JP2024011769A - 画像形成装置および画像形成装置が備える像担持体の帯電手段の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧を帯電手段に供給することで像担持体を帯電させる画像形成装置において、交流電圧のピーク間電圧値を、より安価な構成で適切な値に設定可能とする。【解決手段】 本発明に係る画像形成装置（１０）によれば、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）との重畳電圧（Ｖｃ）が、帯電ローラ（５０）に供給される。この重畳電圧（Ｖｃ）を成す交流電圧（Ｖａｃ）のピーク間電圧値Ｖｐｐについて、当該ピーク間電圧値Ｖｐｐと、かぶりトナーの濃度を表すかぶり値Ｖｏｕｔと、の関係に基づいて、適切なピーク間電圧値Ｖｐｐである基準ピーク間電圧値Ｖｓｔが導出され、この導出された基準ピーク間電圧値Ｖｓｔが、実際の画像形成処理時のピーク間電圧値Ｖｐｐとして設定される。ゆえに、より安価な構成で適切なピーク間電圧値Ｖｐｐを設定することができる。【選択図】 図６

Description

本開示は、画像形成装置および画像形成装置が備える像担持体の帯電手段の制御方法に関し、特に、直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧が供給されることで像担持体を帯電させる、画像形成装置および画像形成装置が備える像担持体の帯電手段の制御方法に関する。

この種の画像形成装置においては、像担持体の表面が帯電手段により一定の電位に帯電される。その際、帯電手段は、帯電電圧の供給を受けるが、この帯電電圧として、直流電圧と交流電圧との重畳電圧が採用されることで、とりわけ当該交流電圧のピーク間電圧値（振幅）が所定値以上とされることで、所期の通りの帯電を行い得ることが知られている。その一方で、交流電圧のピーク間電圧値が過度に大きいと、像担持体に掛かる負担が大きくなり（像担持体の表面が削られ易くなるなどして）、当該像担持体の寿命が短くなる虞がある。したがって、交流電圧のピーク間電圧値は、所定値以上であり、かつ、出来る限り小さい値であることが、望ましい。

たとえば、特許文献１には、帯電手段と像担持体との間に流れる直流電流値から、像担持体の表面電位を推測し得ること、厳密には当該表面電位が所期の通りの値であるかどうかを判定し得ること、に着目して、当該直流電流値と交流電圧のピーク間電圧値との関係に基づいて、適切なピーク間電圧値（適正ピーク間電圧値）が設定される技術が、開示されている。

特開２００７－１９９０９５号公報

しかしながら、前述の特許文献１に開示された技術では、帯電手段と像担持体との間に流れる直流電流値を計測するために、直流電流計測手段を設ける必要がある。この直流電流計測手段は、比較的に高価な要素であるため、当該直流電流計測手段を含む画像形成装置全体が高価な構成となる。

そこで、本開示は、より安価な構成で交流電圧の適切なピーク間電圧値を設定することができる、新規な画像形成装置および画像形成装置が備える像担持体の帯電手段の制御方法を提供することを、目的とする。

この目的を達成するために、本開示は、画像形成装置に係る第１の開示、および、画像形成装置が備える像担持体の帯電手段の制御方法に係る第２の開示を含む。

このうちの画像形成装置に係る第１の開示は、像担持体、重畳電源、帯電手段、露光手段、現像手段、検出手段および制御手段を備える。像担持体は、たとえば感光体ドラムである。重畳電源は、直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧を出力し、当該交流電圧のピーク間電圧値を変更可能である。帯電手段は、重畳電源から重畳電圧の供給を受けて、像担持体を帯電させる。露光手段は、帯電手段によって帯電された像担持体を露光して、静電潜像を形成する。現像手段には、トナーを含む現像剤が収容される。そして、現像手段は、バイアス電源からバイアス電圧が供給されることによって、トナーを像担持体に供給する。検出手段は、像担持体に付着したトナーの量を検出する。制御手段は、設定モードを実行可能である。この設定モードにおいて、制御手段は、露光手段を動作させず、バイアス電源から現像手段にバイアス電圧を供給させた状態で、重畳電源から帯電手段にピーク間電圧値が互いに異なる重畳電圧を時分割で供給させる。そして、制御手段は、それぞれのピーク間電圧値の重畳電圧が帯電手段に供給されたときの検出手段による検出値に基づいて、実際の画像形成時に帯電手段に供給する重畳電圧のピーク間電圧値を設定する。

なお、制御手段は、導出手段および設定手段を含んでもよい。導出手段は、設定モードにおいて、前述のそれぞれのピーク間電圧値の重畳電圧が帯電手段に供給されたときの検出手段による検出値に基づいて、画像形成時に帯電手段に供給する重畳電圧のピーク間電圧値の基準となる値を、換言すれば当該ピーク間電圧値として適切な値を、基準値として導出する。そして、設定手段は、導出手段により導出された基準値を、実際の画像形成時に帯電手段に供給する重畳電圧のピーク間電圧値として設定する。

ここで、導出手段は、たとえば、検出手段によるが検出値が所定の閾値以上となるピーク間電圧値の領域である第１領域と、当該検出手段による検出値が所定の閾値未満となるピーク間電圧値の領域である第２領域と、の境界に当たる境界ピーク間電圧値を特定する。そして、導出手段は、特定された境界ピーク間電圧値に対して所定の余裕値を加えた値を、基準値として導出してもよい。

本第１の開示においては、転写手段が、さらに備えられてもよい。この転写手段は、像担持体に形成されたトナー像を、シート状の画像記録媒体に転写する。この場合、設定モードは、像担持体に対してトナー像の形成が行われない非画像形成時に実行されるのが、望ましい。

また、設定モードは、像担持体または帯電手段の交換時に実行されるのが、望ましい。

本第１の開示においては、補正手段が、さらに備えられてもよい。この補正手段は、前述の導出手段によって導出された基準値を、画像形成装置の使用状況に応じて補正する。この場合、設定手段は、補正手段によって補正された基準値を、実際の画像形成時に帯電手段に供給する重畳電圧のピーク間電圧値として設定する。

加えて、本第１の開示においては、環境センサおよび記憶手段が、さらに備えられてもよい。環境センサは、画像形成装置の内部もしくは周囲の温度および湿度を検出する。そして、記憶手段は、画像形成の累積実行回数を記憶する。この場合、補正手段は、環境センサにより得られる環境情報、および、記憶手段に記憶された累積実行回数の、一部もしくは全部に基づいて、画像形成装置の使用状況を判定するのが、望ましい。

本開示のうちの画像形成装置が備える像担持体の帯電手段の制御方法に係る第２の開示は、設定ステップを含む。ここで、画像形成装置は、像担持体、重畳電源、帯電手段、露光手段、現像手段、検出手段および制御手段を備える。像担持体は、たとえば感光体ドラムである。重畳電源は、直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧を出力し、当該交流電圧のピーク間電圧値を変更可能である。帯電手段は、重畳電源から重畳電圧の供給を受けて、像担持体を帯電させる。露光手段は、帯電手段によって帯電された像担持体を露光して、静電潜像を形成する。現像手段には、トナーを含む現像剤が収容される。そして、現像手段は、バイアス電源からバイアス電圧が供給されることによって、トナーを像担持体に供給する。検出手段は、像担持体に付着したトナーの量を検出する。制御手段は、設定モードを実行可能である。その上で、設定ステップでは、制御手段に設定モードを実行させる。この設定モードにおいて、制御手段は、露光手段を動作させず、バイアス電源から現像手段にバイアス電圧を供給させた状態で、重畳電源から帯電手段にピーク間電圧値が互いに異なる重畳電圧を時分割で供給させる。そして、制御手段は、それぞれのピーク間電圧値の重畳電圧が帯電手段に供給されたときの検出手段による検出値に基づいて、実際の画像形成時に帯電手段に供給する重畳電圧のピーク間電圧値を設定する。

本開示によれば、像担持体の帯電手段に供給する重畳電圧を成す交流電圧のピーク間電圧値を、より安価な構成で適切な値に設定することができる。

図１は、本開示の第１実施例に係る複合機の内部の構成を概略的に示す図である。 図２は、第１実施例に係る複合機の画像形成部の一部分を拡大して示すとともに、帯電ローラへの帯電電圧の供給状態および現像ローラへの現像バイアス電圧の供給状態を示す図である。 図３は、第１実施例における重畳電圧の態様を示す図である。 図４は、第１実施例における中間転写ベルトに対する画像センサの配置位置を示す図である。 図５は、第１実施例における重畳電圧を成す交流電圧のピーク間電圧値と感光体ドラムの表面電位との関係を示す図である。 図６は、第１実施例における重畳電圧を成す交流電圧のピーク間電圧値とトナーのかぶり値との関係を示す図である。 図７は、第１実施例における基準ピーク間電圧値の導出要領を説明するための図である。 図８は、第１実施例における重畳電圧を成す交流電圧のピーク間電圧値とトナーのかぶり値との関係の一具体例を示す図である。 図９は、第１実施例に係る複合機の電気的な構成を示すブロック図である。 図１０は、第１実施例におけるかぶり値取得タスクの流れを示すフロー図である。 図１１は、第１実施例におけるピーク間電圧値設定タスクの流れを示すフローである。 図１２は、本開示の第２実施例における環境区分判定テーブルの構成を概念的に示す図である。 図１３は、第２実施例における補正値判定テーブルの構成を概念的に示す図である。 図１４は、第２実施例におけるピーク間電圧値補正タスクの流れを示すフローである。

［第１実施例］
本開示の第１実施例について、図１に示される画像形成装置１０を例に挙げて説明する。

本第１実施例に係る画像形成装置１０は、画像形成装置の一種であり、コピー機能、プリンタ機能、イメージスキャナ機能、ファクス機能などの複数の機能を有する、いわゆる複合機（ＭＦＰ）である。なお、図１は、使用可能な状態に設置された画像形成装置１０の内部の構成を当該画像形成装置１０の前方側から見た図である。すなわち、図１における上下方向は、画像形成装置１０の上下方向に対応する。そして、図１における左右方向は、画像形成装置１０の左右方向に対応する。さらに、図１の紙面の手前側は、画像形成装置１０の前方に対応する。また、図１の紙面の奥側は、画像形成装置１０の後方に対応する。

この画像形成装置１０の上部には、画像読取手段としての画像読取部１２が設けられる。画像読取部１２は、不図示の原稿の画像を読み取って、当該原稿の画像に応じた２次元の読取画像データを出力する、画像読取処理を担う。このため、画像読取部１２は、原稿が載置される原稿台１４を有する。原稿台１４は、概略矩形平板状のガラスなどの透明部材により形成され、その両主面を水平方向に沿わせるように設けられる。そして、原稿台１４の下方に、画像読取ユニット１６が設けられる。詳しい説明は省略するが、画像読取ユニット１６は、光源、ミラー、レンズ、ラインセンサなどを有し、原稿台１４の上面に画像形成装置１０の前後方向に沿って延伸する直線状の画像読取部Ｐｒを有する。さらに、原稿台１４の下方には、画像読取ユニット１６の画像読取部Ｐｒを画像形成装置１０の左右方向に沿って移動（走査）させるための不図示の駆動機構が設けられる。すなわち、原稿台１４に原稿が載置された状態で、画像読取ユニット１６の画像読取部Ｐｒが駆動機構により移動されることで、当該原稿の画像が読み取られる。また、原稿台１４の上方には、当該原稿台１４に載置された原稿を押さえるための原稿押さえカバー１８が設けられる。なお、画像形成装置１０の前後方向は、主走査方向と呼ばれる。そして、画像形成装置１０の左右方向は、副走査方向と呼ばれる。

画像読取部１２の下方には、画像形成手段の一例としての画像形成部２０が設けられる。この画像形成部２０は、不図示のシート状の画像記録媒体、たとえば用紙に、前述の読取画像データなどの適宜の画像データに基づく画像を形成する画像形成処理（印刷処理）を担う。この画像形成処理は、公知の電子写真方式により行われる。また、画像形成部２０は、カラーの画像形成処理を行うために、タンデム方式を採用する。

具体的には、画像形成部２０は、互いに異なる複数の色、たとえばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）という４つの色の、単色トナー画像を個別に形成するための４つの単色画像形成手段としての画像形成ステーション（「プロセスユニット」と呼ばれることもある。）２２，２２，…を有する。併せて、画像形成部２０は、各画像形成ステーション２２，２２，…による単色トナー画像の形成に必要な露光を行う露光手段の一例としての露光装置２４を有する。さらに、画像形成部２０は、各画像形成ステーション２２，２２，…により形成された各単色トナー画像を後述する中間転写ベルト３２上に順次転写し、中間転写ベルト３２上に転写されたトナー画像を用紙上に転写するための転写手段としての転写ユニット２６を有する。加えて、画像形成部２０は、用紙上に転写されたトナー画像を当該用紙上に定着させるための定着手段としての定着装置２８を有する。さらに加えて、画像形成部２０は、中間転写ベルト３２上に転写された各画像形成ステーション２２，２２，…により形成された各単色トナー画像を検出するための画像センサ３０（画像検出手段）を有する。

ここで、画像センサ３０は、中間転写ベルト３２上に転写されたトナー画像のトナーの量を濃度情報として検出する。より詳しくは、中間転写ベルト３２上に転写されたトナー画像のトナーの量が多いほど、濃度が高いものとして、当該濃度に応じた電圧値（信号レベル）の画像検出信号Ｓｄを出力する。

転写ユニット２６について詳しく説明する。この転写ユニット２６は、中間転写ベルト（「１次転写ベルト」と呼ばれることもある。）３２、中間転写ベルト３２を回転させる駆動ローラ３４、駆動ローラ３４とともに中間転写ベルト３２を張架する従動ローラ３６、中間転写ベルト３２の内側における各画像形成ステーション２２，２２，…と対応する位置に設けられた４つの中間転写ローラ（「１次転写ローラ」と呼ばれることもある。）３８，３８，…、転写ローラ４０（「２次転写ローラ」と呼ばれることもある。）などを有する。

中間転写ベルト３２は、駆動ローラ３４および従動ローラ３６によって張架される。駆動ローラ３４は、不図示のベルト用駆動手段としてのモータからの駆動力を受けて回転し、たとえば図１において反時計回りに回転する。これに伴い、中間転写ベルト３２が周回移動（走行）するとともに、従動ローラ３６が回転する。中間転写ベルト３２における駆動ローラ３４と従動ローラ３６との間の領域のうちの下方の領域３２ａは、水平方向に沿って張架されており、この水平方向に沿って張架された領域３２ａと対向するように、各画像形成ステーション２２，２２…が配置される。この中間転写ベルト３２における各画像形成ステーション２２，２２…が配置された領域３２ａは、中間転写領域と呼ばれる。この中間転写領域３２ａにおいては、中間転写ベルト３２は、画像形成装置１０の左側から右側へ向かって移動し、つまり副走査方向に沿って移動する。

なお、中間転写ベルト３２は、可撓性を持つ無端帯状体であり、カーボンブラックなどの導電性材料が適宜に配合された合成樹脂（たとえばポリイミドやポリカーボネート）製である。また、詳しい説明は省略するが、従動ローラ３６は、中間転写ベルト３２に適宜の張力を付与することにより、当該中間転写ベルト３２の弛みを防止する機能を兼ね備える。各中間転写ローラ３８，３８，…および転写ローラ４０については、後で説明する。

続いて、各画像形成ステーション２２，２２，…に注目すると、当該各画像形成ステーション２２，２２，…は、中間転写ベルト３２の中間転写領域３２ａの下方において、当該中間転写領域３２ａにおける中間転写ベルト３２の移動方向に沿って、つまり副走査方向に沿って、一定の間隔を置いて設けられる。前述したように、これら各画像形成ステーション２２，２２，…は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックという４つの色の単色トナー画像を中間転写ベルト３２上に個別に形成する。ここで、各画像形成ステーション２２，２２，…は、中間転写領域３２ａにおける中間転写ベルト３２の移動方向の上流側から下流側へ向かって（図１における左側から右側へ向かって）、イエロー用、マゼンタ用、シアン用およびブラック用の順番で設けられる。なお、各画像形成ステーション２２，２２，…の並び順は、これに限らない。また、各画像形成ステーション２２，２２，…は、互いに異なる色の単色トナー画像を中間転写ベルト３２上に形成する以外は、互いに同じ構造である。

図２を併せて参照して、それぞれの画像形成ステーション２２（図２においては、ブラック用の画像形成ステーション２２（Ｋ））は、感光体ドラム４２、帯電装置４４、現像装置４６、クリーニング装置４８、不図示の除電装置などを有する。

感光体ドラム４２は、像担持体の一例であり、アルミニウムなどの導電性材料により形成された円筒状の導電性部材である基体を有する。この基体は、画像形成装置１０の不図示のフレームに接続され、つまり接地される。また、感光体ドラム４２の基体の表面（外周面）には、感光層が形成される。感光層は、光が照射された部分については、導電性を示し、光が照射されていない部分については、絶縁性を示す。感光体ドラム４２は、基体の表面を中間転写ベルト３２の外側面に当接させるように設けられる。その上で、感光体ドラム４２は、不図示のドラム用駆動手段としてのモータからの駆動力を受けて回転し、たとえば図２において時計回りに回転する。なお、感光体ドラム４２は、中間転写ベルト３２の移動速度に合わせた速度で回転し、厳密には基体の周速度が中間転写ベルト３２の移動速度よりも僅かに、たとえば０．１％～０．３％ほど、低い速度で回転する。これは、感光体ドラム４２の表面に形成（担持）された単色トナー画像が中間転写ベルト３２の外側面に転写され易くするためであり、換言すれば当該単色トナー画像が感光体ドラム４２の表面から中間転写ベルト３２の外側面に転写されない現象、たとえば文字の中抜け現象、を防止するためである。

帯電装置４４は、感光体ドラム４２の表面を所定の電位（例えば－５５０Ｖ）に一様に帯電させる。そのために、帯電装置４４は、感光体ドラム４２と対向するように配置される帯電ローラ５０を有し、帯電ローラ５０には、画像形成装置１０に設けられた重畳電源５２が接続される。ここで、帯電ローラ５０は、帯電手段の一例であり、円筒状の導電性部材である基体を有する。そして、帯電ローラ５０は、基体の表面（外周面）を感光体ドラム４２の（基体の）表面に当接させ、または、近接させるように、設けられる。併せて、帯電ローラ５０は、不図示の帯電ローラ用駆動力伝達手段としての適当なギアを介して、前述のドラム用駆動手段としてのモータからの駆動力を受けて回転し、詳しくは感光体ドラム４２の回転方向とは逆方向へ回転し、つまり図２において反時計回りに回転する。なお、帯電ローラ５０は、帯電ローラ用駆動力伝達手段を介しての駆動力を受けて回転するのではなく、感光体ドラム４２と当接回転するように構成されてもよい。

重畳電源５２は、直流の定電圧源である直流電源５４と、ピーク間電圧値を変更可能な交流電源５６と、を有し、図３に示されるような態様の直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧Ｖｃを帯電ローラ５０に供給する。すなわち、直流電源５４により生成される直流電圧Ｖｄｃと、交流電源５６により生成される交流電圧Ｖａｃとが、互いに重畳された重畳電圧Ｖｃが、帯電ローラ５０に供給される。換言すると、重畳電源５２は、直流電圧Ｖｄｃに交流電圧Ｖａｃを重畳した重畳電圧Ｖｃを出力する電源であって、当該交流電圧Ｖｃのピーク間電圧値Ｖｐｐを変更可能である。なお、直流電圧Ｖｄｃは、接地電位を基準とするマイナスの電圧であり、たとえば－５５０Ｖである。この直流電圧Ｖｄｃは、感光体ドラム４２の帯電電位の所期値となる。そして、交流電圧Ｖａｃは、たとえば正弦波電圧であり、そのピーク間電圧値Ｖｐｐは、少なくとも当該交流電圧Ｖａｃを含む帯電電圧Ｖｃが接地電位と交差（ゼロクロス）する程度の値とされ、厳密には後述する如く適宜に設定される。また、交流電圧Ｖａｃの周波数ｆａｃは、たとえば１９５０Ｈｚであるが、これに限らず、適宜の値とされる。このような交流電圧Ｖａｃが直流電圧Ｖｄｃに重畳された重畳電圧Ｖｃが帯電ローラ５０に供給されることにより、感光体ドラム４２の表面は、当該重畳電圧Ｖｃを成す直流電圧Ｖｄｃとおおむね等価な－５５０Ｖという電位Ｖｓに帯電される。つまり帯電装置４４は、重畳電源５２から重畳電圧Ｖｃの供給を受けて感光体ドラム４２を所定電位に帯電させる。

このようにして帯電された感光体ドラム４２の表面に対して、露光装置２４による露光が行われる。すなわち、露光装置２４は、感光体ドラム４２の表面に対して、画像形成処理に供される画像データに応じた態様の光を照射する。これにより、感光体ドラム４２の表面のうちの光が照射された部分が導電性を示して、当該部分の表面電位Ｖｓが０Ｖとなる。その結果、感光体ドラム４２の表面に、画像形成処理に供される画像データに応じた態様の不図示の静電潜像が形成される。このように露光装置２４は、帯電装置４４によって帯電された感光体ドラム４２を露光して静電潜像を形成する。なお、露光装置２４は、光源としての不図示のレーザダイオードや、偏向手段としてのポリゴンミラーなどを有するレーザスキャニングユニットであり、各画像形成ステーション２２，２２，…の並びの下方に設けられる。そして、露光装置２４は、それぞれの画像形成ステーション２２の感光体ドラム４２の表面に対して、たとえば下方からレーザ光を照射することで、露光を行う。この露光装置２４として、レーザスキャニングユニットではなく、光源としてＬＥＤが並べられたＬＥＤアレイを有するＬＥＤユニットが採用されてもよい。

この露光装置２４による露光により静電潜像が形成された感光体ドラム４２の表面に対して、現像装置４６による現像が行われる。

現像装置４６は、回動可能な導電性の円筒状の基体（図示せず）と、基体の内側に、基体の周方向に、回転しないように並べて配置された複数の磁石（図示せず）を有する現像ローラ（マグネットローラ）５８、現像剤を搬送して攪拌する撹拌部材６０などを有し、現像ローラ５８の基体には画像形成装置１０に設けられた現像バイアス電源（バイアス電源）６２から現像バイアス電圧Ｖｄが供給される。現像ローラ５８は、現像手段の一例であり、円筒状の基体は、たとえばアルミニウムスリーブである。そして、現像ローラ５８は、基体の表面（外周面）を感光体ドラム４２の表面に近接させるように設けられる。併せて、現像ローラ５８（の基体）は、不図示の現像ローラ用駆動力伝達手段としての適当なギアを介して、前述のドラム用駆動手段としてのモータからの駆動力を受けて回転し、詳しくは感光体ドラム４２の回転方向とは逆方向へ回転し、つまり図２において反時計回りに回転する。

撹拌部材６０は、不図示の撹拌部材用駆動力伝達手段としての適当なギアを介して、前述のドラム用駆動手段としてのモータからの駆動力を受けて回転し、たとえば現像ローラ５８の回転方向と同じ方向へ回転し、つまり図２において反時計回りに回転する。これにより、不図示のトナーを含む二成分現像剤が撹拌されて、当該トナーが帯電し、詳しくはマイナスに帯電する。

ここで、現像装置４６内に収容され、攪拌部材６０によって攪拌された非磁性材料からなるトナーと磁性材料からなるキャリアを含む二成分現像剤は、現像ローラ５８（の基体）内の磁石にキャリアが引き寄せられることでトナーと共に現像ローラ５８（の基体）の表面に吸着し、現像ローラ５８（の基体）の表面に磁気ブラシを形成する。現像ローラ５８（の基体）の表面に形成された磁気ブラシは、現像ローラ５８（の基体）の回転によって、感光体ドラム４２との対向部に移動する。

現像バイアス電源６２は、直流の定電圧源であり、接地電位を基準とするマイナスの現像バイアス電圧Ｖｄを現像ローラ５８（の基体）に供給する。この現像バイアス電圧Ｖｄは、帯電装置４４に供給される重畳電圧Ｖｃを成す直流電圧Ｖｄｃの値よりも０Ｖ側に近く、たとえば－４７５Ｖである。すなわち、現像ローラ５８（の基体）に現像バイアス電圧Ｖｄが供給された状態で、磁気ブラシが感光体ドラム４２の表面に近づくと、感光体ドラム４２の帯電電位と現像バイアス電圧Ｖｄとの電位差によって、当該磁気ブラシから感光体ドラム４２に向かってトナーが移動する。そして、トナーが静電潜像に付着することで、当該静電潜像が単色トナー画像として顕像化される。なお、キャリアは磁性材料であるため、現像ローラ４２内に配置された磁石が発生する磁力によって現像ローラ４２上に保持され、現像ローラ４２の回転に伴って現像装置２２内に回収される。

以上のように、現像装置４６による現像により顕像化された単色トナー画像は、感光体ドラム４２の表面と中間転写ベルト３２の外側面との当接位置において、当該感光体ドラム４２の表面から中間転写ベルト３２の外側面に中間転写ローラ３８によって中間転写（１次転写）される。

各中間転写ローラ３８，３８，…は、各画像形成ステーション２２，２２，…に対応して設けられており、それぞれの中間転写ローラ３８は、中間転写領域３２ａにおいて、中間転写ベルト３２を挟んで自身に対応する画像形成ステーション２２の感光体ドラム４２と対向するように設けられる。また、それぞれの中間転写ローラ３８は、自身の表面（外周面）を中間転写ベルト３２の内側面に当接させるように設けられる。そして、それぞれの中間転写ローラ３８は、中間転写ベルト３２が周回移動することによる駆動力を受けて回転し、たとえば図２において反時計回りに回転する。その上で、それぞれの中間転写ローラ３８に不図示の中間転写電源から所定の中間転写電圧が印加される。これにより、中間転写ローラ３８から中間転写ベルト３２に静電気が付与され、感光体ドラム４２の表面と中間転写ベルト３２の外側面との間に転写電界が形成される。この転写電界の作用により、感光体ドラム４２の表面から中間転写ベルト３２の外側面に単色トナー画像が転写される。

この結果、中間転写ベルト３２上にイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックという４つの色の単色トナー画像が個別に形成される。これら４つの色の単色トナー画像が互いに重なり合うことで、中間転写ベルト３２上にカラーのトナー画像が形成される。

このようにしてそれぞれの画像形成ステーション２２の感光体ドラム４２の表面から中間転写ベルト３２上に単色トナー画像が転写された後、当該感光体ドラム４２の表面に残っているトナーがクリーニング装置４８により除去される。その後、不図示の除電装置により感光体ドラム４２の表面の静電気が除去された上で、帯電装置４４による帯電以降の工程が繰り返される。

中間転写ベルト３２上に形成されたカラーのトナー画像は、当該中間転写ベルト３２と転写ローラ４０との当接部分である転写ニップ部において、用紙に転写される。具体的には、転写ローラ４０は、中間転写ベルト３２を挟んで駆動ローラ３４と対向する位置において、当該駆動ローラ３４との間で中間転写ベルト３２を両側から押圧するように設けられる。また、転写ローラ４０は、中間転写ベルト３２が周回移動することによる駆動力を受けて回転し、たとえば図２において時計回りに回転する。その上で、転写ローラ４０に不図示の転写電源からトナーの帯電極性とは逆極性の所定の転写電圧が印加される。これにより、中間転写ベルト３２と転写ローラ４０との間に転写電界が形成される。この状態で、中間転写ベルト３２と転写ローラ４０との間の転写ニップ部を用紙が通過すると、中間転写ベルト３２上に形成されたトナー画像が当該用紙に転写される。

画像センサ３０は、前述したように、各画像形成ステーション２２，２２，…により形成された単色トナー画像を検出するための画像検出手段であり、詳しくは中間転写ベルト３２上に転写されたトナー画像のトナー量を検出する。この画像センサ３０は、たとえば反射型の光電センサであり、中間転写ベルト３２の周回移動方向における中間転写領域３２ａの下流側端部に近い位置の下方において、図４に示されるように、自身の発光部３０ａおよび受光部３０ｂを上方へ向けた状態で、つまり当該発光部３０ａおよび受光部３０ｂを中間転写ベルト３２の外側面に向けた状態で、設けられる。また、画像センサ３０は、中間転写ベルト３２の幅方向において、つまり主走査方向において、互いに適当な間隔を置いて２つ設けられ、たとえば中間転写ベルト３２の両側端に近い位置に設けられる。

それぞれの画像センサ３０の発光部３０ａから発せられた光は、図４に破線の矢印３０ｃで示されるように、中間転写ベルト３２の外側面で反射されて、当該画像センサ３０の受光部３０ｂへ入射される。受光部３０ｂ（厳密には画像センサ３０を含む不図示の画像検出回路）は、自身に入射される光の強度に応じた信号レベル（電圧値）の画像検出信号Ｓｄを出力する。たとえば、中間転写ベルト３２上に前述のトナー画像を含むトナーが全く付着していないときの画像検出信号Ｓｄの信号レベルは、３Ｖであり、つまりはそうなるように画像センサ３０が予めキャリブレーションされる。そして、中間転写ベルト３２上にトナー画像を含むトナーが付着しているときの画像検出信号Ｓｄの信号レベルは、当該トナーの濃度に応じた値となる。

この画像センサ３０は、公知のプロセスコントロール用のセンサとして用いられるとともに、公知のレジスト調整用のセンサとしても用いられ、さらに、後述するかぶりトナーの濃度を検出するための検出手段としても用いられる。なお、プロセスコントロール（すなわち、必要な画像濃度を得るために行う調整作業であって、帯電装置４４および現像装置４６に供給され電圧条件を補正するための作業）およびレジスト調整（すなわち、複数の画像形成ステーション２２，２２，…により形成された各色の画像が中間転写ベルト３２上でずれた位置に中間転写されて色ずれが発生しないように調整する作業であって、露光装置２４の各画像形成ステーション２２，２２，…の感光体ドラム４２への露光タイミングを調整する作業）については、本開示の本旨に直接的に関係しないので、ここでは、それらの説明を省略する。

改めて図１に注目して、画像形成装置１０の内部には、後述する給紙部６４から前述の転写ニップ部を介して排紙トレイ６６への排紙口６８へ至る用紙搬送路７０が設けられる。そして、用紙搬送路７０の適宜の位置には、給紙部６４から排紙口６８へ向けて当該用紙搬送路７０に沿って用紙を搬送させるための複数の搬送ローラ（厳密にはローラ対）７２，７２，…が設けられる。なお、各搬送ローラ７２，７２，…のうち、用紙搬送路７０における用紙の搬送方向の転写ニップ部よりも上流側であって、当該転写ニップ部に最も近い位置に設けられた搬送ローラ７２ａは、用紙が転写ニップ部を通過するタイミングを計るためのレジストローラ（「ペーパストップローラ」と呼ばれることもある。）である。また、各搬送ローラ７２，７２，…のうち、用紙搬送路７０における用紙の搬送方向の最下流側に設けられた、つまり排紙口６８の近傍に設けられた、搬送ローラ７２ｂは、当該排紙口６８を介して排紙トレイ６６へ用紙を排出するための排紙ローラである。

そして、用紙搬送路７０における転写ニップ部と排紙口６８との間の適当な位置に、換言すれば用紙搬送路７０における用紙の搬送方向の転写ニップ部よりも下流側の位置に、定着装置２８が設けられる。この定着装置２８は、ヒートローラ７４および加圧ローラ７６を有する。これらヒートローラ７４および加圧ローラ７６は、互いの表面（外周面）を密着させるように設けられる。そして、ヒートローラ７４は、所定の温度（定着温度）に加熱される。併せて、ヒートローラ７４は、不図示の定着ローラ駆動手段としてのモータからの駆動力を受けて回転し、たとえば図１において反時計回りに回転する。これに伴い、加圧ローラ７６もまた回転し、つまり図１において時計回りに回転する。そして、転写ニップ部を通過した用紙は、ヒートローラ７４と加圧ローラ７６との当接部分である定着ニップ部を通過する。これにより、用紙上のトナー画像が当該用紙上に定着される。これをもって、画像形成部２０による一連の画像形成処理が終了する。

この画像形成処理が施された後の用紙（印刷物）は、排紙口６８を介して排紙トレイ６６へ排出される。なお、排紙トレイ６６は、画像形成部２０と画像読取部１２との間に設けられ、いわゆる画像形成装置１０の胴内空間に設けられる。これに代えて、排紙トレイ８２は、画像形成装置１０の外側に設けられてもよい。

さらに、画像形成装置１０内の下部に、給紙手段としての給紙部６４が設けられる。給紙部６４は、給紙カセット７８を有し、この給紙カセット７８には、複数枚の用紙が積層状に収容可能である。併せて、給紙部６４は、ピックアップローラ８０を有する。そして、給紙部６４は、給紙カセット７８に収容された用紙をピックアップローラ８０により１枚単位で取り出し、用紙搬送路７０へ供給する。

さて前述したように、本第１実施例に係る画像形成装置１０において、直流電圧Ｖｄｃと交流電圧Ｖａｃとの重畳電圧Ｖｃが帯電装置４４の帯電ローラ５０に供給されること、とりわけ交流電圧Ｖａｃのピーク間電圧値Ｖｐｐが所定値Ｖｘ以上とされることで、感光体ドラム４２の表面が所期の通りに均一に帯電される。

具体的には、感光体ドラム４２の表面は、前述の如く直流電圧Ｖｄｃ（－５５０Ｖ）とおおむね等価な電位Ｖｓに帯電されるが、この感光体ドラム４２の表面電位Ｖｓは、交流電圧Ｖａｃのピーク間電圧値Ｖｐｐによって変わる。図５は、交流電圧Ｖａｃのピーク間電圧値Ｖｐｐと感光体ドラム４２の表面電位Ｖｓとの関係を示し、厳密には交流電圧Ｖａｃのピーク間電圧値Ｖｐｐと感光体ドラム４２の表面電位Ｖｓの絶対値｜Ｖｓ｜との関係を示す。

この図５に示されるように、ピーク間電圧値Ｖｐｐが所定値Ｖｘ以上である場合には、感光体ドラム４２の表面電位Ｖｓ（の絶対値｜Ｖｓ｜）は、直流電圧Ｖｄｃ（の絶対値｜Ｖｄｃ｜）とおおむね等価な値となり、つまり飽和する。一方、ピーク間電圧値Ｖｐｐが所定値Ｖｘを下回ると、感光体ドラム４２の表面電位Ｖｓは、当該ピーク間電圧値Ｖｐｐの大きさに応じておおむね直線状に変化し、詳しくは当該ピーク間電圧値Ｖｐｐが小さいほど０Ｖに近づく。

すなわち、ピーク間電圧値Ｖｐｐが所定値Ｖｘ以上である場合に、感光体ドラム４２の表面電位Ｖｓが所期の通りの値（Ｖｓ≒Ｖｄｃ）となり、つまり当該感光体ドラム４２の表面が所期の通りに帯電される。一方、ピーク間電圧値Ｖｐｐが所定値Ｖｘ未満である場合には、感光体ドラム４２の表面電位Ｖｓが所期の通りの値とならず、つまり当該感光体ドラム４２の表面が所期の通りに帯電されない。この場合、感光体ドラム４２の表面電位Ｖｓが、現像ローラ５８の表面電位（Ｖｄ＝－４７５Ｖ）に近づく、あるいは下回ることになり、これにより、現像ローラ５８と感光体ドラム４２との間に、トナーが感光体ドラム４２へ移動する電位差が生じ、感光体ドラム４２の表面に不本意なトナーが付着する、かぶりという現象が生ずるおそれがある。このかぶり現象は、感光体ドラム４２の表面電位Ｖｓが０Ｖに近づくほど、つまりピーク間電圧値Ｖｐｐが小さいほど、生じ易くなる。言い換えれば、ピーク間電圧値Ｖｐｐが小さいほど、かぶり現象により感光体ドラム４２の表面に付着する不本意なトナー、いわゆるかぶりトナーの、濃度が高くなる。

したがって、感光体ドラム４２の表面が所期の通りに帯電されるようにするには、ピーク間電圧値Ｖｐｐが所定値Ｖｘ以上とされる必要がある。ただし、ピーク間電圧値Ｖｐｐが過度に大きいと、感光体ドラム４２に掛かる負担が大きくなり（感光層が削られ易くなるなどして）、当該感光体ドラム４２の寿命が短くなる虞がある。ゆえに、ピーク間電圧値Ｖｐｐは、所定値Ｖｘ以上であり、かつ、出来る限り小さい値であることが、望ましい。また、互いに同じ仕様の画像形成装置１０であっても、必要な帯電性を得ることができる最も低いピーク間電圧値Ｖｐｐは、例えば部品バラつきなどの影響を受けて、個体によって差がある。そのため、予め所定の共通値に設定すると、個体差によって、感光体ドラム４２の摩耗がひどくなる場合がある。

そこで、本第１実施例においては、かぶりトナーの発生状況、すなわち感光体ドラム４２上に付着したかぶりトナーの濃度から、感光体ドラム４２の表面電位Ｖｓが推定され、厳密には当該表面電位Ｖｓが所期の通りの値であるかどうかが判定され、適切なピーク間電圧値Ｖｐｐである基準ピーク電圧値Ｖｓｔが導出される。つまり、かぶりトナーの濃度とピーク間電圧値Ｖｐｐとの関係に基づいて、適切なピーク間電圧値Ｖｐｐである基準ピーク間電圧値Ｖｓｔが導出される。そして、導出された基準ピーク間電圧値Ｖｓｔが、画像形成部２０による実際の画像形成処理時のピーク間電圧値Ｖｐｐとして設定される。言い換えれば、適切なピーク間電圧値Ｖｐｐを設定するためのピーク間電圧値設定モードが設けられる。

なお、ピーク間電圧値設定モードによる適切なピーク間電圧値Ｖｐｐの設定は、たとえば工場出荷時に行われる。また、工場出荷後であっても、画像形成装置１０の設置後や、感光体ドラム４２の交換時、あるいは、帯電装置４４の交換時に、作業者（サービスマン）によってピーク間電圧値設定モードによる設定が行われる。特に、感光体ドラム４２の交換時、または、帯電装置４４の交換時に、ピーク間電圧値設定モードによる設定が行われることが、肝要である。

このピーク間電圧値設定モードにおいては、露光装置２４による露光が停止された状態で、画像形成部２０が駆動される。このとき、現像ローラ５８には、前述の－４７５Ｖという所定の現像バイアス電圧Ｖｄが供給される。併せて、帯電ローラ５０には、直流電圧Ｖｄｃに交流電圧Ｖａｃが重畳された重畳電圧Ｖｃが供給される。ここで、直流電圧Ｖｄｃは、－５５０Ｖという所定値とされる。これに対して、交流電圧Ｖａｃのピーク間電圧値Ｖｐｐは、予め定められた複数の値に順次設定された上で、当該ピーク間電圧値Ｖｐｐが互いに異なる重畳電圧Ｖｃが、時分割で重畳電源５２から帯電ローラ５０に順次供給される。そして、それぞれのピーク間電圧値Ｖｐｐの重畳電圧Ｖｃが帯電ローラ５０に供給されているときに、画像センサ３０から出力される画像検出信号Ｓｄの信号レベル（厳密には２つの画像センサ３０および３０から出力される２つの画像検出信号Ｓｄの信号レベルの平均値）に基づいて、感光体ドラム５０に付着したトナー、つまりかぶりトナーの量が、濃度情報として検出される（トナーの付着量と濃度には相関関係がある）。より厳密に言えば、それぞれのピーク間電圧値Ｖｐｐの重畳電圧Ｖｃが帯電ローラ５０に供給されているときに、画像センサ３０から出力される画像検出信号Ｓｄの信号レベルが、かぶり値Ｖｏｕｔとして検出される。

図６は、ピーク間電圧値Ｖｐｐとかぶり値Ｖｏｕｔとの関係を示す。この図６に示されるように、ピーク間電圧値Ｖｐｐとかぶり値Ｖｏｕｔとの関係は、図５に示されるピーク間電圧値Ｖｐｐと感光体ドラム４２の表面電位Ｖｓとの関係と同じようになる。すなわち、ピーク間電圧値Ｖｐｐが所定値Ｖｘ以上である場合に、かぶり値Ｖｏｕｔは、その最大値Ｖｍａｘ（＝３Ｖ）となり、つまり飽和する。一方、ピーク間電圧値Ｖｐｐが所定値Ｖｘを下回ると、かぶり値Ｖｏｕｔは、当該ピーク間電圧値Ｖｐｐに応じておおむね直線状に変化し、詳しくは当該ピーク間電圧値Ｖｐｐが小さいほど０Ｖに近づく。

このようなピーク間電圧値Ｖｐｐとかぶり値Ｖｏｕｔとの関係において、当該関係が急変する点、つまり変曲点Ｐｘ、におけるピーク間電圧値Ｖｐｐが、所定値Ｖｘとして特定される。そして、この所定値Ｖｘに所定の余裕値Ｖｚが付加された値が、基準ピーク間電圧値Ｖｓｔとして導出される。

より具体的に説明すると、図７に示されるように、２０００Ｖというピーク間電圧値Ｖｐｐを基点として、所定の電圧値ΔＶｐｐ置きに、たとえば１００Ｖ置きに、Ｎ（Ｎ：自然数）という数のピーク間電圧値Ｖｐｐ［ａ］，Ｖｐｐ［２］，…，Ｖｐｐ［Ｎ］が順次設定される。そして、前述したようにそれぞれのピーク間電圧値Ｖｐｐ［ｎ］（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の重畳電圧Ｖｃが重畳電源５２から帯電ローラ５０に供給されているときのかぶり値Ｖｏｕｔ［ｎ］が検出される。なお、図７は、Ｎの値が７である場合の例を示す。また、ここで言う所定の電圧値ΔＶｐｐの値は、所定値Ｖｘとして取り得る値に応じて適宜に定められる。

その上で、検出された各かぶり値Ｖｏｕｔ［ｎ］のうち、所定の閾値Ｖｔｈ以上であるものの平均値Ｖａｖが求められる。ここで言う閾値Ｖｔｈは、かぶり値Ｖｏｕｔ［ｎ］がおおむね最大値Ｖｍａｘであるとみなすことができるかどうかの判定基準となる値であり、ここではたとえば２．９２Ｖであるが、当該最大値Ｖｍａｘに応じて適宜に定められる。なお、図７は、Ｖｏｕｔ［１］，Ｖｏｕｔ［２］，Ｖｏｕｔ［３］およびＶｏｕｔ［４］という４つのかぶり値が、閾値Ｖｔｈ以上である場合の例を示す。これら４つのかぶり値Ｖｏｕｔ［１］，Ｖｏｕｔ［２］，Ｖｏｕｔ［３］およびＶｏｕｔ［４］の平均値Ｖａｖは、図７において、太実線の直線αで表される。

さらに、各かぶり値Ｖｏｕｔ［ｎ］のうち、所定の閾値Ｖｔｈ未満であるものに基づいて、たとえば最小二乗法により、それらの近似式（１次近似式）ｆ（Ｖｐｐ）が求められる。この近似式ｆ（Ｖｐｐ）は、次の式１によって表される。この式１において、ａは、傾きであり、ｂは、切片である。なお、図７は、Ｖｏｕｔ［５］，Ｖｏｕｔ［６］およびＶｏｕｔ［７］という３つのかぶり値が、閾値Ｖｔｈ未満である場合の例を示す。これら３つのかぶり値Ｖｏｕｔ［５］，Ｖｏｕｔ［６］およびＶｏｕｔ［７］に基づく近似式ｆ（Ｖｐｐ）は、図７において、太一点鎖線の直線βで表される。

《式１》
ｆ（Ｖｐｐ）＝ａ・Ｖｐｐ＋ｂ
そして、図７における太実線の直線αと太一点鎖線の直線βとの交点が、前述の変曲点Ｐｘとされ、この変曲点Ｐｘにおけるピーク間電圧値Ｖｐｐが、所定値Ｖｘとして特定される。言い換えれば、かぶり値Ｖｏｕｔ［ｎ］が閾値Ｖｔｈ以上となるピーク間電圧値Ｖｐｐの領域である第１領域と、当該かぶりＶｏｕｔ［ｎ］が閾値Ｖｔｈ未満となるピーク間電圧値Ｖｐｐの領域である第２領域と、の境界に当たるピーク間電圧値Ｖｐｐが、所定値Ｖｘとして特定される。さらに言い換えれば、式１に基づく近似式ｆ（Ｖｐｐ）の値が前述の平均値Ｖａｖとなるピーク間電圧値Ｖｐｐが、所定値Ｖｘとして特定される。この所定値Ｖｘの特定は、次の式２による。なお、所定値Ｖｘは、本開示に係る境界ピーク間電圧値の一例である。

《式２》
Ｖｘ＝（Ｖａｖ－ｂ）／ａ
そしてさらに、次の式３に基づいて、基準ピーク間電圧値Ｖｓｔが導出される。なお、式３における余裕値Ｖｚは、所定値Ｖｘにもよるが、ここでは、たとえば８０Ｖである。また厳密には、式３に基づく算出結果の一の位が切り上げられた値が、基準ピーク間電圧値Ｖｓｔとして導出される。

《式３》
Ｖｓｔ＝Ｖｘ＋Ｖｚ
図８は、図７における各ピーク間電圧値Ｖｐｐ［ｎ］および各かぶり値Ｖｏｔ［ｎ］それぞれの具体例である。この具体例によれば、前述の平均値Ｖａｖは、Ｖａｖ＝２．９９２５Ｖとなる。そして、式１に基づく近似式ｆ（Ｖｐｐ）の傾きａは、ａ＝０．００１８となり、切片ｂは、ｂ＝０となる。したがって、式２に基づく所定値Ｖｘは、Ｖｘ＝１６６２Ｖとなる。その結果、式３に基づく基準ピーク間電圧値Ｖｓｔは、Ｖｓｔ＝１７５０Ｖとなる（つまり１７４２Ｖの一の位が切り上げられて、１７５０Ｖとなる）。

このようにして導出された基準ピーク間電圧値Ｖｓｔが、画像形成部２０による実際の画像形成処理時のピーク間電圧値Ｖｐｐとして設定される。これをもって、ピーク間電圧値設定モードによるピーク間電圧値Ｖｐｐの設定が終了する。

図９は、画像形成装置１０の電気的な構成を示すブロック図である。この図９に示されるように、画像形成装置１０は、制御部１０２を有する。そして、制御部１０２に、バス１０４を介して、画像読取部１２、画像形成部２０および給紙部６４が接続される。併せて、制御部１０２には、バス１０４を介して、補助記憶部１０６、通信部１０８、環境監視部１１０などが接続される。なお、画像形成装置１０は、これら以外にも、不図示の操作ユニットなどの種々の要素を備えるが、ここでは、当該操作ユニットを含め、本開示の本旨に直接的に関係しない要素についての図示および説明を省略する。また、画像読取部１２、画像形成部２０および給紙部６４については、前述した通りある。

制御部１０２は、画像形成装置１０全体の制御を司る、制御手段の一例である。このため、制御部１０２は、制御実行手段としてのコンピュータ、たとえばＣＰＵ１０２ａ、を有する。併せて、制御部１０２は、ＣＰＵ１０２ａが直接的にアクセス可能な主記憶手段としての主記憶部１０２ｂを有する。主記憶部１０２ｂは、たとえば不図示のＲＯＭおよびＲＡＭを含む。このうちのＲＯＭには、ＣＰＵ１０２ａの動作を制御するための制御プログラム（ファームウェア）が記憶される。そして、ＲＡＭは、ＣＰＵ１０２ａが制御プログラムに従う処理を実行する際の作業領域およびバッファ領域を構成する。

補助記憶部１０６は、補助記憶手段の一例である。すなわち、補助記憶部１０６には、前述の読取画像データなどの種々のデータが適宜に記憶される。この補助記憶部１０６は、たとえば不図示のハードディスクドライブを有する。併せて、補助記憶部１０６は、フラッシュメモリなどの書き換え可能な不揮発性メモリを有する場合がある。

通信部１０８は、通信手段の一例である。すなわち、通信部１０８は、不図示のＬＡＮ回線を介しての双方向の通信処理を担う。なお、通信部１０８は、ＬＡＮ回線と有線により接続されてもよいし、無線により接続されてもよい。また、通信部１０８は、不図示の公衆交換電話網を介しての双方向の通信処理をも担う。

環境監視部１１０は、画像形成装置１０が設置された環境を監視する監視手段の一例である。この環境監視部１１０は、環境センサの１つとしての温度検出部１１０ａ、および、別の環境センサとしての湿度検出部１１０ｂを有する。温度検出部１１０ａは、画像形成装置１０の内部または外部の適宜の箇所の温度を検出する。そして、湿度検出部１１０ｂは、画像形成装置１０の内部または外部の適宜の箇所の湿度を検出する。これら温度検出部１１０ａによる温度検出箇所、および、湿度検出部１１０ｂによる湿度検出箇所は、互いに別の箇所であってもよいし、互いに同じ箇所であってもよいし、それぞれ複数の箇所であってもよい。

ところで、前述のピーク間電圧値設定モードによる設定を指示するための所定の操作が作業者によって成されると、これに応答して、ＣＰＵ１０２ａは、図１０に示される流れで、かぶり値取得タスクを実行する。

このかぶり値取得タスクによれば、ＣＰＵ１０２ａは、まず、ステップＳ１において、初期設定を行う。この初期設定において、ＣＰＵ１０２ａは、重畳電圧Ｖｃを成す直流電圧Ｖｄｃとして、－５５０Ｖという値を設定する。併せて、ＣＰＵ１０２ａは、ピーク間電圧値Ｖｐｐ［ｎ］の設定順ｎをカウントするための変数ｎとして、その初期値である１という値を設定する。さらに、ＣＰＵ１０２ａは、重畳電圧Ｖｃを成す交流電圧Ｖａｃのピーク間電圧値Ｖｐｐとして、その初期値である２０００Ｖという値を設定する。そして、ＣＰＵ１０２ａは、２０００Ｖというピーク間電圧値Ｖｐｐを、カウント変数ｎが１であるときのピーク間電圧値Ｖｐｐ［ｎ］（Ｖｐｐ［１］）として設定する。加えて、ＣＰＵ１０２ａは、前述の所定の電圧値ΔＶｐｐとして、つまりピーク間電圧Ｖｐｐを変更する際の基準変更量である当該所定の電圧値ΔＶｐｐとして、１００Ｖという値を設定する。このステップＳ１の初期設定の実行後、ＣＰＵ１０２ａは、処理をステップＳ３へ進める。

ステップＳ３において、ＣＰＵ１０２ａは、画像センサ３０から出力される画像検出信号Ｓｄの信号レベルに基づいて、かぶり値Ｖｏｕｔ［ｎ］を検出する。このとき、ＣＰＵ１０２ａは、露光装置２４による露光を停止した状態で、画像形成部２０を駆動させる。このとき、現像ローラ５８には、前述の－４７５Ｖという所定の現像バイアス電圧Ｖｄが供給される。併せて、帯電ローラ５０には、ステップＳ１で設定された重畳電圧Ｖｃが供給される。このステップＳ３で検出されたかぶり値Ｖｏｕｔ［ｎ］は、一時的に記憶され、詳しくは主記憶部１０２ｂに記憶される。このステップＳ３の実行後、ＣＰＵ１０２ａは、処理をステップＳ５へ進める。

ステップＳ５において、ＣＰＵ１０２ａは、ピーク間電圧値Ｖｐｐを更新する。すなわち、ＣＰＵ１０２ａは、カウント変数ｎの値をインクリメントする。併せて、ＣＰＵ１０２ａは、現在のピーク間電圧値Ｖｐｐから前述した所定の電圧値ΔＶｐｐ（たとえば１００Ｖ）を減じた値を、新たなピーク間電圧値Ｖｐｐとして設定する。そして、ＣＰＵ１０２ａは、新たなピーク間電圧値Ｖｐｐを、インクリメント後のカウント変数ｎに対応するピーク間電圧値Ｖｐｐ［ｎ］として設定する。その上で、ＣＰＵ１０２ａは、処理をステップＳ７へ進める。

ステップＳ７において、ＣＰＵ１０２ａは、現在のカウント変数ｎの値がその最大値Ｎよりも大きいかどうかを、つまりＮという数の全てのピーク間電圧値Ｖｐｐ［ｎ］について、かぶり値Ｖｏｕｔ［ｎ］が検出されたかどうかを、判定する。ここで、現在のカウント変数ｎの値がその最大値Ｎ以下である場合、ＣＰＵ１０２ａは、処理をステップＳ３へ戻す。一方、現在のカウント変数ｎの値がその最大値Ｎよりも大きい場合、ＣＰＵ１０２ａは、これをもって、かぶり値取得タスクを終了する。

このかぶり値取得タスクを終了した後、ＣＰＵ１０２ａは、ピーク間電圧値設定タスクを実行する。このピーク間電圧値設定タスクの流れを、図１１に示す。

このピーク間電圧値設定タスクによれば、ＣＰＵ１０２ａは、まず、ステップＳ１０１において、前述した平均値Ｖａｖを求め、つまり第１領域におけるかぶり値Ｖｏｕｔの平均値Ｖａｖを求める。そして、ＣＰＵ１０２ａは、処理をステップＳ１０３へ進める。

ステップＳ１０３において、ＣＰＵ１０２ａは、前述の式１に基づく近似式ｆ（Ｖｐｐ）を求め、つまり第２領域におけるピーク間電圧値Ｖｐｐとかぶり値Ｖｏｕｔとの関係を表す近似式ｆ（Ｖｐｐ）を求める。そして、ＣＰＵ１０２ａは、処理をステップＳ１０５へ進める。

ステップＳ１０５において、ＣＰＵ１０２ａは、前述の式２に基づいて、所定値Ｖｘを特定する。そして、ＣＰＵ１０２ａは、処理をステップＳ１０７へ進める。

ステップＳ１０７において、ＣＰＵ１０２ａは、前述の式３に基づいて、基準ピーク間電圧値Ｖｓｔを導出する。そして、ＣＰＵ１０２ａは、処理をステップＳ１０９へ進める。

ステップＳ１０９において、ＣＰＵ１０２ａは、ステップＳ１０７で導出された基準ピーク間電圧値Ｖｓｔを、実際の画像形成処理時のピーク間電圧値Ｖｐｐとして設定する。これをもって、ＣＰＵ２０２ａは、ピーク間電圧値設定タスクを終了する。そして、ピーク間電圧値設定モードによるピーク間電圧値Ｖｐｐの設定が終了する。

なお、ピーク間電圧値設定モードによるピーク間電圧値Ｖｐｐの設定は、４つの画像形成ステーション２２，２２，…のそれぞれについて、行われる。

このように、本第１実施例によれば、とりわけピーク間電圧値設定モードによれば、かぶりトナーの濃度とピーク間電圧値Ｖｐｐとの関係に基づいて、適切なピーク間電圧値Ｖｐｐである基準ピーク間電圧値Ｖｓｔが導出され、この導出された基準ピーク間電圧Ｖｓｔが、実際の画像形成処理時のピーク間電圧値Ｖｐｐとして設定される。すなわち、前述の特許文献１に開示された技術におけるような直流電流計測手段を必要とすることなく、適切なピーク間電圧値Ｖｐｐが設定される。要するに、専用の直流電流計測手段を設けずに、より安価な構成で適切なピーク間電圧値Ｖｐｐを設定することができる。つまりは、画像性装置１０が元来備える画像センサ３０を利用することで、ピーク間電圧値Ｖｐｐを設定することができる。

なお、本第１実施例において、ピーク間電圧値設定タスク（図１１参照）を実行するＣＰＵ１０２ａは、とりわけステップＳ１０１～ステップＳ１０７を実行するＣＰＵ１０２ａは、本開示に係る導出手段の一例である。そして、ピーク間電圧値設定タスクのステップＳ１０９を実行するＣＰＵ１０２ａは、本開示に係る設定手段の一例である。また、本第１実施例における基準ピーク間電圧値Ｖｓｔは、本開示に係る基準値の一例である。

また以上から分かるように、かぶり値取得タスクおよびピーク間電圧値設定タスクは、つまり設定モードは、感光体ドラム４２に対してトナー画像の形成が行われない非画像形成処理時に実行される。

［第２実施例］
次に、本発明の第２実施例について、説明する。

本第２実施例においては、画像形成装置１０の使用状況や環境条件に応じてピーク間電圧値Ｖｐｐを補正するピーク間電圧値補正モードが実行可能であり、このピーク間電圧値補正モードが実行されることで、画像形成処理時の重畳電圧Ｖｃを成す交流電圧Ｖａｃのピーク間電圧値Ｖｐｐが補正される。言い換えると、基準ピーク間電圧値Ｖｓｔに対して補正が施された値が、実際の画像形成処理時に帯電ローラ５０に供給される重畳電圧Ｖｃのピーク間電圧値Ｖｐｐとして設定される。これは、前述のピーク間電圧値設定モードの実行により、画像形成装置１０に対して適切なピーク間電圧値Ｖｐｐが設定されたとしても、画像形成装置１０の使用状況や環境条件によっては、たとえば画像形成装置１０が設置された環境の温度および湿度、ならびに、画像形成部２０による画像形成処理の累積実行回数に相当する累積画像形成枚数によっては、当該ピーク間電圧値Ｖｐｐの適切値が変化する場合があるからであり、これに対処するべく、ピーク間電圧値補正モードの実行により、ピーク間電圧値Ｖｐｐが適宜に補正される。

そのために、本第２実施例においては、図１２に示されるような環境条件の区分を判定するための環境区分判定テーブル２００が設けられる。この環境区分判定テーブル２００は、前述の主記憶部１０２ｂに記憶されている。この環境区分判定テーブル２００には、画像形成装置１０が設置された環境の温度および湿度の組合せに応じた環境区分が１から５までの５段階の値で纏められている。たとえば、温度が１５℃（１０．１℃～２０．０℃の範囲内）であり、湿度が５０％（４０．１％～６０．０％の範囲内）である場合の環境区分は、３と判定される。またたとえば、温度が３２℃（３０．１℃～４０．０℃の範囲内）であり、湿度が７０％（６０．１％～８０．０％の範囲内）である場合の環境区分は、５と判定される。なお、温度は、前述の温度検出部１１０ａによる温度検出値に基づき、湿度は、湿度検出部１１０ｂによる湿度検出値に基づく。

併せて、本第２実施例においては、図１３に示されるような補正値判定テーブル３００が設けられる。この補正値判定テーブル３００もまた、主記憶部１０２ｂに記憶されている。この補正値判定テーブル３００には、前述の環境区分判定テーブル２００に従って判定された環境区分と、画像形成部２０による累積画像形成枚数と、に応じた基準ピーク間電圧値Ｖｓｔの補正値ｄＶが纏められている。たとえば、環境区分が２であり、累積画像枚数係数が８００００枚（５００００枚～１０００００枚の範囲内）である場合の補正値ｄＶは、３００Ｖとなる。またたとえば、環境区分が３であり、累積画像枚数係数が１２００００枚（１０００００枚～１５００００枚の範囲内）である場合の補正値ｄＶは、－１００Ｖとなる。なお、累積画像形成枚数は、都度、ＣＰＵ１０２ａ（制御部１００）により認識（カウント）される。また、それぞれの補正値ｄＶは、予め実験により求められる。

すなわち、ピーク間電圧値補正モードによれば、画像形成装置１０が設置された環境の温度および湿度に基づいて、環境区分が判定される。その際、環境区分判定テーブル２００が参照される。さらに、環境区分と画像形成部２０による累積画像形成枚数とに基づいて、補正値ｄＶが判定される。その際、補正値判定テーブル３００が参照される。そして、判定された補正値ｄＶによって、ピーク間電圧値Ｖｐｐが補正される。言い換えれば、次の式４に基づいて、補正後のピーク間電圧値Ｖｐｐ’が求められ、この補正後のピーク間電圧値Ｖｐｐ’が、新たなピーク間電圧値Ｖｐｐとして設定される。

《式４》
Ｖｐｐ’＝Ｖｐｐ＋ｄＶ
このピーク間電圧値補正モードによるピーク間電圧値Ｖｐｐの補正は、画像形成部２０による画像形成処理の実行を指示する命令である印刷ジョブが受け付けられるたびに、実施される。具体的には、印刷ジョブが受け付けられると、これに応答して、ＣＰＵ１０２ａが、図１４に示す流れで、ピーク間電圧値補正タスクを実行する。

このピーク間電圧値補正タスクによれば、ＣＰＵ１０２ａは、まず、ステップＳ２０１において、温度検出部１１０ａによる温度検出値に基づいて、温度を確認するとともに、湿度検出部１１０ｂによる湿度検出値に基づいて、湿度を確認する。そして、ＣＰＵ１０２ａは、処理をステップＳ２０３へ進める。

ステップＳ２０３において、ＣＰＵ１０２ａは、ステップＳ２０１で確認した温度および湿度に基づいて、環境区分を判定する。その際、ＣＰＵ１０２ａは、環境区分判定テーブル２００を参照する。そして、ＣＰＵ１０２ａは、処理をステップＳ２０５へ進める。

ステップＳ２０５において、ＣＰＵ１０２ａは、主記憶部１０２ｂに記憶された直前の画像形成部２０による累積画像形成枚数を確認する。そして、ＣＰＵ１０２ａは、処理をステップＳ２０７へ進める。

ステップＳ２０７において、ＣＰＵ１０２ａは、ステップＳ２０３で判定された環境区分と、ステップＳ２０５で確認した累積画像形成枚数と、に基づいて、補正値ｄＶを判定する。その際、ＣＰＵ１０２ａは、補正値判定テーブル３００を参照する。そして、ＣＰＵ１０２ａは、処理をステップＳ２０９へ進める。

ステップＳ２０９において、ＣＰＵ１０２ａは、ステップＳ２０７で判定された補正値ｄＶを用いて、ピーク間電圧値Ｖｐｐを補正する。すなわち、ＣＰＵ１０２ａは、前述の式４に基づいて、補正後のピーク間電圧値Ｖｐｐ’を求め、この補正後のピーク間電圧値Ｖｐｐを、新たなピーク間電圧値Ｖｐｐとして設定する。これをもって、ＣＰＵ１０２ａは、ピーク間電圧値補正タスクを終了する。そして、ピーク間電圧値補正モードによるピーク間電圧値Ｖｐｐの補正が終了する。その後、補正後のピーク間電圧値Ｖｐｐが、画像形成部２０による画像形成処理に適用され、詳しくは帯電電圧Ｖｃを成す交流電圧Ｖａｃに適用される。

なお、ピーク間電圧値補正モードによるピーク間電圧値Ｖｐｐの補正もまた、４つの画像形成ステーション２２，２２，…のそれぞれについて、行われる。

このように、本第２実施例によれば、とりわけピーク間電圧値補正モードによれば、画像形成装置１０の使用状況および環境条件に応じて、詳しくは画像形成装置１０が設置された環境の温度および湿度、ならびに、画像形成部２０による累積画像形成枚数に応じて、ピーク間電圧値Ｖｐｐが補正される。これにより、その時々の画像形成装置１０の使用状況および環境条件に応じた適切なピーク間電圧値Ｖｐｐが設定される。

なお、本第２実施例において、ピーク間電圧値補正タスクを実行するＣＰＵ１０２ａは、本発明に係る補正手段の一例である。

［その他の適用例］
以上の各実施例は、本発明の具体例であり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。これら各実施例以外の局面にも、本発明を適用することができる。

たとえば、かぶりトナーを検出するための検出手段として、プロセスコントロール用およびレジスト調整用の画像センサ３０が用いられたが、当該かぶりトナーを検出するための専用のセンサが用いられてもよい。ただし、プロセスコントロール用およびレジスト調整用の画像センサ３０が、かぶりトナーを検出するための検出手段として兼用されることで、当該画像センサ３０を含む画像形成装置１０全体の構成がより安価化かつ簡素化される。なお、画像センサ３０の数は、２に限らず、１であってもよいし、３以上であってもよい。

また、ピーク間電圧値設定モードにおいては、２０００Ｖというピーク間電圧値Ｖｐｐを基点として、当該ピーク間電圧値Ｖｐｐが小さくなる方向へ各ピーク間電圧値Ｖｐｐ［ｎ］が時分割で設定されるとともに、それぞれのピーク間電圧値Ｖｐｐ［ｎ］におけるかぶり値Ｖｏｕｔ［ｎ］が取得されたが、これに限らない。たとえば、所定値Ｖｘとして取り得る値よりも十分に小さいピーク間電圧値Ｖｐｐを基点として、当該ピーク間電圧値Ｖｐｐが大きくなる方向へ各ピーク間電圧値Ｖｐｐ［ｎ］が時分割で設定されるとともに、それぞれのピーク間電圧値Ｖｐｐ［ｎ］におけるかぶり値Ｖｏｕｔ［ｎ］が取得されてもよい。

さらに、ピーク間電圧値補正モードにおいては、画像形成装置１０が設置された環境の温度および湿度、ならびに、画像形成部２０による累積画像形成枚数、という３つのパラメータに応じて、ピーク間電圧値Ｖｐｐが補正されたが、これに限らない。たとえば、これら３つのパラメータの一部に応じて、ピーク間電圧値Ｖｐｐが補正されてもよい。

そして、各実施例においては、カラーの画像形成装置１０を例に挙げて説明したが、モノクロの画像形成装置にも、本発明を適用することができる。また、各実施例における画像形成装置１０は、複合機であるが、コピー機やプリンタなどの当該複合機以外の画像形成装置にも、本発明を適用することができる。

加えて、本発明は、画像形成装置という装置の形態に限らず、画像形成装置が備える像担持体の帯電手段の制御方法という方法の形態によっても、提供することができる。

１０ … 画像形成装置
２０ … 画像形成部
２２ … 画像形成ステーション
２４ … 露光装置
３０ … 画像センサ
４２ … 感光体ドラム
４４ … 帯電装置
４６ … 現像装置
５０ … 帯電ローラ
５２ … 重畳電源
５４ … 直流電源
５６ … 交流電源
５８ … 現像ローラ
６２ … 現像バイアス電源
１０２ … 制御部
１０２ａ … ＣＰＵ
１０２ｂ … 主記憶部
１１０ … 環境監視部
１１０ａ … 温度検出部
１１０ｂ … 湿度検出部

Claims (8)

1. 像担持体、
   直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧を出力し、当該交流電圧のピーク間電圧値を変更可能な重畳電源、
   前記重畳電源から前記重畳電圧の供給を受けて前記像担持体を帯電させる帯電手段、
   前記帯電手段によって帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段、
   トナーを含む現像剤が収容され、バイアス電源からバイアス電圧が供給されることによって前記トナーを前記像担持体に供給する現像手段、
   前記像担持体に付着したトナーの量を検出する検出手段、および、
   制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記露光手段を動作させず、前記バイアス電源から前記現像手段に前記バイアス電圧を供給させた状態で、前記重畳電源から前記帯電手段に前記ピーク間電圧値が互いに異なる前記重畳電圧を時分割で供給させ、それぞれの当該ピーク間電圧値の当該重畳電圧が当該帯電手段に供給されたときの前記検出手段による検出値に基づいて、画像形成時に当該帯電手段に供給する当該重畳電圧の当該ピーク間電圧値を設定する設定モードを実行可能である、画像形成装置。
2. 前記制御手段は、
   前記設定モードにおいて、前記それぞれのピーク間電圧値の前記重畳電圧が前記帯電手段に供給されたときの前記検出手段による検出値に基づいて、前記画像形成時に当該帯電手段に供給する当該重畳電圧の当該ピーク間電圧値の基準となる値を基準値として導出する導出手段、および、
   前記導出手段により導出された前記基準値を前記画像形成時に前記帯電手段に供給する前記重畳電圧の前記ピーク間電圧値として設定する設定手段を有する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記導出手段は、前記検出手段による検出値が所定の閾値以上となる前記ピーク間電圧値の領域である第１領域と、当該検出手段による検出値が当該閾値未満となる当該ピーク間電圧値の領域である第２領域と、の境界に当たる境界ピーク間電圧値を特定し、特定された当該境界ピーク間電圧値に対して所定の余裕値を加えた値を前記基準値として導出する、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体に形成されたトナー像をシート状の画像記録媒体に転写する転写手段をさらに備え、
   前記設定モードは、前記像担持体に対して前記トナー像の形成が行われない非画像形成時に実行される、請求項１に記載の画像形成装置。
5. 設定モードは、前記像担持体または前記帯電手段の交換時に実行される、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記導出手段によって導出された前記基準値を、前記画像形成装置の使用状況に応じて補正する補正手段をさらに備え、
   前記設定手段は、前記補正手段によって前記基準値が補正された場合、当該補正手段によって補正された当該基準値を、前記画像形成時に前記帯電手段に供給する前記重畳電圧のピーク間電圧値として設定する、請求項２に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成装置の内部もしくは周囲の温度および湿度を検出する環境センサ、および、
   前記画像形成の累積実行回数を記憶する記憶手段をさらに備え、
   前記補正手段は、前記環境センサにより得られる環境情報、および、前記記憶手段に記憶された前記累積実行回数の一部もしくは全部に基づいて、前記使用状況を判定する、請求項６に記載の画像形成装置。
8. 像担持体、
   直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧を出力し、当該交流電圧のピーク間電圧値を変更可能な重畳電源、
   前記重畳電源から前記重畳電圧の供給を受けて前記像担持体を帯電させる帯電手段、
   前記帯電手段によって帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段、
   トナーを含む現像剤が収容され、バイアス電源からバイアス電圧が供給されることによって前記トナーを前記像担持体に供給する現像手段、
   前記像担持体に付着したトナーの量を検出する検出手段、および、
   制御手段を備えた画像形成装置における前記像担持体の前記帯電手段の制御方法であって、
   前記露光手段を動作させず、前記バイアス電源から前記現像手段に前記バイアス電圧を供給させた状態で、前記重畳電源から前記帯電手段に前記ピーク間電圧値が互いに異なる前記重畳電圧を時分割で供給させ、それぞれの当該ピーク間電圧値の当該重畳電圧が当該帯電手段に供給されたときの前記検出手段による検出値に基づいて、画像形成時に当該帯電手段に供給する当該重畳電圧の当該ピーク間電圧値を設定する設定モードを、前記制御手段に実行させる設定ステップを含む、制御方法。

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