特許 7043798 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-22

(45)【発行日】2022-03-30

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20220323BHJP

【ＦＩ】

G03G21/00 345

G03G21/00 510

G03G21/00 310

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2017217103

(22)【出願日】2017-11-10

(65)【公開番号】P2019086740

(43)【公開日】2019-06-06

【審査請求日】2020-10-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(74)【代理人】

【識別番号】100161953

【弁理士】

【氏名又は名称】松井 敬直

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 裕朗

【審査官】三橋 健二

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０６８８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０６８０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１８１３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２０５７５６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面に向かって除電光を照射する発光素子と、前記発光素子に流れる電流を制限する制限抵抗と、を備えた除電装置と、
所定の条件が満たされる場合に、前記感光体ドラムの表面に静電潜像が形成されないのと共に該感光体ドラムの表面にトナー帯が形成されるように、前記感光体ドラムの表面から水分を除去するリフレッシュ制御を実行する制御部と、を備え、
前記リフレッシュ制御の実行時に前記除電装置に投入される電力を通常印字の実行時に前記除電装置に投入される電力よりも大きくし、
前記リフレッシュ制御を実行可能な実行モードと、前記リフレッシュ制御の実行が停止される停止モードと、を選択可能に設け、
前記停止モードが選択されると共に前記所定の条件が満たされる場合に、前記除電装置に投入される電力を通常印字の実行時よりも大きくするリフレッシュ印字が実行されることを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記リフレッシュ印字は、前記停止モードが選択されると共に前記所定の条件が満たされてから所定枚数の印字が終了するまで実行され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】

前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電部材と、
前記感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を現像する現像部材と、を更に備え、
前記リフレッシュ制御は、
前記現像部材が前記感光体ドラムの表面にトナー帯を形成するトナーエージング期間と、
前記トナーエージング期間の終了後に、前記帯電部材が前記感光体ドラムの表面を帯電させる通電エージング期間と、を含み、
前記トナーエージング期間中及び前記通電エージング期間中は、常に、前記除電装置に投入される電力を通常印字の実行時よりも大きくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

機内又は機外の湿度を検知する湿度センサーを更に備え、
前記制御部は、前記湿度センサーが検知する湿度が所定の閾値以上である場合に、前記リフレッシュ制御を実行することを特徴とする請求項１～３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、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像することで、画像を形成している。

【0003】

従来、感光体ドラムとして、アモルファスシリコン感光体が使われている。このアモルファスシリコン感光体は、耐摩耗性に優れているため、感光体ドラムの長寿命化が可能になるという利点を有している。

【0004】

一方で、アモルファスシリコン感光体は、いわゆる画像流れが発生しやすいという欠点を有している。ここで、画像流れとは、感光体ドラムの表面に付着した放電生成物が水分を吸着し、感光体ドラムの表面の電気抵抗が低下することで、感光体ドラムの表面の電荷が流れ、静電潜像の境界がぼやける現象である。このような画像流れが発生すると、結果として、画像不良が引き起こされる。アモルファスシリコン感光体に画像流れが発生しやすいのは、アモルファスシリコン感光体の表面が水分を吸着しやすいためである。

【0005】

このような画像流れを解消するためには、感光体ドラムの表面に付着した水分を除去することが求められる。そこで、従来、感光体ドラムの表面に付着した水分を除去するための多くの技術が提案されている。

【0006】

例えば、特許文献１には、中間転写体の下方に位置しているヒーター手段からの暖気の対流によって、中間転写体と感光体の表面を加温する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００４－１９１７９０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、特許文献１では、中間転写体と感光体の表面を加温するための専用のヒーター手段を追加することで、画像形成装置の製造コストが上昇する恐れがある。また、特許文献１では、ヒーター手段を設置するためのスペースが必要となり、これに伴って、画像形成装置の大型化を招く恐れがある。

【0009】

そこで、本発明は、画像形成装置の製造コストの上昇や画像形成装置の大型化を招くことなく、画像流れを速やかに解消することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係る画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面に向かって除電光を照射する発光素子と、前記発光素子に流れる電流を制限する制限抵抗と、を備えた除電装置と、所定の条件が満たされる場合に、前記感光体ドラムの表面から水分を除去するリフレッシュ制御を実行する制御部と、を備え、前記リフレッシュ制御の実行時に前記除電装置に投入される電力を通常印字の実行時に前記除電装置に投入される電力よりも大きくすることを特徴とする。

【0011】

前記画像形成装置は、前記リフレッシュ制御を実行可能な実行モードと、前記リフレッシュ制御の実行が停止される停止モードと、を選択可能に設けられ、前記停止モードが選択されると共に前記所定の条件が満たされる場合に、前記除電装置に投入される電力を通常印字の実行時よりも大きくするリフレッシュ印字が実行されても良い。

【0012】

前記リフレッシュ印字は、前記停止モードが選択されると共に前記所定の条件が満たされてから所定枚数の印字が終了するまで実行されても良い。

【0013】

前記画像形成装置は、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電部材と、前記感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を現像する現像部材と、を更に備え、前記リフレッシュ制御は、前記現像部材が前記感光体ドラムの表面にトナー帯を形成するトナーエージング期間と、前記トナーエージング期間の終了後に、前記帯電部材が前記感光体ドラムの表面を帯電させる通電エージング期間と、を含み、前記トナーエージング期間中及び前記通電エージング期間中は、常に、前記除電装置に投入される電力を通常印字の実行時よりも大きくしても良い。

【0014】

前記画像形成装置は、機内又は機外の湿度を検知する湿度センサーを更に備え、前記制御部は、前記湿度センサーが検知する湿度が所定の閾値以上である場合に、前記リフレッシュ制御を実行しても良い。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、画像形成装置の製造コストの上昇や画像形成装置の大型化を招くことなく、画像流れを速やかに解消することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る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除電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除電装置を示す回路図である。

【図5】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6】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、リフレッシュ制御を示すタイミングチャートである。

【図7】本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、主電源立ち上げ時の制御を示すフローチャートである。

【図8】実験１の結果を示すグラフである。

【図9】実験３の結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

図１に示されるように、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の上端部には、原稿画像を読み取るための画像読取装置３が設けられている。装置本体２の上部には、排紙トレイ４が設けられている。装置本体２の略中央部には、中間転写ベルト５が収容されている。中間転写ベルト５の右端部は、駆動ローラー６に巻き掛けられている。装置本体２の略中央部には、中間転写ベルト５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、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナーに対応している。装置本体２の下部には、露光装置８が収容されている。装置本体２の下端部には、用紙Ｓ（記録媒体）を収納する給紙カセット９が収容されている。

【0020】

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の上流端部には、給紙部１０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１１が設けられている。搬送路Ｐの下流部には、定着装置１２が設けられている。

【0021】

次に、画像形成装置１の動作について説明する。

【0022】

まず、露光装置８からの光（図１の二点鎖線矢印参照）によって、各画像形成部７において静電潜像が形成される。この静電潜像は、各画像形成部７においてトナー像に現像される。このトナー像は、各画像形成部７から中間転写ベルト５に一次転写される。これにより、中間転写ベルト５上にフルカラーのトナー像が形成される。

【0023】

また、給紙部１０によって給紙カセット９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て、中間転写ベルト５と二次転写ローラー１１のニップ領域に進入する。二次転写ローラー１１は、中間転写ベルト５上に形成された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て、定着装置１２に進入する。定着装置１２は、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。

【0024】

次に、画像形成部７について説明する。

【0025】

図２を参照して、画像形成部７は、感光体ドラム１４と、感光体ドラム１４の下側に設けられる帯電ローラー１５（帯電部材の一例）と、感光体ドラム１４の左側に設けられる現像ローラー１６（現像部材の一例）と、感光体ドラム１４の上側に設けられる１次転写ローラー１７と、感光体ドラム１４の右側に設けられるクリーニング装置１８と、感光体ドラム１４の右上側に設けられる除電装置１９と、を備えている。

【0026】

画像形成部７の感光体ドラム１４は、円筒状を成している。感光体ドラム１４は、前後方向に沿って延びている回転軸Ｘの周りを回転可能に設けられている。つまり、本実施形態では、前後方向が感光体ドラム１４の回転軸方向である。なお、図２の矢印Ａは、感光体ドラム１４の回転方向を示している。

【0027】

感光体ドラム１４は、基材層２１と、基材層２１の外周を覆う感光層２２と、を備えている。基材層２１は、例えば、金属によって構成されており、電気的に接地されている。感光層２２は、例えば、アモルファスシリコンによって形成されている。以下、感光層２２の表面のことを、「感光体ドラム１４の表面」と称する。

【0028】

画像形成部７の帯電ローラー１５は、円柱状を成している。帯電ローラー１５は、回転可能に設けられている。帯電ローラー１５は、芯金２４と、芯金２４の外周を覆う弾性層２５と、を備えている。芯金２４は、例えば、金属によって形成されている。弾性層２５は、例えば、エピクロルヒドリンゴム等の弾性材料によって形成されており、導電性を有している。弾性層２５の外周面は、感光体ドラム１４の表面に接触している。

【0029】

画像形成部７の現像ローラー１６は、円筒状を成している。現像ローラー１６は、回転可能に設けられている。現像ローラー１６の外周面は、感光体ドラム１４の表面と間隔を介して対向している。現像ローラー１６の内部には、回転不能な複数の磁極（図示せず）が収容されている。

【0030】

画像形成部７の１次転写ローラー１７は、感光体ドラム１４とともに中間転写ベルト５を挟み込んでいる。１次転写ローラー１７は、回転可能に設けられている。１次転写ローラー１７は、芯金２７と、芯金２７の外周を覆う弾性層２８と、を備えている。芯金２７は、例えば、金属によって形成されている。弾性層２８は、例えば、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等の弾性材料によって形成されており、導電性を有している。

【0031】

画像形成部７のクリーニング装置１８は、ハウジング３０と、ハウジング３０の左上部に固定されるシール部材３１と、ハウジング３０に収容される摺擦ローラー３２と、摺擦ローラー３２の左下側に設けられるブレード３３と、を備えている。

【0032】

クリーニング装置１８のハウジング３０は、左側（感光体ドラム１４側）に向かって開口されており、断面略コ字状を成している。ハウジング３０は、左右方向に沿って延びている上壁３５と、上壁３５の右端部から下側に向かって屈曲されている側壁３６と、側壁３６の下端部から左側に向かって屈曲されている底壁３７と、を備えている。上壁３５の左端部は、感光体ドラム１４の表面と隙間Ｇを介して対向している。

【0033】

クリーニング装置１８のシール部材３１は、例えば、ウレタンシートによって形成されている。シール部材３１の基端部は、ハウジング３０の上壁３５の左端部に固定されている。シール部材３１の先端部は、感光体ドラム１４の表面に接触している。シール部材３１は、ハウジング３０の上壁３５の左端部と感光体ドラム１４の表面の間の隙間Ｇを覆っている。

【0034】

クリーニング装置１８の摺擦ローラー３２は、ハウジング３０に収容されている。摺擦ローラー３２は、回転可能に設けられている。摺擦ローラー３２は、感光体ドラム１４の回転方向においてシール部材３１よりも下流側に配置されている。摺擦ローラー３２は、芯金３８と、芯金３８の外周を覆う弾性層３９と、を備えている。芯金３８は、例えば、金属によって形成されている。弾性層３９は、例えば、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等の弾性材料によって形成されている。

【0035】

クリーニング装置１８のブレード３３は、例えば、ウレタンゴムによって形成されている。ブレード３３は、ハウジング３０の底壁３７の左端部に固定されている。ブレード３３は、感光体ドラム１４の回転方向において摺擦ローラー３２よりも下流側に配置されている。ブレード３３の先端部は、感光体ドラム１４の表面に接触している。

【0036】

画像形成部７の除電装置１９は、中間転写ベルト５の下面とクリーニング装置１８のハウジング３０の上壁３５の上面の間に配置されている。除電装置１９は、感光体ドラム１４の回転方向において１次転写ローラー１７よりも下流側且つクリーニング装置１８よりも上流側に配置されている。

【0037】

図３を参照して、除電装置１９は、基板４１と、基板４１の上面に実装される複数（例えば、１８個）の発光素子４２と、基板４１の上面に実装される複数（例えば、３個）の制限抵抗４３と、を備えている。基板４１は、前後方向に長い平板状を成している。複数の発光素子４２と複数の制限抵抗４３は、すべて、前後方向に沿って一列に並んでいる。各発光素子４２は、例えば、チップ型のＬＥＤ（Light Emitting Diode）によって構成されている。各制限抵抗４３は、例えば、チップ型の抵抗によって構成されている。

【0038】

図４を参照して、除電装置１９の一端部は、第１受電端子４６に接続され、除電装置１９の他端部は、第２受電端子４７に接続されている。除電装置１９は、互いに並列に接続される３個の除電ユニット４８を備えている。各除電ユニット４８は、互いに直列に接続される６個の発光素子４２と、この６個の発光素子４２に対して直列に接続される１個の制限抵抗４３と、によって構成されている。各除電ユニット４８を電流が流れる方向（図４の矢印Ｉ参照）において、各制限抵抗４３は各発光素子４２よりも上流側に配置されている。各制限抵抗４３は、各発光素子４２に流れる電流を制限し、各発光素子４２を保護している。

【0039】

次に、画像形成装置１の制御システムについて説明する。

【0040】

図５を参照して、画像形成装置１は、制御部５１を備えている。制御部５１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成されている。

【0041】

制御部５１は、記憶部５２に接続されている。記憶部５２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）を備えている。記憶部５２は、機外の湿度の閾値Ｔｈを記憶している。

【0042】

制御部５１は、表示部５３に接続されている。表示部５３は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）によって構成されている。表示部５３は、制御部５１からの信号に基づいて各種画面（例えば、操作画面やエラー表示画面）を表示する。

【0043】

制御部５１は、ベルトモーター５４に接続されている。ベルトモーター５４は、駆動ローラー６に接続されており、制御部５１からの信号に基づいてベルトモーター５４が駆動ローラー６を回転させると、駆動ローラー６の回転に従動して中間転写ベルト５が回転する。つまり、制御部５１からの信号に基づいてベルトモーター５４が中間転写ベルト５を回転させる。

【0044】

制御部５１は、ドラムモーター５５に接続されている。ドラムモーター５５は、感光体ドラム１４に接続されており、制御部５１からの信号に基づいて感光体ドラム１４を回転させる。

【0045】

制御部５１は、現像モーター５６に接続されている。現像モーター５６は、現像ローラー１６に接続されており、制御部５１からの信号に基づいて現像ローラー１６を回転させる。

【0046】

制御部５１は、現像バイアス印加部５７に接続されている。現像バイアス印加部５７は、現像ローラー１６に接続されており、制御部５１からの信号に基づいて現像ローラー１６に現像バイアスを印加する。現像バイアスの極性は、トナーの帯電極性と同一である。

【0047】

制御部５１は、冷却ファン５８に接続されている。冷却ファン５８は、制御部５１からの信号に基づいて作動し、機外の空気を機内に取り込む。

【0048】

制御部５１は、電源５９に接続されている。電源５９は、除電装置１９の各受電端子４６、４７に接続されており、制御部５１からの信号に基づいて除電装置１９の各受電端子４６、４７間に電圧を印加する。

【0049】

制御部５１は、帯電バイアス印加部６０に接続されている。帯電バイアス印加部６０は、帯電ローラー１５に接続されており、制御部５１からの信号に基づいて帯電ローラー１５に帯電バイアスを印加する。帯電バイアスの極性は、トナーの帯電極性と同一である。

【0050】

制御部５１は、１次転写バイアス印加部６１に接続されている。１次転写バイアス印加部６１は、１次転写ローラー１７に接続されており、制御部５１からの信号に基づいて１次転写ローラー１７に１次転写バイアス（順バイアス）又は１次転写バイアス（逆バイアス）を印加する。１次転写バイアス（順バイアス）の極性は、トナーの帯電極性と逆である。１次転写バイアス（逆バイアス）の極性は、トナーの帯電極性と同一である。

【0051】

制御部５１は、２次転写バイアス印加部６２に接続されている。２次転写バイアス印加部６２は、２次転写ローラー１１に接続されており、制御部５１からの信号に基づいて２次転写ローラー１１に２次転写バイアス（順バイアス）又は２次転写バイアス（逆バイアス）を印加する。２次転写バイアス（順バイアス）の極性は、トナーの帯電極性と逆である。２次転写バイアス（逆バイアス）の極性は、トナーの帯電極性と同一である。

【0052】

制御部５１は、湿度センサー６３に接続されている。湿度センサー６３は、機外の湿度Ｈを検知し、制御部５１に送信する。

【0053】

次に、上記のように構成された画像形成装置１において、通常印字の一例について説明する。

【0054】

通常印字の実行時には、ドラムモーター５５が感光体ドラム１４を回転させることで、帯電ローラー１５が感光体ドラム１４に従動して回転する。また、帯電バイアス印加部６０が帯電ローラー１５に帯電バイアスを印加する。これにより、帯電ローラー１５が感光体ドラム１４の表面を一様に帯電させる。

【0055】

また、通常印字の実行時には、帯電した感光体ドラム１４の表面を露光装置８が露光する。これにより、感光体ドラム１４の表面に静電潜像が形成される。

【0056】

また、通常印字の実行時には、現像モーター５６が現像ローラー１６を回転させる。また、現像バイアス印加部５７が現像ローラー１６に現像バイアスを印加する。これにより、現像ローラー１６から感光体ドラム１４の表面にトナーＴが移動し、感光体ドラム１４の表面に形成された静電潜像が現像され、感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成される。つまり、現像ローラー１６が感光体ドラム１４の表面に形成された静電潜像を現像する。

【0057】

また、通常印字の実行時には、ベルトモーター５４が中間転写ベルト５を回転させる。また、１次転写バイアス印加部６１が１次転写ローラー１７に１次転写バイアス（順バイアス）を印加する。これにより、感光体ドラム１４の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト５に１次転写される。

【0058】

また、通常印字の実行時には、２次転写バイアス印加部６２が２次転写ローラー１１に２次転写バイアス（順バイアス）を印加する。これにより、中間転写ベルト５に１次転写されたトナー像が用紙Ｓに２次転写される。

【0059】

また、通常印字の実行時には、クリーニング装置１８の摺擦ローラー３２が感光体ドラム１４とは異なる回転速度で回転し、感光体ドラム１４の表面と摺擦する。これにより、摺擦ローラー３２によって感光体ドラム１４の表面が研磨されると共に、摺擦ローラー３２によって感光体ドラム１４の表面から残留トナーＴ´（１次転写後に感光体ドラム１４の表面に残留しているトナー）が除去される。

【0060】

また、通常印字の実行時には、クリーニング装置１８のブレード３３に対して感光体ドラム１４が回転する。これにより、ブレード３３によって感光体ドラム１４の表面が研磨されると共に、ブレード３３によって感光体ドラム１４の表面から残留トナーＴ´が除去される。

【0061】

また、通常印字の実行時には、電源５９が除電装置１９の各受電端子４６、４７間に電圧を印加する。これにより、除電装置１９の各発光素子４２が感光体ドラム１４の表面に向かって除電光ＥＬを照射する。この除電光ＥＬが感光体ドラム１４の表面に到達することで、感光体ドラム１４の表面から残留電荷（１次転写後に感光体ドラム１４の表面に残留している電荷）が除去される。

【0062】

なお、通常印字の実行時には、電源５９から除電装置１９に電力Ｐｗ１［Ｗ］が投入される。これに伴って、除電装置１９にＩ１［ｍＡ］の電流が流れる。

【0063】

次に、上記のように構成された画像形成装置１において、感光体ドラム１４の表面から水分を除去するリフレッシュ制御の一例について説明する。

【0064】

図６を参照して、リフレッシュ制御の実行期間Ｐは、第１期間Ｐ１～第５期間Ｐ５を含んでいる。第１期間Ｐ１～第５期間Ｐ５のうち、第２期間Ｐ２はトナーエージング期間の一例であり、第４期間Ｐ４は通電エージング期間の一例である。

【0065】

リフレッシュ制御の実行時には、実行期間Ｐの全期間にわたって、ベルトモーター５４が中間転写ベルト５を回転させる。また、実行期間Ｐの全期間にわたって、ドラムモーター５５が感光体ドラム１４を回転させる。

【0066】

また、リフレッシュ制御の実行時には、第１期間Ｐ１の最初から第３期間Ｐ３の途中までの間、現像モーター５６が現像ローラー１６を回転させる。また、第２期間Ｐ２の間、現像バイアス印加部５７が現像ローラー１６に現像バイアスを印加する。これにより、第２期間Ｐ２の間、現像ローラー１６から感光体ドラム１４の表面にトナーＴが移動する。

【0067】

なお、リフレッシュ制御の実行時には、実行期間Ｐの全期間にわたって、露光装置８の作動が停止しており、感光体ドラム１４の表面に静電潜像が形成されない。そのため、上記のように現像ローラー１６から感光体ドラム１４の表面にトナーＴが移動すると、感光体ドラム１４の表面にはトナー帯（前後方向に連続する帯状のトナー像）が形成される。

【0068】

また、リフレッシュ制御の実行時には、実行期間Ｐの全期間にわたって、クリーニング装置１８の摺擦ローラー３２が感光体ドラム１４とは異なる回転速度で回転し、感光体ドラム１４の表面と摺擦する。これにより、摺擦ローラー３２によって感光体ドラム１４の表面が研磨されると共に、摺擦ローラー３２によって感光体ドラム１４の表面からトナー帯が除去される。

【0069】

また、リフレッシュ制御の実行時には、クリーニング装置１８のブレード３３に対して感光体ドラム１４が回転する。これにより、ブレード３３によって感光体ドラム１４の表面が研磨されると共に、ブレード３３によって感光体ドラム１４の表面からトナー帯が除去される。なお、上記のようにトナー帯が感光体ドラム１４の表面から除去される際に、感光体ドラム１４の表面に付着した水分もトナー帯と共に感光体ドラム１４の表面から除去される。

【0070】

また、リフレッシュ制御の実行時には、実行期間Ｐの全期間にわたって、冷却ファン５８の作動が停止している。これにより、機外の湿った空気が機内に取り込まれることが抑制される。

【0071】

また、リフレッシュ制御の実行時には、実行期間Ｐの全期間にわたって、電源５９が除電装置１９の各受電端子４６、４７間に電圧を印加する。これにより、除電装置１９の各発光素子４２が感光体ドラム１４の表面に向かって除電光ＥＬを照射する。

【0072】

なお、リフレッシュ制御の実行時には、実行期間Ｐの全期間にわたって、通常印字の実行時に電源５９から除電装置１９に投入される電力Ｐｗ１［Ｗ］よりも大きな電力Ｐｗ２［Ｗ］が電源５９から除電装置１９に投入される。これに伴って、通常印字の実行時に除電装置１９に流れる電流Ｉ１［ｍＡ］よりも大きな電流Ｉ２［ｍＡ］が除電装置１９に流れる。そのため、除電装置１９の各除電ユニット４８の制限抵抗４３にも通常印字の実行時よりも大きな電流が流れ、制限抵抗４３の発熱量が通常印字の実行時よりも大きくなる。これに伴って、発熱した制限抵抗４３によって感光体ドラム１４の表面が加熱される。

【0073】

また、リフレッシュ制御の実行時には、実行期間Ｐの全期間にわたって、帯電ローラー１５が感光体ドラム１４に従動して回転する。また、第４期間Ｐ４の間、帯電バイアス印加部６０が帯電ローラー１５に帯電バイアスを印加する。これにより、第４期間Ｐ４の間、帯電ローラー１５が感光体ドラム１４の表面を一様に帯電させる。

【0074】

また、リフレッシュ制御の実行時には、実行期間Ｐの全期間にわたって、１次転写バイアス印加部６１が１次転写ローラー１７に１次転写バイアス（逆バイアス）を印加する。また、実行期間Ｐの全期間にわたって、２次転写バイアス印加部６２が２次転写ローラー１１に２次転写バイアス（逆バイアス）を印加する。

【0075】

以上のようなリフレッシュ制御が終了すると、通常印字を実行するための起動動作が開始される。

【0076】

なお、本実施形態に係る画像形成装置１は、リフレッシュ制御を実行可能な実行モードと、リフレッシュ制御の実行が停止される停止モードと、を選択可能に設けられている。例えば、ユーザーやサービスマン等の作業者が表示部５３を操作することでモード選択画面が表示され、作業者がモード選択画面を操作することで、実行モード又は停止モードのいずれか一方が選択されるようになっている。

【0077】

次に、上記のように構成された画像形成装置１において、主電源立ち上げ時の制御の一例について説明する。

【0078】

図７を参照して、画像形成装置１の主電源が立ち上げられると（ステップＳ１０１）、湿度センサー６３が機外の湿度Ｈを検知し、制御部５１に送信する（ステップＳ１０２）。

【0079】

制御部５１は、湿度センサー６３が検知した機外の湿度Ｈが記憶部５２に記憶された閾値Ｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３の判定がＮｏの場合には、制御部５１は、通常印字を実行する（ステップＳ１０４）。

【0080】

一方で、ステップＳ１０３の判定がＹｅｓの場合には、制御部５１は、実行モードが選択されているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５の判定がＹｅｓの場合、実行モードが選択されており、リフレッシュ制御を実行可能である。そのため、制御部５１は、リフレッシュ制御を実行する（ステップＳ１０６）。

【0081】

リフレッシュ制御が終了すると、制御部５１は、画像流れが発生しやすい状態が解消しているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。この判定は、例えば、帯電ローラー１５に流れる電流の値が所定の閾値未満になっているか否かに基づいて行われる。ステップＳ１０７の判定がＮｏの場合には、制御部５１は、ステップＳ１０６に戻って、再びリフレッシュ制御を実行する。一方で、ステップＳ１０７の判定がＹｅｓの場合には、制御部５１は、通常印字を実行する（ステップＳ１０４）。

【0082】

一方で、ステップＳ１０５の判定がＮｏの場合には、停止モードが選択されており、リフレッシュ制御の実行が停止されている。この場合、制御部５１は、所定枚数（例えば１００枚）の印字が終了するまで、リフレッシュ印字を実行する（ステップＳ１０８）。

【0083】

リフレッシュ印字の実行時には、通常印字の実行時に電源５９から除電装置１９に投入される電力Ｐｗ１［Ｗ］よりも大きな電力Ｐｗ２［Ｗ］が電源５９から除電装置１９に投入される。これに伴って、通常印字の実行時に除電装置１９に流れる電流Ｉ１［ｍＡ］よりも大きな電流Ｉ２［ｍＡ］が除電装置１９に流れる。そのため、除電装置１９の各除電ユニット４８の制限抵抗４３にも通常印字の実行時よりも大きな電流が流れ、制限抵抗４３の発熱量が通常印字の実行時よりも大きくなる。これに伴って、発熱した制限抵抗４３によって感光体ドラム１４の表面が加熱される。その他の点については、リフレッシュ印字の実行方法は、通常印字の実行方法と同様であるため、説明を省略する。リフレッシュ印字が完了すると、制御部５１は、通常印字を実行する（ステップＳ１０４）。

【0084】

本実施形態では上記のように、リフレッシュ制御の実行時に除電装置１９に投入される電力を通常印字の実行時に除電装置１９に投入される電力よりも大きくしている。これにより、除電装置１９の制限抵抗４３の発熱を利用して感光体ドラム１４の表面を加熱し、感光体ドラム１４の表面から水分を除去することが可能となる。これに伴って、画像流れを速やかに解消することが可能となる。

【0085】

また、上記のように制限抵抗４３の発熱を利用して感光体ドラム１４の表面を加熱するため、感光体ドラム１４の表面を加熱するための専用のヒーターを追加する必要が無い。そのため、ヒーターの追加に伴う画像形成装置１の製造コストの上昇や画像形成装置１の大型化を防止することが可能となる。また、ヒーターにおける電力消費に伴うユーザーの料金負担の増大も抑制することが可能となる。

【0086】

また、上記のように制限抵抗４３の発熱を利用して感光体ドラム１４の表面を加熱するため、感光体ドラム１４を加熱するための専用の抵抗が制限抵抗４３とは別に基板４１の裏面に実装されるような場合と比較して、除電装置１９に必要とされる抵抗の数を少なくすることが可能となる。そのため、除電装置１９の構成を簡易化し、除電装置１９の製造コストを低廉化することが可能となる。

【0087】

また、本実施形態では、リフレッシュ制御の実行時に、トナーエージング（感光体ドラム１４の表面にトナー帯を形成すると共に、感光体ドラム１４の表面を摺擦ローラー３２やブレード３３によって研磨する動作）を実行している。このようなトナーエージングは、画像流れの早期解消に対して有利であるが、印字とは無関係にトナーを消費するものであるため、長期間にわたって実行されると、ユーザーの待ち時間が長くなったり、無駄なトナー消費が増えたりするという弊害が生じる。特に、画像流れは、画像形成装置１の耐久後半の状態（画像形成装置１が相当程度使用された状態）や画像形成装置１が長期間放置された状態で起こりやすいため、これらの状態ではトナーエージングが長期化しやすく、上記のような弊害が生じやすい。

【0088】

これに対して、本実施形態では上記の通り、トナーエージングのみを利用して画像流れの解消を図るのではなく、トナーエージングと制限抵抗４３の発熱の両方を利用して画像流れの解消を図っている。そのため、トナーエージングのみを利用する場合と比較して、リフレッシュ制御の所要時間を短くすることが可能となる。その結果、ユーザーの待ち時間を短くすることが可能となると共に、トナーエージングによるトナーの消費を抑制することが可能となる。

【0089】

また、本実施形態では、リフレッシュ制御を実行可能な実行モードと、リフレッシュ制御の実行が停止される停止モードと、を選択可能に設けられている。これにより、リフレッシュ制御を実行して画像流れを早期に解消したいユーザーの要請だけでなく、リフレッシュ制御の実行を停止して待ち時間の長期化やトナー消費量の上昇を抑制したいユーザーの要請にも応えることが可能となる。

【0090】

また、本実施形態では、停止モードが選択されると共に所定の条件（湿度Ｈ≧閾値Ｔｈ）が満たされる場合に、除電装置１９に投入される電力を通常印字の実行時よりも大きくするリフレッシュ印字が実行されている。このような構成を採用することで、停止モードが選択された場合であっても、画像流れを速やかに解消することが可能となる。

【0091】

また、リフレッシュ印字は、停止モードが選択されると共に所定の条件（湿度Ｈ≧閾値Ｔｈ）が満たされてから所定枚数の印字が終了するまで実行されている。このような構成を採用することで、リフレッシュ印字の実行期間を容易に決定することが可能となる。

【0092】

また、リフレッシュ制御は、現像ローラー１６が感光体ドラム１４の表面にトナー帯を形成する第２期間Ｐ２（トナーエージング期間の一例）と、第２期間Ｐ２の終了後に、帯電ローラー１５が感光体ドラム１４の表面を帯電させる第４期間Ｐ４（通電エージング期間の一例）と、を含んでおり、第２期間Ｐ２中及び第４期間Ｐ４中は、常に、除電装置１９に投入される電力を通常印字の実行時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、画像流れを一層確実に解消することが可能となる。

【0093】

また、制御部５１は、湿度センサー６３が検知する湿度が所定の閾値Ｔｈ以上である場合に、リフレッシュ制御を実行している。このような構成を採用することで、画像流れが発生しやすい場合にのみリフレッシュ制御を実行することが可能となり、不必要なリフレッシュ制御の実行によるユーザーの待ち時間の長期化やトナー消費量の上昇を抑制することが可能となる。

【0094】

本実施形態では、湿度センサー６３が機外の湿度を検知している。一方で、他の異なる実施形態では、湿度センサー６３が機内の湿度を検知しても良い。

【0095】

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。

【0096】

＜実験＞
本実施形態に係る画像形成装置１を用いて、本願発明の効果を実証するための実験を行った。

【0097】

＜実験条件＞
実験に用いられた画像形成装置１の詳細は、以下の通りである。
感光体ドラム１４の表面の線速：２５０［ｍｍ／ｓｅｃ］
感光体ドラム１４の感光層２２の材質：アモルファスシリコン
感光体ドラム１４の直径：３０［ｍｍ］
帯電ローラー１５の弾性層２５の材質：エピクロルヒドリンゴム
帯電ローラー１５の直径：９．５［ｍｍ］
帯電ローラー１５の帯電電位：＋２５０［Ｖ］
ブレード３３の材質：ウレタンゴム
ブレード３３の厚み：２．０［ｍｍ］
ブレード３３のＪＩＳ－Ａ硬度：７９［°］
ブレード３３の反発弾性：２８［％］（２３［℃］の環境で測定）
ブレード３３のヤング率：１１．４［ＭＰａ］
制限抵抗４３の抵抗値：４７０［Ω］

【0098】

＜実験１＞
実験１では、除電装置１９に流す電流（以下、「除電電流Ｉｅ」と称する）の値を変えて１分間の連続印字を実行し、基板４１の上面に搭載された制限抵抗４３の温度を測定した。実験時の温度は２５［℃］、実験時の湿度は５０［％］であった。実験１の結果を図８に示す。

【0099】

図８から明らかな通り、除電電流Ｉｅの値が大きくなるほど、制限抵抗４３の温度が上昇している。このことから、電源５９から除電装置１９に投入する電力を大きくして除電電流Ｉｅの値を大きくすれば、制限抵抗４３の温度を上昇させることができることが分かる。

【0100】

＜実験２＞
実験２では、高温高湿環境（温度３２．５［℃］、相対湿度８０［％］）に４８時間放置された画像形成装置１に対して、除電電流Ｉｅの値を変えてリフレッシュ制御を実行し、画像流れが解消されるまでの回数を測定した。なお、画像流れが解消されているか否かの判定は、目視にて行った。

【0101】

実験２では、リフレッシュ制御の実行期間Ｐの第１期間Ｐ１～第５期間Ｐ５を以下のように設定した。
第１期間Ｐ１：４００［ｍｓｅｃ］
第２期間Ｐ２：４７５［ｍｓｅｃ］
第３期間Ｐ３： ２［ｓｅｃ］
第４期間Ｐ４： ５０［ｓｅｃ］
第５期間Ｐ５： ７［ｓｅｃ］
従って、リフレッシュ制御の実行期間Ｐは、
Ｐ＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４＋Ｐ５＝５９．８７５［ｓｅｃ］≒６０［ｓｅｃ］
である。実験２の結果を表１に示す。

【0102】

【表1】

【0103】

表１から明らかな通り、除電電流Ｉｅの値が大きくなるほど、リフレッシュ制御の実行回数が少なくなる。このことから、電源５９から除電装置１９に投入する電力を大きくして除電電流Ｉｅの値を大きくすれば、制限抵抗４３の発熱を促進して感光体ドラム１４の表面から水分を除去することができ、リフレッシュ制御の実行回数を少なくすることができることが分かる。

【0104】

また、除電電流Ｉｅの値ごとのリフレッシュ制御の総実行時間は、以下の通りである。
除電電流Ｉｅ＝ ０［ｍＡ］の場合：６０［ｓｅｃ］×１０［回］＝６００［ｓｅｃ］
除電電流Ｉｅ＝２０［ｍＡ］の場合：６０［ｓｅｃ］× ８［回］＝４８０［ｓｅｃ］
除電電流Ｉｅ＝４０［ｍＡ］の場合：６０［ｓｅｃ］× ４［回］＝２４０［ｓｅｃ］
従って、除電電流Ｉｅの値を０［ｍＡ］から４０［ｍＡ］まで増加させることで、３６０［ｓｅｃ］（＝６００［ｓｅｃ］－２４０［ｓｅｃ］）もリフレッシュ制御のためのユーザーの待ち時間を短縮することができる。

【0105】

また、例えば、１回のリフレッシュ制御では、１２５［ｍｇ］のトナーが使用される。従って、除電電流Ｉｅの値ごとのトナーの総使用量は、以下の通りである。
除電電流Ｉｅ＝ ０［ｍＡ］の場合：１２５［ｍｇ］×１０［回］＝１２５０［ｍｇ］
除電電流Ｉｅ＝２０［ｍＡ］の場合：１２５［ｍｇ］× ８［回］＝１０００［ｍｇ］
除電電流Ｉｅ＝４０［ｍＡ］の場合：１２５［ｍｇ］× ４［回］＝ ５００［ｍｇ］
従って、除電電流Ｉｅの値を０［ｍＡ］から４０［ｍＡ］まで増加させることで、７５０［ｍｇ］（＝１２５０［ｍｇ］－５００［ｍｇ］）もリフレッシュ制御のためのトナーの総使用量を削減することができる。

【0106】

＜実験３＞
実験３では、高温高湿環境（温度３２．５［℃］、相対湿度８０［％］）に４８時間放置された画像形成装置１に対して、リフレッシュ制御を実行せずに、除電電流Ｉｅの値を変えて印字を実行し、印字枚数ごとの画像流れレベルを測定した。なお、画像流れレベルの測定は、目視にて行った。画像流れレベルの基準を表２に示す。

【0107】

【表2】

【0108】

表２から明らかなように、画像流れレベル４が最も良い状態であり、画像流れレベル１が最も悪い状態である。実験３の結果を図９に示す。

【0109】

図９から明らかなように、画像流れは印字によって徐々に解消されていく。また、図９から明らかなように、除電電流Ｉｅの値を上昇させることで、画像流れが解消されるまでの印字枚数が少なくなる。このことから、電源５９から除電装置１９に投入する電力を大きくして除電電流Ｉｅの値を大きくすれば、画像流れを早期に解消できることが分かる。

【符号の説明】

【0110】

１ 画像形成装置
１４ 感光体ドラム
１５ 帯電ローラー（帯電部材）
１６ 現像ローラー（現像部材）
１９ 除電装置
４２ 発光素子
４３ 制限抵抗
５１ 制御部
６３ 湿度センサー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】