JP6332227B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光体を帯電する帯電部材を備えた画像形成装置に関する。

従来、レーザープリンタ、デジタル複合機などの画像形成装置では、光導電性を有する感光体の表面を、帯電部材によって一様に帯電させ、露光器によって露光して静電潜像を形成した後、この静電潜像を、現像器によってトナー像に現像する。次に、このトナー像を、転写部によって紙等の被印刷物の表面に転写した後、定着部によって被印刷物の表面に定着させることで、一連の画像形成の工程が完了する。また、トナー像転写後の感光体は、その表面に残留したトナーをクリーニング部によって除去し、さらに必要に応じて除電ランプを用いて露光して除電することによって、次の画像形成に備える。

感光体には、光導電性を有する種々の材料からなる種々の構造を有するものがあり、特に、アモルファスシリコン感光体が、高強度でかつ耐久性に優れる上、実用的な感度を有するため、近年特に注目されている。しかし、アモルファスシリコン感光体は、画像流れを生じ易いという問題がある。

即ち、感光体を帯電する帯電部材に通電して放電させると、その際に発生するオゾンによって空気中の成分が分解されて、ＮＯｘやＳＯｘ等のイオン生成物が発生する。また、それとともにアモルファスシリコン感光体の表面が酸化されて、イオン生成物や水分子等を吸着し易い酸化膜が形成される。そして、この酸化膜に、放電によって発生したイオン生成物が吸着される。そうすると、イオン生成物は水溶性であって空気中の水分を取り込み易い上、酸化膜自体も水を吸着し易いため、特に高湿条件下において、多量の水を吸着して、感光体の表面抵抗が著しく低下する。また、被印刷物である紙から発生して感光体の表面に付着する紙粉も、吸水性であって水を吸着し易いため、感光体の表面抵抗を低下させる原因となる。このため、感光体の表面に形成した静電潜像のエッジ部で電位の横流れ（リーク）が起こり、その結果として形成画像に画像流れが生じる。

そこで、画像流れの発生を防止すべく、アモルファスシリコン感光体の表面を定期的にリフレッシュ（研磨）して、吸着したイオン生成物や水分、あるいは紙粉等を、表面の酸化膜ごと除去する技術が提案されている（特許文献１）。このような画像形成装置では、感光体をクリーニングするために、トナーを除去する部材（クリーニングブレード）と同体又は別体で研磨部材（研磨ローラー）を設けている。そして、例えば、画像形成装置の運転開始時や運転終了時等の任意の時点で、研磨剤や研磨剤を加えた廃トナー等を、研磨部材と感光体との当接部に存在させながら、研磨部材を感光体の表面に当接させた状態で感光体を一定時間、回転させることによって、感光体の表面をリフレッシュしている。

また、近年、コロトロン方式やスコロトロン方式の帯電部材に代えて、オゾン発生量の少ない接触配置又は近接配置されて感光体を帯電する帯電部材（帯電ローラー等）が用いられる。この帯電部材には、直流電圧と交流電圧が重畳された振動電圧を印加して感光体を帯電させるものがあるが、温湿度等の環境変動や、感光体や帯電部材等の経年変化に拘らず、精度の良い交流電圧の適正ピーク間電圧値（Ｖｐｐ）を設定できるものが提案されている（特許文献２、特許文献３）。

特開平１１−００３０１４号公報 特開２００７−１９９０９４号公報 特開２０１２−０４７８７９号公報

感光体の表面状態、つまり感光体の表面に形成される酸化膜の厚みや、そこへ吸着するイオン生成物や紙粉の量、吸湿の程度等は、画像形成装置が使用される環境条件、特に湿度や、使用する紙の材質等によって大きく変化する。このため、上記したような画像形成装置では、どのような使用環境下においても画像流れが発生するのを防止するために、感光体の表面を過剰気味に研磨するように、研磨時間等のリフレッシュの条件を設定する必要がある。この場合、例えば、夏季、雨天時等の高湿度の状態が続いて吸湿の程度が極めて高い環境等を基準として、研磨量を設定することになり、研磨時間が長く設定されてしまう。しかしながら、画像形成装置は、吸湿の程度があまり高くない平常状態で使用されることが多く、このような平常状態において感光体を無駄に削り過ぎることになり、感光体の寿命を必要以上に縮めるおそれがある。また、研磨時間を長く設定することで、消費電力が無駄に増加してしまう。

そこで、本発明は上記事情を考慮し、感光体の寿命を縮めたり、消費電力の無駄を生じたりせずに、感光体の表面を的確にリフレッシュして画像流れの発生を防止することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電部材と、直流電圧と交流電圧とを重畳した振動電圧を生成して前記帯電部材に印加する高圧発生部と、前記交流電圧のピーク間電圧値を制御する電圧制御部と、前記帯電部材及び前記像担持体の間の直流電流値を検出する電流検出部と、前記像担持体の表面を清掃するクリーニング部と、前記クリーニング部の実行を制御するクリーニング制御部と、を備え、前記電圧制御部は、前記ピーク間電圧値を昇圧するように前記高圧発生部を制御しつつ前記電流検出部によって直流電流値を検出したときの前記ピーク間電圧値と前記直流電流値との関係を表す二次元座標上の想定特性曲線を算出し、前記クリーニング制御部は、前記想定特性曲線に現れる２つの変曲点の電圧差が小さいほど前記クリーニング部の実行時間を長く設定することを特徴とする。

このような構成を採用することで、クリーニング制御部が、想定特性曲線に現れる２つの変曲点の電圧差が小さいほどクリーニング部の実行時間を長く設定することにより、像担持体の表面抵抗が低下したときに、比較的長い実行時間でクリーニング部を実行して、像担持体をリフレッシュして表面抵抗の低下を回避することができる。これにより、像担持体は、表面に静電潜像を適切に維持することができ、静電潜像のエッジ部での電位の横流れを防止すると共に、形成画像の画像流れを防止することができる。なお、クリーニング制御部は、想定特性曲線に現れる２つの変曲点の電圧差が比較的大きい場合にはクリーニング部の実行時間を比較的短く設定するため、像担持体の表面抵抗が通常であれば、クリーニング部の実行時間を短くすることができる。これにより、クリーニング部が像担持体を無駄に削り過ぎることがなくなり、像担持体の寿命を必要以上に縮めることがなく、クリーニング部の実行に掛かる消費電力を抑えることができる。このように、環境条件によって特性の変化する帯電部材の直流電流値を測定することで、像担持体及び帯電部材の表面近傍の環境を正確に把握して適正なリフレッシュ（研磨）制御を行うことができる。

前記クリーニング部は、前記像担持体の表面をリフレッシュする摺擦研磨部材を備えると良い。

このような構成を採用することで、クリーニング制御部は、像担持体の表面をリフレッシュする実行時間の制御を、研磨ローラー等の摺擦研磨部材を駆動制御する時間の制御という簡易な手法で実現することができる。

前記クリーニング制御部は、前記想定特性曲線において前記２つの変曲点が存在しない場合、前記クリーニング部を実行しなくても良い。

このような構成を採用することで、像担持体の表面抵抗が通常の場合には、クリーニング部を実行しないことで、クリーニング部が像担持体を削ることを回避し、像担持体の寿命をより伸ばすと共に、クリーニング部の実行に掛かる消費電力をより抑えることができる。

前記クリーニング制御部は、前記想定特性曲線において前記２つの変曲点が存在した場合、前記想定特性曲線における前記変曲点が１つになるまで前記クリーニング部の実行を継続しても良い。

このような構成を採用することで、クリーニング制御部は、像担持体の表面抵抗が通常になるまでクリーニング部を実行して、像担持体を適正にリフレッシュすることができる。

上記した画像形成装置は、装置本体内の温度及び湿度の様々な組み合わせ毎に対応する複数のピーク間電圧値からなるピーク間電圧値テーブルを記憶した記憶部を更に備え、前記電圧制御部は、前記装置本体内の温度及び湿度に基づいて、前記記憶部に記憶された前記ピーク間電圧値テーブルから前記ピーク間電圧値を読み取る。

このような構成を採用することで、電圧制御部は、画像形成装置（装置本体）の環境に応じて、適切に高圧発生部を制御して、適切な想定特性曲線を算出することが可能となる。

本発明によれば、感光体の寿命を縮めたり、消費電力の無駄を生じたりせずに、感光体の表面を的確にリフレッシュして画像流れの発生を防止することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るプリンターの構成の概略を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターの構成を示すブロック図である。 帯電部材のピーク間電圧値と直流電流値との関係を想定特性曲線で示すグラフである。 帯電部材のピーク間電圧値と直流電流値との関係を想定特性曲線で示すグラフである。

まず、本発明の一実施形態に係る電子写真方式のプリンター１（画像形成装置）の全体の構成について図１を参照しながら説明する。

プリンター１は、箱型形状のプリンター本体２（装置本体）を備え、プリンター本体２の下部には、用紙Ｓ（記録媒体）を収納する給紙カセット３が収容され、プリンター本体２の上面には排紙トレイ４が設けられる。プリンター本体２の上面には、排紙トレイ４の側方に上カバー５が開閉可能に取り付けられ、上カバー５の下方にはトナーコンテナ６が収納される。

プリンター本体２の上部には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光器７が排紙トレイ４の下方に配置され、露光器７の下方には、画像形成部８が設けられる。画像形成部８には、像担持体である感光体ドラム１０（像担持体）が回転可能に設けられ、感光体ドラム１０の周囲には、帯電ローラー１１（帯電部材）と、現像器１２と、転写ローラー１３と、クリーニング部１４とが、感光体ドラム１０の回転方向（図１の矢印Ｘ参照）に沿って配置される。

感光体ドラム１０は、例えば、アルミニウム製シリンダの表面に正帯電性光導電体であるアモルファスシリコン層が蒸着されて形成され、約３０ｍｍの直径を有する。感光体ドラム１０は、ドラム駆動部４２（図２参照）によって、支軸を中心に定速回転駆動されるように構成される。

帯電ローラー１１は、図２に示すように、芯金２３に、導電性及び弾力性を有するエクロルヒドリンゴム等の材料からなる導電層２４を被覆することにより構成される。帯電ローラー１１は、導電層２４の表面が感光体ドラム１０の表面に接触しつつ回転可能に設けられる。帯電ローラー１１は、高圧発生部２５に接続されていて、高圧発生部２５から振動電圧が印加されることによって帯電するように構成されている。

高圧発生部２５は、交流電圧を出力する交流電源２６と、直流電圧を出力する直流電源２７と、感光体ドラム１０及び帯電ローラー１１の間で生じた直流電流の値Ｉｄｃ（以下、直流電流値Ｉｄｃと称する）を検出する電流検出部２８と、を備える。高圧発生部２５は、交流電源２６からの交流電圧と直流電源２７からの直流電圧とを重畳して振動電圧を発生させて帯電ローラー１１に印加する。交流電源２６は、下記の電圧制御部４３によって制御されたピーク間電圧値Ｖｐｐを有する交流電圧を出力し、直流電源２７は、一定の直流電圧を出力する。

クリーニング部１４は、箱型形状の筐体３０と、クリーニングブレード３１と、研磨ローラー３２と、を備える。筐体３０は、一端部に開口３３を有し、開口３３を感光体ドラム１０の表面に向けて配置される。クリーニングブレード３１は、感光体ドラム１０の回転方向Ｘの下流側で、筐体３０の開口３３の縁部に取り付けられ、一端部が感光体ドラム１０の表面に当接するように配置される。研磨ローラー３２は、感光体ドラム１０の表面をリフレッシュする摺擦研磨部材であり、感光体ドラム１０の回転方向Ｘにおいてクリーニングブレード３１よりも上流側で、筐体３０の内部で回転可能に設けられ、研磨ローラー３２の表面が開口３３を介して感光体ドラム１０の表面に接触するように配置される。

プリンター本体２の内部には、用紙Ｓの搬送経路１５が設けられている。搬送経路１５の上流端には給紙部１６が設けられ、搬送経路１５の中流部には、感光体ドラム１０と転写ローラー１３によって構成される転写部１７が設けられ、搬送経路１５の下流部には定着部１８が設けられ、搬送経路１５の下流端には排紙部２０が設けられている。搬送経路１５の下方には、両面印刷用の反転経路２１が形成されている。

次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。

プリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着部１８の温度設定等の初期設定が実行される。そして、プリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

プリンター１は、例えば、４０８ｍｍ／ｓのシステム速度で動作して、先ず、帯電ローラー１１によって感光体ドラム１０の表面が帯電された後、露光器７からのレーザー光（図１の二点鎖線参照）により感光体ドラム１０に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、現像器１２がトナー（例えば、磁性一成分現像剤）によりトナー像に現像する。

一方、給紙部１６によって給紙カセット３から取り出された用紙Ｓは、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部１７へと搬送され、転写部１７において感光体ドラム１０上のトナー像が用紙Ｓに転写される。トナー像を転写された用紙Ｓは、搬送経路１５を下流側へと搬送されて定着部１８に進入し、この定着部１８において用紙Ｓにトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Ｓは、排紙部２０から排紙トレイ４に排出される。なお、感光体ドラム１０上に残留したトナーは、クリーニング部１４によって回収される。

次に、プリンター１の制御システムについて図２を参照して説明する。

プリンター１には、ＣＰＵ等で構成される制御部４０が設けられ、制御部４０は、ＲＯＭやＲＡＭ等からなる記憶部４１に接続される。制御部４０は、記憶部４１に格納された制御プログラムや制御用データに基づいてプリンター１の各部（帯電ローラー１１、現像器１２、転写ローラー１３、クリーニング部１４、給紙部１６、定着部１８等）を制御するように構成される。

例えば、制御部４０は、ドラム駆動部４２、電圧制御部４３、クリーニング制御部４４、温度センサー４５及び湿度センサー４６に接続される。なお、電圧制御部４３及びクリーニング制御部４４は、記憶部４１に記憶される制御プログラムで構成されていても良い。温度センサー４５は、プリンター本体２内の温度を検知するものであり、及び湿度センサー４６は、プリンター本体２内の湿度を検知するものである。

記憶部４１は、帯電ローラー１１に印加される振動電圧の制御に用いられるピーク間電圧値Ｖｐｐとして、異なる複数のピーク間電圧値Ｖｐｐを予め記憶したピーク間電圧値テーブル４７を有する。例えば、ピーク間電圧値テーブル４７は、図３に示すようなピーク間電圧値Ｖｐｐ（Ａ）、Ｖｐｐ（Ｂ）、Ｖｐｐ（Ｃ）、Ｖｐｐ（Ｄ）、Ｖｐｐ（Ｅ）を記憶する。なお、ピーク間電圧値Ｖｐｐ（Ａ）、Ｖｐｐ（Ｂ）は、下記の想定特性曲線Ｌ（図３参照）に現れる変曲点Ｏの電圧値よりも低圧側と想定される値に設定され、ピーク間電圧値Ｖｐｐ（Ｄ）、Ｖｐｐ（Ｅ）は、下記の想定特性曲線Ｌ（図３参照）に現れる変曲点Ｏの電圧値よりも高圧側と想定される値に設定される。また、ピーク間電圧値テーブル４７は、プリンター本体２内の温度及び湿度の様々な組み合わせ毎に対応する複数のピーク間電圧値Ｖｐｐ（Ａ）、Ｖｐｐ（Ｂ）、Ｖｐｐ（Ｃ）、Ｖｐｐ（Ｄ）、Ｖｐｐ（Ｅ）を記憶するとよい。

ドラム駆動部４２は、制御部４０によって制御されて感光体ドラム１０を回転駆動させるドラムモーター等で構成される。

電圧制御部４３は、高圧発生部２５を制御して、高圧発生部２５に振動電圧を帯電ローラー１１へと印加させるように構成される。具体的には、電圧制御部４３は、適正ピーク間電圧値Ｖｐｐを有する交流電圧を発生させるように高圧発生部２５の交流電源２６を制御する。

例えば、適正ピーク間電圧値Ｖｐｐは、印字動作前等のタイミングで決定され、適正ピーク間電圧値Ｖｐｐの決定方法は、以下の通りである。電圧制御部４３は、記憶部３１のピーク間電圧値テーブル４７から複数のピーク間電圧値Ｖｐｐを読み取り、複数のピーク間電圧値Ｖｐｐをそれぞれ有する複数の交流電圧を順次発生させるように、ピーク間電圧値Ｖｐｐを昇圧しつつ高圧発生部２５の交流電源２６を制御する。電圧制御部４３は、好ましくは、温度センサー４５で検知されたプリンター本体２内の温度と、湿度センサー４６で検知されたプリンター本体２内の湿度との組み合わせに基づいてピーク間電圧値テーブル４７から複数のピーク間電圧値Ｖｐｐを読み取るとよい。

また、電圧制御部４３は、各ピーク間電圧値Ｖｐｐを有する交流電圧を発生させたときに、感光体ドラム１０及び帯電ローラー１１の間に生じる直流電流値Ｉｄｃ、即ち、各ピーク間電圧値Ｖｐｐに対応する直流電流値Ｉｄｃを電流検出部２８から取得する。例えば、電圧制御部４３は、図３に示すように、ピーク間電圧値テーブル４７に記憶される複数のピーク間電圧値Ｖｐｐ（Ａ）、Ｖｐｐ（Ｂ）、Ｖｐｐ（Ｃ）、Ｖｐｐ（Ｄ）、Ｖｐｐ（Ｅ）にそれぞれ対応する複数の直流電流値Ｉｄｃ（Ａ）、Ｉｄｃ（Ｂ）、Ｉｄｃ（Ｃ）、Ｉｄｃ（Ｄ）、Ｉｄｃ（Ｅ）を取得する。

そして、電圧制御部４３は、複数のピーク間電圧値Ｖｐｐとこれらに対応する直流電流値Ｉｄｃとの関係を表す二次元座標上の想定特性曲線Ｌを算出し、この想定特性曲線Ｌを参照して想定特性曲線Ｌ上に現れる変曲点Ｏ、Ｐを検出する。例えば、電圧制御部４３は、図３に示すように、複数のピーク間電圧値Ｖｐｐ（Ａ）、Ｖｐｐ（Ｂ）、Ｖｐｐ（Ｃ）、Ｖｐｐ（Ｄ）、Ｖｐｐ（Ｅ）と、これらに対応する複数の直流電流値Ｉｄｃ（Ａ）、Ｉｄｃ（Ｂ）、Ｉｄｃ（Ｃ）、Ｉｄｃ（Ｄ）、Ｉｄｃ（Ｅ）との関係を表す想定特性曲線Ｌを算出する。

ここで、電圧制御部４３は、変曲点Ｏの電圧値よりも低圧側と想定されるピーク間電圧値Ｖｐｐ（Ａ）、Ｖｐｐ（Ｂ）と、これらに対応する直流電流値Ｉｄｃ（Ａ）、Ｉｄｃ（Ｂ）とからなる想定特性曲線Ｌ上の座標Ａ（Ｖｐｐ（Ａ），Ｉｄｃ（Ａ））、座標Ｂ（Ｖｐｐ（Ｂ），Ｉｄｃ（Ｂ））を通る直線Ｍ１を算出する。また、電圧制御部４３は、中間のピーク間電圧値Ｖｐｐ（Ｃ）と、これに対応する直流電流値Ｉｄｃ（Ｃ）とからなる想定特性曲線Ｌ上の座標Ｃ（Ｖｐｐ（Ｃ），Ｉｄｃ（Ｃ））を通り、ピーク間電圧値Ｖｐｐを表す座標軸に平行な直線Ｍ２を算出する。そして、電圧制御部４３は、直線Ｍ１と直線Ｍ２との交点座標を変曲点Ｏとして検出すると共に、変曲点Ｏに対応するピーク間電圧値Ｖｐｐを適正ピーク間電圧値Ｖｐｐ（Ｏ）として決定する。

更に、電圧制御部４３は、変曲点の電圧値よりも高圧側と想定されるピーク間電圧値Ｖｐｐ（Ｄ）、Ｖｐｐ（Ｅ）と、これらに対応する直流電流値Ｉｄｃ（Ｄ）、Ｉｄｃ（Ｅ）とからなる想定特性曲線Ｌ上の座標Ｄ（Ｖｐｐ（Ｄ），Ｉｄｃ（Ｄ））、座標Ｅ（Ｖｐｐ（Ｅ），Ｉｄｃ（Ｅ））を通る直線Ｍ３を算出する。そして、電圧制御部４３は、直線Ｍ２と直線Ｍ３との交点座標を変曲点Ｐとして検出すると共に、変曲点Ｐに対応するピーク間電圧値Ｖｐｐ（Ｐ）を算出する。このようにして、電圧制御部４３は、図３に示す想定特性曲線Ｌから２つの変曲点Ｏ、Ｐを検出することができる。

クリーニング制御部４４は、クリーニング部１４を制御して、クリーニング部１４に帯電ローラー１１の表面のクリーニングを所定の実行時間（エージング時間）の間、実行させるように構成される。クリーニング制御部４４は、電圧制御部４３によって想定特性曲線Ｌから検出された２つの変曲点Ｏ、Ｐに基づいて、クリーニング部１４の実行時間を設定し、具体的には、２つの変曲点Ｏ、Ｐの電圧差（ピーク間電圧値Ｖｐｐの差）が小さいほど、クリーニング部１４の実行時間を長く設定する。例えば、クリーニング制御部４４は、２つの変曲点Ｏ、Ｐの電圧差が２００Ｖ以下の場合には、実行時間を８分間に設定し、２００〜５００Ｖの場合には、実行時間を５分間に設定し、５００Ｖ以上の場合には、実行時間を２分間に設定する。

本実施形態では上述のように、プリンター１は、トナー像を担持する感光体ドラム１０（像担持体）と、感光体ドラム１０を帯電させる帯電ローラー１１（帯電部材）と、直流電圧と交流電圧とを重畳した振動電圧を生成して帯電ローラー１１に印加する高圧発生部２５と、交流電圧のピーク間電圧値Ｖｐｐを制御する電圧制御部４３と、帯電ローラー１１及び感光体ドラム１０の間の直流電流値Ｉｄｃを検出する電流検出部２８と、感光体ドラム１０の表面を清掃するクリーニング部１４と、クリーニング部１４の実行を制御するクリーニング制御部４４と、を備える。そして、電圧制御部４３は、ピーク間電圧値Ｖｐｐを昇圧するように高圧発生部２５を制御しつつ電流検出部２８によって直流電流値Ｉｄｃを検出したときのピーク間電圧値Ｖｐｐと直流電流値Ｉｄｃとの関係を表す二次元座標上の想定特性曲線Ｌを算出する。クリーニング制御部４４は、想定特性曲線Ｌに現れる２つの変曲点Ｏ、Ｐの電圧差が小さいほどクリーニング部１４の実行時間を長く設定する。

ところで、感光体ドラム１０の表面にイオン生成物や水分、あるいは紙粉等が付着して感光体ドラム１０の表面抵抗が低下すると、感光体ドラム１０は、表面に形成された静電潜像を保持できずに静電潜像のエッジ部で電位の横流れ（リーク）が起こり、その結果として形成画像に画像流れが生じる。感光体ドラム１０の表面抵抗が通常であれば、交流電圧のピーク間電圧値Ｖｐｐを適正ピーク間電圧値Ｖｐｐよりも低圧側から高圧側へと増加しつつ、この交流電圧に基づく振動電圧を帯電ローラー１１に印加したとき、電流検出部２８で検出される直流電流値Ｉｄｃは、適正ピーク間電圧値Ｖｐｐ付近で維持し易くなっている。即ち、図３に示す想定特性曲線Ｌに現れる２つの変曲点Ｏ、Ｐの電圧差は比較的大きくなる。しかしながら、感光体ドラム１０の表面抵抗が低下すると、上記のように交流電圧のピーク間電圧値Ｖｐｐを増加したとき、電流検出部２８で検出される直流電流値Ｉｄｃは、適正ピーク間電圧値Ｖｐｐ付近で維持し難くなっている。即ち、図３に示す想定特性曲線Ｌに現れる２つの変曲点Ｏ、Ｐの電圧差は短くなってしまう。

そこで、本実施形態では、クリーニング制御部４４が、想定特性曲線Ｌに現れる２つの変曲点Ｏ、Ｐの電圧差が小さいほどクリーニング部１４の実行時間を長く設定することにより、感光体ドラム１０の表面抵抗が低下したときに、比較的長い実行時間でクリーニング部１４を実行して、感光体ドラム１０をリフレッシュして表面抵抗の低下を回避することができる。これにより、感光体ドラム１０は、表面に静電潜像を適切に維持することができ、静電潜像のエッジ部での電位の横流れを防止すると共に、形成画像の画像流れを防止することができる。

なお、クリーニング制御部４４は、想定特性曲線Ｌに現れる２つの変曲点Ｏ、Ｐの電圧差が比較的大きい場合にはクリーニング部１４の実行時間を比較的短く設定するため、感光体ドラム１０の表面抵抗が通常であれば、クリーニング部１４の実行時間を短くすることができる。これにより、クリーニング部１４が感光体ドラム１０を無駄に削り過ぎることがなくなり、感光体ドラム１０の寿命を必要以上に縮めることがなく、クリーニング部１４の実行に掛かる消費電力を抑えることができる。

このように、環境条件によって特性の変化する帯電ローラー１１の直流電流値Ｉｄｃを測定することで、感光体ドラム１０及び帯電ローラー１１の表面近傍の環境を正確に把握して適正なリフレッシュ（研磨）制御を行うことができる。

また、本実施形態では、クリーニング部１４は、感光体ドラム１０の表面をリフレッシュする研磨ローラー３２（摺擦研磨部材）を備える。これにより、クリーニング制御部４４は、感光体ドラム１０の表面をリフレッシュする実行時間の制御を、研磨ローラー３２を駆動制御する時間の制御という簡易な手法で実現することができる。

なお、他の実施形態では、クリーニング制御部４４は、想定特性曲線Ｌにおいて２つの変曲点Ｏ、Ｐが存在しない場合には、クリーニング部１４を実行しないように制御してもよく、例えば、クリーニング部１４の実行時間をゼロに設定する。例えば、図４では、プリンター本体２内の温度及び湿度の様々な組み合わせの環境下で算出された想定特性曲線を示す。図４に示すように、温度３２．５℃、湿度８０％の環境下での想定特性曲線Ｌ１や、温度２８℃、湿度８０％の環境下での想定特性曲線Ｌ２には、２つの変曲点Ｏ、Ｐが存在する。しかし、温度２３℃、湿度５０％の環境下での想定特性曲線Ｌ３や、温度１０℃、湿度１５％の環境下での想定特性曲線Ｌ４には、１つの変曲点Ｏしか存在しないので、これらの場合には、クリーニング制御部４４は、クリーニング部１４を実行しないように制御する。

これにより、感光体ドラム１０の表面抵抗が通常の場合には、クリーニング部１４を実行しないことで、クリーニング部１４が感光体ドラム１０を削ることを回避し、感光体ドラム１０の寿命をより伸ばすと共に、クリーニング部１４の実行に掛かる消費電力をより抑えることができる。

なお、他の実施形態では、クリーニング制御部４４は、想定特性曲線Ｌから２つの変曲点Ｏ、Ｐを検出した後、想定特性曲線Ｌにおける変曲点が１つになるまでクリーニング部１４の実行を継続するように制御してもよい。

これにより、クリーニング制御部４４は、感光体ドラム１０の表面抵抗が通常になるまでクリーニング部１４を実行して、感光体ドラム１０を適正にリフレッシュすることができる。

また、上記した実施形態によれば、プリンター１は、プリンター本体２（装置本体）内の温度及び湿度の様々な組み合わせ毎に対応する複数のピーク間電圧値からなるピーク間電圧値テーブル４７を記憶した記憶部４１を更に備え、電圧制御部４３は、プリンター本体２内の温度及び湿度に基づいて、記憶部４１に記憶されたピーク間電圧値テーブル４７からピーク間電圧値を読み取るように構成される。これにより、電圧制御部４３は、プリンター１（プリンター本体２）の環境に応じて、適切に高圧発生部２５を制御して、適切な想定特性曲線を算出することが可能となる。

本実施形態では、プリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。

１ プリンター（画像形成装置）
８ 画像形成部
１０ 感光体ドラム（像担持体）
１１ 帯電ローラー（帯電部材）
１４ クリーニング部
２５ 高圧発生部
２６ 交流電源
２７ 直流電源
２８ 電流検出部
３１ クリーニングブレード
３２ 研磨ローラー（摺擦研磨部材）
４０ 制御部
４１ 記憶部
４２ ドラム駆動部
４３ 電圧制御部
４４ クリーニング制御部
４５ 温度センサー
４６ 湿度センサー
４７ ピーク間電圧値テーブル

Claims (5)

1. トナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体を帯電させる帯電部材と、
   直流電圧と交流電圧とを重畳した振動電圧を生成して前記帯電部材に印加する高圧発生部と、
   前記交流電圧のピーク間電圧値を制御する電圧制御部と、
   前記帯電部材及び前記像担持体の間の直流電流値を検出する電流検出部と、
   前記像担持体の表面を清掃するクリーニング部と、
   前記クリーニング部の実行を制御するクリーニング制御部と、を備え、
   前記電圧制御部は、前記ピーク間電圧値を昇圧するように前記高圧発生部を制御しつつ前記電流検出部によって直流電流値を検出したときの前記ピーク間電圧値と前記直流電流値との関係を表す二次元座標上の想定特性曲線を算出し、
   前記クリーニング制御部は、前記想定特性曲線に現れる２つの変曲点の電圧差が小さいほど前記クリーニング部の実行時間を長く設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記クリーニング部は、前記像担持体の表面をリフレッシュする摺擦研磨部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記クリーニング制御部は、前記想定特性曲線において前記２つの変曲点が存在しない場合、前記クリーニング部を実行しないことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記クリーニング制御部は、前記想定特性曲線において前記２つの変曲点が存在した場合、前記想定特性曲線における前記変曲点が１つになるまで前記クリーニング部の実行を継続することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
5. 装置本体内の温度及び湿度の様々な組み合わせ毎に対応する複数のピーク間電圧値からなるピーク間電圧値テーブルを記憶した記憶部を更に備え、
   前記電圧制御部は、前記装置本体内の温度及び湿度に基づいて、前記記憶部に記憶された前記ピーク間電圧値テーブルから前記ピーク間電圧値を読み取ることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
   

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