JP2003345108A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易に適切な帯電バイアスを決定することが
できる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 像担持体１５の表面を帯電させる帯電部
材１６と、当該帯電部材に所定の帯電バイアスを印加す
る電源部６２２と、当該帯電部材１６を所定のタイミン
グでクリーニングするクリーニング手段５９、６２１と
を備える画像形成装置において、当該帯電部材１６のク
リーニング状況に基いて帯電バイアスを制御する制御手
段６００を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を
用いた画像形成装置に関し、より詳しくは、帯電部材に
印加する帯電バイアス制御技術に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子写真方式（静電転写方
式）を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置が広
く知られている。これらの電子写真方式を利用した画像
形成装置において良好な画像を得るための条件の一つと
して、像担持体（感光体ドラムなど）の表面を一様に帯
電することが挙げられる。一方、温度や湿度の環境、製
造時のロットばらつきなどにより帯電部材の電気抵抗値
は変動する。また、長期間にわたる使用によりトナーな
どが付着し帯電部材の電気抵抗値が変動する。このよう
な帯電部材に対し、常に一定の帯電バイアスを印加する
場合には、像担持体の表面を一様に帯電させることが困
難となる。

【０００３】そこで、特開２００１−２０１９２０号公
報、特開平６−２５０５０４号公報には、あるタイミン
グで帯電部材の電気抵抗値を計測し、その計測結果に基
いて印加する帯電バイアスを決定する改良技術が提案さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの改良
技術によっても、頻繁に帯電部材の電気抵抗値を計測し
なければ、帯電部材の汚れによる電気抵抗値の変動を帯
電バイアスに反映させることができない一方、頻繁な電
気抵抗値の計測は生産性の低下に繋がる。また、帯電部
材の電気抵抗値を計測するための特別な構成が必要とな
り画像形成装置のコストアップにも繋がってしまう。

【０００５】本発明は、このような技術的な課題に鑑み
てなされたものであり、その目的は、簡易に適切な帯電
バイアスを決定することができる画像形成装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、像担
持体の表面を帯電させる帯電部材と、当該帯電部材に所
定の帯電バイアスを印加する電源部と、当該帯電部材を
所定のタイミングでクリーニングするクリーニング手段
とを備える画像形成装置において、当該帯電部材のクリ
ーニング状況に基いて帯電バイアスを制御するものであ
る。ここで、前記クリーニング手段は、前記帯電部材の
クリーニング状況に基いてクリーニングのタイミングを
決定することができる。また、前記クリーニング状況
は、前記帯電部材の直前クリーニング動作からの経過時
間、又は画像形成装置の累積画像形成枚数、又は像担持
体の累積回転数、又は累積画像ピクセル値のいずれかに
基いて判断することができる。なお、これらのクリーニ
ング状況は、経過時間計測手段、画像形成装置の累積画
像形成枚数計測手段、像担持体の累積回転数計測手段、
累積画像ピクセル値計測手段などを画像形成装置が備
え、これらにより計測することができる。

【０００７】また、帯電バイアス制御のより具体的な一
態様として、前記制御手段は、クリーニング動作の間の
画像形成動作中には、基準帯電バイアスに対してクリー
ニング状況に応じた第一の補正バイアスを加えて帯電バ
イアスを得るとともに、クリーニング動作直後には、
（第一の補正バイアスをリセットして）基準バイアスを
帯電バイアスとすることができる。さらに具体的には、
前記制御手段は、クリーニング動作の間の画像形成動作
中には、帯電バイアスの大きさが徐々に（連続的に）大
きくなるように制御することができ、クリーニング状況
に応じて帯電バイアスの大きさが直線的、又は二次曲線
的に大きくなるように制御することができ、クリーニン
グ動作の前後で、帯電バイアスの大きさが（非連続に）
小さくなるように制御することができ、クリーニング動
作の直後には、常に帯電バイアスが基準バイアスとなる
ように制御することができる。

【０００８】また本発明は、帯電部材のクリーニング状
況に加えて像担持体のライフ状況に基いて帯電バイアス
を制御するものでもよい。つまり、前記制御手段は、像
担持体のライフ状況に基いて帯電バイアスを制御するこ
ともできる。ここで、前記ライフ状況は、前記像担持体
の直前交換からの経過時間、又は画像形成装置の累積画
像形成枚数、又は像担持体の累積回転数、又は累積画像
ピクセル値のいずれかに基いて判断することができる。
なお、これらのライフ状況は、経過時間計測手段、画像
形成装置の累積画像形成枚数計測手段、像担持体の累積
回転数計測手段、累積画像ピクセル値計測手段などを画
像形成装置が備え、これらにより計測することができ
る。

【０００９】また、帯電バイアス制御のより具体的な一
態様として、前記制御手段は、像担持体の交換の間の画
像形成動作中には、基準帯電バイアスに対してライフ状
況に応じた第二の補正バイアスを加えて帯電バイアスを
得るとともに、交換直後には、（第ニの補正バイアスを
リセットして）基準バイアス値を帯電バイアスとするこ
とができる。さらに具体的には、前記制御手段は、交換
の間（交換インターバル）の画像形成動作中には、帯電
バイアスの大きさが徐々に（連続的に）大きくなるよう
に制御することができ、クリーニング状況に応じて帯電
バイアスの大きさが直線的、又は二次曲線的に大きくな
るように制御することができ、像担持体の交換前後で、
帯電バイアスの大きさが（非連続に）小さくなるように
制御することができ、像担持体の交換直後には、常に帯
電バイアスが基準バイアスとなるように制御することが
できる。

【００１０】なお、前記像担持体と前記帯電部材とは一
体的に構成されるユニット構造に含まれ、一体的に交換
されるものでもよい。

【００１１】また、このような帯電バイアス制御の態様
を（像担持体の交換インターバルよりも短い）帯電部材
のクリーニングインターバルにおける動作として説明す
ると、次のように表現することができる。つまり、前記
制御手段は、クリーニング動作の間の画像形成動作中に
は、基準帯電バイアスに対してクリーニング状況に応じ
た第一の補正バイアス及びライフ状況に応じた第二の補
正バイアスを加えて帯電バイアスを得るとともに、クリ
ーニング動作直後には、（第一の補正バイアスをリセッ
トして）基準バイアス値に第二の補正バイアスを加えて
帯電バイアスを得ることができる。

【００１２】さらに具体的には、前記制御手段は、（あ
る連続する２回の）クリーニング動作の間（クリーニン
グインターバル）の画像形成動作中には、帯電バイアス
の大きさが徐々に（連続的に）大きくなるように制御す
ることができ、クリーニング状況に応じて帯電バイアス
の大きさが直線的、又は二次曲線的に大きくなるように
制御することができ、クリーニング動作の前後で、帯電
バイアスの大きさが（非連続に）小さくなるように制御
することができ、クリーニング動作の直後には、常に帯
電バイアスが基準バイアスに第二の補正バイアスを加え
たものとなるように制御することができる。

【００１３】また本発明は、帯電部材のクリーニング状
況に加えて画像形成装置の環境状況に基いて帯電バイア
スを制御するものでもよい。つまり、前記制御手段は、
画像形成装置の環境状況に基いて帯電バイアスを制御す
ることができる。ここで、前記環境状況は、画像形成装
置（内外の）温度及び／又は湿度に基いて判断すること
ができる。これらの環境状況は、温度センサ及び／又は
湿度センサを画像形成装置が備え、これらにより計測さ
れる。

【００１４】また、帯電バイアス制御のより具体的な一
態様として、前記制御手段は、基準帯電バイアスに対し
て環境状況に応じた第三の補正バイアスを加えて帯電バ
イアスを得ることができる。ここで、前記第三の補正バ
イアスは、低温環境下においては帯電バイアスの大きさ
がより大きくなるように、高温環境下においては帯電バ
イアスの大きさがより小さくなるように制御することが
でき、前記第三の補正バイアスは、低湿環境下において
は帯電バイアスの大きさがより大きくなるように、高湿
環境下においては帯電バイアスの大きさがより小さくな
るように制御することができる。

【００１５】さらに具体的には、前記制御手段は、クリ
ーニング動作の間（クリーニングインターバル）の画像
形成動作中には、基準帯電バイアスに対してクリーニン
グ状況に応じた第一の補正バイアス及び環境状況に応じ
た第三の補正バイアスを加えて帯電バイアスを得るとと
もに、クリーニング動作直後には、（第一の補正バイア
スをリセットして）基準バイアスに第三の補正バイアス
を加えて帯電バイアスとすることができる。

【００１６】また、前記制御手段は、像担持体の交換の
間（交換インターバル）の画像形成動作中には、基準帯
電バイアスに対してライフ状況に応じた第二の補正バイ
アス及び環境状況に応じた第三の補正バイアスを加えて
帯電バイアスを得るとともに、交換直後には、（第ニの
補正バイアスをリセットして）基準バイアス値に第三の
補正バイアスを加えて帯電バイアスとすることができ
る。

【００１７】また、前記制御手段は、クリーニング動作
の間（クリーニングインターバル）の画像形成動作中に
は、基準帯電バイアスに対してクリーニング状況に応じ
た第一の補正バイアス及びライフ状況に応じた第二の補
正バイアス及び環境状況に応じた第三の補正バイアスを
加えて帯電バイアスを得るとともに、クリーニング動作
直後には、（第一の補正バイアスをリセットして）基準
バイアス値に第二の補正バイアス及び第三の補正バイア
スを加えて帯電バイアスを得ることができる。

【００１８】また、帯電バイアス制御のより具体的な一
態様として、前記制御手段は、画像形成装置の環境状況
に基いてクリーニング状況に対する第一の補正バイアス
の傾きを制御することができる。ここで、前記第一の補
正バイアスの傾きは、低温環境下においては帯電バイア
スの大きさがより大きくなるように、高温環境下におい
ては帯電バイアスの大きさがより小さくなるように制御
することができ、低湿環境下においては帯電バイアスの
大きさがより大きくなるように、高湿環境下においては
帯電バイアスの大きさがより小さくなるように制御する
ことができる。

【００１９】また、帯電バイアス制御のより具体的な一
態様として、前記制御手段は、画像形成装置の環境状況
に基いてライフ状況の単位進行度に対する第ニの補正バ
イアスの傾きを制御することができる。ここで、前記第
ニの補正バイアスの傾きは、低温環境下においては帯電
バイアスの大きさがより大きくなるように、高温環境下
においては帯電バイアスの大きさがより小さくなるよう
に制御することができ、低湿環境下においては帯電バイ
アスの大きさがより大きくなるように、高湿環境下にお
いては帯電バイアスの大きさがより小さくなるように制
御することができる。

【００２０】なお、これら第一の補正バイアスの最大値
M１、第ニの補正バイアスの最大値M２、第三の補正バイ
アスの最大値M３の大小関係は、M１＞M３＞M２（実施例
ではM1＝30V、M2＝10V、M3＝15V。）である。

【００２１】

【発明の実施による形態】以下、本発明の実施による形
態を適宜図面を用いて説明する。

【００２２】図１はこの発明の実施の形態に係る画像形
成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンター
を示すものである。また、図２はこの発明の実施の形態
に係る画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラ
ー複写機を示すものである。

【００２３】図１及び図２において、１はタンデム型の
デジタルカラープリンター及び複写機の本体を示すもの
であり、デジタルカラー複写機の場合には、図２に示す
ように、本体１の上部に、原稿２を一枚ずつ分離した状
態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）３
と、当該自動原稿搬送装置３によって搬送される原稿２
の画像を読み取る原稿読取装置４が配設されている。こ
の原稿読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された
原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像
を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９
及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ
等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画
像読取素子１１によって原稿２の色材反射光像を所定の
ドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るよ
うになっている。

【００２４】上記原稿読取装置４によって読み取られた
原稿２の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率デ
ータとしてＩＰＳ（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
Ｓｙｓｔｅｍ）１２に送られ、このＩＰＳ１２では、
原稿２の反射率データに対して、シェーデイング補正、
位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消
し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。ま
た、ＩＰＳ１２は、パーソナルコンピュータ等から送ら
れてくる画像データに対しても、所定の画像処理を行な
うようになっている。

【００２５】そして、上記の如くＩＰＳ１２で所定の画
像処理が施された画像データは、同じくＩＰＳ１２によ
って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、黒（Ｋ）（各８ビット）の４色の原稿再現色材
階調データに変換され、次に述べるように、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各
色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ
のＲＯＳ（Ｒａｓｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅ
ｒ）１４に送られ、この画像露光装置としてのＲＯＳ１
４では、所定の色の原稿再現色材階調データに応じてレ
ーザ光ＬＢによる画像露光が行われる。

【００２６】ところで、この実施の形態に係る画像形成
装置では、各々色の異なるトナー像を形成する複数の画
像形成ユニットを並列的に配置するとともに、前記複数
の画像形成ユニットの上部にわたって、当該複数の画像
形成ユニットで形成された各色のトナー像が転写される
ベルト状の中間転写体を配置し、更に前記複数の画像形
成ユニットの下方に、各画像形成ユニットの像担持体に
画像の書き込みを行なう画像書込手段を配置するように
構成されている。

【００２７】また、この実施の形態では、前記ベルト状
の中間転写体からトナー像が転写される転写媒体を、鉛
直方向の下方から上方に向けて搬送し、前記ベルト状の
中間転写体から転写媒体上にトナー像を転写する二次転
写手段を、当該中間転写ベルトの側方に設けるように構
成されている。

【００２８】さらに、この実施の形態では、前記複数の
画像形成ユニットのうち、前記ベルト状の中間転写体の
移動方向の最下流側に、黒色のトナー像を形成する画像
形成ユニットを配置するように構成されている。

【００２９】すなわち、上記タンデム型のデジタルカラ
ープリンター及び複写機本体１の内部には、図１に示す
ように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１
３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが、水平方向に一定の間隔をおい
て並列的に配置されている。

【００３０】これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、
１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、すべて同様かつ一体的に構
成されており、大別して、所定の速度（例えば、２００
ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動される像担持体としての感光
体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に
帯電する帯電装置としての帯電ロール１６と、当該感光
体ドラム１５の表面に所定の色に対応した画像を露光し
て静電潜像を形成する画像露光手段としてのＲＯＳ１４
と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を所定の
色のトナーで現像する現像手段としての現像器１７と、
感光体ドラム１５の表面を清掃するクリーニング装置１
８とから構成されている。これらの感光体ドラム１５と
周辺に配置される画像形成部材は、一体的にユニット化
されており、プリンター及び複写機本体１から個別に交
換可能に構成されている。

【００３１】上記ＲＯＳ１４は、図１に示すように、４
つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ
に共通に構成されており、図示しない４つの半導体レー
ザを各色の原稿再現色材階調データに応じて変調して、
これらの半導体レーザからレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−
Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを階調データに応じて出射する
ように構成されている。なお、上記ＲＯＳ１４は、複数
の画像形成ユニット毎に個別に構成しても勿論よい。上
記半導体レーザから出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ
−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しないｆ−θレンズ
を介してポリゴンミラー１９に照射され、このポリゴン
ミラー１９によって偏向走査される。上記ポリゴンミラ
ー１９によって偏向走査されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ
−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しない結像レンズ及
び複数枚のミラーを介して、感光体ドラム１５上の露光
ポイントに、斜め下方から走査露光される。

【００３２】上記ＲＯＳ１４は、図１に示すように、下
方から感光体ドラム１５上に画像を走査露光するもので
あるため、このＲＯＳ１４には、上方に位置する４つの
画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの現
像器１７などからトナー等が落下して、汚損される虞れ
を有している。そのため、ＲＯＳ１４は、その周囲が直
方体状のフレーム２０によって密閉されているととも
に、当該フレーム２０の上部には、４本のレーザ光ＬＢ
−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを、各画像形成ユ
ニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム
１５上に露光するため、シールド部材としての透明なガ
ラス製のウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋが
設けられている。

【００３３】上記ＩＰＳ１２からは、イエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像
形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに共通し
て設けられたＲＯＳ１４に、各色の画像データが順次出
力され、このＲＯＳ１４から画像データに応じて出射さ
れたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋ
は、対応する感光体ドラム１５の表面に走査露光され、
静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１５上に形成
された静電潜像は、現像器１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１
７Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像とし
て現像される。

【００３４】上記各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、
１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５上に、順次形成され
たイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒
（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニット１３
Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの上方にわたって配置され
た転写ユニット２２の中間転写ベルト２５上に、４つの
一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋによっ
て多重に転写される。これらの一次転写ロール２６Ｙ、
２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋは、各画像形成ユニット１３
Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５に対応
した中間転写ベルト２５の裏面側に配設されている。こ
の実施の形態では、所望の体積抵抗値に調整されたロー
ルを使用している。そして、一次転写ロール２６Ｙ、２
６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋには、転写バイアス電源（図１及
び図２においては図示しない）が接続されており、所定
のトナー極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）の
転写バイアスが所定のタイミングで印加されるようにな
っている。

【００３５】また、上記中間転写ベルト２５は、図１に
示すように、ドライブロール２７と、テンションロール
２４と、バックアップロール２８との間に一定のテンシ
ョンで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専
用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロー
ル２７により、一定方向に所定の速度で循環駆動される
ようになっている。尚、図１においては、中間転写ベル
ト２５が、ドライブロール２７と、テンションロール
（図示せず）と、バックアップロール２８の他に、アイ
ドラロール（図示せず）を含む４本のロールによって支
持された場合を示している。上記中間転写ベルト２５
は、例えば、チャージアップを起こさないベルト素材
（ゴムまたは樹脂）にて抵抗調整されたものが使用され
ている。

【００３６】上記中間転写ベルト２５上に多重に転写さ
れたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
黒（Ｋ）の各色のトナー像は、図１に示すように、当該
中間転写ベルト２５の側面に配置されたバックアップロ
ール２８に圧接する二次転写ロール２９によって、圧接
力及び電界で記録媒体としての記録用紙３０上に二次転
写され、これらの各色のトナー像が転写された記録用紙
３０は、上方に位置する定着器３１へと搬送される。上
記二次転写ロール２９は、バックアップロール２８の側
方に圧接しており、鉛直方向の下方から上方に搬送され
る記録用紙３０上に、各色のトナー像を二次転写するよ
うになっている。そして、上記各色のトナー像が転写さ
れた記録用紙３０は、定着器３１によって熱及び圧力で
定着処理を受けた後、排出ロール３２によって本体１の
上部に設けられた排出トレイ３３上に排出される。

【００３７】上記記録用紙３０は、図１に示すように、
装置本体１の内部に配設された給紙装置３４から、所定
のサイズのものが、ナジャーロール３５及び用紙分離搬
送用のフィードロール３６により、１枚ずつ分離された
状態で用紙搬送路３７に設けられたレジストロール３８
まで一旦搬送され、停止される。給紙された記録用紙３
０の搬送経路３７は、鉛直方向上向きとなっている。上
記給紙装置３４から供給された記録用紙３０は、所定の
タイミングで回転するレジストロール３８によって中間
転写ベルト３５の二次転写位置へ送出される。

【００３８】なお、上記デジタルカラープリンター及び
複写機において、フルカラー等の両面コピーをとる場合
には、片面に画像が定着された記録用紙３０を、排出ロ
ール３２によって排出トレイ３３上にそのまま排出せず
に、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替
え、用紙搬送用のローラ対３９を介して両面用搬送ユニ
ット４０へと搬送する。そして、この両面用搬送ユニッ
ト４０では、搬送径路４１に沿って設けられた図示しな
い搬送用のローラ対により、記録用紙３０の表裏が反転
された状態で、再度レジストロール３８へと搬送され、
今度は、当該記録用紙３０の裏面に画像が転写・定着さ
れた後、排出トレイ３３上に排出される。

【００３９】図１中、４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ，４４Ｋ
は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
黒（Ｋ）の各色の現像器１７に、所定の色のトナーを供
給するトナーカートリッジをそれぞれ示している。

【００４０】図３は上記デジタルカラープリンター及び
複写機の各画像形成ユニットを示すものである。

【００４１】上記イエロー色、マゼンタ色、シアン色及
び黒色の４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３
Ｃ、１３Ｋは、図３に示すように、すべてが同様に構成
されており、これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、
１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋでは、上述したように、それぞ
れイエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色のトナー
像が所定のタイミングで順次形成されるように構成され
ている。上記各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ，
１３Ｃ、１３Ｋは、上述したように、感光体ドラム１５
を備えており、これらの感光体ドラム１５の表面は、帯
電用の帯電ロール１６によって一様に帯電される。

【００４２】その後、上記感光体ドラム１５の表面は、
ＲＯＳ１４から画像データに応じて出射される画像形成
用のレーザ光ＬＢが走査露光されて、各色に対応した静
電潜像が形成される。上記感光体ドラム１５上に走査露
光されるレーザ光ＬＢは、当該感光体ドラム１５の直下
よりやや右側寄りの斜め下方から露光されるように設定
されている。上記感光体ドラム１５上に形成された静電
潜像は、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、
１３Ｋの現像器１７の現像ロール１７ａによってそれぞ
れイエロー色、マゼンタ色、シアン色、黒色の各色のト
ナーにより現像されて可視トナー像となり、これらの可
視トナー像は、一次転写ロール２６の帯電によって中間
転写ベルト２５上に順次多重に転写される。

【００４３】なお、トナー像の転写工程が終了した後の
感光体ドラム１５の表面は、クリーニング装置１８によ
って残留トナー等が除去されて、次の画像形成プロセス
に備える。上記クリーニング装置１８は、クリーニング
ブレード４２を備えており、このクリーニングブレード
４２によって、感光体ドラム１５上の残留トナー等を除
去するようになっている。また、トナー像の転写工程が
終了した後の中間転写ベルト２５の表面は、図１に示す
ように、クリーニング装置４３によって残留トナーや紙
粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上
記クリーニング装置４３は、クリーニングブラシ４３ａ
及びクリーニングブレード４３ｂを備えており、これら
のクリーニングブラシ４３ａ及びブレード４３ｂによっ
て、中間転写ベルト２５上の残留トナーや紙粉等を除去
するようになっている。

【００４４】ところで、この発明の実施形態では、簡易
に適切な帯電バイアスを決定するため、次のような構成
を採用している。

【００４５】図４は、本実施形態に係るデジタルカラー
プリンター及び複写機の制御系を説明するブロック図で
ある。同図に示すように、この制御系は、制御回路（ク
リーング手段、制御手段）６００を中心に構成されてお
り、この制御回路６００へ計測信号を送信するものとし
て、感光体ドラム（像担持体）１５の回転数をカウント
する計数回路６１１、感光体ドラム１５の交換を検知す
る交換検知回路６１２、画像形成装置内の温度及び湿度
を計測する環境検知回路（温度センサ、湿度センサ）６
１３を備えている。また、この制御回路６００からの制
御信号を受信するものとして、帯電ロールクリーニング
ブラシ（クリーニング手段）５９を帯電ロール（帯電部
材）１５に対して接離自在に構成する接離回路（クリー
ニング手段）６２１（リトラクト機構を含む）、帯電ロ
ール１５に対して所定の帯電バイアスを印加する電源回
路（電源部）６２２を備えている。

【００４６】ここで、制御回路６００は予めクリーニン
グのタイミングを決定するためのクリーニング閾値TH
（C）を記憶しており、制御回路６００、計数回路６１
１、接離回路６２１、帯電ロールクリーニングブラシ５
９は、帯電ロール１５のクリーニング制御系を形成して
いる。また、制御回路６００は予め環境補正テーブルT
を記憶しており、制御回路６００、計数回路６１１、交
換検知回路６１２、環境検知回路６１３、電源回路６２
２は、帯電ロール１５への帯電バイアス制御系を形成し
ている。

【００４７】なお、これらの各回路６００、６１１、６
１２、６１３の機能は、ワイヤードロジック回路により
実現されてもよいが、ハードウェアとソフトウェア（制
御プログラム）との機能分担によって実現されてもよ
い。また、感光体ドラム（像担持体）１５の回転数をカ
ウントする計数回路６１１の替わりに、経過時間（画像
形成時間）をカウントする時間カウンタ回路、画像形成
枚数をカウントする枚数カウンタ回路、（画像データに
基いて）画像ピクセル値をカウントするピクセルカウン
タ回路を備えるものでもよい。さらに、この電源回路６
２２は直流電源回路であるが、直流電圧に交流電圧を重
畳する重畳電源回路としてもよい。重畳電源回路を採用
する場合には、その直流成分を制御すればよい。

【００４８】まず、帯電ロール１６のクリーニング制御
動作を説明する。本実施形態に係るデジタルカラープリ
ンターや複写機が画像形成を行う度に、感光体ドラム１
５は回転し、その回転数は計数回路６１１によりカウン
トされる。そして、そのカウント数が予め制御回路６０
０が記憶している閾値TH（C）に達すると、その画像形
成ジョブ終了後に制御回路６００は、接離回路６２１に
制御命令を送信し、その制御命令に基いて接離回路６２
１は帯電クリーニングブラシ５９を帯電ロール１６に当
接させる。すると、回転する帯電ロール１６の表面はブ
ラシ５９に摺擦され、その表面に付着していたトナーな
どの異物がクリーニングされる。一方、このようなクリ
ーニング動作が行われると、感光体ドラム１５の累積回
転数はリセットされ、その後、再び感光体ドラム１５の
回転数がカウントされる。

【００４９】次に、帯電ロール１６の帯電バイアス制御
動作を各実施例に基いて説明する。

【００５０】実施例１ 図５は、本実施例に係る画像形
成装置の帯電バイアス制御動作を説明するものである。
図５（ａ）は、基本帯電バイアスＶＳ〔−Ｖ〕と感光体
ドラム１５の回転数（クリーニング状況）との関係を示
しており、基本帯電バイアスＶＳは、感光体ドラム１５
の回転数によらず一定である。図５（ｂ）は、第一の補
正バイアスΔ１と感光体ドラム１５の回転数（クリーニ
ング状況）との関係を示しており、第一の補正バイアス
Δ１は、初期（Ｃ０）及びクリーニング動作直後（各Ｃ
１〜Ｃ４直後）においは０〔−Ｖ〕であるが、その次の
クリーニング動作までの間は感光体ドラム１５の回転数
に比例して一次直線的にその大きさが大きくなり次のク
リーニング動作直前に極大値をとり、次のクリーニング
動作直後は再び０〔−Ｖ〕となり、以後同様である。

【００５１】図５（ｃ）は、帯電ロール１６に印加され
る帯電バイアスＶ〔−Ｖ〕と感光体ドラム１５の回転数
（クリーニング状況）との関係を示しており、帯電バイ
アスＶ＝基準帯電バイアスＶＳ＋第一の補正バイアスΔ
１となっている。初期（Ｃ０）及びクリーニング動作直
後（各Ｃ１〜Ｃ４直後）などの帯電ロール１６の汚れが
比較的少ない場合においてはＶＳ〔−Ｖ〕であるが、そ
の次のクリーニング動作までの間は感光体ドラム１５の
回転数に比例して一次直線的にその大きさが大きくなり
（Ｖ＝ＶＳ＋Δ１）帯電ロール１６の汚れによる帯電効
率の低下を補い、次のクリーニング動作直後、帯電ロー
ル１６の汚れが除去されると再び帯電バイアスＶ＝ＶＳ
〔−Ｖ〕となり、以後同様である。

【００５２】変形例 図６は、変形例１−１の画像形成
装置における、第一の補正バイアスΔ１と感光体ドラム
１５の回転数（クリーニング状況）との関係を示してお
り、第一の補正バイアスΔ１は、初期（Ｃ０）及びクリ
ーニング動作直後（各Ｃ１〜Ｃ４直後）においは０〔−
Ｖ〕であるが、その次のクリーニング動作までの間は感
光体ドラム１５の回転数に比例して二次直線的にその大
きさが大きくなり、次のクリーニング動作直前に極大値
をとり、次のクリーニング動作直後は再び０〔−Ｖ〕と
なり、以後同様である。なお、帯電バイアスＶ＝基準帯
電バイアスＶＳ＋第一の補正バイアスΔ１となる点を含
め、その他の構成及び動作については実施例１と同様で
あるのでその説明を省略する。

【００５３】図７は、変形例１−２の画像形成装置にお
ける、第一の補正バイアスΔ１と感光体ドラム１５の回
転数（クリーニング状況）との関係を示しており、第一
の補正バイアスΔ１は、初期（Ｃ０）及びクリーニング
動作直後（各Ｃ１〜Ｃ４直後）からその次のクリーニン
グ動作までの間は感光体ドラム１５の回転数に比例して
一次直線的にその大きさが大きくなる点は実施例１と同
様であるが、その傾きが環境により変化する点で実施例
１とは異なる。

【００５４】

【表１】 すなわち、表１に示すように、環境検知回路６１３によ
る検知結果が低温低湿環境（Ｌ／Ｌ環境）の場合には、
図７（ａ）に示すように、帯電ロール１６が初期（Ｃ
０）又はクリーニング直後（例えば、Ｃ１直後）の場合
には、Δ１（Ｃ０）＝１０〔−Ｖ〕である。また、帯電
ロール１６がクリーニング直前（例えば、Ｃ１直前）の
場合には、Δ１（Ｃ１直前）＝３０〔−Ｖ〕である。つ
まり、第一の補正バイアスは１０〜３０〔−Ｖ〕の範囲
で、２０〔Ｖ〕変動する。一方、環境検知回路６１３に
よる検知結果が高温高湿環境（Ｈ／Ｈ環境）の場合に
は、図７（ｂ）に示すように、帯電ロール１６が初期
（Ｃ０）又はクリーニング直後（例えば、Ｃ１直後）の
場合には、Δ１（Ｃ０）＝−５〔−Ｖ〕である。また、
帯電ロール１６がクリーニング直前（例えば、Ｃ１直
前）の場合には、Δ１（Ｃ１直前）＝５〔−Ｖ〕であ
る。つまり、第一の補正バイアスは−５〜＋５〔−Ｖ〕
の範囲で、１０〔Ｖ〕変動する。

【００５５】実施例２ 図８は、本実施例に係る画像形
成装置の帯電バイアス制御動作を説明するものである。
図８（ａ）は、図５（ａ）と同様に基本帯電バイアスＶ
Ｓ〔−Ｖ〕と感光体ドラム１５の回転数（クリーニング
状況）との関係を示している。図８（ｂ）は、図５
（ｂ）と同様に第一の補正バイアスΔ１と感光体ドラム
１５の回転数（クリーニング状況）との関係を示してい
る。

【００５６】図８（ｃ）は、第三の補正バイアスΔ３と
感光体ドラム１５の回転数（クリーニング状況）との関
係を示しており、クリーニング動作Ｃ２と次のクリーニ
ング動作Ｃ３との間で、環境が通常環境（Ｎ環境）から
低温低湿環境（Ｌ／Ｌ環境）に変化した場合の第三の補
正バイアスΔ３の値を示している。つまり、Ｎ環境下で
は第三の補正バイアスΔ３＝０〔−Ｖ〕であるが、Ｌ／
Ｌ環境下では第三の補正バイアスΔ３＝１０〔−Ｖ〕で
ある。

【００５７】図８（ｄ）は、帯電ロール１６に印加され
る帯電バイアスＶ〔−Ｖ〕と感光体ドラム１５の回転数
（クリーニング状況）との関係を示しており、帯電バイ
アスＶ＝基準帯電バイアスＶＳ＋第一の補正バイアスΔ
１＋第三の補正バイアスΔ３となっている。初期（Ｃ
０）及びクリーニング動作直後（各Ｃ１〜Ｃ４直後）な
どの帯電ロール１６の汚れが比較的少ない場合において
はＶＳ＋Δ３〔−Ｖ〕（Δ１＝０）であるが、その次の
クリーニング動作までの間は感光体ドラム１５の回転数
に比例して一次直線的にその大きさが大きくなり（Ｖ＝
ＶＳ＋Δ１＋Δ３）帯電ロール１６の汚れによる帯電効
率の低下を補い、次のクリーニング動作直後、帯電ロー
ル１６の汚れが除去されると再び帯電バイアスＶ＝ＶＳ
＋Δ３〔−Ｖ〕となる（Δ１＝０）。また、クリーニン
グ動作Ｃ２と次のクリーニング動作Ｃ３との間で、第三
の補正バイアスΔ３は、０から１０〔−Ｖ〕へと変化し
ている。なお、実施例１と同様の構成、動作については
その説明を省略する。

【００５８】実施例３ 図９は、本実施例に係る画像形
成装置の帯電バイアス制御動作を説明するものである。
図９（ａ）は、図５（ａ）、図８（ａ）と同様に基本帯
電バイアスＶＳ〔−Ｖ〕と感光体ドラム１５の回転数
（クリーニング状況）との関係を示している。図９
（ｂ）は、図５（ｂ）、図８（ｂ）と同様に第一の補正
バイアスΔ１と感光体ドラム１５の回転数（クリーニン
グ状況）との関係を示している。図９（ｄ）は、図８
（ｃ）と同様に第三の補正バイアスΔ３と感光体ドラム
１５の回転数（クリーニング状況）との関係を示してい
る。

【００５９】図９（ｃ）は、第ニの補正バイアスΔ２と
感光体ドラム１５の回転数（クリーニング状況）との関
係を示しており、第ニの補正バイアスΔ２は、初期（Ｃ
０）及び感光体ドラム１５交換直後（Ｒ直後）においは
０〔−Ｖ〕であるが、その次の交換動作までの間は感光
体ドラム１５の回転数に比例して一次直線的にその大き
さが大きくなり次の感光体ドラム１５交換直前に極大値
をとり、次の交換動作直後は再び０〔−Ｖ〕となり、以
後同様である。なお、感光体ドラム１５の交換は、ユニ
ット１３が交換される際に交換検知回路６１２により検
知される。

【００６０】図９（ｅ）は、帯電ロール１６に印加され
る帯電バイアスＶ〔−Ｖ〕と感光体ドラム１５の回転数
（クリーニング状況）との関係を示しており、帯電バイ
アスＶ＝基準帯電バイアスＶＳ＋第一の補正バイアスΔ
１＋第二の補正バイアス＋第三の補正バイアスΔ３とな
っている。初期（Ｃ０）及びクリーニング動作直後（各
Ｃ１〜Ｃ４）などの帯電ロール１６の汚れが比較的少な
い場合においてはＶＳ＋Δ２＋Δ３〔−Ｖ〕（Δ１＝
０）であるが、その次のクリーニング動作までの間は感
光体ドラム１５の回転数に比例して一次直線的にその大
きさが大きくなり（Ｖ＝ＶＳ＋Δ１＋Δ３）帯電ロール
１６の汚れによる帯電効率の低下を補い、次のクリーニ
ング動作直後、帯電ロール１６の汚れが除去されると再
び帯電バイアスＶ＝ＶＳ＋Δ２＋Δ３〔−Ｖ〕となる
（Δ１＝０）。また、クリーニング動作Ｃ２と次のクリ
ーニング動作Ｃ３との間で、第三の補正バイアスΔ３
は、０から１０ 〔−Ｖ〕へと変化している。

【００６１】さらに、初期（Ｃ０）及び感光ドラム１５
交換直後（Ｒ直後）などの感光体ドラム１５の磨耗が比
較的少ない場合においてはＶＳ＋Δ３〔−Ｖ〕（Δ１＝
０、Δ２＝０）であるが、その次の交換までの間は感光
体ドラム１５の回転数に比例して一次直線的にその大き
さが大きくなり（Ｖ＝ＶＳ＋Δ１＋Δ２（≠０）＋Δ
３）感光体ドラム１５の磨耗による帯電効率の低下を補
い、次の感光体ドラム１５交換後、再び帯電バイアスＶ
＝ＶＳ＋Δ３〔−Ｖ〕となる（Δ１＝０、Δ２＝０）。
なお、実施例１と同様の構成、動作についてはその説明
を省略する。

【００６２】変形例 図１０は、変形例３−１の画像形
成装置における、第ニの補正バイアスΔ２と感光体ドラ
ム１５の回転数（クリーニング状況）との関係を示して
おり、第ニの補正バイアスΔ２は、初期（Ｃ０）及び感
光体ドラム１５交換直後（Ｒ直後）においは０〔−Ｖ〕
であるが、その次の交換までの間は感光体ドラム１５の
回転数に比例して二次直線的にその大きさが大きくな
り、次の交換直前に極大値をとり、次の交換直後は再び
０〔−Ｖ〕となり、以後同様である。なお、帯電バイア
スＶ＝基準帯電バイアスＶＳ＋第一の補正バイアスΔ１
＋第ニの補正バイアスΔ２＋第三の補正バイアスΔ３と
なる点を含め、その他の構成及び動作については実施例
３と同様であるのでその説明を省略する。

【００６３】図１１は、変形例３−２の画像形成装置に
おける、第ニの補正バイアスΔ２と感光体ドラム１５の
回転数（クリーニング状況）との関係を示しており、第
ニの補正バイアスΔ２は、初期（Ｃ０）及び感光体ドラ
ム１５交換直後（Ｒ直後）においは０〔−Ｖ〕である
が、その次の交換までの間は感光体ドラム１５の回転数
に比例して段階的にその大きさが大きくなり、次の交換
直前に極大値をとり、次の交換直後は再び０〔−Ｖ〕と
なり、以後同様である。ここで、第二の補正バイアスΔ
２は、各クリーニング動作（各Ｃ１〜Ｃ４）を契機とし
て段階的に大きくなる。なお、帯電バイアスＶ＝基準帯
電バイアスＶＳ＋第一の補正バイアスΔ１＋第ニの補正
バイアスΔ２＋第三の補正バイアスΔ３となる点を含
め、その他の構成及び動作については実施例３と同様で
あるのでその説明を省略する。

【００６４】図１２は、変形例３−３の画像形成装置に
おける、第ニの補正バイアスΔ２と感光体ドラム１５の
回転数（クリーニング状況）との関係を示しており、第
ニの補正バイアスΔ２は、初期（Ｃ０）及び感光体ドラ
ム１５交換直後（Ｒ直後）からその次の交換までの間は
感光体ドラム１５の回転数に比例して一次直線的にその
大きさが大きくなる点は実施例３と同様であるが（図９
（ｃ）参照）、その傾きが環境により変化する点で実施
例１とは異なる。

【００６５】すなわち、環境検知回路６１３による検知
結果が低温低湿環境（Ｌ／Ｌ環境）の場合には、図１２
（ａ）に示すように、感光体ドラム１５の回転数に比例
した一次直線的の傾きが比較的大きい。一方、環境検知
回路６１３による検知結果が高温高湿環境（Ｈ／Ｈ環
境）の場合には、図１２（ｂ）に示すように、感光体ド
ラム１５の回転数に比例した一次直線的の傾きが比較的
小さい。

【００６６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、簡易に適切な帯電バイアスを決定することができ
る画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、実施形態に係るカラープリンタの断面
概略図である。

【図２】図２は、実施形態に係る複写機の断面概略図で
ある。

【図３】図３は、実施形態に係るカラープリンタ及び複
写機の画像形成ユニットの断面概略図である。

【図４】図４は、実施形態に係るカラープリンタ及び複
写機の制御系を説明するブロック図である。

【図５】図５は、実施例１に係る画像形成装置の帯電バ
イアス制御動作を説明するグラフである。

【図６】図６は、変形例１−１に係る画像形成装置の帯
電バイアス制御動作を説明するグラフである。

【図７】図７は、変形例１−２に係る画像形成装置の帯
電バイアス制御動作を説明するグラフである。

【図８】図８は、実施例２に係る画像形成装置の帯電バ
イアス制御動作を説明するグラフである。

【図９】図９は、実施例３に係る画像形成装置の帯電バ
イアス制御動作を説明するグラフである。

【図１０】図１０は、変形例３−１に係る画像形成装置
の帯電バイアス制御動作を説明するグラフである。

【図１１】図１１は、変形例３−２に係る画像形成装置
の帯電バイアス制御動作を説明するグラフである。

【図１２】図１２は、変形例３−３に係る画像形成装置
の帯電バイアス制御動作を説明するグラフである。

【符号の説明】

１３…画像形成ユニット、１５…感光体ドラム（像担持
体）、１６…帯電ロール（帯電部材）、６００…制御回
路（制御手段、クリーニング手段）、６１１…計数回
路、６１２…交換検知回路、６１３…環境検知回路（温
度センサ、湿度センサ）、５９…帯電ロールクリーニン
グブラシ（クリーニング手段）、６２１…接離回路（ク
リーニング手段）、６２２…電源回路（電源部）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA11 DA14 DA33 DA38 DA45 DB01 DE07 EA01 EC06 ED03 EE07 EE08 EF09 2H200 FA02 FA08 FA18 GA23 GA30 HA03 HA29 HB12 HB22 LB02 LB08 LB12 PA05 PA10 PB05 PB27 PB28 PB33 PB34 PB35

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体の表面を帯電させる帯電部材
   と、当該帯電部材に所定の帯電バイアスを印加する電源
   部と、当該帯電部材を所定のタイミングでクリーニング
   するクリーニング手段とを備える画像形成装置におい
   て、 当該帯電部材のクリーニング状況に基いて帯電バイアス
   を制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成
   装置。
2. 【請求項２】 前記クリーニング状況は、前記帯電部材
   の直前クリーニング動作からの経過時間、又は画像形成
   装置の累積画像形成枚数、又は像担持体の累積回転数、
   又は累積画像ピクセル値のいずれかに基いて判断される
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、クリーニング動作の間
   の画像形成動作中には、基準帯電バイアスに対してクリ
   ーニング状況に応じた第一の補正バイアスを加えて帯電
   バイアスを得るとともに、クリーニング動作直後には、
   （第一の補正バイアスをリセットして）基準バイアスを
   帯電バイアスとする請求項１又は２に記載の画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、像担持体のライフ状況
   に基いて帯電バイアスを制御する請求項１〜３のいずれ
   かに記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記ライフ状況は、前記像担持体の直前
   交換からの経過時間、又は画像形成装置の累積画像形成
   枚数、又は像担持体の累積回転数、又は累積画像ピクセ
   ル値のいずれかに基いて判断される請求項４に記載の画
   像形成装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、像担持体の交換の間の
   画像形成動作中には、基準帯電バイアスに対してライフ
   状況に応じた第二の補正バイアスを加えて帯電バイアス
   を得るとともに、交換直後には、基準バイアス値を帯電
   バイアスとする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段は、クリーニング動作の間
   の画像形成動作中には、基準帯電バイアスに対してクリ
   ーニング状況に応じた第一の補正バイアス及びライフ状
   況に応じた第二の補正バイアスを加えて帯電バイアスを
   得るとともに、クリーニング動作直後には、基準バイア
   ス値に第二の補正バイアスを加えて帯電バイアスを得る
   請求項４〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記制御手段は、画像形成装置の環境状
   況に基いて帯電バイアスを制御する請求項１〜３のいず
   れかに記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記制御手段は、基準帯電バイアスに対
   して環境状況に応じた第三の補正バイアスを加えて帯電
   バイアスを得る請求項８に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記制御手段は、画像形成装置の環境
    状況に基いてクリーニング状況に対する第一の補正バイ
    アスの傾きを制御する請求項８又は９に記載の画像形成
    装置。
11. 【請求項１１】 前記制御手段は、画像形成装置の環境
    状況に基いてライフ状況に対する第ニの補正バイアスの
    傾きを制御する請求項８〜１０のいずれかに記載の画像
    形成装置。