(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーおよびキャリアを含む現像剤を用いた現像動作を実行する電子写真方式の画像形成装置であって、
現像動作時に正転する像担持体と、
前記像担持体の表面に当接または近接して配置された帯電部材を介して、帯電バイアス電圧を前記像担持体に印加する帯電装置と、
現像剤担持体に前記帯電バイアス電圧と同極性の現像バイアス電圧を印加して、前記像担持体が正転する場合に前記帯電装置より下流側に位置する現像領域において、前記現像剤を前記像担持体に近接させることで、前記像担持体上の潜像を現像する現像装置と、
前記帯電装置と前記現像装置との間に配置され、前記像担持体上に前記潜像を形成する露光装置と、
現像動作の終了後、前記帯電装置による前記帯電バイアス電圧の印加を停止することで、または、前記露光装置によって前記像担持体を回転軸方向に一様に露光することで、前記像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和する電位緩和手段と、
前記電位緩和手段により表面電位が緩和された領域の前記現像装置に近い側の端に相当する第１の回転位置が、前記現像領域に到達する前に、前記現像装置による前記現像バイアス電圧の印加を停止する手段と、
前記現像バイアス電圧の印加の停止後、前記第１の回転位置から前記正転方向における第２の回転位置までの非緩和領域が前記現像領域を通過するときの前記像担持体を、現像動作時より低い回転速度で回転させる回転制御手段とを備え、
前記第２の回転位置は、前記現像バイアス電圧の印加の停止時における前記現像領域に対応する前記像担持体の回転位置である、画像形成装置。
【請求項２】
前記電位緩和手段は、前記帯電装置による前記帯電バイアス電圧の印加を停止することで前記像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和し、
前記非緩和領域は、前記電位緩和手段により前記帯電バイアス電圧が接地電位になったときの、前記帯電部材と当接する、または最も近接する前記像担持体の第３の回転位置から前記正転方向における前記第１の回転位置までの領域を含む、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記回転制御手段は、前記非緩和領域の少なくとも一部が前記現像領域を通過するよう前記像担持体を正転させ、当該現像領域を通過した領域に再び前記現像領域を通過するよう前記像担持体を逆転させる、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
トナーおよびキャリアを含む現像剤を用いた現像動作を実行する電子写真方式の画像形成装置であって、
現像動作時に正転する像担持体と、
前記像担持体の表面に当接または近接して配置された帯電部材を介して、帯電バイアス電圧を前記像担持体に印加する帯電装置と、
現像剤担持体に前記帯電バイアス電圧と同極性の現像バイアス電圧を印加して、前記像担持体が正転する場合に前記帯電装置より下流側に位置する現像領域において、前記現像剤を前記像担持体に近接させることで、前記像担持体上の潜像を現像する現像装置と、
前記帯電装置と前記現像装置との間に配置され、前記像担持体上に前記潜像を形成する露光装置と、
現像動作の終了後、前記帯電装置による前記帯電バイアス電圧の印加を停止することで、または、前記露光装置による前記像担持体を回転軸方向に一様に露光することで、前記像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和する電位緩和手段と、
前記電位緩和手段により表面電位が緩和された領域の前記現像装置に近い側の端に相当する第１の回転位置が、前記現像領域に到達する前に、前記現像装置による前記現像バイアス電圧の印加を停止する手段と、
前記現像バイアス電圧の印加の停止後、前記第１の回転位置から前記正転方向における第２の回転位置までの非緩和領域の少なくとも一部が前記現像領域を通過するよう前記像担持体を正転させ、当該現像領域を通過した領域に再び前記現像領域を通過するよう前記像担持体を逆転させる回転制御手段とを備え、
前記第２の回転位置は、前記現像バイアス電圧の印加の停止時における前記現像領域に対応する前記像担持体の回転位置である、画像形成装置。
【請求項５】
前記回転制御手段は、現像動作時の像担持体の回転速度よりも低い回転速度で前記像担持体の逆転を行なう、請求項３または４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体に付着されたトナーを媒体に転写する転写体と、
前記像担持体と接し、前記転写体を通過した後に前記像担持体上に残留しているトナーを回収領域で回収する清掃装置とをさらに備え、
前記回転制御手段は、前記非緩和領域が前記回収領域に到達する前に前記像担持体を逆転させる、請求項３〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
共通する変圧器を介して前記帯電バイアス電圧と前記現像バイアス電圧とを生成する電源装置をさらに備え、
前記電位緩和手段は、前記露光装置によって前記像担持体を回転軸方向に一様に露光することで、前記像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和する、請求項３〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記回転制御手段は、前記現像バイアス電圧を示す情報、前記像担持体の周囲の湿度を示す情報、および前記キャリアに対する前記トナーの濃度を示す情報のうち少なくともいずれか１つの情報に基づいて前記像担持体の逆転を行なうか否かの判断を行なう判断手段を含む、請求項３〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体が正転する場合に、前記現像領域より下流側に配置され、前記像担持体上の現像剤の濃度を計測する光反射型センサをさらに備え、
前記回転制御手段は、前記現像領域を前記正転方向に通過した前記非緩和領域における現像剤の濃度に基づいて、前記像担持体の逆転を行なうか否かの判断を行なう判断手段を含む、請求項３〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記電位緩和手段は、前記露光装置によって前記像担持体を露光位置で回転軸方向に一様に露光することで、前記像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和し、
前記回転制御手段は、前記非緩和領域のうち前記現像領域を通過した通過領域に、前記露光位置を通過させて表面電位を接地電位に向けて緩和させるよう前記像担持体を逆転させた後に、前記通過領域に再び前記現像領域を通過するよう前記像担持体を正転させる、請求項３〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記キャリアは、磁性体を含み、
前記現像剤担持体は、複数の磁極により形成される磁界によって前記キャリアを吸着させる磁界発生体を含み、
前記磁界発生体は、前記現像剤担持体から前記現像剤を分離させる低磁力領域を形成し、
前記回転制御手段は、前記像担持体を逆転させる前に、前記現像剤担持体を所定距離だけ現像動作時の前記現像剤担持体の回転方向とは逆方向に回転させ、
前記所定距離は、前記現像剤担持体の現像動作時の回転方向における前記現像領域から前記低磁力領域までの距離以上である、請求項３〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記現像剤担持体および前記像担持体は、共通する駆動源により回転するように構成され、
前記回転制御手段は、前記現像バイアス電圧の印加を停止してから前記像担持体を逆転させる前に、前記所定距離だけ前記像担持体を正転させる、請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記回転制御手段は、前記現像バイアス電圧を示す情報、前記像担持体の周囲の湿度を示す情報、前記像担持体の膜厚に関する情報、および前記キャリアに対する前記トナーの濃度を示す情報のうち少なくともいずれか１つの情報に基づいて、前記第１の回転位置から前記正転方向における前記第２の回転位置までの距離を制御する距離制御手段をさらに含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記回転制御手段は、前記非緩和領域が前記現像領域を通過するときに、前記現像剤担持体を現像動作時より低い回転速度で回転させる、または前記現像剤担持体の回転を停止させる、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記現像バイアス電圧の印加を停止する手段は、前記像担持体の回転が停止した状態で前記現像バイアス電圧の印加を停止する、請求項１〜１４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】
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の現像動作終了後の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の現像方式として、トナーと磁性を帯びたキャリアとを含む現像剤を用いる２成分現像方式が広く用いられている。２成分現像方式に従う画像形成装置の画像形成プロセスは、まず、感光体の表面を負極性に帯電させ、露光装置によって感光体上に静電潜像を形成する。続いて、現像装置の現像ローラに負極性の現像バイアス電圧を印加し、感光体へのキャリア付着を防止するとともに、トナーを静電潜像に付着させる。
【０００３】
この現像バイアス電圧は、感光体ドラムへキャリアが付着されることを防止するために、感光体への帯電が終了された後も、同様に、所定時間だけ印加される。そのため、感光体の非帯電領域が現像部を通過すると、感光体の表面にトナーが付着してしまう。
【０００４】
画像形成に利用されなかったトナーは、感光体ドラムの近傍に配置されている廃トナータンクに回収されることになる。
【０００５】
廃トナーの量を削減する技術に関し、特開平７−１２９０３５号公報（特許文献１）は、感光体ドラムが回転される以前に除電ランプを点灯し、感光体ドラムへの帯電装置による帯電開始と同時に、現像装置への現像バイアスおよび露光装置から消去ビームを照射する構成を開示している。
【０００６】
また、プリント動作終了時に帯電バイアス電圧及び現像バイアス電圧を多段階で立ち下げることで、感光体へのトナー付着量を抑える技術も考案されている。これは、現像領域での感光体表面電位と現像ローラとの電位差が、トナー付着が極力生じず、かつ、キャリア付着が生じない電位差を保つように、感光体表面電位を徐々に下げる制御を行なうものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１２９０３５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、特許文献１に開示される技術は、帯電装置による感光体ドラムへの層の帯電を終了した時点で、帯電装置に近接されていた感光体ドラムの領域が現像装置を通過された時点で現像バイアスの印加が停止される。すなわち、同技術では、キャリア付着を避けるために感光体ドラムへトナーを付着させた後に現像バイアスの印加を停止する構成を採用しているため、画像形成に利用されない廃トナーが生じてしまう。
【０００９】
また、帯電バイアス電圧および現像バイアス電圧を多段階で立ち下げる技術を用いた場合であっても、感光体へのトナー付着量を少なくすることは可能であるが、完全になくすことはできない。加えて、場合によっては多段的にバイアス電圧を立ち下げるために、感光体の走行距離が延びてしまうという問題があった。
【００１０】
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、現像動作終了後に生じるトナー消費量を削減する２成分現像方式に従う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】
【００１１】
トナーおよびキャリアを含む現像剤を用いた現像動作を実行する電子写真方式の画像形成装置は、現像動作時に正転する像担持体と、像担持体の表面に当接または近接して配置された帯電部材を介して、帯電バイアス電圧を像担持体に印加する帯電装置と、現像剤担持体に帯電バイアス電圧と同極性の現像バイアス電圧を印加して、像担持体が正転する場合に帯電装置より下流側に位置する現像領域において、現像剤を像担持体に近接させることで、像担持体上の潜像を現像する現像装置と、帯電装置と現像装置との間に配置され、像担持体上に潜像を形成する露光装置と、現像動作の終了後、帯電装置による帯電バイアス電圧の印加を停止することで、または、露光装置によって像担持体を回転軸方向に一様に露光することで、像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和する電位緩和手段と、電位緩和手段により表面電位が緩和された領域の現像装置に近い側の端に相当する第１の回転位置が、現像領域に到達する前に、現像装置による現像バイアス電圧の印加を停止する手段と、現像バイアス電圧の印加の停止後、第１の回転位置から正転方向における第２の回転位置までの非緩和領域が現像領域を通過するときの像担持体を、現像動作時より低い回転速度で回転させる回転制御手段とを備える。第２の回転位置は、現像バイアス電圧の印加の停止時における現像領域に対応する像担持体の回転位置である。
【００１２】
好ましくは、電位緩和手段は、帯電装置による帯電バイアス電圧の印加を停止することで像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和する。非緩和領域は、電位緩和手段により帯電バイアス電圧が接地電位になったときの、帯電部材と当接する、または最も近接する像担持体の第３の回転位置から正転方向における第１の回転位置までの領域を含む。
【００１３】
好ましくは、回転制御手段は、非緩和領域の少なくとも一部が現像領域を通過するよう像担持体を正転させ、当該現像領域を通過した領域に再び現像領域を通過するよう像担持体を逆転させる。
【００１４】
トナーおよびキャリアを含む現像剤を用いた現像動作を実行する電子写真方式の画像形成装置は、現像動作時に正転する像担持体と、像担持体の表面に当接または近接して配置された帯電部材を介して、帯電バイアス電圧を像担持体に印加する帯電装置と、現像剤担持体に帯電バイアス電圧と同極性の現像バイアス電圧を印加して、像担持体が正転する場合に帯電装置より下流側に位置する現像領域において、現像剤を像担持体に近接させることで、像担持体上の潜像を現像する現像装置と、帯電装置と現像装置との間に配置され、像担持体上に潜像を形成する露光装置と、現像動作の終了後、帯電装置による帯電バイアス電圧の印加を停止することで、または、露光装置による像担持体を回転軸方向に一様に露光することで、像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和する電位緩和手段と、電位緩和手段により表面電位が緩和された領域の現像装置に近い側の端に相当する第１の回転位置が、現像領域に到達する前に、現像装置による現像バイアス電圧の印加を停止する手段と、現像バイアス電圧の印加の停止後、第１の回転位置から正転方向における第２の回転位置までの非緩和領域の少なくとも一部が現像領域を通過するよう像担持体を正転させ、当該現像領域を通過した領域に再び現像領域を通過するよう像担持体を逆転させる回転制御手段とを備える。第２の回転位置は、現像バイアス電圧の印加の停止時における現像領域に対応する像担持体の回転位置である。
【００１５】
好ましくは、回転制御手段は、現像動作時の像担持体の回転速度よりも低い回転速度で像担持体の逆転を行なう。
【００１６】
好ましくは、像担持体に付着されたトナーを媒体に転写する転写体と、像担持体と接し、転写体を通過した後に像担持体上に残留しているトナーを回収領域で回収する清掃装置とをさらに備える。回転制御手段は、非緩和領域が回収領域に到達する前に像担持体を逆転させる。
【００１７】
好ましくは、共通する変圧器を介して帯電バイアス電圧と現像バイアス電圧とを生成する電源装置をさらに備える。電位緩和手段は、露光装置によって像担持体を回転軸方向に一様に露光することで、像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和する。
【００１８】
好ましくは、回転制御手段は、現像バイアス電圧を示す情報、像担持体の周囲の湿度を示す情報、およびキャリアに対するトナーの濃度を示す情報のうち少なくともいずれか１つの情報に基づいて像担持体の逆転を行なうか否かの判断を行なう判断手段を含む。
【００１９】
好ましくは、像担持体が正転する場合に、現像領域より下流側に配置され、像担持体上の現像剤の濃度を計測する光反射型センサをさらに備える。回転制御手段は、現像領域を正転方向に通過した非緩和領域における現像剤の濃度に基づいて、像担持体の逆転を行なうか否かの判断を行なう判断手段を含む。
【００２０】
好ましくは、電位緩和手段は、露光装置によって像担持体を露光位置で回転軸方向に一様に露光することで、像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和する。回転制御手段は、非緩和領域のうち現像領域を通過した通過領域に、露光位置を通過させて表面電位を接地電位に向けて緩和させるよう像担持体を逆転させた後に、通過領域に再び現像領域を通過するよう像担持体を正転させる。
【００２１】
好ましくは、キャリアは、磁性体を含む。現像剤担持体は、複数の磁極により形成される磁界によってキャリアを吸着させる磁界発生体を含む。磁界発生体は、現像剤担持体から現像剤を分離させる低磁力領域を形成する。回転制御手段は、像担持体を逆転させる前に、現像剤担持体を所定距離だけ現像動作時の現像剤担持体の回転方向とは逆方向に回転させる。所定距離は、現像剤担持体の現像動作時の回転方向における現像領域から低磁力領域までの距離以上である。
【００２２】
さらに好ましくは、現像剤担持体および像担持体は、共通する駆動源により回転するように構成される。回転制御手段は、現像バイアス電圧の印加を停止してから像担持体を逆転させる前に、所定距離だけ像担持体を正転させる。
【００２３】
好ましくは、回転制御手段は、現像バイアス電圧を示す情報、像担持体の周囲の湿度を示す情報、像担持体の膜厚に関する情報、およびキャリアに対するトナーの濃度を示す情報のうち少なくともいずれか１つの情報に基づいて、第１の回転位置から正転方向における第２の回転位置までの距離を制御する距離制御手段をさらに含む。
【００２４】
好ましくは、回転制御手段は、非緩和領域が現像領域を通過するときに、現像剤担持体を現像動作時より低い回転速度で回転させる、または現像剤担持体の回転を停止させる。
【００２５】
好ましくは、現像バイアス電圧の印加を停止する手段は、像担持体の回転が停止した状態で現像バイアス電圧の印加を停止する。
【発明の効果】
【００２６】
一実施形態に従う２成分現像方式に従う画像形成装置は、現像動作終了後に生じるトナー消費量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】現像動作終了後の制御に関する関連技術について説明する図である。
【図２】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。
【図３】実施形態に従う作像ユニットについて説明する図である。
【図４】実施形態に従う制御部について説明する図である。
【図５】現像動作後の一連の制御について説明するフローチャートである。
【図６】図５に示される制御のタイミングチャートである。
【図７】実施形態に従う現像領域について説明する図である。
【図８】他の実施形態に従う作像ユニットについて説明する図である。
【図９】他の実施形態に従う現像動作後の一連の制御について説明するフローチャートである。
【図１０】図９に示される制御のタイミングチャートである。
【図１１】変形例に従う現像動作後の一連の制御について説明するフローチャートである。
【図１２】変形例に従う現像動作後の一連の制御について説明するフローチャートである。
【図１３】さらに他の実施形態に従う作像ユニットについて説明する図である。
【図１４】さらに他の実施形態に従う現像動作後の一連の制御について説明するフローチャートである。
【図１５】図１４に示される制御のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
【００２９】
＜Ａ．導入＞
図１は、現像動作終了後の制御に関する関連技術について説明する図である。図１（ａ）において、ドラム式の感光体が時計回りに正転している。帯電ローラは感光体に当接して配置され、図示しない電源装置から帯電バイアス電圧を印加されることによって、感光体の表面を負極性に帯電させる。また、現像ローラは、感光体に当接または近接して配置され、図示しない電源装置から現像バイアス電圧を印加されることによって負極性の電位になる。このとき、現像ローラの表面電位の絶対値は、感光体の表面電位の絶対値よりも低くなるように設定される。
【００３０】
現像ローラは、図示しない露光装置によって感光体上に形成された潜像（画像パターン）に対して、現像ローラと感光体とが近接する現像領域においてトナーを付着させる現像動作を行なう。
【００３１】
この現像動作が終了すると、帯電ローラに印加している帯電バイアス電圧の出力を停止する。帯電バイアス電圧の出力を停止した時の感光体上の回転位置をＸ点（実際には奥行きがあるため線である）とする。
【００３２】
次に、現像ローラに印加している現像バイアス電圧の出力を停止する。図１（ｂ１）に示される例では、Ｘ点が現像領域に到達した時に現像バイアス電圧の出力が停止される。図１（ｂ２）は、図１（ｂ１）の破線部を拡大した様子を表す。
【００３３】
感光体が正転する場合において、Ｘ点より下流側は感光体の表面が帯電しているのに対して、Ｘ点より上流側は概ね接地電位になっている。そのため、現像ローラ上の正極性に帯電したキャリアは感光体のＸ点より下流側の帯電領域に付着してしまう。
【００３４】
感光体にキャリアが付着すると、図示しないクリーニングブレードでキャリアを回収する際に、当該クリーニングブレードおよび感光体に傷が生じ、その後の印字プロセスに致命的な不具合を引き起こす可能性がある。
【００３５】
そこで、図１（ｃ１）に示されるように、Ｘ点が現像領域を通過した後に現像バイアス電圧の出力を停止することが考えられる。図１（ｃ２）は、図１（ｃ１）の破線部を拡大した様子を表す。
【００３６】
この場合、感光体にキャリアが付着することは避けられるが、現像ローラ上のトナーが感光体のＸ点より上流側の非帯電領域に付着されてしまう。現像動作終了後に感光体に付着されたトナーは、廃トナーとしてタンクに回収されるため、無駄となる。
【００３７】
そこで、以下に、現像動作終了後に生じる無駄なトナーを極力抑え、かつ、感光体へのキャリア付着も防ぐ構成・制御について説明を行う。
【００３８】
＜Ｂ．実施形態１−正転＞
（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、内部のほぼ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る。
【００３９】
中間転写ベルト１の中間転写ベルト駆動ローラ３で支持された部分には、２次転写ローラ４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５および加圧ローラ６を有する定着加熱部７が配置されている。
【００４０】
画像形成装置１００の下部には、給紙カセット８が着脱可能に配置されている。給紙カセット８内に積載収容された用紙Ｐは、給紙ローラ９の回転によって最上部のものから１枚ずつ搬送路Ｒ１に送り出されることになる。
【００４１】
なお、本実施形態において、画像形成装置１００は、一例として、複数の作像ユニット（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）を有する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。画像形成装置は、電子写真方式であればよい。具体的には、画像形成装置は、単一の作像ユニットを備えていてもよいし、ロータリー方式であってもよい。
【００４２】
（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。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ではこの画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋでトナー像を形成する。
【００４３】
各色のトナー画像は、図１中の矢印Ｔｒ方向に移動する中間転写ベルト１上に順次重ね合わせて１次転写される。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４の作用により、用紙Ｐに一括して２次転写される。
【００４４】
用紙Ｐに２次転写されたトナー画像は、定着加熱部７に達する。トナー画像は、加熱された定着ローラ５、および加圧ローラ６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５０を介して排紙トレイ６０に排出される。
【００４５】
（ｂ３．作像ユニット）
次に、作像ユニットの動作について説明を行なう。ここで、作像ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、用いるトナー（イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック）が異なるが、デバイス構成は同じであるため、以下、色について特定せず作像ユニット２として説明を行なう。
【００４６】
図３は、実施形態に従う作像ユニット２について説明する図である。作像ユニット２は、像担持体としてドラム式の感光体１０を備える。一例として、感光体１０の直径は、３０ｍｍとする。現像動作時において、感光体１０は、駆動伝達部１２を介して駆動モータ１１によって時計回りに正転する。感光体１０の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電ローラ１３と、レーザ１５Ａとポリゴンミラー１５Ｂとから構成される露光装置としてのプリントヘッド部１５と、現像装置２０と、除電用ＬＥＤアレイ１７と、クリーニングブレード１８とが配置されている。
【００４７】
帯電ローラ１３は、感光体１０と接しており、感光体１０の回転運動に伴って従動回転を行なう。一例として、帯電ローラ１３の直径は１５ｍｍとする。また、帯電ローラ１３は、導電性のゴムによって構成され、電源トランス１４から帯電バイアス電圧が印加される。帯電バイアス電圧は、一例として、−１０００Ｖとする。これにより感光体１０の表面は帯電部材である帯電ローラ１３によって負極性に帯電される。プリントヘッド部１５によって露光された感光体１０の表面電位は、概ね接地電位に緩和される。
【００４８】
現像装置２０は、現像領域ＤＥにおいて、画像パターンに対応する感光体１０上の潜像にトナーを付着させる現像動作を行う。
【００４９】
感光体１０に形成されたトナー像は、転写ローラ１６の作用によって中間転写ベルト１に転写される。続いて、除電用ＬＥＤアレイ１７によって、帯電している感光体１０の表面電位は接地電位に緩和される。なお、除電用ＬＥＤアレイ１７は、複数のＬＥＤアレイが感光体軸方向に配置されて構成される。クリーニングブレード１８は、中間転写ベルト１に転写されず、感光体１０の表面上に残留するトナーを、感光体１０と接している回収領域ＲＥで回収する。
【００５０】
なお、他の局面において、感光体の帯電手段として帯電ローラの代わりに、非接触のコロナ放電方式の帯電装置を感光体に近接して配置してもよい。
【００５１】
（ｂ４．現像装置２０）
続いて、現像装置２０の構成および概略動作について説明する。現像装置２０の内部には、トナーとキャリアとを含む２成分の現像剤が収容されている。キャリアは磁性体であって、一例として、キャリアはフェライトによって構成されているものとする。
【００５２】
搬送スクリュー２７は、紙面奥行き方向に軸が伸びており、現像剤を循環搬送しながら撹拌する。これにより、現像剤トナーとキャリアが摩擦接触し、互いに逆の極性に帯電する。ここでは、キャリアは正極性、トナーは負極性に帯電されるものとする。正極性に帯電したキャリアーの周囲に、負極性に帯電したトナーが、主として両者の電気的な吸引力により付着する。そして、現像剤は、搬送スクリュー２７によって搬送される過程で、現像ローラ２４に供給される。
【００５３】
現像装置２０の底面に装着された磁気式トナー濃度センサ３１は、現像剤におけるトナーの重量比を計測する。図示しないトナー供給装置は、現像装置２０において、トナーの重量比が７％である状態を維持するように、トナーの補給制御を行なう。
【００５４】
現像ローラ２４は、電源トランス２６から現像バイアス電圧が印加されて負極性に帯電する。現像バイアス電圧は、一例として、−３００Ｖとする。一例として、現像ローラ２４の直径は、２０ｍｍとする。
【００５５】
また、現像ローラ２４は、回転軸２１と、磁石体２２と、搬送スリーブ２３とを備える。回転軸２１は、駆動伝達部２９を介して駆動モータ２８によって時計回りに正転するように構成される。磁石体２２は、図示しない複数の磁極を有しており、回転不能に固定されている。これら複数の磁極によって、搬送スリーブ２３で現像剤を搬送するための磁界２５が形成される。搬送スリーブ２３は、アルミによって形成され、回転軸２１とともに回転する。
【００５６】
搬送スリーブ２３に供給された現像剤は、磁石体２２によって形成された磁力線に沿って穂立ちし、いわゆる磁気ブラシを形成する。そして、現像剤は、搬送スリーブ２３の回転に伴い時計周りに搬送され、現像剤規制部材３０とのギャップを通過することで一定厚に規制される。
【００５７】
現像領域ＤＥにおいて、負極性に帯電したトナーは、穂立ちしたキャリアを介して感光体１０に近接し、感光体１０に形成された潜像（概ね接地電位）に付着される。このとき、帯電ローラ１３によって帯電した感光体１０表面の電位（以下、感光体電位という）と、現像バイアス電圧を印加された搬送スリーブ２３表面の電位（以下、現像電位という）との電位差は１００Ｖ程度に設定される。そのため、正極性に帯電したキャリアは、磁石体２２が形成する磁界によって搬送スリーブ２３に吸着されており、負極性に帯電した感光体１０には付着しない。
【００５８】
現像領域ＤＥを通過した現像剤は、磁石体２２が形成する低磁力領域ＬＭに到達すると、搬送スリーブ２３上で空回りするため、搬送スリーブ２３によって搬送されなくなる。低磁力領域ＬＭで空回りする現像剤が所定数を上回ると、圧力によって搬送スリーブ２３から分離され、現像装置２０の筐体内に再び収容される。
【００５９】
（ｂ５．制御部７０）
図４は、実施形態に従う制御部７０について説明する図である。制御部７０は、その主要な制御要素として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）７４と、ＲＯＭ（Read Only Memory）７６と、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）７８とを含む。
【００６０】
ＣＰＵ７２は、後述するＲＯＭ７６などに記憶されたプログラムを読み出して実行することで、画像形成装置１００の全体処理を実現する。なお、ＣＰＵ７２は、マイクロプロセッサ（Microprocessor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）およびその他の演算機能を有する回路のいずれであってもよい。
【００６１】
ＲＡＭ７４は、典型的には、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などであり、ＣＰＵ７２がプログラムを動作するために必要なデータや画像データを一時的に記憶する。したがって、ＲＡＭ７４は、いわゆるワーキングメモリとして機能する。
【００６２】
ＲＯＭ７６は、典型的には、フラッシュメモリなどであり、ＣＰＵ７２で実行されるプログラムや、画像形成装置１００の動作に係る各種設定情報を記憶する。
【００６３】
インターフェイス７８は、駆動モータ１１、２８と、電源トランス１４、２６と、プリントヘッド部１５と、除電用ＬＥＤアレイ１７と接続される。ＣＰＵ７２は、インターフェイス７８を介して、電源トランス１４に帯電バイアス制御信号を、電源トランス２６に現像バイアス制御信号を出力し、帯電バイアス電圧および現像バイアス電圧の印加制御を行なう。
【００６４】
また、ＣＰＵ７２は、インターフェイス７８を介して、駆動モータ１１、２８に対して、感光体１０および現像ローラ２４の回転速度を制御する制御信号を送信する。本実施形態において、一例として、現像動作時の感光体１０の回転速度は１００ｍｍ／ｓｅｃ、現像ローラ２４の回転速度は２００ｍｍ／ｓｅｃとする。
【００６５】
（ｂ６．現像動作後の制御）
次に、現像動作（画像形成）後に制御部７０が行なう一連の制御について図５および図６を用いて説明を行なう。図５は、現像動作後の一連の制御について説明するフローチャートである。図６は、図５に示される制御のタイミングチャートである。図５に示される処理は、制御部７０がＲＯＭ７６に格納される制御プログラム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。これらの前提は以下に示されるフローチャートにおいても同様とする。
【００６６】
制御部７０は、感光体１０上の所定の潜像（画像パターン）にトナーを付着させる現像動作を終了する（ステップＳ２）。
【００６７】
制御部７０は、現像動作を終了してから所定時間経過後である図６に示される時刻Ｔ４において、電源トランス１４に対して、帯電ローラ１３に対する帯電バイアス電圧の印加を停止する旨の帯電バイアス制御信号を送信する（ステップＳ４）。所定時間は、一例として、現像動作を終了してから感光体１０上に形成されたトナー像が中間転写ベルト１に転写されるまでの時間とする。
【００６８】
帯電バイアス電圧の印加が停止された時の、感光体１０の帯電ローラ１３と接する回転位置をＡ点（実際には奥行きがあるため線である）とする。
【００６９】
次に、制御部７０は、Ａ点が現像領域ＤＥから正転方向に対して４ｍｍ上流側に到達する時刻Ｔ６において、駆動モータ１１および駆動モータ２８に対して駆動を停止する旨の制御信号を出力する（ステップＳ６）。これにより、感光体１０および現像ローラ２４は回転を停止する。
【００７０】
次に、制御部７０は、時刻Ｔ６から所定時間経過後の時刻Ｔ８において、電源トランス２６に対して現像ローラ２４に対する現像バイアス電圧の印加を停止する旨の現像バイアス制御信号を送信する（ステップＳ８）。現像バイアス電圧の印加が停止された時の、感光体１０の現像領域に対応する位置をＢ点とする。
【００７１】
次に、制御部７０は、時刻Ｔ１０において駆動モータ１１に対して、感光体１０を現像動作時の半分の速度である５０ｍｍ／ｓｅｃで正転するように制御信号を送信する。また、制御部７０は、時刻Ｔ１０において除電用ＬＥＤアレイ１７を点灯させる（ステップＳ１０）。
【００７２】
ここで、帯電バイアス電圧の出力停止によって表面電位の緩和が行われていないＡ点からＢ点までの負極性に帯電している領域（以下、「非緩和領域」とも称する。）ＡＢにおいて、現像ローラ２４上の負極性に帯電するトナーは、感光体１０に付着しない。同極性であって、感光体電位の絶対値の方が大きいためである。
【００７３】
また、ステップＳ８で示されるように、帯電バイアス電圧の出力停止によって表面電位が緩和された領域の、現像装置に近い側の端に相当する回転位置Ａ点が現像領域ＤＥに到達する前に、現像バイアス電圧の印加が停止される。これをうけ、時刻Ｔ８の時点から現像ローラ２４上のトナーの電位は接地電位に向けて急速に緩和される。そのため、感光体１０のＡ点より上流側である表面電位が緩和された領域が現像領域を通過するときにおいても、現像ローラ２４上のトナーは、感光体１０に付着しない。
【００７４】
したがって、本実施形態に従う画像形成装置１００は、現像動作終了後、感光体１０に付着され、無駄になるトナーの発生を抑制することができる。
【００７５】
さらに、負極性に帯電している非緩和領域ＡＢが現像領域ＤＥを通過するときに、現像ローラ２４上の正極性に帯電したキャリアは、感光体１０の表面に付着されない可能性が高い。その理由について図７を用いて説明する。
【００７６】
図７は、感光体１０と現像ローラ２４とが近接する現像領域ＤＥについて説明する図である。図７を参照して、磁性体であるキャリアを含む現像剤は、磁石体２２が形成する磁界２５によって磁化され、搬送スリーブ２３上に磁気ブラシを形成する。
【００７７】
しかし、感光体１０または／および現像ローラ２４が高速に回転運動を行なうことによって、現像剤の挙動が安定せず、搬送スリーブ２３上に形成された磁気ブラシは崩れてしまう。仮に、このような現像剤の挙動が安定しない状態で現像バイアス電圧の印加を停止してしまうと、キャリア同士が引き付けあう磁力が十分働かず、キャリアの一部は、負極性に帯電した感光体に付着してしまう。
【００７８】
一方、本例では、感光体１０へのキャリア付着が生じ得る非緩和領域ＡＢが現像領域ＤＥを通過するときの感光体１０の回転速度が、現像動作時よりも遅く設定される。そのため、搬送スリーブ２３上の現像剤の挙動は安定し、磁気ブラシは大きく崩れることはない。その結果、キャリア同士の磁力によって引き付けられるため、キャリアが感光体１０へ付着される可能性は低くなる。なお、非緩和領域ＡＢが現像領域ＤＥを通過するときの感光体１０の回転速度は、一例として現像動作時の半分としているが、現像動作時よりも遅い速度であればよい。
【００７９】
また、本例では、現像バイアス電圧の印加停止時において、現像ローラ２４の回転は停止されている。これにより、感光体１０へのキャリア付着が生じ得る領域をＢ点近傍に抑えることができる。
【００８０】
また、本例では、非緩和領域ＡＢが現像領域ＤＥを通過するときに、現像ローラ２４の回転は停止されている。これにより、現像ローラ２４上のキャリアと感光体１０との摺擦は軽減されるため、現像領域ＤＥの現像剤の挙動は、より安定する。
【００８１】
また、時刻Ｔ４〜時刻Ｔ１０の間に、非緩和領域ＡＢの表面電位は、自然放電によって徐々に接地電位に向けて緩和される。そのため、時刻Ｔ４〜時刻Ｔ１０までの時間を長く設定することによって、感光体１０へのキャリア付着をより確実に防ぐことができる。
【００８２】
再び図５を参照して、制御部７０は、除電用ＬＥＤアレイ１７の点灯する領域にＡ点が到達した時刻Ｔ１２において、駆動モータ１１に対して、感光体１０の駆動を停止する旨の制御信号を出力する（ステップＳ１２）。さらに、制御部７０は、時刻Ｔ１２において、除電用ＬＥＤ１７を消灯させる。これにより、感光体１０の表面電位は、均一に接地電位に緩和される。
【００８３】
なお、図５に示される各制御が行われるタイミングは全て設計値であって、図６における各時刻の間隔（たとえば、時刻Ｔ８〜時刻Ｔ１０の時間）は、制御部７０のＲＯＭ７６に格納されているものとする。
【００８４】
上記によれば、本実施形態に従う画像形成装置は、現像動作終了後に画像形成に用いられることのない無駄なトナーの消費を抑制することができ、かつ、感光体へのキャリア付着可能性を低減できる。
【００８５】
なお、上記の例において、非緩和領域ＡＢは、感光体１０の回転位置Ａ点からＢ点までの領域と定義されているが、これに限られない。実際に帯電バイアス電圧の印加を停止してから帯電バイアス電圧が接地電位になるまでには、遅延時間が存在する。そのため、帯電バイアス電圧の印加が停止されてから遅延時間の間は、帯電ローラ１３から感光体１０への帯電が行われる。当該遅延時間の間に帯電された感光体１０の領域は、負極性に帯電しているため、キャリア付着が生じ得る。
【００８６】
したがって、別の局面において、非緩和領域ＡＢは、帯電バイアス電圧の印加を停止されてから、帯電バイアス電圧が接地電位になったときの帯電ローラ１３と接する感光体１０の回転位置から、正転方向における回転位置Ｂ点までの領域と定義されてもよい。なお、帯電手段として非接触のコロナ放電装置などを用いる場合、非緩和領域ＡＢは、帯電バイアス電圧が接地電位になったときの帯電装置と最も近接する感光体１０の回転位置から、正転方向における回転位置Ｂ点までの領域と定義される。
【００８７】
これにより、非緩和領域ＡＢで付着されている可能性のあるキャリアを、確実に現像ローラ２４側へ回収することができる。
【００８８】
（ｂ７．変形例−現像バイアス電圧の印加を停止する位置の制御）
上記の例では、制御部７０は、ステップＳ６において、Ａ点が現像領域ＤＥから４ｍｍ上流側に到達したときに現像バイアス電圧の印加を停止する。本変形例において、制御部７０は、現像バイアス電圧の印加停止時におけるＡ点と現像領域ＤＥとの停止距離Ｓを制御する。
【００８９】
停止距離Ｓは、非緩和領域ＡＢの副走査方向（回転方向）における距離である。この停止距離Ｓが長いほど、感光体１０へのキャリア付着が生じ得る領域が広くなる。そのため、停止距離Ｓは短い方が好ましい。一方で、停止距離Ｓが短すぎると、図１（ｃ２）で示したように現像ローラ２４のトナーが感光体１０へ付着してしまう。
【００９０】
このとき、現像バイアス電圧の絶対値が大きいほど、感光体１０へのトナー付着範囲は広がる。そこで、本変形例に従う制御部７０は、現像バイアス電圧の値に基づいて、停止距離Ｓを設定する。より具体的には、制御部７０は、Ｓ＝−０．００５×Ｖｂ（ｍｍ）と定義する。Ｖｂは、現像バイアス電圧の値である。本例において、Ｖｂは−３００（Ｖ）であるため、制御部７０は、停止距離Ｓを１．５ｍｍと設定する。
【００９１】
ただし、現像バイアス電圧の絶対値が２００Ｖ未満である場合、制御部７０は、停止距離を１ｍｍと設定する。
【００９２】
上記によれば、本変形例に従う画像形成装置は、感光体１０へのキャリア付着が生じ得る領域を最小限とすることができる。
【００９３】
他の局面において、制御部７０は、感光体へのトナー付着に関するパラメータとして、現像剤におけるトナー濃度Ｃｔ、作像ユニット２内における絶対湿度Ｈａ、および感光体１０の膜厚Ｔｈを考慮してもよい。
【００９４】
トナー濃度Ｃｔが高くなると、絶対湿度Ｈａが高くなると、および膜厚Ｔｈが厚くなると、それぞれ現像性が上がるため、現像ローラ２４から感光体１０へトナー付着しやすくなる。
【００９５】
一例として、制御部７０は、トナー濃度Ｃｔが８％を超える場合、絶対湿度Ｈａが１１ｇ／ｍ３を超える場合、および感光体の膜厚Ｔｈが３０μｍを超える場合のうち少なくともいずれか１つの条件を満たした時に、停止距離Ｓの設定下限値を２ｍｍとする。そのため、制御部７０は、現像バイアス電圧Ｖｂが−３００Ｖであって上記の式から停止距離Ｓが１．５ｍｍと算出されたとしても、上記の条件を満たした場合、停止距離Ｓを２ｍｍと設定する。
【００９６】
上記によれば、画像形成装置は、感光体１０へのキャリア付着が生じ得る領域を最小限にしつつ、かつ、感光体１０へのトナー付着も抑制することができる。
【００９７】
なお、トナー濃度Ｃｔは磁気式トナー濃度センサ３１によって計測される。絶対湿度Ｈａは、作像ユニット２内の湿度センサ（不図示）によって計測される。湿度センサは、たとえば、電気抵抗式の湿度センサや、静電容量式の湿度センサによって構成される。
【００９８】
また、感光体１０の膜厚Ｔｈは、感光体１０の走行距離から予測されてもよいし、段差計、渦電流式膜厚計等の接触式膜厚測定方法や、色彩色差法、干渉法、光吸収法等を用いた非接触式膜厚測定方法を用いて計測されてもよい。
【００９９】
＜Ｃ．実施形態２−逆転＞
（ｃ１．概要）
実施形態１では、感光体１０を現像動作時と同じ回転方向（正転方向）のみに回転させて、無駄なトナー消費、および感光体へのキャリア付着を抑制する制御について説明を行った。しかし、キャリア付着が生じ得る非緩和領域ＡＢが現像領域ＤＥを通過するときの現像剤の挙動によっては、低確率ながら感光体１０へのキャリア付着が生じ得る。
【０１００】
そこで、本実施形態では、キャリア付着が生じ得る非緩和領域ＡＢが現像領域ＤＥを通過した後に、再度感光体１０を逆転（現像動作時と逆回転）させることによって確実にキャリア付着を防ぐ構成・制御について説明する。なお、本実施形態における画像形成装置１００Ａの基本構成は画像形成装置１００と同じであるため、相違する点についてのみ説明を行なう。
【０１０１】
（ｃ２．作像ユニット２Ａ）
図８は、他の実施形態に従う作像ユニット２Ａについて説明する図である。電源トランス１４Ａは、帯電ローラ１３と、電源トランス２６Ａと電気的に接続される。電源トランス１４Ａは、帯電バイアス電圧を帯電ローラ１３に印加し、電源トランス２６Ａは、現像バイアス電圧を現像ローラ２４に印加する。すなわち、帯電バイアス電圧と現像バイアス電圧は、共通する電源トランス１４Ａによって直接的または間接的に生成される。
【０１０２】
現像バイアス電圧と帯電バイアス電圧を生成する電源トランスを共通化することで、画像形成装置１００Ａの生産コストを大幅に削減することができる。
【０１０３】
ただし、電源トランス２６Ａは、電源トランス１４Ａが帯電バイアス電圧を出力していない場合、現像バイアス電圧を出力することができない、といった制約をうける。
【０１０４】
（ｃ３．現像動作後の制御）
次に、現像動作後に制御部７０が行なう一連の制御について図９および図１０を用いて説明を行なう。図９は、他の実施形態に従う現像動作後の一連の制御について説明するフローチャートである。図１０は、図９に示される制御のタイミングチャートである。なお、図９において、図５と同一参照符号を付している部分については同じ制御であるので、その説明については繰り返さない。
【０１０５】
図９を参照して、制御部７０は、現像動作を終了してから所定時間経過後である図１０に示される時刻Ｔ２０において、露光領域ＥＸの感光体１０の表面電位を緩和する（ステップＳ２０）。より具体的には、制御部７０は、プリントヘッド部１５によって感光体１０を回転軸方向に一様に露光（以下、「全幅露光」とも称する。）することで、感光体１０の表面電位を緩和する。プリントヘッド部１５による全幅露光を開始したときの、感光体１０の露光領域ＥＸに対応する回転位置をＣ点とする。
【０１０６】
本実施形態において、電源トランス１４Ａが帯電バイアス電圧の印加を停止すると、現像バイアス電圧の印加も停止されてしまう。そのため、現像動作終了してすぐに帯電バイアス電圧の印加（および現像バイアス電圧の印加）を停止してしまうと、帯電ローラ１３と接する感光体１０の回転位置から現像領域ＤＥまでの広範囲にわたって、キャリア付着が発生する領域が生じてしまう。そこで、本実施形態では、キャリア付着が発生する可能性のある領域（非緩和領域）を最小限にするために、感光体１０の表面電位を緩和する手段として、プリントヘッド部１５による全幅露光が用いられている。
【０１０７】
次に、制御部７０は、Ｃ点が現像領域ＤＥから正転方向に対して４ｍｍ上流側に到達した時刻Ｔ２２において、電源トランス１４Ａに対して、現像バイアス電圧および帯電バイアス電圧の印加を停止する旨の制御信号を送信する（ステップＳ２２）。現像バイアス電圧および帯電バイアス電圧の印加が停止された時の、感光体１０上における現像領域ＤＥに対応する回転位置をＤ点、帯電ローラ１３と接する回転位置をＥ点とする。
【０１０８】
次に、制御部７０は、現像バイアス電圧および帯電バイアス電圧の印加が停止された時刻Ｔ２２から時刻Ｔ２４にかけて感光体１０をさらに４ｍｍ正転させる。制御部７０は、時刻Ｔ２４において、駆動モータ１１および駆動モータ２８に対して駆動を停止する旨の制御信号を出力する（ステップＳ２４）。これにより、感光体１０および現像ローラ２４は回転を停止する。
【０１０９】
本ステップにおいて、Ｃ点からＤ点までの負極性に帯電している非緩和領域ＣＤが現像領域ＤＥを通過するときに、現像ローラ２４上のキャリアが感光体１０に付着している可能性がある。非緩和領域ＣＤが現像領域ＤＥを通過するときの、感光体１０および現像ローラ２４の回転速度が高い（現像動作時と同じ）であるためである。
【０１１０】
次に、制御部７０は、時刻Ｔ２６において駆動モータ１１に対して感光体１０を現像動作時の半分の速度である５０ｍｍ／ｓｅｃで逆転させるように制御信号を送信する（ステップＳ２６）。
【０１１１】
このとき、感光体１０の回転速度を現像動作時よりも遅く逆転させることで、現像領域ＤＥにおいて現像剤の挙動が安定し、磁気ブラシが形成される。そのため、仮に感光体１０の非緩和領域ＣＤにキャリア付着が発生していたとしても、当該付着したキャリアは、再び現像領域ＤＥを通過するときに磁気ブラシを形成するキャリアの磁力によって現像ローラ２４側に回収される。
【０１１２】
次に、制御部７０は、時刻Ｔ２８まで感光体１０を逆転させ、Ｄ点が露光領域ＥＸを通過するように制御する。これにより、キャリア付着が発生している可能性がある非緩和領域ＣＤの表面電位は、プリントヘッド部１５の全幅露光によって接地電位付近まで緩和される。また、制御部７０は、時刻Ｔ２８において、駆動モータ１１に対して感光体１０を現像動作時の半分の速度で正転させるように制御信号を送信するとともに、除電用ＬＥＤアレイ１７を点灯させる（ステップＳ２８）。
【０１１３】
非緩和領域ＣＤは、概ね接地電位であるためキャリアを保持する力はほとんどない。そのため、仮に非緩和領域ＣＤにキャリアが付着されていたとしても、当該キャリアは、再度現像領域ＤＥを通過するときに、磁気ブラシを形成するキャリアの磁力によって確実に現像ローラ２４側に回収される。
【０１１４】
次に、制御部７０は、除電用ＬＥＤアレイ１７の点灯する領域にＥ点が到達した時刻Ｔ３０において、駆動モータ１１に対して、感光体１０の駆動を停止する旨の制御信号を出力する（ステップＳ３０）。さらに、制御部７０は、時刻Ｔ１２において、除電用ＬＥＤ１７を消灯させる。これにより、感光体１０の表面電位は、均一に接地電位に緩和される。
【０１１５】
上記によれば、本実施形態に従う画像形成装置１００Ａは、万が一感光体の非緩和領域ＣＤにおいてキャリア付着が発生したとしても、当該非緩和領域ＣＤを露光装置によって積極的に接地電位まで緩和することができる。そのため、本画像形成装置は、当該非緩和領域ＣＤを再び現像領域に通過させることで、確実にキャリアを現像装置側へ回収することができる。
【０１１６】
また、本画像形成装置は、実施形態１と同様に、プリントヘッド部の全幅露光によって表面電位が緩和された領域の、現像装置に近い側の端に相当するＣ点が現像領域に到達する前に、現像バイアス電圧の印加を停止する（ステップＳ２２）。そのため、本画像形成装置は、現像動作終了後、感光体１０に付着され、無駄になるトナーの発生を抑制することができる。
【０１１７】
さらに、本画像形成装置は、現像バイアス電圧と帯電バイアス電圧を生成するにあたって共通する電源トランス１４Ａを用いているため、実施形態１の画像形成装置１００に比べて生産コストを抑えられる。
【０１１８】
さらに、現像バイアス電圧および帯電バイアス電圧の生成にあたって共通する電源トランスを用いた場合において、従来の帯電バイアス電圧及び現像バイアス電圧を多段階で立ち下げる技術を用いると、感光体の走行距離が大幅に伸びてしまうという問題があった。その理由は、キャリア付着の発生を避けるため、感光体電位と現像電位との電位差を一定値（たとえば、１００Ｖ）以下に抑えながら、多段階で立ち下げ制御を行なう必要があるためである。
【０１１９】
一方、本画像形成装置は、現像バイアス電圧および帯電バイアス電圧の生成にあたって共通する電源トランスを用いる構成であっても、短い感光体の走行距離で、現像動作終了後の制御を行なうことが可能となる。その結果、本画像形成装置は、感光体の耐久性を高めることができる。
【０１２０】
なお、上記の例において、現像バイアス電圧および帯電バイアス電圧の生成にあたって共通する電源トランスを用いる構成を採用しているが、これに限られない。逆転制御を行なうにあたって、実施形態１のように、それぞれ独立した電源トランスから帯電バイアス電圧および現像バイアス電圧を生成してもよい。
【０１２１】
また、上記の例において、制御部７０は、現像バイアス電圧の印加を停止してから、感光体１０を４ｍｍ正転させた後に逆転させる制御を行なっているがこれに限られない。制御部７０は、キャリア付着が生じ得る非緩和領域ＣＤの正転方向における先端のＤ点が、感光体１０とクリーニングブレード１８との接点である回収領域に到達する前に感光体１０を逆転させればよい。
【０１２２】
また、上記の例において、制御部７０は、ステップＳ２２〜Ｓ２４にかけて現像バイアス電圧の印加停止後に、現像動作時と同じ速度で感光体１０を正転させているが、実施形態１と同様に、当該回転速度を現像動作時よりも遅くする構成であってもよい。
【０１２３】
これにより、現像領域ＤＥにおける現像剤の挙動が安定するため、非緩和領域ＣＤが現像領域ＤＥを通過する際に感光体１０へのキャリア付着が生じにくくなるためである。
【０１２４】
また、上記の例において、制御部７０は、非緩和領域ＣＤの全部に現像領域ＤＥを通過するように感光体１０を正転させた後に、感光体１０を逆転させているが、これに限られない。制御部７０は、非緩和領域ＣＤの少なくとも一部に現像領域ＤＥを通過するように感光体１０を正転させた後に、感光体１０を逆転させればよい。
【０１２５】
（ｃ４．変形例−逆転を行なうか否かの判断）
他の局面において、制御部７０は、感光体１０の逆転動作を行なうか否かの判断を行ってもよい。言い換えれば、制御部７０は、感光体１０へのキャリア付着が発生しているか否かを判断し、キャリア付着が発生していないと判断した場合に感光体１０の逆転動作を行なわない。これにより、本変形例に従う画像形成装置は、さらに短い感光体の走行距離で、現像動作終了後の制御を行なうことが可能となる。以下に、その制御フローについて図１１を用いて説明を行なう。なお、図９と同一符号を付している部分については同じ制御であるので、その説明は繰り返さない。
【０１２６】
制御部７０は、ステップＳ２０においてプリントヘッド部１５による全幅露光を開始した後、ステップＳ２１において、感光体１０へのキャリア付着が発生するか否かを予測する。
【０１２７】
以下に、感光体１０へのキャリア付着の発生するか否かの予測について説明を行う。キャリア付着に関連するパラメータとして、帯電バイアス電圧Ｖｃ、トナー濃度Ｃｔ、および絶対湿度Ｈａが挙げられる。
【０１２８】
現像バイアス電圧Ｖｂの絶対値が高いほど、帯電バイアス電圧Ｖｃの絶対値は高く設定される。帯電バイアス電圧Ｖｃが高いと、キャリアを感光体１０に付着させる方向の電界強度が高くなるため、キャリア付着が生じやすくなる。
【０１２９】
トナー濃度Ｃｔが低くなるほど、キャリアは、トナーによる被覆率が低くなるため直接感光体１０に触れやすくなる。また、トナー濃度Ｃｔが低いほど、現像剤の電気抵抗が低くなるため、キャリア付着が生じやすくなる。
【０１３０】
絶対湿度Ｈａが低いほど、現像剤の帯電量が高くなる結果キャリアの帯電量も増えるため、キャリア付着が生じやすくなる。
【０１３１】
そこで、本変形例において、制御部７０は、現像バイアス電圧Ｖｂの絶対値が４００Ｖ以上の場合、かつ、感光体の膜厚Ｔｈが３０μｍを超える場合、かつ、トナー濃度Ｃｔが８％以下の場合、かつ、絶対湿度Ｈａが８ｇ／ｍ３以下の場合に、感光体１０へのキャリア付着が発生すると判断する。
【０１３２】
なお、他の局面において、制御部７０は、上記の条件のうち少なくともいずれか１つの条件を満たしたときに感光体１０へのキャリア付着が発生すると判断してもよい。また、上記の条件に用いる数値はあくまでも一例であって、これらに限定されるものではない。
【０１３３】
制御部７０は、感光体１０へのキャリア付着が発生すると予測した場合（ステップＳ２１においてＹＥＳ）、当該制御をステップＳ２２に進め、その後、ステップＳ２６において感光体１０の逆転動作を行う。
【０１３４】
一方、制御部７０は、感光体１０へのキャリア付着が発生しないと予測した場合（ステップＳ２１においてＮＯ）、ステップＳ２５において、Ｃ点（全幅露光を開始された感光体１０の回転位置）が現像領域の３ｍｍ上流側に達した時に現像バイアス電圧（および帯電バイアス電圧）の出力を停止する。続いて、制御部７０は、ステップＳ３０において、Ｅ点（現像バイアス電圧印可停止時における帯電ローラ１３と接する感光体１０の回転位置）が除電用ＬＥＤアレイ１７の点灯領域に到達した時に、感光体１０の駆動を停止する。
【０１３５】
上記によれば、本変形例に従う画像形成装置は、感光体へのキャリア付着が発生しないと予測した場合、より短い感光体の走行距離で現像動作終了後の制御を行なうことができる。
【０１３６】
別の局面において、画像形成装置は、キャリア付着が生じる可能性能ある非緩和領域ＣＤの全部または一部が現像領域ＤＥを通過した後、キャリア付着が生じているか否かを判断してもよい。より具体的には、制御部７０は、反射型光センサ（不図示）によって現像領域ＤＥを通過した非緩和領域ＣＤ上の現像剤濃度を計測し、当該濃度が所定の閾値以上であった場合に、感光体１０へのキャリア付着が生じていると判断してもよい。
【０１３７】
反射型光センサは、ＬＥＤなどの投光部と、フォトダイオードなどの受光部から構成される。反射型光センサは、現像領域ＤＥより正転方向における下流側の感光体１０の表面に近接するように配置される。なお、転写ローラ１６より下流側に配置される場合は、中間転写ベルト１へのキャリア付着を防ぐため、転写ローラ１６と感光体１０（中間転写ベルト１）との間を現像動作時よりも離しておくことが好ましい。
【０１３８】
反射型光センサを用いる場合の制御フローについて図１２を用いて説明を行なう。なお、図９と同一符号を付している部分については同じ制御であるので、その説明は繰り返さない。
【０１３９】
図１２を参照して、ステップＳ２１Ａにおいて、制御部７０は、感光体１０へのキャリア付着が発生したか否かを判断する。より具体的には、現像領域ＤＥを通過した非緩和領域ＣＤ上の現像剤濃度が所定の閾値以上である場合に、感光体１０へのキャリア付着が発生していると判断する。
【０１４０】
制御部７０は、感光体１０へのキャリア付着が発生していると判断した場合（ステップＳ２１ＡにおいてＹＥＳ）、当該制御をステップＳ２６に進め、感光体１０の逆転動作を行う。
【０１４１】
一方、制御部７０は、感光体１０へのキャリア付着が発生していないと判断した場合（ステップＳ２１ＡにおいてＮＯ）、ステップＳ２７において、感光体１０を現像動作時の半分の速度で正転させる。
【０１４２】
上記によれば、本変形例に従う画像形成装置は、より高精度に感光体へのキャリア付着の有無を検知することができ、さらに、短い感光体の走行距離で現像動作終了後の制御を行なうことができる。
【０１４３】
＜Ｄ．実施形態３−逆転時の現像領域における現像剤濃度＞
（ｄ１．概要）
図７を用いて説明したように、現像領域ＤＥにおけるキャリア（現像剤）の密度が高いほど、より多くの磁気ブラシを形成する、そのため、キャリア同士が引き付けあう磁力の力によって、感光体へのキャリア付着は生じにくくなる。
【０１４４】
そこで、本実施形態では、感光体へのキャリア付着が生じる領域（非緩和領域）が現像領域を通過するときの、現像領域における現像剤密度を高める制御を行なう。なお、本実施形態における画像形成装置１００Ｂの基本構成は画像形成装置１００Ａと同じであるため、相違する点についてのみ説明を行なう。
【０１４５】
（ｄ２．作像ユニット２Ｂ）
図１３は、さらに他の実施形態に従う作像ユニット２Ｂについて説明する図である。感光体１０を回転させる駆動伝達部１２および現像ローラ２４を回転させる駆動伝達部２９は、共通する駆動モータ１１Ａに接続される。
【０１４６】
感光体１０および現像ローラ２４の駆動モータを共通化することで、画像形成装置１００Ｂの生産コストを削減することができる。
【０１４７】
ただし、このような構成において、感光体１０および現像ローラ２４は同じタイミングで回転の開始／停止を制御されることになる。
【０１４８】
（ｄ３．現像動作後の制御）
次に、現像動作後に制御部７０が行なう一連の制御について図１４および図１５を用いて説明を行なう。図１４は、他の実施形態に従う現像動作後の一連の制御について説明するフローチャートである。図１５は、図１４に示される制御のタイミングチャートである。なお、図１４において、図９と同一参照符号を付している部分については同じ制御であるので、その説明については繰り返さない。
【０１４９】
図１４を参照して、制御部７０は、現像バイアス電圧（および帯電バイアス電圧）の印加を停止してから、さらに感光体１０を５ｍｍ正転させた時刻Ｔ４０において、感光体１０および現像ローラ２４の駆動を停止させる（ステップＳ４０）。
【０１５０】
次に、制御部７０は、時刻Ｔ４２において、駆動モータ１１Ａに対して、感光体１０および現像ローラ２４を、現像動作時の半分の速度で逆転させる旨の制御信号を出力する（ステップＳ４２）。
【０１５１】
次に、制御部７０は、Ｄ点（現像バイアス電圧の印加が停止された時の、感光体１０における現像領域に対応する回転位置）が現像領域ＤＥに到達する時刻Ｔ４４において、感光体１０および現像ローラ２４を現像動作時の３分の１の速度で正転させるとともに、除電用ＬＥＤアレイ１７を点灯させる（ステップＳ４４）。
【０１５２】
ここで、ステップＳ４０における「５ｍｍ」という距離は、現像ローラ２４の現像領域ＤＥに対応する回転位置から、正転方向（現像動作時の回転方向）における低磁力領域ＬＭに対応する回転位置Ｆ点までの距離に相当する。
【０１５３】
低磁力領域ＬＭでは現像剤が搬送スリーブ２３上で空回りしているため、現像剤の密度が他の搬送スリーブ上の領域に比べて高い。低磁力領域ＬＭに存在した現像剤は、ステップＳ４２の現像ローラ２４の逆転とともに、Ｆ点の回転位置で移動する。そして、ステップＳ４４においてＤ点が現像領域に到達する時に、現像剤の密度が高いＦ点も現像領域に到達することになる。
【０１５４】
感光体１０へのキャリア付着が生じ得る非緩和領域ＣＤの中でも、現像バイアス電圧の印加停止時に現像領域に存在するＤ点は、最もキャリア付着が生じる可能性が高い。本実施形態における画像形成装置１００Ｂは、ステップＳ４４においてＤ点が現像領域ＤＥを通過するときに、現像領域ＤＥにおける現像剤の密度を高めることができる。そのため、本画像形成装置は、ステップＳ４２〜Ｓ４４において感光体１０に付着したキャリアを現像領域ＤＥの磁気ブラシによって確実に回収することができる。
【０１５５】
また、本画像形成装置は、現像領域ＤＥにおける現像剤密度が高い状態で、非緩和領域ＣＤに再び現像領域ＤＥを通過させることができる。そのため、感光体１０に付着されたキャリアは、現像領域ＤＥの磁気ブラシによって確実に回収される。
【０１５６】
図１４を参照して、制御部７０は、Ｅ点（現像バイアス電圧の印加が停止された時の、帯電ローラ１３と接する感光体１０の回転位置）が、除電用ＬＥＤアレイ１７の点灯する領域に到達した時刻Ｔ４６において、感光体１０および現像ローラ２４の回転を停止させるとともに、除電用ＬＥＤアレイ１７を消灯させる。
【０１５７】
上記によれば、本画像形成装置は、実施形態２と同様に、プリントヘッド部の全幅露光によって表面電位が緩和された領域の、現像装置に近い側の端に相当するＣ点が現像領域に到達する前に、現像バイアス電圧の印加を停止する（ステップＳ２２）。そのため、本画像形成装置は、現像動作終了後、感光体に付着され、無駄になるトナーの発生を抑制することができる。
【０１５８】
また、本実施形態に従う画像形成装置は、感光体へのキャリア付着が生じ得る非緩和領域が通過するときの現像領域における現像剤密度を高めることによって、感光体に付着したキャリアを確実に現像ローラ側へ回収することができる。加えて、本画像形成装置は、実施形態２の画像形成装置１００Ａよりも、短い感光体の走行距離で現像動作終了後の一連の制御を行なうことができる。
【０１５９】
さらに、本画像形成装置は、感光体および現像ローラを共通する駆動モータによって駆動させるため、生産コストを抑えられる。
【０１６０】
なお、別の局面において、制御部７０は、実施形態２の変形例と同様に逆転動作（ステップＳ４２）を行なうか否かの判断を行ってもよい。
【０１６１】
また、感光体および現像ローラとが独立する駆動モータによって制御されている場合、制御部７０は、感光体１０の逆転動作を開始する前に、現像ローラ２４を逆転させ、現像領域ＤＥにおける現像剤密度を高める制御を行なってもよい。
【０１６２】
また、上記の例で、制御部７０は、感光体１０を現像バイアス電圧の印加停止時から５ｍｍ（現像領域ＤＥから低磁力領域ＬＭまでの距離）正転させた後に逆転させているが、５ｍｍより長い距離であってもよい。
【０１６３】
なお、コンピュータを機能させて、上述のフローで説明したような制御を実行させるプログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびメモリカードなどの一時的でないコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
【０１６４】
なお、プログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。
【０１６５】
また、本発明にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。
【０１６６】
提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。
【０１６７】
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。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。
【符号の説明】
【０１６８】
１０  感光体、  １１，１１Ａ，２８  駆動モータ、１２，２９  駆動伝達部、１３  帯電ローラ、１４，１４Ａ，２６，２６Ａ  電源トランス、１５  プリントヘッド部、１５Ａ  レーザ、１５Ｂ  ポリゴンミラー、１６  転写ローラ、１７  除電用ＬＥＤアレイ、１８  クリーニングブレード、２０  現像装置、２４  現像ローラ、７０  制御部、１００，１００Ａ，１００Ｂ  画像形成装置、ＡＢ，ＣＤ  非緩和領域、Ｃｔ  トナー濃度、ＤＥ  現像領域、ＥＸ  露光領域、Ｈａ  絶対湿度、ＬＭ  低磁力領域、ＲＥ  回収領域、Ｓ  停止距離、Ｔｈ  膜厚、Ｖｂ  現像バイアス電圧、Ｖｃ  帯電バイアス電圧。
【図１】
0006544210.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006544210.tif 000004
【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】
0006544210.tif 000009
【図９】
0006544210.tif 000010
【図１０】
0006544210.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0006544210.tif 000014
【図１４】
0006544210.tif 000015
【図１５】
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