JP2023136504A

JP2023136504A - 画像形成装置

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Publication number: JP2023136504A
Application number: JP2022042224A
Authority: JP
Inventors: 幸治安; Koji Yasu
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2022-03-17
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2023-09-29
Also published as: CN116774548A; US20230297003A1

Abstract

【課題】帯電前露光による帯電電圧の変動を抑制すること。【解決手段】感光ドラム１、感光ドラム１の表面を帯電する帯電ローラ２、発光素子３０１を有し、感光ドラム１に発光素子３０１から出射した光を照射して感光ドラム１の表面を除電する帯電前露光装置６を有するプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを備え、電圧生成回路６０１はプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの帯電ローラ２に帯電電圧を印加すると、電圧生成回路６０２はプロセスカートリッジＳｄの帯電ローラ２にも帯電電圧が印加されるように構成され、エンジン制御部２１０は、電圧生成回路６０１、６０２から各プロセスカートリッジＳの帯電ローラ２に帯電電圧を印加し、プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの感光ドラム１の除電を開始するタイミングと、プロセスカートリッジＳｄの感光ドラム１の除電を開始するタイミングとを変えるように制御する。【選択図】図７

Description

本発明は、記録材に画像を形成する電子写真式のプリンター、複写機などの画像形成装置に関する。

従来から、複写機やレーザビームプリンタなどの画像形成装置として、中間転写体を有する構成の画像形成装置が知られている。中間転写体を有する画像形成装置において、一次転写工程では、像担持体である感光ドラムの表面上に形成されたトナー像が、感光ドラムに対向して配置された一次転写部材に転写電圧を印加することで、中間転写体上に転写される。複数色のトナーを用いてカラー画像を形成するフルカラープリンタでは、各色のトナー像を中間転写体上で互いに重ね合わせることにより、中間転写体の表面に複数色からなるトナー像が形成される。そして、二次転写工程では、二次転写部材に転写電圧を印加することで、中間転写体の表面に形成されたトナー像が、紙などの記録材の表面に転写される。そして、記録材に転写されたトナー像は、その後、定着手段により記録材に定着されることにより、記録材上にカラー画像が形成される。

複数の色のトナーを用いるカラーインライン方式の画像形成装置では、像担持体である各感光ドラム上に対応する色のトナー像を形成するために、複数の帯電部材、複数の現像部材を有している。感光ドラム上にトナー像を形成するためには、各帯電部材や各現像部材に電圧を供給するための電源が必要となるため、電源回路の大型化や高コスト化が避けられない。そこで、例えば、特許文献１では、電源回路の大型化や装置の高コスト化に対応するために、次のような構成の画像形成装置が提案されている。すなわち、複数の帯電部材、複数の現像部材を備えた画像形成装置において、複数の帯電部材又は複数の現像部材に電圧を供給する電源回路の一部を共通化することにより、電源回路の小型化や低コスト化を可能とする構成が提案されている。

また、感光ドラムの表面上に残留電荷がある場合には、感光ドラムの表面電位は乱れた状態となる。そのため、残留電荷によって帯電部材により帯電された後の感光ドラムの表面電位が不均一となることがあり、感光ドラムの回転周期でドラムゴーストと呼ばれる画像不良が生じることがある。そこで、ドラムゴーストの発生を抑制するため、例えば、特許文献２では、帯電工程が実行される前に、感光ドラムの表面に光を照射して、表面電位を所定の電位まで除電する、いわゆる帯電前露光装置の構成が開示されている。

特開２００２－１６２８０１号公報特開２００１－１４２３６５号公報

しかしながら、ドラムゴーストの発生を抑制するために、帯電前露光装置を設けて感光ドラムの表面を除電する場合、感光ドラムの回転軸方向に対して一様に光を照射すると、感光ドラムの表面電位が帯電前露光を行う前後で変位する。感光ドラムが回転駆動され、感光ドラム上の帯電前露光による光の照射部が帯電部材の近傍部に到達した際に、帯電部材への電圧供給源である高電圧電源（以下、帯電電源という）からの帯電電圧出力は感光ドラムの表面電位の急峻な変位による影響を受ける。以下では、感光ドラムの表面電位の急峻な変位を単に負荷変動という。特に電源回路の小型化や低コスト化するために、複数の帯電部材が共通の電源回路から出力される電圧が印加される構成の場合には、負荷変動は電源回路を共通にしている各ステーションの負荷変動分の総和となって、帯電電圧出力へ影響を与える。その結果、帯電部材への電圧供給源である帯電電源が負荷変動に追従できなくなり、帯電部材に供給する帯電電源の出力電圧が不安定となり、オーバーシュートが発生する場合がある。オーバーシュートによって帯電電圧が高くなると、感光ドラムに絶縁破壊箇所が生じて電流がリークしたり、帯電部での異常放電によるドラム電位メモリが発生したりするといった課題が生じる。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、帯電前露光による帯電電圧の変動を抑制することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明では、以下の構成を備える。

（１）第１の感光ドラムと、前記第１の感光ドラムの表面を帯電する第１の帯電部材と、前記第１の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第１の現像部と、前記第１の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第１の転写部と、発光素子を有し、前記第１の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第１の感光ドラムの表面を除電する第１の除電部と、を有する第１の画像形成部と、第２の感光ドラムと、前記第２の感光ドラムの表面を帯電する第２の帯電部材と、前記第２の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第２の現像部と、前記第２の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第２の転写部と、発光素子を有し、前記第２の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第２の感光ドラムの表面を除電する第２の除電部と、を有する第２の画像形成部と、前記第１の帯電部材と、前記第２の帯電部材と、に帯電電圧を印加する電源部と、前記第１の除電部と、前記第２の除電部と、を制御する制御手段と、を備え、前記電源部は、前記第１の帯電部材に前記帯電電圧を印加すると前記第２の帯電部材にも前記帯電電圧が印加されるように構成され、前記制御手段は、前記電源部から前記第１の帯電部材と前記第２の帯電部材とに前記帯電電圧を印加し、前記第１の感光ドラムの除電を開始するタイミングと、前記第２の感光ドラムの除電を開始するタイミングとを変えるように制御することを特徴とする画像形成装置。

（２）第１の感光ドラムと、前記第１の感光ドラムの表面を帯電する第１の帯電部材と、前記第１の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第１の現像部と、前記第１の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第１の転写部と、発光素子を有し、前記第１の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第１の感光ドラムの表面を除電する第１の除電部と、を有する第１の画像形成部と、第２の感光ドラムと、前記第２の感光ドラムの表面を帯電する第２の帯電部材と、前記第２の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第２の現像部と、前記第２の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第２の転写部と、発光素子を有し、前記第２の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第２の感光ドラムの表面を除電する第２の除電部と、を有する第２の画像形成部と、前記第１の帯電部材と前記第２の帯電部材と、に帯電電圧を印加する電源部と、前記第１の除電部と前記第２の除電部と、を制御する制御手段と、を備え、前記電源部は、前記第１の帯電部材に前記帯電電圧を印加すると前記第２の帯電部材にも前記帯電電圧が印加されるように構成され、前記制御手段は、前記電源部から前記第１の帯電部材と前記第２の帯電部材とに前記帯電電圧を印加し、前記第１の感光ドラムの除電を終了するタイミングと、前記第２の感光ドラムの除電を終了するタイミングとを変えるように制御することを特徴とする画像形成装置。

（３）第１の感光ドラムと、前記第１の感光ドラムの表面を第１の帯電部において帯電する第１の帯電部材と、前記第１の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第１の現像部と、前記第１の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第１の転写部と、発光素子を有し、前記第１の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第１の感光ドラムの表面を除電する第１の除電部と、を有する第１の画像形成部と、第２の感光ドラムと、前記第２の感光ドラムの表面を第２の帯電部において帯電する帯電する第２の帯電部材と、前記第２の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第２の現像部と、前記第２の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第２の転写部と、発光素子を有し、前記第２の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第２の感光ドラムの表面を除電する第２の除電部と、を有する第２の画像形成部と、前記第１の帯電部材と、前記第２の帯電部材と、に帯電電圧を印加する電源部と、前記第１の除電部と、前記第２の除電部と、を制御する制御手段と、を備え、前記電源部は、前記第１の帯電部材に前記帯電電圧を印加すると前記第２の帯電部材にも前記帯電電圧が印加されるように構成され、前記制御手段は、前記電源部から前記第１の帯電部材と前記第２の帯電部材とに前記帯電電圧を印加し、前記第１の感光ドラムの除電を開始した際に除電された第１の領域が前記第１の帯電部に到達するタイミングと、前記第２の感光ドラムの除電を開始した際に除電された第２の領域が前記第２の帯電部に到達するタイミングと、を変えるように制御することを特徴とする画像形成装置。

（４）第１の感光ドラムと、前記第１の感光ドラムの表面を第１の帯電部において帯電する第１の帯電部材と、前記第１の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第１の現像部と、前記第１の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第１の転写部と、発光素子を有し、前記第１の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第１の感光ドラムの表面を第１の除電部において除電する第１の除電部と、を有する第１の画像形成部と、第２の感光ドラムと、前記第２の感光ドラムの表面を第２の帯電部において帯電する帯電する第２の帯電部材と、前記第２の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第２の現像部と、前記第２の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第２の転写部と、発光素子を有し、前記第２の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第２の感光ドラムの表面を第２の除電部において除電する第２の除電部と、を有する第２の画像形成部と、前記第１の帯電部材と、前記第２の帯電部材と、に帯電電圧を印加する電源部と、前記第１の除電部と、前記第２の除電部と、を制御する制御手段と、を備え、前記電源部は、前記第１の帯電部材に前記帯電電圧を印加すると前記第２の帯電部材にも前記帯電電圧が印加されるように構成され、前記制御手段は、前記電源部から前記第１の帯電部材と前記第２の帯電部材とに前記帯電電圧を印加し、前記第１の感光ドラムの除電を終了した直後に前記第１の除電部を形成する第１の領域が前記第１の帯電部に到達するタイミングと、前記第２の感光ドラムの除電を終了した直後に前記第２の除電部を形成する第２の領域が前記第２の帯電部に到達するタイミングと、を変えるように制御することを特徴とする画像形成装置。

（５）第１の感光ドラムと、前記第１の感光ドラムの表面を帯電する第１の帯電部材と、前記第１の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第１の現像部と、前記第１の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第１の転写部と、発光素子を有し、前記第１の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第１の感光ドラムの表面を除電する第１の除電部と、を有する第１の画像形成部と、第２の感光ドラムと、前記第２の感光ドラムの表面を帯電する第２の帯電部材と、前記第２の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第２の現像部と、前記第２の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第２の転写部と、発光素子を有し、前記第２の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第２の感光ドラムの表面を除電する第２の除電部と、を有する第２の画像形成部と、前記第１の帯電部材と、前記第２の帯電部材と、に帯電電圧を印加する電源部と、前記第１の除電部と、前記第２の除電部と、を制御する制御手段と、を備え、前記電源部は、前記第１の帯電部材に前記帯電電圧を印加すると前記第２の帯電部材にも前記帯電電圧が印加されるように構成され、前記制御手段は、前記電源部から前記第１の帯電部材と前記第２の帯電部材とに前記帯電電圧を印加し、前記第１の感光ドラムの除電を開始するタイミングと、前記第２の感光ドラムの除電を開始するタイミングとを同じタイミングとなるように制御し、前記第１の除電部及び前記第２の除電部の前記発光素子の発光光量を段階的に変化させることを特徴とする画像形成装置。

（６）第１の感光ドラムと、前記第１の感光ドラムの表面を帯電する第１の帯電部材と、前記第１の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第１の現像部と、前記第１の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第１の転写部と、発光素子を有し、前記第１の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第１の感光ドラムの表面を除電する第１の除電部と、を有する第１の画像形成部と、第２の感光ドラムと、前記第２の感光ドラムの表面を帯電する第２の帯電部材と、前記第２の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第２の現像部と、前記第２の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第２の転写部と、発光素子を有し、前記第２の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第２の感光ドラムの表面を除電する第２の除電部と、を有する第２の画像形成部と、前記第１の帯電部材と、前記第２の帯電部材と、に帯電電圧を印加する電源部と、前記第１の除電部と、前記第２の除電部と、を制御する制御手段と、を備え、前記電源部は、前記第１の帯電部材に前記帯電電圧を印加すると前記第２の帯電部材にも前記帯電電圧が印加されるように構成され、前記制御手段は、前記電源部から前記第１の帯電部材と前記第２の帯電部材とに前記帯電電圧を印加し、前記第１の感光ドラムの除電を終了するタイミングと、前記第２の感光ドラムの除電を終了するタイミングとを同じタイミングとなるように制御し、前記第１の除電部及び前記第２の除電部の前記発光素子の発光光量を段階的に変化させることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、帯電前露光による帯電電圧の変動を抑制することができる。

実施例１～３の画像形成装置の構成を示す断面図実施例１～３の画像形成装置の制御部の構成を説明するブロック図実施例１～３の帯電前露光装置の概略構成を説明する斜視図実施例１～３の帯電前露光装置の発光制御回路の回路構成を示す回路図実施例１～３の発光制御回路から回路特性を示す図実施例１、２の画像形成装置の高電圧生成回路の構成を示す図実施例１の帯電前露光装置の発光・消灯タイミングを説明する図実施例１との比較のための帯電前露光装置の発光・消灯タイミングを説明する図その他の実施例の帯電前露光装置の発光・消灯タイミングを説明する図実施例２の帯電前露光装置の発光・消灯タイミングを説明する図実施例２の感光ドラム周辺の構成を説明する断面図実施例２の帯電前露光装置の発光・消灯タイミングを説明する図実施例３の画像形成装置の高電圧生成回路の構成を示す図

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

［画像形成装置の構成］
まず、本発明が適用される電子写真方式の画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、実施例１の画像形成装置１００の構成を示す概略断面図である。画像形成装置１００は、各色のトナー画像を形成するプロセスカートリッジが並列に配置され、各プロセスカートリッジの感光ドラム上に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトを有する構成のフルカラーレーザプリンタである。画像形成装置１００は、画像情報に基づいて、例えば記録用紙、プラスチックシート等の記録材にフルカラー画像を印刷することができる。画像情報は、画像読取装置や画像形成装置１００に接続されたパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータから、画像形成装置１００に入力される。

画像形成装置１００は、画像形成部として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成するためのプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを備えている。本実施例では、プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは、図１に示すように、鉛直方向と交差する水平方向に一列に配置されている。なお、本実施例では、プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの構成及び動作は、形成されるトナー画像の色が異なることを除いて実質的に同一である。そのため、以下では、特定のプロセスカートリッジの部材を指す場合を除き、符号の末尾に付した、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のプロセスカートリッジの部材であることを示す添字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略する。

画像形成装置１００において、各プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは、像担持体である感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、駆動手段である駆動源（不図示）により、図中矢印方向（反時計回り方向）に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、帯電ローラ２、スキャナユニット３、現像ユニット４、感光ドラム１の表面を清掃するクリーニング装置５が配置されている。帯電部材である帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面を一様な電位に帯電する。また、露光部であるスキャナユニット３は、上述したホストコンピュータから入力された画像情報に基づいた画像信号に応じて、感光ドラム１にレーザ光Ｌを照射して、感光ドラム１上（感光ドラム上）に静電潜像を形成する。現像部である現像ユニット４は、感光ドラム１上に形成された静電潜像に現像剤（トナー）を付着させて現像し、トナー像を形成する。現像ユニット４内の現像ローラ２２に所定の現像電圧を印加することにより、現像ローラ２２と感光ドラム１の表面電位との電位差によって、現像ローラ２２上のトナーが感光ドラム１上に形成された静電潜像に移動することで、現像が行われる。クリーニング手段であるクリーニング装置５は、後述する一次転写後に、感光ドラム１表面に残留したトナー（転写残トナー）を除去する。

感光ドラム１はグラウンド（０Ｖ（ボルト））に接続（地絡ともいう）されており、グラウンド電位（０Ｖ）に対して感光ドラム１の表面上に静電潜像が形成される。本実施例では、帯電ローラ２に印加される電圧（以下、帯電電圧とする）は－１３００Ｖであり、帯電ローラ２により帯電された後の感光ドラム１の表面電位は略－７００Ｖとなる。更に、スキャナユニット３からレーザ光Ｌが照射された露光後の感光ドラム１の表面電位は略－７０Ｖとなり、現像ローラ２２に印加する現像電圧を略－３３０Ｖに設定して、静電潜像にトナーを付着させることにより現像が行われる。そして、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像ユニット４、及びクリーニング装置５は一体化され、プロセスカートリッジＳを構成している。プロセスカートリッジＳは、画像形成装置１００に設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段（不図示）を介して、画像形成装置１００に着脱可能となっている。

また、各プロセスカートリッジＳの感光ドラム１に対向して、各感光ドラム１上のトナー像を後述する記録材Ｐに転写するための被転写体である中間転写ベルト１０が配置されている。中間転写ベルト１０は、無端状のベルトであり、各感光ドラム１に当接し、図中Ｒ３で示す矢印方向（時計回り方向）に循環移動（回転）する。中間転写ベルト１０は、図中Ｒ２で示す矢印方向（時計回り方向）に回転する駆動ローラ１１、張架ローラ１２、二次転写対向ローラ１３に掛け渡されている。

図１に示すように、中間転写ベルト１０の内周面側には、各感光ドラム１に対向するように、一次転写手段である一次転写ローラ１４が並設されている。一次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１０を感光ドラム１の方向に押圧し、中間転写ベルト１０と感光ドラム１とが当接する一次転写部を形成する。一次転写ローラ１４には、一次転写電圧印加手段である高電圧電源の一次転写電源１５から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の一次転写電圧（本実施例では＋１００Ｖ）が印加される。これにより、各感光ドラム１上に形成されたトナー像が、順次、中間転写ベルト１０上に転写される。フルカラー画像の形成時には、プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの感光ドラム１上に形成されたトナー像が順次、中間転写ベルト１０上に重ね合わされて転写される。

一次転写ローラ１４は、直径６ｍｍの円筒形状の金属ローラであり、ニッケルメッキのＳＵＳが用いられている。一次転写ローラ１４は、感光ドラム１の中心位置に対して、中間転写ベルト１０の移動方向の下流側に８ｍｍオフセットされた位置に配置されている。一次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１０を感光ドラム１の方向に押圧することにより、中間転写ベルト１０は感光ドラム１に巻き付くような構成になっている。一次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１０の感光ドラム１への巻き付き量を確保できるように、感光ドラム１と中間転写ベルト１０で形成される水平面に対して１ｍｍ持ち上げた位置に配置され、中間転写ベルト１０を約２００ｇｆの力で押圧している。そして、一次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１０の回転に伴い、従動回転する。

感光ドラム１の表面電位は、帯電ローラ２により一様な電位に帯電されてから、トナー像が一次転写ローラ１４により中間転写ベルト１０に転写されるまでの一次転写工程において、次のように変位する。すなわち、感光ドラム１の表面電位は、スキャナユニット３によりレーザ光が照射された露光照射部は略－７０Ｖから略－５０Ｖへと変位し、レーザ光が照射されない非露光部は略－７００Ｖから略－３００Ｖへと変位する。そして、中間転写ベルト１０にトナー像が転写された後の感光ドラム１の表面電荷を除電して、表面電位を平滑化するために、除電部である帯電前露光装置６は、感光ドラム１表面の帯電前露光を行い、感光ドラム１表面を除電する。帯電前露光装置６の帯電前露光により、感光ドラム１の表面電位は所定の電位（本実施例では略－２０Ｖ）まで除電される。帯電前露光装置６による除電は、一次転写後の感光ドラム１の表面電位の不均一により生じる画像不良（以下、ドラムゴーストという）を抑制するためである。ドラムゴーストの発生を抑制するためには、帯電前露光装置６による除電では、除電後の感光ドラム１の表面電位をスキャナユニット３によりレーザ光が照射された後の電位未満（本実施例では－７０Ｖ未満）にすることが好ましい。

図１に示すように、画像形成装置１００は、記録媒体である記録材Ｐを収容したカセット５１を備えている。上述したプロセスカートリッジＳにおける画像形成動作に同期して、カセット５１に収容された記録材Ｐが給紙ローラ５０により搬送路に給送され、搬送路に配置されたレジストローラ６０は、記録材Ｐを二次転写ローラ２０へと搬送する。

中間転写ベルト１０を介して、二次転写対向ローラ１３に対向する位置には、二次転写手段である二次転写ローラ２０が配置されている。二次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１０を介して二次転写対向ローラ１３に圧接し、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２０とが当接する二次転写部を形成する。二次転写ローラ２０には、二次転写電圧印加手段である高電圧電源の二次転写電源２１から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の二次転写電圧が印加される。これにより、中間転写ベルト１０上に形成されたトナー像は、記録材Ｐ上に転写される。

二次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１０に５０Ｎの加圧力で当接し、中間転写ベルト１０と二次転写部である二次転写ニップ部を形成しながら従動回転し、記録材Ｐは二次転写ニップ部に挟持搬送される。二次転写ローラ２０は、外径８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒に、体積抵抗１０^８Ω・ｃｍ、厚み５ｍｍに調整したＮＢＲとエピクロルヒドリンゴムを主成分とする発泡スポンジ体で覆われた外径１８ｍｍのものを用いている。なお、本実施例の二次転写電源２１は、１００Ｖ～５０００Ｖの範囲の電圧出力が可能である。

二次転写対向ローラ１３には、中間転写ベルト１０を介してクリーニングブレード１６が当接しており、二次転写ニップ部において記録材Ｐに転写されず、中間転写ベルト１０上に残留した二次転写残トナーを除去する。本実施例におけるクリーニングブレード１６にはポリウレタンゴムが用いられており、クリーニングブレード１６は中間転写ベルト１０を介して８５．０ｇｆ／ｃｍの当接圧で、二次転写対向ローラ１３に当接している。

二次転写ニップ部でトナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置３０に搬送される。定着装置３０は定着ローラ３１と加圧ローラ３２とを有し、記録材Ｐは定着ローラ３１と加圧ローラ３２とより形成される定着ニップ部に搬送される。そして、記録材Ｐは、定着ニップ部で加熱及び加圧されることにより、記録材Ｐに転写されたトナーが溶融混色して記録材Ｐに定着され、その後、トナーが定着された記録材Ｐは画像形成装置１００から排出される。

定着部材である定着ローラ３１は、金属素管に絶縁シリコーンゴムの弾性層を形成し、形成された弾性層の外周を絶縁ＰＦＡチューブで被膜した外径１８ｍｍのローラを用いており、加熱手段であるハロゲンヒータ（不図示）を内包している。ハロゲンヒータは、定着ローラ３１とは非接触で、電源（不図示）から電力供給されることで発熱する。加圧部材である加圧ローラ３２は、芯金に導電性シリコーンゴムの弾性層を形成し、形成された弾性層の外周を導電性ＰＦＡチューブで被膜した外径１８ｍｍのローラを用いている。定着ローラ３１と加圧ローラ３２とは１０ｋｇで押圧されることで、定着ニップ部を形成している。加圧ローラ３２は、モータ（不図示）により回転駆動され、定着ローラ３１は加圧ローラ３２の回転駆動に合わせて従動回転し、定着ニップ部に搬送された記録材Ｐは挟持搬送される。加圧ローラ３２は、芯金から１０００ＭΩの抵抗素子を介してグラウンド（０Ｖ）に接続されている。定着ローラ３１や加圧ローラ３２上の電荷を抵抗素子を介してグラウンドに逃がすことで、定着ローラ３１や加圧ローラ３２の表面が帯電されることを防止している。

なお、画像形成装置１００は、所望の１つのプロセスカートリッジＳのみを用いて、あるいは４つのプロセスカートリッジＳのうちの一部のプロセスカートリッジＳを用いて、単色、又はカラーの画像を形成することも可能である。本実施例の画像形成装置１００は、プロセススピード１４８ｍｍ／秒のＡ４サイズ紙に対応したカラープリンターである。

［画像形成装置の制御部］
図２は、図１に示す画像形成装置１００の制御部の構成を説明するブロック図である。図２において、制御手段であるエンジン制御部２１０は、画像形成装置１００全体の制御を行う。エンジン制御部２１０は、図２に示すように、ＣＰＵ回路部１５０、ＲＯＭ１５１、及びＲＡＭ１５２を有している。ＣＰＵ回路部１５０は、記憶部であるＲＯＭ１５１に格納されている制御プログラムに応じて、一次転写制御部２０１、二次転写制御部２０２、現像制御部２０３、露光制御部２０４、帯電制御部２０５、帯電前露光制御部２０６を統括的に制御する。なお、画像形成装置１００の制御に使用する環境テーブルや紙幅／紙厚さ対応テーブル等のデータは、ＲＯＭ１５１に格納されており、必要に応じてＣＰＵ回路部１５０により取得される。また、記憶部であるＲＡＭ１５２は、画像形成装置１００の制御に必要な制御データを一時的に保持したり、制御に伴う演算処理の作業領域として用いられたりする。更に、画像形成装置１００は、画像形成装置１００が設置されている環境データを検知するため、温度センサ３０４、湿度センサ３０５を有する環境センサ３００を備えている。そして、エンジン制御部２１０は、温度センサ３０４から収得した温度情報、湿度センサ３０５から取得した湿度情報に基づいて、環境テーブルのデータを選択する。

コントローラ２００は、外部コンピュータであるホストコンピュータ１９９から送信される印刷指令、及び印刷情報を含む印刷ジョブを受信すると、エンジン制御部２１０に送信するとともに、印刷情報に基づいてビデオ信号（ｖｉｄｅｏ信号）を出力する。エンジン制御部２１０は、コントローラ２００から印刷ジョブを受信すると、一次転写制御部２０１、二次転写制御部２０２、現像制御部２０３、露光制御部２０４、帯電制御部２０５、帯電前露光制御部２０６を制御して、画像形成動作を実行する。

一次転写制御部２０１は、一次転写電源１５から一次転写ローラ１４への一次転写電圧の印加を制御する。二次転写制御部２０２は、二次転写電源２１から二次転写ローラ２０への二次転写電圧の印加を制御する。現像制御部２０３は、現像ユニット４の現像ローラ２２への所定の現像電圧の印加等を制御する。露光制御部２０４は、スキャナユニット３を制御して、ホストコンピュータ１９９から入力された画像情報に基づくｖｉｄｅｏ信号に応じて感光ドラム１にレーザ光Ｌを照射して、感光ドラム１上に静電潜像を形成する。帯電制御部２０５は、帯電ローラ２に印加される帯電電圧の制御を行う。帯電前露光制御部２０６は、帯電前露光装置６による帯電前露光を制御する。

［帯電前露光装置の構成］
次に、帯電前露光装置６の構成について説明をする。図３は、感光ドラム１の帯電前露光を行う帯電前露光装置６の構成を説明する図である。図３に示すように、帯電前露光装置６は、発光素子３０１、及びライトガイド３０２から構成されている。発光素子３０１は、帯電前露光に使用する発光素子であり、画像形成装置１００の本体側に設置されている。一方、ライトガイド３０２は、発光素子３０１から出射された光を感光ドラム１に照射するための導光部材であり、プロセスカートリッジＳを保持するカートリッジトレイ（不図示）に設置されている。ライトガイド３０２は、図１に示すように、各プロセスカートリッジＳにおいて、一次転写ローラ１４よりも感光ドラム１の回転方向（反時計回り方向）の下流側で、かつ、帯電ローラ２よりも上流側に配置されている。すなわち、帯電前露光装置６は、感光ドラム１と中間転写ベルト１０との当接部である転写部よりも下流側で、感光ドラムと帯電ローラ２との当接部である帯電部よりも上流側の感光ドラム１の表面を露光する構成である。

図３に示すように、ライトガイド３０２は、感光ドラム１の軸線（回転軸）方向と略平行に配置され、ライトガイド３０２の長手方向の一端には、発光素子３０１から出射された光を受光する光入射部３０３が設けられている。発光素子３０１は、後述する帯電前露光制御部（図４参照）により、所定のタイミングで発光光量の制御が行われる。発光素子３０１から出射され、ライトガイド３０２に入射した光は、ライトガイド３０２の側面から拡散光となって、感光ドラム１に照射されることで、感光ドラム１の表面電位の除電が行われる。

本実施例では、帯電前露光装置６の発光光量は予め設定した所定光量になるように調整されている。例えば発光素子３０１やライトガイド３０２、感光ドラム１の近傍に、帯電前露光装置６の発光光量を検知する受光素子を配置し、発光素子３０１の劣化、ライトガイド３０２の汚れ、感光ドラム１の受光感度変化に応じて発光光量を調整する機構を設けてもよい。また、ここでは、ライトガイド３０２をカートリッジトレイ（不図示）に設置する構成について説明をした。例えば、ライトガイド３０２をプロセスカートリッジＳに配置する構成や、ライトガイド３０２の代わりにＬＥＤアレイを用いた構成、更なる装置の簡略化のためにライトガイド３０２を使用せずに、感光ドラム１に対して直接光を照射する構成であってもよい。

［帯電前露光装置の制御回路］
次に、帯電前露光装置６の発光素子３０１の発光光量を制御する回路について説明する。図４は、帯電前露光装置６の発光素子３０１の発光制御回路の回路構成を示す回路図である。発光制御回路は、発光ダイオードである発光素子３０１、抵抗４０１、４０４、４０５、コンデンサ４０２、トランジスタ４０３から構成されている。発光制御回路には、帯電前露光制御部２０６（図２）から発光素子３０１の発光光量を制御するＰＷＭ信号が入力される。ＰＷＭ信号は、抵抗４０１及びコンデンサ４０２で構成されたＲＣフィルタで平滑化され、トランジスタ４０３のベース端子に入力される。トランジスタ４０３のベース端子に入力される電圧は、帯電前露光制御部２０６から入力されるＰＷＭ信号のＤｕｔｙ（デューティ）に応じて調整可能な構成となっている。

トランジスタ４０３のコレクタ端子には、発光ダイオード３０１のカソード端子が接続され、発光ダイオード３０１のアノード端子は抵抗４０４の一端に接続され、抵抗４０４の他端は電源電圧Ｖｃｃに接続されている。一方、トランジスタ４０３のエミッタ端子には、抵抗４０５を介してグラウンドに接続されている。トランジスタ４０３のベース端子電圧を基準として、ベース－エミッタ間電圧により電圧降下した電圧が抵抗４０４に印加される。これにより、発光素子３０１（発光ダイオード３０１）に流れる電流が制御され、発光素子３０１（発光ダイオード３０１）に流れる電流に応じて、感光ドラム１に照射される光量が変化する。

図５は、帯電前露光制御部２０６から出力されるＰＷＭ信号のＯｎＤｕｔｙ（１周期におけるオン状態の比率）とトランジスタ４０３のベース端子に入力されるベース電圧、及び発光素子３０１に流れる制御電流の関係を示したグラフである。図５（ａ）は、ＰＷＭ信号のＯｎＤｕｔｙと、トランジスタ４０３のベース電圧との関係を示したグラフである。図５（ａ）の横軸はＰＷＭ信号のＯｎＤｕｔｙ（単位：％）を示し、縦軸はトランジスタ４０３のベース電圧（単位：Ｖ）を示している。図５（ａ）に示すように、ＰＷＭ信号のＯｎＤｕｔｙが２０％のときには、トランジスタ４０３のベース端子の電圧は０．７Ｖで、トランジスタ４０３がオンする電圧となる。また、ＰＷＭ信号のＯｎＤｕｔｙが１００％のときには、トランジスタ４０３のベース端子の電圧は３．３Ｖとなる。

一方、図５（ｂ）は、ＰＷＭ信号のＯｎＤｕｔｙと、発光素子３０１に流れる制御電流比との関係を示したグラフである。図５（ｂ）の横軸はＰＷＭ信号のＯｎＤｕｔｙ（単位：％）を示し、縦軸は発光素子３０１の制御電流比（単位：％）を示している。制御電流比は、ＰＷＭ信号のＯｎＤｕｔｙが１００％のときに発光素子３０１に流れる電流を１００％としたときの、発光素子３０１に流れる電流の比率を示している。ＰＷＭ信号のＯｎＤｕｔｙが約２０％を超えたあたりからトランジスタ４０３がオン状態となって、発光素子３０１に電流が流れ始め、帯電前露光装置６の発光素子３０１を低光量域から発光制御可能であることを示している。

本実施例では、抵抗４０１及びコンデンサ４０２で構成されたＲＣフィルタを介して、トランジスタ４０３のベース電圧を制御し、発光素子３０１に流れる電流を制御して、発光素子３０１が出射する発光光量を調整する手法について説明した。本実施例では、発光素子３０１に流れる電流を制御して発光光量を調整したが、例えば、発光素子３０１をパルス発光させることで、感光ドラム１の表面電荷の除電量を調整する方法であってもよい。

［高電圧電源の構成］
次に、本実施例の画像形成装置１００の高電圧電源の構成について説明する。図６は、画像形成を行うプロセスカートリッジＳａ～Ｓｄ等に高電圧を供給する高電圧電源の構成を説明する模式断面図である。図６では、各プロセスカートリッジＳの帯電ローラ２、現像ローラ２２や、一次転写ローラ１４、二次転写ローラ２０に印加される電圧が、どの高電圧電源から供給されているのかを模式的に示している。

図６において、第１の電源である電圧生成回路６０１は、トナーの色がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃに帯電電圧Ｖｃ１を生成して供給する。本実施例では、電源装置の小型化のために、複数のプロセスカートリッジＳの帯電部材である帯電ローラ２に対して、共通の電圧生成回路６０１から帯電電圧Ｖｃ１を供給している。

また、抵抗６０３とツェナーダイオード６０４により構成された分圧回路は、帯電電圧Ｖｃ１を分圧して現像電圧Ｖｄ１を生成する。分圧回路では、抵抗６０３の一端は電圧生成回路６０１の帯電電圧Ｖｃ１を出力する端子と接続されている。また、抵抗６０３の他端はツェナーダイオード６０４のアノード端子、及びプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの現像ローラ２２ａ、２２ｂ、２２ｃと接続されている。ツェナーダイオード６０４のカソード端子はグラウンドに接続されている（地絡されている）。分圧回路により生成された現像電圧Ｖｄ１は、プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの現像ローラ２２ａ、２２ｂ、２２ｃに供給される。本実施例では、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃに供給される帯電電圧Ｖｃ１は－１３００Ｖであり、現像ローラ２２ａ、２２ｂ、２２ｃに供給される現像電圧Ｖｄ１は－３３０Ｖである。

一方、第２の電源である電圧生成回路６０２は、帯電電圧Ｖｃ２を生成して、トナーの色がブラック（Ｋ）のプロセスカートリッジＳｄの帯電ローラ２ｄに供給する。本実施例では、モノクロ画像の印刷時に独立して帯電電圧を供給するため、上述した電圧生成回路６０１とは別に電圧生成回路６０２が設けられている。また、電圧生成回路６０２においても、電圧生成回路６０１と同様に、帯電電圧Ｖｃ２を分圧して現像電圧Ｖｄ２を生成する分圧回路が設けられている。分圧回路は、抵抗６０５とツェナーダイオード６０６とから構成されている。抵抗６０５の一端は電圧生成回路６０２の帯電電圧Ｖｃ２を出力する端子と接続され、抵抗６０５の他端はツェナーダイオード６０６のアノード端子、及びプロセスカートリッジＳｄの現像ローラ２２ｄと接続されている。ツェナーダイオード６０６のカソード端子はグラウンドに接続されている（地絡されている）。分圧回路により生成された現像電圧Ｖｄ２は、プロセスカートリッジＳｄの現像ローラ２２ｄに供給される。本実施例では、帯電ローラ２ｄに供給される帯電電圧Ｖｃ２は－１３００Ｖであり、現像ローラ２２ｄに供給される現像電圧Ｖｄ２は－３３０Ｖである。

電源部である電圧生成回路６０１、６０２は、帯電ローラ２に供給する帯電電圧を画像形成装置１００の使用環境や感光ドラム１の経時変化に伴い、可変できるように電圧検知回路部（不図示）をそれぞれ有している。本実施例では、電圧生成回路６０１により生成された帯電電圧Ｖｃ１は帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃに印加され、電圧生成回路６０２により生成された帯電電圧Ｖｃ２は帯電ローラ２ｄに印加され、感光ドラム１の表面を一様な電位に設定するために使用される。一方、現像電圧Ｖｄ１は現像ローラ２２ａ、２２ｂ、２２ｃに印加され、現像電圧Ｖｄ２は現像ローラ２２ｄに印加され、各感光ドラム１上に形成された静電潜像にトナーを付着させるために使用される。

一次転写電源１５は、一次転写電圧を生成して一次転写ローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに一次転写電圧を印加し、感光ドラム１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１０に転写させるために使用される。また、二次転写電源２１は、二次転写電圧を生成して二次転写ローラ２０に二次転写電圧を印加し、中間転写ベルト１０上に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写するために使用される。

［帯電前露光装置の発光・消灯タイミング］
図７は、本実施例の画像形成装置１００が印刷動作中の帯電前露光装置６、感光ドラム１、帯電電圧等の状態を示したタイミングチャートである。図７の横軸は時間を示し、ｔ０～ｔ８はタイミング（時間）を示している。一方、図７の縦軸において、「感光ドラムの回転速度」は、各プロセスカートリッジＳの感光ドラム１が停止した状態（ｏｆｆ）からプロセススピードに応じた目標回転速度に遷移する状態を示している。「帯電電圧出力（１０３）」は、上述した電圧生成回路６０１から出力される帯電電圧Ｖｃ１の電圧状態を示している。「画像形成領域の帯電ローラ当接部通過タイミング」は、プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの各感光ドラム１上の画像形成が行われる画像形成領域が帯電ローラ２との当接部を通過するタイミングを示している。なお、図７において、イエローはプロセスカートリッジＳａに対応し、マゼンタはプロセスカートリッジＳｂに対応し、シアンはプロセスカートリッジＳｃに対応し、ブラックはプロセスカートリッジＳａに対応している。「発光素子発光光量」は、各プロセスカートリッジＳに対応する帯電前露光装置６の発光素子３０１から出射される光の光量（発光光量）の変化を示している。「感光ドラム１表面電位」は、各プロセスカートリッジＳの感光ドラム１において、帯電前露光装置６の発光素子３０１からの光が照射された感光ドラム１上の照射部の表面電位の変化を示している。

以下では、本実施例の特徴である帯電前露光装置６の発光素子３０１の発光タイミングについて説明する。時間ｔ０において、コントローラ２００はホストコンピュータ１９９から印刷情報及び印字命令を含む印刷ジョブを受信すると、エンジン制御部２１０に印刷ジョブを送信する。エンジン制御部２１０は、コントローラ２００から印刷ジョブを受信すると、一次転写制御部２０１、二次転写制御部２０２、現像制御部２０３、露光制御部２０４、帯電制御部２０５、帯電前露光制御部２０６を制御して、画像形成動作（印刷動作）を開始する。

画像形成動作が開始されると、時間ｔ１において感光ドラム１の回転駆動が開始される。そして、感光ドラム１の回転駆動が開始される略同一タイミング（時間ｔ１）で、上述した電圧生成回路６０１から帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃに帯電電圧Ｖｃ１が印加される。このとき、帯電制御部２０５（図２）は、電圧生成回路６０１からの帯電電圧Ｖｃ１の出力が、速やかに所望の帯電電圧－１３００Ｖとなるように、予め決められたＰＩＤパラメータに基づいた制御により電圧生成回路６０１の出力電圧を立ち上げる。

感光ドラム１の回転は、感光ドラム１を駆動するモータの駆動が安定するまで一定の時間を要する。そのため、各プロセスカートリッジＳの感光ドラム１の回転速度が所望の回転速度の誤差内に収まり、目標回転速度で安定した後、中間転写ベルト１０の移動方向の上流側に配置されたプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの順に画像形成動作が開始される。

時間ｔ１に帯電ローラ２による帯電電圧の印加が開始された感光ドラム１の表面電位は、帯電前露光装置６の発光素子３０１による照射位置に到達する時間ｔ２では、略－３００Ｖになっている。その後、帯電前露光装置６ａは、プロセスカートリッジＳａにおける画像形成（露光開始）に備えて、時間ｔ３で発光素子３０１を点灯させ、除電を開始する。図中、１０１ａ、１０２ａは、それぞれプロセスカートリッジＳａの帯電前露光装置６ａの発光素子３０１の発光光量、帯電前露光装置６ａの発光素子３０１からの光が照射された感光ドラム１の照射部の表面電位を示している。本実施例では、発光素子３０１の発光光量をオフ（ｏｆｆ）状態から所定の目標光量（本実施例では、帯電前露光制御部２０６から出力されるＰＷＭ信号のＯｎＤｕｔｙが１００％のときの光量）になるように制御する。これにより、帯電前露光装置６の発光素子３０１からの光が照射された感光ドラム１の照射部の表面電位は、略－３００Ｖから所望の電位である－２０Ｖへと変化する。その後、時間ｔ４になると、プロセスカートリッジＳｂにおいて、更に、時間ｔ５になるとプロセスカートリッジＳｃにおいて、画像形成（露光開始）に備えて、発光素子３０１が点灯され、除電が開始される。

帯電電圧出力（１０３）は、トナーの色がイエロー、マゼンタ、シアンの各プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃに対して、共通電源である電圧生成回路６０１から供給される帯電電圧の出力推移を示している。また、タイミング（時間）Ｄｙ１は、プロセスカートリッジＳａの感光ドラム１ａ上の、帯電前露光装置６ａの発光素子３０１からの光が照射された照射部（１０２ａ参照）が、帯電ローラ２ａと当接する当接部に到達するタイミングを示している。同様に、タイミング（時間）Ｄｍ１は、プロセスカートリッジＳｂの感光ドラム１ｂ上の、帯電前露光装置６ｂの発光素子３０１からの光が照射された照射部（１０２ｂ参照）が、帯電ローラ２ｂと当接する当接部に到達するタイミングを示している。また、タイミング（時間）Ｄｃ１は、プロセスカートリッジＳｃの感光ドラム１ｃ上の、帯電前露光装置６ｃの発光素子３０１からの光が照射された照射部（１０２ｃ参照）が、帯電ローラ２ｃと当接する当接部に到達するタイミングを示している。

図７に示すように、感光ドラム１の表面電位は、帯電前露光装置６の発光素子３０１からの光が照射される前後で、－３００Ｖから－２０Ｖへと急激に変位する。感光ドラム１上の表面電位の変位（電位段差）は、帯電電圧出力（１０３）に影響を与える。しかしながら、本実施例では、帯電前露光装置６の発光素子３０１による感光ドラム１表面への照射を行う際に、発光素子３０１を点灯させるタイミングをプロセスカートリッジＳ毎にずらしている。そのため、発光素子３０１からの光照射により感光ドラム１の表面電位が変位した電位段差部である照射部が、直後に帯電ローラ２と当接する当接部に移動するタイミングＤｙ１、Ｄｍ１、Ｄｃ１をプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ毎にずらすことができる。その結果、帯電電圧出力（１０３）の電圧出力の変動も小さくすることができ、安定した帯電電圧を各プロセスカートリッジＳの帯電ローラ２に印加し続けることができる。なお、図７に示すように、プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃのうち、プロセスカートリッジＳｃに対応する帯電前露光装置６の発光素子３０１の発光タイミングが最も遅い。しかしながら、プロセスカートリッジＳｃに対応する帯電前露光装置６の発光素子３０１の発光タイミングは、画像形成開始が最も早いプロセスカートリッジＳａの画像形成タイミングよりも早いタイミングとなっている。

また、帯電前露光装置６の発光素子３０１を消灯させた際は、発光素子３０１の消灯タイミング前後で、帯電前露光装置６の照射部における感光ドラム１の表面電位が－２０Ｖから－３００Ｖへと急激に変位する。この発光素子３０１の消灯時における感光ドラム１上の表面電位の変位（電位段差）も、帯電電圧出力（１０３）に影響を与える。そのため、本実施例では、発光素子３０１の点灯時と同様に、発光素子３０１の消灯時においても、各帯電前露光装置６の発光素子３０１を消灯させるタイミングをプロセスカートリッジＳ毎にずらしている。具体的には、図７に示すように、プロセスカートリッジＳａに対応する帯電前露光装置６ａは、時間ｔ６で発光素子３０１を消灯させる。同様に、プロセスカートリッジＳｂに対応する帯電前露光装置６ｂは、時間ｔ７で発光素子３０１を消灯させ、プロセスカートリッジＳｃに対応する帯電前露光装置６ｃは、時間ｔ８で発光素子３０１を消灯させる。これにより、発光素子３０１の消灯で感光ドラム１の表面電位が－２０Ｖから－３００Ｖに変位した消灯部が、直後に帯電ローラ２と当接する当接部に移動するタイミングＤｙ２、Ｄｍ２、Ｄｃ２をプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ毎にずらすことができる。その結果、帯電前露光装置６の発光素子３０１が消灯したときの感光ドラム１上の消灯による感光ドラム１の表面電位段差部が、帯電ローラ２との当接部に到達するタイミングでの帯電電圧出力の出力変動を抑制することができる。なお、図７に示すように、プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃにおける画像形成が全て終了した後に、プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃに対応する帯電前露光装置６の発光素子３０１が、順次、タイミングをずらして消灯されている。

なお、トナー色がブラック（Ｋ）のプロセスカートリッジＳｄでは、帯電ローラ２ｄに印加される帯電電圧は、電圧生成回路６０２から供給されるため、本実施例では他のプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃに供給される帯電電圧の出力に影響を与えない。上述したように、複数の帯電ローラ２への帯電電圧の供給を一つの共通の電源（本実施例では電圧生成回路６０１）から行う構成において、帯電前露光装置６の発光素子３０１の点灯タイミングをプロセスカートリッジ毎にずらすことが本実施例の特徴である。

［帯電前露光装置の発光・消灯タイミングの違いによる帯電電圧の変動］
続いて、従来の帯電前露光装置の発光タイミングと組み合わせた構成の比較例における課題を示すことにより、本実施例の効果について説明する。比較例では、上述した本実施例の画像形成装置１００の構成を用いて、帯電前露光装置６の制御が行われる。図８は、比較例における画像形成装置１００が印刷動作中の帯電前露光装置６、感光ドラム１、帯電電圧等の状態を示したタイミングチャートである。図８の横軸は時間を示し、ｔ１０～ｔ１４はタイミング（時間）を表している。また、図８の縦軸において示す項目は、上述した図７と同様であり、図の見方の説明は省略する。

比較例では、上述した本実施例と比べて、帯電前露光装置６の発光素子３０１の発光・消灯タイミングが異なる。すなわち、本実施例では、帯電電圧を供給する電源が共通のプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃにおいて、帯電前露光装置６の発光素子３０１の発光・消灯タイミングが異なっている。一方、比較例では、帯電電圧を供給する電源が共通のプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃにおいて、帯電前露光装置６の発光素子３０１の発光・消灯タイミングが同一のタイミングである点が、本実施例と異なっている。

図８に示すように、比較例では、プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃにおいて、帯電前露光装置６の発光素子３０１が点灯される発光タイミングが同一の時間ｔ１３となっている。その結果、プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの感光ドラム１上の、帯電前露光装置６の発光素子３０１からの光が照射された照射部が、帯電ローラ２と当接する当接部に到達するタイミングＤ１も同じタイミングとなる。そのため、帯電前露光装置６の発光素子３０１による除電によって生じる、感光ドラム１の表面電位の変位による負荷変動が３つのプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ分だけ重なることになる。その結果、帯電電圧出力（１０３）に示す帯電電圧において、タイミングＤ１でオーバーシュートが発生し、感光ドラム１の表面に電位メモリ等が発生する場合があり、電位メモリに起因する横スジ状に画像が薄くなる画像不良が生じることがある。

一方、本実施例では、帯電前露光装置６による除電によって感光ドラム１の表面電位を均一にしつつ、除電による負荷変動が同じタイミングとならないように、各プロセスカートリッジＳの帯電前露光装置６の発光素子３０１の点灯タイミングをずらしている。その結果、感光ドラム１において急峻かつ大きな負荷変動が生じないため、帯電電圧出力も安定し、帯電電圧のオーバーシュートに起因する画像不良の発生を抑制することができる。

また、比較例では、帯電前露光装置６の発光素子３０１が消灯される消灯タイミングも同一の時間ｔ１４となっている。帯電前露光装置６の発光素子３０１を消灯させる際においても、帯電前露光装置６の発光素子３０１の消灯によって、感光ドラム１の表面電位が－２０Ｖから－３００Ｖへと急激に変位する。そのため、プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの帯電前露光装置６の発光素子３０１による感光ドラム１表面電位の電位段差が、帯電ローラ２との当接部に到達するタイミングＤ２での帯電電圧出力の出力変動が大きくなる。一方、本実施例では、発光素子３０１の消灯時においても、負荷変動が同一タイミングで重ならないように、プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃにおける発光素子３０１の消灯タイミングをずらしている。これにより、各プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの感光ドラム１上の、帯電前露光装置６の発光素子３０１の消灯による感光ドラム１の表面電位段差部、帯電ローラ２との当接部に到達するタイミングでの帯電電圧の出力変動を抑制することができる。なお、比較例のトナーの色がブラックのプロセスカートリッジＳｄについては、本実施例と同様に、帯電ローラ２ｄに対して電圧生成回路６０２から帯電電圧を供給しているため、他のプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの帯電電圧の出力に影響を与えない。

本実施例では、各プロセスカートリッジでの帯電前露光装置６の発光素子３０１の発光・消灯タイミングをずらして制御する方法について説明した。例えばプロセスカートリッジＳｄのように、帯電ローラ２に印加する帯電電圧を他のプロセスカートリッジとは異なる電圧生成回路６０２から供給している。これにより、プロセスカートリッジＳｄでは、他のプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃのいずれかと同一タイミングで発光素子３０１の点灯・消灯を行っても、電圧生成回路６０２はプロセスカートリッジＳｄの負荷変動分しか影響を受けない。そのため、プロセスカートリッジＳｄでは、必ずしも他のプロセスカートリッジとは帯電前露光装置６の発光素子３０１について、タイミングをずらした点灯制御、消灯制御を実施する必要はない。また、本実施例では画像形成動作における帯電前露光装置６の発光素子３０１の点灯・消灯制御についてのみ説明を行ったが、画像形成以外の帯電前露光装置６における点灯・消灯制御において、本実施例で示した発光・消灯制御を実施してもよい。

以上説明したように、本実施例によれば、帯電前露光による帯電電圧の変動を抑制することができる。

［その他の実施例］
本実施例では、プロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの構成及び動作は、形成されるトナー画像の色が異なることを除いて実質的に同一であるため、帯電前露光装置の点灯・消灯タイミングを異ならせる制御を行うことで、前述の作用効果を得た。しかしながら、前述の作用効果を得るためには、点灯・消灯による感光ドラム１の表面電位の電位段差部が帯電ローラ２との当接部に到達するタイミングを異ならせることが肝要である。したがって、例えば帯電前露光装置の点灯・消灯タイミングが各ステーションで同じであったとしても、次のような構成であれば、本実施例と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、プロセスカートリッジの構成や帯電前露光装置６の照射位置がプロセスカートリッジごとに異なり、感光ドラム１の表面電位の電位段差部が帯電ローラ２との当接部に到達するタイミングが異なれば、本実施例と同様の作用効果を得ることができる。

本実施例では、帯電前露光装置６の発光素子３０１の発光光量を、ＰＷＭ信号のＯｎＤｕｔｙを０％から１００％への制御により最短時間で立ち上げつつ、発光素子３０１の点灯タイミングを各プロセスカートリッジＳ間でずらす制御を行った。帯電電圧を供給する電源（電圧生成回路６０１）への負荷変動を集中させない方法は、本実施例の方法に限定されるものではなく、例えば、発光素子３０１の発光光量を徐々に変化させ、負荷変動を小さくする方法でもよい。図９は、本実施例の画像形成装置１００を用いて、帯電前露光装置６の発光素子３０１の発光光量を徐々に変化させた場合における、図７のタイミングチャートと同じ項目の変化を示したタイミングチャートである。図９の横軸は時間を示し、ｔ１０～ｔ１４はタイミング（時間）を表している。また、図９の縦軸において示す項目は、上述した図７と同様であり、図の見方の説明は省略する。

図９に示すその他の実施例においては、上述した図８に示す比較例と同様に、帯電電圧を供給する電源が共通のプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃにおいて、帯電前露光装置６の発光素子３０１が点灯される発光タイミングが同じ時間ｔ１３となっている。しかしながら、図９では、発光素子３０１の発光光量を、ＰＷＭ信号のＯｎＤｕｔｙを０％から、段階的に徐々に１００％へと変化させている。そのため、図８と比較して、図９における感光ドラム１上の表面電位の変位（電位段差）は小さくなっている。そのため、帯電前露光装置６の発光素子３０１からの光が照射された感光ドラム１上の照射部が、帯電ローラ２と当接する当接部に到達するタイミングＤ１において、急峻かつ大きな負荷変動を抑制することができ、帯電電圧出力を安定させることができる。

このように、帯電前露光装置６の発光素子３０１の発光光量の時間に対する変化率が緩やかなほど、帯電電圧出力への影響は小さくなるが、発光光量を変化させている領域と画像領域とが重ならないことが好ましい。したがって、例えば帯電電圧出力のフィードバックが追いつく変化率、あるいは帯電電圧出力の変動がある一定値（例えば１０Ｖ未満程度）以下になるような変化率で、発光素子３０１の発光光量を変化させればよい。具体的には、発光素子３０１の発光光量を制御するＰＷＭ信号のＯｎＤｕｔｙを０％から１００％までの時間が、感光ドラム１が回転方向に３０ｍｍ移動するのにかかる時間以内であれば、多少の帯電電圧の出力変動があっても画像への影響は視認しづらくなる。本実施例の画像形成装置１００では、プロセススピードが１４８ｍｍ／秒であるため、感光ドラム１が回転方向に３０ｍｍ移動するのにかかる時間は、約２０２ミリ秒以内となる。なお、上述したその他の構成では、帯電前露光装置６の発光素子３０１の点灯制御についてのみ説明を行ったが、発光素子３０１の消灯制御においても同様の制御であってもよい。

以上説明したように、その他の実施例によれば、帯電前露光による帯電電圧の変動を抑制することができる。

実施例１では、帯電前露光装置の発光素子の発光・消灯タイミングが、帯電電圧を供給する電源が共通のプロセスカートリッジ間において異なっている実施例について説明した。実施例２では、帯電電圧を供給する電源が共通のプロセスカートリッジ間において、実施例１よりも帯電前露光装置の発光素子の発光・消灯タイミングを可能な限り遅くする構成の実施例について説明する。なお、本実施例の画像形成装置１００の構成は、実施例１と同様であり、同じ装置、部材については実施例１と同じ符号を用いることで、ここでの説明を省略する。

［帯電前露光装置の発光・消灯制御］
図１０は、本実施例の画像形成装置１００が印刷動作中の帯電前露光装置６、感光ドラム１、帯電電圧等の状態を示したタイミングチャートである。図１０の横軸は時間を示し、ｔ２０～ｔ３４はタイミング（時間）を示している。また、図１０の縦軸において示す項目は、上述した実施例１の図７と同様であり、図の見方の説明は省略する。

図１０に示すように、本実施例においても、帯電前露光装置６ａは、プロセスカートリッジＳａにおける画像形成（露光開始）に備えて、時間ｔ２３で発光素子３０１を点灯させ、除電を開始する。また、帯電前露光装置６ｂは、プロセスカートリッジＳｂにおける画像形成（露光開始）に備えて、時間ｔ２５で発光素子３０１を点灯させ、除電を開始する。同様に、帯電前露光装置６ｃは、プロセスカートリッジＳｃにおける画像形成（露光開始）に備えて、時間ｔ２７で発光素子３０１を点灯させ、除電を開始する。このように、実施例２においても、実施例１と同様に、各プロセスカートリッジＳの帯電前露光装置６の発光素子３０１の点灯タイミングをずらしている。そして、各プロセスカートリッジＳの帯電前露光装置６の発光素子３０１の点灯タイミングをできるだけ遅くすることが本実施例の特徴である。

［帯電前露光装置の発光・消灯タイミング］
本実施例における帯電前露光装置６の発光素子３０１の発光タイミングについて詳細に説明する。図１１は、プロセスカートリッジＳの感光ドラム１周辺の構成を示す断面図であり、クリーニング装置５の図示は省略されている。図１１において、太い矢印で示されたＬはスキャナユニット３から感光ドラム１に照射されるレーザ光である。また、現像ローラ２２、帯電ローラ２の矢印は、現像ローラ２２、帯電ローラ２の回転方向を示している。同様に、Ｒ１で示された矢印は、感光ドラム１の回転方向を示している。また、図１１において、ｄ１は、スキャナユニット３からのレーザ光による露光照射位置と、帯電前露光装置６の発光素子３０１による照射位置（照射部）との間の感光ドラム１表面の長さを表している。更に、ｄ２は、感光ドラム１表面の一周の長さを表している。

図１２は、図１０から、イエローステーションであるプロセスカートリッジＳａに関する各種状態の推移を抜き出して示したタイミングチャートである。図１２では、帯電電圧出力、帯電前露光装置６ａの発光光量、及び帯電前露光装置６ａから光を照射された感光ドラム１ａの照射部の表面電位、感光ドラム１ａの画像形成領域が帯電ローラ２ａとの当接部を通過するタイミングを示している。また、図１２に示すｔ２０～ｔ２４、及びｔａ、ｔｂ、Ｄｙ１は、以下に示すタイミングである。

ｔ２０：印字指令受信タイミング
ｔ２１：帯電開始時間（タイミング）
ｔ２２：感光ドラム１の帯電開始部が帯電前露光装置６の発光素子３０１からの光が照射される照射部に到達した時間（タイミング）
ｔ２３：帯電前露光装置６ａの発光素子３０１の発光開始時間（タイミング）
ｔ２４：イエローステーション（プロセスカートリッジＳａ）の画像形成開始時間（露光開始時間でもある）（タイミング）
ｔａ：露光開始時間ｔ２４のｄ２（感光ドラム１周の長さ）分だけ手前のタイミング
ｔｂ：露光開始時間ｔ２４のｄ１（露光照射位置と帯電前露光照射位置の長さ）分だけ手前のタイミング
Ｄｙ１：感光ドラム１の帯電前露光装置６ａの発光素子３０１による照射位置（照射部）が帯電ローラ２に到達した時間（タイミング）
ここでいう「長さ」は感光ドラム１表面上の長さである。また、図１２中の期間Ｔ１、Ｔ２は、それぞれ期間Ｔ１＝時間ｔ２４－時間ｔａ、期間Ｔ２＝時間ｔ２４－時間ｔｂである。

帯電前露光装置６ａの発光素子３０１の発光開始タイミングｔ２３について説明する。帯電前露光装置６を用いた構成では、感光ドラム１の表面電位は、帯電前露光装置６による除電により、－３００Ｖの状態から－２０Ｖの状態となる。そして、帯電ローラ２による放電によって、感光ドラム１の表面電位は－２０Ｖの状態から－７００Ｖまで帯電される。そのため、帯電前露光装置６による除電がない場合に比べて、帯電コントラスト（帯電電圧と帯電前の感光ドラム１の表面電位との電位差）が大きく、帯電時に発生する放電量も多くなるため、放電生成物であるＮＯｘが発生しやすくなる。そして、感光ドラム１上に放電生成物が蓄積されると、感光ドラム１上の表面抵抗が低下して、必要以上に感光ドラム１表面が帯電して形成される静電潜像を乱してしまう画像流れが発生しやすくなる。上述したように、帯電前露光装置６の発光素子３０１の点灯タイミングは、画像形成開始（露光開始）よりも早くするものの、必要以上に早くから発光素子３０１を点灯させることは、放電生成物の蓄積の観点から好ましくない。そのため、次周期に画像形成が開始される露光開始タイミングから、露光開始タイミングよりも手前の感光ドラム１が１周するのに要する時間よりも短い時間だけさかのぼった時間との間に、帯電前露光装置６の発光素子３０１の点灯を開始すればよい。これにより、帯電前露光装置６により除電された状態での帯電電圧の印加は最大でも１回以下になる。したがって、放電生成物の発生を最小限にすることができる。このように、放電生成物蓄積の観点からは、帯電前露光装置６ａの発光素子３０１の発光タイミングｔ２３は、時間ｔａ以降が好ましい。

また、感光ドラム１の画像形成領域内において感光ドラム１内の電荷状態を変えないようにするためにも、帯電前露光装置６ａの発光素子３０１の発光タイミングｔ２３は、次のようなタイミングが好ましい。すなわち、発光タイミングｔ２３は、露光開始タイミングから少なくとも感光ドラム１上の露光照射位置と帯電前露光装置６の発光素子３０１の照射位置との長さｄ２に対応する時間Ｔ２（＝ｄ２（ｍｍ）／１４８（ｍｍ／秒））よりも前であることが好ましい。したがって、帯電前露光装置６ａの発光タイミングｔ２３は時間ｔｂ以前が好ましい。感光ドラム１が除電されない状態で帯電されたときと、帯電前露光装置６により除電された状態で帯電されたときとでは、感光ドラム１内の電荷（キャリア、ホール）の生成状態が異なる。そのため、時間ｔｂ以降に帯電前露光装置６ａの発光素子３０１の発光を行うと、感光ドラム１の画像形成領域内で感光ドラム１内の電荷状態が異なる箇所ができてしまう。これを避けるためにも、帯電前露光装置６ａの発光素子３０１の発光タイミングｔ２３は、時間ｔｂ以前が好ましい。上述したことをまとめると、帯電前露光装置６ａの発光素子３０１の発光タイミングｔ２３は、時間ｔａ＜発光タイミングｔ２３＜時間ｔｂであることが、画像流れ抑制の観点と感光ドラム１の電荷状態の安定化という観点から好ましい。

以上、プロセスカートリッジＳａに対応する帯電前露光装置６ａの発光素子３０１の発光タイミングｔ２３について説明した。プロセスカートリッジＳｂ、Ｓｃに対応する帯電前露光装置６ｂ、６ｃの発光タイミングｔ２５、ｔ２７も、帯電前露光装置６ａと同様に、プロセスカートリッジＳｂ、Ｓｃの図１２に示す時間ｔａ、ｔｂに対応する時間の間に設定されている。

なお、帯電前露光装置６の発光素子３０１は、放電生成物の発生抑制の観点から、各プロセスカートリッジＳの画像形成が終了したら、速やかに消灯することが好ましい。そのため、本実施例では、図１０に示すように、プロセスカートリッジＳａでは、画像形成が終了した時間ｔ２９の後の時間ｔ３０に、帯電前露光装置６ａの発光素子３０１の消灯を行っている。また、プロセスカートリッジＳｂでは、画像形成が終了した時間ｔ３１の後の時間ｔ３２に、帯電前露光装置６ｂの発光素子３０１の消灯を行っている。同様に、プロセスカートリッジＳｃでは、画像形成が終了した時間ｔ３３の後の時間ｔ３４に、帯電前露光装置６ｃの発光素子３０１の消灯を行っている。

以上、説明したように、除電装置の発光タイミングをずらすことで帯電電圧の急激な負荷変動を抑制しつつ、最小限の発光量になるため放電生成物の発生も抑制でき、結果的に画像流れを抑制することができる。

実施例３では、感光ドラムの基準電位を上述した実施例１、２から変更した構成において、プロセスカートリッジ毎に帯電前露光装置の発光素子の発光タイミングをずらした実施例について説明する。

［画像形成装置の高電圧電源の構成］
図１３は、実施例３の画像形成装置１００のプロセスカートリッジＳａ～Ｓｄ等に高電圧を供給する高電圧電源の構成を説明する断面模式図である。図１３では、各プロセスカートリッジＳの帯電ローラ２、現像ローラ２２や、二次転写ローラ２０に印加される電圧が、どの高電圧電源から供給されているのかを模式的に示している。実施例１の図６では、プロセスカートリッジＳａ～Ｓｄの感光ドラム１はグラウンド（０Ｖ）に接続され、転写部材である一次転写ローラ１４は、一次転写電源１５が生成した一次転写電圧が印加される構成となっている。一方、本実施例では、感光ドラム１はドラム電源６０７からドラム電圧（本実施例では－３００Ｖ）を印加する構成（以下、ドラム電圧構成という）となっており、一次転写ローラ１４はグラウンド（０Ｖ）に接続された構成となっている。このように、本実施例では、実施例１と比べて、感光ドラム１と一次転写ローラ１４の電圧構成が異なっている。本実施例のドラム電圧構成では、感光ドラム１に形成される静電潜像や現像ローラ２２に印加される現像電圧は、感光ドラム１の－３００Ｖの基準電位に対して生成される。

実施例１では、感光ドラム１はグラウンド（０Ｖ）に接続されており、グラウンド電位（０Ｖ）に対して感光ドラム１の表面上に静電潜像が形成される。実施例１では、帯電ローラ２に印加される帯電電圧は－１３００Ｖであり、帯電ローラ２により帯電された後の感光ドラム１の表面電位は略－７００Ｖとなる。更に、スキャナユニット３からレーザ光Ｌが照射された露光後の感光ドラム１の表面電位は略－７０Ｖとなり、現像ローラ２２に印加する現像電圧を略－３３０Ｖに設定して、静電潜像にトナーを付着させることにより現像を行っている。

一方、本実施例では、感光ドラム１はドラム電源６０７から－３００Ｖを印加されているため、感光ドラム１に形成される静電潜像や現像ローラ２２に印加される現像電圧は、基準電位である－３００Ｖに対して作られる。したがって、本実施例では、帯電ローラ２には、帯電電圧として－１６００Ｖ印加しており、帯電後の感光ドラム１の表面電位を略－１０００Ｖ、露光後の感光ドラム１の表面電位を略－３７０Ｖ、現像電圧を略－６３０Ｖにしている。また、一次転写ローラ１４はグラウンド（０Ｖ）に接続しているため、感光ドラム１の基準電位－３００Ｖと、一次転写ローラの電位０Ｖとの電位差で、一次転写が行われる。なお、上述した電源回路構成の違いを除いて、本実施例での画像形成装置１００の構成は、実施例１、２と同様であり、同じ装置、部材については実施例１と同じ符号を用いることで、ここでの説明を省略する。

［帯電前露光装置の発光・消灯タイミング］
本実施例においても、帯電電源（電圧生成回路６０１）が共通のプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ間で帯電前露光装置６の発光タイミングをずらす制御を行うことで、ドラム電圧構成で一次転写電源を有しないシンプルな電源構成を実現することができる。また、本実施例のドラム電圧構成のように帯電電圧が高い構成においても、感光ドラム１の表面電位の変位に起因する負荷変動を抑制することができるため、高電圧の帯電電圧出力の変動を抑制し、帯電電圧出力を安定させることができる。以下、その理由について説明する。

本実施例のドラム電圧構成では、感光ドラム１へドラム電圧（－３００Ｖ）を印加することで、０Ｖ（グラウンド電位）よりも低い負極性の基準電位を形成している。そのため、基準電位に対して静電潜像を形成するためには、感光ドラム１上の表面電位は、基準電位の分だけ負極側に高くする必要があり、その結果、帯電電圧も負極側に高くする必要がある。高電圧電源は、出力電圧の絶対値が大きいほど高電圧電源にかかる負荷が重くなり、帯電電圧を生成する高電圧電源である帯電電源は負荷変動による影響も受けやすくなる。そのため、ドラム電圧構成では、上述した急峻かつ大きな負荷変動が発生すると、帯電電源が出力する帯電電圧出力の変動（アンダーシュートとオーバーシュート）も発生しやすくなる。本実施例では、上述した実施例１、２と同様に、帯電電源（電圧生成回路６０１）が共通のプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ間で、帯電前露光装置６の発光素子３０１の発光タイミングをずらしている。これにより、帯電電圧が高い電源構成においても、感光ドラム１の表面電位の変位に起因する負荷変動を抑制し、帯電電圧出力を安定させることができる。

また、感光ドラム１の表面電位に起因する負荷変動は、帯電前露光装置６の発光素子３０１から出射される除電光の発光強度（発光光量）に比例して大きくなる。感光ドラム１の表面電位と帯電ローラ２の帯電電圧との電位差が大きい場合には、感光ドラム１を帯電するためにより大きな帯電電流が流れることにより、電圧生成回路６０１が受ける負荷変動の影響も大きくなる。すなわち、帯電前露光装置６の発光素子３０１の発光強度が強い（発光光量が大きい）と、感光ドラム１の表面電位が０Ｖに近づくため、帯電電圧と感光ドラム１の表面電位との電位差が大きくなり、その結果、負荷変動も大きくなる。

更に、見かけ上、感光ドラム１の表面電位が同じであったとしても、帯電前露光装置６の発光素子３０１の除電光の発光強度が強いほど、負荷変動は大きくなる。これは、感光ドラム１の性質に起因するものである。感光ドラム１表面の電荷がない場合でも、感光ドラム１内部の層には、一部の電荷が残留する（以下、残電とする）。感光ドラム１内部の層に発生する電荷は、帯電前露光装置６の発光素子３０１から出射される除電光の発光強度に比例する。そのため、感光ドラム１上の表面電位が所望の電位であったとしても、発光素子３０１の発光強度が強いと感光ドラム１内部には残電が発生しやすくなる。したがって、感光ドラム１内部の層に残電が多く存在すると、帯電ローラ２による帯電時に残電を打ち消すように多くの帯電電流を流れるため、帯電前露光装置６の発光素子３０１から出射される除電光の発光強度が強いほど、負荷変動が大きくなる。

一方、本実施例のドラム電圧構成で、かつ一次転写ローラ１４がグラウンド（０Ｖ）に接続されたシンプルな構成の場合には、一次転写コントラスト（感光ドラム１の表面電位と一次転写ローラ１４の電圧との電位差）を大きくすることが難しい。その結果、一次転写電流も多く流れず、一次転写後の感光ドラム１の表面電位の絶対値も高くなりやすい。そのため、帯電前露光装置６の発光素子３０１の発光光量も大きくする必要がある。その結果、上述したように、帯電前露光装置６の発光素子３０１から出射される除電光の発光光量が大きい場合には、感光ドラム１の表面電位の電位段差に起因する負荷変動が大きくなる。そのため、本実施例では、帯電前露光装置６による除電で感光ドラム１の表面電位を均一にしつつ、負荷変動の影響を同じタイミングにならないように、各帯電前露光装置６の発光素子３０１の点灯タイミングをずらしている。これにより、本実施例においても、帯電電圧出力において、急峻かつ大きな負荷変動を発生させない効果を奏する。

また、帯電前露光装置６の発光素子３０１を消灯させる際においても帯電前露光装置６の発光素子３０１の消灯タイミング前後で、感光ドラム１の表面電位の電位段差に起因する負荷変動が大きくなる。そのため、本実施例では、帯電前露光装置６による除電において感光ドラム１の表面電位を均一にしつつ、負荷変動の影響を同じタイミングに集中させないように、各帯電前露光装置６の発光素子３０１の消灯タイミングをずらしている。これにより、帯電前露光装置６の発光素子３０１の消灯時にも、帯電電圧出力において、急峻かつ大きな負荷変動を発生させない効果を奏する。上述したように、実施例１、２とは異なる一次転写電源を持たないシンプルな電源構成の本実施例の画像形成装置においても、良好な帯電性能を有することができる。

１感光ドラム
２帯電ローラ
６帯電前露光装置
２１０エンジン制御部
３０１発光素子
６０１、６０２電圧生成回路
Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄプロセスカートリッジ

Claims

第１の感光ドラムと、前記第１の感光ドラムの表面を帯電する第１の帯電部材と、前記第１の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第１の現像部と、前記第１の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第１の転写部と、発光素子を有し、前記第１の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第１の感光ドラムの表面を除電する第１の除電部と、を有する第１の画像形成部と、
第２の感光ドラムと、前記第２の感光ドラムの表面を帯電する第２の帯電部材と、前記第２の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第２の現像部と、前記第２の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第２の転写部と、発光素子を有し、前記第２の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第２の感光ドラムの表面を除電する第２の除電部と、を有する第２の画像形成部と、
前記第１の帯電部材と、前記第２の帯電部材と、に帯電電圧を印加する電源部と、
前記第１の除電部と、前記第２の除電部と、を制御する制御手段と、
を備え、
前記電源部は、前記第１の帯電部材に前記帯電電圧を印加すると前記第２の帯電部材にも前記帯電電圧が印加されるように構成され、
前記制御手段は、前記電源部から前記第１の帯電部材と前記第２の帯電部材とに前記帯電電圧を印加し、前記第１の感光ドラムの除電を開始するタイミングと、前記第２の感光ドラムの除電を開始するタイミングとを変えるように制御することを特徴とする画像形成装置。
第１の感光ドラムと、前記第１の感光ドラムの表面を帯電する第１の帯電部材と、前記第１の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第１の現像部と、前記第１の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第１の転写部と、発光素子を有し、前記第１の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第１の感光ドラムの表面を除電する第１の除電部と、を有する第１の画像形成部と、
第２の感光ドラムと、前記第２の感光ドラムの表面を帯電する第２の帯電部材と、前記第２の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第２の現像部と、前記第２の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第２の転写部と、発光素子を有し、前記第２の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第２の感光ドラムの表面を除電する第２の除電部と、を有する第２の画像形成部と、
前記第１の帯電部材と前記第２の帯電部材と、に帯電電圧を印加する電源部と、
前記第１の除電部と前記第２の除電部と、を制御する制御手段と、
を備え、
前記電源部は、前記第１の帯電部材に前記帯電電圧を印加すると前記第２の帯電部材にも前記帯電電圧が印加されるように構成され、
前記制御手段は、前記電源部から前記第１の帯電部材と前記第２の帯電部材とに前記帯電電圧を印加し、前記第１の感光ドラムの除電を終了するタイミングと、前記第２の感光ドラムの除電を終了するタイミングとを変えるように制御することを特徴とする画像形成装置。
第１の感光ドラムと、前記第１の感光ドラムの表面を第１の帯電部において帯電する第１の帯電部材と、前記第１の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第１の現像部と、前記第１の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第１の転写部と、発光素子を有し、前記第１の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第１の感光ドラムの表面を除電する第１の除電部と、を有する第１の画像形成部と、
第２の感光ドラムと、前記第２の感光ドラムの表面を第２の帯電部において帯電する帯電する第２の帯電部材と、前記第２の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第２の現像部と、前記第２の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第２の転写部と、発光素子を有し、前記第２の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第２の感光ドラムの表面を除電する第２の除電部と、を有する第２の画像形成部と、
前記第１の帯電部材と、前記第２の帯電部材と、に帯電電圧を印加する電源部と、
前記第１の除電部と、前記第２の除電部と、を制御する制御手段と、
を備え、
前記電源部は、前記第１の帯電部材に前記帯電電圧を印加すると前記第２の帯電部材にも前記帯電電圧が印加されるように構成され、
前記制御手段は、前記電源部から前記第１の帯電部材と前記第２の帯電部材とに前記帯電電圧を印加し、前記第１の感光ドラムの除電を開始した際に除電された第１の領域が前記第１の帯電部に到達するタイミングと、前記第２の感光ドラムの除電を開始した際に除電された第２の領域が前記第２の帯電部に到達するタイミングと、を変えるように制御することを特徴とする画像形成装置。
第１の感光ドラムと、前記第１の感光ドラムの表面を第１の帯電部において帯電する第１の帯電部材と、前記第１の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第１の現像部と、前記第１の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第１の転写部と、発光素子を有し、前記第１の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第１の感光ドラムの表面を第１の除電部において除電する第１の除電部と、を有する第１の画像形成部と、
第２の感光ドラムと、前記第２の感光ドラムの表面を第２の帯電部において帯電する帯電する第２の帯電部材と、前記第２の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第２の現像部と、前記第２の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第２の転写部と、発光素子を有し、前記第２の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第２の感光ドラムの表面を第２の除電部において除電する第２の除電部と、を有する第２の画像形成部と、
前記第１の帯電部材と、前記第２の帯電部材と、に帯電電圧を印加する電源部と、
前記第１の除電部と、前記第２の除電部と、を制御する制御手段と、
を備え、
前記電源部は、前記第１の帯電部材に前記帯電電圧を印加すると前記第２の帯電部材にも前記帯電電圧が印加されるように構成され、
前記制御手段は、前記電源部から前記第１の帯電部材と前記第２の帯電部材とに前記帯電電圧を印加し、前記第１の感光ドラムの除電を終了した直後に前記第１の除電部を形成する第１の領域が前記第１の帯電部に到達するタイミングと、前記第２の感光ドラムの除電を終了した直後に前記第２の除電部を形成する第２の領域が前記第２の帯電部に到達するタイミングと、を変えるように制御することを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１の感光ドラムの除電を開始するタイミングと前記第２の感光ドラムの除電を開始するタイミングのうちの遅い方のタイミングを、前記第１の画像形成部が画像形成を開始するタイミングと前記第２の画像形成部が画像形成を開始するタイミングのうちの早いほうのタイミングよりも早くすることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１の感光ドラムの除電を終了するタイミングと前記第２の感光ドラムの除電を終了するタイミングのうちの早い方のタイミングを、前記第１の画像形成部が画像形成を終了するタイミングと前記第２の画像形成部が画像形成を終了するタイミングのうちの遅い方のタイミングよりも遅くすることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１の画像形成部において前記第１の感光ドラムの除電を開始するタイミングを前記第１の画像形成部が画像形成を開始するタイミングよりも早くし、前記第２の画像形成部において前記第２の感光ドラムの除電を開始するタイミングを前記第２の画像形成部が画像形成を開始するタイミングよりも早くすることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の画像形成装置。
前記第１の感光ドラム及び前記第２の感光ドラムに光を照射して露光し、前記第１の感光ドラム及び前記第２の感光ドラムに前記静電潜像を形成する露光部を備え、
前記制御手段は、
前記第１の画像形成部において前記第１の感光ドラムの除電を開始するタイミングを、次周期に前記第１の感光ドラム上の画像形成が行われる領域が前記露光部からの光が照射される照射部を通過したタイミングから前記第１の除電部の前記発光素子からの光が照射される照射部を通過するタイミングまでの間のタイミングとし、
前記第２の画像形成部において前記第２の感光ドラムの除電を開始するタイミングを、次周期に前記第２の感光ドラム上の画像形成が行われる領域が前記露光部からの光が照射される照射部を通過したタイミングから前記第２の除電部の前記発光素子からの光が照射される照射部を通過するタイミングまでの間のタイミングとすることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１の画像形成部において前記第１の感光ドラムの除電を終了するタイミングを前記第１の画像形成部が画像形成を終了するタイミングよりも遅くし、前記第２の画像形成部において前記第２の感光ドラムの除電を終了するタイミングを前記第２の画像形成部が画像形成を終了するタイミングよりも遅くすることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の画像形成装置。
前記第１の除電部は、前記第１の転写部の前記第１の感光ドラムの回転方向の下流側で、かつ、前記第１の帯電部材の前記第１の感光ドラムの回転方向の上流側に配置され、
前記第２の除電部は、前記第２の転写部の前記第２の感光ドラムの回転方向の下流側で、かつ、前記第２の帯電部材の前記第２の感光ドラムの回転方向の上流側に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記第１の転写部は、前記第１の感光ドラム上のトナー像を前記被転写体に転写するための第１の転写部材を有し、前記第１の転写部材は負極性の電圧が印加され、前記第１の感光ドラムはグラウンド電位に接続され、
前記第２の転写部は、前記第２の感光ドラム上のトナー像を前記被転写体に転写するための第２の転写部材を有し、前記第２の転写部材は負極性の電圧が印加され、前記第２の感光ドラムはグラウンド電位に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
前記第１の転写部は、前記第１の感光ドラム上のトナー像を前記被転写体に転写するための第１の転写部材を有し、前記第１の転写部材はグラウンド電位に接続され、前記第１の感光ドラムは負極性の電圧に接続され、
前記第２の転写部は、前記第２の感光ドラム上のトナー像を前記被転写体に転写するための第２の転写部材を有し、前記第２の転写部材はグラウンド電位に接続され、前記第２の感光ドラムは負極性の電圧に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
第１の感光ドラムと、前記第１の感光ドラムの表面を帯電する第１の帯電部材と、前記第１の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第１の現像部と、前記第１の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第１の転写部と、発光素子を有し、前記第１の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第１の感光ドラムの表面を除電する第１の除電部と、を有する第１の画像形成部と、
第２の感光ドラムと、前記第２の感光ドラムの表面を帯電する第２の帯電部材と、前記第２の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第２の現像部と、前記第２の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第２の転写部と、発光素子を有し、前記第２の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第２の感光ドラムの表面を除電する第２の除電部と、を有する第２の画像形成部と、
前記第１の帯電部材と、前記第２の帯電部材と、に帯電電圧を印加する電源部と、
前記第１の除電部と、前記第２の除電部と、を制御する制御手段と、
を備え、
前記電源部は、前記第１の帯電部材に前記帯電電圧を印加すると前記第２の帯電部材にも前記帯電電圧が印加されるように構成され、
前記制御手段は、前記電源部から前記第１の帯電部材と前記第２の帯電部材とに前記帯電電圧を印加し、前記第１の感光ドラムの除電を開始するタイミングと、前記第２の感光ドラムの除電を開始するタイミングとを同じタイミングとなるように制御し、前記第１の除電部及び前記第２の除電部の前記発光素子の発光光量を段階的に変化させることを特徴とする画像形成装置。
第１の感光ドラムと、前記第１の感光ドラムの表面を帯電する第１の帯電部材と、前記第１の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第１の現像部と、前記第１の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第１の転写部と、発光素子を有し、前記第１の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第１の感光ドラムの表面を除電する第１の除電部と、を有する第１の画像形成部と、
第２の感光ドラムと、前記第２の感光ドラムの表面を帯電する第２の帯電部材と、前記第２の感光ドラム上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する第２の現像部と、前記第２の感光ドラム上のトナー像を被転写体に転写する第２の転写部と、発光素子を有し、前記第２の感光ドラムに前記発光素子から出射した光を照射して前記第２の感光ドラムの表面を除電する第２の除電部と、を有する第２の画像形成部と、
前記第１の帯電部材と、前記第２の帯電部材と、に帯電電圧を印加する電源部と、
前記第１の除電部と、前記第２の除電部と、を制御する制御手段と、
を備え、
前記電源部は、前記第１の帯電部材に前記帯電電圧を印加すると前記第２の帯電部材にも前記帯電電圧が印加されるように構成され、
前記制御手段は、前記電源部から前記第１の帯電部材と前記第２の帯電部材とに前記帯電電圧を印加し、前記第１の感光ドラムの除電を終了するタイミングと、前記第２の感光ドラムの除電を終了するタイミングとを同じタイミングとなるように制御し、前記第１の除電部及び前記第２の除電部の前記発光素子の発光光量を段階的に変化させることを特徴とする画像形成装置。