JP6645217B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この開示は、画像形成装置に関し、より特定的には、電子写真方式に従う画像形成装置に関する。

一般に、電子写真方式に従う画像形成装置では、感光体の表面を帯電させた後に、当該感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像バイアス電圧が印加された状態でトナー現像し、さらに形成されたトナー像を、反転現像方式により中間転写ベルトや用紙などに転写し、それを加熱定着して所定の画像形成を行なう。また、感光体上の残留トナーについては、クリーニングブレードを用いて除去され、感光体上の残留電荷については、ＬＥＤ等の光除電装置によって消去される。

しかし、近年、画像形成装置の小型化や低価格化の要求により、この光除電装置を設けずに画像形成を行なうことが求められている。

光除電装置を搭載しない電子写真画像形成装置に関し、特開２０１５−０６０１２８号公報（特許文献１）は、濃度変動を抑制しつつ、感光体の寿命末期に発生しやすくなる帯電横スジを抑制することのできる画像形成装置を開示している。より具体的には、同技術は、静電潜像を作像する露光手段によって感光体を露光して除電する構成を開示している。

また、特開２００７−２３２８８１号公報（特許文献２）は、予備帯電部材や発光ダイオード等の除電部材を付加することなく、転写メモリおよびそれに起因する画像不良を低減する構成を開示している。より具体的には、同技術は、感光体の表面を、画像形成に必要な画像形成電位より高い１次帯電電位に帯電させた後、非画像領域に対して表面電位制御用レーザーパワーにて露光して、表面電位を画像形成電位まで降下させ、画像領域に対して画像形成用レーザーパワーにて露光して、感光体に静電潜像を形成し、転写手段が、紙間の空白部が通過するタイミングで、転写バイアスとは異なるバイアスを印加する構成を開示している。

メモリ画像を抑制する技術に関し、特開２００６−２２１０３４号公報（特許文献３）は、転写バイアスとして、ジョブ内での累積枚数に応じた電圧値を設定する構成について開示している。

光除電装置を搭載する電子写真画像形成装置に関し、特開２０１１−０１７８１７号公報（特許文献４）は、ジョブの開始にともない露光手段が感光体表面を露光する画素数を感光体軸方向位置ごとにカウントする画素数カウント手段を備え、画素数カウント値に応じて、露光手段を作動させずに少なくとも帯電手段と除電手段とを作動させた状態で感光体と回転させる空転モードを、ジョブ中に割り込ませる構成について開示している。

また、特開平０６−１７５４７１号公報（特許文献５）は、１次帯電の前段階に１次帯電とは逆極性の帯電器を設けることで、機械的耐久性に優れるとともに長期的に安定した電子写真方式による画像形成装置を開示している。

特開２０１５−０６０１２８号公報 特開２００７−２３２８８１号公報 特開２００６−２２１０３４号公報 特開２０１１−０１７８１７号公報 特開平０６−１７５４７１号公報

感光体は、露光履歴に起因して、露光された部分とされていない部分でのホール量が異なる。そのため、次の帯電工程で、感光体の露光部、非露光部によって、ホールの吐き出し量の相違に起因して、帯電電位に差が生じるメモリ画像の問題が生じる。この現象は、露光工程による露光部に発生したホールの量と、転写バイアスにより注入されたホール量とのバランスに依存している。そのため、転写電圧が低い場合は画像部が濃くなるポジメモリとなり、転写電圧が高い場合は画像部の濃度が周囲より低くなるネガメモリとなる。

特許文献３に開示される技術は、このネガメモリ、ポジメモリが生じないような転写電圧を設定することでメモリ画像の発生を抑制する。

しかしながら、特許文献３に開示される技術のように、感光体が１回転した後にネガメモリ、ポジメモリが生じないように転写電圧を調節したとしても、副走査方向に延びる帯状画像が繰り返し連続した場合、感光体の露光後電位が変動してしまうＣＤ（Charge Discharge）繰り返しメモリ画像の問題が生じる。

仮に、特許文献１に開示される技術をこのＣＤ繰り返しメモリ画像の抑制に用いた場合、印字動作を中断した状態において、当該ＣＤ繰り返しメモリ画像の原因となった履歴分（たとえば、１０枚）の露光履歴を非露光部に与える必要があるため、生産性が著しく悪化するという問題がある。また、同技術は、感光体の駆動時間が長くなり、膜厚が薄くなることに起因する感光体寿命の低下を招くという問題がある。

特許文献４に開示される技術は、空転モードをジョブ中に割り込ませることによって、繰り返しメモリ画像を抑制することができるが、感光体の露光後電位が元に戻るまで空転モードを続ける必要があり、生産性が悪化するという問題がある。

特許文献２および５に開示される技術は、そもそもＣＤ繰り返しメモリ画像について何ら考慮されていない。

また、光除電装置を用いてＣＤ繰り返しメモリ画像を抑制することも考えられるが、光除電装置によって感光体を露光除電させると、感光体の帯電能の低下などの劣化促進を引き起こしてしまうという問題もある。

本開示は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、感光体の劣化および生産性の低下を抑制しつつ、ＣＤ繰り返しメモリ画像の抑制できる画像形成装置を提供することである。

用紙に画像を形成する画像形成装置は、回転可能に構成され、潜像を担持搬送するための像担持体と、像担持体に当接または近接して配置される帯電部材を介して、帯電バイアス電圧を印加するための帯電装置と、帯電装置により帯電された像担持体上に潜像を作像するための露光装置と、露光装置により作像された潜像にトナーを付着するための現像装置と、媒体を挟んで像担持体と対向する転写部材に帯電バイアス電圧と逆極性の第１の転写バイアス電圧を印加して、像担持体に付着されたトナーを媒体に転写するための転写装置と、転写装置による転写後に像担持体上に残留するトナーを回収するための清掃装置と、制御部とを備える。像担持体は、導電性支持体と第１の層との間に形成され、導電性支持体から第１の層への電荷の移動を妨げるための第２の層を含む。制御部は、露光装置による露光の実行履歴に関する予め定められた条件が満たされると、少なくとも像担持体が１回転以上する第１の時間にわたって、露光装置による作像動作を中止するとともに、転写部材に絶対値が第１の転写バイアス電圧よりも大きい第２の転写バイアス電圧を印加する第１の動作を実行する。制御部は、先の画像形成動作から後の画像形成動作が所定時間内に実行される一連の画像形成動作において、像担持体の主走査方向に複数に区分される領域ごとにトナーが付着される印字画素数、及びトナーが付着されない非印字画素数を積算する手段を含む。予め定められた条件は、複数に区分される領域のうち少なくとも１つの領域における単位期間あたりの、印字画素数の積算値と非印字画素数の積算値とに基づく条件を含む。

好ましくは、予め定められた条件は、先の画像形成動作から後の画像形成動作が所定時間内に実行される一連の画像形成動作における、印字された用紙の累積枚数が所定枚数に到達したことを含む。

予め定められた条件は、複数の領域のうち少なくとも１つの領域における単位期間あたりの、印字画素数の積算値から非印字画素数の積算値に所定の係数を乗じた値を差し引いた値が所定値を上回ることを含む。

好ましくは、制御部は、第１の動作の実行に応じて、予め定められた条件における、露光装置による露光の実行履歴を初期値にリセットする。

好ましくは、制御部は、用紙に画像を形成するジョブの終了時、および予め定められた時間にわたって露光装置による作像動作を行なわないときのうち少なくともいずれか一方のタイミングで、予め定められた条件における、露光装置による露光の実行履歴を初期値にリセットする。

好ましくは、制御部は、第１の動作において、帯電装置から像担持体に、帯電部材を介して帯電バイアス電圧を印加させる。

好ましくは、温度および湿度のうち少なくとも一方を検出するための検出部をさらに備える。制御部は、検出部の検出結果に基づいて予め定められた条件を設定する。

さらに好ましくは、制御部は、検出部の検出結果に基づいて第２の転写バイアス電圧の大きさを設定する。

好ましくは、制御部は、検出部の検出結果に基づいて第１の時間を設定する。
好ましくは、像担持体の膜厚に関する指標を取得する膜厚取得部をさらに備える。制御部は、膜厚に関する指標に基づいて第２の転写バイアス電圧の大きさを設定する。

さらに好ましくは、制御部は、膜厚に関する指標に基づいて第１の時間を設定する。
好ましくは、膜厚に関する指標は、像担持体を回転させている時間を合計した累計回転時間を含む。

好ましくは、帯電部材は、像担持体に接するように配置される。膜厚に関する指標は、帯電部材および転写部材のうち一方に予め定められた電圧を印加したときに、当該電圧を印加した部材に流れる電流の大きさを示す情報を含む。

好ましくは、制御部は、第１の動作の終了後に、少なくとも像担持体が１回転以上する第２の時間にわたって、露光装置による作像動作を中止するとともに、転写部材に第１の転写バイアス電圧を印加する第２の動作を実行する。

好ましくは、媒体は、中間転写体である。画像形成装置は、中間転写体に付着されたトナーを用紙に定着させる定着装置をさらに備える。

一実施形態に従う画像形成装置は、感光体の劣化および生産性の低下を抑制しつつ、ＣＤ繰り返しメモリ画像の抑制できる。

実施形態に従う画像形成装置の概要を説明する図である。 実施形態に従う画像形成装置の構成例を説明する図である。 帯状画像の連続印字枚数に対する、感光体の露光後電位の変動について説明する図である。 露光後電位の変動の、感光体を空回転させる時間に対する遷移を説明する図である。 実施形態１に従う電位回復モードにおける転写バイアス電圧と感光体表面の露光後電位の変動との関係について説明する図である。 実施形態１に従う画像形成装置における、ＣＤ繰り返しメモリ画像を抑制する制御についてのフローチャートである。 実施形態１に従う絶対湿度に応じた、連続印字枚数、電位回復モードにおける転写バイアス電圧、および電位回復モードの実行時間に関連する感光体の回転数の一例を説明するテーブルである。 図６に示される制御を説明するタイミングチャートである。 実施形態２に従う画像形成装置のＣＤ繰り返しメモリ画像を抑制する制御について説明する図である。 感光体の膜厚および絶対湿度に応じた、連続印字枚数、転写バイアス電圧、および電位回復モードの実行時間に関連する感光体の回転数の一例を説明するテーブルである。 画像形成装置の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。

［Ａ．概要］
図１は、実施形態に従う画像形成装置の概要を説明する図である。図１（ａ）は感光体の主走査方向における表面電位を、図１（ｂ）は、印字する画像データを、図１（ｃ）は感光体の表面構造を、それぞれ関連して説明する図である。

図１（ａ）〜（ｃ）を参照して、帯電装置によって帯電された感光体の表面電位は、−６００Ｖ程度となり、露光装置によって潜像を形成された感光体の表面電位（以下、「露光後電位」とも称する。）Ｖｉは−１００Ｖ程度となる。

しかし、図１（ｂ）に示されるような副走査方向に延びる帯状画像を繰り返し感光体に露光した場合、露光後電位Ｖｉは、本来の−１００Ｖから低下してしまうという現象が生じる。以下、この現象が生じる仕組みを説明する。

まず、感光体は、通常、有機積層感光体が用いられる。一般的に、有機積層感光体は、図１（ｃ）に示されるように、導電性支持体であるアルミニウム（ＡＬ）素管の上に、下引き層（ＵＣＬ）、電荷発生層（ＣＧＬ）、電荷輸送層（ＣＴＬ）が順次塗布されている。露光装置が感光体に潜像を作像する行程において、感光体は、帯電−露光（ＣＤ：Charge Discharge）を繰り返し行われる。このＣＤ繰り返しにより、露光によって発生した電子がＣＧＬ−ＵＣＬ界面またはＵＣＬ中に徐々に蓄積される。この蓄積した電子は、ＣＧＬに印加される電界を弱める働きをする。この現象は、露光によって生じる。そのため、感光体の主走査方向の一部分から副走査方向に延びる帯状画像を連続して露光（作像）する場合、帯状画像を露光された感光体の部分は、他の部分に比べて露光後電位が低くなる。その結果、露光後電位が低い状態でベタ画像やハーフトーン画像を印字すると、当該露光後電位が低い部分の画像濃度が薄くなるという、ＣＤ繰り返しメモリ画像が発生してしまう。

通常、このＣＤ繰り返しメモリ画像を抑制するために、帯電装置による感光体の帯電を行なう前に、光除電装置によって感光体を全面露光する。これにより、感光体は、主走査方向にムラなく露光されることになるため、ＣＤ繰り返しメモリ画像の影響を受けにくい。しかし、上述したように、光除電装置を用いると、感光体の帯電能低下など、劣化促進を引き起こしてしまうという問題もある。また、光除電装置を搭載することによって、画像形成装置の生産コストの上昇および大型化を招いてしまう。そのため、光除電装置を用いずにＣＤ繰り返しメモリ画像を抑制することが望ましい。

そこで、実施形態に従う画像形成装置は、帯状画像を連続印字することによって感光体中に蓄積された電子を中和するために、転写装置から正極性のバイアス電圧を印加する。より具体的には、人間がＣＤ繰り返しメモリ画像として認識する程度に感光体中に電子が蓄積される前に、感光体への露光（作像）動作を一時中断し、転写装置から印字動作中よりも強いバイアス電圧を印加する。これにより、感光体の表面からキャリアが注入されるとともに、内部に蓄積された電子を中和することができる。以下、実施形態に従う画像形成装置の具体的な構成および制御について説明を行なう。

［Ｂ．実施形態１−累積印字枚数に基づいて電位回復モードを実行］
上述の通り、ＣＤ繰り返しメモリ画像は、感光体の局所領域が短期間の間に何度も露光されることによって生じる。そのため、以下の実施形態に従う画像形成装置は、露光装置による露光の実行履歴に関する予め定められた条件を満たす場合に、ＣＤ繰り返しメモリ画像を抑制する動作を実行する。実施形態１に従う画像形成装置は、この予め定められた条件として、連続して印字される用紙の累積枚数が所定枚数を超える場合に、ＣＤ繰り返しメモリ画像を抑制する動作を行なう。以下、その詳細な説明を行なう。

（ｂ１．画像形成装置１００）
図２は、実施形態に従う画像形成装置１００の構成例を説明する図である。画像形成装置１００は、レーザプリンタやＬＥＤプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置である。図２に示されるように、画像形成装置１００は、内部の略中央部にベルト部材として中間転写ベルト１を備えている。中間転写ベルト１の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色にそれぞれ対応する４つの作像ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋが中間転写ベルト１に沿って並んで配置され、回転可能に構成される感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋをそれぞれ有している。中間転写ベルト１の材料としては、一例として、ポリカーボネートやＰＴＦＥ（Poly Tetra Fluoro Ethylene）、あるいはポリイミドを主原料としてカーボンを分散させた半導電性材料が用いられる。

像担持体である各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは回転可能に構成され、周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電ローラー４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、露光装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと、各現像ローラー６ＹＲ、６ＭＲ、６ＣＲ、６ＫＲに対応する現像装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋと、中間転写ベルト１を挟んで各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと対向する１次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと、クリーニングブレード８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋとがそれぞれ配置されている。

帯電ローラー４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、対応する感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋとはそれぞれ当接しており、対応する感光体の回転にともない従動回転する。現像装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、現像剤としてキャリアとトナーを用いる２成分現像装置である。１次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは、半導電性のゴムローラあるいは金属ローラーが用いられる。

中間転写ベルト１の中間転写ベルト駆動ローラー９で支持された部分には、２次転写ローラー１０が圧接されており、当該領域で２次転写が行なわれる。２次転写領域後方の搬送路Ｒ１の下流位置には、定着ローラー１１と加圧ローラー１２とを含む定着加熱部２０が配置されている。

画像形成装置１００の下部には、給紙カセット３０が着脱可能に配置されている。給紙カセット３０内に積載収容された用紙Ｐは、給紙ローラー３１の回転によって最上部の用紙から１枚ずつ搬送路Ｒ１に送り出されることになる。

なお、本実施形態において、画像形成装置１００は、一例として、タンデム式の中間転写方式を採用しているがこれに限定されるものではない。具体的には、電子写真方式であって、サイクル方式を採用する画像形成装置であってもよいし、現像装置から用紙に直接トナーを転写する直接転写方式を採用する画像形成装置であってもよい。

（ｂ２．画像形成装置１００の概略動作）
次に、以上の構成からなる画像形成装置１００の概略動作について説明する。まず、作像ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋでの動作について説明する。これら作像ユニットの構成および動作は略同じであるため、実施形態１〜３において、代表例として、作像ユニット２Ｙの動作について説明を行なう。

制御部７０は、画像形成装置１００の全体動作を司る。また、制御部７０は、温湿度センサ８０と電気的に接続され、画像形成装置１００内の温度および湿度をモニタする。外部装置（たとえば、パソコン等）から画像形成装置１００の制御部７０に画像信号が入力されると、制御部７０は、帯電ローラー４Ｙによって感光体３Ｙを負極性に一様に帯電する。一例として、帯電ローラー４Ｙには図示しない電源装置から−１０５０Ｖの帯電バイアス電圧が印加される。これにより、感光体３Ｙは、−６００Ｖに帯電される。

なお、他の局面において、帯電ローラーには直流電圧に交流電圧を重畳した交番電圧を印加してもよい。さらに他の局面において、帯電装置として、感光体に当接する帯電ローラー方式の代わりに、感光体に近接して配置されるスコロトロン帯電器を用いてもよい。

制御部７０は入力された画像信号をイエローに色分解したデジタル画像信号を作成し、当該デジタル画像信号に基づいて露光装置５Ｙを発光させ、感光体３Ｙに潜像を作像する。これにより、感光体３Ｙの露光された部分の露光直後の表面電位、すなわち露光後電位Ｖｉは、一例として約−１００Ｖとなる。

感光体３Ｙは、形成された潜像を担持しながら回転搬送を行なう。現像装置６Ｙは、感光体３Ｙ上に形成された潜像にトナーを付着させ、現像する。より具体的には、現像ローラー６ＹＲのスリーブに、直流電圧Ｖｂ＝−４００Ｖと５ｋＨｚ，矩形波，Ｖｐｐ＝１４００Ｖの交流電圧とを重畳した現像バイアス電圧が印加される。これにより、現像バイアス電圧Ｖｂと露光後電位Ｖｉとの電位差に基づいて、キャリアとの摩擦帯電により負極性に帯電したトナーが露光部に付着されるとともに、感光体３Ｙ上にトナー画像が形成される。

１次転写ローラー７Ｙには、帯電バイアス電圧とは逆極性である正極性の転写バイアス電圧ＶＴが印加される。感光体３Ｙ上に形成されたトナー画像は、１次転写ローラー７Ｙによって押圧された中間転写ベルト１に接触する。この状態で、１次転写ローラー７Ｙには、転写バイアス電圧ＶＴとしてＶ０（Ｖ）が印加される。印字動作中の転写バイアス電圧ＶＯは、一例として、１０００Ｖとする。この値は、上述したポジメモリおよびネガメモリが生じないような転写バイアス電圧である。この１次転写ローラー７Ｙの作用によって、感光体３Ｙ上に形成されたトナー画像は、図２中の矢印Ａ方向に移動する中間転写ベルト１上に１次転写される。

なお、転写バイアスは、定電圧制御および定電流制御のどちらでも構わない。定電圧制御を行なう場合、制御部７０は、中間転写ベルト１および１次転写ローラー７Ｙの抵抗変動を相殺するためのテストモードを設け、テストモード時に所定の電流を流したときの電圧値に基づいて、定電圧制御を行なうようにしても良い。また、１次転写ローラー７Ｙとして、金属ローラーを用い、かつ、定電圧制御を行なう場合は、１次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを同一の電源装置で転写バイアス電圧を印加するように制御してもよいし、各色個別の電源装置で制御するように構成してもよい。一方、定電流制御を行なう場合、制御部７０は、１次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを各色個別の電源装置で制御するように構成してもよい。

クリーニングブレード８Ｙは、転写行程後に感光体３Ｙ上に残留するトナーを回収する清掃装置として機能することによって、次の画像形成サイクル時の画像ムラを抑制する。より具体的には、クリーニングブレード８Ｙは、一例としてポリウレタンゴムによって構成され、感光体３Ｙに線圧３０Ｎ／ｍで当接されることにより、感光体３Ｙ上に残留するトナーを回収する。

このようにして中間転写ベルト１上に形成されたトナー画像は、２次転写ローラー１０の作用により、用紙Ｐに一括して２次転写される。用紙Ｐに２次転写されたトナー画像は、定着加熱部２０に達する。トナー画像は、加熱された定着ローラー１１、および加圧ローラー１２の作用により用紙Ｐに定着される。トナー画像が定着された用紙Ｐは、排紙ローラー５０を介して排紙トレイ６０に排出される。

（ｂ３．感光体）
次に、感光体３Ｙの構造について説明を行なう。なお、他の感光体３Ｍ、３Ｃ、３Ｋも同様の構造であるため、その説明は繰り返さない。感光体３Ｙは、図１（ｃ）に示されるように、導電性支持体であるアルミニウム（ＡＬ）素管の上に、下引き層（ＵＣＬ）、電荷発生層（ＣＧＬ）、電荷輸送層（ＣＴＬ）が順次塗布される積層型有機感光体であるとする。

ＵＣＬは、設置されたＡＬ素管と、ＣＧＬとの間に設けられ、ＡＬ素管およびＣＧＬを接着させるとともに、導電性支持体からＣＧＬへのホールの移動を妨げるバリアーとしての役割を有する。

ＵＣＬは、一例として、アルコール可溶性のポリアミド樹脂などのバインダー樹脂に、抵抗調整の目的で、酸化チタンなどの金属酸化物粒子を含有させたものである。ＣＧＬは、一例として、フタロシアニン顔料などの電荷発生物質およびポリビニルブチラール樹脂などのバインダー樹脂を含む。ＣＴＬは、一例として、トリフェニルアミン誘導体、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物などの電荷輸送物質、およびポリカーボネート樹脂などのバインダー樹脂を含む。また、ＣＴＬ中には、酸化防止剤、電子導電剤、安定剤、シリコーンオイルなどを添加してもよい。

このような積層型の感光体３Ｙは、帯電ローラー４Ｙにより負極性に帯電され、その後、露光装置５Ｙによって画像データに応じて露光される。露光によりＣＧＬにホールと電子との対が生成される。生成されたホールは、感光体表面の負電荷によって形成される電界により、ＣＴＬを輸送されるとともに、表面の負電荷を消去する。これにより、露光された感光体の表面電位が低下する。一方、電荷発生層内の電子は、ＵＣＬを通り接地された導電性基体に流れる。このように、感光体３Ｙでは、帯電および除電の工程（ＣＤ）が繰り返される。

ところで、ＣＴＬはホール輸送性に優れている。そのため、感光体３Ｙが帯電ローラー４Ｙによって負極性に帯電されたとき、感光体３Ｙの負電荷に起因する電界によって導電性基体からホールが注入される可能性がある。背景部のうちホールが注入された表面電位は上昇してしまい、背景部の一部が印字されてしまうカブリ現象が発生する。このような導電性基体からのホール注入を阻止するため、ＵＣＬはある程度の抵抗に調整している。

（ｂ４．ＣＤ繰り返しメモリ画像を抑制する制御）
一方、ＵＣＬがある程度の抵抗に調整されていることに起因して、ＣＧＬ内の電子もＡＬ素管側へ移動しにくくなっている。特に低湿度の場合、ＵＣＬの抵抗が上昇するため、ＣＧＬとＵＣＬとの界面およびＵＣＬ内に電子が蓄積される。上述の通り、図１（ｂ）に示されるような、帯状画像を連続して感光体３Ｙに露光すると、感光体内部に電子が蓄積するとともに感光体３Ｙの露光後電位Ｖｉが徐々に低下する。その結果、ＣＤ繰り返しメモリ画像として顕在化する。

図３は、帯状画像の連続印字枚数に対する、感光体３Ｙの露光後電位Ｖｉの変動ΔＶｉについて説明する図である。図３に示される例において、帯状画像は、主走査方向の一部において、副走査方向に延びる所定距離にわたって印字領域が形成される画像である。露光後電位の変動ΔＶｉは、１枚の帯状画像を露光した後の感光体３Ｙの露光後電位Ｖｉと、連続してｎ枚目（連続印字枚数）の帯状画像を露光した後の感光体３Ｙの露光後電位Ｖｉとの差分である。

図３から、帯状画像の連続印字枚数の増加とともに、露光後電位の変動ΔＶｉが大きくなり、ある値で飽和することが読み取れる。実施形態１に従う条件において、露光後電位の変動ΔＶｉが１５Ｖ以上生じている状態で、ベタ画像を印字すると、人間の目に濃度ムラとして認識されるＣＤ繰り返しメモリ画像が発生する。

また、図３から、露光後電位の変動ΔＶｉは、絶対湿度が低い程、大きくなることが読み取れる。１０℃、１５％ＲＨの条件において約１０枚、１５℃、３５％ＲＨの条件において約２０枚、帯状画像を連続印字すると露光後電位の変動ΔＶｉが１５Ｖに到達する。２３℃６５％ＲＨという絶対湿度が高い条件においては、帯状画像を約１００枚連続印字しても、露光後電位の変動ΔＶｉは１５Ｖに到達しない。

この露光後電位の変動ΔＶｉは、露光装置５Ｙによる露光動作を中止した状態で、感光体３Ｙを放置することによっても徐々に小さくなる。その理由は、感光体３Ｙの内部に蓄積された電子が、導電性支持体であるＡＬ素管に抜けていくためである。

図４は、露光後電位の変動ΔＶｉの、感光体３Ｙを空回転させる時間に対する遷移を説明する図である。図４に示される例において、制御部７０は、帯状画像を１０枚連続で印字した後に、露光装置５Ｙによる作像動作を一時的に中断するとともに、１次転写ローラー７Ｙに印字動作中の転写バイアス電圧Ｖ０（＝１０００Ｖ）を印加した状態で感光体３Ｙを空回転させる。

図４に示されるように、１次転写ローラー７Ｙに転写バイアス電圧Ｖ０を印加した状態で感光体３Ｙを空回転させる構成は、１５℃，３５％ＲＨの条件において、露光後電位の変動ΔＶｉが２〜３Ｖまで小さくなるのに６秒程度要し、１０℃，１５％ＲＨの条件においては、２０秒以上要する。そのため、ＣＤ繰り返しメモリ画像を抑制するにあたって、この構成を採用した場合、画像形成の生産性を著しく悪化させてしまう。なお、帯状画像の印字動作を再開すると露光後電位の変動ΔＶｉが再び上昇する。そのため、印字動作を中断する間隔を長くするために、露光後電位の変動ΔＶｉを２〜３Ｖ程度まで小さくすることが望ましい。

そこで、上記のＣＤ繰り返しメモリ画像を抑制するために、実施形態１に従う画像形成装置１００は、露光後電位の変動ΔＶｉが１５Ｖに到達する前に、感光体の表面から積極的にホールを注入し、感光体内部に蓄積された電子を中和する電位回復モードを実行する。より具体的には、画像形成装置１００は、電位回復モードにおいて、露光装置５Ｙによる作像（露光）動作を一時的に中止するとともに、１次転写ローラー７Ｙから正極性の転写バイアス電圧Ｖ１を印加することによって、回転中の感光体３Ｙの表面からホールを注入する。

図５は、実施形態１に従う電位回復モードにおける転写バイアス電圧Ｖ１と感光体表面の露光後電位Ｖｉの変動ΔＶｉとの関係について説明する図である。図５に示される例において、画像形成装置１００は、１０℃、３０％ＲＨの条件において帯状画像を１０枚連続で印字した後に、電位回復モードを実行する。より具体的には、画像形成装置１００は、電位回復モードにおいて、露光装置５Ｙによる印字動作を一時的に中断し、１次転写ローラー７Ｙに転写バイアス電圧Ｖ１を、感光体３Ｙが３回転する時間（約２秒）にわたって印加する。図５における縦軸は、電位回復モードを実行した後の、感光体３Ｙの露光後電位の変動ΔＶｉを表す。

図５に示されるように、電位回復モードにおける転写バイアス電圧Ｖ１が印字動作中の転写バイアス電圧ＶＯ（＝１０００Ｖ）以下の場合、電位回復モード実行後の変動ΔＶｉは１５Ｖ付近から変動しておらず、ホール注入が不十分であることが読み取れる。一方、転写バイアス電圧Ｖ１が、印字動作中の転写バイアス電圧ＶＯよりも大きい場合、転写バイアス電圧Ｖ１が大きいほど、電位回復モード実行後の変動ΔＶｉが小さくなることが読み取れる。特に、転写バイアス電圧Ｖ１＝１８００Ｖの場合、当該電圧を印加後の感光体表面の露光後電位Ｖｉの変動ΔＶｉは２Ｖ付近まで小さくなることが読み取れる。すなわち、電位回復モードにおいて絶対値が印字動作中の転写バイアス電圧ＶＯよりも大きい転写バイアス電圧Ｖ１を印加する構成は、画像形成の生産性の低下を抑制しつつ、ＣＤ繰り返しメモリ画像を抑制することができる。以下、図６を用いて、実施形態１に従う画像形成装置１００のＣＤ繰り返しメモリ画像を抑制する制御について説明を行なう。

図６は、実施形態１に従う画像形成装置１００における、ＣＤ繰り返しメモリ画像を抑制する制御についてのフローチャートである。図６に示される処理は、制御部７０が後述する制御プログラム１２２を実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子その他のハードウェアによって実行されてもよい。

図６を参照して、ステップＳ１０において、制御部７０は、外部装置などから用紙Ｐに画像を形成する印刷ジョブの入力を受ける。ステップＳ１２において、制御部７０は、温湿度センサ８０から画像形成装置１００内の温度および湿度を取得するとともに、絶対湿度Ａを算出する。

ステップＳ１４において、制御部７０は、算出した絶対湿度Ａに基づいて、電位回復モードへと遷移するまでの連続印字枚数Ｂ０と、電位回復モードにおける転写バイアス電圧Ｖ１および実行時間ｔの値を設定する。より具体的には、制御部７０は、図７に示されるテーブルに基づいて、各パラメーター値を設定する。上述の通り、感光体３Ｙの内部に蓄積される電子の量は、絶対湿度Ａに依存するためである。なお、図７に示されるテーブルは、後述する記憶装置１２０に格納されているものとする。

図７は、実施形態１に従う絶対湿度Ａに応じた、連続印字枚数Ｂ０、電位回復モードにおける転写バイアス電圧Ｖ１、および電位回復モードの実行時間ｔに関連する感光体の回転数Ｔｒの一例を説明するテーブルである。実施形態１において、一例として、絶対湿度Ａは３ｇ／ｍ^３であるとする。この場合、制御部７０は、連続印字枚数Ｂ０を１５枚、電位回復モードにおける転写バイアス電圧Ｖ１を１８００Ｖ、電位回復モードの実行時間ｔを感光体３Ｙが３回転する時間ｔ０に設定する。制御部７０は、記憶装置１２０に格納される感光体３Ｙの回転速度と、感光体３Ｙの回転数Ｔｒとに基づいて時間ｔ０を算出する。

なお、電位回復モードにおける感光体３Ｙの回転速度は、印字動作時の回転速度でもよいし、複数ある回転速度から任意の回転速度に設定されてもよい。制御部７０は、感光体３Ｙの回転速度が複数存在する場合は、電位回復モードにおける回転速度を当該複数の回転速度の中から最大速度に設定することによって、電位回復モードの実行時間を短縮してもよい。

また、図７に示される例において、電位回復モード時の転写バイアス電圧Ｖ１を絶対値で設定しているが、他の局面において、印字動作時の転写バイアス電圧ＶＯとの相対値によって設定してもよい。さらに他の局面において、１次転写ローラー７Ｙに印加する転写バイアスを定電圧制御でなく定電流制御する場合、制御部７０は、電位回復モードにおける電流値の絶対値を、印字動作時の電流値の絶対値よりも大きくなるように設定してもよい。

また、図７に示される例において、絶対湿度Ａが１２ｇ／ｍ^３を超える場合、制御部７０は、電位回復モードを実行しないように構成される。より具体的には、絶対湿度Ａが１２ｇ／ｍ^３を超える場合、連続印字枚数Ｂ０は、画像形成装置１００で連続して印字可能な枚数（たとえば、９９９枚）を超える値に設定される。

また、電位回復モードにおける転写バイアス電圧Ｖ１は図７に示される例に限られず、電位回復モードの実行時間ｔが短くなるように設定されることが好ましい。しかしながら、転写バイアス電圧Ｖ１を高く設定しすぎると、上述したポジメモリの問題が発生する可能性が高くなる。そのため、電位回復モードにおける転写バイアス電圧Ｖ１は、各絶対湿度においてポジメモリが生じない程度に高めに設定し、電位回復モードの実行時間ｔを短くすることが好ましい。

再び図６を参照して、ステップＳ１６において、制御部７０は、印字動作を開始する。ステップＳ１８において、制御部７０は、印刷ジョブを開始してから印字された用紙の累積枚数Ｃが連続印字枚数Ｂ０に到達したか否かを判断する。累積枚数Ｃが連続印字枚数Ｂ０に到達していないと判断した場合（ステップＳ１８においてＮＯ）、制御部７０は、処理をステップＳ２８に進める。一方、累積枚数Ｃが連続印字枚数Ｂ０に到達したと判断した場合（ステップＳ１８においてＹＥＳ）、制御部７０は、処理をステップＳ２０に進める。

ステップＳ２０において、制御部７０は、電位回復モードを実行する。より具体的には、制御部７０は、露光装置５Ｙによる作像（露光）動作を中止するとともに、実行時間ｔ０にわたって、転写バイアス電圧ＶＴを、ステップＳ１４で設定した転写バイアス電圧Ｖ１にセットし、１次転写ローラー７Ｙに印加する。

ステップＳ２２において、制御部７０は、電位回復モード終了時に転写バイアスＶＴを印字動作中の転写バイアス電圧Ｖ１にセットするとともに、累積枚数Ｃを０にリセットする。なお、他の局面において、制御部７０は、電位回復モードの実行時に累積枚数Ｃを０にリセットする構成であってもよい。言い換えれば、制御部７０は、電位回復モードの実行に応じて、電位回復モードを実行する条件における、露光の実行履歴を初期値にリセットする。

ステップＳ２４において、制御部７０は、感光体３Ｙの状態を印字動作中の状態に近づけるリフレッシュモードを実行する。より具体的には、制御部７０は、リフレッシュモードにおいて、感光体３Ｙが少なくとも１回転以上する時間Δｔにわたって、露光装置５Ｙによる作像動作を中止するとともに、１次転写ローラー７Ｙに印字動作中の転写バイアス電圧Ｖ０を印加する。これは、電位回復モードにおける転写バイアス電圧Ｖ１が高い場合に、感光体３ＹのＣＴＬにホールが蓄積され、次回印字動作時における感光体３Ｙの帯電ローラー４Ｙによる帯電後の表面電位が高くなることを防ぐためである。仮に、電位回復モードを実行した直後に印字動作を再開すると、電位回復モードの直後に印字される画像と、数枚（たとえば、５枚）後に印字される画像とで濃度が異なる可能性がある。

リフレッシュモードを実行する時間Δｔは、画像形成装置１００の絶対湿度が低いほど長く設定されることが好ましい。また、時間Δｔは、印字動作中の転写バイアス電圧Ｖ０と、電位回復モードにおける転写バイアス電圧Ｖ１との差が大きいほど長く設定されることが好ましい。

ステップＳ２６において、制御部７０は、電位回復モードおよびリフレッシュモードを実行した後に印字動作を再開する。ステップＳ２８において、制御部７０は、１枚印字を終了するごとに、累積枚数Ｃを１ずつカウントアップする。ステップＳ３０において、制御部７０は、印刷ジョブが終了したか否かを判断する。制御部７０は、印刷ジョブが終了していないと判断する場合（ステップＳ３０においてＮＯ）、処理をステップＳ１８に戻す。一方、印刷ジョブが終了したと判断する場合（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、制御部７０は、処理をステップＳ３２に進め、累積枚数Ｃを０にリセットするとともに一連の処理を終了する。

上記によれば、実施形態１に従う画像形成装置１００は、感光体内部に蓄積される電子を、絶対値が印字動作中の転写バイアス電圧Ｖ０よりも大きい転写バイアス電圧Ｖ１を印加することによって、短時間で中和することができる。すなわち、実施形態１に従う画像形成装置１００は、生産性の低下を抑制しつつ、ＣＤ繰り返しメモリ画像を抑制することができる。

また、実施形態１に従う画像形成装置１００は、光除電装置による全面露光ではなく、転写バイアス電圧Ｖ１の印加によってＣＤ繰り返しメモリ画像を抑制する。そのため、実施形態１に従う画像形成装置１００は、感光体３Ｙに与えるダメージが少なく、感光体３Ｙの長寿命化を実現することができる。また、実施形態１に従う画像形成装置１００は、光除電装置を搭載しないことにより、小型化および低コストでの製造を実現することができる。

なお、上記の例において、画像形成装置１００は、印刷ジョブを開始してから印字された用紙の累積枚数Ｃが連続印字枚数Ｂ０に到達した場合に電位回復モードを実行する構成であったが、これに限られない。先の印刷ジョブを終了した直後に後の印刷ジョブが開始される場合など、露光後電位の変動ΔＶｉが十分に小さくなっていない状態で印刷ジョブが開始される場合も考えられる。そのため、画像形成装置１００は、先の画像形成動作から後の画像形成動作が所定時間内に実行される一連の画像形成動作における、印字された用紙の累積枚数が所定枚数に到達したときに電位回復モードを実行する構成が好ましい。この所定時間とは、一例として、画像形成装置１００の待機状態において、露光後電位の変動ΔＶｉが、人間の目でＣＤ繰り返しメモリ画像として認識される電圧値（たとえば、１５Ｖ）から２〜３Ｖ程度まで低下するまでの時間とする。また、当該所定時間は、絶対湿度Ａが低いほど、長くなるように設定されてもよい。

当該構成を実現する一例として、制御部７０は、予め定められた時間にわたって露光装置による作像動作を行なわないときに累積枚数Ｃを初期値（０）にリセットするように構成されてもよい。さらに他の例として、制御部７０は、ステップＳ３２において、印刷ジョブを終了してから所定時間経過後に累積枚数Ｃを０にリセットするように構成されてもよい。また、他の局面において、制御部７０は、絶対湿度Ａが所定値以下である場合に、印刷ジョブの終了後に電位回復モードを所定時間実行する構成であってもよい。

また、上記の例において、画像形成装置１００は、図７に示されるように、絶対湿度に基づいて、露光装置による露光の実行履歴に関する予め定められた条件を設定する構成であるが、これに限られない。他の局面において、画像形成装置１００は、温度および相対湿度のうちいずれか一方に基づいて、上記予め定められた条件を設定する構成であってもよい。より具体的には、画像形成装置１００は、温度が低くなるほど、および、相対湿度が低くなるほど、露光後電位の変動ΔＶｉが大きくなるとして、上記予め定められた条件を設定する構成であってもよい。

また、人間の目は、色によってＣＤ繰り返しメモリ画像を含む画像の濃度ムラに対する感度が異なる。人間の目は、シアンおよびマゼンタの画像の濃度ムラに対する感度は高いものの、イエローおよびブラックの画像の濃度ムラに対する感度は低い。そのため、画像形成装置１００は、印刷に用いる色に応じて、露光装置による露光の実行履歴に関する予め定められた条件を設定する構成であってもよい。その一例として、画像形成装置１００は、モノクロ印刷を行なう場合、電位回復モードを実行する連続印字枚数Ｂ０を、カラー印刷を行なう場合よりも長く設定してもよい。

図８は、図６に示される制御を説明するタイミングチャートである。図８を参照して、時刻Ｔ０において、外部装置などから画像形成装置１００に印刷ジョブが入力される。制御部７０は、印刷ジョブの入力から所定時間経過後の時刻Ｔ１において、感光体３Ｙを回転駆動させるとともに、電源装置から帯電ローラー４Ｙおよび現像ローラー６ＹＲに帯電バイアス電圧および現像バイアス電圧を印加させる。また、時刻Ｔ１において、感光体３Ｙは、露光装置５Ｙによる作像動作を開始する。

時刻Ｔ２において、累積枚数Ｃが連続印字枚数Ｂ０に到達する。これを受け、制御部７０は、時刻Ｔ３から電位回復モードを実行する。より具体的には、制御部７０は、露光装置５Ｙによる作像動作を中止するとともに、１次転写ローラー７Ｙに、印字動作中の転写バイアス電圧Ｖ０よりも大きい転写バイアス電圧Ｖ１を印加する。

図８に示される例において、制御部７０は、電位回復モードにおいて、帯電ローラー４Ｙに、印字動作中と同じの帯電バイアス電圧を印加する。その理由は、電位回復モードにおいて帯電バイアス電圧をオフにした場合、１次転写ローラー７Ｙから感光体３Ｙへのキャリア注入効率の向上によって電位回復モードを短時間化できる時間よりも、感光体３Ｙの表面電位を再び帯電電位に戻す時間の方が長くなってしまうためである。なお、他の局面において、電位回復モードにおいて、帯電ローラー４Ｙの帯電バイアス電圧をオフにする構成であってもよい。

時刻Ｔ４において、制御部７０は、電位回復モードを終了するとともにリフレッシュモードを実行する。より具体的には、制御部７０は、電位回復モードが終了した時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの時間Δｔにわたって、露光装置５Ｙの作像動作を中止した状態において、１次転写ローラー７Ｙに印字動作中の転写バイアス電圧Ｖ０を印加する。時刻Ｔ５において、制御部７０は、リフレッシュモードを終了し、露光装置５Ｙによる作像動作を再開する。

［Ｃ．実施形態２−印字する画像に基づいて電位回復モードを実行］
実施形態１に従う画像形成装置は、露光装置による露光の実行履歴に関する予め定められた条件として、連続して印字される用紙の枚数が所定枚数を超える場合に、電位回復モードを実行する構成であった。しかしながら、ＣＤ繰り返しメモリ画像は、帯状画像を連続して印字するなど、感光体の局所領域が短期間の間に何度も露光されることによって生じるため、印字する画像によっては、発生しない場合も存在する。そのため、実施形態１に従う画像形成装置は、不必要な電位回復モードの実行によって、生産性を低下させてしまうという可能性がある。そのため、実施形態２に従う画像形成装置は、印字する画像に基づいて、電位回復モードを実行するか否かを判断する。なお、実施形態２に従う画像形成装置の基本構成は、実施形態１に従う画像形成装置１００と同じであるので、その説明は繰り返さない。

図９は、実施形態２に従う画像形成装置１００のＣＤ繰り返しメモリ画像を抑制する制御について説明する図である。図９を参照して、制御部７０は、印字される画像データを主走査方向に複数に区分する。図９に示される例において、制御部７０は、印字される画像データを主走査方向に６画素ごとに区分する。制御部７０は、この複数に区分された領域の各々において、トナーが付着される印字画素数の積算値ＣＰを算出する。図９に示される画像データが印字される場合、制御部７０は、領域Ｌの印字画素数の積算値ＣＰを１２とする。

なお、印字される画像データにおける主走査方向の位置は、感光体３Ｙにおける主走査方向の位置と相関する。そのため、上記の制御を換言すれば、制御部７０は、主走査方向に複数に区分される感光体３Ｙの領域ごとに、印字画素数の積算値ＣＰを算出する。

実施形態２に従う制御部７０は、先の画像形成動作から後の画像形成動作が所定時間内に実行される一連の画像形成動作において、上記複数に区分される領域のうち少なくとも１つの領域における、単位期間あたりの印字画素数の積算値ＣＰが所定値を上回った場合に、電位回復モードを実行する。この単位期間は、絶対湿度Ａによって設定されるものであってもよい。以下、具体例を用いて説明を行なう。

たとえば、先の印刷ジョブを終了してから、所定時間以上が十分に経過した後に、１５枚連続で印字を行なう印刷ジョブが画像形成装置１００に入力されるとする。単位期間は、一例として、図７に示される連続印字枚数Ｂ０を連続して印刷する時間とする。この場合、単位期間は、絶対湿度Ａが１．５ｇ／ｍ^３のときに、１０枚連続して印字する時間とする。

この場合、制御部７０は、印字枚数が１０枚目に到達したときに、１枚目から１０枚目の、各々の領域における印字画素数の積算値ＣＰを算出するとともに、これら積算値ＣＰが所定値を上回るか否かを判断する。制御部７０は、いずれかの領域における積算値ＣＰが所定値を上回ると判断する場合、電位回復モードを実行する。また、制御部７０は、電位回復モードの実行に応じて、各々の領域における印字画素数の積算値ＣＰを０にリセットする。

一方、制御部７０は、いずれかの領域における積算値ＣＰが所定値を上回らないと判断する場合、１１枚目を印字する。続いて、制御部７０は、２枚目から１１枚目の各々の領域における印字画素数の積算値ＣＰを算出するとともに、これら積算値ＣＰが所定値を上回るか否かを判断する。以下、制御部７０は、印刷ジョブを終了するまで、すなわち、１５枚目を印字し終わるまで、上記の制御を繰り返す。

上記によれば、実施形態２に従う画像形成装置は、印字される画像を反映して、電位回復モードを実行するか否かを判断することができる。そのため、実施形態２に従う画像形成装置は、不要な電位回復モードの実行を避けることができるため、実施形態１に従う画像形成装置に比して、生産性をさらに向上させることができる。

なお、上記の例において、画像形成装置１００は、トナーが付着される印字画素数の積算値ＣＰのみに基づいて、電位回復モードを実行するか否かを判断する構成であったが、これに限られない。他の局面において、画像形成装置は、トナーが付着される印字画素数の積算値ＣＰに加えて、トナーが付着されない非印字画素数の積算値ＣＮも考慮して、電位回復モードを実行するか否かを判断する構成であってもよい。

図４に示されるように、露光装置５Ｙによる作像（露光）動作を行なわずに、転写バイアス電圧Ｖ０を印加し、感光体３Ｙを回転させると、感光体３Ｙに蓄積される電子は緩やかに導電性支持体に抜けていく。そのため、画像形成装置は、複数に区分される領域ごとに、単位期間あたりの印字画素数の積算値から非印字画素数の積算値に所定の係数を乗じた値を差し引いた値が所定値を上回る場合に、電位回復モードを実行するように構成されてもよい。１の印字画素を露光することによる露光後電位Ｖｉの低下度合いに比して、１の非印字画素が通過することによる露光後電位Ｖｉの上昇度合いよりも大きい。そのため、所定の係数は１未満の値であることが好ましい。当該構成によれば、画像形成装置は、さらに生産性を向上させることができる。

［Ｄ．実施形態３−感光体の膜厚に基づいて電位回復モードを実行する条件を設定］
実施形態１および２に従う画像形成装置は、露光の実行履歴に関する予め定められた条件（電位回復モードを実行する条件）を、絶対湿度Ａに基づいて設定する構成であった。しかしながら、感光体の膜厚が変動することによって、露光後電位の変動ΔＶｉの大きさ、および帯電後の感光体の表面電位は変動する。そこで、実施形態３に従う画像形成装置は、絶対湿度Ａに加えて、感光体の膜厚も考慮して露光の実行履歴に関する予め定められた条件を設定する。なお、実施形態３に従う画像形成装置の基本構成は、実施形態１に従う画像形成装置１００と同じであるので、その説明は繰り返さない。

実施形態３に従う画像形成装置１００において、感光体３Ｙには、クリーニングブレード８Ｙおよび帯電ローラー４Ｙが当接して配置される。そのため、感光体３Ｙは、使用にともない、これらの部材との摺擦によって膜厚が徐々に薄くなる。

感光体３Ｙの膜厚が薄くなるにつれて、露光後電位の変動ΔＶｉは小さくなる。この第１の観点からは、感光体３Ｙの膜厚が薄くなるにつれて、電位回復モードにおける転写バイアス電圧Ｖ１を小さく、電位回復モードの実行時間ｔを短くする必要がある。

一方で、帯電ローラー４Ｙに印加される帯電バイアス電圧は略一定であるため、感光体３Ｙの膜厚が薄くなるほど、感光体３Ｙに作用する電界強度は大きくなる。これにより、感光体３Ｙは、膜厚が薄くなるほど帯電ローラー４Ｙによる帯電後の表面電位の絶対値が上昇する。画像形成装置１００は、電位回復モード時において、転写バイアス電圧Ｖ１を１次転写ローラー７Ｙに印加することによって感光体３Ｙにホールを注入し、感光体３Ｙに蓄積される電子を中和する。このとき、画像形成装置１００は、感光体３Ｙの表面に存在する負電荷を中和した上で、感光体３Ｙの内部に蓄積される電子を中和する。そのため、この第２の観点からは、感光体３Ｙの膜厚が薄くなるほど、転写バイアス電圧Ｖ１を大きく、電位回復モードの実行時間ｔを長くする必要がある。

図１０は、感光体３Ｙの膜厚および絶対湿度Ａに応じた、連続印字枚数Ｂ０、転写バイアス電圧Ｖ１、および電位回復モードの実行時間ｔに関連する感光体の回転数Ｔｒの一例を説明するテーブルである。一例として、制御部７０は、感光体３Ｙを回転させている時間を合計した累積回転時間に基づいて感光体３Ｙの膜厚を算出する。他の局面において、制御部７０は、感光体３Ｙの累積回転数または累積回転距離に基づいて、感光体３Ｙの膜厚を算出してもよい。さらに他の局面において、制御部７０は、帯電ローラー４Ｙまたは１次転写ローラー７Ｙのうちいずれか一方に予め定められた電圧を印加したときに、当該電圧を印加したローラーに流れる電流の大きさに基づいて、感光体３Ｙの膜厚を算出してもよい。当該構成において、感光体３Ｙの膜厚が薄くなるほど、電圧を印加したローラーに流れる電流値は大きくなる。

感光体３Ｙの膜厚が所定値（たとえば、２８μｍ）より厚い場合は、上記第２の観点の影響が強い。そのため、制御部７０は、図１０に示されるように、感光体３Ｙの膜厚が薄くなるほど、電位回復モードにおける転写バイアス電圧Ｖ１を大きく、電位回復モードの実行時間ｔを長く設定する。一方、感光体３Ｙの膜厚が所定値より薄い場合は、上記の第１の観点の影響が強くなる。そのため、制御部７０は、感光体３Ｙの膜厚が薄くなるほど、電位回復モードにおける転写バイアス電圧Ｖ１を小さく、電位回復モードの実行時間ｔを短く設定する。

図１０に示される例において、感光体３Ｙの膜厚が２２μｍ未満である場合、制御部７０は、電位回復モードを実行しないように構成される。より具体的には、感光体３Ｙの膜厚が２２μｍ未満である場合、連続印字枚数Ｂ０は、画像形成装置１００で連続して印字可能な枚数（たとえば、９９９枚）を超える値に設定される。

上記によれば、実施形態３に従う画像形成装置は、絶対湿度に加えてさらに感光体の膜厚に応じて、露光装置による露光の実行履歴に関する予め定められた条件を設定することができる。そのため、実施形態３に従う画像形成装置は、不必要な電位回復モードの実行を抑制することにより、生産性をさらに向上させることができる。

ところで、画像形成装置１００のように、複数の感光体（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）を有する場合、各々の感光体の膜厚が異なる場合がある。そのため、カラー印刷時において、画像形成装置は、複数の感光体の中で最も、連続印字枚数Ｂ０が小さい感光体についての露光の実行履歴に関する予め定められた条件を満たした場合に、電位回復モードを実行する構成であってもよい。また、カラー印刷時において電位回復モードを実行する場合、画像形成装置は、複数の感光体について同時に電位回復モードを実行することが好ましい。

また、上記の例において、画像形成装置は、絶対湿度および感光体膜厚の両方のパラメーターを用いて露光装置による露光の実行履歴に関する予め定められた条件を設定する構成であるが、感光体の膜厚にのみ基づいて当該条件を設定する構成であってもよい。

上記の実施形態１〜３において、説明を分かりやすくするために作像ユニット２Ｙを用いて説明を行ったが、本開示の内容は作像ユニット２Ｙに限定されるものではなく、他の色の作像ユニットについても適用することができる。

［Ｅ．画像形成装置１００のハードウェア構成］
図１１を用いて、画像形成装置１００のハードウェア構成の一例について説明する。図１１は、画像形成装置１００の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。

図１１に示されるように、画像形成装置１００は、制御部７０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、ネットワークインターフェイス１０４と、操作パネル１０７と、記憶装置１２０とを含む。

制御部７０は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ（Central Processing Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはそれらの組み合わせなどによって構成される。

制御部７０は、本実施の形態に従う制御プログラム１２２などの各種プログラムを実行することで画像形成装置１００全体の動作を制御する。制御部７０は、制御プログラム１２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置１２０からＲＯＭ１０２に制御プログラム１２２を読み出す。ＲＡＭ１０３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム１２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。

ネットワークインターフェイス１０４には、アンテナ（図示しない）などが接続される。画像形成装置１００は、当該アンテナを介して、外部の通信機器との間でデータをやり取りする。外部の通信機器は、たとえば、スマートフォンなどの携帯通信端末、サーバーなどを含む。画像形成装置１００は、制御プログラム１２２をアンテナを介してサーバーからダウンロードできるように構成されてもよい。

操作パネル１０７は、表示部とタッチパネルとで構成されている。表示部およびタッチパネルは互いに重ねられており、操作パネル１０７は、表示部に対するタッチ操作を受け付ける。操作パネル１０７は、たとえば、画像形成装置１００に対する印刷操作などを受け付ける。

記憶装置１２０は、たとえば、ハードディスクや外付けの記憶装置などの記憶媒体である。記憶装置１２０は、本実施の形態に従う制御プログラム１２２などを格納する。

制御プログラム１２２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う制御プログラム１２２の趣旨を逸脱するものではない。さらに、制御プログラム１２２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーが制御プログラム１２２の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態で画像形成装置１００が構成されてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。また、開示された実施形態は、いかなる組み合わせも行なうことができるものである。また、本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 中間転写ベルト、３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ 感光体、４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 帯電ローラー、５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ 露光装置、６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ 現像装置、７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ １次転写ローラー、８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ クリーニングブレード、２０ 定着加熱部、７０ 制御部、８０ 温湿度センサ、１００ 画像形成装置。

Claims (15)

1. 用紙に画像を形成する画像形成装置であって、
   回転可能に構成され、潜像を担持搬送するための像担持体と、
   前記像担持体に当接または近接して配置される帯電部材を介して、帯電バイアス電圧を印加するための帯電装置と、
   前記帯電装置により帯電された前記像担持体上に潜像を作像するための露光装置と、
   前記露光装置により作像された潜像にトナーを付着するための現像装置と、
   媒体を挟んで前記像担持体と対向する転写部材に前記帯電バイアス電圧と逆極性の第１の転写バイアス電圧を印加して、前記像担持体に付着されたトナーを前記媒体に転写するための転写装置と、
   前記転写装置による転写後に前記像担持体上に残留するトナーを回収するための清掃装置と、
   制御部とを備え、
   前記像担持体は、
   導電性支持体と第１の層との間に形成され、前記導電性支持体から前記第１の層への電荷の移動を妨げるための第２の層を含み、
   前記制御部は、
   前記露光装置による露光の実行履歴に関する予め定められた条件が満たされると、少なくとも前記像担持体が１回転以上する第１の時間にわたって、前記露光装置による作像動作を中止するとともに、前記転写部材に絶対値が前記第１の転写バイアス電圧よりも大きい第２の転写バイアス電圧を印加する第１の動作を実行し、
   前記制御部は、
   先の画像形成動作から後の画像形成動作が所定時間内に実行される一連の画像形成動作において、前記像担持体の主走査方向に複数に区分される領域ごとにトナーが付着される印字画素数、及びトナーが付着されない非印字画素数を積算する手段を含み、
   前記予め定められた条件は、前記複数の領域のうち少なくとも１つの領域における単位期間あたりの、前記印字画素数の積算値と前記非印字画素数の積算値とに基づく条件を含む、画像形成装置。
2. 前記予め定められた条件は、先の画像形成動作から後の画像形成動作が所定時間内に実行される一連の画像形成動作における、印字された用紙の累積枚数が所定枚数に到達したことを含む、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記予め定められた条件は、前記複数の領域のうち少なくとも１つの領域における単位期間あたりの、前記印字画素数の積算値から前記非印字画素数の積算値に所定の係数を乗じた値を差し引いた値が所定値を上回ることを含む、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記第１の動作の実行に応じて、前記予め定められた条件における、前記露光装置による露光の実行履歴を初期値にリセットする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、用紙に画像を形成するジョブの終了時、および予め定められた時間にわたって前記露光装置による作像動作を行なわないときのうち少なくともいずれか一方のタイミングで、前記予め定められた条件における、前記露光装置による露光の実行履歴を初期値にリセットする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記第１の動作において、前記帯電装置から前記像担持体に、前記帯電部材を介して前記帯電バイアス電圧を印加させる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 温度および湿度のうち少なくとも一方を検出するための検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記予め定められた条件を設定する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記第２の転写バイアス電圧の大きさを設定する、請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記第１の時間を設定する、請求項７または８に記載の画像形成装置。
10. 前記像担持体の膜厚に関する指標を取得する膜厚取得部をさらに備え、
    前記制御部は、前記膜厚に関する指標に基づいて前記第２の転写バイアス電圧の大きさを設定する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記制御部は、前記膜厚に関する指標に基づいて前記第１の時間を設定する、請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記膜厚に関する指標は、前記像担持体を回転させている時間を合計した累計回転時間を含む、請求項１０または１１に記載の画像形成装置。
13. 前記帯電部材は、前記像担持体に接するように配置され、
    前記膜厚に関する指標は、前記帯電部材および前記転写部材のうち一方に予め定められた電圧を印加したときに、当該電圧を印加した部材に流れる電流の大きさを示す情報を含む、請求項１０または１１に記載の画像形成装置。
14. 前記制御部は、前記第１の動作の終了後に、少なくとも前記像担持体が１回転以上する第２の時間にわたって、前記露光装置による作像動作を中止するとともに、前記転写部材に前記第１の転写バイアス電圧を印加する第２の動作を実行する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記媒体は、中間転写体であって、
    前記中間転写体に付着されたトナーを用紙に定着させる定着装置をさらに備える、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
    

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