(57)【要約】【課題】帯電処理において帯電装置の種類に応じた定電流制御または定電圧制御を行うことである。【解決手段】画像形成装置に帯電装置３０ａが装着された場合、保障電圧範囲内で定電流制御可能な給電電流Ｉｏの下限値は０．４ｍＡで、上限値は２．０ｍＡである。よって、制御部は、この電流範囲の上下限値を表す給電制御情報を取得し、給電電流が０．４ｍＡ〜２．０ｍＡの範囲内となるように定電流制御を行うべく、電源装置に給電電位Ｖｐを指示する。帯電処理が開始されると、電源装置はこの範囲内の給電電流となるような電圧を帯電部材に帯電させるよう定電流制御を行う。この構成によれば、保障電圧範囲内で定電流制御を行えるような帯電装置の種類に応じた給電制御情報を取得して帯電処理を行うから、装置の保障電圧範囲を広くするよう設計しなくても、バックグラウンド型ＢＣＯ等の不具合の発生を防止することができる。【選択図】図４
2009048101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷受容体を帯電する帯電手段が装着されると、装着された当該帯電手段を予め決められた給電電位の範囲内において定電流で制御するときの、当該定電流の電流値の範囲を表す給電制御情報を取得する取得手段と、
前記帯電手段に給電を行う給電手段に対し、前記取得手段によって取得された前記給電制御情報が表す範囲内の定電流で前記帯電手段に給電を行うよう指示する指示手段と
を備えることを特徴とする給電制御装置。
【請求項２】
電荷受容体を帯電する帯電手段が装着されると、装着された当該帯電手段を予め決められた給電電流の範囲内において定電圧で制御するときの、当該定電圧の電圧値の範囲を表す給電制御情報を取得する取得手段と、
前記帯電手段に給電を行う給電手段に対し、前記取得手段によって取得された前記給電制御情報が表す範囲内の定電圧で前記帯電手段に給電を行うよう指示する指示手段と
を備えることを特徴とする給電制御装置。
【請求項３】
前記給電制御情報は、前記帯電手段の電気的特性、または、前記帯電手段に設けられた弾性部材が当該帯電手段を前記電荷受容体へ押す力に応じて決められている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の給電制御装置。
【請求項４】
前記帯電手段は、前記給電制御情報を記憶する記憶手段を有しており、
前記取得手段は、装着された前記帯電手段の前記記憶手段から前記給電制御情報を読み出して取得する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の給電制御装置。
【請求項５】
前記帯電手段の種類を識別するための識別情報と、前記給電制御情報とを対応付けて記憶する記憶手段を備え、
前記取得手段は、前記帯電手段の種類を識別するための識別情報を当該帯電手段から取得し、前記記憶手段により当該識別情報に対応付けて記憶された前記給電制御情報を読み出して取得する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の給電制御装置。
【請求項６】
前記帯電手段の種類は、前記帯電手段の電気的特性に応じた種類、または、前記帯電手段に設けられた弾性部材が当該帯電手段を前記電荷受容体へと押す力に応じた種類である
ことを特徴とする請求項５に記載の給電制御装置。
【請求項７】
前記定電流で制御するときの電流値の下限値および上限値を記憶手段に書き込む書込手段と、
前記書込手段に前記電流値を書き込ませるための指示を受け付ける受付手段と、
前記受付手段が受け付けた指示によって表される電流値が、前記取得手段が取得した前記給電制御情報が表す電流値の下限値よりも小さいか、または、上限値よりも大きい場合には、前記書込手段に電流値の書き込みを許可しない許可手段と
を備え、
前記指示手段は、前記記憶手段に書き込まれた前記下限値以上、且つ、前記上限値以下の定電流で前記給電を行うよう指示することを特徴とする請求項１に記載の給電制御装置。
【請求項８】
前記定電圧で制御するときの電圧値の下限値および上限値を記憶手段に書き込む書込手段と、
前記書込手段に前記電圧値を書き込ませるための指示を受け付ける受付手段と、
前記受付手段が受け付けた指示によって表される電圧値が、前記取得手段が取得した前記給電制御情報が表す電圧値の下限値よりも小さいか、または、上限値よりも大きい場合には、前記書込手段に電圧値の書き込みを許可しない許可手段と
を備え、
前記指示手段は、前記記憶手段に書き込まれた前記下限値以上、且つ、前記上限値以下の電圧で前記給電を行うよう指示することを特徴とする請求項２に記載の給電制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の給電制御装置と、
電荷受容体と、
前記電荷受容体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記制御装置の前記指示手段による指示に応じた給電を行う給電手段と、
前記帯電手段によって帯電された前記電荷受容体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記電荷受容体の表面に形成された静電潜像を現像剤によって現像する現像手段と、
前記現像手段によって現像された像を記録媒体に転写する転写手段と
を備え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、給電制御装置及び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において、帯電装置が感光体ドラムの表面を帯電させる場合、その表面を一様な電位にするために、電源装置から帯電装置に供給される電流が一定となるように定電流制御を行うことが知られている。
【０００３】
ところで、電気系統を有する装置においては、回路を構成する素子の特性等に鑑みて、正常な動作が保障されている電圧範囲（以下、「保障電圧範囲」という）が決められており、定電流制御においても、この保障電圧範囲内で行われる。したがって、種々の帯電装置を装着し得るようなタイプの画像形成装置においては、装着される帯電装置の材質や電気抵抗、又は、帯電装置と電荷受容体との接触状態等の要因によって、定電流制御が可能な電流値の範囲が異なる。仮に、保障電圧範囲を超える電圧が印加されて定電流制御が行われると、装置に設けられた保護回路が働いて、帯電装置に流入する電流が大きく減少し、帯電された感光体ドラムの表面電位が通常の帯電処理よりも低くなることがある。この状況下で現像バイアスが印加され、現像器内部のトナーの帯電量が上昇すると、感光体ドラム上の静電潜像が形成されていない領域にキャリアが流出してしまうバックグラウンド型ＢＣＯ（Beads Carry Over）が発生しやすくなる。また、感光体ドラムの表面と現像器の現像ロールとの電位差が小さくなると、感光体ドラムに不要なトナーが付着してしまう虞もある。そこで、様々な種類の帯電装置に対応できるように保障電圧範囲を広くするように装置を構成することで、これらの不具合の発生を防止するという解決策も考えられるが、装置の高コスト化や大型化、或いは装置からの発熱量の増大等の問題が生じてしまう。このような事情は、定電流制御に限らず、定電圧制御においても同様である。
【０００４】
従来から、このような給電制御の分野では、記憶装置に記憶された設定値に基づいて各種制御を行うものが知られている。例えば、特許文献１，２には、画像形成装置やプロセスカートリッジに備えられたメモリ装置に、帯電電位の立ち上がり時間や立ち下がり時間、帯電電圧の交流周波数等の設定値を記憶させておき、この設定値に応じた制御を行うことが開示されている。また、特許文献３には、定電流制御する際の帯電電位のピーク電圧を制御するために、これを検知する容量部材や制御装置が画像形成装置に設けることが開示されている。
【特許文献１】特開２００６−０９８９７０号公報
【特許文献２】特開２００３−１５６９２４号公報
【特許文献３】特開２００５−１５６５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、帯電処理において、帯電装置の種類に応じた定電流制御または定電圧制御を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明に係る第１の給電制御装置は、電荷受容体を帯電する帯電手段が装着されると、装着された当該帯電手段を予め決められた給電電位の範囲内において定電流で制御するときの、当該定電流の電流値の範囲を表す給電制御情報を取得する取得手段と、前記帯電手段に給電を行う給電手段に対し、前記取得手段によって取得された前記給電制御情報が表す範囲内の定電流で前記帯電手段に給電を行うよう指示する指示手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る第２の給電制御装置は、電荷受容体を帯電する帯電手段が装着されると、装着された当該帯電手段を予め決められた給電電流の範囲内において定電圧で制御するときの、当該定電圧の電圧値の範囲を表す給電制御情報を取得する取得手段と、前記帯電手段に給電を行う給電手段に対し、前記取得手段によって取得された前記給電制御情報が表す範囲内の定電圧で前記帯電手段に給電を行うよう指示する指示手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成の給電制御装置において、前記給電制御情報は、前記帯電手段の電気的特性、または、前記帯電手段に設けられた弾性部材が当該帯電手段を前記電荷受容体へ押す力に応じて決められていることを特徴とする。また、前記帯電手段は、前記給電制御情報を記憶する記憶手段を有しており、前記取得手段は、装着された前記帯電手段の前記記憶手段から前記給電制御情報を読み出して取得する。また、前記帯電手段の種類を識別するための識別情報と、前記給電制御情報とを対応付けて記憶する記憶手段を備え、前記取得手段は、前記帯電手段の種類を識別するための識別情報を当該帯電手段から取得し、前記記憶手段により当該識別情報に対応付けて記憶された前記給電制御情報を読み出して取得するようにしてもよい。この場合において、前記帯電手段の種類は、前記帯電手段の電気的特性に応じた種類、または、前記帯電手段に設けられた弾性部材が当該帯電手段を前記電荷受容体へと押す力に応じた種類であることを特徴とする。
【０００９】
また、第１の給電制御装置において、前記定電流で制御するときの電流値の下限値および上限値を記憶手段に書き込む書込手段と、前記書込手段に前記電流値を書き込ませるための指示を受け付ける受付手段と、前記受付手段が受け付けた指示によって表される電流値が、前記取得手段が取得した前記給電制御情報が表す電流値の下限値よりも小さいか、または、上限値よりも大きい場合には、前記書込手段に電流値の書き込みを許可しない許可手段とを備え、前記指示手段は、前記記憶手段に書き込まれた前記下限値以上、且つ、前記上限値以下の定電流で前記給電を行うよう指示することが好ましい。また、第２の給電制御装置において、前記定電圧で制御するときの電圧値の下限値および上限値を記憶手段に書き込む書込手段と、前記書込手段に前記電圧値を書き込ませるための指示を受け付ける受付手段と、前記受付手段が受け付けた指示によって表される電圧値が、前記取得手段が取得した前記給電制御情報が表す電圧値の下限値よりも小さいか、または、上限値よりも大きい場合には、前記書込手段に電圧値の書き込みを許可しない許可手段とを備え、前記指示手段は、前記記憶手段に書き込まれた前記下限値以上、且つ、前記上限値以下の電圧で前記給電を行うよう指示することが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記構成の給電制御装置と、電荷受容体と、前記電荷受容体の表面を帯電させる帯電手段と、前記制御装置の前記指示手段による指示に応じた給電を行う給電手段と、前記帯電手段によって帯電された前記電荷受容体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記電荷受容体の表面に形成された静電潜像を現像剤によって現像する現像手段と、前記現像手段によって現像された像を記録媒体に転写する転写手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、帯電処理において、帯電装置の種類に応じた定電流制御または定電圧制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）第１実施形態
（Ａ−１）構成
図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１において画像形成を行う要部の構造を示す図である。この画像形成装置１には、画像形成ユニット１０と、中間転写体１００とが備えられている。中間転写体１００は、図示せぬ駆動機構によって図中の矢印Ａの方向に周回する無端のベルト部材である。画像形成装置１が行う帯電処理において、その正常な動作が保障される保障電圧範囲は予め決められており、ここでは、０．５Ｖ〜２．５Ｖであるとする。
【００１３】
ここで、画像形成ユニット１０の構成を説明する。
画像形成ユニット１０は、感光体ドラム２０と、この感光体ドラム２０の周囲に配置された帯電装置３０と、露光器４０と、現像器５０と、転写器６０と、電源装置１１０とを備えている。本実施形態では、感光体ドラム２０および帯電装置３０は、ユーザもしくはメインテナンス技術者が容易に交換可能なようにユニット化されている。このようなユニットはＣＲＵ（Customer Replaceable Unit）と呼ばれているが、以下では「像保持体装置」と称する。
【００１４】
感光体ドラム２０は、例えば導体基板上に電荷受容体としてＯＰＣ（Organic Photo Conductor：有機光導電体）からなる電荷発生層や電荷輸送層を含む２層ないし３層の光導電層が積層されることによって形成された像保持体である。感光体ドラム２０は、表面に形成されたトナー像を中間転写体１００に転写させる位置で接触するように配置され、図示せぬ駆動機構によって、その中心軸を中心として図に示す矢印Ｂの方向（半時計周り方向）へ回転駆動させられる。帯電装置３０は、後述する帯電部材３１が感光体ドラム２０に接触することにより、その表面を帯電させる帯電手段である。露光器４０は、帯電させられた感光体ドラム２０の表面に向けてレーザまたはＬＥＤを照射（露光）して、感光体ドラム２０の表面に静電潜像を形成する。現像器５０は、感光体ドラム２０表面に形成された静電潜像がその感光体ドラム２０の回転に伴って自身に対向する位置に到達すると、その静電潜像に現像剤を供給することによって静電潜像を現像して、感光体ドラム２０の表面にトナー像を形成する。転写器６０は、感光体ドラム２０の表面に形成されたトナー像が、その感光体ドラム２０の回転に伴って、自身と感光体ドラム２０との間の位置に到達すると、静電力などによってそのトナー像を、中間転写体１００に転写させる。中間転写体１００に転写されたトナー像は、図示せぬ２次転写装置によって用紙等の記録媒体に転写される。その記録媒体は図示せぬ定着装置へ搬送され、トナー像が定着させられた後に機外へ排出される。
【００１５】
電源装置１１０は、帯電装置３０を含む、画像形成装置１の各部に給電を行う給電手段である。この電源装置１１０は、感光体ドラム２０に供給される交流電流値が、後述する制御部７０により設定された所定値となるように交流電圧の給電電位Ｖｐを制御する定電流制御方式の電源であり、直流電圧に交流電圧が重畳された電圧波形（交流重畳直流電圧）の電力を供給する。電源装置１１０は電流制御方式であるため、感光体ドラム２０に供給する電荷量を一定に保つことができることから、感光体ドラム２０の帯電電位を安定化させることに寄与する。
【００１６】
ここで、図２は、帯電装置３０の構成を示す平面図である。帯電装置３０は、帯電部材３１と、芯金３２と、加圧バネ（弾性部材）３３ａ，３３ｂとを備える。
帯電部材３１は、感光体ドラム２０と良好な接触領域を形成するような硬度と適度な導電性とを有した素材（例えば半導電性ゴム等の弾性体）によって、ロール形状に形成されている。帯電部材３１は、芯金３２が所定の厚さの導電性弾性層によって被覆されるようにして形成されている。芯金３２の両端部は、図示しない軸受けによって回転自在に、かつ、感光体ドラム２０側に並行移動可能に支持されている。加圧バネ３３ａ，３３ｂは、その一端が芯金３２に取り付けられ、他端は取付器具などによって像保持体装置の筐体によって支持される。帯電部材３１は、加圧バネ（弾性部材）３３ａ，３３ｂ（以下では、加圧バネ３３ａおよび３３ｂを総称する場合は「加圧バネ３３」という）によって感光体ドラム２０に付勢され、これにより帯電部材３１の周面は感光体ドラム２０の周面に押しつけられる。このため、帯電部材３１は感光体ドラム２０の回転に伴い、ほぼ同期して従動回転するようになっている。さらに、芯金３２には電極としての板バネ（図示せず）が接触しており、電源装置１１０の給電電位Ｖｐに応じた電圧が板バネから芯金３２を介して帯電部材３１に印加されるようになっている。
【００１７】
続いて、図３は、上記のような画像形成装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図３に示したように、画像形成装置１は、像保持体装置２００（感光体ドラム２０および帯電装置３０を備える）、露光器４０、現像器５０、転写器６０及び電源装置１１０の他に、これら各部の制御を司る制御部７０と、ユーザによる操作を受け付ける操作部８０とを備えている。
制御部７０は、装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）７１や、作業用のワークエリアを提供するＲＡＭ（Random Access Memory）７２および各種制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）７３を備え、制御プログラムに記述された手順に従って演算処理を行う。例えば、制御部７０は、制御信号を出力することにより電源装置１１０に給電の開始及びその給電電位Ｖｐを指示したり、図示せぬ駆動機構を制御して、感光体ドラム２０を回転させたりする。操作部８０は、キーボード等の入力装置またはボタン等の操作子を備え、ユーザによる操作を受け付けてこれを表す制御信号を生成し、制御部７０に供給する。
【００１８】
像保持体装置２００は、不揮発性のメモリ２１０を有している。このメモリ２１０には、帯電処理において、電源装置１１０によって保障電圧範囲内の給電電位Ｖｐで帯電装置３０に給電が行われた場合に、電源装置１１０から出力される電流（以下、「給電電流」という）Ｉｏの電流値を表す情報（以下、「給電制御情報」という）が記憶されている。メモリ２１０には、例えば保障電圧範囲０．５Ｖ〜２．５Ｖに対し、給電制御情報として給電電流Ｉｏの下限値ＩＬ＝０．４ｍＡ（ミリアンペア）および上限値ＩＨ＝２．０ｍＡが対応付けて記憶されている。これは、電源装置１１０の給電電位Ｖｐが０．５Ｖ〜２．５Ｖの範囲内で変化すると、電源装置１１０から出力される給電電流Ｉｏは０．４ｍＡ〜２．０ｍＡの範囲内で変化することを意味している。
【００１９】
次に、給電電流Ｉｏと給電電位Ｖｐとの関係についてより具体的に説明する。
図４は、像保持体装置２００が有する帯電装置３０が、抵抗や材料などの電気的特性が異なる帯電装置３０ａ，３０ｂである場合の給電電流Ｉｏと、交流電圧である給電電位Ｖｐのピーク電圧Ｖｐｐとの関係を表すグラフである。この場合において、帯電装置３０ａ，３０ｂが有する加圧バネ３３ａ，３３ｂは同じものであり、それぞれの帯電部材３１が加圧バネ３３の弾性力によって感光体ドラム２０の表面に押される力（以下、「バネ力」という）の大きさも同じであるとする。
【００２０】
まず、図４に実線で図示した、帯電装置３０ａの場合のＩｏ−Ｖｐｐ特性に着目する。図示したように、ピーク電圧Ｖｐｐが保障電圧範囲の下限値ＶＬ＝０．５Ｖに一致するときに、給電電流Ｉｏ＝ＩＬ＝０．４ｍＡとなり、保障電圧範囲の上限値ＶＨ＝２．５Ｖに一致するときに、給電電流Ｉｏ＝ＩＨ＝２．０ｍＡとなっている。また、保障電圧範囲の下限値ＶＬと上限値ＶＨとの間においては、ピーク電圧Ｖｐｐが大きくなるにつれて、給電電流Ｉｏはほぼ線形変化して大きくなっている。このＩｏ−Ｖｐｐ特性に示したように、帯電装置３０ａが画像形成装置１に装着された場合には、定電流制御において０．４ｍＡ〜２．０ｍＡの範囲内の給電電流Ｉｏが流れうる（図示した矢印Ａ１１の電流範囲）。よって、この像保持体装置２００のメモリ２１０には給電制御情報として、給電電流の下限値ＩＬ＝０．４ｍＡおよび上限値ＩＨ＝２．０ｍＡが記憶されている。
【００２１】
次に、破線で図示した帯電装置３０ｂのＩｏ−Ｖｐｐ特性に着目する。この場合、図示したように、ピーク電圧Ｖｐｐが保障電圧範囲の下限値ＶＬ＝０．５Ｖに一致するときに、給電電流Ｉｏ＝ＩＬ＝０．３ｍＡとなり、保障電圧範囲の上限値ＶＨ＝２．５Ｖに一致するときに、給電電流Ｉｏ＝ＩＨ＝１．６ｍＡとなっている。この場合も、保障電圧範囲の下限値ＶＬと上限値ＶＨとの間においては、ピーク電圧Ｖｐｐが大きくなるにつれて線形変化して大きくなっている。このＩｏ−Ｖｐｐ特性に示したように、帯電装置３０ｂが画像形成装置１に装着された場合には、定電流制御において０．３ｍＡ〜１．６ｍＡの範囲内の給電電流Ｉｏが流れうる（図示した矢印Ａ１２の電流範囲）。よって、この像保持体装置２００のメモリ２１０には給電制御情報として下限値ＩＬ＝０．３ｍＡおよび上限値ＩＨ＝１．６ｍＡが記憶される。
【００２２】
（Ａ−２）動作
次に、画像形成装置１の動作について、図５に示すフローチャートを参照しつつ説明する。以下では、上述した帯電装置３０ａを有する像保持体装置２００が画像形成装置１に装着される場合について説明する。
まず、像保持体装置２００が画像形成装置１の装着部に装着されてから、ユーザによって操作部８０が操作され用紙に画像を形成することが指示されると、この指示を表す制御信号が制御部７０に供給される。この制御信号に応じて、制御部７０は画像形成装置１の各部を制御する。
【００２３】
まず、制御部７０は、像保持体装置２００のメモリ２１０から給電制御情報を取得する（ステップＳ１）。図４に示したように、この帯電装置３０ａに対応する給電制御情報は、給電電流Ｉｏの下限値ＩＬ＝０．４ｍＡおよび上限値ＩＨ＝２．０ｍＡを表すものである。制御部７０は、メモリ２１０から読み出すことにより給電制御情報を取得したら、この下限値ＩＬおよび上限値ＩＨをＲＡＭ７２に書き込む（ステップＳ２）。そして、制御部７０は、ＲＡＭ７２に書き込んだ下限値ＩＬ以上、且つ、上限値ＩＨ以下で定電流制御を行うべく、給電電流Ｉｏの電流値を決定する（ステップＳ３）。この電流値の決定の仕方としては、例えば温度や湿度などの環境、感光体ドラム２０の表面の電荷受容体の膜厚等の各種条件に基づいて、予め決められたアルゴリズムに従って決定するとよい。例えば、図示せぬ温度センサによって測定された感光体ドラム２０の周辺の温度が高ければ、帯電電位を下げるために給電電流Ｉｏを小さくしたり、図示せぬ膜圧測定手段によって測定された膜厚が大きければ、給電電流Ｉｏを大きくして帯電電位を上げる、という具合である。
また、技術者が操作部８０を介して電流値を入力し、それに基づいて定電流制御を行ってもよい。この場合、ユーザは給電制御情報が表す電流範囲内の電流値を入力する必要があるから、例えば図示せぬ表示装置にこの電流範囲を表示させて、ユーザに通知するようにしてもよい。
【００２４】
給電電流Ｉｏの電流値を決定すると、制御部７０は、図示せぬ駆動機構に感光体ドラム２０の回転駆動を開始させる。続いて、制御部７０は、決定した給電電流Ｉｏで定電流制御を行うことを指示する制御信号を電源装置１１０に出力し、電源装置１１０にその電流値に応じた給電電位Ｖｐで給電を開始させる（ステップＳ４）。電源装置１１０はこの指示に従って給電を行う。この給電によって帯電装置３０に電力が供給され、帯電部材３１に電圧が印加される。制御部７０は、この帯電処理によって感光体ドラム２０の表面が帯電されると、静電潜像を露光器４０に形成させ、現像器５０に現像させて、転写器６０に現像された像を中間転写体１００に転写させる画像形成処理を行う（ステップＳ５）。
【００２５】
以上説明した第１実施形態によれば、画像形成装置１は、装置に装着された像保持体装置２００のメモリ２１０から給電制御情報を取得し、保障電圧範囲内で定電流制御が可能な給電電流Ｉｏの下限値ＩＬおよび上限値ＩＨを特定する。そして、画像形成装置１は、この電流範囲内の給電電流Ｉｏで定電流制御を行う。この構成によれば、様々な種類の帯電装置が画像形成装置に装着されても、その画像形成装置の保障電圧範囲内で定電流制御を行うことができるから、画像形成装置の保障電圧範囲を広くするような設計をしなくても、バックグラウンド型ＢＣＯ等の不具合の発生を防止することができる。
【００２６】
（Ｂ）第２実施形態
（Ｂ−１）構成
次に、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、上述した第１実施形態とは給電制御情報の取得方法が異なっているものの、それ以外の装置構成および動作については同じである。以下で説明する複数の帯電装置３０（３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ）の電気的特性は同じであるとし、加圧バネ３３のバネ力のみが異なるとする。このバネ力は、バネ定数や帯電装置３０の設置状態に応じて異なるものである。
【００２７】
本実施形態の画像形成装置２の構成を図６に示す。この画像形成装置２は、図２に示した画像形成装置１の構成に加えて、さらに記憶部９０を備えている。この記憶部９０には、給電制御情報テーブル９１が記憶されている。
図７は、給電制御情報テーブル９１の一例を示した図である。この給電制御情報テーブル９１においては、帯電装置３０に設けられた加圧バネ３３のバネ力の大きさを表す「バネ力」と、定電流制御が可能な給電電流Ｉｏの下限値ＶＬおよび上限値ＶＨ（給電制御情報）とが対応付けられている。図示したように、バネ力「３００ｇ」（３００グラム）に対応付けて、下限値ＶＬ＝０．３ｍＡおよび上限値ＶＨ＝１．６ｍＡが書き込まれている。また、バネ力「５００ｇ」に対応付けて、下限値ＶＬ＝０．４ｍＡ＝および上限値ＶＨ＝２．０ｍＡと書き込まれ、バネ力「７００ｇ」に対応付けて、下限値ＶＬ＝０．３５ｍＡおよび上限値ＶＨ＝１．８ｍＡが書き込まれている。
一方、本実施形態の像保持体装置２００ａのメモリ２１０ａには、各々の帯電装置３０に設けられた加圧バネ３３のバネ力の大きさを表す情報が記憶されている。
【００２８】
次に、給電電流Ｉｏと給電電位Ｖｐとの関係について説明する。図８は、像保持体装置２００ａが帯電装置３０ｃ，３０ｄ、３０ｅをそれぞれ有する場合の給電電流Ｉｏと、交流電圧である給電電位Ｖｐのピーク電圧Ｖｐｐとの関係を表すグラフである。以下では、帯電装置３０ｃが有する加圧バネは３３のバネ力は「５００ｇ」、帯電装置３０ｄが有する加圧バネは３３のバネ力は「３００ｇ」、帯電装置３０ｅが有する加圧バネ３３のバネ力は「７００ｇ」であるとする。
【００２９】
まず、実線で図示した帯電装置３０ｃの場合のＩｏ−Ｖｐｐ特性に着目する。この場合、図示したように、ピーク電圧Ｖｐｐが保障電圧範囲の下限値ＶＬ＝０．５Ｖに一致するときに給電電流Ｉｏ＝ＩＬ＝０．４ｍＡとなり、保障電圧範囲の上限値ＶＨ＝２．５Ｖに一致するときに給電電流Ｉｏ＝ＩＨ＝２．０ｍＡとなっている。また、保障電圧範囲の下限値ＶＬと上限値ＶＨとの間においては、ピーク電圧Ｖｐｐが大きくなるにつれて、給電電流Ｉｏはほぼ線形変化して大きくなっている。このＩｏ−Ｖｐｐ特性に示したように、帯電装置３０ｃが画像形成装置１に装着された場合には、定電流制御において０．４ｍＡ〜２．０ｍＡの範囲内の給電電流Ｉｏが流れうる（図示した矢印Ａ２１の電流範囲）。
【００３０】
次に、破線で図示した帯電装置３０ｄの場合のＩｏ−Ｖｐｐ特性に着目する。この場合、図示したように、ピーク電圧Ｖｐｐが保障電圧範囲の下限値ＶＬ＝０．５Ｖに一致するときに給電電流Ｉｏ＝ＩＬ＝０．３ｍＡとなり、保障電圧範囲の上限値ＶＨ＝２．５Ｖに一致するときに給電電流Ｉｏ＝ＩＨ＝１．６ｍＡとなる。この場合も、保障電圧範囲の下限値ＶＬと上限値ＶＨとの間においては、ピーク電圧Ｖｐｐが大きくなるにつれて、給電電流Ｉｏはほぼ線形変化して大きくなっている。よって、定電流制御が可能な給電電流Ｉｏは矢印Ａ２２で図示した範囲となる。
【００３１】
また、一点鎖線で図示したバネ力が「７００ｇ」の場合のＩｏ−Ｖｐｐ特性に着目すると、およそバネ力「３００ｇ」のＩｏ−Ｖｐｐ特性と「５００ｇ」のＩｏ−Ｖｐｐ特性とのほぼ中間の傾きを有するグラフとなっている。定電流制御が可能な給電電流Ｉｏは矢印Ａ２３で図示した範囲となる。
このように、バネ力に応じて定電流制御が可能な電流範囲が異なるから、記憶部９０の給電制御情報テーブル９１には、各々のバネ力に応じた給電制御情報が記憶されている。
【００３２】
ここで、帯電装置３０の電気的特性が同じであっても、加圧バネ３３のバネ力に応じてＩｏ−Ｖｐｐ特性が異なる理由について説明する。
図９は、バネ力と、給電電流Ｉｏ＝Ｉとして行われる定電流制御における電源装置１１０の給電電位Ｖｐとの関係を模式的に表した図である。図９に示したように、バネ力と給電電位Ｖｐとの関係は略放物線状のグラフを描いており、バネ力「５００ｇ」で給電電位は比較的小さいＶｐ２であり、バネ力「３００ｇ」、「７００ｇ」の場合は、それぞれ「５００ｇ」の場合よりも大きな給電電位Ｖｐ１，Ｖｐ３を要することが判る。ただし、Ｖｐ２＜Ｖｐ３＜Ｖｐ１である。
【００３３】
バネ力が「３００ｇ」のように比較的小さい場合には、帯電部材３１と感光体ドラム２０との接触状態が良好でないので、所定の電流を流すための電荷を感光体ドラム２０に移動させるためには、電源装置１１０の給電電位Ｖｐを大きくして給電する必要がある。一方、バネ力が「７００ｇ」のように比較的大きい場合には、接触状態は良好であるが、ショートすることにより帯電部材３１から感光体ドラム２０へと電荷が移動せず、無効放電が大きくなってしまうから、給電電位Ｖｐを大きくする必要がある。したがって、接触状態および無効放電の観点からバランスがとれているバネ力「５００ｇ」のときに、比較的小さな給電電位Ｖｐｐで給電電流Ｉを出力することができ、定電流制御可能な給電電流Ｉｏの電流範囲も広くなっている。
【００３４】
（Ｂ−２）動作
次に、画像形成装置２の動作について図１０に示すフローチャートを参照しつつ説明する。以下では、上述した帯電装置３０ｃを有する像保持体装置２００ａが画像形成装置２に装着された場合について説明する。
まず、像保持体装置２００ａが画像形成装置２の装着部に装着されてから、ユーザによって操作部８０が操作され用紙に画像を形成することが指示されると、この指示を表す制御信号が制御部７０に供給される。この制御信号に応じて、制御部７０は画像形成装置２の各部を制御する。
【００３５】
まず、制御部７０は、像保持体装置２００ａのメモリ２１０ａから帯電装置３０に設けられた加圧バネ３３によるバネ力を表す情報を取得する（ステップＳ１１）。そして、制御部７０は、記憶部９０に記憶された給電制御情報テーブル９１に基づいて、このバネ力に対応する給電制御情報を取得する（ステップＳ１２）。図７に示したように、この帯電装置３０ｃのバネ力「５００ｇ」に対応する給電制御情報は、給電電流Ｉｏの下限値ＩＬ＝０．４ｍＡおよび上限値ＩＨ＝２．０ｍＡを表す。制御部７０は、メモリ２１０ａから読み出して給電制御情報を取得したら、この下限値ＩＬおよび上限値ＩＨをＲＡＭ７２に書き込む（ステップＳ１３）。そして、制御部７０は、ＲＡＭ７２書き込んだ下限値ＩＬ以上、且つ、上限値ＩＨ以下で給電電流Ｉｏの電流値を決定する（ステップＳ１４）。制御部７０は、図示せぬ駆動機構に感光体ドラム２０の回転駆動を開始させたら、決定した給電電流Ｉｏで定電流制御を行うことを指示する制御信号を電源装置１１０に出力して、電源装置１１０に給電を開始させる（ステップＳ１５）。感光体ドラム２０の表面が帯電されると、画像を中間転写体１００に転写させる画像形成処理を行う（ステップＳ１６）。
なお、処理ステップＳ１３〜Ｓ１６における画像形成装置２による処理は、上述した第１実施形態の処理ステップＳ２〜Ｓ５と同じであり、その詳細な説明を省略する。
【００３６】
以上説明した第２実施形態によれば、画像形成装置２は、装着された像保持体装置２００ａのメモリ２１０ａから、加圧バネ３３のバネ力に関する情報を取得し、自装置が有する給電制御情報テーブル９１に基づいて、保障電圧範囲内で定電流制御が可能な給電電流Ｉｏの下限値ＩＬおよび上限値ＩＨを特定する。そして、画像形成装置２は、この電流範囲内で定電流制御を行う。この構成においても、第１実施形態と同様に、様々な種類の帯電装置が装着されても保障電圧範囲内で定電流制御を行うことができるから、画像形成装置の保障電圧範囲を広くするよう設計しなくても、バックグラウンド型ＢＣＯ等の不具合の発生を防止することができる
【００３７】
（Ｃ）変形例
なお、上記実施形態を次のように変形してもよい。具体的には、例えば以下のような変形が挙げられる。これらの変形は、各々を適宜に組み合わせることも可能である。
（１）変形例１
上述した第１実施形態において、像保持体装置２００が保障電圧範囲の異なる複数の画像形成装置に装着され得るのであれば、メモリ２１０には複数の保障電圧範囲のそれぞれに対応付けて給電制御情報が記憶されるとよい。この場合、像保持体装置２００が装着された画像形成装置は自装置の保障電圧範囲を参照し、これと一致する保障電圧範囲に対応付けられた給電制御情報をメモリ２１０から取得する。この場合、完全一致する保障電圧範囲がなければ、装置のそれよりも狭い保障電圧範囲に対応する給電制御情報を取得するようにしてもよい。例えば、画像形成装置の保障電圧範囲が０．５〜２．５Ｖであれば、メモリ２１０から保障電圧範囲１．０Ｖ〜２．０Ｖに対応する給電制御情報を取得する。
【００３８】
（２）変形例２
上述した実施形態において、定電流制御における給電電流Ｉｏの電流値を、技術者等の人物が操作部８０を介して指定する場合に、給電制御情報が表す電流範囲外の電流値が指定される場合がある。この場合、制御部７０は、操作部８０からこの電流値を指定する制御信号を取得すると、給電制御情報によって指定される給電電流Ｉｏの上下限値ＩＨ，ＩＬと比較する。そして、制御部７０は、入力された電流値が下限値ＩＬ以上で上限値ＩＨ以下であれば、ＲＡＭ７２に対する定電流値の書き込みを許可する。一方、入力された電流値が下限値ＩＬよりも小さいか、または上限値ＩＨよりも大きければ、ＲＡＭ７２に定電流値の書き込みを許可しないようにする。このようにすれば、保障電圧範囲外で定電流制御が行われることを確実に回避できる。
【００３９】
（３）変形例３
上述した実施形態では、画像形成装置に対して決められた保障電圧範囲内で定電流制御を行っていたが、動作が保障される電流範囲（以下、「保障電流範囲」という）で定電圧制御を行うタイプの画像形成装置もある。例えば、リーク電流が大きくなると、消費電力が大きくなったり、装置に不具合が発生する可能性がある場合に、保障電流範囲が決められる。リーク電流としては、例えば、量子トンネル効果によるリーク電流がある。具体的には、装置内に設けられたトランジスタにおいて、ごく薄い絶縁層の間を電子が通り抜けてしまう現象が起こり、リーク電流が発生する。給電電流Ｉｏが大きいほどリーク電流は大きくなり、それによる悪影響が現れやすくなる。
この場合に、装置に対して決められた保障電流範囲内の給電電流Ｉｏが流れるように、電源装置によって給電電位Ｖｐの定電圧制御が行われる。この定電圧制御の電圧範囲は、給電電流Ｉｏに起因して流れるリーク電流による影響を考慮して決められる。
【００４０】
この変形例においては、電源装置１１０に代えて、交流電圧を重畳する直流電圧が制御部７０により設定された所定値となるように給電電位を制御する、定電圧制御方式の電源装置が用いられる。また、給電制御情報は、保障電流範囲内において定電圧制御するための電圧範囲を表す情報となる。具体的には、第１実施形態の構成では、メモリ２１０に定電圧制御の電圧の下限値および上限値が給電制御情報として記憶される。一方、第２実施形態の構成では、記憶部９０の給電制御情報テーブルに、バネ力に対応付けて定電圧制御の電圧の下限値および上限値が給電制御情報として記憶される。画像形成装置は、給電制御情報を取得すると、電源装置に保障電流範囲で定電圧制御を行うように指示し、保障電流範囲の下限値よりも大きく、且つ、上限値よりも小さくなるような給電電位で定電圧制御を行う。
【００４１】
（４）変形例４
上述した第２実施形態では、加圧バネ３３ａ，３３ｂのバネ力をメモリ２１０ａに記憶していたが、要するに、帯電装置３０に設けられた弾性部材が、帯電部材３１を感光体ドラム２０へと押す力に相当する情報をメモリ２１０ａに記憶しておけばよい。また、加圧バネ３３ａ，３３ｂのバネ力をメモリ２１０ａに記憶することに代えて、帯電装置３０の種類を識別する識別情報を記憶させるようにしてもよい。この場合、画像形成装置２の記憶部９０には、バネ力の代わりに帯電装置３０の種類を識別する識別情報を記憶させ、これに対応付けて給電電流Ｉｏの上下限値ＩＨ，ＩＬを記憶させる。この構成においても、画像形成装置は、この識別情報に基づいて、装着された帯電装置の種類に応じた給電識別情報を取得して定電流制御を行うことができる。
このように、メモリ２１０ａに記憶される情報は、バネ力に限らず、帯電装置３０そのものを識別するものでもよいし、帯電装置３０の電気的特性に応じて割り当てられる識別情報でもよく、帯電装置３０の種類に応じた給電識別情報を取得できるものであればよい。
また、識別情報が記憶装置に記憶されていない、新たな帯電装置３０を有する像保持体装置２００が装着可能になった場合には、技術者等が操作部８０を介して、識別情報と給電制御情報を登録するとよい。
【００４２】
この場合において、像保持体装置２００は、識別情報をメモリ２１０ａに記憶するのではなく、この識別情報を他の方法によって保持するようにしてもよい。例えば、像保持体装置において、画像形成装置の装着部と接触するような位置に突起部を設けるようにし、この突起部の位置を像保持体装置（つまり帯電装置）の種類毎に異ならせておく。一方、画像形成装置の装着部近傍には、あらゆる種類の像保持体装置（帯電装置）の突起部にも嵌め合わされるような複数の位置に凹部を設けておく。また、画像形成装置は、これらの突起部の位置と像保持体装置が有する帯電装置３０の識別情報とを対応付けたテーブルを記憶しておく。そして、上記の突起部を有する像保持体装置２００が装着されたら、制御部７０は、その突起部が嵌め込まれた凹部の位置を検出して上記テーブルを参照することにより、装着された帯電装置３０を特定する。
【００４３】
（５）変形例５
上述した実施形態では、感光体ドラム２０および帯電装置３０からなる像保持体装置２００，２００ａを画像形成装置に装着する構成を例示して説明したが、例えば、メモリ２１０，２１０ａを有する帯電装置３０を装着する構成とし、感光体ドラム２０は画像形成装置に組み込まれている構成にしてもよい。また、感光体ドラム２０および帯電装置３０に加えて、現像器５０を一体とした画像形成ユニットを画像形成装置に装着する構成でもよく、メモリ２１０，２１０ａに相当する構成を有していれば、ユニット化される構成はこれら列挙したものに限らない。
また、制御部７０は、画像形成装置とは別体のコンピュータによって実現することもでき、この場合、制御部は外部装置である画像形成装置から給電制御情報を取得すると、この給電制御情報が表す電流範囲で定電流制御を行うよう指示するために、給電電流Ｉｏの上下限値を表す制御信号を、この画像形成装置に出力する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる画像形成装置において画像形成を行う要部の構造を示す図である。
【図２】帯電装置の構成を示す図である。
【図３】同実施形態にかかる画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】電気的特性が異なる帯電装置に応じた給電電流Ｉｏと、給電電位のピーク電圧Ｖｐｐとの関係の一例を表すグラフである。
【図５】同実施形態にかかる画像形成装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図７】同実施形態にかかる給電制御テーブルの一例を示した図である。
【図８】帯電装置のバネ力に応じた給電電流Ｉｏと給電電位のピーク電圧Ｖｐｐとの関係との一例を表すグラフである。
【図９】バネ力と、電流Ｉで定電流制御を行うための給電電位Ｖｐとの関係を模式的に表した図である。
【図１０】同実施形態にかかる画像形成装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１，２…画像形成装置、１０…画像形成ユニット、１００…中間転写体、１１０…電源装置、２０…感光体ドラム、２００，２００ａ…像保持体装置、２１０，２１０ａ…メモリ、３０，２０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ…帯電装置、３１…帯電部材、３２…芯金、３３，３３ａ，３３ｂ…加圧バネ、４０…露光器、５０…現像器、６０…転写器、７０…制御部、８０…操作部、９０…記憶部、９１…給電制御情報テーブル。
【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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