(57)【要約】【課題】画像形成装置の製造コストの上昇を抑制しつつ、低温低湿環境におけるエージング動作の実行時間を短縮する。【解決手段】本発明に係る画像形成装置１は、感光体と、感光体の表面を帯電させる帯電部材２５と、帯電部材２５に帯電バイアスを印加する印加部４３と、感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、を備え、露光装置は、光ビームを出射する光源と、光源から出射される光ビームを偏向するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーを回転させるポリゴンモーター３７と、を備え、機内又は機外の温度が基準温度以下であり、且つ、機内又は機外の湿度が基準湿度以下である場合に、印字動作の実行開始前に、ポリゴンモーター３７が回転すると共に印加部４３が帯電部材２５に帯電バイアスを印加するエージング動作が実行される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体の表面を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に帯電バイアスを印加する印加部と、
前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、を備え、
前記露光装置は、
光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射される光ビームを偏向するポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーを回転させるポリゴンモーターと、を備え、
機内又は機外の少なくとも一方の温度が基準温度以下であり、且つ、機内又は機外の少なくとも一方の湿度が基準湿度以下である場合に、印字動作の実行開始前に、前記ポリゴンモーターが回転すると共に前記印加部が前記帯電部材に帯電バイアスを印加するエージング動作が実行されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記エージング動作の実行時に前記帯電部材が前記感光体の表面を１周分帯電させるまでの間の帯電バイアスを第１帯電バイアスとし、前記エージング動作の実行時に前記帯電部材が前記感光体の表面を１周分帯電させた後の帯電バイアスを第２帯電バイアスとし、印字動作の実行時における帯電バイアスを基本帯電バイアスとした場合に、
前記印加部は、少なくとも前記感光体の使用開始時から所定の条件が満たされる時まで、前記第１帯電バイアスを前記基本帯電バイアスよりも大きくし、前記第２帯電バイアスを前記基本帯電バイアスと同じ値にす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】
前記印加部は、前記感光体の走行距離が基準距離に到達すると、前記第１帯電バイアスを小さくすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記印加部は、前記感光体に流れる電流が基準値に到達すると、前記第１帯電バイアスを小さくすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記印加部は、前記第１帯電バイアスが前記基本帯電バイアスと同じ値になるまで、前記第１帯電バイアスを段階的に小さくしていくことを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記感光体は、単層型の有機感光層を含み、
前記帯電部材は、前記感光体の表面に接触するゴム製の帯電ローラーであり、
前記印加部は、直流成分のみから成る帯電バイアスを前記帯電部材に印加することを特徴とする請求項１〜５のいずれか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、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置は、感光体と、感光体の表面を帯電させる帯電部材と、感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、を備えている。このような画像形成装置では、電源投入時やスリープ状態からの復帰時において、印字動作の実行開始前に、感光体の表面の電位が安定するまでエージング動作が実行される。このエージング動作では、感光体を回転させながら帯電部材によって感光体の表面を帯電させることで、感光体と帯電部材の温度上昇を促す。
【０００３】
特に、低温低湿環境では、感光体の帯電能の低下や帯電部材の抵抗の上昇によって、帯電部材から感光体への放電量が少なくなるため、感光体の表面の電位が不安定になり、エージング動作の実行時間が長くなる。このようにエージング動作の実行時間が長くなると、感光体の消耗スピードが速くなり、感光体の寿命が短くなる。また、エージング動作の実行時間が長くなると、ユーザーの待機時間が長くなり、画像形成装置のユーザビリティが低下する。
【０００４】
そこで、特許文献１には、帯電部材（特許文献１の「帯電ローラ２」参照）を加熱するための専用の加熱機構（特許文献１の「ヒータ７」参照）を備えた画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２８８１７４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、上記のように帯電部材を加熱するための専用の加熱機構を設けると、画像形成装置の構成が複雑化し、画像形成装置の製造コストが上昇する。
【０００７】
そこで、本発明は、画像形成装置の製造コストの上昇を抑制しつつ、低温低湿環境におけるエージング動作の実行時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
画像形成装置は、感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材に帯電バイアスを印加する印加部と、前記感光体の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、を備え、前記露光装置は、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射される光ビームを偏向するポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーを回転させるポリゴンモーターと、を備え、機内又は機外の温度が基準温度以下であり、且つ、機内又は機外の湿度が基準湿度以下である場合に、印字動作の実行開始前に、前記ポリゴンモーターが回転すると共に前記印加部が前記帯電部材に帯電バイアスを印加するエージング動作が実行されることを特徴とする。
【０００９】
前記エージング動作の実行時に前記帯電部材が前記感光体の表面を１周分帯電させるまでの間の帯電バイアスを第１帯電バイアスとし、前記エージング動作の実行時に前記帯電部材が前記感光体の表面を１周分帯電させた後の帯電バイアスを第２帯電バイアスとし、印字動作の実行時における帯電バイアスを基本帯電バイアスとした場合に、前記印加部は、少なくとも前記感光体の使用開始時から所定の条件が満たされる時まで、前記第１帯電バイアスを前記基本帯電バイアスよりも大きくし、前記第２帯電バイアスを前記基本帯電バイアスと同じ値にしても良い。
【００１０】
前記印加部は、前記感光体の走行距離が基準距離に到達すると、前記第１帯電バイアスを小さくしても良い。
【００１１】
前記印加部は、前記感光体に流れる電流が基準値に到達すると、前記第１帯電バイアスを小さくしても良い。
【００１２】
前記印加部は、前記第１帯電バイアスが前記基本帯電バイアスと同じ値になるまで、前記第１帯電バイアスを段階的に小さくしていっても良い。
【００１３】
前記感光体は、単層型の有機感光層を含み、前記帯電部材は、前記感光体の表面に接触するゴム製の帯電ローラーであり、前記印加部は、直流成分のみから成る帯電バイアスを前記帯電部材に印加しても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、画像形成装置の製造コストの上昇を抑制しつつ、低温低湿環境におけるエージング動作の実行時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る中間転写ベルト及び画像形成部を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る感光体ドラム及び露光装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の制御システムを示すブロック図である。
【図５】実験１における帯電バイアスの印加状況及びポリゴンモーターの回転状況を示すタイミングチャートである。
【図６】実験１の結果を示すグラフである。
【図７】実験２の結果を示すグラフである。
【図８】実験３の結果を示すグラフである。
【図９】実験３の結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１について説明する。各図に適宜付される矢印Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれ、画像形成装置１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を示している。
【００１７】
まず、画像形成装置１の全体の構成について説明する。画像形成装置１は、例えば、プリント機能、コピー機能及びファックス機能等を複合的に備えた複合機である。
【００１８】
図１を参照して、画像形成装置１は、箱型の装置本体２を備えている。装置本体２の上部には、排紙トレイ４が設けられている。
【００１９】
装置本体２の略中央部には、中間転写ベルト６が収容されている。装置本体２の略中央部には、中間転写ベルト６の下側に４個の画像形成部７が収容されている。４個の画像形成部７は、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応している。各画像形成部７は、感光体ドラム８（感光体の一例）と、帯電装置９と、現像装置１０と、一次転写ローラー１１（転写部材の一例）と、クリーニング装置１２と、除電装置１３と、を備えている。
【００２０】
装置本体２の下部には、４個の画像形成部７の下側に４個の露光装置１４が収容されている。装置本体２の下端部には、４個の露光装置１４の下側に給紙カセット１５が収容されている。給紙カセット１５には、用紙Ｓが収納されている。
【００２１】
装置本体２の右側部には、用紙Ｓの搬送路Ｐが設けられている。搬送路Ｐの上流部には、給紙部１６が設けられている。搬送路Ｐの中流部には、二次転写ローラー１７が設けられている。搬送路Ｐの下流部には、定着装置１８が設けられている。定着装置１８は、互いに接触する定着部材１９及び加圧部材２０を備えている。
【００２２】
次に、このような構成を備えた画像形成装置１の動作について説明する。
【００２３】
まず、各画像形成部７において、画像形成動作が実行される。即ち、帯電装置９が感光体ドラム８の表面を帯電させる。次に、各露光装置１４が感光体ドラム８の表面を露光して、感光体ドラム８の表面に静電潜像を形成する（図１の点線矢印参照）。次に、現像装置１０が感光体ドラム８の表面の静電潜像をトナー像に現像する。次に、一次転写ローラー１１が感光体ドラム８の表面のトナー像を中間転写ベルト６の表面に一次転写する。
【００２４】
以上のような画像形成動作が各画像形成部７において実行されることで、中間転写ベルト６の表面にフルカラーのトナー像が形成される。なお、感光体ドラム８の表面に残留したトナーは、クリーニング装置１２によって除去され、感光体ドラム８の表面に残留した電荷は、除電装置１３によって除去される。
【００２５】
一方で、給紙部１６によって給紙カセット１５から取り出された用紙Ｓは、搬送路Ｐを下流側へと搬送され、中間転写ベルト６と二次転写ローラー１７のニップ部分に進入する。二次転写ローラー１７は、中間転写ベルト６の表面のフルカラーのトナー像を用紙Ｓに二次転写する。トナー像を二次転写された用紙Ｓは、搬送路Ｐを更に下流側へと搬送され、定着装置１８に進入する。定着装置１８に用紙Ｓが進入すると、定着部材１９及び加圧部材２０が用紙Ｓにトナー像を定着させる。トナー像が定着された用紙Ｓは、排紙トレイ４上に排出される。
【００２６】
次に、各画像形成部７について更に説明する。
【００２７】
図２を参照して、各画像形成部７は、上記の通り、感光体ドラム８と、帯電装置９と、現像装置１０と、一次転写ローラー１１と、クリーニング装置１２と、除電装置１３と、を備えている。
【００２８】
各画像形成部７の感光体ドラム８は、円筒状の基材層２１と、この基材層２１の表面を覆う感光層２２と、を備えている。基材層２１は、例えば、アルミニウムやステンレス等の金属によって構成されている。感光層２２は、例えば、正帯電単層型の有機感光層であり、電荷発生剤、電荷輸送剤、結着樹脂及びフィラーを単一層内に含んでいる。以下、感光層２２の表面のことを、「感光体ドラム８の表面」と称する。
【００２９】
各画像形成部７の帯電装置９は、ホルダー２４と、ホルダー２４の上部に保持される帯電ローラー２５（帯電部材の一例）と、ホルダー２４の下部に保持されるクリーニングローラー２６と、を備えている。帯電ローラー２５は、感光体ドラム８の表面に接触している。クリーニングローラー２６は、帯電ローラー２５に接触している。
【００３０】
各画像形成部７の現像装置１０は、筐体２８と、筐体２８の下部に収容される左右一対の撹拌部材２９と、筐体２８の上部に収容される現像ローラー３０と、を備えている。筐体２８には、現像剤が収容されている。
【００３１】
各画像形成部７の一次転写ローラー１１は、中間転写ベルト６に接触している。一次転写ローラー１１は、感光体ドラム８と共に中間転写ベルト６を挟み込んでいる。
【００３２】
各画像形成部７のクリーニング装置１２は、ケース３１と、ケース３１に保持されるブレード３２と、ケース３１に収容される回収スクリュー３３と、を備えている。ブレード３２は、例えば、ポリウレタンゴムによって構成されており、感光体ドラム８の表面に接触している。
【００３３】
各画像形成部７の除電装置１３は、中間転写ベルト６とクリーニング装置１２の間に配置されている。除電装置１３は、複数の発光素子によって構成されている。
【００３４】
次に、各露光装置１４について更に説明する。
【００３５】
図３を参照して、各露光装置１４は、光源３５と、ポリゴンミラー３６と、ポリゴンモーター３７と、光学レンズ３８と、を備えている。
【００３６】
各露光装置１４の光源３５は、例えば、レーザーダイオードによって構成されており、光ビームを出射可能に設けられている（図３の点線矢印参照）。
【００３７】
各露光装置１４のポリゴンミラー３６は、正六角形状を成している。ポリゴンミラー３６の外周面には、６個の反射面３６Ａが設けられている。ポリゴンミラー３６は、回転可能に設けられている。
【００３８】
各露光装置１４のポリゴンモーター３７は、ポリゴンミラー３６に接続されている。ポリゴンモーター３７は、所定の回転速度で回転することで、ポリゴンミラー３６を回転させる。
【００３９】
各露光装置１４の光学レンズ３８は、例えば、ｆθレンズである。光学レンズ３８は、ポリゴンミラー３６と感光体ドラム８の間に設けられている。なお、各露光装置１４は、光学レンズ３８の他にも、複数の光学レンズ（図示せず）を備えている。
【００４０】
次に、画像形成装置１の制御システムについて説明する。
【００４１】
図４を参照して、画像形成装置１は、制御部４１を備えている。制御部４１は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）によって構成されている。制御部４１は、画像形成装置１の各部（例えば、画像形成部７）に接続されており、画像形成装置１の各部を制御している。
【００４２】
制御部４１は、記憶部４２に接続されている。記憶部４２は、制御用のプログラムやデータを記憶している。記憶部４２は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）及びＲＯＭ（Read  Only  Memory）を備えている。記憶部４２は、第１基準温度及び第２基準温度（第２基準温度＜第１基準温度）を記憶している。第１基準温度は、例えば、５０℃であり、第２基準温度は、例えば、１８℃である。記憶部４２は、基準湿度を記憶している。基準湿度は、例えば、４０％である。記憶部４２は、第１基準距離及び第２基準距離（第２基準距離＞第１基準距離）を記憶している。
【００４３】
制御部４１は、帯電バイアス印加部４３（印加部の一例）に接続されている。帯電バイアス印加部４３は、帯電ローラー２５に接続されており、制御部４１からの信号に基づいて帯電ローラー２５に帯電バイアスを印加する。帯電バイアスは、例えば、直流成分のみから成るバイアスである。帯電バイアスの極性は、現像剤に含まれるトナーの帯電極性と同一である。
【００４４】
制御部４１は、現像バイアス印加部４４に接続されている。現像バイアス印加部４４は、現像ローラー３０に接続されており、現像ローラー３０に現像バイアスを印加する。現像バイアスは、例えば、直流成分に交流成分が重畳されたバイアスである。現像バイアスの極性は、現像剤に含まれるトナーの帯電極性と同一である。
【００４５】
制御部４１は、転写バイアス印加部４５に接続されている。転写バイアス印加部４５は、一次転写ローラー１１に接続されており、一次転写ローラー１１に転写バイアスを印加する。転写バイアスは、例えば、直流成分のみから成るバイアス又は直流成分に交流成分が重畳されたバイアスである。転写バイアスの極性は、現像剤に含まれるトナーの帯電極性と同一又は逆である。
【００４６】
制御部４１は、ドラムモーター４６に接続されている。ドラムモーター４６は、感光体ドラム８に接続されており、制御部４１からの信号に基づいて所定の回転速度で回転し、感光体ドラム８を回転させる。
【００４７】
制御部４１は、ポリゴンモーター３７に接続されている。ポリゴンモーター３７は、ポリゴンミラー３６に接続されており、制御部４１からの信号に基づいて所定の回転速度で回転し、ポリゴンミラー３６を回転させる。
【００４８】
制御部４１は、第１温度センサー５１に接続されている。第１温度センサー５１は、定着部材１９の温度を検知し、制御部４１に出力する。
【００４９】
制御部４１は、第２温度センサー５２に接続されている。第２温度センサー５２は、機外の温度を検知し、制御部４１に出力する。
【００５０】
制御部４１は、湿度センサー５３に接続されている。湿度センサー５３は、機外の相対湿度（以下、単に「機外の湿度」と称する）を検知し、制御部４１に出力する。
【００５１】
制御部４１は、電流センサー５４に接続されている。電流センサー５４は、帯電ローラー２５から感光体ドラム８に流れる電流を検知し、制御部４１に出力する。
【００５２】
次に、印字動作について説明する。
【００５３】
印字動作の実行時には、帯電バイアス印加部４３が帯電ローラー２５に帯電バイアスを印加し、帯電ローラー２５を帯電させる。また、印字動作の実行時には、ドラムモーター４６が感光体ドラム８を回転させ、感光体ドラム８の表面に接触する帯電ローラー２５が感光体ドラム８に従動して回転する。これにより、帯電ローラー２５が感光体ドラム８の表面を一様に帯電させる。
【００５４】
また、印字動作の実行時には、ポリゴンモーター３７が所定の回転速度で回転することで、ポリゴンミラー３６を回転させる。また、印字動作の実行時には、光源３５から光ビームが出射される（図３の点線矢印参照）。光源３５から出射された光ビームは、ポリゴンミラー３６の各反射面３６Ａによって偏向され、光学レンズ３８を通過して、感光体ドラム８の表面に到達する。これにより、感光体ドラム８の表面が露光され、感光体ドラム８の表面に静電潜像が形成される。
【００５５】
また、印字動作の実行時には、各撹拌部材２９が回転することで、筐体２８内の現像剤が撹拌され、帯電する。また、印字動作の実行時には、現像ローラー３０が回転することで、帯電した現像剤が現像ローラー３０によって搬送される。また、印字動作の実行時には、現像バイアス印加部４４が現像ローラー３０に現像バイアスを印加する。これにより、現像剤中のトナーが現像ローラー３０から感光体ドラム８の表面に供給され、感光体ドラム８の表面の静電潜像がトナー像に現像される。
【００５６】
また、印字動作の実行時には、転写バイアス印加部４５が一次転写ローラー１１にトナーの帯電極性と逆の極性の転写バイアスを印加する。これにより、感光体ドラム８の表面のトナー像が中間転写ベルト６の表面に一次転写される。中間転写ベルト６の表面に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラー１７によって用紙Ｓに二次転写される。
【００５７】
次に、エージング動作について説明する。
【００５８】
電源投入時やスリープ状態からの復帰時には、第１温度センサー５１が定着部材１９の温度を検知し、制御部４１に出力する。また、第２温度センサー５２が機外の温度を検知し、制御部４１に出力する。更に、湿度センサー５３が機外の湿度を検知し、制御部４１に出力する。
【００５９】
制御部４１は、定着部材１９の温度が第１基準温度以下であり、且つ、機外の温度が第２基準温度以下であり、且つ、機外の湿度が基準湿度以下である場合には、印字動作の実行開始前に、以下のようなエージング動作を実行する。一方で、制御部４１は、定着部材１９の温度が第１基準温度を超えている場合、機外の温度が第２基準温度を超えている場合及び機外の湿度が基準湿度を超えている場合には、以下のようなエージング動作を実行することなく、印字動作の実行を開始する。
【００６０】
エージング動作の実行時には、帯電バイアス印加部４３が帯電ローラー２５に帯電バイアスを印加し、帯電ローラー２５を帯電させる。また、エージング動作の実行時には、ドラムモーター４６が感光体ドラム８を回転させ、感光体ドラム８に接触する帯電ローラー２５が感光体ドラム８に従動して回転する。これにより、帯電ローラー２５が感光体ドラム８の表面を一様に帯電させる。
【００６１】
また、エージング動作の実行時には、ポリゴンモーター３７が所定の回転速度で回転することで、ポリゴンミラー３６を回転させる。なお、エージング動作の実行時には、光源３５から光ビームが出射されることはなく、感光体ドラム８の表面に静電潜像は形成されない。
【００６２】
また、エージング動作の実行時には、転写バイアス印加部４５が一次転写ローラー１１にトナーの帯電極性と同一の極性の転写バイアス（印字動作の実行時とは逆極性の転写バイアス）を印加する。
【００６３】
なお、エージング動作の実行時には、各撹拌部材２９及び現像ローラー３０は回転せず、現像バイアス印加部４４が現像ローラー３０に現像バイアスを印加しない。そのため、現像剤中のトナーが現像ローラー３０から感光体ドラム８の表面に供給されることはない。
【００６４】
次に、エージング動作の実行時における帯電バイアスの決定方法について説明する。以下、エージング動作の実行時に帯電ローラー２５が感光体ドラム８の表面を１周分帯電させるまでの間の帯電バイアスを「第１帯電バイアス」と称し、エージング動作の実行時に帯電ローラー２５が感光体ドラム８の表面を１周分帯電させた後の帯電バイアスを「第２帯電バイアス」と称し、印字動作の実行時における帯電バイアスを「基本帯電バイアス」と称する。
【００６５】
帯電バイアス印加部４３は、感光体ドラム８の使用開始時から感光体ドラム８の走行距離が第１基準距離に到達する時まで、第１帯電バイアスを基本帯電バイアスよりもＸ（％）大きくし、第２帯電バイアスを基本帯電バイアスと同じ値にする。
【００６６】
一方で、帯電バイアス印加部４３は、感光体ドラム８の走行距離が第１基準距離に到達する時から感光体ドラム８の走行距離が第２基準距離に到達する時まで、第１帯電バイアスを基本帯電バイアスよりもＸ／２（％）大きくし、第２帯電バイアスを基本帯電バイアスと同じ値にする。即ち、帯電バイアス印加部４３は、感光体ドラム８の走行距離が第１基準距離に到達すると、第１帯電バイアスを小さくする。
【００６７】
一方で、帯電バイアス印加部４３は、感光体ドラム８の走行距離が第２基準距離に到達する時から感光体ドラム８の使用終了時まで、第１帯電バイアス及び第２帯電バイアスを基本帯電バイアスと同じ値にする。即ち、帯電バイアス印加部４３は、感光体ドラム８の走行距離が第２基準距離に到達すると、第１帯電バイアスを小さくする。
【００６８】
前述のように、本実施形態では、エージング動作の実行時にポリゴンモーター３７が回転している。このような構成を採用することで、ポリゴンモーター３７の発熱によって感光体ドラム８及び帯電ローラー２５の温度を速やかに上昇させることができるため、低温低湿環境におけるエージング動作の実行時間を短縮することができる。また、ポリゴンモーター３７の発熱を利用して感光体ドラム８及び帯電ローラー２５の温度を上昇させているため、感光体ドラム８や帯電ローラー２５を加熱するための専用の加熱機構を設ける必要が無い。そのため、画像形成装置１の製造コストの上昇を抑制することができる。
【００６９】
また、帯電バイアス印加部４３は、感光体ドラム８の使用開始時から感光体ドラム８の走行距離が第２基準距離に到達する時まで、第１帯電バイアスを基本帯電バイアスよりも大きくしている。このような構成を採用することで、感光体ドラム８及び帯電ローラー２５の温度を一層速やかに上昇させることができるため、低温低湿環境におけるエージング動作の実行時間を更に短縮することができる。また、帯電バイアス印加部４３は、感光体ドラム８の使用開始時から感光体ドラム８の使用終了時まで、第２帯電バイアスを基本帯電バイアスと同じ値にしている。このような構成を採用することで、感光体ドラム８の電位が過度に上昇するのを抑制することができる。
【００７０】
ところで、本実施形態では上記のように、感光体ドラム８の感光層２２が有機感光層であり、感光体ドラム８の使用が進むに連れて、感光体ドラム８の感光層２２の膜厚が薄くなる。このように感光体ドラム８の感光層２２の膜厚が薄くなった状態で、帯電ローラー２５から感光体ドラム８に大きな電流が流れ込むと、感光体ドラム８の感光層２２が局所的に欠けてしまい、黒点画像が発生する恐れがある。
【００７１】
そこで、帯電バイアス印加部４３は、感光体ドラム８の走行距離が第１、第２基準距離に到達すると、第１帯電バイアスを小さくしている。このような構成を採用することで、感光体ドラム８の感光層２２の膜厚が薄くなった状態で、帯電ローラー２５から感光体ドラム８に大きな電流が流れ込むのを抑制することができ、黒点画像のような二次弊害が発生するのを抑制することができる。
【００７２】
また、帯電バイアス印加部４３は、基本帯電バイアスよりもＸ（％）大きな値→基本帯電バイアスよりもＸ／２（％）大きな値→基本帯電バイアスと同じ値の順番で、第１帯電バイアスを小さくしている。即ち、帯電バイアス印加部４３は、第１帯電バイアスが基本帯電バイアスと同じ値になるまで、第１帯電バイアスを段階的に小さくしている。このような構成を採用することで、感光体ドラム８の使用状況に応じて最適な値の第１帯電バイアスを帯電ローラー２５に印加することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、感光体ドラム８の感光層２２が単層型の有機感光層である。このような場合には、低温低湿環境において、感光体ドラム８の帯電能が特に低下しやすく、エージング動作の実行時間が長くなりやすい。そのため、上記のような構成を用いてエージング動作の実行時間を短縮するメリットが大きい。
【００７４】
また、本実施形態では、感光体ドラム８の表面に接触するゴム製の帯電ローラー２５を帯電部材として使用している。このような場合には、周辺温度の変化に応じて帯電ローラー２５の抵抗値が大きく変化し、感光体ドラム８の表面の電位も大きく変化する。そのため、上記のような構成を用いて、感光体ドラム８の表面の電位を速やかに安定させるメリットが大きい。
【００７５】
本実施形態では、感光体ドラム８の走行距離が第１、第２基準距離に到達すると、帯電バイアス印加部４３が第１帯電バイアスを小さくしている。一方で、他の異なる実施形態では、帯電ローラー２５から感光体ドラム８に流れる電流が基準値に到達すると、帯電バイアス印加部４３が第１帯電バイアスを小さくしても良い。このような構成を採用することで、感光体ドラム８に流れる電流に基づいて感光体ドラム８の感光層２２の膜厚の変化を正確に把握することができる。なお、このように感光体ドラム８に流れる電流に応じて第１帯電バイアスを変化させる場合も、帯電バイアス印加部４３は、第１帯電バイアスが基本帯電バイアスと同じ値になるまで、第１帯電バイアスを段階的に小さくしても良い。
【００７６】
本実施形態では、感光体ドラム８の感光層２２が単層型の有機感光層である。一方で、他の異なる実施形態では、感光体ドラム８の感光層２２が積層型の有機感光層であっても良いし、有機感光層以外の感光層であっても良い。
【００７７】
本実施形態では、エージング動作の実行時に、転写バイアス印加部４５が一次転写ローラー１１にトナーの帯電極性と同一の極性の転写バイアスを印加している。一方で、他の異なる実施形態では、エージング動作の実行時に、転写バイアス印加部４５が一次転写ローラー１１に転写バイアスを印加しなくても良い。
【００７８】
本実施形態では、画像形成装置１が複合機である。一方で、他の異なる実施形態では、画像形成装置１がプリンター、コピー機、ファクシミリ等であっても良い。
【００７９】
＜実験＞
以下の通り、上記のような効果を実証するための実験を行った。
【００８０】
＜実験条件＞
主な実験条件は、以下の通りである。
画像形成装置：京セラドキュメントソリューションズ製  ＦＳ−１３２０Ｄ  改造機
感光体ドラムの感光層：正帯電単層型の有機感光層
帯電部材：帯電ローラー（スコロトロンを改造したもの）
帯電バイアス：直流成分のみから成るバイアス
転写バイアス：帯電バイアスと同一の極性のバイアス
【００８１】
＜実験１＞
実験１では、実施例１、２に係る画像形成装置と比較例に係る画像形成装置について、低温低湿環境（機外の温度１８℃、機外の湿度１０％）においてエージング動作を実行し、感光体ドラムの表面電位の推移を測定した。なお、第１、第２帯電バイアス及び基本帯電バイアスの定義は、上記実施形態と同じである。
【００８２】
図５を参照して、実施例１では、エージング動作の実行時に、第１帯電バイアスを基本帯電バイアスよりも１００Ｖ大きくし、第２帯電バイアスを基本帯電バイアスと同じ値にした。実施例１では、エージング動作の実行時に、ポリゴンモーターを回転させた。実施例２では、エージング動作の実行時に、第１帯電バイアス及び第２帯電バイアスを基本帯電バイアスと同じ値にした。実施例２では、エージング動作の実行時に、ポリゴンモーターを回転させた。比較例では、エージング動作の実行時に、第１帯電バイアス及び第２帯電バイアスを基本帯電バイアスと同じ値にした。比較例では、エージング動作の実行時に、ポリゴンモーターを回転させなかった。
【００８３】
図６を参照して、エージング動作の実行時にポリゴンモーターを回転させた実施例１、２では、エージング動作の実行時にポリゴンモーターを回転させなかった比較例よりも、感光体ドラムの表面電位が速やかに立ち上がっている。このことから、エージング動作の実行時にポリゴンモーターを回転させることで、低温低湿環境におけるエージング動作の実行時間を短縮できることが実証された。
【００８４】
また、第１帯電バイアスを基本帯電バイアスよりも１００Ｖ大きくした実施例１では、第１帯電バイアスを基本帯電バイアスと同じ値にした実施例２及び比較例よりも、感光体ドラムの表面電位が速やかに立ち上がっている。このことから、第１帯電バイアスを基本帯電バイアスよりも大きくすることで、低温低湿環境におけるエージング動作の実行時間を更に短縮できることが実証された。
【００８５】
＜実験２＞
実験２では、２０枚間欠印字（２０枚の連続印字と印字停止を交互に繰り返す印字）と１枚間欠印字（１枚の印字と印字停止を交互に繰り返す印字）のそれぞれについて、感光体ドラムを回転させながら、帯電ローラーから感光体ドラムに流れる電流を測定した。
【００８６】
図７を参照して、感光体ドラムの走行距離が延びるのに比例して、感光体ドラムに流れる電流が大きくなり、黒点画像のような二次弊害が発生しやすくなる。そのため、感光体ドラムの走行距離が延びるのに応じて第１帯電バイアスを小さくすることで、黒点画像のような二次弊害の発生を抑制することが有効である。
【００８７】
また、印字Ｄｕｔｙの違い（２０枚間欠印字又は１枚間欠印字）によって、同じ走行距離であっても、感光体ドラムに流れる電流は異なる。そのため、感光体ドラムに流れる電流が上昇するのに応じて第１帯電バイアスを小さくすることで、黒点画像のような二次弊害の発生を抑制することが更に有効である。
【００８８】
＜実験３＞
実験３では、低温環境において１日に１回のペースでエージング動作と２５０枚の連続印字を実行し、感光体ドラムの感光層の膜削れ量を測定した。実験３では、感光体ドラムの感光層の膜削れ量の許容限界値を２０μｍに設定した。
【００８９】
図８に示されるように、同じ印字枚数で比較した場合、エージング動作の実行時間（以下、「エージング動作時間」と称する）を短縮することで、感光体ドラムの感光層の膜削れ量が少なくなる。このことから、エージング動作時間を短縮することで、感光体ドラムの寿命が長くなることが実証された。
【００９０】
また、図９に示されるように、エージング動作時間を標準値から３０％削減することで、感光体ドラムの感光層の膜削れ量が許容限界値に到達するまでの印字枚数を１８．２％アップさせることができる。また、エージング動作時間を標準値から６０％削減することで、感光体ドラムの感光層の膜削れ量が許容限界値に到達するまでの印字枚数を４２％アップさせることができる。このことから、エージング動作時間を短縮することで、感光体ドラムの寿命が長くなることが実証された。
【符号の説明】
【００９１】
１  画像形成装置
８  感光体ドラム（感光体の一例）
１４  露光装置
２５  帯電ローラー（帯電部材の一例）
３５  光源
３６  ポリゴンミラー
３７  ポリゴンモーター
４３  帯電バイアス印加部（印加部の一例）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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