JP2012047879A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適切なリフレッシュ動作を行う画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー画像が形成される像形成面を含む感光体と、直流電圧と交流電圧とが重畳されてなる振動電圧を用いて、前記像形成面を帯電させる帯電器と、前記像形成面に供給されたトナーを用いて前記像形成面に付着した付着物を除去するためのリフレッシュ動作を行うリフレッシュ要素と、前記リフレッシュ動作の実行期間の長さを制御する制御要素と、を備え、前記帯電器は、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、前記振動電圧が印加され、前記像形成面との間で直流電流を生じさせる帯電要素と、を備え、前記制御要素は、前記ピーク間電圧値の変化に対する前記直流電流の値の変化率に基づいて、前記実行期間の前記長さを決定することを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、トナーを用いて像形成面をリフレッシュする機能を有する画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ装置やプリンタといった画像形成装置は、典型的には、静電潜像が形成される像形成面を備える感光体ドラムと、静電潜像が形成された像形成面にトナーを供給し、トナー画像を形成する現像装置と、を備える。特定の画像形成装置の感光体ドラムは、アモルファスシリコンから形成された像形成面を備える（例えば、特許文献１参照）。高強度のアモルファスシリコン製の像形成面は、耐久性の面から有利である。

像担持面上の静電潜像は、典型的には、帯電器による帯電工程と、画像データに従って所定位置にレーザ光線を照射する照射工程を経て形成される。帯電器からの放電は、オゾンを生じさせる。オゾンの発生に起因して、ＮＯｘやＳＯｘといったイオン生成物が生ずる。イオン生成物は、多くの場合、吸湿性を有する。イオン生成物の像形成面への付着は、像形成面の抵抗の低下を引き起こす。この結果、静電潜像の境界部分において、電荷が低抵抗の領域に流れ、画像の形成不良（画像流れ）が発生する。

上述の画像形成装置は、像形成面に付着した付着物を除去するためにリフレッシュ動作を行う。リフレッシュ動作時において、像形成面には、研磨剤を含むトナー粒子が供給される。その後、トナー粒子は、研磨ローラによって擦りつけられる。この結果、像形成面に付着した付着物が除去される。

他の特定の画像形成装置は、帯電器からの放電に起因する像形成面へのイオン生成物の付着を解決するために、帯電器によって印加される振動電圧を制御する（例えば、特許文献２参照）。感光体ドラムの周囲環境に基づいて適切に調整された振動電圧を用いて、像形成面が帯電される結果、イオン生成物の付着量が低減される。

特開平１１−３０１４号公報 特開２００７−１９９０９４号公報

過度のリフレッシュ動作は、像形成面の摩耗を促進する。このため、アモルファスシリコン製の像形成面が有する長寿命の特性が損なわれる。帯電器からの振動電圧の調整は、イオン生成物の付着量の低減をもたらすが、イオン生成物の除去を行うためのリフレッシュ動作を不要にするものではない。したがって、過度のリフレッシュ動作に起因する像形成面の摩耗は、帯電器の振動電圧の調整によって解決されるものではない。

本発明は、適切なリフレッシュ動作を行う画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係る画像形成装置は、トナー画像が形成される像形成面を含む感光体と、直流電圧と交流電圧とが重畳されてなる振動電圧を用いて、前記像形成面を帯電させる帯電器と、前記像形成面に供給されたトナーを用いて前記像形成面に付着した付着物を除去するためのリフレッシュ動作を行うリフレッシュ要素と、前記リフレッシュ動作の実行期間の長さを制御する制御要素と、を備え、前記帯電器は、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、前記振動電圧が印加され、前記像形成面との間で直流電流を生じさせる帯電要素と、を備え、前記制御要素は、前記ピーク間電圧値の変化に対する前記直流電流の値の変化率に基づいて、前記実行期間の前記長さを決定することを特徴とする（請求項１）。

上記構成によれば、感光体の像形成面にトナー画像が形成される。トナー画像の形成のために、帯電器は、直流電圧と交流電圧とが重畳されてなる振動電圧を用いて、像形成面を帯電させる。リフレッシュ要素は、帯電器からの振動電圧に起因して像形成面に付着した付着物を、像形成面に供給されたトナーを用いて除去する。制御要素は、リフレッシュ要素によるリフレッシュ動作の実行期間を制御する。帯電器は、交流電圧のピーク間電圧値を制御する電圧制御部と、振動電圧が印加され、像形成面との間で直流電流を生じさせる帯電要素と、を備える。制御要素は、ピーク間電圧値の変化に対する直流電流の変化率に基づいて、実行期間の長さを決定する。像形成面の抵抗低下を反映する直流電流の変化率に基づき、リフレッシュ動作の実行期間が制御されるので、過度のリフレッシュ動作が抑制される。かくして、適切な長さのリフレッシュ動作が実行される。

上記構成において、前記電圧制御部が前記ピーク間電圧値を第１範囲内で変化させるときに、前記直流電流の前記値は線形的に変化し、前記電圧制御部が前記ピーク間電圧値を第２範囲内で変化させるときに、前記ピーク間電圧値が第１範囲内で変化するときよりも小さな変化率で、前記直流電流の前記値は線形的に変化し、前記第２範囲内で変化する前記ピーク間電圧値は、前記第１範囲内で変化する前記ピーク間電圧値よりも大きく、前記制御要素は、前記第１範囲内の前記ピーク間電圧値よりも大きな値の設定ピーク電圧値における前記直流電流の値の前記変化率に基づいて、前記実行期間の前記長さを決定することが好ましい（請求項２）。

上記構成によれば、ピーク間電圧値が第１範囲内で変化するときに、直流電流は線形的に変化する。また、ピーク間電圧値が第２範囲内で変化するときに、ピーク間電圧値が第１範囲内で変化するときよりも小さな変化率で、直流電流は線形的に変化する。第２範囲内で変化するピーク間電圧値は、第１範囲内で変化するピーク間電圧値よりも大きい。小さな変化率での直流電流の線形的変化は、像担持面の周囲環境の影響を反映する。制御要素は、第１範囲内のピーク間電圧値より大きな値の設定ピーク電圧値における直流電流の変化率に基づいて、実行期間の長さを決定するので、像担持面の周囲環境の影響が反映された直流電流の変化率に基づき、リフレッシュ動作の実行期間が制御される。かくして、過度のリフレッシュ動作が抑制される。

上記構成において、前記制御要素は、前記ピーク間電圧値と前記直流電流の前記値との間の関係を表すデータを記憶する記憶部と、前記データに基づき前記実行期間の長さを決定する決定部と、を含み、前記帯電器は、前記直流電流を検知する検知部を備え、前記データは、前記第１範囲内で決定された第１ピーク間電圧値と、該第１ピーク電圧値に制御された前記交流電圧を含む前記振動電圧が前記帯電要素に印加されたときに前記検知部が検知した前記直流電流の前記値とを含む第１データ点と、前記第１範囲内において前記第１ピーク間電圧値よりも大きな第２ピーク間電圧値と、該第２ピーク電圧値に制御された前記交流電圧を含む前記振動電圧が前記帯電要素に印加されたときに前記検知部が検知した前記直流電流の前記値とを含む第２データ点と、前記第２範囲内で決定された第３ピーク間電圧値と、該第３ピーク電圧値に制御された前記交流電圧を含む前記振動電圧が前記帯電要素に印加されたときに前記検知部が検知した前記直流電流の前記値とを含む第３データ点と、を含み、前記決定部は、前記第１データ点、前記第２データ点及び前記第３データ点を通過する回帰曲線の変曲点における前記ピーク間電圧値よりも大きな前記設定ピーク間電圧値における前記直流電流の前記値の前記変化率に基づいて、前記実行期間の前記長さを決定することが好ましい（請求項３）。

上記構成によれば、制御要素は、ピーク間電圧値と直流電流の値との間の関係を表すデータを記憶する記憶部と、データに基づき前記実行期間の長さを決定する決定部と、を含む。帯電器は、直流電流を検知する検知部備える。決定部は、第１範囲内で定められる第１データ点及び第２データ点並びに第２範囲内で定められる第３データ点を通過する回帰曲線の変曲点におけるピーク間電圧値より大きな設定ピーク間電圧値における直流電流の値の前記変化率に基づいて、実行期間の長さを決定する。したがって、像担持面の周囲環境の影響が反映された直流電流の変化率に基づき、リフレッシュ動作の実行期間が制御される。かくして、過度のリフレッシュ動作が抑制される。

上記構成において、前記感光体を収容する筐体と、該筐体内の温度を測定する第１測定部と、前記筐体内の湿度を測定する第２測定部と、を更に備え、前記第１データ点は、前記温度及び前記湿度の組み合わせによって定められた前記第１ピーク間電圧値と、該第１ピーク電圧値に制御された前記交流電圧を含む前記振動電圧が前記帯電要素に印加されたときに前記検知部が検知した前記直流電流の前記値とを含み、前記第２データ点は、前記温度及び前記湿度の組み合わせによって定められた前記第２ピーク間電圧値と、該第２ピーク電圧値に制御された前記交流電圧を含む前記振動電圧が前記帯電要素に印加されたときに前記検知部が検知した前記直流電流の前記値とを含み、前記第３データ点は、前記温度及び前記湿度の組み合わせによって定められた前記第３ピーク間電圧値と、該第３ピーク電圧値に制御された前記交流電圧を含む前記振動電圧が前記帯電要素に印加されたときに前記検知部が検知した前記直流電流の前記値とを含むことが好ましい（請求項４）。

上記構成によれば、筐体内の温度及び湿度に応じて適切に設定された回帰曲線に基づいて、リフレッシュ動作の実行期間の長さが制御される。

上記構成において、前記リフレッシュ要素は、前記トナーを前記像形成面に擦りつけ、前記付着物を除去することが好ましい（請求項５）。

上記構成によれば、リフレッシュ要素は、トナーを像形成面に擦りつけ、付着物を除去する。上述の如く、リフレッシュ動作の実行期間の長さは、像形成面の周囲環境に応じて適切に定められているので、像形成面に対するトナーの摺擦によって過度に像形成面が研磨されることが抑制される。

本発明に係る画像形成装置は、適切なリフレッシュ動作を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 図１に示される画像形成装置が備える帯電装置を概略的に示す模式図である。 図２に示される交流電源から出力される交流電圧のピーク間電圧値に関連する特性データを例示するグラフである。 図２に示される交流電源から出力される交流電圧のピーク間電圧値に関連する特性データを例示するグラフである。 図２に示される記憶部が記憶する第１テーブルを示す図である。 図２に示される制御回路が実行する設定ピーク間電圧値を算出するための演算処理を示すフローチャートである。 所定の温度及び湿度環境下で定められた交流電圧のピーク間電圧値に対する直流電流値の回帰曲線を例示するグラフである。 図２に示される感光体ドラムの周囲の温度及び湿度の変動に起因する設定ピーク間電圧値の差異を示すグラフである。 リフレッシュ動作の実行期間の長さを決定するための処理を説明するグラフである。 図２に示される記憶部が記憶する第２テーブルを示す図である。 図１に示される画像形成装置の画像形成の手順を概略的に示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施例について説明する。尚、以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」や「右」などの方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、何ら本発明を限定するものではない。

（画像形成装置の全体構成）
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の内部構造を概略的に示す。本実施形態の画像形成装置は、タンデム型のカラープリンタである。尚、本実施形態に係る原理は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、それらの機能を併せ持つ複合機或いは外部から入力された画像情報に基づいて印刷媒体の表面にトナー画像を転写して印刷を行う他の装置に適用されてもよい。

カラープリンタ１００は、略直方体形状の筐体２００を備える。カラープリンタ１００は、シートＳを筐体２００内で搬送するための搬送機構３００と、搬送機構３００によって搬送されるシートＳにトナー画像を形成する画像形成部４００と、シートＳ上のトナー画像を定着させる定着部５００と、筐体２００外にシートＳを排出する排出部６００とを含む。筐体２００内に、搬送機構３００、画像形成部４００、定着部５００及び排出部６００が配設又は形成される。

搬送機構３００は、シートＳを収容可能に形成されたカセット３１０を備える。使用者は、筐体２００内に配設されたカセット３１０を、必要に応じて、筐体２００外へ引き出すことができる。その後、使用者は、シートＳの束をカセット３１０内に収容し、再度、カセット３１０を筐体２００内に収容することができる。カセット３１０は、シートＳの束を支持するリフト板３１１と、リフト板３１１を押し上げ、傾斜させる押し上げ機構３１２とを含む。

搬送機構３００は、ピックアップローラ３２１を備える。ピックアップローラ３２１は、押し上げ機構３１２によって押し上げられたリフト板３１１上のシートＳの先頭縁に当接する。ピックアップローラ３２１は、シートＳがカセット３１０から排出されるように回転する。

搬送機構３００は、ピックアップローラ３２１の下流に配設された給紙ローラ３２２及び捌きローラ３２３を備える。給紙ローラ３２２及び捌きローラ３２３は、ピックアップローラ３２１によって、カセット３１０から排出されたシートＳを挟むように配設される。給紙ローラ３２２は、シートＳを更に下流へ搬送するように回転する。捌きローラ３２３は、シートＳをカセット３１０に戻すように回転する。この結果、ピックアップローラ３２１によって重なったままカセット３１０から送り出された複数枚のシートＳは、給紙ローラ３２２及び捌きローラ３２３によって適切に分離される。かくして、給紙ローラ３２２に直接的に接触するシートＳのみが１枚ずつ下流へ搬送される。

搬送機構３００は、給紙ローラ３２２から上方へ向けて延びる給紙搬送路３２４と、シートＳを上方へ送り出す搬送ローラ３２５とを備える。給紙搬送路３２４は、後述される画像形成部４００の転写ベルト４１０及び転写ローラ４２０によって形成されるニップ部Ｎに向けて延びる。

搬送機構３００は、ニップ部Ｎの直前に配設されたレジストローラ対３２６を備える。レジストローラ対３２６は、画像形成部４００のトナー画像の形成のタイミングに合わせて、搬送ローラ３２５によって給紙搬送路３２４に沿って搬送されたシートＳを、ニップ部Ｎに向けて送り出す。

搬送機構３００は、筐体２００に対して回動可能に取り付けられた手差しトレイ３３０を備える。使用者は、手差しトレイ３３０を回動させ、筐体２００の外面に対して突出させることができる。その後、使用者は、手差しトレイ３３０上にシートＳを載置することができる。

搬送機構３００は、筐体２００に対して回動可能に支持される手差しトレイ３３０の近傍に配設されたピックアップローラ３３１を備える。手差しトレイ３３０上のシートＳの先頭縁に当接するピックアップローラ３３１は、筐体２００内にシートＳを引き込むように回転する。

搬送機構３００は、ピックアップローラ３３１の下流に配設された給紙ローラ３３２及び捌きローラ３３３を備える。給紙ローラ３３２及び捌きローラ３３３は、ピックアップローラ３３１によって、筐体２００内に引き込まれたシートＳを挟むように配設される。給紙ローラ３３２は、シートＳを更に下流へ搬送するように回転する。捌きローラ３３３は、シートＳを手差しトレイ３３０に戻すように回転する。この結果、ピックアップローラ３３１によって重なったまま手差しトレイ３３０から送り出された複数枚のシートＳは、給紙ローラ３３２及び捌きローラ３３３によって適切に分離される。かくして、給紙ローラ３３２に直接的に接触するシートＳのみが１枚ずつ下流へ搬送される。

搬送機構３００は、給紙ローラ３３２から給紙搬送路３２４へ向けて延びる合流搬送路３３４と、合流搬送路３３４に沿って配設された複数の搬送ローラ３３５とを備える。カセット３１０の上方で略水平に延びる合流搬送路３３４は上方に湾曲し、レジストローラ対３２６の直前で給紙搬送路３２４と合流する。したがって、手差しトレイ３３０から送り出されたシートＳも、レジストローラ対３２６によって、画像形成部４００のトナー画像の形成のタイミングに合わせて、ニップ部Ｎに向けて送り出される。

画像形成部４００は、上述の如く、レジストローラ対３２６によってニップ部Ｎへ送り出されたシートＳにトナー画像を形成する。画像形成部４００は、上述の転写ベルト４１０及び転写ローラ４２０に加えて、画像形成ユニット４３０を備える。画像形成ユニット４３０は、マゼンタ色のトナーで画像を形成する第１画像形成ユニット４３０Ｍ、シアン色のトナーで画像を形成する第２画像形成ユニット４３０Ｃ、イエロ色のトナーで画像を形成する第３画像形成ユニット４３０Ｙ及びブラック色のトナーで画像を形成する第４画像形成ユニット４３０Ｂｋを含む。第１画像形成ユニット４３０Ｍによって形成されたトナー画像、第２画像形成ユニット４３０Ｃによって形成されたトナー画像、第３画像形成ユニット４３０Ｙによって形成されたトナー画像及び第４画像形成ユニット４３０Ｂｋによって形成されたトナー画像は、順次、転写ベルト４１０上に転写される。これらのトナー画像は転写ベルト４１０上で重ね合わせられ、１つのフルカラーのトナー画像となる。

上述の如く、転写ベルト４１０及び転写ローラ４２０は、シートＳを挟持するニップ部Ｎを形成する。転写ローラ４２０は、転写ベルト４１０上のトナーに対して逆極性の電圧をシートＳに印加する。この結果、転写ベルト４１０上のフルカラーのトナー画像は、シートＳに静電気的に転写される。

画像形成ユニット４３０は、略円筒状の感光体ドラム４３１と、感光体ドラム４３１の下方に配設された帯電装置４３２と、帯電装置４３２の下方に配設された露光装置４３３とを備える。帯電装置４３２は、回転する感光体ドラム４３１の外周面を、直流電圧と交流電圧とが重畳されてなる振動電圧を用いて、一様に帯電させる。露光装置４３３は、コンピュータといった外部機器から出力された画像信号に従って、レーザ光を走査する。この結果、帯電装置４３２によって帯電された感光体ドラム４３１の外周面の電荷が部分的に消失し、静電潜像が形成される。

画像形成ユニット４３０は、感光体ドラム４３１の周面にトナーを供給する現像装置４３４を備える。静電潜像が形成された感光体ドラム４３１の外周面に現像装置４３４からトナーが供給されると、静電潜像に合致するトナー画像が感光体ドラム４３１の外周面に現れる。その後、上述の如く、トナー画像は、転写ベルト４１０へ転写される。本実施形態において、感光体ドラム４３１は、トナー画像が形成される像形成面を含む感光体として例示される。また、感光体ドラム４３１の外周面は、像形成面として例示される。更に、帯電装置４３２は、像形成面を帯電させる帯電器として例示される。

画像形成部４００は、駆動ローラ４１１と従動ローラ４１２とを備える。感光体ドラム４３１上に配設された転写ベルト４１０は、駆動ローラ４１１と従動ローラ４１２との間で張設される。画像形成部４００は、第１画像形成ユニット４３０Ｍ、第２画像形成ユニット４３０Ｃ、第３画像形成ユニット４３０Ｙ及び第４画像形成ユニット４３０Ｂｋそれぞれの感光体ドラム４３１上に配設された転写ローラ４１３を備える。転写ベルト４１０は、トナー画像が形成された感光体ドラム４３１の外周面に、転写ローラ４１３によって、押しつけられる。駆動ローラ４１１は、感光体ドラム４３１の外周面の速度と略等しい速度で、転写ベルト４１０を周回させる。かくして、感光体ドラム４３１上のトナー画像は、転写ベルト４１０の外周面に適切に転写される。

画像形成部４００は、転写ベルト４１０の内周面に当接するテンションローラ４１４を備える。上方に付勢されたテンションローラ４１４は、転写ベルト４１０の走行が安定化されるように、転写ベルト４１０の張力を適切に維持する。かくして、感光体ドラム４３１から転写ベルト４１０へのトナー画像の転写（一次転写）及び転写ベルト４１０からシートＳへのトナー画像の転写（二次転写）が適切に行われる。

画像形成ユニット４３０は、第１クリーニング装置４３５を備える。第１クリーニング装置４３５は、一次転写後の感光体ドラム４３１の周面に残留するトナーを除去する。第１クリーニング装置４３５により清浄化された感光体ドラム４３１の周面は、再度、帯電装置４３２によって帯電される。その後、感光体ドラム４３１の周面には、新たなトナー画像が形成される。後述されるように、第１クリーニング装置４３５は、現像装置４３４から供給された感光体ドラム４３１の外周面に供給されたトナーを用いて、感光体ドラム４３１の外周面に付着した付着物（例えば、帯電装置４３２からの放電に起因するイオン生成物、シートからの紙粉）を除去するためのリフレッシュ動作を実行する。したがって、第１クリーニング装置４３５は、像形成面に付着した付着物を除去するためのリフレッシュ動作を行うリフレッシュ要素として例示される。

画像形成部４００は、第２クリーニング装置４１５を備える。第２クリーニング装置４１５は、二次転写後の転写ベルト４１０の外周面に残留するトナーを除去する。第２クリーニング装置４１５により清浄化された転写ベルト４１０の周面には、新たなトナー画像が転写される。

ニップ部Ｎにおいて、トナー画像がシートＳに転写された後、シートＳは、定着部５００へ向かう。

シートＳ上のトナー画像を定着させる定着部５００は、定着ベルト５１０と、定着ベルト５１０を加熱する加熱ローラ５２０と、シートＳに圧力を加える加圧ローラ５３０と、加圧ローラ５３０に定着ベルト５１０を圧接させる定着ローラ５４０とを備える。加熱ローラ５２０は、例えば、通電発熱体を内蔵してもよい。通電発熱体からの熱エネルギは、加熱ローラ５２０を介して、定着ベルト５１０へ伝達される。加熱ローラ５２０と定着ローラ５４０との間で張設された定着ベルト５１０は、加圧ローラ５３０と協働して、フルカラーのトナー画像を担持するシートＳを挟持する。定着ローラ５４０は、加熱された定着ベルト５１０をシートＳに押し当て、シートＳ上のトナーを溶融させる。この結果、トナー画像はシートＳ上で定着される。

排出部６００は、定着部５００から筐体２００外へ延びる排出搬送路６１０を備える。定着部５００を通過したシートＳは、排出搬送路６１０を通じて、筐体２００外へ排出される。排出部６００によって排出されたシートＳは、筐体２００の上面に蓄積される。

（帯電装置の構成）
図２は、帯電装置４３２を概略的に示す模式図である。図１及び図２を用いて、帯電装置４３２が説明される。

帯電装置４３２は、感光体ドラム４３１に接触するように配設される帯電ローラ４４１を備える。帯電ローラ４４１は、略円柱形状のシャフト４４２と、シャフト４４２の外周面を覆うエクロルヒドリンゴム層４４３とを含む。エクロルヒドリンゴム層４４３は、導電性及び弾性を有する。

帯電ローラ４４１は、感光体ドラム４３１の回転に伴って、感光体ドラム４３１の外周面上を転動する。感光体ドラム４３１の外周面上を転動する帯電ローラ４４１には、直流電圧と交流電圧が重畳されてなる振動電圧が印加される。感光体ドラム４３１は、アルミニウム製のシリンダ部材（図示せず）と、シリンダ部材の周面に蒸着されたアモルファスシリコン層（図示せず）とを含む。アモルファスシリコン層は、正帯電性光導電体である。振動電圧が印加された帯電ローラ４４１がアモルファスシリコン層上で転動することにより、一様に帯電される。感光体ドラム４３１が帯電される間、帯電ローラ４４１とアモルファスシリコン層との間の直流電流が生ずる。後述されるように、第１クリーニング装置４３５によるリフレッシュ動作の実行期間の長さは、帯電ローラ４４１とアモルファスシリコン層との間の直流電流の値の変化率に基づいて決定される。本実施形態において、帯電ローラ４４１は、像形成面との間で直流電流を生じさせる帯電要素として例示される。代替的に、振動電圧の印加の結果、像形成面との間で直流電流を生じさせることができる他の構造又は部材が帯電要素として用いられてもよい。

帯電装置４３２は、帯電ローラ４４１に印加される振動電圧を発生させる発生回路４４４を備える。発生回路４４４は、交流電圧を発生させる交流電源４４５と、直流電圧を発生させる直流電源４４６と、感光体ドラム４３１と帯電ローラ４４１との間で生じた直流電流の値Ｉｄｃ（以下、直流電流値Ｉｄｃと称される）を検出する電流検知部４４７とを備える。本実施形態において、電流検知部４４７は、直流電流を検知する検知部として例示される。交流電源４４５は、例えば、昇圧トランスを用いてパルス状に変調された低圧の直流電圧から所定の正弦波状の交流電圧を発生させる。直流電源４４６は、例えば、昇圧トランスを用いてパルス状に変調された低圧の直流電圧から発生された正弦波状の交流電圧を、整流素子を用いて整流することにより、所定の直流電圧を発生させる。

帯電装置４３２は、電圧制御回路４４８を備える。電圧制御回路４４８は、後述される制御回路７００の制御下で、交流電源４４５から出力される交流電圧のピーク間電圧値を制御する。本実施形態において、電圧制御回路４４８は、交流電圧のピーク間電圧値を制御する電圧制御部として例示される。

制御回路７００は、電圧制御回路４４８だけでなく、カラープリンタ１００全体の制御を司ってもよい。制御回路７００は、帯電ローラ４４１と感光体ドラム４３１との間の直流電流値に関する特性データを記憶する記憶素子７１０と、電流検知部４４７からのフィードバック信号と感光体ドラム４３１の周囲の環境特性データとに基づいて電圧制御回路４４８を制御する決定回路７２０とを備える。決定回路７２０によって決定されたピーク間電圧値となるように、電圧制御回路４４８は交流電源４４５から出力される交流電圧のピーク間電圧値を調整する。後述されるように、制御回路７００は、記憶素子７１０に記憶された特性データと、感光体ドラム４３１の周囲の環境特性データとに基づいて、第１クリーニング装置４３５によるリフレッシュ動作の実行期間の長さを制御する。したがって、本実施形態において、制御回路７００は、リフレッシュ動作の実行期間の長さを制御する制御要素として例示される。また、決定回路７２０は、リフレッシュ動作の実行期間の長さを決定する決定部として例示される。記憶素子７１０に格納される特性データは、主に、交流電源４４５から出力される交流電圧のピーク間電圧と帯電ローラ４４１と感光体ドラム４３１との間の直流電流値Ｉｄｃとの間の関係を示すデータを含む。したがって、本実施形態において、記憶素子７１０は、ピーク間電圧値と直流電流の値との間の関係を示すデータを格納する記憶部として例示される。

カラープリンタ１００は、筐体２００内の温度を測定する温度センサ７３０と、筐体２００内の湿度を測定する湿度センサ７４０とを備える。温度センサ７３０からの出力信号及び湿度センサ７４０からの出力信号は、上述の環境特性データとして制御回路７００に入力される。本実施形態において、温度センサ７３０は、筐体２００内の温度を測定する第１測定部として例示される。また、湿度センサ７４０は、筐体２００内の湿度を測定する第２測定部として例示される。

（特性データ）
図３及び図４は、交流電源４４５から出力される交流電圧のピーク間電圧値に関連する特性データを例示するグラフである。図２乃至図４を用いて、交流電源４４５から出力される交流電圧のピーク間電圧値に関連する特性データが説明される。

図３及び図４のグラフの横軸は、交流電源４４５から出力される交流電圧のピーク間電圧値を示す。図３のグラフの縦軸は、感光体ドラム４３１の外周面の表面電位を示す。図４のグラフの縦軸は、帯電ローラ４４１と感光体ドラム４３１の外周面との間の直流電流値Ｉｄｃを示す。図３に示される表面電位及び図４に示される直流電流値Ｉｄｃは、直流電源４４６からの直流電圧値が４００Ｖに設定された状態の下、交流電源４４５からの交流電圧のピーク間電圧値を変化させて得られている。

図３に示されるグラフ中には、曲線ＶＣ１及び曲線ＶＣ２が示されている。曲線ＶＣ１は、温度３２．５℃且つ湿度８０％の条件下で得られたデータ点を結んで得られている。曲線ＶＣ２は、温度１０．０℃且つ湿度１５％の条件下で得られたデータ点を結んで得られている。

曲線ＶＣ１は、０Ｖから約８００Ｖまでの交流電圧のピーク間電圧値の範囲において、高い変化率で表面電位が増加することを示す。また、曲線ＶＣ１は、約８００Ｖ以上の交流電圧のピーク間電圧値の範囲において、表面電位が略一定であることを示す。

曲線ＶＣ２は、０Ｖから約１２００Ｖまでの交流電圧のピーク間電圧値の範囲において、比較的緩やかに表面電位が増加することを示す。また、曲線ＶＣ２は、約１２００Ｖ以上の範囲で、表面電位の増加率が更に低減することを示す。

図４に示されるグラフ中には、曲線ＩＣ１及び曲線ＩＣ２が示されている。曲線ＩＣ１は、温度３２．５℃且つ湿度８０％の条件下で得られたデータ点を結んで得られている。曲線ＩＣ２は、温度１０．０℃且つ湿度１５％の条件下で得られたデータ点を結んで得られている。

曲線ＩＣ１は、０Ｖから約７００Ｖまでの交流電圧のピーク間電圧値の範囲において、直流電流値Ｉｄｃが略線形的に（一次関数的に）変化することを示す。直流電流値Ｉｄｃが略線形的な変化を示す比較的低いピーク間電圧値の範囲は、以下の説明において、第１範囲と称される。曲線ＩＣ１は、約７００Ｖから約９００Ｖの交流電圧のピーク間電圧値の範囲で、徐々に増加率を低減させながら、直流電流値Ｉｄｃが増加することを示す。約８００Ｖの交流電圧のピーク間電圧値において、曲線ＩＣ１は、変曲点を有する。曲線ＩＣ１は、約９００Ｖ以上の交流電圧のピーク間電圧値の範囲で、第１範囲よりも小さな増加率で、直流電流値Ｉｄｃが、略線形的に（一次関数的に）変化することを示す。直流電流値Ｉｄｃが略線形的な変化を示すとともに第１範囲のピーク間電圧値よりも大きな値のピーク間電圧値の範囲は、以下の説明において、第２範囲と称される。

曲線ＩＣ２は、０Ｖから約９００Ｖまでの交流電圧のピーク間電圧値の範囲が第１範囲であることを示す。また、曲線ＩＣ２は、約１１００Ｖ以上の交流電圧のピーク間電圧値の範囲が第２範囲であることを示す。更に、曲線ＩＣ２は、約１０００Ｖの交流電圧のピーク間電圧値において変曲点を有する。

本発明者は、図３及び図４に例示された特性データのうち、第１範囲の最大値よりも大きな交流電圧のピーク間電圧値、特に、曲線ＩＣ１，ＩＣ２の変曲点におけるピーク間電圧値よりも大きなピーク間電圧値の範囲において、帯電ローラ４４１と感光体ドラム４３１の外周面との間の直流電流値Ｉｄｃが感光体ドラム４３１の周囲環境（温度及び湿度）の影響を受けやすいことを見出している。本発明者は、感光体ドラム４３１の周囲の温度及び／又は湿度が増加するほど、第２範囲における直流電流値Ｉｄｃの変化率が大きくなることを見出している。

（制御回路による演算処理）
図５は、記憶素子７１０に記憶された第１テーブルを示す。図２、図４及び図５を用いて、制御回路７００による演算処理が説明される。

図５に示される如く、第１テーブルの最も左の列は筐体２００内の温度を示す。第１テーブルの最も上の行は、筐体２００内の湿度を示す。筐体２００内の温度と湿度とで定められる各欄中は、交流電圧のピーク間電圧に関する３つのデータ値で満たされている。３つのデータ値のうち記号「Ｖｐｐ（Ａ）」及び記号「Ｖｐｐ（Ｂ）」の欄で示されるデータ値は、図４に関連して説明された第１範囲内に存するピーク間電圧値である。尚、記号「Ｖｐｐ（Ｂ）」の欄で示されるデータ値は、記号「Ｖｐｐ（Ａ）」で示されるデータ値よりも大きな値である。３つのデータ値のうち記号「Ｖｐｐ（Ｃ）」で示されるデータ値は、図４に関連して説明された第２範囲内に存するピーク間電圧値である。３つのデータ値「Ｖｐｐ（Ａ）」，「Ｖｐｐ（Ｂ）」，「Ｖｐｐ（Ｃ）」は、図４に関連して説明された実測データに基づき予め適切に決定される。

図６は、制御回路７００による演算処理を概略的に示すフローチャートである。図７は、所定の温度及び湿度環境下で定められた交流電圧のピーク間電圧値に対する直流電流値Ｉｄｃの回帰曲線を例示する。図２、図４乃至図７を用いて、制御回路７００による演算処理が説明される。

決定回路７２０は、記憶素子７１０に記憶された第１テーブルから、温度センサ７３０からの信号によって表される筐体２００内の温度及び湿度センサ７４０からの信号によって表される筐体２００内の湿度の組み合わせに対応するピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ａ）」，「Ｖｐｐ（Ｂ）」，「Ｖｐｐ（Ｃ）」を選択する（ステップＳ１００）。筐体２００内の温度が、例えば、２０℃であり、筐体２００内の湿度が３０％であるとき、６５０Ｖのデータ値「Ｖｐｐ（Ａ）」、９７５Ｖのデータ値「Ｖｐｐ（Ｂ）」及び１７００Ｖのデータ値「Ｖｐｐ（Ｃ）」が第１テーブルから読み出される。

制御回路７００は、電圧制御回路４４８を制御し、発生回路４４４に振動電圧を発生させる。この結果、交流電源４４５は、ステップＳ１００で決定されたピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ａ）」，「Ｖｐｐ（Ｂ）」，「Ｖｐｐ（Ｃ）」を有する交流電圧を順次出力する。また、直流電源４４６は、例えば、４００Ｖの直流電圧を出力する。交流電源４４５から出力された交流電圧及び直流電源４４６から出力された直流電圧が重畳された振動電圧が帯電ローラ４４１に印加される（ステップＳ１１０）。

電流検知部４４７は、交流電源４４５からピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ａ）」を有する交流電圧が出力されているときに検知された帯電ローラ４４１と感光体ドラム４３１との間の直流電流値「Ｉｄｃ（Ａ）」、交流電源４４５からピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ｂ）」を有する交流電圧が出力されているときに検知された帯電ローラ４４１と感光体ドラム４３１との間の直流電流値「Ｉｄｃ（Ｂ）」及び交流電源４４５からピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ｃ）」を有する交流電圧が出力されているときに検知された帯電ローラ４４１と感光体ドラム４３１との間の直流電流値「Ｉｄｃ（Ｃ）」を検知する。その後、検知された直流電流値「Ｉｄｃ（Ａ）」、「Ｉｄｃ（Ｂ）」及び「Ｉｄｃ（Ｃ）」を表す信号を制御回路７００へ出力する（ステップＳ１２０）。

本実施形態において、制御回路７００の記憶素子７１０は、図５に関連して説明された第１テーブルだけでなく、決定回路７２０によって実行されるプログラムも格納する。図６中の曲線は、決定回路７２０によって実行されるプログラムによって描かれるピーク間電圧値Ｖｐｐと直流電流値Ｉｄｃとの間の関係を表す回帰曲線ＲＣである。第１テーブルから選択されたピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ａ）」，「Ｖｐｐ（Ｂ）」，「Ｖｐｐ（Ｃ）」とステップＳ１２０において取得された直流電流値「Ｉｄｃ（Ａ）」，「Ｉｄｃ（Ｂ）」，「Ｉｄｃ（Ｃ）」との組から、記憶素子７１０は、３つのデータ点（Ａ点：（Ｖｐｐ（Ａ），Ｉｄｃ（Ａ）），Ｂ点：（Ｖｐｐ（Ａ），Ｉｄｃ（Ａ）），Ｃ点：（Ｖｐｐ（Ａ），Ｉｄｃ（Ａ）））に関する情報を格納する。決定回路７２０によって実行されるプログラムは、Ａ点、Ｂ点及びＣ点を通過する回帰曲線ＲＣを演算する（ステップＳ１３０）。決定回路７２０によって実行されるプログラムは、予め、図４に関連して説明された実測データから得られる曲線に近似する回帰曲線を演算するように設定されている。本実施形態において、第１テーブルに格納された各データ値及び回帰曲線ＲＣを規定するプログラムは、温度及び湿度の組み合わせに応じて決定されるピーク間電圧値と直流電流の値との間の回帰曲線に関する情報として例示される。本実施形態において、第１テーブルから読み出されたデータ値「Ｖｐｐ（Ａ）」は、第１範囲内で決定された第１ピーク間電圧値として例示される。また、第１テーブルから読み出されたデータ値「Ｖｐｐ（Ａ）」に対応する直流電流値「Ｉｄｃ（Ａ）」を表す図６中のＡ点は、第１データ点として例示される。本実施形態において、第１テーブルから読み出されたデータ値「Ｖｐｐ（Ｂ）」は、第１範囲内において、第１ピーク電圧値よりも大きな第２ピーク電圧値として例示される。また、第１テーブルから読み出されたデータ値「Ｖｐｐ（Ｂ）」に対応する直流電流値「Ｉｄｃ（Ｂ）」を表す図６中のＢ点は、第２データ点として例示される。本実施形態において、第１テーブルから読み出されたデータ値「Ｖｐｐ（Ｃ）」は、第２範囲内で決定された第３ピーク電圧値として例示される。また、第１テーブルから読み出されたデータ値「Ｖｐｐ（Ｃ）」に対応する直流電流値「Ｉｄｃ（Ｃ）」を表す図６中のＣ点は、第３データ点として例示される。

決定回路７２０は、その後、Ａ点及びＢ点を通過する直線ＲＬの関数式を算出する。決定回路７２０は、更に、直線ＲＬの関数式の値が、Ｃ点における直流電流値「Ｉｄｃ（Ｃ）」に等しくなる交流電圧の設定ピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ｓｅｔ）」を算出する（ステップＳ１４０）。図４に関連して説明された如く、第１範囲における直流電流値Ｉｄｃの変化率は、第１範囲よりも大きな値のピーク間電圧値Ｖｐｐの範囲における直流電流値Ｉｄｃの変化率よりも大きいので、算出された設定ピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ｓｅｔ）」は、回帰曲線ＲＣの変曲点Ｆにおけるピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ｆ）」よりも大きくなる。

図８は、感光体ドラム４３１の周囲の温度及び湿度の変動に起因する設定ピーク間電圧値の差異を示す。図２、図６乃至図８を用いて、設定ピーク間電圧値の差異が説明される。

図８に示されるグラフ中には、温度センサ７３０が３２．５℃の温度を表す信号を出力し、湿度センサ７４０が８０％の湿度を表す信号を出力したときに、決定回路７２０が演算する回帰曲線ＲＣ１及び温度センサ７３０が１０．０℃の温度を表す信号を出力し、湿度センサ７４０が１５％の湿度を表す信号を出力したときに、決定回路７２０が演算する回帰曲線ＲＣ２が示されている。図８に示されるように、決定回路７２０は、温度センサ７３０の出力信号及び湿度センサ７４０の出力信号に応じて異なる回帰曲線ＲＣを出力する。

図８に示されるグラフ中には、図６に関連して説明されたステップＳ１４０において、回帰曲線ＲＣ１に基づき算出される直線ＲＬ１及び回帰曲線ＲＣ１に基づき算出される直線ＲＬ２が示されている。図６に関連して説明されたステップＳ１４０の処理に従って、温度センサ７３０が３２．５℃の温度を表す信号を出力し、湿度センサ７４０が８０％の湿度を表す信号を出力したときには、直線ＲＬ１の関数式に基づき、設定ピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ｓｅｔ１）」が決定される。温度センサ７３０が１０．０℃の温度を表す信号を出力し、湿度センサ７４０が１５％の湿度を表す信号を出力したときには、直線ＲＬ２の関数式に基づき、設定ピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ｓｅｔ２）」が決定される。図８に示される如く、温度及び／又は湿度が低下するほど、高い設定ピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ｓｅｔ）」が設定される。

（リフレッシュ動作の実行期間の長さの決定）
図９は、リフレッシュ動作の実行期間の長さを決定するための処理を説明するグラフである。図２、図８及び図９を用いて、リフレッシュ動作の実行期間の長さを決定するための処理が説明される。

上述の如く、設定ピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ｓｅｔ）」が算出された後、制御回路７００は、リフレッシュ動作の実行期間の長さを決定するための処理を開始する。図９には、図８に関連して説明された回帰曲線ＲＣ１，ＲＣ２及び設定ピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ｓｅｔ１）」，「Ｖｐｐ（Ｓｅｔ２）」が示されている。

決定回路７２０は、算出された設定ピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ｓｅｔ）」に所定の増分値ΔＶｐｐを加算する。本実施形態において、増分値ΔＶｐｐとして、１００Ｖの値が用いられている。その後、決定回路７２０は、回帰曲線ＲＣを表現する関数に、設定ピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ｓｅｔ）」及び加算値「Ｖｐｐ（Ｓｅｔ）＋ΔＶｐｐ」それぞれを入力し、回帰曲線ＲＣに基づく直流電流値の増分値ΔＩｄｃを算出する。

図９に示される如く、温度センサ７３０が３２．５℃の温度を表す信号を出力し、湿度センサ７４０が８０％の湿度を表す信号を出力したときには、決定回路７２０は、回帰曲線ＲＣ１を表現する関数に、設定ピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ｓｅｔ１）」及び加算値「Ｖｐｐ（Ｓｅｔ１）＋ΔＶｐｐ」それぞれを入力し、７μＡの増分値ΔＩｄｃを算出している。温度センサ７３０が１０．０℃の温度を表す信号を出力し、湿度センサ７４０が１５％の湿度を表す信号を出力したときには、決定回路７２０は、回帰曲線ＲＣ２を表現する関数に、設定ピーク間電圧値「Ｖｐｐ（Ｓｅｔ２）」及び加算値「Ｖｐｐ（Ｓｅｔ２）＋ΔＶｐｐ」それぞれを入力し、２μＡの増分値ΔＩｄｃを算出している。

図１０は、記憶素子７１０に記憶された第２テーブルを示す。図２、図９及び図１０を用いて、リフレッシュ動作の実行期間の長さを決定するための処理が説明される。

第２テーブルの左列は、図９に関連して説明された直流電流値の増分値ΔＩｄｃを示す。第２テーブルの右列は、直流電流値の増分値ΔＩｄｃに対応するリフレッシュ動作の実行期間の長さを示す。直流電流値の増分値ΔＩｄｃとリフレッシュ動作の実行期間の長さとの間の関係は、好ましくは、予め実行された試験に基づいて定められる。

直流電流値の増分値ΔＩｄｃが算出された後、決定回路７２０は、記憶素子７１０に格納された第２テーブルを参照し、算出された増分値ΔＩｄｃに対応するリフレッシュ動作の実行期間の長さを読み出す。

図９に関連して説明された如く、温度センサ７３０が３２．５℃の温度を表す信号を出力し、湿度センサ７４０が８０％の湿度を表す信号を出力したとき、決定回路７２０は、７μＡの増分値ΔＩｄｃを算出している。このとき、決定回路７２０は、第２テーブルを参照し、３００秒のリフレッシュ動作の実行時間の長さを決定する。

図９に関連して説明された如く、温度センサ７３０が１０．０℃の温度を表す信号を出力し、湿度センサ７４０が１５％の湿度を表す信号を出力したとき、決定回路７２０は、２μＡの増分値ΔＩｄｃを算出している。このとき、決定回路７２０は、第２テーブルを参照し、０秒のリフレッシュ動作の実行時間の長さを決定する。このようにして、決定回路７２０は、設定ピーク電圧値における直流電流の値の変化率に基づき、リフレッシュ動作の実行期間の長さを決定する。その後、決定回路７２０は、リフレッシュ動作の実行期間の長さに基づき、画像形成ユニット４３０にリフレッシュ動作を実行させるための制御信号を出力する。

（リフレッシュ動作）
図１及び図２を再度用いて、リフレッシュ動作が説明される。

帯電装置４３２は、設定ピーク電圧値を有する交流電圧とリフレッシュ動作用に適切な値に定められた直流電圧とを重畳させてなる振動電圧を帯電ローラ４４１に印加する。感光体ドラム４３１の回転に伴って回転する帯電ローラ４４１は、感光体ドラム４３１の外周面を一様に帯電させる。

現像装置４３４が感光体ドラム４３１の外周面に供給するトナーには、感光体ドラム４３１の外周面に付着したイオン生成物といった付着物を除去するのに十分な研磨性を有する粒子が含まれる。現像装置４３４は、感光体ドラム４３１の外周面にトナーを供給する。

第１クリーニング装置４３５は、感光体ドラム４３１の外周面に当接する先端縁を有するクリーニングブレード４３６と、感光体ドラム４３１の外周面に当接する研磨ローラ４３７とを含む。研磨ローラ４３７は、感光体ドラム４３１の外周面の速度と異なる周面速度或いは反対方向の速度ベクトルを有するように回転する。

現像装置４３４から感光体ドラム４３１に供給されたトナーは、クリーニングブレード４３６によって感光体ドラム４３１に擦りつけられる。この結果、感光体ドラム４３１の外周面に付着した付着物は好適に除去される。更に、研磨ローラ４３７によって、感光体ドラム４３１の周面上のトナーが擦りつけられる。この結果、感光体ドラム４３１の外周面に付着した付着物は好適に除去される。

（画像形成動作）
図１１は、カラープリンタ１００の画像形成の手順を概略的に示すフローチャートである。図１、図２、図５乃至図７並びに図９を用いて、カラープリンタ１００の画像形成の手順が説明される。

制御回路７００は、カラープリンタ１００が起動されたか否かを判定する（Ｓ２００）。例えば、カラープリンタ１００への電力供給が開始されたとき、カラープリンタ１００のスリープモードが解除されたとき或いは筐体２００のカバー（図示せず）が開放位置から閉塞位置に戻されたとき、制御回路７００は、カラープリンタ１００が起動されたと判定する。その後、ステップＳ２０５が実行される。

記憶素子７１０は、温度センサ７３０からの信号によって表される筐体２００内の温度データ及び湿度センサ７４０からの信号によって表される筐体２００内の湿度データを環境データとして記憶する（Ｓ２０５）。

決定回路７２０は、図６に関連して説明された工程に従って、設定ピーク電圧値を決定する（Ｓ２１０）。

決定回路７２０は更に、リフレッシュ動作の要否を判定する（Ｓ２１５）。ステップＳ２１０において決定された設定ピーク電圧値が、第２テーブルに設定される０秒のリフレッシュ動作の実行期間の長さに対応するならば、決定回路７２０は、リフレッシュ動作が不要であると判定する。その後、ステップ２２５が実行される。ステップＳ２１０において決定された設定ピーク電圧値が、第２テーブルに設定される０秒以外のリフレッシュ動作の実行期間の長さに対応するならば、決定回路７２０は、リフレッシュ動作が必要であると判定する。その後、ステップ２２０が実行される。

決定回路７２０が、リフレッシュ動作が必要であると判定したとき、ステップＳ２１０において決定された設定ピーク電圧値に対応する第２テーブル中のリフレッシュ動作の実行期間の長さだけ、リフレッシュ動作が実行される（Ｓ２２０）。その後、リフレッシュ動作後の感光体ドラム４３１に対して、設定ピーク電圧値が決定される（Ｓ２１０）。更にその後、再度、リフレッシュ動作の要否判定が実行される（Ｓ２１５）。

制御回路７００は、ステップ２１０が実行されてから所定の時間が経過しているか否かを判定する（Ｓ２２５）。所定の時間が経過しているならば、上述のステップ２０５乃至ステップ２１５（必要に応じて、ステップ２２０）の工程が再度実行される。

使用者がカラープリンタ１００による印刷を開始するためのプリントスイッチをオンすると（Ｓ２３０）、記憶素子７１０は、温度センサ７３０からの信号によって表される筐体２００内の温度データ及び湿度センサ７４０からの信号によって表される筐体２００内の湿度データを環境データとして記憶する（Ｓ２３５）。

決定回路７２０は、ステップＳ２０５で得られた環境データとステップＳ２３５で得られた環境データとを比較し、環境データの変化の有無を判定する（Ｓ２４０）。

ステップＳ２４０において環境データの変化があると判定した決定回路７２０は、図６に関連して説明された工程に従って、設定ピーク電圧値を決定する（Ｓ２４５）。

決定回路７２０は更に、リフレッシュ動作の要否を判定する（Ｓ２５５）。ステップＳ２４５において決定された設定ピーク電圧値が、第２テーブルに設定される０秒のリフレッシュ動作の実行期間の長さに対応するならば、決定回路７２０は、リフレッシュ動作が不要であると判定する。その後、ステップ２６０が実行される。ステップＳ２４５において決定された設定ピーク電圧値が、第２テーブルに設定される０秒以外のリフレッシュ動作の実行期間の長さに対応するならば、決定回路７２０は、リフレッシュ動作が必要であると判定する。その後、ステップ２５５が実行される。

決定回路７２０が、リフレッシュ動作が必要であると判定したとき、ステップＳ２４５において決定された設定ピーク電圧値に対応する第２テーブル中のリフレッシュ動作の実行期間の長さだけ、リフレッシュ動作が実行される（Ｓ２５５）。その後、リフレッシュ動作後の感光体ドラム４３１に対して、設定ピーク電圧値が決定される（Ｓ２４５）。更にその後、再度、リフレッシュ動作の要否判定が実行される（Ｓ２５０）。

ステップＳ２４０において、決定回路７２０が環境データに変化がないと判定したとき或いはステップ２５０において、決定回路７２０が、リフレッシュ動作が不要であると判定したとき、制御回路７００は、電圧制御回路４４８を制御し、振動電圧を帯電ローラ４４１に印加させる（Ｓ２６０）。このとき、ステップＳ２１０又はステップＳ２４５で設定されたピーク間電圧値が振動電圧の交流電圧成分のピーク間電圧値として用いられる。

その後、制御回路７００は、カラープリンタ１００全体を制御し、トナー画像をシートＳに形成する（Ｓ２６５）。

ステップＳ２６５においてトナー画像の形成が開始された後、制御回路７００は、トナー濃度の調整といったキャリブレーション動作を実行するか否かを判定する（Ｓ２７０）。制御回路７００が、キャリブレーション動作を実行すると判定する場合、記憶素子７１０は、温度センサ７３０からの信号によって表される筐体２００内の温度データ及び湿度センサ７４０からの信号によって表される筐体２００内の湿度データを環境データとして記憶する（Ｓ２７５）。その後、上述のステップＳ２４５乃至Ｓ２６５が実行される。

本実施形態において感光体として用いられた感光体ドラム４３１は、アルミニウム製のシリンダと、シリンダに蒸着されたアモルファスシリコン層とを備える。代替的に、有機光導電体（ＯＰＣ）を用いて形成された像形成面を有するＯＰＣドラムが感光体として用いられてもよい。更に代替的に、セレンを用いて形成された像形成面を有する感光体ドラムが感光体として用いられてもよい。像形成面に用いられた感光体層の帯電特性に応じて、帯電ローラ４４１に印加される振動電圧の極性が調整されることによって、本実施形態に関連して説明された原理は様々な感光体を用いた像形成面に好適に適用される。

本実施形態において帯電要素として用いられた帯電ローラ４４１は、金属製のシャフト４４２とシャフト４４２の外周面を覆うエクロルヒドリンゴム層４４３とを備える。代替的に、エクロルヒドリンゴム層４４３に代えて、ファーブラシ、フェルト、布を備える帯電ローラが帯電要素として用いられてもよい。

本実施形態において帯電要素として用いられた帯電ローラ４４１は、感光体ドラム４３１の周面に接触するように配設される。代替的に、帯電ローラ４４１は、感光体ドラム４３１を帯電可能である限り、感光体ドラム４３１から離間して配設されてもよい。

本実施形態における直流電流値の変化率の算出手法は、回帰曲線に基づく。代替的に、直流電流値の変化率は、他の適切な手法を用いて算出されてもよい。例えば、制御回路７００は、比較的高いピーク間電圧値の交流電圧成分を含む振動電圧を帯電ローラ４４１に印加して、２つの直流電流値のデータ点を取得してもよい。２つのデータ点間の直流電流値の差分値を直流電流値の増分値ΔＩｄｃとして、第２テーブルを用いて、リフレッシュ時間が求められる。

本実施形態において、振動電圧の交流電圧成分の波形は正弦波である。代替的に、交流電圧成分の波形は、矩形波、三角波、パルス波や他の適切な波形であってもよい。

本発明は、カラープリンタ、モノクロプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、これらの機能を併せ持つ複合機などの各種の画像形成装置に適用可能である。

１００・・・・・・・・・・・・・カラープリンタ（画像形成装置）
２００・・・・・・・・・・・・・筐体
４３１・・・・・・・・・・・・・感光体ドラム（感光体）
４３２・・・・・・・・・・・・・帯電装置（帯電器）
４３５・・・・・・・・・・・・・第１クリーニング装置（リフレッシュ要素）
４４１・・・・・・・・・・・・・帯電ローラ（帯電要素）
４４７・・・・・・・・・・・・・電流検知部（検知部）
４４８・・・・・・・・・・・・・電圧制御回路（電圧制御部）
７００・・・・・・・・・・・・・制御回路（制御要素）
７１０・・・・・・・・・・・・・記憶素子（記憶部）
７２０・・・・・・・・・・・・・決定回路（決定部）
７３０・・・・・・・・・・・・・温度センサ（第１測定部）
７４０・・・・・・・・・・・・・湿度センサ（第２測定部）

Claims (5)

1. トナー画像が形成される像形成面を含む感光体と、
   直流電圧と交流電圧とが重畳されてなる振動電圧を用いて、前記像形成面を帯電させる帯電器と、
   前記像形成面に供給されたトナーを用いて前記像形成面に付着した付着物を除去するためのリフレッシュ動作を行うリフレッシュ要素と、
   前記リフレッシュ動作の実行期間の長さを制御する制御要素と、を備え、
   前記帯電器は、
   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、
   前記振動電圧が印加され、前記像形成面との間で直流電流を生じさせる帯電要素と、を備え、
   前記制御要素は、前記ピーク間電圧値の変化に対する前記直流電流の値の変化率に基づいて、前記実行期間の前記長さを決定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記電圧制御部が前記ピーク間電圧値を第１範囲内で変化させるときに、前記直流電流の前記値は線形的に変化し、
   前記電圧制御部が前記ピーク間電圧値を第２範囲内で変化させるときに、前記ピーク間電圧値が第１範囲内で変化するときよりも小さな変化率で、前記直流電流の前記値は線形的に変化し、
   前記第２範囲内で変化する前記ピーク間電圧値は、前記第１範囲内で変化する前記ピーク間電圧値よりも大きく、
   前記制御要素は、前記第１範囲内の前記ピーク間電圧値よりも大きな値の設定ピーク間電圧値における前記直流電流の値の前記変化率に基づいて、前記実行期間の前記長さを決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御要素は、前記ピーク間電圧値と前記直流電流の前記値との間の関係を表すデータを記憶する記憶部と、前記データに基づき前記実行期間の長さを決定する決定部と、を含み、
   前記帯電器は、前記直流電流を検知する検知部を備え、
   前記データは、
   前記第１範囲内で決定された第１ピーク間電圧値と、該第１ピーク電圧値に制御された前記交流電圧を含む前記振動電圧が前記帯電要素に印加されたときに前記検知部が検知した前記直流電流の前記値とを含む第１データ点と、
   前記第１範囲内において前記第１ピーク間電圧値よりも大きな第２ピーク間電圧値と、該第２ピーク電圧値に制御された前記交流電圧を含む前記振動電圧が前記帯電要素に印加されたときに前記検知部が検知した前記直流電流の前記値とを含む第２データ点と、
   前記第２範囲内で決定された第３ピーク間電圧値と、該第３ピーク電圧値に制御された前記交流電圧を含む前記振動電圧が前記帯電要素に印加されたときに前記検知部が検知した前記直流電流の前記値とを含む第３データ点と、を含み、
   前記決定部は、前記第１データ点、前記第２データ点及び前記第３データ点を通過する回帰曲線の変曲点における前記ピーク間電圧値よりも大きな前記設定ピーク間電圧値における前記直流電流の前記値の前記変化率に基づいて、前記実行期間の前記長さを決定することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記感光体を収容する筐体と、
   該筐体内の温度を測定する第１測定部と、
   前記筐体内の湿度を測定する第２測定部と、を更に備え、
   前記第１データ点は、前記温度及び前記湿度の組み合わせによって定められた前記第１ピーク間電圧値と、該第１ピーク電圧値に制御された前記交流電圧を含む前記振動電圧が前記帯電要素に印加されたときに前記検知部が検知した前記直流電流の前記値とを含み、
   前記第２データ点は、前記温度及び前記湿度の組み合わせによって定められた前記第２ピーク間電圧値と、該第２ピーク電圧値に制御された前記交流電圧を含む前記振動電圧が前記帯電要素に印加されたときに前記検知部が検知した前記直流電流の前記値とを含み、
   前記第３データ点は、前記温度及び前記湿度の組み合わせによって定められた前記第３ピーク間電圧値と、該第３ピーク電圧値に制御された前記交流電圧を含む前記振動電圧が前記帯電要素に印加されたときに前記検知部が検知した前記直流電流の前記値とを含むことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記リフレッシュ要素は、前記トナーを前記像形成面に擦りつけ、前記付着物を除去することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の画像形成装置。

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