JP4731978B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やプリンタ、さらにはファクシミリ装置等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものであり、特に、現像剤の劣化に対して適正に対応することができる画像形成装置に関するものである。

従来、特許文献１および特許文献２に記載されているような電子写真方式が採用された画像形成装置が知られている。特許文献１では２成分現像方式に関して述べられており、この場合はトナーがキャリア表面に接触することにより摩擦帯電するのであるが、トナーが高帯電になるとキャリアとの静電吸着力が高くなり、結果的に現像濃度が低下する。また、キャリア表面に高帯電トナーが付着しているため、周辺のトナーがキャリアと接触できなくなり、帯電が不十分なトナーも生じる。このようなトナーが現像されると未露光部分へ付着してカブリ現象が発生する。特許文献２では１成分現像方式に関して述べられているが、この場合はトナーが現像ローラ表面と接触することにより摩擦帯電する。トナーの摩擦帯電量が過剰になると現像ローラに高帯電のトナーが付着し、上層のトナーの摩擦帯電を阻害するようになる。この状態で現像を行うとトナーの帯電量が低いために現像量が低くなり、逆に像担持体の未露光部分に付着したトナーも帯電が低いために逆電界による引き剥がし力が不足して現像ローラへ回収できなくなりカブリ現象が発生する。

そして、特許文献１および２に記載の画像形成装置においては、このような画質不良に対応するために、通常の運転モードとは別に、前記品質劣化トナーを強制的に感光体ドラムの周面に移行させて取り除き、これによって感光体ドラムの周面と対向している現像ローラ上のトナーを現像装置内のフレッシュなトナーと更新（リフレッシュ）させるリフレッシュモードの運転を行い得るようになされている。

すなわち、リフレッシュモードは、感光体ドラムの周面における回転方向の所定長について略全面にトナーを付与させ得るように当該周面の電荷を調整し（すなわち印字率を１００％に調整し）、これによって現像ローラに滞っている帯電特性の低下したトナーを一気に感光体ドラムの周面に移行させる非常時の運転モードである。このリフレッシュモードにおいては、一旦感光体ドラムの周面に移った品質劣化トナーは、用紙に転写されることは行われず、所定のクリーニング装置によって回収されるようになっている。

かかるリフレッシュモードの運転が実行されることにより、現像ローラの周面位置に滞っていた品質劣化トナーが現像装置内の新鮮なトナーと更新されてリフレッシュされるため、画像濃度低下やカブリ現象が解消される。

因みに、特許文献１のものは、現像剤としてトナーとキャリヤとからなる２成分系のものが採用され、かつ、トナーの帯電量を制御要素としているのに対し、特許文献２のものは、現像剤としてトナーのみの１成分系のものが採用され、かつ、画像の印字率を制御要素としている点で両者は相違しているが、リフレッシュモードが設定されると、現像装置における品質劣化トナーが感光体ドラムの周面に一気に移される点では軌を一にしている。
特開平６−１８１６５６号公報 特開２００４−５３８３７号公報

ところで、特許文献１および２に記載の画像形成装置にあっては、いずれもリフレッシュモードにおいて現像装置から多量の品質劣化トナーをバイアス制御で感光体ドラムの周面に移行させているため、多量の品質劣化トナーに過剰な電荷が付与されている場合には、感光体ドラムの周面に移った品質劣化トナーがクリーニング装置でブレードにより掻き取られるに際し、帯電量の高い品質劣化トナーが多量に前記ブレード先端部へ集積していることで当該品質劣化トナーと感光体ドラムとの間に大きな電位差が生じ、これによる異常な放電で感光体ドラムが絶縁破壊してしまうという不都合が発生することがある。

本発明は、かかる従来の不都合を解消するためになされたものであり、絶縁破壊による像担持体の損傷を抑えた上で、リフレッシュモードの運転を適正に行うことができる画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、静電潜像が形成される像担持体に現像装置から現像剤を供給することにより当該像担持体の周面に前記静電潜像に沿った可視像を形成させるように構成された画像形成装置において、前記現像装置内の現像剤の劣化に応じて現像剤をリフレッシュするリフレッシュモードによる運転が、前記可視像を所定の被転写材に転写出力する通常モードの運転とは別に設定可能に構成されていると共に、このリフレッシュモードの運転を制御する制御手段が備えられ、前記制御手段は、前記リフレッシュモードでは、露光装置によって光線の形で照射される画像のドット数を制御することにより、前記リフレッシュモードの全期間に亘って前記現像装置から前記像担持体の周面へ供給される現像剤の供給量を、前記像担持体の周面に形成される現像剤の団塊により前記像担持体の層内に形成される電界が予め定められた範囲内に収まるように、制御することを特徴とするものである。

かかる構成によれば、画像形成装置がリフレッシュモードにモード設定された状態で、現像装置から像担持体の周面へ供給される現像剤の供給量を、像担持体の周面に形成される現像剤の団塊により像担持体の層内に形成される電界が予め定められた範囲内に収まるように、制御することによって像担持体に付着する現像剤の量を少なくすることが可能であり、これにより一旦像担持体に付着した現像剤が取り除かれるに際し当該現像剤の取り除き量を少なくすることができて大きな電荷が集積しないようにすることができるため、大きな電荷の集団に起因した像担持体の絶縁破壊が有効に防止される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記制御手段は、周囲の環境の温湿度情報に基づいて、前記現像剤の単位重量当りの帯電量を判別し、少なくとも、前記単位重量当りの帯電量を用いて、前記像担持体の周面に供給されるべき前記現像剤の供給量を計算し、当該計算された供給量の現像剤が前記像担持体に供給されるように、前記リフレッシュモード時に露光装置によって光線の形で照射される画像のドット数を制御するための制御信号を、前記露光装置に出力し、これにより、前記リフレッシュモードの全期間に亘って前記現像装置から前記像担持体の周面へ供給される現像剤の供給量を、前記像担持体の周面に形成される現像剤の団塊により前記像担持体の層内に形成される電界が予め定められた範囲内に収まるように、制御することを特徴とするものである。

かかる構成によれば、現像剤の単位重量当りの帯電量は、温湿度によって変動しやすい。そして、当該単位重量当りの帯電量は、像担持体の周面に供給される現像剤の供給量の制御に用いられる。これにより、温湿度を、当該現像剤の供給量を制御する制御要素として好適に使用することができる。また、画像のドット数を制御することによってリフレッシュモードにおける像担持体への現像剤の供給量を容易に制御することができる。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記制御手段は、下記（ｉ）および（ｉｉ）式、すなわち
Ｅｎ＜Ｅｔ＜Ｅｐ・・・（ｉ）
（但し、Ｅｎ：現像剤がマイナスに帯電された場合の像担持体の周面が絶縁破壊する電界（Ｖ／ｍ）、Ｅｔ：像担持体の周面に形成される現像剤の団塊により像担持体の層内に形成される電界（Ｖ／ｍ）、Ｅｐ：現像剤がプラスに帯電された場合の像担持体の周面が絶縁破壊する電界（Ｖ／ｍ））
Ｅｔ＝ｑｍｋ／（ε_０ε_ｒ）・・・（ｉｉ）
（但し、ｑ：現像剤の単位重量当りの帯電量（Ｃ／ｋｇ）、ｍ：像担持体における現像剤の単位面積当りの現像量（ｋｇ／ｍ^２）、ｋ：現像剤の集積量比（像担持体周面に集積した現像剤の単位面積当りの重量を、像担持体の周面に現像された現像剤の単位面積当りの重量で除することにより得ることができる値）、ε_０：真空の誘電率（Ｆ／ｍ）およびε_ｒ：像担持体の比誘電率）
に基づいて像担持体に対する現像剤の現像量ｍを計算することを特徴とするものである。

かかる構成によれば、リフレッシュモードにおいて像担持体における現像剤の単位面積当りの現像量ｍは、例えば画像のドット数を増減させることによって容易に調節することが可能であり、かかる現像量ｍを調節することによって像担持体が絶縁破壊しない（ｉ）式の条件を満足させることができるため、一旦像担持体に付与された現像剤を像担持体から取り除くときに像担持体の周面で絶縁破壊が起らなくなる。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記像担持体は、アモルファスシリコンドラムであることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、アモルファスシリコンドラムは、ドラムの基体の周面に硬い誘電材料であるアモルファスシリコン層が積層されてなるものであり、像担持体は、かかるアモルファスシリコンドラムが採用されることにより周面に静電潜像や現像剤像を形成させるのに適したものになる。

請求項１記載の発明によれば、露光装置によって光線の形で照射される画像のドット数を制御することにより、前記リフレッシュモードの全期間に亘って現像装置から像担持体の周面へ供給される現像剤の供給量を、像担持体の周面に形成される現像剤の団塊により像担持体の層内に形成される電界が予め定められた範囲内に収まるように、制御することによって像担持体に付着する現像剤の量を少なくすることが可能であり、これにより一旦像担持体に付着した現像剤が取り除かれるに際し当該現像剤の取り除き量を少なくすることができて大きな電荷が集積しないようにすることができるため、大きな電荷の集団に起因した像担持体の絶縁破壊を有効に防止することができる。従って、像担持体の絶縁破壊に起因して画像形成装置が通常モードに設定された状態における形成された画像に黒点が発生するというような画像品質の低下を防止することができ、常に良好な画像品質を維持することができる。

請求項２記載の発明によれば、現像剤の単位重量当りの帯電量は、温湿度によって変動しやすい。そして、当該単位重量当りの帯電量は、像担持体の周面に供給される現像剤の供給量の制御に用いられる。これにより、温湿度を、当該現像剤の供給量を制御する制御要素として好適に使用することができる。また、画像のドット数を制御することによって、リフレッシュモードの全期間に亘る像担持体への現像剤の供給量を容易に制御することができる。

請求項３記載の発明によれば、リフレッシュモードにおいて像担持体における現像剤の単位面積当りの現像剤の現像量ｍは、例えば画像のドット数を増減させることによって容易に調節することが可能であり、かかる現像量ｍを調節することによって像担持体が絶縁破壊しない（ｉ）式の条件を満足させることができるため、一旦像担持体に付与された現像剤を像担持体から取り除くときに像担持体の周面で絶縁破壊が起らないようにすることができる。

請求項４記載の発明によれば、像担持体としてドラムの基体の周面に硬い誘電材料であるアモルファスシリコン層が積層されてなるアモルファスシリコンドラムが採用されているため、像担持体を、かかるアモルファスシリコンドラムの採用で周面に静電潜像や現像剤像を形成させるのに適したものにすることができる。

図１は、本発明に係る画像形成装置の一種であるプリンタの内部構造の一実施形態を説明するための正面断面視の説明図である。この図に示すように、プリンタ（画像形成装置）１０は、印刷処理に供する用紙Ｐを貯留する用紙貯留部１２と、この用紙貯留部１２に貯留された用紙束Ｐ１から繰り出された１枚ずつの用紙（被転写材）Ｐに対して画像の転写処理を施す転写部１３と、この転写部１３で転写処理の施された用紙Ｐに対して定着処理を施す定着部１４とが装置本体１１に内装されると共に、定着部１４で定着処理の施された用紙Ｐが排紙される排紙部１５が装置本体１１の頂部に設けられることによって構成されている。

前記用紙貯留部１２には、所定数（本実施形態では１つ）の用紙カセット１２１が装置本体１１に対して挿脱自在に設けられている。用紙カセット１２１の上流端（図１の右方）には、用紙束Ｐ１から１枚ずつの用紙Ｐを繰り出させるピックアップローラ１２２が設けられている。このピックアップローラ１２２の駆動によって用紙カセット１２１から繰り出された用紙Ｐは、給紙搬送路１２３およびこの給紙搬送路１２３の下流端に設けられたレジストローラ対１２４を介して転写部１３に給紙されるようになっている。

前記転写部１３は、コンピュータ等から電送された画像情報に基づき用紙Ｐに転写処理を施すものであり、前後方向（図１の紙面と直交する方向）に延びるドラム心回りに回転可能に設けられた感光体ドラム（像担持体）２０の周面に沿うように、当該感光体ドラム２０の直上位置から時計方向に向けて帯電ローラ３０、露光装置４０、現像装置５０、転写ローラ６０およびクリーニング装置７０が配設されることによって形成されている。

前記感光体ドラム２０は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像（可視像）Ｓ（図２）を形成させるためのものであり、周面にアモルファスシリコン層が積層され、これによってこれらの像を形成させるのに適したものになっている。

前記帯電ローラ３０は、ドラム心回り時計方向に回転している感光体ドラム２０の周面に一様な電荷を形成させるものであり、周面が感光体ドラム２０の周面と当接しながら従動回転しつつ当該感光体ドラム２０へ電荷を付与するようになっている。なお、帯電ローラ３０に代えてワイヤからのコロナ放電により感光体ドラム２０の周面に電荷を付与するコロナ放電方式のものを採用してもよい。

前記露光装置４０は、コンピュータ等の外部の機器から電送されてきた画像データに基づき強弱の付与されたレーザー光を回転している感光体ドラム２０の周面に照射し、これによる感光体ドラム２０周面のレーザー光が照査された部分の電荷の消去によって当該感光体ドラム２０の周面に静電潜像を形成させるものである。

前記現像装置５０は、感光体ドラム２０の周面にトナー（現像剤）Ｔ（図２）を供給することによって周面の静電潜像が形成された部分にトナーＴを付着させ、これによって感光体ドラム２０の周面にトナー像Ｓを形成させるものである。

前記転写ローラ６０は、感光体ドラム２０の直下位置に送り込まれた用紙Ｐに対して当該感光体ドラム２０の周面に形成されているプラスに帯電したトナー像Ｓを用紙Ｐに転写させるものであり、トナー像Ｓの電荷と逆極性であるマイナスの電荷を用紙Ｐに付与するようになっている。

従って、感光体ドラム２０の直下位置に到達した用紙Ｐは、転写ローラ６０と感光体ドラム２０とによって押圧挟持されつつ、プラスに帯電した感光体ドラム２０周面のトナー像Ｓがマイナスに帯電した用紙Ｐの表面に向けて引き剥がされ、これによって用紙Ｐに対し転写処理が施されることになる。

前記クリーニング装置７０は、転写処理後の感光体ドラム２０の周面に残留しているトナーＴを取り除いて清浄化するためのものである。この転写ローラ６０によって清浄化された感光体ドラム２０の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電ローラ３０へ向かうことになる。

前記定着部１４は、転写部１３によって転写処理の施された用紙Ｐのトナー像Ｓに加熱による定着処理を施すものであり、内部に通電発熱体が装着されたヒートローラ１４１と、このヒートローラ１４１の下部で周面同士が対向配置された加圧ローラ１４２とを備えて構成されている。そして、転写処理後の用紙Ｐは、ローラ心回りに時計方向に向けて駆動回転しているヒートローラ１４１と、ローラ心回りに反時計方向に向けて従動回転している加圧ローラ１４２との間のニップ部を通過することによって、ヒートローラ１４１からの熱を得て定着処理が施されるようになっている。定着処理の施された用紙Ｐは、排紙搬送路１４３を通って排紙部１５へ排出されることになる。

前記排紙部１５は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって形成され、この凹没した凹部の底部に排紙された用紙Ｐを受ける排紙トレイ１５１が形成されている。

このように構成されたプリンタ１０は、その運転モードが普段の用紙Ｐに転写処理を施す通常モードＭ１（図２の（イ））と、現像装置５０内の品質劣化トナーＴ２を強制的に感光体ドラム２０の周面に移行させて現像装置５０内の品質劣化トナーＴ２をリフレッシュするリフレッシュモードＭ２（図２の（ロ））との間で切り換え可能になっている。リフレッシュモードＭ２による運転が行われるのは、以下の理由による。

すなわち、プリンタ１０を含む各種の画像形成装置においては、Ａ４サイズまたはレターサイズの用紙Ｐ等を用いて当該用紙Ｐに文書の転写処理を施した場合、画像印字率（用紙Ｐにおける画像形成領域の面積を「１」とした場合の印字されている部分の面積の比）は通常４％〜５％であり、画像形成装置はかかる画像印字率におけるトナーＴ（図２の（イ））の消費状態を標準現像剤使用状態として設計されている。

従って、画像印字率が４％〜５％で推移している場合は問題ないが、画像印字率が１％に満たないようなほとんど白紙状態で用紙Ｐに転写処理が施される状態が継続されると、現像装置５０内のトナーＴはほとんど消費されず、結局消費されなかったトナーＴ（品質劣化トナーＴ２）が後述の現像ローラ５２の回転に同伴し各所に摺擦して帯電特性が劣化し（すなわち帯電量が低下し）、これによってトナーＴが適正に感光体ドラム２０の周面に向けて移行しなくなって感光体ドラム２０周面の画像濃度が低下したりカブリ現象が生じたりするという不都合が発生する。

このような不都合を解消するために、画像濃度が低下したりカブリ現象が生じるようになった場合、プリンタ１０の運転を通常モードＭ１から用紙Ｐへの転写は行わないリフレッシュモードＭ２に切り換えられ、当該リフレッシュモードＭ２での運転で現像スリーブ５２２周りの劣化した品質劣化トナーＴ２が強制的にベタ黒の画像として感光体ドラム２０の周面に移されるのである。これによって現像装置５０内のトナーＴは、品質劣化トナーＴ２の存在しないリフレッシュされた状態になる。

図２は、各部材の電荷に注目して示した図１の帯電ローラ３０周りの拡大説明図であり、（イ）は、通常モードＭ１の場合、（ロ）は、リフレッシュモードＭ２の場合をそれぞれ示している。なお、図２では、感光体ドラム２０の構成要素および用紙Ｐの厚み寸法を誇張して示している。図２に示すように、感光体ドラム２０は、ドラム軸２１と、このドラム軸２１回りに同心で回転可能に装着されたアルミニウム合金製のアルミ素管２２と、このアルミ素管２２の周面に蒸着処理等により均一に積層されて形成されたアモルファスシリコン層２３とを備えている。かかる感光体ドラム２０は、図略のドラムモータの駆動で時計方向に向けて回転するようになっている。

前記アモルファスシリコン層２３は、シリコン（Ｓｉ）や、シリコンの化合物（ＳｉＣ、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ等）が固溶体状で固化したものであり、通常、スパッタリング処理等の物理的な蒸着処理によって形成される。かかるアモルファスシリコン層２３（特にＳｉＣ製のもの）は、高抵抗であることによる優れた帯電能力を備えていると共に、耐摩耗性や耐環境性にも優れ、静電潜像やトナー像を形成させる材料として好適である。

また、アモルファスシリコン層２３が炭化シリコン（ＳｉＣ）製である場合、シリコン（Ｓｉ）と炭素（Ｃ）との比率が特定のものである場合が好ましい。このような炭化シリカとしては、「Ｓｉ_１−ＸＣ_Ｘ」におけるＸの値が０．３〜１未満のものが好ましく、Ｘの値が０．５〜０．９５のものがさらに好ましい。

その理由は、Ｘがこのような値の「Ｓｉ_１−ＸＣ_Ｘ」は、１０^１２〜１０^１３Ω（オーム）という極めて高い抵抗値を有しており、かかる高抵抗であると、アモルファスシリコン層２３の表面における回転方向の静電潜像の像流れが少なく、静電潜像の維持能力に優れているばかりか、耐湿性にも優れているからである。

前記帯電ローラ３０は、周面が感光体ドラム２０の周面（すなわちアモルファスシリコン層２３）に当接された状態で、帯電ローラ用電源３３からの電圧をアモルファスシリコン層２３へ印加するものであり、金属製の帯電ローラ軸３１と、この帯電ローラ軸３１に同心で一体的に外嵌されたエラストマー等の誘電材料製の帯電ローラ本体３２とからなっている。

かかる帯電ローラ３０は、通常モードＭ１において、図２の（イ）に示すように、帯電ローラ用電源３３からのプラスの電圧が帯電ローラ軸３１に印加されることにより帯電ローラ本体３２の周面にプラスの電荷が形成された状態で、感光体ドラム２０のドラム軸２１回りの時計方向へ向かう回転に従動しながら軸心回りに反時計方向に回転し、これによってアモルファスシリコン層２３に一様なプラスの電荷を形成させるようになされている。

前記露光装置４０は、帯電ローラ３０によってアモルファスシリコン層２３に形成された一様な電荷面に対して電送されてきた画像情報に基づく強弱を備えたレーザー光線を照射し、これによってドラム軸２１回りに回転している感光体ドラム２０の周面（アモルファスシリコン層２３）にプラスの電荷が消失するか或いは極めて少なくなった静電潜像を形成させるようになっている。本実施形態においては、感光体ドラム２０周面の数１００Ｖの電荷が、レーザー光線の照射で略１０Ｖにまで低下され、この略１０Ｖの部分で静電潜像が形成されている。因みに、図２の（イ）では、露光装置４０によって照射された感光体ドラム２０の周面には、プラスの電荷を示す「＋」記号を消去している。

前記現像装置５０は、露光装置４０によって形成された感光体ドラム２０のアモルファスシリコン層２３に対しトナーＴを供給して静電潜像に沿ったトナー像Ｓを形成させるものであり、内部にトナーが装填された箱形の現像装置本体５１内に周面の一部を露出させた状態で現像ローラ５２が装着されてなり、現像装置本体５１内に装填されたトナーＴ（図２において円内に「＋」記号を付してトナーＴを表現している）を感光体ドラム２０のドラム軸２１と平行な軸心回りに回転している現像ローラ５２の周面からドラム軸２１回りに回転している画像形成装置１０のアモルファスシリコン層２３に供給することによりアモルファスシリコン層２３の表面にトナー像Ｓを形成させるものである。

現像装置本体５１の感光体ドラム２０周面と対向した壁面には、現像装置本体５１内のトナーＴを感光体ドラム２０の周面に受け渡すためのトナー供給開口５１１が設けられ、現像装置本体５１内のトナーＴは、このトナー供給開口５１１を介し現像ローラ５２の回転に応じて感光体ドラム２０の周面に供給される。

前記現像ローラ５２は、前記ドラム軸２１と平行に配された非回転の現像ローラ軸５２１と、この現像ローラ軸５２１に同心で一体的に外嵌された固定マグネット５２３と、この固定マグネット５２３に外嵌されて現像ローラ軸５２１回りに駆動回転する現像スリーブ５２２とを備えて構成されている。前記現像スリーブ５２２はＳＵＳやアルミなどの金属、導電性樹脂等によって形成されている。

かかる現像ローラ５２は、現像ローラ用電源５３からの電圧印加で現像スリーブ５２２の周面がプラスになった状態で、図略の現像ローラ用モータの駆動により現像ローラ軸５２１回りに反時計方向に向けて回転し、これによって現像装置本体５１内のトナーＴをプラスに帯電させつつ感光体ドラム２０のアモルファスシリコン層２３に供給するようになっている。

本実施形態においては、現像ローラ用電源５３は、例えば、Ｖｄｃ＝１６０Ｖ、Ｖｐｐ＝１．８ｋＶ、ｆ＝２．４ｋＨｚの交番現像バイアス電圧を現像ローラ５２に印加するようになされている。

そして、現像装置本体５１のトナー供給開口５１１の上縁部には、回転に応じて現像スリーブ５２２の周面から用紙搬送装置２０へ供給されるトナーＴの厚み寸法を均一な所定のレベルに揃えるためのトナー層規制ブレード５４が設けられ、トナーＴは、このトナー層規制ブレード５４を潜ることによって感光体ドラム２０に対する過供給が防止されるようになっている。因みに本実施形態においては、このトナー層規制ブレード５４と現像スリーブ５２２との隙間寸法（ギャップ）は、１００μｍに設定されている。

前記転写ローラ６０は、感光体ドラム２０の周面に形成されているトナー像Ｓの電荷の極性と反対の極性（本実施形態ではマイナスの極性）を付与することによってアモルファスシリコン層２３からトナー像Ｓを剥がし取り、この剥がされたトナー像Ｓを転写ローラ６０の周面とアモルファスシリコン層２３との間を搬送されつつある用紙Ｐ上に転写させるものである。

かかる転写ローラ６０は、感光体ドラム２０のドラム軸２１と平行な転写ローラ軸６１と、この転写ローラ軸６１に同心で一体回転可能に外嵌された転写ローラ本体６２とを備えて構成され、プリンタ１０が通常モードＭ１にモード設定された状態で、転写ローラ用電源６３からのマイナスの電圧が印加されるようになっている。従って、用紙Ｐが転写ローラ本体６２の周面と密着状態で当該転写ローラ本体６２と感光体ドラム２０のアモルファスシリコン層２３との間を搬送されることにより、プラスに帯電したトナーＴからなるトナー像Ｓが、マイナスに帯電した用紙Ｐの表面側に静電気的に吸着され、これによって感光体ドラム２０の周面に形成されたトナー像Ｓの用紙Ｐへの転写が行われる。

前記クリーニング装置７０は、感光体ドラム２０のアモルファスシリコン層２３表面のトナー像Ｓが用紙Ｐに転写された後にアモルファスシリコン層２３に残留している残留トナーＴ１を除去するためのものである。かかるクリーニング装置７０は、箱形のクリーニング装置本体７１内の下部に装着された周面が感光体ドラム２０の周面（アモルファスシリコン層２３）と当接するクリーニングローラ７２と、先端が感光体ドラム２０の周面に当接するようにクリーニング装置本体７１内の上部に装着されたクリーニングブレード７３と備えて構成されている。

前記クリーニングローラ７２は、ドラム軸２１と平行なローラ軸７２１周りに同心で一体的に形成されている。かかるクリーニングローラ７２は、弾性変形し得るとともに、優れた強靱性を有する合成樹脂材料によって形成されている。

このようなクリーニングローラ７２がローラ軸回りに感光体ドラム２０の周速度より速い周速度で感光体ドラム２０と反対方向（図２に示す例では反時計方向）に向けて回転することにより、アモルファスシリコン層２３表面を摺擦しコロナ生成物などの付着物を除去して清浄化する。

前記クリーニングブレード７３は、感光体ドラム２０の周面に対する仕上げの清浄化部材であり、ゴムなどの弾性材料によって板状に形成されている。かかるクリーニングブレード７３は、感光体ドラム２０の周面のアモルファスシリコン層２３に向けて先下がりに傾斜してクリーニング装置本体７１内の上部位置に装着され、若干弾性変形した状態で先端のブレード刃７３１がアモルファスシリコン層２３に当接されている。従って、クリーニングローラ７２を介してブレード刃７３１に到達したアモルファスシリコン層２３から、クリーニングローラ７２で除去し得なかった残留トナーＴ１が感光体ドラム２０の時計方向へ向かう回転に応じて掻き落とされることになる。

そして、クリーニングローラ７２およびクリーニングブレード７３によって除去されたアモルファスシリコン層２３の残留トナーＴ１は、クリーニング装置本体７１内に導入されて一時貯留された後に所定の搬送手段の駆動により装置本体１１（図１）内に設けられた図略の回収ボトルへ回収される。

感光体ドラム２０周りがこのように構成されたプリンタ１０が、図２の（イ）に示すように、用紙Ｐに転写処理を施す通常モードＭ１にモード設定された状態において、コンピュータ等から電送されてくる原稿画像の画像印字率が１．０％前後の低印字率であった場合、感光体ドラム２０の周面にはごく僅かな静電潜像しか形成されていないため、当該静電潜像が現像ローラ軸５２１回りに回転している現像ローラ５２の周面と対向した状態で、僅かな量のトナーＴしか感光体ドラム２０の周面に移行せず、残りのトナーＴは、現像ローラ５２の回転により当該現像ローラ５２の周面との間で摺擦されることになる。

そして、このような低印字率の画像形成処理が継続されると、現像ローラ５２周面のトナーＴは、当該現像ローラ５２との摺接やトナー層規制ブレード５４との衝突が繰り返され、現像ローラ表面のトナーの帯電量が高くなるとともに、周辺のトナーの帯電が低下する。また、かかる物理的な外力の付加でトナー表面の外添剤が埋没又は剥離してトナーの物理的な付着力が増大するなどトナーＴの品質の低下で感光体ドラム２０の周面の静電潜像に向けて適正に移行しなくなり、画像濃度が低下したり、カブリ現象が生じる等の不具合が発生する。

しかも、一旦現像ローラ５２の周面に品質が劣化したトナーＴが堆積すると、これらが互いに団塊して解砕され難くなるため、現像ローラ５２の周面には品質の劣化したトナーＴ（品質劣化トナーＴ２）のみが存在することになる。従って、その後画像印字率が通常の静電潜像が感光体ドラム２０の周面に形成されていても、品質劣化のトナーＴが邪魔をして正常なトナーＴの感光体ドラム２０周面への移行を妨害するため、原稿画像の印字率が通常であるにも拘らず正常な転写画像を得ることができなくなるという不都合が生じる。

そこで、かかる不都合を解消するために、用紙Ｐにおける転写画像に画像濃度の低下やカブリ現象等の異常が発生した場合（この異常は、ユーザーがプリンタ１０から出力された用紙Ｐを視認することによって認識される）、プリンタ１０の運転が、図２の（ロ）に示すようなリフレッシュモードＭ２に切り換えられるのである。

そして、リフレッシュモードＭ２においては、帯電ローラ用電源３３から帯電ローラ３０にプラスの電圧が印加されることにより、感光体ドラム２０の周面にプラスの電荷が形成される一方、露光装置４０によってリフレッシュ用に所定のドット数だけ露光され静電潜像が形成される。また、転写ローラ６０には転写ローラ用電源６３から電圧が印加されない状態とされる。これによって感光体ドラム２０のアモルファスシリコン層２３にはプラスの電荷が形成された状態になる。この状態で感光体ドラム２０がドラム軸２１回りに時計方向に向けて回転されると共に、現像スリーブ５２２が現像ローラ軸５２１回りに反時計方向に向けて回転される。このとき、現像スリーブ５２２に現像ローラ用電源５３からのプラスの電圧が印加される。因みに、図２の（ロ）では、現像ローラ用電源５３から現像スリーブ５２２に電圧が印加された状態を例示している。

そうすると、現像スリーブ５２２の周面に付着している品質の劣化したプラスに帯電している品質劣化トナーＴ２は、感光体ドラム２０周面の露光部分へ静電気的引力で吸引されるため、現像スリーブ５２２の回転に応じて当該現像スリーブ５２２の周面から順次引き剥がされていき、これによって現像装置本体５１内のトナーは、品質劣化トナーＴ２が一掃されてリフレッシュされることになる。

感光体ドラム２０の周面に移った品質劣化トナーＴ２は、当該周面の全面に付着した印字率が１００％の、いわゆる「ベタ黒」状態を現出し、これによって通常の４％〜５％の印字率の場合に比べて略２０〜２５倍の量の品質劣化トナーＴ２が現像スリーブ５２２の周面から感光体ドラム２０の周面に移動するため、現像スリーブ５２２の周面に付着していた品質劣化トナーＴ２は、効率的に取り除かれることになる。

そして、現像ローラ５２から感光体ドラム２０へ移った品質劣化トナーＴ２は、感光体ドラム２０の時計方向に向かう回転によってクリーニング装置７０にまで運ばれ、ここでまず一部がクリーニングローラ７２によって感光体ドラム２０の周面から取り除かれ、引き続き残部がクリーニングブレード７３のブレード刃７３１によって掻き落され、クリーニング装置本体７１内に回収される。

ところで、プリンタ１０に対してリフレッシュモードＭ２の運転を実行すると、クリーニング装置７０において、感光体ドラム２０の周面にベタ黒状態で付着した品質劣化トナーＴ２は、クリーニングブレード７３のブレード刃７３１に阻止されることにより集積されて団塊になると、当該団塊と感光体ドラム２０の周面との間の電位差が大きくなって絶縁破壊が生じ、感光体ドラム２０のアモルファスシリコン層２３の表面に微細な孔が黒点となって穿設されることになる。

このような黒点が一旦生じてしまうと、通常モードＭ１にモードを戻して用紙Ｐに対し通常の転写処理を施したときに、当該用紙Ｐに黒点が印刷されてしまい、画像不良が生じるという不都合が起る。

本発明は、このような不都合の発生を確実に抑えるようにするものであり、プリンタ１０がリフレッシュモードＭ２にモード設定された状態で、制御手段８０によって現像装置５０から感光体ドラム２０の周面へ供給されたトナー層により形成される電荷密度が小さくなるように制御される。換言すると、リフレッシュモードＭ２において品質劣化トナーＴ２が一度に多量に感光体ドラム２０の周面に供給されてしまわないように品質劣化トナーＴ２の供給量が制御されるのである。

このような制御が実行されるのは、以下の理由による。すなわち、図２の（ロ）に示すように、感光体ドラム２０の周面のアモルファスシリコン層２３にプラスに帯電した品質劣化トナーＴ２の画像が形成された状態では、当該アモルファスシリコン層２３が絶縁破壊に耐える電界圧（第１耐絶縁破壊電界Ｅｐ）は既知である（例えば、Ｅｐ＝１．７×１０^８Ｖ／ｍ）。従って、クリーニングブレード７３の上流側に集積してブレード刃７３１によって取り除かれるときの感光体ドラム２０の周面に形成される品質劣化トナーＴ２の団塊の電界（以下、品質劣化トナー団塊電界Ｅｔという）を前記耐絶縁破壊電界Ｅｐの値未満とすれば、品質劣化トナーＴ２がクリーニングブレード７３によって掻き取られるに際しアモルファスシリコン層２３に絶縁破壊が生じることを回避することができる。

一方、リフレッシュモードＭ２において、図２には示さなかったが、マイナスに帯電された品質劣化トナーが感光体ドラム２０の周面に付与される場合がある。この場合、品質劣化トナーが、図２の（ロ）に示す品質劣化トナーＴ２と逆の極性になっているが、現像装置５０内のトナーＴのリフレッシュに関するメカニズムは品質劣化トナーＴ２がプラスに帯電されている場合と同じである。そして、品質劣化トナーがマイナスに帯電された場合についてもアモルファスシリコン層２３が絶縁破壊に耐える電界（第２耐絶縁破壊電界Ｅｎ）は既知である（例えば、Ｅｎ＝−０．９×１０^８Ｖ／ｍ）。

なお、ＥｐおよびＥｎの値については、アモルファスシリコン層２３の仕様（どのような化合物からなるアモルファスシリコン層が採用されているのかや寸法的な特性等）によって異なるが、確認試験を実施することによって容易に得ることができる。

そして、品質劣化トナーがプラスに帯電されている場合と、マイナスに帯電されている場合とを含めクリーニングブレード７３による当該品質劣化トナーの掻き取り時に感光体ドラム２０のアモルファスシリコン層２３で絶縁破壊が起らないようにするためには、前記品質劣化トナー団塊電界Ｅｔを、（ｉ）式に示すように、第１耐絶縁破壊電界Ｅｐと第２耐絶縁破壊電界Ｅｎとの範囲内に収めるようにすればよい。
Ｅｎ＜Ｅｔ＜Ｅｐ・・・（ｉ）
但し、
Ｅｎ：第２耐絶縁破壊電界（Ｖ／ｍ）
Ｅｔ：品質劣化トナー団塊電界（Ｖ／ｍ）
Ｅｐ：第１耐絶縁破壊電界（Ｖ／ｍ）

ところで、品質劣化トナー団塊電界Ｅｔは、以下の（ｉｉ）式によって計算されることが知られている。
Ｅｔ＝ｑｍｋ／（ε_０ε_ｒ）・・・（ｉｉ）
但し、
ｑ：品質劣化トナーＴ２の単位重量当りの帯電量（Ｃ／ｋｇ）

なお、ｑは、品質劣化トナーＴ２の全帯電量Ｑを品質劣化トナーＴ２の重量Ｍで除することにより得ることができる（ｑ＝Ｑ／Ｍ）。
ｍ：アモルファスシリコン層２３における品質劣化トナーＴ２の単位面積当りの現像量（ｋｇ／ｍ^２）
ｋ：品質劣化トナー集積量比（−）

因みに、この品質劣化トナー集積量比ｋは、クリーニングブレード７３の上流側近傍の感光体ドラム２０周面に集積した品質劣化トナーＴ２の単位面積当りの重量を、感光体ドラム２０の周面に現像された品質劣化トナーＴ２の単位面積当りの重量で除することにより得ることができる値であり、クリーニング装置７０の構造および運転条件によってそれぞれ固有の値になるが、通常、１０〜数１００に設定されている。
ε_０：真空の誘電率（Ｆ／ｍ）
ε_ｒ：感光体ドラム２０のアモルファスシリコン層２３の比誘電率（−）
（ｉｉ）式を（ｉ）式に代入することにより以下の（ｉｉｉ）式が得られる。
Ｅｎ＜ｑｍｋ／（ε_０ε_ｒ）＜Ｅｐ・・・（ｉｉｉ）。

そして、本実施形態においては、制御手段８０によって感光体ドラム２０の周面のアモルファスシリコン層２３における品質劣化トナーＴ２の単位面積当りの現像量ｍを制御することにより、当該アモルファスシリコン層２３の絶縁破壊を防止するようにしている。すなわち、品質劣化トナー現像量ｍを適宜制御することにより、現像装置５０から感光体ドラム２０の周面に供給される品質劣化トナーＴ２により形成される単位時間当りの電荷密度が制御される。

なお、品質劣化トナー現像量ｍを制御要因としたのは、前記（ｉｉ）式において、品質劣化トナーＴ２の単位重量当りの帯電量ｑ、品質劣化トナー集積量比ｋ、真空の誘電率ε_０および感光体ドラム２０のアモルファスシリコン層２３の比誘電率ε_ｒは、プリンタ１０の機種や運転方法に応じて予め設定された値を有するものであり、その値を容易に変動させることができないものであるのに対し、感光体ドラム２０の周面に対する品質劣化トナーＴ２ーの現像量ｍは、露光装置４０から照射される光線による露光量や露光パターンを種々変化させることにより容易に変動させることができるためである。

以下、リフレッシュモードＭ２において感光体ドラム２０のアモルファスシリコン層２３に絶縁破壊を起こさせないようにするための制御手段８０による制御について図３を基に説明する。図３は、制御手段８０による制御の一実施形態を示すブロック図である。図３に示すように、制御手段８０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）８１と、このＣＰＵ８１に付設された読み取り専用の記憶装置であるＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）８２と、ＣＰＵ８１に付設され一時的に発生する各種のデータを対象として読み書き自在に構成されたＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）８３とを備えた基本構成を有している。

前記ＣＰＵ８１は、プリンタ１０がリフレッシュモードＭ２にモード設定された状態で現像スリーブ５２２の周面に形成されている品質劣化トナーＴ２の単位重量当りの帯電量ｑを判別する品質劣化トナー帯電量判別部８１１と、この品質劣化トナー帯電量判別部８１１の判別結果に基づいて品質劣化トナー現像量ｍを計算する品質劣化トナー現像量計算部８１２と、この品質劣化トナー現像量計算部８１２の計算結果に基づいて計算どおりの品質劣化トナー現像量ｍが得られるように感光体ドラム２０の周面に露光させるべく露光装置４０に向けて制御信号を出力する制御信号出力部８１３とを備えている。

前記品質劣化トナー帯電量判別部８１１が品質劣化トナーＴ２の帯電量ｑを判別するために、プリンタ１０の装置本体１１内の適所には温湿度センサ８４が設けられ、この温湿度センサ８４が検出した温湿度が品質劣化トナー帯電量判別部８１１へ入力される一方、ＲＯＭ８２には種々の温湿度に対応した帯電量ｑが設定された帯電量テーブルが記憶されている。そして、品質劣化トナー帯電量判別部８１１は、温湿度センサ８４の検出結果に基づいて前記帯電量テーブルを参照し、現時点における品質劣化トナーＴ２の単位重量当りの帯電量ｑを判別するようになっている。因みに、かかる帯電量テーブルが採用されるのは、品質劣化トナーＴ２に対する帯電処理の条件を所定の条件に設定した場合、当該品質劣化トナーＴ２の帯電量は、温湿度によって変動すること、およびその値が既知であるためであり、温湿度さえ検出されれば相当の精度で品質劣化トナーＴ２の単位重量当りの帯電量ｑを知ることができるのである。

前記品質劣化トナー現像量計算部８１２は、品質劣化トナー帯電量判別部８１１の判別結果に基づく品質劣化トナーＴ２の帯電量ｑと、第１および第２耐絶縁破壊電界Ｅｐ，Ｅｎ、品質劣化トナー集積量比ｋ、真空の誘電率ε_０並びに感光体ドラム２０のアモルファスシリコン層２３の比誘電率ε_ｒの各値とに基づいて、品質劣化トナー団塊電界Ｅｔが第１および第２耐絶縁破壊電界Ｅｐ，Ｅｎの範囲内に入るような品質劣化トナー現像量ｍを、前記（ｉｉｉ）式に基づいて計算するようになっている。

この計算を行うために、ＲＯＭ８２には、第１および第２耐絶縁破壊電界Ｅｐ，Ｅｎ、品質劣化トナー集積量比ｋ、真空の誘電率ε_０および感光体ドラム２０のアモルファスシリコン層２３の比誘電率ε_ｒの各値が記憶されており、品質劣化トナー現像量計算部８１２は、これらの値を読み取ると共に、先に品質劣化トナー帯電量判別部８１１が判別した品質劣化トナーＴ２の単位重量当りの帯電量ｑの値とから（ｉｉｉ）式の条件を満足するように品質劣化トナー現像量ｍを決定する。決定された品質劣化トナー現像量ｍの値は、制御信号出力部８１３へ向けて出力される。

前記制御信号出力部８１３は、品質劣化トナー現像量計算部８１２から入力された品質劣化トナー現像量ｍを確保するべく露光装置４０へ向けて制御信号を出力するようになっている。本実施形態においては、品質劣化トナー現像量ｍが露光装置４０の画像印字パターンのドット数（画像を形成する点の数）と相関関係にあることに注目し、制御信号出力部８１３は、これらの間に存在する所定の関係式に基づいて前記ドット数を算出した上で、露光装置４０がそのドット数の光線を感光体ドラム２０の周面へ照射するように露光装置４０に向けて制御信号を出力するようになっている。

従って、リフレッシュモードＭ２において露光装置４０から光線を照射された感光体ドラム２０の周面には、トナーが供給されることにより従来のようにベタ黒の画像が形成されるようなことはなく、濃度が低下した前記（ｉｉｉ）式の条件を満足する画像が形成されるため、かかるトナー画像がクリーニング装置７０で感光体ドラム２０の周面から取り除かれるに際し感光体ドラム２０のアモルファスシリコン層２３に絶縁破壊が生じるような不都合の発生が確実に防止される。

そして、本実施形態においては、現像装置５０の直下流側に感光体ドラム２０の周面の品質劣化トナーＴ２による画像の帯電量を検出するための帯電量センサ８５が設けられ、制御信号出力部８１３は、この帯電量センサ８５が検出した検出値と品質劣化トナー団塊電界Ｅｔとの間の予め設定された関係式に基づいて品質劣化トナー団塊電界Ｅｔを算出し、この品質劣化トナー団塊電界Ｅｔが前記（ｉ）式の条件を満足しているか否かを判別し、この条件が満足されていない場合には、満足するようにドット数を落とさせる制御信号を露光装置４０に向けて出力するようになっている。

以下、図４を基にこのようなリフレッシュモードＭ２における制御手段８０による制御のフローについて説明する。図４は、リフレッシュモードＭ２における制御手段８０による絶縁破壊防止制御のフローの一実施形態を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１において、温湿度センサ８４の検出結果に基づき品質劣化トナーＴ２の単位重量当りの帯電量ｑが設定され、引き続き前記（ｉ）式および（ｉｉ）式に基づいて感光体ドラム２０の周面における品質劣化トナーＴ２による現像量ｍが計算される（ステップＳ２）。

ついで、この計算結果に基づき、露光装置４０が照射するドット数が計算され、制御信号出力部８１３は、露光装置４０に向けてこのドット数で感光体ドラム２０へ向けて光線を照射させる制御信号が出力されるため、感光体ドラム２０の周面は、計算されたドット数の静電潜像が形成された後、現像装置５０からの品質劣化トナーＴ２の供給を受けてそのドット数の品質劣化トナーＴ２によるトナー像Ｓが形成される（ステップＳ３）。

この状態の感光体ドラム２０の周面に形成された品質劣化トナーＴ２によるトナー像Ｓは、感光体ドラム２０の回転によってクリーニング装置７０のクリーニングブレード７３により掻き取られることになるが、品質劣化トナー団塊電界Ｅｔが第２耐絶縁破壊電界Ｅｎと第１耐絶縁破壊電界Ｅｐとの範囲内に入っていると考えられるため、そのままリフレッシュモードＭ２の運転を継続してもよいが、本実施形態においては、念のためにステップＳ４において帯電量センサ８５により検出された品質劣化トナーＴ２の実績帯電量ｑに基づく実績の品質劣化トナー団塊電界Ｅｔが前記（ｉｉ）式により計算され、この電界Ｅｔ′が第２耐絶縁破壊電界Ｅｎと第１耐絶縁破壊電界Ｅｐとの範囲内に収まっていない場合（ステップＳ４でＮＯ）には、露光装置４０から照射される光線のドット数が修正された（ステップＳ５）後、ステップＳ４に戻される。

そして、ステップＳ４で実績の品質劣化トナー団塊電界Ｅｔが第１および第２耐絶縁破壊電界Ｅｐ，Ｅｎの範囲内に収まると（ステップＳ４でＹＥＳ）、ステップＳ６でリフレッシュモードＭ２の運転が終了したか否かが判別され、終了するまで（ステップＳ６でＹＥＳになるまで）リフレッシュモードＭ２による運転が継続される。因みに本実施形態においては、リフレッシュモードＭ２によるプリンタ１０の運転時間が予め設定されており、この時間が経過すると、自動的にリフレッシュモードＭ２から通常モードＭ１に切り換えられるようになっている。

以上詳述したように、本発明に係る画像形成装置（実施形態ではプリンタ１０）は、静電潜像が形成される感光体ドラム２０に現像装置５０からトナーＴを供給することにより当該感光体ドラム２０の周面に静電潜像に沿った可視像を形成させるように構成されたものであり、現像装置５０内の現像剤の劣化に応じて現像剤をリフレッシュするリフレッシュモードＭ２による運転が通常モードＭ１の運転とは別に設定可能に構成されていると共に、このリフレッシュモードＭ２の運転を制御する制御手段８０が備えられ、制御手段８０は、前記リフレッシュモードでは、現像装置５０から感光体ドラム２０の周面へ供給される品質劣化トナーＴ２の供給量を制御可能とされている。

かかる構成によれば、プリンタ１０がリフレッシュモードＭ２にモード設定された状態で、制御手段８０の制御によって現像装置５０から感光体ドラム２０へ移行させる品質劣化トナーＴ２の量を感光体ドラム２０のアモルファスシリコン層２３が絶縁破壊を起こさないように制御することにより、感光体ドラム２０が品質劣化トナーＴ２からの異常な放電により絶縁破壊を起こすような不都合の発生を有効に抑制することができる。従って、絶縁破壊に起因した感光体ドラム２０の傷に起因してプリンタ１０が通常モードＭ１に設定された状態における形成された画像に黒点が発生するというような画像品質の低下を防止することができ、常に良好な画像品質を維持することができる。

また、制御手段８０は、周囲の環境の温湿度情報を検出する温湿度センサ８４の検出結果および画像のドット数に基づき品質劣化トナーＴ２の電荷密度を制御するようになされている。そして、現像剤の単位重量当りの帯電量は、温湿度によって変動しやすい。そして、当該単位重量当りの帯電量は、像担持体の周面に供給される現像剤の供給量の制御に用いられる。これにより、温湿度を、当該現像剤の供給量を制御する制御要素として好適に使用することができる。また、画像のドット数を制御することによってリフレッシュモードにおける像担持体への現像剤の供給量を容易に制御することができる。

また、前記（ｉ）および（ｉｉ）式に基づいて、感光体ドラム２０に対する品質劣化トナーＴ２の現像量ｍが計算され、しかも、リフレッシュモードＭ２において感光体ドラム２０における品質劣化トナーＴ２の単位面積当りの品質劣化トナーＴ２の現像量ｍは、例えば画像のドット数を増減させることによって容易に調節することが可能であり、かかる現像量ｍを調節することによって感光体ドラム２０が絶縁破壊しない（ｉ）式の条件を満足させることができるため、一旦感光体ドラム２０に付与された品質劣化トナーＴ２を感光体ドラム２０から取り除くときに感光体ドラム２０の周面で絶縁破壊が起らないようにすることができる。

加えて、感光体ドラム２０としてドラムの基体の周面に硬い誘電材料であるアモルファスシリコン層２３が積層されてなるアモルファスシリコンドラムが採用されているため、感光体ドラム２０を、かかるアモルファスシリコンドラムの採用で周面に静電潜像や品質劣化トナーＴ２像を形成させるのに適したものにすることができる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。

（１）上記の実施形態においては、リフレッシュモードＭ２の運転において感光体ドラム２０の周面に形成されたベタ黒の画像は用紙Ｐに転写されることなく当該画像を形成しているトナーがクリーニング装置７０によって感光体ドラム２０の周面から回収されるようにしているが、こうする代わりに、リフレッシュモードＭ２においても用紙Ｐに対して転写処理を施すようにしてもよい。こうすることによって、リフレッシュモードＭ２で大量に感光体ドラム２０の周面に形成されたベタ黒の画像が用紙Ｐに移行するため、クリーニング装置７０で感光体ドラム２０の周面から取り除かれるトナー量が大幅に削減されるため、クリーニング装置７０で感光体ドラム２０の周面のトナーを引き剥がすときに生じる感光体ドラム２０周面の絶縁破壊を起り難くすることができる。

（２）上記の実施形態においては、出力された用紙Ｐの画像の状態を視認して画像濃度の低下やカブリが発生している場合にプリンタ１０の運転を通常モードＭ１からリフレッシュモードＭ２に切り換えるようにしているが、こうする代わりに例えば５％以下の印字率での転写処理が所定回数あるいは所定時間継続された場合に、制御手段８０の制御によって現在行いつつある転写処理を一時中断させた上で通常モードＭ１からリフレッシュモードＭ２に自動的に切り換えるようにしてもよい。

（３）上記の実施形態においては、画像のドット数で品質劣化トナー現像量ｍを決めているが、絶対数であるドット数に代えて、全ドット数に対する画像形成ドット数の割合であるドット密度を採用してもよい。

本発明に係る画像形成装置の一種であるプリンタの内部構造の一実施形態を説明するための正面断面視の説明図である。 各部材の電荷に注目して示した図１の帯電ローラ周りの拡大説明図であり、（イ）は、通常モードの場合、（ロ）は、リフレッシュモードの場合をそれぞれ示している。 制御手段による制御の一実施形態を示すブロック図である。 リフレッシュモードにおける制御手段による絶縁破壊防止制御のフローの一実施形態を示すフローチャートである。

１０ プリンタ（画像形成装置）
１１ 装置本体 １２ 用紙貯留部
１２１ 用紙カセット １２２ ピックアップローラ
１２３ 給紙搬送路 １２４ レジストローラ対
１３ 転写部 １４ 定着部
１４１ ヒートローラ １４２ 加圧ローラ
１４３ 排紙搬送路 １５ 排紙部
１５１ 排紙トレイ ２０ 感光体ドラム（像担持体）
２１ ドラム軸 ２２ アルミ素管
２３ アモルファスシリコン層
３０ 帯電ローラ ３１ 帯電ローラ軸
３２ 帯電ローラ本体 ３３ 帯電ローラ用電源
４０ 露光装置 ５０ 現像装置
５１ 現像装置本体 ５２ 現像ローラ
５２１ 現像ローラ軸 ５２２ 現像スリーブ
５２３ 固定マグネット ５３ 現像ローラ用電源
６０ 転写ローラ ６１ 転写ローラ軸
６２ 転写ローラ本体 ６３ 転写ローラ用電源
７０ クリーニング装置 ７１ クリーニング装置本体
７２ クリーニングローラ ７３ クリーニングブレード
７３１ ブレード刃 ８０ 制御手段
８１ ＣＰＵ ８１１ 品質劣化トナー帯電量判別部
８１２ 品質劣化トナー現像量計算部
８１３ 制御信号出力部 ８２ ＲＯＭ
８３ ＲＡＭ ８４ 温湿度センサ
８５ 帯電量センサ Ｍ１ 通常モード
Ｍ２ リフレッシュモード Ｐ 用紙（被転写材）
Ｐ１ 用紙束 Ｓ トナー像
Ｔ トナー Ｔ１ 残留トナー
Ｔ２ 品質劣化トナー

Claims (4)

1. 静電潜像が形成される像担持体に現像装置から現像剤を供給することにより当該像担持体の周面に前記静電潜像に沿った可視像を形成させるように構成された画像形成装置において、
   前記現像装置内の現像剤の劣化に応じて現像剤をリフレッシュするリフレッシュモードによる運転が、前記可視像を所定の被転写材に転写出力する通常モードの運転とは別に設定可能に構成されていると共に、このリフレッシュモードの運転を制御する制御手段が備えられ、
   前記制御手段は、前記リフレッシュモードでは、露光装置によって光線の形で照射される画像のドット数を制御することにより、前記リフレッシュモードの全期間に亘って前記現像装置から前記像担持体の周面へ供給される現像剤の供給量を、前記像担持体の周面に形成される現像剤の団塊により前記像担持体の層内に形成される電界が予め定められた範囲内に収まるように、制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、
   周囲の環境の温湿度情報に基づいて、前記現像剤の単位重量当りの帯電量を判別し、
   少なくとも、前記単位重量当りの帯電量を用いて、前記像担持体の周面に供給されるべき前記現像剤の供給量を計算し、
   当該計算された供給量の現像剤が前記像担持体に供給されるように、前記リフレッシュモード時に前記露光装置によって光線の形で照射される画像のドット数を制御するための制御信号を、前記露光装置に出力し、
   これにより、前記リフレッシュモードの全期間に亘って前記現像装置から前記像担持体の周面へ供給される現像剤の供給量を、前記像担持体の周面に形成される現像剤の団塊により前記像担持体の層内に形成される電界が予め定められた範囲内に収まるように、制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、下記（ｉ）および（ｉｉ）式に基づいて、前記像担持体に対する現像剤の現像量ｍを計算することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
   Ｅｎ＜Ｅｔ＜Ｅｐ・・・（ｉ）
   （但し、Ｅｎ：現像剤がマイナスに帯電された場合の像担持体の周面が絶縁破壊する電界（Ｖ／ｍ）、Ｅｔ：像担持体の周面に形成される現像剤の団塊により像担持体の層内に形成される電界（Ｖ／ｍ）、Ｅｐ：現像剤がプラスに帯電された場合の像担持体の周面が絶縁破壊する電界（Ｖ／ｍ））
   Ｅｔ＝ｑｍｋ／（ε_０ε_ｒ）・・・（ｉｉ）
   （但し、ｑ：現像剤の単位重量当りの帯電量（Ｃ／ｋｇ）、ｍ：像担持体における現像剤の単位面積当りの現像量（ｋｇ／ｍ^２）、ｋ：現像剤の集積量比（像担持体周面に集積した現像剤の単位面積当りの重量を、像担持体の周面に現像された現像剤の単位面積当りの重量で除することにより得ることができる値）、ε_０：真空の誘電率（Ｆ／ｍ）およびε_ｒ：像担持体の比誘電率）
4. 前記像担持体は、アモルファスシリコンドラムであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。

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