(57)【要約】【課題】感光体ドラムに高い交流電圧が印加されることを抑止しつつ、画像形成時に帯電器に印加される電圧値を設定することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、感光体ドラム３２１と、帯電ローラー３２２と、バイアス印加部８０と、電流計８３と、印加電圧制御部９２とを備える。バイアス印加部８０は、直流電圧に交流電圧が重畳された帯電バイアスを帯電ローラー３２２に印加する。印加電圧制御部９２は、予め設定された初期値から電圧値を増大させながら帯電ローラー３２２に直流電圧を印加し、電流計８３によって検出される直流電流値が所定の電流閾値を越えた際の直流電圧の値に２を乗じた電圧値を画像形成用帯電バイアスにおける交流電圧のピーク間電圧として設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動され、周面に静電潜像が形成されるとともにトナー画像を担持する、アモルファスシリコンからなる感光体ドラムと、前記感光体ドラムの前記周面に当接または近接して配置され、前記周面を帯電させる帯電器と、を含み、シートにトナー画像を形成する画像形成動作を実行する画像形成部と、
前記感光体ドラムを回転駆動させる駆動部と、
直流電圧に交流電圧が重畳された帯電バイアスを前記帯電器に印加するバイアス印加部と、
前記バイアス印加部と前記帯電器との間を流れる直流電流を検出する電流計と、
前記バイアス印加部を制御して、前記静電潜像が形成されるために前記帯電器に印加される画像形成用帯電バイアスを設定するバイアス制御部と、
を有し、
前記バイアス制御部は、前記感光体ドラムを回転させた状態で、予め設定された初期値から電圧値を増大させながら前記帯電器に直流電圧を印加し、前記電流計によって検出される直流電流値が所定の電流閾値を越えた際の前記直流電圧の値に２を乗じた電圧値を前記画像形成用帯電バイアスにおける前記交流電圧のピーク間電圧として設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電流閾値は０であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
周囲の温湿度を検出する環境センサーと、
予め温度および湿度の組み合わせに対する前記直流電圧の前記初期値の情報を格納する記憶部と、
を更に有し、
前記バイアス制御部は、前記環境センサーによって検出された温度および湿度に基づいて、前記記憶部に格納された前記初期値情報から、前記帯電器に印加される前記直流電圧の初期値を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記バイアス制御部は、前記画像形成部において前記画像形成動作が実行されていない非画像形成時に、前記交流電圧のピーク間電圧の前記設定動作を実行することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置は、像担持体（例えば、感光体ドラムや転写ベルト）上に形成された静電潜像にトナーを供給して該静電潜像を現像することにより、像担持体上にトナー像を形成する。
【０００３】
感光体ドラム上に静電潜像が形成されるためには、帯電器によって感光体ドラムの周面が均一帯電される。特許文献１には、感光体ドラムの帯電電位を均一化させるために、直流電圧に交流電圧が重畳された帯電バイアスが帯電器に印加される技術が開示されている。帯電バイアスを構成する交流電圧のピーク間電圧が徐々に増大されると、所定の変曲点をもって感光体ドラムの表面電位の増大が収束される。このため、前記変曲点以上のピーク間電圧をもって帯電バイアスが印加されることで、感光体ドラムの帯電電位が安定する。
【０００４】
一方、交流電圧のピーク間電圧が過度に増大されると、オゾンの発生が促進される場合や、放電生成物が多く発生し感光体ドラムの周面に付着するという問題があった。特許文献２には、画像形成装置の印字動作前に、前記変曲点よりも低いピーク間電圧と前記変曲点よりも高いピーク間電圧とをそれぞれ帯電器に印加し、その際に流れる直流電流値から前記変曲点を導出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−１４９６６８号公報
【特許文献２】特開２００７−１９９０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載の技術では、変曲点を導き出すために、感光体ドラムに一時的に高い交流電圧が印加される。このため、感光体ドラムの膜破壊が生じることがあった。また、前記膜破壊を防止するために、感光体ドラムの膜厚を厚くする必要が生じるという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、感光体ドラムに高い交流電圧が印加されることを抑止しつつ、画像形成時に帯電器に印加される電圧値を設定することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面に係る画像形成装置は、回転駆動され、周面に静電潜像が形成されるとともにトナー画像を担持する、アモルファスシリコンからなる感光体ドラムと、前記感光体ドラムの前記周面に当接または近接して配置され、前記周面を帯電させる帯電器と、を含み、シートにトナー画像を形成する画像形成動作を実行する画像形成部と、前記感光体ドラムを回転駆動させる駆動部と、直流電圧に交流電圧が重畳された帯電バイアスを前記帯電器に印加するバイアス印加部と、前記バイアス印加部と前記帯電器との間を流れる直流電流を検出する電流計と、前記バイアス印加部を制御して、前記静電潜像が形成されるために前記帯電器に印加される画像形成用帯電バイアスを設定するバイアス制御部と、を有し、前記バイアス制御部は、前記感光体ドラムを回転させた状態で、予め設定された初期値から電圧値を増大させながら前記帯電器に直流電圧を印加し、前記電流計によって検出される直流電流値が所定の電流閾値を越えた際の前記直流電圧の値に２を乗じた電圧値を前記画像形成用帯電バイアスにおける前記交流電圧のピーク間電圧として設定することを特徴とする。
【０００９】
本構成によれば、バイアス制御部は、感光体ドラムを回転させた状態で、予め設定された初期値から電圧値を増大させながら帯電器に直流電圧を印加する。前記直流電圧が印加され、電流計によって検出される直流電流値が所定の電流閾値以上となると、前記直流電圧が放電開始電圧に至ったこととなる。そして、バイアス制御部は、前記直流電圧の値に２を乗じた電圧値を画像形成用帯電バイアスにおける交流電圧のピーク間電圧として設定する。この結果、帯電器に印加される交流電圧のピーク間電圧が、感光体ドラムの表面電位との関係における変曲点の近傍に設定される。したがって、帯電器に印加される交流電圧の設定動作において、前記変曲点よりも過剰に高い電圧が感光体ドラムに印加されることが防止される。
【００１０】
上記の構成において、前記電流閾値は０であることが望ましい。
【００１１】
本構成によれば、帯電器に印加される交流電圧と感光体ドラムの表面電位との関係における変曲点近傍に、画像形成用帯電バイアスにおける交流電圧のピーク間電圧がより精度良く設定される。
【００１２】
上記の構成において、周囲の温湿度を検出する環境センサーと、予め温度および湿度の組み合わせに対する前記直流電圧の前記初期値の情報を格納する記憶部と、を更に有し、前記バイアス制御部は、前記環境センサーによって検出された温度および湿度に基づいて、前記記憶部に格納された前記初期値情報から、前記帯電器に印加される前記直流電圧の初期値を設定することが望ましい。
【００１３】
本構成によれば、画像形成用帯電バイアスにおける交流電圧のピーク間電圧が設定されるにあたって、帯電器に印加される直流電圧の初期値が、周囲の温度および湿度に応じて設定される。このため、放電開始電圧により近い領域から前記直流電圧の印加を開始することができる。この結果、前記ピーク間電圧の設定動作が短時間で行われるとともに、前記設定動作において感光体ドラムに電圧が印加される時間が低減される。
【００１４】
上記の構成において、前記バイアス制御部は、前記画像形成部において前記画像形成動作が実行されていない非画像形成時に、前記交流電圧のピーク間電圧の設定動作を実行することが望ましい。
【００１５】
本構成によれば、画像形成部において画像形成動作が実行されていないタイミングを利用して、交流電圧のピーク間電圧の設定動作を実行することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、感光体ドラムに高い交流電圧が印加されることを抑止しつつ、画像形成時に帯電器に印加される電圧値を設定することが可能な画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の電気的なブロック図である。
【図３】帯電器に印加される交流電圧のピーク間電圧と感光体ドラムの表面電位との関係を示したグラフである。
【図４】帯電器に印加される直流電圧と直流電流との関係を示したグラフである。
【図５】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、ピーク間電圧の値が設定される際のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す断面図である。ここでは、画像形成装置１として、プリンター機能と複写機能とを備えた複合機を例示するが、画像形成装置は、プリンター、複写機、ファクシミリ装置であってもよい。
【００１９】
＜画像形成装置の説明＞
画像形成装置１は、略直方体形状の筐体構造を有する装置本体１０と、装置本体１０上に配置される自動原稿給送装置２０とを備える。装置本体１０の内部には、複写する原稿画像を光学的に読み取る読取ユニット２５と、シートにトナー像を形成する画像形成部３０と、前記トナー像をシートに定着させる定着部６０と、画像形成部３０へ搬送されるシートを貯留する給紙部４０と、シートを給紙部４０又は給紙トレイ４６から画像形成部３０及び定着部６０を経由してシート排出口１０Ｅまで搬送する搬送経路５０と、この搬送経路５０の一部を構成するシート搬送路を内部に有する搬送ユニット５５とが収容されている。
【００２０】
画像形成部３０は、シートにフルカラーのトナー画像を形成する画像形成動作（印字動作）を実行する。画像形成部３０は、タンデムに配置されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の各トナー像を形成する４つのユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂｋを含む画像形成ユニット３２と、該画像形成ユニット３２の上に隣接して配置された中間転写ユニット３３と、中間転写ユニット３３上に配置されたトナー補給部３４とを含む。
【００２１】
各画像形成ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂｋは、感光体ドラム３２１（像担持体）と、この感光体ドラム３２１の周囲に配置された、帯電ローラー３２２、露光器３２３、現像装置３２４、一次転写ローラー３２５及びクリーニング装置３２６とを含む。
【００２２】
感光体ドラム３２１は、その軸回りに回転駆動され、その周面（表面）に静電潜像が形成されるとともに、トナー画像を担持する。本実施形態では、感光体ドラム３２１には、少なくともアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料が用いられている。感光体ドラム３２１は、後記の駆動部８４によって回転駆動される。感光体ドラム３２１は、像担持体として機能する。
【００２３】
帯電ローラー３２２は、感光体ドラム３２１の周面を均一に帯電させる。帯電ローラー３２２（帯電器）は、円筒形状からなるゴムローラーである。帯電ローラー３２２は、感光体ドラム３２１に当接し、感光体ドラム３２１に従動して回転する。なお、他の実施形態において、帯電ローラー３２２は感光体ドラム３２１に対して５０ミクロンから０．１ｍｍ程度の間隔をおいて近接して配置されてもよい。この場合、帯電ローラー３２２は、感光体ドラム３２１とは別駆動とされ、不図示の駆動機構によって回転駆動される。帯電ローラー３２２には、後記のバイアス印加部８０によって、直流電圧に交流電圧が重畳された帯電バイアスが印加される。この結果、感光体ドラム３２１の周面が帯電される。
【００２４】
露光器３２３は、レーザー光源とミラーやレンズ等の光学系機器とを有し、感光体ドラム３２１の周面に、原稿画像の画像データに基づく光を照射して、静電潜像を形成する。
【００２５】
現像装置３２４は、内部にトナーを収容し、感光体ドラム３２１上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム３２１の周面にトナーを供給する。現像装置３２４は、２成分現像剤用のものであり、スクリューフィーダー、磁気ローラー、及び現像ローラーを含む。図１に示されるように、各色の現像装置３２４は水平方向（左右方向）に隣接して配置される。
【００２６】
一次転写ローラー３２５は、中間転写ユニット３３に備えられている中間転写ベルト３３１を挟んで感光体ドラム３２１とニップ部を形成し、感光体ドラム３２１上のトナー像を中間転写ベルト３３１上に一次転写する。クリーニング装置３２６は、クリーニングローラー等を有し、トナー像転写後の感光体ドラム３２１の周面を清掃する。
【００２７】
中間転写ユニット３３は、中間転写ベルト３３１、駆動ローラー３３２及び従動ローラー３３３を備える。中間転写ベルト３３１は、駆動ローラー３３２及び従動ローラー３３３に架け渡された無端ベルトであって、該中間転写ベルト３３１の外周面には、複数の感光体ドラム３２１からトナー像が、同一箇所に重ねて転写される。中間転写ベルト３３１は図１では反時計回りに回転される。中間転写ベルト３３１は、像担持体として機能する。
【００２８】
駆動ローラー３３２の周面に対向して、二次転写ローラー３５（転写部）が配置されている。二次転写ローラー３５は、中間転写ベルト３３１からトナー像をシートに転写させる。駆動ローラー３３２と二次転写ローラー３５とのニップ部は、中間転写ベルト３３１に重ね塗りされたフルカラーのトナー像をシートに転写する二次転写部となる。駆動ローラー３３２又は二次転写ローラー３５のいずれか一方のローラーに、トナー像と逆極性の二次転写バイアス電位が印加され、他方のローラーは接地される。また、駆動ローラー３３２よりも、中間転写ベルト３３１の回転方向上流側の位置には、中間転写ベルト３３１の周面に対向する位置に、濃度センサー３５Ａが対向配置されている。濃度センサー３５Ａは、中間転写ベルト３３１上に形成されたトナー画像の濃度に応じた電気信号を出力する。
【００２９】
トナー補給部３４は、イエロー用トナーコンテナ３４Ｙ、マゼンタ用トナーコンテナ３４Ｍ、シアン用トナーコンテナ３４Ｃ、及びブラック用トナーコンテナ３４Ｂｋを含む。これらトナーコンテナ３４Ｙ、３４Ｃ、３４Ｍ、３４Ｂｋは、それぞれ各色のトナーを貯留するものであり、ＹＭＣＢｋ各色に対応する画像形成ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂｋの現像装置３２４に、図略の供給経路を通して各色のトナーを供給する。
【００３０】
給紙部４０は、画像形成処理が施されるシートを収容する２段の給紙カセット４０Ａ、４０Ｂを備える。これら給紙カセット４０Ａ、４０Ｂは、装置本体１０の前方から手前方向に引出可能である。給紙部４０は、二次転写ローラー３５に向かって搬送されるシートを収容する。給紙部４０は、前述の現像装置３２４よりも下方に配置される。
【００３１】
定着部６０は、シートにトナー像を定着させる定着処理を施す誘導加熱方式の定着装置であって、加熱ローラー６１、定着ローラー６２、加圧ローラー６３、定着ベルト６４及び誘導加熱ユニット６５を含む。定着ローラー６２に対して加圧ローラー６３が圧接され、定着ニップ部が形成されている。加熱ローラー６１及び定着ベルト６４は誘導加熱ユニット６５によって誘導加熱され、その熱を前記定着ニップ部に与える。シートが定着ニップ部を通過することで、シートに転写されたトナー像が当該シートに定着される。
【００３２】
次に、画像形成装置１の電気的な構成について説明する。図２は、画像形成装置１の電気的なブロック図である。なお、図２では、図１と比較して感光体ドラム３２１と帯電ローラー３２２とが上下方向において反転して示されている。
【００３３】
画像形成装置１は、装置本体１０の内部に配置された各部の動作を制御する制御部９０を備える。制御部９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されている。制御部９０は、前記ＣＰＵが前記ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、駆動制御部９１、印加電圧制御部９２および記憶部９３を備えるように機能する。また、制御部９０には、前述の感光体ドラム３２１および帯電ローラー３２２に加え、バイアス印加部８０、電流計８３、環境センサー９５および駆動部８４が電気的に接続されている。
【００３４】
バイアス印加部８０は、直流電圧に交流電圧が重畳された帯電バイアスを帯電ローラー３２２に印加する。バイアス印加部８０は、交流定電圧電源８１と直流定電圧電源８２とを備える。このように、バイアス印加部８０は、直流および交流電圧を印加可能な高圧電源から構成される。
【００３５】
電流計８３は、バイアス印加部８０の直流定電圧電源８２と帯電ローラー３２２との間を流れる直流電流の値を検出する。電流計８３によって検出された電流値は、後記の印加電圧制御部９２によって参照される。
【００３６】
環境センサー９５（図１）は、画像形成装置１の近傍の温湿度を検出する。環境センサー９５は、装置本体１０の左側の側壁の内壁部に配置されている。環境センサー９５によって、画像形成部３０の周辺の温湿度が検出される。
【００３７】
駆動部８４は、画像形成装置１の内部の各部材を駆動させる。駆動部８４は、画像形成部３０の感光体ドラム３２１や中間転写ベルト３３１および現像装置３２４の現像ローラーなどを回転駆動させるモーターである。
【００３８】
駆動制御部９１は、画像形成装置１の画像形成動作に応じて、駆動部８４を制御して、画像形成装置１の内部の各部材を回転駆動させる。
【００３９】
印加電圧制御部９２（バイアス制御部）は、画像形成装置１の内部の各部材に印加されるバイアスを制御する。特に、印加電圧制御部９２は、バイアス印加部８０を制御して、感光体ドラム３２１に静電潜像が形成されるために帯電ローラー３２２に印加される画像形成用帯電バイアスを制御する。
【００４０】
記憶部９３は、予め温度および湿度の組み合わせに対して、印加電圧制御部９２が制御する後記の直流電圧の初期値情報Ｖｄｃ（Ａ）を格納する。記憶部９３が格納する初期値情報Ｖｄｃ（Ａ）については後記で詳述する。
【００４１】
次に、本実施形態に係る画像形成装置１において、帯電ローラー３２２に印加される帯電バイアスについて説明する。前述のように、本実施形態では、アモルファスシリコン感光体が用いられている。また、帯電ローラー３２２には直流電圧に交流電圧が印加された帯電バイアスが印加される。帯電バイアスとして交流電圧が重畳されることによって、直流電圧のみの場合と比較して、帯電の均一性が向上し、感光体ドラム３２１上でトナー画像の濃度むらやトナーかぶりが発生することが防止される。
【００４２】
一方、上記のように帯電バイアスとして交流電圧が重畳されるにあたって、交流電圧のピーク間電圧の値に応じて、感光体ドラム３２１の表面電位に所定の特性が生じる。図３は、周辺の温度２３℃、相対湿度５０％の環境において、感光体ドラム３２１が回転駆動され、帯電ローラー３２２に印加された帯電バイアスの交流電圧のピーク間電圧と、感光体ドラム３２１の表面電位との関係を示したグラフである。
【００４３】
図３に示すように、交流電圧のピーク間電圧の上昇とともに、感光体ドラム３２１の表面電位が上昇する。やがて、点Ａで示す領域を境に、感光体ドラム３２１の表面電位の変化が小さくなる。すなわち、感光体ドラム３２１の表面電位が収束する。この際の点Ａにおける交流電圧のピーク間電圧の値が変曲点Ａと定義される。０Ｖから増大されたピーク間電圧が変曲点Ａに至ると、感光体ドラム３２１と帯電ローラー３２２との間で電荷の逆転移が生じるため、感光体ドラム３２１と帯電ローラー３２２との間の放電が安定する。
【００４４】
しかしながら、変曲点Ａよりも更にピーク間電圧が増大されると、前記電荷の逆転移による逆放電が生じるため、感光体ドラム３２１と帯電ローラー３２２との間のニップ部近傍から発生するオゾンが増大する。このオゾンの発生量は、変曲点Ａから更に増大するピーク間電圧の値に比例する。したがって、過剰に高いピーク間電圧が設定されると、画像形成動作中に発生するオゾンの量が増えることとなる。更に、前記オゾンによって周囲の空気が分解されると、窒素酸化物を含む放電生成物が感光体ドラム３２１の周面に付着する。この結果、クリーニング装置３２６（図１）におけるトナーのすり抜けや像流れなどの課題が生じる。一方、画像形成動作時のピーク間電圧が変曲点Ａよりも小さく設定されると、ピーク間電圧の変動に対する表面電位の変動の感度（勾配）が大きいため、感光体ドラム３２１の表面電位が不安定となる。このため、画像形成装置１の画像形成動作時に帯電ローラー３２２に印加される交流バイアスのピーク間電圧は、変曲点Ａよりも大きく、可及的に変曲点Ａに近い値に設定されることが望ましい。
【００４５】
一方、図３に示されるピーク間電圧に対する感光体ドラム３２１の表面電位の特性は、周囲の環境の温湿度によって変化する。このため、前記交流電圧のピーク間電圧が予め固定して設定されると、周囲の環境の変化にともなって、帯電ローラー３２２に印加される交流電圧のピーク間電圧が実際の変曲点Ａから遠ざかってしまう場合がある。したがって、交流電圧のピーク間電圧は、周囲の環境変化に応じて変化する変曲点Ａに対応して個々に設定されることが望ましい。しかしながら、変動する変曲点Ａを探索する過程で、感光体ドラム３２１の表面に変曲点Ａ以上の高いピーク間電圧が印加されてしまうと、感光体ドラム３２１の表面の膜破壊が生じるという課題があった。
【００４６】
本実施形態では、上記の課題を解決するために、印加電圧制御部９２が、感光体ドラム３２１に高いピーク間電圧が印加されることを抑止しつつ、実際の変曲点Ａに応じたピーク間電圧を画像形成動作時の交流バイアスに設定する。
【００４７】
図４は、異なる環境条件において、感光体ドラム３２１が回転駆動され、帯電ローラー３２２に直流電圧Ｖｄｃからなる帯電バイアスが印加された際の帯電ローラー３２２に流れる直流電流Ｉｄｃの推移を示したグラフである。この場合、交流電圧のピーク間電圧は０に設定されている。また、直流電流Ｉｄｃは、前述の電流計８３によって検出される。図４に示すように、帯電ローラー３２２に印加される直流電圧Ｖｄｃが徐々に増大されると、いずれの環境においても、所定の領域から直流電流Ｉｄｃが急激に立ち上がる傾向を示している。換言すれば、常温常湿（温度２３℃、相対湿度５０％）の環境では、図４の電圧値Ｂまでは帯電ローラー３２２に電流が流れない。そして、直流電圧Ｖｄｃが電圧値Ｂよりも大きくなると、帯電ローラー３２２に流れる電流値が徐々に増大する。また、周囲の環境が、高温高湿、低温低湿に変化すると、前記電圧値Ｂの位置はそれぞれ、電圧値Ｂ’、電圧値Ｂ’’に変化する。これは、それぞれの環境に応じて帯電ローラー３２２の電気抵抗値が変化するためである。
【００４８】
上記の各環境における電圧値Ｂ、点Ｂ’および点Ｂ’’が、それぞれ感光体ドラム３２１と帯電ローラー３２２との間の放電開始電圧に相当する。そして、公知のパッシェンの法則から、前記電圧値Ｂ（Ｂ’、Ｂ’’）に２を乗じた値が、図３の変曲点Ａにおけるピーク間電圧となる。本実施形態では、この直流電圧と交流電圧のピーク間電圧との関係を利用して、印加電圧制御部９２が画像形成動作に適切なピーク間電圧を設定する。
【００４９】
次に、印加電圧制御部９２が画像形成用帯電バイアスにおける交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ（Ｏ）を設定する流れについて説明する。図５は、ピーク間電圧Ｖｐｐ（Ｏ）が設定される際のフローチャートである。本実施形態では、印加電圧制御部９２は、画像形成部３０において画像形成動作が実行されていない非画像形成時に、前記交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐ（Ｏ）の設定動作を実行する。前記非画像形成動作時とは、たとえば画像形成装置１の待機モード（省エネモード）からの復帰時であり、あるいは、複数の画像形成動作のジョブ間に相当する。また、環境センサー９５によって検出される周囲の温湿度環境が所定の閾値以上変化した場合に、前記設定動作が実行されてもよい。
【００５０】
図５を参照して、ピーク間電圧Ｖｐｐ（Ｏ）の設定動作が開始されると、印加電圧制御部９２は、環境センサー９５に周囲の温湿度環境を検出させる（図５のステップ＃１）。そして、印加電圧制御部９２は、環境センサー９５によって検出された温度および湿度に基づいて、記憶部９３に予め格納された初期値情報から、帯電ローラー３２２に印加される直流電圧の初期値Ｖｄｃ（Ａ）を決定する（ステップ＃２）。この直流電圧の初期値Ｖｄｃ（Ａ）とは、図４のグラフにおいて、直流電圧Ｖｄｃが徐々に増大される際の初期値に相当する。表１は、記憶部９３に格納されている初期値情報の一例である。予め行われた複数の実験結果に基づいて、各温湿度環境において、可及的に、電圧値Ｂ（Ｂ’、Ｂ’’）に近い値から直流電圧Ｖｄｃが増大され始めるように、前記初期値情報が設定されている。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
表１を参照して、環境センサー９５が検出した温度および湿度が、２０度、５０％であった場合、Ｖｄｃ（Ａ）は４６０Ｖに設定される。印加電圧制御部９２は、駆動制御部９１、駆動部８４を制御して感光体ドラム３２１を回転駆動させる。また、印加電圧制御部９２は、バイアス印加部８０を制御して、設定されたＶｄｃ（Ａ）を帯電ローラー３２２に印加する（ステップ＃３）。この際、本実施形態では、２０ミリ秒の間、Ｖｄｃ（Ａ）が帯電ローラー３２２に印加される。Ｖｄｃ（Ａ）の印加時間は長いほど検出精度が増すが、Ｖｄｃ（Ｏ）の設定動作の動作時間を可及的に短縮するためには、２０ミリ秒ほどが好適である。
【００５３】
直流電圧Ｖｄｃ（Ａ）が帯電ローラー３２２に印加されると、印加電圧制御部９２は、電流計８３を制御して帯電ローラー３２２に流れる直流電流Ｉｄｃを検出させる。また、印加電圧制御部９２は、検出されたＩｄｃが予め設定された電流閾値（図５では、０）を越えているか否かを判断する（ステップ＃４）。そして、Ｉｄｃ＞０（ステップ＃４でＹＥＳ）の場合、印加電圧制御部９２は、前記Ｖｄｃ（Ａ）をその際の環境条件における放電開始電圧Ｖｄｃ（Ｃ）として決定する（ステップ＃５）。この結果、図４の電圧値Ｂ（Ｂ’、Ｂ’’）が導出されたこととなる。
【００５４】
一方、Ｉｄｃ≦０の場合（ステップ＃４でＮＯ）、印加電圧制御部９２は、Ｖｄｃ（Ａ）に予め定められた定数ｂを足す（ステップ＃６）。本実施形態では、ｂ＝２０Ｖに設定されている。そして、印加電圧制御部９２は、Ｖｄｃ（Ａ）＋ｂの直流電圧を再び帯電ローラー３２２に印加し、直流電流Ｉｄｃの検出および比較を繰り返す（ステップ＃４）。印加電圧制御部９２は、直流電流Ｉｄｃが閾値０を越えるまで、Ｖｄｃ（Ａ）に定数ｂ×ｎ（ｎ＝１、２、３・・・）を足して上記のフローを繰り返す。やがて、印加電圧制御部９２は、ｉｄｃ＞０（ステップ＃４でＹＥＳ）を満たした際のＶｄｃ（Ａ）＋ｂｎが、放電開始電圧Ｖｄｃ（Ｃ）であると判断する（ステップ＃５）。
【００５５】
放電開始電圧Ｖｄｃ（Ｃ）が決定すると、印加電圧制御部９２は、Ｖｄｃ（Ｃ）に２を乗じた値を画像形成用帯電バイアスにおける前記交流電圧のピーク間電圧（Ｖｐｐ（Ｏ））として設定する（ステップ＃７）。この結果、帯電ローラー３２２に印加される交流電圧のピーク間電圧が、感光体ドラム３２１の表面電位との関係における変曲点Ａの近傍に設定される。したがって、帯電ローラー３２２に印加されるピーク間電圧Ｖｄｃ（Ｏ）の設定動作において、前記変曲点Ａよりも過剰に高い電圧が感光体ドラム３２１に印加されることが防止される。なお、図５のステップ＃４においてＩｄｃと比較される電流閾値が０に設定されていることで、帯電ローラー３２２に印加される交流電圧（ピーク間電圧）と感光体ドラム３２１の表面電位との関係における変曲点Ａ近傍に、画像形成用帯電バイアスにおける交流電圧のピーク間電圧Ｖｄｃ（Ｏ）がより精度良く設定される。
【００５６】
また、本実施形態では、帯電ローラー３２２に印加される直流電圧の初期値Ｖｄｃ（Ａ）が、周囲の温度および湿度に応じて設定される。このため、放電開始電圧（Ｂ）により近い領域から前記直流電圧の印加を開始することができる。この結果、ピーク間電圧Ｖｄｃ（Ｏ）の設定動作が短時間で行われるとともに、前記設定動作において感光体ドラム３２１に電圧が印加される時間が低減される。
【００５７】
以上、本発明の実施形態に係る画像形成装置１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることができる。
【００５８】
（１）上記の実施形態では、図５のステップ＃４において、Ｉｄｃと比較される電流閾値が０の場合で説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。電流計８３の検出誤差を踏まえ、０よりも僅かに大きな電流閾値が設定されてもよい。
【００５９】
（２）上記の実施形態では、図５のステップ＃４においてＩｄｃ＞０の関係が満たされた場合は、そのままステップ＃５に進む態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。Ｉｄｃ＞０の関係が満たされた場合であっても、所定の間、印加電圧制御部９２によって印加される直流電圧が増大され、電流計８３において直流電流値が検出されてもよい。その後、得られた複数の直流電流値の検出結果から、放電開始電圧が補完的に算出される態様でもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１  画像形成装置
１０  装置本体
３０  画像形成部
３２１  感光体ドラム
３２２  帯電ローラー（帯電器）
８０  バイアス印加部
８１  交流定電圧電源
８２  直流定電圧電源
８３  電流計
８４  駆動部
９０  制御部
９１  駆動制御部
９２  印加電圧制御部（バイアス制御部）
９３  記憶部
９５  環境センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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