JP2017151320A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電部材に付着した付着物が固化しても、固化前の帯電性能を維持する。【解決手段】汚染回復処理モード実行指示部２３６では、画像形成処理量が１００Ｋｐｖ以降は、画像形成処理量が１０Ｋｐｖ毎に汚染回復処理モードとして、画像形成処理で適用する電源（−８００Ｖ、９５０Ｈｚ）の周波数を５００Ｈｚまで下げて、振幅Ｖｐｐを３５００Ｖとした交流電流を重畳し、帯電電圧を生成する。この帯電ロール汚染回復処理モード用の帯電電圧は、画像形成処理には不向きであるが、帯電ロール１６の表面に発生したフィルムを膜厚方向に破断（分断）して、帯電機能を回復するのに有効となる。【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

像保持体としての感光体の表面に帯電部材（帯電ロール）を接触させ、帯電部材を標準電圧で印加することで、感光体の表面を一様に帯電した後、画像情報に基づいて静電潜像を形成し、現像剤（例えばトナー）供給して現像し、被転写体へ現像された画像を転写する画像形成装置において、帯電部材の汚れが帯電性能を低下させ、画質に影響を及ぼすことが知られている。

特許文献１には、接触型帯電部材に印加される電位バイアスを接地電位に切り換え、帯電部材から感光体へのクリーニングバイアスを形成することが記載されている。

特開２０１３−９２５７６号公報

帯電部材に付着物が固着すると、帯電性能に影響を与える。

本発明は、帯電部材に付着した付着物が固化しても、固化前の帯電性能を維持することができる画像形成装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の発明は、標準電圧が印加された帯電部材により帯電された像保持体に対して、画像情報に基づいて静電潜像を形成し、現像剤を供給することで、画像を形成する画像形成手段と、前記帯電部材に、画像形成時よりも少なくとも振幅が大きい特別交流電圧を印加する印加手段と、前記画像形成手段による画像形成期間以外の期間内の特定時期に、前記印加手段による特別交流電圧の印加を指示する指示手段と、を有する画像形成装置である。

請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記標準電圧が、直流電圧に、画像形成処理に適合した標準交流電圧が重畳されて生成され、前記標準交流電圧の周波数を下げることで、前記印加手段で印加する特別交流電圧の振幅を、前記標準電圧に重畳される標準交流電圧の振幅よりも大きくする。

請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記指示手段が、前記画像形成手段での画像形成処理において、予め定めた画像形成処理量を超えていることを条件に、前記特別交流電圧の印加を指示する。

請求項４に記載の発明は、前記請求項１〜請求項３の何れか１項記載の発明において、前記特別交流電圧が、画像形成処理を継続することで前記帯電部材に付着する付着物の固化によって発生する膜を破断しうる振幅に設定される。

請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の発明において、前記指示手段が、前記帯電部材で付着物が固化し始める劣化時期の予測に基づき設定される画像形成処理量を超えてから、前記帯電部材が交換されるまで、前記印加手段による交流電圧の印加を適宜指示する。

請求項１に記載の発明によれば、帯電部材に付着した付着物が固化しても、固化前の帯電性能を維持することができる。

請求項２に記載の発明によれば、周波数の調整によって所望の交流電圧の振幅を設定することができる。

請求項３に記載の発明によれば、定常的に実行するよりも、適正時期に特別交流電圧を印加することができる。

請求項４に記載の発明によれば、帯電部材に付着する付着物の固化によって発生する膜を破断することができる。

請求項５に記載の発明によれば、帯電部材の劣化時期を予測することで、実行時期を設定することができる。

本実施の形態に係る画像形成装置の正面図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の画像形成処理エンジンの制御ブロック図である。 （Ａ）は画像形成処理時に適用される交流電圧種のそれぞれの電流−振幅特性図、（Ｂ）は帯電ロール汚染回復時に適用される交流電圧種のそれぞれの電流−振幅特性図である。 本実施の形態に係り、画像形成処理制御部及び帯電コントロール部における帯電ロールに印加する電圧を生成するための機能ブロック図である。 本実施の形態に係る画像形成ユニットの交換判別ルーチンを示す制御フローチャートである。 本実施の形態に係る処理量累積ルーチンを示す制御フローチャートである。 図６のステップ２７８で実行される帯電ロール汚染回復処理実行判別制御ルーチンを示すフローチャートである。 本実施の形態に係り、帯電ロール汚染回復処理を実行するときの、各画像形成ユニットの電圧制御のタイミングチャートである。 本実施の形態に係り、周波数を下げて振幅Ｖｐｐを大きくすることが可能となった場合の、設定値毎の帯電ロール汚染回復評価の感応値を示す特性図である。

図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置１０の概略構成図である。

この画像形成装置１０は、４連タンデム方式のフルカラーで画像形成（「印刷」という場合がある。）が可能であり、上流側から順に、それぞれ画像形成手段の一例であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を出力する電子写真方式の第１画像形成ユニット１２Ｙ、第２画像形成ユニット１２Ｍ、第３画像形成ユニット１２Ｃ、第４画像形成ユニット１２Ｋが、互いに予め定められた間隔をもって配置されている。

なお、以下において、４連の第１画像形成ユニット１２Ｙ、第２画像形成ユニット１２Ｍ、第３画像形成ユニット１２Ｃ、第４画像形成ユニット１２Ｋは同一の構成であるため、総称する場合、「画像形成ユニット１２」とする。また、画像形成ユニット１２の各構成部材を区別しないで説明する場合、図面では記載している各構成部材の符号の末尾（「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」）を省略する場合がある。

画像形成ユニット１２には、表面に感光体層を有するドラム状の感光体ドラム１４と、この感光体ドラム１４を一様に帯電する帯電ロール１６と、一様に帯電された感光体ドラム１４に像光を照射して静電潜像を形成する露光部１８と、潜像にトナーを転移させてトナー像とする現像部２０と、転写後に感光体ドラム１４に残留したトナーを除去するクリーニング部２６と、を備えている。なお、帯電ロール１６には、帯電ロールクリーナロール１６Ａ（図４参照）が配置されている。

また、画像形成装置１０は、４連の各画像形成ユニット１２の感光体ドラム１４のそれぞれに接触する経路で周回可能に張架された、像保持体としての無端ベルト状の中間転写ベルト２２と、感光体ドラム１４上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２２へ転写する一次転写ロール２４と、を備えている。この感光体ドラム１４と一次転写ロール２４とが対峙する領域を一次転写部Ｔ１という。

さらに、画像形成装置１０は、用紙トレイ２９に収容された記録用紙Ｐを搬送する記録紙搬送機構２８と、記録用紙Ｐ上のトナー像を定着する定着部３０と、を備えている。

中間転写ベルト２２は、回転駆動されるドライブロール３２と、張力を調整するテンションロール３４と、対向部材としてのバックアップロール３６とに掛け回されている。前記一次転写ロール２４は、中間転写ベルト２２の内側に配置されている。

また、中間転写ベルト２２を挟んでバックアップロール３６と対向する位置には、記録紙搬送機構２８によって搬送される記録用紙Ｐ上に、中間転写ベルト２２上のトナー像を転写する転写部材としての二次転写ロール３８が設けられている。このバックアップロール３６と二次転写ロール３８とが対峙される領域を、二次転写部Ｔ２という。

また、中間転写ベルト２２を挟んでドライブロール３２と対向する位置には、二次転写ロール３８によって記録用紙Ｐ上にトナー像を転写した後に、中間転写ベルト２２上に残留するトナーを除去するトナー除去部４０を備えている。

記録紙搬送機構２８は、ピックアップロール４２と、搬送ロール４４及び４６と、その搬送移動経路を案内するペーパーガイド４８、５０、５２、５４及び５６と、排紙ロール５８と、排紙トレイ（不図示）等から成る。記録紙搬送機構２８は、用紙トレイ２９に収容された記録用紙Ｐを、二次転写ロール３８とバックアップロール３６とが中間転写ベルト２２を挟んで対向する二次転写位置へ搬送駆動し、次いで、二次転写位置から定着部３０へ搬送駆動し、次いで、定着部３０から排紙トレイへと搬送駆動する。

（エンジン部制御系）
図２は、画像形成装置１０の制御系の一例を示すブロック図である。

画像形成装置１０の主制御機能であるメインコントローラ１２０には、ユーザインターフェイス１４２が接続されている。ユーザインターフェイス１４２は、画像形成等に関する指示を入力するための入力部、及び画像形成時等の情報を表示又は音声で報知するための出力部を備えている。

また、このメインコントローラ１２０には、図示しない外部ホストコンピュータとのネットワークラインが接続されており、ネットワークラインを介して画像データが入力されるようになっている。

画像データが入力されると、メインコントローラ１２０では、例えば、画像データに含まれるプリント指示情報と、イメージデータとを解析し、画像形成装置１０に適合する形式（例えば、ビットマップデータ）に変換し、ＭＣＵ１１８の一部として機能する画像形成処理制御部１４４へ、変換した画像データを送出する。

画像形成処理制御部１４４では、入力された画像データに基づいて、画像形成処理制御部１４４と共に、それぞれＭＣＵ１１８として機能する駆動系コントロール部１４６、帯電コントロール部１４８、露光コントロール部１５０、転写コントロール部１５２、定着コントロール部１５４、除電コントロール部１５６、クリーナコントロール部１５８及び現像コントロール部１６０のそれぞれを同期制御し、画像形成を実行する。なお、本実施の形態では、ＭＣＵ１１８で実行される機能をブロックに分類し、記載したものであり、ＭＣＵ１８のハード構成を限定するものではない。

なお、メインコントローラ１２０には、温度センサ１６２及び湿度センサ１６４等が接続され、温度センサ１６２及び湿度センサ１６４に基づき、画像形成装置１０の筐体内の環境温度・湿度を検出する場合がある。

（画像形成ユニット１２の寿命）
画像形成ユニット１２は、予め定めた画像形成処理量（処理枚数）で寿命と判断し、交換する必要がある。寿命の要因の１つとしては、帯電ロール１６の表面の汚染が挙げられる。

帯電ロール１６は、感光体ドラム１８と接触しているため、画像形成処理後に、記録用紙Ｐに転写しきれず、かつクリーニング部２６で除去しきれずに、感光体ドラム１８に残留するトナーが付着することがある。

帯電ロール１６には、帯電ロールクリーナ１６Ａが設けられており、定常的なトナー付着による汚染は解消し得るが、経時的に残留して累積したトナーが、感光体ドラム１８との間の摩擦熱が主要因となって、膜状に固化するフィルミング現象が発生する。

フィルミング現象が発生すると、その領域に対応する感光体ドラム１８で帯電不良が起き、記録用紙Ｐの搬送方向（副走査方向）に沿って、筋状の画質不良となる場合がある。

基本的には、画像形成ユニット１２の寿命時期で、フィルミング現象の発生を予測しているが、画像形成装置１０の使用環境によっては、寿命時期よりも早くフィルミング現象が発生する場合がある。

より具体的には、画像形成ユニット１２の寿命が、Ａ４サイズの記録用紙Ｐで換算して、１５０Ｋｐｖとした場合、フィルミング現象が、１００Ｋｐｖで発生する場合がある。

ここで、出願人は、帯電ロール１６のフィルミング現象が発生した場合、帯電ロール１６に画像形成処理のための帯電時よりも大きい振幅Ｖｐｐの交流電圧を印加することで、フィルミング、すなわち帯電ロール１６の表面に形成された膜が膜厚方向に破断（分断）して、帯電性が回復することを見出した。

本実施の形態では、ＭＣＵ１１８の帯電コントロール部１４８の機能として、通常の画像形成処理時に感光体ドラム１８を帯電するための画像形成処理時電圧印加モードに加え、帯電ロール１６のフィルミング現象である帯電ロール１６の汚染を回復するための汚染回復処理電圧印加モードを設けた。

帯電ロール１６には、印加電圧が、直流電圧に特定の周波数の交流電圧が重畳されて生成される。交流電圧を重畳することで、安定、かつ直流電圧のみよりも低電圧で、感光体ドラム１４を帯電することが可能である。

（画像形成処理モードでの設定交流電圧）
画像形成処理電圧印加モードでは、帯電部１６に適用される交流電圧の周波数（以下、帯電部周波数ｆという）は、露光部１８による画像情報に応じた静電潜像の書き込み時の走査線と干渉して、画質不良（特に、モアレ）を発生させないことが必須となる。モアレとは、画像に発生する濃淡のピッチを言う。モアレの発生は、交流電圧の周波数に依存し、プロセススピードに依存してモアレ発生ピーク周波数が存在する。

図３（Ａ）は、画像形成処理電圧印加モードで適用可能な交流電圧の種類（凡例）を示した特性図である。

一例として、画像形成処理電圧印加モードで実用される印加電圧は、直流電圧が−６００〜−８００Ｖ、交流電圧ＡＣの振幅Ｖｐｐが１０００Ｖ〜２５００Ｖが適用範囲である。なお、印加電圧の符号は、適用される現像剤（トナー粒子）の電荷に依存する。

このため、図３（Ａ）に示す種類（凡例）において、プロセススピード依存によるモアレ発生や、振動等の不具合が解消し得る種類を選択し、交流電圧種として適用する。

図３（Ａ）に示される如く、振幅Ｖｐｐを高くするには、周波数を低くすることが有用であることがわかる。

（帯電ロール疲労回復処理モードの設定交流電圧）
一方、帯電ロール疲労回復処理モードでは、前述したように、画像形成処理のための帯電時よりも大きい振幅Ｖｐｐの交流電圧を印加する。

この場合、画像形成処理時のようにモアレといった画質を考慮する必要がない。

さらに、図３（Ｂ）に示される如く、同一の電圧（−８００Ｖ）の交流電圧であっても、周波数を低くした方が、最大振幅Ｖｐｐを大きくすることが可能である。

以上を踏まえ、本実施の形態では、帯電ロール疲労回復処理モードとして、図３（Ａ）において、画像形成処理モードで適用される種類の交流電圧を、周波数を下げて適用するようにした。

図４は、画像形成処理制御部１４４及び帯電コントロール部１４８（図２参照）における帯電ロール１６に印加する電圧を生成するための機能ブロック図である。なお、各ブロックは、機能別に分類したものであり、画像形成処理制御部１４４及び帯電コントロール部１４８のハード構成を限定するものではない。

画像形成処理制御部１４４は、交換情報受付部２００、画像処理量情報受付部２０２、及び画像処理状況情報受付部２０４を備えている。

交換情報受付部２００は、画像形成ユニット１２が交換されたことを示す情報を受け付ける。

画像処理量情報受付部２０２は、例えば、Ａ４サイズ換算での画像形成処理枚数（ｐｖ「プリントボリューム」）に関する情報を受け付ける。

画像処理状況情報受付部２０４は、画像形成処理が開始されたとき、又は画像形成処理が終了したときを含む、画像形成処理状況に関する情報を受け付ける。

画像形成処理制御部１４４では、帯電ロール１６の汚染回復処理を実行するか否かを判断するべく、画像処理量情報受付部２０２で受け付けた画像処理量を処理量累積部２０６で累積し、逐次、累積処理量メモリ２０８に記憶する。

累積処理量は、画像形成ユニット１２の交換時期が起点とされ、このため、交換情報受付部２００で画像形成ユニット１２の交換情報を受け付けた場合は、リセット部２１０を介して、累積処理量メモリ２０８に記憶された累積処理量をリセット（０ｐｖ）とする。

また、画像処理状況情報受付部２０４において、画像形成処理開始情報を受け付けると、当該画像形成処理開始情報を、帯電コントロール部１４８の画像形成処理モード実行指示部２１２へ送出する。

画像形成処理モード実行指示部２１２は、印加手段の一例である電源生成指示部２１４に接続されている。電源生成指示部２１４は、ＤＣ電圧生成部２１６、印加手段の一例であるＡＣ電圧生成部２１８、及び印加手段の一例である周波数設定部２２０に接続されている。周波数設定部２２０は、ＡＣ電圧生成部２１８に接続され、生成されるＡＣ電圧の周波数が設定される。ＤＣ電圧生成部２１６及びＡＣ電圧生成部２１８は、重畳部２２２に接続され、予め設定された直流電圧に、予め設定した周波数、振幅の交流電圧を重畳し、帯電ロール１６への帯電電圧を生成する。

一例として、図３（Ａ）の凡例から、直流電圧が−８００Ｖ、モアレが発生しない周波数として９５０Ｈｚを選択し、振幅Ｖｐｐが２０００Ｖの交流電圧を重畳した帯電電圧を生成する。

生成された帯電電圧は、出力部２２４を介して、帯電時期に出力される。これにより、帯電ロール１６は、帯電する。

一方、画像形成処理制御部１４の画像処理状況受付部２０４において、画像形成処理終了情報を受け付けると、読出部２２６に対して、累積処理量メモリ２０８から累積処理量を読み出すように指示する。

読出部２２６は、比較部２２８に接続されており、読み出した累積処理量を比較部２２８へ送出する。

比較部２２８では、累積処理量をしきい値と比較するべく、しきい値読出部２３０からしきい値を読み出す。

このとき、しきい値読出部２３０は、汚染回復期間フラグ管理部２３２で管理されているフラグの状態（フラグＦが０又は１）によって、読み出すしきい値が異なる。

すなわち、汚染回復期間フラグ管理部２３２には、前記リセット部２１０と、前記比較部２２８とが接続されている。

リセット部２１０は、汚染回復期間フラグ管理部２３２に対して、画像形成ユニット１２が交換されたとき、フラグＦをリセット（０）する信号を出力する。

一方、比較部２２８は、汚染回復期間フラグ管理部２３２に対して、画像形成処理量が汚染回復期間（例えば、１５０Ｋｐｖ）に到達したとき、フラグＦをセット（１）する信号を出力する。

しきい値読出部２３０では、フラグＦが０のときは、しきい値メモリ２３４から汚染回復期間に到達したか否かを判断するしきい値を読み出す。

一方、しきい値読出部２３０では、フラグＦが１のときは、しきい値メモリ２３４から汚染回復処理を実行する時期か否かを判断するしきい値を読み出す。

比較部２２８は、指示手段の一例である汚染回復処理モード実行指示部２３６に接続されている。汚染回復処理モード実行指示部２３６は、汚染回復期間フラグ管理部２３２からフラグの状態を認識可能であり、フラグＦがセット（１）のときに有効に機能し、比較部２２８からの実行指示を受けて、帯電コントローラ１４８の電源生成指示部２１４へ汚染回復処理のための田電源生成を指示する。

汚染回復処理モード実行指示部２３６の実行例を以下に示す。

（実行例１） フラグＦ０の期間中、すなわち、画像形成処理量が１００Ｋｐｖまでは、汚染回復処理モードは実行しない。

（実行例２） フラグＦ１の期間中、すなわち、画像形成処理量が１００Ｋｐｖ以降は、画像形成処理量が１０Ｋｐｖ毎に汚染回復処理モードを実行する。

一例として、図３（Ａ）の凡例から選択され、画像形成処理で適用する電源（−８００Ｖ、９５０Ｈｚ）を適用し、モアレ等の画質を考慮する必要がないため、図３（Ｂ）に示される如く、周波数を５００Ｈｚまで下げて、振幅Ｖｐｐを３５００Ｖとした交流電流を重畳し、帯電電圧を生成する。

この帯電ロール汚染回復処理モード用の帯電電圧（ＤＣ−８００Ｖ、周波数５００Ｈｚ、Ｖｐｐ３５００Ｖ）は、画像形成処理には不向きであるが、帯電ロール１６の表面に発生したフィルムを膜厚方向に破断（分断）して、帯電機能を回復するのに有効となる。

以下に本実施の形態の作用を説明する。

（通常の画像形成処理モードの流れ）
画像形成ユニット１２は、略同一の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト２２の走行方向上流側に配設されたイエロー画像を形成する第１画像形成ユニット４０Ｙについて代表して説明する。なお、第１画像ユニット４０Ｙと同一の機能を有する部材に、イエロー（Ｙ）の代わりに、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）を付した同一参照符合を付すことにより、第２〜第４画像形成ユニット４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの説明を省略する。

まず、動作に先立って、感光体ドラム１４Ｙの回転が開始され、その後、帯電ロール１６Ｙによって感光体ドラム１４Ｙの表面が、本実施の形態では、直流と交流が重畳された電圧が印加されて、予め定められた電位に帯電される。なお、一般的には、−４００Ｖ〜−８００Ｖの範囲で選択可能である。例えば、感光体ドラム１４Ｙを帯電する場合、帯電ロール１６Ｙには、直流電圧に特定の振幅Ｖｐｐ及び特定の周波数ｆの交流電圧を重畳させた電圧を印加する。

感光体ドラム１４Ｙは、導電性の金属製基体上に感光層を積層して形成され、通常は高抵抗であるが、ＬＥＤ光が照射されると、ＬＥＤ光線が照射された部分の抵抗が変化する性質を持っている。

そこで、ＭＣＵ１１８では、帯電した感光体ドラム１４Ｙの表面に、メインコントローラ１２０から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光部１８により露光用の光ビーム（例えば、ＬＥＤ光）が出力される。光ビームは、感光体ドラム１４Ｙの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー印字パターンの静電潜像が感光体ドラム１４Ｙの表面に形成される。

静電潜像とは、帯電によって感光体ドラム１４Ｙの表面に形成される像であり、光ビームによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体ドラム１４Ｙの表面の帯電した電荷が流れ、一方、光ビームが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。

このようにして感光体ドラム１４Ｙ上に形成された静電潜像は、感光体ドラム１４Ｙの回転により現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体ドラム１４Ｙ上の静電潜像が、現像部２０Ｙによって可視像（トナー像）化される。

現像部２０Ｙ内には、乳化重合法により製造されたイエロートナーが収容されている。イエロートナーは、現像部２０Ｙの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体ドラム１４Ｙ表面の電荷と同極性（−）の電荷を有している。

感光体ドラム１４Ｙの表面が現像部２０Ｙを通過していくことにより、感光体ドラム１４Ｙ表面の除電された潜像部にのみイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。

感光体ドラム１４Ｙは、引き続き回転し、感光体ドラム１４Ｙ表面に現像されたトナー像が１次転写位置へ搬送される。感光体ドラム１４Ｙ表面のイエロートナー像が１次転写位置へ搬送されると、１次転写ロール２４Ｙに１次転写バイアスが印加され、感光体ドラム１４Ｙから１次転写ロール２４Ｙに向う静電気力がトナー像に作用し、感光体ドラム１４Ｙ表面のトナー像が中間転写ベルト２２表面に転写される。

このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性（−）と逆極性の（＋）極性であり、例えば第１画像形成ユニット４０Ｙでは転写コントロール部１５２によって＋２０〜３０μＡ程度に定電流制御されている。

一方、感光体ドラム１４Ｙ表面の転写残トナーは、クリーニング部２６Ｙによりクリーニングされる。

第２画像形成ユニット４０Ｍ以降の１次転写ロール２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋに印加される１次転写バイアスも前記と同様に制御されている。

こうして、第１画像形成ユニット４０Ｙにてイエロートナー像の転写された中間転写ベルト２２は、第２〜第４画像形成ユニット４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋを通して順次搬送され、各色のトナー像が同様に重ねられて多重転写される。

全ての画像形成ユニット１２を通して全ての色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト２２は、矢印方向に周動搬送され、中間転写ベルト２２内面に接するバックアップロール３６と中間転写ベルト２２の像保持面側に配置される２次転写ロール３８とから構成された２次転写部Ｔ２へと至る。

一方、記録用紙Ｐが、供給機構を介して２次転写ロール３８と中間転写ベルト２２との間に予め定めたタイミングで給紙され、２次転写バイアスが２次転写ロール３８に印加される。

このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性（−）と逆極性（＋）であり、中間転写ベルト２２から記録用紙Ｐに向う静電気力がトナー像に作用し、中間転写ベルト２２表面のトナー像が記録用紙Ｐ表面に転写される。

その後、記録用紙Ｐは定着部３０へと送り込まれトナー像が加熱・加圧され、色重ねされたトナー像が溶融されて、記録用紙Ｐ表面へ永久定着される。カラー画像の定着が完了した記録用紙Ｐは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了する。

（帯電ロール１６の汚染回復処理関連制御）
図５〜図７のフローチャートは、画像形成処理制御部１４４及び帯電コントロール部１４８で実行される帯電ロール汚染回復処理に関連する制御フローチャートである。

図５は、本実施の形態に係る画像形成ユニット１２の交換判別ルーチンを示す制御フローチャートである。

ステップ２５０では、画像形成ユニット１２が交換されたか否かが判断され、否定判定された場合は、このルーチンは終了する。また、ステップ２５０で肯定判定されると、ステップ２５２へ移行して、累積処理量メモリ２０８（図４参照）に記憶されている累積処理量ｐｖをリセット、すなわち、ｐｖ＝０とし、ステップ２５４へ移行する。ステップ２５４では、汚染回復期間か否かを示すフラグＦをリセット（０）し、次いで、ステップ２５６へ移行して、フラグＦのリセット結果を、汚染回復期間フラグ管理部２３２（図４参照）へ通知して、このルーチンは終了する。

図６は、本実施の形態に係る処理量累積ルーチンを示す制御フローチャートである。

ステップ２６０では、フラグＦがリセット（０）されているか否かが判断され、肯定判定（Ｆ＝０）されると、ステップ２６２へ移行して、画像形成処理の終了時期か否かが判断される。また、ステップ２６０で否定判定（Ｆ＝１）されると、ステップ２７８へ移行する。ステップ２７８については、後述する。

前記ステップ２６２において、否定判定された場合は、処理量を累積する時期ではないと判断し、このルーチンは終了する。

また、ステップ２６２で肯定判定されると、処理量を累積する時期であると判断し、ステップ２６４へ移行して、今回の画像形成処理で実行した処理量ｎ（Ａ４換算のｐｖ）を読み出し、次いでステップ２６６へ移行して、累積処理量ｐｖに加算する（ｐｖ←ｐｖ＋ｎ）。

次のステップ２６８は、しきい値ｐｖｓ１を読み出す。この場合、フラグＦがリセット（０）であるため、汚染回復期間しきい値であるｐｖｓ１が読み出される。本実施の形態では、しきい値ｐｖｓ１は、寿命処理量（１５００Ｋｐｖ）の２／３の処理量である１００Ｋｐｖとしたが、この数値に限定されるものではない。

次のステップ２７０では、累積処理量ｐｖと、しきい値ｐｖｓ１とが比較され、ｐｖ＜ｐｖｓ１と判定された場合は、処理量が汚染回復処理期間に達していないと判断し、このルーチンは終了する。

また、ステップ２７０でｐｖ≧ｐｖｓ１と判定された場合は、処理量が汚染回復処理期間に達したと判断し、ステップ２７２へ移行して、累積処理量ｐｖをリセットする。

次のステップ２７４では、フラグＦをセット（１）し、次いで、ステップ２７６へ移行して、フラグＦのリセット結果を、汚染回復期間フラグ管理部２３２（図４参照）へ通知して、ステップ２７８へ移行する。このステップ２７８は、前記ステップ２６０で肯定判定された場合（すなわち、既にフラグＦがセット（１）されている場合）も移行する。

ステップ２７８では、帯電ロール汚染回復処理実行判別制御が行われる（詳細は、図７）。

図７は、図６のステップ２７８で実行される帯電ロール汚染回復処理実行判別制御ルーチンを示すフローチャートである。

ステップ２８０では、画像形成処理が終了したか否かが判断され、否定判定された場合は、帯電ロール汚染回復処理実行を判別する時期ではないと判断シ、このルーチンは終了する。

また、ステップ２８０で肯定判定されると、帯電ロール汚染回復処理実行を判別する時期であると判断し、ステップ２８２へ移行して、処理量ｍ（Ａ４換算のｐｖ）を読み出し、次いでステップ２８４へ移行して、累積処理量ｐｖに加算する（ｐｖ←ｐｖ＋ｍ）。

次のステップ２８６は、しきい値ｐｖｓ２を読み出す。この場合、フラグＦがセット（１）であるため、汚染回復期間しきい値であるｐｖｓ２が読み出される。本実施の形態では、しきい値ｐｖｓ２は、１０Ｋｐｖとしたが、この数値に限定されるものではない。

次のステップ２８８では、累積処理量ｐｖと、しきい値ｐｖｓ２とが比較され、ｐｖ＜ｐｖｓ２と判定された場合は、帯電ロール汚染回復処理実行時期ではないと判断し、このルーチンは終了する。

また、ステップ２８８でｐｖ≧ｐｖｓ２と判定された場合は、帯電ロール汚染回復処理実行時期であると判断し、ステップ２９０へ移行して、帯電ロール１６の交流電圧値を上昇させる。具体的には、周波数を通常の画像形成処理時の周波数（例えば、９５０Ｈｚ）よりも下げて（例えば、５００Ｈｚ）、振幅Ｖｐｐを大きくする。

本実施の形態では、画像形成処理時の振幅Ｖｐｐである２０００ＫＶに対して、３５００Ｖｐｐとした。

次のステップ２９２では、帯電ロール１６をｐサイクル回転して停止させる。この回転により、帯電ロール１６の全周にわたり、３５００Ｖｐｐの電圧が印加され、フィルミング現像によって発生している膜が、膜厚方向破断（分断）され、以後の画像形成処理時の帯電機能が回復する。次のステップ２９４では、累積処理量ｐｖをリセット（ｐｖ＝０）して、このルーチンは終了する。

図８は、帯電ロール汚染回復処理を実行するときの、各画像形成ユニット１２の電圧制御のタイミングチャートである。

帯電ロールＡＣｆは、各色供給の、帯電ロール１６に印加する交流電圧の周波数である。

帯電ロールＡＣ（各色記号）は、各色の帯電ロール１６の交流電圧である。

帯電ロールＤＣ（各色記号）は、各色の帯電ロール１６の直流電圧である。

現像部ＤＣ（各色記号）は、各色の現像部２０に印加する直流電圧である。

一次転写ロール（各色記号）は、各色の一次転写部Ｔ１における一次転写ロール２４に印加する直流電圧である。

本実施の形態では、各色の帯電ロール１６を対象に、同時に汚染回復処理を実行する。

各色において、画像後端が通過し、全ての色の帯電ロール１６に対する帯電電圧立ち下げ終了時期が異なり、本実施の形態では、Ｋ（ブラック）色の帯電電圧立ち下げ終了後に、各色で共有スル帯電ロール１６に印加する交流電圧の周波数を下げる。これにより、各色の帯電ロール１６の振幅Ｖｐｐが大きくなり、交流電圧が上昇する。

これにより、帯電ロール１６の表面で固化して、膜状（フィルイング）となった付着物が膜厚方向に破断（分断）して、帯電性が回復する。

図９は、周波数を下げて振幅Ｖｐｐを大きくすることが可能となった場合の、設定値毎の帯電ロール汚染回復評価の感応値を示す特性図である。

この図９に示される如く、振幅Ｖｐｐを大きくするほど汚染回復効果が大きくなり、振幅Ｖｐｐが４．０ｋＶｐｐを超えると、その効果が維持されることがわかる。

なお、本実施の形態では、処理量が１００Ｋｐｖになったら、１０Ｋｐｖ毎に汚染回復処理を実行するようにしたが、オペレータの指示によって手動で行うようにしてもよい。また、例えば、インラインセンサ等、帯電ロール１６の汚染状態が検出できるデバイスが存在すれば、当該デバイスの検出結果に基づいて、汚染回復処理の実行可否を判断してもよい。

インラインセンサとは、画像形成処理後の記録用紙Ｐの画像情報の、例えば、光学濃度を読み取るセンサである。読み取った光学濃度を解析して、記録用紙Ｐの搬送方向に沿った筋状の不良画像が存在した場合に、帯電ロール１６の汚染を予測して、汚染回復処理を実行する。

Ｐ 記録用紙
Ｔ１ 一次転写部
Ｔ２ 二次転写部
１０ 画像形成装置
１２ 画像形成ユニット
１２Ｙ 第１画像形成ユニット
１２Ｍ 第２画像形成ユニット
１２Ｃ 第３画像形成ユニット
１２Ｋ 第４画像形成ユニット
１４ 感光体ドラム
１６ 帯電ロール
１８ 露光部
２０ 現像部
２２ 中間転写ベルト
２４ 一次転写ロール
２６ クリーニング部
２８ 記録紙搬送機構
２９ 用紙トレイ
３０ 定着部
３２ ドライブロール
３４ テンションロール
３６ バックアップロール
３８ 二次転写ロール
４０ トナー除去部
４２ ピックアップロール
４４、４６ 搬送ロール
４８、５０、５２、５４、５６ ペーパーガイド
５８ 排紙ロール
１１８ ＭＣＵ
１２０ メインコントローラ
１４２ ユーザインターフェイス
１４４ 画像形成処理制御部
１４６ 駆動系コントロール部
１４８ 帯電コントロール部
１５０ 露光コントロール部
１５２ 転写コントロール部
１５４ 定着コントロール部
１５６ 除電コントロール部
１５８ クリーナコントロール部
１６０ 現像コントロール部
１６２ 温度センサ
１６４ 湿度センサ
２００ 交換情報受付部
２０２ 画像処理量情報受付部
２０４ 画像処理状況情報受付部
２０６ 処理量累積部
２０８ 累積処理量メモリ
２１０ リセット部
２１２ 画像形成処理モード実行指示部
２１４ 電源生成指示部
２１６ ＤＣ電圧生成部
２１８ ＡＣ電圧生成部
２２０ 周波数設定部
２２４ 出力部
２２６ 読出部
２２８ 比較部
２３０ しきい値読出部
２３２ 汚染回復期間フラグ管理部
２３４ しきい値メモリ
２３６ 汚染回復処理モード実行指示部

Claims (5)

1. 標準電圧が印加された帯電部材により帯電された像保持体に対して、画像情報に基づいて静電潜像を形成し、現像剤を供給することで、画像を形成する画像形成手段と、
   前記帯電部材に、画像形成時よりも少なくとも振幅が大きい特別交流電圧を印加する印加手段と、
   前記画像形成手段による画像形成期間以外の期間内の特定時期に、前記印加手段による特別交流電圧の印加を指示する指示手段と、
   を有する画像形成装置。
2. 前記標準電圧が、直流電圧に、画像形成処理に適合した標準交流電圧が重畳されて生成され、
   前記標準交流電圧の周波数を下げることで、前記印加手段で印加する特別交流電圧の振幅を、前記標準電圧に重畳される標準交流電圧の振幅よりも大きくする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記指示手段が、
   前記画像形成手段での画像形成処理において、予め定めた画像形成処理量を超えていることを条件に、前記特別交流電圧の印加を指示する請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記特別交流電圧が、画像形成処理を継続することで前記帯電部材に付着する付着物の固化によって発生する膜を破断しうる振幅に設定される請求項１〜請求項３の何れか１項記載の画像形成装置。
5. 前記指示手段が、
   前記帯電部材で付着物が固化し始める劣化時期の予測に基づき設定される画像形成処理量を超えてから、前記帯電部材が交換されるまで、前記印加手段による交流電圧の印加を適宜指示する請求項４記載の画像形成装置。