JP2023062315A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電荷量の減衰したトナーが帯電部材に付着することによる画像不良の発生を抑制する。【解決手段】画像形成装置は、記録材に画像を形成する画像形成動作の実行中に、転写手段によって転写されずに像担持体の表面に残ったトナーを現像部材によって回収する。画像形成装置の制御手段は、画像形成動作の開始前に、像担持体の回転を開始させ、帯電電圧及び現像電圧を段階的に立上げる準備動作を実行し、準備動作において、像担持体の回転開始時点で現像部に位置していた像担持体の表面領域が帯電部に到達する前に、帯電部材の放電開始電圧以上の電圧値で帯電電圧の印加を開始させる。【選択図】図９

Description

本発明は、記録材に画像を形成する画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、感光ドラム等の像担持体の表面を帯電部材によって均一に帯電させ、露光ユニットによって像担持体の表面を露光して静電潜像を書き込み、現像部材がトナー（現像剤）を用いて静電潜像をトナー像に現像する。ここで、像担持体表面の本来は画像を形成しない領域に薄くトナーが付着する現象は、カブリと呼ばれる。カブリを抑制するため、像担持体と現像部材が対向する現像部における現像部材と像担持体との電位差（バックコントラスト、カブリ取りコントラスト）を適正な範囲に制御することが行われる。

特許文献１には、像担持体を駆動するモータの起動と同時に、現像部材にトナーの正規帯電極性とは逆極性の電圧を印加することで、起動時のカブリの発生を抑制することが記載されている。特許文献２には、感光体の回転開始時に帯電器に印加する電圧及び現像スリーブに印加する電圧を段階的に立上げることで、現像部における現像スリーブと感光体の電位差を、感光体へのトナーの大量付着を抑制可能な所定範囲内に維持することが記載されている。

一方、特許文献３には、像担持体上のトナー像を記録材に転写した後、転写されずに像担持体上に残った転写残トナーをクリーニング部材によって回収せずに、現像部材によって回収して再利用するクリーナーレス方式の画像形成装置が記載されている。

特開２００５－３４５９１５号公報 特開平７－２５３６９３号公報 特開昭５９－１３３５７３号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載の構成を用いたとしても、画像形成装置がスタンバイ状態で長時間待機した後に画像形成動作を実行する場合に、カブリが発生する場合があった。即ち、長期間に亘る停止期間中に現像部材に担持されているトナーの電荷が減衰して電荷量が非常に小さくなると、現像部における現像部材と像担持体の電位差に殆ど影響を受けずに、トナーが非静電的に像担持体に付着してカブリが発生する。同様に、ジャム発生後に長時間放置された後に画像形成動作を実行する場合も、像担持体上に残留しているトナー像の電荷量が減衰した状態となる。

ここで、クリーナーレス方式の画像形成装置においては、像担持体上に付着したトナーがクリーニング部材によって除去されずに帯電部材に到達し、帯電部材に付着することで、帯電部材による一様な帯電が妨げられて画像不良が生じる可能性があった。

そこで、本発明は、電荷量の減衰したトナーが帯電部材に付着することによる画像不良の発生を抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、回転可能な像担持体と、前記像担持体と接触して配置され、前記像担持体との間に帯電部を形成し、前記像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記像担持体と接触して配置され、前記像担持体との間に現像部を形成し、前記現像部に現像剤を供給して前記像担持体上にトナー像を形成する現像部材と、前記像担持体から被転写材に前記トナー像を転写する転写手段と、前記帯電部材に印加する帯電電圧及び前記現像部材に印加する現像電圧を制御する制御手段と、を備え、記録材に画像を形成する画像形成動作の実行中に、前記転写手段によって転写されずに前記像担持体の表面に残ったトナーを前記現像部材によって回収する画像形成装置であって、前記制御手段は、前記画像形成動作の開始前に、前記像担持体の回転を開始させ、前記帯電電圧及び前記現像電圧を段階的に立上げる準備動作を実行し、前記準備動作において、前記像担持体の回転開始時点で前記現像部に位置していた前記像担持体の表面領域が前記帯電部に到達する前に、前記帯電部材の放電開始電圧以上の電圧値で前記帯電電圧の印加を開始させる、ことを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、電荷量の減衰したトナーが帯電部材に付着することによる画像不良の発生を抑制することができる。

第１実施形態に係る画像形成装置の概略図。 第１実施形態におけるバックコントラストとカブリトナー量との関係を示す図。 実施例１における画像形成動作の動作工程図。 実施例１におけるジャム復帰回転動作の動作工程図。 実施例１における前回転動作のタイミングチャート。 実施例１における前回転動作中の感光ドラム表面電位と現像電位の推移を示す図。 実施例１における画像形成装置の前回転動作の駆動モータと帯電電圧のタイミングチャート。 実施例１における前回転動作中の時刻ｔ２での画像形成装置の状態を示す図。 実施例１における前回転動作中の時刻ｔ３での画像形成装置の状態を示す図。 実施例１における前回転動作中の時刻ｔ１０での画像形成装置の状態を示す図。 比較例１における画像形成装置の前回転動作の駆動モータと帯電電圧のタイミングチャート。 比較例１における前回転動作中の時刻ｔ１０での画像形成装置の状態を示す図。 比較例１における前回転動作中の時刻ｔ３での画像形成装置の状態を示す図。 実施例２における画像形成装置の前回転動作の駆動モータと帯電電圧のタイミングチャート。 比較例２における画像形成装置の前回転動作の駆動モータと帯電電圧のタイミングチャート。 第２実施形態に係る画像形成装置の感光ドラム周辺の概略図。 実施例３における画像形成装置の前回転動作の駆動モータと帯電電圧のタイミングチャート。 放置時間と起動時カブリのトナー濃度との関係を表す図。 比較例１と各実施例の起動時カブリトナーの電荷量との関係を表す図。 帯電ローラに付着したトナーの濃度の測定結果を示す図。

以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。

《第１実施形態》
図１を参照して、第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図１は本実施形態に係る画像形成装置１００の断面構成を表す概略図である。画像形成装置１００は、外部のコンピュータから受信した画像情報に基づいて記録材（記録媒体）Ｒに画像を形成するモノクロレーザープリンタである。記録材Ｒとしては、普通紙及び厚紙等の紙、プラスチックフィルム、布、コート紙のような表面処理が施されたシート材、封筒やインデックス紙等の特殊形状のシート材等、サイズ及び材質の異なる多様なシート材を使用可能である。

画像形成装置１００は、トナー像を作成する画像形成ユニットとしてのプロセスカートリッジ１０を備えている。プロセスカートリッジ１０は、像担持体としての感光ドラム１と、帯電部材としての帯電ローラ２と、現像装置２０と、前露光装置（除電装置）としての前露光ＬＥＤ６と、を有する。また、画像形成装置１００は、露光装置としての露光ユニット３と、転写手段としての転写ローラ５と、前露光装置としての前露光ＬＥＤ６と、定着手段としての定着装置７と、画像形成装置１００を制御する制御手段としての制御部５０と、を備える。

以下、本実施形態では、正規帯電極性が負極性のトナー４４を現像剤として使用し、反転現像方式を採用するものとして説明するが、トナーの正規帯電極性及び現像方式に応じて各部材の帯電極性は変更可能である。

感光ドラム１は、円筒型に成形された電子写真感光体である。感光ドラム１の具体例は、例えばアルミニウムで成形されたドラム状の基体と、基体上に負帯電性の有機感光体で形成された感光層とを有する。また、感光ドラム１は、画像形成装置１００に搭載された駆動源としての駆動モータに駆動されることで、図中矢印方向（時計回り方向）に回転可能である。

本実施形態では、感光ドラムの直径が２４ｍｍであり、１３９ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動する。また、現像部Ｐ４から帯電部Ｐ２までの感光ドラム１の周方向の距離は５４ｍｍである。

帯電ローラ２は、感光ドラム１に接触して配置され、感光ドラム１との間に帯電部Ｐ２（帯電ローラ２と感光ドラム１の接触部）を形成する接触帯電方式の帯電部材である。本実施形態の帯電ローラ２は、バネ部材等の付勢手段により付勢され感光ドラム１に所定の加圧力で圧接されている。帯電ローラ２は、画像形成装置１００に搭載された電圧生成回路である帯電電源ＰＷ１から所定の帯電電圧（帯電バイアス）を印加されることで、帯電部Ｐ２において近接放電を生じさせる。なお、「感光ドラム１に接触して配置される帯電ローラ２」は、感光ドラム１及び帯電ローラ２の表面同士が直接接触している場合に限らず、片方の部材に担持されたトナー４４を挟んで部材の表面同士が接触し得る微小な間隙を有する場合を含む。

露光ユニット３は、感光ドラム１の回転方向において帯電部Ｐ２の下流かつ下記の現像部Ｐ４の上流に位置する露光部Ｐ３において、感光ドラム１の表面にレーザ光を照射する。露光ユニット３は、画像形成装置１００の制御部５０から伝送される画像信号（ビデオ信号）に基づいて、ポリゴンミラー等を介して感光ドラム１にレーザ光を照射し、感光ドラム１の表面を走査露光する。なお、露光ユニット３は、レーザスキャナ装置に限定されることはなく、例えば、感光ドラム１の長手方向（回転軸線方向、主走査方向）に沿って複数のＬＥＤが配列されたＬＥＤアレイを有するＬＥＤ露光装置を採用しても良い。

現像装置２０は、現像部材又は現像剤担持体としての現像ローラ４１と、現像剤供給部材としての供給ローラ４２と、規制部材としての規制ブレード４３と、現像剤を収容する収容部としての現像容器４５と、を有する。現像ローラ４１及び供給ローラ４２は、現像装置２０の枠体を構成する現像容器４５によって回転可能に支持されている。また、現像ローラ４１は、感光ドラム１に対向するように、現像容器４５の開口部に配置されている。

現像ローラ４１は、感光ドラム１に接触して配置され、感光ドラム１との間に現像部Ｐ４（現像ローラ４１と感光ドラム１の接触部、現像領域）を形成する。なお、「感光ドラム１に接触して配置される現像ローラ４１」は、感光ドラム１及び現像ローラ４１の表面同士が直接接触している場合に限らず、片方の部材に担持されたトナー４４を挟んで部材の表面同士が接触し得る微小な間隙を有する場合を含む。現像ローラ４１は、トナー４４を担持して回転し、現像部Ｐ４にトナー４４を供給する。本実施形態において、現像ローラ４１は感光ドラム１の回転速度（周速度）の１．４倍の回転速度（周速度）で回転する。

本実施形態の現像装置２０は、現像方式として接触現像方式を用いている。即ち、現像ローラ４１に担持されたトナー４４の層が、現像部Ｐ４において感光ドラム１と接触する。現像ローラ４１には画像形成装置１００に搭載された電圧生成回路である現像電源ＰＷ２から所定の現像電圧（現像バイアス）が印加される。本実施形態では、直流の現像電圧を用いる。

本実施形態における現像ローラ４１は、プロセスカートリッジ１０が画像形成装置１００に装着されている状態では、少なくとも画像形成動作及びこれに伴う前回転動作、後回転動作の期間中は常に感光ドラム１に接触している。画像形成装置１００には、現像ローラ４１を感光ドラム１に対して当接及び離間する当接離間機構を設けない構成としてもよい。

供給ローラ４２は、現像ローラ４１に接触して配置され、現像ローラ４１の回転に逆らう方向（ローラ同士の対向部において周面の移動方向が逆向きとなる方向）に回転する。なお、現像ローラ４１に十分にトナーを供給できる構成であれば、必ずしも供給ローラ４２は必要としない。

また、本実施形態では、平均粒径が６μｍで、正規帯電極性が負極性のトナー４４を用いている。トナー４４は一例として重合法により生成された重合トナーを使用する。トナー４４は、磁性成分を含有せず、主に分子間力や静電気力（鏡像力）によって現像ローラ３１に担持される、所謂非磁性の一成分現像剤である。ただし、トナー４４に代えて磁性成分を含有する一成分現像剤を用いてもよい。また、一成分現像剤には、トナー粒子以外にもトナーの流動性や帯電性能を調整するための添加物（例えば、ワックスやシリカ微粒子）が含まれている場合がある。また、現像剤として非磁性のトナーと磁性を有するキャリアとによって構成された二成分現像剤を用いてもよい。磁性を有する現像剤を用いる場合、現像部材（現像剤担持体）としては、例えば内側にマグネットが配置された円筒状の現像スリーブが用いられる。

規制ブレード４３は弾性部材であり、現像ローラ４１に接触して配置され、現像ローラ４１から受ける反力に抗して撓められた状態で設置される。規制ブレード４３は、現像ローラ４１に担持されるトナー４４の層厚を規制すると共に、規制ブレード４３と現像ローラ４１との間の空間を通過するトナー４４を摺擦することでトナー４４を摩擦帯電させる。

現像容器４５の内部には、撹拌手段としての撹拌部材４５ａが設けられている。撹拌部材４５ａは、駆動モータに駆動されて現像ローラ４１の回転に連動して回転し、現像容器４５内のトナー４４を撹拌すると共に、現像ローラ４１及び供給ローラ４２に向けてトナー４４を送り込む。なお、撹拌部材４５ａは、回動する形態に限定されない。例えば、揺動する形態の撹拌部材を採用しても良い。

転写ローラ５は、感光ドラム１の回転方向において現像部Ｐ４の下流かつ下記の前露光部Ｐ６の上流に位置する転写部Ｐ５（転写位置）において、感光ドラム１に対向して配置される。転写ローラ５と感光ドラム１との間のニップ部として、像担持体から記録材Ｒへのトナー像の転写が行われる転写ニップ部（以下、転写ニップ部も転写部Ｐ５と呼ぶ）が形成されている。転写ローラ５には、画像形成装置１００に搭載された電圧生成回路である転写電源から所定の転写電圧（バイアス電圧）が印加される。

なお、転写ローラ５（転写部材）に転写電圧を印加する構成に代えて、他の電圧付与手段によって転写部においてトナー像を転写するための電界を形成してもよい。例えば、転写ローラ５をアース電位に接続し、トナー４４の正規帯電極性と同極性の帯電電圧を印加された帯電ローラ２が感光ドラム１に印加する電圧により、転写部にはそのような電界が形成される。

前露光ＬＥＤ６は、感光ドラム１の回転方向において転写部Ｐ５の下流かつ帯電部Ｐ２の上流に位置する前露光部Ｐ６において、感光ドラム１に対向して配置される。前露光ＬＥＤは、感光ドラム１の表面の内、転写部Ｐ５を通過した領域に光を照射する。

定着装置７は、記録材Ｒ上のトナーを加熱して溶融させることで画像の定着処理を行う熱定着方式の構成を備える。定着装置７は、例えば、可撓性を有する筒状の定着フィルムと、定着フィルムを加熱するセラミックヒータ等のヒータと、ヒータの温度を測定するサーミスタと、定着フィルムを介してヒータに圧接された加圧ローラと、を備える。画像形成装置１００の制御部５０は、サーミスタの検知信号に基づいてヒータへの通電を制御することにより、定着フィルムの表面を画像の定着に適した所定の温度で維持する。定着装置７は、これに限らず、例えば記録材を挟持して回転する回転体対としてローラ対を使用してもよく、加熱手段としてセラミックヒータに代えてハロゲンランプや誘導加熱機構を用いてもよい。

制御部５０は、少なくとも１つのプロセッサと、画像形成装置１００の動作を制御するためのプログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な非一過性の記憶媒体と、を含む。制御部５０は、例えばプログラムを格納する不揮発性のメモリと、メモリからプログラムを読み出して実行するＣＰＵと、プログラム実行時の作業場所となる揮発性のメモリと、を有する。また、制御部５０は、画像形成装置１００のアクチュエータ（駆動モータ等）を駆動する駆動回路や、外部のコンピュータと接続するためのネットワークインターフェース等を含む。ＣＰＵは、バスを介して制御部５０の他の要素と接続され、プログラムに従って駆動回路等に指示を出すことで画像形成装置１００による画像形成動作等の動作を実現する。

（画像形成動作）
次に、画像形成装置１００の画像形成動作について説明する。画像形成装置１００に対して画像形成の指令（プリントジョブ）が入力されると、画像形成装置１００に接続された外部のコンピュータ又は読取装置から入力された画像情報に基づいて、プロセスカートリッジ１Ｂにおいて画像形成プロセスが開始される。

まず、帯電ローラ２は、回転している感光ドラム１の表面を帯電部Ｐ２においてトナー４４の正規帯電極性と同極性（本実施形態では負極性）に均一に帯電させる。露光ユニット３は、入力された画像情報に基づいて生成される画像信号に応じて変調したレーザ光を感光ドラム１の露光部Ｐ３に向けて照射する。これにより、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。静電潜像が現像部Ｐ４に到達すると、現像ローラ４１から供給されるトナー４４が感光ドラム１上の電位分布に応じて感光ドラム１に付着することで、静電潜像がトナー像として現像（可視化）される。

感光ドラム１におけるトナー像の作成に並行して、画像形成装置１００の下部に設けられた記録材Ｒの積載部から１枚ずつ記録材Ｒが給送される。記録材Ｒは、不図示のレジストレーションローラ対により、トナー像の先端が転写部Ｐ５に到達するタイミングと記録材Ｒの先端が転写部Ｐ５に進入するタイミングが略同時となるように転写部Ｐ５に搬送される。そして、転写部Ｐ５において、転写電圧が印加される転写ローラ５により、感光ドラム１に担持されているトナー像が記録材Ｒへと転写される。

転写部Ｐ５を通過した記録材Ｒは、定着装置７に搬送される。定着装置７は、定着フィルムと加圧ローラとの間のニップ部（定着ニップ部）に記録材Ｒを挟持して搬送しながら、ヒータによって加熱された定着フィルムにより記録材Ｒ上のトナー像を加熱及び加圧する。これによりトナー粒子が溶融し、その後固着することで、トナー像が記録材Ｒに定着する。定着装置７を通過した記録材Ｒは、排出手段としての排出ローラ対によって画像形成装置１００の外部に排出され、プリンタ本体の上部に形成された積載部としての排出トレイに積載される。

なお、転写部Ｐ５を通過した感光ドラム１の表面領域が前露光部Ｐ６に到達すると、前露光装置６から照射される光により感光ドラム１上の静電潜像が消去される。これにより、当該表面領域は再び画像形成プロセスに使用可能な状態となる。

（クリーナーレス方式）
次に、本実施形態で採用するクリーナーレス方式について説明する。クリーナーレス方式とは、転写部Ｐ５において像担持体から被転写材（記録材又は中間転写体）に転写されずに像担持体に残った現像剤をクリーニング装置によって回収せず、現像部材によって回収し再利用する方式である。本実施形態では、転写部Ｐ５を通過しても感光ドラム１に付着している転写残トナーが前露光部Ｐ６、帯電部Ｐ２、露光部Ｐ３を経由して現像部Ｐ４に到達した際に現像ローラ４１によって現像装置２０に回収する。

画像形成動作の実行中、転写残トナーは、通常は以下の工程で除去される。転写残トナーには、正規帯電極性とは反対の正極性に帯電しているトナーや、負極性に帯電しているものの充分な電荷を有していないトナーが混在する。そこで、前露光装置６により転写後の感光ドラム１を除電した後、帯電ローラ２による均一な放電を生じさせることで、転写残トナーは再び負極性に帯電させられる。帯電部Ｐ２において再び負極性に帯電させられた転写残トナーは、感光ドラム１の回転に伴い現像部Ｐ４に到達する。そして、帯電部Ｐ２を通過した感光ドラム１の表面領域は、転写残トナーが表面に付着した状態のまま、露光ユニット３により露光されて静電潜像を書き込まれる。

ここで、現像部Ｐ４に到達した転写残トナーの挙動について、感光ドラム１の露光領域（明部領域）と非露光領域（暗部領域）に分けて説明する。感光ドラム１の非露光領域に付着している転写残トナーは、現像部Ｐ４において感光ドラム１の非露光領域の電位（暗部電位）と現像電圧との電位差により現像ローラ４１に転移し、現像容器に回収される。これは、トナー４４の正規帯電極性が負極性である場合、現像ローラ４１に印加される現像電圧が非露光領域の電位に対して相対的に正極性となるように設定されているからである。なお、現像容器４５に回収されたトナーは、撹拌部材４５ａによって現像容器４５内のトナーと撹拌されて均一化され、現像ローラ４１に担持されることで再び現像工程に使用される。

一方、感光ドラム１の露光領域に付着している転写残トナーは、現像部Ｐ４において感光ドラム１から現像ローラ４１に転移せずにドラム表面に残る。これは、トナー４４の正規帯電極性が負極性である場合、現像ローラ４１に印加される現像電圧が、露光領域の電位（明部電位）よりもさらに負極性の電位となっているためである。つまり、転写残トナーが付着していた感光ドラム１の表面領域が露光部Ｐ３において露光領域となった場合は、現像ローラ４１から露光領域へと転移する他のトナーと共に新たなトナー像を構成し、転写部Ｐ５において記録材Ｒに転写される。

このようなクリーナーレス方式の構成とすることで、転写残トナー等を回収するクリーニング部材や回収容器の設置スペースが不要となって画像形成装置１００のより一層の小型化が可能となる。また、転写残トナーを次回以降の画像形成に再利用することで、画像形成装置１００の運用コストの低減（トナー消費の抑制）を図ることもできる。

＜実施例１＞
（１．画像形成時の電圧設定）
次に、本実施形態の一実施例（実施例１）における、画像形成動作の実行中における感光ドラム１とその周囲の部材との間の電位差を説明する。

画像形成動作の実行中、帯電ローラ２には－１２４０Ｖの帯電電圧が印加され、帯電部Ｐ２における放電によって感光ドラム１の表面は均一な帯電電位Ｖｄ（暗部電位：－６８０Ｖ）に帯電される。帯電電位Ｖｄに帯電された感光ドラム１の表面の内、露光ユニット３により露光された露光領域の電位は、露光後電位Ｖｌ（明部電位：－５０Ｖ）に変化する。本実施例において、Ｖｌを形成する露光量Ｅ０は０．３５μＪ／ｃｍ^２とした。現像ローラ４１には、現像電圧Ｖｄｃ（現像電位：－３８０Ｖ）が印加される。なお、露光領域（画像形成領域）と非露光領域（非画像形成領域）は、感光ドラム１の表面上の画像形成可能領域内に形成される。画像形成可能領域とは、感光ドラム１の表面に現像ローラ４１からトナー４４を供給可能な主走査方向の領域である。画像形成可能領域は、現像ローラ４１の表面上にトナー４４を担持可能な領域とも言える。

上記より、感光ドラム１上の明部電位と現像電圧Ｖｄｃとの電位差である現像コントラストＶｃｏｎｔは３３０Ｖであり、感光ドラム１上の暗部電位と現像電圧Ｖｄｃとの電位差であるバックコントラストＶｂｃは３００Ｖである。このような電位設定により、ベタ黒画像やハーフトーン、白抜き文字といった画像を適切に出力することが可能となる。

ここで、現像コントラストＶｃｏｎｔ、バックコントラストＶｂｃは、現像部Ｐ４における感光ドラム１の表面電位と現像ローラ４１に印加される現像電圧Ｖｄｃによって規定される。仮に、適切な電位設定が行われずに画像形成動作を行うと、記録材Ｒ上に画像不良が生じてしまう。具体的には、現像コントラストＶｃｏｎｔが過度に小さいと、感光ドラム１上の露光領域（画像形成領域）に付着するトナー量が少なくなることにより、画像の濃度が薄くなる画像不良（濃度薄）が発生する可能性がある。また、現像コントラストＶｃｏｎｔが過度に大きいと、感光ドラム１上の露光領域（画像形成領域）に付着するトナー量が多くなることにより、定着工程においてトナーが十分に溶融せず記録材Ｒへの定着が不十分となる定着不良が発生する可能性がある。そのため、現像コントラストＶｃｏｎｔはそれらを鑑みて適宜調整される必要がある。

また、本実施例での電圧は、アース電位（０Ｖ）との電位差として表現される。したがって、現像電圧Ｖｄｃ＝－３８０Ｖは、アース電位に対して、現像ローラ４１の芯金に印加された現像電圧の電位差が－３８０Ｖであることを意味する。これは、帯電電圧などに関しても同様である。

（２．バックコントラストとカブリ）
次に、バックコントラストＶｂｃを制御する理由について説明する。バックコントラストＶｂｃを適切に制御することによって、感光ドラム１上の画像を形成しない表面領域である非画像形成領域（白地部）に付着する余分なトナーを抑制することが可能である。この余分なトナーをカブリトナーといい、カブリトナーが発生する現象をカブリという。

カブリが発生すると、感光ドラム１の非画像形成領域にトナーが付着して記録材Ｒに転写されることで記録材Ｒ上の本来は画像を形成しない領域（白地部）に色味が生じてしまうため、ユーザが望む成果物品質が得られない可能性がある。また、画像形成時以外でカブリが生じた場合には、クリーナーレス構成においては転写部Ｐ５から帯電部Ｐ２までの区間にクリーニング部材が存在しないため、カブリトナーがクリーニング部材に除去されることなく帯電部Ｐ２に到達する。そして、帯電部Ｐ２に到達したカブリトナーの一部が帯電ローラ２に付着すると、帯電ムラの原因になる。帯電ムラとは、帯電ローラ２による帯電後の感光ドラム１の表面電位が不均一となることである。帯電ムラがある状態では、画像中のハーフトーン領域等で画像濃度にムラが顕れる画像不良が発生する可能性がある。

バックコントラストＶｂｃが小さ過ぎる場合、本実施例における正規帯電極性である負極性に帯電したトナー４４を現像ローラ４１上に留めておく電界が弱まり、そのようなトナー４４が感光ドラム１上の非画像形成領域にカブリトナーとして付着しやすくなる。一方、バックコントラストＶｂｃが大き過ぎる場合、現像ローラ４１上の正規帯電極性とは逆極性である正極性に帯電したトナー４４が感光ドラム１上の非画像形成領域に付着するカブリが発生しやすくなる。

正規帯電極性に帯電したトナー４４が感光ドラム１上の非画像形成領域に付着するカブリを正規カブリという。また、正規帯電極性とは逆極性に帯電したトナー４４が感光ドラム上の非画像形成領域に付着するカブリを反転カブリという。従って、正規カブリ及び反転カブリを同時に抑制するには、バックコントラストＶｂｃを適切な範囲に設定すればよい。

また、クリーナーレス構成においては、カブリトナー及び転写残トナーを現像部Ｐ４で効率よく回収するためには、十分なバックコントラストＶｂｃを設定することが求められる。これは、カブリトナー及び転写残トナーの大部分は正規帯電極性に帯電しているからである。負極性に帯電したこれらのトナーが非画像形成領域（暗部電位）に付着した状態で現像部Ｐ４に到達したときに、感光ドラム１から現像ローラ４１に電界により転移させる（回収する）ためには、一定以上のバックコントラストＶｂｃがあることが求められる。現像部Ｐ４におけるトナーの回収が十分に行われない場合、カブリトナーが感光ドラム１に付着したまま現像部Ｐ４を通過し、転写部Ｐ５において記録材Ｒに転写されて画像不良となる可能性がある。

また、バックコントラストＶｂｃと現像コントラストＶｃｏｎｔの設定によって１ドット濃度やライン幅が変わることが知られている。そこで、カブリの抑制に適したバックコントラストＶｂｃを設定しつつ、１ドットやライン幅に適した現像コントラストＶｃｏｎｔが設定される。上記条件を満たすために帯電電源ＰＷ１や現像電源ＰＷ２の出力電圧や露光ユニット３の露光強度が設定される。

図２に、バックコントラストＶｂｃとカブリトナーの量の関係について示す。グラフの横軸はバックコントラストＶｂｃであり、縦軸はカブリトナーの量を示している。カブリトナーの量は、感光ドラム１上のトナーをマイラーテープで写し取り、基準紙上にテープを張り付けた後に、その濃度を東京電色社の反射濃度計（ＴＣ－６ＤＳ／Ａ）で測定した。カブリトナーの量の算出方法は、画像形成装置１００を用いて画像形成動作を行い、記録材Ｒを使わずにバックコントラストＶｂｃを変化させて現像工程を実行させたときに現像部Ｐ４を通過した感光ドラム１の表面領域に付着していたトナー量から算出を行った。カブリトナーの量は一定値以下であれば視認されないため、画像品質上は問題ないが、カブリトナーの量が増えると視認できるようになり画像不良となる。カブリトナーの量が視認できる閾値を下回る範囲が、バックコントラストＶｂｃの適正値の範囲である。

クリーナーレス方式を採用する第１実施形態では、上述したようにバックコントラストＶｂｃを適正な範囲に制御することで、帯電ローラ２へのカブリトナーの付着による帯電ムラや、現像部Ｐ４におけるカブリトナーの回収不良を抑制することが望まれる。

本実施例では、図２に示すように、バックコントラストＶｂｃは１３０Ｖ以上５５０Ｖ以下の範囲で設定すると、カブリトナーの量は目視で視認できない状態となり、非画像形成時のトナー消費も抑制されるため好ましい。ただし、バックコントラストＶｂｃは感光ドラム１側が負極性となる電位差を正で表している。本実施例では、バックコントラストＶｂｃを上記範囲内の値である３００Ｖに設定することで、画像形成時のカブリと非画像形成時のトナー消費を抑制している。

（３．画像形成装置の動作工程）
続いて、画像形成動作の前後の工程を含む画像形成装置１００の動作について説明する。図３は、電源ＯＦＦ状態から画像形成終了までの画像形成装置１００の動作工程図である。図４は、画像形成動作の実行中にジャムが発生した場合において、画像形成動作開始前のスタンバイ状態からジャム復帰終了までの画像形成装置１００の動作工程図である。

まず、電源ＯＦＦ状態から画像形成終了までの動作工程について図３に則して順を追って説明する。

（１）停止状態
画像形成装置１００の電源がＯＦＦ（メイン電源スイッチがＯＦＦ）の時、又はドアが開けられてドアスイッチがＯＦＦの時は、画像形成装置１００の主制御回路への電力供給が遮断され、画像形成装置１００は画像形成動作を実行不能な停止状態に保持される。

（２）初期回転動作（前多回転動作）
初期回転動作は、画像形成装置１００に電源が投入（電源ＯＮ）されたとき（図中Ａ）に実行させる起動時動作である。即ち、画像形成装置１００に電源が投入されたとき駆動モータを起動させて、感光ドラム１の回転駆動を伴う複数のプロセス機器のウォーミングを行う動作である。

画像形成装置１００の電源ＯＮとは、ドアスイッチがＯＮの状態（ドアが閉じた状態）でメイン電源スイッチがＯＦＦからＯＮに操作されたこと、又は、メイン電源スイッチがＯＮの状態でドアスイッチがＯＦＦからＯＮに変化したことを指す。何れの場合も、主制御回路への電力供給が開始されて画像形成装置１００は画像形成動作を実行可能な状態に保持される。なお、ドアスイッチは、画像形成装置１００の内部にアクセスするために画像形成装置１００の装置本体の正面側に開閉可能に設けられたドアの開閉を検知するスイッチ又はセンサである。

初期回転動作は、画像形成装置１００に安定した画像形成を実行させるための準備動作である。例えば、プロセスカートリッジの状態を検知し、その状態に合わせて適正な帯電、現像、転写電圧の設定を決める制御を制御部５０にて行う。又は、感光ドラム１の表面電位を均一にするために一定の帯電電圧を帯電電源によって印加し、もしくは露光ユニット３によって感光ドラム１にレーザ光を照射する等のプロセス制御が行われるものである。

（３）スタンバイ（待機）
初期回転動作が終了したら、駆動モータの駆動が停止され、画像形成装置１００は画像形成開始信号Ｓが入力するまでスタンバイ状態に保持される。

（４）前回転動作
画像形成開始信号Ｓの入力に基づいて、駆動モータが再駆動されて、感光ドラム１の回転駆動を伴う所定の画像形成前動作が実行される。より具体的には、（ａ）制御部５０が画像形成開始信号Ｓを受信、（ｂ）フォーマッタで画像を展開、（ｃ）前回転動作の開始、という手順で、（５）画像形成動作を実行するための準備をする。

前回転動作とは、画像形成装置１００に対し画像形成の実行指示（ジョブ）が入力された場合に画像形成動作の直前に実行される準備動作である。前回転動作には、像担持体の回転を開始させ、帯電電圧及び現像電圧を画像形成動作における電圧値まで段階的又は連続的に立上げる立上げ制御が含まれる。本実施例の立上げ制御では、前回転動作の実行中に現像部Ｐ４においてカブリが発生することを抑制するため、帯電電圧及び現像電圧を段階的又は連続的に立上げる制御が行われる。立上げ制御の詳細は後述する。

なお、上記（ｂ）の工程は、画像のデータ量やフォーマッタの処理速度により展開時間が変わる。前記２）の初期回転動作中に画像形成開始信号Ｓが入力している場合には、初期回転動作終了後、（３）スタンバイに入ることなく、引き続いて（４）前回転動作が実行される。

（５）画像形成動作
前回転動作が終了すると、引き続いて、１枚の画像を出力する画像形成動作（モノプリント）或いは所定枚数の複数枚の画像を連続出力する画像形成動作（連続画像形成ジョブ、マルチプリント）が実行され、画像形成済みの記録材Ｒが出力される。図３ではｎ枚の画像を連続出力する画像形成動作を示している。また、図中に示した紙間とは、連続画像形成ジョブの場合において、先行する記録材Ｒの後端が転写部Ｐ５を通過してから次の記録材Ｒの先端が転写部Ｐ５に到達するまでの間隔である。

（６）後回転動作
後回転動作では、１枚又は所定枚数分の画像形成動作が終了した後も、引き続き駆動モータが所定時間駆動され、感光ドラム１の回転駆動を伴う所定の終了動作が実行される。

（７）スタンバイ
後回転動作が終了したら、駆動モータの駆動が停止され、画像形成装置１００は次の画像形成開始信号Ｓが入力されるまでスタンバイ状態に保持される。次の画像形成開始信号Ｓが入力したときは、（４）前回転動作に移行する。

続いて、ジャムが発生する場合の画像形成からジャム復帰回転動作終了までの動作工程について図４に則して説明する。（３）スタンバイ、（４）前回転動作、（５）画像形成動作は、図３を用いて説明したものと同じであるので省略する。

ｎ枚目のシートに対する画像形成動作の実行中にジャム発生検知信号Ｊが発行されたとする。ジャム発生検知信号Ｊとは、画像形成装置１００内の記録材搬送経路に沿って配置されたセンサの検知信号に基づいて、制御部５０が記録材Ｒの搬送に異常が発生したと判断した場合に発せられる。ジャム発生検知信号Ｊが発行されると、駆動モータは停止され、画像形成前動作が中断される。このときジャムが発生した事実は画像形成装置１００が備える不揮発性の記憶装置に記録される。

制御部５０は、画像形成前動作の中断に並行して、画像形成装置１００の操作部（液晶パネル等）を介した報知又は外部のコンピュータへの通知により、ジャムの発生をユーザに知らせる。ユーザは、画像形成装置１００からの情報に基づいて、画像形成装置１００内部に残留した記録材Ｒを取り除く作業（ジャム処理）を行う。

（８）ジャム復帰回転動作
ジャム復帰回転動作は、ジャムの発生を記録した後、ジャム処理が適切に行われ画像形成装置１００内部に残留した記録材がない状態で、画像形成装置１００の電源ＯＮがあったとき（図４のＲ）に実行される起動時動作である。画像形成装置１００の電源ＯＮは、上記（２）初期回転動作で説明した内容と同様である。

ここで、ジャム復帰回転動作の内容は、（４）の前回転動作と共通である。即ち、前回転動作において行われる駆動モータの起動並びに帯電電圧及び現像電圧の段階的な立上げは、ジャム復帰回転動作においても実行される。従って、以下で説明する各実施例において、ジャム復帰回転動作は、動作開始のトリガーが異なることを除いて、前回転動作と実質的に同じ手順で実行される。

ジャムの発生後に画像形成装置１００の電源ＯＮがあった時点では、ジャム発生時に作成中だったトナー像の一部が感光ドラム１の表面に残留している。ジャム復帰回転動作では、駆動モータを起動させて、感光ドラム１の回転駆動を伴う所要のプロセス制御を行うことでジャム時に感光ドラム１上に残留したトナー像を適切に処理する。本実施例では、感光ドラム１上に残留したトナー像は、ジャム復帰回転動作により現像部Ｐ４において現像容器４５に回収される。これにより、次の画像形成動作で残留トナーによる画像不良が生じることを防ぐことができる。

（４．前回転動作における立上げ制御）
図５、図６を用いて実施例１における前回転動作及び前回転動作において行われる帯電電圧及び現像電圧の立上げ制御について詳細に説明する。図５は、前回転動作における駆動モータ、帯電電圧、現像電圧のタイミングチャートである。図６は、前回転動作における現像部Ｐ４における感光ドラム１の表面電位と現像電圧の推移である。なお、図５と図６の間で、感光ドラム１上の一点が帯電部Ｐ２から現像部Ｐ４まで移動する所要時間の分、図５における帯電電圧の波形に対して図６における感光ドラム１の表面電位の波形は遅れた（図中右側にシフトした）ものとなる。

以下、現像電圧及び感光ドラム１の表面電位は、電圧（電位）の絶対値を表す変数（Ｖａ～Ｖｇ）に電圧（電位）の極性を示す符号をつけて表示する。

図５、図６に示した時刻ｔ１にて画像形成開始信号Ｓが入力されると、制御部５０は現像電源ＰＷ２に対し、現像ローラ４１への正極性の現像電圧Ｖａの印加を開始させる。このとき、感光ドラム１の表面電位は略０Ｖであるため、現像部Ｐ４では現像電圧と略同じ値のバックコントラストＶｂｃ（＝＋Ｖａ）が形成される。このため、正極性の現像電圧Ｖａは、０Ｖの表面電位に対してバックコントラストＶｂｃが適正な範囲（図２参照）となる値に設定される。本実施例では、前回転動作の初期に用いる正極性の現像電圧（＋Ｖａ）を、＋１５０Ｖとした。

その後、時刻ｔ２にて、制御部５０は駆動モータの回転を開始（ＯＮ）させる。駆動モータがＯＮになると感光ドラム１、現像ローラ４１が共に回転を開始する。

続いて、図５に示すように時刻ｔ３にて、制御部５０は、帯電電源ＰＷ１による帯電ローラ２への帯電電圧の印加を開始させる。このとき印加される帯電電圧は、立上げ制御の段階１として、感光ドラム１の表面電位が－Ｖｅとなるように設定された値（－Ｖｅ’）である。その後、時刻ｔ４にて、制御部５０は、帯電電源ＰＷ１が帯電ローラ２に印加する電圧を、感光ドラム１の表面電位が－Ｖｅとなる値（段階１、－Ｖｅ’）から感光ドラム１の表面電位が－Ｖｅより高い－Ｖｆとなる値（段階２、－Ｖｆ’）に切替える。更に、時刻ｔ６にて、制御部５０は、帯電電源ＰＷ１が帯電ローラ２に印加する電圧を、感光ドラム１の表面電位が－Ｖｆとなる値（段階２、－Ｖｆ’）から感光ドラム１の表面電位が－Ｖｆより高い－Ｖｇとなる値（段階３、－Ｖｇ’）に切替える。立上げ制御の最終段階（段階３）における帯電電圧（感光ドラム１の表面電位－Ｖｇに相当）は、画像形成動作における帯電電圧と等しい。

このような帯電電圧の段階的な立上げに並行して、図６に示すように制御部５０は現像電圧を段階的に立上げる。即ち、段階１の帯電電圧により表面電位－Ｖｅまで帯電された感光ドラム１の表面領域が現像部Ｐ４に到達する時刻ｔ３’より後の時刻ｔ５に、現像電圧を正極性の電圧＋Ｖａから負極性の電圧－Ｖｂ（段階１）に切替える。また、段階２の帯電電圧により表面電位－Ｖｆまで帯電された感光ドラム１の表面領域が現像部Ｐ４に到達する時刻ｔ４’より後の時刻ｔ７に、現像電圧を負極性の電圧－Ｖｂから負極性でより高圧の電圧－Ｖｃ（段階２）に切替える。更に、段階３の帯電電圧により表面電位－Ｖｇまで帯電された感光ドラム１の表面領域が現像部Ｐ４に到達する時刻ｔ５’より後の時刻ｔ８に、現像電圧を負極性の電圧－Ｖｃから負極性でより高圧の電圧－Ｖｄ（段階３）に切替える。立上げ制御の最終段階（段階３）における現像電圧（－Ｖｄ）は、画像形成動作における現像電圧Ｖｄｃと等しい。

時刻ｔ９にて定着装置７における予備加熱が完了すると、制御部５０は前回転動作が完了したと判断し、画像形成動作に移行する。

ここで、時刻ｔ５，ｔ７，ｔ８に現像電圧をＶａからＶｂ、ＶｂからＶｃ、ＶｃからＶｄに切替えるタイミングは、現像部Ｐ４における感光ドラム１の表面電位がそれぞれＶｅ、Ｖｆ、Ｖｇまで立上って安定した後となるように設定される。同様に、時刻ｔ３，ｔ４，ｔ６に帯電電圧を０ＶからＶｅ’、Ｖｅ’からＶｆ’、Ｖｆ’からＶｇ’に切替えるタイミングは、現像電圧の各段階への切替え後に電圧値が安定した後に現像部Ｐ４における感光ドラム１の表面電位がそれぞれＶｅ、Ｖｆ、Ｖｇに切替わるように設定される。具体的には、電圧値の切替え指令に対し帯電電源ＰＷ１及び現像電源ＰＷ２の立上り特性（応答時間）や、感光ドラム１の表面上の一点が帯電部Ｐ２から現像部Ｐ４まで移動するための所要時間等を考慮して設定される。

また、立上げ制御の各段階（段階１～３）において、帯電電圧によって形成される感光ドラム１の表面電位（Ｖｅ～Ｖｇ）が現像電圧（Ｖｂ～Ｖｄ）に対して負極性となるように、帯電電圧及び現像電圧が設定される。このため、図６に示すように、感光ドラム１の回転開始前に正極性の現像電圧（Ｖａ）の印加を開始させる時刻ｔ１から前回転動作が完了する時刻ｔ９までの各時点において、現像部Ｐ４には感光ドラム１側が負極性となるバックコントラストＶｂｃが形成される。つまり、現像部Ｐ４には、感光ドラム１側がトナー４４の正規帯電極性と同極性となり現像ローラ４１側がその反対極性となることで正規に帯電したトナー４４を静電的に現像ローラ４１に上に引き留める電界が継続的に形成される。

特に、立上げ制御における帯電電圧及び現像電圧の各段階の値は、時刻ｔ１から時刻ｔ９までの間に現像部Ｐ４に形成されるバックコントラストＶｂｃの値が、カブリ抑制に適正な所定範囲（図２）から逸脱しない条件を満たすように設定される。具体的には、本実施例における時刻ｔ１から時刻ｔ９までのバックコントラストＶｂｃの値の推移は、順に、Ｖａ（ｔ１～ｔ３’）、Ｖａ－Ｖｅ（ｔ３’～ｔ５）、Ｖｂ－Ｖｅ（ｔ５～ｔ４’）、Ｖｂ－Ｖｆ（ｔ４’～ｔ７）、Ｖｃ－Ｖｆ（ｔ７～ｔ５’）、Ｖｃ－Ｖｇ（ｔ５’～ｔ８）、Ｖｄ－Ｖｇ（ｔ８以降）である。ここで、Ｖａ～Ｖｇはいずれも正の値（表面電位及び現像電圧の絶対値）であり、バックコントラストＶｂｃは感光ドラム１側が負極性となる電位差を正で表すものとした。バックコントラストＶｂｃがとり得るこれら全ての値が、図２に示すバックコントラストＶｂｃの適正な範囲内となるように、立上げ制御の各段階における帯電電圧及び現像電圧の値（Ｖａ～Ｖｄ，Ｖｅ’～Ｖｇ’）を設定することが望ましい。言い換えると、制御部５０は、前回転動作（画像形成動作前の準備動作）の期間中、現像電圧に対して現像部における像担持体の表面電位がトナーの正規帯電極性と同極性となり、かつ、現像電圧と像担持体の表面電位との電位差が所定範囲内で維持されるように、帯電電圧及び現像電圧を制御することが望ましい。

これにより、少なくとも、現像ローラ４１上の負極性に帯電したトナー粒子が前回転動作中に感光ドラム１に静電的に付着することによるカブリの発生を抑制することができる。また、カブリの発生による前回転動作中のトナー消費を抑制することができる。

なお、本実施例では帯電電圧及び現像電圧を２つの中間値（段階１、２）を経て画像形成時と同じ電圧値（段階３）まで引き上げる３段階の制御を行っているが、段階の数は３未満でも３より大きくてもよい。また、前回転動作中の立上げ制御における最終段階の帯電電圧及び現像電圧は、画像形成動作における電圧値と異なっていてもよい。例えば、立上げ制御では帯電電圧及び／又は現像電圧を画像形成用の電圧値より低い（絶対値が小さい）電圧値まで立ち上げ、その後画像形成動作が開始される場合に画像形成用の電圧値まで引き上げるようにしてもよい。また、立上げ制御中に帯電電圧及び／又は現像電圧を画像形成用の電圧値より高い（絶対値が大きい）電圧値まで引き上げ、その後画像形成動作が開始される場合に画像形成用の電圧値まで落とすようにしてもよい。

（５．前回転動作中の装置の状態）
以下、図７～図１０を用いて、前回転動作の各時点における装置の状態を説明する。図７は、前回転動作における駆動モータ及び帯電電圧のタイミングチャートに、感光ドラム１上のカブリ開始点Ｐａが現像部Ｐ４から帯電部Ｐ２まで移動するまでの期間（ｔ２～ｔ１０）を図示したものである。図８～図１０は、前回転動作の各時点における画像形成装置１００の状態を表す模式図である。

「カブリ開始点Ｐａ」は、以下で説明する起動時カブリが発生する感光ドラム１上の範囲の始端である。また、「カブリ終了点Ｐｂ」は、起動時カブリが発生する感光ドラム１上の範囲の終端である。

図８は、前回転動作において、時刻ｔ２に駆動モータの回転が開始された時点（図７）での画像形成装置１００の状態を表す。このとき、現像部Ｐ４において、現像ローラ４１に担持されたトナー４４が感光ドラム１に接触している。現像ローラ４１上のトナー４４が十分に負極性に帯電した状態であれば、上述したバックコントラストＶｂｃの制御により、前回転動作中にトナー４４が感光ドラム１に静電的に付着することによる起動時カブリの発生は抑制される。

しかし、前回転動作の前にスタンバイ状態が長く続いていた場合、現像ローラ４１上のトナー４４の電荷量が減衰して低い値になっている。この場合、駆動モータの起動時点（ｔ２）で予めバックコントラストＶｂｃを形成していたとしても、トナー４４の電荷量が低いために静電的にトナー４４を現像ローラ４１に引き留めることができず、一部のトナー４４は非静電的に感光ドラム１に付着する。このように、画像形成動作が長期間行われていない状態で感光ドラム１の回転を開始させたときに、現像部Ｐ４において電荷量の低いトナー４４が非静電的に感光ドラム１に付着することによる起動時カブリ（長期放置後の起動時カブリ）が発生する。

起動時カブリは、感光ドラム１上の表面の内、駆動モータの回転が開始される時刻ｔ２において現像ローラ４１上のトナー４４と接触していた部分から発生する。即ち、カブリ開始点Ｐａは、感光ドラム１の回転開始時点（ｔ２）において現像部Ｐ４に位置していた感光ドラム１の表面領域である。

一方、起動時カブリは、現像ローラ４１に担持され現像部Ｐ４に供給されるトナー４４が十分に帯電した状態になると終了する。トナー４４の電荷量が大きければ、上述したバックコントラストＶｂｃの制御により静電的に現像ローラ４１に引き留められるからである。本実施例では、トナー４４の電荷量は主に規制ブレード４３との摺擦によって引き上げられる。そのため、カブリ終了点Ｐｂは、感光ドラム１の回転開始時点（ｔ２）において規制ブレード４３の先端を抜けた直後の位置にあったトナー４４と現像部Ｐ４において接触する、感光ドラム１の表面領域である。

言い換えると、起動時カブリは、現像ローラ４１の回転開始後、規制ブレード４３を一度も通過せずに現像部Ｐ４に到達するトナー４４が感光ドラム１に付着することで発生する。

図９は、前回転動作において、駆動モータの回転開始より後に、帯電ローラ２に対し１段階目の帯電電圧（－Ｖｅ’）の印加が開始された時刻ｔ３（図７）での画像形成装置１００の状態を表す。この時点で、感光ドラム１上のカブリ開始点Ｐａは感光ドラム１の回転方向において帯電部Ｐ２よりも上流に位置する。

図１０は、前回転動作において、帯電ローラ２への帯電電圧の印加開始より後に、感光ドラム１上のカブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達した時刻ｔ１０での画像形成装置１００の状態を表す。

図９及び図１０に示すように、本実施例では、駆動モータの回転開始後、感光ドラム１上のカブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達する前に、帯電ローラ２への帯電電圧の印加が開始される。つまり、帯電ローラ２への帯電電圧の印加が開始されるタイミング（ｔ３）と、感光ドラム１の回転開始時点において現像部Ｐ４に位置していた感光ドラム１上の表面領域（Ｐａ）が帯電部Ｐ２に到達するタイミング（ｔ１０）の前後関係は次のようになる。
ｔ３＜ｔ１０

また、時刻ｔ３に帯電ローラ２への印加が開始される段階１の帯電電圧は、感光ドラム１の表面を－Ｖｅの電位まで帯電させる値、即ち、帯電ローラ２の放電開始電圧以上の電圧値である。なお、本実施例では、帯電電圧の段階１の値は、帯電ローラ２の放電開始電圧以上である－８４０Ｖとしている。

言い換えると、本実施例の制御部５０は、前回転動作（画像形成動作前の準備動作）において、像担持体の回転開始時点（ｔ２）において現像部Ｐ４に位置していた像担持体の表面領域（Ｐａ）が帯電部（Ｐ２）に到達する前に、帯電部材の放電開始電圧以上の電圧値で帯電電圧の印加を開始させる。

ここで、本実施例では、感光ドラム１の直径が２４ｍｍであり、１３９ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動される。また、現像部Ｐ４から帯電部Ｐ２までの感光ドラム１の周方向の距離は５４ｍｍである。このことから、前回転動作において駆動モータが起動する時刻ｔ２からカブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達する時刻ｔ１０までの時間（ｔ１０－ｔ２）は、次のように計算される。
ｔ１０－ｔ２＝（５４／１３９）×１０００＝３８８［ｍｓｅｃ］

また、前回転動作において駆動モータが起動する時刻ｔ２から帯電電圧の印加が開始される時刻ｔ３までの時間（ｔ３－ｔ２）は、次のように表される。
ｔ３－ｔ２＝２５０［ｍｓｅｃ］

＜比較例１＞
比較例１について、図１１～図１３を用いて説明する。図１１は、比較例１について、前回転動作における駆動モータ及び帯電電圧のタイミングチャートに、感光ドラム１上のカブリ開始点Ｐａが現像部Ｐ４から帯電部Ｐ２まで移動するまでの期間を追加したものである。図１２は、比較例１における前回転動作において、感光ドラム１上のカブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達した時刻ｔ１０での画像形成装置１００の状態を表す。図１３は、比較例１における前回転動作において、帯電ローラ２に対し１段階目の帯電電圧の印加が開始された時刻ｔ３での画像形成装置１００の状態を表す。

図１１～図１３に示すように、比較例１では、帯電ローラ２への帯電電圧の印加開始（ｔ３）より前に、感光ドラム１上のカブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達（ｔ１０）する。つまり、帯電ローラ２への帯電電圧の印加が開始されるタイミング（ｔ３）と、感光ドラム１の回転開始時点において現像部Ｐ４に位置していた感光ドラム１上の表面領域（Ｐａ）が帯電部Ｐ２に到達するタイミング（ｔ１０）の前後関係は次のようになる。
ｔ１０＜ｔ３

言い換えると、比較例１では、感光ドラム１上のカブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達するタイミングで、帯電ローラ２に対して放電開始電圧以上の帯電電圧は印加されていない。その他の点に関して、比較例１は実施例１と実質的に同一の構成である。

＜実施例２＞
次に、第１実施形態の他の実施例（実施例２）について、図１４を用いて説明する。図１４は、実施例２における前回転動作における駆動モータ及び帯電電圧のタイミングチャートに、感光ドラム１上のカブリ開始点Ｐａが現像部Ｐ４から帯電部Ｐ２まで移動するまでの期間（ｔ２～ｔ１０）を図示したものである。

本実施例では、実施例１に比べて、帯電ローラ２に印加される帯電電圧の立上げが早くなっている。具体的には、本実施例において、駆動モータの起動（ｔ２）から帯電ローラ２への帯電電圧の印加開始（ｔ３）までの期間の長さ（ｔ３－ｔ２）は、次のように設定される。
ｔ３－ｔ２＝１０５［ｍｓｅｃ］

その結果、感光ドラム１上のカブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達（ｔ１０）する前に、帯電ローラ２に印加される帯電電圧が段階２まで引き上げられる。つまり、帯電ローラ２に印加される帯電電圧が段階２に引き上げられる時点（ｔ４）と、感光ドラム１の回転開始時点において現像部Ｐ４に位置していた感光ドラム１上の表面領域（Ｐａ）が帯電部Ｐ２に到達する時点（ｔ１０）の前後関係は次のようになる。なお、当然のことながら、ｔ３＜ｔ４である。
ｔ４＜ｔ１０

つまり、本実施例において、制御部５０は、前回転動作（画像形成動作前の準備動作）において、像担持体の回転開始時点で現像部に位置していた像担持体の表面領域が帯電部に到達する前に、帯電部材の放電開始電圧以上の第１の電圧値で帯電電圧の印加を開始させた後さらに帯電電圧を前記第１の電圧値より高い第２の電圧値に引き上げる。

ここで、実施例２では、時刻ｔ３に帯電ローラ２への印加が開始される段階１の帯電電圧は、帯電ローラ２の放電開始電圧以上である－８４０Ｖとする。また、時刻ｔ４に帯電ローラ２への印加が開始される段階２の帯電電圧は、段階１より高圧の－１０６０Ｖとしている。

＜比較例２＞
比較例２について、図１５を用いて説明する。図１５は、比較例２における前回転動作における駆動モータ及び帯電電圧のタイミングチャートに、感光ドラム１上のカブリ開始点Ｐａが現像部Ｐ４から帯電部Ｐ２まで移動するまでの期間（ｔ２～ｔ１０）を図示したものである。

比較例２は、実施例１，２及び比較例１と異なり、帯電電圧の立上げ制御において帯電電圧を印加していない状態から、段階１の帯電電圧を印加することなく、時刻ｔ４に段階２の帯電電圧の印加を開始する。

ここで、比較例２では、帯電電圧の段階２の値（印加開始直後の帯電電圧）を、－１０６０Ｖとしている。また、時刻ｔ４に帯電部Ｐ２に位置していた感光ドラム１の表面領域が現像部Ｐ４に到達した時点での現像部Ｐ４におけるバックコントラストＶｂｃは、６２０Ｖであった。

つまり、本比較例は、印加開始時の帯電電圧の値が大きいために、前回転動作の実行中にバックコントラストＶｂｃの値が適正な範囲（図２）から外れる期間が存在する構成となっている。

《第２実施形態》
以下に、本開示における第２実施形態について、図１６を参照しながら説明する。以下、第１実施形態と共通の参照符号を付した要素は、特に断らない限り第１実施形態で説明したものと実質的に同一の構成及び作用を有するものとし、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。

第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、感光ドラム１の直径が２０ｍｍであり、１８８ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動されることである。また、現像ローラ４１と感光ドラム１の接触部である現像部Ｐ４から帯電部Ｐ２までの感光ドラム１の周方向の距離は４４ｍｍである。

本実施形態は、第１実施形態と比較して感光ドラム１の直径が小さく、プロセススピードが速い。つまり、本実施形態は、第１実施形態よりも更にプロセスカートリッジの小型化、画像形成装置の高速化を実現可能な構成である。

＜比較例３＞
比較例３について説明する。比較例３は、第２実施形態の構成の下で、比較例１と同様に、帯電ローラ２への帯電電圧の印加開始より前に、感光ドラム１上のカブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達する構成である。即ち、図１１～図１３を用いて説明した比較例１と同様に、駆動モータの起動（ｔ２）の後、感光ドラム１上のカブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達（ｔ１０）した後に、帯電ローラ２への帯電電圧の印加が開始（ｔ３）される。

比較例３において、前回転動作において駆動モータが起動する時刻ｔ２からカブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達する時刻ｔ１０までの時間（ｔ１０－ｔ２）は、次のように計算される。
ｔ１０－ｔ２＝（４４／１８８）×１０００＝２３４［ｍｓｅｃ］

この場合、帯電ローラ２への帯電電圧の印加が開始されるタイミング（ｔ３）と、感光ドラム１の回転開始時点において現像部Ｐ４に位置していた感光ドラム１上の表面領域（Ｐａ）が帯電部Ｐ２に到達するタイミング（ｔ１０）の前後関係は次のようになる。
ｔ１０＜ｔ３

言い換えると、比較例３では、感光ドラム１上のカブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達するタイミングで、帯電ローラ２に対して放電開始電圧以上の帯電電圧は印加されていない。なお、帯電電圧の段階１の値は－８４０Ｖとしている。

＜実施例３＞
続いて、実施例３について図１７、図１８を用いて説明する。本実施例は、起動時カブリの抑制に加えて、ジャム発生後にジャム処理がなされずに装置が長時間放置された場合でもジャム復帰後に画像不良が発生する可能性を抑制できる構成である。

図１７は、前回転動作における駆動モータ及び帯電電圧のタイミングチャートに、感光ドラム１上の所定の点（Ｐａ、Ｐｄ）が現像部Ｐ４から帯電部Ｐ２まで移動するまでの期間（ｔ２～ｔ１０、ｔ１１）を図示したものである。所定の表面領域の内、カブリ開始点Ｐａは、ジャム復帰回転動作における感光ドラム１の回転開始時点（ｔ２）において現像部Ｐ４に位置していた感光ドラム１の表面領域である。また、点Ｐｄは、ジャム復帰回転動作における感光ドラム１の回転開始時点（ｔ２）において転写部Ｐ５に位置していた感光ドラム１の表面領域である。

実施例３では、駆動モータの起動時点での感光ドラム１の回転速度を画像形成時よりも低速の１２５ｍｍ／ｓｅｃに設定する。また、駆動モータの起動後、帯電電圧が画像形成時と同じ電圧値まで立上がって安定してから、感光ドラム１の回転速度を画像形成時の速度（通常速）の１８８ｍｍ／ｓｅｃに切り替える。

つまり、駆動モータの起動時の回転速度を低速にすることで、感光ドラム１の回転が開始される時刻ｔ２からカブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達する時刻ｔ１０するまでの時間（ｔ１０－ｔ２）は次のようになり、比較例２よりも長くなる。
ｔ１０－ｔ２＝（４４／１２５）×１０００＝３５２［ｍｓｅｃ］

また、実施例３において、駆動モータの起動（ｔ２）から帯電ローラ２への帯電電圧の印加開始（ｔ３）までの期間の長さ（ｔ３－ｔ２）は、実施例２と同じく、次のように設定される。
ｔ３－ｔ２＝１０５［ｍｓｅｃ］

このことから、帯電ローラ２への帯電電圧の印加開始（ｔ３）と、感光ドラム１の回転開始時点において現像部Ｐ４に位置していた感光ドラム１上の表面領域（Ｐａ）の帯電部Ｐ２への到達（ｔ１０）の前後関係は次のようになる。
ｔ３＜ｔ１０

また、時刻ｔ３に帯電ローラ２への印加が開始される段階１の帯電電圧は、帯電ローラ２の放電開始電圧以上の電圧値であり、本実施例では－８４０Ｖとしている。

また、転写部Ｐ５から帯電部Ｐ２までの感光ドラム１の周方向の距離は２５ｍｍである。このため、感光ドラム１の回転が開始される時刻ｔ２から、感光ドラム１の回転開始時点で転写部Ｐ５に位置していた点Ｐｄが帯電部Ｐ２に到達する時刻ｔ１１までの時間（ｔ１１－ｔ２）は次のようになる。
ｔ１１－ｔ２＝（２５／１２５）×１０００＝２００［ｍｓｅｃ］

このことから、帯電ローラ２への帯電電圧の印加開始（ｔ３）と、感光ドラム１の回転開始時点において転写部Ｐ５に位置していた感光ドラム１上の表面領域（Ｐｄ）の帯電部Ｐ２への到達（ｔ１１）の前後関係は次のようになる。
ｔ３＜ｔ１１

言い換えると、本実施例の制御部５０は、前回転動作（画像形成動作前の準備動作）において、像担持体の回転開始時点（ｔ２）において転写部Ｐ５に位置していた像担持体の表面領域（Ｐｄ）が帯電部（Ｐ２）に到達する前に、帯電部材の放電開始電圧以上の電圧値で帯電電圧の印加を開始させる。

＜各実施例及び比較例の評価方法＞
第１実施形態における実施例１、２及び比較例１、２並びに第２実施形態における実施例３及び比較例３について、画像評価を行った。画像評価の詳細について以下で説明する。

（１）ハーフトーン濃度ムラ評価
本評価は画像形成装置１００を評価環境にて２４時間放置し、当該環境になじませた後、２００００枚の画像を出力させる耐久通紙の後に行った。耐久通紙では、画像比率５％の横線パターンからなるテスト画像を繰り返し出力させた。耐久通紙の後、ハーフトーン画像を１枚出力させ、画像の品質を評価した。評価に用いたハーフトーン画像は、主走査方向の１ライン分の領域に画像を形成し、その後４ライン分の領域を空白とする縞模様であり、全体として中間調の均一な画像を表現するものである。耐久通紙及び評価用の中間画像は、単色で出力させた。また、評価環境は、３２．５℃、８０％ＲＨである。

耐久通紙後、以下の２つの条件で画像評価を行った。
放置なしで評価（１－ａ）：耐久通紙終了後、１分以内に出力させたハーフトーン画像を評価する。
長期放置後に評価（１－ｂ）：耐久通紙終了後、４８時間画像形成動作を実行させずに放置した後に出力させたハーフトーン画像を評価する。

（２）ジャム処理後濃度ムラ評価
（１）のハーフトーン濃度ムラ評価の後、帯電ローラ２を未使用のものに交換してから画像形成装置１００を評価環境にて２４時間放置してから評価を始める。全黒画像（記録材の全面に黒のベタ塗画像）を１枚出力させてから、記録材の先端が装置本体の排出口から出始めたタイミングで画像形成装置１００のドアを開くことで、画像形成動作を強制的に中断させる。その後、画像形成装置１００内部の記録材を除去（ジャム処理）した後、４８時間画像形成動作を実行させずに放置した後にジャム復帰回転動作を実行させてから、ハーフトーン画像を出力させた。評価に用いたハーフトーン画像は、（１）のハーフトーン濃度ムラ評価で用いたものと同一である。

ハーフトーン画像の評価基準は、次の通りである。
Ａ：ハーフトーン画像における記録材搬送方向（副走査方向）の濃度差が目視で認識できない。
Ｂ：ハーフトーン画像における記録材搬送方向の濃度差が画像の一部に目視で認識できるが極めて軽微である。
Ｃ：ハーフトーン画像における記録材搬送方向の濃度差が画像の一部に目視で認識できる。
Ｄ：ハーフトーン画像における記録材搬送方向の濃度差が画像全面に目視で認識できる。

表１に、実施例１～３と比較例１～３における（１）ハーフトーン濃度ムラ評価及び（２）ジャム処理後濃度ムラ評価の結果を示す。

＜比較例１と実施例１、２の比較＞
まず、比較例１に対する各実施例の優位性について述べる。比較例１の前回転動作では、感光ドラム１の表面電位と現像電圧との電位差であるバックコントラストＶｂｃを一定範囲に制御しながら段階的に帯電電圧と現像電圧を立上げている。これにより、駆動モータの起動（ｔ２）から前回転動作終了（ｔ９）までの間、バックコントラストＶｂｃを適切な値に制御することができており、（１－ａ）放置なしの場合の濃度ムラの評価が良好（Ａ）であったと考えられる。一方、（１－ｂ）長期放置後の濃度ムラの評価は低かった（Ｄ）。

比較例１において、（１－ａ）放置なしの場合に比べて（１－ｂ）長期放置後の濃度ムラの評価は低かった理由を図８、図１２を用いて説明する。

スタンバイ状態で長期間放置された場合、現像ローラ４１に担持されたトナー４４の電荷量は時間と共に減衰する。現像ローラ４１のトナー４４の電荷量が非常に低くなった状態で前回転動作が開始された場合、図８に示すように、トナー４４の一部が非静電的に感光ドラム１に付着し、起動時カブリが発生する。上述した通り、感光ドラム１の回転開始前から現像ローラ４１に正極性の電圧Ｖａを印加してバックコントラストを形成させたとしても、トナー４４の電荷量が非常に低ければ起動時カブリを防ぐことは難しい。

起動時カブリは、感光ドラム１の回転開始（ｔ２）から、感光ドラム１の回転開始時点（ｔ２）において規制ブレード４３の先端を抜けた直後の位置にあったトナー４４が現像部Ｐ４に到達するまでの間、発生する。それ以降の期間では、規制ブレードに摺擦されて十分に電荷を付与されたトナー４４が現像部Ｐ４に到達するため、適切なバックコントラストＶｂｃによりカブリを抑制できる。

図１８は、スタンバイ状態での放置時間と、起動時カブリのトナー濃度との関係を示す。この評価は３２．５℃、８０％ＲＨの環境において行い、回転開始直後の感光ドラム１上のカブリトナー濃度を前述したマイラーテープで写し取る方法で測定した。図１８の結果から、放置時間が１０分より長くなると急激に起動時カブリが生じやすくなり、その後も時間経過に連れて起動時カブリの程度が重くなることがわかる。一方で放置時間が非常に短い場合は、トナー電荷量の減衰が起こらないために起動時カブリによる影響は小さいことがわかる。

このことから、（１－ｂ）長期放置後では、前回転動作において、現像部Ｐ４で起動時カブリが発生し、多量のカブリトナーが感光ドラム１に付着したと考えられる。そして、図１２に示すように、起動時カブリのトナーが帯電部Ｐ２まで搬送され、帯電部Ｐ２を通る際に帯電ローラ２に付着する。これによって帯電ムラが生じ、ハーフトーン濃度ムラが発生したと考えられる。

次に、実施例１が（１－ｂ）長期放置後の濃度ムラの評価が良好な理由について比較例１と比較して説明する。図１２に示すように、比較例１では起動時カブリが帯電部Ｐ２に到達したタイミングにおいて帯電ローラ２には帯電電圧が印加されていない（ｔ１０＜ｔ３）。一方で、図１０に示すように、実施例１では起動時カブリが帯電部Ｐ２に到達する前に、帯電ローラ２に放電開始電圧以上の帯電電圧の印加が開始される（ｔ３＜ｔ１０）。

図１９に帯電部Ｐ２通過前の起動時カブリトナーの電荷と帯電部Ｐ２通過後の起動時カブリトナーの電荷を、比較例１及び実施例１～３で比較した結果を示す。ここでは比較例１と実施例１の差について説明する。まず、帯電部Ｐ２通過前の起動時カブリトナーは、長期放置により電荷量が減衰したトナーによって起動時カブリが発生するという説明と整合して、電荷量が非常に低いことが確認できる。次に、比較例１では帯電部Ｐ２通過前後のトナー電荷に大きな変化はなく、帯電部Ｐ２通過後も低いトナー電荷のままであることがわかる。一方で、実施例１では帯電部Ｐ２通過後のトナー電荷が通過前より顕著に大きくなっていることがわかる。

図２０は、起動時カブリトナーが帯電部Ｐ２に到達してから帯電ローラ２が１回転する前のタイミングにおける帯電ローラ２の付着トナーの濃度を、比較例１と実施例１で比較した結果である。比較例１の帯電ローラ２に付着したトナー濃度が大きいのに対して、実施例１では軽微な付着量であることがわかる。

以上のことから、比較例１では、起動時カブリが帯電部Ｐ２に到達した時点で帯電ローラ２の放電は開始されていないため、カブリトナーは電荷が低いまま帯電部Ｐ２を通過したために、帯電ローラ２に付着するトナーの量が多くなったと考えられる。その結果、（１－ｂ）長期放置後の条件でハーフトーン画像の濃度ムラが生じたと考えられる。

一方で、実施例１では、実施例１では起動時カブリが帯電部Ｐ２に到達する前に帯電ローラ２の放電が開始されている。そのため、帯電部Ｐ２における放電によってカブリトナーに電荷が注入されることでトナー電荷が高くなり、帯電電圧を印加される帯電ローラ２と感光ドラム１との間の電界により、カブリトナーを静電的に感光ドラム１に引き付ける力が働く。その結果、帯電ローラに付着するトナーの量が比較例１より少なくなり、（１－ｂ）長期放置後の条件で濃度ムラが軽微な程度に抑えられたと考えられる。

そして、（２）ジャム後のハーフトーン濃度ムラの評価に対しても上記と同様に説明ができる。ジャム発生後のスタンバイ状態では感光ドラム１上に全黒画像の残留トナー像（ジャム発生までに現像され転写部Ｐ５に移動する途中だったトナー像）が残留している。その状態で長期間に亘って放置されると、残留トナー像のトナー電荷が減衰し非常に低いトナー電荷量になる。この状態からジャム復帰回転動作を行うと、感光ドラム１上の残留トナー像が帯電部Ｐ２を通過する。

比較例１では、残留トナー像が帯電部Ｐ２を通過するタイミングにおいて帯電ローラ２への帯電電圧の印加は開始されておらず、残留トナー像が帯電ローラ２に付着して帯電ムラの原因となり、ジャム後のハーフトーン画像の濃度ムラが発生したと考えられる。一方、実施例１では、少なくとも比較例１よりも早く、帯電ローラ２への帯電電圧の印加が開始される。その結果、残留トナー像の少なくとも一部については、帯電部Ｐ２を通過する際に帯電部Ｐ２における放電によって電荷を注入され、トナー電荷量が高くなる。その結果、帯電ローラに付着するトナーの量が比較例１より少なくなり、ジャム後のハーフトーン画像の濃度ムラの程度が比較例１より軽くなったと考えられる。

また、以上の説明は、比較例１と実施例２の比較にも当てはまる。つまり、実施例２においても、起動時カブリが帯電部Ｐ２に到達する前に、帯電ローラ２に放電開始電圧以上の帯電電圧の印加が開始される（ｔ３＜ｔ１０）。その結果、（１－ｂ）長期放置後の条件でのハーフトーン画像の濃度ムラが抑制され、（２）ジャム後のハーフトーン濃度ムラも抑制されたと考えられる。

＜実施例２について＞
次に、実施例２について説明する。実施例２では（１－ａ）放置なし及び（１－ｂ）長期放置後の両方の条件において、ハーフトーン画像の濃度ムラの評価は良好（Ａ）であった。また、（１－ｂ）長期放置後の濃度ムラの評価は実施例１よりもさらに良好であった。この理由について以下で説明する。

実施例２では、図１４に示すように、感光ドラム１の回転開始後、カブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達する前に、帯電電圧が段階２まで引き上げられている。つまり、帯電電圧の段階２への切替タイミング（ｔ４）と、カブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達するタイミング（ｔ１０）の前後関係は次のようになっている。
ｔ４＜ｔ１０

これは、実施例２では実施例１より早く帯電電圧の段階１の印加を開始したためである。図１９に示すように、実施例２では、帯電部Ｐ２通過後のカブリトナーの電荷量が実施例１よりも高くなっていることが分かる。これは、起動時カブリが帯電部Ｐ２に到達した時点での帯電電圧は、実施例１では段階１の－８４０Ｖであったのに対し、実施例２では段階２の－１０６０Ｖであることによる。実施例２では実施例１よりも高い帯電電圧が印加されていることで感光ドラム１のカブリトナーにより多くの電荷が注入され、カブリトナーが感光ドラム１により強く引き付けられる。その結果、帯電ローラ２へのカブリトナーの付着が更に低減され、（１－ｂ）長期放置後のハーフトーン画像の評価が改善されたと考えられる。

また、実施例２における（２）ジャム後のハーフトーン画像の評価（Ｂ）は、実施例１よりも改善された。これは、実施例２では、実施例１よりも早く帯電ローラ２への帯電電圧の印加が開始される結果、帯電部Ｐ２を通過する残留トナー像に対してより早いタイミングで電荷の注入が開始されたためだと考えられる。その結果、帯電ローラ２に付着するトナーの量が実施例１より少なくなり、ジャム後のハーフトーン画像の濃度ムラの程度が実施例１より軽くなったと考えられる。

＜比較例２について＞
次に、比較例２について説明する。図１５に示すように、比較例２では、実施例２と同様に感光ドラム１の回転開始後、カブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達する前に、帯電電圧が段階２まで引き上げられている。つまり、帯電電圧の段階２への切替タイミング（ｔ４）と、カブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達するタイミング（ｔ１０）の前後関係は次のようになっている。
ｔ４＜ｔ１０

ただし、比較例２では、帯電電圧を印加していない状態から、段階１の帯電電圧を印加することなく段階２の帯電電圧の印加を開始する。

比較例２の画像評価結果は（１－ａ）、（１－ｂ）、（２）の全ての評価で目視できる程度の濃度ムラが発生していた。これは、比較例２では、印加開始時の帯電電圧の値が大きいために、前回転動作の実行中にバックコントラストＶｂｃの値が適正な範囲（図２）から外れる期間が存在するためだと考えられる。つまり、バックコントラストＶｂｃが大きすぎることで反転カブリが発生し、耐久通紙中に毎回の前回転動作においてカブリトナーが帯電ローラ２に付着することで、（１－ａ）放置なし条件での画像評価が低くなったと考えられる。

（１－ｂ）長期放置後の画像評価に関しては、電荷量が減衰したトナーによる起動時カブリは実施例２と同程度に抑制された可能性があるが、耐久通紙中に帯電ローラ２に蓄積したトナーにより（１－ａ）放置なし条件と同等の評価結果になったと考えられる。なお、帯電ローラ２の交換後に行われる（２）ジャム後のハーフトーン濃度ムラの評価は、実施例２と同等であった。

＜比較例３について＞
次に比較例３について説明する。比較例３で感光ドラム１の回転開始（ｔ２）後に帯電電圧の印加を開始するタイミング（ｔ３）は、実施例１と同じである。しかし、第２実施形態では第１実施形態よりも直径が小さい感光ドラム１を使用し、プロセススピードも速いため、帯電電圧の印加開始よりも前にカブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達する（ｔ１０）。つまり、比較例３では、実施例１と異なりｔ１０＜ｔ３の関係となる。

このことから、比較例３では、起動時カブリが帯電部Ｐ２に到達した時点で帯電ローラ２の放電は開始されておらず、カブリトナーは電荷が低いまま帯電部Ｐ２を通過する。その結果、帯電ローラ２に付着するトナーの量が多くなり、（１－ｂ）長期放置後の条件でハーフトーン画像の濃度ムラが生じたと考えられる。また、比較例３では、残留トナー像が帯電部Ｐ２を通過する時点で帯電ローラ２への帯電電圧の印加は開始されておらず、残留トナー像が帯電ローラ２に付着して帯電ムラの原因となり、ジャム後のハーフトーン画像の濃度ムラが発生したと考えられる。一方、（１－ａ）放置なし条件での画像評価は実施例１と同等であった。

＜実施例３について＞
次に実施例３について説明する。実施例３では、図１７に示すように、前回転動作における感光ドラム１の回転速度をプロセススピード（通常速）より遅い低速に設定し、帯電電圧の印加開始後にカブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達するようにしている。つまり、実施例３では、実施例１と同様にｔ３＜ｔ１０の関係となる。

また、実施例３では、カブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達する前に、帯電電圧が画像形成時の電圧値と同じ段階３まで引き上げられる。つまり、帯電電圧が段階３まで引き上げられるタイミング（ｔ５）とカブリ開始点Ｐａが帯電部Ｐ２に到達するタイミング（ｔ１０）との関係は次のようになる。
ｔ５＜ｔ１０

このため、図１９に示すように、実施例３では、帯電部Ｐ２通過後のカブリトナーの電荷量が実施例２よりも更に高くなっていることが分かる。実施例３では実施例１よりも高い帯電電圧が印加されていることで感光ドラム１のカブリトナーにより多くの電荷が注入され、カブリトナーが感光ドラム１により強く引き付けられる。その結果、帯電ローラ２へのカブリトナーの付着が更に低減され、（１－ｂ）長期放置後のハーフトーン画像の評価が良好であったと考えられる。

また、実施例３では、感光ドラム１の回転開始時点で転写部Ｐ５に位置していた感光ドラム１の表面領域（Ｐｄ）が帯電部Ｐ２に到達する前に、帯電電圧の印加が開始され、更に帯電電圧が段階２に引き上げられている。つまり、帯電電圧が段階２の値に切り替わるタイミング（ｔ４）と、残留トナー像の先端が帯電部Ｐ２に到達するタイミング（ｔ１１）との関係は次のようになる。
ｔ４＜ｔ１１

つまり、実施例３では、残留トナー像の先端が帯電部Ｐ２に到達する前に帯電ローラ２への帯電電圧の印加が開始される結果、帯電部Ｐ２を通過する残留トナー像の全体に電荷の注入が行われる。また、このとき帯電ローラ２への帯電電圧は少なくとも段階２まで引き上げられているため、残留トナー像の電荷量はより高く引き上げられる。そのため、実施例１、２に比べても更に残留トナー像のトナーが帯電ローラ２に付着しにくくなる。その結果、実施例１、２よりも（２）ジャム後のハーフトーン画像の評価が良好になったと考えられる。

このように、実施例３では、前回転動作において帯電電圧及び現像電圧を段階的に立上げることで、スタンバイ状態又はジャム発生後の長期放置が無い条件下でのカブリの発生を抑制することができる。また、長期放置があった後でも、起動時カブリ又は残留トナー像が帯電部Ｐ２に到達する前に帯電電圧を十分に高い値まで引き上げるので、帯電ローラ２へのカブリトナーの付着を効果的に抑制して濃度ムラの発生を抑制することができる。

特に、実施例３では、小径の感光ドラム１と速いプロセススピードを併用する構成において、前回転動作における感光ドラム１の回転速度を低速にすることで上記の作用を達成している。このため、画像形成装置１００の小型化及び高速化に有利な構成において帯電ローラ２へのカブリトナーの付着による濃度ムラの発生を抑制できる点で、非常に有用である。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、画像形成動作の開始前の前回転動作又はジャム復帰回転動作における制御を説明した。これに限らず、画像形成装置において停止状態の像担持体の回転を開始させ、帯電電圧及び現像電圧を立上げる場面では、同様の制御を適用することができる。

また、上述の実施形態では、画像形成装置が像担持体を１つだけ備えた所謂モノクロ画像形成装置について説明した。これに限らず、複数の像担持体を備え、トナー色が異なる複数の現像剤を用いて画像を形成するフルカラー画像形成装置に対しても同様の制御を適用することができる。フルカラー画像形成装置は、複数の像担持体に形成した単色トナー像を中間転写体に一次転写した後に記録材に一括転写する中間転写方式であっても、記録材に対して単色トナー像を逐次転写する逐次転写方式であってもよい。

中間転写方式の場合、「転写手段」とは、例えば像担持体としての感光ドラム１から被転写材としての中間転写体にトナー像を一次転写する転写ローラ（一次転写ローラ）を指す。また、「転写部」とは、像担持体と中間転写体とが対向する部分を指す。中間転写体としては、例えば複数のローラに張架された無端状のベルト部材が用いられる。中間転写体に一次転写されたトナー像は、中間転写体との間に二次転写ニップ部を形成する二次転写ローラ等の二次転写手段により、中間転写体から記録材に二次転写される。このような中間転写方式の構成においても、上述の実施形態における転写ローラを一次転写ローラに置き換えることで、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

１…像担持体（感光ドラム）／２…帯電部材（帯電ローラ）／５…転写手段（転写ローラ）／４１…現像部材（現像ローラ）／５０…制御手段（制御部）／Ｐ２…帯電部／Ｐ４…現像部

Claims (12)

1. 回転可能な像担持体と、
   前記像担持体と接触して配置され、前記像担持体との間に帯電部を形成し、前記像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、
   前記像担持体と接触して配置され、前記像担持体との間に現像部を形成し、前記現像部に現像剤を供給して前記像担持体上にトナー像を形成する現像部材と、
   前記像担持体から被転写材に前記トナー像を転写する転写手段と、
   前記帯電部材に印加する帯電電圧及び前記現像部材に印加する現像電圧を制御する制御手段と、
   を備え、記録材に画像を形成する画像形成動作の実行中に、前記転写手段によって転写されずに前記像担持体の表面に残ったトナーを前記現像部材によって回収する画像形成装置であって、
   前記制御手段は、
   前記画像形成動作の開始前に、前記像担持体の回転を開始させ、前記帯電電圧及び前記現像電圧を段階的に立上げる準備動作を実行し、
   前記準備動作において、前記像担持体の回転開始時点で前記現像部に位置していた前記像担持体の表面領域が前記帯電部に到達する前に、前記帯電部材の放電開始電圧以上の電圧値で前記帯電電圧の印加を開始させる、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記準備動作の期間中、前記現像電圧に対して前記現像部における前記像担持体の表面電位が前記トナーの正規帯電極性と同極性となり、かつ、前記現像電圧と前記像担持体の表面電位との電位差が所定範囲内で維持されるように、前記帯電電圧及び前記現像電圧を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記所定範囲は、１３０Ｖ以上５５０Ｖ以下の範囲である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記準備動作における前記像担持体の回転速度は、前記画像形成動作における前記像担持体の回転速度より遅い、
   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。
5. 前記制御手段は、前記準備動作において、前記像担持体の回転開始時点で前記転写手段による前記トナー像の転写が行われる転写部に位置していた前記像担持体の表面領域が前記帯電部に到達する前に、前記帯電部材の放電開始電圧以上の電圧値で前記帯電電圧の印加を開始させる、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記準備動作において、前記像担持体の回転開始時点で前記現像部に位置していた前記像担持体の表面領域が前記帯電部に到達する前に、前記帯電部材の放電開始電圧以上の第１の電圧値で前記帯電電圧の印加を開始させた後さらに前記帯電電圧を前記第１の電圧値より高い第２の電圧値に引き上げる、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記像担持体の回転開始時点で前記現像部に位置していた前記像担持体の表面領域が前記帯電部に到達する前に、前記帯電部材の放電開始電圧以上の電圧値で前記帯電電圧の印加を開始させた後さらに前記帯電電圧を前記画像形成動作における電圧値まで引き上げる、
   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。
8. 前記制御手段は、前記準備動作において、前記像担持体の回転開始前に前記トナーの正規帯電極性とは逆極性の電圧値で前記現像電圧の印加を開始させた後、前記トナーの正規帯電極性と同極性の前記画像形成動作における電圧値まで前記現像電圧を段階的に立上げる、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記現像部材は、前記像担持体と常に接触している、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記現像剤は、前記トナーからなる一成分現像剤であり、
    前記現像部材に接触して配置され、前記現像部材に担持されて前記現像部に搬送される前記現像剤の量を規制しながら前記現像剤を摩擦帯電させる規制部材を更に備える、
    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。
11. 前記被転写材は、前記記録材である、
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 中間転写体と、
    前記中間転写体から前記記録材に前記トナー像を転写する二次転写手段と、
    を更に備え、
    前記被転写材は、前記中間転写体である、
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images