(57)【要約】【課題】出力画像に濃度段差が発生することを抑制しつつ、画像の生産性の向上を図ることのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、感光体１と、帯電手段２と、露光手段３と、現像手段４と、転写手段５と、露光手段による静電像の形成を開始することが可能なタイミングである開始タイミングを制御する制御手段１１と、を有し、制御手段は、ジョブの１個目の画像形成領域の搬送方向の先端から後端側に所定距離離れた位置から後端側の所定範囲の領域である所定領域に形成される画像の情報に基づいて、開始タイミングを、帯電位置ａを通過した直後の感光体の表面電位が安定した時から感光体が１周する前の第１の開始タイミングと、第１の開始タイミングよりも遅い第２の開始タイミングと、に切り換える制御を行う構成とする。【選択図】図１０
2019095659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な感光体と、
帯電位置で前記感光体を帯電処理する帯電手段と、
帯電処理された前記感光体を露光位置で露光して前記感光体上に静電像を形成する露光手段と、
前記感光体上に形成された静電像にトナーを供給して前記感光体上にトナー像を形成する現像手段と、
電圧が印加されて、転写位置で前記感光体から被転写体にトナー像を転写させる転写手段と、
前記露光手段による静電像の形成を開始することが可能なタイミングである開始タイミングを制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、ジョブの１個目の画像形成領域の搬送方向の先端から後端側に所定距離離れた位置から後端側の所定範囲の領域である所定領域に形成される画像の情報に基づいて、前記開始タイミングを、前記帯電位置を通過した直後の前記感光体の表面電位が安定した時から前記感光体が１周する前の第１の開始タイミングと、前記第１の開始タイミングよりも遅い第２の開始タイミングと、に切り換える制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記画像の情報として、画像の濃度に関する情報に基づいて前記制御を行う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】
前記制御手段は、前記開始タイミングを、前記所定領域に所定の濃度範囲の画像が所定面積以上連続して形成される場合は前記第２の開始タイミングとし、前記所定領域に前記所定の濃度範囲の画像が前記所定面積以上連続して形成されない場合は前記第１の開始タイミングと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】
前記制御手段は、前記画像の情報として、画像の濃度に関する情報と、画像の属性に関する情報と、に基づいて、前記制御を行う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５】
前記制御手段は、前記開始タイミングを、前記所定領域に所定の濃度範囲かつ所定の属性の画像が所定面積以上連続して形成される場合は前記第２の開始タイミングとし、前記所定領域に前記所定の濃度範囲かつ前記所定の属性の画像が前記所定面積以上連続して形成されない場合は前記第１の開始タイミングとすることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、ジョブの１個目の画像形成領域において、前記所定領域を第１の領域、前記第１の領域よりも前記先端側の所定範囲の領域を第２の領域、前記第１の領域よりも前記後端側の所定範囲の領域を第３の領域としたとき、前記第１、第２、第３の領域のうち少なくとも前記第１の領域を含む複数の領域に形成される画像の情報に基づいて、前記制御を行う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７】
前記制御手段は、前記画像の情報として、画像の濃度に関する情報に基づいて前記制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記開始タイミングを、前記第１、第２、第３の領域のうち少なくとも前記第１の領域を含む複数の領域のそれぞれに所定の濃度範囲の画像が所定面積以上連続して形成される場合は前記第２の開始タイミングとし、前記第１、第２、第３の領域のうち少なくとも前記第１の領域を含む複数の領域のそれぞれに前記所定の濃度範囲の画像が前記所定面積以上連続して形成されない場合は前記第１の開始タイミングとすることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記画像の情報として、画像の濃度に関する情報と、画像の属性に関する情報と、に基づいて、前記制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記開始タイミングを、前記第１、第２、第３の領域のうち少なくとも前記第１の領域を含む複数の領域のそれぞれに所定の濃度範囲かつ所定の属性の画像が所定面積以上連続して形成される場合は前記第２の開始タイミングとし、前記第１、第２、第３の領域のうち少なくとも前記第１の領域を含む複数の領域のそれぞれに前記所定の濃度範囲かつ前記所定の属性の画像が前記所定面積以上連続して形成されない場合は前記第１の開始タイミングとすることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記所定領域は、前記開始タイミングを前記第１の開始タイミングとする場合に、前記帯電位置を通過した直後の前記感光体の表面電位の絶対値が上昇し始めた時以降に前記帯電位置を通過し、前記転写手段に印加される電圧が安定した時より前に前記転写位置を通過する前記感光体上の領域に対応することとなる領域であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第２の開始タイミングは、前記帯電位置を通過した直後の前記感光体の表面電位が安定した時以降に前記帯電位置を通過し、前記転写手段に印加される電圧が安定した時より前に前記転写位置を通過した前記感光体上の領域が、最初に前記露光位置を通過した時よりも後のタイミングであることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記第２の開始タイミングは、前記転写手段に対する電圧の印加が開始されてから前記感光体が１周した後のタイミングであることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記帯電位置を通過した直後の前記感光体の表面電位が安定した時以降に、前記転写手段に対する電圧の印加が開始されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、画像形成領域を複数に分割した領域ごとの画像信号数の計数結果に基づいて、該複数に分割した領域のそれぞれに形成される画像の濃度の情報を取得することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
回転可能な感光体と、
帯電位置で前記感光体を帯電処理する帯電手段と、
帯電処理された前記感光体を露光位置で露光して前記感光体上に静電像を形成する露光手段と、
前記感光体上に形成された静電像にトナーを供給して前記感光体上にトナー像を形成する現像手段と、
電圧が印加されて、転写位置で前記感光体から被転写体にトナー像を転写させる転写手段と、
を有し、
前記露光手段による静電像の形成を開始することが可能なタイミングである開始タイミングが、前記帯電位置を通過した直後の前記感光体の表面電位が安定した時から前記感光体が１周する前の第１の開始タイミングである第１のモードと、前記開始タイミングが、前記第１の開始タイミングよりも遅い第２の開始タイミングである第２のモードと、で動作可能であり、
ジョブの１個目の画像形成領域の搬送方向の先端から後端側に所定距離離れた位置から後端側の所定範囲の領域である所定領域に、所定の条件を満たす画像が形成されない場合に、前記第１のモードで動作し、前記所定領域に前記所定の条件を満たす画像が形成される場合に、前記第２のモードで動作することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
前記所定の条件は、所定の濃度範囲の画像が所定面積以上連続していること、又は所定の濃度範囲かつ所定の属性の画像が所定面積以上連続していることであることを特徴とする請求項１６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、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、印刷装置、あるいはこれらのうち複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式を用いた画像形成装置においては、生産性が重要視されており、特にファーストコピー時間（以下、「ＦＣＯＴ（First Copy Output Time）」という。）の短縮が求められている。ＦＣＯＴ短縮のためには、感光ドラムの駆動、各高圧電源によるバイアス（帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアスなど）の印加、露光手段による静電像の形成などを含む画像形成時の動作シーケンスの時間短縮が重要である。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載されるように、感光ドラムの駆動の開始と同時に帯電バイアス（帯電ＡＣバイアス及び帯電ＤＣバイアス）の印加を開始し、感光ドラムの帯電電位の形成を早める技術がある。しかし、特許文献１では、感光ドラムの表面に電位が形成され始めてから感光ドラムが１周する時間にわたって帯電バイアスを印加し続け、感光ドラムの表面の全域の電位を均一化させてから、帯電以外のバイアスの印加を開始するシーケンスとなっている。
【０００４】
そこで、さらなるＦＣＯＴ短縮のため、帯電手段による感光ドラムの表面電位の立ち上げが完了した位置から、露光手段による静電像の形成や、現像バイアスや転写バイアスなどの他のバイアスの印加を開始することが考えられる。
【０００５】
なお、以下の説明では、電位の大小（高低）は、特に言及しない場合は、絶対値について比較したものである。また、感光ドラムの回転方向における感光ドラム上の位置や領域に関して言及する場合、該方向における位置や領域であることの明示を省略することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−００３０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、帯電バイアス及び転写バイアスの両方の立ち上げが完了してから感光ドラムが１周する前に静電像の形成を開始する場合には、出力画像に濃度段差が発生する可能性がある。なお、帯電バイアスの立ち上げが完了するとは、より詳細には、帯電位置を通過した直後の感光ドラムの表面電位（あるいは帯電手段の電位）が目標値に対し所定の範囲内に安定することをいう。また、転写バイアスの立ち上げが完了するとは、より詳細には、転写手段の電位（あるいは転写位置を通過した直後の感光ドラムの表面電位）が目標値に対し所定の範囲内に安定することをいう。
【０００８】
ここでは、次のような構成の画像形成装置を例として、出力画像に濃度段差が発生するメカニズムについて説明する。すなわち、感光ドラムの表面を帯電バイアスが印加された帯電ローラによって負極性に帯電処理し、帯電処理された感光ドラムの表面に対して露光装置による像露光を行って静電像を形成する。そして、この静電像に現像装置によって負極性の非磁性トナーを供給してトナー像を形成し、このトナー像を転写バイアスが印加された転写ローラによって感光ドラムから転写材へ転写する。帯電バイアスは、負極性の帯電ＤＣバイアス、又は負極性の帯電ＤＣバイアスと帯電ＡＣバイアスとの重畳バイアス、転写バイアスは、正極性の転写ＤＣバイアスである。
【０００９】
このような構成において、帯電バイアスと転写バイアスとの関係に注目すると、帯電バイアスの上昇のしかたと、転写バイアスの上昇のしかたとは、異なることが一般的である。これは、それぞれの部材（帯電ローラ、転写ローラなど）の材質が異なったり、同じ材質であっても使用状況（寿命期間の初期か末期かなど）が異なったりするため、高圧電源によるバイアスの印加に対する、実際の部材の電位の上昇のしかたが変わるためである。したがって、帯電バイアスの立ち上げの方が転写バイアスの立ち上げよりも僅かに早く完了するように制御することが一般的である。また、転写位置を通過した後の感光ドラムの表面の残留電位を除電する除電手段を有している構成でも、その除電手段は帯電バイアス及び転写バイアスの両方の立ち上げが完了した後の感光ドラムの表面の残留電位を除電することを前提に設計されている。
【００１０】
このような構成では、感光ドラムが１周する前に、立ち上げが完了した帯電バイアスが印加されているが、立ち上げが完了した転写バイアスが印加されてない感光ドラムの表面が生じる。その感光ドラムの表面は、除電手段によって残留電位を除電しきれず、通常より高い電位を保持したまま再び帯電位置に到達することになる。その残留電位を除電できなかった部分では、感光ドラムの２周目に帯電位置で形成された電位は、その部分に先行する部分及び後続する部分の電位（正常な電位）よりも高い電位となる。なお、上記正常な電位とは、より詳細には、立ち上げが完了した帯電バイアス及び立ち上げが完了した転写バイアスの両方が印加され、除電部を通過した後に残留電位が十分に除電されている部分の電位である。そして、上記電位の高い部分が露光位置に到達し、露光が行われると、残留電位が除電されなかった部分と正常な電位の部分とでの電位段差によって、出力画像に濃度段差が生じてしまう。
【００１１】
なお、それ以降の感光ドラムの周回では、立ち上げが完了した帯電バイアス及び転写バイアスが印加されるので、除電手段によって除電できないほどの異常な残留電位は発生せず、したがって出力画像の濃度段差も発生しない。
【００１２】
また、この現象は、上述のような残留電位の影響により感光ドラムの表面電位が高くなった位置に静電像を形成する系で生じるため、感光ドラムの帯電電位を形成した後にすぐに露光を開始する特許文献１のような構成でも発生する場合がある。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、出力画像に濃度段差が発生することを抑制しつつ、画像の生産性の向上を図ることのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、回転可能な感光体と、帯電位置で前記感光体を帯電処理する帯電手段と、帯電処理された前記感光体を露光位置で露光して前記感光体上に静電像を形成する露光手段と、前記感光体上に形成された静電像にトナーを供給して前記感光体上にトナー像を形成する現像手段と、電圧が印加されて、転写位置で前記感光体から被転写体にトナー像を転写させる転写手段と、前記露光手段による静電像の形成を開始することが可能なタイミングである開始タイミングを制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、ジョブの１個目の画像形成領域の搬送方向の先端から後端側に所定距離離れた位置から後端側の所定範囲の領域である所定領域に形成される画像の情報に基づいて、前記開始タイミングを、前記帯電位置を通過した直後の前記感光体の表面電位が安定した時から前記感光体が１周する前の第１の開始タイミングと、前記第１の開始タイミングよりも遅い第２の開始タイミングと、に切り換える制御を行うことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、出力画像に濃度段差が発生することを抑制しつつ、画像の生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】画像形成部の概略断面図である。
【図３】画像形成装置の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。
【図４】画像処理部の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】ＦＣＯＴモード時の動作シーケンスを示すタイミングチャート図である。
【図６】図５を感光ドラムの表面位置基準に書き換えたチャート図である。
【図７】ＦＣＯＴモード時の感光ドラムの表面電位の推移を示すチャート図である。
【図８】感光ドラムの表面電位と画像濃度との関係を示すチャート図及び模式図である。
【図９】現像コントラストと画像濃度との関係を示すグラフ図である。
【図１０】実施例１の制御のフローチャート図である。
【図１１】ビデオカウント値から各座標の濃度情報への変換結果を示す模式図である。
【図１２】画像優先モード時の動作シーケンスを示すタイミングチャート図である。
【図１３】他の例の画像形成装置の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。
【図１４】実施例２の制御のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１８】
［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像の形成が可能なタンデム型のレーザビームプリンタである。
【００１９】
画像形成装置１００は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部（ステーション）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを有する。各画像形成装置１０における同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して総括的に説明することがある。図２は、画像形成部１０の概略断面図である（制御態様も併せて示されている）。本実施例では、画像形成部１０は、後述する感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置７などを有して構成される。
【００２０】
画像形成装置１００は、像担持体としての回転可能なドラム型（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１を有する。本実施例では、感光ドラム１は、帯電特性が負帯電性の有機光導電体（ＯＰＣ）である。また、本実施例では、感光ドラム１は、周方向の距離が１００ｍｍ（外径３１．８５ｍｍ）であり、中心支軸を中心に２００ｍｍ／ｓの回転速度（周速度、プロセススピード）で図中矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転駆動される。また、本実施例では、感光ドラム１は、アルミニウム製シリンダ（導電性ドラム基体）の表面に、下引層と、光電荷発生層と、電荷輸送層（厚さ約２０μｍ）とを下から順に塗り重ねて構成されている。
【００２１】
回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としてのローラ型の帯電部材（接触帯電部材）である帯電ローラ２によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に接触し、感光ドラム１の回転に伴って従動して回転する。帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転方向において該接触部の上流及び下流に形成される感光ドラム１との間の微小ギャップで生じる放電現象を利用して、感光ドラム１の表面を帯電処理する。本実施例では、帯電ローラ２は、芯金（芯材）２ａの周りに導電性弾性体層としてのゴム層２ｂが形成された、長手方向（回転軸線方向）の長さが３２０ｍｍ、直径が１４ｍｍのゴムローラである。帯電工程時に、帯電ローラ２の芯金２ａには、帯電電源ＰＳ１により、所定の条件の帯電バイアス（帯電電圧）が印加される。帯電電源ＰＳ１は、ＤＣ電源部１２及びＡＣ電源部１３（図１３）を有する。そして、帯電ローラ２には、帯電バイアスとして、ＤＣ電圧（直流成分、帯電ＤＣバイアス）とＡＣ電圧（交流成分、帯電ＡＣバイアス）とが重畳された振動電圧が印加される。本実施例では、帯電ローラ２には、帯電バイアスとして、−７００Ｖの帯電ＤＣバイアスと、安定して放電を発生させるピーク間電圧の帯電ＡＣバイアスと、が重畳された振動電圧が印加される。これにより、本実施例では、感光ドラム１の表面は、−７００Ｖの帯電電位（暗電位）Ｖｄに一様に帯電処理される。感光ドラム１の回転方向において、帯電ローラ２による帯電処理が行われる位置が帯電位置（帯電部）ａである。上述のように、帯電ローラ２は、感光ドラム１との間の微小ギャップで生じる放電現象により感光ドラム１の表面を帯電させるが、簡単のため、帯電ローラ２と感光ドラム１との接触部が帯電位置ａであると擬制して考えてもよい。
【００２２】
帯電処理された感光ドラム１の表面は、露光手段としての露光装置３によって画像情報に応じて走査露光され、感光ドラム１上に静電像（静電潜像）が形成される。本実施例では、露光装置３は、半導体レーザを用いたレーザビームスキャナである。露光装置３は、画像読み取り装置（図示せず）などのホスト処理装置から後述する制御部１１に送られた画像情報に対応して変調されたレーザ光Ｌを出力する。そして、露光装置３は、一様に帯電処理された、回転する感光ドラム１の表面に、そのレーザ光Ｌを照射する。これにより、感光ドラム１の表面のレーザ光Ｌが照射された部分の電位が低下し、画像情報に対応した静電像が形成される。感光ドラム１の回転方向において、露光装置３による露光が行われる位置が露光位置（露光部）ｂである。なお、帯電位置ａから露光位置ｂまでの感光ドラム１の表面に沿った距離は２０ｍｍである。
【００２３】
感光ドラム１上に形成された静電像は、現像手段としての現像装置４によってトナーが供給されて現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像が形成される。本実施例では、感光ドラム１上の、一様に帯電処理された後に露光されることで電位が低下したイメージ部に、感光ドラム１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着する（反転現像）。本実施例では、現像装置４は、現像剤として、トナー（非磁性トナー粒子）とキャリア（磁性キャリア粒子）とを備えた二成分現像剤を用いる、二成分接触現像方式を採用した現像装置である。現像装置４は、現像剤を担持して感光ドラム１との対向部へと搬送する現像剤担持体として、非磁性材料で形成された中空円筒状の現像スリーブ４ａを有する。現像スリーブ４ａの内部（中空部）には、磁界発生手段としてのマグネットローラが配置されている。現像スリーブ４ａは、感光ドラム１との対向部において感光ドラム１とは逆方向に移動するように回転駆動される。現像スリーブ４ａは、正規の帯電極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーを含む現像剤を担持して感光ドラム１との対向部へと搬送する。そして、現像スリーブ４ａは、マグネットローラの作用により現像剤が穂立ちして形成された磁気ブラシを感光ドラム１の表面に接触させ、磁気ブラシから正規の帯電極性に帯電したトナーを感光ドラム１上の静電像に転移させる。現像工程時に、現像スリーブ４ａには、現像電源ＰＳ２により、所定の条件の現像バイアス（現像電圧）が印加される。現像電源ＰＳ２は、ＤＣ電源部１４及びＡＣ電源部１５（図３）を有する。そして、現像スリーブ４ａには、現像バイアスとして、ＤＣ電圧（直流成分、現像ＤＣバイアス）とＡＣ電圧（交流成分、現像ＡＣバイアス）とが重畳された振動電圧が印加される。本実施例では、現像スリーブ４ａには、現像バイアスとして、−５５０Ｖの現像ＤＣバイアスと、トナーを安定して感光ドラム１に付着させるピーク間電圧の現像ＡＣバイアスと、が重畳された振動電圧が印加される。現像ＤＣバイアスは、現像スリーブ４ａとの対向部に到達した時の感光ドラム１の帯電電位（本実施例では−７００Ｖ）との間の電位差が、予め決められたカブリ取り電位差Ｖｂａｃｋ（本実施例では１５０Ｖ）となるように設定されている。現像バイアスによる電界によって、現像スリーブ４ａ上の現像剤から感光ドラム１上の静電像に選択的にトナーが付着する。感光ドラム１の回転方向において、現像スリーブ４ａから感光ドラム１へのトナーの供給が行われる位置（本実施例では現像スリーブ４ａと感光ドラム１との対向部）が現像位置（現像部）ｃである。なお、露光位置ｂから現像位置ｃまでの感光ドラム１の表面に沿った距離は２０ｍｍである。
【００２４】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写手段としてのローラ型の転写部材である転写ローラ５の作用によって、被転写体としての記録用紙などの転写材Ｐ上に転写される。転写ローラ５は、感光ドラム１に所定の押圧力で圧接されて転写位置（転写部、転写ニップ部）ｄを形成する。転写ローラ５は、感光ドラム１の回転に伴って従動して回転する。転写材Ｐは、給送装置（図示せず）によって所定の制御タイミングで転写位置ｄに供給される。転写位置ｄに供給された転写材Ｐは、回転する感光ドラム１と転写ローラ５との間に挟持されて搬送され、転写位置ｄを搬送されている間に感光ドラム１からトナー像が転写される。転写工程時に、転写ローラ５には、転写電源ＰＳ３により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である転写バイアス（転写電圧）が印加される。感光ドラム１の回転方向において、感光ドラム１から転写材Ｐへのトナー像の転写が行われる位置（本実施例では感光ドラム１と転写ローラ５との接触部）が転写位置（転写部）ｄである。なお、現像位置ｃから転写位置ｄまでの感光ドラム１の表面に沿った距離は２０ｍｍである。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、各転写位置ｄで転写材Ｐ上に重ね合わされるようにして順次転写される。
【００２５】
トナー像が転写された転写材Ｐは、定着手段としての定着装置６へと搬送される。本実施例では、定着装置６は、熱ローラ定着装置であり、トナー像を担持した転写材Ｐはこの定着装置６により加熱及び加圧されることでトナー像の定着処理を受けて、画像形成物（プリント、コピー）として画像形成装置１００の外部へと排出（出力）される。
【００２６】
一方、転写工程後の感光ドラム１の表面は、感光ドラム１の表面電位の少なくとも一部を除去する除電手段としての除電装置８によって除電処理される。本実施例では、除電装置８は、ＬＥＤアレイを有する。転写位置ｄを通過した後の感光ドラム１の表面には、帯電、露光（静電像の形成）、現像（トナー像の形成）、転写の各工程を経て形成された電位の履歴が残留している。除電装置８は、感光ドラム１の表面を露光することによって、感光ドラム１の表面に残留した電位をほぼ０Ｖまで除電することができる。感光ドラム１の回転方向において、除電装置８による露光が行われる位置が除電位置（除電部）ｆである。
【００２７】
また、転写工程後に感光ドラム１の表面に残留したトナー（転写残トナー）は、クリーニング手段としてのクリーニング装置７によって、感光ドラム２の表面から除去されて回収される。本実施例では、クリーニング装置７は、感光ドラム２の表面に当接するクリーニング部材としてのクリーニングブレード７ａによって、回転する感光ドラム１の表面から転写残トナーを掻き取って、クリーニング容器に収容する。感光ドラム１の回転方向において、クリーニング装置７によるトナーの除去が行われる位置（本実施例ではクリーニングブレード７ａと感光ドラム１との当接部）がクリーニング位置（クリーニング部）ｅである。
【００２８】
なお、簡単のため、ここでは詳しい説明は省略するが、転写材Ｐは、転写材担持体としての例えば無端状のベルトで構成された転写ベルトに担持されて、各感光ドラム１との接触部を順次搬送されるようになっていてよい。その場合、転写ローラ５は、転写ベルトを介して感光ドラム１に向けて押圧され、感光ドラム１と転写ベルトとの接触部が転写位置（転写部）となる。また、画像形成装置１００は、感光ドラム１から転写材Ｐにトナー像が直接転写される構成でなくてもよい。つまり、画像形成装置１００は、感光ドラム１から中間転写体としての例えば無端状のベルトで構成された中間転写ベルトにトナー像が一次転写された後に、中間転写ベルトから転写材Ｐにトナー像が二次転写される構成であってもよい。その場合、例えば上記転写ローラ５と同様の構成の一次転写部材としての一次転写ローラが、中間転写ベルトを介して感光ドラム１に向けて押圧され、感光ドラム１と転写ベルトとが接触する一次転写位置（一次転写部）が形成される。また、例えば中間転写ベルトを介して中間転写ベルトを張架する複数の張架ローラのうちの一つと当接するように、二次転写部材としての二次転写ローラが配置され、中間転写ベルトと二次転写ローラとが接触する二次転写位置（二次転写部）が形成される。そして、二次転写ローラにトナーの正規の帯電極性とは逆極性の二次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルトと二次転写ローラとに挟持されて搬送される転写材Ｐにトナー像が二次転写される。
【００２９】
また、本実施例では、感光ドラム１の表面からの転写残トナーの除去手段としてクリーニング装置７を用いる構成の例を挙げた。しかし、転写残トナーの電荷適正化手段を有し、現像装置４によって感光ドラム１から転写残トナーを現像同時回収するクリーナレス方式を採用した構成であっても、本発明を適用することは可能である。転写残トナーの電荷適正化手段としては、帯電手段や、帯電手段とは別途設けられたトナー帯電部材などを利用することができる。
【００３０】
ここで、本実施例では、転写材Ｐの搬送方向において隣り合う画像形成部１０間の距離は、いずれも１００ｍｍでる。なお、上記画像形成部１０間の距離は、転写位置ｄ（より詳細には転写材Ｐの搬送方向における転写位置ｄの中央）間の距離で代表される。各画像形成部１０では、上記画像形成部１０間の距離とプロセススピードとから算出される色間遅延時間Ｔだけ前の色から遅らせてトナー像が順次形成され、転写材Ｐ上で重ね合わされる。なお、本実施例では、色間遅延時間Ｔは、感光ドラム１の回転速度２００ｍｍ／ｓと画像形成部１０間の距離１００ｍｍとから算出される５００ｍｓである。
【００３１】
２．制御態様
本実施例では、画像形成装置１００の装置本体に設けられた、制御手段としての制御部（制御回路）が、画像形成装置１００の各部の動作を統括的に制御する。例えば、画像形成動作に関して、制御部１１は、感光ドラム１の駆動手段としてのドラムモータＭＴＲ１や、現像装置４の駆動手段としての現像モータＭＴＲ２の駆動、電源ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３のバイアス印加、画像情報の処理の制御を行う。また、制御部１１は、後述する画像形成を開始する際の動作シーケンスの切り替え制御を行う。
【００３２】
図３は、本実施例における画像形成装置１００の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。制御部１１は、ドラムモータＭＴＲ１、現像モータＭＴＲ２に制御信号を発信する。その制御信号に応じて、ドラムモータＭＴＲ１が感光ドラム１を駆動し、現像モータＭＴＲ２が現像スリーブ４ａを駆動する。また、制御部１１は、帯電電源ＰＳ１、現像電源ＰＳ２、転写電源ＰＳ３に制御信号を発信する。その制御信号に応じて、帯電電源ＰＳ１がＤＣ電源部１２及びＡＣ電源部１３から帯電ローラ２に電圧を印加する。また、その制御信号に応じて、現像電源ＰＳ２がＤＣ電源部１４及びＡＣ電源部１５から現像スリーブ４ａに電圧を印加する。また、その制御信号に応じて、転写電源ＰＳ３がＤＣ電源部１６から転写ローラ５に電圧を印加する。また、制御部１１は、露光装置３に画像情報に対応した制御信号を発信し、その制御信号に応じて露光装置３は変調されたレーザ光Ｌを出力する。制御部１１では、露光装置３に制御信号が送られるのと同時かそれ以前に、制御部１１内の記憶手段である画像メモリ部３０５に、制御部１１内の画像処理部８０５において画像情報を処理して取得した出力画像のデータが書き込まれる。そして、出力画像について、色ごとに後述するビデオカウント値（画像信号数）が、計数手段としてのビデオカウント部３０８によってカウントされる。カウントされたビデオカウント値は、画像メモリ部３０５に書き込まれる。
【００３３】
３．ビデオカウント値
次に、ビデオカウント値について説明する。図４は、制御部１１における画像情報の処理態様を示す概略ブロック図である。ここでは、画像読み取り装置（図示せず）から制御部１１に画像情報が入力される場合を例として説明する。
【００３４】
画像読み取り装置のＣＣＤセンサ２１７に結像された画像は、ＣＣＤセンサ２１７によりアナログ電気信号に変換される。変換された画像情報は、制御部１１の画像処理部８０５に入力される。画像処理部８０５に入力された画像情報は、アナログ信号処理部３００において、サンプル＆ホールド、ダークレベルの補正などが行われる。その後、この信号は、Ａ／Ｄ・ＳＨ処理部３０１においてアナログ・デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）され、更にデジタル化された信号に対してシェーディング補正が行われる。シェーディング補正では、ＣＣＤセンサ２１７が持つ画素ごとのばらつきに対する補正、及び原稿照明ランプの配光特性に基づく位置による光量のばらつきに対する補正が行われる。その後、この信号は、ＲＧＢライン間補正部３０２においてＲＧＢライン間補正が行われる。ある時点でＣＣＤセンサ２１７のＲＧＢ各受光部に入力した光は、原稿上ではＲＧＢ各受光部の位置関係に応じてずれているため、ここでＲＧＢ信号間の同期がとられる。その後、入力マスキング部３０３において、入力マスキング処理が行われ、輝度データから濃度データへの変換が行われる。ＣＣＤセンサ２１７から出力されたままのＲＧＢ値は、ＣＣＤセンサ２１７に取り付けられた色フィルタの影響を受けているため、その影響が補正されて純粋なＲＧＢ値に変換される。その後、変倍部３０４において、画像データは所望の変倍率で変倍処理され、変倍された画像データは、画像メモリ部３０５に送られて蓄積される。画像メモリ部３０５に蓄積された画像データは、まずγ補正部３０６に送られる。γ補正部３０６では、設定された濃度値に応じた出力にするために、画像形成装置１００の特性を考慮したルックアップテーブル（ＬＵＴ）に基づいて、元の濃度データから所望の出力濃度に対応した濃度データへの変換が行われる。次に、変換された濃度データは、二値化部３０７に送られる。二値化部３０７では、８ビットの多値信号の２値信号への変換が行われる。例えば、この変換方法としてはディザ法、誤差拡散法、誤差拡散の改良したものなどが用いられる。二値化されたデータは、ビデオカウント部３０８に送られ、各色の画像ごとに二値化データのカウントが行われる。
【００３５】
本実施例では、ビデオカウント値は、ＣＣＤセンサ２１７で読み取られた画像情報の処理において、主走査方向の長さと副走査方向の長さがそれぞれ５００μｍのメッシュ状の領域ごとの画像信号の数をカウントしたものである。なお、主走査方向とは、感光ドラム１の回転軸線方向と略平行な方向であり、副走査方向とは、感光ドラム１の表面の移動方向と略平行な方向（主走査方向と略直交する方向）である。また、このビデオカウント値から、画像処理部８０５にて求められた濃度データの二値化データが引き出され、感光ドラム１上の画像形成領域における主走査方向・副走査方向座標の各位置に形成されるトナー像の画像濃度が求められる。なお、本実施例では、感光ドラム１上の画像形成領域は、主走査方向の長さと副走査方向の長さがそれぞれ５００μｍのメッシュ状の複数の領域に分割され、各分割領域に主走査方向・副走査方向座標における位置を示す情報が割り当てられる。そして、その座標の各位置に形成されるトナー像の画像濃度が求められる。ここで、画像形成領域とは、一の転写材Ｐに転写される画像ごと（１ページごと）に設定される、トナー像を形成することが可能な領域である。露光装置３は、帯電処理された感光ドラム１の表面における、画像形成領域内を露光して、該画像形成領域内に静電像を形成する。
【００３６】
４．最速ＦＣＯＴモード
本実施例の画像形成装置１００は、ＦＣＯＴ短縮のために、帯電バイアスの立ち上げが完了した後に感光ドラム１が１周する前に静電像の形成を開始することを可能とする最速ＦＣＯＴモードで画像形成動作を実行することが可能である。本実施例では、画像形成時の動作シーケンスは、原則として「最速ＦＣＯＴモード」に設定されており、後述するように所定の条件を満たす場合に、自動的に「画像優先モード」に切り替えられる。
【００３７】
図５は、最速ＦＣＯＴモードで画像形成動作を開始する際の各画像形成部１０の動作シーケンスを示すタイミングチャート図である。図５は、第１の画像形成部１０Ｙにおける各部の動作を示す。第２〜第４の画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにおける動作も同様である。
【００３８】
プリント信号がオンになると、制御部１１は、画像形成動作を開始させる。まず、制御部１１は、ドラムモータＭＴＲ１の駆動を開始させる（この時刻を０とする）。本実施例では、約１００ｍｓの時間で感光ドラム１の回転速度が安定する。ここで、感光ドラム１の回転速度が安定するまでの時間は、例えば画像形成装置１００の使用環境や使用状況（寿命期間の初期か末期かなど）によって変動するが、本実施例では最も遅くとも１５０ｍｓまでに安定する（時刻１５０ｍｓまでに安定）。
【００３９】
感光ドラム１の回転速度が安定すると、制御部１１は、帯電電源ＰＳ１のＡＣ電源部１３による、帯電ローラ２に対する、振幅が放電開始電圧Ｖｔｈを超えるピーク間電圧の帯電ＡＣバイアスの印加を開始させる（時刻１５０ｍｓから印加開始）。ここで、帯電ＡＣバイアスが安定するまでの時間は、例えば画像形成装置１００の使用環境や使用状況（寿命期間の初期か末期かなど）によって変動するが、本実施例では最も遅くとも１５０ｍｓまでに安定する（時刻３００ｍｓまでに安定）。
【００４０】
帯電ＡＣバイアスが安定すると、制御部１１は、帯電ＡＣバイアスの印加を維持させたまま、帯電電源ＰＳ１のＤＣ電源１３による帯電ローラ２に対する帯電ＤＣバイアスの印加を開始させる（時刻３００ｍｓから印加開始）。本実施例では、帯電ＤＣバイアスは、経過時間に対して一定の割合で所定の電位まで上昇するように制御される。具体的には、帯電ＤＣバイアスは、２０ｍｓあたり−１００Ｖだけ変動して−７００Ｖまで上昇するように制御される。すなわち、帯電ＤＣバイアスは、印加開始から１４０ｍｓをかけて電位が上昇させられる（時刻４４０ｍｓまでに安定）。このようにして帯電ＤＣバイアスを印加することにより、最終的に、帯電位置ａを通過した直後の感光ドラム１の表面電位は、−７００Ｖまで上昇する。
【００４１】
次に、制御部１１は、現像電源ＰＳ２のＤＣ電源１４による現像スリーブ４ａに対する現像ＤＣバイアスの印加を開始させる。現像ＤＣバイアスの印加は、帯電位置ａにおいて表面電位が上昇し始めた感光ドラム１上の位置が現像位置ｃに到達した時に開始される。すなわち、帯電ＤＣバイアスの印加開始時刻３００ｍｓを基準として２００ｍｓだけ遅れて、現像ＤＣバイアスの印加が開始される（時刻５００ｍｓから印加開始）。この遅延時間２００ｍｓは、帯電位置ａから現像位置ｃまでの距離４０ｍｍと、感光ドラム１の回転速度２００ｍｍ／ｓと、から算出される。本実施例では、現像ＤＣバイアスは、帯電ＤＣバイアスと同様に２０ｍｓあたり−１００Ｖだけ変動して−５５０Ｖまで上昇するように制御される。すなわち、現像ＤＣバイアスは、印加開始から１１０ｍｓをかけて電位が上昇させられる（時刻６１０ｍｓまでに安定）。
【００４２】
ここで、本実施例では、画像形成の際に帯電ローラ２により形成される感光ドラム１の帯電電位は、帯電位置ａで−７００Ｖであり、現像位置ｃでも−７００Ｖ（すなわち、Ｖｄ＝−７００Ｖ）である。本実施例では、通常の画像形成の際のカブリ取り電位差Ｖｂａｃｋは１５０Ｖと設定されており、現像スリーブ４ａの電位Ｖｄｃに相当する現像ＤＣバイアスは−５５０Ｖに設定されている。なお、カブリ取り電位差Ｖｂａｃｋとは、感光ドラム１の表面への意図しないトナー付着（トナーカブリ）を抑制する目的で設定される、現像位置ｃにおける現像ＤＣバイアスと感光ドラム１の帯電電位との間の電位差である。
【００４３】
次に、制御部１１は、現像電源ＰＳ２のＡＣ電源１５による現像スリーブ４ａに対する現像ＡＣバイアスの印加を開始させ、ほぼ同時に現像モータＭＴＲ２の駆動を開始させる。現像ＡＣバイアスの印加及び現像モータＭＴＲ２の駆動は、帯電位置ａにおいて表面電位の上昇が完了した感光ドラム１上の位置が現像位置ｃに到達した時に開始される。すなわち、帯電ＤＣバイアス（すなわち、感光ドラム１の表面電位）の上昇が完了した時刻４４０ｍｓを基準として、２００ｍｓだけ遅れて、現像ＡＣバイアスの印加及び現像モータＭＴＲ２の駆動が開始される（時刻６４０ｍｓから印加及び駆動開始）。この遅延時間２００ｍｓは、帯電位置ａから現像位置ｃまでの距離４０ｍｍと、感光ドラム１の回転速度２００ｍｍ／ｓと、から算出される。ここで、現像ＡＣバイアス及び現像モータＭＴＲ２の駆動が安定するまでの時間は、例えば画像形成装置１００の使用環境や使用状況（寿命期間の初期か末期かなど）によって変動する。しかし、本実施例では、現像ＡＣバイアス及び現像モータＭＴＲ２の駆動は、最も遅くともそれぞれ１００ｍｓ、１５０ｍｓまでに安定する（それぞれ時刻７４０ｍｓ、時刻７９０ｍｓまでに安定）。
【００４４】
なお、帯電位置ａにおいて感光ドラム１の表面電位の上昇が完了した感光ドラム１上の位置が現像位置ｃに到達してから現像ＡＣバイアスの印加及び現像モータＭＴＲ２の駆動を開始するのは、次のような理由による。つまり、帯電ＤＣバイアス及び現像ＤＣバイアスの両方を立ち上げて適切な電位差Ｖｂａｃｋを形成し、画像形成動作を開始する際に感光ドラム１と現像スリーブ４ａとの間の電位差による感光ドラム１へのトナーカブリやキャリア付着を抑制するためである。
【００４５】
次に、制御部１１は、転写電源ＰＳ３のＤＣ電源１６による転写ローラ５に対する転写ＤＣバイアスの印加を開始させる。転写ＤＣバイアスの印加は、帯電位置ａにおいて表面電位の上昇が完了した感光ドラム１上の位置が転写位置ｄに到達した時に開始される。すなわち、帯電ＤＣバイアス（すなわち、感光ドラム１の表面電位）の上昇が完了した時刻４４０ｍｓを基準として、３００ｍｓだけ遅れて、転写ＤＣバイアスの印加が開始される（時刻７４０ｍｓから印加開始）。この遅延時間３００ｍｓは、帯電位置ａから転写位置ｄまでの距離６０ｍｍと、感光ドラム１の回転速度２００ｍｍ／ｓと、から算出される。ここで、転写ＤＣバイアスが安定するまでの時間は、例えば画像形成装置１００の使用環境や使用状況（寿命期間の初期か末期かなど）によって変動するが、本実施例では最も遅くとも１００ｍｓまでに安定する（時刻８４０ｍｓまでに安定）。
【００４６】
なお、帯電位置ａにおいて感光ドラム１の表面電位の上昇が完了した感光ドラム１上の位置が転写位置ｄに到達してから転写ＤＣバイアスの印加を開始するのは、次のような理由による。つまり、感光ドラム１の帯電極性とは逆極性の転写ＤＣバイアスが感光ドラム１の表面電位の上昇が完了する前に印加されると、感光ドラム１の表面にメモリが発生する可能性があるためである。
【００４７】
上述のように、帯電位置ａにおいて表面電位の上昇が完了した感光ドラム１上の位置が現像位置ｃに到達した際に現像ＡＣバイアスの印加及び現像モータＭＴＲ２の駆動が開始され、転写位置ｄに到達した際に転写ＤＣバイアスの印加が開始される。現像ＡＣバイアスの印加、現像モータＭＴＲ２の駆動及び転写ＤＣバイアスの印加のうち、現像モータＭＴＲ２の駆動が安定するまでに最も時間がかかる。しかし、本実施例では、現像駆動モータＭＴＲ２の駆動は、最も遅くとも１５０ｍｓまでに安定する（時刻７９０ｍｓまでに安定）。
【００４８】
そして、上述のようなモータの駆動及びバイアスの印加による画像形成の準備が完了するのに合わせて、制御部１１は、露光装置３による感光ドラム１の表面に対する露光（静電像の形成）を開始させる。本実施例では、露光装置３による露光は、上述の現像モータＭＴＲ２の駆動が安定するタイミングに合わせて開始される。ここで、感光ドラム１の回転方向において露光位置ｂは現像位置ｃの上流側にあるため、露光の開始時刻は現像モータＭＴＲ２の駆動が安定する時刻よりも遡ることになる。すなわち、現像モータＭＴＲ２の駆動が安定する時刻７９０ｍｓを基準として、１００ｍｓだけ先行して、露光装置３による露光が開始される（時刻６９０ｍｓから露光開始）。この先行時間１００ｍｓは、露光位置ｂから現像位置ｃまでの距離２０ｍｍと、感光ドラム１の回転速度２００ｍｍ／ｓと、から算出される。
【００４９】
なお、第２〜第３の画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋでは、隣り合う上流側の画像形成部に対して色間遅延時間Ｔ（本実施例では５００ｍｓ）だけタイミングを遅らせて、各部の動作が開始される。例えば、第２の画像形成部１０Ｍの帯電ＡＣバイアスの印加開始時刻は、第１の画像形成部１０Ｍの帯電ＡＣバイアスの印加開始時刻１５０ｍｓに対して５００ｍｓ遅れた時刻６５０ｍｓとなる。
【００５０】
また、各バイアスの値は、本実施例の値に限定されるものではなく、上記同様の制御を行うことが可能なバイアスであればよい。また、各モータの駆動やバイアスの印加のタイミングは、本実施例のタイミングに限定されるものではなく、モータの駆動やバイアスが安定するまでの時間を見込んで必要なマージンを取り、上記同様の制御を行うことが可能なタイミングであればよい。
【００５１】
５．濃度段差
次に、上述の最速ＦＣＯＴモードの動作シーケンスで画像が形成された場合の感光ドラム１の表面電位について説明する。
【００５２】
図５の動作シーケンスにおいて、帯電ＤＣバイアス（感光ドラム１の表面の暗電位に相当）と転写ＤＣバイアスとの関係に注目する。同図からわかるように、帯電ＤＣバイアスが印加されている一方で、転写ＤＣバイアスが印加されていないか又は安定する前の転写ＤＣバイアスしか印加されていない部分が存在する。具体的には、帯電ＤＣバイアスの上昇により感光ドラム１の表面電位が立ち上がり始めてから（図５中の点線矢印）、転写ＤＣバイアスが安定するまでの領域である。すなわち、時刻６００〜８４０ｍｓに転写位置ｄを通過する感光ドラム１上の領域（以下、「領域Ａ」という。）である。
【００５３】
図６は、図５の動作シーケンスを感光ドラム１の表面の位置を基準として書き換えたものであり、領域Ａは図６中に示された領域となる。領域Ａは、感光ドラム１の回転方向におけるある位置（例えば転写位置ｄ）を通過する時間としては２４０ｍｓであり、感光ドラム１の回転方向における幅としては４８ｍｍである。
【００５４】
図７は、図５の動作シーケンスで形成される感光ドラム１の表面電位の推移を感光ドラム１の表面の位置を基準として示すグラフ図である。図７を参照して、領域Ａにおける感光ドラム１の表面電位と、通常の画像出力時などに安定した帯電ＤＣバイアス及び安定した転写ＤＣバイアスの両方が印加されている部分（以下、「通常部」という。）の感光ドラム１の表面電位と、を比較して説明する。
【００５５】
図７（ａ）は、帯電ＤＣバイアスの印加が開始されてから感光ドラム１が１回転する間の感光ドラム１の表面電位を示す。実線（１）は、帯電位置ａで形成される電位（帯電位置ａを通過した直後の電位）を示す。破線（２）は、その形成された電位が転写位置ｄを通過した直後の電位を示す。一点鎖線（３）は、その転写位置ｄを通過した電位が更に除電位置ｆを通過した直後の電位を示す。
【００５６】
実線（１）の電位について説明する。帯電ＤＣバイアスの上昇に伴って電位が上昇し、その後電位が一定となり安定する。
【００５７】
破線（２）の電位について説明する。帯電位置ａを通過した直後の電位が上昇している領域では、未だ転写ＤＣバイアスが印加されていないため、帯電位置ａを通過した直後の電位と同じとなる。その後、帯電位置ａを通過した直後の電位が一定となる領域では、帯電ＤＣバイアスとは逆極性の転写ＤＣバイアスが印加されて、転写位置ｄを通過した直後の電位が低下し始める。そして、転写ＤＣバイアスが安定すると、転写位置ｄを通過した直後の電位も一定となり安定する。
【００５８】
一点鎖線（３）の電位について説明する。転写ＤＣバイアスが印加されずに、転写位置ｄを通過した直後の電位が帯電位置ａを通過した直後の電位と同等となっている領域では、通常部より高い電位となる。これは、次のような理由による。つまり、この領域では、除電位置ｆに通常部より高い電位が到達する。しかし、除電装置８は、安定した帯電ＤＣバイアス及び安定した転写ＤＣバイアスの両方が印加されて、ある程度低下した感光ドラム１の表面の残留電位（通常部の残留電位）が到達した場合の除電効果を想定した構成とされている。そのため、除電位置ｆに通常部より高い電位が到達した場合には、除電装置８は感光ドラム１の表面の残留電位を十分に除電することができない。また、安定する前の転写ＤＣバイアスしか印加されていない領域についても、転写位置ｄで電位を十分に低下させることができないため、除電位置ｆを通過した直後の電位は、上記同様に除電が不十分となる場合がある。
【００５９】
このように、転写位置ｄを通過した直後の電位が通常より高い状態で除電位置ｆに到達する可能性のある領域Ａでは、除電位置ｆを通過した後にも電位が十分に除電されないまま、次の周回の帯電位置ａに到達してしまう可能性がある。
【００６０】
なお、感光ドラム１の表面位置でいうと、帯電ＤＣバイアスの印加が開始される位置を基準として、転写ＤＣバイアスが安定するまでの感光ドラム１の移動距離は４８ｍｍ、露光装置３による露光が開始されるまでの感光ドラム１の移動距離は５８ｍｍである。また、感光ドラム１が１回転する間の感光ドラム１の移動距離（すなわち、感光ドラム１の周長）は１００ｍｍである。
【００６１】
次に、図７（ｂ）は、帯電ＤＣバイアスの印加が開始されてから感光ドラム１が１回転して再び帯電位置ａに到達して以降の感光ドラム１の表面電位を示す。一点鎖線（３）は、除電位置ｆを通過した直後の電位（図７（ａ）の一点鎖線（３）の電位と同じ）である。実線（４）は、その除電位置ｆを通過した電位が再び帯電位置ａに到達して、感光ドラム１の２周目に帯電位置ａで形成される電位（２周目に帯電位置ａを通過した直後の電位）を示す。実線（４）の電位について説明する。領域Ａでは十分に残留電位を除電できていないため、帯電位置ａを通過した後に通常部と比較して高い電位（帯電前の履歴を残した電位）となる。つまり、領域Ａと、領域Ａに先行する領域及び領域Ａに後続する領域と、の間に電位段差が生じてしまう。
【００６２】
さらに、図７（ｃ）は、感光ドラム１の２周目に帯電位置ａで形成された感光ドラム１の表面電位と、その後露光装置３により露光されて形成された感光ドラム１の表面電位とを示す。実線（４）は、感光ドラム１の２周目に帯電位置ａを通過した直後の電位（図７（ｂ）の実線（４）の電位と同じ）である。二点鎖線（５）は、感光ドラム１の２周目に形成された電位に均一な濃度の画像を出力するために露光装置３による均一な露光を行った後の電位を示す。二点鎖線（５）の電位について説明する。領域Ａにおいて帯電位置ａを通過した直後の電位が高くなっていると、均一な濃度の画像を出力するために露光装置３による均一な露光を行っても、露光後の電位にも帯電位置ａを通過した直後の電位の履歴が残り、露光後の電位が高くなってしまう。つまり、領域Ａと、領域Ａに先行する領域及び領域Ａに後続する領域と、の間で生じた電位段差が残ってしまう。
【００６３】
図８は、図５の動作シーケンスで均一な濃度の画像を出力した場合の感光ドラム１上の電位段差と画像の濃度との関係を示すグラフ図及び模式図である。図８の上段のグラフ図中の実線は、帯電位置ａを通過した直後の電位であり、露光装置３による露光を開始した感光ドラム１上の位置より後に、上述の電位段差が存在する。このとき、均一な濃度の画像（特に、後述するようにハーフトーン画像）を出力するために、露光装置３による均一な露光を行うと、露光後の電位は図８の上段のグラフ図中の二点鎖線のようになる。すなわち、帯電位置ａを通過した直後に、先行する部分及び後続する部分と比較して電位が高い部分は、露光後の電位も先行する部分及び後続する部分と比較して電位が高くなる傾向にある。このような静電像にトナーを供給して画像を形成すると、図８の下段に示すような、電位段差の部分の濃度が薄くなった濃度段差のある画像が出力される。
【００６４】
なお、この濃度段差が発生した以降の感光ドラム１の周回では、安定した帯電ＤＣバイアス及び安定した転写ＤＣバイアスの両方が印加されるので、除電装置ｆで除電できないほどの異常な残留電位は発生せず、したがって出力画像の濃度段差も発生しない。
【００６５】
以上のように、ＦＣＯＴ短縮のためには、極力早く静電像の形成を開始することが求められるが、画像形成動作の立ち上げシーケンスにおいて、各高圧や各モータが安定してすぐに静電像の形成を開始する場合には、出力画像に濃度段差が発生する可能性がある。
【００６６】
６．動作シーケンスの切り替え
次に、本実施例における画像形成動作を開始する際の動作シーケンスの切り換え制御について説明する。
【００６７】
前述した最速ＦＣＯＴモードにおいて発生する可能性のある出力画像の濃度段差は、該濃度段差が発生する可能性のある領域に形成される画像の濃度域（濃度範囲）に応じて大きさに違いがある。図９は、本実施例における現像コントラスト（感光ドラム１の表面のイメージ部の電位と現像スリーブ４ａの電位との間の電位差）を変化させた際の濃度勾配を示すグラフ図である。図９に示すように、現像コントラストを変化させた場合の濃度勾配には、現像コントラス範囲に応じて傾きの緩急が存在する。そのため、前述した電位段差の大きさが同じでも、出力画像の濃度が薄い濃度域の場合や、出力画像の濃度がベタ黒に近い濃い濃度域の場合は、出力画像の濃度段差は、小さくなるため、目立ちにくい。一方、出力画像の濃度が中間調（ハーフトーン）の濃度域の場合は、出力画像の濃度段差は、大きくなり、視認されやすくなる。本発明者の検討によると、濃度段差が目立ちやすい濃度域は、０．５〜１．０（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製濃度計５０４で計測）である。そのため、領域Ａと、領域Ａに先行する所定の範囲の領域及び領域Ａに後続する所定の範囲の領域（以下、「領域Ｂ」という。）とに、上記濃度域の画像を形成する場合に、領域Ａと領域Ｂとの間での濃度段差が視認されやすい。特に、領域Ａと領域Ｂとの境界部において濃度段差が視認されやすい。
【００６８】
そこで、本実施例では、画像形成動作を開始する際に取得するビデオカウント値に基づいて、感光ドラム１上の領域Ａと領域Ｂとに、０．５〜１．０の濃度域の画像を形成するか否かを判断する。そして、その判断結果に応じて、露光装置３による露光を開始するタイミングを選択する。特に、本実施例では、領域Ａは、帯電ＤＣバイアスの印加を開始した位置から１００ｍｍ後〜１４８ｍｍ後までの領域である。また、本実施例では、領域Ｂは、領域Ａに先行する１０ｍｍの領域、及び領域Ａに後続する１０ｍｍの領域である。そして、本実施例では、領域Ａと、領域Ｂ（領域Ａに先行する領域Ｂ又は後続する領域Ｂの少なくとも一方）とに、上記濃度域の画像を形成するか否かを判断する。より詳細には、本実施例では、領域Ａと、領域Ｂ（領域Ａに先行する領域Ｂ又は後続する領域Ｂの少なくとも一方）とに、所定面積以上連続する上記濃度域の画像を形成するか否かを判断する。そして、該画像を形成すると判断した場合には、露光装置３による露光を開始するタイミングを、領域Ａを避けるように遅らせる。つまり、この場合には、画像形成を開始する際の動作シーケンスを、「最速ＦＣＯＴモード」から、静電像の形成を開始するタイミングを最速ＦＣＯＴモードでのタイミングよりも遅らせた「画像優先モード」に切り換える。以下、更に詳しく説明する。
【００６９】
図１０は、本実施例における画像形成動作を開始する際の動作シーケンスの切り換え制御の手順を示す概略フローチャート図である。
【００７０】
画像形成が開始される際には、制御部１１に画像形成動作の開始指示（プリント信号）が入力されると共に、制御部１１に画像情報が送信される（Ｓ１０１）。制御部１１は、その画像情報に基づいて、ジョブの１個目の画像形成領域に関し、ビデオカウント値から主走査方向・副走査方向の各座標における濃度情報への変換を行う（Ｓ１０２）。なお、ジョブとは、一の開始指示により単数又は複数の転写材Ｐに画像を形成して出力する一連の動作である。図１１は、各座標の濃度情報への変換結果を模式的に示す。次に、制御部１１は、上記濃度情報に基づいて、領域Ａと、領域Ｂ（領域Ａに先行する領域Ｂ又は領域Ａに後続する領域Ｂの少なくとも一方）とに、０．５〜１．０の濃度域の画像が形成される、所定面積以上の連続する領域があるか否かを判断する（Ｓ１０３）。本実施例では、上記連続する領域の所定面積（閾値）は、１０ｍｍ２とした。
【００７１】
制御部１１は、Ｓ１０３で所定面積未満であると判断した場合は、露光装置３による露光を開始するタイミングとして、図５に示した最速ＦＣＯＴモードの動作シーケンスに従う第１の開始タイミングを選択する（Ｓ１０４）。なお、露光装置３による露光を開始するタイミングを第１の開始タイミングとするとは、図５に示した最速ＦＣＯＴモードの動作シーケンスに従う第１の開始タイミングから露光（静電像の形成）を開始することを可能とすることを意味する。したがって、出力画像によっては、必ずしも図５に示したタイミングで実際に露光（静電像の形成）を開始するとは限らない。
【００７２】
一方、制御部１１は、Ｓ１０３で所定面積以上と判断した場合は、露光装置３による露光を開始するタイミングとして、第１の開始タイミングよりも遅くした第２の開始タイミングを選択する（Ｓ１０５）。図１２は、露光装置３による露光を開始するタイミングが第１の開始タイミングよりも遅い第２の開始タイミングとされた画像優先モードで画像形成動作を開始する際の各画像形成部１０の動作シーケンスを示すタイミングチャート図である。図１２は、第１の画像形成部１０Ｙにおける各部の動作を示す。第２〜第４の画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにおける動作も同様である。図１２に示すように、画像優先モードでは、図５に示す最速ＦＣＯＴモードの動作シーケンスに対して、感光ドラム１上の位置で１００ｍｍ（時間で５００ｍｓ）遅らせて、露光装置３による露光を開始する。つまり、領域Ａが最初に露光位置ｂを通過した時より後に、静電像の形成を開始するように、静電像の形成を開始するタイミングを遅らせる。これにより、出力画像に濃度段差が発生することを回避することが可能になる。なお、露光装置３による露光を開始するタイミングを第２の開始タイミングとするとは、図１２に示した画像優先モードの動作シーケンスに従う第２の開始タイミングから露光（静電像の形成）を開始することを可能とすることを意味する。したがって、出力画像によっては、必ずしも図１２に示したタイミングで実際に露光（静電像の形成）を開始するとは限らない。また、画像優先モードにおいて最速ＦＣＯＴモードよりも露光装置３による露光を開始するタイミングを遅らせる時間（露光遅延時間）は、本実施例の値に限定されるものではなく、濃度段差による画像不良を十分に抑制して視認されにくくできればよい。
【００７３】
このように、本実施例の画像形成装置は、露光装置３による静電像の形成を開始することが可能なタイミングである開始タイミングを制御する制御部１１を有する。制御部１１は、ジョブの１個目の画像形成領域の搬送方向の先端から後端側に所定距離離れた位置から後端側の所定範囲の領域である所定領域に形成される画像の情報に基づいて、開始タイミングを次のように切り替える制御を行う。つまり、帯電位置ａを通過した直後の感光体１の表面電位が安定した時から感光体１が１周する前の第１の開始タイミングと、第１の開始タイミングよりも遅い第２の開始タイミングと、に切り換える制御である。本実施例では、制御部１１は、画像の情報として、画像の濃度に関する情報に基づいて上記制御を行う。本実施例では、制御部１１は、上記所定領域に所定の濃度範囲の画像が所定面積以上連続して形成される場合は、開始タイミングを第２の開始タイミングとする。一方、制御部１１は、上記所定領域に所定の濃度範囲の画像が所定面積以上連続して形成されない場合は、開始タイミングを第１の開始タイミングとする。ここで、ジョブの１個目の画像形成領域において、上記所定領域を第１の領域、第１の領域よりも先端側の所定範囲の領域を第２の領域、第１の領域よりも後端側の所定範囲の領域を第３の領域とする。このとき、制御部１１は、第１、第２、第３の領域のうち少なくとも第１の領域を含む複数の領域に形成される画像の情報に基づいて、上記制御を行う。特に、本実施例では、制御部１１は、第１、第２、第３の領域のうち少なくとも第１の領域を含む複数の領域のそれぞれに所定の濃度範囲の画像が所定面積以上連続して形成される場合は、開始タイミングを第２の開始タイミングとする。一方、制御部１１は、第１、第２、第３の領域のうち少なくとも第１の領域を含む複数の領域のそれぞれに所定の濃度範囲の画像が所定面積以上連続して形成されない場合は、開始タイミングを第１の開始タイミングとする。
【００７４】
ここで、本実施例では、上記所定領域は、開始タイミングを第１の開始タイミングとする場合に、感光体上の次のような領域に対応することとなる領域である。つまり、帯電位置ａを通過した直後の感光体１の表面電位の絶対値が上昇し始めた時以降に帯電位置ａを通過し、転写ローラ５に印加される電圧が安定した時より前に転写位置ｄを通過する感光体上の領域に対応することとなる領域である。また、本実施例では、第２の開始タイミングは、次のようなタイミングである。つまり、帯電位置ａを通過した直後の感光体１の表面電位が安定した時以降に帯電位置ａを通過し、転写ローラ５に印加される電圧が安定した時より前に転写位置ｄを通過した感光体上の領域が、最初に露光位置ｂを通過した時よりも後のタイミングである。典型的には、第２の開始タイミングは、転写ローラ２に対する電圧の印加が開始されてから感光体１が１周した後のタイミングである。また、本実施例では、帯電位置ａを通過した直後の感光体１の表面電位が安定した時以降に、転写ローラ５に対する電圧の印加が開始される。また、本実施例では、制御部１１は、画像形成領域を複数に分割した領域ごとの画像信号数の計数結果に基づいて、該複数に分割した領域のそれぞれに形成される画像の濃度の情報を取得する。
【００７５】
また、換言すれば、本実施例の画像形成装置１００は、静電像の形成を開始することが可能なタイミングである開始タイミングが異なる、次のような第１のモード（最速ＦＣＯＴモード）と、第２のモード（画像優先モード）と、で動作可能である。第１のモードは、開始タイミングが、帯電位置ａを通過した直後の感光体１の表面電位が安定した時から感光体１が１周する前の第１の開始タイミングであるモードである。また、第２のモードは、開始タイミングが、第１の開始タイミングよりも遅い第２の開始タイミングであるモードである。画像形成装置１００は、ジョブの１個目の画像形成領域の搬送方向の先端から後端側に所定距離離れた位置から後端側の所定範囲の領域である所定領域に、所定の条件を満たす画像が形成されない場合に、第１のモードで動作する。一方、画像形成装置１００は、上記所定領域に上記所定の条件を満たす画像が形成される場合に、第２のモードで動作する。特に、本実施例では、上記所定の条件は、所定の濃度範囲の画像が所定面積以上連続していることである。
【００７６】
以上のように、本実施例では、出力画像に濃度段差が発生する可能性があるか否かを予測し、発生する可能性がない（あるいは十分に低い）と予測される場合には最速ＦＣＯＴモードの動作シーケンスを維持する。一方、発生する可能性があると予測される場合には、最速ＦＣＯＴモードよりも露光装置３による露光を開始するタイミングを遅らせた画像優先モードの動作シーケンスに変更して、出力画像に濃度段差が発生することを抑制する。つまり、本実施例では、ビデオカウント値から濃度情報を取得し、濃度段差が生じる可能性がない場合と可能性がある場合とで、最速ＦＣＯＴモードと画像優先モードとを選択する。このように、必要な場合のみ動作シーケンスを変更することによって、濃度段差による画像不良が発生することを抑制しつつ、必要以上に画像出力時間を遅らせることを抑制して、画像の生産性の低下を抑制することが可能になる。
【００７７】
なお、本実施例では、所定の濃度範囲の画像が所定面積以上連続して形成されるか否かに基づいて開始タイミングを変更した。別法として、所定の濃度範囲の画像が形成されるか否かのみに基づいて開始タイミングを変更してもよい。この場合、所定の濃度範囲の画像が形成される場合に開始タイミングを遅らせればよい。また、本実施例では、領域Ａと、領域Ａに先行する領域Ｂ又は領域Ａに後続する領域Ｂの少なくとも一方と、に所定の画像が形成されるか否かに基づいて開始タイミングを変更した。別法として、領域Ａと、領域Ａに先行する領域Ｂ及び領域Ａに後続する領域Ｂの両方と、に所定の画像が形成されるか否かに基づいて開始タイミングを変更してもよい。さらに、別法として、領域Ａと、領域Ａに先行する領域Ｂ又は領域Ａに後続する領域Ｂの少なくとも一方（両方でもよい）と、の間にまたがって所定の画像が形成されるか否かに基づいて開始タイミングを変更してもよい。
【００７８】
［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００７９】
図１３は、本実施例の画像形成装置１００の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。本実施例では、制御部１１は、画像属性判断部３０９を有する。画像属性判断部３０９は、制御部１１に入力された画像情報の各画素の画像属性を判断する。具体的には、画像属性判断部３０９は、画像情報に含まれる各画素の画像属性情報に基づいて、各画素の属性種別（テキスト属性、グラフィックス属性、フォト属性など）を判断し、取得する。
【００８０】
つまり、実施例１で説明した最速ＦＣＯＴモードにおいて発生する可能性のある出力画像の画像段差は、該濃度段差が発生する可能性のある領域に形成される画像の属性に応じて視認されやすさに違いがある。例えば、テキスト属性（文字）は、グラフィック属性（絵）やフォト属性（写真）と比較して濃度段差が目立ちにくい。そのため、最速ＦＣＯＴモードにおいて濃度段差が発生する可能性のある領域に画像が形成される場合であっても、その画像がテキスト属性である領域が多ければ、最速ＦＣＯＴモードで画像を出力しても濃度段差は視認されにくい。
【００８１】
そこで、本実施例では、感光ドラム１上の領域Ａと領域Ｂとに形成される画像のうち、テキスト属性の画像を除外し、該除外後の画像に関して実施例１と同様の判断を行って、最速ＦＣＯＴモードと画像優先モードとの選択を行う。
【００８２】
図１４は、本実施例における画像形成動作を開始する際の動作シーケンスの切り換え制御の手順を示す概略フローチャート図である。図１４のＳ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０４〜Ｓ２０６の処理は、それぞれ実施例１における図１０のＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３〜Ｓ１０５の処理と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【００８３】
本実施例では、Ｓ２０３において、制御部１１は、ビデオカウント値から変換した各座標における濃度情報から、画像属性がテキスト属性である濃度情報（面積）を除外する。そして、本実施例では、Ｓ２０４において、テキスト属性の画像の濃度情報（面積）を除外した後の濃度情報に基づいて、０．５〜１．０の濃度域の画像が形成される、所定面積以上の連続する領域があるか否かを判断する。本実施例では、実施例１と同様、上記連続する領域の所定面積（閾値）は、１０ｍｍ２とした。
【００８４】
このように、本実施例では、制御部１１は、画像の情報として、画像の濃度に関する情報と、画像の属性に関する情報と、に基づいて、露光装置３による静電像の形成を開始することが可能なタイミングである開始タイミングを切り替える制御を行う。本実施例では、制御部１１は、ジョブの１個目の画像形成領域の所定領域に所定の濃度範囲かつ所定の属性の画像が所定面積以上連続して形成される場合は、開始タイミングを第２の開始タイミングとする。一方、制御部１１は、上記所定領域に所定の濃度範囲かつ所定の属性の画像が所定面積以上連続して形成されない場合は、開始タイミングを第１の開始タイミングとする。ここで、ジョブの１個目の画像形成領域において、上記所定領域を第１の領域、第１の領域よりも先端側の所定範囲の領域を第２の領域、第１の領域よりも後端側の所定範囲の領域を第３の領域とする。このとき、制御部１１は、第１、第２、第３の領域のうち少なくとも第１の領域を含む複数の領域に形成される画像の情報に基づいて、上記制御を行う。特に、本実施例では、制御部１１は、第１、第２、第３の領域のうち少なくとも第１の領域を含む複数の領域のそれぞれに所定の濃度範囲かつ所定の属性の画像が所定面積以上連続して形成される場合は、開始タイミングを第２の開始タイミングとする。一方、制御部１１は、第１、第２、第３の領域のうち少なくとも第１の領域を含む複数の領域のそれぞれに所定の濃度範囲かつ所定の属性の画像が所定面積以上連続して形成されない場合は、開始タイミングを第１の開始タイミングとする。換言すれば、画像形成装置１００は、所定の濃度範囲かつ所定の属性の画像が所定面積以上連続している画像が上記所定領域に形成される場合に第１のモード（最速ＦＣＯＴモード）で動作し、形成されない場合に第２のモード（画像優先モード）で動作する。
【００８５】
以上のように、本実施例では、濃度段差が発生する可能性のある領域に形成される画像の属性を判断する制御を追加することで、実施例１よりもさらに必要以上に画像出力時間を遅らせることを抑制することができる。
【００８６】
なお、本実施例では、所定の濃度範囲かつ所定の属性（本実施例ではテキスト属性以外の属性）の画像が所定面積以上連続して形成されるか否かに基づいて開始タイミングを変更した。別法として、所定の属性の画像が形成されるか否かのみに基づいて開始タイミングを変更してもよい。この場合、所定の属性の画像が形成される場合に開始タイミングを遅らせればよい。また、実施例１で説明したのと同様、領域Ａと、領域Ａに先行する領域Ｂ及び領域Ａに後続する領域Ｂの両方と、に所定の画像が形成されるか否かに基づいて開始タイミングを変更してもよい。さらに、実施例１で説明したのと同様、領域Ａと、領域Ａに先行する領域Ｂ又は領域Ａに後続する領域Ｂの少なくとも一方（両方でもよい）と、の間にまたがって所定の画像が形成されるか否かに基づいて開始タイミングを変更してもよい。
【００８７】
［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【００８８】
静電像の形成を開始することが可能なタイミングである開始タイミングは、上述の実施例のタイミングに限定されるものではない。例えば、帯電バイアスやその他のバイアスの印加開始タイミング、画像形成装置の使用環境、画像形成装置の使用状況（寿命期間の初期か末期かなど）、出力される画像濃度、転写材の種類などに応じて変更されてもよい。本発明に従い、画像の情報に応じて、開始タイミングを上述の第１の開始タイミングと、第１の開始タイミングより遅い上述の第２の開始タイミングと、に切り替えることができるようになっていればよい。
【００８９】
また、上述の実施例では、動作シーケンスの切り替えは自動で行われるが、出力される画像の濃度段差などに応じて、画像形成装置のユーザや保守点検を行うサービス担当者といった操作者が手動でシーケンスを変更できるようになっていてもよい。このようなシーケンスの変更は、画像形成装置に設けられた操作部、あるいは画像形成装置に通信可能に接続されたホストコンピュータなどの外部機器から指示を入力することで行うことができる。
【符号の説明】
【００９０】
１          感光ドラム
２          帯電ローラ
３          露光装置
４          現像装置
５          転写ローラ
１１        制御部
１００      画像形成装置
Ｐ          転写材
【図１】
2019095659.tif 000003
【図２】
2019095659.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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