画像形成装置
【課題】現像バイアスの直流電圧が変化させられた場合に、トナー画像にキャリア付着が発生することを抑制できる画像形成装置を提供することである。
【解決手段】光走査装置６は、画像データに基づいて感光体ドラム４に静電潜像を形成する。現像ローラは、トナー及びキャリアからなる現像剤を担持し、かつ、該トナーを感光体ドラム４に付与して静電潜像を現像する。電圧印加部３２は、直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを現像ローラに印加する。制御部３０は、５ｋＨｚの周波数を有する交流電圧の出力を停止させた後に、バイアス電圧の直流電圧を４００Ｖから３００Ｖに変更し、その後、９ｋＨｚの周波数を有する交流電圧の出力を開始させる。
【解決手段】光走査装置６は、画像データに基づいて感光体ドラム４に静電潜像を形成する。現像ローラは、トナー及びキャリアからなる現像剤を担持し、かつ、該トナーを感光体ドラム４に付与して静電潜像を現像する。電圧印加部３２は、直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを現像ローラに印加する。制御部３０は、５ｋＨｚの周波数を有する交流電圧の出力を停止させた後に、バイアス電圧の直流電圧を４００Ｖから３００Ｖに変更し、その後、９ｋＨｚの周波数を有する交流電圧の出力を開始させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、より特定的には、トナーにより静電潜像を現像する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、磁性キャリア及び非磁性トナーからなる現像剤を現像ローラが担持する。そして、現像ローラは、静電潜像が形成された感光体ドラムに対して非磁性トナーを付与して静電潜像を現像する。このような、画像形成装置では、現像ローラから感光体ドラムへとトナーが移動するための電界が発生するように、現像ローラには現像バイアスが印加されている。
【０００３】
また、現像バイアスとして直流電圧が印加されるＤＣ印加方式と、現像バイアスとして直流電圧及び交流電圧が重畳された電圧が印加されるＡＣ印加方式との２種類の方式が存在する。そして、ＡＣ印加方式では、ＤＣ印加方式に比べて、感光体ドラム表面の静電潜像がより忠実にトナーにより現像されるので、むらがなく滑らかな（すなわち、粒状性が良い）トナー画像が得られる。
【０００４】
図１０は、ＡＣ印加方式における現像バイアスの交流電圧の周波数と粒状性との関係を示したグラフである。横軸は現像バイアスの交流電圧の周波数を示し、縦軸は粒状性を示している。粒状性とは、トナー画像のむらを意味する。粒状性が高くなると、トナー画像にむらが生じる。粒状性は、ハーフトーンのパッチの濃度むらをスキャナにより解析し、人間の視覚に合うように計算することによって得られる。図１０では、１９０ｌｐｉ，２１０ｌｐｉのスクリーン線数のハーフトーンパッチを用いた。スクリーン線数とは、網点の細かさ（１インチに網点が何個入るか）を意味し、単位はｌｐｉ（ｌｉｎｅ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）である。画像が文字である場合には、高いスクリーン線数が選択される。一方、画像が写真である場合には、低いスクリーン線数が選択される。
【０００５】
図１０に示すように、現像バイアスの交流電圧の周波数が高くなると、粒状性は低くなり、トナー画像の画質が向上する。よって、粒状性の観点からは、現像バイアスの交流電圧の周波数は高い方が好ましい。具体的には、スクリーン線数が１９０ｌｐｉであるときには、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚ以上であれば、むらが視認されることが抑制される。また、スクリーン線数が２１０ｌｐｉであるときには、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ以上であれば、むらが視認されることが抑制される。
【０００６】
図１１は、現像バイアスの交流電圧の周波数と端部エッジ濃さとの関係を示したグラフである。横軸は現像バイアスの交流電圧の周波数を示し、縦軸は端部エッジ濃さを示している。端部エッジ濃さとは、トナー画像の主走査方向の端部におけるトナー濃度を意味する。端部エッジ濃さが大きくなると、トナー画像の主走査方向の端部のトナー濃度とトナー画像の主走査方向の中央部のトナー濃度との差（以下、濃度段差と称す）が大きくなり、トナー画像の画質が悪くなる。エッジ濃度は、ハーフトーンのパッチの濃度をスキャナ解析し、ハーフトーンのパッチの中央部の濃度に対するハーフトーンのパッチの端部の濃度が上昇した割合を算出することによって得られる。図１１では、１９０ｌｐｉ，２１０ｌｐｉのスクリーン線数のハーフトーンパッチを用いた。
【０００７】
図１１に示すように、現像バイアスの交流電圧の周波数が低くなると、端部エッジ濃さが小さくなり、濃度段差が小さくなるので、トナー画像の画質が向上する。よって、濃度段差の観点からは、現像バイアスの交流電圧の周波数は低い方が好ましい。具体的には、スクリーン線数が１９０ｌｐｉであるときには、現像バイアスの交流電圧の周波数が１０ｋＨｚ以下であれば、濃度段差が視認されることが抑制される。また、スクリーン線数が２１０ｌｐｉであるときには、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ以下であれば、濃度段差が視認されることが抑制される。
【０００８】
以上より、現像バイアスの交流電圧の周波数は、粒状性及び濃度段差を両立させるためには、スクリーン線数に応じて設定されることが好ましいことが分かる。具体的には、スクリーン線数が１９０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数は９ｋＨｚであればよく、スクリーン線数が２１０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数は５ｋＨｚであればよい。
【０００９】
しかしながら、現像バイアスの交流電圧の周波数を変更すると、以下に説明するように、トナーの消費量の増加及び白ぬき線の形成不良が発生する。図１２は、現像バイアスの交流電圧の周波数とベタ画像濃度との関係を示したグラフである。横軸は現像バイアスの交流電圧の周波数を示し、縦軸はベタ画像濃度を示している。図１２では、現像バイアスの直流電圧を３５０Ｖ，４００Ｖとした。
【００１０】
図１２に示すように、現像バイアスの直流電圧を４００Ｖの状態で、現像バイアスの交流電圧の周波数を５ｋＨｚから９ｋＨｚまで変化させると、ベタ画像濃度が上昇する。そのため、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚの場合に、トナーの消費量の増加や白ぬき線の形成不良等の問題が発生する。
【００１１】
そこで、図１２に示すように、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚの場合には、現像バイアスの直流電圧を３５０Ｖに変更する。これにより、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚである場合のベタ画像濃度と現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚである場合のベタ画像濃度とが等しくなる。すなわち、トナーの消費量の増加や白ぬき線の形成不良等の問題が解消される。
【００１２】
ただし、現像バイアスの直流電圧が４００Ｖから３５０Ｖに変更されると、現像帯電オフセット電圧が大きくなってしまう。現像帯電オフセット電圧とは、感光体ドラムを帯電させるために帯電器に印加される帯電バイアスと現像バイアスの直流電圧との差である。なお、帯電バイアスは、現像バイアスより高く設定され、例えば、５００Ｖである。現像帯電オフセット電圧が大きくなると、以下に説明するように、トナー画像にキャリア付着が発生しやすくなる。図１３は、現像バイアスの交流電圧の周波数と現像帯電オフセット電圧との関係を示したグラフである。横軸は現像バイアスの交流電圧の周波数を示し、縦軸は現像帯電オフセット電圧を示している。
【００１３】
現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚである場合には、現像バイアスの直流電圧が４００Ｖであり、帯電バイアスが５００Ｖであるので、現像帯電オフセット電圧は１００Ｖである。このとき、図１３に示すように、トナー画像には、キャリア付着は発生しない。一方、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚである場合には、現像バイアスの直流電圧が３５０Ｖであり、帯電バイアスが５００Ｖであるので、現像帯電オフセット電圧は１５０Ｖである。このとき、図１３に示すように、トナー画像には、キャリア付着が発生する。
【００１４】
そこで、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚである場合には、帯電バイアスが４００Ｖに設定される。これにより、現像帯電オフセット電圧が５０Ｖとなり、図１３に示すように、トナー画像にキャリア付着が発生することが抑制される。
【００１５】
しかしながら、現像バイアスの直流電圧の変更と帯電バイアスの変更との順序によっては、トナー画像にキャリア付着が発生するおそれがある。例えば、現像バイアスの交流電圧の周波数を５ｋＨzから９ｋＨｚに変更する場合に、現像バイアスの直流電圧の変更を帯電バイアスの変更よりも先に行ったときには、現像バイアスの直流電圧が３５０Ｖであり、帯電バイアスが５００Ｖである瞬間が存在する。この場合には、現像帯電オフセット電圧が１５０Ｖとなる。その結果、トナー画像にキャリア付着が発生するおそれがある。
【００１６】
なお、従来の画像形成装置としては、例えば、特許文献１に記載の画像形成装置が知られている。該画像形成装置は、現像バイアス印加手段における交流分の負荷電流を検出し、交流電圧発生部から出力される矩形波の交流電圧の周波数と電圧の少なくとも一方を、検出された負荷電流に応じて可変制御している。これにより、現像器に印加される現像バイアスの矩形波形のオーバーシュート及びアンダーシュートを抑制している。しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、現像バイアスの直流電圧を変化させたときにトナー画像にキャリア付着が発生することを抑制することを目的とはしていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００２−２５８５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
そこで、本発明の目的は、現像バイアスの直流電圧が変化させられた場合に、トナー画像にキャリア付着が発生することを抑制できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一形態に係る画像形成装置は、潜像担持体と、画像データに基づいて前記潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、トナー及びキャリアからなる現像剤を担持し、かつ、該トナーを前記潜像担持体に付与して前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、第１の直流電圧と第１の交流電圧とが重畳された現像バイアスを前記現像剤担持体に印加する第１の電圧印加手段と、第１の周波数を有する前記第１の交流電圧の出力の停止を開始した後に、前記第１の直流電圧を第１の電圧値から第２の電圧値に変更し、その後、第２の周波数を有する前記第１の交流電圧の出力を開始させる制御手段と、を備えており、前記制御手段は、連続した複数ページの画像形成を行う際に、前記画像データに基づいてページ毎にスクリーン線数を選択すると共に、選択したスクリーン線数に対応させて前記第１の電圧印加手段の出力を決定すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、現像バイアスの直流電圧が変化させられた場合に、トナー画像にキャリア付着が発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】現像装置を上方から透視した図である。
【図３】現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚから９ｋＨｚに変更される際のタイミングチャートである。
【図４】図３のタイミングチャートにおける感光体ドラムの様子を示した図である。
【図５】図３のタイミングチャートにおける感光体ドラムの様子を示した図である。
【図６】現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚから５ｋＨｚに変更される際のタイミングチャートである。
【図７】図６のタイミングチャートにおける感光体ドラムの様子を示した図である。
【図８】図６のタイミングチャートにおける感光体ドラムの様子を示した図である。
【図９】連続するページ間で異なるスクリーン線数を選択した場合に、スクリーン線数を変更する際に制御部が行う動作を示したフローチャートである。
【図１０】ＡＣ印加方式における現像バイアスの交流電圧の周波数と粒状性との関係を示したグラフである。
【図１１】現像バイアスの交流電圧の周波数と端部エッジ濃さとの関係を示したグラフである。
【図１２】現像バイアスの交流電圧の周波数とベタ画像濃度との関係を示したグラフである。
【図１３】現像バイアスの交流電圧の周波数と現像帯電オフセット電圧との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
【００２３】
（画像形成装置の構成）
以下に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、画像形成装置１の全体構成を示した図である。
【００２４】
画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を合成するように構成したものである。該画像形成装置１は、スキャナにより読み取った画像データに基づいて、トナー画像を用紙（印刷媒体）Ｐに形成する機能を有し、図１に示すように、印刷部２、給紙部１５、タイミングローラ対１９、定着装置２０、排紙ローラ対２１、排紙トレイ２３、制御部３０及び電圧印加部３２，３４を備えている。
【００２５】
制御部３０は、画像形成装置１の全体を制御し、例えば、ＣＰＵにより構成されている。また、制御部３０は、連続した複数ページの画像形成を行う際に、連続して入力してくる画像データの画像の種類に応じてページ毎にスクリーン線数を選択する。具体的には、画像が文字である場合には、制御部３０は、高いスクリーン線数（例えば、２１０ｌｐｉ）を選択する。一方、画像が写真である場合には、制御部３０は、低いスクリーン線数（例えば、１９０ｌｐｉ）を選択する。制御部３０は、例えば、スキャナで読み取った画像を解析することによって画像の種類の識別を行ってもよいし、ユーザが選択した印字モードから推測して画像の種類の識別を行ってもよい。
【００２６】
給紙部１５は、用紙Ｐを１枚ずつ供給する役割を果たし、用紙トレイ１６及び給紙ローラ１７を含んでいる。用紙トレイ１６には、印刷前の状態の用紙Ｐが複数枚重ねて載置される。給紙ローラ１７は、用紙トレイ１６に載置された用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。タイミングローラ対１９は、印刷部２においてトナー画像が用紙Ｐに２次転写されるように、タイミングを調整しながら用紙Ｐを搬送する。
【００２７】
印刷部２は、給紙部１５から供給されてくる用紙Ｐにトナー画像を形成し、光走査装置６、転写部８（８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ）、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、２次転写ローラ１４、クリーニング装置１８、作像部２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）及びトナーボトル２４（２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ）を含んでいる。また、作像部２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）、帯電器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）、現像装置７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）、クリーナー９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）及びイレーサ１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）を含んでいる。
【００２８】
感光体ドラム４は、円筒状をなしており、図１に示すように、時計回りに回転している。感光体ドラム４は、静電潜像を周面において担持する静電潜像担持体として機能する。帯電器５は、感光体ドラム４の周面を負に帯電させるローラである。電圧印加部３４は、帯電器５の電位が負となるように帯電バイアスを印加する。具体的には、帯電バイアスは、４００Ｖ〜５００Ｖの直流電圧である。これにより、感光体ドラム４の周面の電位は、−５００Ｖ〜−４００Ｖに保たれる。
【００２９】
光走査装置６は、制御部３０の制御により、感光体ドラム４の周面に対してビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫを走査する。この際、制御部３０は、選択したスクリーン線数に基づいて、光走査装置６の動作を制御する。ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射された部分の電位は、０Ｖに近づく。これにより、感光体ドラム４の周面には静電潜像が形成される。よって、光走査装置６は、制御部３０と共に、画像データに基づいて感光体ドラム４に静電潜像を形成する静電潜像形成手段として機能する。
【００３０】
現像装置７は、非磁性トナー及び磁性キャリアからなる２成分現像剤を用いて感光体ドラム４に静電潜像に従ったトナー画像を形成する。以下に、現像装置７について図面を参照しながら説明する。図２は、現像装置７を上方から透視した図である。以下では、図２の上下方向を単に左右方向と呼び、図２の左右方向を単に前後方向と呼び、図２の紙面垂直方向を上下方向と呼ぶ。
【００３１】
現像装置７は、図２に示すように、本体７２、撹拌スクリュー７４、供給スクリュー７６、現像ローラ７８、センサ７９及びモータ８０を備えている。
【００３２】
本体７２は、現像剤、撹拌スクリュー７４、供給スクリュー７６及び現像ローラ７８を収容している筐体である。本体７２は、前後方向に延在しており、左右方向に隣り合う撹拌空間Ｓｐ１及び供給空間Ｓｐ２を形成している。撹拌空間Ｓｐ１は、本体７２において供給空間Ｓｐ２よりも左側に設けられている。撹拌空間Ｓｐ１と供給空間Ｓｐ２とは、前後方向の両端において繋がっている。
【００３３】
撹拌スクリュー７４は、撹拌空間Ｓｐ１内に設けられ、前後方向に延在している。撹拌スクリュー７４は、回転させられることにより、現像剤を撹拌しながら後ろ側から前側へと搬送する。これにより、トナーが負に帯電し、キャリアが正に帯電する。撹拌スクリュー７４により搬送された現像剤は、撹拌空間Ｓｐ１の前側の端部から供給空間Ｓｐ２に流入する。
【００３４】
供給スクリュー７６は、供給空間Ｓｐ２内に設けられ、前後方向に延在している。供給スクリュー７６は、回転させられることにより、現像剤を前側から後ろ側へと搬送する。そして、供給スクリュー７６により搬送された現像剤は、供給空間Ｓｐ２の後ろ側の端部から撹拌空間Ｓｐ１に流入する。よって、現像剤は、撹拌空間Ｓｐ１と供給空間Ｓｐ２との間を循環している。
【００３５】
現像ローラ７８は、供給空間Ｓｐ２内に設けられ、前後方向に延在している。これにより、現像ローラ７８は、供給スクリュー７６と対向している。更に、現像ローラ７８は、本体７２から露出しており、感光体ドラム４と対向している。現像ローラ７８は、磁石を内蔵しており、磁力により磁性キャリアを非磁性トナーと共に吸着して、供給スクリュー７６により搬送されてきた現像剤を担持する。
【００３６】
センサ７９は、本体７２に取り付けられており、現像剤の透磁率を検出することで非磁性トナーと磁性トナーとの比率であるトナー濃度を検出する磁気センサである。制御部３０は、センサ７９が検出したトナー濃度が所定値よりも低い場合には、トナーボトル２４から本体７２にトナーを補給する。
【００３７】
また、現像ローラ７８は、トナーを感光体ドラム４に付与して静電潜像を現像する。具体的には、電圧印加部３２は、直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを現像ローラ７８に現像ローラ７８の周面の電位が負となるように印加している。現像バイアスの直流電圧は、例えば、３５０Ｖ〜４００Ｖである。また、現像バイアスの交流電圧の変動幅は、例えば、１．０ｋＶである。したがって、現像ローラ７８の周面の電位は、−４００Ｖ〜−３５０Ｖを中心として１．０ｋＶの幅で変動する。これにより、現像ローラ７８の周面の電位は、感光体ドラム４の周面のビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射された部分の電位（略０Ｖ）よりも低く、かつ、感光体ドラム４の周面のビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射されていない部分の電位（−５００Ｖ〜−４００Ｖ）よりも高くなる。現像ローラ７８が担持している現像剤の内の非磁性トナーは、負に帯電しているので、感光体ドラム４の周面のビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射された部分に付着する。これにより、感光体ドラム４の周面には負に帯電したトナー画像が形成される。
【００３８】
モータ８０は、撹拌スクリュー７４、供給スクリュー７６及び現像ローラ７８を回転させる。
【００３９】
中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に張り渡されており、感光体ドラム４に現像されたトナー画像が１次転写される。
【００４０】
転写部８は、中間転写ベルト１１の内周面に対向するように配置されており、１次転写電圧を印加されることにより、感光体ドラム４に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１１に１次転写する。クリーナー９は、１次転写後に感光体ドラム４の周面に残存しているトナーを回収する役割を果たす。イレーサ１０は、感光体ドラム４の周面の電荷を除去する。駆動ローラ１２は、中間転写ベルト駆動部（図１には記載せず）により回転させられることにより、中間転写ベルト１１を矢印αの方向に駆動させる。これにより、中間転写ベルト１１は、トナー画像を２次転写ローラ１４まで搬送する。
【００４１】
２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１に接触し、ドラム形状をなしている。以下では、中間転写ベルト１１と２次転写ローラ１４との間の領域をニップ部Ｎと称す。２次転写ローラ１４には、正のバイアス電圧が印加される。これにより、２次転写ローラ１４は、ニップ部Ｎを通過する用紙Ｐに対して、中間転写ベルト１１が担持しているトナー画像を２次転写する。より詳細には、駆動ローラ１２は接地電位に保たれている。また、中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２に接触しているので、接地電位に近い正の電位に保たれている。そして、２次転写ローラ１４には、２次転写ローラ１４の電位が駆動ローラ１２及び中間転写ベルト１１の電位よりも高くなるように、正のバイアス電圧が印加されている。トナー画像は、負に帯電しているので、駆動ローラ１２と２次転写ローラ１４との間に発生している電界によって、中間転写ベルト１１から用紙Ｐに対して転写される。
【００４２】
クリーニング装置１８は、中間転写ベルト１１に接触しているブレードを有しており、用紙Ｐへのトナー画像の２次転写後に、中間転写ベルト１１に残存しているトナーを除去する。
【００４３】
トナー画像が２次転写された用紙Ｐは、定着装置２０に搬送される。定着装置２０は、用紙Ｐに対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナー画像を用紙Ｐに定着させる。排紙ローラ対２１は、用紙Ｐを排紙トレイ２３に出力する。排紙トレイ２３には、印刷済みの用紙Ｐが載置される。
【００４４】
以上のように構成された画像形成装置１では、制御部３０は、画像データに基づいて現像バイアスの交流電圧の周波数を選択する。より詳細には、スクリーン線数が高くなれば、再現可能な階調段数が少なくなり、解像度が高くなる。そのため、画像が文字である場合には、制御部３０は、解像度に優れた高いスクリーン線数（例えば、２１０ｌｐｉ）を選択する。一方、画像が写真である場合には、制御部３０は、階調段数が多い低いスクリーン線数（例えば、１９０ｌｐｉ）を選択する。
【００４５】
ただし、スクリーン線数が変更されると、以下に説明するように、粒状性と濃度段差とを両立させることが困難である。表１は、現像バイアスの交流電圧の周波数とスクリーン線数と粒状性との関係を図１０のグラフに基づいて作成した表である。表２は、現像バイアスの交流電圧の周波数とスクリーン線数と濃度段差との関係を図１１のグラフに基づいて作成した表である。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
表１に示すように、スクリーン線数が２１０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ〜９ｋＨｚにおいて、トナー画像にむらが視認されず、粒状性が抑制されていることが分かる。一方、スクリーン線数が１９０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ〜７ｋＨｚにおいて、むらが視認され、粒状性が抑制されていないことが分かる。したがって、粒状性の抑制のためには、スクリーン線数が相対的に低い場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が相対的に高い方が好ましいことが分かる。
【００４９】
また、表２に示すように、スクリーン線数が１９０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ〜９ｋＨｚにおいて、濃度段差が視認されていないことが分かる。一方、スクリーン線数が２１０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が７ｋＨｚ〜９ｋＨｚにおいて、濃度段差が視認されていることが分かる。したがって、濃度段差の抑制のためには、スクリーン線数が相対的に高い場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が相対的に低い方が好ましいことが分かる。
【００５０】
以上より、画像形成装置１では、制御部３０は、相対的に低いスクリーン線数（１９０ｌｐｉ）を選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として相対的に高い周波数（９ｋＨｚ）を選択し、相対的に高いスクリーン線数（２１０ｌｐｉ）を選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として相対的に低い周波数（５ｋＨｚ）を選択する。これにより、画像形成装置１は、粒状性の抑制と濃度段差の抑制との両立を実現している。
【００５１】
しかしながら、現像バイアスの交流電圧の周波数を変更すると、前記の通り、トナーの消費量の増加及び白ぬき線の形成不良が発生する。そこで、制御部３０は、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚの場合には、現像バイアスの直流電圧を４００Ｖに設定し、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚの場合には、現像バイアスの直流電圧を３５０Ｖに設定する。これにより、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚである場合のベタ画像濃度と現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚである場合のベタ画像濃度とが等しくなる。すなわち、トナーの消費量の増加や白ぬき線の形成不良等の問題が解消される。
【００５２】
ただし、現像バイアスの直流電圧が４００Ｖから３５０Ｖに変更されると、前記の通り、現像帯電オフセット電圧が大きくなってしまう。そこで、制御部３０は、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚである場合には、帯電バイアスを５００Ｖに設定し、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚである場合には、帯電バイアスを４００Ｖに設定する。これにより、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚである場合には、現像帯電オフセット電圧が１００Ｖとなり、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚである場合には、現像帯電オフセット電圧が５０Ｖとなる。よって、図１３に示すように、トナー画像にキャリア付着が発生することが抑制される。
【００５３】
しかしながら、現像バイアスの直流電圧の変更と帯電バイアスの変更との順序によっては、前記の通り、トナー画像にキャリア付着が発生するおそれがある。
【００５４】
そこで、制御部３０は、スクリーン線数を２１０ｌｐｉ（第１のスクリーン線数）から１９０ｌｐｉ（第１のスクリーン線数より低い第２のスクリーン線数）に変更する場合には、５ｋＨｚ（第１の周波数）の周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に停止させた後に、現像バイアスの直流電圧を４００Ｖ（第１の電圧値）から３５０Ｖ（第１の電圧値より低い第２の電圧値）に変更し、その後、９ｋＨz（第１の周波数よりも高い第２の周波数）の周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に開始させる。更に、制御部３０は、帯電バイアスを４００Ｖ（第３の電圧値）から５００Ｖ（第３の電圧値よりも低い第４の電圧値）に変更している。以下に、かかる動作について図面を参照しながら説明する。
【００５５】
図３は、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚから９ｋＨｚに変更される際のタイミングチャートである。図４及び図５は、図３のタイミングチャートにおける感光体ドラム４の様子を示した図である。図４及び図５において、先行するページの画像データに対応する静電潜像の後端を後端Ａ１と定義し、これに連続する後続のページの画像データに対応する静電潜像の先端を先端Ａ２と定義する。なお、後端Ａ１及び先端Ａ２は、静電潜像が形成されることにより発生するものであるが、以下では便宜上、感光体ドラム４において、先行の静電潜像の後端が位置する部分を後端Ａ１と定義し、後続の静電潜像の先端が位置する部分を先端Ａ２と定義する。また、帯電器５及び現像ローラ７８が設けられている位置をそれぞれ位置Ｘ１，Ｘ２と定義する。現像バイアスの交流電圧の周波数の変更は、後端Ａ１が位置Ｘ１を通過してから先端Ａ２が位置Ｘ２を通過するまでの間に行われる。
【００５６】
まず、時刻ｔ１（０ｍｓ）において、図４（ａ）に示すように、後端Ａ１が位置Ｘ１に到達し、その後、時刻ｔ２（１００ｍｓ経過時）において、図４（ｂ）に示すように、後端Ａ１が位置Ｘ２に到達する。
【００５７】
後端Ａ１が位置Ｘ２を通過した後、時刻ｔ３（１２０ｍｓ経過時）において、制御部３０は、５ｋＨｚの周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に停止させる。交流電圧の出力が停止した際に、感光体ドラム４の現像ローラ７８と対向している部分を、図４（ｃ）に示すように、部分Ｐ１と定義する。
【００５８】
時刻ｔ４（１７０ｍｓ経過時）において、制御部３０は、帯電バイアスの５００Ｖから４００Ｖへの変更を電圧印加部３４に開始させる。帯電バイアスの変更が開始された際に、感光体ドラム４の帯電器５と対向している部分を、図４（ｄ）に示すように、部分Ｐ２と定義する。
【００５９】
時刻ｔ５（２７０ｍｓ経過時）において、帯電バイアスの５００Ｖから４００Ｖへの変更が完了する。帯電バイアスの変更が完了した際に、感光体ドラム４の帯電器５と対向している部分を、図４（ｅ）に示すように、部分Ｐ３と定義する。
【００６０】
時刻ｔ６（３２０ｍｓ経過時）において、制御部３０は、現像バイアスの直流電圧の４００Ｖから３５０Ｖへの変更を電圧印加部３２に開始させる。現像バイアスの直流電圧の変更が開始された際に、感光体ドラム４の現像ローラ７８と対向している部分を、図５（ａ）に示すように、部分Ｐ４と定義する。部分Ｐ４は、部分Ｐ２よりも感光体ドラム４の回転方向の上流側に位置している。よって、制御部３０は、帯電バイアスの５００Ｖから４００Ｖへの変更を開始したときに感光体ドラム４の帯電器５に対向している部分Ｐ２が感光体ドラム４と現像ローラ７８とが対向している位置Ｘ２を通過した後に、現像バイアスの直流電圧の４００Ｖから３５０Ｖへの変更を開始している。
【００６１】
時刻ｔ７（４２０ｍｓ経過時）において、現像バイアスの直流電圧の４００Ｖから３５０Ｖへの変更が完了する。現像バイアスの直流電圧の変更が完了した際に、感光体ドラム４の現像ローラ７８と対向している部分を、図５（ｂ）に示すように、部分Ｐ５と定義する。
【００６２】
時刻ｔ８（４７０ｍｓ経過時）において、制御部３０は、９ｋＨｚの周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に開始させる。交流電圧の出力が開始された際に、感光体ドラム４の現像ローラ７８と対向している部分を、図５（ｃ）に示すように、部分Ｐ６と定義する。
【００６３】
時刻ｔ９（４９０ｍｓ経過時）において、図５（ｄ）に示すように、先端Ａ２が位置Ｘ１に到達し、その後、時刻ｔ１０（５６０ｍｓ経過時）において、図５（ｅ）に示すように、先端Ａ２が位置Ｘ２に到達する。以上の動作により、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚから９ｋＨｚに変更される。
【００６４】
次に、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚから５ｋＨｚに変更される際の動作について説明する。制御部３０は、スクリーン線数を１９０ｌｐｉ（第１のスクリーン線数）から２１０ｌｐｉ（第１のスクリーン線数より高い第２のスクリーン線数）に変更する場合には、９ｋＨｚの（第１の周波数）周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に停止させた後に、現像バイアスの直流電圧を３５０Ｖ（第１の電圧値）から４００Ｖ（第１の電圧値より高い第２の電圧値）に変更し、その後、５ｋＨz（第１の周波数より低い第２の周波数）の周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に開始させる。更に、制御部３０は、帯電バイアスを４００Ｖ（第３の電圧値）から５００Ｖ（第３の電圧値よりも高い第４の電圧値）に変更する。以下に、かかる動作について図面を参照しながら説明する。
【００６５】
図６は、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚから５ｋＨｚに変更される際のタイミングチャートである。図７及び図８は、図６のタイミングチャートにおける感光体ドラム４の様子を示した図である。図７及び図８において、先行するページの画像データに対応する静電潜像の後端を後端Ａ１と定義し、これに連続する後続のページの画像データに対応する静電潜像の先端を先端Ａ２と定義する。なお、後端Ａ１及び先端Ａ２は、静電潜像が形成されることにより発生するものであるが、以下では便宜上、感光体ドラム４において、先行の静電潜像の後端が位置する部分を後端Ａ１と定義し、後続の静電潜像の先端が位置する部分を先端Ａ２と定義する。また、帯電器５及び現像ローラ７８が設けられている位置をそれぞれ位置Ｘ１，Ｘ２と定義する。現像バイアスの交流電圧の周波数の変更は、後端Ａ１が位置Ｘ１を通過してから先端Ａ２が位置Ｘ２を通過するまでの間に行われる。
【００６６】
まず、時刻ｔ１（０ｍｓ）において、図７（ａ）に示すように、後端Ａ１が位置Ｘ１に到達し、その後、時刻ｔ２（１００ｍｓ経過時）において、図７（ｂ）に示すように、後端Ａ１が位置Ｘ２に到達する。
【００６７】
後端Ａ１が位置Ｘ２を通過した後、時刻ｔ３（１２０ｍｓ経過時）において、制御部３０は、９ｋＨｚの周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に停止させる。交流電圧の出力が停止した際に、感光体ドラム４の現像ローラ７８と対向している部分を、図７（ｃ）に示すように、部分Ｐ１と定義する。
【００６８】
時刻ｔ４（２７０ｍｓ経過時）において、制御部３０は、帯電バイアスの４００Ｖから５００Ｖへの変更を電圧印加部３４に開始させる。帯電バイアスの変更が開始された際に、感光体ドラム４の帯電器５と対向している部分を、図７（ｄ）に示すように、部分Ｐ２と定義する。
【００６９】
時刻ｔ５（３２０ｍｓ経過時）において、制御部３０は、現像バイアスの直流電圧の３５０Ｖから４００Ｖへの変更を電圧印加部３２に開始させる。現像バイアスの直流電圧の変更が開始された際に、感光体ドラム４の現像ローラ７８と対向している部分を、図７（ｅ）に示すように、部分Ｐ３と定義する。部分Ｐ２は、部分Ｐ３よりも感光体ドラム４の回転方向の上流側に位置している。よって、制御部３０は、帯電バイアスの４００Ｖから５００Ｖへの変更を開始したときに感光体ドラム４の帯電器５に対向している部分Ｐ２が感光体ドラム４と現像ローラ７８とが対向している位置Ｘ２を通過する前に、現像バイアスの直流電圧の３５０Ｖから４００Ｖへの変更を開始している。
【００７０】
時刻ｔ６（３７０ｍｓ経過時）において、帯電バイアスの４００Ｖから５００Ｖへの変更が完了する。帯電バイアスの変更が完了した際に、感光体ドラム４の現像ローラ７８と対向している部分を、図８（ａ）に示すように、部分Ｐ４と定義する。
【００７１】
時刻ｔ７（４２０ｍｓ経過時）において、現像バイアスの直流電圧の３５０Ｖから４００Ｖへの変更が完了する。現像バイアスの直流電圧の変更が完了した際に、感光体ドラム４の帯電器５と対向している部分を、図８（ｂ）に示すように、部分Ｐ５と定義する。
【００７２】
時刻ｔ８（４７０ｍｓ経過時）において、制御部３０は、５ｋＨｚの周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に開始させる。交流電圧の出力が開始された際に、感光体ドラム４の現像ローラ７８と対向している部分を、図８（ｃ）に示すように、部分Ｐ６と定義する。
【００７３】
時刻ｔ９（４９０ｍｓ経過時）において、図８（ｄ）に示すように、先端Ａ２が位置Ｘ１に到達し、その後、時刻ｔ１０（６１０ｍｓ経過時）において、図８（ｅ）に示すように、先端Ａ２が位置Ｘ２に到達する。以上の動作により、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚから５ｋＨｚに変更される。
【００７４】
（画像形成装置の動作）
次に、画像形成装置１の動作について説明する。図９は、連続するページ間で異なるスクリーン線数を選択した場合に、スクリーン線数を変更する際に制御部３０が行う動作を示したフローチャートである。
【００７５】
まず、本処理は、制御部３０が画像データを取得することにより開始される。画像データは、スキャナから出力されてきてもよいし、図示しない記憶部から取得してもよい。
【００７６】
制御部３０は、取得した後続の画像データに基づいて、スクリーン線数を選択する（ステップＳ１）。本実施形態では、制御部３０は、画像が文字である場合には、スクリーン線数として２１０ｌｐｉを選択する。一方、画像が写真である場合には、スクリーン線数として１９０ｌｐｉを選択する。
【００７７】
次に、制御部３０は、選択したスクリーン線数が２００ｌｐｉ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、制御部３０は、選択したスクリーン線数が相対的に高いスクリーン線数（２１０ｌｐｉ）であるのか相対的に低いスクリーン線数（１９０ｌｐｉ）であるのかを判定している。スクリーン線数が２００ｌｐｉ以上である場合には、本処理はステップＳ３に進む。スクリーン線数が１９０ｌｐｉ以上でない場合には、本処理はステップＳ１０に進む。
【００７８】
スクリーン線数が２００ｌｐｉ以上である場合、制御部３０は、スクリーン線数が２１０ｌｐｉであると判定し、現在の現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚであるか否かを判定する（ステップＳ３）。スクリーン線数が２１０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数は５ｋＨｚである。よって、制御部３０は、ステップＳ３では、先行ページと後続ページとの間での現像バイアスの交流電圧の周波数の変更の要否を判定している。周波数が５ｋＨｚでない場合には、本処理はステップＳ４に進む。周波数が５ｋＨｚである場合には、本処理はステップＳ１８に進む。
【００７９】
周波数が５ｋＨｚでなく現像バイアスの交流電圧の周波数を変更する場合には、制御部３０は、図６の時刻ｔ２及び図７（ｂ）に示すように、先行の静電潜像の後端Ａ１が位置Ｘ２を通過したか否かの判定を行う（ステップＳ４）。後端Ａ１が通過した場合には、本処理はステップＳ５に進む。後端Ａ１が通過していない場合には、本処理はステップＳ４に戻る。
【００８０】
後端Ａ１が通過した場合、制御部３０は、図６の時刻ｔ３及び図７（ｃ）に示すように、先行の静電潜像の後端Ａ１が位置Ｘ２を通過した後に、９ｋＨｚの周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に停止させる（ステップＳ５）。
【００８１】
次に、制御部３０は、図６の時刻ｔ４及び図７（ｄ）に示すように、帯電バイアスの４００Ｖから５００Ｖへの変更を電圧印加部３４に開始させる（ステップＳ６）。そして、制御部３０は、図６の時刻ｔ５及び図７（ｅ）に示すように、帯電バイアスの４００Ｖから５００Ｖへの変更を開始したときに感光体ドラム４の帯電器５に対向している部分Ｐ２が感光体ドラム４と現像ローラ７８とが対向している位置Ｘ２を通過する前に、現像バイアスの直流電圧の３５０Ｖから４００Ｖへの変更を電圧印加部３２に開始させる（ステップＳ７）。
【００８２】
次に、制御部３０は、図６の時刻ｔ７及び図８（ｂ）に示すように、現像バイアスの直流電圧の変更が終了したか否かを判定する（ステップＳ８）。現像バイアスの直流電圧の変更が終了した場合には、本処理はステップＳ９に進む。現像バイアスの直流電圧の変更が終了していない場合には、本処理はステップＳ８に戻る。
【００８３】
現像バイアスの直流電圧の変更が終了した場合、制御部３０は、図６の時刻ｔ８及び図８（ｃ）に示すように、５ｋＨｚの周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に開始させる（ステップＳ９）。この後、本処理はステップＳ１８に進む。
【００８４】
ステップＳ２においてスクリーン線数が２００ｌｐｉ以上でない場合、制御部３０は、スクリーン線数が１９０ｌｐｉであると判定し、現在の現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚであるか否かを判定する（ステップＳ１０）。スクリーン線数が１９０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数は９ｋＨｚである。よって、制御部３０は、ステップＳ１０では、先行ページと後続ページとの間での現像バイアスの交流電圧の周波数の変更の要否を判定している。周波数が９ｋＨｚである場合には、本処理はステップＳ１８に進む。周波数が９ｋＨｚでない場合には、本処理はステップＳ１１に進む。
【００８５】
周波数が９ｋＨｚでなく現像バイアスの交流電圧の周波数を変更する場合には、制御部３０は、図３の時刻ｔ２及び図４（ｂ）に示すように、先行の静電潜像の後端Ａ１が位置Ｘ２を通過したか否かの判定を行う（ステップＳ１１）。後端Ａ１が通過した場合には、本処理はステップＳ１２に進む。後端Ａ１が通過していない場合には、本処理はステップＳ１１に戻る。
【００８６】
後端Ａ１が通過した場合、制御部３０は、図３の時刻ｔ３及び図４（ｃ）に示すように、先行の静電潜像の後端Ａ１が位置Ｘ２を通過した後に、５ｋＨｚの周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に停止させる（ステップＳ１２）。
【００８７】
次に、制御部３０は、図３の時刻ｔ４及び図４（ｄ）に示すように、帯電バイアスの５００Ｖから４００Ｖへの変更を電圧印加部３４に開始させる（ステップＳ１３）。そして、制御部３０は、図３の時刻ｔ６及び図５（ａ）に示すように、帯電バイアスの５００Ｖから４００Ｖへの変更を開始したときに感光体ドラム４の帯電器５に対向している部分Ｐ２が感光体ドラム４と現像ローラ７８とが対向している位置Ｘ２を通過したか否かの判定を行う（ステップＳ１４）。部分Ｐ２が位置Ｘ２を通過した場合には、本処理はステップＳ１５に進む。部分Ｐ２が位置Ｘ２を通過していない場合には、本処理はステップＳ１４に戻る。
【００８８】
部分Ｐ２が位置Ｘ２を通過した場合、制御部３０は、図３の時刻ｔ６及び図５（ａ）に示すように、現像バイアスの直流電圧の４００Ｖから３５０Ｖへの変更を電圧印加部３２に開始させる（ステップＳ１５）。
【００８９】
次に、制御部３０は、図３の時刻ｔ７及び図５（ｂ）に示すように、現像バイアスの直流電圧の変更が終了したか否かを判定する（ステップＳ１６）。現像バイアスの直流電圧の変更が終了した場合には、本処理はステップＳ１７に進む。現像バイアスの直流電圧の変更が終了していない場合には、本処理はステップＳ１６に戻る。
【００９０】
現像バイアスの直流電圧の変更が終了した場合、制御部３０は、図３の時刻ｔ８及び図５（ｃ）に示すように、９ｋＨｚの周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に開始させる（ステップＳ１７）。この後、本処理はステップＳ１８に進む。
【００９１】
前記ステップＳ１８において、制御部３０は、次の（後続の）静電潜像の形成を行う（ステップＳ１８）。以上で、スクリーン線数を変更が終了する。
【００９２】
（効果）
以上のように構成された画像形成装置１によれば、現像バイアスの直流電圧が変化させられた場合に、トナー画像にキャリア付着が発生することを抑制できる。より詳細には、現像バイアスの直流電圧の変更と帯電バイアスの変更との順序によっては、トナー画像にキャリア付着が発生するおそれがある。例えば、現像バイアスの交流電圧の周波数を５ｋＨzから９ｋＨｚに変更する場合に、現像バイアスの直流電圧の変更を帯電バイアスの変更よりも先に行ったときには、現像バイアスの直流電圧が３５０Ｖであり、帯電バイアスが５００Ｖである瞬間が存在する。この場合には、現像帯電オフセット電圧が１５０Ｖとなる。その結果、図１３に示すように、トナー画像にキャリア付着が発生するおそれがある。
【００９３】
そこで、画像形成装置１では、制御部３０は、５ｋＨｚの周波数を有する交流電圧の出力を停止させた後に、現像バイアスの直流電圧を４００Ｖから３５０Ｖに変更し、その後、９ｋＨｚの周波数を有する交流電圧の出力を開始させている。同様に、制御部３０は、９ｋＨｚの周波数を有する交流電圧の出力を停止させた後に、現像バイアスの直流電圧を３５０Ｖから４００Ｖに変更し、その後、５ｋＨｚの周波数を有する交流電圧の出力を開始させている。すなわち、制御部３０は、現像バイアスの直流電圧の電圧値の変更時には、現像バイアスの交流電圧を電圧印加部３２に印加させていない。図１３によれば、現像バイアスの交流電圧の周波数が低くなれば、キャリア付着が発生する現像帯電オフセット電圧が高くなることが分かっている。したがって、現像バイアスの交流電圧の周波数を０ｋＨｚ（あるいは交流電圧を０Ｖ）とすれば、キャリア付着が発生する現像帯電オフセット電圧がきわめて高くなる。よって、現像帯電オフセット電圧が大きくなったとしても、トナー画像にキャリア付着が発生することが抑制される。
【００９４】
また、画像形成装置１は、以下の理由によっても、現像バイアスの直流電圧が変化させられた場合に、トナー画像にキャリア付着が発生することを抑制できる。より詳細には、制御部３０は、帯電バイアスの５００Ｖから４００Ｖへの変更を開始したときに感光体ドラム４の帯電器５に対向している部分Ｐ２（図４（ｄ）参照）が感光体ドラム４と現像ローラ７８とが対向している位置Ｘ１を通過した後に、現像バイアスの直流電圧の４００Ｖから３５０Ｖへの変更を開始する。これにより、感光体ドラム４において、帯電器５により５００Ｖの電圧が印加された部分が、３５０Ｖの直流電圧の現像バイアスが印加された現像ローラ７８と対向することがない。すなわち、現像帯電オフセット電圧の大きさが抑制される。よって、トナー画像にキャリア付着が発生することが抑制される。
【００９５】
また、画像形成装置１は、以下の理由によっても、現像バイアスの直流電圧が変化させられた場合に、トナー画像にキャリア付着が発生することを抑制できる。より詳細には、制御部３０は、帯電バイアスの４００Ｖから５００Ｖへの変更を開始したときに感光体ドラム４の帯電器５に対向している部分Ｐ２（図７（ｄ）参照）が感光体ドラム４と現像ローラ７８とが対向している位置Ｘ２を通過する前に、現像バイアスの直流電圧の３５０Ｖから４００Ｖへの変更を開始する。これにより、感光体ドラム４において、帯電器５により５００Ｖの電圧が印加された部分が、３５０Ｖの直流電圧の現像バイアスが印加された現像ローラ７８と対向することがない。すなわち、現像帯電オフセット電圧の大きさが抑制される。よって、トナー画像にキャリア付着が発生することが抑制される。
【００９６】
また、画像形成装置１では、現像バイアス及び帯電バイアスの出力を完全に停止することなく、現像バイアスの交流電圧の周波数を変更している。そのため、画像形成装置１では、現像バイアス及び帯電バイアスの出力を完全に停止させた場合に比べて、短時間で現像バイアスの交流電圧の周波数を変更できる。現像バイアスの交流電圧の周波数の変更は、先行の静電潜像の後端Ａ１が位置Ｘ１を通過してから後続の静電潜像の先端Ａ２が位置Ｘ２を通過するまでの間に行われる。よって、現像バイアスの交流電圧の周波数の変更に要する時間が短くなると、先行の静電潜像の後端Ａ１と後続の静電潜像の先端Ａ２との間隔を小さくできる。その結果、画像形成装置１は、より高速で複数の用紙Ｐにトナー画像を連続して形成することが可能となる。
【００９７】
（その他の実施形態）
なお、本発明に係る画像形成装置は、前記実施形態に係る画像形成装置１に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。
【００９８】
なお、現像バイアスの直流電圧の電圧値は、３５０Ｖ及び４００Ｖに限らない。また、帯電バイアスの電圧値は、４００Ｖ及び５００Ｖに限らない。ただし、帯電バイアスの電圧値は、現像バイアスの直流電圧の電圧値以上である。また、スクリーン線数の変更は、制御部３０ではなく、プリント出力を行う際に、ユーザの指定により設定されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
以上のように、本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、現像バイアスの直流電圧が変化させられた場合に、トナー画像にキャリア付着が発生することを抑制できる点において優れている。
【符号の説明】
【０１００】
１ 画像形成装置
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 感光体ドラム
６ 光走査装置
３０ 制御部
３２，３４ 電圧印加部
７８ 現像ローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、より特定的には、トナーにより静電潜像を現像する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、磁性キャリア及び非磁性トナーからなる現像剤を現像ローラが担持する。そして、現像ローラは、静電潜像が形成された感光体ドラムに対して非磁性トナーを付与して静電潜像を現像する。このような、画像形成装置では、現像ローラから感光体ドラムへとトナーが移動するための電界が発生するように、現像ローラには現像バイアスが印加されている。
【０００３】
また、現像バイアスとして直流電圧が印加されるＤＣ印加方式と、現像バイアスとして直流電圧及び交流電圧が重畳された電圧が印加されるＡＣ印加方式との２種類の方式が存在する。そして、ＡＣ印加方式では、ＤＣ印加方式に比べて、感光体ドラム表面の静電潜像がより忠実にトナーにより現像されるので、むらがなく滑らかな（すなわち、粒状性が良い）トナー画像が得られる。
【０００４】
図１０は、ＡＣ印加方式における現像バイアスの交流電圧の周波数と粒状性との関係を示したグラフである。横軸は現像バイアスの交流電圧の周波数を示し、縦軸は粒状性を示している。粒状性とは、トナー画像のむらを意味する。粒状性が高くなると、トナー画像にむらが生じる。粒状性は、ハーフトーンのパッチの濃度むらをスキャナにより解析し、人間の視覚に合うように計算することによって得られる。図１０では、１９０ｌｐｉ，２１０ｌｐｉのスクリーン線数のハーフトーンパッチを用いた。スクリーン線数とは、網点の細かさ（１インチに網点が何個入るか）を意味し、単位はｌｐｉ（ｌｉｎｅ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）である。画像が文字である場合には、高いスクリーン線数が選択される。一方、画像が写真である場合には、低いスクリーン線数が選択される。
【０００５】
図１０に示すように、現像バイアスの交流電圧の周波数が高くなると、粒状性は低くなり、トナー画像の画質が向上する。よって、粒状性の観点からは、現像バイアスの交流電圧の周波数は高い方が好ましい。具体的には、スクリーン線数が１９０ｌｐｉであるときには、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚ以上であれば、むらが視認されることが抑制される。また、スクリーン線数が２１０ｌｐｉであるときには、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ以上であれば、むらが視認されることが抑制される。
【０００６】
図１１は、現像バイアスの交流電圧の周波数と端部エッジ濃さとの関係を示したグラフである。横軸は現像バイアスの交流電圧の周波数を示し、縦軸は端部エッジ濃さを示している。端部エッジ濃さとは、トナー画像の主走査方向の端部におけるトナー濃度を意味する。端部エッジ濃さが大きくなると、トナー画像の主走査方向の端部のトナー濃度とトナー画像の主走査方向の中央部のトナー濃度との差（以下、濃度段差と称す）が大きくなり、トナー画像の画質が悪くなる。エッジ濃度は、ハーフトーンのパッチの濃度をスキャナ解析し、ハーフトーンのパッチの中央部の濃度に対するハーフトーンのパッチの端部の濃度が上昇した割合を算出することによって得られる。図１１では、１９０ｌｐｉ，２１０ｌｐｉのスクリーン線数のハーフトーンパッチを用いた。
【０００７】
図１１に示すように、現像バイアスの交流電圧の周波数が低くなると、端部エッジ濃さが小さくなり、濃度段差が小さくなるので、トナー画像の画質が向上する。よって、濃度段差の観点からは、現像バイアスの交流電圧の周波数は低い方が好ましい。具体的には、スクリーン線数が１９０ｌｐｉであるときには、現像バイアスの交流電圧の周波数が１０ｋＨｚ以下であれば、濃度段差が視認されることが抑制される。また、スクリーン線数が２１０ｌｐｉであるときには、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ以下であれば、濃度段差が視認されることが抑制される。
【０００８】
以上より、現像バイアスの交流電圧の周波数は、粒状性及び濃度段差を両立させるためには、スクリーン線数に応じて設定されることが好ましいことが分かる。具体的には、スクリーン線数が１９０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数は９ｋＨｚであればよく、スクリーン線数が２１０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数は５ｋＨｚであればよい。
【０００９】
しかしながら、現像バイアスの交流電圧の周波数を変更すると、以下に説明するように、トナーの消費量の増加及び白ぬき線の形成不良が発生する。図１２は、現像バイアスの交流電圧の周波数とベタ画像濃度との関係を示したグラフである。横軸は現像バイアスの交流電圧の周波数を示し、縦軸はベタ画像濃度を示している。図１２では、現像バイアスの直流電圧を３５０Ｖ，４００Ｖとした。
【００１０】
図１２に示すように、現像バイアスの直流電圧を４００Ｖの状態で、現像バイアスの交流電圧の周波数を５ｋＨｚから９ｋＨｚまで変化させると、ベタ画像濃度が上昇する。そのため、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚの場合に、トナーの消費量の増加や白ぬき線の形成不良等の問題が発生する。
【００１１】
そこで、図１２に示すように、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚの場合には、現像バイアスの直流電圧を３５０Ｖに変更する。これにより、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚである場合のベタ画像濃度と現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚである場合のベタ画像濃度とが等しくなる。すなわち、トナーの消費量の増加や白ぬき線の形成不良等の問題が解消される。
【００１２】
ただし、現像バイアスの直流電圧が４００Ｖから３５０Ｖに変更されると、現像帯電オフセット電圧が大きくなってしまう。現像帯電オフセット電圧とは、感光体ドラムを帯電させるために帯電器に印加される帯電バイアスと現像バイアスの直流電圧との差である。なお、帯電バイアスは、現像バイアスより高く設定され、例えば、５００Ｖである。現像帯電オフセット電圧が大きくなると、以下に説明するように、トナー画像にキャリア付着が発生しやすくなる。図１３は、現像バイアスの交流電圧の周波数と現像帯電オフセット電圧との関係を示したグラフである。横軸は現像バイアスの交流電圧の周波数を示し、縦軸は現像帯電オフセット電圧を示している。
【００１３】
現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚである場合には、現像バイアスの直流電圧が４００Ｖであり、帯電バイアスが５００Ｖであるので、現像帯電オフセット電圧は１００Ｖである。このとき、図１３に示すように、トナー画像には、キャリア付着は発生しない。一方、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚである場合には、現像バイアスの直流電圧が３５０Ｖであり、帯電バイアスが５００Ｖであるので、現像帯電オフセット電圧は１５０Ｖである。このとき、図１３に示すように、トナー画像には、キャリア付着が発生する。
【００１４】
そこで、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚである場合には、帯電バイアスが４００Ｖに設定される。これにより、現像帯電オフセット電圧が５０Ｖとなり、図１３に示すように、トナー画像にキャリア付着が発生することが抑制される。
【００１５】
しかしながら、現像バイアスの直流電圧の変更と帯電バイアスの変更との順序によっては、トナー画像にキャリア付着が発生するおそれがある。例えば、現像バイアスの交流電圧の周波数を５ｋＨzから９ｋＨｚに変更する場合に、現像バイアスの直流電圧の変更を帯電バイアスの変更よりも先に行ったときには、現像バイアスの直流電圧が３５０Ｖであり、帯電バイアスが５００Ｖである瞬間が存在する。この場合には、現像帯電オフセット電圧が１５０Ｖとなる。その結果、トナー画像にキャリア付着が発生するおそれがある。
【００１６】
なお、従来の画像形成装置としては、例えば、特許文献１に記載の画像形成装置が知られている。該画像形成装置は、現像バイアス印加手段における交流分の負荷電流を検出し、交流電圧発生部から出力される矩形波の交流電圧の周波数と電圧の少なくとも一方を、検出された負荷電流に応じて可変制御している。これにより、現像器に印加される現像バイアスの矩形波形のオーバーシュート及びアンダーシュートを抑制している。しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、現像バイアスの直流電圧を変化させたときにトナー画像にキャリア付着が発生することを抑制することを目的とはしていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００２−２５８５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
そこで、本発明の目的は、現像バイアスの直流電圧が変化させられた場合に、トナー画像にキャリア付着が発生することを抑制できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一形態に係る画像形成装置は、潜像担持体と、画像データに基づいて前記潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、トナー及びキャリアからなる現像剤を担持し、かつ、該トナーを前記潜像担持体に付与して前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、第１の直流電圧と第１の交流電圧とが重畳された現像バイアスを前記現像剤担持体に印加する第１の電圧印加手段と、第１の周波数を有する前記第１の交流電圧の出力の停止を開始した後に、前記第１の直流電圧を第１の電圧値から第２の電圧値に変更し、その後、第２の周波数を有する前記第１の交流電圧の出力を開始させる制御手段と、を備えており、前記制御手段は、連続した複数ページの画像形成を行う際に、前記画像データに基づいてページ毎にスクリーン線数を選択すると共に、選択したスクリーン線数に対応させて前記第１の電圧印加手段の出力を決定すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、現像バイアスの直流電圧が変化させられた場合に、トナー画像にキャリア付着が発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】現像装置を上方から透視した図である。
【図３】現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚから９ｋＨｚに変更される際のタイミングチャートである。
【図４】図３のタイミングチャートにおける感光体ドラムの様子を示した図である。
【図５】図３のタイミングチャートにおける感光体ドラムの様子を示した図である。
【図６】現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚから５ｋＨｚに変更される際のタイミングチャートである。
【図７】図６のタイミングチャートにおける感光体ドラムの様子を示した図である。
【図８】図６のタイミングチャートにおける感光体ドラムの様子を示した図である。
【図９】連続するページ間で異なるスクリーン線数を選択した場合に、スクリーン線数を変更する際に制御部が行う動作を示したフローチャートである。
【図１０】ＡＣ印加方式における現像バイアスの交流電圧の周波数と粒状性との関係を示したグラフである。
【図１１】現像バイアスの交流電圧の周波数と端部エッジ濃さとの関係を示したグラフである。
【図１２】現像バイアスの交流電圧の周波数とベタ画像濃度との関係を示したグラフである。
【図１３】現像バイアスの交流電圧の周波数と現像帯電オフセット電圧との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
【００２３】
（画像形成装置の構成）
以下に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、画像形成装置１の全体構成を示した図である。
【００２４】
画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を合成するように構成したものである。該画像形成装置１は、スキャナにより読み取った画像データに基づいて、トナー画像を用紙（印刷媒体）Ｐに形成する機能を有し、図１に示すように、印刷部２、給紙部１５、タイミングローラ対１９、定着装置２０、排紙ローラ対２１、排紙トレイ２３、制御部３０及び電圧印加部３２，３４を備えている。
【００２５】
制御部３０は、画像形成装置１の全体を制御し、例えば、ＣＰＵにより構成されている。また、制御部３０は、連続した複数ページの画像形成を行う際に、連続して入力してくる画像データの画像の種類に応じてページ毎にスクリーン線数を選択する。具体的には、画像が文字である場合には、制御部３０は、高いスクリーン線数（例えば、２１０ｌｐｉ）を選択する。一方、画像が写真である場合には、制御部３０は、低いスクリーン線数（例えば、１９０ｌｐｉ）を選択する。制御部３０は、例えば、スキャナで読み取った画像を解析することによって画像の種類の識別を行ってもよいし、ユーザが選択した印字モードから推測して画像の種類の識別を行ってもよい。
【００２６】
給紙部１５は、用紙Ｐを１枚ずつ供給する役割を果たし、用紙トレイ１６及び給紙ローラ１７を含んでいる。用紙トレイ１６には、印刷前の状態の用紙Ｐが複数枚重ねて載置される。給紙ローラ１７は、用紙トレイ１６に載置された用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。タイミングローラ対１９は、印刷部２においてトナー画像が用紙Ｐに２次転写されるように、タイミングを調整しながら用紙Ｐを搬送する。
【００２７】
印刷部２は、給紙部１５から供給されてくる用紙Ｐにトナー画像を形成し、光走査装置６、転写部８（８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ）、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、２次転写ローラ１４、クリーニング装置１８、作像部２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）及びトナーボトル２４（２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ）を含んでいる。また、作像部２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）、帯電器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）、現像装置７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）、クリーナー９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）及びイレーサ１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）を含んでいる。
【００２８】
感光体ドラム４は、円筒状をなしており、図１に示すように、時計回りに回転している。感光体ドラム４は、静電潜像を周面において担持する静電潜像担持体として機能する。帯電器５は、感光体ドラム４の周面を負に帯電させるローラである。電圧印加部３４は、帯電器５の電位が負となるように帯電バイアスを印加する。具体的には、帯電バイアスは、４００Ｖ〜５００Ｖの直流電圧である。これにより、感光体ドラム４の周面の電位は、−５００Ｖ〜−４００Ｖに保たれる。
【００２９】
光走査装置６は、制御部３０の制御により、感光体ドラム４の周面に対してビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫを走査する。この際、制御部３０は、選択したスクリーン線数に基づいて、光走査装置６の動作を制御する。ビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射された部分の電位は、０Ｖに近づく。これにより、感光体ドラム４の周面には静電潜像が形成される。よって、光走査装置６は、制御部３０と共に、画像データに基づいて感光体ドラム４に静電潜像を形成する静電潜像形成手段として機能する。
【００３０】
現像装置７は、非磁性トナー及び磁性キャリアからなる２成分現像剤を用いて感光体ドラム４に静電潜像に従ったトナー画像を形成する。以下に、現像装置７について図面を参照しながら説明する。図２は、現像装置７を上方から透視した図である。以下では、図２の上下方向を単に左右方向と呼び、図２の左右方向を単に前後方向と呼び、図２の紙面垂直方向を上下方向と呼ぶ。
【００３１】
現像装置７は、図２に示すように、本体７２、撹拌スクリュー７４、供給スクリュー７６、現像ローラ７８、センサ７９及びモータ８０を備えている。
【００３２】
本体７２は、現像剤、撹拌スクリュー７４、供給スクリュー７６及び現像ローラ７８を収容している筐体である。本体７２は、前後方向に延在しており、左右方向に隣り合う撹拌空間Ｓｐ１及び供給空間Ｓｐ２を形成している。撹拌空間Ｓｐ１は、本体７２において供給空間Ｓｐ２よりも左側に設けられている。撹拌空間Ｓｐ１と供給空間Ｓｐ２とは、前後方向の両端において繋がっている。
【００３３】
撹拌スクリュー７４は、撹拌空間Ｓｐ１内に設けられ、前後方向に延在している。撹拌スクリュー７４は、回転させられることにより、現像剤を撹拌しながら後ろ側から前側へと搬送する。これにより、トナーが負に帯電し、キャリアが正に帯電する。撹拌スクリュー７４により搬送された現像剤は、撹拌空間Ｓｐ１の前側の端部から供給空間Ｓｐ２に流入する。
【００３４】
供給スクリュー７６は、供給空間Ｓｐ２内に設けられ、前後方向に延在している。供給スクリュー７６は、回転させられることにより、現像剤を前側から後ろ側へと搬送する。そして、供給スクリュー７６により搬送された現像剤は、供給空間Ｓｐ２の後ろ側の端部から撹拌空間Ｓｐ１に流入する。よって、現像剤は、撹拌空間Ｓｐ１と供給空間Ｓｐ２との間を循環している。
【００３５】
現像ローラ７８は、供給空間Ｓｐ２内に設けられ、前後方向に延在している。これにより、現像ローラ７８は、供給スクリュー７６と対向している。更に、現像ローラ７８は、本体７２から露出しており、感光体ドラム４と対向している。現像ローラ７８は、磁石を内蔵しており、磁力により磁性キャリアを非磁性トナーと共に吸着して、供給スクリュー７６により搬送されてきた現像剤を担持する。
【００３６】
センサ７９は、本体７２に取り付けられており、現像剤の透磁率を検出することで非磁性トナーと磁性トナーとの比率であるトナー濃度を検出する磁気センサである。制御部３０は、センサ７９が検出したトナー濃度が所定値よりも低い場合には、トナーボトル２４から本体７２にトナーを補給する。
【００３７】
また、現像ローラ７８は、トナーを感光体ドラム４に付与して静電潜像を現像する。具体的には、電圧印加部３２は、直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを現像ローラ７８に現像ローラ７８の周面の電位が負となるように印加している。現像バイアスの直流電圧は、例えば、３５０Ｖ〜４００Ｖである。また、現像バイアスの交流電圧の変動幅は、例えば、１．０ｋＶである。したがって、現像ローラ７８の周面の電位は、−４００Ｖ〜−３５０Ｖを中心として１．０ｋＶの幅で変動する。これにより、現像ローラ７８の周面の電位は、感光体ドラム４の周面のビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射された部分の電位（略０Ｖ）よりも低く、かつ、感光体ドラム４の周面のビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射されていない部分の電位（−５００Ｖ〜−４００Ｖ）よりも高くなる。現像ローラ７８が担持している現像剤の内の非磁性トナーは、負に帯電しているので、感光体ドラム４の周面のビームＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫが照射された部分に付着する。これにより、感光体ドラム４の周面には負に帯電したトナー画像が形成される。
【００３８】
モータ８０は、撹拌スクリュー７４、供給スクリュー７６及び現像ローラ７８を回転させる。
【００３９】
中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に張り渡されており、感光体ドラム４に現像されたトナー画像が１次転写される。
【００４０】
転写部８は、中間転写ベルト１１の内周面に対向するように配置されており、１次転写電圧を印加されることにより、感光体ドラム４に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１１に１次転写する。クリーナー９は、１次転写後に感光体ドラム４の周面に残存しているトナーを回収する役割を果たす。イレーサ１０は、感光体ドラム４の周面の電荷を除去する。駆動ローラ１２は、中間転写ベルト駆動部（図１には記載せず）により回転させられることにより、中間転写ベルト１１を矢印αの方向に駆動させる。これにより、中間転写ベルト１１は、トナー画像を２次転写ローラ１４まで搬送する。
【００４１】
２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１に接触し、ドラム形状をなしている。以下では、中間転写ベルト１１と２次転写ローラ１４との間の領域をニップ部Ｎと称す。２次転写ローラ１４には、正のバイアス電圧が印加される。これにより、２次転写ローラ１４は、ニップ部Ｎを通過する用紙Ｐに対して、中間転写ベルト１１が担持しているトナー画像を２次転写する。より詳細には、駆動ローラ１２は接地電位に保たれている。また、中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２に接触しているので、接地電位に近い正の電位に保たれている。そして、２次転写ローラ１４には、２次転写ローラ１４の電位が駆動ローラ１２及び中間転写ベルト１１の電位よりも高くなるように、正のバイアス電圧が印加されている。トナー画像は、負に帯電しているので、駆動ローラ１２と２次転写ローラ１４との間に発生している電界によって、中間転写ベルト１１から用紙Ｐに対して転写される。
【００４２】
クリーニング装置１８は、中間転写ベルト１１に接触しているブレードを有しており、用紙Ｐへのトナー画像の２次転写後に、中間転写ベルト１１に残存しているトナーを除去する。
【００４３】
トナー画像が２次転写された用紙Ｐは、定着装置２０に搬送される。定着装置２０は、用紙Ｐに対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナー画像を用紙Ｐに定着させる。排紙ローラ対２１は、用紙Ｐを排紙トレイ２３に出力する。排紙トレイ２３には、印刷済みの用紙Ｐが載置される。
【００４４】
以上のように構成された画像形成装置１では、制御部３０は、画像データに基づいて現像バイアスの交流電圧の周波数を選択する。より詳細には、スクリーン線数が高くなれば、再現可能な階調段数が少なくなり、解像度が高くなる。そのため、画像が文字である場合には、制御部３０は、解像度に優れた高いスクリーン線数（例えば、２１０ｌｐｉ）を選択する。一方、画像が写真である場合には、制御部３０は、階調段数が多い低いスクリーン線数（例えば、１９０ｌｐｉ）を選択する。
【００４５】
ただし、スクリーン線数が変更されると、以下に説明するように、粒状性と濃度段差とを両立させることが困難である。表１は、現像バイアスの交流電圧の周波数とスクリーン線数と粒状性との関係を図１０のグラフに基づいて作成した表である。表２は、現像バイアスの交流電圧の周波数とスクリーン線数と濃度段差との関係を図１１のグラフに基づいて作成した表である。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
表１に示すように、スクリーン線数が２１０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ〜９ｋＨｚにおいて、トナー画像にむらが視認されず、粒状性が抑制されていることが分かる。一方、スクリーン線数が１９０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ〜７ｋＨｚにおいて、むらが視認され、粒状性が抑制されていないことが分かる。したがって、粒状性の抑制のためには、スクリーン線数が相対的に低い場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が相対的に高い方が好ましいことが分かる。
【００４９】
また、表２に示すように、スクリーン線数が１９０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚ〜９ｋＨｚにおいて、濃度段差が視認されていないことが分かる。一方、スクリーン線数が２１０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が７ｋＨｚ〜９ｋＨｚにおいて、濃度段差が視認されていることが分かる。したがって、濃度段差の抑制のためには、スクリーン線数が相対的に高い場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数が相対的に低い方が好ましいことが分かる。
【００５０】
以上より、画像形成装置１では、制御部３０は、相対的に低いスクリーン線数（１９０ｌｐｉ）を選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として相対的に高い周波数（９ｋＨｚ）を選択し、相対的に高いスクリーン線数（２１０ｌｐｉ）を選択した場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数として相対的に低い周波数（５ｋＨｚ）を選択する。これにより、画像形成装置１は、粒状性の抑制と濃度段差の抑制との両立を実現している。
【００５１】
しかしながら、現像バイアスの交流電圧の周波数を変更すると、前記の通り、トナーの消費量の増加及び白ぬき線の形成不良が発生する。そこで、制御部３０は、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚの場合には、現像バイアスの直流電圧を４００Ｖに設定し、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚの場合には、現像バイアスの直流電圧を３５０Ｖに設定する。これにより、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚである場合のベタ画像濃度と現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚである場合のベタ画像濃度とが等しくなる。すなわち、トナーの消費量の増加や白ぬき線の形成不良等の問題が解消される。
【００５２】
ただし、現像バイアスの直流電圧が４００Ｖから３５０Ｖに変更されると、前記の通り、現像帯電オフセット電圧が大きくなってしまう。そこで、制御部３０は、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚである場合には、帯電バイアスを５００Ｖに設定し、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚである場合には、帯電バイアスを４００Ｖに設定する。これにより、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚである場合には、現像帯電オフセット電圧が１００Ｖとなり、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚである場合には、現像帯電オフセット電圧が５０Ｖとなる。よって、図１３に示すように、トナー画像にキャリア付着が発生することが抑制される。
【００５３】
しかしながら、現像バイアスの直流電圧の変更と帯電バイアスの変更との順序によっては、前記の通り、トナー画像にキャリア付着が発生するおそれがある。
【００５４】
そこで、制御部３０は、スクリーン線数を２１０ｌｐｉ（第１のスクリーン線数）から１９０ｌｐｉ（第１のスクリーン線数より低い第２のスクリーン線数）に変更する場合には、５ｋＨｚ（第１の周波数）の周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に停止させた後に、現像バイアスの直流電圧を４００Ｖ（第１の電圧値）から３５０Ｖ（第１の電圧値より低い第２の電圧値）に変更し、その後、９ｋＨz（第１の周波数よりも高い第２の周波数）の周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に開始させる。更に、制御部３０は、帯電バイアスを４００Ｖ（第３の電圧値）から５００Ｖ（第３の電圧値よりも低い第４の電圧値）に変更している。以下に、かかる動作について図面を参照しながら説明する。
【００５５】
図３は、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚから９ｋＨｚに変更される際のタイミングチャートである。図４及び図５は、図３のタイミングチャートにおける感光体ドラム４の様子を示した図である。図４及び図５において、先行するページの画像データに対応する静電潜像の後端を後端Ａ１と定義し、これに連続する後続のページの画像データに対応する静電潜像の先端を先端Ａ２と定義する。なお、後端Ａ１及び先端Ａ２は、静電潜像が形成されることにより発生するものであるが、以下では便宜上、感光体ドラム４において、先行の静電潜像の後端が位置する部分を後端Ａ１と定義し、後続の静電潜像の先端が位置する部分を先端Ａ２と定義する。また、帯電器５及び現像ローラ７８が設けられている位置をそれぞれ位置Ｘ１，Ｘ２と定義する。現像バイアスの交流電圧の周波数の変更は、後端Ａ１が位置Ｘ１を通過してから先端Ａ２が位置Ｘ２を通過するまでの間に行われる。
【００５６】
まず、時刻ｔ１（０ｍｓ）において、図４（ａ）に示すように、後端Ａ１が位置Ｘ１に到達し、その後、時刻ｔ２（１００ｍｓ経過時）において、図４（ｂ）に示すように、後端Ａ１が位置Ｘ２に到達する。
【００５７】
後端Ａ１が位置Ｘ２を通過した後、時刻ｔ３（１２０ｍｓ経過時）において、制御部３０は、５ｋＨｚの周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に停止させる。交流電圧の出力が停止した際に、感光体ドラム４の現像ローラ７８と対向している部分を、図４（ｃ）に示すように、部分Ｐ１と定義する。
【００５８】
時刻ｔ４（１７０ｍｓ経過時）において、制御部３０は、帯電バイアスの５００Ｖから４００Ｖへの変更を電圧印加部３４に開始させる。帯電バイアスの変更が開始された際に、感光体ドラム４の帯電器５と対向している部分を、図４（ｄ）に示すように、部分Ｐ２と定義する。
【００５９】
時刻ｔ５（２７０ｍｓ経過時）において、帯電バイアスの５００Ｖから４００Ｖへの変更が完了する。帯電バイアスの変更が完了した際に、感光体ドラム４の帯電器５と対向している部分を、図４（ｅ）に示すように、部分Ｐ３と定義する。
【００６０】
時刻ｔ６（３２０ｍｓ経過時）において、制御部３０は、現像バイアスの直流電圧の４００Ｖから３５０Ｖへの変更を電圧印加部３２に開始させる。現像バイアスの直流電圧の変更が開始された際に、感光体ドラム４の現像ローラ７８と対向している部分を、図５（ａ）に示すように、部分Ｐ４と定義する。部分Ｐ４は、部分Ｐ２よりも感光体ドラム４の回転方向の上流側に位置している。よって、制御部３０は、帯電バイアスの５００Ｖから４００Ｖへの変更を開始したときに感光体ドラム４の帯電器５に対向している部分Ｐ２が感光体ドラム４と現像ローラ７８とが対向している位置Ｘ２を通過した後に、現像バイアスの直流電圧の４００Ｖから３５０Ｖへの変更を開始している。
【００６１】
時刻ｔ７（４２０ｍｓ経過時）において、現像バイアスの直流電圧の４００Ｖから３５０Ｖへの変更が完了する。現像バイアスの直流電圧の変更が完了した際に、感光体ドラム４の現像ローラ７８と対向している部分を、図５（ｂ）に示すように、部分Ｐ５と定義する。
【００６２】
時刻ｔ８（４７０ｍｓ経過時）において、制御部３０は、９ｋＨｚの周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に開始させる。交流電圧の出力が開始された際に、感光体ドラム４の現像ローラ７８と対向している部分を、図５（ｃ）に示すように、部分Ｐ６と定義する。
【００６３】
時刻ｔ９（４９０ｍｓ経過時）において、図５（ｄ）に示すように、先端Ａ２が位置Ｘ１に到達し、その後、時刻ｔ１０（５６０ｍｓ経過時）において、図５（ｅ）に示すように、先端Ａ２が位置Ｘ２に到達する。以上の動作により、現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚから９ｋＨｚに変更される。
【００６４】
次に、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚから５ｋＨｚに変更される際の動作について説明する。制御部３０は、スクリーン線数を１９０ｌｐｉ（第１のスクリーン線数）から２１０ｌｐｉ（第１のスクリーン線数より高い第２のスクリーン線数）に変更する場合には、９ｋＨｚの（第１の周波数）周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に停止させた後に、現像バイアスの直流電圧を３５０Ｖ（第１の電圧値）から４００Ｖ（第１の電圧値より高い第２の電圧値）に変更し、その後、５ｋＨz（第１の周波数より低い第２の周波数）の周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に開始させる。更に、制御部３０は、帯電バイアスを４００Ｖ（第３の電圧値）から５００Ｖ（第３の電圧値よりも高い第４の電圧値）に変更する。以下に、かかる動作について図面を参照しながら説明する。
【００６５】
図６は、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚから５ｋＨｚに変更される際のタイミングチャートである。図７及び図８は、図６のタイミングチャートにおける感光体ドラム４の様子を示した図である。図７及び図８において、先行するページの画像データに対応する静電潜像の後端を後端Ａ１と定義し、これに連続する後続のページの画像データに対応する静電潜像の先端を先端Ａ２と定義する。なお、後端Ａ１及び先端Ａ２は、静電潜像が形成されることにより発生するものであるが、以下では便宜上、感光体ドラム４において、先行の静電潜像の後端が位置する部分を後端Ａ１と定義し、後続の静電潜像の先端が位置する部分を先端Ａ２と定義する。また、帯電器５及び現像ローラ７８が設けられている位置をそれぞれ位置Ｘ１，Ｘ２と定義する。現像バイアスの交流電圧の周波数の変更は、後端Ａ１が位置Ｘ１を通過してから先端Ａ２が位置Ｘ２を通過するまでの間に行われる。
【００６６】
まず、時刻ｔ１（０ｍｓ）において、図７（ａ）に示すように、後端Ａ１が位置Ｘ１に到達し、その後、時刻ｔ２（１００ｍｓ経過時）において、図７（ｂ）に示すように、後端Ａ１が位置Ｘ２に到達する。
【００６７】
後端Ａ１が位置Ｘ２を通過した後、時刻ｔ３（１２０ｍｓ経過時）において、制御部３０は、９ｋＨｚの周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に停止させる。交流電圧の出力が停止した際に、感光体ドラム４の現像ローラ７８と対向している部分を、図７（ｃ）に示すように、部分Ｐ１と定義する。
【００６８】
時刻ｔ４（２７０ｍｓ経過時）において、制御部３０は、帯電バイアスの４００Ｖから５００Ｖへの変更を電圧印加部３４に開始させる。帯電バイアスの変更が開始された際に、感光体ドラム４の帯電器５と対向している部分を、図７（ｄ）に示すように、部分Ｐ２と定義する。
【００６９】
時刻ｔ５（３２０ｍｓ経過時）において、制御部３０は、現像バイアスの直流電圧の３５０Ｖから４００Ｖへの変更を電圧印加部３２に開始させる。現像バイアスの直流電圧の変更が開始された際に、感光体ドラム４の現像ローラ７８と対向している部分を、図７（ｅ）に示すように、部分Ｐ３と定義する。部分Ｐ２は、部分Ｐ３よりも感光体ドラム４の回転方向の上流側に位置している。よって、制御部３０は、帯電バイアスの４００Ｖから５００Ｖへの変更を開始したときに感光体ドラム４の帯電器５に対向している部分Ｐ２が感光体ドラム４と現像ローラ７８とが対向している位置Ｘ２を通過する前に、現像バイアスの直流電圧の３５０Ｖから４００Ｖへの変更を開始している。
【００７０】
時刻ｔ６（３７０ｍｓ経過時）において、帯電バイアスの４００Ｖから５００Ｖへの変更が完了する。帯電バイアスの変更が完了した際に、感光体ドラム４の現像ローラ７８と対向している部分を、図８（ａ）に示すように、部分Ｐ４と定義する。
【００７１】
時刻ｔ７（４２０ｍｓ経過時）において、現像バイアスの直流電圧の３５０Ｖから４００Ｖへの変更が完了する。現像バイアスの直流電圧の変更が完了した際に、感光体ドラム４の帯電器５と対向している部分を、図８（ｂ）に示すように、部分Ｐ５と定義する。
【００７２】
時刻ｔ８（４７０ｍｓ経過時）において、制御部３０は、５ｋＨｚの周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に開始させる。交流電圧の出力が開始された際に、感光体ドラム４の現像ローラ７８と対向している部分を、図８（ｃ）に示すように、部分Ｐ６と定義する。
【００７３】
時刻ｔ９（４９０ｍｓ経過時）において、図８（ｄ）に示すように、先端Ａ２が位置Ｘ１に到達し、その後、時刻ｔ１０（６１０ｍｓ経過時）において、図８（ｅ）に示すように、先端Ａ２が位置Ｘ２に到達する。以上の動作により、現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚから５ｋＨｚに変更される。
【００７４】
（画像形成装置の動作）
次に、画像形成装置１の動作について説明する。図９は、連続するページ間で異なるスクリーン線数を選択した場合に、スクリーン線数を変更する際に制御部３０が行う動作を示したフローチャートである。
【００７５】
まず、本処理は、制御部３０が画像データを取得することにより開始される。画像データは、スキャナから出力されてきてもよいし、図示しない記憶部から取得してもよい。
【００７６】
制御部３０は、取得した後続の画像データに基づいて、スクリーン線数を選択する（ステップＳ１）。本実施形態では、制御部３０は、画像が文字である場合には、スクリーン線数として２１０ｌｐｉを選択する。一方、画像が写真である場合には、スクリーン線数として１９０ｌｐｉを選択する。
【００７７】
次に、制御部３０は、選択したスクリーン線数が２００ｌｐｉ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、制御部３０は、選択したスクリーン線数が相対的に高いスクリーン線数（２１０ｌｐｉ）であるのか相対的に低いスクリーン線数（１９０ｌｐｉ）であるのかを判定している。スクリーン線数が２００ｌｐｉ以上である場合には、本処理はステップＳ３に進む。スクリーン線数が１９０ｌｐｉ以上でない場合には、本処理はステップＳ１０に進む。
【００７８】
スクリーン線数が２００ｌｐｉ以上である場合、制御部３０は、スクリーン線数が２１０ｌｐｉであると判定し、現在の現像バイアスの交流電圧の周波数が５ｋＨｚであるか否かを判定する（ステップＳ３）。スクリーン線数が２１０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数は５ｋＨｚである。よって、制御部３０は、ステップＳ３では、先行ページと後続ページとの間での現像バイアスの交流電圧の周波数の変更の要否を判定している。周波数が５ｋＨｚでない場合には、本処理はステップＳ４に進む。周波数が５ｋＨｚである場合には、本処理はステップＳ１８に進む。
【００７９】
周波数が５ｋＨｚでなく現像バイアスの交流電圧の周波数を変更する場合には、制御部３０は、図６の時刻ｔ２及び図７（ｂ）に示すように、先行の静電潜像の後端Ａ１が位置Ｘ２を通過したか否かの判定を行う（ステップＳ４）。後端Ａ１が通過した場合には、本処理はステップＳ５に進む。後端Ａ１が通過していない場合には、本処理はステップＳ４に戻る。
【００８０】
後端Ａ１が通過した場合、制御部３０は、図６の時刻ｔ３及び図７（ｃ）に示すように、先行の静電潜像の後端Ａ１が位置Ｘ２を通過した後に、９ｋＨｚの周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に停止させる（ステップＳ５）。
【００８１】
次に、制御部３０は、図６の時刻ｔ４及び図７（ｄ）に示すように、帯電バイアスの４００Ｖから５００Ｖへの変更を電圧印加部３４に開始させる（ステップＳ６）。そして、制御部３０は、図６の時刻ｔ５及び図７（ｅ）に示すように、帯電バイアスの４００Ｖから５００Ｖへの変更を開始したときに感光体ドラム４の帯電器５に対向している部分Ｐ２が感光体ドラム４と現像ローラ７８とが対向している位置Ｘ２を通過する前に、現像バイアスの直流電圧の３５０Ｖから４００Ｖへの変更を電圧印加部３２に開始させる（ステップＳ７）。
【００８２】
次に、制御部３０は、図６の時刻ｔ７及び図８（ｂ）に示すように、現像バイアスの直流電圧の変更が終了したか否かを判定する（ステップＳ８）。現像バイアスの直流電圧の変更が終了した場合には、本処理はステップＳ９に進む。現像バイアスの直流電圧の変更が終了していない場合には、本処理はステップＳ８に戻る。
【００８３】
現像バイアスの直流電圧の変更が終了した場合、制御部３０は、図６の時刻ｔ８及び図８（ｃ）に示すように、５ｋＨｚの周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に開始させる（ステップＳ９）。この後、本処理はステップＳ１８に進む。
【００８４】
ステップＳ２においてスクリーン線数が２００ｌｐｉ以上でない場合、制御部３０は、スクリーン線数が１９０ｌｐｉであると判定し、現在の現像バイアスの交流電圧の周波数が９ｋＨｚであるか否かを判定する（ステップＳ１０）。スクリーン線数が１９０ｌｐｉである場合には、現像バイアスの交流電圧の周波数は９ｋＨｚである。よって、制御部３０は、ステップＳ１０では、先行ページと後続ページとの間での現像バイアスの交流電圧の周波数の変更の要否を判定している。周波数が９ｋＨｚである場合には、本処理はステップＳ１８に進む。周波数が９ｋＨｚでない場合には、本処理はステップＳ１１に進む。
【００８５】
周波数が９ｋＨｚでなく現像バイアスの交流電圧の周波数を変更する場合には、制御部３０は、図３の時刻ｔ２及び図４（ｂ）に示すように、先行の静電潜像の後端Ａ１が位置Ｘ２を通過したか否かの判定を行う（ステップＳ１１）。後端Ａ１が通過した場合には、本処理はステップＳ１２に進む。後端Ａ１が通過していない場合には、本処理はステップＳ１１に戻る。
【００８６】
後端Ａ１が通過した場合、制御部３０は、図３の時刻ｔ３及び図４（ｃ）に示すように、先行の静電潜像の後端Ａ１が位置Ｘ２を通過した後に、５ｋＨｚの周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に停止させる（ステップＳ１２）。
【００８７】
次に、制御部３０は、図３の時刻ｔ４及び図４（ｄ）に示すように、帯電バイアスの５００Ｖから４００Ｖへの変更を電圧印加部３４に開始させる（ステップＳ１３）。そして、制御部３０は、図３の時刻ｔ６及び図５（ａ）に示すように、帯電バイアスの５００Ｖから４００Ｖへの変更を開始したときに感光体ドラム４の帯電器５に対向している部分Ｐ２が感光体ドラム４と現像ローラ７８とが対向している位置Ｘ２を通過したか否かの判定を行う（ステップＳ１４）。部分Ｐ２が位置Ｘ２を通過した場合には、本処理はステップＳ１５に進む。部分Ｐ２が位置Ｘ２を通過していない場合には、本処理はステップＳ１４に戻る。
【００８８】
部分Ｐ２が位置Ｘ２を通過した場合、制御部３０は、図３の時刻ｔ６及び図５（ａ）に示すように、現像バイアスの直流電圧の４００Ｖから３５０Ｖへの変更を電圧印加部３２に開始させる（ステップＳ１５）。
【００８９】
次に、制御部３０は、図３の時刻ｔ７及び図５（ｂ）に示すように、現像バイアスの直流電圧の変更が終了したか否かを判定する（ステップＳ１６）。現像バイアスの直流電圧の変更が終了した場合には、本処理はステップＳ１７に進む。現像バイアスの直流電圧の変更が終了していない場合には、本処理はステップＳ１６に戻る。
【００９０】
現像バイアスの直流電圧の変更が終了した場合、制御部３０は、図３の時刻ｔ８及び図５（ｃ）に示すように、９ｋＨｚの周波数を有する現像バイアスの交流電圧の出力を電圧印加部３２に開始させる（ステップＳ１７）。この後、本処理はステップＳ１８に進む。
【００９１】
前記ステップＳ１８において、制御部３０は、次の（後続の）静電潜像の形成を行う（ステップＳ１８）。以上で、スクリーン線数を変更が終了する。
【００９２】
（効果）
以上のように構成された画像形成装置１によれば、現像バイアスの直流電圧が変化させられた場合に、トナー画像にキャリア付着が発生することを抑制できる。より詳細には、現像バイアスの直流電圧の変更と帯電バイアスの変更との順序によっては、トナー画像にキャリア付着が発生するおそれがある。例えば、現像バイアスの交流電圧の周波数を５ｋＨzから９ｋＨｚに変更する場合に、現像バイアスの直流電圧の変更を帯電バイアスの変更よりも先に行ったときには、現像バイアスの直流電圧が３５０Ｖであり、帯電バイアスが５００Ｖである瞬間が存在する。この場合には、現像帯電オフセット電圧が１５０Ｖとなる。その結果、図１３に示すように、トナー画像にキャリア付着が発生するおそれがある。
【００９３】
そこで、画像形成装置１では、制御部３０は、５ｋＨｚの周波数を有する交流電圧の出力を停止させた後に、現像バイアスの直流電圧を４００Ｖから３５０Ｖに変更し、その後、９ｋＨｚの周波数を有する交流電圧の出力を開始させている。同様に、制御部３０は、９ｋＨｚの周波数を有する交流電圧の出力を停止させた後に、現像バイアスの直流電圧を３５０Ｖから４００Ｖに変更し、その後、５ｋＨｚの周波数を有する交流電圧の出力を開始させている。すなわち、制御部３０は、現像バイアスの直流電圧の電圧値の変更時には、現像バイアスの交流電圧を電圧印加部３２に印加させていない。図１３によれば、現像バイアスの交流電圧の周波数が低くなれば、キャリア付着が発生する現像帯電オフセット電圧が高くなることが分かっている。したがって、現像バイアスの交流電圧の周波数を０ｋＨｚ（あるいは交流電圧を０Ｖ）とすれば、キャリア付着が発生する現像帯電オフセット電圧がきわめて高くなる。よって、現像帯電オフセット電圧が大きくなったとしても、トナー画像にキャリア付着が発生することが抑制される。
【００９４】
また、画像形成装置１は、以下の理由によっても、現像バイアスの直流電圧が変化させられた場合に、トナー画像にキャリア付着が発生することを抑制できる。より詳細には、制御部３０は、帯電バイアスの５００Ｖから４００Ｖへの変更を開始したときに感光体ドラム４の帯電器５に対向している部分Ｐ２（図４（ｄ）参照）が感光体ドラム４と現像ローラ７８とが対向している位置Ｘ１を通過した後に、現像バイアスの直流電圧の４００Ｖから３５０Ｖへの変更を開始する。これにより、感光体ドラム４において、帯電器５により５００Ｖの電圧が印加された部分が、３５０Ｖの直流電圧の現像バイアスが印加された現像ローラ７８と対向することがない。すなわち、現像帯電オフセット電圧の大きさが抑制される。よって、トナー画像にキャリア付着が発生することが抑制される。
【００９５】
また、画像形成装置１は、以下の理由によっても、現像バイアスの直流電圧が変化させられた場合に、トナー画像にキャリア付着が発生することを抑制できる。より詳細には、制御部３０は、帯電バイアスの４００Ｖから５００Ｖへの変更を開始したときに感光体ドラム４の帯電器５に対向している部分Ｐ２（図７（ｄ）参照）が感光体ドラム４と現像ローラ７８とが対向している位置Ｘ２を通過する前に、現像バイアスの直流電圧の３５０Ｖから４００Ｖへの変更を開始する。これにより、感光体ドラム４において、帯電器５により５００Ｖの電圧が印加された部分が、３５０Ｖの直流電圧の現像バイアスが印加された現像ローラ７８と対向することがない。すなわち、現像帯電オフセット電圧の大きさが抑制される。よって、トナー画像にキャリア付着が発生することが抑制される。
【００９６】
また、画像形成装置１では、現像バイアス及び帯電バイアスの出力を完全に停止することなく、現像バイアスの交流電圧の周波数を変更している。そのため、画像形成装置１では、現像バイアス及び帯電バイアスの出力を完全に停止させた場合に比べて、短時間で現像バイアスの交流電圧の周波数を変更できる。現像バイアスの交流電圧の周波数の変更は、先行の静電潜像の後端Ａ１が位置Ｘ１を通過してから後続の静電潜像の先端Ａ２が位置Ｘ２を通過するまでの間に行われる。よって、現像バイアスの交流電圧の周波数の変更に要する時間が短くなると、先行の静電潜像の後端Ａ１と後続の静電潜像の先端Ａ２との間隔を小さくできる。その結果、画像形成装置１は、より高速で複数の用紙Ｐにトナー画像を連続して形成することが可能となる。
【００９７】
（その他の実施形態）
なお、本発明に係る画像形成装置は、前記実施形態に係る画像形成装置１に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。
【００９８】
なお、現像バイアスの直流電圧の電圧値は、３５０Ｖ及び４００Ｖに限らない。また、帯電バイアスの電圧値は、４００Ｖ及び５００Ｖに限らない。ただし、帯電バイアスの電圧値は、現像バイアスの直流電圧の電圧値以上である。また、スクリーン線数の変更は、制御部３０ではなく、プリント出力を行う際に、ユーザの指定により設定されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
以上のように、本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、現像バイアスの直流電圧が変化させられた場合に、トナー画像にキャリア付着が発生することを抑制できる点において優れている。
【符号の説明】
【０１００】
１ 画像形成装置
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 感光体ドラム
６ 光走査装置
３０ 制御部
３２，３４ 電圧印加部
７８ 現像ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、
画像データに基づいて前記潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
トナー及びキャリアからなる現像剤を担持し、かつ、該トナーを前記潜像担持体に付与して前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、
第１の直流電圧と第１の交流電圧とが重畳された現像バイアスを前記現像剤担持体に印加する第１の電圧印加手段と、
第１の周波数を有する前記第１の交流電圧の出力の停止を開始した後に、前記第１の直流電圧を第１の電圧値から第２の電圧値に変更し、その後、第２の周波数を有する前記第１の交流電圧の出力を開始させる制御手段と、
を備えており、
前記制御手段は、連続した複数ページの画像形成を行う際に、前記画像データに基づいてページ毎にスクリーン線数を選択すると共に、選択したスクリーン線数に対応させて前記第１の電圧印加手段の出力を決定すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記画像データに基づいてスクリーン線数を第１のスクリーン線数から該第１のスクリーン線数よりも低い第２のスクリーン線数に変更する場合には、前記第１の周波数を有する前記第１の交流電圧の出力の停止を開始した後に、前記第１の直流電圧を前記第１の電圧値から該第１の電圧値よりも低い前記第２の電圧値に変更し、前記第１の周波数よりも高い前記第２の周波数を有する前記第１の交流電圧の出力を開始させること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記潜像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段に対して帯電バイアスを印加する第２の電圧印加手段と、
を更に備えており、
前記制御手段は、前記帯電バイアスを第３の電圧値から該第３の電圧値よりも低い第４の電圧値に変更すること、
を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記帯電バイアスの前記第３の電圧値から前記第４の電圧値への変更を開始したときに前記潜像担持体の前記帯電手段に対向している部分が該潜像担持体と前記現像剤担持体とが対向している位置を通過した後に、前記第１の直流電圧の前記第１の電圧値から前記第２の電圧値への変更を開始すること、
を特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記画像データに基づいてスクリーン線数を第１のスクリーン線数から該第１のスクリーン線数よりも高い第２のスクリーン線数に変更する場合には、前記第１の周波数を有する前記第１の交流電圧の出力の停止を開始した後に、前記第１の直流電圧を前記第１の電圧値から該第１の電圧値よりも高い前記第２の電圧値に変更し、前記第１の周波数よりも低い前記第２の周波数を有する前記第１の交流電圧の出力を開始させること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記潜像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段に対して帯電バイアスを印加する第２の電圧印加手段と、
を更に備えており、
前記制御手段は、前記帯電バイアスを第３の電圧値から該第３の電圧値よりも高い第４の電圧値に変更すること、
を特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記帯電バイアスの前記第３の電圧値から前記第４の電圧値への変更を開始したときに前記潜像担持体の前記帯電手段に対向している部分が該潜像担持体と前記現像剤担持体とが対向している位置を通過する前に、前記第１の直流電圧の前記第１の電圧値から前記第２の電圧値への変更を開始すること、
を特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１】
潜像担持体と、
画像データに基づいて前記潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
トナー及びキャリアからなる現像剤を担持し、かつ、該トナーを前記潜像担持体に付与して前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、
第１の直流電圧と第１の交流電圧とが重畳された現像バイアスを前記現像剤担持体に印加する第１の電圧印加手段と、
第１の周波数を有する前記第１の交流電圧の出力の停止を開始した後に、前記第１の直流電圧を第１の電圧値から第２の電圧値に変更し、その後、第２の周波数を有する前記第１の交流電圧の出力を開始させる制御手段と、
を備えており、
前記制御手段は、連続した複数ページの画像形成を行う際に、前記画像データに基づいてページ毎にスクリーン線数を選択すると共に、選択したスクリーン線数に対応させて前記第１の電圧印加手段の出力を決定すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記画像データに基づいてスクリーン線数を第１のスクリーン線数から該第１のスクリーン線数よりも低い第２のスクリーン線数に変更する場合には、前記第１の周波数を有する前記第１の交流電圧の出力の停止を開始した後に、前記第１の直流電圧を前記第１の電圧値から該第１の電圧値よりも低い前記第２の電圧値に変更し、前記第１の周波数よりも高い前記第２の周波数を有する前記第１の交流電圧の出力を開始させること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記潜像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段に対して帯電バイアスを印加する第２の電圧印加手段と、
を更に備えており、
前記制御手段は、前記帯電バイアスを第３の電圧値から該第３の電圧値よりも低い第４の電圧値に変更すること、
を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記帯電バイアスの前記第３の電圧値から前記第４の電圧値への変更を開始したときに前記潜像担持体の前記帯電手段に対向している部分が該潜像担持体と前記現像剤担持体とが対向している位置を通過した後に、前記第１の直流電圧の前記第１の電圧値から前記第２の電圧値への変更を開始すること、
を特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記画像データに基づいてスクリーン線数を第１のスクリーン線数から該第１のスクリーン線数よりも高い第２のスクリーン線数に変更する場合には、前記第１の周波数を有する前記第１の交流電圧の出力の停止を開始した後に、前記第１の直流電圧を前記第１の電圧値から該第１の電圧値よりも高い前記第２の電圧値に変更し、前記第１の周波数よりも低い前記第２の周波数を有する前記第１の交流電圧の出力を開始させること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記潜像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段に対して帯電バイアスを印加する第２の電圧印加手段と、
を更に備えており、
前記制御手段は、前記帯電バイアスを第３の電圧値から該第３の電圧値よりも高い第４の電圧値に変更すること、
を特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記帯電バイアスの前記第３の電圧値から前記第４の電圧値への変更を開始したときに前記潜像担持体の前記帯電手段に対向している部分が該潜像担持体と前記現像剤担持体とが対向している位置を通過する前に、前記第１の直流電圧の前記第１の電圧値から前記第２の電圧値への変更を開始すること、
を特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−２５２２５（Ｐ２０１３−２５２２５Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６１８９７（Ｐ２０１１−１６１８９７）
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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