JPH1184828A

JPH1184828A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1184828A
Application number: JP9246931A
Authority: JP
Inventors: Masakatsu Murakami; 優勝村上
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1997-09-11
Filing date: 1997-09-11
Publication date: 1999-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】感光体ドラムの表面電位にばらつきが生じるこ
とがなく、画像品位を向上させることができるようにす
る。【解決手段】感光体ドラム１１と、帯電ローラ１２と、
転写ローラ１４と、前記感光体ドラム１１の両端部分の
少なくとも一方における表面電位を検出する表面電位検
出手段と、該表面電位検出手段によって検出された表面
電位が許容範囲内に収まるかどうかを判断する判断手段
と、該判断手段による判断結果に基づいて前記帯電ロー
ラ１２の帯電電圧を制御する帯電電圧制御手段とを有す
る。この場合、感光体ドラム１１の両端部分の表面電位
が許容範囲内に収まるように帯電電圧が変更されるの
で、寸法が小さい印刷用紙１９を使用して印刷を行った
場合でも、画像品位を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真記録方式の画像形成装置
においては、感光体ドラムの表面が、帯電ローラによっ
て一様にかつ均一に帯電させられ、ＬＥＤヘッド等のよ
うな露光装置によって露光されて静電潜像が形成される
ようになっている。そして、該静電潜像は現像ローラに
よって現像されてトナー像になり、該トナー像は、転写
ローラによって印刷用紙に転写され、定着器によって定
着される。

【０００３】図２は従来の画像形成装置の概略図、図３
は従来のドラムカートリッジの斜視図である。図に示す
ように、感光処理が行われた感光体ドラム１１の表面
に、帯電ローラ１２、現像ローラ１３、転写ローラ１４
及びクリーニングローラ１５を接触させ、前記感光体ド
ラム１１を回転させるとともに前記帯電ローラ１２、現
像ローラ１３、転写ローラ１４及びクリーニングローラ
１５を回転させる。そして、この状態で、帯電ローラ１
２に負の極性の直流の帯電電圧Ｖ₀を印加することによ
って、前記帯電ローラ１２と接触する感光体ドラム１１
の表面を前記帯電電圧Ｖ₀より６００〔Ｖ〕低い負の極
性の表面電位Ｖ₁に帯電させる。この場合、前記感光体
ドラム１１、帯電ローラ１２、現像ローラ１３、クリー
ニングローラ１５等の印刷プロセス部は一体にされ、ド
ラムカートリッジ２１を構成する。なお、２２は該ドラ
ムカートリッジ２１におけるＬＥＤヘッド１６からの光
を受ける受光部である。

【０００４】前記感光体ドラム１１の表面は、ＬＥＤヘ
ッド１６によって露光され、ドット単位で局部的に前記
表面電位Ｖ₁より７００〔Ｖ〕低い負の極性の表面電位
Ｖ₂になると、感光体ドラム１１の回転によって表面電
位Ｖ₂で帯電している箇所が再び強制的に表面電位Ｖ₁
で帯電するまでの間、表面電位Ｖ₂に保持される。すな
わち、前記感光体ドラム１１の表面において、印刷デー
タに従って画像部分が露光されると、表面電位Ｖ₁、Ｖ
₂になる部分の組合せによって、感光体ドラム１１の表
面に静電潜像が形成される。

【０００５】そして、前記現像ローラ１３と現像ブレー
ド１７との間には微小の隙（すき）間が形成され、現像
ローラ１３を回転させることによって、現像ローラ１３
の表面に均一な厚さのトナー層が形成される。このと
き、トナー１８は、現像ローラ１３と現像ブレード１７
との間の摩擦によって帯電させられる。そして、現像ロ
ーラ１３上のトナー１８は、表面電位Ｖ₁より５００
〔Ｖ〕低い負の極性の電位Ｖ₃に帯電させられる。とこ
ろで、該電位Ｖ₃を基準にした場合、表面電位Ｖ₂は電
位Ｖ₃より相対的に低く、０〔Ｖ〕に近い値であり、正
の極性の電位と見なすことができる。したがって、現像
ローラ１３上のトナー１８は、感光体ドラム１１におけ
る表面電位Ｖ₂に帯電させられた部分に、クーロン力に
よって付着させられる。これに対して、表面電位Ｖ₁は
電位Ｖ₃より相対的に高いので、現像ローラ１３上のト
ナー１８は感光体ドラム１１における表面電位Ｖ₁に帯
電させられた部分には付着しない。その結果、感光体ド
ラム１１の表面にトナー像が形成される。

【０００６】そして、感光体ドラム１１と転写ローラ１
４との間に印刷用紙１９を送り、このとき、転写ローラ
１４に＋３〔ｋＶ〕程度の直流の転写電圧Ｖ₄を印加す
ると、感光体ドラム１１の表面に付着したトナー１８
は、クーロン力によって感光体ドラム１１の表面から剥
（はく）離し、転写ローラ１４に吸引される。このよう
にして、感光体ドラム１１上のトナー像は印刷用紙１９
に転写される。

【０００７】次に、該印刷用紙１９は、図示しない用紙
走行路上に配設された図示しない定着器に送られ、該定
着器によって前記トナー像が定着される。その結果、印
刷用紙１９に画像が形成される。このようにして、１ペ
ージの印刷が行われ、各ページの印刷が繰り返される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の画像形成装置においては、使用することができる印
刷用紙１９のうち、寸法が最も大きいものに合わせて用
紙走行路の幅、ドラムカートリッジ２１の幅等の最小寸
法が決定されるようになっているので、寸法が小さい印
刷用紙１９を使用して印刷を行うと、感光体ドラム１１
の表面電位Ｖ₁にばらつきが生じ、画像品位が低下して
しまう。

【０００９】すなわち、印刷用紙１９として、封筒、葉
書等の幅が狭いものを使用して印刷を行う場合、感光体
ドラム１１及び転写ローラ１４のそれぞれの表面におい
て、印刷用紙１９を挟んで互いに接触する箇所、並びに
印刷用紙１９の領域外であって感光体ドラム１１と転写
ローラ１４とが直接接触する箇所が形成される。このた
めに、感光体ドラム１１の中央部分においては、転写電
圧Ｖ₄の影響が印刷用紙１９を介して転写ローラ１４に
間接的に及ぶのに対して、感光体ドラム１１の両端部分
においては、転写電圧Ｖ₄の影響が印刷用紙１９を介す
ることなく転写ローラ１４に直接的に及ぶことになる。
その結果、感光体ドラム１１の表面電位Ｖ₁が両端部分
において低く、中央部分において高くなり、表面電位Ｖ
₁にばらつきが生じてしまう。

【００１０】また、一般に、印刷処理においては印刷用
紙１９から紙粉が発生するが、特に、幅が狭い印刷用紙
１９を使用する場合、印刷用紙１９の領域外に紙粉が飛
散すると、感光体ドラム１１及び転写ローラ１４の表面
に紙粉が付着するだけでなく、感光体ドラム１１の回転
に伴ってドラムカートリッジ２１内の各部に付着して蓄
積されてしまう。その結果、感光体ドラム１１の表面電
位Ｖ₁が低下し、印刷用紙１９に不必要なトナー１８が
付着して印刷汚れが発生してしまう。

【００１１】そこで、製品の開発段階においては、感光
体ドラム１１の表面電位Ｖ₁を検出し、最適な表面電位
Ｖ₁が得られるように各設計値を決定するようにしてい
るが、製品が出荷された後においては、表面電位Ｖ₁が
低下したことを一般の使用者が知るのは困難である。本
発明は、前記従来の画像形成装置の問題点を解決して、
感光体ドラムの表面電位にばらつきが生じることがな
く、画像品位を向上させることができ、印刷用紙に印刷
汚れが発生することがない画像形成装置を提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の画
像形成装置においては、感光体ドラムと、該感光体ドラ
ムと接触させて配設され、前記感光体ドラムの表面を帯
電させる帯電ローラと、前記感光体ドラムと接触させて
配設され、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー
像を転写する転写ローラと、前記感光体ドラムの両端部
分の少なくとも一方における表面電位を検出する表面電
位検出手段と、該表面電位検出手段によって検出された
表面電位が許容範囲内に収まるかどうかを判断する判断
手段と、該判断手段による判断結果に基づいて前記帯電
ローラの帯電電圧を制御する帯電電圧制御手段とを有す
る。

【００１３】本発明の他の画像形成装置においては、感
光体ドラムと、該感光体ドラムと接触させて配設され、
複数の領域に分割され、前記感光体ドラムの表面を帯電
させる帯電ローラと、前記感光体ドラムと接触させて配
設され、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像
を転写する転写ローラと、前記帯電ローラの各領域に、
それぞれ異なった帯電電圧を印加する電圧印加手段とを
有する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１の実施の形態における画像形成装置の概略図、図４
は本発明の第１の実施の形態におけるドラムカートリッ
ジの斜視図、図５は本発明の第１の実施の形態における
表面電位センサの斜視図である。

【００１５】図に示すように、感光処理が行われた感光
体ドラム１１の表面に、帯電ローラ１２、現像ローラ１
３、転写ローラ１４及びクリーニングローラ１５を接触
させ、前記感光体ドラム１１を回転させるとともに前記
帯電ローラ１２、現像ローラ１３、転写ローラ１４及び
クリーニングローラ１５を回転させる。そして、この状
態で、帯電ローラ１２に負の極性の一定の帯電電圧Ｖ₀
を印加することによって、前記帯電ローラ１２と接触す
る感光体ドラム１１の表面を前記帯電電圧Ｖ₀より６０
０〔Ｖ〕低い負の極性の表面電位Ｖ₁に帯電させる。次
に、前記感光体ドラム１１の表面はＬＥＤヘッド１６に
よって露光され、静電潜像が形成される。そして、該静
電潜像は現像ローラ１３によって現像されてトナー像に
なり、該トナー像は転写ローラ１４によって印刷用紙１
９に転写される。この場合、前記感光体ドラム１１、帯
電ローラ１２、現像ローラ１３、クリーニングローラ１
５等の印刷プロセス部は一体にされ、ドラムカートリッ
ジ２１を構成する。なお、２２は該ドラムカートリッジ
２１におけるＬＥＤヘッド１６からの光を受ける受光部
である。

【００１６】また、感光体ドラム１１の回転方向におけ
る帯電ローラ１２より下流側で、かつ、ＬＥＤヘッド１
６より上流側に、表面電位検出手段としての表面電位セ
ンサ３１が配設され、該表面電位センサ３１は導体によ
って形成される。ところで、帯電ローラ１２に帯電電圧
Ｖ₀が印加されて、感光体ドラム１１が表面電位Ｖ₁に
帯電させられると、該表面電位Ｖ₁によって電界３６が
形成される。そこで、前記表面電位センサ３１を感光体
ドラム１１の表面に近接させて配設すると、前記導体に
静電誘導によって電圧が発生する。この場合、該電圧の
高さは、前記表面電位Ｖ₁の高さに比例し、感光体ドラ
ム１１の表面と導体との間の距離に反比例する。したが
って、前記電圧を検出することによって感光体ドラム１
１の表面電位Ｖ₁を検出することができる。

【００１７】本実施の形態においては、感光体ドラム１
１が表面電位Ｖ₁によって形成される電界３６上で、音
叉（さ）を利用し、導体によって形成された図示しない
振動板を振動させ、表面電位Ｖ₁に比例した微小の交流
電圧を発生させるようにしている。ところで、前記感光
体ドラム１１の表面電位Ｖ₁は、両端部分において低く
なるので、図４に示すように、表面電位センサ３１は、
前記受光部２２の両端部分の２箇所において、ドラムカ
ートリッジ２１の上部カバー内に埋め込む形で配設され
る。また、ドラムカートリッジ２１の側面に、前記各表
面電位センサ３１に接続された端子３２ａ、３２ｂが露
出させられる。なお、本実施の形態においては、表面電
位センサ３１は受光部２２の両端部分の２箇所に配設さ
れるようになっているが、受光部２２の一端部分の１箇
所に配設することもできる。

【００１８】そして、図５に示すように、表面電位セン
サ３１の検出部３５は、ドラムカートリッジ２１内にお
いて感光体ドラム１１の表面と対向させて、かつ、水平
になるように配設される。また、前記表面電位センサ３
１は、感光体ドラム１１の表面電位Ｖ₁を検出すると、
検出信号を信号線３７及び端子３２ａ、３２ｂを介して
図示しない制御部の処理回路に送る。なお、１７は現像
ブレード、１８はトナー、１９は印刷用紙である。

【００１９】図６は本発明の第１の実施の形態における
処理回路のブロック図である。図において、３１は表面
電位センサ、４０は検出信号増幅回路、４１は判断手段
としての電圧比較回路、４２はＡ／Ｄ変換回路、４３は
ＣＰＵ、４４はスイッチングパルス幅設定回路、４５は
変圧器スイッチング回路、４６は変圧器、４７は整流／
平滑回路、４８は電圧比較回路、４９はＡ／Ｄ変換回路
である。

【００２０】そして、前記表面電位センサ３１によって
検出された表面電位Ｖ₁を表す検出信号は検出信号増幅
回路４０に送られ、該検出信号増幅回路４０によって検
出信号の電圧が増幅されて電圧比較回路４１に送られ
る。該電圧比較回路４１は、増幅された後の検出信号に
基づいて、検出された表面電位Ｖ₁と基準値Ｖ_1Sとを比
較し、前記検出された表面電位Ｖ₁が基準値Ｖ_1Sの許容
範囲内に収まっているかどうかを判断する。そして、検
出された表面電位Ｖ ₁が基準値Ｖ_1Sの許容範囲より高い
場合は電位差に対応する正の極性の電圧を、検出された
表面電位Ｖ₁が基準値Ｖ_1Sの許容範囲より低い場合は電
位差に対応する負の極性の電圧を、いずれもＡ／Ｄ変換
回路４２に対して出力する。

【００２１】また、該Ａ／Ｄ変換回路４２は、電圧比較
回路４１から出力された電圧をディジタル信号に変換
し、該ディジタル信号をＣＰＵ４３に対して出力する。
そして、該ＣＰＵ４３の図示しない帯電電圧制御手段
は、Ａ／Ｄ変換回路４２から入力されたディジタル信号
に従ってスイッチングパルス幅信号を発生させ、該スイ
ッチングパルス幅信号をスイッチングパルス幅設定回路
４４に対して出力する。該スイッチングパルス幅設定回
路４４は、前記スイッチングパルス幅信号に基づいて変
圧器４６のスイッチングパルスのパルス幅を設定する。
また、変圧器スイッチング回路４５はスイッチングパル
ス幅設定回路４４によって設定されたスイッチングパル
スのパルス幅で変圧器４６をスイッチングする。

【００２２】そして、該変圧器４６の１次側において、
前記スイッチングパルスでスイッチングが行われると、
２次側において交流高電圧が発生させられる。また、該
交流高電圧は整流／平滑回路４７において直流高電圧に
変換され、該直流高電圧が帯電電圧Ｖ₀として出力され
る。なお、帯電電圧Ｖ₀はフィードバックされ、電圧比
較回路４８に送られる。該電圧比較回路４８は、帯電電
圧Ｖ₀を電圧の比較が可能な電位まで低減させた後、該
電位と設定電圧値とを比較し、比較結果の信号をＡ／Ｄ
変換回路４９に送る。該Ａ／Ｄ変換回路４９は、電圧比
較回路４８からの信号をディジタル信号に変換し、該デ
ィジタル信号をＣＰＵ４３に送る。

【００２３】次に、前記構成の画像形成装置の動作につ
いて説明する。図７は本発明の第１の実施の形態におけ
る画像形成装置の動作を示す第１のフローチャート、図
８は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の
動作を示す第２のフローチャート、図９は第１の実施の
形態におけるクリーニング処理のタイムチャートであ
る。

【００２４】まず、あらかじめ設定されている印刷プロ
セスの制御方法によって、帯電ローラ１２（図１）に帯
電電圧Ｖ₀を印加して感光体ドラム１１の表面の帯電を
開始すると、表面電位センサ３１は感光体ドラム１１の
表面電位Ｖ₁を検出する。次に、電圧比較回路４１（図
６）は、感光体ドラム１１の表面電位Ｖ₁が基準値Ｖ_1S
の許容範囲内に収まるかどうかを判断し、表面電位Ｖ₁
が基準値Ｖ_1Sの許容範囲内に収まる場合は、設定時間が
経過するたびに表面電位Ｖ₁を検出する。

【００２５】また、検出された表面電位Ｖ₁が基準値Ｖ
_1Sの許容範囲より高い場合は、ＣＰＵ４３は、前記Ａ／
Ｄ変換回路４２からのディジタル信号に基づいて帯電電
圧低減値を計算し、該帯電電圧低減値をスイッチングパ
ルス幅信号としてスイッチングパルス幅設定回路４４に
対して出力する。該スイッチングパルス幅設定回路４４
は、ＣＰＵ４３からのスイッチングパルス幅信号を受け
ると、前記帯電電圧低減値に対応させてスイッチングパ
ルスのパルス幅を短縮する。その結果、変圧器４６の２
次側に発生する交流高電圧が低くなり、帯電電圧Ｖ₀も
低減される。

【００２６】また、検出された表面電位Ｖ₁が基準値Ｖ
_1Sの許容範囲より低い場合は、ＣＰＵ４３は、前記Ａ／
Ｄ変換回路４２からのディジタル信号に基づいて帯電電
圧上昇値を計算し、該帯電電圧上昇値をスイッチングパ
ルス幅信号としてスイッチングパルス幅設定回路４４に
対して出力する。該スイッチングパルス幅設定回路４４
は、ＣＰＵ４３からのスイッチングパルス幅信号を受け
ると、前記帯電電圧上昇値に対応させてスイッチングパ
ルスのパルス幅を延長する。その結果、変圧器４６の２
次側に発生する交流高電圧が高くなり、帯電電圧Ｖ₀も
上昇させられる。

【００２７】このとき、該帯電電圧Ｖ₀はフィードバッ
クされ、電圧比較回路４８に送られる。該電圧比較回路
４８は、帯電電圧Ｖ₀を電圧の比較が可能な電位まで低
減させた後、該電位と設定電圧値とを比較し、比較結果
の信号をＡ／Ｄ変換回路４９に送る。該Ａ／Ｄ変換回路
４９は、電圧比較回路４８からの信号をディジタル信号
に変換し、該ディジタル信号をＣＰＵ４３に対して出力
する。

【００２８】そして、該ＣＰＵ４３は、前記帯電電圧低
減値どおりの帯電電圧Ｖ₀の低減が行われたかどうか、
又は帯電電圧上昇値どおりの帯電電圧Ｖ₀の上昇が行わ
れたかどうかを判断し、帯電電圧低減値及び帯電電圧上
昇値を変更する。ところで、感光体ドラム１１の表面、
又は帯電ローラ１２の表面に残留トナーが付着したり、
紙粉が付着したりした場合は、帯電ローラ１２に印加さ
れる帯電電圧Ｖ₀の上昇に感光体ドラム１１の表面電位
Ｖ₁の上昇が伴わなくなってしまう。そこで、帯電ロー
ラ１２に印加される帯電電圧Ｖ₀の上昇に感光体ドラム
１１の表面電位Ｖ₁の上昇が伴わなくなったことを検出
するために、ＣＰＵ４３内の図示しないカウンタによっ
て帯電電圧Ｖ₀を上昇させる回数が計数され、カウント
値が設定値より大きくなったかどうかを監視する。

【００２９】そして、帯電電圧Ｖ₀を上昇させる回数が
設定値より大きくなったときに、感光体ドラム１１の表
面又は帯電ローラ１２の表面に、前述したような不具合
が発生している可能性が考慮されるので、その時点で印
刷途中である場合は印刷処理が終了するのを待ち、印刷
処理が終了した時点で感光体ドラム１１の表面のクリー
ニング処理を行う。

【００３０】その後、クリーニング処理が終了すると、
感光体ドラム１１の表面を再び帯電させ、感光体ドラム
１１の表面電位Ｖ₁を再び検出する。その結果、表面電
位Ｖ ₁が許容範囲より低く、画像形成装置を復旧させる
ことができない場合は、再び感光体ドラム１１の表面の
クリーニング処理を行い、クリーニング処理の回数が設
定値より大きくなると、アラーム、例えば、ドラムカー
トリッジ２１（図４）を交換する旨のメッセージを図示
しない操作パネルに表示したり、音声で伝えたりして使
用者に知らせる。

【００３１】また、帯電電圧Ｖ₀を上昇させる回数が設
定値以下である場合、又はクリーニング処理によって表
面電位Ｖ₁が許容範囲内に収まった場合は、設定時間が
経過するたびに表面電位Ｖ₁を検出する。このように、
感光体ドラム１１の両端部分の表面電位Ｖ₁が許容範囲
内に収まるように帯電電圧Ｖ₀が変更されるので、寸法
が小さい印刷用紙１９を使用して印刷を行った場合で
も、画像品位を向上させることができる。すなわち、寸
法が小さい印刷用紙１９を使用して印刷を行った場合、
感光体ドラム１１の両端部分において表面電位Ｖ₁が低
下する。ここで、両端部分の表面電位Ｖ₁を許容範囲内
に収まるように帯電電圧Ｖ₀を変更すると、感光体ドラ
ム１１の中央部分の表面電位Ｖ₁が高めになるが、前記
許容範囲が所定の幅だけ設定されているので、許容範囲
を超えて高くなることはない。したがって、感光体ドラ
ム１１の両端部分の表面電位Ｖ₁及び中央部分の表面電
位Ｖ₁はいずれも許容範囲内に収まることになるので、
表面電位Ｖ₁にばらつきが生じていても画像品位が低下
することはない。

【００３２】また、印刷処理において印刷用紙１９から
紙粉が発生し、特に、幅が狭い印刷用紙１９を使用する
場合、印刷用紙１９の領域外に紙粉が飛散して、感光体
ドラム１１及び転写ローラ１４の表面に紙粉が付着する
だけでなく、感光体ドラム１１の回転に伴ってドラムカ
ートリッジ２１内の各部に付着して蓄積されてしまい、
感光体ドラム１１の表面電位Ｖ₁が低下する。そこで、
前記ＣＰＵ４３の図示しないクリーニング処理手段は、
感光体ドラム１１の表面電位Ｖ₁の低下に対応させてク
リーニング処理を行う。

【００３３】したがって、印刷用紙１９の表面に不必要
なトナー１８が付着することがなく、印刷汚れが発生す
るのを防止することができる。次に、前記クリーニング
処理のシーケンスについて説明する。この場合、図示し
ないメインモータがオンにされると、感光体ドラム１１
は、３０〔ｒａｄ／ｍｓ〕の速度で、１周時間を１３８
９〔ｍｓ〕として回転させられ、帯電ローラ１２は、１
４〔ｒａｄ／ｍｓ〕の速度で、１周時間を４９９〔ｍ
ｓ〕として回転させられ、感光体ドラム１１に対する周
速比が１．３にされる。また、現像ローラ１３は、２
０．２４〔ｒａｄ／ｍｓ〕の速度で、１周時間を７２１
〔ｍｓ〕として回転させられ、感光体ドラム１１に対す
る周速比が１．３にされる。そして、転写ローラ１４
は、１８．６〔ｒａｄ／ｍｓ〕の速度で、１周時間を８
６１〔ｍｓ〕として回転させられ、感光体ドラム１１に
対する周速比は１にされる。さらに、クリーニングロー
ラ１５は１２〔ｒａｄ／ｍｓ〕の速度で、１周時間を４
２７〔ｍｓ〕として回転させられ、感光体ドラム１１に
対する周速比は１．３にされる。

【００３４】前記帯電ローラ１２には、感光体ドラム１
１を帯電させるために、−１３５０〔Ｖ〕の帯電電圧Ｖ
₀が印加され、現像ローラ１３には、感光体ドラム１１
にトナーを付着させるために、−３００〔Ｖ〕のバイア
ス電圧が印加され、転写ローラ１４には、感光体ドラム
１１上のトナー像を転写するために＋２０００〔Ｖ〕の
転写電圧Ｖ₄が印加され、クリーニングローラ１５に
は、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するため
に、＋４００〔Ｖ〕の電圧が印加される。

【００３５】そして、Ｔ１は帯電ローラ１２に付着した
残留トナーを感光体ドラム１１に戻すために０〔Ｖ〕の
電位にされる汚れ戻し時間（５５０〔ｍｓ〕）、Ｔ２は
帯電ローラ１２による帯電が開始された時点の帯電ロー
ラ１２と現像ローラ１３との間の不安定領域、又は帯電
ローラ１２が１回転する間に感光体ドラム１１が接触す
る不安定領域で現像が行われないように現像ローラ１３
に＋３００〔Ｖ〕のバイアス電圧を印加する時間（７９
０〔ｍｓ〕）、Ｔ３はクリーニングローラ１５上の残留
トナーを除去し、感光体ドラム１１を介して現像ローラ
１３に回収するために、クリーニングローラ１５に−１
３５０〔Ｖ〕の電圧を印加する時間（３５００〔ｍ
ｓ〕）、Ｔ４は転写ローラ１４に付着したトナーを除去
するために転写ローラ１４に−１２００〔Ｖ〕の電圧を
印加する汚れ戻し時間（１８００〔ｍｓ〕）である。

【００３６】なお、該クリーニング処理は印刷用紙１９
が感光体ドラム１１と転写ローラ１４との間を通り過ぎ
た後に行う。次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１感光体ドラム１１の表面電位Ｖ₁を検出
する。ステップＳ２表面電位Ｖ₁が基準値Ｖ_1Sの許容
範囲内に収まるかどうかを判断する。表面電位Ｖ₁が基
準値Ｖ_1Sの許容範囲内に収まる場合はステップＳ７に、
表面電位Ｖ₁が基準値Ｖ_1Sの許容範囲内に収まらない場
合はステップＳ３に進む。ステップＳ３表面電位Ｖ₁
が基準値Ｖ_1Sの許容範囲より高いかどうかを判断する。
表面電位Ｖ₁が基準値Ｖ_1Sの許容範囲より高い場合はス
テップＳ４に、表面電位Ｖ₁が基準値Ｖ_1Sの許容範囲よ
り低い場合はステップＳ８に進む。ステップＳ４ＣＰ
Ｕ４３は帯電電圧低減値を計算する。ステップＳ５ス
イッチングパルス幅設定回路４４はパルス幅を短縮す
る。ステップＳ６帯電電圧Ｖ₀を低減させる。ステッ
プＳ７設定時間が経過するのを待機し、設定時間が経
過したらステップＳ１に戻る。ステップＳ８ＣＰＵ４
３は帯電電圧上昇値を計算する。ステップＳ９スイッ
チングパルス幅設定回路４４はパルス幅を延長する。ス
テップＳ１０帯電電圧Ｖ₀を上昇させる。ステップＳ
１１帯電電圧Ｖ₀を上昇させる回数が設定値以下であ
るかどうかを判断する。帯電電圧Ｖ₀を上昇させる回数
が設定値以下である場合はステップＳ１に戻り、帯電電
圧Ｖ₀を上昇させる回数が設定値より大きい場合はステ
ップＳ１２に進む。ステップＳ１２ＣＰＵ４３はクリ
ーニング処理を行う。ステップＳ１３感光体ドラム１
１の表面を帯電させる。ステップＳ１４表面電位Ｖ₁
が基準値Ｖ_1Sの許容範囲内に収まるかどうかを判断す
る。表面電位Ｖ₁が基準値Ｖ_1Sの許容範囲内に収まる場
合はステップＳ１に戻り、表面電位Ｖ₁が基準値Ｖ_1Sの
許容範囲内に収まらない場合はステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５クリーニング処理の回数が設定値より
小さいかどうかを判断する。クリーニング処理の回数が
設定値より小さい場合はステップＳ１２に戻り、クリー
ニング処理の回数が設定値以上である場合はステップＳ
１６に進む。ステップＳ１６アラームを表示する。

【００３７】ところで、寸法が小さい印刷用紙１９を使
用して印刷を行った場合、感光体ドラム１１の表面電位
Ｖ₁が両端部分において低く、中央部分において高くな
り、表面電位Ｖ₁にばらつきが生じてしまう。その場
合、寸法が小さい印刷用紙１９を使用して印刷を行った
後に、寸法が大きい印刷用紙１９を使用して印刷を行う
と、感光体ドラム１１の表面電位Ｖ₁が両端部分におい
て低くなっているので、露光されない非画像部分にトナ
ー１８が付着してしまう。

【００３８】そこで、感光体ドラム１１の表面電位Ｖ₁
を両端部分と中央部分とで等しくするために、感光体ド
ラム１１を１回転以上回転させ、表面を帯電させること
が考えられるが、印刷スループットがその分低下してし
まう。そこで、感光体ドラム１１の両端部分を帯電させ
るために印加される帯電電圧Ｖ₀と中央部分を帯電させ
るために印加される帯電電圧Ｖ₀とを異ならせるように
した第２の実施の形態について説明する。

【００３９】図１０は本発明の第２の実施の形態におけ
る感光体ドラム及び帯電ローラの概念図、図１１は本発
明の第２の実施の形態における帯電ローラの断面図であ
る。図において、１１は感光体ドラム、１１ａは該感光
体ドラム１１の表面に被覆された光導電層、１２は帯電
ローラである。また、Ｄ１は、印刷用紙１９（図１）と
して封筒、葉書等を使用して印刷を行う場合に、感光体
ドラム１１と転写ローラ１４とが印刷用紙１９を挟んで
互いに接触する箇所の幅、Ｄ２は、印刷用紙１９として
Ａ４判の用紙を使用して印刷を行う場合に、感光体ドラ
ム１１と転写ローラ１４とが印刷用紙１９を挟んで互い
に接触する箇所の幅である。

【００４０】したがって、印刷用紙１９として封筒、葉
書等を使用して印刷を行う場合、感光体ドラム１１の中
央部分においては、転写電圧Ｖ₄の影響が印刷用紙１９
を介して転写ローラ１４に間接的に及ぶのに対して、感
光体ドラム１１の両端部分においては、転写電圧Ｖ₄の
影響が印刷用紙１９を介することなく転写ローラ１４に
直接的に及ぶことになる。その結果、感光体ドラム１１
の表面電位Ｖ₁が両端部分において低く、中央部分にお
いて高くなり、表面電位にばらつきが生じてしまう。

【００４１】そこで、図１１に示すように、帯電ローラ
１２のスポンジ１２ｃを、絶縁体から成る区画壁１２ａ
によって中央部分の領域ＡＲ１、及び両端部分の領域Ａ
Ｒ２、ＡＲ３に分割し、前記区画壁１２ａの表面に導電
層１２ｂを被覆するとともに、前記領域ＡＲ１の導電層
１２ｂに帯電電圧Ｖ₀を値が−Ｖ２になるように、領域
ＡＲ２、ＡＲ３の導電層１２ｂに帯電電圧Ｖ₀を値が−
Ｖ１になるようにそれぞれ印加するようにしている。

【００４２】そして、値−Ｖ１及び−Ｖ２の関係は、（｜−Ｖ１｜＞｜−Ｖ２｜）になるようにする。なお、ＳＷ１、ＳＷ２は前記帯電電
圧Ｖ₀の値を−Ｖ１、−Ｖ２に切り替えて印加するため
の電圧印加手段としてのスイッチであり、該各スイッチ
ＳＷ１、ＳＷ２は、使用者によって手動で、又はＣＰＵ
４３（図６）の指示によって自動的に切り替えられる。
なお、表面電位センサ３１によって検出された表面電位
Ｖ₁に対応させてスイッチＳＷ１、ＳＷ２を切り替える
こともできる。

【００４３】このように、感光体ドラム１１に印加され
る帯電電圧Ｖ₀が両端部分において高く、中央部分にお
いて低くされるので、印刷用紙１９として封筒、葉書等
を使用して印刷を行う場合、感光体ドラム１１の中央部
分においては、正の極性の電位の影響が印刷用紙１９を
介して間接的に及ぶのに対して、感光体ドラム１１の両
端部分においては、正の極性の電位の影響が印刷用紙１
９を介することなく直接的に及ぶことになっても、感光
体ドラム１１の表面電位Ｖ₁が両端部分において低く、
中央部分において高くなることがない。したがって、表
面電位にばらつきが生じるのを防止することができる。

【００４４】なお、本実施の形態においては、帯電ロー
ラ１２のスポンジ１２ｃを３個に分割するようにしてい
るが、４個以上の複数に分割することもできる。その場
合、複数の種類の印刷用紙１９に対して連続的に印刷を
行うことができる。また、感光体ドラム１１の表面電位
Ｖ₁を両端部分と中央部分とで等しくするために、感光
体ドラム１１を１回転以上回転させる必要がないので、
印刷スループットをその分高くすることができる。

【００４５】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００４６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、画像形成装置においては、感光体ドラムと、該感
光体ドラムと接触させて配設され、前記感光体ドラムの
表面を帯電させる帯電ローラと、前記感光体ドラムと接
触させて配設され、前記感光体ドラムの表面に形成され
たトナー像を転写する転写ローラと、前記感光体ドラム
の両端部分の少なくとも一方における表面電位を検出す
る表面電位検出手段と、該表面電位検出手段によって検
出された表面電位が許容範囲内に収まるかどうかを判断
する判断手段と、該判断手段による判断結果に基づいて
前記帯電ローラの帯電電圧を制御する帯電電圧制御手段
とを有する。

【００４７】この場合、感光体ドラムの両端部分の表面
電位が許容範囲内に収まるように帯電電圧が変更される
ので、寸法が小さい印刷用紙を使用して印刷を行った場
合でも、画像品位を向上させることができる。すなわ
ち、寸法が小さい印刷用紙を使用して印刷を行った場
合、感光体ドラムの両端部分において表面電位が低下す
る。ここで、両端部分の表面電位を許容範囲内に収まる
ように帯電電圧を変更すると、感光体ドラムの中央部分
の表面電位が高めになるが、前記許容範囲が所定の幅だ
け設定されているので、許容範囲を超えて高くなること
はない。したがって、感光体ドラムの両端部分の表面電
位及び中央部分の表面電位はいずれも許容範囲内に収ま
ることになるので、表面電位にばらつきが生じていても
画像品位が低下することはない。

【００４８】本発明の他の画像形成装置においては、感
光体ドラムと、該感光体ドラムと接触させて配設され、
複数の領域に分割され、前記感光体ドラムの表面を帯電
させる帯電ローラと、前記感光体ドラムと接触させて配
設され、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像
を転写する転写ローラと、前記帯電ローラの各領域に、
それぞれ異なった帯電電圧を印加する電圧印加手段とを
有する。

【００４９】この場合、前記帯電ローラの各領域に、そ
れぞれ異なった帯電電圧を印加することによって、感光
体ドラムの表面電位を両端部分と中央部分とで等しくす
ることができる。したがって、画像品位を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における画像形成装
置の概略図である。

【図２】従来の画像形成装置の概略図である。

【図３】従来のドラムカートリッジの斜視図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態におけるドラムカー
トリッジの斜視図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態における表面電位セ
ンサの斜視図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態における処理回路の
ブロック図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態における画像形成装
置の動作を示す第１のフローチャートである。

【図８】本発明の第１の実施の形態における画像形成装
置の動作を示す第２のフローチャートである。

【図９】本発明の第１の実施の形態におけるクリーニン
グ処理のタイムチャートである。

【図１０】本発明の第２の実施の形態における感光体ド
ラム及び帯電ローラの概念図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態における帯電ロー
ラの断面図である。

【符号の説明】

１１感光体ドラム１２帯電ローラ１４転写ローラ３１表面電位センサ４１電圧比較回路４３ＣＰＵＡＲ１〜ＡＲ３領域ＳＷ１、ＳＷ２スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）感光体ドラムと、（ｂ）該感光体
ドラムと接触させて配設され、前記感光体ドラムの表面
を帯電させる帯電ローラと、（ｃ）前記感光体ドラムと
接触させて配設され、前記感光体ドラムの表面に形成さ
れたトナー像を転写する転写ローラと、（ｄ）前記感光
体ドラムの両端部分の少なくとも一方における表面電位
を検出する表面電位検出手段と、（ｅ）該表面電位検出
手段によって検出された表面電位が許容範囲内に収まる
かどうかを判断する判断手段と、（ｆ）該判断手段によ
る判断結果に基づいて前記帯電ローラの帯電電圧を制御
する帯電電圧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】前記帯電電圧を上昇させる回数が設定値
より大きくなったときに、感光体ドラムのクリーニング
処理を行うクリーニング処理手段を有する請求項１に記
載の画像形成装置。
【請求項３】（ａ）感光体ドラムと、（ｂ）該感光体
ドラムと接触させて配設され、複数の領域に分割され、
前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電ローラと、
（ｃ）前記感光体ドラムと接触させて配設され、前記感
光体ドラムの表面に形成されたトナー像を転写する転写
ローラと、（ｄ）前記帯電ローラの各領域に、それぞれ
異なった帯電電圧を印加する電圧印加手段とを有するこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】前記電圧印加手段は、帯電ローラの両端
部分に印加される帯電電圧を高く、中央部分に印加され
る帯電電圧を低くする請求項３に記載の画像形成装置。