(57)【要約】【課題】像担持体へのキャリア付着を防止しつつトナー消費を抑制できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、帯電ローラ３１３に帯電バイアス電圧を印加し、感光体３１１の表面を帯電させた後、感光体３１１の表面を露光させて静電潜像を形成する。そして、現像ローラ３１５に帯電バイアス電圧の極性と同極性の現像バイアス電圧を印加し、２成分現像方式で静電潜像を現像する。制御部２０は、画像形成中に印加される帯電バイアス電圧の大きさに応じて、帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングに対する現像バイアス電圧の印加開始のタイミングを制御する。帯電バイアス電圧の絶対値が大きいほど、帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングから現像バイアス電圧の印加開始のタイミングまでの間隔が小さく設定される。帯電バイアス電圧の絶対値が小さいほど、その間隔が大きく設定される。【選択図】図８
2017003746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電部材に帯電バイアス電圧を印加し、像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された前記像担持体の表面を露光させて電位減衰させ、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、
現像剤担持体に前記帯電バイアス電圧の極性と同極性の現像バイアス電圧を印加し、前記静電潜像を現像する２成分現像方式の現像手段と、
画像形成中に印加される前記帯電バイアス電圧の大きさに応じて、前記帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングに対する前記現像バイアス電圧の印加開始のタイミングを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記帯電バイアス電圧の絶対値が大きいほど、前記帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングから前記現像バイアス電圧の印加開始のタイミングまでの間隔が小さくなるように前記制御を行い、
前記帯電バイアス電圧の絶対値が小さいほど、前記間隔が大きくなるように前記制御を行う、画像形成装置。
【請求項２】
前記間隔の上限値が予め設定されており、
前記制御手段は、前記帯電バイアス電圧の絶対値が前記上限値に対応する大きさよりも小さいとき、前記間隔が前記上限値になるように前記制御を行う、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
画像形成中に印加される前記現像バイアス電圧の目標値に基づいて、画像形成中の前記像担持体の表面電位の目標値を決定する目標値決定手段をさらに備え、
前記帯電手段は、前記目標値決定手段により決定された前記目標値に基づいて前記帯電バイアス電圧を決定する、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記帯電手段は、ローラ帯電方式により前記像担持体の表面を帯電させる、請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、画像形成中における前記帯電バイアス電圧の絶対値の最大値が大きいほど、前記間隔が小さくなるように前記制御を行い、画像形成中における前記帯電バイアス電圧の絶対値の最大値が小さいほど、前記間隔が大きくなるように前記制御を行う、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電バイアス電圧は、直流のバイアス電圧である、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像手段は、前記現像バイアス電圧の絶対値を段階的に大きくして印加し、
前記現像バイアス電圧の印加開始後に１段階目に印加される前記現像バイアス電圧の値は、画像形成中の前記像担持体の表面電位の目標値に対して、所定量オフセットした値である、請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
帯電部材に帯電バイアス電圧を印加し、像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された前記像担持体の表面を露光させて電位減衰させ、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、
現像剤担持体に前記帯電バイアス電圧の極性と同極性の現像バイアス電圧を印加し、前記静電潜像を現像する２成分現像方式の現像手段とを備える画像形成装置の制御方法であって、
画像形成中に印加される前記帯電バイアス電圧の大きさを決定する決定ステップと、
前記決定ステップにより決定された前記帯電バイアス電圧の大きさに応じて、前記帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングに対する前記現像バイアス電圧の印加開始のタイミングを制御する制御ステップとを有し、
前記設定ステップは、
前記帯電バイアス電圧の絶対値が大きいほど、前記帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングから前記現像バイアス電圧の印加開始のタイミングまでの間隔が小さくなるように前記制御を行い、
前記帯電バイアス電圧の絶対値が小さいほど、前記間隔が大きくなるように前記制御を行う、画像形成装置の制御方法。
【請求項９】
帯電部材に帯電バイアス電圧を印加し、像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された前記像担持体の表面を露光させて電位減衰させ、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、
現像剤担持体に前記帯電バイアス電圧の極性と同極性の現像バイアス電圧を印加し、前記静電潜像を現像する２成分現像方式の現像手段とを備える画像形成装置の制御プログラムであって、
画像形成中に印加される前記帯電バイアス電圧の大きさを決定する決定ステップと、
前記決定ステップにより決定された前記帯電バイアス電圧の大きさに応じて、前記帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングに対する前記現像バイアス電圧の印加開始のタイミングを制御する制御ステップとをコンピュータに実行させ、
前記設定ステップは、
前記帯電バイアス電圧の絶対値が大きいほど、前記帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングから前記現像バイアス電圧の印加開始のタイミングまでの間隔が小さくなるように前記制御を行い、
前記帯電バイアス電圧の絶対値が小さいほど、前記間隔が大きくなるように前記制御を行う、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】
この発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラムに関し、特に、電子写真方式により用紙に画像を形成する画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及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が、スキャナ機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンタとしての機能、データ通信機能、及びサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）や、ファクシミリ装置、複写機、及びプリンタなどの用途に広く用いられている。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置では、２成分現像方式が広く用いられている。２成分現像方式においては、トナーと、磁性キャリアからなる現像剤とが用いられる。２成分現像方式で画像形成が行われる場合において、像担持体上の画像領域の直前にトナー又はキャリアが著しく付着すると不具合が生じる。不具合が生じるのを避けるため、通常、帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングと、現像バイアス電圧の印加開始のタイミングとが設定される。
【０００４】
像担持体上の画像領域の直前にキャリアが付着すること（以下、キャリア付着ということがある。）により発生する不具合の代表例としては、次のようなものがある。すなわち、像担持体上に残留したキャリアがクリーニングブレードによって像担持体から掻き取られることで、クリーニングブレードに傷が生じることがある。クリーニングブレードに傷が生じると、それ以後、その傷が生じた部分で像担持体のクリーニング不良が発生し、形成される画像に黒スジが入ることがある。
【０００５】
また、転写ローラ等の転写部材と像担持体とが接触している転写方式では、像担持体上に付着したキャリアが転写部材に付着してしまうことがある。転写部材へのキャリアの付着は、次回の像担持体から転写材（用紙や中間転写ベルト等）へのトナー像の転写時に、転写不良を引き起こすことがある。例えば、形成される画像に白斑点が入るなどの異常が発生することがある。
【０００６】
他方、像担持体上の画像領域の直前にトナーが付着すること（以下、トナー付着ということがある。）により発生する不具合の代表例としては、次のようなものがある。すなわち、接触転写方式により転写を行う場合、像担持体上のトナーが転写部材上に直接付着してしまう。トナーが転写部材に付着すると、次回の転写材へのトナー像転写時に、転写材の裏汚れ等の異常が発生することがある。
【０００７】
特に、表面に凹凸がある発泡スポンジ製の転写ローラを転写部材として使用すると、トナー付着の問題が顕著になる。この場合、転写ローラの凹部に、転写ローラに付着したトナーが入り込む。凹部に入り込んだトナーは、転写材の通過時に、転写材のうち転写ローラに接触する面に付着してしまう。転写ローラが像担持体に圧接しているため、転写ローラの径は、像担持体に接している部分と像担持体に接していない部分とで異なる。転写ローラの像担持体に接する面において、凹部の形状が変化し、トナーが凹部から吐き出される。これにより、吐き出されたトナーが転写材の裏面に付着して、トナー汚れとなってしまう。
【０００８】
キャリアの電荷の符号と、トナーの電荷の符号とは逆であり、一方がプラスで他方がマイナスである。そのため、現像剤担持体と像担持体との間の電位差を制御することによるキャリア付着の防止とトナー付着の防止とは、互いにトレードオフの関係にある。キャリア付着による不具合の方が、画像形成装置に与えるダメージが大きい。そのため、通常は、キャリア付着を完全に防止した上で、なるべくトナー付着を抑えるように、現像剤担持体と像担持体との間の電位差が制御される。
【０００９】
なお、下記特許文献１には、電子写真装置において、現像器の現像開始時刻を感光体の非帯電部分が現像位置に到達するまで遅らせることが記載されている。これにより、トナーの無駄な消費が避けられている。
【００１０】
下記特許文献２には、画像形成装置において、トナー濃度検知センサの検出値に応じて、帯電バイアス電圧や現像バイアス電圧の印加開始タイミングを変更することが開示されている。トナー濃度検知センサは、現像器内のトナーとキャリアとの割合を検知するセンサである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開昭５４−１２８４３号公報
【特許文献２】特開２００１−２６５１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記のような画像形成装置では、像担持体表面の帯電状態によって、キャリア付着の発生状況が異なる。そのため、どのような条件下であってもキャリア付着が発生しないように設計を行うと、トナー付着の発生量が多くなってしまうという問題がある。
【００１３】
キャリア付着やトナー付着の発生状況は、像担持体表面における帯電範囲によって異なる。通常、像担持体表面の電位は、現像ローラに印加されるバイアス電圧に対して一定の電位差を保つように設定される。そのため、像担持体表面の電位の絶対値が大きい場合と小さい場合とで、キャリア付着やトナー付着の発生状況は、基本的には変わらない。他方、像担持体表面における帯電範囲が広い場合には、そうでない場合と比較して、帯電バイアス電圧の印加開始時に帯電された領域が、早いタイミングで現像ニップ部に到達する。そのため、帯電範囲が広い場合には、そうでない場合よりも早いタイミングで現像バイアス電圧の印加を開始しなければ、キャリア付着が発生してしまう。他方、このように帯電範囲が広い場合に合わせて現像バイアス電圧の印加を開始するタイミングを設定すると、帯電範囲が狭い場合に、トナー消費量が多くなってしまうという問題がある。
【００１４】
このような問題は、例えば帯電バイアス電圧として直流バイアス電圧（ＤＣバイアス電圧）を印加するローラ帯電方式のものなど、放電現象によって像担持体表面を帯電する画像形成装置で、特に顕著である。放電のさせ方によって帯電させる範囲が大きく変わるためである。すなわち、比較的強く放電させる場合に合わせて、キャリア付着を防ぐために現像バイアス電圧を早く印加開始するように設計すると、比較的弱く放電させる場合にはトナー消費量が多くなってしまう。
【００１５】
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、像担持体へのキャリア付着を防止しつつトナー消費を抑制できる画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及び画像形成装置の制御プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、画像形成装置は、帯電部材に帯電バイアス電圧を印加し、像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電手段により帯電された像担持体の表面を露光させて電位減衰させ、像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、現像剤担持体に帯電バイアス電圧の極性と同極性の現像バイアス電圧を印加し、静電潜像を現像する２成分現像方式の現像手段と、画像形成中に印加される帯電バイアス電圧の大きさに応じて、帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングに対する現像バイアス電圧の印加開始のタイミングを制御する制御手段とを備え、制御手段は、帯電バイアス電圧の絶対値が大きいほど、帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングから現像バイアス電圧の印加開始のタイミングまでの間隔が小さくなるように制御を行い、帯電バイアス電圧の絶対値が小さいほど、間隔が大きくなるように制御を行う。
【００１７】
好ましくは、間隔の上限値が予め設定されており、制御手段は、帯電バイアス電圧の絶対値が上限値に対応する大きさよりも小さいとき、間隔が上限値になるように制御を行う。
【００１８】
好ましくは、画像形成装置は、画像形成中に印加される現像バイアス電圧の目標値に基づいて、画像形成中の像担持体の表面電位の目標値を決定する目標値決定手段をさらに備え、帯電手段は、目標値決定手段により決定された目標値に基づいて帯電バイアス電圧を決定する。
【００１９】
好ましくは、帯電手段は、ローラ帯電方式により像担持体の表面を帯電させる。
【００２０】
好ましくは、制御手段は、画像形成中における帯電バイアス電圧の絶対値の最大値が大きいほど、間隔が小さくなるように制御を行い、画像形成中における帯電バイアス電圧の絶対値の最大値が小さいほど、間隔が大きくなるように制御を行う。
【００２１】
好ましくは、帯電バイアス電圧は、直流のバイアス電圧である。
【００２２】
好ましくは、現像手段は、現像バイアス電圧の絶対値を段階的に大きくして印加し、現像バイアス電圧の印加開始後に１段階目に印加される現像バイアス電圧の値は、画像形成中の像担持体の表面電位の目標値に対して、所定量オフセットした値である。
【００２３】
この発明の他の局面に従うと、帯電部材に帯電バイアス電圧を印加し、像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電手段により帯電された像担持体の表面を露光させて電位減衰させ、像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、現像剤担持体に帯電バイアス電圧の極性と同極性の現像バイアス電圧を印加し、静電潜像を現像する２成分現像方式の現像手段とを備える画像形成装置の制御方法は、画像形成中に印加される帯電バイアス電圧の大きさを決定する決定ステップと、決定ステップにより決定された帯電バイアス電圧の大きさに応じて、帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングに対する現像バイアス電圧の印加開始のタイミングを制御する制御ステップとを有し、設定ステップは、帯電バイアス電圧の絶対値が大きいほど、帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングから現像バイアス電圧の印加開始のタイミングまでの間隔が小さくなるように制御を行い、帯電バイアス電圧の絶対値が小さいほど、間隔が大きくなるように制御を行う。
【００２４】
この発明のさらに他の局面に従うと、帯電部材に帯電バイアス電圧を印加し、像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電手段により帯電された像担持体の表面を露光させて電位減衰させ、像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、現像剤担持体に帯電バイアス電圧の極性と同極性の現像バイアス電圧を印加し、静電潜像を現像する２成分現像方式の現像手段とを備える画像形成装置の制御プログラムは、画像形成中に印加される帯電バイアス電圧の大きさを決定する決定ステップと、決定ステップにより決定された帯電バイアス電圧の大きさに応じて、帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングに対する現像バイアス電圧の印加開始のタイミングを制御する制御ステップとをコンピュータに実行させ、設定ステップは、帯電バイアス電圧の絶対値が大きいほど、帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングから現像バイアス電圧の印加開始のタイミングまでの間隔が小さくなるように制御を行い、帯電バイアス電圧の絶対値が小さいほど、間隔が大きくなるように制御を行う。
【発明の効果】
【００２５】
これらの発明に従うと、画像形成中に印加される帯電バイアス電圧の大きさに応じて、帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングから現像バイアス電圧の印加開始のタイミングまでの間隔が制御される。したがって、像担持体へのキャリア付着を防止しつつトナー消費を抑制できる画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及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】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態における画像形成装置を示す斜視図である。
【図２】画像形成装置のトナー像形成部の構成を示す側面図である。
【図３】プリントヘッドを示す側面図である。
【図４】画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図５】帯電ローラによる感光体の表面の帯電動作を説明する図である。
【図６】画像形成時に制御部が行う制御動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】画像形成時の帯電及び現像動作を説明する第１の図である。
【図８】画像形成時の帯電及び現像動作を説明する第２の図である。
【図９】画像形成時の帯電及び現像動作を説明する第３の図である。
【図１０】画像形成時の帯電及び現像動作を説明するグラフである。
【図１１】現像バイアス電圧の印加開始位置の決定について説明するグラフである。
【図１２】立ち上げ用の現像バイアス電圧の決定について説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態における画像形成装置について説明する。
【００２８】
画像形成装置は、スキャナ機能、複写機能、プリンタとしての機能、ファクシミリ機能、データ通信機能、及びサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）である。スキャナ機能では、セットされた原稿の画像を読み取ってそれをＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）などに蓄積する。複写機能では、さらにそれを用紙などに印刷（画像形成）する。プリンタとしての機能では、ＰＣなどの外部端末から印刷指示を受けるとその指示に基づいて用紙に印刷を行う。ファクシミリ機能では、外部のファクシミリ装置などからファクシミリデータを受信してそれをＨＤＤなどに蓄積する。データ通信機能では、接続された外部機器との間でデータを送受信する。サーバ機能では、複数のユーザでＨＤＤに記憶したデータなどを共有可能にする。
【００２９】
画像形成装置は、２成分現像方式の電子写真方式により画像を形成するものである。画像形成装置は、例えば帯電ローラにより帯電させた像担持体を露光する。そして、画像形成装置は、形成された静電潜像を、現像器の現像剤担持体を用いて現像することにより、画像を形成する。帯電ローラに帯電バイアス電圧が印加されることで像担持体が帯電する。現像時には、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が印加される。
【００３０】
像担持体へのキャリア付着を防止しつつトナー消費を抑制するためには、像担持体の表面と現像剤担持体との電位差を適正に保つことと、帯電バイアス電圧と現像バイアス電圧との印加タイミングの相対関係とが重要である。本実施の形態において、画像形成中（印字中）に帯電ローラに印加される帯電バイアス電圧の大きさに応じて、帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングに対する、現像剤担持体への現像バイアス電圧の印加開始のタイミングが制御される。
【００３１】
具体的には、帯電バイアス電圧の絶対値が大きいほど、帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングから現像バイアス電圧の印加開始のタイミングまでの間隔が小さくなるように制御される。換言すると、帯電バイアス電圧の印加開始タイミングに対する現像バイアス電圧の印加開始タイミングが早くなるように（又は、現像バイアス電圧の印加開始タイミングに対する帯電バイアス電圧の印加開始タイミングが遅くなるように）制御される。
【００３２】
また、帯電バイアス電圧の絶対値が小さいほど、帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングから現像バイアス電圧の印加開始のタイミングまでの間隔が大きくなるように制御される。換言すると、帯電バイアス電圧の印加開始タイミングに対する現像バイアス電圧の印加開始タイミングが遅くなるように（又は、現像バイアス電圧の印加開始タイミングに対する帯電バイアス電圧の印加開始タイミングが早くなるように）制御される。
【００３３】
なお、通常では、印字開始前の現像バイアス電圧は、像担持体の接点（接地電位）に対して０Ｖであることが多い。しかしながら、現像以外の何らかの目的で、ごくわずかな出力（トナーの移動に寄与しないような出力、例えば５０Ｖ未満の出力）や、帯電バイアス電圧と異極性のバイアス電圧が出力されている場合もある。本実施の形態において、このようなごくわずかな出力や異極性のバイアス電圧が出力されている状態は、現像バイアス電圧が「印加」されている状態とは呼ばない。本実施の形態において、帯電バイアス電圧と同極性で、トナーを移動させるための比較的高圧のバイアス電圧が出力されている状態を、現像バイアス電圧が「印加」されている状態と呼ぶ。また、本実施の形態において、０Ｖであるかごくわずかな出力しかない略０Ｖである状態、又は異極性のバイアス電圧が出力されている状態から、そのような現像バイアス電圧の出力を開始する場合を、「現像バイアス電圧の印加開始」と呼ぶ。
【００３４】
［実施の形態］
【００３５】
図１は、本発明の実施の形態における画像形成装置を示す斜視図である。
【００３６】
［画像形成装置１の構成］
【００３７】
図１に示されるように、画像形成装置１は、給紙カセット３と、排紙トレイ５と、電源部９と、操作部１１と、制御部（制御手段の一例）２０と、プリント部３０と、スキャン部４０とを備える。制御部２０は、後述するように、ＣＰＵ２１などを有する（図４参照）。制御部２０及びプリント部３０は、画像形成装置１の筐体の内部に配置されている。
【００３８】
この画像形成装置１は、３つの給紙カセット３（給紙カセット３ａ，３ｂ，３ｃ）を有している。それぞれの給紙カセット３には、例えば、互いに異なるサイズの用紙（Ｂ５サイズ、Ａ４サイズ、及びＡ３サイズなど）が装てんされている。給紙カセット３は、画像形成装置１の下部に、画像形成装置１の筐体に抜き差し可能に配置されている。各給紙カセット３に装てんされた用紙は、印字時に、１枚ずつ給紙カセット３から給紙され、プリント部３０に送られる。なお、給紙カセット３の数は３つに限られず、それより多くても少なくてもよい。
【００３９】
排紙トレイ５は、画像形成装置１の筐体のうちプリント部３０が収納されている部位の上方でスキャン部４０が配置されている部位の下方に配置されている。排紙トレイ５には、プリント部３０により画像が形成された用紙が筐体の内部から排紙される。
【００４０】
電源部９は、画像形成装置１の筐体の内部に設けられている。電源部９は、商用電源に接続され、商用電源をもとに、制御部２０やプリント部３０などに電力を供給する。
【００４１】
操作部１１は、画像形成装置１の上部前面側に配置されている。操作部１１には、ユーザにより押下操作可能な複数の操作ボタン１１ａが配置されている。また、操作部１１には、表示パネル１３が配置されている。表示パネル１３は、例えば、タッチパネルを備えたＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）である。表示パネル１３は、ユーザに案内画面を表示したり、操作ボタンを表示してユーザからのタッチ操作を受け付けたりする。表示パネル１３は、ＣＰＵ２１により制御されて表示を行う。操作部１１は、操作ボタン１１ａや表示パネル１３がユーザにより操作されると、その操作に応じた操作信号又は所定のコマンドをＣＰＵ２１に送信する。すなわち、ユーザは、操作部１１に操作を行うことにより、画像形成装置１に種々の動作を実行させることができる。
【００４２】
プリント部３０は、おおまかに、トナー像形成部３００と、用紙搬送部（図示せず）と、定着装置（図示せず）とを有している。プリント部３０は、電子写真方式で用紙に画像を形成する。プリント部３０は、いわゆるタンデム方式で４色の画像を合成し、用紙にカラー画像を形成可能に構成されている。トナー像形成部３００の構成については後述する。
【００４３】
用紙搬送部は、給紙ローラ、搬送ソーラ、及びそれらを駆動するモータなどで構成されている。用紙搬送部は、用紙を給紙カセット３から給紙して、画像形成装置１の筐体の内部で搬送する。また、用紙搬送部は、画像が形成された用紙を画像形成装置１の筐体から排紙トレイ５などに排出する。
【００４４】
定着装置は、加熱ローラ及び加圧ローラを有している。定着装置は、加熱ローラと加圧ローラとでトナー像が形成された用紙を挟みながら搬送し、その用紙に加熱及び加圧を行う。これにより、定着装置は、用紙に付着したトナーを溶融させて用紙に定着させ、用紙に画像を形成する。
【００４５】
スキャン部４０は、画像形成装置１の筐体の上部に配置されている。スキャン部４０は、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）４１を有している。スキャン部４０は、上述のスキャナ機能を実行する。スキャン部４０は、透明な原稿台に配置された原稿をコンタクトイメージセンサにより走査して、それを画像データとして読み取る。また、スキャン部４０は、原稿トレイにセットされた複数枚の原稿を、ＡＤＦ４１により順次取り込みながら、コンタクトイメージセンサによりその画像データを読み取る。
【００４６】
図２は、画像形成装置１のトナー像形成部３００の構成を示す側面図である。
【００４７】
図２に示されるように、トナー像形成部３００は、中間転写ベルト３０５と、転写ローラ３０７と、４組のプリントヘッド３１０Ｙ，３１０Ｍ，３１０Ｃ，３１０Ｋ（以下、それぞれを区別せずプリントヘッド３１０と称することがある。）と、レーザスキャンユニット（露光手段の一例）３２０などで構成されている。
【００４８】
中間転写ベルト３０５は、環状であり、２つのローラ間に架けわたされている。中間転写ベルト３０５は、用紙搬送部に連動して回動する。転写ローラ３０７は、中間転写ベルト３０５のうち一方のローラに接触している部分に対向するように配置されている。用紙は、中間転写ベルト３０５と転写ローラ３０７との間で挟まれながら搬送される。
【００４９】
各プリントヘッド３１０は、感光体（像担持体の一例）３１１、帯電ローラ（帯電部材の一例、帯電手段の一例）３１３、現像装置（現像手段の一例）３１４、ベルト転写ローラ３１７、及びクリーニングブレード３１９などを含んでいる。プリントヘッド３１０としては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）のＣＭＹＫ各色の画像を形成するためのものが４つ配置されている。４組のプリントヘッド３１０は、中間転写ベルト３０５に沿うように、互いに並んで配置されている。レーザスキャンユニット３２０は、各プリントヘッド３１０の感光体３１１上にレーザ光を走査可能に配置されている。なお、レーザスキャンユニット３２０は、プリントヘッド３１０毎に設けられていてもよいし、１つのレーザスキャンユニット３２０から各プリントヘッド３１０の感光体３１１に対してレーザ光が走査されるようにしてもよい。
【００５０】
トナー像形成部３００において、各レーザスキャンユニット３２０は、ＹＭＣＫの各色別の画像データに基づいて、各プリントヘッド３１０の感光体３１１上に静電潜像を形成する。現像装置３１４は、現像ローラ（現像剤担持体の一例）３１５を用いて各感光体３１１上に形成された静電潜像を現像し、各感光体３１１に各色別のトナー像を形成する。各感光体３１１は、トナー像を中間転写ベルト３０５に転写し、その中間転写ベルト３０５上に、用紙に形成するトナー像の鏡像を形成する（１次転写）。その後、転写ローラ３０７により、中間転写ベルト３０５に形成されたトナー像が用紙に転写され、用紙上にトナー像が形成される（２次転写）。
【００５１】
図３は、プリントヘッド３１０を示す側面図である。
【００５２】
図３に示されるように、各プリントヘッド３１０は、従来の一般的な画像形成装置におけるそれと略同様に構成されている。すなわち、感光体３１１は、ドラム形状であり、その胴部に有機感光体（ＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ  ＰｈｏｔｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ／Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏｒｅｃｅｐｔｏｒ））を有している。感光体３１１の周囲には、感光体３１１の回転方向に沿って、順に、帯電ローラ３１３、現像ローラ３１５、ベルト転写ローラ３１７、及びクリーニングブレード３１９が配置されている。
【００５３】
各プリントヘッド３１０は、ローラ帯電方式により感光体３１１の表面を帯電させる。すなわち、帯電ローラ３１３は、感光体３１１との間に高電圧の帯電バイアス電圧が印加されることで、感光体３１１の表面を帯電させる。レーザスキャンユニット３２０は、感光体３１１の表面のうち帯電した部位にレーザ光を照射し、電位減衰させる。これにより、感光体３１１の表面に静電潜像が形成される。
【００５４】
本実施の形態において、帯電バイアス電圧は、直流のバイアス電圧であるが、これに限られるものではない。
【００５５】
現像装置３１４は、感光体３１１の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させ、トナー像を形成する。本実施の形態において、現像装置３１４は、２成分現像方式のものである。現像装置３１４は、現像ローラ３１５に現像バイアス電圧を印加して、現像ローラ３１５側のトナーを感光体３１１側に移動させ、静電潜像を現像する。現像バイアス電圧は、帯電バイアス電圧の極性と同極性のバイアス電圧である。
【００５６】
ベルト転写ローラ３１７は、感光体３１１との間に中間転写ベルト３０５を挟みながら電荷を加え、感光体３１１から中間転写ベルト３０５上にトナー像を転写する。クリーニングブレード３１９は、感光体３１１の表面に接触しており、感光体３１１の表面に残留しているトナーを収集する。
【００５７】
図４は、画像形成装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００５８】
図４に示されるように、制御部２０は、ＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２３と、ＲＡＭ２５と、ＨＤＤ２７と、インターフェイス部２９とを有している。制御部２０は、操作部１１、プリント部３０、及びスキャン部４０などと共にシステムバスに接続されている。これにより、制御部２０と画像形成装置１の各部とが、信号を送受可能に接続されている。
【００５９】
ＨＤＤ２７は、インターフェイス部２９を介して外部から送られたジョブ（ＪＯＢ）のデータや、スキャン部４０で読み取った画像データなどを記憶する。また、ＨＤＤ２７は、画像形成装置１の設定情報や、画像形成装置１の種々の動作を行うための制御プログラム（プログラム）２７ａなどを記憶する。ＨＤＤ２７は、１つのクライアントＰＣ又は複数のクライアントＰＣなどから送信された複数のジョブを記憶可能である。
【００６０】
インターフェイス部２９は、例えば、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）などのハードウェア部と、所定の通信プロトコルで通信を行うソフトウェア部とが組み合わされて構成されている。インターフェイス部２９は、画像形成装置１をＬＡＮなどの外部ネットワークに接続する。これにより、画像形成装置１は、外部ネットワークに接続されているクライアントＰＣなどの外部装置と通信可能になる。図において、画像形成装置１は、ＰＣ７１やＰＣ７３などが接続された外部ネットワークに接続されている。画像形成装置１は、ＰＣ７１，７３から印刷ジョブを受信可能である。また、画像形成装置１は、スキャン部４０で読み取った画像データを、ＰＣ７１に送信したり、メールサーバなどを介してＥ−ｍａｉｌにより送信したりすることができる。なお、インターフェイス部２９は、無線通信により外部ネットワークに接続可能に構成されていてもよい。また、インターフェイス部２９は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インターフェイスであってもよい。この場合、インターフェイス部２９は、通信ケーブルを介して接続された外部装置と画像形成装置１とを通信可能にする。
【００６１】
ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２５、又はＨＤＤ２７などに記憶された制御プログラム２７ａなどを実行することにより、画像形成装置１の種々の動作を制御する。ＣＰＵ２１は、操作部１１から操作信号が送られたり、ＰＣ７１などから操作コマンドが送信されたりすると、それらに応じて所定の制御プログラム２７ａを実行する。これにより、ユーザによる操作部１１の操作などに応じて、画像形成装置１の所定の機能が実行される。
【００６２】
ＲＯＭ２３は、例えばフラッシュＲＯＭ（Ｆｌａｓｈ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。ＲＯＭ２３には、画像形成装置１の動作を行うために用いられるデータが記憶されている。ＲＯＭ２３には、ＨＤＤ２７と同様に、種々の制御プログラムや、画像形成装置１の機能設定データなどが記憶されていてもよい。ＣＰＵ２１は、所定の処理を行うことにより、ＲＯＭ２３からのデータの読み込みや、ＲＯＭ２３へのデータの書き込みを行う。なお、ＲＯＭ２３は、書換え不可能なものであってもよい。
【００６３】
ＲＡＭ２５は、ＣＰＵ２１のメインメモリである。ＲＡＭ２５は、後述のようにＣＰＵ２１が制御プログラム２７ａを実行するときに必要なデータを記憶するのに用いられる。
【００６４】
スキャン部４０は、上述のように、スキャナ機能を実行し、原稿から画像データを読み取る。スキャン部４０により読み取られた画像データは、ＣＰＵ２１によりアプリケーションデータ形式に変換され、ＨＤＤ２７などに記憶される。ＣＰＵ２１は、ＨＤＤ２７などに記憶された画像データを、ＰＣ７１，７３などに送信可能である。
【００６５】
［帯電バイアス電圧と現像バイアス電圧との印加開始タイミングについて］
【００６６】
図５は、帯電ローラ３１３による感光体３１１の表面の帯電動作を説明する図である。
【００６７】
図５において、帯電ローラ３１３と感光体３１１とのそれぞれについて示されている矢印は、帯電ローラ３１３や感光体３１１の回転方向を表している。図５の上方の図は、帯電バイアス電圧の印加開始時を示し、下方の図は、その後若干量だけ帯電ローラ３１３と感光体３１１とが回転した状態を示す。
【００６８】
帯電ローラ３１３は、帯電ニップ３１３Ａにおいて、感光体３１１の表面に接触している。帯電ローラ３１３に帯電バイアス電圧が印加されると、感光体３１１の表面のうち、帯電ニップ３１３Ａに位置する印加開始点Ｐの周辺の、帯電ローラ３１３に近接している領域が帯電する。そして、帯電バイアス電圧が印加された状態で帯電ローラ３１３と感光体３１１とが回転することにより、印加開始点Ｐよりも感光体３１１の回転方向後方の領域が帯電する。
【００６９】
ここで、帯電ニップ３１３Ａに近い部位ほど、帯電ローラ３１３との距離が近くなり、帯電量が多くなる。そのため、印加開始点Ｐよりも感光体３１１の回転方向前方の領域において、印加開始点Ｐに近づくにつれて次第に帯電量が多くなる。また、帯電バイアス電圧の絶対値が大きいほど帯電量が多くなる。図に矢印Ｒで示されるように、印加開始点Ｐよりも感光体３１１の回転方向前方の領域（放電開始位置Ｐ＋Ｒから回転方向後方の領域）において、帯電量が帯電バイアス電圧の大きさによって異なる。
【００７０】
本実施の形態において、制御部２０は、画像形成中に印加する帯電バイアス電圧の大きさに応じて、帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングに対する現像バイアス電圧の印加開始のタイミングを制御する。これにより、帯電バイアス電圧の大きさが異なって、感光体３１１の表面における帯電範囲や表面電位が異なる場合であっても、適正なタイミングで現像バイアス電圧の印加が開始される。
【００７１】
図６は、画像形成時に制御部２０が行う制御動作の流れを示すフローチャートである。
【００７２】
図６においては、各プリントヘッド３１０についての帯電バイアス電圧と現像バイアス電圧との印加開始タイミング関する制御動作が示されている。このような制御動作は、印刷ジョブが開始されるたびに行われる。
【００７３】
ステップＳ１１において、制御部２０は、感光体３１１、帯電ローラ３１３、現像ローラ３１５等の駆動を開始する。これらのローラ等は、一定の速度で回転する。回転が安定すると、ステップＳ１２に進む。
【００７４】
ステップＳ１２において、制御部２０は、画像形成時に帯電ローラ３１３に印加する帯電バイアス電圧Ｖｃを決定する。帯電バイアス電圧Ｖｃは、後述のように、画像形成時に現像ローラ３１５に印加される印字用の現像バイアス電圧Ｖ２に応じて決定される。現像バイアス電圧Ｖ２は、後述のように、制御部２０により、トナー濃度や画像形成装置１の周囲の環境情報などに応じて設定される。
【００７５】
ステップＳ１３において、制御部２０は、帯電バイアス電圧Ｖｃの印加を開始する。感光体３１１の表面が、帯電バイアス電圧Ｖｃの印加が開始された印加開始点Ｐを中心に帯電する。
【００７６】
ステップＳ１４において、制御部２０は、立ち上げ用の現像バイアス電圧Ｖ１の印加開始位置（以下、第１印加位置ということがある。）を決定する。すなわち、制御部２０は、帯電バイアス電圧Ｖｃの印加開始のタイミングに対する、現像バイアス電圧Ｖ１の印加開始のタイミング（帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングから現像バイアス電圧の印加開始のタイミングまでの間隔）を決定する。
【００７７】
ステップＳ１５において、制御部２０は、印加開始点Ｐが第１印加位置に到達するまで待機する。到達すると、ステップＳ１６に進む。
【００７８】
ステップＳ１６において、制御部２０は、立ち上げ用の現像バイアス電圧Ｖ１の印加を開始する。
【００７９】
ステップＳ１７において、制御部２０は、印加開始点Ｐが所定位置（以下、第２印加位置ということがある。）に到達するまで待機する。到達すると、ステップＳ１８に進む。
【００８０】
ステップＳ１８において、制御部２０は、印字用の現像バイアス電圧Ｖ２の印加を開始する。これにより、感光体３１１上の静電潜像の現像が開始される。
【００８１】
なお、現像バイアス電圧は、段階的に大きくなるように印加される。本実施の形態において、現像バイアス電圧は、２段階で印加される。すなわち、印加開始点Ｐが第１印加位置に到達したとき、立ち上げ用の現像バイアス電圧Ｖ１の印加が開始される。その後、印加開始点Ｐが第２印加位置に到達したとき、現像バイアス電圧Ｖ１から電圧の絶対値が大きくされ、印字用の現像バイアス電圧Ｖ２が印加される。なお、現像バイアス電圧は、３段階より多い段階で、次第に大きくなり印字用の現像バイアス電圧Ｖ２に近づくように印加されるようにしてもよい。
【００８２】
図７は、画像形成時の帯電及び現像動作を説明する第１の図である。
【００８３】
図７においては、プリントヘッド３１０について、画像形成の開始時の状態が示されている。感光体３１１、帯電ローラ３１３、現像ローラ３１５は、一定の速度で回転する。
【００８４】
制御部２０が帯電バイアス電圧Ｖｃの印加を開始すると、感光体３１１の表面が帯電する。このとき、帯電バイアス電圧Ｖｃの印加が開始されたときに帯電ニップ３１３Ａにある印加開始点Ｐを中心に、表面が帯電する。なお、感光体３１１の表面の電位の絶対値は、感光体３１１の表面の電位と帯電バイアス電圧Ｖｃとの電位差により発生する放電によって、大きくなる。そのため、感光体表面電位の絶対値は、必ず、帯電バイアス電圧Ｖｃの絶対値よりも小さい。放電のしやすさによって帯電バイアス電圧と感光体表面電位との関係が異なるが、例えば、感光体表面電位の絶対値は帯電バイアス電圧の絶対値よりも６００Ｖ程度だけ小さくなる。
【００８５】
図８は、画像形成時の帯電及び現像動作を説明する第２の図である。
【００８６】
図８及び図９において、感光体３１１の表面の帯電領域Ｅが、破線で示されている。帯電バイアス電圧Ｖｃの印加が開始された後、感光体３１１が継続して回転することに伴い、印加開始点Ｐが、感光体３１１と現像ローラ３１５との間の現像ニップ３１５Ａに近づく。図８においては、印加開始点Ｐが第１印加位置に到達した状態が示されている。
【００８７】
本実施の形態において、第１印加位置は、現像ニップ３１５Ａの後方（感光体３１１の回転方向上流側）の、現像ニップ３１５ＡからＳ１ミリメートルだけ離れた位置である。距離Ｓ１は、後述するようにして決定される。
【００８８】
このように印加開始点Ｐが第１印加位置に到達すると、立ち上げ用の現像バイアス電圧Ｖ１の印加が開始される。すなわち、感光体３１１の表面の、印加開始点Ｐから距離Ｓ１だけ前方に離れた位置Ｐ１が現像ニップ３１５Ａに到達したタイミングで、立ち上げ用の現像バイアス電圧Ｖ１の印加が開始される。
【００８９】
図９は、画像形成時の帯電及び現像動作を説明する第３の図である。
【００９０】
図９においては、立ち上げ用の現像バイアス電圧Ｖ１の印加が開始された後、印加開始点Ｐが第２印加位置に到達した状態が示されている。
【００９１】
本実施の形態において、第２印加位置は、現像ニップ３１５Ａの前方（感光体３１１の回転方向下流側）の、現像ニップ３１５Ａから１０ミリメートルだけ離れた位置である。この距離は、予め設定された位置である。なお、現像ニップ３１５Ａから第２印加位置までの距離は、１０ミリメートルに限られない。また、この距離は、制御部２０により、種々の所定のルールに従って適宜変更されるようにしてもよい。
【００９２】
このように印加開始点Ｐが第２印加位置に到達すると、印字用の現像バイアス電圧Ｖ２の印加が開始される。すなわち、感光体３１１の表面の、印加開始点Ｐから１０ミリメートルだけ後方に離れた位置Ｐ２が現像ニップ３１５Ａに到達したタイミングで、印字用の現像バイアス電圧Ｖ２の印加が開始される。第２印加位置は、印加開始点Ｐが到達したときに現像ニップ３１５Ａから現像バイアス電圧Ｖ２の印加を開始することで、静電潜像が確実に、かつ適正に現像されるように、設定されている。
【００９３】
図１０は、画像形成時の帯電及び現像動作を説明するグラフである。
【００９４】
図１０において、縦軸は、感光体表面電位と現像バイアス電圧とのそれぞれの絶対値の大きさを表している。本実施の形態では、負の電圧が印加される。また、横軸は、感光体３１１の表面の位置を、右方が後方（回転方向下流側）となるようにして表している。感光体３１１の各位置の表面電位が破線で示され、現像バイアス電圧は実線で示されている。
【００９５】
帯電バイアス電圧Ｖｃは、印加が開始されてから目標値になるまで、若干の時間がかかる。帯電バイアス電圧Ｖｃの絶対値は、印加開始点Ｐにおいて、０から上昇する。放電開始時点で、図５に示されるように帯電ニップ３１３Ａを中心に放電が発生することで、感光体３１１の表面電位が、放電開始点Ｐ＋Ｒの範囲で徐々に立ち上がる。そのため、感光体表面電位は、帯電バイアス電圧Ｖｃの印加が開始されると、放電開始点Ｐ＋Ｒからグラフ上において緩やかに上昇する。感光体表面電位は、感光体３１１の回転方向下流側で、目標値Ｖｏに到達する。
【００９６】
立ち上げ用の現像バイアス電圧Ｖ１の印加は、印加開始点Ｐが現像ニップ３１５ＡよりもＳ１ミリメートルだけ手前にあるときに開始される。すなわち、現像バイアス電圧は、位置Ｐ１において０から上昇し始める。なお、現像バイアス電圧も、印加が開始されてから目標値の電圧Ｖ１になるまで若干の時間がかかるため、グラフ上において緩やかに上昇する。位置Ｐ１において印加が開始されると、その後方の位置において、現像バイアス電圧がＶ１まで上昇する。
【００９７】
印字用の現像バイアス電圧Ｖ２の印加は、印加開始点Ｐが現像ニップ３１５Ａよりも１０ミリメートルだけ後方にあるときに開始される。すなわち、現像バイアス電圧は、位置Ｐ２において、Ｖ１から上昇し始める。位置Ｐ２において現像バイアス電圧の印加（昇圧）が開始されると、その後方の位置において、現像バイアス電圧が印字出力となるＶ２に到達し、静電潜像の現像が可能となる。
【００９８】
制御部２０は、画像形成中に印加される現像バイアス電圧Ｖ２を、感光体３１１上のトナー付着量が所定の付着量になるように、決定する。すなわち、制御部２０は、画像形成中の感光体３１１の表面電位の目標値Ｖｏを決定する。制御部２０は、例えば、感光体３１１上のトナー付着量を反射式光学センサなどを用いて読み取り、これに基づいて、現像バイアス電圧Ｖ２が所定の付着量（例えば、５ｇ／ｍ＾２程度）になるように目標値を決定する。したがって、現像バイアス電圧Ｖ２は、画像形成時の諸条件に応じて変化することがある。
【００９９】
また、帯電バイアス電圧Ｖｃは、一般に、以下のようなとき、比較的絶対値が大きくなるように設定される。すなわち、感光体３１１が新しく膜厚が大きいため、静電容量が小さく放電が起きにくいときがある。また、低温／低湿環境で、放電が起きにくいときがある。また、気圧が高く、放電が起きにくいときがある。このような種々の条件に応じて、帯電バイアス電圧Ｖｃが調整される。
【０１００】
制御部２０は、感光体表面電位を、印字用の現像バイアス電圧Ｖ２の絶対値が感光体表面電位の絶対値よりも所定の電位差（例えば、１００Ｖ程度）だけ低くなるように、設定する（カブリマージン）。これにより、静電潜像以外の部位にトナー付着してしまうトナーカブリ現象の発生が確実に防止される。
【０１０１】
［距離Ｓ１の決定に関する説明］
【０１０２】
ここで、トナーカブリ現象は、主に現像バイアス電圧が感光体表面電位よりも大きくなる区間において発生する。そして、この区間において現像バイアス電圧と感光体表面電位とで囲まれる領域（図１０において斜線で示される領域）の面積は、トナー付着の発生量に対応する。本実施の形態において、制御部２０は、印刷ジョブの開始時において、感光体３１１へのキャリア付着を防止しつつトナー消費を抑制するために、帯電バイアス電圧Ｖｃの絶対値の大きさに応じて、帯電バイアス電圧Ｖｃの印加開始のタイミングから現像バイアス電圧Ｖ１の印加開始のタイミングまでの間隔を設定する。すなわち、制御部２０は、帯電バイアス電圧Ｖｃの絶対値の大きさに応じて距離Ｓ１を決定し、立ち上げ用の現像バイアス電圧Ｖ１の印加を開始する位置Ｐ１を決定する。
【０１０３】
図１１は、現像バイアス電圧Ｖ１の印加開始位置の決定について説明するグラフである。
【０１０４】
図１１に示されるように、縦軸の距離Ｓ１は、横軸の帯電バイアス電圧Ｖｃの絶対値に対応して設定される。本実施の形態においては、帯電バイアス電圧Ｖｃの絶対値が大きいほど、帯電バイアス電圧Ｖｃの印加開始のタイミングから現像バイアス電圧Ｖ１の印加開始のタイミングまでの間隔が小さくなる。換言すると、帯電バイアス電圧Ｖｃの絶対値が大きいほど、距離Ｓ１が大きくなる。また、帯電バイアス電圧Ｖｃの絶対値が小さいほど、帯電バイアス電圧Ｖｃの印加開始のタイミングから現像バイアス電圧Ｖ１の印加開始のタイミングまでの間隔が大きくなる。換言すると、帯電バイアス電圧Ｖｃの絶対値が小さいほど、距離Ｓ１が小さくなる。
【０１０５】
ここで、本実施の形態では、距離Ｓ１の下限値（上記間隔の上限値）が予め設定されている。例えば、距離Ｓ１の下限値は、１ミリメートルに設定されている。制御部２０は、帯電バイアス電圧Ｖｃの絶対値が、この距離Ｓ１の下限値に対応する大きさよりも小さいとき、距離Ｓ１が下限値になるように、制御を行う。これにより、現像バイアス電圧Ｖ１は、常に、印加開始点Ｐが現像ニップ３１５Ａの手前１ミリメートルに到達するよりも前のタイミングで印加開始される。
【０１０６】
距離Ｓ１は、次式により算出される。ここで、Ｓｏは補正値であり、例えば、−１ミリメートルである。Ｋは、Ｖｃの補正係数であり、例えば−０．００２である。Ｖｃは、画像形成中に印加される帯電バイアス電圧であり、単位はボルトである。これらのオフセット値や定数等は、実験等により適切なものを適宜求めるようにすればよい。なお、本実施の形態において、Ｖｃは負のバイアス電圧である。
【０１０７】
Ｓ１＝Ｓｏ＋Ｋ×Ｖｃ（ただし、Ｓ１＜１ｍｍの場合はＳ１＝１ｍｍとする。）
【０１０８】
［立ち上げ用の現像バイアス電圧Ｖ１の決定に関する説明］
【０１０９】
上述のように、立ち上げ用の現像バイアス電圧Ｖ１の印加が行われた後、感光体３１１上の位置Ｐ２が現像ニップ３１５Ａに到達するまで、現像バイアス電圧は、現像バイアス電圧Ｖ１に保たれる。現像バイアス電圧Ｖ１は、感光体表面電位と現像バイアス電圧Ｖ１との差が、キャリア付着防止可能な電位差を確保できるように設定されている。感光体表面電位が上昇して画像形成時の目標値となっても、現像ローラ３１５から感光体３１１へのキャリア付着が発生しないようになっている。換言すると、立ち上げ用の現像バイアス電圧Ｖ１は、画像形成中の感光体３１１の表面電位の目標値Ｖｏ（画像形成時の帯電バイアス電圧Ｖｃに対応）に対して、所定量だけオフセットした値に設定されている。
【０１１０】
図１２は、立ち上げ用の現像バイアス電圧Ｖ１の決定について説明するグラフである。
【０１１１】
図１２に示されるように、縦軸の現像バイアス電圧Ｖ１は、横軸の、感光体表面電位に対して、所定量だけオフセットした値に設定される。具体的には、現像バイアス電圧Ｖ１は、感光体表面電位に対して、３００ボルトだけ絶対値が低くなるように設定されている。
【０１１２】
ここで、本実施の形態では、現像バイアス電圧Ｖ１の絶対値の下限値が予め設定されている。例えば、現像バイアス電圧Ｖ１の絶対値の下限値は、１００ボルトに設定されている。制御部２０は、感光体表面電位の絶対値が、この現像バイアス電圧Ｖ１の絶対値の下限値に対応する大きさよりも小さいとき、現像バイアス電圧Ｖ１の絶対値が下限値になるように、制御を行う。これにより、現像バイアス電圧Ｖ１の絶対値は、常に、１００ボルト以上になる。
【０１１３】
現像バイアス電圧Ｖ１は、次式により算出される。ここで、Ｖｏは感光体３１１の表面電位の目標値であり、単位はボルトである。Ｖ１ｏｆｆｓｅｔは、所定のオフセット補正値であり、例えば３００ボルトである。これらのオフセット値や定数等は、実験等により適切なものを適宜求めるようにすればよい。なお、本実施の形態において、Ｖｏ，Ｖ１は負の電圧となる。
【０１１４】
Ｖ１＝Ｖｏ＋Ｖ１ｏｆｆｓｅｔ（ただし、Ｖ１＞−１００［Ｖ］の場合、Ｖ１＝−１００［Ｖ］とする。）
【０１１５】
このように、本実施の形態では、制御部２０が、現像バイアス電圧の立ち上げ用の１段目のバイアス電圧Ｖ１を、感光体３１１の表面電位の目標値Ｖｏに応じて決定する。したがって、キャリア付着を確実に防止することができる。
【０１１６】
［実施の形態における効果］
【０１１７】
以上説明したように、本実施の形態では、帯電バイアス電圧Ｖｃの大きさに応じて、帯電バイアス電圧Ｖｃの印加開始のタイミングに対する現像バイアス電圧Ｖ１の印加開始のタイミングが調整される。キャリア付着を発生させない範囲で、現像バイアス電圧Ｖ１の印加開始タイミングを遅く設定することができる。したがって、帯電バイアス電圧Ｖｃの大きさが異なる様々な場合において、キャリア付着の発生を防止しつつ、トナー消費量を抑制することができる。このような制御を行うために、高価な構成のハードウェア等を用いる必要はなく、画像形成装置の製造コストを低く保つことができる。
【０１１８】
直流の帯電バイアス電圧が印加されるローラ帯電方式においては、帯電バイアス電圧の大きさに略比例して、放電領域が広がることが分かった。そのため、このような構成の画像形成装置において、本実施の形態にように帯電バイアス電圧の大きさに応じた制御を行うことで、上述の効果が、より顕著に得られる。
【０１１９】
また、帯電バイアス電圧Ｖｃの印加開始のタイミングから現像バイアス電圧Ｖ１の印加開始のタイミングまでの間隔に上限が設けられている。すなわち、距離Ｓ１に下限値が設定されているので、帯電バイアス電圧Ｖｃが非常に低く設定される場合においても、Ｓ１を小さく（負側に）設定しすぎることを防止することができる。したがって、キャリア付着の発生を確実に防止することができる。
【０１２０】
［その他］
【０１２１】
帯電ローラに代えて、針電極方式やワイヤ帯電方式の、放電により感光体の表面を帯電させる帯電器が用いられていてもよい。このような場合であっても、上述と同様に帯電バイアス電圧の印加開始タイミングに対する現像バイアス電圧の印加開始タイミングの制御を行うことにより、同種の効果を得ることができる。
【０１２２】
現像バイアス電圧や帯電バイアス電圧は、交流電圧を利用したものであってもよい。
【０１２３】
なお、画像形成装置の構成によっては、画像形成中において、帯電バイアス電圧の絶対値が変化するようになっている場合もある。このような場合には、例えば、画像形成中における帯電バイアス電圧の絶対値の最大値に基づいて、帯電バイアス電圧の印加開始のタイミングから現像バイアス電圧の印加開始のタイミングまでの間隔の設定が行われるようにしてもよい。具体的には、画像形成中における帯電バイアス電圧の絶対値の最大値が大きいほど、上記間隔が小さくなるように制御を行い、画像形成中における帯電バイアス電圧の絶対値の最大値が小さいほど、上記間隔が大きくなるように制御を行うようにすればよい。これにより、確実にキャリア付着を防止しつつ、トナー消費量の低減効果を得ることができる。
【０１２４】
１段階目に印加される立ち上げ用の現像バイアス電圧は、予め設定された値でもよい。
【０１２５】
プリンタ部は、上述のような、中間転写ベルトを用いたタンデム方式のものに限られない。プリンタ部は、中間転写ベルトを用いたいわゆる４サイクル方式のものでもよいし、中間転写ベルトを用いず、感光体から用紙に直接にトナー像を転写するように構成されていてもよい。また、プリンタ部は、モノクロ画像のみを形成可能に構成されていてもよい。
【０１２６】
カラー画像を形成可能で色毎に感光体を有する画像形成装置において、上述のような制御は、各色それぞれで行うようにすればよいし、複数色のうち一部の色については、上述のような制御を行わないようにしてもよい。
【０１２７】
また、画像形成装置としては、モノクロ／カラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ装置やこれらの複合機（ＭＦＰ）などいずれであってもよい。
【０１２８】
また、上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアによって行っても、ハードウェア回路を用いて行ってもよい。
【０１２９】
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に提供することにしてもよい。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。上記のフローチャートで文章で説明された処理は、そのプログラムに従ってＣＰＵなどにより実行される。
【０１３０】
なお、上記実施の形態は、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及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】
【０１３１】
１  画像形成装置
２０  制御部（制御手段の一例）
２１  ＣＰＵ
２７ａ  制御プログラム（プログラムの一例）
３０  プリント部
３１１  感光体（像担持体の一例）
３１３  帯電ローラ（帯電部材の一例、帯電手段の一例）
３１４  現像装置（現像手段の一例）
３１５  現像ローラ（現像剤担持体の一例）
３２０  レーザスキャンユニット（露光手段の一例）
【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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