JP7027842B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光体の表面を帯電させる画像形成装置に関する。

従来から、プリンターや複写機等の画像形成装置では、静電潜像を担持する表面を形成する十～数十μｍの感光層を備えた感光体が用いられている。このような感光体を用いた画像形成装置では、画像流れと呼ばれる現象が発生することがある。画像流れとは、画像がかすれたり、画像の周囲が滲んだようになる現象である。

画像流れは、感光体の表面の表面抵抗が低下することによって発生する。具体的には、導電部材からの放電によって、硝酸イオンやアンモニウムイオン等の放電生成物が感光体の表面に付着し、これらの放電生成物が空気中の水分を吸収してイオン化すると、感光体の表面抵抗が低下する。表面抵抗が低下した感光体の表面に形成された静電潜像は、周囲に流れて電位低下を起こし、境界が不明瞭になる。その結果、画像流れに至る。

この画像流れの発生を抑制するため、感光体の表面を摺擦するためのクリーニングローラー（摺擦ローラー）を感光体の表面に接触させて配置し、高湿環境下での電源の立ち上げ時等にリフレッシュ処理を行うことが知られている。リフレッシュ処理とは、クリーニングローラーを感光体の回転速度よりも速い回転速度で回転させながら、クリーニングローラーに所定量のトナーを供給して、クリーニングローラーに感光体の表面を一定時間摺擦させる処理である。これにより、感光体の表面に付着した放電生成物を積極的に除去することが知られている。リフレッシュ処理を実行するタイミングは、感光体周辺の湿度によって一意的に定められる。また、特許文献１では、感光体周辺の温度及び湿度の空気環境に応じて、リフレッシュ処理時のトナーの供給量を変化させることが提案されている。

特開２００４－３４７６６２号公報

しかし、近年、オゾン発生量を低減するため、コロトロンやスコロトロン方式等の感光体の表面に非接触で配置される帯電部材に代わり、感光体の表面に接触又は近接して配置された帯電ローラー等の帯電部材を用いて感光体の表面を帯電させることが行われている。このため、近年、感光体の表面がより近接して放電を受け、感光体の表面が摩耗劣化し易くなっている。その結果、放電生成物が付着し易くなり、画像流れも生じ易くなっている。

上記特許文献１等の従来技術では、リフレッシュ処理の実行タイミングやリフレッシュ処理時のトナーの供給量が感光体周辺の空気環境に応じて定められているため、感光体の摩耗劣化の度合によっては、リフレッシュ処理の実行回数やリフレッシュ処理時のトナーの供給量が不十分となり、放電生成物を十分に除去できない虞がある。または、感光体の摩耗劣化の度合によっては、リフレッシュ処理の実行回数が過剰となり、ユーザーを待機させる時間が長くなる虞がある。また、リフレッシュ処理時のトナーの供給量が過剰となり、トナーを無駄に消費する虞がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされた発明であり、感光体の表面に付着した放電生成物を適切に除去できる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明による画像形成装置は、静電潜像を担持する表面を形成する感光層を備えた感光体と、前記表面に当接又は近接して配置された帯電部材と、直流電圧と交流電圧とを重畳した振動電圧を前記帯電部材に印加して前記表面を帯電させる電圧印加部と、前記表面に当接して配置され、前記表面を摺擦する摺擦部材と、前記摺擦部材にトナーを供給し、前記摺擦部材に前記表面を所定時間摺擦させるリフレッシュ処理を行う処理実行部と、前記帯電部材から前記感光体に流れる電流の電流値を検出する電流検出部と、前記電圧印加部によって前記帯電部材に印加させた前記振動電圧及び前記電流値に基づき、前記表面と前記帯電部材との間のインピーダンスを導出し、当該インピーダンスに基づき、前記表面に付着した放電生成物の電気特性を導出する特性導出部と、前記リフレッシュ処理の終了時に、前記電気特性に応じて、前記処理実行部に前記リフレッシュ処理を再実行させるか否かを決定する処理制御部と、を備える。

本構成によれば、リフレッシュ処理の終了時に、電圧印加部によって帯電部材に印加させた振動電圧及び電流検出部が検出した電流値に基づき導出された、感光体の表面に付着した放電生成物の電気特性に応じて、リフレッシュ処理を再実行させるか、再実行せずに終了させるが決定される。このため、感光体の摩耗劣化の度合に応じた放電生成物の付着量を放電生成物の電気特性として把握し、当該把握した電気特性に応じて、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。これにより、感光体の表面に付着した放電生成物を適切に除去することができる。

また、本発明による画像形成装置は、静電潜像を担持する表面を形成する感光層を備えた感光体と、前記表面に当接又は近接して配置された帯電部材と、直流電圧と交流電圧とを重畳した振動電圧を前記帯電部材に印加して前記表面を帯電させる電圧印加部と、前記表面に当接して配置され、前記表面を摺擦する摺擦部材と、前記摺擦部材にトナーを供給し、前記摺擦部材に前記表面を所定時間摺擦させるリフレッシュ処理を行う処理実行部と、前記帯電部材から前記感光体に流れる電流の電流値を検出する電流検出部と、前記電圧印加部によって前記帯電部材に印加させた前記振動電圧及び前記電流値に基づき、前記表面に付着した放電生成物の電気特性を導出する特性導出部と、前記リフレッシュ処理の終了時に、前記電気特性に応じて、前記処理実行部に前記リフレッシュ処理を再実行させるか否かを決定する処理制御部と、を備え、前記処理制御部は、前記特性導出部が導出した前記電気特性の変化量が所定量以上である場合、前記処理実行部に前記リフレッシュ処理を再実行させ、前記変化量が前記所定量未満である場合、前記処理実行部に前記リフレッシュ処理を終了させる。

放電生成物の電気特性の変化量が所定量以上である場合、感光体の表面に付着した放電生成物がリフレッシュ処理によって一定量以上除去され、放電生成物の電気特性に変化が見られたと考えられる。本構成によれば、この場合、リフレッシュ処理が再実行される。このため、再実行されたリフレッシュ処理によって、感光体の表面に付着した放電生成物を更に除去することができる。

一方、前記変化量が所定量未満となった場合、感光体の表面に付着した放電生成物がリフレッシュ処理によって十分に除去され、放電生成物の電気特性に変化が見られなくなったと考えられる。本構成によれば、この場合、リフレッシュ処理が終了される。このため、不要にリフレッシュ処理を再実行することを回避して、適切にリフレッシュ処理を終了することができる。

したがって、本構成によれば、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。これにより、感光体の表面に付着した放電生成物を適切に除去することができる。

また、前記電気特性は、インピーダンスであることが好ましい。

本構成によれば、感光体の摩耗劣化の度合に応じた放電生成物の付着量を放電生成物のインピーダンスとして把握し、当該把握したインピーダンスに応じて、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。

または、前記振動電圧と前記電流との位相差を検出する位相差検出部を更に備え、前記特性導出部は、更に前記位相差に基づき、前記電気特性として、前記放電生成物の抵抗値を導出してもよい。

本構成によれば、リフレッシュ処理の終了時に、電圧印加部によって帯電部材に印加させた振動電圧、電流検出部が検出した電流値及び位相検出部が検出した位相差に基づき導出された放電生成物の抵抗値に応じて、リフレッシュ処理を再実行させるか、再実行せずに終了させるかが決定される。このため、感光体の摩耗劣化の度合に応じた放電生成物の付着量を放電生成物の抵抗値として把握し、当該把握した抵抗値に応じて、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。

または、前記振動電圧と前記電流との位相差を検出する位相差検出部を更に備え、前記特性導出部は、更に前記位相差に基づき、前記電気特性として、前記放電生成物の静電容量を導出してもよい。

本構成によれば、リフレッシュ処理の終了時に、電圧印加部によって帯電部材に印加させた振動電圧、電流検出部が検出した電流値及び位相検出部が検出した位相差に基づき導出された放電生成物の静電容量に応じて、リフレッシュ処理を再実行させるか、再実行せずに終了させるかが決定される。このため、感光体の摩耗劣化の度合に応じた放電生成物の付着量を放電生成物の静電容量として把握し、当該把握した静電容量に応じて、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。

また、前記感光層は、アモルファスシリコンにより構成されていてもよい。

本構成によれば、アモルファスシリコンにより構成された感光層を備えた感光体の摩耗劣化の度合に応じた放電生成物の付着量を放電生成物の電気特性として把握し、当該把握した電気特性に応じて、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。これにより、当該感光体の表面に付着した放電生成物を適切に除去することができる。

本発明によれば、感光体の表面に付着した放電生成物を適切に除去できる画像形成装置を提供することができる。

本発明の画像形成装置の一実施形態に係るプリンターの概略構成図である。 画像形成部を概略的に示す部分拡大図である。 帯電装置の構成を概略的に示す部分拡大図である。 プリンターの電気的な構成を示すブロック図である。 感光体ドラムの表面に付着した放電生成物の等価回路図である。 帯電電圧と帯電電流の波形を示す図である。 リフレッシュ処理の制御の動作を示すフローチャートである。 リフレッシュ処理の実行回数と放電生成物のインピーダンスとの関係の一例を表すグラフである。

＜第一実施形態＞
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態に係るプリンター１の概略構成図である。図１に示すように、プリンター１は、画像形成部２と、給紙部９０と、定着部２０と、用紙排出トレイ９９と、環境センサー９８と、操作部５０と、を備えている。

画像形成部２は、用紙に画像を形成する。図２は、画像形成部２を概略的に示す部分拡大図である。図２に示すように、画像形成部２は、感光体ドラム３（感光体）、感光体ドラム３の周囲に配設された帯電装置４、露光装置５、現像装置６、転写装置７及びクリーニング装置８を備えている。

感光体ドラム３は、所定方向（例えば、図２では時計回り）に回転可能に支持された円筒体である。感光体ドラム３は、例えばアモルファスシリコンにより構成された十～数十μｍの厚さを有する感光層を備えている。感光層は、静電潜像及びこの静電潜像に従ったトナー像を担持する表面を形成する。尚、感光層は、アモルファスシリコンに限らず、セレン砒素、有機化合物等により構成されてもよい。

帯電装置４は、感光体ドラム３の表面に当接して対向配置された帯電ローラー４１（帯電部材）を備えている。帯電ローラー４１は、表面が感光体ドラム３の表面と当接しながら従動回転しつつ、感光体ドラム３へ電荷を付与する。これにより、帯電装置４は、帯電ローラー４１に対して相対移動する感光体ドラム３の表面を一様に帯電させる。

露光装置５は、レーザービームを出射する図略のレーザーダイオードを備えている。露光装置５は、後述の記憶部１４０に記憶されている画像データに基づいて、レーザーダイオードから出力されたレーザービームＬを、帯電装置４によって一様に帯電された感光体ドラム３の表面に照射する。これによって、露光装置５は、感光体ドラム３の表面上に静電潜像を形成する。

現像装置６は、現像ローラー６１と、トナー収納部６２と、規制ブレード６３と、を備えている。現像ローラー６１は、感光体ドラム３と非接触で対向配置されている。トナー収納部６２は、トナーを収納する。規制ブレード６３は、トナー収納部６２から現像ローラー６１に供給されるトナー量が適正量となるように規制する。規制ブレード６３は、現像ローラー６１の表面に所謂磁気ブラシの状態で付着するトナーに対し、当該トナーを穂切りしてトナーの層厚を規制する。現像装置６は、感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像上に、現像ローラー６１の表面に付着したトナーを供給することにより、静電潜像をトナー像として顕在化させる。

転写装置７は、感光体ドラム３に対向配置される転写ローラー７１を備えている。転写装置７は、符号Ａで示す矢印方向に搬送されてきた用紙Ｐを転写ローラー７１によって感光体ドラム３に押し当てた状態で、感光体ドラム３の表面に顕在化されたトナー像を用紙Ｐ上に転写させる。

クリーニング装置８は、感光体ドラム３の表面に当接して配置されたクリーニングローラー８１（摺擦部材）及びクリーニングブレード８２を備えている。クリーニングローラー８１は、感光体ドラム３と同方向に回転可能に支持されている。クリーニングローラー８１は、感光体ドラム３よりも速い回転速度で回転することにより、転写装置７による転写後の感光体ドラム３の表面に残留しているトナーを機械的に除去する。クリーニングブレード８２は、感光体ドラム３の表面に当接された端部によって、感光体ドラム３の表面に残留しているトナーを機械的に除去する。

クリーニングローラー８１は、更に、後述する制御部１０の制御下で、クリーニングローラー８１に供給された研磨剤入りのトナーを用いて、所定時間、感光体ドラム３の表面を摺擦することにより、感光体ドラム３の表面を研磨する。

図１に参照を戻す。給紙部９０は、用紙を収納する給紙カセット９１と、収納されている用紙を取り出すためのピックアップローラー９２と、用紙が搬送される経路である搬送路９３及び搬送路９３中の用紙の搬送を行う搬送ローラー９４と、を備えている。給紙部９０は、給紙カセット９１に収容されている用紙をピックアップローラー９２によって１枚ずつ送り出す。給紙部９０は、送り出した用紙を搬送ローラー９４によって転写ローラー７１と感光体ドラム３とのニップ部へ向けて搬送させ、トナー像が転写された用紙を、搬送路９５を経て定着部２０へ搬送する。給紙部９０は、定着部２０で後述の定着処理された用紙を、搬送ローラー９６や排出ローラー９７によって用紙排出トレイ９９へ排出させる。

定着部２０は、ヒートローラー２１及び加圧ローラー２２を備えている。定着部２０は、ヒートローラー２１の熱によって用紙上のトナーを溶かし、加圧ローラー２２によって圧力を加えて用紙上にトナー像を定着させる。

環境センサー９８は、画像形成部２付近の温度及び湿度を検出し、当該検出した温度及び湿度を示す検出信号を、後述する制御部１０へ出力する。

操作部５０は、情報を表示するための表示部５１と、ユーザーによって各種指示の操作を行わせるための操作キー部５２と、スピーカー５３と、を備えている。表示部５１は、例えばタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等で構成され、各種情報を表示する。操作キー部５２は、例えばユーザーが印刷実行指示を入力するためのスタートキーや、印刷部数等を入力するためのテンキー等の各種キーを含む。スピーカー５３は、後述する制御部１０から入力された指示に従って所定の音声を出力する。

次に、帯電装置４の構成について詳述する。図３は、帯電装置４の構成を概略的に示す部分拡大図である。図３に示すように、帯電装置４は、帯電ローラー４１、電圧印加部４５及び電流検出部４４を備えている。電圧印加部４５は、直流電圧印加部４２と交流電圧印加部４３とを備えている。

直流電圧印加部４２は、後述する制御部１０の制御下で、商用電源等の外部電源から供給される電源電圧を、指示された直流電圧値の直流電圧Ｖｄｃに変換して出力する。交流電圧印加部４３は、後述する制御部１０の制御下で、商用電源等の外部電源から供給される電源電圧を、指示されたピーク間電圧値の交流電圧Ｖａｃに変換して出力する。電流検出部４４は、帯電ローラー４１から感光体ドラム３に流れる帯電電流（電流）Ｉｄｃの電流値を検出し、当該検出した帯電電流Ｉｄｃの電流値を示す検出信号を、後述する制御部１０へ出力する。電流検出部４４は、例えばホール素子を用いた電流センサーやシャント抵抗等で構成されている。

図３に示すように、帯電装置４では、直流電圧印加部４２と交流電圧印加部４３とを含む直列回路が、電流検出部４４を介して帯電ローラー４１に接続されている。このため、直流電圧印加部４２から出力された直流電圧Ｖｄｃと交流電圧印加部４３から出力された交流電圧Ｖａｃとを重畳した帯電電圧Ｖｃｇ（振動電圧）が帯電ローラー４１に印加される。

換言すれば、電圧印加部４５は、直流電圧Ｖｄｃと交流電圧Ｖａｃとを重畳した帯電電圧Ｖｃｇを帯電ローラー４１に印加する。電流検出部４４は、帯電電圧Ｖｃｇが感光体ドラム３の表面に印加された状態で、直流電圧印加部４２及び交流電圧印加部４３から帯電ローラー４１へ供給される帯電電流Ｉｄｃ、すなわち、帯電ローラー４１から感光体ドラム３に流れる帯電電流Ｉｄｃの電流値を検出する。

図４は、プリンター１の電気的な構成を示すブロック図である。図４に示すように、プリンター１は、画像形成部２、給紙部９０、環境センサー９８、定着部２０、ネットワークＩ／Ｆ（インターフェイス）部１３０、記憶部１４０、操作部５０、及び制御部１０を備えている。

ネットワークＩ／Ｆ部１３０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークに接続されている。ネットワークＩ／Ｆ部１３０は、ネットワークを介して接続されたパーソナルコンピューター等の外部装置との間における種々のデータの送受信を制御する通信インターフェイス回路である。

記憶部１４０は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置である。記憶部１４０には、外部装置から送信されてきた画像データがネットワークＩ／Ｆ部１３０によって記憶される。

制御部１０は、プリンター１全体の動作を司る。制御部１０は、例えば、所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、所定の制御プログラムが記憶されたＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリーと、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、これらの周辺回路等を備えたマイクロコンピュータによって構成されている。

制御部１０は、上記メモリー等に記憶された制御プログラムを実行することによって、図４の実線矩形部に示すように、印刷制御部１１、処理実行部１２、特性導出部１３及び処理制御部１４として動作する。

印刷制御部１１は、用紙に画像を形成する印刷処理を行う。具体的には、印刷処理において、印刷制御部１１は、帯電装置４によって、感光体ドラム３の周面を帯電させた後、露光装置５によって、感光体ドラム３の周面に静電潜像を形成させる。印刷制御部１１は、現像装置６によって、感光体ドラム３の周面に形成された静電潜像をトナー像として顕在化させた後、転写装置７によって、当該トナー像を用紙に転写させる。印刷制御部１１は、定着部２０によって、当該転写されたトナー像を用紙に定着させる。これにより、用紙に画像が形成される。

また、印刷制御部１１は、印刷処理によって画像が形成された用紙を給紙部９０によって排出させる。また、印刷制御部１１は、印刷処理の実行中、クリーニングローラー８１を感光体ドラム３よりも速い速度で回転させ、感光体ドラム３に残留したトナーを除去させる。

処理実行部１２は、所定のタイミングでリフレッシュ処理を実行する。リフレッシュ処理とは、クリーニングローラー８１を感光体ドラム３の回転速度（例えば、２６６ｍｍ／秒）よりも速い回転速度（例えば、２６６×１．２ｍｍ／秒）で回転させながら、クリーニングローラー８１に所定量のトナーを供給し、クリーニングローラー８１に感光体ドラム３の表面を所定時間（例えば、６０秒）摺擦させる処理である。

リフレッシュ処理において、クリーニングローラー８１に供給されるトナー量は、例えば、感光体ドラム３の表面の回転方向９４ｍｍ分の領域にトナー像を形成する際に供給されるトナー量に定められている。尚、当該トナー量は、環境センサー９８が出力した検出信号が示す画像形成部２付近の温度及び湿度に応じて、適宜調整してもよい。

処理実行部１２がリフレッシュ処理を実行するタイミングは、例えば、環境センサー９８が出力した検出信号が示す画像形成部２付近の湿度（以降、検出湿度）が所定の高湿度範囲（例えば、６０％以上７０％未満）内である場合に、プリンター１に電源が投入された時又はスリープ状態から復帰した時等に定められている。

尚、高湿度範囲は、例えば、６０％以上７０％未満、７０％以上８０％未満及び８０％以上等、複数の範囲に分類されていてもよい。更に、当該分類された範囲毎に、当該範囲が示す湿度が高い程、リフレッシュ処理を実行する回数が大きく定められていてもよい。例えば、検出湿度が６０％以上７０％未満の高湿度範囲にある場合、リフレッシュ処理を２回実行することが定められ、検出湿度が７０％以上８０％未満の高湿度範囲内にある場合、リフレッシュ処理を４回実行することが定められていてもよい。更に、これと同様にして、当該分類された範囲毎に、当該範囲が示す湿度が高い程、リフレッシュ処理においてクリーニングローラー８１に供給するトナー量が多く定められていてもよい。

特性導出部１３は、電圧印加部４５によって帯電ローラー４１に印加させた帯電電圧Ｖｃｇ及び電流検出部４４が検出した帯電電流Ｉｄｃの電流値に基づき、帯電ローラー４１からの放電によって感光体ドラム３の表面に付着した、硝酸イオンやアンモニウムイオン等の放電生成物の電気特性を導出する。

図５は、感光体ドラム３の表面に付着した放電生成物の等価回路図である。図６は、帯電電圧Ｖｃｇと帯電電流Ｉｄｃの波形を示す図である。具体的には、特性導出部１３は、感光体ドラム３の表面に放電生成物が付着することによって、図５に示すように、感光体ドラム３の表面と帯電ローラー４１との間に、抵抗値Ｒの抵抗と静電容量Ｃの蓄電器（コンデンサー、キャパシタ）の並列回路が挿入されたとみなす。

特性導出部１３は、直流電圧印加部４２に所定の直流電圧値の直流電圧Ｖｄｃを出力させ、交流電圧印加部４３に所定のピーク間電圧値Ｖｐｐの交流電圧Ｖａｃを出力させる。これにより、特性導出部１３は、電圧印加部４５によって、直流電圧Ｖｄｃと交流電圧Ｖａｃとを重畳した帯電電圧Ｖｃｇを帯電ローラー４１に印加させる。尚、ここで、所定の直流電圧値及び所定のピーク間電圧値Ｖｐｐは、当該直流電圧値の直流電圧Ｖｄｃと当該ピーク間電圧値Ｖｐｐの交流電圧Ｖａｃとを重畳した帯電電圧Ｖｃｇが帯電ローラー４１に印加された場合に、当該帯電ローラー４１からの放電が生じないようにするため、例えば数十Ｖの電圧値に定められている。

そして、特性導出部１３は、図６に示すように、帯電電圧Ｖｃｇに含まれる交流電圧Ｖａｃのピーク間電圧値Ｖｐｐと、電流検出部４４が検出した帯電電流Ｉｄｃのピーク間電流値Ｉｐｐとを用いた下記式（１）を用いて、当該並列回路のインピーダンスＺを、感光体ドラム３の表面に付着した放電生成物の電気特性として導出する。尚、特性導出部１３は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）により構成されてもよい。

処理制御部１４は、処理実行部１２によるリフレッシュ処理の終了時に、特性導出部１３が導出した放電生成物の電気特性に応じて、処理実行部１２にリフレッシュ処理を再実行させるか否かを決定する。

図７は、リフレッシュ処理の制御の動作を示すフローチャートである。具体的には、処理実行部１２がリフレッシュ処理を開始すると、処理制御部１４は、リフレッシュ処理の制御を開始する。図７に示すように、処理制御部１４は、リフレッシュ処理の制御を開始すると、特性導出部１３に、放電生成物の電気特性を導出させる（ステップＳ１）。

その後、処理制御部１４は、処理実行部１２によってリフレッシュ処理が行われている間待機する（ステップＳ２；ＮＯ）。そして、当該リフレッシュ処理の開始時点から所定時間が経過し、当該リフレッシュ処理の終了時点になると（ステップＳ２；ＹＥＳ）、処理制御部１４は、ステップＳ１と同様、特性導出部１３に放電生成物の電気特性を導出させる（ステップＳ３）。

そして、処理制御部１４は、今回のステップＳ３で特性導出部１３に導出させた電気特性が、ステップＳ１又は前回のステップＳ３で特性導出部１３に導出させた電気特性から変化した量（＝｜今回特性導出部１３に導出させた電気特性－前回特性導出部１３に導出させた電気特性｜）を、放電生成物の電気特性の変化量として算出する（ステップＳ４）。

処理制御部１４は、ステップＳ４で算出した変化量が所定量以上である場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、処理実行部１２にリフレッシュ処理を再実行させる（ステップＳ６）。その後、ステップＳ２以降の処理が行われる。つまり、処理制御部１４は、処理実行部１２にリフレッシュ処理を再実行させた場合、当該再実行させたリフレッシュ処理の終了時に（ステップＳ２；ＹＥＳ）、特性導出部１３に放電生成物の電気特性を導出させる（ステップＳ３）。そして、処理制御部１４は、今回のステップＳ３で特性導出部１３に導出させた放電生成物の電気特性が、前回のリフレッシュ処理の終了時点にステップＳ３で特性導出部１３に導出させた放電生成物の電気特性から変化した量を変化量として算出する（ステップＳ４）。その後、ステップＳ５以降の処理が行われる。

一方、処理制御部１４は、ステップＳ４で算出した変化量が所定量未満である場合（ステップＳ５；ＮＯ）、処理実行部１２にリフレッシュ処理を再実行させず、当該リフレッシュ処理をそのまま終了させる（ステップＳ７）。これにより、処理制御部１４は、リフレッシュ処理の制御の動作を終了する。

以下、検出湿度が、リフレッシュ処理を六回行うことが定められている高湿度範囲内にあるときに、処理実行部１２がリフレッシュ処理を開始し、処理制御部１４が図７に示すリフレッシュ処理の制御を行った場合の具体例について説明する。図８は、本具体例におけるリフレッシュ処理の実行回数と放電生成物のインピーダンスＺとの関係の一例を表すグラフである。

図８の横軸は、リフレッシュ処理の実行回数を示し、図８の縦軸は、特性導出部１３によって導出される放電生成物のインピーダンスＺを示す。図８の黒丸部は、処理実行部１２が、リフレッシュ処理を四回実行した場合における、リフレッシュ処理の実行回数とステップＳ１及びステップＳ３で特性導出部１３によって導出されたインピーダンスＺとの関係を示している。図８の白丸部は、図７に示すリフレッシュ処理の制御を処理制御部１４に行わせずに、処理実行部１２がリフレッシュ処理を六回実行した場合における、リフレッシュ処理の実行回数と特性導出部１３に導出させたインピーダンスＺとの関係を示している。図８の曲線は、黒丸部及び白丸部が示す関係に基づき導出した、リフレッシュ処理の実行回数と特性導出部１３に導出させたインピーダンスＺとの関係を表す近似曲線である。

つまり、本具体例では、処理制御部１４は、図７に示すリフレッシュ処理の制御を行うことにより、一回目のリフレッシュ処理の終了時に算出した変化量ΔＺが所定量以上であるため、処理実行部１２にリフレッシュ処理を再実行させる。同様に、処理制御部１４は、二回目及び三回目のリフレッシュ処理の終了時に算出した変化量ΔＺが所定量以上であるため、処理実行部１２にリフレッシュ処理を再実行させる。その後、処理制御部１４は、四回目のリフレッシュ処理の終了時に算出した変化量ΔＺが所定量未満であるため、処理実行部１２にリフレッシュ処理を再実行させず、当該リフレッシュ処理をそのまま終了させる。

このように、本具体例では、処理制御部１４は、リフレッシュ処理が四回実行されたことによって、放電生成物のインピーダンスＺの変化量が所定量未満になると、リフレッシュ処理によって感光体ドラム３の表面から放電生成物を略除去できなくなったものとして、リフレッシュ処理を再実行させずに、適切にリフレッシュ処理を終了させることができる。これにより、放電生成物を略除去することができないのに、五回目及び六回目のリフレッシュ処理を不要に行うことを回避することができる。

上述のように、第一実施形態の構成によれば、リフレッシュ処理の終了時に、電圧印加部４５が帯電ローラー４１に印加した帯電電圧Ｖｃｇ及び電流検出部４４が検出した帯電電流Ｉｄｃの電流値に基づき導出された、感光体ドラム３の表面に付着した放電生成物のインピーダンスＺに応じて、リフレッシュ処理を再実行させるか、再実行せずに終了させるが決定される。このため、感光体ドラム３の摩耗劣化の度合に応じた放電生成物の付着量を放電生成物のインピーダンスＺとして把握し、当該把握したインピーダンスＺに応じて、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。これにより、感光体ドラム３の表面に付着した放電生成物を適切に除去することができる。

また、放電生成物のインピーダンスＺの変化量ΔＺが所定量以上である場合、感光体ドラム３の表面に付着した放電生成物がリフレッシュ処理によって一定量以上除去され、放電生成物の電気特性に変化が見られたと考えられる。第一実施形態の構成によれば、この場合、リフレッシュ処理が再実行される。このため、再実行されたリフレッシュ処理によって、感光体ドラム３の表面に付着した放電生成物を更に除去することができる。

一方、前記変化量ΔＺが所定量未満となった場合、感光体ドラム３の表面に付着した放電生成物がリフレッシュ処理によって十分に除去され、放電生成物の電気特性に変化が見られなくなったと考えられる。第一実施形態の構成によれば、この場合、リフレッシュ処理が終了される。このため、不要にリフレッシュ処理を再実行することを回避して、適切にリフレッシュ処理を終了することができる。

＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態に係る画像形成装置について説明する。尚、以下の説明では、第一実施形態と同一の構成要素については、第一実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。第二実施形態では、図４の破線矩形部に示すように、制御部１０が、上記のメモリー等に記憶された制御プログラムを実行することによって、更に、位相差検出部１５として動作する点が第一実施形態とは異なっている。

位相差検出部１５は、電圧印加部４５が帯電ローラー４１に印加する帯電電圧Ｖｃｇと、帯電ローラー４１から感光体ドラム３に流れる帯電電流Ｉｄｃとの位相差を検出する。具体的には、位相差検出部１５は、図６に示すように、電流検出部４４によって検出された帯電ローラー４１から感光体ドラム３に流れる帯電電流Ｉｄｃの電流値が最大値（ピーク値）であるときの位相θ１と、電圧印加部４５が帯電ローラー４１に印加する帯電電圧Ｖｃｇの電圧値が最大値（ピーク値）であるときの位相θ２との位相差θを検出する。尚、位相差検出部１５は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）により構成されてもよい。

また、第二実施形態では、特性導出部１３は、更に、位相差検出部１５が検出した位相差θに基づき、放電生成物の電気特性として、放電生成物の抵抗値を導出する点が、第一実施形態とは異なっている。

具体的には、特性導出部１３は、第一実施形態と同様に、感光体ドラム３の表面に放電生成物が付着することで、図５に示すように、感光体ドラム３の表面と帯電ローラー４１との間に、抵抗値Ｒの抵抗と静電容量Ｃの蓄電器の並列回路が挿入されたとみなす。特性導出部１３は、第一実施形態と同様、電圧印加部４５によって、所定の直流電圧値の直流電圧Ｖｄｃと所定のピーク間電圧値Ｖｐｐの交流電圧Ｖａｃとを重畳した帯電電圧Ｖｃｇを帯電ローラー４１に印加させる。そして、特性導出部１３は、当該帯電電圧Ｖｃｇに含まれる交流電圧Ｖａｃのピーク間電圧値Ｖｐｐと、電流検出部４４が検出した帯電電流Ｉｄｃのピーク間電流値Ｉｐｐとを用いた上記式（１）を用いて、当該並列回路のインピーダンスＺを算出する。

第二実施形態では、特性導出部１３は、更に、当該算出した並列回路のインピーダンスＺと位相差検出部１５が検出した位相差θとを用いた、ＲＣ並列回路に関する下記三個の公知の関係式（２）～（４）を用いて、当該並列回路の抵抗の抵抗値Ｒを、感光体ドラム３の表面に付着した放電生成物の電気特性として導出する。尚、式（２）～（４）において、ωは帯電電圧Ｖｃｇに含まれる交流電圧Ｖａｃの角周波数（＝２π×周波数）を示し、ｊは虚数単位を示す。

これに合わせて、処理制御部１４は、第一実施形態と同様に、特性導出部１３が導出した放電生成物の抵抗値Ｒに応じて、処理実行部１２にリフレッシュ処理を再実行させるか否かを決定する。

具体的には、処理制御部１４は、ステップＳ１及びステップＳ３において、特性導出部１３に、放電生成物の電気特性として、放電生成物の抵抗値Ｒを導出させる。また、処理制御部１４は、ステップＳ４において、今回のステップＳ３で特性導出部１３に導出させた抵抗値Ｒが、ステップＳ１又は前回のステップＳ３で特性導出部１３に導出させた抵抗値Ｒから変化した量（＝｜今回特性導出部１３に導出させた抵抗値Ｒ－前回特性導出部１３に導出させた抵抗値Ｒ｜）を、放電生成物の電気特性の変化量として算出する。

そして、処理制御部１４は、ステップＳ５以降の処理を実行することで、特性導出部１３が導出した抵抗値Ｒの変化量が所定量以上である場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、処理実行部１２にリフレッシュ処理を再実行させる（ステップＳ６）。一方、処理制御部１４は、当該変化量が前記所定量未満になると（ステップＳ５；ＮＯ）、処理実行部１２にリフレッシュ処理を再実行させず、当該リフレッシュ処理をそのまま終了させる（ステップＳ７）。

第二実施形態の構成によれば、リフレッシュ処理の終了時に、電圧印加部４５が帯電ローラー４１に印加した帯電電圧Ｖｃｇ、電流検出部４４が検出した帯電電流Ｉｄｃの電流値及び位相差検出部１５が検出した位相差θに基づき導出された放電生成物の抵抗値Ｒに応じて、リフレッシュ処理を再実行させるか、再実行せずに終了させるかが決定される。このため、感光体ドラム３の摩耗劣化の度合に応じた放電生成物の付着量を放電生成物の抵抗値Ｒとして把握し、当該把握した抵抗値Ｒに応じて、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。

＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態に係る画像形成装置について説明する。尚、以下の説明では、第二実施形態と同一の構成要素については、第二実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。第三実施形態では、特性導出部１３が、放電生成物の電気特性として、放電生成物の静電容量を導出する点が、第二実施形態とは異なっている。

具体的には、特性導出部１３は、第二実施形態と同様、電圧印加部４５によって、所定の直流電圧値の直流電圧Ｖｄｃと所定のピーク間電圧値Ｖｐｐの交流電圧Ｖａｃとを重畳した帯電電圧Ｖｃｇを帯電ローラー４１に印加させる。そして、特性導出部１３は、当該帯電電圧Ｖｃｇに含まれる交流電圧Ｖａｃのピーク間電圧値Ｖｐｐと、電流検出部４４が検出した帯電電流Ｉｄｃのピーク間電流値Ｉｐｐとを用いた上記式（１）を用いて、上記並列回路（図５）のインピーダンスＺを算出する。更に、特性導出部１３は、当該算出した並列回路のインピーダンスＺと位相差検出部１５が検出した位相差θとを用いた、ＲＣ並列回路に関する上記三個の公知の関係式（２）～（４）を用いて、上記並列回路（図５）の蓄電器（コンデンサー、キャパシタ）の静電容量Ｃを、感光体ドラム３の表面に付着した放電生成物の静電容量Ｃとして導出する。

これに合わせて、処理制御部１４は、第二実施形態と同様に、特性導出部１３が導出した放電生成物の静電容量Ｃに応じて、処理実行部１２にリフレッシュ処理を再実行させるか否かを決定する。

具体的には、処理制御部１４は、ステップＳ１及びステップＳ３において、特性導出部１３に、放電生成物の電気特性として、放電生成物の静電容量Ｃを導出させる。また、処理制御部１４は、ステップＳ４において、今回のステップＳ３で特性導出部１３に導出させた静電容量Ｃが、ステップＳ１又は前回のステップＳ３で特性導出部１３に導出させた静電容量Ｃから変化した量（＝｜今回特性導出部１３に導出させた静電容量Ｃ－前回特性導出部１３に導出させた静電容量Ｃ｜）を、放電生成物の電気特性の変化量として算出する。

そして、処理制御部１４は、ステップＳ５以降の処理を実行することで、特性導出部１３が導出した静電容量Ｃの変化量が所定量以上である場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、処理実行部１２にリフレッシュ処理を再実行させる（ステップＳ６）。一方、処理制御部１４は、当該変化量が前記所定量未満になると（ステップＳ５；ＮＯ）、処理実行部１２にリフレッシュ処理を再実行させず、当該リフレッシュ処理をそのまま終了させる（ステップＳ７）。

第三実施形態の構成によれば、リフレッシュ処理の終了時に、電圧印加部４５が帯電ローラー４１に印加した帯電電圧Ｖｃｇ、電流検出部４４が検出した帯電電流Ｉｄｃの電流値及び位相差検出部１５が検出した位相差θに基づき導出された放電生成物の静電容量Ｃに応じて、リフレッシュ処理を再実行させるか、再実行せずに終了させるかが決定される。このため、感光体ドラム３の摩耗劣化の度合に応じた放電生成物の付着量を放電生成物の静電容量Ｃとして把握し、当該把握した静電容量Ｃに応じて、リフレッシュ処理を適切な回数実行することができる。

尚、上記第一乃至第三実施形態は、本発明に係る実施形態の例示に過ぎず、本発明を上記実施形態に限定する趣旨ではない。例えば、以下に示す変形実施形態であってもよい。

（１）上記第一乃至第三実施形態では、本発明の一実施形態に係る画像形成装置が、一個の画像形成部２を用いて用紙に画像を形成するモノクロ印刷形式の画像形成装置であるとしていた。しかし、これに限らず、本発明に係る画像形成装置は、画像形成部２と同様の複数の画像形成部を備えて、複数色の画像を用紙に形成するカラー印刷形式の画像形成装置であってもよい。この場合、処理実行部１２、特性導出部１３、処理制御部１４、及び位相差検出部１５が、当該複数の画像形成部の其々に対して、上記第一乃至第三実施形態で説明した動作を行うようにすればよい。

（２）上記第一乃至第三実施形態では、リフレッシュ処理の開始時点から所定時間が経過した当該リフレッシュ処理の終了時点に、ステップＳ３において、処理制御部１４が特性導出部１３に放電生成物のインピーダンスＺを導出させ、ステップＳ４において、今回特性導出部１３に導出させたインピーダンスＺが、前回特性導出部１３に導出させたインピーダンスＺから変化した量を放電生成物の電気特性の変化量ΔＺとして算出していた。

しかし、これに代えて、処理制御部１４が、リフレッシュ処理の実行中に、定期的に、特性導出部１３に放電生成物のインピーダンスＺを導出させ、今回特性導出部１３に導出させたインピーダンスＺが、前回特性導出部１３に導出させたインピーダンスＺから変化した量を変化量ΔＺとして算出するようにしてもよい。

この場合、処理制御部１４が、リフレッシュ処理の実行中に、変化量ΔＺが所定量未満になった時点で、リフレッシュ処理を強制的に終了させてもよい。又は、処理制御部１４が、リフレッシュ処理の実行中に変化量ΔＺが所定量未満になった場合、当該実行中のリフレッシュ処理の開始時点から所定時間が経過した当該リフレッシュ処理の終了時点で、リフレッシュ処理を再実行させずに終了させてもよい。リフレッシュ処理の終了時点で変化量ΔＺが所定量以上である場合に、処理制御部１４が、処理実行部１２にリフレッシュ処理を再実行させればよい。

１ プリンター（画像形成装置）
１０ 制御部
１１ 印刷制御部
１２ 処理実行部
１３ 特性導出部
１４ 処理制御部
１５ 位相差検出部
３ 感光体ドラム（感光体）
４ 帯電装置
４１ 帯電ローラー（帯電部材）
４２ 直流電圧印加部
４３ 交流電圧印加部
４４ 電流検出部
４５ 電圧印加部
８ クリーニング装置
８１ クリーニングローラー（摺擦部材）
８２ クリーニングブレード
９８ 環境センサー
Ｚ インピーダンス（電気特性）
ΔＺ 変化量
θ 位相差
Ｃ 静電容量（電気特性）
Ｒ 抵抗値（電気特性）
Ｉｄｃ 帯電電流
Ｉｐｐ ピーク間電流値
Ｖｃｇ 帯電電圧（振動電圧）
Ｖａｃ 交流電圧
Ｖｄｃ 直流電圧
Ｖｐｐ ピーク間電圧値

Claims (6)

1. 静電潜像を担持する表面を形成する感光層を備えた感光体と、
   前記表面に当接又は近接して配置された帯電部材と、
   直流電圧と交流電圧とを重畳した振動電圧を前記帯電部材に印加して前記表面を帯電させる電圧印加部と、
   前記表面に当接して配置され、前記表面を摺擦する摺擦部材と、
   前記摺擦部材にトナーを供給し、前記摺擦部材に前記表面を所定時間摺擦させるリフレッシュ処理を行う処理実行部と、
   前記帯電部材から前記感光体に流れる電流の電流値を検出する電流検出部と、
   前記電圧印加部によって前記帯電部材に印加させた前記振動電圧及び前記電流値に基づき、前記表面と前記帯電部材との間のインピーダンスを導出し、当該インピーダンスに基づき、前記表面に付着した放電生成物の電気特性を導出する特性導出部と、
   前記リフレッシュ処理の終了時に、前記電気特性に応じて、前記処理実行部に前記リフレッシュ処理を再実行させるか否かを決定する処理制御部と、
   を備える画像形成装置。
2. 静電潜像を担持する表面を形成する感光層を備えた感光体と、
   前記表面に当接又は近接して配置された帯電部材と、
   直流電圧と交流電圧とを重畳した振動電圧を前記帯電部材に印加して前記表面を帯電させる電圧印加部と、
   前記表面に当接して配置され、前記表面を摺擦する摺擦部材と、
   前記摺擦部材にトナーを供給し、前記摺擦部材に前記表面を所定時間摺擦させるリフレッシュ処理を行う処理実行部と、
   前記帯電部材から前記感光体に流れる電流の電流値を検出する電流検出部と、
   前記電圧印加部によって前記帯電部材に印加させた前記振動電圧及び前記電流値に基づき、前記表面に付着した放電生成物の電気特性を導出する特性導出部と、
   前記リフレッシュ処理の終了時に、前記電気特性に応じて、前記処理実行部に前記リフレッシュ処理を再実行させるか否かを決定する処理制御部と、
   を備え、
   前記処理制御部は、前記特性導出部が導出した前記電気特性の変化量が所定量以上である場合、前記処理実行部に前記リフレッシュ処理を再実行させ、前記変化量が前記所定量未満である場合、前記処理実行部に前記リフレッシュ処理を終了させる
   画像形成装置。
3. 前記電気特性は、インピーダンスである
   請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記振動電圧と前記電流との位相差を検出する位相差検出部を更に備え、
   前記特性導出部は、更に前記位相差に基づき、前記電気特性として、前記放電生成物の抵抗値を導出する
   請求項１又は２に記載の画像形成装置。
5. 前記振動電圧と前記電流との位相差を検出する位相差検出部を更に備え、
   前記特性導出部は、更に前記位相差に基づき、前記電気特性として、前記放電生成物の
   静電容量を導出する
   請求項１又は２に記載の画像形成装置。
6. 前記感光層は、アモルファスシリコンにより構成されている
   請求項１から５の何れか一項に記載の画像形成装置。

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