JP2015152850A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、感光層の膜厚が厚い感光体を用いた場合でも最適な帯電電圧を設定することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、制御部１１０は、直流電源部１０１による直流電圧Ｖｇと、交流電源部１０２による交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐとを設定する。制御部１１０は、所定のタイミングで、感光体ドラム６１及び帯電ローラー６２１間で放電させるピーク間電圧Ｖｐｐの最低値（放電開始電圧）Ｖｔｈを検出し、交流電源部１０２による帯電器６２への印加する交流電圧のピーク間電圧（帯電用電圧）を設定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、トナー等の現像剤を記録紙に転写する電子写真方式による画像形成装置に関するものであって、特に、静電潜像を表面に形成する感光体を像担持体として備える画像形成装置に関する。

従来より、電子写真方式の画像形成装置は、感光体の表面を帯電するために、帯電器を有している。この帯電器として、例えばローラタイプやブレードタイプ等の接触帯電方式のものがある。更に、このような接触帯電方式の帯電器に、直流と交流とを重畳した帯電電圧を印加するものがある。尚、以下では、直接的に接触している帯電器のみでなく、非接触でもごく近接して配置されている帯電器も含めて、接触方式の帯電器という。

接触方式の帯電器では、交流電圧の印加により、帯電器と感光体間で放電を発生させ、感光体の表面を適切に帯電させている。一方、帯電器により過剰な放電が発生した場合、感光体にダメージを与えることとなるため、帯電器に印加する帯電電圧の交流成分の大きさを制御して、放電量が適切な範囲内となるようにしている（特許文献１及び２参照）。更に、特許文献１及び特許文献２における画像形成装置は、装置内の温湿度などの環境変動を検知する環境センサーを備えており、この環境センサーにより検知された装置内の環境変動に合わせて、帯電器に印加する帯電電圧の交流成分を制御している。

特開２００１−２０１９２０号公報 特開２００７−１９９０９４号公報

近年、感光層の膜厚を厚くすることによる、感光体の長寿命化が求められている。そのため、感光体の使用頻度が多くなると、初期状態に比べて感光層の膜厚が薄くなることから、初期状態で設定した交流成分により帯電電圧を印加した場合、感光体への過剰放電が発生するという問題がある。

これに対して、特許文献１の画像形成装置は、帯電電圧の交流成分を初期に設定する際には、複数点の測定点に基づいて設定するものの、その後は、印字工程で測定された値と設定履歴とに基づいて、帯電電圧の交流成分を設定するため、その設定精度が低い。又、特許文献２の画像形成装置についても、感光体への放電を発生させる測定点を１点のみとしており、特許文献１の画像形成装置と同様、帯電電圧の交流成分の設定精度が高くない。従って、特許文献１及び特許文献２の画像形成装置では、初期状態で感光層の膜厚が厚い感光体を用いた場合に、その使用状態により最適な帯電電圧を設定することが困難である。

このような問題を鑑みて、本発明は、感光層の膜厚が厚い感光体を用いた場合でも最適な帯電電圧を設定することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持する感光体と、該感光体に接触又は近接して配置されて該感光体表面を一様に帯電させる帯電器と、直流電圧と交流電圧を重畳した帯電電圧を前記帯電部に印加する電源部と、前記電源部による交流電圧の印加に基づいて流れる交流電流を測定する電流測定部と、前記感光体と前記帯電器間における放電が開始される前記交流電圧のピーク間電圧となる放電開始電圧を算出する制御部とを備える画像形成装置において、装置内環境を検出する環境検知部を更に備えており、前記制御部は、所定タイミング毎に前記電流測定部を動作させて、前記放電開始電圧を取得し、前記放電開始電圧を取得する際、前記電源部により印加される交流電圧のピーク間電圧を、前記放電開始電圧よりも低い放電前電圧及び前記放電開始電圧よりも高い放電後電圧それぞれにおいて少なくとも２段階で切り換えて、前記放電前電圧及び前記放電後電圧それぞれにおいて、少なくとも２点以上の測定点における交流電流を前記電流測定部により測定し、前記制御部は、前記放電前電圧における２点以上の測定点の交流電圧のピーク間電圧と交流電流の関係から得られる第１直線と、前記放電後電圧における２点以上の測定点の交流電圧のピーク間電圧と交流電流の関係から得られる第２直線との交点における電圧値を算出することで、前記放電開始電圧を取得した後、当該放電開始電圧を前記環境検知部で検出した装置内環境に基づいて補正した環境補正放電開始電圧を算出し、該環境補正放電開始電圧に基づいて、画像形成時に前記電源部により印加される交流電圧のピーク間電圧となる帯電用電圧を設定することを特徴とする。

この画像形成装置において、前記制御部が、前回測定時に取得した環境補正放電開始電圧に基づいて、初回以外の測定時における前記放電前電圧及び前記放電後電圧それぞれにおける測定点を設定するものであってもよいし、前記制御部が、前回測定時までに取得した複数の環境補正放電開始電圧に基づいて、初回以外の測定時における前記放電前電圧及び前記放電後電圧それぞれにおける測定点を設定するものであってもよい。そして、前記帯電用電圧設定のために交流電流を測定する際、２回目以降の測定時における前記放電前電圧及び前記放電後電圧それぞれにおける測定点が、初回測定時における測定点よりも少ないものとする。

上記の画像形成装置において、前記制御部が、前記環境検知部で検出した装置内環境に基づいて、前記放電前電圧及び前記放電後電圧それぞれにおける測定点を設定するものとしても構わない。

又、前記制御部が、前記感光体における感光層の膜厚偏差を推定し、該感光層の膜厚偏差が大きい場合には、画像形成時における前記帯電用電圧を小さい値に補正するものとしても構わない。

このとき、前記制御部が、前記感光体の使用頻度に基づいて前記感光層の膜厚偏差を推定するものとしてもよいし、前記制御部が、算出した前記放電開始電圧に基づいて前記感光層の膜厚偏差を推定するものとしてもよい。

又、上記の画像形成装置において、前記制御部が、測定時において前記電源部より印加させる直流電圧の絶対値を、画像形成時において前記電源部より印加させる直流電圧の絶対値よりも小さい値に設定するものとしても構わない。

更に、前記制御部が、前記感光体における感光層の膜厚を推定し、該感光層の膜厚が小さい場合に、測定時において前記電源部より印加させる直流電圧の絶対値を小さい値に設定するものとしても構わない。

このとき、前記制御部が、前記感光体の使用頻度に基づいて前記感光層の膜厚を推定するものとしてもよいし、前記制御部が、算出した前記放電開始電圧に基づいて前記感光層の膜厚を推定するものとしてもよい。

本発明によると、放電前電圧及び放電後電圧それぞれにおいて、少なくとも２点以上の測定点における交流電流を測定し、その測定結果に基づいて帯電用電圧（帯電電圧の交流成分）を設定するため、感光体の使用頻度による感光層の膜厚の変化量に合わせて最適な帯電用電圧を設定できる。従って、感光体の長寿命化に従い、感光層の膜厚の厚い感光体に対しても、帯電状態を常に適切なものとできると同時に、過剰放電を抑制して、感光体へのダメージを抑制できる。

そして、本発明では、２回目以降の測定時において、初回測定時よりも少ない測定点とすることで、２回目以降の測定にかかる時間を短縮できるだけでなく、測定に必要な消費電力量を抑制できる。又、本発明では、感光層の膜厚偏差を推定し、膜厚偏差に応じて帯電用電圧を補正することができるため、膜厚偏差による帯電状態のバラツキを抑制でき、画像ムラの小さい高精細な画像を形成できる。更に、本発明では、測定時に印加させる直流電圧を、画像形成時よりも絶対値の小さい値に設定するため、放電後電圧で測定するときに、過剰放電による感光体へのリーク電流の流れ込みを防止でき、感光体へのダメージを抑制できる。

は、本発明の画像形成装置の外観斜視図である。 は、図１に示す画像形成装置の内部構成を示す概略構成図である。 は、図１に示す画像形成装置の作像部の構成を示す概略図である。 は、図１に示す画像形成装置の感光体ドラムの構成を示す一部断面図である。 は、図１に示す画像形成装置における帯電用制御ブロックの構成を示すブロック図である。 は、第１の実施形態における画像形成装置のメモリの構成を示す概略図である。 は、放電開始電圧算出のための初回の電流値測定における測定用電圧の遷移タイミングを表すタイミングチャートである。 は、図７のタイミングチャートの一部を拡大した図である。 は、初回測定時における放電開始電圧の算出方法を説明するための測定用電圧と測定電流値との関係を示すグラフである。 は、放電開始電圧算出のための２回目以降の電流値測定における測定用電圧の遷移タイミングを表すタイミングチャートである。 は、２回目以降測定時における放電開始電圧の算出方法を説明するための測定用電圧と測定電流値との関係を示すグラフである。 は、第２の実施形態における画像形成装置のメモリの構成を示す概略図である。 は、感光体ドラムの軸方向に対する感光層の膜厚の状態を示す図である。 は、第２の実施形態における画像形成装置のメモリの別の構成を示す概略図である。 は、第２の実施形態における画像形成装置のメモリの別の構成を示す概略図である。 は、第３の実施形態における画像形成装置のメモリの構成を示す概略図である。 は、第３の実施形態における画像形成装置のメモリの別の構成を示す概略図である。

以下に、本願発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明で必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば「左右」「上下」等）を用いる場合は、図２で紙面に直交する方向を正面視とし、この方向を基準にしている。これらの用語は説明の便宜のために用いたものであり、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。

＜画像形成装置の構成＞
まず、本願発明の実施形態における画像形成装置の全体構成について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の画像形成装置の外観斜視図であり、図２は、当該画像形成装置の内部構成を示す概略図である。

画像形成装置１は、図１及び図２に示すように、原稿Ｐ１から画像を読み取る画像読取部３と、画像が形成される記録紙Ｐ２を収納する給紙トレイ４と、給紙トレイ４から給紙された記録紙Ｐ２にトナー画像を転写する転写部５と、転写部５で転写されたトナー画像を記録紙Ｐ２に定着させる定着部６と、定着部６で定着されて画像が形成された記録紙Ｐ２が排紙される排紙トレイ７と、画像形成装置１への操作を受け付ける操作パネル９と、を備える。この画像形成装置１において、その装置本体２上部に画像読取部３が設けられるとともに、この画像読取部３の下側に転写部５が設けられる。

そして、排紙トレイ７が、転写部５及び定着部６で画像記録されて排紙された記録紙Ｐ２を受けるために、装置本体２における転写部５の上側に設けられるとともに、給紙トレイ４が、装置本体２における転写部５の下側で挿抜可能に構成される。このように構成されることで、後述するように、給紙トレイ４に収納された記録紙Ｐ２が装置本体２内部に給紙された後、上昇搬送されることによって、給紙トレイ４の上部に配置された転写部５で画像が転写されて定着部６で定着された後、画像読取部３と転写部５との間の空間（凹みスペース）に設けられた排紙トレイ７に排紙される。

装置本体２上部に設けられる画像読取部３は、原稿Ｐ１からの画像を読み取るスキャナー部３１と、スキャナー部３１の上部に設けられるとともにスキャナー部３１に原稿Ｐ１を１枚ずつ搬送させる自動原稿搬送部（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）３２とを備える。又、装置本体２の正面側（前面側）には、操作パネル９が設けられる。そして、ユーザーは、この操作パネル９の表示画面等を見ながらキー操作をすることで、画像形成装置１の各種機能の中から選択した機能について設定操作をしたり、画像形成装置１に作業実行を指示したりできる。

次に、図２を参照して、装置本体２の内部構造について説明する。装置本体２の上部にある画像読取部３のうちスキャナー部３１は、上面側にプラテンガラス（不図示）を有する原稿台３３と、原稿Ｐ１に対して光を照射する光源部３４と、原稿Ｐ１からの反射光を画像データに光電変換するイメージセンサー３５と、反射光をイメージセンサー３５上に結像させる結像レンズ３６と、原稿Ｐ１からの反射光を順次反射させて結像レンズ３６に入射させるミラー群３７とを備えている。光源部３４、イメージセンサー３５、結像レンズ３６及びミラー群３７は原稿台３３の内部に設けられるともに、光源部３４及びミラー群３７は原稿台３３に対して左右方向に移動可能に構成される。

又、スキャナー部３１の上面側には、ＡＤＦ３２が原稿台３３に対して開閉可能に設けられている。ＡＤＦ３２は、原稿台３３のプラテンガラス（不図示）上の原稿Ｐ１に覆い被さることによって原稿Ｐ１をプラテンガラス（不図示）に密着させる働きも有する。ＡＤＦ３２は、原稿載置トレイ３８と原稿排出トレイ３９とを備えている。

このような構成の画像読取部３において、原稿台３３のプラテンガラス（不図示）上の原稿Ｐ１を読み取る場合は、右方向（副走査方向）に移動する光源部３４から原稿Ｐ１に光が照射される。原稿Ｐ１から反射した反射光は、光源部３４と同じく右方向に移動するミラー群３７で順次反射されて結像レンズ３６に入射し、イメージセンサー３５上に結像される。イメージセンサー３５は、入射光の強さに応じて画素毎に光電変換を実行して、原稿Ｐ１の画像に対応した画像信号（ＲＧＢ信号）を生成する。

一方、原稿載置トレイ３８に載置された原稿Ｐ１を読み取る場合、当該原稿Ｐ１は複数のローラー等で構成される原稿搬送機構４０によって読取位置に搬送される。このとき、スキャナー部３１の光源部３４及びミラー群３７は、原稿台３３内部の所定位置に固定される。従って、光源部３４により原稿Ｐ１の読取位置部分に光が照射され、その反射光がスキャナー部３１のミラー群３７及び結像レンズ３６を介してイメージセンサー３５上に結像される。そして、イメージセンサー３５が原稿Ｐ１の画像に対応した画像信号（ＲＧＢ信号）に変換する。その後、原稿Ｐ１は原稿排出トレイ３９に排出される。

トナー画像を記録紙Ｐ２に転写する転写部５は、Ｙ（Yellow）、Ｍ（Magenta）、Ｃ（Cyan）、Ｋ（Kuro)各色のトナー画像を生成する作像部５１と、作像部５１それぞれの下方に設けられた露光部５２と、水平方向に並んだ各色の作像部５１と当接することで作像部５１から各色のトナー画像が転写される中間転写ベルト５３と、作像部５１と中間転写ベルト５３を挟持するように各色の作像部５１それぞれに対して上側に対向する位置に設けられた一次転写ローラー５４と、中間転写ベルト５３を回動させる駆動ローラー５５と、駆動ローラー５５の回転が中間転写ベルト５３を通じて伝達することで回転する従動ローラー５６と、中間転写ベルト５３を挟んで駆動ローラー５５と対向する位置に設置される二次転写ローラー５７と、中間転写ベルト５３を挟んで従動ローラー５６と対向する位置に設置されるクリーナー部５８とを、備える。

作像部５１は、中間転写ベルト５３の外周面と当接する感光体ドラム６１と、感光体ドラム６１の外周面帯電させる帯電器６２と、攪拌して帯電させたトナーを感光体ドラム６１の外周面に付着させる現像器６３と、トナー画像を中間転写ベルト５３に転写した後に感光体ドラム６１の外周面に残留するトナーを除去するクリーナー部６４と、を備える。このとき、感光体ドラム６１は、中間転写ベルト５３を挟んで、一次転写ローラー５４と対向する位置に設置されるとともに、図２における時計回りの方向に回転する。そして、感光体ドラム６１の周囲には、一次転写ローラー５４、クリーナー部６４、帯電器６２、及び現像器６３が、感光体ドラム６１の回転方向に沿って、順番に配置されている。

又、中間転写ベルト５３は、例えば導電性を有する無端状のベルト部材から構成され、駆動ローラー５５及び従動ローラー５６に緩みの無い状態で巻き掛けられることで、駆動ローラー５５の回転に従って、図２において反時計回りの方向に回動する。そして、中間転写ベルト５３の周囲には、中間転写ベルト５３の回転方向に沿って、二次転写ローラー５７、クリーナー部５８、ＹＭＣＫ各色の作像部５１それぞれが順番に配置されている。

更に、記録紙Ｐ２に転写されたトナー画像を定着させる定着部６は、記録紙Ｐ２上のトナー画像を定着させるべく加熱するハロゲンランプなどを備えた加熱ローラー５９と、記録紙Ｐ２を加熱ローラー５９と共に挟持して記録紙Ｐ２を加圧する加圧ローラー６０とを備える。尚、加熱ローラー５９は、電磁誘導によりその表面に渦電流を生じさせることによって、加熱ローラー５９表面が加熱されるものであってもよい。

複数の給紙トレイ４を備える給紙部８は、給紙トレイ４に収納された記録紙Ｐ２を最上層から搬送路Ｒ１に繰り出す繰り出しローラー８１を備える。主搬送路Ｒ０は画像形成（印刷）の工程を経る記録紙Ｐ２の主たる通り道である。又、給紙路Ｒ１は給紙トレイ４毎に設けられるとともに、各給紙路Ｒ１は主搬送路Ｒ０に合流している。各給紙トレイ４内の記録紙Ｐ２は、対応する繰り出しローラー８１の回転駆動によって、最上層のものから１枚ずつ、給紙路Ｒ１に送り出された後、主搬送路Ｒ０に向けて送り出される。

装置本体２における左右方向の一側部（実施形態では右側部）には、外部から所定サイズの記録紙Ｐ２を給紙可能な手差しトレイ９３が設けられている。手差しトレイ９３は、装置本体２内にある通常の給紙トレイ４とは別に補助的に設けられたものであり、装置本体２における左右方向の一側部に対して開閉回動可能に取り付けられている。手差しトレイ９３上の記録紙Ｐ２は、繰り出しローラー等の回転駆動によって、最上層のものから１枚ずつ、手差し給紙路Ｒ２経由で主搬送路Ｒ０に向けて送り出される。更に、主搬送路Ｒ０の最下流となる終端部分には、印刷済の記録紙Ｐ２を排出する排紙ローラー対９１が配置される。印刷済の記録紙Ｐ２は、排紙ローラー対９１の回転駆動によって排紙トレイ７に排出される。

＜印刷動作＞
次に、画像形成装置１による印刷動作について、以下に説明する。画像形成装置１は、操作パネル９又は外部端末によって、印刷動作を行うように指示を受けると、印刷動作のための制御動作を開始する。まず、給紙部８が、繰り出しローラー８１を駆動させて、給紙トレイ４から最上層の記録紙Ｐ２を繰り出して、搬送路Ｒ１へ送り出す。給紙トレイ４から搬送路Ｒ１へ給紙された記録紙Ｐ２は、縦搬送ローラー対８４によって、主搬送路Ｒ０から縦搬送路Ｒ１へ送り出される。

又、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の画像データに基づいて、露光部５２内の発光素子（不図示）が駆動することで、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の感光体ドラム６１に静電潜像を形成する。即ち、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の作像部５１において、帯電器６２によって帯電させた感光体ドラム６１の表面に露光部５２からレーザー光が照射され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の画像に対応した静電潜像が形成される。

この静電潜像が形成された感光体ドラム６１の表面に、現像器６３で帯電したトナーが移り、第１の像担持体となる感光体ドラム６１にトナー画像が形成される（現像）。そして、感光体ドラム６１の表面に担持されて顕像化されたトナー画像が、中間転写ベルト５３と接触する際、一次転写ローラー５４に印加した転写電流もしくは転写電圧によって、中間転写ベルト５３に転写されるため、第２の像担持体となる中間転写ベルト５３の表面に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色が重なったトナー画像が形成される（一次転写）。一方、トナー画像を中間転写ベルト５３に転写した感光体ドラム６１に残った未転写トナーは、クリーナー部６４にて掻き取られ、感光体ドラム６１上から取り除かれる。

又、主搬送路Ｒ０に搬送された記録紙Ｐ２は、タイミングローラー対８７に到達すると、中間転写ベルト５３にトナー画像が転写されるタイミングに合わせて、タイミングローラー対８７が動作して、転写部５に搬送される。このとき、中間転写ベルト５３に転写されたトナー画像は、駆動ローラー５５及び従動ローラー５６によって中間転写ベルト５３が回転することで、二次転写ローラー５７と当接する転写ニップ領域まで移動し、主搬送路Ｒ０上の転写ニップ領域に搬送される記録紙Ｐ２に転写される（二次転写）。トナー画像を記録紙Ｐ２に転写した中間点転写ベルト５３に残った未転写トナーは、クリーナー部５８にて掻き取られ、中間点転写ベルト５３上から取り除かれる。

そして、二次転写ローラー５７との当接位置でトナー画像が転写された記録紙Ｐ２は、加熱ローラー５９及び加圧ローラー６０による定着部６に搬送される。このとき、加熱ローラー５９及び加圧ローラー６０が回転すると同時に、加熱ローラー５９が記録紙Ｐ２ｗo加熱する。これにより、未定着トナー像を載せた記録紙Ｐ２は、定着部６の定着ニップ部を通過する際に、加熱ローラー５９による加熱及び加圧ローラー６０による加圧が施されて、未定着トナー像が紙面に定着される。そして、トナー像定着後（片面印刷後）の記録紙Ｐ２は、排紙ローラー対９１まで搬送されると、排紙ローラー対９１により排紙トレイ７に排出される。

＜作像部の構成＞
作像部５１における各部の詳細な構成について、以下に説明する。図３に示すように、帯電器６２は、帯電ローラー６２１及びクリーニングローラー６２２を有しており、クリーニングローラー６２２は感光体ドラム６１と反対側の位置から帯電ローラー６２１に当接している。この帯電機６２は、感光体ドラム６１及びクリーナー部６４とドラムハウジング６１１にまとめられて感光体ユニットを構成しており、感光体ユニット６１０が装置本体２（機枠）に対し着脱自在になっている。もとより、帯電器６２及びクリーナー部６４により一つの着脱式のユニット構造にするなど、具体的な構造は任意に選択できる。

帯電ローラー６２１は、シャフトに導電性ゴム弾性層が設けられた構成を有しており、感光体ドラム６１との当接部にはニップが形成される。又、帯電ローラー６２１の導電性ゴム弾性層表面には、粗さを有する表面層が設けられている。帯電ローラー６２１の導電性ゴム弾性層は、例えば、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ、ＣＯ等）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム、ウレタンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）や天然ゴム（ＮＲ）等といった弾性材料で構成されており、特に、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エピクロルヒドリンゴムやニトリルゴム等が好適に用いられる。

又、導電性ゴム弾性層を構成する弾性材料に混入される導電剤としては、ケッチェンブラックやアセチレンブラック等のカーボンブラック、グラファイト、金属粉、導電性金属酸化物、更には各種イオン導電剤、例えば、テトラメチルアンモニウムパークロレート、トリメチルオクタデシルアンモニウムパークロレート、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩等が用いられる。更に、導電性ゴム弾性層表面に形成される表面層は、粗さを有するべく、粗さ付与粒子を添加したコーティング樹脂を導電性ゴム弾性層表面に塗布することで形成される。粗さ付与粒子は、数μｍ〜数十μｍの平均粒子径となる有機微粒子又は無機微粒子であり、その粒子サイズと添加量、塗布厚みによって、表面層の粗さ調整が可能である。

クリーニングローラー６２２は、金属製軸体に導電性の弾性体を巻いた構造になっており、所定の圧力で帯電ローラー６２１に当接させている。従って、帯電ローラー６２１との当接部にはニップが形成される。クリーニングローラー６２２は、帯電ローラー６２１の軸心を挟んで感光体ドラム６１と反対側に配置している。換言すると、クリーニングローラー６２２は感光体ドラム６１から最も遠い部位において帯電ローラー６２１の外周面に当接している。

現像器６３は、現像ハウジング６３１、現像ローラー６３２、供給ローラー６３３、攪拌ローラー６３４、現像室６３５などを備えている。現像室６３５内には現像剤としてキャリアとトナーとが収容されている。現像ローラー６３２には直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスが印加されている。そして、感光体ドラム６１の表面に形成された静電潜像が現像バイアスの作用によってトナーで現像され、これにより、感光体ドラム６１の表面にトナー像が形成される。尚、トナーは、バインダー樹脂中に着色剤を含有させて外添材を処理したものであり、そのトナー粒径としてはこれに限定されるものではないが、３〜１５μｍ程度が望ましい。又、バインダー樹脂中には、必要であれば荷電制御材や離型材等が含有されている。

現像剤におけるトナーを製造するにあたっては、一般に使用されている公知の方法で製造することができ、例えば、粉砕法、乳化重合法、懸濁重合法等を用いて製造することができる。又、トナーに使用するバインダー樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）やポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。そして、これらの樹脂単体もしくは複合体によるバインダー樹脂は、軟化温度が８０〜１６０℃の範囲のもの、又はガラス転移点が５０〜７５℃の範囲のものであることが好ましい。

着色剤としては、一般に使用されている公知のものを用いることができ、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、活性炭、マグネタイト、ベンジンイエロー、パーマネントイエロー、ナフトールイエロー、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、ウルトラマリンブルー、ローズベンガル、レーキーレッド等が挙げられる。そして、上記したバインダー樹脂１００重量部に対して２〜２０重量部の割合で着色剤を用いることが好ましい。

又、バインダー樹脂に含有される荷電制御材は、正帯電性トナー用の場合は、例えばニグロシン系染料、４級アンモニウム塩系化合物、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール系化合物、ポリアミン樹脂などが使用され、負帯電性トナー用荷電制御材の場合は、クロム、コバルト、アルミニウム、鉄等の金属含有アゾ系染料、サリチル酸金属化合物、アルキルサリチル酸金属化合物、カーリックスアレン化合物などが使用される。この荷電制御材は、バインダー樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部の割合で用いることが好ましい。更に、バインダー樹脂に含有される離型材については、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、カルナバワックス、サゾールワックス等が単独あるいは２種類以上組合せて使用されており、バインダー樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部の割合で用いることが好ましい。

又、トナーに外添する粒子（外添剤）は、流動性改善を目的とするものであり、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム等が使用され、特にシランカップリング剤やチタンカップリング剤やシリコンオイル等で撥水化したものが好ましい。そして、この外添剤となる流動化剤は、トナー１００重量部に対して０．１〜５重量部の割合で添加されることが好ましく、外添剤の個数平均一次粒径は１０〜１００ｎｍであることが好ましい。

キャリアは、バインダー型キャリアやコート型キャリア等が使用され、そのキャリア粒径としては、限定されるものではないが、１５〜１００μｍが好ましい。そして、トナーとキャリアの混合比は、所望のトナー帯電量が得られるように調整されれば良く、トナーとキャリアの合計量に対するトナー比を、３〜３０重量％とすることで、好適に調整される。又、トナー比は、４〜２０重量％とすることが更に好ましい。

ところで、バインダー型キャリアは、磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散させたものであり、キャリア表面に正または負帯電性の帯電性微粒子を固着させたり、表面コーティング層を設けることでも構成される。バインダー型キャリアの帯電特性は、バインダー樹脂の材質、帯電性微粒子、表面コーティング層の種類によって制御される。そして、バインダー樹脂は、ポリスチレン系樹脂に代表されるビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂等が使用される。

バインダー型キャリアに分散される磁性体微粒子として、例えば、マグネタイト、ガンマ酸化鉄等のスピネルフェライトや、鉄以外の金属（マンガン、ニッケル，マグネシウム，銅等）を一種または二種以上含有するスピネルフェライトや、バリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライトや、表面に酸化鉄を有する鉄や合金の粒子等が用いられる。このとき、高磁化を要する場合、鉄系の強磁性微粒子を用いることが好ましい。一方、化学的な安定性を考慮する場合は、スピネルフェライトやマグネトプランバイト型フェライトといった強磁性微粒子を用いることが好ましい。そして、強磁性微粒子の種類及び含有量を適宜選択することで、所望の磁化を有するキャリアを得ることができる。又、磁性体微粒子の形状は、粒状、球状、針状のいずれであってもよい。更に、磁性体微粒子は、キャリア中に５０〜９０重量％の量で添加することが適当である。

表面に帯電性微粒子又は導電性微粒子を固着させたバインダー型キャリアの場合、例えば、キャリア表面において磁性樹脂キャリアに上記微粒子を均一に混合して付着させた後に、機械的・熱的な衝撃力を与えることで、キャリア表面の磁性樹脂キャリア中に上記微粒子を打ち込むようにして固定させる。このとき、微粒子は磁性樹脂キャリア中に完全に埋設されるのではなく、その一部を磁性樹脂キャリア表面から突き出すようにして固定される。

そして、微粒子に帯電性微粒子を使用する場合、有機系又は無機系の絶縁性材料が用いられる。具体的には、例えば、ポリスチレン、スチレン系共重合物、アクリル樹脂、各種アクリル共重合物、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂及びこれらの架橋物などの有機絶縁性微粒子を用い、その素材、重合触媒、表面処理等を適宜選択することで、キャリアの帯電レベルおよび極性を希望するものに設定できる。又、無機系微粒子としては、例えば、シリカ、二酸化チタン等といった負帯電性の無機微粒子や、チタン酸ストロンチウム、アルミナ等といった正帯電性の無機微粒子が用いられる。

又、表面コーティング層を設けたバインダー型キャリアの場合、表面コーティング層を形成する表面コート材として、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂等が用いられる。このように、樹脂材を表面にコートして硬化させた表面コーティング層を形成することで、帯電付与能力を向上できる。

一方、コート型キャリアは、磁性体からなるキャリアコア粒子をコート樹脂で被覆して構成するキャリアであり、コート型キャリアにおいてもバインダー型キャリア同様、キャリア表面に正または負帯電性の帯電性微粒子を固着させることができる。そして、コート型キャリアの極性等の帯電特性は、表面コーティング層の種類や帯電性微粒子の種類により制御され、その材料として、バインダー型キャリアと同様の材料を用いることができる。又、キャリアコア粒子を被覆するコート樹脂については、バインダー型キャリアのバインダー樹脂と同様の樹脂が使用される。

感光体ドラム６１は、図４の一部断面に示すように、導電性支持体６１３の外周表面に、接着性を有する中間層６１４と、静電潜像を形成する感光層６１５とを順に積層した構成を有する。このうち、導電性支持体６１３は、導電性材料で構成されており、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレスなどの金属をドラムまたはシート状に成形したものや、アルミニウムや銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたものや、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化スズなどをプラスチックフィルムに蒸着したものや、導電性物質を単独またはバインダー樹脂と共に塗布して導電層を設けたものなどが挙げられる。

中間層６１４は、感光層６１５を導電性支持体６１３に接着させる接着機能以外に、バリア機能を有している。この中間層６１４は、カゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリウレタン及びゼラチン等のバインダー樹脂を溶媒に溶解させて導電性支持体６１３に浸漬塗布させる等して形成される。このとき、バインダー樹脂の中でもアルコール可溶性のポリアミド樹脂が好ましい。中間層の形成に使用可能な溶媒としては、前述した導電性微粒子や金属酸化物粒子等の無機微粒子を良好に分散させ、ポリアミド樹脂をはじめとするバインダー樹脂を溶解するものが好ましい。具体的には、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール等の炭素数２〜４のアルコール類が好ましく、ポリアミド樹脂に対して良好な溶解性と塗布性能を発現させる。又、保存性や無機微粒子の分散性を向上させるために、前記溶媒に対して助溶剤を併用するものとしてもよい。この助溶媒としては、例えば、メタノール、ベンジルアルコール、トルエン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。

塗布液形成時におけるバインダー樹脂の濃度は、中間層６１４の膜厚や塗布方式に合わせて適宜選択される。又、バインダー樹脂中に無機微粒子等を分散させる場合、バインダー樹脂に対する無機微粒子の混合割合は、バインダー樹脂１００質量部に対して無機微粒子を２０〜４００質量部とすることが好ましく、５０〜２００質量部とすることがより好ましい。無機微粒子の分散手段は、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー、及び、ホモミキサー等が挙げられる。又、上記バインダー樹脂を導電性支持体６１３の外周表面に塗布した後に、熱乾燥を代表とする各種乾燥方法が適宜選択される乾燥工程を経て、中間層６１４が形成される。中間層６１４の膜厚は、０．１〜１５μｍとすることが好ましく、０．３〜１０μｍであることがより好ましい。

感光体ドラム６１表面の感光層６１５は、電荷発生機能を有する電荷発生層（ＣＧＬ）６１５ａと、電荷輸送機能を有する電荷輸送層（ＣＴＬ）６１５ｂとを積層した機能分離型の層構成を備える。感光層６１５を機能分離型の層構成とすることで、連続使用に伴う残留電位の上昇を小さく制御できる他、各種の電子写真特性を目的に合わせて制御し易くなる。感光体ドラム６１が負帯電性である場合、図３に示すように、中間層６１４の上に電荷発生層６１５ａを積層した上に、更に電荷輸送層６１５ｂを積層する構成となる。一方、感光体ドラム６１が正帯電性である場合、中間層６１４の上に電荷輸送層６１５ｂを積層した上に、電荷発生層６１５ａを積層する構成となる。尚、感光層６１５は、機能分離構造を有する負帯電感光体とすることが好ましいが、電荷発生機能と電荷輸送機能を１つの層に付与した単層構造としても構わない。

感光層６１５のうちの電荷発生層６１５ａは、電荷発生物質とバインダー樹脂を含有している。電荷発生物質としては、例えば、スーダンレッドやダイアンブルー等のアゾ原料、ピレンキノンやアントアントロン等のキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ及びチオインジゴ等のインジゴ顔料、フタロシアニン顔料等が挙げられる。又、バインダー樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、並びにこれらの樹脂の内２つ以上を含む共重合体樹脂（例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂）及びポリビニルカルバゾール樹脂等が挙げられる。

電荷発生層６１５ａは、例えば、バインダー樹脂を溶剤で溶解した溶液中に分散機を用いて電荷発生物質を分散して塗布液を調製し、塗布液を塗布機で一定の膜厚に塗布し、塗布膜を乾燥し、感光層６１５の一部として形成される。このとき、電荷発生層６１５ａ形成のための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、１−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等を挙げられる。

又、バインダー樹脂への電荷発生物質の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用できる。このとき、バインダー樹脂に対する電荷発生物質の混合割合は、バインダー樹脂１００質量部に対して電荷発生物質１〜６００質量部が好ましく、５０〜５００部がより好ましい。電荷発生層６１５ａの層厚は、０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜３μｍであることがより好ましい。尚、電荷発生層６１５ａ用の塗布液は塗布前に異物や凝集物を濾過することで画像欠陥の発生を防ぐことができる。又、電荷発生物質となる顔料を真空蒸着することによっても、電荷発生層６１５ａを形成できる。

一方、電荷輸送層６１５ｂは、電荷輸送物質とバインダー樹脂を含有している。電荷輸送物質としては、例えば、カルバゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリ−１−ビニルピレン及びポリ−９−ビニルアントラセン等の化合物を単独あるいは２種類以上混合したものが挙げられる。

又、電荷輸送層用のバインダー樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体樹脂等が挙げられる。これらの樹脂材料のうち、ポリカーボネート樹脂が好ましく、耐クラック性、耐磨耗性、帯電特性の観点から、ビスフェノールＡ（ＢＰＡ）、ビスフェノールＺ（ＢＰＺ）、ジメチルＢＰＡ、ＢＰＡ−ジメチルＢＰＡ共重合体等のタイプのポリカーボネート樹脂が更に好ましい。

電荷輸送層６１５ｂは、電荷発生層６１５ａと同様、上述した溶媒を用いた塗布方法で形成できる。このとき、バインダー樹脂と電荷輸送物質の混合比率は、バインダー樹脂１００質量部に対して電荷輸送物質を１０〜５００質量部とすることが好ましく、２０〜１００質量部とすることがより好ましい。電荷輸送層６１５ｂの層厚は、５〜６０μｍであることが好ましく、１０〜４０μｍであることがより好ましい。又、電荷輸送層６１５ｂ中には、酸化防止剤を添加することが可能で、例えば、特開２０００−３０５２９１号公報記載の酸化防止剤が使用できる。

上述したように、感光体ドラム６１を構成する中間層６１４、電荷発生層６１５ａ、及び電荷輸送層６１５ｂ等の各層は、公知の塗布方法により導電性支持体６１３の外周面に形成できる。この塗布方法としては、具体的に、浸漬塗布法、スプレー塗布法、スピンナー塗布法、ビード塗布法、ブレード塗布法、ビーム塗布法、円形量規制型塗布法等が挙げられる。感光体ドラム６１における各層形成のための塗布方法は、１種類に限定されるものでなく、複数種類の方法又は複数回の塗布を組み合わせるものであってもよい。

＜帯電用制御ブロック＞
上述のように構成される作像部５１において、帯電器６２が感光体ドラム６１表面に均一に帯電させるべく、図５に示すように、帯電ローラー６２１は、直流電圧に交流電圧を重畳させた電圧が電源部１００により印加される。電源部１００は、感光体ドラム６１を帯電させる帯電電圧となる直流電圧Ｖｇを印加する直流電源部１０１と、直流電源回路１０１の直流電圧Ｖｇに交流電圧を重畳させる交流電源部１０２と、帯電ローラー６２１を流れる電流値を測定する電流測定部１０３とを備える。

制御部１１０は、装置本体２の各部を制御するものであり、帯電器６２への印加電圧を設定するべく、電源部１００へも制御信号を与えている。この帯電器６２への印加電圧を設定するために、制御部１１０は、直流電源部１０１による直流電圧Ｖｇと、交流電源部１０２による交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐとを設定する。制御部１１０は、所定のタイミングで、感光体ドラム６１及び帯電ローラー６２１間で放電させるピーク間電圧Ｖｐｐの最低値Ｖｔｈ（以下、「放電開始電圧」と呼ぶ）を検出し、交流電源部１０２による帯電器６２への印加する交流電圧のピーク間電圧（以下、「帯電用電圧」と呼ぶ）を設定する。

制御部１１０は、放電開始電圧を検出する際、装置本体２内の温湿度環境を測定する温度センサー１１２及び湿度センサー１１３（環境検知部）の測定値に基づき、放電開始電圧測定用の印加電圧（以下、「測定用電圧」と呼ぶ）を設定する。そして、制御部１１０は、メモリ１１１に記憶されているデータテーブル等を参照して、交流電源部１０２による交流電圧のピーク間電圧を低電圧から高電圧に段階的に変化させるとともに、電流測定部１０３で測定された電流値を受け、感光体ドラム５１及び帯電ローラー６２１を流れる交流電流の電流値を検出する。

これにより、制御部１１０は、交流電源部１０２による交流電圧が放電開始電圧より低い場合は、帯電ローラー６２１と感光体ドラム６１の接触抵抗に基づくニップ電流による電流値を検出する。一方、制御部１１０は、交流電源部１０２による交流電圧が放電開始電圧より高い場合は、感光体ドラム５１及び帯電ローラー６２１間のニップ電流に感光体ドラム５１及び帯電ローラー６２１間の放電電流を加えた電流値を検出する。そして、制御部１１０は、交流電源部１０２による交流電圧を変化させて上記のように測定した電流値に基づいて、放電開始電圧Ｖｔｈを算出し、メモリ１１１に記憶させる。

制御部１１０は、上記画像形成装置１の印刷動作を実行する際、メモリ１１１に記憶された放電開始電圧Ｖｔｈと、温度センサー１１２及び湿度センサー１１３により測定された装置本体２内の温湿度環境に基づいて、交流電源部１０２による帯電用電圧Ｖａｃを設定する。従って、制御部１１０は、設定した帯電用電圧Ｖａｃによる交流電圧（振幅Ｖａｃ／２の交流電圧）を交流電源部１０２から出力すると同時に、直流電源部１０１から直流電圧Ｖｇを出力するように、電源部１００に対して制御信号を与える。これにより、電源部１００からは、直流電源部１０１の直流電圧Ｖｇを中心電圧として、Ｖａｃ／２を振幅とする交流電圧（Ｖｇ±Ｖａｃ／２の交流電圧）が出力され、帯電ローラー６２１に印加される。

尚、制御部１１０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の帯電ローラー６２１に印加させる帯電電圧について、上記した帯電用電圧設定動作を行うものとしてもよい。これにより、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の帯電ローラー６２１に対して、対応する感光体ドラム６１それぞれの状態に応じた帯電電圧を設定できる。又、以下の各実施形態では、上記構成及び動作を共通とし、放電開始電圧の検出動作を特徴とするものである。従って、以下の各実施形態では、制御部１１０による放電開始電圧の検出動作を中心に説明する。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態の画像形成装置について、図面を参照して以下に説明する。図６は、本実施形態の画像形成装置におけるメモリに記憶させるテーブルの構成を示す図である。図７及び図８は、放電開始電圧算出のための電流値測定における測定用電圧の遷移タイミングを表すタイミングチャートである。図９は、放電開始電圧の算出方法を説明するための測定用電圧と測定電流値との関係を示すグラフである。

本実施形態の画像形成装置１は、図６に示すように、メモリ１１１に、装置本体２における環境値（装置内温度や装置内湿度等）に応じた測定用電圧Ｖｐｐを記憶している測定用電圧設定テーブル（第１設定テーブル）ＤＴ１と、制御部１１０で算出した放電開始電圧Ｖｔｈを補正するための放電開始電圧用補正値（第１補正値）Ｖｘを記憶している放電開始電圧補正テーブル（第１補正テーブル）ＤＴ２と、２回目以降の測定用電圧Ｖｐｐの基準値Ｖｐｐ０を設定するための基準電圧用補正値（第２補正値）Ｖｙを記憶している測定用電圧補正テーブル（第２補正テーブル）ＤＴ３と、２回目以降の測定用電圧Ｖｐｐを設定するための測定用電圧設定テーブル（第２設定テーブル）ＤＴ４とを格納している。

メモリ１１１は、上記テーブルＤＴ１〜ＤＴ４を格納しているテーブル記憶領域とは別に、制御部１１０で得られた放電開始電圧Ｖｔｈや帯電用電圧Ｖａｃを記憶するための設定値記憶領域や、制御部１１０で放電開始電圧Ｖｔｈ及び帯電用電圧Ｖａｃを算出するための演算領域等を有する。尚、メモリ１１１は、テーブル記憶領域、設定値記憶領域、及び演算領域全てを備えるものであってもよいし、それぞれの領域に対応させて別体とするものであってもよい。

上記メモリ１１１を備える画像形成装置１は、例えば、装置本体２の電源をＯＮとしたときや、所定の印字枚数を超えたとき（例えば、連続起動中に５００枚以上を印字したとき）や、装置本体２の環境値の変化量が閾値を超えたとき等といった所定タイミングにより、制御部１１０による放電開始電圧Ｖｔｈの測定動作を開始する。制御部１１０は、測定動作が初回であることを確認すると、温度センサー１１２及び湿度センサー１１３それぞれにより測定された環境値（装置内温度及び装置内湿度）を受けるとともに、環境値に対応した測定用電圧Ｖｐｐ１〜Ｖｐｐ８を、第１設定テーブルＤＴ１より読み出す。即ち、測定用電圧Ｖｐｐ１〜Ｖｐｐ８は、環境値Ｓｎに応じたＶｐｐ１に対して、Ｖｐｐ２＝Ｖｐｐ１＋ΔＶ１、Ｖｐｐ３＝Ｖｐｐ２＋ΔＶ１、Ｖｐｐ４＝Ｖｐｐ３＋ΔＶ１、Ｖｐｐ５＝Ｖｐｐ４＋ΔＶ２（ΔＶ２＞ΔＶ１）、Ｖｐｐ６＝Ｖｐｐ５＋ΔＶ１、Ｖｐｐ７＝Ｖｐｐ６＋ΔＶ１、Ｖｐｐ８＝Ｖｐｐ７＋ΔＶ１のように設定される。

尚、図６に示す例においては、ΔＶ１＝１００Ｖ、ΔＶ２＝３００Ｖとするとともに、環境値Ｓ１〜Ｓ４それぞれに対して、Ｖｐｐ１が、１３００Ｖ、１２００Ｖ、１１００Ｖ、１１００Ｖに設定されている。又、測定用電圧Ｖｐｐ１〜Ｖｐｐ８は、装置内温度又は装置内湿度が最低となる場合は、環境値Ｓ１対応の値に設定され、装置内温度又は装置内湿度が最高となる場合は、環境値Ｓ４対応の値に設定される。そして、測定用電圧Ｖｐｐ１〜Ｖｐｐ８は、装置内温度及び装置内湿度が通常の温湿度環境である場合は、環境値Ｓ３対応の値に設定される。又、環境値Ｓ１〜Ｓ４はそれぞれ、数値が小さい方が、帯電ローラー６２１の抵抗が高くなる装置内環境を表し、数値が大きい方が、帯電ローラー６２１の抵抗が低くなる装置内環境を表す。

このようにして、制御部１１０は、測定用電圧Ｖｐｐ１〜Ｖｐｐ８を設定すると、電源部１００へ制御信号を与えて、交流電源部１０２より供給させる交流電圧のピーク間電圧を、最小値となる測定用電圧Ｖｐｐ１から最大値となる測定用電圧Ｖｐｐ８まで、段階的に変化させ、直流電源部１０１による直流電圧Ｖｇに重畳させる。即ち、図７に示すように、制御部１１０が測定動作を開始すると、交流電源部１０２からの交流電圧を測定用電圧Ｖｐｐ１に設定する。そして、交流電源部１０２からの交流電圧を測定用電圧Ｖｐｐ１としてから所定時間Ｔ１（例えば、１００ｍ秒）経過した後に、制御部１１０は、電流測定部１０３で測定された電流値を取得する。制御部１１０は、図７及び図８に示すように、測定電流値の取得を開始すると、所定時間Ｔ２（例えば、５ｍ秒）間隔で、Ｎ回（例えば、１２０回）連続して、電流測定部１０３より測定電流値を受ける。

制御部１１０は、測定用電圧Ｖｐｐ１でＮ回分の測定電流値を取得すると、取得した測定電流値の平均値Ｉａｃ１を算出する。このとき同時に、制御部１１０は、図７に示すように、交流電源部１０２より供給させる交流電圧のピーク間電圧を、測定用電圧Ｖｐｐ２に切り換える。制御部１１０は、図７及び図８に示すように測定用電圧Ｖｐｐ２に切り換えてから所定時間Ｔ１の経過後に、所定時間Ｔ２間隔でＮ回連続して、電流測定部１０３より測定電流値を受ける。そして、制御部１１０は、取得したＮ回分の測定電流値の平均値Ｉａｃ２を算出するとともに、交流電源部１０２からの交流電圧のピーク間電圧を、測定用電圧Ｖｐｐ３に切り換える。

その後、制御部１１０は、時間Ｔ１＋Ｔ２×Ｎ毎に、交流電源部１０２より供給させる交流電圧のピーク間電圧を、測定用電圧Ｖｐｐ３から測定用電圧Ｖｐｐ８まで段階的に切り換え、測定用電圧Ｖｐｐ３〜Ｖｐｐ８としたときのＮ回分の測定電流値の平均値Ｉａｃ３〜Ｉａｃ８を算出する。尚、測定電流値の取得間隔Ｔ２は、測定電流値の分解能に基づいて設定される値であり、取得回数Ｎは、帯電ローラー６２１が時間Ｔ２×Ｎで１回転以上回転できる値に設定される。

制御部１１０は、上述のようにして、測定用電圧Ｖｐｐ１〜Ｖｐｐ８それぞれにおける測定電流値の平均値Ｉａｃ１〜Ｉａｃ８を算出すると、図９に示すような測定用電圧Ｖｐｐ１〜Ｖｐｐ８と平均測定電流値Ｉａｃ１〜Ｉａｃ８との関係に基づいて、放電開始電圧Ｖｔｈを算出する。即ち、測定用電圧Ｖｐｐ１〜Ｖｐｐ４を放電開始前電圧として、平均測定電流値Ｉａｃ１〜Ｉａｃ４との関係により、帯電電圧とニップ電流との関係を表す直線Ｌ１を最小二乗法を用いて求める。又、測定用電圧Ｖｐｐ５〜Ｖｐｐ８を放電開始後電圧として、平均測定電流値Ｉａｃ５〜Ｉａｃ８との関係により、帯電電圧とニップ電流及び放電電流との関係を表す直線Ｌ２を最小二乗法を用いて求める。

制御部１１０は、上述のようにして、測定用電圧Ｖｐｐ１〜Ｖｐｐ８と平均測定電流値Ｉａｃ１〜Ｉａｃ８に基づいて、図９のグラフにおける直線Ｌ１，Ｌ２を求めると、求めた直線Ｌ１，Ｌ２の交点位置Ｘ１の帯電電圧を算出する。そして、制御部１１０は、算出した交点位置Ｘ１の帯電電圧を、放電開始電圧Ｖｔｈとする。又、制御部１１０は、放電開始電圧Ｖｔｈを算出した後、第１補正テーブルＤＴ２を参照して、環境値Ｓｎに基づく第１補正値Ｖｘを読み出して、放電開始電圧Ｖｔｈを第１補正値Ｖｘにより補正した値Ｖｔｈ＋Ｖｘを環境補正放電開始電圧Ｖｔｈ１［１］として、メモリ１１１に記憶させる。尚、図６の例における第１補正テーブルＤＴ２においては、環境値Ｓ１に対して第１補正値Ｖｘを−２００Ｖとし、環境値Ｓ２に対して第１補正値Ｖｘを−１００Ｖとし、環境値Ｓ３，Ｓ４に対して第１補正値Ｖｘを０Ｖとする。

更に、制御部１１０は、算出した環境補正放電開始電圧Ｖｔｈ１［１］に基づいて、交流電源部１０２による交流電圧のピーク間電圧である帯電用電圧Ｖａｃを設定する。この帯電用電圧Ｖａｃは、感光体ドラム６１と帯電ローラー６２１間で放電を発生させる電圧値であり、環境補正放電開始電圧Ｖｔｈ１［１］に対して所定電圧ΔＶを加算した電圧値Ｖｔｈ１［１］＋ΔＶとされるものであっても構わないし、環境補正放電開始電圧Ｖｔｈ１に対して所定係数Ｋ（Ｋ＞１）を乗じた電圧値Ｋ×Ｖｔｈ１［１］とされるものであっても構わない。制御部１１０は、設定した帯電用電圧Ｖａｃをメモリ１１１に記憶するとともに、設定した帯電用電圧Ｖａｃをピーク間電圧とする交流電圧を帯電ローラー６２１に印加するように、交流電源部１０２を制御する。

上記のようにして、制御部１１０は、初回の測定動作においては、第１設定テーブルＤＴ１及び第１補正テーブルＤＴ２を参照することで、環境値Ｓｎに応じた環境補正放電開始電圧Ｖｔｈ１［１］を算出するとともに、帯電用電圧Ｖａｃを設定する。これに対して、２回目以降の測定動作となる場合、第２補正テーブルＤＴ３及び第２設定テーブルＤＴ４を参照するとともに、前回の測定動作で得られた環境補正放電開始電圧Ｖｔｈ１［ｎ−１］と環境値Ｓｎを活用して、環境補正放電開始電圧Ｖｔｈ１［ｎ］を算出するとともに、帯電用電圧Ｖａｃを設定する。

２回目以降の測定動作となるとき、制御部１１０は、メモリ１１１に記憶した前回の環境補正放電開始電圧Ｖｔｈ１［ｎ−１］を読み出し、前回測定電圧Ｖｔｈ２［ｎ］とする。そして、制御部１１０は、温度センサー１１２及び湿度センサー１１３それぞれにより測定された環境値Ｓｎを受け、メモリ１１１の第２補正テーブルＤＴ３を参照して、環境値Ｓｎに対応する第２補正値Ｖｙを読み出し、前回測定電圧Ｖｔｈ２［ｎ］に加算し、測定用電圧Ｖｐｐの基準値Ｖｐｐ０（＝Ｖｔｈ２［ｎ］＋Ｖｙ）を算出する。尚、図６の例における第２補正テーブルＤＴ３においては、環境値Ｓ１に対して第２補正値Ｖｙを＋２００Ｖとし、環境値Ｓ２に対して第１補正値Ｖｘを＋１００Ｖとし、環境値Ｓ３，Ｓ４に対して第２補正値Ｖｙを０Ｖとする。

制御部１１０は、測定用電圧基準値Ｖｐｐ０を算出すると、第２設定テーブルＴ４を参照して、Ｖｐｐ１ａ＜Ｖｐｐ２ａ＜Ｖｐｐ０＜Ｖｐｐ３ａ＜Ｖｐｐ４ａの関係を有する測定用電圧Ｖｐｐ１ａ〜Ｖｐｐ４ａを取得する。このとき、測定用電圧Ｖｐｐ１ａが、基準値Ｖｐｐ０より電圧ΔＶ１ａだけ減じた値Ｖｐｐ０−ΔＶ１ａに、測定用電圧Ｖｐｐ２ａが、基準値Ｖｐｐ０より電圧ΔＶ２ａだけ減じた値Ｖｐｐ０−ΔＶ２ａ（ΔＶ１ａ＞ΔＶ２ａ）に、測定用電圧Ｖｐｐ３ａが、基準値Ｖｐｐ０に電圧ΔＶ３ａだけ加算した値Ｖｐｐ０＋ΔＶ３ａに、測定用電圧Ｖｐｐ４ａが、基準値Ｖｐｐ０に電圧ΔＶ４ａだけ加算した値Ｖｐｐ０＋ΔＶ４ａ（ΔＶ４ａ＞ΔＶ３ａ）に、それぞれ設定される。尚、図６の例では、測定用電圧基準値Ｖｐｐ０を中心値とし、ΔＶ１ａ＝ΔＶ４ａ＝２００Ｖ、ΔＶ２ａ＝ΔＶ３ａ＝１００Ｖとしている。

制御部１１０は、２つの放電開始前電圧となる測定用電圧Ｖｐｐ１ａ，Ｖｐｐ２ａと、２つの放電開始後電圧となる測定用電圧Ｖｐｐ３ａ，Ｖｐｐ４ａとを設定すると、図１０に示すように、測定用電圧Ｖｐｐ１ａから順に、交流電源部１０２より供給させる交流電圧のピーク間電圧を切り換える。このとき、制御部１１０は、測定用電圧を切り換える毎に、初回の測定動作と同様、切換直後から所定時間Ｔ１経過後に、時間Ｔ２間隔でＮ回連続して、電流測定部１０３による測定電流値を取得する。又、制御部１１０は、初回の測定動作と同様、測定用電圧Ｖｐｐ１〜Ｖｐｐ４それぞれについて、取得したＮ回分の測定電流値の平均値Ｉａｃ１ａ〜Ｉａｃ４ａを算出する。

制御部１１０は、上述のようにして、測定用電圧Ｖｐｐ１ａ〜Ｖｐｐ４ａそれぞれにおける測定電流値の平均値Ｉａｃ１ａ〜Ｉａｃ４ａを算出すると、図１１に示す関係に基づいて、放電開始電圧Ｖｔｈを算出する。即ち、放電開始前電圧となる測定用電圧Ｖｐｐ１ａ，Ｖｐｐ２ａと、平均測定電流値Ｉａｃ１ａ，Ｉａｃ２ａとの関係により、帯電電圧とニップ電流との関係を表す直線Ｌ１ａを最小二乗法を用いて求める。又、放電開始後電圧となる測定用電圧Ｖｐｐ３ａ，Ｖｐｐ４ａと、平均測定電流値Ｉａｃ３ａ，Ｉａｃ４ａとの関係により、帯電電圧とニップ電流及び放電電流との関係を表す直線Ｌ２ａを最小二乗法を用いて求める。

その後、制御部１１０は、図１１のグラフにおける直線Ｌ１ａ，Ｌ２ａの交点位置Ｘ１ａの帯電電圧を算出し、放電開始電圧Ｖｔｈとする。制御部１１０は、放電開始電圧Ｖｔｈを算出した後、第１補正テーブルＤＴ２を参照して、環境値Ｓｎに基づく第１補正値Ｖｘを読み出して、放電開始電圧Ｖｔｈを第１補正値Ｖｘにより補正した値Ｖｔｈ＋Ｖｘを環境補正放電開始電圧Ｖｔｈ１［ｎ］として、メモリ１１１に記憶させる。更に、制御部１１０は、算出した環境補正放電開始電圧Ｖｔｈ１［ｎ］に基づいて、交流電源部１０２による交流電圧のピーク間電圧である帯電用電圧Ｖａｃを設定し、電源部１００による印加動作を制御する。

このように、２回目以降の測定動作においては、放電開始前電圧及び放電開始後電圧による測定点を、それぞれ２点に設定するため、初回の測定動作よりも短時間で、交流電源部１０２による交流電圧のピーク間電圧である帯電用電圧Ｖａｃを設定できる。尚、２回目以降の測定動作における、放電開始前電圧及び放電開始後電圧による測定点は、初回の測定動作における測定点よりも少なければよく、例えば、初回の測定動作の測定点がＹ１点となる場合、２回目以降の測定動作における測定点は２点以上（Ｙ１−１）点以下であればよい。

又、本実施形態において、２回目以降の測定動作を行う際、環境値Ｓｎに対応する第２補正値Ｖｙを読み出し、前回測定電圧Ｖｔｈ２［ｎ］（＝Ｖｔｈ１［ｎ−１］）に加算して、測定用電圧基準値Ｖｐｐ０を算出するものとしたが、３回目以降の測定動作を行う場合は、前回測定電圧Ｖｔｈ２［ｎ］だけでなく、前々回測定電圧Ｖｔｈ３［ｎ］（＝Ｖｔｈ１［ｎ−２］）をも演算に利用するものとしても構わない。即ち、３回目以降の測定動作において、例えば、前回測定電圧Ｖｔｈ２［ｎ］に第２補正値Ｖｙを加算した第１基準値Ｖｐｐ０ａ（＝Ｖｔｈ２［ｎ］＋Ｖｙ）と、前々回測定電圧Ｖｔｈ３［ｎ］に第２補正値Ｖｙを加算した第２基準値Ｖｐｐ０ｂ（＝Ｖｔｈ３［ｎ］＋Ｖｙ）とを算出する。その後、第１及び第２基準値Ｖｐｐ０ａ，Ｖｐｐ０ｂの平均値を、測定用電圧基準値Ｖｐｐ０とするものとしても構わないし、第１及び第２基準値Ｖｐｐ０ａ，Ｖｐｐ０ｂを加重平均した値を、測定用電圧基準値Ｖｐｐ０とするものとしても構わない。

更に、上述のように、３回目以降の測定動作においては、前回２回分の環境補正放電開始電圧を利用して測定用電圧基準値Ｖｐｐ０を算出するように、測定動作毎に履歴として記憶させた複数の環境補正放電開始電圧を利用して、測定用電圧基準値Ｖｐｐ０を算出するものとしても構わない。このとき、測定用電圧基準値Ｖｐｐ０を算出するために、メモリ１１１に記憶した環境補正放電開始電圧の履歴分全てを読み出すものとしても構わないし、例えば、前回３回分のように所定数の環境補正放電開始電圧を読み出すものとしても構わない。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態の画像形成装置について、図面を参照して以下に説明する。図１２は、本実施形態の画像形成装置におけるメモリに記憶させるテーブルの構成を示す図である。尚、本実施形態において、第１の実施形態と同一の構成部分や動作については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

本実施形態の画像形成装置１は、図１２に示すように、第１の実施形態（図６参照）と同様、メモリ１１１に、測定用電圧設定テーブル（第１設定テーブル）ＤＴ１、放電開始電圧補正テーブル（第１補正テーブル）ＤＴ２、測定用電圧補正テーブル（第２補正テーブル）ＤＴ３、及び、測定用電圧設定テーブル（第２設定テーブル）ＤＴ４を格納するとともに、感光体ドラム６１の回転数に応じて帯電用電圧Ｖａｃを補正する帯電電圧用補正値（第３補正値）Ｖｚを記憶している帯電用電圧補正テーブル（第３補正テーブル）ＤＴ５を更に格納している。

本実施形態の画像形成装置１は、第１の実施形態と同様にして、所定タイミング毎に、制御部１１０により、直流電圧Ｖｇに重畳させる交流電圧のピーク間電圧を変化させて、放電開始電圧Ｖｔｈの測定動作を行う。そして、初回の測定動作において、制御部１１０は、第１設定テーブルＤＴ１を参照して電源部１００を動作させた際の測定結果に基づき、放電開始電圧Ｖｔｈを算出する（図９参照）。一方、２回目以降の測定動作において、制御部１１０は、第２補正テーブルＤＴ３及び第２設定テーブルＤＴ４を参照して電源部１００を動作させた際の測定結果に基づき、放電開始電圧Ｖｔｈを算出する（図１１参照）。

その後、制御部１１０は、第１の実施形態と同様、第１補正テーブルＤＴ２を参照して、取得した放電開始電圧Ｖｔｈを環境値Ｓｎに応じて補正した環境補正開始電圧Ｖｔｈ１［ｎ］を算出する。そして、制御部１１０は、得られた環境補正開始電圧Ｖｔｈ１［ｎ］をメモリ１１１に記憶させるとともに、環境補正放電開始電圧Ｖｔｈ１［ｎ］に基づいて、交流電源部１０２による交流電圧のピーク間電圧である帯電用電圧Ｖａｃを設定する。

ところで、感光体ドラム６１は、図１３のグラフにおける実線に示すように、初期状態では感光層６１５の膜厚が、厚さＭ１μｍで感光体ドラム６１の軸方向に沿ってほぼ均一となっている。しかしながら、画像形成装置１における印刷動作等により、感光体ドラム６１が回転すると、感光体ドラム６１表面が摩耗するため、感光体ドラム６１の回転回数が多くなるにつれ、感光層６１５の膜厚は薄くなる。一方、感光体ドラム６１表面の各位置において、形成される画像に応じて堆積されるトナー量が異なる等の理由から、図１３のグラフにおける一点鎖線に示すように、感光層６１５の平均膜厚が厚さＭ２（Ｍ２＜Ｍ１）μｍと薄くなったとき、感光体ドラム６１の軸方向に沿って、感光層６１５の膜厚が不均一となる。

即ち、感光体ドラム６１の回転数が多くなることにより、感光層６１５の膜厚が薄くなると同時に、感光体ドラム６１の軸方向に沿ってバラツキが生じる。この感光体ドラム６１における感光層６１５の膜厚のバラツキ（偏差）により、画像形成時（印刷処理時）において、上記のように設定した帯電用電圧Ｖａｃで帯電ローラー６２１に印加させた場合、感光層６１５の膜厚が厚くなる箇所で帯電不良が生じることがある。

本実施形態では、画像形成時（印刷処理時）において、制御部１１０は、感光体ドラム６１の回転数から感光層６１５の膜厚偏差を予測し、画像形成時（印刷処理時）における帯電用電圧Ｖａｃを感光体ドラム６１における感光層６１５の最大膜厚に合わせた値に補正する。従って、画像形成時に、感光体ドラムの膜厚偏差に応じて補正された帯電用電圧Ｖａｃ１が、制御部１１０から電源部１００に通知されることとなる。これにより、電源部１００により帯電ローラー６２１に印加される交流電圧が、感光体ドラム６１における感光層６１５の最大膜厚箇所においても放電可能な振幅Ｖａｃ１／２となる。

この画像形成時における帯電用電圧Ｖａｃの補正処理について、以下に説明する。印刷処理（画像形成）が開始されると、制御部１１０は、感光体ドラム６１の回転数を確認する。このとき、制御部１１０は、例えば、感光体ドラム６１に回転動力を与えるモーター（不図示）の動作時間を計時するとともに、該モーターの回転数を計数し、該モーターの動作軸間及び回転数と感光体ドラム６１のドラム径とによる演算を行い、感光体ドラム６１の回転数を取得する。この感光体ドラム６１の回転数は、制御部１１０で演算する度にメモリ１１１に記憶されるものとしてもよい。

制御部１１０は、メモリ１１１における第３補正テーブルＤＴ５を参照して、取得した感光体ドラム６１の回転数に基づき、第３補正値Ｖｚを取得するとともに、メモリ１１１に記憶している帯電用電圧Ｖａｃを読み出す。尚、図１２の例における第３補正テーブルＤＴ５においては、感光体ドラム６１の回転数が４００，０００回転（４００ｋｒｏｔ）未満では、第３補正値Ｖｚを０Ｖとするとともに、感光体ドラム６１の回転数が４００，０００回転以上となると、第３補正値Ｖｚを１５Ｖとし、更に、感光体ドラム６１の回転数が１００，０００回転分増える毎に、第３補正値Ｖｚを５Ｖずつ高い値とし、感光体ドラム６１の回転数が８００，０００回転以上となると、第３補正値Ｖｚを３５Ｖとする。

そして、制御部１１０は、帯電用電圧Ｖａｃを第３補正値Ｖｚを加算して補正した値Ｖａｃ＋Ｖｚを、膜厚補正帯電用電圧Ｖａｃ１として、電源部１００に通知する。従って、交流電源部１０２は、ピーク間電圧を膜厚補正帯電用電圧Ｖａｃ１とする交流電圧を出力する。即ち、電源部１００からは、直流電源部１０１の直流電圧Ｖｇを中心電圧として、Ｖａｃ１／２を振幅とする交流電圧（Ｖｇ±Ｖａｃ１／２の交流電圧）が出力され、帯電ローラー６２１に印加される。

尚、本実施形態では、制御部１１０が、感光層６１５の膜厚の偏差を感光体ドラム６１の回転数から予測するものとし、メモリ１１１が図１２に示す第３補正テーブルＤＴ５を格納するものとしたが、算出した放電開始電圧Ｖｔｈに基づき、感光層６１５の膜厚の偏差を予測するものとしても構わない。即ち、感光層６１５の膜厚が薄くなると、放電開始電圧Ｖｔｈは低くなるため、放電開始電圧Ｖｔｈが低いと、感光層６１５の膜厚の偏差が大きくなるものと予測する。

このとき、例えば、図１４のように、メモリ１１１が、上述の第３補正テーブルＤＴ５の代わりに、第３補正テーブルＤＴ５ａを格納する。そして、制御部１１０は、初回測定時の放電開始電圧Ｖｔｈ０を基準とするとともに、２回目以降の測定で取得した放電開始電圧Ｖｔｈを取得したとき、第３補正テーブルＤＴ５ａを参照することで、放電開始電圧Ｖｔｈにおける基準電圧Ｖｔｈ０からの低下量に基づき、第３補正値Ｖｚを取得するものとしてもよい。

図１４の例では、放電開始電圧Ｖｔｈにおける基準電圧Ｖｔｈ０からの低下量が１５０Ｖ未満のとき、第３補正値Ｖｚを０Ｖとするとともに、放電開始電圧Ｖｔｈにおける基準電圧Ｖｔｈ０からの低下量が１５０Ｖ以上となると、第３補正値Ｖｚを１５Ｖとし、更に、放電開始電圧Ｖｔｈにおける基準電圧Ｖｔｈ０からの低下量が５０Ｖ増える毎に、第３補正値Ｖｚを５Ｖずつ高い値とし、放電開始電圧Ｖｔｈにおける基準電圧Ｖｔｈ０からの低下量が４００Ｖ以上となると、第３補正値Ｖｚを３５Ｖとする。又、図１５の第３補正テーブルＤＴ５ｂのように、放電開始電圧Ｖｔｈにおける基準電圧Ｖｔｈ０を固定値（図１５の例では１８００Ｖ）とするものであってもよい。

＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態の画像形成装置について、図面を参照して以下に説明する。図１６は、本実施形態の画像形成装置におけるメモリに記憶させるテーブルの構成を示す図である。尚、本実施形態において、第１の実施形態と同一の構成部分や動作については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

本実施形態の画像形成装置１は、図１６に示すように、第１の実施形態（図６参照）と同様、メモリ１１１に、測定用電圧設定テーブル（第１設定テーブル）ＤＴ１、放電開始電圧補正テーブル（第１補正テーブル）ＤＴ２、測定用電圧補正テーブル（第２補正テーブル）ＤＴ３、及び、測定用電圧設定テーブル（第２設定テーブル）ＤＴ４を格納するとともに、感光体ドラム６１の回転数に応じて測定時の直流電圧Ｖｇ１を設定する測定用電圧設定テーブル（第３設定テーブル）ＤＴ６を更に格納している。

本実施形態では、第１及び第２の実施形態と異なり、放電開始電圧Ｖｔｈの測定動作時において、感光体ドラム６１における感光層６１５の膜厚に基づき、直流電源部１０２からの直流電圧を変化させる。即ち、制御部１１０は、所定タイミング毎に、放電開始電圧Ｖｔｈの測定動作を行うとき、感光体ドラム６１の回転数を確認し、第３設定テーブルＤＴ６を参照して、直流電源部１０２からの直流電圧（測定用直流電圧）の絶対値｜Ｖｇ１｜を設定する。この測定用直流電圧（絶対値）｜Ｖｇ１｜は、画像形成時（印刷処理時）において一定とされる直流電圧（印刷用直流電圧）の絶対値｜Ｖｇ｜を基準値として設定されるものであり、感光体ドラム６１の回転数が増加するに従って絶対値が小さくなる値に設定される。

尚、図１６の例における第３設定テーブルＤＴ６においては、感光体ドラム６１の回転数が４００，０００回転（４００ｋｒｏｔ）未満では、測定用直流電圧（絶対値）｜Ｖｇ１｜を印刷用直流電圧（絶対値）｜Ｖｇ｜と同等とするとともに、感光体ドラム６１の回転数が４００，０００回転以上となると、測定用直流電圧（絶対値）｜Ｖｇ１｜を電圧値（｜Ｖｇ｜−５０）Ｖとし、更に、感光体ドラム６１の回転数が１００，０００回転分増える毎に、測定用直流電圧Ｖｇ１を５０Ｖずつ小さい値とし、感光体ドラム６１の回転数が８００，０００回転以上となると、測定用直流電圧（絶対値）｜Ｖｇ１｜を（｜Ｖｇ｜−２５０）Ｖとする。

本実施形態では、制御部１１０が、放電開始電圧Ｖｔｈの測定動作を行うとき、感光体ドラム６１の回転数が多くなるほど、測定用直流電圧（絶対値）｜Ｖｇ１｜を小さい値に設定する。このため、感光層６１５の膜厚が薄い場合に、放電開始電圧Ｖｔｈの測定動作を行う際に、帯電用電圧Ｖａｃよりも大きいピーク電圧による交流電圧を交流電源部１０１から印加したとしても、感光体ドラム６１と帯電ローラー６２１との電位差を下げることができる。従って、上記測定時に帯電用電圧Ｖａｃよりも大きいピーク電圧による交流電圧を交流電源部１０１から印加したとき、感光層６１５の膜厚が薄い場合であっても、感光体ドラム６１に対するリーク電流の発生を抑制し、感光体ドラム６１を傷つけることがなくなる。

尚、本実施形態において、制御部１１０が、感光層６１５の膜厚を感光体ドラム６１の回転数から予測するものとし、メモリ１１１が図１６に示す第３設定テーブルＤＴ６を格納するものとしたが、算出した放電開始電圧Ｖｔｈに基づき、感光層６１５の膜厚を予測するものとしても構わない。このとき、例えば、図１７のように、メモリ１１１が、上述の第３設定テーブルＤＴ６の代わりに、第３設定テーブルＤＴ６ａを格納する。

図１７の例では、放電開始電圧Ｖｔｈにおける基準電圧Ｖｔｈ０からの低下量が１５０Ｖ未満のとき、測定用直流電圧Ｖｇ１を−５００Ｖとするとともに、放電開始電圧Ｖｔｈにおける基準電圧Ｖｔｈ０からの低下量が１５０Ｖ以上となると、測定用直流電圧Ｖｇ１を−４５０Ｖとし、更に、放電開始電圧Ｖｔｈにおける基準電圧Ｖｔｈ０からの低下量が５０Ｖ増える毎に、測定用直流電圧Ｖｇ１を−５０Ｖずつ高い値とし、放電開始電圧Ｖｔｈにおける基準電圧Ｖｔｈ０からの低下量が４００Ｖ以上となると、測定用直流電圧Ｖｇ１を−２５０Ｖとする。

又、本実施形態では、感光体ドラム６１における感光層６１５の膜厚に基づき、測定用直流電圧を段階的に変化させるものとしたが、感光層６１５の膜厚に関わらず、測定用直流電圧Ｖｇ１を、印刷用直流電圧Ｖｇに対して、その絶対値が一定分だけ小さい値に設定されるものとしても構わない。例えば、測定用直流電圧（絶対値）｜Ｖｇ１｜が、印刷用直流電圧（絶対値）｜Ｖｇ｜に対して、常に２００Ｖ程度小さい値に設定される。

更に、本実施形態において、第２の実施形態と同様、メモリ１１１に帯電用電圧補正テーブル（第３補正テーブル）ＤＴ５を格納するものとし、画像形成時（印刷処理時）において、予測した感光層６１５の膜厚偏差に基づき、帯電用電圧Ｖａｃの値を補正するものとしてもよい。これにより、電源部１００により帯電ローラー６２１に印加される交流電圧を、感光体ドラム６１における感光層６１５の最大膜厚箇所においても放電可能な振幅Ｖａｃ１／２とすることができる。

又、本願発明における画像形成装置として、コピー機能、スキャナー機能、プリンター機能、ファックス機能を有するＭＦＰ（Multifunction Peripheral）であっても構わないし、プリンター、コピー機、ファクシミリ等であっても構わない。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

１ 画像形成装置
２ 装置本体
３ 画像読取部
４ 給紙トレイ
５ 転写部
６ 定着部
７ 排紙トレイ
８ 給紙部
９ 操作パネル
１０ 制御部
１１ トナー濃度検出器
３１ スキャナー部
３２ 自動原稿搬送部（ＡＤＦ）
３３ 原稿台
３４ 光源部
３５ イメージセンサー
３６ 結像レンズ
３７ ミラー群
３８ 原稿載置トレイ
３９ 原稿排出トレイ
４０ 原稿搬送機構
５１ 作像部
５２ 露光部
５３ 中間転写ベルト
５４ 一次転写ローラー
５５ 駆動ローラー
５６ 従動ローラー
５７ 二次転写ローラー
５８ クリーナー部
５９ 加熱ローラー
６０ 加圧ローラー
６１ 感光体ドラム
６２ 帯電器
６３ 現像器
６４ クリーナー部
８１ 繰り出しローラー
８４ 搬送ローラー対
８７ タイミングローラー対
９１ 排紙ローラー対
９３ 手差しトレイ
１００ 電源部
１０１ 直流電源部
１０２ 交流電源部
１０３ 電流測定部
１１０ 制御部
１１１ メモリ
１１２ 温度センサー
１１３ 湿度センサー
６１１ ドラムハウジング
６１３ 導電性支持体
６１４ 中間層
６１５ 感光層
６１５ａ 電荷発生層
６１５ｂ 電荷輸送層
６２１ 帯電ローラー
６２２ クリーニングローラー
６３１ 現像ハウジング
６３２ 現像ローラー
６３３ 供給ローラー
６３４ 攪拌ローラー
６３５ 現像室
ＤＴ１ 測定用電圧設定テーブル（第１設定テーブル）
ＤＴ２ 放電開始電圧補正テーブル（第１補正テーブル）
ＤＴ３ 測定用電圧補正テーブル（第２補正テーブル）
ＤＴ４ 測定用電圧設定テーブル（第２設定テーブル）
ＤＴ５ 帯電用電圧補正テーブル（第３補正テーブル）
ＤＴ６ 測定用電圧設定テーブル（第３設定テーブル）

Claims (12)

1. 静電潜像を担持する感光体と、該感光体に接触又は近接して配置されて該感光体表面を一様に帯電させる帯電器と、直流電圧と交流電圧を重畳した帯電電圧を前記帯電部に印加する電源部と、前記電源部による交流電圧の印加に基づいて流れる交流電流を測定する電流測定部と、前記感光体と前記帯電器間における放電が開始される前記交流電圧のピーク間電圧となる放電開始電圧を算出する制御部とを備える画像形成装置において、
   装置内環境を検出する環境検知部を更に備えており、
   前記制御部は、所定タイミング毎に前記電流測定部を動作させて、前記放電開始電圧を取得し、
   前記放電開始電圧を取得する際、前記電源部により印加される交流電圧のピーク間電圧を、前記放電開始電圧よりも低い放電前電圧及び前記放電開始電圧よりも高い放電後電圧それぞれにおいて少なくとも２段階で切り換えて、前記放電前電圧及び前記放電後電圧それぞれにおいて、少なくとも２点以上の測定点における交流電流を前記電流測定部により測定し、
   前記制御部は、前記放電前電圧における２点以上の測定点の交流電圧のピーク間電圧と交流電流の関係から得られる第１直線と、前記放電後電圧における２点以上の測定点の交流電圧のピーク間電圧と交流電流の関係から得られる第２直線との交点における電圧値を算出することで、前記放電開始電圧を取得した後、当該放電開始電圧を前記環境検知部で検出した装置内環境に基づいて補正した環境補正放電開始電圧を算出し、該環境補正放電開始電圧に基づいて、画像形成時に前記電源部により印加される交流電圧のピーク間電圧となる帯電用電圧を設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部が、前回測定時に取得した環境補正放電開始電圧に基づいて、初回以外の測定時における前記放電前電圧及び前記放電後電圧それぞれにおける測定点を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部が、前回測定時までに取得した複数の環境補正放電開始電圧に基づいて、初回以外の測定時における前記放電前電圧及び前記放電後電圧それぞれにおける測定点を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記帯電用電圧設定のために交流電流を測定する際、２回目以降の測定時における前記放電前電圧及び前記放電後電圧それぞれにおける測定点が、初回測定時における測定点よりも少ないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部が、前記環境検知部で検出した装置内環境に基づいて、前記放電前電圧及び前記放電後電圧それぞれにおける測定点を設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部が、前記感光体における感光層の膜厚偏差を推定し、該感光層の膜厚偏差が大きい場合には、画像形成時における前記帯電用電圧を小さい値に補正することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部が、前記感光体の使用頻度に基づいて前記感光層の膜厚偏差を推定することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部が、算出した前記放電開始電圧に基づいて前記感光層の膜厚偏差を推定することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部が、測定時において前記電源部より印加させる直流電圧の絶対値を、画像形成時において前記電源部より印加させる直流電圧の絶対値よりも小さい値に設定することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部が、前記感光体における感光層の膜厚を推定し、該感光層の膜厚が小さい場合に、測定時において前記電源部より印加させる直流電圧の絶対値を小さい値に設定することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記制御部が、前記感光体の使用頻度に基づいて前記感光層の膜厚を推定することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記制御部が、算出した前記放電開始電圧に基づいて前記感光層の膜厚を推定することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。

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