
【００７５】
以上、本実施例によれば、複数の画像形成部１０で帯電補助ブラシ７への電圧印加手段である帯電補助高圧電源７０を共通化する。これにより、高圧印加手段である高圧電源やトランスを配置するスペースの省スペース化を図れ、独立に高圧電源やトランスを持つ場合よりコストダウンにつながる。しかも、本実施例によれば、帯電ＤＣ電圧を制御することで転写後電位Ｘを調整し、帯電補助ブラシ７と感光ドラム１との間の実質の電位差を複数の画像形成部１０間で同じにする。これにより、帯電補助電流が過剰になることで感光ドラム１にフィルミングが発生することを防止することができる。
【００７６】
尚、本実施例では、各画像形成部の使用量（より詳細には帯電補助ブラシの使用量）を、使用枚数によってカウントしたが、これに限定されるものではなく、使用に伴う帯電補助ブラシのトナー付着量を予測できればよい。例えば、本実施例における使用枚数の他、積算ビデオカウントや積算画像比率などを用いることも可能である。ここで、積算ビデオカウントとは、形成した画像の画素ごとの濃度情報の積算値である。その値は、画像形成部の使用量（より詳細には帯電補助ブラシへのトナー付着量）と相関する。又、積算画像比率とは、積算ビデオカウントと画像形成枚数とを計数し、積算ビデオカウントの値を、その画像形成枚数分の全てを最大画像濃度で形成した場合のビデオカウントの値で除することで得られる比率である。その値は、画像形成部の使用量（より詳細には帯電補助ブラシへのトナー付着量）と相関する。このように、計数手段は、使用量情報として、画素ごとの濃度情報の積算値又は画像比率の積算値を計数することができる。
【００７７】
又、本実施例では、全ての画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫで帯電補助高圧電源を共通としたが、これに限定されるものではない。少なくとも２つの画像形成部を有し、少なくとも２つの画像形成部において帯電補助高圧電源を共通として、これらの画像形成部の帯電補助ブラシ７間で使用量が異なる状況となる場合であれば、本発明は有効に作用する。
【００７８】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、本実施例では、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００７９】
実施例１では、画像形成部１０の使用に伴ってトナー劣化が進んだときに、転写残量と再転写残量とが最適なものとなるように、転写電流は一定にして、帯電ＤＣ電圧を変更することで転写後電位Ｘを変更させた。
【００８０】
ただし、使用初期においては、トナー劣化が少ないため、帯電ＤＣ電圧や現像ＤＣ電圧を変更せずに、転写電流を変更させることで、転写後電位Ｘを変更させることも可能である。本実施例では、この方法を採用する。
【００８１】
１．画像形成の制御フロー
次に、図７のフローチャートを参照して、本実施例の制御について説明する。
【００８２】
本実施例では、画像形成装置１００の操作部１２０から画像形成信号（プリント開始信号）が入力されると、ＣＰＵ１１０は、図７に示すフローチャートに従って制御を行う。図７に示すフローチャートは、画像形成信号が入力されてから、画像形成を開始する前に画像形成時における転写電流を決定するまでの処理を示している。
【００８３】
図７におけるＳ１０１からＳ１０５までの処理は、実施例１にて説明した図４におけるＳ１０１からＳ１０５の処理と同じである。従って、これらの処理についての説明は省略する。
【００８４】
ＣＰＵ１１０は、Ｓ２０６において、表３に示す補正制御オフセットテーブル（補正テーブル）を参照することによって、補正パラメータＰｃａｌに応じて、転写電流（転写直流電流）を補正する。表３中のオフセット電流は、転写電流を補正するための補正値（オフセット量）を表す。即ち、本実施例では、転写電流は、転写残量などを適正にするように予め設定されている転写電流＋オフセット電流として設定される。
【００８５】
【表３】
2013130805.tif 000005
【００８６】
ここで、先ず、後述する本実施例に従う転写電流の制御を行わない場合について考える。例えば、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの使用枚数ＰＹ、ＰＭ、ＰＣが３０，０００枚、ブラック画像形成部１０Ｋの使用枚数ＰＫが０枚の場合、Ｓ１０５以後の処理で使用するために確定したＰｍａｘは２０，０００枚である。又、帯電ＤＣ電圧は−５５０Ｖ、現像ＤＣ電圧は−３５０Ｖ、転写電流は２０μＡ、帯電補助電圧Ｚは−９５０Ｖに設定される。
【００８７】
この場合のブラック画像形成部１０Ｋにおける帯電補助後電位Ｙ、転写後電位Ｘ、帯電補助電圧Ｚの関係を図８（ａ）に示す。この場合、ブラック画像形成部１０Ｋでは、転写後電位Ｘは−２００Ｖとなっている。そして、ブラック画像形成部１０Ｋにおいて、使用枚数ＰＫが０枚の場合、帯電補助ブラシ電圧Ｚが−９５０Ｖであると、帯電補助電流Ｉは３０μＡとなる。本実施例の画像形成装置１００の構成では、この帯電補助電流Ｉでは、感光ドラム１にフィルミングが発生してしまう。放電によってトナーなどが感光ドラム１にフィルミングが発生する速度が、帯電補助ブラシ７でフィルミングを削る速度より早くなってしまうためである。
【００８８】
そこで、本実施例では、ＣＰＵ１１０は、Ｓ２０６において、帯電ＤＣ電圧は−５５０Ｖ、現像ＤＣ電圧は−３５０Ｖに維持しながら、表３の補正テーブルから転写電流を１６μＡに設定する。即ち、Ｐｃａｌ＝２０，０００枚であるので、表３の補正テーブルよりオフセット電流は−４μＡであり、転写電流は１６μＡ（＝２０μＡ−４μＡ）と計算される。これにより、感光ドラム１の暗部電位ＶＤが−５５０Ｖ（帯電ＤＣ電圧＝−５５０Ｖ）であり、転写電流が１６μＡであるため、転写後電位Ｘを−３５０Ｖに調整することができる。
【００８９】
これにより、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃと、ブラック画像形成部１０Ｋとで、帯電補助ブラシ７と感光ドラム１との間の実質の電位差を同じにすることができる。
【００９０】
この場合のブラック画像形成部１０Ｋにおける帯電補助後電位Ｙ、転写後電位Ｘ、帯電補助電圧Ｚの関係を図８（ｂ）に示す。この場合、ブラック画像形成部１０Ｋでは、転写後電位Ｙは−３５０Ｖとなっている。そして、ブラック画像形成部１０Ｋにおいて、使用枚数ＰＫが０枚の場合、帯電補助ブラシ電圧Ｚが−９５０Ｖ印加されると、帯電補助電流Ｉは１５μＡとなる。本実施例の画像形成装置１００の構成では、この帯電補助電流Ｉでは、感光ドラム１にフィルミングの発生はしない。
【００９１】
このように、本実施例によれば、転写後電位Ｘを調整し、帯電補助ブラシ７と感光ドラム１との間の実質の電位差を、使用枚数Ｐｎ（ｎ＝Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫ）によらずに複数の画像形成部１０間で同じにすることができる。
【００９２】
尚、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃでは、Ｐｃａｌ＝０枚であるので、転写電流の補正は行わない。従って、暗部電位ＶＤが−５５０Ｖ（帯電ＤＣ電圧＝−５５０Ｖ）であり、転写電流が２０μＡであるため、転写後電位Ｘは−２００Ｖとなる。この場合、使用枚数ＰＫが３０，０００枚の場合、帯電補助ブラシ電圧Ｚが−９５０Ｖ印加されると、帯電補助電流Ｉは１５μＡとなり、感光ドラム１にフィルミングの発生はしない。
【００９３】
このように、本実施例では、制御手段１１０は、トナー像を転写する際に転写手段９と感光体１との間で流れる直流電流を変更させることで感光体１の表面電位の制御を行う。
【００９４】
２．効果
次に、本実施例の制御による効果を確認した試験結果について説明する。
【００９５】
実施例１において説明したものと同じ方法で耐久試験を行い、実施例１において説明したものと同じ方法で評価した。
【００９６】
その結果、比較例では、ブラック画像形成部１０Ｋにおいて使用枚数が２０，０００枚になったときに、ハーフトーン画像上で縦白スジの不良画像が発生した。このとき、ブラック画像形成部１０Ｋの感光ドラム１の表面粗さＲｚを確認すると、Ｒｚ＝３．０μｍであった。フィルミングが発生したことにより静電像の形成が妨げられ、ハーフトーン画像に縦白スジの不良画像が発生したことが分かる。
【００９７】
一方、本実施例では、ブラック画像形成部１０Ｋにおいて使用枚数が２０，０００枚になっても、ハーフトーン画像上で縦白スジは発生しなかった。このとき、ブラック画像形成部１０Ｋの感光ドラム１の表面粗さＲｚを確認すると、Ｒｚ＝１．５μｍであった。静電像が正常に形成されるため、ハーフトーン画像は均一で奇麗なものであった。
【００９８】
又、本実施例では、更にブラック画像形成部１０Ｋの使用を続けると、使用枚数が５０，０００枚になったときに、ハーフトーン画像で縦白スジの不良画像が発生した。このとき、ブラック画像形成部１０Ｋの感光ドラム１の表面粗さＲｚを確認すると、Ｒｚ＝３．２μｍであった。フィルミングが発生したことにより静電像の形成が妨げられ、ハーフトーン画像に縦白スジの不良が発生したことが分かる。これは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全ての画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが同じ使用頻度で使用枚数が５０，０００枚になるまで使用された場合と同じ水準であった。これにより、例えばプロセスカートリッジが１色ずつ交換された場合であっても、全ての画像形成部の寿命まで問題なく使用できることが分かる。
【００９９】
尚、本実施例において、転写電流を変更することによる転写残量の増加による帯電ローラ２のトナー汚れによる画像不良などの不具合も起きなかった。
【０１００】
以上、本実施例によれば、複数の画像形成部１０で帯電補助ブラシ７への帯電印加手段である帯電補助高圧電源７０を共通化する。これにより、高圧印加手段である高圧電源やトランスを配置するスペースの省スペース化を図れ、独立に高圧電源やトランスを持つ場合よりコストダウンにつながる。しかも、本実施例によれば、転写電圧（転写電流）を制御することで転写後電位Ｘを調整し、帯電補助ブラシ７と感光ドラム１との間の実質の電位差を同じにする。これにより、帯電補助電流が過剰になることで感光ドラム１にフィルミングが発生することを防止することができる。
【０１０１】
その他の実施例
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【０１０２】
例えば、実施例１では帯電ＤＣ電圧、実施例２では転写電圧（転写電流）を制御することによって、転写後電位Ｘを調整した。しかし、本発明はこれらに限定されるもではなく、転写後電位Ｘを調整する手段であればよい。従って、例えば、図１０に示すように、感光ドラム１の回転方向において、一次転写ローラ９よりも下流側かつ帯電補助ブラシ７よりも上流側の位置で感光ドラム１の表面を露光する前露光手段６０を設けてもよい。前露光手段としては、光源としてのＬＥＤと、導波手段としてのライトガイドとを備えるものなど、利用可能なものを任意に用いることができる。そして、前露光手段６０による感光ドラム１の表面の露光量（前露光量）を調整することによって、帯電補助ブラシ７による帯電領域に至る前の感光ドラム１の表面電位、即ち、転写後電位Ｘを適宜調整することができる。このように、画像形成装置は、感光体の回転方向において転写手段よりも下流側かつ帯電補助手段よりも上流側の前露光部において感光体に光を照射する前露光手段を有していてよい。そして、制御手段が、前露光手段によって感光体を露光することによって、感光体の表面電位の制御を行うようになっていてよい。
【０１０３】
又、上述の実施例では、中間転写方式の画像形成装置を例に説明したが、直接転写方式の画像形成装置であっても、本発明は等しく適用することができ、同様の効果を得ることができる。直接転写方式の画像形成装置は、上述の実施例の画像形成装置における中間転写体の代わりに、無端ベルトなどとされる記録材搬送体（搬送ベルト）を有し、この記録材搬送体上に担持されて搬送される記録材上に各画像形成部からトナー像が直接転写される。直接転写方式の画像形成装置においても、例えば使用頻度の高い画像形成部のプロセス手段が個別に交換されるなどして、複数の画像形成部間で帯電補助部材の使用量が異なることになる場合がある。従って、上述の実施例と同様にして本発明を適用することで、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１            感光ドラム
２            帯電ローラ
３            露光装置
４            現像装置
７            帯電補助ブラシ
【図１】
2013130805.tif 000006
【図２】
2013130805.tif 000007
【図３】
2013130805.tif 000008
【図４】
2013130805.tif 000009
【図５】
2013130805.tif 000010
【図６】
2013130805.tif 000011
【図７】
2013130805.tif 000012
【図８】
2013130805.tif 000013
【図９】
2013130805.tif 000014
【図１０】
2013130805.tif 000015