JP7192580B2

JP7192580B2 - 画像形成装置、及び画像形成装置の制御方法

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Publication number: JP7192580B2
Application number: JP2019043072A
Authority: JP
Inventors: 邦敬駒井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2019-03-08
Filing date: 2019-03-08
Publication date: 2022-12-20
Anticipated expiration: 2039-03-08
Also published as: JP2020144342A

Description

本発明は、画像形成装置、及び画像形成装置の制御方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置において、帯電部に対するバイアス電圧印加方式として、ＤＣ（Direct Current）バイアスに、ＡＣ（Alternating Current）バイアスを重畳させるＡＣ帯電方式が知られている。

また、ＡＣ帯電方式において、帯電不良等の画像不良を防止するために、所定の電圧値の帯電ＡＣバイアスを印加する前に、感光体ドラム１回転分の期間で、帯電ＡＣバイアスをプレ印加する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）

しかしながら、ＡＣ帯電方式における帯電バイアスの印加処理では、制御信号による帯電ＡＣバイアスの印加の指示後、実際に印加されるまでに遅延が生じ、帯電ＡＣバイアスが十分でない状態で帯電ＤＣバイアスが印加されることによる異常画像を発生させる場合がある。これを防ぐために、帯電ＡＣバイアスの印加指示後、十分に時間が経過してから帯電ＤＣバイアスを印加指示するため、画像形成の開始から１枚目の記録媒体の画像形成が終了するまでの時間（以下、ファーストコピータイムという）が長くなる場合があった。

特許文献１の技術では、ファーストコピータイムについては開示されていないため、このような課題を解決することはできない。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、ファーストコピータイムを短くすることを課題とする。

開示の技術の一態様に係る画像形成装置は、像担持体を帯電させる帯電部と、前記帯電部にＤＣバイアスとＡＣバイアスを重畳させた帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加部と、前記帯電バイアス印加部に、予め定められた所定の電圧値より低い電圧値の前記ＡＣバイアスを印加させた後、前記ＤＣバイアスを印加させる前に、前記所定の電圧値の前記ＡＣバイアスを印加させる帯電バイアス制御部と、を有する。

本発明の実施形態によれば、ファーストコピータイムを短くすることができる。

実施形態の画像形成装置の構成の一例を示す図である。実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。実施形態に係る画像形成装置の作像部の構成の一例を示す図である。実施形態に係る画像形成装置の機能構成の一例を示すブロック図である。実施形態の比較例に係る画像形成装置の帯電バイアス印加開始処理のシーケンスを説明する図である。実施形態に係る画像形成装置の帯電バイアス印加開始処理のシーケンスの一例を説明する図である。第１の実施形態に係る画像形成装置による帯電バイアス印加開始処理の一例を示すフローチャートである。第２の実施形態に係る画像形成装置による帯電バイアス印加開始処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

実施形態では、タンデム方式といわれる二次転写機構を備える電子写真方式の画像形成装置を一例として説明する。また、一例としての画像形成装置は、コピー機能、プリント機能、ファクシミリ機能等を一つの筐体に搭載したＭＦＰ(Multifunction Peripheral/Printer/Product)である。

＜実施形態に係る画像形成装置の構成＞
図１は、実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す図である。画像形成装置１００は、中央に中間転写ユニットを備え、中間転写ユニットは、無端ベルトである中間転写ベルト１０を備える。中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４～１６に掛け廻され、時計廻りに回動駆動される。

また、画像形成装置１００は、３つの支持ローラ１４～１６のうちの第２の支持ローラ１５の左方に、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニングユニット１７を備える。

第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５との間に配置された中間転写ベルト１０に対向するようにして、イエロー（Ｙ）の作像部、マゼンタ（Ｍ）の作像部、シアン（Ｃ）の作像部、及びブラック（Ｋ）の作像部から構成される作像部２０が設けられ、各色の作像部が中間転写ベルト１０の移動方向に沿って配置されている。

なお、各色の作像部は、使用するトナーの色が異なる点以外は同様の構成となっている。そのため、説明及び図面では、使用するトナーの色を示す「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」という添字は適宜省略して説明する。

作像部２０は、各色の感光体ドラム４０と、帯電ローラ１８と、現像ユニットと、クリーニングユニットとを備え、画像形成装置１００に対して脱着可能に装着されている。

また、画像形成装置１００は、作像部２０の上方には、光ビーム走査部２１を備える。光ビーム走査部２１は、各色の感光体ドラム４０に、画像形成のための光ビーム（レーザ光）を照射することで、各色の感光体ドラム４０に画像データに応じた静電潜像を形成することができる。

各色の感光体ドラム４０の静電潜像は現像ユニットにより現像され、現像された各色のトナー像は、中間転写ベルト１０上に重ね合わせされて一次転写される。これにより、中間転写ベルト１０上にカラーのトナー像が形成される。トナー像は、像担持体の一例としての中間転写ベルト１０に担持され、中間転写ベルト１０の移動方向に沿って移動される。なお、作像部２０の構成は、別途、図３を参照して詳述する。

また、画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０の下方に２次転写ユニット２２を備える。２次転写ユニット２２は、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡し、中間転写ベルト１０を押し上げて第３の支持ローラ１６に押当てるようにして配置されている。２次転写ベルト２４は、中間転写ベルト１０上に形成されたトナー像を、記録媒体Ｐ上に二次転写させることができる。

さらに、画像形成装置１００は、２次転写装置２２の側方に、定着ユニット２５を備える。定着ユニット２５は、トナー像が二次転写された状態で搬送されてきた記録媒体Ｐ上のトナー像を、記録媒体Ｐに定着させる。定着ユニット２５は、無端ベルトである定着ベルト２６と、加熱ローラと、加圧ローラ２７とを備え、定着ベルト２６及び加圧ローラ２７による熱と圧力とにより、記録媒体Ｐの表面に転写されたトナー像を記録媒体Ｐに定着させることができる。

また、画像形成装置１００は、２次転写ユニット２２、及び定着ユニット２５の下方に、表面に画像形成された直後の記録媒体Ｐの裏面にも画像形成するために、記録媒体Ｐの表裏を反転させて送り出すシート反転ユニット２８を備える。

次に、画像形成装置１００において、記録媒体Ｐ上に画像が形成される一連の流れを説明する。

画像形成装置１００は、操作部（図示を省略）における「コピー」のスタートボタンが押されると、原稿自動搬送部であるＡＤＦ（Auto Document Feeder）４００の原稿給紙台３０上に原稿が載置されている場合には、ＡＤＦ４００に、原稿をコンタクトガラス３２上に向けて搬送させる。一方、原稿給紙台３０上に原稿が載置されていない場合には、コンタクトガラス３２上に手置きされた原稿を読むために、第１キャリッジ３３、及び第２キャリッジ３４を備える画像読み取りユニット３００を駆動させる。

画像読み取りユニット３００において、第１キャリッジ３３に含まれる光源は、コンタクトガラス３２に光を照射する。原稿面からの反射光は、第１キャリッジ３３に含まれる第１ミラーにより第２キャリッジ３４に向けて反射され、第２キャリッジ３４に含まれるミラーで反射される。そして、原稿面からの反射光は、結像レンズ３５により読取りセンサであるＣＣＤ（Charge Coupled Device）３６の撮像面上で結像させられる。ＣＣＤ３６は原稿面の像を撮像し、ＣＣＤ３６により撮像された画像信号に基づいてＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫの各色の画像データが生成される。

また、画像形成装置１００は、「プリント」のスタートボタンが押された時や、ＰＣ（Personal Computer）等の外部装置から画像形成の指示があった時、ＦＡＸ（Facsimile）の出力指示があった時には、中間転写ベルト１０の回動駆動を開始させるとともに、作像部２０の各ユニットの作像準備を行う。

その後、画像形成装置１００は、各色の作像プロセスを開始する。各色用の感光体ドラム４０に各色の画像データに基づいて変調されたレーザが照射され、静電潜像が形成される。そして、静電潜像が現像された各色のトナー像が、中間転写ベルト１０上に、一枚の画像として重ね合わされて形成される。

その後、中間転写ベルト１０上のトナー画像の先端が２次転写ユニット２２に進入するタイミングで、記録媒体Ｐの先端が２次転写ユニット２２に進入するように、タイミングをはかって記録媒体Ｐが２次転写ユニット２２に送り込まれる。そして、２次転写ユニット２２により、中間転写ベルト１０上のトナー像が記録媒体Ｐに二次転写される。トナー像が二次転写された用紙は、定着ユニット２５に送り込まれ、トナー像が記録媒体Ｐに定着される。

ここで、二次転写位置までの記録媒体Ｐの給紙について説明する。記録媒体Ｐは、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２のうちの１つが回転駆動することで、給紙ユニット４３に多段に備えられた給紙トレイ４４のうちの１つから繰り出される。その後、分離ローラ４５で１枚だけ分離され、搬送コロユニット４６に進入し、搬送ローラ４７により搬送される。その後、画像形成装置１００内の搬送コロユニット４８に導かれ、搬送コロユニット４８のレジストローラ４９に突き当てられて一時停止された後、上述したように、２次転写のタイミングに合わせて２次転写ユニット２２に向けて送り出される。

また、ユーザが手差しトレイ５１に記録媒体Ｐを差し込んで給紙することもできる。ユーザが手差しトレイ５１に記録媒体Ｐを差し込んだ場合には、画像形成装置１００は、給紙ローラ５０を回転駆動して手差しトレイ５１上の記録媒体Ｐの一枚を分離して手差し給紙路５３に引き込む。そして、上述したものと同様に、レジストローラ４９に突き当てて一旦停止させてから、上述した２次転写のタイミングに合わせて２次転写ユニット２２に送り出す。

定着ユニット２５で定着されて排出された記録媒体Ｐは、切換爪５５で排出ローラ５６に案内され、排出ローラ５６により排出されて、排紙トレイ５７上にスタックされる。或いは、切換爪５５でシート反転ユニット２８に案内され、シート反転ユニット２８により反転されて再び二次転写位置に導かれる。その後、記録媒体Ｐの裏面にも画像が形成された後、排出ローラ５６により排紙トレイ５７上に排出される。

一方、画像転写後の中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーは、中間転写体クリーニングユニット１７で除去され、再度の画像形成に備えられる。

画像形成装置１００は、このようにして、記録媒体Ｐにカラー画像を形成することができる。

＜実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成＞
次に、画像形成装置１００のハードウェア構成について説明する。図２は、実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

図２に示すように、画像形成装置１００は、コントローラ９１０と、近距離通信回路９２０と、エンジン制御部９３０と、操作パネル９４０と、ネットワークＩ／Ｆ９５０とを備える。

これらのうち、コントローラ９１０は、コンピュータの主要部であるＣＰＵ９０１と、システムメモリ（ＭＥＭ－Ｐ）９０２と、ノースブリッジ（ＮＢ）９０３と、サウスブリッジ（ＳＢ）９０４と、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)９０６と、記憶部であるローカルメモリ（ＭＥＭ－Ｃ）９０７と、ＨＤＤコントローラ９０８と、記憶部であるＨＤ９０９とを備える。また、ＮＢ９０３とＡＳＩＣ９０６との間をＡＧＰ（Accelerated Graphics Port）バス９２１で接続した構成となっている。

これらのうち、ＣＰＵ９０１は、画像形成装置１００の全体制御を行う制御部である。ＮＢ９０３は、ＣＰＵ９０１と、ＭＥＭ－Ｐ９０２、ＳＢ９０４、及びＡＧＰバス９２１とを接続するためのブリッジであり、ＭＥＭ－Ｐ９０２に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）マスタ及びＡＧＰターゲットとを備える。

ＭＥＭ－Ｐ９０２は、コントローラ９１０の各機能を実現させるプログラムやデータの格納用メモリであるＲＯＭ９０２ａ、プログラムやデータの展開、及びメモリ印刷時の描画用メモリなどとして用いるＲＡＭ９０２ｂとからなる。

なお、ＲＡＭ９０２ｂに記憶されているプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成しても良い。

ＳＢ９０４は、ＮＢ９０３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。ＡＳＩＣ９０６は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣ（Integrated Circuit）であり、ＡＧＰバス９２１、ＰＣＩバス９２２、ＨＤＤ９０８およびＭＥＭ－Ｃ９０７をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。

このＡＳＩＣ９０６は、ＰＣＩターゲットおよびＡＧＰマスタ、ＡＳＩＣ９０６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）、ＭＥＭ－Ｃ９０７を制御するメモリコントローラ、ハードウェアロジック等により画像データの回転などを行う複数のＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）、並びに、スキャナ部９３１及びプリンタ部９３２との間でＰＣＩバス９２２を介したデータ転送を行うＰＣＩユニットとからなる。

なお、ＡＳＩＣ９０６には、ＵＳＢのインタフェースや、ＩＥＥＥ１３９４（Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394）のインタフェースを接続するようにしても良い。

ＭＥＭ－Ｃ９０７は、コピー用画像バッファ及び符号バッファとして用いるローカルメモリである。ＨＤ９０９は、画像データの蓄積、印刷時に用いるフォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。ＨＤ９０９は、ＣＰＵ９０１の制御にしたがってＨＤ９０９に対するデータの読出又は書込を制御する。

ＡＧＰバス９２１は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレータカード用のバスインタフェースであり、ＭＥＭ－Ｐ９０２に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレータカードを高速にすることができる。

また、近距離通信回路９２０には、近距離通信回路９２０ａが備わっている。近距離通信回路９２０は、ＮＦＣ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信回路である。

更に、エンジン制御部９３０は、スキャナ部９３１及びプリンタ部９３２によって構成されている。また、操作パネル９４０は、現在の設定値や選択画面等を表示させ、操作者からの入力を受け付けるタッチパネル等のパネル表示部９４０ａ、並びに、濃度の設定条件などの画像形成に関する条件の設定値を受け付けるテンキー及びコピー開始指示を受け付けるスタートキー等からなる操作パネル９４０ｂを備えている。

コントローラ９１０は、画像形成装置１００全体の制御を行い、例えば、描画、通信、操作パネル９４０からの入力等を制御する。スキャナ部９３１又はプリンタ部９３２には、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれている。

なお、画像形成装置１００は、操作パネル９４０のアプリケーション切り替えキーにより、ドキュメントボックス機能、コピー機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能となる。

ドキュメントボックス機能の選択時にはドキュメントボックスモードとなり、コピー機能の選択時にはコピーモードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリンタモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。

また、ネットワークＩ／Ｆ９５０は、ネットワークを利用してデータ通信をするためのインタフェースである。近距離通信回路９２０及びネットワークＩ／Ｆ９５０は、ＰＣＩバス９２２を介して、ＡＳＩＣ９０６に電気的に接続されている。

＜実施形態に係る作像部の構成＞
次に、画像形成装置１００における作像部２０の構成について、図３を用いて説明する。なお、作像部２０は、図２のプリンタ部９３２に含まれる。

図３は、実施形態に係る画像形成装置の作像部の構成の一例を示す図であり、各色の作像部のうちの１つの構成の一例を示している。上述したように、その他の３色の作像部は、使用するトナーの色が異なる点を除き、同様の構成であるため、図示と説明を省略し、１つの作像部のみを説明する。

作像部２０は、感光体ドラム４０と、帯電ローラ１８と、現像器２９と、クリーニングブレード１３と、除電器１９と、一次転写ローラ６２とを備える。帯電ローラ１８には帯電用高圧電源１８１が電気的に接続され、一次転写ローラ６２には転写用高圧電源６２１が電気的に接続されている。

像担持体の一例としての感光体ドラム４０は、負帯電性の有機感光体であり、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。感光体ドラム４０は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、保護層、すなわち表面層が順次積層されている。感光体ドラム４０の導電性支持体には、体積抵抗が１０１０Ωｃｍ以下の導電性材料等を用いることができる。

帯電ローラ１８は、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなるローラ部材である。帯電用高圧電源１８１から所定の電圧が印加され、帯電ローラ１８に対向する感光体ドラム４０の表面を一様に帯電する。帯電ローラ１８の汚れを除去するクリーニングローラを、帯電ローラ１８に接触させて設けた構成としてもよい。

帯電ローラ１８と感光体ドラム４０との間には微小な空隙が設けられ、帯電ローラ１８は感光体ドラム４０に対し非接触な状態で配置されている。このような状態で感光体ドラム４０を帯電させる帯電方式は、非接触帯電方式と称される。

非接触帯電方式は、帯電ローラ１８と感光体ドラム４０を接触させて帯電させる接触帯電方式に比べ、感光体ドラム４０上に残留するトナーや潤滑剤などの異物が帯電ローラ１８に付着し難いため、異物の付着による帯電ムラを抑えることができる。但し、実施形態は、非接触帯電方式に限定されるものではなく、接触帯電方式に適用しても良い。

帯電用高圧電源１８１は、帯電ローラ１８にＤＣ電圧（ＤＣバイアス）とＡＣ電圧（ＡＣバイアス）を重畳させた帯電バイアスを印加する。なお、以下では「ＤＣバイアスとＡＣバイアスを重畳させた帯電バイアス」を、単に「帯電バイアス」という。

現像器２９は、感光体ドラム４０に対向する現像ローラ２９ａを有している。現像ローラ２９ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブとを備える。マグネットによって現像ローラ２９ａ上に複数の磁極が形成されて、現像ローラ２９ａ上に現像剤が担持される。

クリーニングブレード１３は、感光体ドラム４０表面に付着する未転写トナー等の付着物を機械的に掻き取る。クリーニングブレード１３は、ウレタンゴム等のゴム材料からなり略板状に形成されたブレード状部材であり、感光体ドラム４０表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。

除電器１９は、トナー像が転写された後に、感光体ドラム４０表面の電荷を除去する。

帯電ローラ１８で一様に帯電された感光体ドラム４０は、画像データに応じて光ビーム走査部２１による光ビームで露光される。感光体ドラム４０表面には静電潜像が形成される。現像器２９は、感光体ドラム４０表面に形成された静電潜像に、トナーを付着させる。これにより感光体ドラム４０表面にトナー像が現像される。

転写用高圧電源６２１で生成された電圧が一次転写ローラ６２に印加されることで、感光体ドラム４０表面のトナー像は、中間転写ベルト１０に転写される。中間転写ベルト１０のトナー像は、二次転写ユニット２２で記録媒体Ｐに転写され、定着ユニット２５で記録媒体Ｐに定着される。感光体ドラム表面の残トナー等は、クリーニングブレード１３で除去される。また、感光体ドラム４０表面の電荷は、除電器１９により除去される。

＜実施形態に係る画像形成装置の機能構成＞
次に、画像形成装置１００の機能構成について、図４を参照して説明する。図４は、実施形態に係る画像形成装置の機能構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、画像形成装置１００は、帯電部１０１と、帯電バイアス印加部１０２と、帯電バイアス制御部１０３とを備える。

帯電部１０１は、帯電ローラ１８等により実現され、感光体ドラム４０の表面を一様に帯電させる機能を有する。

帯電バイアス印加部１０２は、帯電用高圧電源１８１等により実現され、帯電部１０１に帯電ＤＣバイアスと帯電ＡＣバイアスを重畳させた帯電バイアスを印加する機能を有する。また、帯電バイアス印加部１０２は、帯電ＡＣバイアス生成部１０４と、帯電ＤＣバイアス生成部１０５とを備える。

帯電ＡＣバイアス生成部１０４は、帯電バイアスのうちのＡＣバイアス成分を生成し、帯電部１０１に印加する。より詳しくは、帯電ＡＣバイアス生成部１０４は、帯電バイアス制御部１０３からの制御信号に応じた電圧値の帯電ＡＣバイアスを、制御信号に応じたタイミングで生成し、帯電部１０１に印加することができる。

帯電ＤＣバイアス生成部１０５は、帯電バイアスのうちのＤＣバイアス成分を生成し、帯電部１０１に印加する。より詳しくは、帯電ＤＣバイアス生成部１０５は、帯電バイアス制御部１０３からの制御信号に応じた電圧値の帯電ＤＣバイアスを、制御信号に応じたタイミングで生成し、帯電部１０１に印加することができる。

帯電バイアス制御部１０３は、帯電バイアス印加部１０２が帯電部１０１に印加する帯電バイアスの電圧値とタイミングとを制御する機能を有する。帯電バイアス制御部１０３は、制御信号としてのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を帯電バイアス印加部１０２に出力し、帯電バイアスのうちの帯電ＡＣバイアス及び帯電ＤＣバイアスのそれぞれの電圧値とタイミングを制御することができる。

帯電バイアス制御部１０３は、図２のエンジン制御部９３０に含まれるＣＰＵや、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等により実現することができる。但し、これに限定されるものではなく、図２のコントローラ９１０のＣＰＵ９０１により実現しても良いし、ＣＰＵや、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡを備える専用の制御基板により実現しても良い。

＜比較例に係る画像形成装置の帯電バイアス印加開始処理のシーケンス＞
ここで、比較例に係る帯電バイアス印加開始処理のシーケンスについて、図５を参照して説明する。図５は、実施形態の比較例に係る画像形成装置の帯電バイアス印加開始処理のシーケンスを説明する図である。

図５における上側の図は、帯電ＡＣバイアスの印加開始処理のシーケンスを示し、下側の図は、帯電ＤＣバイアスの印加開始処理のシーケンスを示す。時刻ｔ_０は、帯電バイアス制御部が帯電バイアス印加部に対し、制御信号によって、帯電部への帯電ＡＣバイアスの印加を指示する時刻を示す。時刻ｔ_１は、帯電バイアス印加部が制御信号に応じて、実際に帯電ＡＣバイアスを印加する時刻を示す。また、時刻ｔ_２は、帯電バイアス制御部が帯電バイアス印加部に対して、帯電ＤＣバイアスの印加を指示する時刻を示す。

ここで、帯電ＡＣバイアスを生成する電気回路の構成に起因して、図５に示すように、帯電バイアス制御部が帯電ＡＣバイアスの印加を指示した後、実際に帯電バイアス印加部が帯電ＡＣバイアスを印加するまでに遅延時間ｔ_ｄｅｌの遅延が発生する場合がある。一方、帯電ＤＣバイアスを生成する電気回路では、遅延はほぼ発生しない。

そのため、帯電バイアス制御部が、帯電ＡＣバイアスの印加を指示した後、十分な時間が経過する前に、帯電ＤＣバイアスの印加を指示すると、帯電部において帯電ＡＣバイアスの印加が不十分な領域が生じ、これに起因した帯電不良による異常画像（裏面黒帯等）が発生する場合がある。

そのため、比較例では、図５に示すように、帯電バイアス制御部は、帯電ＡＣバイアスの印加を指示した後、十分な猶予時間ｔ_ｓｅｔが経過した後に帯電ＤＣバイアスの印加を指示する。猶予時間ｔ_ｓｅｔは一例として２００ｍｓである。このように、猶予時間ｔ_ｓｅｔを設けることで、遅延時間ｔ_ｄｅｌが生じたり、また、遅延時間ｔ_ｄｅｌにばらつきが生じたりしても、帯電バイアス印加部は、帯電ＤＣバイアスより早いタイミングで帯電ＡＣバイアスを帯電部１０１に印加することができる。

しかしながら、２００ｍｓ等の猶予時間ｔ_ｓｅｔを設ける必要があるため、画像形成装置が画像形成を開始してから１枚目の記録媒体Ｐの画像形成が終了するまでの時間であるファーストコピータイムが長くなり、ユーザに煩わしさを感じさせる場合があった。

［第１の実施形態］
＜第１の実施形態に係る画像形成装置の帯電バイアス印加開始処理のシーケンス＞
そこで、画像形成装置１００は、図６に示すシーケンスにより、帯電部１０１への帯電バイアスの印加を開始する。図６は、本実施形態に係る画像形成装置の帯電バイアス印加開始処理のシーケンスの一例を説明する図である。図５と同様に、図６における上側の図は、帯電ＡＣバイアスの印加開始処理のシーケンスを示し、下側の図は、帯電ＤＣバイアスの印加開始処理のシーケンスを示す。

帯電バイアス制御部１０３は、比較例に係る時刻ｔ_０と比較して早い時刻である時刻ｔ_３に、予め定められた所定の電圧値Ｖ_１より小さい電圧値Ｖ_０の帯電ＡＣバイアスの印加を指示する。

この指示に応じて、帯電バイアス印加部１０２が所定の電圧値Ｖ_１より小さい電圧値Ｖ_０の帯電ＡＣバイアスを帯電部１０１に印加することを、以下ではプレ印加と称する。図６において、一点鎖線の丸６１で囲った部分がプレ印加のシーケンスに該当する。

時刻ｔ_４は、帯電バイアス印加部１０２が、プレ印加の指示に応じて、実際に帯電部１０１に帯電ＡＣバイアスがプレ印加される時刻である。また、遅延時間ｔ_ｄｅｌ'は、プレ印加の指示があった時刻から、帯電バイアス印加部１０２が実際にプレ印加する時刻までの遅延時間である。

プレ印加の電圧値Ｖ_０は所定の電圧値Ｖ_１より小さいため、比較例に係る遅延時間ｔ_ｄｅｌに対して遅延時間ｔ_ｄｅｌ'は短くなる。この短縮分に応じて、帯電バイアス制御部１０３によるプレ印加の指示を行う時刻ｔ_３を、比較例に係る時刻ｔ_０に対して早めることができる。一例として、時刻ｔ_３は時刻ｔ_０より２００ｍｓ早い時刻である。

ここで、プレ印加における「所定の電圧値Ｖ_１より小さい電圧値Ｖ_０」は、予め実験で適正な電圧値が定められている。また、この適正な電圧値は、感光体ドラム４０に悪影響を及ばさない電圧値であり、より具体的には、帯電ＡＣバイアスによる放電が起こらない小さな電圧値である。このようにすることで異常画像を抑制し、また、感光体ドラム４０の寿命を延ばすことができる。

プレ印加の後の時刻ｔ_０に、帯電バイアス制御部１０３は、帯電バイアス印加部１０２に対して、プレ印加の電圧値Ｖ_０を所定の電圧値Ｖ_１に切り替える指示を行う。ここで、時刻ｔ_０は、図５の比較例で、帯電バイアス制御部が帯電バイアス印加部に対して帯電ＡＣバイアスの印加を指示する時刻ｔ_０と同じ時刻である。

切り替え処理は、制御信号のＤｕｔｙの切り替えにより行われる。一例として、制御信号のＤｕｔｙを１０％から５０％に切り替えることで、電圧値Ｖ_０を所定の電圧値Ｖ_１に切り替えることができる。この切り替え処理では遅延が生じないため、指示した時刻ｔ_０とほぼ同時に、帯電バイアス印加部１０２から帯電部１０１に対して、実際に帯電ＡＣバイアスが印加される。

時刻ｔ_２は、帯電バイアス制御部１０３が帯電バイアス印加部１０２に対して、帯電ＤＣバイアスの印加を指示する時刻を示す。プレ印加を行うことで、電圧値Ｖ_０を所定の電圧値Ｖ_１に切り替える指示から時刻ｔ_２までの猶予時間ｔ_ｓｅｔ'を、比較例に係る猶予時間ｔ_ｓｅｔに対して短縮することができる。猶予時間ｔ_ｓｅｔ'は、一例として５０ｍｓである。猶予時間の短縮により、帯電バイアスの印加処理に要する時間が短縮される。

上述した例では、帯電バイアス制御部１０３が帯電ＡＣバイアスの印加を指示する時刻ｔ_０は、比較例と本実施形態とで同じである。そのため、本実施形態は、比較例に対して１５０ｍｓ、帯電バイアスの印加開始処理を短縮できる。

帯電バイアスの印加開始処理の時間短縮に伴い、ファーストコピータイムを短くすることが可能となる。

＜第１の実施形態に係る画像形成装置による帯電バイアス印加開始処理＞
次に、画像形成装置１００による帯電バイアス印加開始処理について、図７を参照して説明する。図７は、本実施形態に係る画像形成装置による帯電バイアス印加開始処理の一例を示すフローチャートである。

画像形成装置１００が印刷ジョブを開始すると、先ず、ステップ７１において、帯電バイアス制御部１０３は、Ｄｕｔｙが１０％の制御信号により、帯電バイアス印加部１０２に対して、帯電ＡＣバイアスの印加を指示する。つまり、帯電バイアス制御部１０３は、帯電バイアス印加部１０２に対して所定の電圧値Ｖ_１より低い電圧値Ｖ_０の帯電ＡＣバイアスのプレ印加を指示する。

続いて、ステップＳ７２において、帯電バイアス制御部１０３は、帯電ＡＣバイアスのプレ印加の指示後、２００ｍｓの時間が経過したか否かを判定する。

ステップＳ７２で、２００ｍｓの時間が経過していないと判定された場合（ステップＳ７２、Ｎｏ）は、ステップＳ７２の処理が再度実行される。

一方、２００ｍｓの時間が経過したと判定された場合（ステップＳ７２、Ｙｅｓ）は、帯電バイアス制御部１０３は、Ｄｕｔｙが５０％の制御信号により、帯電バイアス印加部１０２に対して、帯電ＡＣバイアスの印加を指示する。換言すると、帯電バイアス制御部１０３は、制御信号のＤｕｔｙを１０％から５０％に切り替えることで、帯電バイアス印加部１０２が帯電部１０１に印加する電圧を、電圧値Ｖ_０から所定の電圧値Ｖ_１に切り替える。

続いて、ステップＳ７４において、帯電バイアス制御部１０３は、所定の電圧値Ｖ_１の帯電ＡＣバイアスの印加の指示後、５０ｍｓの時間が経過したか否かを判定する。

ステップＳ７４で、５０ｍｓの時間が経過していないと判定された場合（ステップＳ７４、Ｎｏ）は、ステップＳ７４の処理が再度実行される。

一方、５０ｍｓの時間が経過したと判定された場合（ステップＳ７４、Ｙｅｓ）は、ステップＳ７５において、帯電バイアス制御部１０３は、制御信号により、帯電バイアス印加部１０２に対して帯電ＤＣバイアスの印加を指示する。

このようにして、画像形成装置１００は、帯電部１０１への帯電バイアスの印加を開始することができる。

＜効果＞
以上説明してきたように、本実施形態では、帯電バイアス制御部１０３は、帯電バイアス印加部１０２に、予め定められた所定の電圧値Ｖ_１より低い電圧値Ｖ_０の帯電ＡＣバイアスを印加させた後、帯電ＤＣバイアスを印加させる前に、所定の電圧値Ｖ_１の帯電ＡＣバイアスを印加させる。

プレ印加の電圧値Ｖ_０は所定の電圧値Ｖ_１より小さいため、遅延時間ｔ_ｄｅｌ'を比較例に係る遅延時間ｔ_ｄｅｌに対して短縮することができる。また、プレ印加後に電圧値Ｖ_０を所定の電圧値Ｖ_１に切り替える処理では遅延が生じないため、猶予時間ｔ_ｓｅｔ'を、比較例に係る猶予時間ｔ_ｓｅｔと比較して短縮することができる。このようにして、帯電バイアスの印加開始処理に要する時間を短縮し、ファーストコピータイムを短くすることができる。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態における画像形成装置１００ａを、図１１～１２を用いて説明する。なお、第１の実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する。

＜第２の実施形態に係る画像形成装置による帯電バイアス印加開始処理＞
本実施形態に係る画像形成装置１００ａによる帯電バイアスの印加開始処理について、図８を参照して説明する。図８は、本実施形態に係る画像形成装置による帯電バイアスの印加開始処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ８１～Ｓ８５までの処理は、図７のステップＳ７１～Ｓ７５までの処理と同じであるため、ここでは説明を省略する。

ステップＳ８６において、帯電バイアス制御部１０３ａは、印刷ジョブが終了したか否かを判定する。

ステップＳ８６で、印刷ジョブが終了していないと判定された場合（ステップＳ８６、Ｎｏ）、ステップＳ８６の処理が再度実行される。

一方、ステップＳ８６で、印刷ジョブが終了したと判定された場合（ステップＳ８６、Ｙｅｓ）、ステップＳ８７において、帯電バイアス制御部１０３ａは、制御信号により、帯電バイアス印加部１０２に対して帯電ＤＣバイアスの印加の停止を指示する。

続いて、ステップＳ８８において、帯電バイアス制御部１０３ａは、Ｄｕｔｙが１０％の制御信号により、帯電バイアス印加部１０２に対して、帯電ＡＣバイアスの印加を指示する。換言すると、帯電バイアス制御部１０３ａは、制御信号のＤｕｔｙを５０％から１０％に切り替えることで、帯電バイアス印加部１０２が帯電部１０１に印加する電圧を、所定の電圧値Ｖ_１から電圧値Ｖ_０に切り替える。

続いて、ステップＳ８９において、帯電バイアス制御部１０３ａは、次の印刷ジョブがあるか否かを判定する。

ステップＳ８９で、次の印刷ジョブがあると判定された場合（ステップＳ８９、Ｙｅｓ）、ステップＳ８３に戻り、ステップＳ８３以降の処理が再度実行される。

一方、ステップＳ８９で、次の印刷ジョブがないと判定された場合（ステップＳ８９、Ｎｏ）、処理は終了する。

＜効果＞
本実施形態では、帯電バイアス印加処理を、図８に示したシーケンスに従って実行することで、印刷ジョブ間において、帯電ＡＣバイアスの印加を停止させることなく、プレ印加と同じ状態にすることができる。これにより、次の印刷ジョブにおいて、帯電部１０１に帯電ＡＣバイアスを早いタイミングで印加させることができる。そして、次の印刷ジョブで、画像形成装置１００ａが画像形成を開始してから１枚目の記録媒体Ｐの画像形成が終了するまでの時間を短縮することができる。

以上、本発明の実施形態の例について記述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

また、実施形態は、画像形成装置の制御方法も含む。画像形成装置の制御方法は、例えば、像担持体を帯電させる帯電工程と、前記帯電工程にＤＣバイアスとＡＣバイアスを重畳させた帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加工程と、前記帯電バイアス印加工程に、予め定められた所定の電圧値より低い電圧値の前記ＡＣバイアスを印加させた後、前記ＤＣバイアスを印加させる前に、前記所定の電圧値の前記ＡＣバイアスを印加させる帯電バイアス制御工程と、を含む。このような画像形成装置の制御方法により、上述した画像形成装置と同様の効果を得ることができる。

１８帯電ローラ
１８１帯電用高圧電源
４０感光体ドラム（像担持体の一例）
６２一次転写ローラ
６２１転写用高圧電源
１００、１００ａ画像形成装置
１０１帯電部
１０２帯電バイアス印加部
１０３帯電バイアス制御部
Ｐ記録媒体

特開２００４－２５８５３４号公報

Claims

像担持体を帯電させる帯電部と、
前記帯電部にＤＣバイアスとＡＣバイアスを重畳させた帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加部と、
前記帯電バイアス印加部に、予め定められた所定の電圧値より低い電圧値の前記ＡＣバイアスを印加させた後、前記ＤＣバイアスを印加させる前に、前記所定の電圧値の前記ＡＣバイアスを印加させる帯電バイアス制御部と、を有する
画像形成装置。
前記所定の電圧値より低い電圧値は、放電を生じさせない電圧値である
請求項１に記載の画像形成装置。
前記帯電バイアス制御部は、
前記帯電バイアス印加部に、前記所定の電圧値より低い電圧値の前記ＡＣバイアスを、印刷ジョブ間に印加させる
請求項１、又は２に記載の画像形成装置。
像担持体を帯電させる帯電工程と、
前記帯電工程にＤＣバイアスとＡＣバイアスを重畳させた帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加工程と、
前記帯電バイアス印加工程に、予め定められた所定の電圧値より低い電圧値の前記ＡＣバイアスを印加させた後、前記ＤＣバイアスを印加させる前に、前記所定の電圧値の前記ＡＣバイアスを印加させる帯電バイアス制御工程と、を含む
画像形成装置の制御方法。