(57)【要約】【課題】帯電部材の回転周期での像担持体表面の帯電電位の変動を抑えつつ、帯電部材の駆動手段の負荷を軽減することができる。【解決手段】画像形成中に帯電ローラ１２Ａ等の帯電部材の回転速度を切り替え可能とした複写機１等の画像形成装置において、帯電部材の回転速度を、帯電部材の線速が像担持体１１の線速よりも遅くなる第１回転速度と、帯電部材の線速と像担持体の線速とが互いに同じになる第２回転速度との間で切り替える回転速度切替手段２２２を有する。【選択図】図１１
2017106957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成中に帯電部材の回転速度を切り替え可能とした画像形成装置において、
画像形成中に帯電部材の回転速度を切り替え可能とした画像形成装置において、前記帯電部材の回転速度を、前記帯電部材の線速が像担持体の線速よりも遅くなる第１回転速度と、前記帯電部材の線速と像担持体の線速とが互いに同じになる第２回転速度との間で切り替える切替手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記像担持体の表面電位を検知する表面電位検知手段と、該表面電位検知手段によって検知された前記像担持体の表面電位に基づいて前記帯電部材の回転周期での前記像担持体表面の帯電電位の変動量を算出する帯電電位変動量算出手段とを有し、前記切替手段は、前記帯電部材の回転周期での前記像担持体表面の帯電電位の変動量に応じて、前記帯電部材の回転速度を前記第１回転速度又は前記第２回転速度のいずれかに切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記切替手段は、前記表面電位変動量算出手段によって算出された前記帯電部材の回転周期での前記像担持体表面の帯電電位の変動量が閾値以上のときには前記帯電部材の回転速度を前記第１回転速度に切り替え、前記帯電部材の回転周期での前記像担持体表面の帯電電位の変動量が閾値よりも小さいときには前記第２回転速度に切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３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、前記帯電装置及び前記現像装置を有するプロセスカートリッジを２つ以上有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
前記切替手段は、前記表面電位変動量算出手段によって算出された前記帯電部材の回転周期での前記像担持体表面の帯電電位の変動量が閾値以上になった前記プロセスカートリッジのみで前記帯電部材の回転速度を前記第１回転速度に切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記帯電部材を回転駆動させる駆動手段を備え、該駆動手段は、前記プロセスカートリッジ以外の画像形成装置本体に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記帯電電位変動量算出手段は、前記表面電位検知手段によって検知された前記像担持体の表面電位の時系列の信号から、前記帯電部材の回転周期の成分を抽出した信号に基づいて前記帯電部材の回転周期での前記像担持体表面の帯電電位の変動量を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記帯電部材は、前記像担持体の表面に接触した状態で前記像担持体と前記帯電部材との間の所定長の空隙を維持しながら回転するローラ状の空隙形成部材を備え、該空隙形成部材は、その軸部に挿入される転がり軸受を有し、該転がり軸受を介して前記帯電部材の回転軸に軸支することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
用紙のサイズに関する情報を取得する用紙情報取得手段を有し、
前記切替手段は、前記用紙情報取得手段によって取得した用紙情報に基づいて前記帯電部材の第１回転速度を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記切替手段は、前記帯電部材の第１回転速度を、画像形成する画像の情報に基づいて、像担持体の一回転あたりの画像相当長よりも前記帯電部材の一回転が長くなるように決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記帯電部材の表面に接触し前記帯電部材の表面を清掃するローラ状の清掃部材とを備え、前記帯電部材の回転速度を像担持体の回転速度よりも落とさないときの前記帯電部材の回転速度と前記清掃部材の回転速度との間の回転速度差よりも、前記帯電部材の回転速度を像担持体の回転速度よりも落としたときの前記帯電部材の回転速度と前記清掃部材の回転速度との間の回転速度差を大きくすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の画像形成装置において、
前記像担持体の走行距離を検知する検知手段と、該検知手段による検知結果を元に、前記帯電部材の清掃を実行するか否かを判断する判断手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記切替手段が、前記帯電部材の回転速度を第２回転速度に切り替えたとき、前記帯電部材の回転速度をと前記清掃部材の回転速度とが互いにほぼ同じであって、かつ、前記帯電部材と前記清掃部材とが軸方向からみて互いに異なる方向に回転することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記切替手段による前記帯電部材の回転速度の切り替え動作は、非画像形成時に行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項８〜１４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記空隙形成部材の前記空隙は、２００［μｍ］以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記像担持体よりも遅い前記帯電部材の第１回転速度は、Ｎｔ≦Ｎｄ÷｛（Ｌ１＋Ｌ２）×ｎ÷（Ｄ×π）｝（但し、Ｎｔは帯電ローラの第１回転数［ｒｐｍ］、Ｎｄは像担持体の回転数［ｒｐｍ］、Ｌ１は使用可能な用紙の最大長（副走査方向）［ｍｍ］、Ｌ２は連続印刷時の紙間長[ｍｍ]、Ｄは像担持体の外径［ｍｍ］、ｎは２以上の正の整数）の式を満足するよう決定する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】
本発明は画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、帯電部材としての帯電ローラを用いて像担持体を帯電する帯電装置を搭載した画像形成装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、この種の画像形成装置であって、像担持体の周面と帯電ローラの周面との間にギャップを設ける画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、画像形成中に、帯電ローラの線速を速めることで、所定の許容値以上のギャップをもつ帯電ローラの周方向領域が帯電領域を通過する時間を短くする。これにより、帯電ローラのギャップ変動による帯電ローラの回転周期での帯電電位の変動を低減できるとされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示の画像形成装置では、帯電ローラの回転速度を速めるため、帯電ローラを回転駆動する駆動モータの負荷が高まる不具合が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、画像形成中に帯電部材の回転速度を切り替え可能とした画像形成装置において、前記帯電部材の回転速度を、前記帯電部材の線速が像担持体の線速よりも遅くなる第１回転速度と、前記帯電部材の線速と像担持体の線速とが互いに同じになる第２回転速度との間で切り替える切替手段を有することに特徴がある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、帯電部材の回転周期での像担持体表面の帯電電位の変動勾配を緩やかにして帯電部材の回転周期に対応する画像濃度偏差を抑えつつ、帯電部材の駆動手段の負荷を軽減することができるという特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図２】画像形成ユニットの概略構成図。
【図３】複写機の制御系の説明図。
【図４】帯電ローラの形状のバラツキによる帯電ローラにおける周方向の帯電ムラが発生する態様を説明する図。
【図５】帯電ローラの抵抗値のバラツキによる帯電ローラにおける周方向の帯電ムラが発生する別の態様を説明する図。
【図６】（ａ）は帯電ローラの環境変化による形状の変化を説明する図、（ｂ）は帯電ローラの環境変化による抵抗値の変化を説明する図。
【図７】非接触帯電方式の帯電ローラと像担持体の連れ回りによる駆動構成を示す概略図。
【図８】非接触帯電方式の帯電ローラと像担持体のギヤ連結による駆動構成を示す概略図。
【図９】（ａ）は帯電ローラが像担持体と連れ回りして同周期で回転したときの像担持体の帯電電位の変化を示すグラフ、（ｂ）は帯電ローラが回転周期を長くして回転したときの像担持体の帯電電位の変化を示すグラフ。
【図１０】非接触帯電方式の帯電ローラと像担持体の個別駆動による駆動構成を示す概略図。
【図１１】本実施形態における帯電ローラの回転周期での帯電電位の変動量に基づく帯電ローラの回転速度のモード切替え処理を示すフローチャート。
【図１２】変形例１における帯電装置のギャップコロを説明する部分断面図。
【図１３】帯電ローラに対して連れ回りで回転するクリーニングローラを有する変形例２の現像装置を説明する概略図。
【図１４】（ａ）は像担持体の稼働時間と像担持体の摩耗量との関係を説明する特性図、（ｂ）は像担持体の稼働時間と帯電ローラ汚れ固着による画像上のスジ汚れランクとの関係を説明する特性図。
【図１５】（ａ）は変形例２において帯電ローラが像担持体と連れ回りして同周期で回転したときの像担持体の帯電電位の変化を示すグラフ、（ｂ）は帯電ローラが回転周期を長くして回転したときの像担持体の帯電電位の変化を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の潜像担持体が並行配設されたタンデム型のカラーレーザー複写機（以下、単に「複写機」という）の一実施形態（以下、単に「実施形態」という）について説明する。
【０００９】
図１は、実施形態に係る複写機の概略構成図である。図２は、画像形成ユニットの概略構成図である。
図１に示すように、複写機１は、像担持体を備えたプロセスカートリッジ１０を１色、もしくは、４色有し、それぞれ中間転写ベルトに接触しながら回転駆動する。ここではプロセスカートリッジ１０を４色有した複写機について説明する。
【００１０】
各プロセスカートリッジ１０は、像担持体１１と、像担持体１１の表面を帯電させる帯電装置１２と、像担持体１１の表面に形成された潜像を各色トナーで可視化する現像装置１３と、トナー像転写後の像担持体１１の表面に残留するトナーを回収するクリーニング装置１４と、像担持体１１の表面を保護するため潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置１５とが、像担持体１１の周りにそれぞれ着脱可能に配置されており、また各プロセスカートリッジは、複写機本体から着脱可能な構成となっている。
【００１１】
プロセスカートリッジ１０では、帯電装置１２により帯電された像担持体１１上に、本体設置の露光装置１６によるレーザ光にて露光して静電潜像を形成する。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが充填されたトナーボトルから所定の補給量だけ補給された現像装置１３によってトナー像に可視化現像され、１次転写装置１７によって中間転写ベルト１８上に転写される。像担持体１１上に残留した転写後のトナーは、クリーニング装置１４により回収され、クリーニング装置内の搬送経路を通り、本体設置のトナー回収容器に搬送されていく。クリーニング装置１４により残留したトナーを回収されたのち、潤滑剤塗布装置１５により像担持体１１の表面に潤滑剤が塗布され、表面の保護層が形成される。
【００１２】
中間転写ベルト１８上には、各プロセスカートリッジの像担持体からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが順次転写されていく。このとき各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト上で同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト１８の回転方向上流側から下流側にかけてタイミングがずらされている。
【００１３】
中間転写ベルト１８上に形成された画像は、２次転写装置１９の位置まで搬送され、給紙装置２０からタイミングを合わせて搬送されてきた記憶媒体である用紙に２次転写される。中間転写ベルト１８上に残留した２次転写後のトナーは中間転写ベルト１８の中間転写クリーニング装置２１により回収され、プロセスカートリッジ１０のクリーニング装置１４と同様に、本体設置のトナー回収容器に搬送される構成となっている。トナー像が２次転写された用紙Ｐは、定着装置２２に搬送され熱定着されて、排紙ローラ対２３により排紙される。
【００１４】
また、この複写機１では、画像濃度制御を行っている。画像濃度制御（電位制御）では、まず、１又は２以上のプロセスカートリッジを用いて、トナー付着量が互いに異なる複数のトナーパターンを作像する。そして、そのトナーパターンの静電潜像の電位を図２の電位センサ２４で検知するとともに、中間転写ベルト１８上に転写されたトナーパターンのトナー付着量をトナー付着量センサ２５で検知する。さらに、そのときの当該１又は２以上のプロセスカートリッジにおける現像装置内のトナー濃度をトナー濃度センサで検知する。
【００１５】
そして、複写機内に配置されている画像濃度制御部は、上記各検知結果に基づいて、予め決められた特定画像濃度のトナー付着量が所定の目標付着量になるように、帯電バイアス、現像バイアス、露光量（印加電圧又は印加電流）及びトナー濃度それぞれの制御目標値（画像濃度条件）を算出する。すなわち、画像濃度制御部は、トナー付着量センサで検知されたトナーパターンのトナー付着量の検出値と、トナー濃度センサによって検出されたトナー濃度の検出値と、電位センサによって検出された像担持体の露光後表面電位の検出値と、現在の現像バイアスの値と、目標付着量の値とが入力されると、画像濃度条件として、帯電装置の帯電バイアス、現像装置の現像バイアス及び潜像形成装置の露光量（潜像形成装置の印加電圧又は印加電流）それぞれの制御目標値と、現像装置におけるトナー濃度の制御目標値とを出力する。この最適な画像濃度条件（制御目標値）に従って、その後の画像形成動作時における各装置の印加バイアスやトナー補給を制御することで、安定的な画像濃度を提供している。
【００１６】
なお、帯電ローラは像担持体に対して線速度をあわせる構成となっており、帯電ローラと像担持体の径の差分がそのまま周期に差となる。
【００１７】
図１の本体制御部２００は、複写機本体内に備えた動作制御が必要な各部及び各部に有した装置等の動作の制御を行うものである。本体制御部２００について、図３を用いて以下に説明する。
【００１８】
図３は、複写機の制御系の説明図である。図３に示すように、本体制御部２００は、中央演算処理部（ＣＰＵ）２０１と、ＲＯＭ２０２とＲＡＭ２０３からなるメモリと、入出力用のＩ／Ｏポート２０４、２０５などを備えている。また、Ｉ／Ｏポート２０４は操作部２０６と接続されている。Ｉ／Ｏポート２０５は、用紙位置検知手段２０７、温湿度センサ２０８、感光体駆動モータ２０９、ベルト駆動モータ２１０、中間転写接離クラッチ２１１、一次転写高圧電源２１２、二次転写高圧電源２１３、帯電高圧電源２１４、現像高圧電源２１５、ＬＥＤアレイ２１６、画像位置検出器２１７、回転情報検出手段２１８、表面電位検知手段２１９、帯電電位変動量算出手段２２０、帯電ローラ駆動モータ２２１、回転速度切替手段２２２、用紙情報取得手段２２３等と接続されている。
【００１９】
次に、図４〜図１１を参照して、画像形成装置の帯電装置及び像担持体の詳細について説明する。
図４は、帯電ローラにおける周方向の帯電ムラが発生する態様を説明する図である。図５は、帯電ローラにおける周方向の帯電ムラが発生する別の態様を説明する図である。
帯電装置は、画像形成動作時に帯電ローラ１２Ａが回転する帯電ローラ方式による構成としている。帯電ローラ方式では、帯電チャージャー方式等に比べ、放電生成物の発生が少なく、シンプルで安価な構成とすることができる。
【００２０】
図４及び図５を用いて、像担持体１１及び帯電ローラ１２Ａに帯電ムラが発生する理由について以下に説明する。
図４及び図５には、像担持体１１と帯電ローラ１２Ａの対向部の関係と、像担持体１１、帯電ローラ１２Ａにおける周方向の帯電ムラの例をそれぞれ示している。帯電ローラ１２Ａ自体は、周方向でバラツキをもっており、このバラツキにより像担持体１１の表面に周方向の帯電ムラが生じる。帯電ローラ１２Ａの周方向でのバラツキの種類としては２つあり、１つは形状のバラツキ、もう１つは抵抗のバラツキである。
【００２１】
像担持体１１の表面に周方向の帯電ムラが生じると、露光後の表面電位にも帯電ムラと同じ周期のムラが生じてしまい、それを図２の現像装置１３によりトナー像化するため、画像上でトナー像の濃度ムラとなってしまう。
【００２２】
以下に、帯電ローラの形状のバラツキ、抵抗のバラツキ、それぞれが周方向の帯電ムラとなる理由について説明する。
図４（ａ）では帯電ローラの形状のバラツキの一例として、帯電ローラ１２Ａが楕円形（一方向の長さがａ、もう一方の長さがｂで、ａ＞ｂ）である場合を示している。
【００２３】
図４（ｂ）には、接触帯電方式の場合を示す。像担持体１１の軸部と帯電ローラ１２Ａの軸部が固定されて回転駆動しているので、軸部間の長さは一定である。これにより、それぞれの外周面が周方向で振れていると、帯電ローラ１２Ａの表面と像担持体１１の表面で形成するニップ幅が変動する。その結果、接触帯電による像担持体１１の表面電位が変動し、像担持体１１の表面で帯電ムラが生じる。
【００２４】
図４（ｃ）には、非接触帯電方式の場合を示す。像担持体１１の軸部と帯電ローラ１２Ａの軸部が固定されて回転駆動しているので、軸部間の長さは一定である。これにより、それぞれの外周面が周方向で振れていると、帯電ローラ１２Ａの表面と像担持体１１の表面で形成する帯電ギャップである空隙Ｇが周方向で変動する。その結果、放電による像担持体１１の表面電位が変動し、像担持体１１の表面で帯電ムラが生じる。
【００２５】
また、帯電ローラ１２Ａに空隙Ｇを形成するための部材を有して、像担持体１１の表面に直接当接させている非接触帯電方式においても、その空隙Ｇを形成するためのローラ状の空隙形成部材としてのギャップコロの周方向の振れと、像担持体１１を帯電させるための胴部の振れとの組み合わせにより、像担持体１１の表面に対して、周方向で空隙Ｇの変動が生じ、像担持体１１の表面で周方向の帯電ムラが生じる。
【００２６】
図５に示す例は、帯電ローラの抵抗値のバラツキの一例である。図５（ａ）に示すように、帯電ローラ１２Ａの導電性材料部の抵抗値が半周ずつで異なっている場合（一方の半周の第１導電性材料部１２Ａａの抵抗値がｃ、他方の半周の第２導電性材料部の抵抗値がｄで、ｃ＞ｄ）を示している。
【００２７】
図５（ｂ）に示すように、接触帯電方式及び非接触帯電方式の両方式とも、帯電ローラ１２Ａでは、回転駆動しているので帯電ローラ１２Ａの導電性材料部が周方向で振れていると、像担持体１１に対向する位置での帯電ローラ１２Ａの抵抗値が変動し、その結果像担持体１１の表面で周方向の帯電ムラが生じる。
【００２８】
帯電ローラ１２Ａは、導電性材料等を用いて形成されているため、環境（温湿度）の変化により、その周方向の傾向（形状や抵抗の振れ）が変わってしまい、周方向の帯電ムラが顕著にあらわれる。特に、低温環境では顕著に特性が変化することが知られている。以下に、その低温環境の変化について具体的に説明する。
【００２９】
図６（ａ）は、帯電ローラ１２Ａの環境変化による形状の変化を説明する図である。例えば、常温環境においてでは、周方向で形状の振れが小さく、真円に近い帯電ローラであっても、低温環境に変化しその導電性材料部における収縮が生じた場合、全体が均一に縮むのではなく、楕円形状や一方向にのみ縮んだ形状となる。その結果、接触帯電方式の帯電ローラでは像担持体とのニップ部が周方向でばらついたり、非接触帯電方式の帯電ローラでは像担持体１１とで形成している空隙Ｇが周方向でばらついたりして、周方向における帯電ムラが生じる可能性がある。
【００３０】
図６（ｂ）は、帯電ローラ１２Ａの環境変化による抵抗値の変化を説明する図である。図６（ｂ）では常温から低温に変化したときに、図６（ｂ）中の帯電ローラの上半分の領域が下半分の領域の抵抗値より大きくなった例である。例えば、常温環境で周方向の抵抗値の振れが小さく、ほぼ均質な帯電ローラであっても、その導電性材料部の常温から低温にかけ周方向における抵抗値の変化度の違いにより、帯電ローラ１２Ａにおける周方向での抵抗値が大きな箇所と小さな箇所があらわれることがある。このように帯電ローラ１２Ａの周方向で抵抗値のバラツキに応じて、周方向の帯電ムラが生じる可能性がある。
【００３１】
上述の低温環境下での形状のバラツキと抵抗値のバラツキとが合わさることにより、低温環境下では帯電ムラが顕著にあらわれる。通常、この周方向の変動による帯電ムラを防止するには、帯電ローラ１２Ａの周方向精度における部品特性として、形状及び抵抗値の高精度な管理が必要となっており、画像品質に影響ないレベルまで管理することは非常に困難である。
【００３２】
次に、従来の像担持体と帯電ローラの駆動構成について図７を用いて説明する。
【００３３】
従来は、像担持体と帯電ローラは表面線速が同一となるよう構成していた。具体的には、例えば図７に示すように、像担持体１１は像担持体駆動軸１１Ａのギヤ１１Ｃを介して第１駆動モータ１１Ｄにて駆動され、帯電ローラ１２Ａは、回転軸１２Ｂと一体に形成された空隙形成部材としてのギャップコロ１２Ｄにより像担持体１１との間に空隙Ｇを形成し、連れ回りにて回転駆動される。しかし、この構成では上述のように形状や抵抗のバラツキにより、帯電ローラによる周方向の電位ムラの影響で画像不良が発生する問題がある。
【００３４】
本実施形態に係る複写機１の像担持体１１と帯電ローラ１２Ａの駆動構成は、図８に示すように、帯電ローラ１２Ａの回転軸１２Ｂの一端に設けられたギヤ１２Ｃが像担持体駆動軸１１Ｂに設けられたギヤ１１Ｂと連結して駆動するようになっている。帯電ローラ１２Ａは画像形成時に像担持体１１とともに回転軸１２Ｂを軸として軸回転するようになっている。
【００３５】
像担持体１１は像担持体駆動軸１１Ａを軸として軸回転するようになっている。その際に帯電ローラ１２Ａは、像担持体１１の図８中の矢印方向にスプリングなどで付勢され、かつ、回転軸１２Ｂの軸方向両端部に回転軸１２Ｂと一体に形成されたギャップコロ１２Ｃにて作られた空隙Ｇを保ったまま駆動される構成となっている。
【００３６】
像担持体駆動軸１１Ａは一端に設けられたギヤ１１Ｃが駆動モータ１１Ｄと連結しており、駆動モータ１１Ｄの駆動力により回転するようになっている。帯電ローラ１２Ａの線速は、ギヤ１２Ｃとギヤ１１Ｂのギヤ比を所定の値とすることで、像担持体１１の線速に対して遅くなるようになっている。
【００３７】
複写機１の画像不良は、帯電ローラ１２Ａによる帯電処理後の像担持体１１の帯電電位変動により画像に生じるトナー像の濃度変動の勾配が急であるほど発生しやすい。この濃度変動の勾配は帯電電位変動と、帯電ローラ１２Ａと像担持体１１との回転周期の関係によって決まり、帯電電位変動を小さくするか、もしくは帯電ローラ１２Ａの回転周期を像担持体１１の回転周期より長くすることで濃度変動の勾配が緩やかとなる。
【００３８】
図９を用いて複写機１の帯電ローラ１２Ａの電位ムラは同等でも画像を良好にすることができる理由について説明する。
図９（ａ）に帯電ローラ１２Ａが像担持体１１と連れ回りして同周期で回転したときの、図９（ｂ）に帯電ローラ１２Ａが回転周期を長くして回転したときの像担持体１１の帯電電位のグラフを示す。帯電ローラ１２Ａが同じであれば電位ムラの大きさは同じであるが、帯電ローラ１２Ａの回転周期が異なるため帯電電位変動の勾配は緩やかになる。この勾配は画像としては濃度の変化となるため勾配が緩やかになると画像が良好となる。
【００３９】
以上のように、本実施形態に係る複写機１は、帯電ローラ１２Ａの線速度を像担持体１１の線速度に対して遅くなるようにすることで帯電ローラ１２Ａの回転周期を像担持体１１の回転周期より長くした。これにより、トナー像の濃度変更の勾配が緩やかになり、画像不良を抑制することができる。また、帯電ローラ１２Ａを回転させる独立の駆動源及び像担持体１１と帯電ローラ１２Ａの間の空隙を検出する装置等を用いる必要がないため、簡易な構成で画像不良を抑制することができる。
【００４０】
また、上述の実施形態において帯電ローラ１２Ａの駆動源として像担持体１１を用いたが、駆動源としては例えば図１０に示すように別途の駆動モータ１２Ｅを用いて帯電ローラ１２Ａの回転数を可変とし、帯電ローラ１２Ａの表面線速を任意に変更可能な構成としてもよい。
【００４１】
この構成により、本実施形態に係る複写機１は、帯電ローラ１２Ａの回転周期を像担持体１１の回転周期より長くすることができるので、トナー像の濃度変更の勾配が緩やかになり、画像不良を抑制することができる。
【００４２】
なお、帯電ローラ１２Ａの回転数を変更する手段として、可変にするには図１０に示した駆動モータ１２Ｅ等の別駆動源を設ける必要があるが、帯電電位ムラのマックス値と画像への影響が把握できておりどこまで周期を長くすれば良いか算出可能な際には像担持体１１等他の駆動源から駆動連結を行っても問題ない。
【００４３】
ところが、上記実施形態のように、帯電ローラ１２Ａの回転周期での像担持体表面の帯電ムラを抑制するために、帯電ローラ１２Ａの線速が像担持体１１の線速よりも遅くなるように帯電ローラ１２Ａの回転速度を落として回転駆動を続ける。すると、ギャップコロ１２Ｄの外周面とそれに接触している像担持体１１の外周面との接触部分の摺擦による摩耗が増長されることとなり、それぞれの寿命を短くすることとなってしまう。そこで、以下の他の実施形態では、帯電部材の回転速度を、帯電ムラが生じた場合にのみ帯電ローラ１２Ａの線速が像担持体１１の線速よりも遅くなる第１回転速度と、帯電ムラが生じていない場合は帯電ローラ１２Ａの線速と像担持体１１の線速とが互いに同じになる第２回転速度に切り替える機能を持たせている。以下に、他の実施形態について詳細に説明する。
【００４４】
本実施形態の複写機１では、図２に示すように、露光箇所より帯電ローラ１２Ａの像担持体回転方向下流側で現像装置１３の手前位置に、電位センサ２４が配設されている。この電位センサ２４は、上記のように、画像濃度制御に用いているが、本実施形態において帯電電位のムラの検知に使用する。
【００４５】
電位センサ２４により像担持体の帯電電位の時系列的な推移を捉え、その時系列信号を信号記憶手段に記憶させる。その信号記憶手段に記憶された時系列信号から、帯電ローラの回転周期での信号の変動成分を抽出する。帯電ローラの回転周期での信号の変動成分、すなわち帯電ローラの回転周期での帯電ムラが、予め設定された閾値を超えた場合にだけ、帯電ローラの回転数を落とし、帯電ローラの回転周期での帯電ムラが抑制される。これにより、トナー像の濃度変化のあらわれ方が緩やかになり、画像不良を抑制できるとともに、帯電ローラの回転速度が低速になることで、帯電ローラを回転駆動させる駆動モータに加わる負荷も軽減される。一方、帯電ローラの回転周期での帯電ムラが、閾値を超えない場合は、帯電ローラの回転数を落とさず、像担持体とほぼ同じ線速度で回転するように駆動させる。これにより、駆動モータへの負荷はさらに軽減される。
【００４６】
なお、図１に示すように複写機１が４つのプロセスカートリッジを有する場合、帯電ローラの回転周期での帯電電位の変動量が閾値以上になったプロセスカートリッジのみで、像担持体に対し帯電部材の線速度が遅くなるように帯電部材の線速度を変更する。これにより、帯電ローラの周方向の帯電ムラが検知されたプロセスカートリッジのみ帯電ローラの回転数を変えることにより、帯電ローラと像担持体の摩耗を最小限にできる。また、帯電ローラ駆動モータは、プロセスカートリッジ以外の画像形成装置本体に配置されている。これにより、帯電ローラ駆動モータを画像形成装置本体に配置することで、プロセスカートリッジのメンテナンスとともに交換されることを回避することができる。
【００４７】
次に、本実施形態における帯電ローラの回転周期での帯電電位の変動量に基づく帯電ローラの回転速度のモード切替え処理を図１１に従って説明する。
図１１において、像担持体１１と帯電ローラ１２Ａを回転駆動させるとともに、帯電ローラに帯電バイアスを印加し、像担持体の表面を帯電させ、図２の電位センサ２４で帯電電位の信号を検知する。その帯電電位の時系列信号を信号記憶手段に一時保存する（ステップＳ１０１）。その時系列信号には、帯電ローラの回転周期での帯電ムラ以外にも、像担持体の回転周期での帯電ムラや、そのほか像担持体周りに配置された作像に関わる部品による影響でのさまざまな周期の帯電ムラの成分が含まれている。帯電ローラのみの影響による帯電ムラを算出するために、帯電電位の時系列信号から、帯電ローラの回転周期での帯電電位の時系列の信号を抽出する処理を行う（ステップＳ１０２）。帯電ローラの回転周期での帯電電位の時系列信号を抽出した後、帯電ローラの回転周期での帯電電位の変動量ΔＶｄ（帯電ムラ）を算出する（ステップＳ１０３）。
【００４８】
次に、帯電ローラの回転周期での帯電電位の変動量ΔＶｄを算出した後、その変動量ΔＶｄと予め設定された閾値Ｈとの比較を行う。閾値Ｈは、帯電ムラが、画像上に帯電ローラの回転周期で顕在化するか否かの閾値である。画像形成装置の開発段階において、帯電ムラが画像上に帯電ローラの回転周期で顕在化することが予め確認されている値となっている（ステップＳ１０４）。変動量ΔＶｄが閾値Ｈ以上である場合は、帯電ローラの回転周期での帯電電位の変動量が増大している状態であると判断する。この場合だけは帯電ローラを駆動させている駆動モータの回転数を落とし、帯電ローラの線速度を落とす（ステップＳ１０４：ＹＥＳ、ステップＳ１０５）。これにより、帯電ローラの回転周期での帯電電位の変動を抑えられる。一方、変動量ΔＶｄが閾値Ｈよりも小さい場合は、帯電ローラの回転周期での帯電電位の変動量が小さい状態であると判断し、帯電ローラと像担持体とがほぼ同じ線速度になるようにする（ステップＳ１０６）。
【００４９】
このように帯電ローラの回転速度のモード切替え処理を行うことにより、帯電ローラの回転周期での帯電電位の変動を抑えつつ、帯電部材の駆動手段の負荷を軽減することができる。また、像担持体の外周面と帯電ローラの外周面との間にギャップを設ける非接触帯電方式において、帯電ローラの回転軸と一体に設けたギャップコロの外周面と像担持体の外周面との接触部分の摺擦状態が減少する。これにより、その接触部分の摺擦による摩耗が減少されることとなる。よって、像担持体の寿命を延ばすことができる。非接触帯電方式ではなくて、像担持体の外周面と帯電ローラの外周面とが接触して像担持体を帯電する接触帯電方式においても、像担持体と帯電ローラの線速度が互いにほぼ同じになるように帯電ローラの線速度を変更する。これにより、像担持体の外周面と帯電ローラの外周面との接触部分が互いに摺擦する状態が減少し、その接触部分の摺擦による摩耗が減少されることとなる。よって、帯電ローラや像担持体の寿命を延ばすことができる。
【００５０】
（変形例１）
次に、上記実施形態の一変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
図１２は、変形例１における帯電装置のギャップコロを説明する部分断面図である。
上記実施形態では、帯電ローラの回転周期での像担持体表面の帯電ムラを抑制するために、帯電ローラの線速が像担持体の線速よりも遅くなるように帯電ローラ１２Ａの回転速度を落とす制御を行う。ところが、その制御を行う頻度が増えると、ギャップコロ１２Ｄの外周面と、それに接触している像担持体１１の外周面との接触箇所での摺擦による摩耗が増長される。よって、空隙形成部材の外周面又は像担持体の外周面の少なくとも一方が摩耗して経時でのギャップ変動による帯電電位が変動してしまうとともに、ギャップコロや像担持体の寿命を短くすることとなってしまう。
【００５１】
そこで、図１２に示す変形例１では、ギャップコロ１２Ｄの軸部に、転がり軸受としての玉軸受４１を挿入し、その玉軸受４１を介してギャップコロ１２Ｄを帯電ローラ１２Ａの回転軸１２Ｂに軸支させる。それにより、回転軸１２Ｂが回転しても、ギャップコロ１２Ｄは像担持体１１と連れ回りで回転する。詳しくは、例えば図８の帯電装置において、帯電ローラ１２Ａの回転軸１２Ｂの一端に設けられたギヤ１２Ｃが像担持体駆動軸１１Ａの軸部に設けられたギヤ１１Ｂと連結し、回転軸１２Ｂが軸回転することで帯電ローラ１２Ａが回転駆動する。回転軸１２Ｂが回転しても、ギャップコロ１２Ｄは像担持体１１と連れ回りで回転する。その結果、帯電ローラ１２Ａの線速と像担持体１１の線速との間に線速差が生じても、具体的には帯電ローラ１２Ａの線速が像担持体１１の線速よりも遅くなるように帯電ローラ１２Ａの回転速度を落としても、像担持体１１の外周面とギャップコロ１２Ｄの外周面との間の摩擦力を軽減することができる。よって、像担持体の外周面とギャップコロの外周面との摺擦箇所での摩耗を抑制することができる。
【００５２】
なお、変形例１によれば、ギャップコロと像担持体との線速差による摩耗などの不具合が解消されるため、帯電ローラの回転速度を紙サイズにあわせて帯電ローラを低速にすることが可能となる。具体的には、次用紙のサイズに関する情報を取得する用紙情報取得手段２２３によって取得した用紙のサイズ情報に基づき、そのサイズよりも帯電ローラの回転長が長くなるよう帯電ローラの回転速度を決定することで帯電ムラを抑制することが可能となる。
【００５３】
（変形例２）
次に、上記実施形態の別の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
本実施形態によれば、上述したように、例えば、像担持体と帯電ローラの線速が同じであると、例えば像担持体の直径が６０［ｍｍ］で、帯電ローラの直径が１２［ｍｍ］の場合、像担持体が１周分（約１８８．５［ｍｍ］）回転するとき帯電ローラは５周回転する。その結果、その周期の帯電ムラが生じることになる。また、図１３に示すように、帯電ローラ１２Ａの清掃部材としてのクリーニングローラ５１は、一般的に、帯電ローラ１２Ａに対して連れ回りで回転させる。それ以外に、帯電ローラと等線速となるギヤ比で連結したりしている。上記実施形態のように、帯電ローラ１２Ａの線速を像担持体１１の線速に対して遅くなると、帯電ローラ１２Ａが像担持体１１の表面を通過するときの通過領域における像担持体に対向する帯電ローラの面積が広くなって単位面積あたりの帯電ローラに付着する汚れや異物の量が増加する。その場合、クリーニングローラ５１は帯電ローラ１２Ａと連れ回りで回転するので、帯電ローラ１２Ａに付着する汚れや異物の量がクリーニングローラ５１の処理能力よりも増え、クリーニング不良を起こしてしまう。その結果、帯電ローラ１２Ａの表面において、付着した汚れや異物が早期に固着してしまい、帯電ローラ１２Ａの寿命の判定基準としての耐刷枚数が少なくなってしまう。
【００５４】
そこで、帯電ローラ１２Ａに対してクリーニングローラ５１の線速だけを速く回転させられる構成して、クリーニングローラ５１の線速を帯電ローラ１２Ａの線速に対して速くする。この場合、帯電ローラ１２Ａの表面から汚れや異物を掻き取る効果が上がるものの、帯電ローラ１２Ａの表面に汚れや異物を擦り付ける作用が働き、帯電ローラ１２Ａの表面に汚れや異物の固着を促進させてしまう。それにより、帯電ローラ１２Ａの抵抗値が高められるため狙いの放電ができず、帯電不良による異常画像を発生させてしまう。
【００５５】
ここで、帯電ローラとクリーニングローラとの線速差によって像担持体の交換時期が変化することについて説明する。図１４（ａ）は、像担持体の稼働時間と像担持体の摩耗量との関係を説明する特性図である。図１４（ｂ）は、像担持体の稼働時間と帯電ローラ汚れ固着による画像上のスジ汚れランクとの関係を説明する特性図である。なお、図１４（ａ）の縦軸は像担持体の摩耗量をあらわし、横軸は像担持体の稼働時間をあらわしている。図１４（ｂ）の縦軸はそのスジ汚れのランクをあらわし、横軸は像担持体の稼働時間をあらわしている。図１４（ｂ）中の点線はスジ汚れランクの下限を示す。
【００５６】
画像形成装置では、通常、像担持体の稼働時間が増えるにつれ、像担持体の摩耗量が増える。例えば表面に保護層を持つ像担持体において、その保護層の厚さ以上に像担持体の摩耗量が増えてしまうと、像担持体の交換（像担持体の寿命）時期となる。そして、像担持体の保護層の摩耗量が、経験値よりも早期に保護層の厚さ以上になってしまうと、当初の像担持体の交換時期よりも早まる。図１４（ａ）に示すように、画像形成時及び画像形成時以外にも像担持体を稼働しているときに像担持体と帯電ローラとの線速差がある（図１４（ａ）中の実線）と、画像形成時のみに像担持体を稼働しているときに像担持体と帯電ローラとの線速差がある場合（図１４（ａ）中の破線）や線速差が無い場合（図１４（ａ）中の一点鎖線）に比べて、像担持体の交換時期が早まる。
【００５７】
また、画像形成装置では、通常、帯電ローラの汚れが帯電ローラの外周面に固着すると、出力画像上にスジ汚れが生じる。図１４（ｂ）に示すように、画像形成時のみや画像形成時以外にも像担持体を稼働しているときに像担持体と帯電ローラとの線速差がある場合（図１４（ｂ）中の破線）の稼働時間に対するスジ汚れランクの下がり方は、任意の稼働時間以降、像担持体と帯電ローラとの線速差が無い場合（図１４（ｂ）中の一点鎖線）に比べて急になる。そのため、像担持体と帯電ローラとの線速差があると、線速差が無い場合に比べて、スジ汚れランクがそのランクの下限に達してしまい帯電ローラの交換時期が早まる。以上により、像担持体と帯電ローラとの線速差があると、線速差が無い場合に比べて、ランニングコストが高まってしまう。
【００５８】
そこで、本実施形態の変形例２では、図１３の帯電ローラ１２Ａの線速を像担持体１１の線速よりも落とさないときの帯電ローラ１２Ａの線速とクリーニングローラ５１の線速との間の線速差よりも、帯電ローラ１２Ａの線速を像担持体１１の線速よりも落としたときの帯電ローラ１２Ａの線速とクリーニングローラ５１の線速との間の線速差を大きくする。クリーニングローラ５１の線速だけを速めたのでは、上述の汚れや異物の固着を促進してしまう。変形例２によれば、帯電ローラ１２Ａの線速を像担持体１１の線速よりも落としたときにかぎって、帯電ローラ１２Ａとクリーニングローラ５１との線速差を大きくするよう帯電ローラ１２Ａの線速を速めて、クリーニング処理能力を一時的に高める。それにより、汚れや異物の固着が多少促進するものの、クリーニングを行う期間だけクリーニング処理能力を高められるので汚れや異物をクリーニングすることができる。なお、任意のタイミングで帯電ローラの線速をクリーニングローラの線速よりも速くして汚れや異物が帯電ローラに密に付着しないようにしてクリーニングローラによって異物を回収することができる。
【００５９】
なお、変形例２によれば、帯電ローラを像担持体よりも遅く回転する制御を行う場合、帯電ローラに汚れや異物が密に付着することになる。そのため、付着しすぎない稼働時間を、像担持体の走行距離などをカウントする検知手段を備え、その検知手段が所定の走行距離に達したら、判断手段によって帯電ローラ１２Ａの回転速度を速めて連れ回りのクリーニングローラ５１の回転速度を速めてクリーニングすることを判断する。
【００６０】
また、変形例２によれば、図１３の帯電装置は、像担持体１１の表面に接触した状態で像担持体１１と帯電ローラ１２Ａとの間の空隙Ｇを維持しながら回転するローラ状の空隙形成部材としてのギャップコロ１２Ｄを備えている。その空隙Ｇは、２００［μｍ］以下である。その空隙Ｇは、３０［μｍ］〜１００［μｍ］の範囲が適正である。なお、３０［μｍ］よりも狭いと、小さい交流電圧で帯電できるが、像担持体に近いため汚れや異物が付着しやすい。１００［μｍ］よりも広いと、均一帯電するために大きな交流電圧が必要となる。ただし、吸湿や熱膨張などにより３０［μｍ］〜１００［μｍ］の範囲を超える場合があるため、空隙Ｇを２００［μｍ］以下が好ましい。また、像担持体１１よりも遅い帯電ローラ１２Ａの回転速度は、Ｎｔ≦Ｎｄ÷｛（Ｌ１＋Ｌ２）×ｎ÷（Ｄ×π）｝の式を満足していることが好ましい。但し、Ｎｔは帯電ローラ１２Ａの回転数［ｒｐｍ］、Ｎｄは像担持体１１の回転数［ｒｐｍ］、Ｌ１は使用可能な用紙の最大長（副走査方向）［ｍｍ］、Ｌ２は連続印刷時の紙間長［ｍｍ］、Ｄは像担持体１１の外径［ｍｍ］、ｎは２以上の正の整数である。上記式を満足するように帯電ローラの回転速度を制御するとき、図１５に示すように、帯電ローラ回転１周期を、例えば用紙４枚（ｎ＝４）分とすることで、１頁内の濃度変動を５０［％］に低減することができる。
【００６１】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
画像形成中に帯電ローラ１２Ａ等の帯電部材の回転速度を切り替え可能とした複写機１等の画像形成装置において、帯電部材の回転速度を、帯電部材の線速が像担持体１１の線速よりも遅くなる第１回転速度と、帯電部材の線速と像担持体の線速とが互いに同じになる第２回転速度との間で切り替える回転速度切替手段２２２を有する。
本態様によれば、切替手段によって帯電部材の回転速度を第１回転速度に切り替え、帯電部材の線速を像担持体の線速よりも遅くさせることができる。この場合、像担持体の回転周期に対する帯電部材の回転周期が相対的に長くなり、像担持体表面上における帯電部材の回転周期に応じた帯電電位の変動の勾配は緩やかになる。これにより、一つの記録材上にあらわれる帯電部材の回転周期に応じた帯電電位変動による画像濃度勾配が緩やかになる結果、一つの記録材内の画像濃度偏差を小さく抑えることができる。
ここで、帯電部材の線速を像担持体の線速よりも遅くした場合、ギャップコロ等の空隙形成部材を用いて像担持体と帯電部材との間に所定長のギャップを形成する構成では、帯電部材の軸部とギャップコロの内周面の摺擦箇所あるいはギャップコロの外周面と像担持体の外周面との摺擦箇所（それらの摺擦箇所を単に「摺擦箇所」という。）において生じる摺擦によって、帯電部材を回転駆動させる駆動手段に大きな駆動負荷を生じさせる。
本態様では、切替手段によって帯電部材の回転速度を第１回転速度から第２回転速度に切り替えて、帯電部材の線速と像担持体の線速とが互いに同じにすることができる。この場合、上述した摺擦箇所では摺擦が起きず、帯電部材の線速が像担持体の線速よりも遅い場合と比べて、帯電部材を回転駆動させる駆動手段が受ける駆動負荷が小さい。
本態様によれば、一つの記録材内の画像濃度偏差が許容範囲を超えるときだけ、帯電部材の回転速度を第１回転速度とし、一つの記録材内の画像濃度偏差が許容範囲内であるときには、帯電部材の回転速度を第２回転速度とすることが可能となる。したがって、帯電部材の回転周期に対応する画像濃度偏差を抑えつつ、帯電部材の駆動手段の負荷を軽減することができる。
【００６２】
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、像担持体の表面電位を検知する電位センサ２４等の表面電位検知手段と、表面電位検知手段によって検知された像担持体の表面電位に基づいて帯電部材の回転周期での像担持体表面の帯電電位の変動量を算出する帯電電位変動量算出手段２２０とを有し、切替手段は、帯電部材の回転周期での像担持体表面の帯電電位の変動量に応じて、帯電部材の回転速度を第１回転速度又は第２回転速度のいずれかに切り替える。
本態様によれば、帯電部材の回転周期での像担持体表面の帯電電位の変動量が閾値以上となって過度に大きくなったときのみ帯電部材の線速を像担持体１１の線速よりも遅くさせるようにする。これにより、不必要に帯電部材と像担持体とが摺擦することを避けられ、帯電部材や像担持体の寿命を延ばすことができる。
【００６３】
（態様Ｃ）
（態様Ａ）又は（態様Ｂ）において、切替手段は、表面電位変動量算出手段によって算出された帯電部材の回転周期での像担持体表面の帯電電位の変動量が閾値以上のときには帯電部材の回転速度を第１回転速度に切り替え、帯電部材の回転周期での像担持体表面の帯電電位の変動量が閾値よりも小さいときには第２回転速度に切り替える。
本態様によれば、帯電部材の回転周期での像担持体表面の帯電電位の変動量が閾値以上となって過度に大きくなったときのみ帯電部材の線速を像担持体１１の線速よりも遅くさせるようにする。これにより、不必要に帯電部材と像担持体とが摺擦することを避けられ、帯電部材や像担持体の寿命を延ばすことができる。
【００６４】
（態様Ｄ）
（態様Ａ）〜（態様Ｃ）において、像担持体、帯電装置及び現像装置を有するプロセスカートリッジを２つ以上有する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、２つ以上のプロセスカートリッジを有する画像形成装置にも適用でき、帯電部材の回転周期での像担持体表面の帯電電位の変動を抑制する効果を得られる。
【００６５】
（態様Ｅ）
（態様Ｄ）において、切替手段は、表面電位変動量算出手段によって算出された帯電部材の回転周期での像担持体表面の帯電電位の変動量が閾値以上になったプロセスカートリッジのみで帯電部材の回転速度を第１回転速度に切り替える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、帯電部材の回転周期での像担持体表面の帯電電位の変動による周方向の帯電ムラが検知されたプロセスカートリッジのみ帯電部材の線速度を変える。これにより、装置全体から鑑みて帯電部材と像担持体の摩耗を最小限にできる。
【００６６】
（態様Ｆ）
（態様Ａ）〜（態様Ｅ）において、帯電部材を回転駆動させる駆動手段を備え、駆動手段は、プロセスカートリッジ以外の画像形成装置本体に配置されている。
像担持体や帯電部材はプロセスカートリッジとして画像形成装置に対して着脱可能であり、また寿命等で交換するパーツである。そのため、プロセスカートリッジに帯電部材の駆動手段を設けた場合にプロセスカートリッジのメンテナンスとともに交換されてしまう。本態様によれば、帯電部材の駆動手段を画像形成装置本体に配置することで、プロセスカートリッジのメンテナンスとともに交換されることを回避することができる。
【００６７】
（態様Ｇ）
（態様Ａ）〜（態様Ｆ）において、帯電電位変動量算出手段は、表面電位検知手段によって検知された像担持体の表面電位の時系列の信号から、帯電部材の回転周期の成分を抽出した信号に基づいて帯電部材の回転周期での帯電電位の変動量を算出する。
像担持体の表面電位の時系列信号には、帯電部材の回転周期での帯電ムラ以外にも、像担持体の回転周期での帯電ムラや、そのほか像担持体周りに配置された作像に関わる部品による影響でのさまざまな周期の帯電ムラの成分の信号が含まれる。本態様によれば、帯電電位の時系列信号から、帯電部材の回転周期での像担持体表面の帯電電位の時系列の信号を抽出する処理を行うことで、帯電部材のみの影響による帯電ムラを算出することができる。
【００６８】
（態様Ｈ）
（態様Ａ）〜（態様Ｇ）において、前記帯電部材は、前記像担持体の表面に接触した状態で前記像担持体と前記帯電部材との間の所定長の空隙を維持しながら回転するローラ状のギャップコロ１２Ｄ等の空隙形成部材を備え、該空隙形成部材は、その軸部に挿入される玉軸受４１等の転がり軸受を有し、該転がり軸受を介して前記帯電部材の回転軸に軸支することを特徴とするものである。
本態様では、帯電部材の軸部に挿入される転がり軸受を介して帯電部材の回転軸に軸支することで、空隙形成部材を像担持体と連れ回りで回転させる。それにより、帯電部材の線速と像担持体の線速との間に線速差が生じても、軸部に転がり軸受を有しない空隙形成部材に比べて、像担持体の外周面と空隙形成部材の外周面との間の摩擦力を軽減することができる。よって、帯電部材の軸部とギャップコロの内周面との摺擦箇所及び像担持体の外周面と空隙形成部材の外周面との摺擦箇所での摩耗を抑制することができる。
【００６９】
（態様Ｉ）
（態様Ａ）〜（態様Ｈ）において、用紙のサイズに関する情報を取得する用紙情報取得手段２２３を有し、前記切替手段は、前記用紙情報取得手段によって取得した用紙情報に基づいて前記帯電部材の第１回転速度を決定することを特徴とするものである。
本態様によれば、用紙の用紙搬送方向の用紙長が相対的に大きくなって帯電部材の線速を過大に落とすことになっても、その用紙長よりも帯電部材の一周期長が長くなるよう帯電部材の第１回転速度を決定することで帯電ムラを抑制することが可能となる。
【００７０】
（態様Ｊ）
（態様Ｉ）において、前記切替手段は、前記帯電部材の第１回転速度を、画像形成する画像の情報に基づいて、像担持体の一回転あたりの画像相当長よりも前記帯電部材の一回転が長くなるように決定することを特徴とするものである。
本態様によれば、像担持体の一回転あたりの画像相当長での帯電ムラによる画像濃度ムラを目立ちにくくすることができる。
【００７１】
（態様Ｋ）
（態様Ａ）〜（態様Ｊ）において、前記帯電部材の表面に接触し前記帯電部材の表面を清掃するローラ状の清掃部材とを備え、前記帯電部材の回転速度を像担持体の回転速度よりも落とさないときの前記帯電部材の回転速度と前記清掃部材の回転速度との間の回転速度差よりも、前記帯電部材の回転速度を像担持体の回転速度よりも落としたときの前記帯電部材の回転速度と前記清掃部材の回転速度との間の回転速度差を大きくする。
通常、画像形成装置では、清掃部材は、帯電部材に対して連れ回りで回転する。その場合、帯電部材の回転速度を像担持体の回転速度に対して遅くすると、帯電部材が像担持体の表面を通過するときの通過領域における像担持体に対向する帯電部材の面積が広くなって単位面積あたりの帯電部材に付着する汚れや異物の量が増加する。その場合、清掃部材は帯電部材と連れ回りで回転するので、帯電部材に付着する汚れや異物の量が清掃部材による清掃処理能力よりも増え、清掃不良を起こしてしまう。その結果、帯電部材の表面において、付着した汚れや異物が早期に固着してしまう。そこで、帯電部材を速く回転させ連れ回りの清掃部材の回転速度を速く回転させると、像担持体から帯電部材の表面に付着した汚れや異物を掻き取る効果が上がる。ところが、帯電部材の表面に汚れや異物を擦り付ける作用が働き、帯電部材の表面に汚れや異物の固着を促進させてしまう。それにより、汚れや異物が抵抗体となることで帯電部材の抵抗値が高められるため狙いの放電ができず、帯電不良による異常画像を発生させてしまう。
そこで、本態様では、帯電部材の回転速度を像担持体の回転速度よりも落としたときにかぎって、帯電部材と清掃部材との回転速度差を大きくするよう帯電部材の回転速度を速めて、清掃処理能力を一時的に高める。それにより、汚れや異物の固着を多少促進するものの、その清掃を行う短い期間だけは清掃処理能力を高められるので、汚れや異物を清掃することができる。よって、狙いの放電ができ、帯電不良による異常画像の発生を抑制することができる。
【００７２】
（態様Ｌ）
（態様Ｋ）において、前記像担持体の走行距離を検知する検知手段と、該検知手段による検知結果を元に、前記帯電部材の清掃を実行するか否かを判断する判断手段とを有することを特徴とするものである。
本態様によれば、判断手段は、検知手段によって検知した像担持体の走行距離に基づいて清掃時期を適切に判断できる。それにより、効率よく清掃を行うことができる。
【００７３】
（態様Ｍ）
（態様Ａ）〜（態様Ｌ）において、前記切替手段が、前記帯電部材の回転速度を第２回転速度に切り替えたとき、前記帯電部材の回転速度をと前記清掃部材の回転速度とが互いにほぼ同じであって、かつ、前記帯電部材と前記清掃部材とが軸方向からみて互いに異なる方向に回転することを特徴とするものである。
本態様によれば、帯電部材の表面と清掃部材の表面に回転速差が生じると汚れや異物を帯電部材の表面に擦り付けて固着させるのを抑制することができる。
【００７４】
（態様Ｎ）
（態様Ｋ）〜（態様Ｍ）において、前記切替手段による前記帯電部材の回転速度の切り替え動作は、非画像形成時に行うことを特徴とするものである。
本態様によれば、画像形成時に切替手段によって帯電部材の回転速度を切り替えるとその切り替え動作の衝撃や速度変動によって異常画像を発生させるのを抑制することができる。
【００７５】
（態様Ｏ）
（態様Ｈ）〜（態様Ｎ）において、前記空隙形成部材の前記空隙は、２００［μｍ］以下である
ことを特徴とするものである。
本態様によれば、空隙が過大に狭いと小さい交流電圧で帯電できるものの、像担持体に近いため汚れや異物が付着しやすいたり、過大に広いと均一帯電するために大きな交流電圧が必要となるのを抑制することができる。
【００７６】
（態様Ｐ）
（態様Ａ）〜（態様Ｏ）において、前記像担持体よりも遅い前記帯電部材の第１回転速度は、Ｎｔ≦Ｎｄ÷｛（Ｌ１＋Ｌ２）×ｎ÷（Ｄ×π）｝（但し、Ｎｔは帯電ローラの第１回転数［ｒｐｍ］、Ｎｄは像担持体の回転数［ｒｐｍ］、Ｌ１は使用可能な用紙の最大長（副走査方向）［ｍｍ］、Ｌ２は連続印刷時の紙間長[ｍｍ]、Ｄは像担持体の外径［ｍｍ］、ｎは２以上の正の整数）の式を満足するよう決定されることを特徴とするものである。
本態様によれば、上記式を満足するよう帯電部材の第１回転速度を検定することで、像担持体の回転周期に対する帯電部材の回転周期が長くなり、帯電部材の回転周期での帯電電位の変動勾配は緩やかになり、一つの記録材上にあらわれる帯電部材の回転周期に対する帯電電位変動による濃度偏差を抑えられる。
【符号の説明】
【００７７】
１  複写機
１０  プロセスカートリッジ
１１  像担持体
１１Ａ  像担持体駆動軸
１１Ｂ  ギヤ
１１Ｃ  ギヤ
１１Ｄ  第１駆動モータ
１２  帯電装置
１２Ａ  帯電ローラ
１２Ａａ  第１導電性材料部
１２Ａｂ  第２導電性材料部
１２Ｂ  回転軸
１２Ｃ  ギヤ
１２Ｄ  ギャップコロ
１２Ｅ  第２駆動モータ
１２Ｆ  ギヤ
１３  現像装置
１４  クリーニング装置
１５  潤滑剤塗布装置
１６  露光装置
１７  １次転写装置
１８  中間転写ベルト
１９  ２次転写装置
２０  給紙装置
２１  中間転写クリーニング装置
２２  定着装置
２３  排紙ローラ対
２４  電位センサ
２５  トナー付着量センサ
３０  第１駆動モータ
３１  第２駆動モータ
４１  玉軸受
５１  クリーニングローラ
２００  本体制御部
２０１  中央演算処理部
２０２  ＲＯＭ
２０３  ＲＡＭ
２０４  入出力用のＩ／Ｏポート
２０５  入出力用のＩ／Ｏポート
２０６  操作部
２０７  用紙位置検知手段
２０８  温湿度センサ
２０９  感光体駆動モータ
２１０  ベルト駆動モータ
２１１  中間転写接離クラッチ
２１２  一次転写高圧電源
２１３  二次転写高圧電源
２１４  帯電高圧電源
２１５  現像高圧電源
２１６  ＬＥＤアレイ
２１７  画像位置検出器
２１８  回転情報検出手段
２１９  表面電位検知手段
２２０  帯電電位変動量算出手段
２２１  帯電ローラ駆動モータ
２２２  回転速度切替手段
２２３  用紙情報取得手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７８】
【特許文献１】特開２００７−６５４８５号公報
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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