(57)【要約】【課題】回復モード実行時に感光体ドラム表面の低抵抗部分を効率的に除去可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】回復モード実行中、帯電バイアス用電源回路２３は、帯電ユニット１７Ａ〜１７Ｄと感光体ドラム１６Ａ〜１６Ｄとの間でプラス放電を生じない第二帯電バイアス電圧ＳＶＡ〜ＳＶＤを生成し、帯電ユニット１７Ａ〜１７Ｄは、帯電バイアス用電源回路２３で生成された第二帯電バイアス電圧ＳＶＡ〜ＳＶＤが印加されると、感光体ドラム１６Ａ〜１６Ｄの表面を帯電させる。クリーニングユニット１９Ａ〜１９Ｄは、回復モードの実行中、帯電ユニット１７Ａ〜１７Ｄによって帯電させられた感光体ドラム１６Ａ〜１６Ｄの表面を摺擦する。【選択図】図２Ａ
2014074819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に保護膜が形成された感光体ドラムと、
印刷時、第一帯電バイアス電圧を生成する帯電バイアス用電源回路と、
前記第一帯電バイアス電圧が印加されると、前記感光体ドラムの表面との間で、プラス放電およびマイナス放電を含む近接放電を起こして、該表面を帯電させる帯電ユニットと、
印刷時、前記感光体ドラムの表面に光ビームを照射して、静電潜像を形成する走査光学系と、
印刷時、前記感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する現像ユニットと、
印刷時、前記帯電ユニットによって帯電させられた感光体ドラムの表面を摺擦するクリーニングユニットと、を備え、
前記帯電バイアス用電源回路は、回復モード中、前記帯電ユニットと感光体ドラムとの間でプラス放電を生じない第二帯電バイアス電圧を生成し、
前記帯電ユニットは、回復モード中、前記第二帯電バイアス電圧が印加されると、前記感光体ドラムの表面を帯電させ、
前記クリーニングユニットは、回復モード中、前記第二帯電バイアス電圧を用いて帯電させられた感光体ドラムの表面を摺擦する、画像形成装置。
【請求項２】
前記第一および前記第二帯電バイアス電圧は、直流電圧に交流電圧を重畳することで生成される、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記印刷時、少なくとも直流電圧を含む現像バイアス電圧を生成して、前記現像ユニットに印加する現像バイアス用電源回路と、をさらに備え、
前記第二帯電バイアス電圧に重畳される交流電圧のピーク間電圧をＶｐｐとし、前記感光体ドラムの表面電位が飽和する最小の前記ピーク間電圧をＶｋｎｅｅとし、前記回復モード実行中に該帯電ユニットに印加される直流電圧をＶｇとし、前記回復モード実行中に前記現像ユニットに印加される直流電圧をＶｂとすると、Ｖｐｐは、｜Ｖｋｎｅｅ−２・（｜Ｖｇ｜−｜Ｖｂ｜）｜＜Ｖｐｐ≦｜Ｖｋｎｅｅ｜を満たす、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体ドラムは電荷輸送層をさらに備え、
前記保護膜は、前記電荷輸送層上に形成され、少なくとも金属酸化物粒子を含有した架橋構造を有する硬化性樹脂である、請求項１〜３のいずれか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、電子写真方式を採用した画像形成装置に関し、より特定的には、近接放電を用いた帯電ユニットにより感光体ドラムを帯電させる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低ＣＰＰ（Ｃｏｓｔ  Ｐｅｒ  Ｐｒｉｎｔ）を達成すべく、画像形成装置の長寿命化が進められている。その中でも、感光体ドラムを長寿命化するための研究・開発が活発である。例えば、感光体ドラムの表面に保護層が設けられる場合がある。この保護層によって、感光体ドラム表面の摩耗量が少なくなり、表面の研磨性が低下する。
【０００３】
また、電子写真方式を採用した画像形成装置では、像流れと呼ばれる画像欠陥が生じる場合がある。像流れは、感光体ドラムの表面が放電生成物の付着により低抵抗化して、感光体ドラムの副走査方向に潜像電荷が流れるために発生するといわれている。
【０００４】
上記像流れを防止するために、画像形成装置は、像流れが生じやすい状況（例えば、高温高湿環境）に置かれた場合に、回復モードを実行して、感光体ドラム表面の低抵抗になった部分（以下、単に低抵抗部分という）を除去する場合がある（特許文献１，２を参照）。
【０００５】
特許文献１では、回復モードにおいて、近接放電を用いた帯電ユニット（例えば、帯電ローラ）に印加する電圧のうち交流成分の出力が変化させられる。これによって、感光体ドラムの摩耗量が高まり、低抵抗部分を除去できるようになる。
【０００６】
また、特許文献２では、感光体ドラムのクリーニング前に、近接放電を用いた帯電ユニット（例えば、帯電ローラ）に測定電圧を印加したときにこれに流れる電流が測定される。その測定結果に基づき、クリーニング時に用いるトナー供給量が設定される。その後、設定量のトナーで現像が行われ、感光体ドラム表面に担持されたトナーがクリーニングブレードに搬送される。これによって、ブレードの研磨性が上がるため、低抵抗部分が除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２１２６２３号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０９４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、感光体ドラムの表面に保護層が設けられると、上記回復モードを実行しても、感光体ドラム表面の低抵抗部分を除去し難くなるという問題があった。
【０００９】
それゆえに、本発明の目的は、回復モード実行時に感光体ドラム表面の低抵抗部分を効率的に除去可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一局面に係る画像形成装置は、表面に保護膜が形成された感光体ドラムと、印刷時、第一帯電バイアス電圧を生成する帯電バイアス用電源回路と、前記第一帯電バイアス電圧が印加されると、前記感光体ドラムの表面との間で、プラス放電およびマイナス放電を含む近接放電を起こして、該表面を帯電させる帯電ユニットと、印刷時、前記感光体ドラムの表面に光ビームを照射して、静電潜像を形成する走査光学系と、印刷時、前記感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する現像ユニットと、印刷時、前記帯電ユニットによって帯電させられた感光体ドラムの表面を摺擦するクリーニングユニットと、を備えている。
【００１１】
前記帯電バイアス用電源回路は、回復モード中、前記帯電ユニットと感光体ドラムとの間でプラス放電を生じない第二帯電バイアス電圧を生成し、前記帯電ユニットは、回復モード中、前記第二帯電バイアス電圧が印加されると、前記感光体ドラムの表面を帯電させ、前記クリーニングユニットは、回復モード中、前記第二帯電バイアス電圧を用いて帯電させられた感光体ドラムの表面を摺擦する。
【発明の効果】
【００１２】
上記局面によれば、回復モード実行時に感光体ドラム表面の低抵抗部分を効率的に除去可能な画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２Ａ】図１に示す帯電バイアス用の電源回路の大略的な構成を示す図である。
【図２Ｂ】図１に示す現像バイアス用の電源回路の大略的な構成を示す図である。
【図３】図２Ａに示す感光体ドラムの詳細な構造を示す図である。
【図４】回復モードの処理手順を示すフロー図である。
【図５】帯電ローラへの印加交流電圧（ピーク間電圧）に対する、感光体ドラムの表面電位および帯電ローラに流れた交流電流（実効値）の一具体例を示すグラフである。
【図６】回復モード時の帯電ローラへの印加交流電圧の設定範囲を示す図である。
【図７】絶対湿度ごとの、画像形成装置の放置時間に対する像流れランクを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（はじめに）
まず、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の説明に先立ち、用語の定義を行う。いくつかの図面にはＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が示されている。Ｘ軸は画像形成装置の左右方向（横方向）を示し、Ｙ軸は画像形成装置の前後方向（奥行き方向）を示し、Ｚ軸は画像形成装置の上下方向（高さ方向）を示す。また、図中、いくつかの構成には、参照符号の後に、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの添え字が付加されている。Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）を意味する。例えば、作像ユニット６Ａは、Ｙ用の作像ユニット６を意味する。また、上記添え字を付加可能ではあるが、参照符号に付加されていない場合、この参照符号は各色用を総称していることを意味する。例えば、作像ユニット６は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色用の作像ユニット６Ａ〜６Ｄを総称している。
【００１５】
（画像形成装置の構成・印刷動作）
まず、図１〜図３を参照して、画像形成装置の構成・印刷時の動作について説明する。図１において、画像形成装置は、電子写真方式を採用したＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）であり、大略的に、二個の供給カセット１，２と、本体３と、排出トレイ４と、を備えている。
【００１６】
供給カセット１，２は、画像形成装置の下部に配置される。カセット１，２の内部には、未印刷の記録媒体Ｓ１，Ｓ２（例えば、用紙）が積載される。カセット１，２は、回転する供給ローラ等の作用により、積載された記録媒体Ｓ１，Ｓ２を上から一枚ずつ取り出して、取り出した記録媒体Ｓ１，Ｓ２を搬送経路５に送り出す。なお、以下の説明では、便宜上、カセット１，２のうち、カセット１を用いる。
【００１７】
本体３は、カセット１の上方に配置される。本体３の右側には、一点鎖線で示す搬送経路５が形成されている。搬送経路５には、カセット１から送り出された記録媒体Ｓ１が導入される。記録媒体Ｓ１は、搬送経路５内を排出トレイ４に向けて搬送される。
【００１８】
また、本体３は、搬送経路５内を搬送される記録媒体Ｓ１に画像を形成して、印刷物を作成する。より具体的には、本体３は、フルカラー印刷に対応するために、いわゆるタンデム方式を採用しており、四個の作像ユニット６Ａ〜６Ｄを備える。本体３は、他にも、走査光学系７、一次転写ローラ８Ａ〜８Ｄ、中間転写ベルト９、ローラ１０，１１、二次転写ローラ１２、及び定着ユニット１３、排出ローラ対１４、および、各構成を制御する制御回路１５を備える。
【００１９】
作像ユニット６Ａ〜６Ｄは横方向に並ぶように配置される。図示した例では、作像ユニット６Ａが搬送経路５から横方向に最も遠くに配置され、以下、作像ユニット６Ｂ，６Ｃ，６Ｄの順番で搬送経路５に近接するように、これらは配置される。また、各作像ユニット６は、図２Ａおよび図２Ｂ等に示すように、感光体ドラム１６、帯電ユニット１７、現像ユニット１８、およびクリーニングユニット１９を有する。
【００２０】
感光体ドラム１６は、画像形成装置の奥行き方向に延在しており、図３に例示するように、電荷発生層（以下、ＣＧＬと称する）２０、電荷輸送層（以下、ＣＴＬと称する）２１および保護層（以下、ＯＣＬと称する）２２を、この順番に積層した有機感光体を含む。
【００２１】
電子写真プロセスでは、感光体ドラムの表面に形成されたトナー像が中間転写ベルトに転写される場合がある。その後、表面の転写残トナーを除去するために、クリーニングユニットが表面を摺擦する。ここで、もし感光体ドラムの表面（最上層）がＣＴＬであると、クリーニングユニットによる摺擦によってＣＴＬが摩耗してしまう。これを防止するために、本実施形態の感光体ドラム１６の表面には、ＯＣＬ２２が形成される。
【００２２】
ＯＣＬ２２としては、表面処理剤で処理された金属酸化物粒子の組成物から形成される架橋硬化樹脂が用いられる。表面処理剤としては、アクリル系の重合性化合物と重合性官能基を有するものが用いられる。また、アクリル系の重合性化合物としては、例えば、所定のモノマーであるアクリロイル基（ＣＨ2＝ＣＨＣＯ−）またはメタクリロイル基（ＣＨ2＝ＣＣＨ3ＣＯ−）を有する連鎖重合性化合物が用いられる。所定のモノマーとは、紫外線または電子線等の活性線照射により重合（硬化）して、バインダー樹脂として用いられる樹脂を形成可能なモノマーである。また、上記金属酸化物粒子としては、例えば酸化錫が用いられる。この金属酸化物粒子は、ラジカル重合性官能基を有する化合物（下記（１）参照）を用いて表面処理される。
ＣＨ2＝Ｃ（ＣＨ3）ＣＯＯ（ＣＨ2）3Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 …（１）
【００２３】
次に、ＯＣＬ２２の作製方法を説明する。まず、ＯＣＬ２２の塗布液（表面処理された金属酸化物粒子等を含有する組成物）がＣＴＬ２１上に塗布される。この塗膜は、ある程度流動性が無くなるまで乾燥させられる（一次乾燥）。一次乾燥後、塗膜に紫外線等が照射され、それによってＯＣＬ２２を硬化させる。塗膜中の揮発性物質の量を規定量にするために、塗膜はさらに乾燥させられる（二次乾燥）。こうしてＯＣＬ２２が形成される。なお、紫外線を照射する際、例えば、紫外線硬化樹脂を硬化させる公知の装置が用いられる。
【００２４】
再度図２Ａを参照する。各帯電ユニット１７は、近接放電を用いた種類である。この種の帯電ユニット１７としては、感光体ドラム１６に接触配置される帯電ローラを備えるものが典型的である。ただし、帯電ユニット１７は、他にも、近接放電を用いたものであれば、接触型の帯電ローラに代えて、非接触の帯電ローラや帯電ブラシ等を備えていても構わない。
【００２５】
各帯電ユニット１７が備える帯電ローラは、対応色の感光体ドラム１６と平行に延在している。より具体的には、各帯電ローラは、対応色の感光体ドラム１６の周面に沿いかつ接触または近接する。各帯電ローラには、帯電バイアス用の電源回路２３によって生成された第一帯電バイアス電圧ＦＶが印加される。
【００２６】
以下、電源回路２３について説明する。電源回路２３は、直流電源回路２４Ａ〜２４Ｄと、複数色（例えばＹ，Ｍ，Ｃの３色）で共通の交流電源回路２５と、残りの色（例えばＢｋ）用の交流電源回路２６と、を含む。
【００２７】
直流電源回路２４Ａ〜２４Ｄは、制御回路１５の制御下で、電位が可変の直流電圧ＶｇＡ〜ＶｇＤを出力する。周知の通り、直流電圧ＶｇＡ〜ＶｇＤは、安定化制御により色毎に調整される。それゆえ、直流電源回路２４Ａ〜２４Ｄは色毎で個別的に設けられている。
【００２８】
また、交流電源回路２５，２６は、例えば交流トランスから構成され、制御回路１５の制御下で、ピーク間電圧が可変の交流電圧Ｖ１１，Ｖ１２を出力する。直流電源回路２４の場合と異なり、交流電源回路２５はコストダウンの観点から複数色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）で共用される。また、本実施形態では、モノクロ画像形成のために、Ｂｋ用の交流電源回路２６は、交流電源回路２５とは別に設けられる。
【００２９】
交流電源回路２５の出力端は、直流電源回路２４Ａ〜２４Ｃの各出力端と、ノードＮＡ〜ＮＣで接続される。ノードＮＡ〜ＮＣにおいて、交流電圧Ｖ１１は、直流電圧ＶｇＡ〜ＶｇＣに重畳され、これによって、第一帯電バイアス電圧ＦＶＡ〜ＦＶＣが生成される。第一帯電バイアス電圧ＦＶＡ〜ＦＶＣは、帯電ユニット１７Ａ〜１７Ｃの帯電ローラに印加される。
【００３０】
また、交流電源回路２６の出力端は、直流電源回路２４Ｄの出力端と、ノードＮＤで接続される。ノードＮＤにおいて、交流電圧Ｖ１２は直流電圧ＶｇＤに重畳され、これによって、第一帯電バイアス電圧ＦＶＤが生成される。第一帯電バイアス電圧ＦＶＤは、帯電ユニット１７Ｄの帯電ローラに印加される。
【００３１】
ここで、第一帯電バイアス電圧ＦＶの生成時、交流電圧Ｖ１１，Ｖ１２は、直流電圧印加時の感光体ドラム１６の帯電開始電圧（つまり、帯電ローラへの印加直流電圧を上げていったときに感光体ドラム１６の表面に電位が乗り始める直流電圧）の約二倍のピーク間電圧（Ｖｐｐ）を有する。このような交流電圧Ｖ１１，Ｖ１２を用いることで、帯電ローラと感光体ドラム１６の表面との間でマイナス放電とプラス放電が交互に起こり、感光体ドラム１６の帯電電位は直流電圧Ｖｇの値に飽和する。これによって、感光体ドラム１６の表面が均一に帯電する。
【００３２】
再度図１を参照する。走査光学系７は、画像データに基づき変調された光ビームＢＡ〜ＢＤを生成する。その後、走査光学系７は、生成した光ビームＢＡ〜ＢＤを、帯電した感光体ドラム１６Ａ〜１６Ｄの表面に照射して、各表面に静電潜像を形成する。
【００３３】
ここで、図２Ｂを参照する。各現像ユニット１８は、現像ローラを備えている。現像ローラは、感光体ドラム１６の表面上の照射位置と、一次転写ローラ８との間に、該感光体ドラム１６と平行に延在するよう配置される。各現像ローラには、現像バイアス用の電源回路２７によって生成された現像バイアス電圧Ｖｂが印加される。また、現像ユニット１８には、対応色のトナー貯蔵ユニットからトナーが供給される。現像ユニット１８は、現像ローラを用いてトナーを感光体ドラム１６の表面に供給して、表面に形成された静電潜像を現像する。これによって、感光体ドラム１６の表面には、対応色のトナー画像が形成される。
【００３４】
次に、電源回路２７について説明する。電源回路２７は、色毎の直流電源回路２８Ａ〜２８Ｄを含んでいる。各直流電源回路２８Ａ〜２８Ｄは、制御回路１５の制御下で、電位が可変の現像バイアス電圧ＶｂＡ〜ＶｂＤを出力する。
【００３５】
ここで、再度図１を参照する。中間転写ベルト９は、ローラ１０，１１等に無端状に架け渡され、中間転写ベルト９の下端面が各感光体ドラム１６の表面に接するように配置される。この中間転写ベルト９は、図示しないモータから与えられる駆動力によって回転するローラ１０，１１により、矢印αの方向に回転する。
【００３６】
各一次転写ローラ８は、中間転写ベルト９を挟んで、対応色の感光体ドラム１６の表面と対向するように配置されている。一次転写ローラ８は、対応色の感光体ドラム１６に担持されているトナー画像を、矢印αの方向に回転する中間転写ベルト９の略同一位置に転写する（一次転写）。これにより、中間転写ベルト９の表面上には、各色のトナー画像が重ね合わせられた合成トナー画像が生成される。また、合成トナー画像は、中間転写ベルト９に担持された状態で転写ニップ（後述）の位置まで搬送される。
【００３７】
また、二次転写ローラ１２は、中間転写ベルト９を挟んで、ローラ１１と対向するように配置されている。二次転写ローラ１２と中間転写ベルト９とは当接し、これによって、転写ニップが形成される。この転写ニップには、カセット１によって搬送経路５に導入された記録媒体Ｓ１が送り込まれる。また、二次転写ローラ１２には、転写バイアス電圧が印加されており、合成トナー画像は、該転写バイアス電圧により二次転写ローラ１２側へと引き寄せられ、転写ニップに導入された記録媒体Ｓ１に転写される（二次転写）。二次転写済みの記録媒体Ｓ１は、転写ニップから定着ユニット１３に向けて送り出される。
【００３８】
定着ユニット１３は、転写ニップから送り出された記録媒体Ｓ１を加熱および加圧して、合成トナー画像を記録媒体Ｓ１に定着させる。定着済みの記録媒体Ｓ１は、印刷物として、排出ローラ対１４によって排出トレイ４に排出される。
【００３９】
（回復モード）
次に、図４を参照して、画像形成装置における回復モードの処理手順について説明する。画像形成装置において、制御回路１５は、回復モードを実行するか否かを判断する（Ｓ０１）。Ｓ０１の判断手法は周知であり、従来より多くの判断手法が提案されているが、一例を参考のために挙げる。第一例では、制御回路１５は、画像形成装置に備わる温湿度センサからの出力（温度・湿度）が所定の基準値を超えている場合、Ｓ０１にてＹｅｓと判断する。
【００４０】
次に、制御回路１５は、回復モードを行う（Ｓ０２）。Ｓ０２において、下記の各構成が制御回路１５の制御下で動作する。まず、各感光体ドラム１６が回転する。また、帯電バイアス用の電源回路２３が第二帯電バイアス電圧ＳＶＡ〜ＳＶＤ（詳細は後述）を生成する。各帯電ユニット１７は、それぞれの帯電ローラに対応色の第二帯電バイアス電圧ＳＶＡ〜ＳＶＤが印加されると、対応色の感光体ドラム１６を帯電させる。また、現像バイアス用の電源回路２７は、上記現像バイアス電圧Ｖｂを生成して、対応色の現像ユニット１８に印加する。ただし、低ＣＰＰ化の観点で、現像ユニット１８は、トナーを感光体ドラム１６に供給しないことが好ましい。また、第二帯電バイアス電圧ＳＶを用いて帯電させられ、回転する感光体ドラム１６の表面を、各クリーニングユニット１９が摺擦し、これによって、該表面上の低抵抗化した部分が除去される。
【００４１】
（印加交流電圧に対する表面電位および帯電電流）
次に、図５を参照して、帯電ユニット１７の帯電ローラへの印加交流電圧（ピーク間電圧Ｖｐｐ）に対する、感光体ドラム１６の表面電位Ｖｐｈｔおよび帯電ローラに流れた交流電流Ｉａｃ（実効値）について説明する。図５中、Ｘ軸はＶｐｐを示し、Ｙ軸の上側は、Ｖｐｈｔ（但し、マイナス電位）を示し、Ｙ軸の下側は、Ｉａｃを示す。
【００４２】
ここで、図２に示す各直流電源回路２４、交流電源回路２５，２６に対しては定電圧制御が実行されているとする。各直流電圧ＶｇＡ〜ＶｇＤは、Ｖｄｃで実質的に固定されているとする。図５は、この条件下で、交流電圧Ｖ１１，Ｖ１２のＶｐｐを変化させた時のＶｐｈｔおよびＩａｃを示している。
【００４３】
Ｖｐｐを上げていくと、Ｖｐｈｔは概ね傾き１／２で立ち上がり、Ｖｄｃで飽和し一定になる。飽和し始める時のＶｐｐ（換言すると、飽和する最小のＶｐｐ）を、Ｖｋｎｅｅと定義する。Ｖｋｎｅｅは、直流電圧印加時の感光体ドラム１６の帯電開始電圧Ｖｔｈ（つまり、帯電ローラへの印加直流電圧を上げていったときに感光体ドラム１６の表面に電位が乗り始める直流電圧）の約二倍の値であり、主として感光体ドラム１６の膜厚に依存する。具体的には、Ｖｔｈは概ね５００〜６００Ｖであるので、Ｖｋｎｅｅは概ね１０００〜１２００Ｖとなる。
【００４４】
また、Ｉａｃは、Ｖｐｐに対してゼロ点比例で立ち上がり、Ｖｋｎｅｅまでは一定の傾きで増加する。そして、Ｖｋｎｅｅ以上の領域では、Ｉａｃは、Ｖｋｎｅｅまでの傾きよりも大きくかつ一定の傾きで増加する。このようになる理由は、Ｖｋｎｅｅ以下の領域（つまり、ＶｐｈｔがＶｄｃ以下の領域）では、帯電ローラからのプラス放電が起こらず、Ｖｋｎｅｅ超の領域（図中のＡＣ放電領域）で、プラス放電が起こるからである。
【００４５】
印刷実行時には、交流電圧Ｖ１１，Ｖ１２は、Ｖｐｈｔの値が想定可能でかつ安定していることが要求される。Ｖｋｎｅｅ未満の領域であっても、Ｖｐｈｔは概ね想定可能であるが、この領域ではプラス放電が起こらないので、除電側が作用しておらず、その結果、Ｖｐｈｔが不安定となる。それゆえ、感光体ドラム１６の表面電位Ｖｐｈｔが表面全体にわたって均一にならなくなる可能性が高くなる。Ｖｐｈｔが均一でない場合には、印刷物上に画像ノイズが発生する。以上のことから、印刷実行時には、少なくともＶｋｎｅｅ超の交流電圧Ｖ１１，Ｖ１２が帯電ローラに印加されることが望ましい。
【００４６】
しかしながら、実際の帯電ユニット１７は、画像形成装置の奥行き方向に長く、さらに、帯電ローラが感光体ドラム１６の表面を押圧する力や、帯電ローラおよび感光体ドラム１６のニップ幅には長さ方向にばらつきがある。したがって、Ｖｋｎｅｅ以上であっても、相対的に小さい値では、Ｖｐｈｔは長さ方向に不安定になるおそれがある。ゆえに、印刷実行時には、交流電圧Ｖ１１，Ｖ１２はＶｋｎｅｅ＋α超であることがさらに望ましい。ここで、αは、設計時に定められたマージンである。なお、αを大きくしすぎると、感光体ドラム１６からの放電電流が増えてしまうため、感光体ドラム１６の減耗量が大きくなる。また、減耗しない感光体ドラム１６において、αを大きくしすぎると、像流れが生じるおそれもある。
【００４７】
プラス放電により減耗量が増えたり、像流れが起こったりする理由は次のように考えられる。すなわち、感光体ドラム１６としては、表面にマイナス電荷があるときに光感度があるものが使用される。これは、ＣＴＬ２１（図３参照）には、プラス電荷のみを移動可能な材料が用いられるためである。つまり、マイナス電荷が表面に乗っている場合には、イレース光により電荷をキャンセル可能である。しかし、プラス電荷が乗っている場合には、イレース光ではキャンセル不能である。このプラス電荷をキャンセルするには、感光体ドラム１６の表面にマイナス電荷を与える必要がある。しかし、マイナス電荷を与えることは、感光体ドラム１６の表面上で余分な放電を起こすことを意味する。この余分な放電によって表面の劣化が加速する。なお、プラス電荷は帯電ローラからだけでなく、一次転写ローラ８（図２Ａを参照）からも与えられるので、一次転写電圧の影響でも感光体ドラム１６は劣化する。
【００４８】
（第二帯電バイアスに重畳される交流電圧）
次に、図６を参照して、第二帯電バイアス電圧ＳＶに重畳される交流電圧（つまり、回復モード時の帯電ローラへの印加交流電圧）の設定範囲について説明する。図６中、感光体ドラム１６がＶｄｃで飽和する際のＶｋｎｅｅは１１００Ｖであるが、マージンを加味して、印刷実行中には、交流電圧Ｖ１１，Ｖ１２のピーク間電圧Ｖｐｐ（つまり、Ｖｋｎｅｅ）は１２００Ｖに制御される。また、Ｖｇ（つまりＶｄｃ）は−６００Ｖであり、Ｖｂは−４５０Ｖとする。
【００４９】
回復モードにおいて、もしＶｐｐを１２００Ｖに設定すると、プラス放電の影響で回復モード時にも感光体ドラム１６の劣化が進行してしまう。仮に、印刷実行時のように、トナーが感光体ドラム１６の表面に供給されるのであれば、トナーの研磨作用で感光体ドラム１６の表面の劣化を防止することが可能である。しかし、回復モード時にトナーを使用すると、トナーコストが上昇し、その結果、低ＣＰＰを達成できなくなる。以上のことから、回復モード時には、交流電圧Ｖ１１，Ｖ１２のピーク間電圧Ｖｐｐは、プラス放電が起こらないＶｋｎｅｅ以下の値（例えば、９００Ｖ）に設定される。これによって、回復モード時に、感光体ドラム１６の表面の劣化進行を抑えることが可能となる。
【００５０】
また、もしＶｐｐを８００Ｖ以下に設定すると、Ｖｇの絶対値（｜−６００｜Ｖ）であり、Ｖｐｈｔの傾きが１／２であることから、Ｖｂの絶対値（｜−４５０｜Ｖ）を下回ってしまう。この状況では、絶対値で比較した場合、現像バイアス電圧の電位よりも感光体ドラム１６の表面電位が小さくなる。この場合、マイナス極性のトナーが現像ユニット１８から感光体ドラム１６の表面に移動し付着してしまう。したがって、Ｖｐｐを８００Ｖ以下に設定すると、低ＣＰＰを達成できなくなるおそれがある。以上のことから、Ｖｐｐは、絶対値で８００Ｖ超１１００Ｖ以下であることがさらに好ましい。
【００５１】
上記を包括的に述べると、Ｖｐｐは、｜Ｖｋｎｅｅ−２・（｜Ｖｇ｜−｜Ｖｂ｜）｜＜Ｖｐｐ≦｜Ｖｋｎｅｅ｜であることが好ましい。
【００５２】
（効果）
次に、表１を参照して、画像形成装置の技術的効果を説明する。表１は、高温高湿環境（温度３０℃／相対湿度８５％）の下で回復モード実行中に交流電圧Ｖ１１，Ｖ１２のＶｐｐを変化させた時の回復モード稼働時間ごとの像流れのランクを示している。
【００５３】
【表１】
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【００５４】
本願発明者は、表１のデータをとるために、下記のような画像形成装置として、コニカミノルタ製ｂｉｚｈｕｂＣ３６０の帯電ローラを改造したものを用いた。画像形成装置の詳細な仕様は下記の通りである。
【００５５】
感光体ドラム１６の総膜厚：２５μｍ
ＣＧＬ２０の膜厚：２μｍ
ＣＴＬ２１の膜厚：２０μｍ
ＯＣＬ２２の膜厚：３μｍ
ＶｇＡ〜ＶｇＤ（Ｖｄｃ）の電位：−６００Ｖ
Ｖ１１，Ｖ１２の周波数：１．２ｋＨｚ（正弦波）
Ｖｂの電位：−４５０Ｖ
【００５６】
評価方法は以下の通りである。まず、画像形成装置が、５％画像濃度の文字パターンを連続モードで約一時間印刷する。印刷終了後、発明者は、回復モードの稼働時間を設定して、画像形成装置の電源をオフにして、画像形成装置を１４時間放置する。１４時間経過後、発明者は電源をオンにして、画像形成装置に回復モードを実行させる。回復モード終了後、発明者は、画像形成装置に、全面ハーフトーン画像（画像濃度２５％のドット画像）を印刷させて、その印刷物の画像濃度により、像流れのランク付けをした。ランクの定義は下記の通りである。
【００５７】
ランク５（Ｒ５）：問題なし
ランク４（Ｒ４）：少し画像が白くなっているが、実用上問題なし
ランク３（Ｒ３）以下：実用上問題あり
【００５８】
表１によれば、交流電圧Ｖ１１，Ｖ１２のピーク間電圧ＶｐｐをＶｋｎｅｅ以下に設定すると、像流れのランクが向上する。特に、−７００Ｖから−１１００Ｖの範囲では、回復モードの稼働時間が短くとも、像流れランクが良くなっていることが分かる。
【００５９】
また、表１の最下段には、対応するＶｐｐで回復モードを実行した場合のトナー消費量が示されている。各トナー消費量は、具体的には、Ａ４サイズ１枚当たりの消費量で示されている。表１の最下段に示すように、Ｖｐｐが設定範囲の下限値（絶対値）以下であれば、トナー消費量が極端に増えていることが分かる。逆に、Ｖｐｐが設定範囲内とすることで、画像形成装置は、トナーを無駄に消費することなく、かつ短時間の回復モードで像流れが生じない高品質な印刷物を作成することが可能となる。
【００６０】
ところで、像流れは、上記の通り、感光体ドラムの表面が放電生成物の付着により低抵抗化することで起こる。この低抵抗化は、劣化した感光体ドラム１６の表面に空気中の水分が吸着することで起こる。つまり、像流れは、空気中の水分量である絶対湿度の影響を大きく受ける。例えば、３０℃×８５％ＲＨでは絶対湿度が２５．８ｇ／ｍ3となる。２３℃×８５％ＲＨでは１７．５ｇ／ｍ3となる。このように相対湿度が同じでも、温度が高い方が絶対湿度は大きくなる。したがって、像流れの度合も、３０℃×８５％ＲＨの方が２３℃×８５％ＲＨよりも悪くなる。また、空気中の水分を感光体ドラム１６が吸着するには、ある程度の時間が必要となる。したがって、図７に示すように、高温高湿環境下に置かれても、画像形成装置の放置時間が短ければ、像流れの度合はさほど悪化しない。また、ある程度長時間放置され、感光体ドラム１６が十分に水分を吸着してしまうと、それ以上放置しても像流れの度合は変わらなくなる。以上のことから、上記評価において、画像形成装置は１４時間放置されている。
【００６１】
（付記）
上記実施形態では、直流電圧に交流電圧を重畳した第二帯電バイアス電圧ＳＶが用いられていた。しかし、これに限らず、感光体ドラムに対しプラス放電を生じないという条件を満たすのであれば、直流電圧のみからなる第二帯電バイアス電圧ＳＶが用いられても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明に係る画像形成装置は、回復モード実行時に感光体ドラム表面の低抵抗部分を効率的に除去可能であり、ＭＦＰ以外にも、プリンタ、複写機、ファクシミリ等に適用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１６Ａ〜１６Ｄ  感光体ドラム
２３  帯電バイアス用電源回路
１７Ａ〜１７Ｄ  帯電ユニット
７  走査光学系
２７  現像バイアス用電源回路
１８Ａ〜１８Ｄ  現像ユニット
１９Ａ〜１９Ｄ  クリーニングユニット
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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