(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられた像担持体と、
帯電バイアスを印加することにより前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
帯電された前記像担持体の表面を露光することで潜像を形成させる露光手段と、
前記帯電バイアスとは逆極性の転写バイアスを印加して、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、
をそれぞれ具備する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部の前記帯電手段と、前記露光手段と、前記転写手段と、を制御する制御手段と、
を有し、
隣り合う上流側の画像形成部よりも下流側の画像形成部が画像の形成を所定時間Ｔずつ遅らせて順次画像を形成する画像形成装置において、
前記制御手段は、
前記複数の画像形成部のうちの最も上流に設けられた最上流画像形成部からＮ個離れた画像形成部が、前記最上流画像形成部が前記帯電バイアス及び前記転写バイアスを印加したタイミングから、前記所定時間Ｔ×Ｎから算出される想定時間が経過するより早いタイミングで前記帯電バイアス及び前記転写バイアスの印加を開始するモードを有すること、を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
回転可能に設けられた像担持体と、
帯電バイアスを印加することにより前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
帯電された前記像担持体の表面を露光することで潜像を形成させる露光手段と、
前記帯電バイアスとは逆極性の転写バイアスを印加して、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、
をそれぞれ具備する第１画像形成部及び第２画像形成部と、
前記第１画像形成部と前記第２画像形成部の前記帯電手段と、前記露光手段と、前記転写手段と、を制御する制御手段と、
を有し、
隣り合う上流側の前記第１画像形成部よりも下流側の前記第２画像形成部が画像の形成を所定時間Ｔ遅らせて順次画像を形成する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記第２画像形成部が、前記第１画像形成部が前記帯電バイアス及び前記転写バイアスを印加したタイミングから、前記所定時間Ｔが経過するより早いタイミングで前記帯電バイアス及び前記転写バイアスの印加を開始するモードを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記最上流画像形成部は、前記帯電バイアスと前記転写バイアスが目標電位に達してから前記像担持体が１周する前までの間に前記露光手段により露光を開始す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４】
前記制御手段は、前記帯電手段により前記像担持体を一様に帯電させたときに前記像担持体の周方向に生じる電位差が予め設定された第１閾値以上のときに前記モードを実行することを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、画像形成時に印加する前記帯電バイアスが所定以上のときに前記像担持体の周方向に生じる電位差が前記第１閾値以上であると判断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】
前記帯電手段により前記像担持体を一様に帯電させたときに前記像担持体に接触する部材に流れる直流電流を検出する電流検出手段を有し、
前記制御手段は、前記電流検出手段が検出した検出値の差分値が所定以上のときに前記像担持体の周方向に生じる電位差が前記第１閾値以上であると判断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７】
前記像担持体に接触する部材は、前記帯電手段である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】
前記像担持体の表面電位を検出する電位検出手段を有し、
前記制御手段は、前記電位検出手段が検出した検出値の差分値が所定以上のときに前記像担持体の周方向に生じる電位差が前記第１閾値以上であると判断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９】
前記帯電手段により前記像担持体を一様に帯電させたときに前記像担持体の周方向に生じる電位差が前記第１閾値より大きい第２閾値以上のときは、前記最上流画像形成部は、前記像担持体の周方向に電位差が生じた領域を回避して前記露光手段により露光を行うことを特徴とする請求項４乃至請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記帯電バイアスが目標電位に達した後に前記転写バイアスを印加することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記所定時間Ｔとは、前記複数の画像形成部のうちの隣り合う画像形成部間の距離を前記像担持体の周速度で除算した時間であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０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、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ、印刷装置、あるいはこれらの複合機等に応用される電子写真方式による画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式の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の短縮が求められている。ファーストコピー時間短縮のためには、画像形成時における感光体ドラムの駆動や各高圧電源による帯電バイアス印加、現像バイアス印加、転写バイアス印加や露光処理などの作像シーケンスの時間を短縮することが重要である。
【０００３】
そこで従来から、作像シーケンスの時間を短縮する技術が提案されている。例えば特許文献１では、感光体ドラムの駆動と同時に帯電ＡＣ（交流）バイアスと帯電ＤＣ（直流）バイアスを印加することで感光体ドラムの表面電位の形成を早める技術が記載されている。
【０００４】
また特許文献１の構成は、感光体ドラム表面に電位が形成され始めてから感光体ドラムが１周する間に帯電ＡＣバイアスと帯電ＤＣバイアスを印加し続け、表面全域の電位を均一化させてから露光処理などの帯電処理以外の作像プロセスを行うものである。そこで、さらにファーストコピー時間を短縮するため、感光体ドラム表面の電位が目標電位に達した領域から露光処理や現像処理などの作像プロセスを行う技術も存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
しかし、このようにファーストコピー時間を短縮する構成において、帯電ＤＣバイアスと転写ＤＣバイアスがともに目標電位まで安定的に立ち上がった状態となる以前に露光処理や現像処理を行う場合、出力画像に濃度差を発生させるおそれがある。以下、これについて説明する。
【０００７】
作像プロセスのうちの帯電ＤＣバイアスと転写ＤＣバイアスに注目すると、高圧電源側のバイアス印加に対する帯電ＤＣバイアス（感光体ドラムに形成される電位）と転写ＤＣバイアスの上昇の仕方は、部材の材質の違いや耐久状況の違いにより異なる。
【０００８】
ここで、転写ＤＣバイアスが目標電位まで早く立ち上がる場合、充分に帯電電位が形成されていない感光体ドラムの表面領域に、想定される帯電極性とは逆極性の転写ＤＣバイアスが印加されることになる。これにより、その領域にはメモリが発生するおそれがある。このため、転写ＤＣバイアスに比べて帯電ＤＣバイアスが僅かに早く目標電位まで立ち上がるように制御することが一般的である。
【０００９】
しかし、転写ＤＣバイアスよりも帯電ＤＣバイアスが早く目標電位まで立ち上がる場合でも、以下の問題が生じる。すなわち、この場合には感光体ドラム表面において帯電ＤＣバイアスは印加されたものの転写ＤＣバイアスが印加されていない領域が存在する。そして、この領域は転写ＤＣバイアスが印加された領域よりも高い電位を保持したまま転写ニップ部を通過することになる。そして、その後に除電装置を有している構成の場合、その除電装置は帯電ＤＣバイアスと転写ＤＣバイアスが共に印加されたときの残留電位を解消させることを前提に設計されているため、通常より高い電位を保持した領域についてはその残留電位を解消しきれない。
【００１０】
そして、残留電位が解消し切れていない領域が再び帯電ニップ部で帯電処理されると、その領域の電位は帯電ＤＣバイアスと転写ＤＣバイアスの両方が印加されてから除電処理された領域よりも高い電位となる。すなわち、感光体ドラムの周方向において電位差が生じる。この場合、この電位差が生じた領域が露光された後に画像が形成されると、電位が高い領域と低い領域とで出力される画像に濃度差が生じるおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明はこのような現状を鑑みてなされたものであり、ファーストコピー時間を延長せずに出力される画像の濃度差を抑制できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、回転可能に設けられた像担持体と、帯電バイアスを印加することにより前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体の表面を露光することで潜像を形成させる露光手段と、前記帯電バイアスとは逆極性の転写バイアスを印加して、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、をそれぞれ具備する複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部の前記帯電手段と、前記露光手段と、前記転写手段と、を制御する制御手段と、を有し、隣り合う上流側の画像形成部よりも下流側の画像形成部が画像の形成を所定時間Ｔずつ遅らせて順次画像を形成する画像形成装置において、前記制御手段は、前記複数の画像形成部のうちの最も上流に設けられた最上流画像形成部からＮ個離れた画像形成部が、前記最上流画像形成部が前記帯電バイアス及び前記転写バイアスを印加したタイミングから、前記所定時間Ｔ×Ｎから算出される想定時間が経過するより早いタイミングで前記帯電バイアス及び前記転写バイアスの印加を開始するモードを有すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、モードを実行することで、全体の画像形成時間を変えずに最上流画像形成部より下流側の画像形成部において像担持体の周方向に電位差が生じた領域を避けて画像形成を行うことができる。従って、ファーストコピー時間延長せずに出力画像の濃度差を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置の断面概略図である。
【図２】第１実施形態に係る画像形成部のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る画像形成部のシステム構成を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る作像シーケンスのうちの通常シーケンスを示す図である。
【図５】第１実施形態に係る作像シーケンスのうちの通常シーケンスを示す図である。
【図６】第１実施形態に係る通常シーケンス実行時のドラム電位の推移を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る通常シーケンス実行時のドラム電位の推移と出力画像の濃度を示す図である。
【図８】第１実施形態に係る通常モードを説明するための図である。
【図９】第１実施形態に係る濃度差軽減モードを説明するための図である。
【図１０】第１実施形態に係る通常モードと濃度差軽減モードを実行したときの出力画像の比較を行った図である。
【図１１】第３実施形態に係る帯電バイアス印加系のシステム構成を示すブロック図である。
【図１２】第３実施形態に係る電位差検出シーケンスを説明するためのフローチャートである。
【図１３】第３実施形態に係る帯電後のドラム電位と帯電ＤＣ電流の推移を示す図である。
【図１４】第３実施形態に係る帯電後のドラム電位と帯電ＤＣ電流の推移を示す図である。
【図１５】第４実施形態に係る濃度差回避モードを説明するための図である。
【図１６】第４実施形態に係る通常モードと濃度差回避モードを実行したときの出力画像の比較を行った図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明の第１実施形態に係る画像形成装置Ａの全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る画像形成装置Ａは、接触帯電方式を採用した電子写真方式のレーザビームプリンタである。
【００１６】
図１に示す様に、画像形成装置Ａはシートにトナー像を転写する画像形成部と、画像形成部へシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部と、を備える。
【００１７】
画像形成部は、シート搬送方向上流側から順番に、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック色の画像を形成する画像形成部１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋの４つの画像形成部（複数の画像形成部）を備えている。
【００１８】
また、各画像形成部は像担持体として、回転可能に設けられた回転ドラム型の有機電子写真感光体である感光体ドラム１（１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋ）を有する。また帯電手段として感光体ドラム１表面を一様に帯電させる接触式帯電方式の帯電ローラ２（２ｙ、２ｍ、２ｃ、２ｋ）を備える。またクリーニングユニット６（６ｙ、６ｍ、６ｃ、６ｋ）、レーザスキャナユニット３（３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋ）、現像装置４（４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋ）、転写ローラ５（５ｙ、５ｍ、５ｃ、５ｋ）、除電装置（８ｙ、８ｍ、８ｃ、８ｋ）を備える。
【００１９】
画像形成に際しては、図２に示す制御部５０がプリント信号を発すると、シート積載部９に積載収納されたシートが給送ローラ１１によってシート搬送路に給送される。給送されたシートは搬送ローラ１２により画像形成部に搬送される。
【００２０】
画像形成部では、感光体ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋ上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック色の各トナー像をシートに順次転写して重ね合わせて画像を形成する。
【００２１】
具体的には、感光体ドラム１が図２に示すドラムモータ５１から駆動を受けることにより回転し、これに従動して帯電ローラ２が回転する。このとき、図２に示す帯電電源５３より所定の帯電バイアスが帯電ローラ２に印加される。これにより、帯電ローラ２と感光体ドラム１とから形成される帯電ニップ部ｖの微小ギャップにて生じる放電現象を利用して感光体ドラム１の表面が帯電される。
【００２２】
次に、感光体ドラム１が帯電されると、露光部ｗにおいてレーザスキャナユニット３が内部に備える不図示の光源からレーザ光を出射し、レーザ光を感光体ドラム１上に照射する。これにより感光体ドラム１の表面上に静電潜像が形成される。
【００２３】
次に、この静電潜像は、現像装置４が有する現像スリーブ７が現像ニップ部ｘにおいて感光体ドラム１に接触することで感光体ドラム１上にトナー像として現像される。なお、静電潜像へのトナーの付与率を向上させるために、現像スリーブ７には現像電源５４から所定の現像バイアスが印加される。
【００２４】
次に、感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１と転写ローラ５から形成される転写ニップ部ｙにおいて転写ローラ５に転写バイアスが印加されることにより、被転写体であるシートに順次転写される。
【００２５】
トナー像が転写されたシートは、定着装置１３に送られ、加熱、加圧されてトナー像がシートに定着された後に排出ローラ１４によって排出部１５に排出される。
【００２６】
一方で画像をシートに転写した後の画像形成部１０は、除電部ｚにおいて除電装置８が有するＬＥＤアレイによって感光体ドラム１が露光されることにより、感光体ドラム１の表面に残留した電位が解消される。
【００２７】
なお、本実施形態では隣り合う各画像形成部間の距離は、各転写ニップ部間の距離としていずれも１００ｍｍとなっている。また、隣り合う下流側の画像形成部は、隣り合う画像形成部間の距離を感光体ドラム１の周速度で除算した時間である色間遅延時間Ｔ（所定時間Ｔ）だけ遅らせて順次画像を形成する。本実施形態では感光体ドラム１の周速度が２００ｍｍ／ｓであり、隣り合う画像形成部間の距離はそれぞれ１００ｍｍのため、色間遅延時間Ｔは５００ｍｓとなる。
【００２８】
＜制御部＞
次に、画像形成装置Ａの画像形成部１０を制御するためのシステム構成について説明する。図２、図３に示す様に、まず制御部５０は、感光体ドラム１を駆動させるためのドラムモータ５１、現像スリーブ７を駆動させるための現像モータ５２と接続されており、それぞれのモータに信号を発信して感光体ドラム１と現像スリーブ７を駆動させる。また、制御部５０はレーザスキャナユニット３と接続され、画像信号に対応した制御信号を発信して、その信号に応じてレーザスキャナユニット３がレーザ光を出力する。
【００２９】
また制御部５０は、帯電バイアスを印加するための帯電電源５３、現像バイアスを印加するための現像電源５４、転写バイアスを印加するための転写電源５５と接続されている。ここで、帯電電源５３は帯電ＤＣ電源５３ａと帯電ＡＣ電源５３ｂから構成され、現像電源５４は現像ＤＣ電源５４ａと現像ＡＣ電源５４ｂから構成される。また、転写電源５５は転写ＤＣ電源５５ａから構成される。
【００３０】
後述する作像シーケンスにおいて各電源から印加されるバイアスについては、まず帯電電源５３から帯電ローラ２に対して所定の帯電バイアスが印加される。本実施形態では、帯電ＤＣ電源５３ａから目標電位−７００Ｖの帯電ＤＣバイアスと、帯電ＡＣ電源５３ｂから画像形成時に充分に安定して放電するピーク間電圧の帯電ＡＣバイアスを重畳して印加する。これにより、感光体ドラム１の表面電位が−７００Ｖに帯電される。
【００３１】
また現像電源５４から現像スリーブに対して所定の現像バイアスが印加される。この現像バイアスは、現像スリーブ７に現像バイアスが印加されることで発生する電界により感光体ドラム１表面の静電潜像に対応してトナーを選択的に付着させる。本実施形態では現像ＤＣ電源５４ａから現像ＤＣバイアスと、現像ＡＣ電源５４ｂからトナーを安定的に感光体ドラム１の所定の位置に付着させるための現像ＡＣバイアスが印加される。ここで、現像ＤＣバイアスは現像ニップ部ｘにおいて、感光体ドラム１の表面電位と予め決められた電位差を形成するように設定される。本実施形態では、この電位差を１５０Ｖと設定し、前述した通り感光体ドラム１は−７００Ｖに帯電されるため、現像ＤＣバイアスは−５５０Ｖに設定される。
【００３２】
また、転写電源５５から転写ローラ５に対しては所定の転写バイアスが印加される。この転写バイアスは転写ニップ部おいてシートが搬送されている間に印加されるバイアスであって、トナーの帯電極性とは逆極性のバイアスである。本実施形態ではトナーの正規帯電極性が負極性のため、転写バイアスは正極性となる。
【００３３】
＜作像シーケンス＞
次に、画像形成部１０において画像形成時に実行される作像シーケンスについて詳述する。図４は、複数の画像形成部のうちの最も上流側に設けられた最上流画像形成部であるイエローの画像形成部１０ｙの画像形成時の各モータの駆動タイミング、各バイアス印加のタイミングを示すシーケンス図である。なお、他の３つの画像形成部１０ｍ、１０ｃ、１０ｋの作像シーケンスに関しては後述する。
【００３４】
まず画像形成信号がオンになると、図４に示す様に、制御部５０により感光体ドラム１を駆動するためのドラムモータ５１の駆動が開始され、感光体ドラム１が回転し始める。なお、この駆動開始時刻を０とする。また、感光体ドラム１の周速度が安定するまでの時間は装置の使用環境および耐久使用などによって変動するが、本実施形態では最も遅くとも１５０ｍｓまでに安定する。
【００３５】
次に、感光体ドラム１の回転が安定すると、制御部５０により帯電電源５３の帯電ＡＣ電源５３ｂから片側の振幅が放電開始電圧Ｖｔｈを超えるピーク間電圧の帯電ＡＣバイアスが印加される。ここで、帯電ＡＣバイアスが安定するまでの時間は、装置の使用環境および耐久使用などによって変動するが、本実施形態では最も遅くとも１５０ｍｓまでに安定する。
【００３６】
次に、帯電ＡＣバイアスが安定的に印加されるようになると、制御部５０により、帯電ＡＣバイアスの印加を維持したまま、帯電電源５３の帯電ＤＣ電源５３ａから帯電ＤＣバイアスが印加される。本実施形態では、帯電ＤＣバイアスは２０ｍｓあたり−１００Ｖずつ上昇させるように制御されている。従って、帯電ＤＣバイアス印加開始から１４０ｍｓをかけて目標電位である−７００Ｖまで上昇する。
【００３７】
次に、帯電ＤＣバイアスが印加され始めた以後に帯電ニップ部ｖを通過した感光体ドラム１の領域が現像ニップ部ｘに到達したとき、制御部５０により現像電源５４の現像ＤＣ電源５４ｂから現像ＤＣバイアスが印加される。すなわち、帯電ＤＣバイアス印加開始の時刻３００ｍｓを基準に、帯電ニップ部から現像ニップ部までの距離４０ｍｍと感光体ドラム１の周速度２００ｍｍ／ｓとから算出される時間２００ｍｓだけ遅れて現像ＤＣバイアスが印加され始める。また、この現像ＤＣバイアスは２０ｍｓあたり−１００Ｖずつ上昇するように制御されている。従って、印加開始から１１０ｍｓをかけて目標電位である−５５０Ｖまで上昇する。
【００３８】
次に、帯電ＤＣバイアスが目標電位の−７００Ｖまで上昇した以後に帯電ニップ部ｖを通過した感光体ドラム１の領域が現像ニップ部ｘに到達したとき、制御部５０は現像電源５４の現像ＡＣ電源５４ｂから現像ＡＣバイアスを印加する。また、同時に現像モータ５２の駆動を開始させる。すなわち帯電ＤＣバイアスが目標電位に達した時刻４４０ｍｓを基準に帯電ニップ部ｖから現像ニップ部ｘまでの距離４０ｍｍと感光体ドラム１の周速度２００ｍｍ／ｓから算出される２００ｍｓ遅れて現像ＡＣバイアスの印加と現像モータ５２の駆動が開始される。ここで、現像ＡＣバイアスの立ち上げや現像モータ５２の駆動が安定するまでの時間は、装置の使用環境や耐久使用などによって変動するが、本実施形態では最も遅くとも現像ＡＣバイアスは１００ｍｓ、現像モータは１５０ｍｓで安定する。
【００３９】
このようなタイミングで現像ＡＣバイアスの印加と現像モータ５２の駆動を開始させることで、帯電ＤＣバイアスと現像ＤＣバイアスがともに立ち上がって、現像ニップ部ｘにおいて感光体ドラム１の表面電位と現像スリーブ７との間で適切な電位差が形成できる。このため、感光体ドラム１へのトナーカブリやキャリア付着を防止することができる。
【００４０】
次に、帯電ＤＣバイアスが目標電位の−７００Ｖに達した以後に帯電ニップ部ｖを通過した感光体ドラム１の領域が転写ニップ部ｙに達したとき、制御部５０により転写電源５５の転写ＤＣ電源５５ａから転写ＤＣバイアスの印加が開始される。すなわち、帯電ＤＣバイアスが目標電位に達する時刻４４０ｍｓを基準に、帯電ニップ部ｖから転写ニップ部ｙまでの距離６０ｍｍと感光体ドラム１の周速度２００ｍｍ／ｓとから算出される時間３００ｍｓ遅れて転写ＤＣバイアスが印加され始める。なお、転写ＤＣバイアスが安定するまでの時間は、装置の使用環境および耐久使用などによって変動するが、本実施形態では最も遅くとも１００ｍｓまでに安定する。
【００４１】
このように帯電ＤＣバイアスが目標電位に達したタイミングで転写ＤＣバイアスの印加を開始させることで、感光体ドラム１表面にメモリが発生して画像に濃度差が形成されることを防止することができる。
【００４２】
次に、上記した各モータの駆動及び各バイアスの立ち上げが完了すると、制御部５０はレーザスキャナユニット３により感光体ドラム１表面の露光処理を開始する。具体的には、本実施形態では現像モータ５２の駆動が安定するタイミングに合わせて露光処理が行われる。なお、露光部ｗは現像ニップ部ｘよりも上流側となる。このため、現像モータ５２の駆動が安定する時刻７９０ｍｓを基準に、露光部ｗから現像ニップ部ｘまでの距離２０ｍｍと、感光体ドラム１の周速度２００ｍｍ／ｓから算出される時間１００ｍｓだけ先んじて露光処理が開始される。
【００４３】
なお、ここまで記載した各バイアス値は上記のものに限定されず、同様の制御を行うことが可能なものであればよい。また、各モータの駆動やバイアス印加のタイミングについても、モータの駆動又はバイアスの立ち上げの安定化までの時間を見込んで必要なマージンさえ取っていればこれらの値に限定されず、同様の制御を行うことが可能なタイミングとしてよい。
【００４４】
また便宜上、以下から、上記の第１色目であるイエロー色の画像形成部１０ｙの作像シーケンスを後述する他の画像形成部の作像シーケンスと区別して通常シーケンスとする。
【００４５】
＜感光体ドラムの表面電位について＞
次に、上記通常シーケンスにおいて画像が形成されたときの感光体ドラム１の表面電位（以下、ドラム電位という）の推移などについて説明する。図４において、帯電ＤＣバイアスと転写ＤＣバイアスの関係に注目する。このとき、感光体ドラム１表面では、帯電ＤＣバイアスが印加されているものの、転写ＤＣバイアスが印加されていないか、或いは目標電位より小さい転写バイアスが印加された領域Ａが存在する。具体的には、帯電ＤＣバイアスの上昇によりドラム電位が立ち上がり始めてから（図４中の点線）、転写ＤＣバイアスが目標電位に達して安定するまでの領域であって時刻６００〜８４０ｍｓに転写ニップ部ｙに達する領域である。なお、図５は図４で示した通常シーケンスを感光体ドラム１の表面位置を基準に書き換えたものである。
【００４６】
図６は帯電処理、転写処理、除電処理、露光処理を受けた後のドラム電位の推移を示す図である。なお、図６は図５と同様に感光体ドラム１の表面位置を基準とする。ここで図６（ａ）では、帯電ＤＣバイアス印加開始から感光体ドラム１が１周する間のドラム電位の推移を示している。図６（ａ）において、帯電ニップ部ｖ通過後のドラム電位を線Ａ、その電位が転写ニップ部を通過後のドラム電位を線Ｂ、さらにその電位が除電部ｚを通過後のドラム電位を線Ｃで示す。
【００４７】
まず、図６（ａ）の線Ａに示す様に、帯電ニップ部ｖ通過後のドラム電位は、帯電ＤＣバイアスの上昇に伴って上昇し帯電ＤＣバイアスが目標電位に達するとドラム電位も一定となって安定する。
【００４８】
一方、線Ｂに示す様に、転写ニップ部ｙを通過後のドラム電位は、帯電ニップ部ｖ通過後のドラム電位が上昇している段階では転写ＤＣバイアスが印加されないために帯電ニップ部ｖで形成された電位のままとなる。その後、帯電ＤＣバイアスが目標電位に達して帯電ニップ部ｖで形成される電位が一定になると、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るために転写ニップ部ｙ通過後のドラム電位は低下し始める。そして、転写ＤＣバイアスが目標電位に達して安定すると転写ニップ部ｙ通過後のドラム電位も一定となり安定する。
【００４９】
次に、除電部ｚ通過後のドラム電位について説明する。前述した通り、除電装置８は目標電位に達した帯電ＤＣバイアスと転写ＤＣバイアスがともに印加された領域を除電することを想定して設計されている。このため、想定よりもドラム電位の高い領域が除電部ｚに達した場合にはドラム電位を充分に除電することができない。このため、線Ｃに示す様に、想定よりもドラム電位が高い領域Ａにおいては、除電部ｚ通過後のドラム電位が高くなる。一方、目標電位に達した帯電ＤＣバイアスと転写ＤＣバイアスが印加された領域である正常部は充分に除電されるために除電部ｚ通過後のドラム電位が略０Ｖになる。
【００５０】
図６（ｂ）は、帯電ＤＣバイアス印加開始から感光体ドラム１が１周してその後再び帯電ニップ部ｖに到達した後の２周目のドラム電位の推移を示している。図６（ｂ）において、１周目に除電部ｚを通過した後の電位を線Ｃとする。すなわち、図６（ａ）と図６（ｂ）の線Ｃは同じものである。また、２周目に帯電ニップ部ｖ通過後のドラム電位を線Ｄ、そこに均一な濃度の画像を出力しようとしたときの露光後のドラム電位を線Ｅで示している。
【００５１】
図６（ｂ）の線Ｃと線Ｄとの関係からわかるように、除電部において十分に除電し切れなかった領域Ａでは、２周目に帯電ローラ２により一様に帯電された際に正常部と比べてドラム電位が高くなり、感光体ドラム１の周方向において電位差が生じてしまう。また線Ｅに示す様に、この電位が高くなった領域Ａに露光処理を行うと、露光後のドラム電位は領域Ａが正常部と比べて高くなってしまう。
【００５２】
図７は上記通常シーケンスを実行してシート一面に均一な濃度の画像を出力しようとしたときのドラム電位と出力画像の濃度との関係を示す図である。前述した通り、２周目に帯電ニップ部ｖを通過した後のドラム電位には周方向に電位差が存在する。このため、均一な濃度の画像を出力するために均一に露光処理を行うと領域Ａの露光後のドラム電位が正常部のドラム電位と比べて高くなる。そして、このような潜像に対して画像を形成すると、図７に示す様に、露光後のドラム電位が高い領域Ａの濃度が薄いハーフトーン画像となり、出力画像に濃度差が生じてしまう。
【００５３】
なお、このような濃度差が発生した以降の周回では、領域Ａには目標電位に達した帯電ＤＣバイアスと転写ＤＣバイアスがともに印加されるので、除電装置８により解消できないほどの異常な残留電位は発生せず、電位差や濃度差も抑制される。
【００５４】
また図８に示す様に、仮に第１色目の画像形成部１０ｙ以降の画像形成部においても同様に通常シーケンスを実行して画像を形成する場合、各々の画像形成部において形成される画像に濃度差が生じる。従って、最終的にシートに転写された出力画像はその濃度差が生じた部分が重ね合されて形成されることになるため、濃度差はより顕著となる。なお便宜上、以下では、図８に示すような第１色目の画像形成部１０ｙが通常シーケンスを実行し、その後色間遅延時間Ｔずつ遅れて他の画像形成部が通常シーケンスを実行して順次画像を形成する構成を通常モードという。
【００５５】
前述した通り、ファーストコピー時間短縮のためには、極力早く画像形成のための各プロセス開始することが必要である。この意味で、作像シーケンスにおいて印加するバイアスが目標電位に達してから感光体ドラム１が１周する前に露光処理を開始する通常モードを実行することでファーストコピー時間の短縮ができる。しかし、ここまで説明したように、通常モードを実行することで出力される画像に濃度差を発生させるおそれがある。
【００５６】
そこで本実施形態に係る画像形成装置Ａは、ファーストコピー時間を短縮し、尚且つ、出力される画像の濃度差を抑制するため、画像形成部１０ｙ以外の画像形成部で通常シーケンスと異なる作像シーケンスを実行することとした。具体的には、画像形成部１０ｙからＮ個離れた画像形成部が、画像形成部１０ｙが帯電バイアス及び転写バイアスを印加したタイミングから、色間遅延時間Ｔ×Ｎから算出される想定時間Ｖが経過するより早いタイミングでこれらのバイアスの印加を開始する。このような濃度差減少シーケンスにより画像を形成するモードを以下では濃度差軽減モードという。以下、この濃度差軽減モードについて説明する。
【００５７】
＜濃度差軽減モード＞
図９は、濃度差軽減モードにおける帯電ＡＣバイアスと帯電ＤＣバイアスの印加タイミングと、そのときに形成されるドラム電位と、そのドラム電位に対して均一に露光処理を行ったときに出力される画像の濃度の推移を示した図である。
【００５８】
図９に示す様に、第１色目の画像形成部１０ｙは作像シーケンスとして前述した通常シーケンスを実行するため、形成される画像に濃度差を生じさせてしまう。
【００５９】
一方、第２色目以降の画像形成部１０ｍ、１０ｃ、１０ｋは、想定時間Ｖが経過する前に帯電ＤＣバイアスと転写ＤＣバイアスの印加を開始する。なお、本実施形態では、帯電バイアスを印加してから現像バイアスや転写バイアスを印加するまでの間隔は、露光処理を除いて通常シーケンスと同様である。従って、帯電ＤＣバイアスや転写ＤＣバイアスだけでなく、現像バイアスの印加なども同様に想定時間Ｖが経過する前に行う。但し、露光処理開始のタイミングは、第１色目の画像形成部１０ｙが露光処理を開始したタイミングから想定時間Ｖずつ遅らせて開始する。
【００６０】
具体的には、本実施形態では第２色目の画像形成部１０ｍは、第１色目の画像形成部１０ｙと同じタイミングで帯電ＡＣバイアスの印加を開始する。また、第３色目の画像形成部１０ｃは第２色目の画像形成部１０ｍから色間遅延時間Ｔだけ遅らせて帯電ＡＣバイアスの印加を開始する。さらに、第４色目の画像形成部１０ｋは第３色目の画像形成部１０ｃから色間遅延時間Ｔだけ遅らせて帯電ＡＣバイアスの印加を開始する構成とした。
【００６１】
これにより、第１色目の画像形成部１０ｙより下流側の画像形成部では、想定時間Ｖが経過するよりもバイアス印加タイミングを早める分だけ、感光体ドラム１表面の画像形成に用いられる領域からドラム電位の電位差が生じた領域を小さくすることができる。すなわち、濃度差減少モードを実行することで、第１色目の画像形成部１０ｙより下流側の画像形成部において感光体ドラム１の周方向に電位差が生じた領域を避けて画像形成を行うことができ、出力画像の濃度差を抑制できる。
【００６２】
また、この濃度差軽減モードは作像プロセスの一部の動作タイミングを早めるだけであり、画像出力に必要な全体時間は通常モードと変わらない。従って、濃度差減少モードを実行することで、全体の画像形成時間を延長せずに出力画像の濃度差を抑制できる。
【００６３】
なお厳密には、目標電位に達した帯電バイアスと転写バイアスが上記した領域Ａにともに印加されても、しばらくの間は領域Ａのドラム電位は他の領域と比べて多少高くなる。しかし出力画像の濃度差に大きな影響を与えるほどのものではないため、感光体ドラム１の周方向に電位差が生じた領域には含まれないものとする。
【００６４】
また、第２色目以降の画像形成部において感光体ドラム１の周方向における電位差が生じた領域を完全に避けて画像形成を行うためには、以下の時間、帯電バイアス及び転写バイアスを印加するタイミングを想定時間Ｖよりも早めればよい。すなわち、通常シーケンスにおいて露光処理を開始してから、転写ＤＣバイアスが所定まで上昇した以後に転写ニップ部を通過した感光体ドラム１の領域が露光部に到達するまでの時間の分、タイミングを早めればよい。なお、この時間は本実施形態では４５０ｍｓであるため、想定時間Ｖよりも色間遅延時間Ｔである５００ｍｓずつバイアス印加のタイミングを早めることとなり、電位差が生じた領域を完全に避けて画像形成を行うことができる。
【００６５】
図１０（ａ）は、通常モードを実行して画像形成を行ったときの出力画像の濃度差を模式的に示した図である。図１０（ａ）に示す様に、通常モードを実行した場合には、全ての画像形成部においてそれぞれ濃度差が発生するため、四色を重ね合わせた画像には、大きな濃度差が発生してしまう。具体的には、正常部の反射濃度が０．６の画像に対して薄い部分の濃度が０．５８となり、その反射濃度の差分値ΔＲは０．０２となった。なお本実施形態では、反射濃度の差分値ΔＲが０．０１５以上となる場合を不良画像とする。
【００６６】
一方、図１０（ｂ）は濃度差軽減モードを実行して画像を形成したときの出力画像の濃度差を模式的に示した図である。図１０（ｂ）に示す様に、濃度差軽減モードを実行した場合には、第１色目の画像形成部１０ｙ以外の画像形成部１０ｍ、１０ｃ、１０ｋで形成された画像に濃度差が生じないため、４色を重ね合わせた出力画像の濃度差は抑制された。具体的には、正常部の反射濃度が０．６の画像に対して薄い部分の濃度が０．５９で反射濃度の差分値ΔＲは０．０１となり、不良画像とならなかった。
【００６７】
（第２実施形態）
次に本発明に係る画像形成装置Ａの第２実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６８】
上記通常シーケンスを実行したときの濃度差発生のレベルや視認レベルは、画像形成装置Ａの使用状況や使用環境などにより変動する。例えば、帯電ＤＣバイアスは使用環境などによって適宜変更されることが一般的であるが、帯電ＤＣバイアスが小さい場合には上記した感光体ドラム１の周方向に生じる電位差も小さくなって出力画像の濃度差は小さくなる。また、電位差に対して濃度差となりにくい領域で画像形成する場合には、電位差が大きい場合でも画像不良とみなされないことが考えられる。
【００６９】
このように電位差が出にくい状況であっても一律に濃度差軽減モードを実行すると、画像形成装置Ａや感光体ドラム１が短寿命化するおそれがある。これは、濃度差軽減モードでは、第２色目以降の画像形成部１０ｍ、１０ｃ、１０ｋにおいて通常モードよりも早いタイミングで各種バイアスの印加を開始するため、画像形成当たりのバイアス印加時間が長くなるためである。
【００７０】
このような理由から、濃度差軽減モードは、感光体ドラム１を一様に帯電させたときに感光体ドラム１の周方向に生じる電位差が、出力画像の濃度差が画像不良と認められるほど大きくなる予め設定された第１閾値以上の場合に限って実行することが望ましい。
【００７１】
そこで本実施形態では、帯電ＤＣバイアスの目標電位が予め設定された閾値α未満の場合には、感光体ドラム１を一様に帯電させたときに感光体ドラム１の周方向に生じる電位差が第１閾値未満と判断して通常モードを実行する。一方、閾値α以上の場合には、感光体ドラム１の周方向に生じる電位差が第１閾値以上と判断して濃度差軽減モードを実行する。このように、画像に濃度差が発生しにくい状況では通常モードを実行することで、画像形成装置Ａや感光体ドラム１の短寿命化を防止できる。
【００７２】
なお、本実施形態においてはこの閾値αを−６００Ｖとした。すなわち、設定される画像形成時に印加される帯電ＤＣバイアスの目標電位が−６００Ｖ以上の場合には濃度差軽減モードを実行する構成とした。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、この閾値は環境などに応じて任意の値に設定することができる。
【００７３】
ここで、帯電ＤＣバイアスを−７００Ｖと−５００Ｖにしたときに、上記した各モードにより画像を形成したときの濃度差の発生状況と短寿命化への影響を比較したものが以下の表１である。以下において、通常モードを実行して画像を形成する構成を比較例の構成とする。また、一律に濃度差軽減モードを実行して画像を形成する構成を実施形態１の構成とする。また、帯電ＤＣバイアスが閾値α未満の場合には通常モードを実行し、閾値α以上の場合には濃度差軽減モードを実行して画像を形成する構成を実施形態２の構成とする。
【００７４】
【表１】
0006598583.tif 000002
【００７５】
上記表１に示す様に、比較例の構成では、前述した通り全ての画像形成部において通常シーケンスを実行するため、帯電ＤＣバイアスが−７００Ｖの場合には、出力画像に不良画像と認められるほどの濃度差が発生してしまう。
【００７６】
また実施形態１の構成では、一律に濃度差軽減モードを実行するために出力画像に発生する濃度差は小さくなる。しかし、濃度差が発生しにくい帯電ＤＣバイアスが−５００Ｖの場合にも濃度差軽減モードを実行するため、各バイアスの印加時間が長くなって画像形成装置Ａや感光体ドラム１の短寿命化の懸念が生じる。
【００７７】
他方、実施形態２の構成では、濃度差が発生しやすい帯電ＤＣバイアスが−７００Ｖのときは濃度差軽減シーケンスを実行して出力画像の濃度差を抑制する。一方、濃度差が発生しにくい帯電ＤＣバイアスが−５００Ｖの場合には通常モードを実行して画像形成装置Ａや感光体ドラム１の短寿命化を防止できる。
【００７８】
なお、本実施形態では帯電ＤＣバイアスの目標電位に応じてモードを切り替える構成としたが、他のバイアスや装置の使用環境や装置の耐久使用時間、出力される画像濃度やシートに応じてモードを変更する構成であってもよい。また、本実施形態ではモードの切り替えが自動で行われるものの、出力される画像の濃度差などに応じて、ユーザや装置の保守点検を行うサービスマンが手動で変更する構成であってもよい。
【００７９】
（第３実施形態）
次に本発明に係る画像形成装置Ａの第３実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態及び第２実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８０】
感光体ドラム１や帯電ローラ２は、使用環境の変化などにより抵抗変動を起こすことがあり、このときには感光体ドラム１の電位の残留の仕方にも変動が生じることがある。このため、上記実施形態２のように帯電ＤＣバイアスの大きさによって感光体ドラム１の周方向に生じる電位差を予測する場合には、このような抵抗変動に対応できないおそれがある。
【００８１】
そこで本実施形態では、帯電ローラ２によって感光体ドラム１を一様に帯電させたときに周方向に生じる電位差を検出する電位差検出シーケンスを実行する。そして、検出された電位差が第１閾値以上の場合には濃度差軽減モードを実行する構成とした。以下、電位差検出シーケンスについて説明する。
【００８２】
図１１は帯電ローラ２に対する帯電バイアス印加系のブロック図である。第１実施形態と同様に、帯電電源５３は帯電ＤＣ電源５３ａと帯電ＡＣ電源５３ｂとから構成されている。また本実施形態では、さらに帯電ＤＣ電源５３ａから帯電ローラ２に流れる帯電ＤＣ電流を検知する直流電流計６０（電流検出手段）を有している。
【００８３】
次に、電位差検出シーケンスを図１２に示すフローチャートを用いて説明する。なお、本実施形態では画像形成装置Ａの電源がオンになるタイミングで濃度差検出シーケンスを開始する。しかし本発明はこれに限らず、他の非画像形成時、例えば画像形成装置Ａの使用環境が変動したタイミングや使用耐久の状況に応じて行う構成としてもよい。
【００８４】
まず電位差検出シーケンスが開始されると、上記実施形態１で述べた通常シーケンスと同様に、各部材へのバイアス印加が開始され、またモータによる駆動が開始される（Ｓ１）。但し、本シーケンスにおいては実際に画像形成を行うわけではないため、露光処理やシートの供給や定着処理は行われない。
【００８５】
次に制御部５０は、各バイアスが印加されたときに帯電ローラ２に流れる直流の電流である帯電ＤＣ電流を直流電流計６０により検出する（Ｓ２）。ここで、帯電ローラ２により一様に帯電された後のドラム電位と、直流電流計６０により検出される帯電ＤＣ電流の値との関係を図１３に示す。図１３に示す様に、帯電ＤＣ電流は帯電ニップ部におけるドラム電位の増加量と比例関係にあるため、基本的には帯電ＤＣ電流とドラム電位は同様の変動の仕方をする。但し、正常部に比べてドラム電位が高くなる領域Ａでは、電位が上昇するのに対して帯電ＤＣ電流の値が減少する現象が起こる。この現象について図１４を用いて説明する。
【００８６】
図１４は、感光体ドラム１が帯電され始めてから２周目以降の領域Ａ周辺の帯電ＤＣ電流と帯電後のドラム電位との関係を示した図である。まず、正常部においては帯電ローラ２に一様に帯電されると除電後のドラム電位である略０Ｖから目標電位である−７００Ｖまで電位が上昇する。
【００８７】
一方、領域Ａにおいては、前述した通り帯電ニップ部ｖに達する前段階で除電処理により解消し切れない残留電位がある。本実施形態の構成では、残留電位が一番高くなる領域は−２００Ｖだった。そして、この領域が帯電ローラ２により再度帯電されると−７１０Ｖとなることが判明した。
【００８８】
ここで、本実施形態ではドラム電位の増加量１００Ｖに対して１０μＡの帯電ＤＣ電流が流れる。従って、正常部では検出される帯電ＤＣ電流は７０μＡとなり、領域Ａのうちの電位差が最大の領域では検出される帯電ＤＣ電流は５１μＡとなる。
【００８９】
このように、正常部と領域Ａとでは、直流電流計６０により検出される帯電ＤＣ電流の検出値に差が生じる。そして、この差が大きいほど感光体ドラム１の周方向に生じる電位差が大きいことになる。
【００９０】
そこで、次に制御部５０は、感光体ドラム１を一様に帯電させる際に直流電流計６０が検出した帯電ＤＣ電流の情報から、その最大値と最小値と差分値ΔＩを算出する（Ｓ３）。そして、その差分値ΔＩが予め定められた閾値β以上か判定する（Ｓ４）。
【００９１】
ここで、差分値ΔＩが閾値β以上のときは、感光体ドラム１の周方向に生じる電位差が第１閾値以上と判断して、次回の画像形成の際に濃度差軽減モードを実行するように設定する（Ｓ５）。一方、差分値ΔＩが閾値β未満の場合には、感光体ドラム１の周方向に生じる電位差が第１閾値未満と判断して、次回の画像形成の際に通常モードを実行するように設定する（Ｓ６）。
【００９２】
なお、本実施形態においてはこの閾値βを１５μＡとする。しかし、本発明はこれに限らず、閾値βは装置の使用状況などで適宜設定することが可能である。また、ユーザや装置の保守点検を行うサービスマンが閾値βを任意に設定できる構成としてもよい。
【００９３】
次回の画像形成の際に実行するモードを選択した後は、制御部５０は各バイアスの印加やモータ駆動を停止させ、電位差検出シーケンスを終了する（Ｓ７）。
【００９４】
このように電位差検出シーケンスを実行し、感光体ドラム１の周方向に生じる電位差が大きい場合にのみ濃度差軽減モードを実行することで、出力画像の濃度差の抑制や画像形成装置Ａや感光体ドラム１の短寿命化の防止をより正確に行うことができる。
【００９５】
以下の表２は、帯電ＤＣバイアスを−７００Ｖと−５００Ｖに設定して上記各モードにより画像を形成したときの濃度差の発生状況と短寿命化への影響を比較したものである。なお今回の比較では、帯電ＤＣバイアスが−５００Ｖの場合において、装置使用初期と耐久後に画像形成を行ったときの比較も行った。また以下から、上記した電位差検出シーケンスを実行した上で、差分値ΔＩの値が閾値β以上のときに濃度差軽減モードを実行し、閾値β未満のときに通常モードを実行して画像を形成する構成を実施形態３の構成とする。
【００９６】
【表２】
0006598583.tif 000003
【００９７】
上記表２に示す様に、比較例の構成では、前述した通り全ての画像形成部において通常シーケンスを実行するため、濃度差が発生しやすい帯電ＤＣバイアスが−７００Ｖの場合や−５００Ｖで耐久後に画像形成を行うときは出力画像に大きな濃度差が発生する。
【００９８】
また実施形態２の構成では、濃度差が発生しやすい帯電ＤＣバイアスが−７００Ｖのときは濃度差軽減モードを実行して出力画像の濃度差を抑制する。また、濃度差が発生しにくい帯電ＤＣバイアスが−５００Ｖの装置使用初期のときは通常モードを実行して画像形成装置Ａや感光体ドラム１の短寿命化を防止する。しかし、帯電ＤＣバイアスが−５００Ｖで装置使用耐久後の濃度差が発生しやすい状況であっても通常モードを実行するため、このときには画像不良と認められる濃度差が発生した。
【００９９】
他方、実施形態３の構成では、帯電ＤＣバイアスが−７００Ｖの場合と−５００Ｖであって装置使用初期の場合には、実施形態２の構成と同様の結果になった。また、帯電ＤＣバイアスが−５００Ｖで装置使用耐久後の状況では、電位差検出シーケンスを実行して直流電流の差分値ΔＩが閾値β以上だったため、画像形成時には濃度差軽減モードを実行した。このため、濃度差を抑制できて不良画像の発生を防止することができた。
【０１００】
なお、本実施形態では上記の電位差検出シーケンスを実行し、検出された帯電ＤＣ電流の差分値ΔＩから感光体ドラム１に生じる電位差のレベルを判断する構成としたが、本発明はこれに限らない。例えば感光体ドラム１や、転写ローラ５などの感光体ドラム１と接触する部材に流れる電流を検出し、帯電ＤＣ電流の場合と同様に、その検出値の差分値から感光体ドラム１に生じる電位差のレベルを判断する構成としてもよい。また、感光体ドラム１の電位を検知する電位センサ（電位検出手段）を用いて直接電位を検出し、その検出値から感光体ドラム１の周方向に生じる電位差が第１閾値以上のときに濃度差軽減モードを実行する構成であってもよい。
【０１０１】
（第４実施形態）
次に本発明に係る画像形成装置Ａの第４実施形態について図を用いて説明する。上記第１〜３実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０２】
前述した通り、濃度差発生レベルや視認レベルは、画像形成装置Ａの使用状況や使用環境などにより変動する。特に、画像形成装置Ａが過酷な環境で用いられる場合や、想定よりも長期間使用した場合、濃度差が視認され易い画像パターンであった場合には、前述した濃度差軽減モードを実行したとしても出力画像に生じる濃度差が許容できないレベルとなることも想定される。
【０１０３】
そこで本実施形態では、第１色目の画像形成部１０ｙにおいても、感光体ドラム１の周方向に電位差が生じた領域を回避して画像を形成するモードを実行する。このモードを以下では濃度差回避モードという。以下、この濃度差回避モードについて説明する。
【０１０４】
図１５は、濃度差回避モードにおける帯電ＡＣバイアスと帯電ＤＣバイアスの印加タイミングと、そのときに形成されるドラム電位と、そのドラム電位に対して均一に露光処理を行ったときに出力される画像の濃度の推移を示した図である。
【０１０５】
図１５に示す様に、本実施形態では画像形成部１０ｙを含めた全ての画像形成部において感光体ドラム１の周方向に電位差が生じる領域を回避して露光を行う。具体的には、濃度差軽減モードとは異なり、第１色目の画像形成部１０ｙにおいて露光処理開始のタイミングを遅らせる構成とした。
【０１０６】
このように露光処理開始のタイミングを遅らせたのは以下の理由による。すなわち、前述した通り、帯電バイアスや転写バイアスの印加を開始するタイミングを上記想定時間Ｖよりも早めることで画像の濃度差が発生することを防止できる。しかし、第１色目の画像形成部は感光体ドラム１の回転が安定すると直ちに帯電バイアスの印加を開始するため、これ以上帯電バイアスの印加開始タイミングを早めることができないためである。
【０１０７】
また本実施形態では、第２色目以降の画像形成部１０ｍ、１０ｃ、１０ｋの露光処理のタイミングを、第１色目の画像形成部１０ｙが露光処理を開始したタイミングから色間遅延時間Ｔずつ遅らせる。これにより、全ての画像形成部において、感光体ドラム１の周方向に電位差が生じた領域を回避して画像形成を行うことができ、出力画像に濃度差が発生することを防止することができる。
【０１０８】
なお厳密には、目標電位に達した帯電バイアスと転写バイアスが上記領域Ａに印加されても、領域Ａのドラム電位は他の領域と比べて多少高くなる。しかし画像の濃度に強い影響を与えるほどのものではないため、感光体ドラム１の周方向に電位差が生じた領域には含まれないものとする。
【０１０９】
また本実施形態では、第１色目の画像形成部１０ｙにおいて、通常シーケンスの露光処理開始よりも色間遅延時間Ｔである５００ｍｓずつ遅らせたタイミングで露光処理を開始する構成とした。しかし本発明はこれに限定されず、出力画像に濃度差が発生しない時間分、露光処理開始のタイミングを遅らせる構成であればよい。具体的には、通常シーケンスにおける露光処理開始のタイミングから転写バイアスが所定まで上昇した以降に転写ニップ部を通過した領域が露光部に達するタイミングまでの時間の分だけ露光処理のタイミングを遅らせればよい。なお、この時間は本実施形態では４５０ｍｓとなる。
【０１１０】
図１６は、通常モードを実行して形成した出力画像と濃度差回避モードを実行して形成した出力画像の濃度差を模式的に示した図である。図１６（ａ）に示す様に、通常モードを実行して形成した出力画像では、全ての画像形成部において濃度差が発生するため、四色を重ね合わせた出力画像には大きな濃度差が発生してしまう。一方で図１６（ｂ）に示す様に、濃度差回避モードを実行して形成した出力画像では、全ての画像形成部において濃度差を生じさせないため、四色を重ね合わせた出力画像でも濃度差が発生することを防止できる。
【０１１１】
なお本実施形態では、上記実施形態３と同様に、帯電ＤＣバイアスが目標電位まで上昇した後に直流電流計６０が検知した帯電ローラ２に流れる帯電ＤＣ電流の最大値と最小値との差分値ΔＩに応じて画像形成時に実行するモードを切り替える構成とした。
【０１１２】
具体的には、差分値ΔＩが閾値γ未満の場合には感光体ドラム１の周方向に生じる電位差が第１閾値未満と判断して、通常モードを実行する。また、差分値ΔＩが閾値γ以上であって、尚且つ、閾値γより大きい閾値λ未満の場合には感光体ドラム１の周方向に生じる電位差が第１閾値以上と判断して濃度差軽減モードを実行する。さらに差分値ΔＩが閾値λ以上の場合には、感光体ドラム１の周方向に生じる電位差が第１閾値よりも大きい第２閾値以上と判断して濃度差回避モードを実行する構成とした。なお、この第２閾値は、濃度差軽減モードを実行したとしても出力画像に生じる濃度差が許容できないレベルとなるときの電位差であって、装置の使用状況や使用環境などに応じて予め設定されるものである。
【０１１３】
また、本実施形態では上記の閾値γを１５μＡ、閾値λを２１μＡとした。しかし、本発明はこれに限らず、これらの閾値は装置の使用状況などで適宜設定することが可能である。また、ユーザや装置の保守点検を行うサービスマンが閾値γや閾値λを任意に設定できる構成としてもよい。
【０１１４】
以下の表３は、帯電ＤＣバイアスを−７００Ｖと−５００Ｖに設定して上記各モードにより画像を形成したときの濃度差の発生状況と短寿命化への影響を比較したものである。なお今回の比較では、帯電ＤＣバイアスが−５００Ｖの場合において、装置使用初期と耐久後の他に、耐久後よりさらに部材の劣化で帯電特性が変わって濃度差が悪化する長期耐久後に画像形成を行ったときの比較も行った。また帯電ＤＣバイアスが−７００Ｖの場合において、装置使用初期と長期耐久後に画像形成を行ったときの比較も行った。また以下から、濃度差回避モードを実行して画像を形成する構成を実施形態４の構成とする。
【０１１５】
【表３】
0006598583.tif 000004
【０１１６】
上記表３に示す様に、比較例の構成では、前述した通り全ての画像形成部において通常モードを実行する。従って、濃度差が発生しやすい帯電ＤＣバイアスが−７００Ｖの場合や−５００Ｖの耐久後と長期耐久後に画像形成を行うときは、出力画像に画像不良と認められる大きな濃度差が発生してしまう。
【０１１７】
また実施形態３の構成では、帯電ＤＣバイアスが−７００Ｖであって長期耐久後に画像形成を行う場合を除いて濃度差は発生しなかった。しかし、電位差が非常に大きくなる帯電ＤＣバイアスが−７００Ｖであって長期耐久後に画像形成を行う場合には、濃度差軽減モードを実行したときでも不良画像と認められる濃度差が発生した。
【０１１８】
他方、実施形態４の構成では、帯電ＤＣバイアスが−７００Ｖであって長期耐久後に画像形成を行う場合には、濃度差回避モードを実行したため、出力画像に濃度差が発生することを防止することができた。
【０１１９】
なお、この濃度差回避モードを実行して画像を形成する場合、露光処理の動作タイミングが遅れるため、この遅れた分だけ画像出力に必要な時間が延長される。しかし、濃度差軽減モードを実行しても出力画像の濃度差が許容できないレベルとなる場合には、画像出力に必要な時間が多少延長されるとしても、濃度差回避シーケンスを実行することで濃度差の発生を防止することができる。
【０１２０】
なお、本実施形態では電位差検出シーケンスを実行し、そのときに検出された差分値ΔＩに応じて濃度差発生レベルを算出する構成としたが本発明はこれに限らない。すなわち、第１〜３実施形態に記載したいずれかの方法により感光体ドラム１の周方向に生じる電位差を検出し、その検出値が上記第２閾値以上のときには濃度差回避モードを実行する構成であってもよい。
【０１２１】
また、上記の第１〜４実施形態は適宜組み合わせ可能である。すなわち、上記したモードのうちの通常モードと濃度差回避モードを有し、感光体ドラム１の周方向に発生する電位差が所定以上のときに濃度差回避モードを実行する構成などとしてもよい。また、上記濃度差回避モードのみを有する構成としてもよい。
【０１２２】
また、上記実施形態１〜４に係る画像形成装置Ａは、必ずしも感光体ドラムからトナー像を直接シートに転写する構成に限られず、感光体ドラムからトナー像を一時的に保持し搬送する中間転写体に転写し、中間転写体からシートに転写する構成であってもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１…感光体ドラム
２…帯電ローラ
３…レーザスキャナユニット
４…現像装置
５…転写ローラ
６…クリーニングユニット
７…現像スリーブ
８…除電装置
９…シート積載部
１０…画像形成部
１１…給送ローラ
１２…搬送ローラ
１３…定着装置
１４…排出ローラ
１５…排出部
５０…制御部
５１…ドラムモータ
５２…現像モータ
５３…帯電電源
５４…現像電源
５５…転写電源
６０…直流電流計
Ａ…画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【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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【図１５】
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【図１６】
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