JP2018045114A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】膜厚が厚い感光体を使用した場合において、過放電による画像品質の低下を抑制し、かつ感光体の減耗を抑制する。【解決手段】画像形成装置１は、感光体２１１の表面を帯電させる帯電ローラー２１２を備える画像形成装置であって、直流電圧に交流電圧を重畳した第１バイアス、又は直流電圧のみの第２バイアスを帯電ローラー２１２に印加する電源部２５と、感光体２１１の使用量が所定値に達するまでは電源部２５に第１バイアスを印加させ、感光体２１１の使用量が所定値に達したら電源部２５に第２バイアスを印加させる制御部１１と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置において、感光体を帯電させる方法として、感光体に接触させる帯電部材に電圧を印加して、近接放電により感光体表面を帯電させる帯電方式がある。この方式では、帯電部材が感光体側に押し付けられていることで、帯電部材と感光体とが接触する。帯電部材にバイアスを印加することで、感光体と帯電部材との接触部近傍で近接放電が生じ、感光体表面に電荷が付与されることで感光体の表面が帯電される。

帯電部材にＤＣバイアス（直流バイアス）を印加する方式では、印字速度が速い場合や、感光体の膜厚が厚い場合等の帯電に不利な条件において、印加する電圧を高い値に設定する必要があるが、帯電前の感光体電位と印加する電圧とのギャップが大きいと過放電による帯電ムラが発生してしまい、結果として画像不良を生じるという問題がある。

帯電部材にＡＣバイアス（直流バイアスに交流バイアスを重畳したバイアス）を印加する方式では、帯電と除電とを繰り返すため、過放電が発生しても除電されることにより帯電ムラは発生しない。しかしながら、ＡＣバイアス印加方式では、ＤＣバイアス印加方式と比べると感光体に流れる電流量が多いため、感光体の劣化による減耗量が増大するという問題がある。減耗により感光体膜厚が薄くなると電位保持機能が低下し画像ノイズが発生するため、感光体を交換する必要が生じる。

これらの問題に対し、感光体の使用量が少ない場合には帯電部材にＤＣバイアスを印加することで、感光体の減耗量を低減し、感光体の使用量が増大して劣化したときにＡＣバイアスを印加することで、感光体の削れムラ等による画像不良を抑える技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２７０９１０号公報

ここで、感光体を更に長寿命化させるべく、感光体の膜厚を厚くすることで感光体膜の削り代を増大させる場合がある。このような場合において、上記従来の技術のように感光体の使用量が少ないときにＤＣバイアスを印加させると、上記したように電圧を高く設定する必要が生じ、これにより過放電が発生し、帯電ムラ及び画像不良を発生させる。

そこで、本発明は、膜厚が厚い感光体を使用した場合において、過放電による画像品質の低下を抑制し、かつ感光体の減耗を抑制する画像形成装置を提供することを目的としている。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
感光体の表面を帯電させる帯電部材を備える画像形成装置であって、
直流電圧に交流電圧を重畳した第１バイアス、又は直流電圧のみの第２バイアスを前記帯電部材に印加する電源部と、
前記感光体の使用量が所定値に達するまでは前記電源部に前記第１バイアスを印加させ、前記感光体の使用量が所定値に達したら前記電源部に前記第２バイアスを印加させる制御部と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記感光体の膜厚を検知する膜厚検知部を備え、
前記制御部は、前記膜厚検知部により検知された膜厚に基づき、前記感光体の使用量が所定値に達したか否かを判定することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、
前記膜厚検知部は、前記感光体の積算駆動時間に基づき、前記感光体の膜厚を検知することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、
前記膜厚検知部は、前記感光体の積算駆動時間及び形成した画像のカバレッジに基づき、前記感光体の膜厚を検知することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、
前記膜厚検知部は、前記電源部に前記第１バイアスを印加させた積算時間、前記電源部に前記第２バイアスを印加させた積算時間、及び形成した画像のカバレッジに基づき、前記感光体の膜厚を検知することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
印字モードを選択する印字モード選択部を備え、
前記制御部は、前記印字モード選択部により選択された印字モードが文字モードである場合には、前記感光体の使用量が所定値に達する前であっても、前記電源部に前記第２バイアスを印加させることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、入力画像データにハーフトーンパターンが含まれていない場合には、前記感光体の使用量が所定値に達する前であっても、前記電源部に前記第２バイアスを印加させることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
濃度検知センサーにより前記感光体又は中間転写ベルト上のトナー像の濃度ムラを検知する濃度ムラ検知部を備え、
前記制御部は、ハーフトーンパターンを出力させ、前記濃度ムラ検知部により前記感光体又は前記中間転写ベルト上の当該ハーフトーンパターンに濃度ムラが検知された場合には、前記感光体の使用量が所定値に達した後であっても、前記電源部に前記第１バイアスを印加させることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
電位検知センサーにより前記感光体上の静電潜像の電位ムラを検知する電位ムラ検知部を備え、
前記制御部は、ハーフトーンパターンを出力させ、前記電位ムラ検知部により前記感光体上の当該ハーフトーンパターンの静電潜像に電位ムラが検知された場合には、前記感光体の使用量が所定値に達した後であっても、前記電源部に前記第１バイアスを印加させることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
温度を検知する温度検知部を備え、
前記制御部は、前記温度検知部により検知された温度が所定値未満である場合には、前記感光体の使用量が所定値に達した後であっても、前記電源部に前記第１バイアスを印加させることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項１から１０のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
温度を検知する温度検知部を備え、
前記制御部は、前記温度検知部により検知された温度が所定値以上である場合には、前記感光体の使用量が所定値に達する前であっても、前記電源部に前記第２バイアスを印加させることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、請求項１から１１のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
湿度を検知する湿度検知部を備え、
前記制御部は、前記湿度検知部により検知された湿度が所定値以上である場合には、前記感光体の使用量が所定値に達した後であっても、前記電源部に前記第１バイアスを印加させることを特徴とする。

請求項１３に記載の発明は、請求項１から１２のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
湿度を検知する湿度検知部を備え、
前記制御部は、前記湿度検知部により検知された湿度が所定値未満である場合には、前記感光体の使用量が所定値に達する前であっても、前記電源部に前記第２バイアスを印加させることを特徴とする。

請求項１４に記載の発明は、請求項１から１３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
印字速度を調整する速度調整部を備え、
前記制御部は、印字速度が所定値以下である場合には、前記感光体の使用量が所定値に達する前であっても、前記電源部に前記第２バイアスを印加させることを特徴とする。

請求項１５に記載の発明は、請求項１から１４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、ジョブ実行前に前記電源部に対して前記第１バイアス又は前記第２バイアスの切り替えを行い、ジョブ実行中には前記電源部に対して前記第１バイアス又は前記第２バイアスの切り替えを行わないことを特徴とする。

本発明によれば、膜厚が厚い感光体を使用した場合において、過放電による画像品質の低下を抑制し、かつ感光体の減耗を抑制する画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態の画像形成装置を示す概略図である。 画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。 帯電ローラー及びその周辺部材を示す概略図である。 第２バイアスを印加したときの感光体の表面電位の推移を示すグラフである。 帯電に不利な条件において、第２バイアスを印加したときの感光体の表面電位の推移を示すグラフである。 第１バイアスを印加したときの感光体の表面電位の推移を示すグラフである。 バイアス選択処理の一例を示すフローチャートである。 バイアス選択処理の一例を示すフローチャートである。 図８に示すバイアス選択処理において用いられる選択テーブルである。 バイアス選択処理の一例を示すフローチャートである。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、本実施形態の画像形成装置１の概略構成を示す図である。図２は、画像形成装置１の機能構成を示すブロック図である。

画像形成装置１は、用紙に画像を形成する複合機等の画像形成装置である。図１に示すように、画像形成装置１は、搬送部１６、給紙部１８、画像形成部２０、定着部３０、温度検知部４１、湿度検知部４２、濃度検知センサー４３及び電位検知センサー４４等を備える。

画像形成装置１は、コピー用に設けられたスキャナー等の原稿読取部１５（図２参照）により、制御部１１の指示に従って、原稿台上にセットされた原稿を読み取って、画素ごとにＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色値を有するビットマップ形式の原画像を生成する。原稿読取部１５により生成されたＲ、Ｇ及びＢの色値を有する原画像は、図示しない色変換部によりＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの色値を有する原画像に色変換された後、記憶部１２（図２参照）に記憶される。

搬送部１６は、複数の搬送ローラー１６１Ａ、１６１Ｂ、１６１Ｃ、１６１Ｄ、１６１Ｅ及び排紙ローラー１６２等で構成されている。搬送部１６は、制御部１１の指示に従って、給紙部１８や手差しトレイ（図示略）から給紙された用紙を、画像形成部２０、定着部３０へ搬送し、画像形成及び定着された用紙を排紙口２６から排紙トレイ２７に排出する。排紙トレイ２７は、排出された用紙を載置する。搬送部１６は、定着部３０から搬送された用紙を反転して再度画像形成部２０に搬送する反転部１６ａを有する。

給紙部１８は、複数の給紙トレイ１８１を備え、制御部１１の指示に従って、給紙ローラー１８２により画像形成部２０に用紙を供給する。各給紙トレイ１８１には、それぞれ予め定められた紙種やサイズの用紙が収納されている。

画像形成部２０は、制御部１１の指示に従って、画像処理部１７（図２参照）により画像処理された原画像に基づいて、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの複数の色からなる画像を用紙上に形成する。画像形成部２０は、４つの書込みユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、中間転写ベルト２２、２次転写部２３、クリーニングブレード２４及び電源部２５（図２参照）等を備えている。

４つの書込みユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、中間転写ベルト２２のベルト面に沿って配置され、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの色の画像を形成する。書込みユニット２１Ｙは、感光体２１１Ｙ、帯電ローラー（帯電部材）２１２Ｙ、光走査装置２１３、現像部２１４Ｙ、１次転写ローラー２１５Ｙ、クリーニング部２１６Ｙ及びトナーボトル２１７Ｙを備えている。感光体２１１Ｙは、導電性支持体上に、電荷発生層や電荷輸送層等の感光層が積層して構成されている。本発明において感光体の膜厚とは、感光層の層厚をいう。感光層の膜厚は、感光体２１１Ｙの長寿命化を図るべく、従来のもの（例えば２０μｍ程度）よりも厚く形成され、例えば３５μｍ程度のものが例示される。

画像形成時、書込みユニット２１Ｙでは、帯電ローラー２１２Ｙにより感光体２１１Ｙに電圧を印加して帯電させた後、光走査装置２１３により原画像に基づいて発光させた光束で感光体２１１Ｙ上を走査して静電潜像を形成する。現像部２１４Ｙによりトナー等の色材を供給して、感光体２１１Ｙ上の静電潜像を現像すると、像担持体である感光体２１１Ｙ上にトナー像が形成される。現像部２１４Ｙ内のトナーが減少すると、トナーボトル２１７Ｙ内に収容されたトナーが現像部２１４Ｙに供給される。トナーボトル２１７Ｙは取り外し可能なユニットとなっており、トナーボトル２１７Ｙ内のトナーが完全に消費されたときにユーザーにより新たなトナーボトル２１７Ｙに交換されることで、画像形成装置１にトナーを連続的に供給することができる。

なお、各書込みユニット２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、書込みユニット２１Ｙと同様に構成されているため、その説明を省略する。また、各書込みユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋはそれぞれ、共通の光走査装置２１３を備えて構成される。
また、以下の説明において、書込みユニット２１Ｙ〜２１Ｋ、感光体２１１Ｙ〜２１１Ｋ、帯電ローラー２１２Ｙ〜２１２Ｋ、現像部２１４Ｙ〜２１４Ｋ、１次転写ローラー２１５Ｙ〜２１５Ｋ、クリーニング部２１６Ｙ〜２１６Ｋ、トナーボトル２１７Ｙ〜２１７Ｋをそれぞれ区別して説明する必要がない場合には、単に、書込みユニット２１、感光体２１１、帯電ローラー２１２、現像部２１４、１次転写ローラー２１５、クリーニング部２１６、トナーボトル２１７と称して説明する。

中間転写ベルト２２は、複数のローラーにより巻き回されて回転する無端ベルト状の像担持体である。複数のローラーの中には、１次転写ローラー２１５Ｙ〜２１５Ｋが含まれる。

２次転写部２３は、給紙部１８から搬送される用紙の搬送経路上に配置されている。２次転写部２３は、給紙部１８から給紙された用紙上に、中間転写ベルト２２上のトナー像を転写（２次転写）し、定着部３０に搬送する。

クリーニングブレード２４は、無端状の中間転写ベルト２２の回転方向において、２次転写部２３と各書込みユニット２１との間に設けられ、当該中間転写ベルト２２の外側表面に当接してクリーニングを行う。クリーニングブレード２４の材質は特に限定されず、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性部材の他、各種樹脂や金属等を用いることができるが、弾性部材であることが好ましい。

電源部２５は、制御部１１の指示に従って、直流電圧に交流電圧を重畳した第１バイアス、又は直流電圧のみの第２バイアスを帯電ローラー２１２に印加する。また、電源部２５は、第１又は第２バイアスの電圧の大きさを調整可能に構成され、第１又は第２バイアス印加時に流れる電流値を検知する回路を有する。電源部２５は、検知された電流値を制御部１１に出力し、制御部１１は、その電流値から感光体２１１の膜厚を検知することが可能となっている。

定着部３０は、制御部１１の指示に従って、画像形成部２０により色材の像としてのトナー像が形成された用紙に、画像を熱定着させる。すなわち、定着部３０は、画像形成部２０によりトナー像が形成された用紙を加熱及び加圧する。用紙の両面に画像を形成する場合、定着部３０により一方の面に画像が定着された用紙は、反転部１６ａにより用紙面を反転された後、再度２次転写部２３の位置へ給紙される。

温度検知部４１は、感光体２１１Ｙの近傍に設けられ、感光体２１１Ｙ近傍の温度を検知し、検知された温度を制御部１１に出力する。また、湿度検知部４２は、感光体２１１Ｙの近傍に設けられ、感光体２１１Ｙ近傍の湿度を検知し、検知された湿度を制御部１１に出力する。
なお、図示例では、温度検知部４１及び湿度検知部４２は、定着部３０から最も離れて配置されることから感光体２１１Ｙの近傍にのみ設けられているものとしたが、感光体２１１Ｍ、２１１Ｃ、２１１Ｋのいずれかに設けられているものとしても良いし、感光体２１１Ｙ〜２１１Ｋの全てに設けられているものとしても良い。

濃度検知センサー４３は、中間転写ベルト２２の回転方向において各書込みユニット２１よりも下流側であって２次転写部２３よりも上流側に、中間転写ベルト２２に対向して配置され、中間転写ベルト２２上に形成されたトナー像の濃度を検出する。濃度検知センサー４３は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等の発光素子と、フォトダイオード（ＰＤ：Photodiode）等の受光素子を備え、トナー像の反射強度を検出する反射型の光センサーで構成される。なお、濃度検知センサー４３は、ライン型センサーであっても良い。
濃度検知センサー４３は、検知された濃度データを制御部１１に出力する。制御部１１は、検知された濃度データを解析して当該トナー像の濃度ムラの有無を検知する。例えば、制御部１１は、検知された濃度データにおいて、濃度の最大値と最小値との差が所定値以上である場合に、濃度ムラが発生していると判定する。このように、本実施形態では濃度検知センサー４３と制御部１１とが濃度ムラ検知部として機能する。

電位検知センサー４４は、感光体２１１Ｙの近傍に設けられ、感光体２１１Ｙの表面電位を検知する。電位検知センサー４４は、検知された表面電位を制御部１１に出力する。制御部１１は、検知された表面電位に基づき静電潜像の電位ムラの有無を検知する。例えば、制御部１１は、検知された表面電位において、電位の最大値と最小値との差が所定値以上である場合に、電位ムラが発生していると判定する。このように、本実施形態では、電位検知センサー４４と制御部１１とが電位ムラ検知部として機能する。
なお、図示例では、電位検知センサー４４は、感光体２１１Ｙの近傍にのみ設けられているものとしたが、感光体２１１Ｍ、２１１Ｃ、２１１Ｋのいずれかに設けられているものとしても良いし、感光体２１１Ｙ〜２１１Ｋの全てに設けられているものとしても良い。

図２に示すように、画像形成装置１は、制御部１１、記憶部１２、操作部１３、表示部１４、原稿読取部１５、搬送部１６、画像処理部１７、給紙部１８、通信部１９、画像形成部２０、定着部３０、温度検知部４１、湿度検知部４２、濃度検知センサー４３及び電位検知センサー４４等を備える。画像形成装置１の各部は、バス４０を介して接続されている。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備え、画像形成装置１の各部を制御する。ＲＯＭは、各種プログラム及び各種データが記憶されている記憶部である。制御部１１は、ＣＰＵがＲＯＭから各種プログラムを読み出して適宜ＲＡＭに展開し、展開したプログラムとＣＰＵの協働で、各種処理を実行する。例えば、制御部１１は、原稿読取部１５により生成され又は通信部１９を介して受信され、記憶部１２に保持されたビットマップ形式の原画像を、画像処理部１７により画像処理させて、画像処理後の原画像データに基づき、画像形成部２０により用紙上に画像を形成させる。

また、本実施形態においては、制御部１１は、画像形成装置１における印字速度を調整する速度調整部として機能する。制御部１１は、ユーザーによる操作に基づき印字速度を調整し、印字速度に応じて、搬送部１６による用紙搬送速度や感光体２１１及び中間転写ベルト２２の回転速度等を制御する。

また、制御部１１は、ジョブの実行に当たり、印字モード（印刷品質）を選択する印字モード選択部として機能する。印字モードとしては、例えば、文字や図面等の２値画像のみからなる画像を出力する文字モードや、写真のような中間調濃度を有する多値画像を出力する写真モード等が挙げられる。なお、印字モードは、ユーザーによる操作に基づき制御部１１が選択するものとしても良いし、入力画像データに応じて制御部１１が選択するものとしても良い。

記憶部１２は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等により構成され、各種画像処理に係る画像データ等の各種データを一時的に記憶する画像メモリーである。また、記憶部１２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等を有し、各種データを書き込み及び読み出し可能に記憶する構成としても良い。

操作部１３及び表示部１４は、ユーザーインターフェイスとして画像形成装置１に設けられる。操作部１３は、ユーザーの操作に応じた操作信号を生成し、制御部１１に出力する。操作部１３としては、キーパッド、表示部１４と一体に構成されたタッチパネル等を用いることができる。表示部１４は、制御部１１の指示に従って、操作画面等を表示する。表示部１４としては、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＯＥＬＤ（Organic Electro Luminescence Display）等を用いることができる。

画像処理部１７は、記憶部１２に記憶された画像データ、原稿読取部１５により原稿から画像を読み取って得られた画像データ、通信部１９を介して外部装置から入力された画像データに必要な画像処理を行い、画像処理後の画像データを画像形成部２０に出力する。画像処理には、階調処理、中間調処理、色変換処理等が含まれる。階調処理は、画像データの各画素の階調値を、用紙上に形成された画像の濃度特性が目標の濃度特性と一致するように補正された階調値に変換する処理である。中間調処理は、誤差拡散処理、組織的ディザ法を用いたスクリーン処理等である。色変換処理は、ＲＧＢの各階調値をＹＭＣＫの各階調値に変換する処理である。

通信部１９は、ネットワークカード等で構成され、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークに接続される。通信部１９は、ネットワーク上の外部装置、例えばＰＣ（Personal Computer）等のユーザー端末、サーバー等と通信する。通信部１９は、ネットワークを介して、画像を形成するための画像データを外部装置から受信する。

上記のように構成される画像形成装置１において、印字が指示されると、給紙トレイ１８１に格納された用紙が１枚ずつ給紙ローラー１８２により取り出され、搬送ローラー１６１Ａ、１６１Ｂにより搬送される。給紙と並行して、感光体２１１Ｙ〜２１１Ｋの表面が帯電ローラー２１２Ｙ〜２１２Ｋにより帯電された後、光走査装置２１３により当該感光体２１１Ｙ〜２１１Ｋが画像データに基づき露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像を各色の現像部２１４Ｙ〜２１４Ｋによって現像し、各感光体２１１Ｙ〜２１１Ｋ上にトナー像が形成される。このトナー像は、１次転写ローラー２１５Ｙ〜２１５Ｋに印加される転写バイアスによって中間転写ベルト２２上に転写される。クリーニング部２１６Ｙ〜２１６Ｋにより感光ドラム上の残留トナーが除去される。中間転写ベルト２２上のトナー像は、２次転写部２３に印加される２次転写バイアスによって、搬送される用紙上に転写される。中間転写ベルト２２上の残留トナーはクリーニングブレード２４によって除去される。用紙上に形成されたトナー像は、定着部３０を通過することで熱と圧力が加えられ用紙に定着され、用紙上に画像が形成される。画像が形成された用紙は、排紙ローラー１６２により排紙トレイ２７に排出される。

また、用紙の両面に画像形成する場合は、用紙が定着部３０を通過した後に排紙ローラー１６２を逆回転させ、搬送ローラー１６１Ｃ〜１６１Ｅにより再び２次転写部２３へ用紙を搬送し、２次転写と定着を行った後、排紙ローラー１６２により排紙トレイ２７に排出される。

次いで、図３を参照して、帯電ローラー２１２について説明する。図３は、帯電ローラー２１２及びその周辺構成を示す概略構成図である。

図３に示すように、帯電ローラー２１２は、電源部２５より第１バイアス又は第２バイアスが印加される金属等の導電性軸２１２ａ、導電性軸２１２ａの外周面上に設けられ、導電性ゴム等で構成される導電性弾性体層２１２ｂ、導電性軸２１２ａを保持する保持部材２１２ｃ、導電性軸２１２ａを感光体２１１に近付く方向に付勢するバネ等の弾性部材２１２ｄ、所定位置に固定され、これら各部材を覆う筐体２１２ｅ等を備えて構成されている。

弾性部材２１２ｄは、その一端が筐体２１２ｅの内側に固定され、他端が保持部材２１２ｃに固定されている。これにより、導電性軸２１２ａが感光体２１１に近付く方向に付勢されて、導電性弾性体層２１２ｂが感光体２１１の外周面に接触し、感光体２１１の回転に従動して導電性軸２１２ａ及び導電性弾性体層２１２ｂが回転する。

また、電源部２５により導電性軸２１２ａに電圧が印加されることで、感光体２１１と導電性弾性体層２１２ｂとの接触部近傍の空間で近接放電が生じ、感光体２１１表面に電荷が付与されて感光体２１１の表面が帯電される。

次いで、図４〜図６を参照して、上記のように構成される帯電ローラー２１２に第１又は第２バイアスが印加されたときの感光体２１１の状態について説明する。なお、図４〜図６においては、回転駆動する感光体２１１が帯電ローラー２１２に近接して放電が起こり始める位置を「帯電ニップ先端」、感光体２１１が帯電ローラー２１２から離間して放電が終了する位置を「帯電ニップ後端」としている。

図４は、第２バイアスにより感光体２１１を帯電させた場合の感光体表面電位の推移を示す。
感光体表面電位の目標値ａ１に対して、パッシェンの法則から求められる放電開始電圧を加算した値の第２バイアスｂ１を帯電ローラー２１２に印加する。感光体２１１が帯電ニップ先端を通過すると、感光体２１１と帯電ローラー２１２との間で放電が起こり、感光体表面電位が上昇する。感光体表面電位が上昇すると、第２バイアスｂ１と感光体表面電位との差が小さくなることで、放電が少なくなり感光体表面電位の上昇が緩やかになる。感光体表面電位が目標値ａ１まで上昇すると、第２バイアスｂ１と感光体表面電位との差は放電開始電圧より小さくなることで、放電が止まり感光体表面電位はそれ以上上昇しない。

上記したように、印字速度が速い場合や感光体２１１の膜厚が厚い場合等、感光体２１１の帯電に不利な条件において、第２バイアスにより感光体２１１を帯電させる場合には、印加電圧をより高い値に設定する必要がある。
図５は、そのような帯電に不利な条件において、第２バイアスにより感光体２１１を帯電させた場合の感光体表面電位の推移を示す。
感光体表面電位の目標値ａ２に対して、パッシェンの法則から求められる放電開始電圧を加算した値の第２バイアスｂ２を帯電ローラー２１２に印加する。第２バイアスｂ２は上記した図４における第２バイアスｂ１よりも高い電圧に設定されている。このように高い電圧を印加すると帯電ローラー２１２内に多くの電荷が注入され、感光体２１１が帯電ニップ先端を通過すると蓄積された電荷が過剰に放電してしまい、感光体表面電位が必要以上に上昇する。これにより、感光体表面電位は目標値ａ２を超えてしまう。第２バイアスｂ２と感光体表面電位との差が放電開始電圧より小さくなることで、放電が止まり感光体表面電位はそれ以上上昇しなくなるが、感光体表面電位は目標値ａ２より高い電位に帯電されてしまう。このような過剰な帯電は、帯電ローラー２１２の複数箇所で発生し、過剰な帯電が発生した箇所では形成される画像の画像濃度が薄くなる。

図６は、第１バイアスにより感光体２１１を帯電させた場合の感光体表面電位の推移を示す。
感光体表面電位の目標値ａ３が中間値となるように設定し、パッシェンの法則から求められる放電開始電圧を超える幅を持たせた第１バイアスｂ３を帯電ローラー２１２に印加する。感光体２１１が帯電ニップ先端を通過した後、感光体２１１を帯電させる側に電圧が加わるときに感光体表面電位が上昇し、感光体２１１を除電させる側に電圧が加わるときに感光体表面電位が低下する。感光体２１１の帯電及び除電を繰り返すことで感光体表面電位は徐々に目標値ａ３に近付く。第１バイアスが高い電圧に設定されていた場合、帯電ローラー２１２内に多くの電荷が注入されて、感光体表面電位が目標値ａ３を超えてしまっても、感光体２１１を除電する側に電圧が加わることで感光体表面電位は低下し目標値ａ３に近付き、帯電ニップを通過した後には感光体表面電位は目標値ａ３と一致する。

ここで、上記クリーニング部２１６は、ウレタンゴム等のゴム材料で構成されるクリーニングブレードを感光体２１１に押し当てることで残留トナーを除去する。感光体２１１とクリーニング部２１６の接触部では、トナー及びトナーに含有される外添剤が堰き止められ、これにより感光体２１１に負荷がかかり、感光体２１１表面が削られることでクリーニングが行われる。クリーニングが繰り返し行われることで感光体２１１の膜厚が薄くなると、電位を保持する機能が低下し画像ノイズが発生してしまうため、感光体２１１の膜厚が所定値となったら感光体２１１又は感光体２１１を含むユニットの交換が必要となる。図４〜図６に示すように、感光体２１１の膜厚が厚い場合、帯電ローラー２１２に第１バイアスを印加した方が過放電が発生しにくく画像不良が生じにくいが、クリーニングによる感光体２１１の膜厚減少量は、第２バイアスを印加する場合よりも、第１バイアスを印加する場合の方が多い。

このため、本実施形態においては、制御部１１が、感光体２１１の使用量が所定値に達するまでは電源部２５に第１バイアスを印加させ、感光体２１１の使用量が所定値に達したら電源部２５に第２バイアスを印加させるように構成されている。感光体２１１の使用量が所定値に達するまで、すなわち感光体２１１の膜厚が厚いときに第１バイアスを印加することで、過放電による画像不良を抑制することができる。また、感光体２１１の使用量が所定値に達した後、すなわち感光体２１１の膜厚が薄いときに第２バイアスを印加することで、感光体２１１の減耗量を抑制することができる。

具体的には、例えば、制御部１１は、感光体２１１の使用量が所定値に達したか否かを、感光体２１１の膜厚に基づき判定する。すなわち、感光体２１１の膜厚が所定値以上である場合には感光体２１１の使用量は所定値に達していないと判定され、感光体２１１の膜厚が所定値未満である場合には感光体２１１の使用量が所定値に達したと判定される。

このように構成される制御部１１により、例えば、図７〜図１０に示すようにして第１〜第３のバイアス選択処理等が行われる。なお、制御部１１は、第１〜第３のバイアス選択処理のいずれを実施するものとしても良く、ユーザーによる操作に基づき第１〜第３のバイアス選択処理のうち選択されたものを行うものとしても良い。また、第１〜第３のバイアス選択処理は、いずれもバイアス選択処理を例示するものであって、これらに限られるものではない。

制御部１１により行われる第１のバイアス選択処理について、図７を参照して以下説明する。図７は、第１のバイアス選択処理を示すフローチャートである。制御部１１は、入力されたジョブを実行する前に、図７に示す第１のバイアス選択処理を行う。

まず、制御部１１は、感光体２１１の膜厚を算出する（ステップＳ１０１）。
具体的には、例えば、制御部１１は、ジョブを実行する度に、第１バイアスを印加させた積算時間（第１バイアス印加時間）、第２バイアスを印加させた積算時間（第２バイアス印加時間）、第１バイアスを印加して形成した画像のカバレッジの平均値（第１バイアス印加時平均カバレッジ）、第２バイアスを印加して形成した画像のカバレッジの平均値（第２バイアス印加時平均バイアス）を算出し、記憶部１２に記憶させておく。制御部１１は、ステップＳ１０１の処理において記憶部１２からこれらの各情報を取得し、例えば下記式（１）で感光体膜厚を算出する。このように、制御部１１は膜厚検知部として機能する。

式（１）：感光体膜厚＝初期膜厚−（第２バイアス印加時間（ｈ）×第２バイアス印加時平均カバレッジ（％）×係数Ａ）−（第１バイアス印加時間（ｈ）×第１バイアス印加時平均カバレッジ（％）×係数Ｂ）
初期膜厚は、感光体２１１を初めて使用する時の膜厚、又は劣化により感光体２１１を交換した場合には交換直後の感光体２１１の膜厚を示す。係数Ａは、第２バイアスを印加しカバレッジ１％の画像を１時間連続で形成したときに感光体２１１の膜が削れる量である。係数Ｂは、第１バイアスを印加しカバレッジ１％の画像を１時間連続で形成したときに感光体２１１の膜が削れる量である。したがって、係数Ａ＜係数Ｂとなる。

形成する画像のカバレッジが高いと、感光体２１１上に多量のトナーが供給され、トナーに含有される外添剤も多量に供給されるため、感光体２１１の減耗量は増大する傾向がある。上記式（１）は、平均カバレッジが倍になると感光体２１１の減耗量も倍になると想定した場合の式である。平均カバレッジと感光体２１１の減耗量との相関関係は、現実の相関関係に合わせる必要があるため、カバレッジと減耗量とのテーブル等を用いて補正しても良い。また、画像形成装置１内の温度及び湿度並びに印字速度によって減耗量が異なる場合には、これらの条件による補正を加えても良い。

次に、制御部１１は、算出した感光体２１１の膜厚が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
感光体２１１の膜厚が所定値以上でないと判定されると（ステップＳ１０２；ＮＯ）、制御部１１は、感光体２１１の使用量が所定値に達したと判定し、電源部２５に第２バイアスを印加させる（ステップＳ１０８）。この場合には、感光体２１１の膜厚が十分に薄くなっているために、第２バイアスを印加しても過放電が発生しにくく、感光体２１１の減耗量低減を図ることができる。

感光体２１１の膜厚が所定値以上であると判定されると（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、制御部１１は、感光体２１１の使用量が所定値に達していないと判定し、入力画像データにハーフトーンパターンがあるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。具体的には、例えば、制御部１１は、入力画像データに予め付加されている画像の属性を示すデータに基づき、ハーフトーンパターンの有無を判定する。ここで、ハーフトーンパターンとは、各画素の濃度階調値を０〜２５５で表す場合、濃度階調値が１２８近傍の所定範囲の中間調濃度の領域をいう。なお、例えば、入力画像データのカバレッジに基づきハーフトーンパターンの有無を判定するものとしても良く、カバレッジが所定値以上である場合にハーフトーンパターンがあると判定するものとしても良い。

ハーフトーンパターンがないと判定されると（ステップＳ１０３；ＮＯ）、制御部１１は、電源部２５に第２バイアスを印加させる（ステップＳ１０８）。ここで、ハーフトーンパターンを含む画像を印字する場合には感光体２１１と帯電ローラー２１２との間で過放電が発生すると画像不良を生じるが、ハーフトーンパターンを含まない画像、例えば文字や図面のみからなる２値画像を印字する場合には過放電が発生しても画像不良を生じない。これは当該画像内の高階調部分は光走査装置２１３により露光されて電位が十分に低下し、低階調部分は露光されないため、感光体２１１に過放電が発生しても画像不良が生じにくいためである。過放電が発生しても画像不良が生じないため、第２バイアスを印加することで、感光体２１１の減耗量の低減を図ることができる。

ハーフトーンパターンがあると判定されると（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、制御部１１は、温度検知部４１により検知される装置内の温度が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。温度が所定値以上であると判定されると（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）、制御部１１は、電源部２５に第２バイアスを印加させる（ステップＳ１０８）。装置内の温度が所定値以上であると、感光体２１１の帯電に有利な条件であるため、印加電圧を高い値に設定する必要がなく、第２バイアスを印加しても過放電が発生しにくい。このため、第２バイアスを印加することで、感光体２１１の減耗量の低減を図ることができる。

装置内の温度が所定値以上でないと判定されると（ステップＳ１０４；ＮＯ）、制御部１１は、湿度検知部４２により検知される装置内の湿度が所定値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。湿度が所定値未満であると判定されると（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、制御部１１は、電源部２５に第２バイアスを印加させる（ステップＳ１０８）。装置内の湿度が所定値未満であると、感光体２１１の帯電に有利な条件であるため、印加電圧を高い値に設定する必要がなく、第２バイアスを印加しても過放電が発生しにくい。このため、第２バイアスを印加することで、感光体２１１の減耗量の低減を図ることができる。

装置内の湿度が所定値未満でないと判定されると（ステップＳ１０５；ＮＯ）、制御部１１は、印字速度が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。印字速度が所定値以下であるか否かの判定は、入力されるジョブに対して予め設定された印字速度に基づいて行う。印字速度が所定値以下であると判定されると（ステップＳ１０６；ＹＥＳ）、制御部１１は、電源部２５に第２バイアスを印加させる（ステップＳ１０８）。印字速度が所定値以下であると、感光体２１１の帯電に有利な条件であるため、印加電圧を高い値に設定する必要がなく、第２バイアスを印加しても過放電が発生しにくい。このため、第２バイアスを印加することで、感光体２１１の減耗量の低減を図ることができる。

印字速度が所定値以下でないと判定されると（ステップＳ１０６；ＮＯ）、制御部１１は、電源部２５に第１バイアスを印加させる（ステップＳ１０７）。この場合、感光体２１１の膜厚が所定値以上であり、ハーフトーンパターンが含まれ、装置内の温度が所定値未満であり、装置内の湿度が所定値以上であり、印字速度が所定値より高いため、仮に第２バイアスを印加させると過放電を発生させやすい。したがって、第１バイアスを印加させることにより、過放電を起こすことなく感光体２１１を均一に帯電させることができ、画像品質の低下を抑制することができる。

次に、制御部１１は、電源部２５に第１バイアス又は第２バイアスを印加させてジョブを実行する（ステップＳ１０９）。

次に、制御部１１は、画像形成を終了するか否かを判定する（ステップＳ１１０）。画像形成を終了しないと判定されると（ステップＳ１１０；ＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ１０１の処理を再び行い、次のジョブに対して第１バイアス又は第２バイアスのいずれを印加させるかを選択する。一方、画像形成を終了すると判定されると（ステップＳ１１０；ＹＥＳ）、制御部１１は、電源部２５をオフにし、第１のバイアス選択処理を終了する。

以上のようにして、制御部１１は図７に示す第１のバイアス選択処理を行う。

なお、上記ステップＳ１０１の処理では、制御部１１が、第１バイアスを印加させた積算時間、第２バイアスを印加させた積算時間、形成した画像のカバレッジに基づき感光体２１１の膜厚を算出するものとしているが、これに限られるものではない。例えば、制御部１１は、感光体２１１の積算駆動時間、感光体２１１の回転回数、画像形成装置１による積算印字枚数等を記憶部１２に記憶させておき、これらの少なくとも一つに基づいて感光体２１１の膜厚を算出するものとしても良い。また、これらの条件に、形成した画像のカバレッジを加えて、感光体２１１の膜厚を算出するものとしても良い。また、例えば、電源部２５は、電圧印加時に検知される電流値を制御部１１に出力し、制御部１１は、検知された電流値に基づき感光体２１１の膜厚を算出するものとしても良い。この場合には、制御部１１と電源部２５が膜厚検知部として機能する。

また、上記ステップＳ１０２の処理で感光体２１１の膜厚が所定値以上でないと判定されると（ステップＳ１０２；ＮＯ）、感光体２１１の使用量が所定値に達したと判定され、ステップＳ１０８の処理を行うものとしたが、これに限られるものではない。
例えば、制御部１１は、感光体２１１の膜厚が所定値以上でないと判定された後（ステップＳ１０２；ＮＯ）、装置内の温度が所定値未満であるか否かの判定処理を行うものとしても良い。この場合、装置内の温度が所定値未満であると判定されると、印加電圧を高い値に設定する必要があるため、第２バイアスでなく、第１バイアスを印加するようにしても良い。また、例えば、制御部１１は、感光体２１１の膜厚が所定値以上でないと判定された後（ステップＳ１０２；ＮＯ）、装置内の湿度が所定値以上であるか否かの判定処理を行うものとしても良い。この場合、装置内の湿度が所定値以上であると判定されると、印加電圧を高い値に設定する必要があるため、第２バイアスでなく、第１バイアスを印加するようにしても良い。

また、上記したステップＳ１０２の処理で感光体２１１の膜厚が所定値以上と判定されると（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、ステップＳ１０３〜１０６の処理を行うものとしたが、これに限られるものではない。
例えば、制御部１１は、感光体２１１の膜厚が所定値以上と判定された後（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、ステップＳ１０７の処理を行うものとしても良い。

また、上記ステップＳ１０３の処理では、制御部１１が入力画像データに予め付加されている画像の属性を示すデータに基づき、ハーフトーンパターンの有無を判定するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、印字モード選択部として機能する制御部１１が、選択された印字モードが写真モード又は文字モードであるか否かを判定するものとしても良い。この場合には、印字モードが写真モードであると判定されたらステップＳ１０４の処理を行い、文字モードであると判定されたらステップＳ１０８の処理を行うものとしても良い。

続いて、制御部１１は、図８に示すようにして第２のバイアス選択処理を行うものとしても良い。図８は、第２のバイアス選択処理を示すフローチャートである。図９は、図８に示す第２のバイアス選択処理にて用いられる選択テーブルであり、図９（ａ）は感光体２１１の膜厚が３０μｍ以上の場合に用いられ、図９（ｂ）は感光体２１１の膜厚が２０μｍ以上３０μｍ未満の場合に用いられ、図９（ｃ）は感光体２１１の膜厚が２０μｍ未満の場合に用いられる。
制御部１１は、入力されたジョブを実行する前に、図８に示す第２のバイアス選択処理を行う。
なお、図８に示す第２のバイアス選択処理において、ステップＳ２０１、Ｓ２０７、Ｓ２０９、Ｓ２１０の処理は、図７に示す第１のバイアス選択処理のステップＳ１０１、Ｓ１０３、Ｓ１０９、Ｓ１１０の処理と同様であるため、説明を省略する。

制御部１１は、ステップＳ２０１の処理にて感光体２１１の膜厚を算出した後、温度検知部４１により装置内の温度を検知し（ステップＳ２０２）、入力されたジョブに応じて印字速度を決定する（ステップＳ２０３）。

次に、制御部１１は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理により取得された感光体２１１の膜厚、装置内の温度及び印字速度に基づき、第１又は第２バイアスを選択する（ステップＳ２０４）。具体的には、制御部１１は、予め設定された図９に示す選択テーブルに基づき、電源部２５に印加させる第１バイアス又は第２バイアスを選択する。
ここで、第２バイアス印加時に印加電圧を高く設定すると、帯電ローラー２１２の電荷蓄積量が多くなるため過放電が発生しやすい。感光体２１１の膜厚が厚い場合、装置内の温度が低い場合、印字速度が速い場合には、印加電圧を高く設定する必要があり、過放電を発生させやすい。そのため、図９に示すように、感光体２１１の膜厚が厚いほど、装置内の温度が低いほど、印字速度が速いほど第１バイアスを選択するように選択テーブルが設定されている。例えば、感光体２１１が新品の状態（膜厚３０μｍ以上）、すなわち膜厚が厚い場合であっても、図９（ａ）に示すように、装置内の温度が高温であれば、第２バイアスを選択する。また、例えば、感光体２１１が長期間使用された状態（膜厚２０μｍ以下）、すなわち膜厚が薄い場合であっても、図９（ｃ）に示すように、装置内の温度が低温であれば、第１バイアスを選択する。
なお、図９に示す例では、第１バイアス又は第２バイアスを選択するための条件を、感光体２１１の膜厚、温度及び印字速度としているが、例えば、更に湿度を加えても良い。この場合、湿度が高い場合に印加電圧を高く設定する必要があるため、湿度が高いほど第１バイアスを選択するように選択テーブルが設定されることが好ましい

次に、制御部１１は、ステップＳ２０４の処理にて第１バイアスが選択されたか否かを判定する（ステップＳ２０５）。第１バイアスが選択されていない、すなわち第２バイアスが選択されたと判定されると（ステップＳ２０５；ＮＯ）、制御部１１は、電源部２５に第２バイアスを印加させる（ステップＳ２０６）。

第１バイアスが選択されたと判定されると（ステップＳ２０５；ＹＥＳ）、制御部１１は、ハーフトーンパターンがあるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。ハーフトーンパターンがあると判定されると（ステップＳ２０７；ＹＥＳ）、制御部１１は電源部２５に第１バイアスを印加させ（ステップＳ２０８）、ハーフトーンパターンがないと判定されると（ステップＳ２０７；ＮＯ）、制御部１１は電源部２５に第２バイアスを印加させる（ステップＳ２０７）。

以上のようにして、制御部１１は図８に示す第２のバイアス選択処理を行う。

続いて、制御部１１により行われる第３のバイアス選択処理について、図１０を参照して説明する。図１０は、第３のバイアス選択処理を示すフローチャートである。制御部１１は、入力されたジョブを実行する前に、図１０に示す第３のバイアス選択処理を行う。
なお、図１０に示す第３のバイアス選択処理において、ステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０８、Ｓ３０９の処理は、図７に示す第１のバイアス選択処理のステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０９、Ｓ１１０の処理と同様であるため、説明を省略する。

算出された感光体２１１の膜厚が所定値以上であると判定されると（ステップＳ３０２；ＹＥＳ）、制御部１１は、電源部２５に第１バイアスを印加させる（ステップＳ３０７）。一方、算出された感光体２１１の膜厚が所定値以上でないと判定されると（ステップＳ３０２；ＮＯ）、制御部１１は、入力画像データとは別に、テストチャートとしてのハーフトーンパターンを出力する（ステップＳ３０３）。ここで出力するハーフトーンパターンとしては、例えば全面が単一の中間調濃度の画素のみからなる画像であり、当該ハーフトーンパターンを出力する際には、電源部２５に第２バイアスを印加させて行う。

次に、制御部１１は、出力したハーフトーンパターンに濃度ムラがあるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。例えば、制御部１１は、濃度検知センサー４３にハーフトーンパターンの濃度データを検知させ、検知された濃度データに基づき濃度ムラがあるか否かを判定する。濃度ムラがあると判定されると（ステップＳ３０４；ＹＥＳ）、制御部１１は、電源部２５に第１バイアスを印加させる（ステップＳ３０７）。

濃度ムラがないと判定されると（ステップＳ３０４；ＮＯ）、制御部１１は、出力したハーフトーンパターンにおいて電位ムラがあるか否かを判定する（ステップＳ３０５）。例えば、制御部１１は、電位検知センサー４４にハーフトーンパターンが出力された感光体２１１の表面電位を検知させ、検知された表面電位に基づき電位ムラがあるか否かを判定する。電位ムラがあると判定されると（ステップＳ３０５；ＹＥＳ）、制御部１１は、電源部２５に第１バイアスを印加させる（ステップＳ３０７）。

電位ムラがないと判定されると（ステップＳ３０５；ＮＯ）、制御部１１は、電源部２５に第２バイアスを印加させる（ステップＳ３０６）。

以上のようにして、制御部１１は図１０に示す第３のバイアス選択処理を行う。

以上、上記した実施形態によれば、感光体２１１の表面を帯電させる帯電ローラー２１２を備える画像形成装置１であって、直流電圧に交流電圧を重畳した第１バイアス、又は直流電圧のみの第２バイアスを帯電ローラー２１２に印加する電源部２５と、感光体２１１の使用量が所定値に達するまでは電源部２５に第１バイアスを印加させ、感光体２１１の使用量が所定値に達したら電源部２５に第２バイアスを印加させる制御部１１と、を備えるので、膜厚が厚い感光体を使用した場合において、過放電による画像品質の低下を抑制し、かつ感光体の減耗を抑制することができる。

また、制御部１１が、検知された感光体２１１の膜厚に基づき、感光体２１１の使用量が所定値に達したか否かを判定するので、感光体２１１の使用量をより正確に検知することができ、画像品質の低下及び感光体２１１の減耗をより確実に抑制することができる。

また、制御部１１が、感光体２１１の積算駆動時間に基づき、感光体２１１の膜厚を検知する場合には、感光体２１１の膜厚をより容易に検知することができ、制御部１１の負荷を低減することができる。

また、制御部１１が、感光体２１１の積算駆動時間及び形成した画像のカバレッジに基づき、感光体２１１の膜厚を検知する場合には、感光体２１１の膜厚をより正確に検知することができ、画像品質の低下及び感光体２１１の減耗をより確実に抑制することができる。

また、制御部１１が、電源部２５に第１バイアスを印加させた積算時間、電源部２５に第２バイアスを印加させた積算時間、及び形成した画像のカバレッジに基づき、感光体２１１の膜厚を検知するので、感光体２１１の膜厚をより正確に検知することができ、画像品質の低下及び感光体２１１の減耗をより確実に抑制することができる。

また、制御部１１が、印字モードを選択する印字モード選択部として機能し、選択された印字モードが文字モードである場合に、感光体２１１の使用量が所定値に達する前であっても、電源部２５に第２バイアスを印加させる場合には、感光体２１１の減耗量を更に抑制することができる。

また、制御部１１は、入力画像データにハーフトーンパターンが含まれていない場合には、感光体２１１の使用量が所定値に達する前であっても、電源部２５に第２バイアスを印加させるので、感光体２１１の減耗量を更に抑制することができる。

また、制御部１１が、濃度検知センサー４３により感光体２１１又は中間転写ベルト２２上のトナー像の濃度ムラを検知する濃度ムラ検知部として機能し、ハーフトーンパターンを出力させ、感光体２１１又は中間転写ベルト２２上の当該ハーフトーンパターンに濃度ムラが検知された場合には、感光体２１１の使用量が所定値に達した後であっても、電源部２５に第１バイアスを印加させるので、感光体２１１の減耗量を更に抑制することができる。

また、制御部１１が、電位検知センサー４４により感光体２１１上の静電潜像の電位ムラを検知する電位ムラ検知部として機能し、ハーフトーンパターンを出力させ、感光体２１１上の当該ハーフトーンパターンの静電潜像に電位ムラが検知された場合には、感光体２１１の使用量が所定値に達した後であっても、電源部２５に第１バイアスを印加させるので、感光体２１１の減耗量を更に抑制することができる。

また、温度を検知する温度検知部４１を備え、制御部１１が、温度検知部４１により検知された温度が所定値未満である場合に、感光体２１１の使用量が所定値に達した後であっても、電源部２５に第１バイアスを印加させる場合には、過放電による画像品質の低下をより確実に抑制することができる。

また、温度を検知する温度検知部４１を備え、制御部１１は、温度検知部４１により検知された温度が所定値以上である場合に、感光体２１１の使用量が所定値に達する前であっても、電源部２５に第２バイアスを印加させるので、感光体２１１の減耗量を更に抑制することができる。

また、湿度を検知する湿度検知部４２を備え、制御部１１は、湿度検知部４２により検知された湿度が所定値以上である場合に、感光体２１１の使用量が所定値に達した後であっても、電源部２５に第１バイアスを印加させる場合には、過放電による画像品質の低下をより確実に抑制することができる。

また、湿度を検知する湿度検知部４２を備え、制御部１１は、湿度検知部４２により検知された湿度が所定値未満である場合に、感光体２１１の使用量が所定値に達する前であっても、電源部２５に第２バイアスを印加させるので、感光体２１１の減耗量を更に抑制することができる。

また、制御部１１が、印字速度を調整する速度調整部として機能し、印字速度が所定値以下である場合に、感光体２１１の使用量が所定値に達する前であっても、電源部２５に第２バイアスを印加させるので、感光体２１１の減耗量を更に抑制することができる。

また、制御部１１が、ジョブ実行前に電源部２５に対して第１バイアス又は第２バイアスの切り替えを行い、ジョブ実行中には電源部２５に対して第１バイアス又は第２バイアスの切り替えを行わないので、画像形成装置１の生産性を向上することができる。

なお、上記した実施形態における記述は、本発明に係る好適な画像形成装置の一例であり、これに限られるものではない。
例えば、上記した実施形態における図７、図８及び図１０に示す第１〜第３のバイアス選択処理は一例であってこれに限られるものではなく、例えば第１〜第３のバイアス選択処理における処理内容を適宜組み合わせても良い。

また、上記した実施形態では、温度検知部４１及び湿度検知部４２が感光体２１１Ｙの近傍に設けられているものとしたが、これに限られるものではなく、画像形成装置１内の温度及び湿度を検知することができればいずれの位置に設けられていても良い。
また、上記した実施形態では、温度検知部４１及び湿度検知部４２により検知された温度及び湿度に基づき各バイアス選択処理を行うものとしたが、２次転写部２３の近傍に設けられる図示しない温度センサー及び湿度センサーにより検知された温度及び湿度に基づくものとしても良い。この場合には、温度検知部４１及び湿度検知部４２は設けられていなくても良い。

また、上記した実施形態では、濃度検知センサー４３が中間転写ベルト２２の近傍に設けられているものとしたが、これに限られるものではない。例えば、感光体２１１Ｙ〜２１１Ｋのうち少なくとも一つの近傍に設けられているものとしても良い。

また、上記した実施形態では、帯電ローラー２１２が感光体２１１の表面に接触する接触式としたが、これに限られるものではなく、例えば、感光体２１１との間に例えば３０〜１００μｍ程度の間隔を空けた近接式としても良い。
また、上記した実施形態では、帯電部材が、導電性軸２１２ａの外周面に導電性弾性体層２１２ｂが設けられた帯電ローラー２１２であるものとしたが、これに限られるものではなく、例えば、導電性軸２１２ａの外周面に導電性繊維が設けられたブラシであっても良い。

また、上記した実施形態では、第１〜第３のバイアス選択処理は、ジョブを実行する前に行われるものとしたが、これに限られるものではなく、ジョブの実行中に一旦ジョブの実行を中断して行われるものとしても良い。

１ 画像形成装置
１１ 制御部（膜厚検知部、速度調整部、印字モード選択部）
２０ 画像形成部
２２ 中間転写ベルト
２５ 電源部
４１ 温度検知部
４２ 湿度検知部
４３ 濃度検知センサー
４４ 電位検知センサー
２１１、２１１Ｙ、２１１Ｍ、２１１Ｃ、２１１Ｋ 感光体
２１２、２１２Ｙ、２１２Ｍ、２１２Ｃ、２１２Ｋ 帯電ローラー（帯電部材）

Claims (15)

1. 感光体の表面を帯電させる帯電部材を備える画像形成装置であって、
   直流電圧に交流電圧を重畳した第１バイアス、又は直流電圧のみの第２バイアスを前記帯電部材に印加する電源部と、
   前記感光体の使用量が所定値に達するまでは前記電源部に前記第１バイアスを印加させ、前記感光体の使用量が所定値に達したら前記電源部に前記第２バイアスを印加させる制御部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記感光体の膜厚を検知する膜厚検知部を備え、
   前記制御部は、前記膜厚検知部により検知された膜厚に基づき、前記感光体の使用量が所定値に達したか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記膜厚検知部は、前記感光体の積算駆動時間に基づき、前記感光体の膜厚を検知することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記膜厚検知部は、前記感光体の積算駆動時間及び形成した画像のカバレッジに基づき、前記感光体の膜厚を検知することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記膜厚検知部は、前記電源部に前記第１バイアスを印加させた積算時間、前記電源部に前記第２バイアスを印加させた積算時間、及び形成した画像のカバレッジに基づき、前記感光体の膜厚を検知することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
6. 印字モードを選択する印字モード選択部を備え、
   前記制御部は、前記印字モード選択部により選択された印字モードが文字モードである場合には、前記感光体の使用量が所定値に達する前であっても、前記電源部に前記第２バイアスを印加させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、入力画像データにハーフトーンパターンが含まれていない場合には、前記感光体の使用量が所定値に達する前であっても、前記電源部に前記第２バイアスを印加させることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 濃度検知センサーにより前記感光体又は中間転写ベルト上のトナー像の濃度ムラを検知する濃度ムラ検知部を備え、
   前記制御部は、ハーフトーンパターンを出力させ、前記濃度ムラ検知部により前記感光体又は前記中間転写ベルト上の当該ハーフトーンパターンに濃度ムラが検知された場合には、前記感光体の使用量が所定値に達した後であっても、前記電源部に前記第１バイアスを印加させることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 電位検知センサーにより前記感光体上の静電潜像の電位ムラを検知する電位ムラ検知部を備え、
   前記制御部は、ハーフトーンパターンを出力させ、前記電位ムラ検知部により前記感光体上の当該ハーフトーンパターンの静電潜像に電位ムラが検知された場合には、前記感光体の使用量が所定値に達した後であっても、前記電源部に前記第１バイアスを印加させることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 温度を検知する温度検知部を備え、
    前記制御部は、前記温度検知部により検知された温度が所定値未満である場合には、前記感光体の使用量が所定値に達した後であっても、前記電源部に前記第１バイアスを印加させることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 温度を検知する温度検知部を備え、
    前記制御部は、前記温度検知部により検知された温度が所定値以上である場合には、前記感光体の使用量が所定値に達する前であっても、前記電源部に前記第２バイアスを印加させることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 湿度を検知する湿度検知部を備え、
    前記制御部は、前記湿度検知部により検知された湿度が所定値以上である場合には、前記感光体の使用量が所定値に達した後であっても、前記電源部に前記第１バイアスを印加させることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
13. 湿度を検知する湿度検知部を備え、
    前記制御部は、前記湿度検知部により検知された湿度が所定値未満である場合には、前記感光体の使用量が所定値に達する前であっても、前記電源部に前記第２バイアスを印加させることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
14. 印字速度を調整する速度調整部を備え、
    前記制御部は、印字速度が所定値以下である場合には、前記感光体の使用量が所定値に達する前であっても、前記電源部に前記第２バイアスを印加させることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
15. 前記制御部は、ジョブ実行前に前記電源部に対して前記第１バイアス又は前記第２バイアスの切り替えを行い、ジョブ実行中には前記電源部に対して前記第１バイアス又は前記第２バイアスの切り替えを行わないことを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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