(57)【要約】【課題】出力画像に濃度段差や横スジを発生することなく、ＦＣＯＴを短縮できる画像形成装置を提供する。【解決手段】帯電ＤＣの印加により、感光ドラムと対向する帯電位置Ｐ１にて感光ドラムを帯電する帯電手段と、現像ＤＣの印加により、感光ドラム上に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、一次転写電圧の印加により、感光ドラム上に形成されたトナー像を転写位置Ｐ４においてシートに転写する転写手段と、帯電ＤＣの立ち上がりを開始したときに帯電位置Ｐ１を通過した感光ドラムの領域が転写位置Ｐ４を通過するタイミングに対応して一次転写電圧の立ち上がりを開始すると共に、帯電ＤＣの立ち上がりを完了したときに帯電位置Ｐ１を通過した感光ドラムの領域が転写位置Ｐ４を通過するタイミングに対応して一次転写電圧の立ち上がりを完了するように制御する制御部と、を備える。【選択図】図６
2017223874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
帯電バイアスが印加されることにより、前記像担持体と対向する帯電位置にて前記像担持体を帯電する帯電手段と、
現像バイアスが印加されることにより、前記像担持体上に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、
転写バイアスが印加されることにより、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写位置において被転写材に転写する転写手段と、
前記転写バイアスを出力する転写バイアス出力手段と、
前記帯電バイアスの立ち上がりを開始したときに前記帯電位置を通過した前記像担持体の領域が前記転写位置を通過するタイミングに対応するように前記転写バイアスの立ち上がりを開始すると共に、前記帯電バイアスの立ち上がりを完了したときに前記帯電位置を通過した前記像担持体の領域が前記転写位置を通過するタイミングに対応するように前記転写バイアスの立ち上がりを完了するように制御する制御部と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記帯電バイアスの立ち上がりを開始したときに前記帯電位置を通過した前記像担持体の領域が前記転写位置を通過するタイミング以降、前記帯電バイアスの立ち上がりを完了したときに前記帯電位置を通過した前記像担持体の領域が前記転写位置を通過するタイミングまでに、前記転写バイアスの立ち上がりを開始すると共に、前記帯電バイアスの立ち上がりを完了したときに前記帯電位置を通過した前記像担持体の領域が前記転写位置を通過するタイミング以降、前記転写バイアスの立ち上がりを開始してから予め設定した所定時間で前記転写バイアスの立ち上がりを完了する、
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３】
前記制御部は、前記転写バイアスの立ち上がりを開始してから完了するまでの全立上時間の間、前記像担持体の表面電位と前記像担持体に流れ込む転写電流との関係が所定範囲内になるように制御する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記帯電バイアスの立ち上がりを開始したときに前記帯電位置を通過した前記像担持体の領域が前記転写位置を通過するタイミングと前記転写バイアスの立ち上がりを開始するタイミングとの差分時間が、前記帯電バイアスの立ち上がりを開始してから完了するまでの全立上時間の２０％以内の時間になるように制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記差分時間が前記帯電バイアスの全立上時間の１０％以内の時間になるように制御する、
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】
前記制御部は、前記差分時間を０とし、前記帯電バイアスの立ち上がりを開始したときに前記帯電位置を通過した前記像担持体の領域が前記転写位置を通過するタイミングで、前記転写バイアスの立ち上がりを開始するように制御する、
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記帯電バイアスの立ち上がりを完了したときに前記帯電位置を通過した前記像担持体の領域が前記転写位置を通過するタイミングと前記転写バイアスの立ち上がりを完了するタイミングとの差分時間が、前記帯電バイアスの立ち上がりを開始してから完了するまでの全立上時間の２０％以内の時間になるように制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記差分時間が前記帯電バイアスの全立上時間の１０％以内の時間になるように制御する、
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】
前記制御部は、前記差分時間を０とし、前記帯電バイアスの立ち上がりを完了したときに前記帯電位置を通過した前記像担持体の領域が前記転写位置を通過するタイミングで、前記転写バイアスの立ち上がりを完了するように制御する、
ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記帯電バイアスの立ち上がりを開始してから完了するまでの全立上時間と、前記転写バイアスの立ち上がりを開始してから完了するまでの全立上時間と、の重複時間が、前記帯電バイアス又は前記転写バイアスの立ち上がりを開始してから完了するまでの全立上時間の７０％以上の時間になるように制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記重複時間が前記帯電バイアス又は前記転写バイアスの全立上時間の８０％以上の時間になるように制御する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記転写手段に流れる電流を検出可能な電流検出回路を備え、
前記制御部は、非画像形成時に前記転写手段に所定の転写バイアスを印加し、その際に前記電流検出回路の検出結果より画像形成時の前記転写バイアスの電圧値を算出する、
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】
前記制御部は、前記転写バイアスの立ち上げを開始してから完了するまでの全立上時間の間、前記転写バイアスを直線状に立ち上げる、
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記転写バイアスの立ち上げを開始してから完了するまでの全立上時間の間、前記転写バイアスを段階的に立ち上げる、
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等により記録材に画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置は、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、及びこれらの複数の機能を有する複合機等として広く応用されている。この種の画像形成装置では、感光ドラムの表面を一様に帯電し、その帯電した表面を画像データに応じてレーザ光等によって露光走査して静電潜像を形成する。その静電潜像をトナーによって現像し、その感光ドラム上のトナー像を、転写紙等のシート（記録媒体）上に直接転写するか、あるいは一旦中間転写体上に転写した後、シート上に二次転写する。そのシートを定着装置に通して、転写されたトナー像を定着させて排出する。
【０００３】
画像形成装置を利用するユーザがコピーボタンを押下してから、１枚目のシートが排出されるまでの時間はＦＣＯＴ（Ｆｉｒｓｔ  Ｃｏｐｙ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｔｉｍｅ）と呼ばれ、ユーザにとっては待ち時間となるためこの時間を短縮することが望まれている。ＦＣＯＴの短縮化は画像形成動作における作像部の印刷準備時間を短くすることにより可能であるため、この作像部における印刷準備時間を極力短時間にすることが求められている。
【０００４】
ここで、このような電子写真方式の画像形成装置における帯電位置Ｐ１、露光位置Ｐ２、現像位置Ｐ３、転写位置Ｐ４とその各タイミングとについて、図２を参照して説明する。図２に示すように、矢印Ｒ１方向に回転する感光ドラムの周囲に、帯電ローラ、現像装置、一次転写ローラが配置されている。そして、感光ドラムの表面を帯電ローラによって帯電させる位置を帯電位置Ｐ１、レーザ光Ｌで露光して静電潜像を形成する位置を露光位置Ｐ２とする。露光位置Ｐ２で形成された静電潜像を現像装置の現像スリーブがトナーによって現像する位置を現像位置Ｐ３、そのトナー像を一次転写ローラによって、被転写材である中間転写ベルトに転写する位置を転写位置Ｐ４とする。
【０００５】
感光ドラムの表面は、帯電高圧により負電位に帯電される。一次転写ローラには、トナーを中間転写ベルトに転写するために正電位が印加されている。転写位置Ｐ４では感光ドラムの表面と一次転写ローラとの電位差により放電が発生するが、感光ドラムの表面の負電位の帯電が不十分な状態で一次転写高圧を印加すると感光ドラムの表面がポジ帯電してしまう。ポジ帯電した感光ドラムの表面は次に帯電高圧により負電位に帯電させようとしても十分な帯電をできず、帯電電位がムラになり、現像した画像に濃度段差が生じて、画像に帯状の縞（以下、横スジという）が現れるという問題があった。
【０００６】
これを解決するために、従来の画像形成装置においては、画像形成動作開始時に帯電高圧出力が所望の電圧になった後に一次転写高圧を出力し、感光ドラムの表面の帯電電位に段差が発生しないようにしていた。しかしながら、従来の画像形成装置では、帯電高圧出力開始から作像開始までに時間を要し、ＦＣＯＴが長くなってしまうという問題があった。このような問題を解決するために、一次転写高圧出力タイミングを感光ドラムの帯電高圧出力位置に合わせるように設定する画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。この画像形成装置では、転写高圧出力の立ち上がり時にオーバーシュートが発生することを防止する制御が行われており、オーバーシュート時間に相当する局所的な領域で転写バイアスの履歴による横スジが発生することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１７０１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、一次転写ローラは使用環境や耐久等の条件の違いによりそのインピーダンスにばらつきが発生するため、一次転写高圧出力の立ち上がり時間が大きく異なることがある。また、帯電ローラに関しても使用環境や耐久等の条件の違いによりそのインピーダンスにばらつきが発生し、帯電高圧出力の立ち上がり時間が大きく異なることがある。
【０００９】
これに対し、上述した特許文献１の画像形成装置では、一次転写ローラ及び帯電ローラのインピーダンスのばらつきに起因する一次転写高圧出力及び帯電高圧出力の立ち上がり時間の変動を考慮したものではなかった。このため、この画像形成装置では、例えば、帯電高圧出力の立ち上がりが遅く、一次転写高圧出力の立ち上がりが速い場合、感光ドラムの表面の負電位の帯電が不十分な状態で一次転写高圧を印加することになり、感光ドラムの表面がポジ帯電してしまう。これにより、ポジ帯電した感光ドラムの表面は、次に帯電高圧により負電位に帯電させようとしても十分な帯電をできず、帯電電位がムラになり、現像した画像に濃度段差が生じて、画像に帯状の横スジが発生するという問題があった。
【００１０】
本発明は、出力画像に濃度段差や横スジを発生することなく、ＦＣＯＴを短縮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】
【００１１】
本発明の画像形成装置は、像担持体と、帯電バイアスが印加されることにより、前記像担持体と対向する帯電位置にて前記像担持体を帯電する帯電手段と、現像バイアスが印加されることにより、前記像担持体上に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、転写バイアスが印加されることにより、前記像担持体上に形成されたトナー像を転写位置において被転写材に転写する転写手段と、前記転写バイアスを出力する転写バイアス出力手段と、前記帯電バイアスの立ち上がりを開始したときに前記帯電位置を通過した前記像担持体の領域が前記転写位置を通過するタイミングに対応するように前記転写バイアスの立ち上がりを開始すると共に、前記帯電バイアスの立ち上がりを完了したときに前記帯電位置を通過した前記像担持体の領域が前記転写位置を通過するタイミングに対応するように前記転写バイアスの立ち上がりを完了するように制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、制御部は、帯電バイアスの立ち上がりを開始したときに帯電位置を通過した像担持体の領域が転写位置を通過するタイミングに対応するように、転写バイアスの立ち上がりを開始するように制御する。また、制御部は、帯電バイアスの立ち上がりを完了したときに帯電位置を通過した像担持体の領域が転写位置を通過するタイミングに対応するように、転写バイアスの立ち上がりを完了するように制御する。このため、帯電バイアスの立ち上がりを完了したときに帯電位置を通過した像担持体の領域が転写位置を通過するタイミング後に転写バイアスの立ち上がりを開始する場合に比べて、ＦＣＯＴを短縮することができる。また、像担持体の表面の負電位の帯電が不十分な状態で転写バイアスを印加してポジ帯電させてしまうことを防止して、帯電電位のムラを低減し、出力画像の濃度段差や横スジの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成装置の感光ドラム周りのプロセスユニット及び各種高圧基板の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る画像形成装置の帯電高圧基板を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る画像形成装置の現像高圧基板を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態に係る画像形成装置の一次転写高圧基板を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態に係る画像形成装置における感光ドラムの周上の同一箇所に対する各高圧の印加状態を示す説明図である。
【図７】第１の実施形態に係る画像形成装置において、（ａ）は、感光ドラムの表面電位及び一次転写電流と横スジとの関係を示すグラフであり、（ｂ）は、一次転写出力電圧及び感光ドラムの表面電位の差分ΔＶと一次転写電流との関係を示すグラフである。
【図８】第２の実施形態に係る画像形成装置における感光ドラムの周上の同一箇所に対する各高圧の印加状態を示す説明図である。
【図９】第２の実施形態に係る画像形成装置における感光ドラムの表面電位及び一次転写電流と横スジとの関係を示すグラフである。
【図１０】従来の画像形成装置における感光ドラムの周上の同一箇所に対する各高圧の印加状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態を、図１〜図７を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置１の一例としてタンデム型のフルカラープリンタについて説明している。
【００１５】
図１に示すように、画像形成装置１は、装置本体１０と、シート給送部３０と、画像形成部４０と、シート排出部６０と、制御部１１とを備えている。尚、記録材であるシートＳは、トナー像が形成されるものであり、具体例として、普通紙、普通紙の代用品である合成樹脂製のシート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等がある。
【００１６】
シート給送部３０は、装置本体１０の下部に配置されており、シートＳを積載して収容するシートカセット３１と、給送ローラ３２とを備え、シートＳを画像形成部４０に給送する。
【００１７】
画像形成部４０は、画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋと、トナーボトル４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋと、露光装置４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋと、中間転写ユニット４４と、二次転写部４５と、定着部４６とを備えている。尚、本実施の形態の画像形成装置１は、フルカラーに対応するものであり、画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋは、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。このため、図１中では４色の各構成について同符号の後に色の識別子を付して示すが、図２〜図５及び明細書中では色の識別子を付さずに符号のみで説明する場合もある。
【００１８】
画像形成ユニット５０は、トナー画像を形成する感光ドラム（像担持体）５１と、帯電ローラ（帯電手段）５２と、現像装置（現像手段）５３と、規制ブレード５４とを備えている。感光ドラム５１と帯電ローラ５２は、不図示のドラムモータによって駆動される。
【００１９】
感光ドラム５１は、アルミニウムシリンダの外周面に負極性の帯電極性を持つよう形成された感光層を有し、所定のプロセススピード（周速度）で矢印方向に回転する。帯電ローラ５２には、不図示の高圧電源が接続されており、高電圧の帯電バイアス（帯電ＡＣ，帯電ＤＣ、図６参照）が印加される。帯電ローラ５２は、感光ドラム５１の表面に接触して、感光ドラム５１の表面が均一に帯電される。即ち、帯電ローラ５２は、帯電バイアスが印加されることにより、感光ドラム５１を帯電する。感光ドラム５１の表面では、帯電後、露光装置４２によって画像情報に基づいて静電像が形成される。感光ドラム５１は、形成された静電像を担持して、現像装置５３に向けて周回移動する。
【００２０】
現像装置５３では、不図示の高圧電源によって、現像スリーブ５５に高電圧の現像バイアス（現像ＤＣ、図６参照）が印加される。負電荷のトナーが現像スリーブより正電位（現像スリーブ５５より正、ＧＮＤに対して負）の潜像に現像され、一次転写ローラ（転写手段）４７の方向に回転していく。即ち、現像装置５３は、現像バイアスが印加されることにより、感光ドラム５１上（像担持体上）に形成された静電像をトナーで現像する。感光ドラム５１に現像されたトナー像は、後述する中間転写ベルト４４ｂに一次転写される。規制ブレード５４は、感光ドラム５１の表面に接して配置され、感光ドラム５１の表面に残留する転写残留トナー等の残留物を清掃する。
【００２１】
中間転写ユニット４４は、駆動ローラ４４ａや従動ローラ４４ｄ、一次転写ローラ４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋ等の複数のローラと、これらのローラに巻き掛けられ、トナー像を担持する中間転写ベルト（被転写材）４４ｂとを備えている。一次転写ローラ４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋは、感光ドラム５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋにそれぞれ対向して配置され、中間転写ベルト４４ｂに当接する。
【００２２】
中間転写ベルト４４ｂに一次転写ローラ４７によって正極性の直流高圧である一次転写バイアス（転写バイアス）を印加することにより、感光ドラム５１上のそれぞれの負極性を持つトナー像が順次中間転写ベルト４４ｂに多重転写される。即ち、一次転写ローラ４７は、一次転写バイアス（一次転写電圧、図６参照）が印加されることにより、感光ドラム５１上に形成されたトナー像を転写位置において中間転写ベルト４４ｂに転写する。二次転写部４５は、二次転写内ローラ４５ａと、二次転写外ローラ４５ｂとを備えている。二次転写外ローラ４５ｂに正極性の直流高圧である二次転写バイアスを印加することによって、中間転写ベルト４４ｂに形成されたフルカラーのトナー像をシートＳに転写する。定着部４６は、定着ローラ４６ａ及び加圧ローラ４６ｂを備えている。定着ローラ４６ａと加圧ローラ４６ｂとの間をシートＳが挟持され搬送されることにより、シートＳに転写されたトナー像は加熱及び加圧されてシートＳに定着される。
【００２３】
シート排出部６０は、排出経路の下流側に配置された排出ローラ対６１と、装置本体１０の側部に配設された排出口６２及び排出トレイ６３とを備えている。排出ローラ対６１は、排出経路から搬送されるシートＳをニップ部から給送し、排出口６２から排出可能である。排出口６２から排出されたシートＳは、排出トレイ６３に積載される。
【００２４】
図２に示すように、制御部１１はコンピュータにより構成され、例えばＣＰＵ１２と、各部を制御するプログラムを記憶するＲＯＭ１３と、データを一時的に記憶するＲＡＭ１４と、外部と信号を入出力する入出力回路（Ｉ／Ｆ）１５とを備えている。ＣＰＵ１２は、画像形成装置１の制御全体を司るマイクロプロセッサであり、システムコントローラの主体である。ＣＰＵ１２は、入出力回路１５を介して、シート給送部３０、画像形成部４０、シート排出部６０に接続され、各部と信号をやり取りすると共に動作を制御する。
【００２５】
制御部１１は、帯電バイアスの立ち上がりを開始したときに帯電位置Ｐ１を通過した感光ドラム５１の領域が転写位置Ｐ４を通過するタイミングに対応するように一次転写バイアスの立ち上がりを開始するように制御する（図６参照）。また、制御部１１は、帯電バイアスの立ち上がりを完了したときに帯電位置Ｐ１を通過した感光ドラム５１の領域が転写位置Ｐ４を通過するタイミングに対応するように一次転写バイアスの立ち上がりを完了するように制御する（図６参照）。ここで、本実施形態では、帯電バイアスの立ち上がりを開始したときに帯電位置Ｐ１を通過した感光ドラム５１の領域が転写位置Ｐ４を通過するタイミングを、帯電開始領域通過時という。また、本実施形態では、帯電バイアスの立ち上がりを完了したときに帯電位置Ｐ１を通過した感光ドラム５１の領域が転写位置Ｐ４を通過するタイミングを、帯電完了領域通過時という。
【００２６】
制御部１１は、帯電開始領域通過時のタイミング以降、帯電完了領域通過時のタイミングまでに、一次転写バイアスの立ち上がりを開始するように制御する。また、制御部１１は、帯電完了領域通過時以降、一次転写バイアスの立ち上がりを開始してから予め設定した所定時間で一次転写バイアスの立ち上がりを完了するように制御する。更に、制御部１１は、一次転写バイアスの立ち上がりを開始してから完了するまでの全立上時間Ｔ３（図６参照）の間、感光ドラム５１の表面電位と感光ドラム５１に流れ込む一次転写電流との関係が所定範囲内になるように制御する。ここでの所定範囲とは、感光ドラム５１の表面の帯電電位に一次転写バイアスの履歴が残ることによる横スジ等を発生させない領域である（図７（ａ）参照）。
【００２７】
制御部１１は、帯電開始領域通過時と一次転写バイアスの立ち上がりを開始するタイミングとの差分時間が、帯電バイアスの立ち上がりを開始してから完了するまでの全立上時間Ｔ１（図６参照）の２０％以内の時間になるように制御する。また、制御部１１は、帯電開始領域通過時と一次転写バイアスの立ち上がりを開始するタイミングとの差分時間が、帯電バイアスの全立上時間Ｔ１（図６参照）の１０％以内の時間になるように制御する。本実施形態では、制御部１１は、帯電開始領域通過時と一次転写バイアスの立ち上がりを開始するタイミングとの差分時間を０とし、帯電開始領域通過時において一次転写バイアスの立ち上がりを開始するように制御する（図６参照）。
【００２８】
制御部１１は、帯電完了領域通過時と一次転写バイアスの立ち上がりを完了するタイミングとの差分時間が、帯電バイアスの立ち上がりを開始してから完了するまでの全立上時間Ｔ１（図６参照）の２０％以内の時間になるように制御する。また、制御部１１は、帯電完了領域通過時と一次転写バイアスの立ち上がりを完了するタイミングとの差分時間が帯電バイアスの全立上時間Ｔ１（図６参照）の１０％以内の時間になるように制御する。本実施形態では、制御部１１は、帯電完了領域通過時と一次転写バイアスの立ち上がりを完了するタイミングとの差分時間を０とし、帯電完了領域通過時において一次転写バイアスの立ち上がりを完了するように制御する（図６参照）。
【００２９】
制御部１１は、帯電バイアスの全立上時間Ｔ１と一次転写バイアスの全立上時間Ｔ３との重複時間が、帯電バイアス又は一次転写バイアスの全立上時間の７０％以上の時間になるように制御する（図６参照）。また、制御部１１は、上述した重複時間が、帯電バイアス又は一次転写バイアスの全立上時間の８０％以上の時間になるように制御する。本実施形態では、上述した重複時間が、帯電バイアス又は一次転写バイアスの全立上時間の１００％以上の時間、即ち一致するように制御する（図６参照）。
【００３０】
制御部１１は、非画像形成時に一次転写ローラ４７に所定の一次転写バイアスを印加し、その際に電流検出回路の検出結果より画像形成時の一次転写バイアスの電圧値を算出する。また、制御部１１は、一次転写バイアスの立ち上げを開始してから完了するまでの全立上時間Ｔ３の間、一次転写バイアスを直線状に立ち上げる（図６参照）。尚、画像形成時とは、画像形成装置に備えられたスキャナやパーソナルコンピュータなどの外部端末から入力された画像情報に基づいて、感光ドラムにトナー像を形成しているときである。一方、非画像形成時とは、これ以外のときであり、例えば、画像形成ジョブ中の紙間や、画像形成ジョブが実行されていないときである。
【００３１】
制御部１１は、帯電高圧基板７０と、露光装置４２と、現像高圧基板８０と、一次転写高圧基板（転写バイアス出力手段）９０とに接続されている。制御部１１は、各高圧基板７０，８０，９０を制御することで、帯電ローラ５２、現像スリーブ５５、一次転写ローラ４７に高電圧を供給する。帯電高圧基板７０は、帯電ローラ５２に帯電バイアスＶｃ（ＡＣ高電圧に負のＤＣ高電圧を重畳した高電圧）を出力して、感光ドラム５１の表面（感光面）を帯電させる。露光装置４２は、光源であるレーザダイオードをドライバ回路によって発光させる。そして、露光装置４２は、書込み用のビーム状レーザ光Ｌを感光ドラム５１の軸線方向（主走査方向）に走査して、矢印Ｒ１方向（副走査方向）に回転する感光ドラム５１の帯電した表面を露光して、静電潜像を形成する。
【００３２】
現像高圧基板８０は、現像スリーブ５５に現像バイアスＶｄｅ（負電圧）を出力して、その外周面に担持する現像剤中のトナーを帯電させる。そのトナーが感光ドラム５１の表面に接触して、静電潜像において露光されて負の帯電電位が減少した画素に付着して現像し、感光ドラム５１の表面にトナー像を形成する。一次転写高圧基板９０は、一次転写ローラ４７に一次転写バイアスＶｔｒ１（トナー像の帯電極性と反対の正電圧）を出力し、感光ドラム５１の表面のトナー像を一次転写ローラ４７側に引き付けて、中間転写ベルト４４ｂ上に転写させる。
【００３３】
次に、画像形成装置１の感光ドラム５１の周りのプロセス構成に高圧を供給する高圧基板の構成例について、図３〜図５を用いて説明する。
【００３４】
図３に示すように、制御部１１は、帯電高圧基板７０に対して、帯電ＡＣ高圧のＶｐｐを設定する帯電ＡＣ電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｃａｃと、帯電ＡＣ高圧波形の周波数を決定する帯電ＡＣクロックＣＬＫ１と、を出力する。また、制御部１１は、帯電高圧基板７０に対して、帯電ＤＣ高圧生成回路７２の不図示のトランスの駆動を行う帯電ＤＣクロックＣＬＫ２と、帯電高圧基板７０のＤＣ高圧の電圧値を設定する帯電ＤＣ電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｃｄｃと、を出力する。
【００３５】
帯電高圧基板７０は、帯電ＡＣ高圧生成回路７１と、帯電ＤＣ高圧生成回路７２と、帯電ＤＣ電圧制御回路７３と、帯電ＡＣ電圧検出回路７４と、帯電ＤＣ電圧検出回路７５とを有している。帯電高圧基板７０は、制御部１１の信号に基づいて高電圧を出力し、帯電ローラ５２へ供給している。制御部１１の信号に基づいて、帯電ＡＣ高圧生成回路７１及び帯電ＤＣ高圧生成回路７２が動作し、各回路で生成された出力を重畳して出力する。
【００３６】
帯電ＤＣ電圧制御回路７３は、帯電ＤＣ電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｃｄｃと帯電ＤＣ電圧検出回路７５で検出した帯電ＤＣ電圧検出信号Ｖｓｎｓ＿ｃｄｃが一致するように、フィードバック制御を実行する。帯電ＤＣ電圧検出回路７５は、帯電ＤＣ高圧生成回路７２の出力電圧を検出し、帯電ＤＣ電圧検出信号Ｖｓｎｓ＿ｃｄｃを帯電ＤＣ電圧制御回路７３に入力する。帯電ＤＣ高圧生成回路７２は、帯電ＤＣクロックＣＬＫ２によって不図示のトランスの一次側を駆動し、帯電ＤＣ電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｃｄｃで設定された電圧の負電位のＤＣ高圧を生成し出力する。
【００３７】
帯電ＡＣ高圧生成回路７１は、帯電ＡＣクロックＣＬＫ１の周波数で帯電ＡＣ電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｃａｃにより設定された振幅の正弦波のＡＣ高圧を出力する。帯電ＡＣ電圧検出回路７４は、帯電ＡＣ高圧生成回路７１から出力されたＡＣ高圧のＶｐｐを検出し、Ｖｐｐに応じた交流電圧の帯電ＡＣ電圧検出信号Ｖｓｎｓ＿ｃａｃを帯電ＡＣ高圧生成回路７１に出力する。帯電ＡＣ高圧生成回路７１は、帯電ＡＣ電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｃａｃと入力された帯電ＡＣ電圧検出信号Ｖｓｎｓ＿ｃａｃとが一致するようにフィードバック制御がされており、交流と直流とを重畳した電圧を帯電ローラ５２に出力する。
【００３８】
図４に示すように、制御部１１は、現像高圧基板８０に対して、現像ＤＣ高圧生成回路８１の不図示のトランスの駆動を行う現像ＤＣクロックＣＬＫ３と、現像高圧基板８０のＤＣ高圧の電圧値を設定する現像ＤＣ電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｄｅとを出力する。
【００３９】
現像高圧基板８０は、現像ＤＣ電圧制御回路８２、現像ＤＣ高圧生成回路８１、現像ＤＣ電圧検出回路８３とを有し、制御部１１の信号に基づいて負電位の高電圧を出力し、現像スリーブ５５へ供給している。現像ＤＣ電圧制御回路８２は、現像ＤＣ電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｄｅと現像ＤＣ電圧検出回路８３で検出した現像ＤＣ電圧検出信号Ｖｓｎｓ＿ｄｅとが一致するようにフィードバック制御がされており、負電位のＤＣの高電圧が現像スリーブ５５に出力される。現像ＤＣ電圧検出回路８３は、現像ＤＣ高圧生成回路８１の出力電圧を検出し、現像ＤＣ電圧検出信号Ｖｓｎｓ＿ｄｅを現像ＤＣ電圧制御回路８２に入力する。現像ＤＣ高圧生成回路８１は、現像ＤＣクロックＣＬＫ３によって不図示のトランスの一次側を駆動し、現像ＤＣ電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｄｅで設定された電圧のＤＣ高圧を生成し出力する。
【００４０】
図５に示すように、制御部１１は、一次転写高圧基板９０に対して、一次転写高圧生成回路９１の不図示のトランスの駆動を行う一次転写クロックＣＬＫ４を出力する。また、制御部１１は、一次転写高圧基板９０に対して、と、一次転写高圧基板９０のＤＣ高圧の電圧値を設定する一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１を出力する。
【００４１】
一次転写高圧基板９０は、一次転写電圧制御回路９２、一次転写高圧生成回路９１、一次転写電圧検出回路９３、一次転写電流検出回路（電流検出回路）９４とを有し、制御部１１の信号に基づいて高電圧を出力し、一次転写ローラ４７へ供給している。一次転写電圧制御回路９２は、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１と一次転写電圧検出回路９３で検出した一次転写電圧検出信号Ｖｓｎｓ＿ｔｒ１とが一致するようにフィードバック制御しており、直流の高電圧を一次転写ローラ４７に出力する。
【００４２】
一次転写電圧検出回路９３は、一次転写高圧生成回路９１の出力電圧を検出し、一次転写電圧検出信号Ｖｓｎｓ＿ｔｒ１を一次転写電圧制御回路９２及び制御部１１に入力する。一次転写高圧生成回路９１は、一次転写クロックＣＬＫ４によって不図示のトランスの一次側を駆動し、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１で設定された電圧のＤＣ高圧を生成し出力する。
【００４３】
一次転写電流検出回路９４は、画像形成装置１の非画像形成時に一次転写高圧基板９０の出力電流を検出し、制御部１１に一次転写電流検出信号Ｉｓｎｓ＿ｔｒ１を出力する。即ち、一次転写電流検出回路９４は、一次転写ローラ４７に流れる電流を検出可能である。制御部１１は、一次転写電流検出信号Ｉｓｎｓ＿ｔｒ１から一次転写ローラ４７の抵抗値を算出し、画像形成装置１の画像形成時に一次転写ローラ４７に印加する一次転写出力電圧値を算出する制御（ＡＴＶＣ）を実行する。即ち、本実施形態の画像形成装置１では、制御部１１は、感光ドラム５１上の非画像部に対し一次転写部を予め設定された値で定電圧制御する。そして、制御部１１は、このときの設定電圧値及び一次転写ローラ４７に流れる電流値により一次転写ローラ４７の抵抗値を算出し、画像形成時には画像形成装置１の使用環境や耐久状況を考慮して決定された電圧値で定電圧制御する（ＡＴＶＣ）。
【００４４】
ここで、本実施形態の画像形成装置１における感光ドラムの周上の高圧印加の動作の説明に先立ち、比較例としての画像形成装置における動作を説明する。図１０に、比較例としての画像形成装置における感光ドラムの周上の同一箇所に対する各高圧の印加状態を示す。尚、画像形成装置は、非画像形成時にＡＴＶＣ制御を実行し、画像形成時に一次転写ローラに印加する一次転写出力電圧値を算出するものとする。
【００４５】
図１０において、横軸は時間軸を示すが、各高圧の出力波形は感光ドラムの表面の周上の同一箇所に印加される出力値が時間軸の同じポイントに示されている。即ち、帯電ＡＣが起動してから１５０ｍｓ後に帯電ＤＣが起動し、帯電ＤＣは１５０ｍｓ以内に−７００Ｖまで立ち上がる。また、帯電ＤＣが起動した際の帯電位置Ｐ１が現像位置Ｐ３に到達するタイミングで現像ＤＣが起動し、現像ＤＣは１５０ｍｓ以内に−４５０Ｖまで立ち上がる。更に、現像ＤＣが起動した際の現像位置Ｐ３が転写位置Ｐ４に到達し、それから１５０ｍｓ後に一次転写電圧が起動する。
【００４６】
一次転写高圧の出力開始から一次転写高圧がＡＴＶＣで得られた目標電圧値に安定するまでの見積もり時間である１２０ｍｓ経過後、画像形成動作開始のトリガ信号ＩＭＧ_ＥＮが制御部から出力される。ＩＭＧ＿ＥＮは、露光装置に感光ドラムの表面をレーザ光Ｌで露光する書き込み動作を指示する信号である。
【００４７】
この画像形成装置では、一次転写高圧の出力開始から一次転写高圧がＡＴＶＣで得られた目標電圧値に安定するまでの見積もり時間を１２０ｍｓとしたが、その理由は以下の通りである。一次転写高圧は、出力電流値が所望の値（例えば４０μＡ）になるように出力電圧値が調整されて出力される。しかし、この立ち上がり電圧・電流波形は、画像形成装置の使用環境や耐久状況等によって発生する一次転写ローラのインピーダンスのばらつきにより異なったものとなる。電流波形ｂ１は、一次転写ローラのインピーダンスが（画像形成装置の使用環境や耐久状況等を考慮して）最も小さい場合であり、一次転写高圧の出力開始後、出力電流値が４０μＡに安定するまでの時間は５０ｍｓである。また、この時の出力電圧波形は、電圧波形ａ１のようになる。電流波形ｂ２は、一次転写ローラのインピーダンスが（画像形成装置の使用環境や耐久状況等を考慮して）標準的な場合であり、一次転写高圧の出力開始後、出力電流値が４０μＡに安定するまでの時間は８０ｍｓである。また、この時の出力電圧波形は、電圧波形ａ２のようになる。電流波形ｂ３は、一次転写ローラのインピーダンスが（画像形成装置の使用環境や耐久状況等を考慮して）最も大きい場合であり、一次転写高圧の出力開始後、出力電流値が４０μＡに安定するまでの時間は１２０ｍｓである。また、この時の出力電圧波形は、電圧波形ａ３のようになる。このため、前述の一次転写ローラのインピーダンスのばらつき等を考慮して、最も一次転写出力の立ち上がりが遅い場合である電流波形ｂ３を見込んで時間を見積もる必要があるため、見積もり時間を１２０ｍｓとしている。
【００４８】
次に、本実施形態の画像形成装置１における感光ドラム５１の周上の高圧印加の動作について、図６及び図７に沿って説明する。尚、画像形成装置１は、非画像形成時にＡＴＶＣ制御を実行し、画像形成時に一次転写ローラに印加する一次転写出力電圧値を算出するものとする。
【００４９】
図６において、横軸は時間軸を示すが、各高圧の出力波形は感光ドラム５１の表面の周上の同一箇所に印加される出力値が時間軸の同じポイントに示されている。即ち、帯電ＡＣが起動してから１５０ｍｓ後に帯電ＤＣが起動し、帯電ＤＣは１５０ｍｓ後に０Ｖから目標バイアスである−７００Ｖまで傾斜した線形的なスロープ状（直線状）に立ち上がる。また、帯電ＤＣが起動した際の帯電位置Ｐ１が現像位置Ｐ３に到達するタイミングで現像ＤＣが起動し、現像ＤＣは１５０ｍｓ後に０Ｖから目標バイアスである−４５０Ｖまで傾斜した線形的なスロープ状（直線状）に立ち上がる。更に、現像ＤＣが起動した際の現像位置Ｐ３が転写位置Ｐ４に到達するタイミングで一次転写電圧が起動し、一次転写電圧は１５０ｍｓ後に目標バイアスである１３００Ｖまで線形的なスロープ状（直線状）に立ち上がる。ここで、各バイアスにおいて、バイアスの立ち上り開始から目標バイアスに到達した立ち上り完了までの時間を、全立上時間とする。本実施形態では、帯電ＤＣの全立上時間Ｔ１と、現像ＤＣの全立上時間Ｔ２と、一次転写電圧の全立上時間Ｔ３とは、いずれも１５０ｍｓで同一長さとしている。
【００５０】
従来の画像形成装置では、制御部は、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１の信号レベルを、一次転写電圧が０Ｖの設定レベルＶ＿０から１３００Ｖの設定レベルＶ＿１３００まで一気に直接切り換えている（図中、破線で示す）。この場合、一次転写電圧は高速に立ち上がり（図中、破線で示す）、感光ドラムの表面の帯電電位の段差が大きくなり横スジが発生してしまう可能性がある。
【００５１】
これに対し、本実施形態の画像形成装置１は、制御部１１は、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１の信号レベルを、一次転写電圧が０Ｖの設定レベルＶ＿０から１３００Ｖの設定レベルＶ＿１３００まで切り換えている。この切り換えは、傾斜した線形的なスロープ状（直線状）としている。その結果、一次転写電圧は、スロープ時間１５０ｍｓの間に０Ｖから１３００Ｖまで変化する。
【００５２】
一次転写高圧のスロープ時間は、一次転写ローラ４７のインピーダンスのばらつき等を考慮し、従来の画像形成装置のように設定レベルを一気に直接切り換えた場合の一次転写高圧出力の立ち上がりに必要な最長時間よりも長く設定する。このため、本実施形態では、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１の信号レベルを設定レベルＶ＿０から設定レベルＶ＿１３００まで直接切り替えた場合に一次転写高圧出力の立ち上がりに必要な最長時間１２０ｍｓよりも長い１５０ｍｓとしている。これにより、制御部１１は、一次転写高圧の出力開始から１５０ｍｓ経過後、画像形成動作開始のトリガ信号ＩＭＧ＿ＥＮを出力する。ＩＭＧ＿ＥＮは、露光装置４２に感光ドラム５１の表面をレーザ光Ｌで露光する書き込み動作を指示する信号である。
【００５３】
次に、制御部１１が感光ドラム５１の表面電位と感光ドラム５１に流れ込む転写電流との関係を、出力画像に横スジ等を発生させない所定範囲について説明する。図７（ａ）において、実線１００よりも下側の領域は、前述した感光ドラム５１の表面の帯電電位に一次転写バイアスの履歴が残ることによる横スジ等を発生させない領域（所定範囲）であり、実線１００よりも上側の領域は、横スジ等を発生させる領域である。ここで、本実施形態では、横スジの定義としては、同一シートに濃度が一様な画像を形成しようとした場合に適正濃度に対する濃度差が０．２よりも大きくなる濃度ムラとしている。また、図７（ａ）に示す例では、濃度は、反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製、反射濃度計モデル５０４）により測定している。尚、本実施形態の感光ドラム５１は暗減衰無しの特性を有しており、感光ドラム５１に印加される帯電バイアスの電圧値が感光ドラム５１の表面の周上の同一箇所が転写位置Ｐ４に来た時の感光ドラム５１の表面電位と同じになる。
【００５４】
本実施形態において、一次転写出力電圧は、感光ドラム５１の表面電位が−７００Ｖの時に一次転写電流が４０μＡとなる電圧（１３００Ｖ）が設定されている（図７（ａ）中、点１０１）。点１０１は実線１００よりも下側の領域であり、前述した感光ドラム５１の表面の帯電電位に一次転写バイアスの履歴が残ることによる横スジ等が発生しない領域に位置する。一次転写電流は感光ドラム５１の表面電位と一次転写ローラ４７との電位差により発生する放電電流であり、感光ドラム５１の表面電位と一次転写ローラ４７の電位差ΔＶと一次転写電流との関係は、パッシェンの法則により定義される。
【００５５】
図７（ａ）に示す破線１０２は、図７（ｂ）に示すΔＶと一次転写電流の関係を基にした感光ドラム５１の表面電位と一次転写電流との関係を示す。例えば、図７（ａ）の点１０３は図７（ｂ）の点１０４に相当し、ΔＶが５００Ｖになった時に一次転写ローラ４７から感光ドラム５１の表面への放電が開始され、一次転写電流が流れ始めるポイントである。この時の感光ドラム５１の表面電位は−２００Ｖ、一次転写出力電圧は３００Ｖとなる。図７（ａ）の点１０１は図７（ｂ）の点１０５に相当し、ΔＶが２０００Ｖ、一次転写電流が４０μＡとなるポイントである。この時の感光ドラム５１の表面電位は−７００Ｖ、一次転写出力電圧は１３００Ｖとなる。
【００５６】
また、制御部１１は、前述したＡＴＶＣを実施することにより、一次転写ローラ４７の抵抗値が分かるため、感光ドラム５１の表面電位との関係から一次転写出力電圧と一次転写出力電流の関係を算出できる。本実施形態では、制御部１１は、一次転写出力電流値が図７（ａ）の破線１０２に示すような値となるように、一次転写出力電圧を制御している。このように一次転写出力をスロープ状に立ち上げた場合、一次転写電圧が０Ｖから１３００Ｖまで変化する際、一次転写電流値は図７（ａ）の破線１０２に示すように変化する。このため、一次転写電流値は、常に図７（ａ）の実線１００よりも下側の領域となるため、前述した感光ドラム５１の表面の帯電電位に一次転写バイアスの履歴が残ることによる横スジ等は発生しない。
【００５７】
上述したように本実施形態の画像形成装置１によれば、制御部１１は、帯電開始領域通過時に対応するように、転写バイアスの立ち上がりを開始するように制御する。また、制御部１１は、帯電完了領域通過時に、転写バイアスの立ち上がりを完了するように制御する。このため、帯電バイアスの立ち上がりを完了したときに帯電位置Ｐ１を通過した感光ドラム５１の領域が転写位置Ｐ４を通過するタイミング後に転写バイアスの立ち上がりを開始する場合に比べて、ＦＣＯＴを短縮することができる。
【００５８】
また、本実施形態の画像形成装置１によれば、制御部１１は、帯電開始領域通過時以降、帯電完了領域通過時までに、一次転写バイアスの立ち上がりを開始する。また、制御部１１は、帯電完了領域通過時以降、一次転写バイアスの立ち上がりを開始してから予め設定した所定時間で一次転写バイアスの立ち上がりを完了する。このため、ＦＣＯＴを大幅に短縮することができる。
【００５９】
また、本実施形態の画像形成装置１によれば、制御部１１は、一次転写バイアスの立ち上げを開始してから完了するまでの全立上時間Ｔ３の間、感光ドラム５１の表面電位と感光ドラム５１に流れ込む転写電流との関係が所定範囲内になるように制御する。このため、感光ドラム５１の表面の負電位の帯電が不十分な状態で一次転写バイアスを印加してポジ帯電させてしまうことを防止して、帯電電位のムラを低減し、出力画像の濃度段差や横スジの発生を抑制することができる。
【００６０】
また、本実施形態の画像形成装置１によれば、一次転写高圧を帯電位置Ｐ１及び現像位置Ｐ３で各々帯電ＤＣ高圧と現像ＤＣ高圧の立ち上げを開始した感光ドラム５１の表面の周上の同一箇所が転写位置Ｐ４に来たタイミングでスロープ状に立ち上げている。一次転写高圧出力の立ち上げをスロープ状にしているため、帯電出力と一次転写出力の電位差を横スジが発生しない所定の範囲に保持しながら高圧出力を立ち上げることが可能となる。よって、従来の画像形成装置１において費やしていた１２０ｍｓ分（図１０参照）のＦＣＯＴを短縮することが可能となる。
【００６１】
また、本実施形態の画像形成装置１によれば、帯電バイアス及び一次転写バイアスの各全立上時間Ｔ１，Ｔ３は完全に重なっている。このため、帯電バイアスの全立上時間Ｔ１に対する一次転写バイアスの全立上時間Ｔ３が重なる割合は、１００％である。このため、特に効率よく帯電電位のムラを低減し、出力画像の濃度段差や横スジの発生を効果的に抑制することができる。
【００６２】
尚、上述した第１の実施形態の画像形成装置１では、タンデム型の画像形成装置１に適用した場合について説明したが、これには限られない。例えば、他の方式の画像形成装置であってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。あるいは、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施することができる。また、本実施の形態では、画像形成装置１は、中間転写ベルト４４ｂを有し、感光ドラム５１から中間転写ベルト４４ｂに各色のトナー像を一次転写した後、各色の複合トナー像をシートＳに一括して二次転写する方式としている。但し、これには限られず、シート搬送ベルトで搬送されたシートに感光ドラムから直接に転写する方式を採用してもよい。この場合、例えば、感光ドラムの表面に形成したトナー像をシート（被転写材）に転写する転写手段への転写バイアス出力を、上述した実施形態における一次転写バイアス出力と同様に制御すればよい。
【００６３】
また、上述した第１の実施形態の画像形成装置１では、一次転写高圧出力のスロープ状の全立上時間Ｔ３を帯電高圧出力及び現像高圧出力のスロープ状の全立上時間Ｔ１，Ｔ２と同じ１５０ｍｓに設定しているが、これには限られない。即ち、図７（ａ）の実線１００よりも下側の横スジ発生を起こさない領域に入るように、帯電ＤＣ高圧出力電圧と一次転写高圧出力電圧との電位差を保持できれば良い。このため、一次転写高圧出力のスロープ状の全立上時間Ｔ３を、帯電高圧出力及び現像高圧出力のスロープ状の全立上時間Ｔ１，Ｔ２より長くしてもよく、あるいは短くしてもよい。
【００６４】
例えば、図６に示す実施形態では、制御部１１は、帯電バイアスの立ち上がりを開始したときに帯電位置Ｐ１を通過した感光ドラム５１の領域が転写位置Ｐ４を通過するタイミングで、一次転写バイアスの立ち上がりを開始するように制御する。即ち、感光ドラム５１の帯電バイアスの印加開始位置が転写位置Ｐ４に到達すると同時に、一次転写バイアスが印加開始される。この場合、感光ドラム５１の帯電バイアスの印加開始位置が転写位置Ｐ４に到達した到達時から、一次転写バイアスが印加開始される開始時までの開始時間差分が、ゼロになる。また、図６に示す実施形態では、制御部１１は、帯電バイアスの立ち上がりを完了したときに帯電位置Ｐ１を通過した感光ドラム５１の領域が転写位置Ｐ４を通過するタイミングで、一次転写バイアスの立ち上がりを完了するように制御する。即ち、感光ドラム５１の帯電バイアスの印加完了位置が転写位置Ｐ４に到達すると同時に、一次転写バイアスが印加完了される。この場合、感光ドラム５１の帯電バイアスの印加完了位置が転写位置Ｐ４に到達した到達時から、一次転写バイアスが印加完了される完了時までの完了時間差分が、ゼロになる。
【００６５】
しかしながら、上述したように、開始時間差分及び完了時間差分は、いずれもゼロでなくても良い。制御部１１は、帯電バイアスの立ち上がりを開始したときに帯電位置Ｐ１を通過した感光ドラム５１の領域が転写位置Ｐ４を通過するタイミングに対応するように、一次転写バイアスの立ち上がりを開始するように制御できる。また、制御部１１は、帯電バイアスの立ち上がりを完了したときに帯電位置Ｐ１を通過した感光ドラム５１の領域が転写位置Ｐ４を通過するタイミングに対応するように、一次転写バイアスの立ち上がりを完了するように制御できる。
【００６６】
上記タイミングに対応するように立上動作を制御するため、制御部１１は、例えば、帯電開始領域通過時と一次転写バイアスの立ち上がりを開始するタイミングとの差分時間が、帯電バイアスの全立上時間Ｔ１の２０％以内の時間になるように制御できる。即ち、感光ドラム５１の帯電バイアスの印加開始位置が転写位置Ｐ４に到達するタイミングと一次転写バイアスが印加開始されるタイミングとが、上記の範囲で異なっていてもよい。あるいは、制御部１１は、例えば、帯電完了領域通過時と一次転写バイアスの立ち上がりを完了するタイミングとの差分時間が、帯電バイアスの全立上時間Ｔ１の２０％以内の時間になるように制御できる。即ち、感光ドラム５１の帯電バイアスの印加完了位置が転写位置Ｐ４に到達するタイミングと一次転写バイアスが印加完了されるタイミングとが、上記の範囲で異なっていてもよい。これらの場合も、開始時間差分あるいは完了時間差分がゼロに近いので、帯電電位のムラを低減し、出力画像の濃度段差や横スジの発生を抑制することができる。
【００６７】
また、各差分時間が帯電バイアスの全立上時間Ｔ１の２０％以内の時間になるように制御することには限られず、例えば、１０％以内の時間になるように制御してもよい。この場合、より効果的に帯電電位のムラを低減することができ、より好ましい。
【００６８】
また、上述した本実施形態では、帯電バイアスの全立上時間Ｔ１に対する一次転写バイアスの全立上時間Ｔ３が重なる割合は１００％であるが、これには限られない。制御部１１は、帯電バイアスの全立上時間Ｔ１と、一次転写バイアスの全立上時間Ｔ３と、の重複時間が、帯電バイアス又は転写バイアスの全立上時間の７０％以上の時間になるように制御してもよい。この場合も、帯電電位のムラを低減することができる。尚、上述の重複時間としては、帯電電位のムラを低減する観点より、帯電バイアス又は転写バイアスの全立上時間の８０％以上の時間にすることがより好ましい。
【００６９】
また、一次転写高圧出力のスロープ立ち上げ開始及び完了のタイミングは、感光ドラム５１の表面の周上の同一箇所における帯電ＤＣ高圧出力及び現像ＤＣ高圧出力のスロープ立ち上げ開始及び完了のタイミングと一致させずに設定することも可能である。また、スロープの時間設定は、画像形成装置１の使用環境、帯電ローラ５２や一次転写ローラ４７の耐久状態、使用シート等の条件毎に設定することも可能である。
【００７０】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を、図８及び図９を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１を所定時間毎に複数段階で切り替えて一次転写出力を立ち上げる点で、第１の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の帯電高圧基板７０、現像高圧基板８０、一次転写高圧基板９０等の構成や、高圧出力の制御動作は第１の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
【００７１】
図８において、横軸は時間軸を示すが、各高圧の出力波形は感光ドラム５１の表面の周上の同一箇所に印加される出力値が時間軸の同じポイントに示されている。即ち、帯電ＡＣが起動してから１５０ｍｓ後に帯電ＤＣが起動し、帯電ＤＣは１５０ｍｓ後に０Ｖから目標バイアスである−７００Ｖまで傾斜した線形的なスロープ状（直線状）に立ち上がる。また、帯電ＤＣが起動した際の帯電位置Ｐ１が現像位置Ｐ３に到達するタイミングで現像ＤＣが起動し、現像ＤＣは１５０ｍｓ後に０Ｖから目標バイアスである−４５０Ｖまで傾斜した線形的なスロープ状（直線状）に立ち上がる。
【００７２】
更に、現像ＤＣが起動した際の現像位置Ｐ３が転写位置Ｐ４に到達するタイミングで一次転写電圧が起動し、一次転写電圧は１５０ｍｓ後に目標バイアスである１３００Ｖまで５段階に段階的に立ち上がる。即ち、制御部１１は、一次転写バイアスの立ち上げを開始してから完了するまでの全立上時間Ｔ３の間、一次転写バイアスを段階的に立ち上げる。
【００７３】
まず、制御部１１は、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１を一次転写電圧出力電圧が０Ｖの設定レベルＶ＿０から２６０Ｖの設定レベルＶ＿２６０に切り換え、一次転写出力電圧を０Ｖから２６０Ｖまで変化させる。そして、制御部１１は、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１をＶ＿０からＶ＿２６０に切り換えてから３０ｍｓ経過後、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１を切り換える。ここでは、制御部１１は、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１を一次転写電圧出力電圧が２６０Ｖの設定レベルＶ＿２６０から５２０Ｖの設定レベルＶ＿５２０に切り換え、一次転写出力電圧を２６０Ｖから５２０Ｖまで変化させる。
【００７４】
また、制御部１１は、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１をＶ＿２６０からＶ＿５２０に切り換えてから３０ｍｓ経過後、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１を切り換える。ここでは、制御部１１は、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１を一次転写電圧出力電圧が５２０Ｖの設定レベルＶ＿５２０から７８０Ｖの設定レベルＶ＿７８０に切り換え、一次転写出力電圧を５２０Ｖから７８０Ｖまで変化させる。更に、制御部１１は、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１をＶ＿５２０からＶ＿７８０に切り換えてから３０ｍｓ経過後、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１を切り換える。ここでは、制御部１１は、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１を一次転写電圧出力電圧が７８０Ｖの設定レベルＶ＿７８０から１０４０Ｖの設定レベルＶ＿１０４０に切り換え、一次転写出力電圧を７８０Ｖから１０４０Ｖまで変化させる。そして、制御部１１は、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１をＶ＿７８０からＶ＿１０４０に切り換えてから３０ｍｓ経過後、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１を切り換える。ここでは、制御部１１は、一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１を一次転写電圧出力電圧が１０４０Ｖの設定レベルＶ＿１０４０から１３００Ｖの設定レベルＶ＿１３００に切り換え、一次転写出力電圧を１０４０Ｖから１３００Ｖまで変化させる。
【００７５】
この画像形成装置１では、一次転写高圧の出力開始から一次転写高圧がＡＴＶＣで得られた目標電圧値に安定するまでの５段階の各立上時間を３０ｍｓとしている。これは、各段階において一気に直接切り替えた場合に一次転写高圧出力の立ち上がりに必要な最長時間よりも長い時間としている。
【００７６】
一次転写電圧設定信号Ｖｃｏｎｔ＿ｔｒ１を１０４０Ｖの設定レベルＶ＿１０４０から１３００Ｖの設定レベルＶ＿１３００に切り替えてから３０ｍｓ経過後、制御部１１は画像形成動作開始のトリガ信号ＩＭＧ＿ＥＮを出力する。尚、本実施形態においても、帯電ＤＣの全立上時間Ｔ１と、現像ＤＣの全立上時間Ｔ２と、一次転写電圧の全立上時間Ｔ３とは、いずれも１５０ｍｓで同一長さとしている。
【００７７】
次に、制御部１１が感光ドラム５１の表面電位と感光ドラム５１に流れ込む転写電流との関係を、出力画像に横スジ等を発生させない所定範囲について説明する。図９において、実線１００よりも下側の領域は、前述した感光ドラム５１の表面の帯電電位に一次転写バイアスの履歴が残ることによる横スジ等を発生させない領域（所定範囲）であり、実線１００よりも上側の領域は、横スジ等を発生させる領域である。ここで、本実施形態においても、横スジの定義としては、同一シートに濃度が一様な画像を形成しようとした場合に適正濃度に対する濃度差が０．２よりも大きくなる濃度ムラとしている。また、図９に示す例では、濃度は、反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製、反射濃度計モデル５０４）により測定している。尚、本実施形態の感光ドラム５１は暗減衰無しの特性を有しており、感光ドラム５１に印加される帯電バイアスの電圧値が感光ドラム５１の表面の周上の同一箇所が転写位置Ｐ４に来た時の感光ドラム５１の表面電位と同じになる。
【００７８】
図９に示す破線１０２は、図７（ｂ）に示すΔＶと一次転写電流の関係を基にした感光ドラム５１の表面電位と一次転写電流との関係を示す。例えば、図９の点１０３は図７（ｂ）の点１０４に相当し、ΔＶが５００Ｖになった時に一次転写ローラ４７から感光ドラム５１の表面への放電が開始され、一次転写電流が流れ始めるポイントである。この時の感光ドラム５１の表面電位は−２００Ｖ、一次転写出力電圧は３００Ｖとなる。図９の点１０１は図７（ｂ）の点１０５に相当し、ΔＶが２０００Ｖ、一次転写電流が４０μＡとなるポイントである。この時の感光ドラム５１の表面電位は−７００Ｖ、一次転写出力電圧は１３００Ｖとなる。
【００７９】
図９の点線１０６は、図７（ｂ）に示すΔＶと一次転写電流との関係を基にした感光ドラム５１の表面電位と一次転写電流との関係を示すものである。本実施形態のように一次転写出力を５段階で立ち上げた場合、図９の点線１０６に示すように一次転写電流が波状に変化し、破線１０２に比べて同じ感光ドラム５１の表面電位に対して一次転写電流が大きくなるポイントがある。しかしながら、実線１００よりは常に下側の領域にあるため、前述した感光ドラム５１の表面の帯電電位に一次転写バイアスの履歴が残ることによる横スジは発生しない。
【００８０】
上述したように本実施形態の画像形成装置１によっても、制御部１１は、帯電開始領域通過時に対応するように、転写バイアスの立ち上がりを開始するように制御する。また、制御部１１は、帯電完了領域通過時に、転写バイアスの立ち上がりを完了するように制御する。このため、帯電バイアスの立ち上がりを完了したときに帯電位置Ｐ１を通過した感光ドラム５１の領域が転写位置Ｐ４を通過するタイミング後に転写バイアスの立ち上がりを開始する場合に比べて、ＦＣＯＴを短縮することができる。
【００８１】
また、制御部１１は、一次転写バイアスの立ち上げを開始してから予め設定した所定時間で立ち上げを完了するように制御する。また制御部１１は、帯電バイアスの立ち上がり完了時に帯電された感光ドラム５１上の箇所が転写位置Ｐ４に位置した以降、一次転写バイアスの立ち上がりを完了する。更に、制御部１１は、一次転写バイアスの立ち上げを開始してから完了するまでの間、感光ドラム５１の表面電位と感光ドラム５１に流れ込む転写電流との関係が所定範囲内になるように制御する。このため、感光ドラム５１の表面の負電位の帯電が不十分な状態で一次転写バイアスを印加してポジ帯電させてしまうことを防止して、帯電電位のムラを低減し、出力画像の濃度段差や横スジの発生を抑制することができる。
【００８２】
また、本実施形態の画像形成装置１によれば、一次転写高圧の出力を５段階に切り換えているので、それぞれの段階で設定レベルを一気に直接切り換えても、出力画像の濃度段差や横スジの発生を抑制することができる。このため、一次転写高圧の出力をスロープ状に制御する場合に比べて、制御を容易に行うことができる。
【００８３】
尚、上述した第２の実施形態の画像形成装置１では、一次転写高圧の出力を５段階で各段階を立上時間３０ｍｓで切り換えているが、これには限られず、切り換えの段階数や立上時間を適宜設定することができる。例えば、第２の実施形態のように段階ごとに立上時間を同じにしたり、あるいは段階ごとに立上時間を異ならせてもよい。即ち、図９に示す実線１００よりも下側の横スジ発生を起こさない領域に入るように、帯電ＤＣ高圧出力電圧と一次転写高圧出力電圧との電位差を保持できれば良い。このため、一次転写高圧出力の段階状の全立上時間Ｔ３を、帯電高圧出力及び現像高圧出力のスロープ状の全立上時間Ｔ１，Ｔ２より長くしてもよく、あるいは短くしてもよい。
【００８４】
また、上述した本実施形態では、一次転写高圧値は３０ｍｓごと５段階に切り換える場合について説明したが、これには限られない。一次転写高圧出力値の切換段数や切換時間は、画像形成装置１の使用環境、帯電ローラ５２や一次転写ローラ４７の耐久状態、使用シート等の条件毎に設定してもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１…画像形成装置、１１…制御部、４４ｂ…中間転写ベルト（被転写材）、４７，４７ｃ，４７ｋ，４７ｍ，４７ｙ…一次転写ローラ（転写手段）、５１，５１ｃ，５１ｋ，５１ｍ，５１ｙ…感光ドラム（像担持体）、５２，５２ｃ，５２ｋ，５２ｍ，５２ｙ…帯電ローラ（帯電手段）、５３，５３ｃ，５３ｋ，５３ｍ，５３ｙ…現像装置（現像手段）、９０…一次転写高圧基板（転写バイアス出力手段）、９４…一次転写電流検出回路（電流検出回路）、Ｓ…シート（被転写材）、Ｔ１…帯電バイアスの全立上時間、Ｔ２…現像バイアスの全立上時間、Ｔ３…一次転写バイアスの全立上時間（転写バイアスの全立上時間）。
【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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