(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電部材を用いて感光体の表面を帯電させる画像形成装置であって、
第１のＡＣ電圧を出力する第１の出力手段と、
前記第１のＡＣ電圧の周波数と同じ周波数を有し、前記第１のＡＣ電圧の位相とは逆の位相を有する第２のＡＣ電圧を出力する第２の出力手段と、
前記第１のＡＣ電圧および前記第２のＡＣ電圧のうち少なくともいずれか一方のＡＣ電圧を含むＡＣ成分をＤＣ成分に重畳する重畳手段と、
前記重畳手段にて重畳した後の電圧を前記帯電部材に印加する印加手段とを備え、
前記重畳手段は、所要のタイミングで前記ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を変更する、画像形成装置。
【請求項２】
前記重畳手段は、重畳するＡＣ成分を前記第１のＡＣ電圧と前記第２のＡＣ電圧との間で切り替える、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記重畳手段は、前記第１のＡＣ電圧よりなるＡＣ成分を前記ＤＣ成分に重畳する第１の状態と、前記第２のＡＣ電圧よりなるＡＣ成分を前記ＤＣ成分に重畳する第２の状態と、前記第１の状態と前記第２の状態との間のタイミングで、前記第１および前記第２のＡＣ電圧を合成した０Ｖの電圧を前記ＤＣ成分に重畳する第３の状態との間で、前記ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を変更する、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体の表面に形成された静電潜像を現像する現像ローラーに印加される現像電圧のＡＣ成分の周波数は、前記第１および第２のＡＣ電圧の各々の周波数の整数倍である、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記重畳手段は、ｎを自然数とした場合に、前記第１および第２のＡＣ電圧の１周期のｎ倍のインターバルで、重畳するＡＣ成分を変更する、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記重畳手段は、重畳するＡＣ成分を変更するインターバルを指標するｎの値として、互いに異なる複数の整数の値を有する、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１および第２のＡＣ電圧の各々の半周期は、前記感光体の表面に形成された静電潜像を現像する現像ローラーに印加される現像電圧のＡＣ成分の１周期の整数倍に等しく、
前記重畳手段は、ｍを自然数とした場合に、前記現像電圧のＡＣ成分の１周期のｍ倍のインターバルで、重畳するＡＣ成分を変更する、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記重畳手段は、重畳するＡＣ成分を変更するインターバルを指標するｍの値として、互いに異なる複数の整数の値を有する、請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記重畳手段は、画像パターン、システム速度、および帯電電圧の周波数のうち少なくともいずれか１つに基づいて決定したタイミングで、前記ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を変更する、請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
帯電部材を用いて感光体を帯電させる画像形成装置の制御方法であって、
前記画像形成装置は、第１のＡＣ電圧を出力する第１の出力手段と、前記第１のＡＣ電圧の周波数と同じ周波数を有し、前記第１のＡＣ電圧の位相とは逆の位相を有する第２のＡＣ電圧を出力する第２の出力手段とを含み、
前記第１のＡＣ電圧および前記第２のＡＣ電圧のうち少なくともいずれか一方のＡＣ電圧を含むＡＣ成分をＤＣ成分に重畳する重畳ステップと、
前記重畳ステップにて重畳した後の電圧を前記帯電部材に印加する印加ステップとを備え、
前記重畳ステップにおいて、所要のタイミングで前記ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を変更する、画像形成装置の制御方法。
【請求項１１】
帯電部材を用いて感光体の表面を帯電させる画像形成装置の制御プログラムであって、
前記画像形成装置は、第１のＡＣ電圧を出力する第１の出力手段と、前記第１のＡＣ電圧の周波数と同じ周波数を有し、前記第１のＡＣ電圧の位相とは逆の位相を有する第２のＡＣ電圧を出力する第２の出力手段とを含み、
前記第１のＡＣ電圧および前記第２のＡＣ電圧のうち少なくともいずれか一方のＡＣ電圧を含むＡＣ成分をＤＣ成分に重畳する重畳ステップと、
前記重畳ステップにて重畳した後の電圧を前記帯電部材に印加する印加ステップとをコンピューターに実行させ、
前記重畳ステップにおいて、所要のタイミングで前記ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を変更する、画像形成装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムに関する。より特定的には、本発明は、帯電部材を用いて感光体を帯電させる画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置には、スキャナー機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンターとしての機能、データ通信機能、およびサーバー機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、ファクシミリ装置、複写機、プリンターなどがある。
【０００３】
画像形成装置は一般に、像担持体上に形成した静電潜像を現像してトナー像を形成し、このトナー像を用紙へ転写した後、定着器によってトナー像を用紙に定着させることにより、用紙に画像を形成する。また、画像形成装置の中には、感光体の表面の静電潜像を、現像装置を用いて現像してトナー像を形成し、一次転写ローラーを用いてトナー像を中間転写ベルトに転写し、二次転写ローラーを用いて中間転写ベルト上のトナー像を用紙へ二次転写するものも存在する。この場合、感光体および中間転写ベルトが像担持体となる。
【０００４】
電子写真の帯電方式には、コロナ放電方式と接触放電方式とがある。このうち接触放電方式は、感光体に帯電ローラーを接触させ、帯電ローラーに電圧を印可することで近接放電を行い、感光体表面に帯電を付与する帯電方式である。接触放電方式は、空気中を高圧電流が流れることに起因する酸化物（オゾンなど）の発生を低減することができるという利点を有している。
【０００５】
さらに、接触帯電方式には、帯電ローラーに印加する帯電電圧としてＤＣ（直流）電圧のみを用いるＤＣ帯電方式と、帯電ローラーに印加する帯電電圧としてＤＣ成分に対してＡＣ（交流）成分を重畳した電圧を用いるＡＣ帯電方式とがある。
【０００６】
ＡＣ帯電方式では、帯電ローラーと感光体との間で発生する放電と除電とがＡＣ成分によって強制的に繰り返される。このことから、ＡＣ帯電方式は、ＤＣ帯電方式と比較して帯電能力が高く、帯電後の感光体の表面の電位の均一性が高いという長所がある。またＡＣ帯電方式には、現像の均一性を向上することができるという利点もある。
【０００７】
なお、ＡＣ帯電方式では、画像に関わる特性以外にも、帯電性や低騒音という性能も要求される。一般的には低周波数では帯電性が課題となり、高周波数では低騒音および感光体の耐久性確保という点が課題となる。
【０００８】
一方、ＡＣ帯電方式では、ＡＣ成分の周波数である帯電周波数に依存して、感光体の表面に用紙搬送方向（回転方向）に沿った周期的な電位の変動が生じる。画像形成に際して用紙搬送方向に周期的に変動する他の因子（たとえば画像パターンなど）が存在する場合、ＡＣ成分による周期的な変動と、他の因子による周期的な変動とが干渉し、干渉が画像上に縞模様（干渉縞）として視認されることがあった。
【０００９】
干渉縞を目立ちにくくする方法として、帯電周波数として異なる複数の値を設定可能とし、印刷条件に応じて適切な値の帯電周波数を選択する方法が提案されている。しかし、帯電周波数として異なる複数の値を設定可能とすることは容易ではなかった。また、帯電周波数として設定可能な値は離散的な値である必要があるため、設定可能とする帯電周波数の値が制限されることもあった。
【００１０】
ＡＣ成分による周期的な変動と他の因子による周期的な変動との干渉を低減させる技術は、たとえば下記特許文献１および２などに開示されている。下記特許文献１には、帯電周波数を変更することと、帯電器に振動電圧を印加することとにより像担持体を帯電させる工程を含む作像プロセスを繰り返し行う技術が開示されている。この技術では、繰り返し行う作像プロセスの各々において、帯電周波数が変更される。下記特許文献２には、帯電中に、帯電電圧のＡＣ成分の重畳をオンオフし、帯電電圧をＤＣ成分のみとする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平０６−２４２６６３号公報
【特許文献２】特開２００８−１５２２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、現像ローラーおよび帯電ローラーの各々は、現像時に感光体を通じて接地されるため、感光体を通じて互いに電気的に接続された状態となる。このため、現像ローラーに印加される電圧である現像電圧と帯電電圧との周波数や位相のずれに起因して、ビートノイズが発生することがある。ビートノイズとは、現像電圧や帯電電圧のＡＣ成分のピーク電圧にうねりが発生する現象である。ビートノイズの発生を抑止するために、現像電圧のＡＣ成分の周波数を帯電周波数の整数倍に設定することにより、現像電圧の位相と帯電電圧の位相とが合わせられている。
【００１３】
この観点で、特許文献１および２の技術はいずれも、帯電中に帯電周波数を変更することによる帯電電圧の位相のずれの発生の可能性や、帯電中に帯電電圧のＡＣ成分の重畳を休止することによる帯電電圧の位相のずれの発生の可能性が考慮されていない。従って、特許文献１および２の技術では、ビートノイズの発生を抑えることはできなかった。また、他の因子による周期的な変動との干渉による干渉縞の発生を抑えることはできなかった。
【００１４】
加えて、特許文献１および２の技術では、帯電電圧の制御が困難であった。特許文献１の技術では、帯電周波数を高速で切り替えることで、切り替え前後の帯電電圧の位相の連続性を保ちつつ帯電周波数を所望の値に設定する必要があった。特許文献２の技術では、帯電電圧の位相（波形）を乱さないように、帯電電圧のＡＣ成分の重畳を高精度でコントロールする必要があった。
【００１５】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、簡易な方法で干渉縞を目立ちにくくすることのできる画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一の局面に従う画像形成装置は、帯電部材を用いて感光体の表面を帯電させる画像形成装置であって、第１のＡＣ電圧を出力する第１の出力手段と、第１のＡＣ電圧の周波数と同じ周波数を有し、第１のＡＣ電圧の位相とは逆の位相を有する第２のＡＣ電圧を出力する第２の出力手段と、第１のＡＣ電圧および第２のＡＣ電圧のうち少なくともいずれか一方のＡＣ電圧を含むＡＣ成分をＤＣ成分に重畳する重畳手段と、重畳手段にて重畳した後の電圧を帯電部材に印加する印加手段とを備え、重畳手段は、所要のタイミングでＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を変更する。
【００１８】
上記画像形成装置において好ましくは、重畳手段は、重畳するＡＣ成分を第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧との間で切り替える。
【００１９】
上記画像形成装置において好ましくは、重畳手段は、第１のＡＣ電圧よりなるＡＣ成分をＤＣ成分に重畳する第１の状態と、第２のＡＣ電圧よりなるＡＣ成分をＤＣ成分に重畳する第２の状態と、第１の状態と第２の状態との間のタイミングで、第１および第２のＡＣ電圧を合成した０Ｖの電圧をＤＣ成分に重畳する第３の状態との間で、ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を変更する。
【００２０】
上記画像形成装置において好ましくは、感光体の表面に形成された静電潜像を現像する現像ローラーに印加される現像電圧のＡＣ成分の周波数は、第１および第２のＡＣ電圧の各々の周波数の整数倍である。
【００２１】
上記画像形成装置において好ましくは、重畳手段は、ｎを自然数とした場合に、第１および第２のＡＣ電圧の１周期のｎ倍のインターバルで、重畳するＡＣ成分を変更する。
【００２２】
上記画像形成装置において好ましくは、重畳手段は、重畳するＡＣ成分を変更するインターバルを指標するｎの値として、互いに異なる複数の整数の値を有する。
【００２３】
上記画像形成装置において好ましくは、第１および第２のＡＣ電圧の各々の半周期は、感光体の表面に形成された静電潜像を現像する現像ローラーに印加される現像電圧のＡＣ成分の１周期の整数倍に等しく、重畳手段は、ｍを自然数とした場合に、現像電圧のＡＣ成分の１周期のｍ倍のインターバルで、重畳するＡＣ成分を変更する。
【００２４】
上記画像形成装置において好ましくは、重畳手段は、重畳するＡＣ成分を変更するインターバルを指標するｍの値として、互いに異なる複数の整数の値を有する。
【００２５】
上記画像形成装置において好ましくは、重畳手段は、画像パターン、システム速度、および帯電電圧の周波数のうち少なくともいずれか１つに基づいて決定したタイミングで、ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を変更する。
【００２６】
本発明の他の局面に従う画像形成装置の制御方法は、帯電部材を用いて感光体の表面を帯電させる画像形成装置の制御方法であって、画像形成装置は、第１のＡＣ電圧を出力する第１の出力手段と、第１のＡＣ電圧の周波数と同じ周波数を有し、第１のＡＣ電圧の位相とは逆の位相を有する第２のＡＣ電圧を出力する第２の出力手段とを含み、第１のＡＣ電圧および第２のＡＣ電圧のうち少なくともいずれか一方のＡＣ電圧を含むＡＣ成分をＤＣ成分に重畳する重畳ステップと、重畳ステップにて重畳した後の電圧を帯電部材に印加する印加ステップとを備え、重畳ステップにおいて、所要のタイミングでＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を変更する。
【００２７】
本発明のさらに他の局面に従う画像形成装置の制御プログラムは、帯電部材を用いて感光体を帯電させる画像形成装置の制御プログラムであって、画像形成装置は、第１のＡＣ電圧を出力する第１の出力手段と、第１のＡＣ電圧の周波数と同じ周波数を有し、第１のＡＣ電圧の位相とは逆の位相を有する第２のＡＣ電圧を出力する第２の出力手段とを含み、第１のＡＣ電圧および第２のＡＣ電圧のうち少なくともいずれか一方のＡＣ電圧を含むＡＣ成分をＤＣ成分に重畳する重畳ステップと、重畳ステップにて重畳した後の電圧を帯電部材に印加する印加ステップとをコンピューターに実行させ、重畳ステップにおいて、所要のタイミングでＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を変更する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、干渉縞を目立ちにくくすることのできる画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１００の中間転写ベルト１０９付近の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１００の制御構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態において画像形成装置１００が発生する帯電電圧のＡＣ成分の時間変化を示すグラフである。
【図４】本発明の第１の実施の形態における、ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を切り替えるインターバルの変形例を説明する表である。
【図５】本発明の第１の実施の形態において画像形成装置１００が発生する第１または第２のＡＣ電圧の時間変化と現像電圧のＡＣ成分の時間変化との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施の形態における画像形成装置１００の制御構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態において画像形成装置１００が発生するＡＣ成分の時間変化を示すグラフである。
【図８】本発明の第３の実施の形態における、ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を切り替えるインターバルの一例を説明する表である。
【図９】画像パターンと帯電電圧の周波数との組合せと、発生する干渉縞の周期（干渉のピッチ）との関係を示す表である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態における画像形成装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図１１】通常モードと干渉縞抑止モードとの各々で周期性を有する画像パターンを感光体の表面に形成した場合の、画像パターンに発生する濃度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００３１】
以下の実施の形態では、画像形成装置がＭＦＰである場合について説明する。画像形成装置は、ＭＦＰの他、ファクシミリ装置、複写機、プリンターなどであってもよい。
【００３２】
［第１の実施の形態］
【００３３】
始めに、本実施の形態における画像形成装置の構成について説明する。
【００３４】
図１は、本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１００の中間転写ベルト１０９付近の構成を示す断面図である。
【００３５】
図１を参照して、本実施の形態における画像形成装置１００は、画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋの各々が水平方向に並んだタンデム方式のＭＦＰであり、トナー像形成部２０と、定着装置３０などを備えている。トナー像形成部２０は、いわゆるタンデム方式でＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（ブラック）の４色の画像を合成し、用紙にトナー像を転写する。トナー像形成部２０は、４組の画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋと、露光装置（プリントヘッド）１０６と、中間転写ベルト１０９と、一次転写ローラー１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、および１０８ｄと、二次転写ローラー１１１などを含んでいる。
【００３６】
画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋの各々は、中間転写ベルト１０９と対向して、中間転写ベルト１０９の直下に並置されている。画像形成ユニット２１Ｙは、感光体１０４ａと、帯電ローラー１０５ａと、現像装置１０７ａと、クリーニング装置１１０ａなどを含んでいる。感光体１０４ａは、図１中矢印ＡＲ１で示す方向に回転駆動される。感光体１０４ａの周囲には、帯電ローラー１０５ａ、現像装置１０７ａ、およびクリーニング装置１１０ａが配置されている。
【００３７】
画像形成ユニット２１Ｍは、感光体１０４ｂと、帯電ローラー１０５ｂと、現像装置１０７ｂと、クリーニング装置１１０ｂなどを含んでいる。画像形成ユニット２１Ｃは、感光体１０４ｃと、帯電ローラー１０５ｃと、現像装置１０７ｃと、クリーニング装置１１０ｃなどを含んでいる。画像形成ユニット２１Ｋは、感光体１０４ｄと、帯電ローラー１０５ｄと、現像装置１０７ｄと、クリーニング装置１１０ｄなどを含んでいる。画像形成ユニット２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋの各々は、画像形成ユニット２１Ｙと同様の構成を有している。
【００３８】
露光装置１０６は、画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋの下部に設けられている。中間転写ベルト１０９は、画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋの下部に設けられている。中間転写ベルト１０９は、環状であり、記録媒体を搬送する搬送部（図示無し）と連動して、図１中矢印ＡＲ２で示す方向に回転駆動される。一次転写ローラー１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、および１０８ｄの各々は、中間転写ベルト１０９を挟んで感光体１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃおよび１０４ｄの各々と対向している。二次転写ローラー１１１は、搬送経路ＴＲにおいて中間転写ベルト１０９と接触している。二次転写ローラー１１１と中間転写ベルト１０９との間隔は、図示しない圧接離間機構により調整可能である。
【００３９】
定着装置３０は、加熱ローラー１１６と、加圧ローラー１１７とを含んでいる。定着装置３０は、加熱ローラー１１６と加圧ローラー１１７とのニップ部により、トナー像を担持した用紙を把持しながら搬送経路ＴＲに沿って搬送することで、用紙にトナー像を定着させる。
【００４０】
画像形成装置１００が印字ジョブの実行指示を受け付けると、給紙トレイ（図示無し）に格納された用紙などの記録媒体は、１枚ずつ取り出され、搬送経路ＴＲに沿って搬送される。記録媒体の搬送と並行して、ＹＭＣＫ各色の感光体１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、および１０４ｄの各々の表面は、ＹＭＣＫ各色の帯電ローラー１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、および１０５ｄの各々によって帯電された後、露光装置１０６から発生されるレーザービーム（図１中矢印ＡＲ３）によって画像データに基づく露光が行われる。これにより、感光体１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、および１０４ｄの各々の表面に静電潜像が形成される。一方、現像装置１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、および１０７ｄの各々では、トナー供給部材によって現像ローラー１２１にトナーが供給される。トナーは、現像ローラー１２１上で薄膜化された状態になっている。現像ローラー１２１にはＡＣ成分を含む現像電圧が印加されている。静電潜像は、ＹＭＣＫ各色の現像装置１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、および１０７ｄの各々の現像ローラー１２１によってトナーで現像される。これにより、感光体１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、および１０４ｄの各々の表面にトナー像が形成される。これらのトナー画像は、ＹＭＣＫ各色の一次転写ローラー１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、および１０８ｄの各々に印可される転写バイアスによって中間転写ベルト１０９上に転写される。これにより、中間転写ベルト１０９上にはＹＭＣＫ各色のトナー画像が重ねて形成される。
【００４１】
中間転写ベルト１０９上のトナー像は、二次転写ローラー１１１に印可される二次転写バイアスによって、中間転写ベルト１０９と二次転写ローラー１１１との間を搬送される記録媒体上に一括して転写される。
【００４２】
記録媒体上に形成されたトナー像は、定着装置３０を記録媒体が通過する際に熱と圧力とが加えられ記録媒体に定着される。トナー像が定着された記録媒体は、画像形成装置１００の外に排出される。
【００４３】
なお、中間転写体は、上述の中間転写ベルト１０９のようなベルト状のものの他、ドラム状のものであってもよい。
【００４４】
上述の画像形成装置１００における各部材の構成や配置はあくまでも一例である。画像形成装置は、モノクロ（単色）のみの現像を行う構成や、他の構成や配置を有するものであってもよい。
【００４５】
以降、画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、および２１Ｋのうち任意の画像形成ユニットにおける感光体、帯電ローラー、および現像装置の各々を、それぞれ感光体１０４、帯電ローラー１０５（帯電部材の一例）、および現像装置１０７と記すことがある。
【００４６】
図２は、本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１００の制御構成を示すブロック図である。
【００４７】
図２を参照して、画像形成装置１００は、本体制御部１５１と、ＤＣ高圧電源１５２と、ＤＣ電圧制御部１５３と、ＡＣ電源部１５５と、帯電電圧印加部１５７（印加手段の一例）とを備えている。本体制御部１５１と、ＤＣ電圧制御部１５３およびＡＣ電源部１５５の各々とは、相互に接続されている。ＤＣ高圧電源１５２は、ＤＣ電圧制御部１５３に接続されている。
【００４８】
本体制御部１５１は、画像形成装置１００全体を制御する。本体制御部１５１は、ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を制御するためのＡＣ出力制御信号をＡＣ電圧制御部１６３に出力する。本体制御部１５１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１７１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１７３と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１７５とを含んでいる。ＣＰＵ１７１は、制御プログラムに基づいて処理を行う。ＲＯＭ１７３は、ＣＰＵ１７１が実行する制御プログラムなどを記憶する。ＲＡＭ１７３は、ＣＰＵ１７１の作業用のメモリであり、各種ジョブに関するデータを一時的に保存する。
【００４９】
ＤＣ高圧電源１５２はＤＣ電圧を発生する。ＤＣ電圧制御部１５３は、本体制御部１５１からの指示によりＤＣ高圧電源１５２の出力を制御し、ＤＣ高圧電源１５２から発生されたＤＣ成分を帯電電圧印加部１５７に出力する。
【００５０】
ＡＣ電源部１５５は、本体制御部１５１からの指示により、ＤＣ電圧制御部１５３が出力したＤＣ成分にＡＣ成分を重畳する。ＡＣ電源部１５５は、第１のＡＣ電源１６１（第１の出力手段の一例）と、第２のＡＣ電源１６２（第２の出力手段の一例）と、ＡＣ電圧制御部１６３（重畳手段の一例）とを含んでいる。第１のＡＣ電源１６１は、第１のＡＣ電圧を発生（出力）する。第２のＡＣ電源１６２は、第２のＡＣ電圧を発生（出力）する。第２のＡＣ電圧は、第１のＡＣ電圧の周波数と同じ周波数を有し、第１のＡＣ電圧の位相とは逆の位相を有するＡＣ電圧である。
【００５１】
なお、第２のＡＣ電源１６２を用いる代わりに、第１のＡＣ電源１６１とＡＣ電圧制御部１６３との間に第１のＡＣ電圧の波形を反転させる変換器を設けることにより、第２のＡＣ電圧を発生させてもよい。
【００５２】
ＡＣ電圧制御部１６３は、本体制御部１５１からのＡＣ出力制御信号に基づいて、第１のＡＣ電圧および第２のＡＣ電圧のうち少なくともいずれか一方のＡＣ電圧を含むＡＣ成分を、ＤＣ電圧制御部１５３が出力したＤＣ成分に重畳する。ＡＣ電圧制御部１６３は、所要のタイミングでＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を変更する。
【００５３】
帯電電圧印加部１５７は、帯電工程において、ＤＣ成分にＡＣ成分を重畳した後の電圧である帯電電圧を帯電ローラー１０５に印加する。画像形成装置１００は、帯電電圧が印加された帯電ローラー１０５を用いて感光体１０４の表面を帯電させる。
【００５４】
本実施の形態において、画像形成装置１００は、位相が互いに反転の関係にある第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧とを、帯電中に所要のインターバルで切り替える。次に画像形成装置１００が発生するＡＣ成分について説明する。
【００５５】
インターバルとは、第１のＡＣ電圧または第２のＡＣ電圧を帯電電圧印加部１５７に連続して出力する時間を意味している。
【００５６】
図３は、本発明の第１の実施の形態において画像形成装置１００が発生する帯電電圧のＡＣ成分の時間変化を示すグラフである。図３（ａ）は、第１のＡＣ電圧の時間変化を示すグラフである。図３（ｂ）は、第２のＡＣ電圧の時間変化を示すグラフである。図３（ｃ）は、ＡＣ出力制御信号の時間変化を示すグラフである。図３（ｄ）は、ＡＣ電源部１５５が出力するＡＣ成分の時間変化を示すグラフである。
【００５７】
図２および図３を参照して、第１のＡＣ電源１６１が発生する第１のＡＣ電圧は、たとえば０．５ｋＨｚ〜３．０ｋＨｚの周波数を有しており、１．０ｋＶｐｐ〜２．０ｋＶｐｐの振幅を有している。第１のＡＣ電圧は、たとえば正弦波状の波形を有している。第２のＡＣ電源１６２が発生する第２のＡＣ電圧は、第１のＡＣ電圧の波形の正負を反転した波形、言い換えれば第１のＡＣ電圧の位相をπだけずらした波形を有している。
【００５８】
ＡＣ出力制御信号は、たとえば矩形状である。ＡＣ出力制御信号の出力レベルは、Ｈ（ハイ）およびＬ（ロー）の２つである。ＡＣ電圧制御部１６３は、ＡＣ出力制御信号に基づいて、ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧との間で切り替える。すなわち、ＡＣ電圧制御部１６３は、ＡＣ出力制御信号がＨである場合には、第１のＡＣ電圧のみを帯電電圧印加部１５７に出力し（第１のＡＣ電圧をオンし）、第２のＡＣ電圧を帯電電圧印加部１５７に出力しない（第２のＡＣ電圧をオフする）。この場合、第１のＡＣ電圧のみよりなるＡＣ成分がＤＣ成分に重畳される。ＡＣ電圧制御部１６３は、ＡＣ出力制御信号がＬである場合には、第２のＡＣ電圧のみを帯電電圧印加部１５７に出力し（第２のＡＣ電圧をオンし）、第１のＡＣ電圧を帯電電圧印加部１５７に出力しない（第１のＡＣ電圧をオフする）。この場合、第２のＡＣ電圧のみよりなるＡＣ成分がＤＣ成分に重畳される。
【００５９】
ＡＣ電圧制御部１６３は、第１および第２のＡＣ電圧の１周期のｎ倍（ｎは任意の自然数）のインターバルで、ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を切り替えることが好ましい。図３（ｃ）では、ＡＣ電圧制御部１６３は、第１および第２のＡＣ電圧の３周期分の時間のインターバルで、第１および第２のＡＣ電圧のうち他方に切り替えている。これにより、図３（ｄ）に示すＡＣ成分は、３周期毎に位相が反転する正弦波が交互に繰り返される波形を有するものとなっている。また、ＡＣ成分がゼロとなる時刻に第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧とが切り替わっている。ｎは、１以上１０以下であることが好ましい。
【００６０】
図４は、本発明の第１の実施の形態における、ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を切り替えるインターバルの変形例を説明する表である。
【００６１】
図４を参照して、ＡＣ電圧制御部１６３は、重畳するＡＣ成分を切り替えるインターバルを指標するｎの値として、互いに異なる複数の整数の値を有していてもよい。
【００６２】
表中上段の欄は、帯電開始からの経過時間を、発生された第１および第２のＡＣ電圧の１周期分の波の数で示したものである。表中中段の欄は、ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分の種類（第１または第２のＡＣ電圧）を示している。下段の欄は、切り替えるタイミングとなるインターバルを、第１および第２のＡＣ電圧の１周期分の波の数で示したものである。
【００６３】
具体的には、帯電が開始すると、第１のＡＣ電圧がＡＣ成分としてＤＣ成分に重畳される。帯電開始から第１および第２のＡＣ電圧の６周期分のインターバルで、ＤＣ成分に重畳されるＡＣ成分が第２のＡＣ電圧に切り替えられる。ＡＣ成分を切り替えた後第１および第２のＡＣ電圧の７周期分のインターバルで、ＤＣ成分に重畳されるＡＣ成分が第１のＡＣ電圧に切り替えられる。その後、それぞれ第１および第２のＡＣ電圧の６周期分、４周期分、５周期分、８周期分のインターバルで、ＤＣ成分に重畳されるＡＣ成分が交互に切り替えられる。
【００６４】
図５は、本発明の第１の実施の形態において画像形成装置１００が発生する第１または第２のＡＣ電圧の時間変化と現像電圧のＡＣ成分の時間変化との関係を示すグラフである。なお図５では、第１または第２のＡＣ電圧の時間変化を示す線が線ＬＮ１であり、現像電圧のＡＣ成分の時間変化を示す線が線ＬＮ２である。
【００６５】
図５を参照して、ここでは、第１および第２のＡＣ電圧の各々は、たとえば２ｋＨｚ〜１２ｋＨｚの周波数を有しており、１．５〜４．０ｋＶｐｐの振幅を有している。一方、現像電圧のＡＣ成分は、矩形状であり、プラス側のデューティー比とマイナス側のデューティー比とがいずれも５０％となるように構成されている。なお、現像電圧のＡＣ成分は、５０％とは異なるデューティー比を有する矩形状の波であってもよいし、正弦波や三角波などであってもよい。
【００６６】
一般的に、現像電圧の周波数は、帯電電圧の周波数よりも高く設定される。現像電圧のＡＣ成分の周波数は、第１および第２のＡＣ電圧の各々の周波数の整数倍（ここでは４倍）であることが好ましい。
【００６７】
現像電圧のＡＣ成分の周波数を第１および第２のＡＣ電圧の各々の周波数の整数倍に設定することで、本実施の形態のように帯電中に帯電電圧のＡＣ成分を切り替える制御を行っても、帯電電圧のＡＣ成分の半波長分の時間と、２周期分の現像電圧のＡＣ成分の時間とが常に一致する。これにより、現像電圧の位相と帯電電圧の位相とのずれを抑止することができ、ビートノイズの発生やうねりの発生を回避することができる。
【００６８】
帯電電圧を切り替えることにより帯電後の感光体の表面の電位分布の位相も変化するため、画像上で全ての周期的な分布の位相を維持させるためには、究極的には現像電圧の位相を、感光体の表面の電位分布の位相に合わせて変えることが理想である。しかし、帯電中に位相を考慮しないで帯電電圧の位相を変更したり、帯電電圧として異なる複数の帯電周波数のものを用いたりする場合には、現像電圧の位相を帯電電圧の位相に追随して合致させることは非常に困難である。本実施の形態では、帯電周波数が一定であり、帯電電圧の位相も制御されているため、現像電圧を細かく制御しなくても問題にはならない。なぜなら、本実施の形態では、第１のＡＣ電圧よりなるＡＣ成分が重畳される場合における帯電電圧と現像電圧との関係は常に同じとなり、第２のＡＣ電圧よりなるＡＣ成分が重畳される場合における帯電電圧と現像電圧との関係は常に同じとなるためである。
【００６９】
続いて、本実施の形態の効果について説明する。
【００７０】
本実施の形態では、同一の周波数を有し、かつ互いに逆の位相を有する第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧とが、帯電中に交互にＡＣ成分としてＤＣ成分に重畳される。これにより、帯電電圧のＡＣ成分と画像パターン（スクリーンパターン）との干渉縞を目立ちにくくすることができ、帯電電圧のＡＣ成分と現像電圧のＡＣ成分との干渉を軽減することができる。
【００７１】
すなわち、一定の位相を有するＡＣ成分（たとえば第１のＡＣ電圧のみよりなるＡＣ成分）を重畳した帯電電圧を用いた結果、視認される周期で干渉縞が発生した状態を想定する。この状態では、干渉縞の周期内に位相を反転したＡＣ成分（たとえば第２のＡＣ電圧のみよりなるＡＣ成分）の区間を挟むと、反転したＡＣ成分の区間では干渉の強弱が反転する。したがって、互いに反転する関係にある第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧とをＡＣ成分として干渉の周期内で交互に重畳することが、干渉のうねり度合を変化させ、干渉縞を目立ちにくくする効果もたらす。
【００７２】
加えて、基準となる第１のＡＣ電圧を発生させる機構があれば、第１のＡＣ電圧の出力を反転させるだけで、容易かつ確実に第２のＡＣ電圧の出力を得ることができる。その結果、帯電電圧の周波数の種類を増やすことなく簡易な方法で干渉縞を目立ちにくくすることができる。また、帯電機能、騒音はじめ帯電装置の所望の性能を維持することができる。
【００７３】
さらに、ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分が、第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧とを切り替えることにより作製されるので、第１および第２のＡＣ電圧自体の位相や周波数が変動することはない。その結果、予め設定された現像電圧などの他の因子と、帯電電圧のＡＣ成分との関係を変化させずに維持することができる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、ＡＣ成分がゼロとなるタイミングで第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧とを切り替えるようにしたが、第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧とを切り替えるタイミングは任意である。但し、第１および第２のＡＣ電圧の１周期分以下のインターバルで切り替えると本来の帯電機能を得にくくなる。したがって、第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧とを切り替えるインターバルは、第１および第２のＡＣ電圧の１周期分より大きい時間であることが好ましい。また、帯電電圧のＡＣ成分と画像パターンとの干渉で発生する干渉縞が視認される場合、干渉縞の周期よりも大きいインターバルで第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧とを切り替えても干渉縞は残存する。したがって、第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧とを切り替えるインターバルは、干渉縞の周期よりも小さい時間であることが好ましく、たとえば干渉縞の周期の２分の１程度の時間であることが好ましい。
【００７５】
［第２の実施の形態］
【００７６】
図６は、本発明の第２の実施の形態における画像形成装置１００の制御構成を示すブロック図である。
【００７７】
図６を参照して、本実施の形態においては、互いに独立した２つのＡＣ出力制御信号を用いて、ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分が制御される。本体制御部１５１は、ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を制御するための第１および第２のＡＣ出力制御信号の各々をＡＣ電圧制御部１６３に出力する。ＡＣ電圧制御部１６３は、第１の制御部１６４と、第２の制御部１６５とを含んでいる。第１の制御部１６４は、本体制御部１５１からの第１のＡＣ出力制御信号に基づいて、第１のＡＣ電圧を帯電電圧印加部１５７に出力するか否かを制御する。第２の制御部１６５は、本体制御部１５１からの第２のＡＣ出力制御信号に基づいて、第２のＡＣ電圧を帯電電圧印加部１５７に出力するか否かを制御する。
【００７８】
本実施の形態において、画像形成装置１００は、位相が互いに反転の関係にある第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧とのうち少なくともいずれか一方のＡＣ電圧を含むＡＣ成分をＤＣ成分に重畳する。次に画像形成装置１００が発生するＡＣ成分について説明する。
【００７９】
図７は、本発明の第２の実施の形態において画像形成装置１００が発生するＡＣ成分の時間変化を示すグラフである。図７（ａ）は、第１のＡＣ電圧の時間変化を示すグラフである。図７（ｂ）は、第２のＡＣ電圧の時間変化を示すグラフである。図７（ｃ）は、ＡＣ出力制御信号の時間変化を示すグラフである。図７（ｄ）は、ＡＣ電源部１５５が出力するＡＣ成分の時間変化を示すグラフである。
【００８０】
図６および図７を参照して、第１および第２のＡＣ出力制御信号の各々は、たとえば矩形状のデジタル信号である。第１および第２のＡＣ出力制御信号の各々の出力レベルは、Ｈ（ハイ）およびＬ（ロー）の２つである。第１の制御部１６４は、第１のＡＣ出力制御信号がＨである場合には第１のＡＣ電圧を帯電電圧印加部１５７に出力し（オンし）、第１のＡＣ出力制御信号がＬである場合には第１のＡＣ電圧を帯電電圧印加部１５７に出力しない（オフする）。第２の制御部１６５は、第２のＡＣ出力制御信号がＨである場合には第２のＡＣ電圧を帯電電圧印加部１５７に出力し（オンし）、第２のＡＣ出力制御信号がＬである場合には第２のＡＣ電圧を帯電電圧印加部１５７に出力しない（オフする）。
【００８１】
本実施の形態の第１および第２のＡＣ出力信号と、第１の実施の形態のＡＣ出力信号とを比較すると、第１の実施の形態のＡＣ出力信号がＬからＨに切り替わるタイミングと、本実施の形態の第１および第２のＡＣ出力制御信号の各々がＬからＨに切り替わるタイミングとは同じである。一方、第１の実施の形態のＡＣ出力信号がＨからＬに切り替わるタイミングよりも、本実施の形態の第１および第２のＡＣ出力制御信号の各々がＨからＬに切り替わるタイミングの方が半周期分遅い。
【００８２】
第１および第２のＡＣ出力制御信号の各々がＨからＬに切り替わるタイミングが半周期分遅れることにより、遅れた半周期分の時間ｔｍでは、第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧との両方がＡＣ成分として出力される。時間ｔｍの前後で、ＡＣ成分となるＡＣ電圧は切り替わる。第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧とは互いに逆の位相を有しているので、時間ｔｍでは、第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧とが打ち消し合い、ＡＣ成分の電圧は実質的にゼロになる。つまり、ＡＣ電圧制御部１６３は、第１のＡＣ電圧よりなるＡＣ成分をＤＣ成分に重畳する第１の状態と、第２のＡＣ電圧よりなるＡＣ成分をＤＣ成分に重畳する第２の状態と、第１の状態と第２の状態との間のタイミングで、第１および第２のＡＣ電圧を合成した０Ｖの電圧をＤＣ電圧に重畳する第３の状態との間で、ＡＣ成分を変更する。
【００８３】
なお、上述以外の画像形成装置１００の構成および動作は、第１の実施の形態の場合と同様であるため、同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００８４】
本実施の形態によれば、第１のＡＣ電圧と第２のＡＣ電圧との間でＡＣ成分を切り替えるタイミングで、ＡＣ成分の電圧が実質的にゼロになる。これにより、ＡＣ成分の波形や切り替えのタイミングがずれた場合に、ＡＣ成分の波形がプラス側またはマイナス側に偏る事態を回避することができる。
【００８５】
［第３の実施の形態］
【００８６】
本実施の形態では、上述の実施の形態のように帯電電圧の周期に基づくタイミングでＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を変更する代わりに、現像電圧のＡＣ成分の周期に基づくタイミングで、ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を変更する場合について説明する。
【００８７】
本実施の形態の前提として、図５に示すように、第１および第２のＡＣ電圧の各々の半周期（Ｔ１／２）は、現像電圧のＡＣ成分の１周期Ｔ２の整数倍（図５では２倍）に等しいものとする。現像電圧のＡＣ成分は一定の周波数を有しており、連続的に出力される。
【００８８】
図８は、本発明の第３の実施の形態における、ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を切り替えるインターバルの一例を説明する表である。
【００８９】
図８を参照して、ＡＣ電圧制御部１６３は、現像電圧のＡＣ成分の１周期のｍ倍（ｍは自然数）のインターバルで、重畳するＡＣ成分を変更する。ＡＣ電圧制御部１６３は、重畳するＡＣ成分を切り替えるインターバルを指標するｍの値として、互いに異なる複数の整数の値を有していてもよい。
【００９０】
表中上段の欄は、帯電開始からの経過時間を、発生された現像電圧のＡＣ成分の１周期分の波の数で示したものである。表中中段の欄は、ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分として使用されるＡＣ電圧の種類を示している。下段の欄は、切り替えるタイミングとなるインターバルを、帯電電圧の１周期分の波の数で示したものである。
【００９１】
具体的には、帯電が開始すると、第１のＡＣ電圧がＡＣ成分としてＤＣ成分に重畳される。帯電開始から現像電圧のＡＣ成分の６周期分のインターバルで、ＤＣ成分に重畳されるＡＣ成分が第２のＡＣ電圧に切り替えられる。ＡＣ成分を切り替えた後現像電圧のＡＣ成分の７周期分のインターバルで、ＤＣ成分に重畳されるＡＣ成分が第１のＡＣ電圧に切り替えられる。その後、それぞれ現像電圧のＡＣ成分の６周期分、４周期分、５周期分、８周期分のインターバルで、ＤＣ成分に重畳されるＡＣ成分が交互に切り替えられる。
【００９２】
なお、ｍは、常に１つの値であってもよい。この場合には、現像電圧の波形から見た場合の帯電電圧のＡＣ成分の切り替えのタイミングを常時一定とすることができる。ｍは、１以上１０以下であることが好ましい。
【００９３】
本実施の形態によれば、帯電電圧のＡＣ成分の重畳を開始するタイミング、または画像形成を開始するタイミングを基点として、ＡＣ成分の切り替えのタイミングを高い自由度で設定することができる。また、帯電電圧の位相と現像電圧の位相との関係を維持することができる。
【００９４】
［第４の実施の形態］
【００９５】
本実施の形態では、干渉縞抑止モードと通常モードとから画像形成装置１００の動作モードを選択する方法について説明する。干渉縞抑止モードとは、上述の第１〜第３の実施の形態のうちいずれかの方法で制御したＡＣ成分をＤＣ成分に重畳した帯電電圧を用いて画像形成を行うモードである。通常モードとは、常に一定の周波数および位相を有するＡＣ成分をＤＣ成分に重畳した帯電電圧を用いて画像形成を行うモードである。
【００９６】
図９は、画像パターンと帯電電圧の周波数との組合せと、発生する干渉縞の周期（干渉のピッチ）との関係を示す表である。
【００９７】
図９を参照して、この表は、通常モードで画像形成を行った場合に発生する干渉縞の周期を示すものである。この表では、システム速度（プロセススピード）Ｖｓｙｓを２４０ｍｍ／ｓｅｃとしており、帯電電圧の周波数Ｆｃを１２００Ｈｚ〜２４００Ｈｚの範囲の６個の値としており、画像パターンの解像度を６００ｄｐｉとしている。帯電空間周波数Ｆｐは、感光体１０４の表面電位における空間周波数であり、以下の式（１）で計算される。
【００９８】
帯電空間周波数Ｆｐ［ｌｐ／ｍｍ］＝帯電電圧の周波数Ｆｃ［Ｈｚ］／システム速度Ｖｓｙｓ［ｍｍ／ｓｅｃ］  ・・・（１）
【００９９】
画像パターンとしては、１ｏｎ１ｏｆｆ、１ｏｎ２ｏｆｆ、１ｏｎ３ｏｆｆ、１ｏｎ４ｏｆｆ、および１ｏｎ５ｏｆｆの５種類を想定している。１ｏｎ１ｏｆｆとは、感光体１０４の回転方向（用紙搬送方向）に１画素分の黒色と１画素分の白色とが交互に配列した画像パターンである。１ｏｎ２ｏｆｆとは、感光体１０４の回転方向に１画素分の黒色と２画素分の白色とが交互に配列した画像パターンである。１ｏｎ３ｏｆｆとは、感光体１０４の回転方向に１画素分の黒色と３画素分の白色とが交互に配列した画像パターンである。１ｏｎ４ｏｆｆとは、感光体１０４の回転方向に１画素分の黒色と４画素分の白色とが交互に配列した画像パターンである。１ｏｎ５ｏｆｆとは、感光体１０４の回転方向に１画素分の黒色と５画素分の白色とが交互に配列した画像パターンである。
【０１００】
発生する干渉縞の周波数Ｆは、帯電空間周波数Ｆｐと、画像パターンの空間周波数Ｆｉとの差に相当し、以下の式（２）で計算される。また、発生する干渉縞の周期Ｔは、以下の式（３）で計算される。
【０１０１】
発生する干渉縞の周波数Ｆ［Ｈｚ］＝｜Ｆｐ−Ｆｉ｜  ・・・（２）
【０１０２】
発生する干渉縞の周期Ｔ（ｍｍ）＝１／Ｆ  ・・・（３）
【０１０３】
一般的に、干渉縞の周期Ｔが０．５ｍｍ以下である場合には、干渉縞は気にならないレベルのものとなる。したがって、この表において、周期Ｔが０．５ｍｍ以下となる画像パターンの周期と帯電電圧の周波数との組合せの場合には、通常モードで画像形成を行っても干渉縞は目立ちにくくなる。
【０１０４】
一方、周期Ｔが０．５ｍｍより大きくなる画像パターンの周期と帯電電圧の周波数との組合せの場合には、通常モードで画像形成を行うと干渉縞は目立つものとなる。たとえば画像パターンが１ｏｎ２であり、帯電周波数Ｆｐが２０００Ｈｚである組合せでは、干渉縞の周期Ｔが２．１８ｍｍとなり、干渉縞が特に目立つものとなる。したがって、画像パターンと帯電電圧の周波数とがこの組合せの場合には、干渉縞抑止モードで画像形成を行う必要がある。
【０１０５】
したがって、ＡＣ電圧制御部１６３は、画像パターン、システム速度、および帯電電圧の周波数と、干渉縞抑止モードの要否との関係を示す情報（たとえば図９のような表など）をＲＯＭ１７３などに予め記憶しており、この情報に基づいて決定したタイミングで、通常モードから干渉縞抑止モードに移行する（ＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を変更する）。ＡＣ電圧制御部１６３は、画像パターン、システム速度、および帯電電圧の周波数のうち少なくともいずれか１つに基づいて決定したタイミングで、通常モードから干渉縞抑止モードに移行するものであってもよい。
【０１０６】
図１０は、本発明の第４の実施の形態における画像形成装置１００の動作を示すフローチャートである。
【０１０７】
図１０を参照して、画像形成装置１００のＣＰＵ１７１は、印刷ジョブの実行指示を受け付けると、印刷ジョブの画像パターンを取得し（Ｓ１）、通常モードでのシステム速度および帯電電圧の周波数を取得する（Ｓ３）。次にＣＰＵ１７１は、取得した画像パターンに周期性があるか否かを判別する（Ｓ５）。
【０１０８】
ステップＳ５において、取得した画像パターンに周期性があると判別した場合（Ｓ５でＹＥＳ）、ＣＰＵ１７１は、画像パターンの周期を取得する（Ｓ７）。続いてＣＰＵ１７１は、システム速度、および帯電電圧の周波数に基づいて干渉縞の周期を特定し（Ｓ８）、干渉縞の周期が０．５ｍｍより大きいか否かを判別する（Ｓ９）。
【０１０９】
ステップＳ９において、干渉縞の周期が０．５ｍｍより大きいと判別した場合（Ｓ９でＹＥＳ）、ＣＰＵ１７１は、干渉縞抑止モードで印刷ジョブを実行し（Ｓ１１）、処理を終了する。
【０１１０】
ステップＳ５において、取得した画像パターンに周期性が無いと判別した場合（Ｓ５でＮＯ）、またはステップＳ９において、干渉縞の周期が０．５ｍｍ以下であると判別した場合（Ｓ９でＮＯ）、ＣＰＵ１７１は、通常モードで印刷ジョブを実行し（Ｓ１３）、処理を終了する。
【０１１１】
［実施例］
【０１１２】
本実施例では、上述の実施の形態の効果を確認すべく、シミュレーションを行った。通常モードと干渉縞抑止モードとの各々で、周期性を有する画像パターンを記録媒体に形成した場合に、画像パターンに発生する濃淡分布を算出した。
【０１１３】
図１１は、通常モードと干渉縞抑止モードとの各々で周期性を有する画像パターンを感光体の表面に形成した場合の、画像パターンに発生する濃度分布を示すグラフである。図１１（ａ）は、１ｏｎｋ（ｋは自然数）ｏｆｆの画像パターンのオリジナルデータにおける濃度分布を示すグラフである。図１１（ｂ）は、通常モードの場合に感光体の表面に形成される電位分布を示すグラフである。図１１（ｃ）は、通常モードの場合に感光体の表面に形成される画像パターンの濃度分布を示すグラフである。図１１（ｄ）は、干渉縞抑止モードの場合に感光体の表面に形成される電位分布を示すグラフである。図１１（ｅ）は、干渉縞抑止モードの場合に感光体の表面に形成される画像パターンの濃度分布を示すグラフである。
【０１１４】
図１１を参照して、仮に、帯電電圧がＡＣ成分を有していない場合、感光体の表面に形成される画像パターンの濃度分布は、図１１（ａ）に示される画像パターンの濃度分布と一致する。通常モードでは、帯電電圧は、図１１（ｂ）に示すように常に一定の周波数および位相を有するＡＣ成分を含んでいる。このため、画像パターンの濃度分布には図１１（ｃ）に示すような大きなうねりが生じる。図１１（ｃ）では、周期Ｖ１という大きな周期を有する干渉縞が生じる。
【０１１５】
これに対し、干渉縞抑止モードでは、帯電電圧は、図１１（ｄ）に示すように、同一の周波数を有し異なる位相を有する第１および第２のＡＣ電圧を用いて形成されたＡＣ成分を含んでいる。このため、画像パターンの濃度分布には図１１（ｅ）に示すような比較的小さなうねりが生じる。図１１（ｅ）では、周期Ｕ１よりも小さな周期Ｖ２を有する干渉縞が生じる。その結果、干渉縞が目立たないものとなる。
【０１１６】
［その他］
【０１１７】
上述の実施の形態では、帯電装置がローラー帯電方式で帯電する構成を有している場合について示したが、帯電装置は、感光体に接触する他の形態の帯電方式で帯電する構成を有していてもよい。
【０１１８】
画像形成装置は、感光体の表面に形成したトナー像を、中間転写ベルトを介して記録媒体に転写する構成の代わりに、感光体の表面に形成したトナー像を記録媒体に直接転写する構成を有していてもよい。
【０１１９】
第２のＡＣ電圧の位相は、逆位相である場合に限定されず、第１のＡＣ電圧の位相とは異なる位相を有するものであればよく、第１のＡＣ電圧の位相と異なるものであればよい。特に、ＤＣ成分に重畳されるＡＣ成分が三相交流により構成されている場合には、第２のＡＣ電圧の位相は、第１のＡＣ電圧の位相と１２０度異なるものであることが好ましい。
【０１２０】
上述の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。たとえば、第２の実施の形態における帯電電圧のＡＣ成分の電圧が実質的にゼロになる時間を設けた構成と、第３の実施の形態における現像電圧のＡＣ成分の周期に基づくタイミングでＤＣ成分に重畳するＡＣ成分を変更する構成とが組み合わされてもよい。
【０１２１】
上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアにより行っても、ハードウェア回路を用いて行ってもよい。また、上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザーに提供することにしてもよい。プログラムは、ＣＰＵなどのコンピューターにより実行される。また、プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。
【０１２２】
上述の実施の形態および実施例は、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】
【０１２３】
２０  トナー像形成部
２１Ｃ，２１Ｋ，２１Ｍ，２１Ｙ  画像形成ユニット
３０  定着装置
１００  画像形成装置
１０４，１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ  感光体
１０５，１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ  帯電ローラー（帯電部材の一例）
１０６  露光装置
１０７，１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄ  現像装置
１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ  一次転写ローラー
１０９  中間転写ベルト
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ  クリーニング装置
１１１  二次転写ローラー
１１６  加熱ローラー
１１７  加圧ローラー
１２１  現像ローラー
１５１  本体制御部
１５２  ＤＣ（直流）高圧電源
１５３  ＤＣ電圧制御部
１５５  ＡＣ（交流）電源部
１５７  帯電電圧印加部（印加手段の一例）
１６１  第１のＡＣ電源（第１の出力手段の一例）
１６２  第２のＡＣ電源（第２の出力手段の一例）
１６３  ＡＣ電圧制御部（重畳手段の一例）
１６４  第１の制御部
１６５  第２の制御部
１７１  ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）
１７３  ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）
１７５  ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）
ＬＮ１  第１または第２のＡＣ電圧の時間変化を示す線
ＬＮ２  現像電圧のＡＣ成分の時間変化を示す線
Ｔ１  第１または第２のＡＣ電圧の周期
Ｔ２  現像電圧のＡＣ成分の周期
ＴＲ  搬送経路
Ｕ１，Ｕ２  干渉縞の周期
【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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