JP6643293B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

電子写真プロセスを用いて記録材に画像形成を行う画像形成装置に関する。

現像部材を感光体に接触させた状態で現像を行う接触現像方式の画像形成装置では、感光体と現像部材の劣化を抑制して長寿命化する必要がある。このため、画像形成を行っていない待機状態では現像部材を感光体にトナーが付着させない位置（離間位置）に移動させ、画像形成時のみ現像部材を感光体にトナーを付着させる位置（当接位置）に移動させる。

特許文献１には、画質向上のため、露光ユニットが、感光体の表面のトナーを付着させる画像部を露光して明部電位を形成するだけでなく、感光体の表面のトナーを付着させない非画像部も露光することで暗部電位を形成することが開示されている。この時、非画像部を露光する非画像部露光の露光量は、画像部を露光する画像部露光の露光量よりも小さくすることで、トナーを付着させない暗部電位を形成する。

特開２００３−３１２０５０号公報

待機状態にある画像形成装置は、画像データを受信すると、準備工程を実行して画像形成可能な状態になった後に記録材への画像形成工程を行う。準備工程では、感光体等を画像形成するための速度で回転するように速度を調整し、露光ユニットの備える回転多面鏡を画像形成するための速度で回転するよう調整する等の制御が行われる。

一方、ユーザビリティ等の観点から、画像形成装置が画像データを受信してからプリントアウトされるまでの時間（Ｆｉｒｓｔ Ｐｒｉｎｔ Ｏｕｔ Ｔｉｍｅ＝ＦＰＯＴ）を短縮することが要求されている。

ここで、ＦＰＯＴを短縮すべく、感光体の回転速度を調整している期間や回転多面鏡の回転速度を調整している期間に、現像部材を感光体にトナーが付着させない位置から感光体にトナーを付着させる位置まで移動し、準備工程の期間を短縮することが考えられる。この場合、現像部材が感光体にトナーを付着させる位置に到達した時に感光体の表面にトナーが付着してトナーを不必要に消費しないよう、感光体の電位をトナーを付着させないための暗部電位にしておく必要がある。特に上述のように非画像部露光によってトナーを付着させない暗部電位を形成する画像形成装置においては、帯電部材による帯電後に非画像部露光を行う必要がある。

しかし、感光体の回転速度を調整している期間や回転多面鏡の回転速度を調整している期間は、感光体の回転速度や回転多面鏡の回転速度が一定でない。このため、非画像部露光を行っても感光体表面の単位面積当たりの露光量が一定とならないため、適切な暗部電位を形成することができない。

そこで本開示は、画像形成時に非画像部を露光してトナーを付着させない電位を形成する画像形成装置において、感光体又は回転多面鏡の回転速度を調整している期間に、現像部材が感光体にトナーを付着させるための位置に到達しても、感光体へトナーが付着することを抑制可能とすることを目的とする。

本発明は、
感光体と、
前記感光体の表面を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材によって帯電された前記感光体の前記表面に、トナー像を形成しない表面電位を形成するために露光して非画像形成領域を形成するための非画像部露光と、前記トナー像を形成する前記表面電位を形成するために前記非画像部露光の露光量よりも大きい露光量で露光して画像形成領域を形成するための画像部露光と、を行う露光ユニットと、
前記感光体と対向する現像位置で前記感光体の前記表面上にトナーを供給することで前記トナー像を形成させる現像部材であって、前記感光体の前記表面に前記トナーを供給する第１の位置と前記感光体の前記表面に前記トナーを供給しない第２の位置との間を移動可能な現像部材と、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
前記露光ユニットと前記帯電電圧印加手段と、を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記現像部材が前記第１の位置に位置し第１の帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行って画像形成動作を行う第１の工程と、
前記現像部材が前記第２の位置に位置し第２の帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行わない第２の工程と、
前記現像部材が前記第１の位置に位置し前記第２の帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行わない第３の工程と、を実行可能に制御し、
前記第２の工程と前記第２の工程の後に実行する前記第３の工程は前記第１の工程の前に実行する前記露光ユニットによる露光を安定させるための準備動作であり、
前記制御部は、前記現像位置において、
前記第３の工程における前記感光体の前記表面に形成された前記非画像形成領域と前記現像部材の表面と、の表面電位差をＶ１（Ｖ）、
前記第１の工程における前記露光ユニットによって露光されていない前記感光体の前記表面と前記現像部材の前記表面と、の前記表面電位差をＶ２（Ｖ）、とすると、
｜Ｖ１｜＜｜Ｖ２｜
を満たし、前記第３の工程が開始してから前記第１の工程が終了するまでの間において、前記非画像形成領域と前記現像部材の表面と、の前記表面電位差が一定になるように、前記第１の工程の前記非画像形成領域における前記非画像部露光の露光量を前記露光ユニットによって制御することを特徴とする。

本開示によれば、画像形成時に非画像部を露光してトナーを付着させない電位を形成する画像形成装置において、感光体又は回転多面鏡の回転速度を調整している期間に、現像部材が感光体にトナーを付着させるための位置に到達しても、感光体へトナーが付着することを抑制可能となる。

（ａ）画像形成装置の概略断面図、（ｂ）画像形成装置の概略断面図の感光ドラム近傍の拡大図。 露光ユニットの構成を示す図。 スキャナモータの立ち上げ制御を示す図。 露光ユニットの発光制御を示す図。 準備工程を示すタイミングチャート。 比較例の準備工程を示すタイミングチャート。 バックコントラストとかぶりの関係を示すグラフ。 準備工程を示すタイミングチャート。 準備工程を示すタイミングチャート。 準備工程を示すタイミングチャート。 （ａ）現像当接離間機構を示す図、（ｂ）現像当接離間機構を示す図、（ｃ）現像当接離間機構を示す図。 露光ユニットを示す図。

［第１実施形態］
図１は、画像形成装置１００の概略図であり、図１を用いて本実施形態の画像形成装置１００の構成及び動作を説明する。図１（ａ）は画像形成装置の概略断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の画像形成装置の概略断面図の感光ドラム１ａ近傍の拡大図である。尚、本実施形態の画像形成装置１００は、第１〜第４の画像形成ステーションＳｔａ、Ｓｒｂ、Ｓｔｃ、Ｓｔｄより構成されている。第１画像形成ステーションＳｔａはイエロー（Ｙ）、第２画像形成ステーションＳｔｂはマゼンタ（Ｍ）、第３画像形成ステーションＳｔｃはシアン（Ｃ）、第４画像形成ステーションＳｔｄはブラック（Ｂｋ）のトナー（現像剤）によりトナー像を形成する。形成するトナー像の色が異なるだけで画像形成動作及び構成については各画像形成ステーションで同じであるので、以下では第１画像形成ステーション（Ｙ）を代表として用いて説明する。他のステーションについては第１ステーション（Ｙ）と同様であるため説明は省略する。

第１画像形成ステーションはドラム状の電子写真感光体としての感光ドラム１ａ、帯電ローラ２ａ、露光ユニット３ａ、現像器４ａ、クリーニング装置６ａを備える。

（画像形成装置の動作）
画像形成装置１００は、制御部７０によってその動作を制御されて、紙等のシート状の記録材Ｐに受信した画像データに対応する画像を形成する画像形成工程を実行する。以下で画像形成工程について説明する。画像形成工程を実行する間、感光ドラム１ａは矢印の方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光ドラム１ａはこの回転過程で、帯電位置ＣＰで帯電ローラ２ａにより所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで露光位置ＥＰで露光ユニット３ａの発する光Ｌにより露光される。これにより、目的のカラー画像のイエロー色成分像に対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像は現像位置ＤＰにおいて現像器４ａが備える現像ローラ５ａによって現像され、画像データに対応するイエロートナー像（現像剤像）として可視化される。

中間転写ベルト１０は、張架部材１１、１２、１３とで張架され、感光ドラム１ａと当接した対向部で同方向に移動する向きに、感光ドラム１ａと略同一の周速度で回転駆動される。感光ドラム１ａの表面に形成されたイエロートナー像は、感光ドラム１ａと中間転写ベルト１０との当接部（１次転写ニップ）で、１次転写電源１５ａが１次転写ローラ１４ａに印加した１次転写電圧により、中間転写ベルト１０の上に転写される（１次転写）。感光ドラム１ａ表面に残留した１次転写残トナーは、クリーニング装置６ａにより清掃、除去された後、帯電以下の画像形成プロセスに供せられる。

以下、同様にして、第２、第３、第４画像形成ステーションＳｔｂ、Ｓｔｃ、Ｓｔｄでそれぞれマゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成され、中間転写ベルト１０上に順次重ねて転写されて、画像データに対応した合成カラー画像が得られる。

中間転写ベルト１０と２次転写ローラ２０との間に給紙手段５０により給紙された記録材Ｐが搬送される２次転写ニップが形成されている。中間転写ベルト１０上の４色のトナー像は、２次転写ニップで、２次転写電源２１が２次転写ローラ２０に印加した２次転写電圧により、記録材Ｐの表面に一括転写される（２次転写）。その後、４色のトナー像を担持した記録材Ｐは定着器３０内に導搬送され、そこで加熱および加圧されることにより４色のトナーが溶融混色して記録材Ｐに固定（定着）される。以上の動作により、画像データに対応したフルカラーのプリント画像が形成され、画像形成工程が完了する。

また、２次転写後に中間転写ベルト１０表面に残留した２次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１６により、清掃、除去される。

なお、モノクロの画像形成を行う場合は、上記と同様の工程で感光ドラム１ｄにのみトナー像を形成し、感光ドラム１ｄから中間転写ベルト１０へトナー像を転写する。そして、その中間転写ベルト１０上のトナー像を２次転写ニップで記録材Ｐに２次転写し、定着器３０で定着を行うという画像形成工程を実行する。

（画像形成部の構成）
次に、本実施形態の画像形成部の構成について説明する。感光ドラム１ａは、不図示のメインモータにより図示矢印方向に回転駆動される。画像形成プロセスの中心となる感光ドラム１ａは、アルミニウム製シリンダの外周面に機能性膜である下引き層、キャリア発生層、キャリア移送層を順にコーティングした有機感光ドラム１ａを用いている。

露光ユニットとしてのレーザスキャナ（スキャナ）３ａは、感光ドラム１ａへレーザ光を照射し、感光ドラム１ａの表面を選択的に露光することにより、静電潜像を形成するように構成している。レーザスキャナ３ａは、データ制御部が画像信号を処理することで生成される発光信号に応じてレーザダイオードを駆動することで静電潜像を形成する。レーザスキャナ３ａの構成については後述する。

帯電部材である帯電ローラ２ａは、芯金上に弾性層を有する、所謂弾性帯電ローラであり、感光ドラム１ａに加圧接触することで従動回転する。感光ドラム１ａの表面のうち、帯電ローラ２ａと接触している位置を帯電位置ＣＰとする。ここで帯電ローラ２ａの芯金には、帯電工程として、感光ドラム１ａに対して所定の直流電圧が印加されており、これにより感光ドラム１ａの表面には、帯電後電位が形成される。露光ユニットレーザスキャナ３ａが発するレーザ光は、感光ドラム１ａを露光する。感光ドラム１ａの露光された部位は、キャリア発生層からのキャリアにより表面の電荷が消失し、電位が低下する。レーザ光の発光信号は画像データに基づいて生成されているので、画像データに対応した明部電位（Ｖｌ）の部分と暗部電位（Ｖｄ）の部分を形成し、画像データに対応する静電潜像を感光ドラム１ａ上に形成する。感光ドラム１ａの表面のうち、レーザスキャナ３ａによってレーザ光を照射される位置を露光位置ＥＰとする。

現像部材である現像ローラ５ａは、芯金上に弾性層を有する、所謂弾性現像ローラ５ａであり、現像ローラ５ａと感光ドラム１ａとは、対向部（接触部）において互いの表面が同方向（本実施形態では上から下に向かう方向）に移動するようにそれぞれ回転する。なお、現像ローラ５ａは、画像形成動作に応じて感光ドラム１ａと所定の当接幅を持って当接している。そして現像ローラ５ａは、感光ドラム１ａの周速度よりも早い周速度で、感光ドラム１ａとの対向部（接触部）において現像ローラ５ａの表面移動方向が感光ドラム１ａの表面移動方向と順方向となるように回転駆動される。

ここで、現像ローラ５ａと感光ドラム１ａは後述する現像当接離間機構６０によって接触及び離間可能である。即ち、画像形成装置１００の本体は、現像ローラ５ａを感光ドラム１ａに当接する当接位置（第１位置）と、現像ローラ５ａを感光ドラム１ａから離間した離間位置（第２位置）との間を移動させる現像当接離間機構６０を備えている。この現像当接離間機構６０によって、画像形成中は現像ローラ５ａを当接位置に配置し、画像形成装置１００が動作していない待機状態などでは離間させている。感光ドラム１ａの表面のうち、現像ローラ５ａが接触している位置、及び感光ドラム１ａから離間している現像ローラ５ａと対向する位置を現像位置ＤＰとする。

また、画像形成中は現像ローラ５ａの芯金には所定の直流電圧が印加されて現像電位となっており、摩擦帯電によりマイナスに帯電したトナーを担持している。現像ローラ５ａが接触位置にある時感光ドラム１ａの表面の電位と現像ローラ５ａの電位の差から、明部電位部にのみ転移させて静電潜像を顕像化する。用いられるトナーは非磁性一成分トナーである。このように現像ローラ５ａの接触位置とは、感光ドラム１ａにトナーを付着させるための位置である。一方で、現像ローラ５ａが離間位置にある時は、感光ドラム１ａと現像ローラ５ａの間の距離が比較的大きいので、感光ドラム１ａにトナーを付着させることができない。つまり、現像ローラ５ａの離間位置とは、感光ドラム１ａにトナーを付着させない位置である。

（露光ユニットの構成）
次に、本実施形態の露光ユニット３ａであるレーザスキャナの構成について第１ステーション（Ｙ）を例にとって説明する。図２は露光ユニットの概略構成を説明する図である。レーザユニット（光源ユニット）３１ａより発せられたレーザ光は不図示のスキャナモータ（第１モータ）によって回転するポリゴンミラー（回転多面鏡）３２ａにより反射され、ｆθレンズ３３ａを透過し、ミラー３４ａで反射され感光ドラム１ａ表面に到達する。ポリゴンミラー３２ａの回転により、レーザ光のポリゴンミラー３２ａでの反射方向が連続的に変化する。これに伴って、感光ドラム１ａの表面に形成されるレーザ光のスポットも感光ドラム１ａの回転軸線方向（主走査方向）に沿って移動する。このようにレーザ光のスポットを移動させることでレーザ光による走査を行うことができる。また、ポリゴンミラー３２ａで特定の角度領域に反射されたレーザ光は感光ドラム１ａの表面には到達しない。特定の角度領域のうちの一部の角度領域に反射されたレーザ光はＢＤミラー３５ａで反射されて受光部としてのＢＤセンサ３６ａにより受光される。ＢＤセンサ３６ａはレーザ光の受光に基づいて出力信号を出力する。ＢＤセンサ３６ａから出力される出力信号を基準に走査回毎の書き込み信号を同期させ、感光ドラム１ａの表面のレーザ光のスポットによる露光開始位置（書き込み位置）をずれないように調整する。また、ＢＤセンサ３６ａから出力される出力信号は、後述するスキャナモータの回転制御を行うためにも使用されている。ポリゴンミラー３２ａやＢＤセンサ３６ａ等は他の露光ユニット３ｂ、３ｃ、３ｄと共通のものであっても良い。

またレーザユニット（光源ユニット）３１ａは、光源としての半導体レーザ、コリメーター鏡筒に接着固定されたコリメータレンズ、半導体レーザの発光に必要な電流を供給し発光のＯＮ／ＯＦＦを制御するレーザ駆動基板とで構成されている。半導体レーザは端面発光型のレーザチップ、フォトダイオードとで構成されている。

半導体レーザの光量調整は、レーザ光の一部を受光素子で検知し、この検知結果を基にレーザダイオードに流れる駆動電流量を変化させ、レーザ光量を制御する光学調整（以下ＡＰＣと略す；Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を行っている。このＡＰＣを画像形成前に実施することで、常にレーザ光量を一定に保ち、環境の変化・レーザのバラツキ・劣化により画像が不安定となることを防止している。

次に上述した露光ユニット３ａの制御について説明をする。露光ユニット３ａの動作は制御部７０によって制御される。図３は、本実施形態のプリントシーケンスを示すタイミングチャートである。図３の上段のグラフの縦軸はスキャナモータの回転数、横軸は時間を表しており、図３の下段には、レーザの発光状態について示している。

パソコン等の外部装置からプリント開始指令が画像形成装置１００に送られると、スキャナモータの立ち上げ回転制御が開始される。この立ち上げ回転制御では、スキャナモータを動作させることでポリゴンミラー３２ａを回転させ、ポリゴンミラー３２ａの回転速度が所定の回転速度域内の速度となるよう、スキャナモータに加速信号を送り加速させていく。スキャナモータの回転数はポリゴンミラー３２ａの回転数と一致する。

ポリゴンミラー３２ａの回転動作の開始後、一定期間レーザを強制点灯する。このレーザの強制点灯する一定期間（強制点灯期間）では、上述したＡＰＣを実行してレーザ光量の制御を行い、レーザ光量の安定化を行った後、立ち上げ回転制御としてＢＤセンサ３６ａを用いてポリゴンミラー３２ａの回転数を検出（計測）する。強制点灯期間が終了するとレーザを強制消灯する。この立ち上げ回転制御の実行中において、レーザを強制点灯する期間は、回転するポリゴンミラー３２ａで反射したレーザの光が、ＢＤセンサ３６ａに複数回入射する期間に設定されている。このため、ＢＤセンサ３６ａがレーザの光を検知するタイミングの周期を算出することでポリゴンミラー３２ａの回転数に対応する値を検出することが出来る。強制点灯期間においては、ポリゴンミラー３２ａで反射したレーザ光は、感光ドラム１ａの表面やＢＤセンサ３６ａへ照射されることになる。

立ち上げ回転制御は更に継続して行われる。つまり、強制点灯期間の後、レーザを所定期間消灯させた後、再びレーザを点灯する。しかし、この時は、レーザを非照射期間のみで点灯させる。非照射期間とは、ポリゴンミラー３２ａで反射したレーザ光が感光ドラム１ａの表面に光が到達する期間以外の期間をいう。このため、非照射期間のみでレーザが発光している限りは、感光ドラム１ａは露光されない。このようにレーザを非照射期間のみで点灯させていても、ＢＤセンサ３６ａへレーザ光が照射されるので、ＢＤセンサ３６ａを用いてポリゴンミラー３２ａの回転数を検出する。

そして、このようにして検出された回転数が、画像形成可能となる予め設定された設定回転数（ここではＴａｒｇｅｔ回転数）に達したか否かの判定を行う。ポリゴンミラー３２ａの回転数が、設定回転数に達していない場合は、スキャナモータを更に加速させながら所定の時間待って、再び、レーザを強制点灯し、ポリゴンミラー３２ａの回転数を計測し、レーザを強制消灯する。

次に、ポリゴンミラー３２ａの回転数が図３中のＴａｒｇｅｔ回転数に達したら、スキャナモータの立ち上げ回転制御が完了し、スキャナモータの定常回転制御に入る。スキャナモータの定常回転制御では、ポリゴンミラー３２ａの回転数をモニターしながら、ポリゴンミラー３２ａの回転速度をＴａｒｇｅｔ回転数を中心とする所定の速度域内の速度に収束させ、保つように制御が行われる。以上説明したような工程を経て、ポリゴンミラー３２ａの回転速度が所定の速度域内の速度に収束すると、感光ドラム１ａ面上にレーザにより静電潜像を形成する準備が完了する（スキャナレディ）。上述した立ちあげ回転制御と、定常回転制御によるポリゴンミラー３２ａの回転速度が所定の速度域内の速度へ収束するまでの制御は、ポリゴンミラー３２ａの回転速度を所望の回転速度域内の速度に調整する第１速度調整工程である。

上述した定常回転制御においても、レーザは非照射期間のみで点灯させている。このため、非照射期間のみでレーザ発光している期間に露光位置を通過した感光ドラム１ａの表面に現像バイアス電源から電圧を印加され現像電位となっている現像ローラ５ａを当接しても、トナーが感光ドラム１ａに付着する（現像される）ことは抑制される。

次に感光ドラム１ａの帯電電位を形成する非画像部露光について説明する。本実施形態では、露光ユニット３ａにより画像データに応じた静電潜像を形成する際に、微小露光によって、感光ドラム１ａの表面のトナーを付着させない領域である非画像部を一様に露光する（非画像部露光）。これにより、感光ドラム１ａの表面の非画像部の電位を制御している。つまり、感光ドラム１ａの表面のトナーを付着させる領域である画像部（静電潜像部）を、画像部露光することで、トナーを付着させるための電位（明部電位ＶＬ）を形成する。感光ドラム１ａの表面の非画像部を、非画像部露光することで、トナーを付着させないため電位（暗部電位Ｖｄ）を形成する。

図４は露光ユニット３ａの発光制御を示す図である。画像形成装置１００は、コンピュータ等の外部機器から送られる画像データを受信する画像データ受信部８１を備え、画像データ受信部８１は画像データを受信すると、その画像データを発光信号生成部８２に送る。画像データ受信部８１から送られて来る画像データ（画像信号）は、８ビット＝２５６階調の深さ方向を持つ多値信号（０〜２５５）であり、この信号が０のときレーザ光はオフ、２５５のとき完全オン、１〜２５４の間では両者の中間の値を暫時持つものとする。ここで、非画像部露光レベルは、上記多値信号のレベルにより任意に設定することが可能である。以下の説明においては、この多値信号のレベルとしてレベル３２を用いて、非画像部露光を行うものとする。画像データ受信部８１から送られて来る画像信号が０の非画像部は画像信号変換回路３７ａによりレベル３２に変換され、画像信号が１から２５５の値のもの関しては、レベル３３からレベル２５５に圧縮変換している。その後、周波数変調回路３８ａにより、シリアルな時間軸方向の信号に変換され、本例では解像度が６００ドット／インチの各ドットパルスのパルス幅変調に用いられる。

この信号により、レーザドライバー３９ａが駆動されて発光された光（レーザ光）Ｌは、ポリゴンミラー３２ａ、ｆθレンズ３３ａ、ミラー３４ａを含んだ露光装置３ａを経て、走査光として感光ドラム１ａに照射される。また、本実施形態では、画像信号変換回路３７ａが、画像データ受信部８１から送られる画像信号が０の場合は３２へ、１〜２５５の場合は３３〜２５５へ圧縮変換している。しかし、変換方法はこれに限定されるものではない。例えば、画像データ受信部８１からの画像信号が０〜３２はすべて３２へ変換し、３３〜２５５の画像信号はそのままにしても良い。また、画像データ受信部８１からの画像信号にすべてに３２を加算し、２５５を超えるものはすべて２５５と貼り付けるような信号変換を行っても良い。

（現像当接離間機構）
次に現像当接離間機構６０について説明する。図１１は現像当接離間機構を示す図であり、図１１（ａ）は全離間状態、（ｂ）はカラー画像形成状態、（ｃ）はモノクロ画像形成状態を示す。現像当接離間機構６０は、カム６４Ａ、６４Ｂ、スライダ６２Ａ、６２Ｂ、カム６４Ａ、６４Ｂを回転させる不図示のモータを有し、制御部７０によって制御される。スライダ６２Ａ、６２Ｂは当接部材６１をそれぞれ備える。各当接部材６１は各現像器４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）の枠体４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ）にそれぞれ当接可能である。各枠体４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ）はそれぞれ対応する現像ローラ５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）を回転可能に支持している。また不図示の付勢手段によって各現像ローラ５は対応する感光ドラム１に向かって付勢されている。

不図示のモータを駆動することで、カム６４Ａに押圧されてスライダ６２ＡがＭ方向及びＮ方向に移動可能で、カム６４Ｂに押圧されてスライダ６２ＢがＭ方向及びＮ方向に移動可能である。スライダ６２Ａ、６２Ｂをカム６４Ａ、６４ｂによってそれぞれＭ方向に移動させられると、図１１（ａ）に示すように、各当接部材６１は対応する現像器４の枠体４１に当接し押圧し、不図示の付勢手段の付勢力に抗して枠体４１を回転させる。その結果、各現像ローラ５を対応する感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）から離間する。この時、各現像ローラ５は離間位置にある。この状態が全離間状態であり、画像形成装置１００の待機状態ではこの全離間状態となるように現像当接離間機構６０は制御部７０に制御される。

この状態から、スライダ６２Ａ、６２Ｂをカム６４Ａ、６４ｂによってそれぞれＮ方向に移動させると、不図示の付勢手段の付勢力によって各現像ローラ５は対応する感光ドラム１に向かって移動する。これにより、図１１（ｂ）に示すように、各現像ローラ５が接触位置にあり、各感光ドラム１に接触した状態となる。この状態はカラー画像形成状態であり、各感光ドラム１にトナーを付着させることができる状態である。４色のトナーを使用してカラー画像形成を行う場合はこのようなカラー画像形成状態になるように現像当接離間機構６０は制御部７０に制御される。なお、各現像ローラ５はその表面にトナーを担持しているので、各現像ローラ５が各感光ドラム１に接触した状態とは、厳密には各現像ローラ５がトナーを介して各感光ドラム１に接触している状態である。

上述した全離間状態から、スライダ６２Ｂのみをカム６４ＢによってＮ方向に移動させると、不図示の付勢手段の付勢力によって現像ローラ５ｄは感光ドラム１ｄに向かって移動する。これにより、図１１（ｃ）に示すように、現像ローラ５ｄが接触位置にあり感光ドラム１ｄに接触し、現像ローラ５ａ、５ｂ、５ｃは離間位置にある状態となる。この状態はモノクロ画像形成状態であり、感光ドラム１ｄにトナーを付着させることができる状態である。ブラックのトナーを使用してモノクロ画像形成を行う場合はこのようなモノクロ画像形成状態になるように現像当接離間機構６０は制御部７０に制御される。

（画像形成時の感光ドラムの電位設定）
次に、本実施形態の画像形成時（画像形成工程実行中）の感光ドラム１ａの電位設定について説明をする。現像ローラ５ａの電位を現像電位（Ｖｄｃ）とすると、画像形成時の感光ドラム１ａの電位は、次のように設定される。つまり、感光体ドラム１ａの表面の現像ローラ５ａが接触する現像位置において、現像電位（Ｖｄｃ）と明部電位（Ｖｌ）との電位差によって正規極性（マイナス）に帯電したトナーが、明部電位（Ｖｌ）部（画像部）にのみ転移するように設定される。また、感光体ドラム１ａの表面の現像ローラ５ａが接触する現像位置において、現像電位（Ｖｄｃ）と暗部電位（Ｖｄ）との電位差によって正規極性に帯電したトナーが、暗部電位（Ｖｄ）部（非画像部）に転移すること（かぶり）を防ぐような値に設定される。感光ドラム１ａの暗部電位（Ｖｄ）と現像ローラ５ａ電位（Ｖｄｃ）との電位差はバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）と呼ばれている。

本実施形態では、感光ドラム１ａの非画像部の電位である暗部電位（Ｖｄ）は−５００Ｖに設定されている。具体的には、帯電ローラ２ａの芯金に不図示の帯電バイアス電源により画像形成用の帯電バイアス（第１の帯電電圧）である−１２００Ｖの直流電圧が印加され、感光ドラム１ａを帯電して、感光ドラム１ａの帯電後で露光前の電位を−７００Ｖとする。その後、上述した非画像部露光によって感光ドラム１ａの電位を−５００Ｖまで減少させる。また、本実施形態では、感光ドラム１ａの画像部の電位である明部電位（Ｖｌ）は−１５０Ｖに設定されている。具体的には、芯金に−１２００Ｖの直流電圧が印加された帯電ローラ２ａによる帯電で、感光ドラム１ａの露光前で帯電後の電位を−７００Ｖとし、その後、上述した画像部露光により、感光ドラム１ａの電位を−１５０Ｖまで減少させる。また、現像電位（Ｖｄｃ）は、現像ローラ５ａの芯金に不図示の現像バイアス電源により画像形成用の現像バイアス（第１の現像電圧）である−３５０Ｖの直流電圧が印加されることで生成される。つまり、バックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）は１５０Ｖとなる。帯電バイアス電源、現像バイアス電源は制御部７０によって制御されている。

このような電位設定となるよう、非画像部露光による感光ドラム１ａ表面の単位面積あたりの露光量は、画像部露光の感光ドラム１ａ表面の単位面積あたりの露光量よりも小さく設定されている。本実施形態では、非画像部露光と画像部露光との間の露光量の切り換えは、上述した２５６レベルのパルス幅変調によって行っている。非画像部露光としてレベル３２を割り当て、画像部露光としてレベル３３からレベル２５５のいずれかを割り当てる。なお、レベル３２の発光幅（発光期間）よりもレベル３３以上の発光幅（発光期間）が長い関係になっている。

しかしながら、非画像部露光と画像部露光の露光量を切り換える手段はこれに限られない。上記のパルス幅変調ではレーザの発光輝度（発光強度）は一定のまま、発光パルス幅（発光期間）を変調してレベルを切り換えることで非画像部露光と画像部露光の単位面積あたりの露光量を切り換える。しかし、半導体レーザへ印加する駆動電流値を切り換えるなどにより、レーザの発光輝度（発光強度）を切り換えることで非画像部露光と画像部露光の単位面積あたりの露光量を切り換える方法を採用しても良い。

（スキャナモータ立ち上げ時の感光ドラムの電位制御）
次にカラーの画像形成動作を実行する前の準備工程について説明する。準備工程は制御部７０によって制御される。

本実施形態では、スキャナモータが立ち上がる前に現像ローラ５を感光ドラム１に当接させ、非画像部露光を行うことなく感光ドラム１と現像ローラ５間の電位差であるバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）を適切な電位となるように帯電バイアスを制御する。以下、第１ステーション（Ｙ）を例にとって詳細を説明する。

図５は画像形成動作を実行する前に実行する準備工程のタイミングチャートである。まず、時刻ｔ０に、画像データ受信部８１から画像信号を受け取ると、準備工程が開始し、感光ドラム１ａや中間転写ベルト１０を駆動する不図示のメインモータとスキャナモータが回転を開始する。メインモータと感光ドラム１ａのギア比は一定であるので、感光ドラム１ａの回転速度はメインモータの回転速度に正比例する。

メインモータの回転開始後、時刻ｔ１で、立ち上げ時の帯電バイアス（第２の帯電電圧）として−１０００Ｖを印加し、感光ドラム１ａの電位を−５００Ｖに帯電する。立ち上げ時の帯電バイアス（第２の帯電電圧）は、トナーの正規帯電極性と同じ極性、つまりマイナス極性であって画像形成用の帯電バイアス（第１の帯電電圧）よりも絶対値が小さい値に設定されている。

帯電バイアスにより生成される感光ドラム１ａ電位は、感光ドラム１ａの回転速度に寄らず帯電ローラ２ａとの電位差によって一義的に決まる。このため、メインモータが定常速Ｒ１ｒｐｍに立ち上がっている最中でも帯電バイアスを印加することができる。時刻ｔ１で画像形成用の現像バイアスの−３５０Ｖを現像ローラに印加する。

続いて、上述したスキャナ制御における強制点灯期間が完了した後の時刻ｔ２で、現像ローラ５ａを感光ドラム１ａ面に当接させる。強制点灯期間でＡＰＣ制御を行った後、上述した立ち上げ回転制御を行ってスキャナモータの回転数を定常速Ｒ２ｒｐｍに収束させ、時刻ｔ３にスキャナレディ状態となり、準備工程が完了する。

スキャナレディ状態となった後は、非画像部露光を行うことができる。そのため、時刻ｔ３で帯電バイアスを立上げ時の帯電バイアス（第２の帯電電圧）の−１０００Ｖから画像形成用のバイアス（第１の帯電電圧）の−１２００Ｖに切り替えることで感光ドラム１ａ面の電位の絶対値を大きく変える。そして、感光ドラム１ａの表面の−１２００Ｖの帯電バイアスによって帯電された部分が露光位置に到達するタイミングで非画像部露光を行うことで、感光ドラム１ａの暗部電位（Ｖｄ）を−５００Ｖに維持するようにしている。これにより、現像ローラ５ａと感光ドラム１ａ電位との電位差であるバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）を１５０Ｖに保った状態で、画像データに基づく画像形成である画像形成工程を行うことができる。

なお、スキャナモータが立ち上がる前に非画像部露光をした場合、レーザ光を反射するポリンゴミラー３２ａの回転速度が定常速になっていない。このため、感光ドラム１ａ面に到達するレーザ光量が不安定になり、感光ドラム１ａ面を一様な電位にすることができない。従って、スキャナモータが一定速となるスキャナレディ状態になって以降に、露光ユニット３ａによる露光を行う。

（比較例との対比）
本実施形態では、上述した構成において、スキャナモータが立ち上がる前の非画像部露光が行えない場合においても、帯電バイアスを制御することでバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）を適切な電位に維持することを特徴としている。

図６に示す比較例では、スキャナモータが立ち上がる前後で帯電バイアスを画像形成時のバイアスである−１２００Ｖのまま変更していない。現像バイアスも画像形成時のバイアスである−３５０Ｖのまま変更していない。このため、非画像部露光が行えないスキャナレディ前の時刻ｔ１から時刻ｔ３までの期間で感光ドラム１ａの暗部電位（Ｖｄ）は、−７００Ｖになってしまう。一方、時刻ｔ３のスキャナレディ後は非画像部露光により、感光ドラム１ａの暗部電位（Ｖｄ）は−７００Ｖから−５００Ｖになる。また、本実施形態同様、現像電位（Ｖｄｃ）は−３５０Ｖであり、スキャナの強制点灯期間が完了した後の時刻ｔ２で、現像ローラ５ａを現像位置に到達させ、感光ドラム１ａ面に当接させる。この時、感光ドラム１ａの暗部電位（Ｖｄ）と現像電位（Ｖｄｃ）の電位差であるバックコントラストＶｂａｃｋ（＝｜Ｖｄ｜−｜Ｖｄｃ｜）は、スキャナレディ前は３５０Ｖ、スキャナレディ後は１５０Ｖとなる。このため、バックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）の大きなスキャナレディ前ではかぶりが悪化する可能性がある。

図７は、バックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）とかぶりの関係を示すグラフである。かぶりは、次のように測定する。発光部から反射面としての被測定面（感光ドラム１ａの表面に相当）へ光を照射し、その正反射光量を受光部で受光して測定する。被測定面に多くのトナーが付着している（かぶり量が多い）ほど被測定面からの正反射光量は低下する。そこで、被測定面にトナーが付着していない場合の正反射光量をＳ１、被測定面にトナーが付着している場合の正反射光量をＳ２とするとかぶりＫ（％）は次の式で表される。
Ｋ＝（Ｓ１−Ｓ２）／Ｓ１＊１００
図７に示すように、バックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）の値は、かぶりの値と大きな相関がある。バックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）が小さい場合は、現像電位（Ｖｄｃ）と暗部電位（Ｖｄ）とのコントラストが小さく、現像ローラ５ａ側にトナーを留まらせる電界が弱くなることで、かぶり（地かぶり）が悪化する傾向にある。一方、バックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）が大きくなった場合には、現像電位（Ｖｄｃ）と暗部電位（Ｖｄ）とのコントラストが大きくなることで、現像電位（Ｖｄｃ）と暗部電位（Ｖｄ）との電位差が大きくなってしまう。これにより、反転極性のトナー（この場合、正極性）が、感光ドラム１ａ側へ飛翔してしまい、かぶり（反転かぶり）が悪化する傾向にある。

従って従来の構成では、スキャナレディ前のバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）が大きい状態で現像ローラ５ａが当接してしまうため、反転かぶりが悪化し、無駄なトナー消費が発生してしまった。

一方、本実施形態では、次のように制御部７０が準備工程を制御する。即ち、感光ドラム１ａの表面のうち、立ち上げ時の帯電バイアス（−１０００Ｖ）を印加された帯電ローラ２ａによって帯電された部分が現像位置にある時に、画像形成用の現像バイアス（−３５０Ｖ）を印加された現像ローラ３ａが当接位置に到達する。つまり、図５に示すように、スキャナレディ前の非画像部露光が行えない場合でも、バックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）が１５０Ｖとなっているので、反転かぶりの発生を抑えることができる。

このように、本実施形態によれば、スキャナレディ前に非画像部露光を行っていない感光ドラム１ａに現像ローラ５ａを当接する構成において、帯電バイアスを制御してスキャナレディ前のバックコントラストをかぶりを抑制するための電位差とすることが可能となった。

なお、準備工程における立ち上げ時の帯電バイアス（第２の帯電電圧）は必ずしもバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）が１５０Ｖとなるようなものでなくても良い。つまり、立ち上げ時の帯電バイアス（第２の帯電電圧）によって帯電された後、露光ユニット３ａで露光されていない感光ドラム１ａの表面の電位と画像形成用の現像バイアスを印加された現像ローラ５ａのバックコントラストを電位差Ｖ１とする。画像形成用の帯電バイアス（第１の帯電電圧）によって帯電された後、露光ユニット３ａで露光されていない感光ドラム１ａの表面の電位と画像形成用の現像バイアスを印加された現像ローラ５ａのバックコントラストを電位差Ｖ２とする。このバックコントラストＶ２は比較例のバックコントラスト−３５０Ｖである。このとき、バックコントラストＶ１、Ｖ２の絶対値が｜Ｖ１｜＜｜Ｖ２｜という関係となるように立ち上げ時の帯電バイアス（第２の帯電電圧）を設定すれば良い。

また、発明者の検討によれば、かぶり量がおよそ３％以下であれば実質的に画質に影響が出ないことがわかっている。図７からわかるように、画像形成時のバックコントラスト（図７では１５０Ｖ）の±６０Ｖの範囲にあれば、かぶり量がおよそ３％以下となり、かぶりによる画質低下は実質的に無い。ここで、画像形成用の帯電バイアス（第１の帯電電圧）によって帯電された後、露光ユニット３ａによって非画像部露光された感光ドラム１ａの表面の電位と画像形成用の現像バイアスを印加された現像ローラ５ａのバックコントラストを電位差Ｖ３とする。バックコントラストＶ３は画像形成時のバックコントラストである。そこで、バックコントラストＶ１は、Ｖ１＝Ｖ３±６０Ｖを満たすことがより好適である。

上述した本実施形態の準備工程は、カラーの画像形成を実行する前の準備工程であり、第１画像形成ステーションＳｔａを例にとって説明した。しかしながら、この準備工程はモノクロの画像形成を実行する前の準備工程にも適用される。具体的には、上記の準備工程を第１画像形成ステーションＳｔａに置き換えて第４画像形成ステーションＳｔｄを用いて上記と同様の準備工程を実行する。

このように本実施形態によれば、回転多面鏡の回転速度を調整している期間に、現像部材を感光体にトナーを付着させるための位置に到達させても、感光体へトナーが付着することを抑制することが可能となる。このため、これにより、感光体の回転速度を調整している期間に、現像部材を感光体にトナーを付着させるための位置に到達させてＦＰＯＴを短縮しつつ、反転かぶりの悪化による無駄なトナー消費を低減することができる。

［第２実施形態］
本実施形態で適用する画像形成装置１００の構成において、第１実施形態と同様のものには、同一部材には同一符号を付し、説明を省略する。

第１実施形態の構成では、スキャナレディ前後でバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）を維持する方法として、帯電バイアスを切り替える制御について説明した。これに対し、本実施形態では、現像バイアスを切り替えることにより、バックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）を維持することを特徴としている。

以下、図８を用いて本実施形態の構成を説明する。図８は本実施形態の画像形成動作のタイミングチャートである。まず、画像データ受信部８１から画像信号を受け取ると、時刻ｔ０で、準備工程を開始し、感光ドラム１ａや中間転写ベルト１０を駆動する不図示のメインモータとスキャナモータが回転を開始する。

メインモータの回転開始後、時刻ｔ１で帯電バイアスとして画像形成用のバイアスと同じ値の−１２００Ｖを印加し、感光ドラム１ａの電位を−７００Ｖに帯電する。現像バイアスも時刻ｔ１に、立上げ時の現像バイアス（第２の現像電圧）として−５５０ｖを印加する。立ち上げ時の現像バイアス（第２の現像電圧）は、トナーの正規帯電極性と同じ極性、つまりマイナス極性であって画像形成用の現像バイアス（第１の帯電電圧）よりも絶対値が大きい値に設定されている。

次に、上述したスキャナの強制点灯期間終了した後の時刻ｔ２に、現像ローラ５ａを現像位置に到達させ、感光ドラム１ａ面に当接させる。その後ｔ３で、スキャナレディ状態となり準備工程を完了する。

スキャナレディ後は、感光ドラム１ａ電位を形成する非画像部露光を行うことができる。そのため、非画像部露光を行うことで、感光ドラム１ａの暗部電位（Ｖｄ）を−７００Ｖから−５００Ｖにしている。続けて、感光ドラム１ａの表面の非画像部露光をされた部分が現像位置に到達するタイミングに合わせて、現像バイアスを立上げ時の現像バイアス（第２の現像電圧）の−５５０Ｖから画像形成用の現像バイアス（第１の現像電圧）である−３５０Ｖに変更する。これにより、現像ローラ５ａと感光ドラム１ａ電位との電位差であるバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）を１５０Ｖに保った状態で、画像形成準備を行うことができる。

以上説明したように、本実施形態では、本実施形態では、次のように制御部７０が準備工程を制御する。即ち、感光ドラム１ａの表面のうち、画像形成用の帯電バイアス（−１２００Ｖ）を印加された帯電ローラ２ａによって帯電された部分が現像位置にある時に、立ち上げ時の現像バイアス（−５５０Ｖ）を印加された現像ローラ３ａが当接位置に到達する。つまり、図８に示すように、スキャナレディ前の非画像部露光が行えない場合でも、バックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）が１５０Ｖとなっているので、反転かぶりの発生を抑えることができる。

なお、準備工程における立ち上げ時の現像バイアス（第２の現像電圧）は必ずしもバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）が１５０Ｖとなるようなものでなくても良い。つまり、画像形成用の帯電バイアスによって帯電された後、露光ユニット３ａで露光されていない感光ドラム１ａの表面の電位と立ち上げ時の現像バイアス（第２の現像電圧）を印加された現像ローラ５ａのバックコントラストを電位差Ｖ４とする。画像形成用の帯電バイアスによって帯電された後、露光ユニット３ａで露光されていない感光ドラム１ａの表面の電位とる立ち上げ時の現像バイアス（第２の現像電圧）を印加された現像ローラ５ａのバックコントラストを電位差Ｖ５とする。このバックコントラストＶ５は比較例のバックコントラスト−３５０Ｖである。このとき、バックコントラストＶ４、Ｖ５の絶対値が｜Ｖ４｜＜｜Ｖ５｜という関係となるように立ち上げ時の帯電バイアス（第２の帯電電圧）を設定すれば良い。

また、発明者の検討によれば、かぶり量がおよそ３％以下であれば実質的に画質に影響が出ないことがわかっている。図７からわかるように、画像形成時のバックコントラスト（図７では１５０Ｖ）の±６０Ｖの範囲にあれば、かぶり量がおよそ３％以下となり、かぶりによる画質低下は実質的に無い。ここで、画像形成用の帯電バイアスによって帯電された後、露光ユニット３ａによって非画像部露光された感光ドラム１ａの表面の電位と画像形成用の現像バイアス（第１の現像電圧）を印加された現像ローラ５ａのバックコントラストを電位差Ｖ６とする。バックコントラストＶ６は画像形成時のバックコントラストである。そこで、バックコントラストＶ４は、Ｖ４＝Ｖ６±６０Ｖを満たすことがより好適である。

上述した本実施形態の準備工程は、カラーの画像形成を実行する前の準備工程であり、第１画像形成ステーションＳｔａを例にとって説明した。しかしながら、この準備工程はモノクロの画像形成を実行する前の準備工程にも適用される。具体的には、上記の準備工程を第１画像形成ステーションＳｔａに置き換えて第４画像形成ステーションＳｔｄを用いて上記と同様の準備工程を実行する。

このように本実施形態によれば、回転多面鏡の回転速度を調整している期間に、現像部材を感光体にトナーを付着させるための位置に到達させても、感光体へトナーが付着することを抑制することが可能となる。このため、これにより、感光体の回転速度を調整している期間に、現像部材を感光体にトナーを付着させるための位置に到達させてＦＰＯＴを短縮しつつ、反転かぶりの悪化による無駄なトナー消費を低減することができる。

［第３実施形態］
本実施形態の画像形成装置１００の構成において、第１実施形態と同様のものには、同一部材には同一符号を付し、説明を省略する。

第１実施形態及び第２実施形態の構成では、スキャナレディ前後でバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）を維持する方法として、帯電バイアスや現像バイアスを切り替える制御について説明した。これに対し、本実施形態では、スキャナモータよりもメインモータの立ち上げに時間がかかる場合において、メインモータ立ち上げ前後でバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）を維持することを特徴としている。

以下、図９を用いて本実施形態の構成を説明する。図９は本実施形態の画像形成動作のタイミングチャートである。まず、画像データ受信部８１から画像信号を受け取ると、時刻ｔ０で、準備工程を開始し、感光ドラム１ａや中間転写ベルト１０を駆動する不図示のメインモータとスキャナモータが回転を開始する。

メインモータの回転開始後、時刻ｔ４で、立ち上げ時の帯電バイアスとして−１０００Ｖを印加し、感光ドラム１ａの電位を−５００Ｖに帯電する。帯電バイアスにより生成される感光ドラム１ａ電位は、感光ドラム１ａの回転速度に寄らず帯電ローラ２ａとの電位差によって一義的に決まるため、メインモータが立ち上がっている最中（定常速にならなくても）でも帯電バイアスを印加することができる。時刻ｔ４で現像バイアスも画像形成用のバイアスと同じ−３５０ｖに立ち上げる。その後、スキャナモータの回転数を定常速に収束し、時刻ｔ５にスキャナレディ状態となる。続いて、時刻ｔ６に、現像ローラ５ａを現像位置に到達させ、感光ドラム１ａ面に当接させる。

本実施形態のメインモータは、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、現像ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、中間転写ベルト１０を回転させるために使用される。また、モータはその負荷によって、定常速に立ち上げるまでに時間が変わってしまう。特に感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、現像ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、中間転写ベルト１０は環境や通紙状態によってその負荷が大きく変動してしまう場合がある。このため、使用するメインモータの駆動能力によっては、加速又は減速して回転速度が所定の速度域内の速度に収束させるための立ち上げ時間を多くとる必要がある。

つまり、本実施形態の構成は、メインモータがスキャナモータの立ち上げよりも時間を要する。メインモータが立ち上がっていない状態とは感光ドラム１ａが画像形成用の速度になっていない状態なので、非画像部露光を行っても感光ドラム１ａの電位は所望の電位にならない。このため、感光ドラム１ａが画像形成用の速度に周速しているメインモータ立ち上がった後（メインモータレディ状態）に、感光ドラム１ａ電位を形成する非画像部露光を行うことができる。感光ドラム１はメインモータに駆動され、その回転速度はメインモータの回転速度と正比例する。従って、上述したメインモータの立ち上げ工程は、感光ドラム１ａの回転速度を所望の回転速度域内に速度に調整する第２速度調整工程でもある。

そこで、メインモータの立ち上がった時刻ｔ７で、準備動作が完了し、帯電バイアスを立ち上げ時の−１０００Ｖから画像形成用の−１２００Ｖに切り替える。この帯電バイアスの切り換えにより、感光ドラム１ａ面の電位を高くし、電位が高くなった帯電面が露光位置に到達するタイミングで非画像部露光を行うことで、感光ドラム１ａの暗部電位（Ｖｄ）を−５００Ｖに維持するようにしている。これにより、現像ローラ５ａと感光ドラム１ａ電位との電位差であるバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）を１５０Ｖに保った状態で、画像形成準備を行うことができる。

なお、準備工程における立ち上げ時の帯電バイアス（第２の帯電電圧）は必ずしもバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）が１５０Ｖとなるようなものでなくても良い。つまり、立ち上げ時の帯電バイアス（第２の帯電電圧）によって帯電された後、露光ユニット３ａで露光されていない感光ドラム１ａの表面の電位と画像形成用の現像バイアスを印加された現像ローラ５ａのバックコントラストを電位差Ｖ１とする。画像形成用の帯電バイアス（第１の帯電電圧）によって帯電された後、露光ユニット３ａで露光されていない感光ドラム１ａの表面の電位と画像形成用の現像バイアスを印加された現像ローラ５ａのバックコントラストを電位差Ｖ２とする。このバックコントラストＶ２は比較例のバックコントラスト−３５０Ｖである。このとき、バックコントラストＶ１、Ｖ２の絶対値が｜Ｖ１｜＜｜Ｖ２｜という関係となるように立ち上げ時の帯電バイアス（第２の帯電電圧）を設定すれば良い。

また、発明者の検討によれば、かぶり量がおよそ３％以下であれば実質的に画質に影響が出ないことがわかっている。図７からわかるように、画像形成時のバックコントラスト（図７では１５０Ｖ）の±６０Ｖの範囲にあれば、かぶり量がおよそ３％以下となり、かぶりによる画質低下は実質的に無い。ここで、画像形成用の帯電バイアス（第１の帯電電圧）によって帯電された後、露光ユニット３ａによって非画像部露光された感光ドラム１ａの表面の電位と画像形成用の現像バイアスを印加された現像ローラ５ａのバックコントラストを電位差Ｖ３とする。バックコントラストＶ３は画像形成時のバックコントラストである。そこで、バックコントラストＶ１は、Ｖ１＝Ｖ３±６０Ｖを満たすことがより好適である。

上述した本実施形態の準備工程は、カラーの画像形成を実行する前の準備工程であり、第１画像形成ステーションＳｔａを例にとって説明した。しかしながら、この準備工程はモノクロの画像形成を実行する前の準備工程にも適用される。具体的には、上記の準備工程を第１画像形成ステーションＳｔａに置き換えて第４画像形成ステーションＳｔｄを用いて上記と同様の準備工程を実行する。

以上説明したように、本実施形態では、次のように制御部７０が準備工程を制御する。即ち、感光ドラム１ａの表面のうち、立ち上げ時の帯電バイアス（−１０００Ｖ）を印加された帯電ローラ２ａによって帯電された部分が現像位置にある時に、画像形成用の現像バイアス（−３５０Ｖ）を印加された現像ローラ３ａが当接位置に到達する。つまり、図９に示すように、メインモータレディ前の非画像部露光が行えない場合でも、バックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）が１５０Ｖとなっているので、反転かぶりの発生を抑えることができる。

つまり、本実施形態によれば、感光体の回転速度を調整している期間に、現像部材を感光体にトナーを付着させるための位置に到達させても、感光体へトナーが付着することを抑制することが可能となる。このため、これにより、感光体の回転速度を調整している期間に、現像部材を感光体にトナーを付着させるための位置に到達させてＦＰＯＴを短縮しつつ、反転かぶりの悪化による無駄なトナー消費を低減することができる。

本実施形態ではメインモータの立ち上げ前後でバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）を維持する方法として帯電バイアスを切り替える制御について説明したものの、この方法に限ることはない。つまり、実施形態２で説明したような現像バイアスを切り替えることによってバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）を維持しても同様の効果を得ることができる。つまり、時刻ｔ４から時刻ｔ７に感光ドラム１ａの表面の非画像部露光をされた部分が現像位置に到達するタイミングまで、現像バイアスを立上げ時の現像バイアス（第２の現像電圧）の−５５０Ｖにする。そして、感光ドラム１ａの表面の非画像部露光をされた部分が現像位置に到達するタイミングに合わせて、現像バイアスを立上げ時の現像バイアス（第２の現像電圧）の−５５０Ｖから画像形成用の現像バイアス（第１の現像電圧）である−３５０Ｖに変更する。

また、本実施形態ではメインモータの立ち上がった後で非画像部露光を開始したものの、その構成に限るものではない。例えば図１０に示されるように、スキャナレディ後でメインモータレディ前に非画像部露光を開始してもよい。この場合、メインモータが立ち上げ中のため感光ドラムの速度が一定になっていない中で非画像部露光を行うことになる。このため、感光ドラム１ａの表面の単位面積あたり非画像部露光によって露光される量（除電される量）が一定にならなくなってしまう。つまり、一定の発光量で非画像部露光を行っても、非画像部露光された時の感光ドラム１ａの速度に依って、感光ドラム１ａの表面の非画像部露光後の電位は変わってしまう。

そこで、帯電バイアスの値を感光ドラム１ａの回転速度の変化に応じて変化させながら帯電を行う。そして、感光ドラム１ａの回転速度の変化に応じて帯電バイアスを変化するように制御された帯電バイアスを印加された帯電ローラ２ａによって帯電された感光ドラム１ａの表面が露光位置ＥＰに到達した時から露光ユニット３ａで非画像部露光を開始する。このような帯電バイアスの制御と非画像部露光により感光ドラム１ａ面の電位を−５００Ｖで一定となるよう制御することができる。感光ドラム１ａの表面の電位−５００Ｖは、画像形成用の現像電圧（−３５０Ｖ）が印加された現像ローラ５ａが当接位置にあってもトナーを感光ドラム１ａに付着させないための電位である。

なお、準備工程における立ち上げ時の感光ドラム１ａの回転速度の変化に応じて変化させる帯電バイアスは、非画像部露光後に必ずしもバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）が１５０Ｖとなるようなものでなくても良い。つまり、感光ドラム１ａの回転速度の変化に応じて変化させる帯電バイアスによって帯電された後、露光ユニット３ａで非画像部露光された感光ドラム１ａの表面の電位と画像形成用の現像バイアスを印加された現像ローラ５ａの電位差を電位差Ｖ７とする。電位差Ｖ７は準備工程における現像当接時のバックコントラストである。画像形成用の帯電バイアス（第１の帯電電圧）によって帯電された後、露光ユニット３ａで露光されていない感光ドラム１ａの表面の電位と画像形成用の現像バイアスを印加された現像ローラ５ａの電位差を電位差Ｖ８とする。この電位差Ｖ８は比較例のバックコントラスト＝−３５０Ｖである。このとき、電位差Ｖ７、Ｖ８の絶対値が｜Ｖ７｜＜｜Ｖ８｜という関係となるように帯電バイアスを感光ドラム１ａの回転速度の変化に応じて変化させていれば良い。

上述した本実施形態の準備工程は、カラーの画像形成を実行する前の準備工程であり、第１画像形成ステーションＳｔａを例にとって説明した。しかしながら、この準備工程はモノクロの画像形成を実行する前の準備工程にも適用される。具体的には、上記の準備工程を第１画像形成ステーションＳｔａに置き換えて第４画像形成ステーションＳｔｄを用いて上記と同様の準備工程を実行する。

以上説明したように、本実施形態では、次のように制御部７０が準備工程を制御する。即ち、感光ドラム１ａの表面に、感光ドラム１ａの回転速度の変化に応じて変化する帯電バイアスを印加された帯電ローラ２ａによって帯電し、露光ユニット３ａによって非画像部露光して−５００Ｖとなった部分を形成する。そしてこの−５００Ｖとなった感光ドラム１ａの表面が現像位置にある時に、画像形成用の現像バイアス（−３５０Ｖ）を印加された現像ローラ３ａが当接位置に到達する。つまり、図１０に示すように、メインモータレディ前に非画像部露光を行っても、バックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）が１５０Ｖとなっているので、反転かぶりの発生を抑えることができる。これにより、スキャナレディ後でメインモータレディ前でバックコントラスト（Ｖｂａｃｋ）を維持することができる。

従って、感光体の回転速度を調整している期間に、現像部材を感光体にトナーを付着させるための位置（当接位置）に到達させても、感光体へトナーが付着することを抑制することが可能となる。このため、これにより、感光体の回転速度を調整している期間に、現像部材を感光体にトナーを付着させるための位置に到達させてＦＰＯＴを短縮しつつ、反転かぶりの悪化による無駄なトナー消費を低減することができる。

なお、本実施形態では露光ユニット３ａとして回転多面鏡（ポリゴンミラー）を用いたレーザスキャナユニットについて説明を行った。しかし、露光ユニット３ａの構成はこれに限定されない。例えば、図１２に示すように、露光ユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）として、感光ドラム１の回転軸線方向と平行な方向に配列されたＬＥＤ等の複数の発光素子３０１を備えるユニットを用いても良い。この露光ユニット３は、複数の発光素子３０１から発せられた光を感光ドラム１の表面に集光するためのレンズ３０２を備える。複数の発光素子３０１は画像データに基づいて生成された発光信号により、独立して発光制御され、感光ドラム１の表面を画像部露光及び非画像部露光する。

１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ） 感光ドラム
２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ） 帯電ローラ
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ） 露光ユニット
５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ） 現像ローラ
３１ａ 光源ユニット
３２ａ ポリゴンミラー
３６ａ ＢＤセンサ
７０ 制御部
１００ 画像形成装置

Claims (14)

1. 感光体と、
   前記感光体の表面を帯電する帯電部材と、
   前記帯電部材によって帯電された前記感光体の前記表面に、トナー像を形成しない表面電位を形成するために露光して非画像形成領域を形成するための非画像部露光と、前記トナー像を形成する前記表面電位を形成するために前記非画像部露光の露光量よりも大きい露光量で露光して画像形成領域を形成するための画像部露光と、を行う露光ユニットと、
   前記感光体と対向する現像位置で前記感光体の前記表面上にトナーを供給することで前記トナー像を形成させる現像部材であって、前記感光体の前記表面に前記トナーを供給する第１の位置と前記感光体の前記表面に前記トナーを供給しない第２の位置との間を移動可能な現像部材と、
   前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
   前記露光ユニットと前記帯電電圧印加手段と、を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、
   前記現像部材が前記第１の位置に位置し第１の帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行って画像形成動作を行う第１の工程と、
   前記現像部材が前記第２の位置に位置し第２の帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行わない第２の工程と、
   前記現像部材が前記第１の位置に位置し前記第２の帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行わない第３の工程と、を実行可能に制御し、
   前記第２の工程と前記第２の工程の後に実行する前記第３の工程は前記第１の工程の前に実行する前記露光ユニットによる露光を安定させるための準備動作であり、
   前記制御部は、前記現像位置において、
   前記第３の工程における前記感光体の前記表面に形成された前記非画像形成領域と前記現像部材の表面と、の表面電位差をＶ１（Ｖ）、
   前記第１の工程における前記露光ユニットによって露光されていない前記感光体の前記表面と前記現像部材の前記表面と、の前記表面電位差をＶ２（Ｖ）、とすると、
   ｜Ｖ１｜＜｜Ｖ２｜
   を満たし、前記第３の工程が開始してから前記第１の工程が終了するまでの間において、前記非画像形成領域と前記現像部材の表面と、の前記表面電位差が一定になるように、前記第１の工程の前記非画像形成領域における前記非画像部露光の露光量を前記露光ユニットによって制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２の帯電電圧は、前記トナーの正規帯電極性と同じ極性で、前記第１の帯電電圧よりも絶対値が小さい電圧であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記第１の工程において前記非画像部露光を行った前記感光体の前記表面に形成された前記非画像形成領域と前記現像部材の前記表面と、の前記表面電位差をＶ３（Ｖ）とすると、
   （｜Ｖ３｜−６０）≦｜Ｖ１｜≦（｜Ｖ３｜＋６０）
   を満たす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。
4. 感光体と、
   前記感光体の表面を帯電する帯電部材と、
   前記帯電部材によって帯電された前記感光体の前記表面に、トナー像を形成しない表面電位を形成するために露光して非画像形成領域を形成するための非画像部露光と、前記トナー像を形成する前記表面電位を形成するために前記非画像部露光の露光量よりも大きい露光量で露光して画像形成領域を形成するための画像部露光と、を行う露光ユニットと、
   前記感光体と対向する現像位置で前記感光体の前記表面上にトナーを供給することで前記トナー像を形成させる現像部材であって、前記感光体の前記表面に前記トナーを供給する第１の位置と前記感光体の前記表面に前記トナーを供給しない第２の位置との間を移動可能な現像部材と、
   前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
   前記現像部材に現像電圧を印加する現像電圧印加手段と、
   前記露光ユニットと前記帯電電圧印加手段と前記現像電圧印加手段と、を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、
   前記現像部材が前記第１の位置に位置し第１の現像電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行って画像形成動作を行う第１の工程と、
   前記現像部材が前記第２の位置に位置し第２の現像電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行わない第２の工程と、
   前記現像部材が前記第１の位置に位置し前記第２の現像電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行わない第３の工程と、を実行可能に制御し、
   前記第２の工程と前記第２の工程の後に実行する前記第３の工程は前記第１の工程の前に実行する前記露光ユニットによる露光を安定させるための準備動作であり、
   前記制御部は、前記現像位置において、
   前記第３の工程における前記感光体の前記表面に形成された前記非画像形成領域と前記第２の現像電圧を印加された前記現像部材の表面と、の表面電位差をＶ４（Ｖ）、
   前記第１の工程における前記露光ユニットによって露光されていない前記感光体の前記表面と前記第１の現像電圧を印加された前記現像部材の前記表面と、の前記表面電位差をＶ５（Ｖ）、とすると、
   ｜Ｖ４｜＜｜Ｖ５｜
   を満たし、前記第３の工程が開始してから前記第１の工程が終了するまでの間において、前記非画像形成領域と前記現像部材の表面と、の前記表面電位差が一定になるように、前記第１の工程の前記非画像形成領域における前記非画像部露光の露光量を前記露光ユニットによって制御することを特徴とする画像形成装置。
5. 前記第２の現像電圧は、前記トナーの正規帯電極性と同じ極性で、前記第１の現像電圧よりも絶対値が大きい電圧であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記第１の工程において前記非画像部露光を行った前記感光体の前記表面に形成された前記非画像形成領域と前記第１の現像電圧を印加された前記現像部材の前記表面と、の前記表面電位差をＶ６とすると、
   （｜Ｖ６｜−６０）≦｜Ｖ４｜≦（｜Ｖ６｜＋６０）
   を満たすように制御することを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
7. 前記露光ユニットは、光源ユニットと、回転しながら前記光源ユニットから発せられた光を反射する回転多面鏡と、を有し、
   前記制御部は、前記第２の工程において、前記回転多面鏡が所定の速度域内の速度で回転するよう調整する第１速度調整工程を実行し、前記第１速度調整工程を実行している間に前記第３の工程に移行するように制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記露光ユニットは、前記回転多面鏡で反射された光を受光する受光部を有し、
   前記制御部は、前記第２の工程において、前記光源ユニットが前記回転多面鏡で反射された光が前記感光体の前記表面へ到達する期間で発光せず、前記回転多面鏡で反射された光が前記受光部へ到達する期間に発光す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。
9. 前記制御部は、前記第２の工程において、前記感光体が所定の速度域内の速度で回転するよう調整する第２速度調整工程を実行し、前記第２速度調整工程を実行している間に前記第３の工程に移行するように制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記露光ユニットは、光源ユニットと、回転しながら前記光源ユニットから発せられた光を反射する回転多面鏡と、前記回転多面鏡で反射された光を受光する受光部を有し、
    前記制御部は、前記第２の工程において、前記光源ユニットが前記回転多面鏡で反射された光が前記感光体の前記表面へ到達する期間で発光せず、前記回転多面鏡で反射された光が前記受光部へ到達する期間に発光するように制御することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記露光ユニットは、前記感光体の前記表面に対向して配置され、前記感光体の回転軸線方向に並んで配列された複数の光源を有することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
12. 感光体と、
    前記感光体の表面を帯電する帯電部材と、
    前記帯電部材によって帯電された前記感光体の前記表面に、トナー像を形成しない表面電位を形成するために露光して非画像形成領域を形成するための非画像部露光と、前記トナー像を形成する前記表面電位を形成するために前記非画像部露光の露光量よりも大きい露光量で露光して画像形成領域を形成するための画像部露光と、を行う露光ユニットと、
    前記感光体と対向する現像位置で前記感光体の前記表面上にトナーを供給することで前記トナー像を形成させる現像部材であって、前記感光体の前記表面に前記トナーを供給する第１の位置と前記感光体の前記表面に前記トナーを供給しない第２の位置との間を移動可能な現像部材と、
    前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
    前記露光ユニットと前記帯電電圧印加手段と、を制御する制御部と、を有し、
    前記制御部は、
    前記現像部材が前記第１の位置に位置し前記帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記画像部露光と前記非画像部露光を行って画像形成動作を行う第１の工程と、
    前記現像部材が前記第２の位置に位置し前記感光体の回転する速度に応じて前記帯電電圧を変化させて、変化させた前記帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記非画像部露光を行う第２の工程と、
    前記現像部材が前記第１の位置に位置し前記感光体の回転する速度に応じて前記帯電電圧を変化させて、変化させた前記帯電電圧を印加した状態で前記露光ユニットによって前記感光体の前記表面に前記非画像部露光を行う第３の工程と、を実行可能に制御し、
    前記第２の工程と前記第２の工程の後に実行する前記第３の工程は前記第１の工程の前に実行する前記露光ユニットによる露光を安定させるための準備動作であり、
    前記制御部は、前記現像位置において、
    前記第３の工程における前記露光ユニットによって前記非画像部露光された前記感光体の前記表面に形成された前記非画像形成領域と前記現像部材の表面と、の表面電位差をＶ７（Ｖ）、
    前記第１の工程における前記露光ユニットによって露光されていない前記感光体の前記表面と前記現像部材の前記表面と、の前記表面電位差をＶ８（Ｖ）、とすると、
    ｜Ｖ７｜＜｜Ｖ８｜
    を満たし、前記第３の工程が開始してから前記第１の工程が終了するまでの間において、前記非画像形成領域と前記現像部材の表面と、の前記表面電位差が一定になるように、前記第１の工程の前記非画像形成領域における前記非画像部露光の露光量を前記露光ユニットによって制御することを特徴とする画像形成装置。
13. 前記制御部は、前記第２の工程において前記感光体が所定の速度域内の速度で回転するよう調整する第２速度調整工程を実行し、前記第２速度調整工程を実行している間に前記第３の工程に移行することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記露光ユニットは、前記感光体の前記表面に対向して配置され、前記感光体の回転軸線方向に並んで配列された複数の光源を有することを特徴とする請求項１２または１３に記載の画像形成装置。

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