JP2002072586A

JP2002072586A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002072586A
Application number: JP2000264073A
Authority: JP
Inventors: Atsuya Oojiya; 篤哉大慈彌; Kentaro Matsumoto; 健太郎松本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2000-08-31
Publication date: 2002-03-12
Also published as: KR20020018034A; KR100424798B1; US20020051649A1; US6507718B2

Abstract

(57)【要約】【課題】二成分現像剤を用い反転現像を行う画像形成
装置において、画像形成動作以外の像担持体駆動中に装
置のドアを開いたり装置メイン電源を遮断した場合、お
よび、再駆動する場合の、像担持体へのキャリア付着を
低減し、高品質の画像を得る。【解決手段】画像形成動作以外の像担持体駆動時、像
担持体の帯電電位を画像形成時の帯電電位よりも減衰し
た値にし、かつ、現像バイアスを画像形成時の現像バイ
アスよりも減衰した値になるようする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像形成装置において、該像担持
体の帯電電位と同極性に帯電したトナー及びこのトナー
と逆極性に帯電したキャリアとを含む二成分現像剤を用
い、二成分現像剤を担持する現像剤担持体にトナーと同
極性の現像バイアスを印加して像担持体上の静電潜像を
トナー像化する反転現像方式が数多く採用されている。
また、画像形成装置では、像担持体を駆動しながら、画
像形成動作の前処理（データ送信、転写体給紙等）、画
像形成動作（書き込み、現像、転写等）、画像形成動作
の後処理（排紙、転写クリーニング等）が行われる。

【０００３】このような二成分現像剤を用いた反転現像
方式を採用する画像形成装置では、像担持体の駆動開始
時に、像担持体に対する帯電開始と現像バイアスの印加
開始とを同じタイミングにすると、現像バイアスの印加
開始直後に、像担持体と現像剤担持体が対向する現像部
を通過する像担持体が帯電していない状態となり、像担
持体上に黒ベタを現像してしまうという不具合が発生す
る。また、像担持体の駆動停止時に、像担持体に対する
帯電停止と現像バイアスの印加停止とを同じタイミング
にすると、現像バイアスの印加停止直後に現像部を通過
する像担持体が帯電している状態となり、像担持体への
キャリア付着が発生する。そこで、像担持体の駆動開始
時および停止時に、現像部において、像担持体の帯電お
よび現像バイアスが上記状態にならない様、像担持体に
対する帯電及び現像バイアスの印加タイミングを工夫し
ている。例えば、図３に示すように、像担持体の駆動開
始時、像担持体に対する帯電を開始（ＯＮ）をしてか
ら、像担持体が帯電装置と対向する帯電部から現像部に
達するＴ秒後に現像バイアスの印加を開始（ＯＮ）する
よう制御している。また、像担持体の駆動停止時、像担
持体に対する帯電を停止（ＯＦＦ）してからＴ秒後に現
像バイアスの印加を停止（ＯＦＦ）するよう制御してい
る。像担持体に対する帯電及び現像バイアスの印加タイ
ミングをこのようにすることで、上記不具合を防止して
いる。

【０００４】また、画像形成装置に異常が発生した場合
または転写体の搬送中にジャムが発生した場合等におい
ても、いきなり像担持体に対する帯電及び現像バイアス
の印加を停止するのではなく、図３に示すように、像担
持体に対する帯電を停止（ＯＦＦ）してからＴ秒後に現
像バイアスの印加を停止（ＯＦＦ）するよう制御して、
上記不具合を防止している。

【０００５】ところが、ユーザーが像担持体駆動時に画
像の異常等で突然電源を切ってしまったり、突然装置本
体のドアを開けてしまう場合がある。このような場合、
安全性のため、像担持体を駆動するの駆動モータへの電
圧供給が停止するとともに、像担持体への帯電及び現像
バイアスの印加はいきなり停止する。ここで、像担持体
は駆動モータへの電圧供給が停止してから駆動モータの
イナーシャで移動し停止する。この時、イナーシャで移
動して現像部を通過する部分の像担持体は、帯電してい
るが現像バイアスは印加されないので、キャリアが付着
が発生してしまう。さらに、装置の電源を再投入した
り、装置本体のドアを閉めて装置を再駆動する際、像担
持体の帯電したままになっている部分が現像バイアスが
印加開始される前に現像部を通過してしまう可能性があ
り、この部分にキャリア付着が発生する虞がある。この
ような、ユーザーが像担持体駆動時に突然電源を切って
しまったり、装置本体のドアを開けてしまう行為は、転
写体が装置内にあり、明らかに画像形成動作中と解る場
合は少ない。しかしながら、転写体の給紙または排紙が
行われ、転写体の一部または全部を装置外で目視でき
る、画像形成動作の前処理または画像形成動作の後処理
時には多く見られる。

【０００６】また、近年、情報のデジタル化にともない
画像形成装置がコンピュータ等の演算機器の画像出力機
器、いわゆるプリンタとして多く利用されるようになっ
てきている。プリンタでは、演算機器のデータ出力処理
異常等で像担持体が駆動状態で動きっぱなしになる場合
がある。この様な時、プリンタの電源を一旦切った後、
再投入してプリンタを再駆動する。この場合も、上記と
同様、像担持体の駆動モータへの電圧供給が停止される
とともに、像担持体の帯電及び現像バイアス印加がいき
なり停止されてしまう。このため、上述と同様、像担持
体停止時およびプリンタ再駆動時に、像担持体へのキャ
リア付着という不具合が発生する。

【０００７】像担持体にキャリアが付着してしまうと、
現像装置内のキャリアの量が減少して現像特性を変化さ
せる虞がある。さらに、像担持体に付着したキャリア
が、像担持体と像担持体表面に接触する部材、例えばク
リーニング装置のクリーニングブレードとの間に挟ま
り、像担持体表面やクリーニングブレードを傷つける虞
がある。また、転写体等を介して定着装置に移動して定
着ローラを傷つけて、画像品質を著しく低下させるとい
う不具合がある。

【０００８】そこで、本出願人は、突然電源を切ってし
まったり、突然装置本体のドアを開けてしまい、像担持
体駆動中に駆動モータへの電圧供給が停止された後に、
像担持体がイナーシャで移動している間のキャリアが付
着を防止するため、特開平０５−１６５２８７号公報に
て、像担持体駆動中にメイン駆動モータへの電圧供給が
停止された後に、像担持体がイナーシャで移動している
間、現像剤担持体に現像バイアス電圧を印加して像担持
体へのキャリアが付着しないようにする画像形成装置を
提案している。同公報の画像形成装置では、突然装置本
体のドアを開けられた場合、所定期間現像バイアスを印
加し続けるための遅延制御手段を設けている。また、突
然電源を切られた時は、現像バイアスを供給するための
内部電源と、該内部電源を用いて所定期間現像バイアス
を印加し続けるための遅延制御手段とを設けている。こ
のため、装置が複雑で高価になるという課題がある。ま
た、再駆動時のキャリア付着については解決されない。

【０００９】ところで、二成分現像剤を用いる現像装置
において、トナー濃度検知手段を必要とせず、現像剤の
動きによってトナーを取り込み、現像剤のトナー濃度を
一定の範囲に制御する試みがおこなわれている。その一
例として、本出願人は現像剤担持体に担持されて搬送さ
れる現像剤の量を規制する規制部材と、規制部材により
掻き落とされた現像剤を収容する現像剤収容部と、該現
像剤収容部に隣接し、該現像剤担持体にトナーを供給す
るトナー収容部とを備え、該現像剤担持体上の現像剤の
トナー濃度の変化により、該現像剤と上記トナーとの接
触状態を変化させて、該現像剤担持体上の現像剤のトナ
ー取り込み状態を変化させる現像装置を提案している
（例えば、特開平９−２２１７８号公報、特開平９−１
９７８３３号公報）。

【００１０】この現像装置によれば、現像剤担持体上の
現像剤にトナー収容部よりトナーが補給されてトナー濃
度が上昇すると、現像剤担持体上の現像剤に対して現像
剤収容室内の現像剤の搬送抵抗が上昇して、現像剤搬送
における玉突き現象が発生する。この玉突き現象によ
り、トナー収容部と現像剤収容部とを連結するトナー補
給開口部に現像剤溜まりが発生する。この現像剤溜まり
が現像剤担持体上の現像剤のトナーの取り込みを制御す
ることによって、トナー供給を常時一定に自己制御す
る。そして、上記現像剤収容部内での現像剤の循環移動
により、該現像剤のトナーとキャリアとを攪拌して、ト
ナー濃度を均一化する。このように現像剤の動きによっ
てトナーを取り込むことで、トナー濃度検知手段を用い
なくとも、現像剤のトナー濃度を一定の範囲に自己制御
することができる。さらに、現像剤の動きによってトナ
ーを取り込むことで、パドル・スクリュー等の攪拌部材
を省略することもできる。よって、現像装置の小型化、
低コスト化に有利である。

【００１１】また、上記トナー濃度自己制御システムの
現像装置においては、制御目標とするトナー濃度範囲
は、現像剤収容部内に収容されるキャリアの量を変化さ
せて現像剤の嵩が変えることにより、コントロールする
ことができる。具体的には、キャリアをある一定量から
減らすと現像剤の嵩が減少するためトナーの取り込みが
増加して現像剤のトナー濃度は高くなる。一方、キャリ
ア量をある一定量から増やすと、現像剤の嵩が増加する
ためトナーの取り込みが減少して現像剤のトナー濃度を
低くなる。そこで、初期の現像剤収容部内に収容される
キャリアの量が変化しないようにすることが、経時でト
ナー濃度を適正な範囲に保つために非常に重要である。
また、上記トナー濃度自己制御システムの現像装置は、
通常のトナー濃度検知手段を用いてトナー補給し、現像
剤収容室内でパドル・スクリュー等の攪拌部材でトナー
と現像剤とを攪拌する二成分現像方式に比較して小型に
することができる。そこで、現像装置に収容されるキャ
リアも少量となる傾向にある。

【００１２】このようなトナー濃度自己制御システムの
現像装置において、上述したキャリア付着が繰り替えさ
れると現像剤収容部内に収容されるキャリアの量が減っ
てしまう。このため、トナー濃度が上昇してしまい、地
汚れ等の異常画像が発生してしまう虞がある。また、現
像装置内のキャリアが少量であるため、キャリアが減少
した場合、その影響が大きく顕れ易い。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、
二成分現像剤を用い反転現像方式を行う画像形成装置に
おいて、画像形成動作以外の像担持体駆動中に装置のド
アを開いたり装置メイン電源を遮断した場合、および、
再駆動する場合の、像担持体へのキャリア付着を低減
し、高品質の画像を得ることのできる画像形成装置を提
供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、像担持体を帯電させるための帯
電装置と、該像担持体上に静電潜像を形成するための潜
像形成装置と、該像担持体の帯電電位と同極性に帯電し
たトナー及び該トナーと逆極性に帯電したキャリアとを
含む二成分現像剤を担持する現像剤担持体に該トナーと
同極性の現像バイアスを印加して該像担持体上の静電潜
像を現像する反転現像方式の現像装置とを備え、上記像
担持体を駆動して、上記帯電、潜像形成、現像を含む画
像形成動作および画像形成動作の前処理、後処理をおこ
なうものであって、上記画像形成動作以外の像担持体駆
動時にも像担持体を帯電させるとともに現像剤担持体に
現像バイアスを印加する画像形成装置において、画像形
成動作以外の像担持体駆動時、像担持体の帯電電位を画
像形成時の帯電電位よりも減衰した値にし、かつ、現像
バイアスを画像形成時の現像バイアスよりも減衰した値
になるよう構成したことを特徴とするものである。

【００１５】請求項１の画像形成装置においては、帯
電、潜像形成、現像を含む画像形成動作以外、すなわち
画像形成動作の前処理、後処理の像担持体駆動時、像担
持体の帯電電位を画像形成動作時の帯電電位よりも減衰
させ、かつ、現像バイアスを画像形成時の現像バイアス
よりも減衰させている。ここで、画像形成動作以外の像
担持体駆動時に、装置のドアを開いたり装置メイン電源
を遮断した場合、現像バイアスの印加が停止した後に、
像担持体がイナーシャで移動して、現像部を通過する部
分がある。本発明の画像形成装置では、画像形成動作以
外の像担持体駆動時、像担持体の帯電電位を、画像形成
動作時の帯電電位よりも減衰させているので、画像形成
動作時と同じ帯電電位にした場合に較べ、上記イナーシ
ャで移動して現像部を通過する部分の地肌ポテンシャル
（現像バイアス−帯電電位）は小さくなる。さらに、装
置の電源を再投入したり、装置本体のドアを閉めて装置
を再駆動する際、像担持体の帯電したままになっている
部分が現像バイアスの印加が開始される前に現像部を通
過してしまう可能性がある。この部分の地肌ポテンシャ
ル（現像バイアス−帯電電位）も小さくなる。また、キ
ャリア付着は、図５にしめすように、地肌ポテンシャル
（現像バイアス−帯電電位）が大きくなる程多く発生す
る。そこで、地肌ポテンシャル（現像バイアス−帯電電
位）を小さくすることで、キャリア付着を低減すること
ができる。また、画像形成動作以外の像担持体駆動時、
帯電電位のみ減衰させると、地肌ポテンシャル（現像バ
イアス−帯電電位）が小さくなりすぎて、像担持体上に
トナーが付着する虞がある。そこで、帯電電位とともに
現像バイアスも減衰させることで、像担持体上にトナー
が付着してしまう虞を低減する。

【００１６】請求項２の発明は、画像形成動作以外の像
担持体駆動時の帯電電位を、現像バイアスが印加されな
くとも、像担持体表面にキャリアが付着しないような電
位にすることを特徴とするものである。

【００１７】請求項２の画像形成装置においては、画像
形成動作以外の像担持体駆動時の帯電電位を、現像バイ
アスが印加されなくとも、像担持体表面にキャリアが付
着しないような電位にすることで、キャリア付着を防止
することができる。

【００１８】請求項３の発明は、請求項１または２の画
像形成装置において、画像形成動作以外の像担持体駆動
時の帯電電位と現像バイアスとの差が、画像形成時の帯
電電位と現像バイアスとの差とほぼ等しくなるようにす
ることを特徴とするものである。

【００１９】請求項３の画像形成装置においては、画像
形成動作以外の像担持体駆動時に、帯電電位と現像バイ
アスとの差、すなわち地肌ポテンシャル（現像バイアス
−帯電電位）を、画像形成時の地肌ポテンシャルとほぼ
等しくすることで、像担持体上にトナーが付着してしま
う虞を防止する。

【００２０】請求項４の発明は、請求項１、２または３
の画像形成装置において、上記現像装置は現像剤担持体
に担持されて搬送される現像剤の量を規制する規制部材
と、規制部材により掻き落とされた現像剤を収容する現
像剤収容部と、該現像剤収容部に隣接し、該現像剤担持
体にトナーを供給するトナー収容部とを備え、該現像剤
担持体上の現像剤のトナー濃度の変化により、該現像剤
と上記トナーとの接触状態を変化させて、該現像剤担持
体上の現像剤のトナー取り込み状態を変化させる現像装
置であることを特徴とするものである。

【００２１】請求項４の画像形成装置においては、上記
現像装置におけるキャリア付着を低減することで、上記
現像装置内のキャリアの量が変化しないようする。これ
により、上記現像装置のトナー濃度を安定させ、高品位
の画像を得ることができる。

【００２２】請求項５の発明は、請求項１、２、３また
は４の画像形成装置において、プリンタであることを特
徴とするものである。

【００２３】請求項５の画像形成装置においては、デー
タ出力処理異常等でプリンタの像担持体が駆動状態で動
きっぱなしになり、電源を一旦切った後、再投入してプ
リンタを再駆動する場合、像担持体上へのキャリア付着
を低減することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、画像形成装置と
してのデジタル方式の電子写真複写機（以下「複写機」
という。）に適用した第一の実施形態について説明す
る。図１は、第一の実施形態に係る複写機の概略構成
図、図２は第一の実施形態に係る複写機の制御部ブロッ
ク図である。まず、複写機全体の構成及び動作について
図１に基づき説明する。像担持体としての感光体１の周
辺には、帯電装置としての帯電ローラ１２、露光装置１
３、現像装置１４、転写装置１５、クリーニング装置１
６、及び除電装置１７等が配設されている。ここで、感
光体１の導電性基体はアースされている。図示しないメ
インモーターは感光体１を回転駆動しながら、以下の工
程で画像形成をおこなう。まず、感光体１は帯電用電源
１８から電圧を供給された帯電ローラ１２により一様に
帯電した後、露光装置１３よりの光を感光体１上に照射
され静電潜像を形成する。この静電潜像は後述する現像
装置１４により現像され、顕像としてのトナー像を形成
する。このトナー像は、転写装置１５により、転写体上
に静電的に転写される。一方、転写後の感光体１はクリ
ーニング装置１６により未転写トナーが回収され、次の
帯電に備えて除電装置１７により残留電荷が除電され
る。

【００２５】また、第一の実施形態にかかる複写機の制
御系を図２に基づき説明する。メイン制御部３０は、全
体の総括的な信号処理を行うＣＰＵ３１、ＣＰＵ３１で
実行されるプログラムを格納するためのＲＯＭ３２、ワ
ークエリア等に利用される読み書き可能なＲＡＭ３３、
入出力ポート（Ｉ／Ｏ）３４、３５等により構成されて
いる。複写機本体の操作部３６からの設定信号がＩ／Ｏ
３４を介してＣＰＵ３１に取り入れられると、各種モー
ド、複写枚数等の条件が確認される。さらに温度検出手
段３７からの検出信号がＩ／Ｏ３４を介してＣＰＵ３１
に取り入れられると、検出信号に応じて感光体１上への
トナー像形成に関わる条件が演算される。そして、ＣＰ
Ｕ３１からＩ／Ｏ３５を介して感光体１上へのトナー像
形成に関わる制御信号が、感光体駆動部３８、帯電装置
制御部３９、露光装置制御部４０、現像装置駆動部４
１、現像バイアス制御部４２に対して送られる。

【００２６】次に現像装置１４について詳しく説明す
る。この現像装置１４は、感光体１の帯電電位と同極性
に帯電したトナーとこのトナーと逆極性に帯電したキャ
リアとを含む二成分現像剤（以下、現像剤という）３を
担持する現像剤担持体にトナーと同極性の現像バイアス
を印加して感光体１上の静電潜像をトナー像化する反転
現像方式の現像装置である。

【００２７】まず、現像装置１４の構成について説明す
る。この現像装置１４は、現像剤担持体としての非磁性
材質からなる現像スリーブ４、現像スリーブ４の内部に
固定配置された磁界発生手段としてマグネットローラ
５、現像スリーブ４上に担持されて搬送されている現像
剤の量を規制する第一の現像剤規制部材としてのドクタ
６、ドクタ６により掻き落とされた現像剤を収容する現
像剤収容部Ａを形成する現像剤収容ケース７、現像剤収
容ケース７に隣接し、現像スリーブ４に担持された現像
剤にトナーを供給するトナー収容部としてのトナーホッ
パ８、ドクタ６よりも現像スリーブ４上の現像剤の搬送
方向上流側に配設される第２の規制部材としてのプレド
クタ１０、現像ケーシング２等から構成されている。現
像ケーシング２は、感光体１側に開口を有し、現像スリ
ーブ４の下部を囲むように形成されている。ドクタ６
は、現像スリーブ４上の現像剤３の層圧を規制するため
に、現像スリーブ４と一定に間隙を保った状態で配置さ
れている。そして、ドクタ６の、現像剤搬送方向の上流
側には、ドクタ６により阻止された現像剤３を収容する
現像剤収容部Ａを形成する現像剤収容ケース７が配置さ
れている。現像剤スリーブ４の内部に固定配置されてい
るマグネットローラ５のうち、現像剤収容部Ａに対向す
る位置には、現像剤収容部Ａ内の現像剤３を現像スリー
ブ４上に担持させるための磁極５ａを配置している。ま
た、現像剤収容ケース７に隣接して、トナーを収容する
トナー収容部としてのトナーホッパ８が配設されてい
る。また、現像剤収容ケース７の下端部が、ドクタ６よ
りも現像スリーブ４上の現像剤の搬送方向上流側で現像
スリーブ４上の現像剤３の層圧を規制するために、現像
スリーブ４と一定に間隙を保った状態で配置されるプレ
ドクタ１０としての機能を有している。そして、プレド
クタ１０と対向する現像ケーシング２との空間は、トナ
ーホッパ８のトナー１１を現像剤３に供給するためのト
ナー補給口８ａを形成している。トナーホッパ８内に
は、トナーを攪拌しながらトナー補給口８ａに向けて送
り込むためのトナー搬送部材としてのアジテータ９が設
けられている。このアジテータ９は、回転軸の位置、羽
の長さが調節され、図中破線で示すように、最外周軌道
が現像剤３に振れないように設定されている。

【００２８】次に、上記現像装置１４における現像剤３
の挙動に関して説明する。上記構成の現像装置１４にお
いて、現像スリーブ４の矢印ａ方向の回転により、現像
剤収容部Ａ内の現像スリーブ４上に担持された現像剤３
は、ドクタ６により層厚を規制され、適切な層厚となっ
た状態で、感光体１と対向する現像部へ搬送される。そ
して、現像スリーブ４に現像バイアス用電源２０よりト
ナーと同極性の所定の現像バイアスを印加することで、
現像スリーブ４上に担持された現像剤３中のトナーのみ
が、感光体１上に形成された静電潜像に供給され、トナ
ー像を形成する。その後現像剤３は現像スリーブ４の回
転に伴ってトナー補給口８ａ側に搬送され、トナーホッ
パ８内のアジテータ８で送り出されてトナー補給口８ａ
から供給された新しいトナー１１を取り込んだあと、現
像剤収容部Ａに戻る。そして、新しいトナー１１を含ん
だ現像剤３はドクタ６による規制部での内圧が増加し、
現像剤３中のトナーが摩擦帯電される。このように現像
剤収容部Ａにおける現像剤の内圧により、現像スリーブ
４上の現像剤３中のトナーを帯電することができるの
で、現像剤を帯電あるいは攪拌するためのパドルやスク
リュー等を用いた複雑な攪拌搬送機構が不要となる。

【００２９】一方、上記現像部に搬送されずにドクタ６
で進行が阻止された現像剤３の一部は、現像剤収容部Ａ
内で現像剤３自身の内圧及び重力によってトナーホッパ
８のトナー補給口８ａに向かって移動する。トナー補給
口８ａ付近まで移動してきた現像剤３は、プレドクタ１
０により規制され、磁極５ａの磁力により現像スリーブ
４側に引き寄せられ、再び現像スリーブ４の回転に伴っ
てドクタ６側に搬送されることにより、現像剤収容部Ａ
内を循環する。ここで、上記構成の現像装置１４におい
ては、現像剤３に補給されたトナーが多くなってトナー
濃度が高まると、それに従って現像剤３の嵩が増加す
る。そして、プレドクタ１０により規制される現像剤３
が現像剤滞留部３ｂを形成して、トナー補給口８ａの開
口をおおってしまう。このため、現像スリーブ４上の現
像剤３へのトナー取り込み量が少なくなる。このトナー
取り込み量の減少により、現像剤３のトナー濃度が常に
一定濃度以下に保たれる。逆に、現像剤３のトナー濃度
が低くなると現像剤３の嵩が減少するため、現像剤滞留
部３ｂがトナー補給口８ａを塞がなくなるので、現像ス
リーブ４上の現像剤３へ所定量のトナーが取り込まれ、
現像剤３のトナー濃度が常に一定濃度以上に保たれる。
このようにトナー濃度をほぼ一定範囲内に自己制御でき
るので、トナー濃度センサやトナー補給部材などを用い
た複雑なトナー濃度制御機構が不要である。

【００３０】また、上記現像装置１４において、制御目
標とするトナー濃度範囲は、初期に現像剤収容部Ａ内に
収容されるキャリアの量を変化させて現像剤の嵩が変え
ることにより、コントロールすることができる。具体的
には、キャリア量を減らすと現像剤の嵩が減少するため
トナー補給口８ａからのトナーの取り込みが増加して現
像剤３のトナー濃度は高くなる。一方、キャリア量を増
やすと、現像剤の嵩が増加するためトナー補給口８ａか
らのトナーの取り込みが減少して現像剤３ａのトナー濃
度を低くなる。

【００３１】次に、上記複写機における帯電及び現像バ
イアス印加タイミングについて、図４のタイミングチャ
ートに基づき説明する。上記複写機では、感光体１を回
転駆動しながら、画像形成動作の前処理（データ送信、
転写体給紙等）、画像形成動作（書き込み、現像、転写
等）、画像形成動作の後処理（排紙、転写クリーニング
等）が行われる。そして、感光体１の回転開始時に、現
像バイアスの印加開始直後に現像部を通過する像担持体
が帯電していない状態とんあて、黒ベタ現像をしないよ
うににしている。さらに、感光体１の回転停止時に、現
像バイアスの印加停止直後に現像部を通過する感光体１
が帯電している状態となり、キャリア付着が発生しない
ようにしている。具体的には、ＣＰＵ３１からＩ／Ｏ３
５を介して感光体駆動部３８、帯電装置制御部３９、現
像バイアス制御部４２に対して、図４に示すように、帯
電及び現像バイアスの印加を、帯電をＯＮ、ＯＦＦして
から、感光体１が帯電部から現像部に達したタイミング
で現像バイアスのＯＮ、ＯＦＦをするよう制御信号が送
られる。感光体駆動部３８、帯電装置制御部３９、現像
バイアス制御部４２は感光体１を駆動する図示しないメ
インモーター、帯電用電源１８、現像バイアス用電源２
０の出力をそれぞれ制御する。

【００３２】また、複写機に異常が発生した場合または
転写体の搬送中にジャムが発生した場合等においても、
いきなり帯電及び現像バイアスの印加を停止するのでは
なく、帯電をＯＦＦして、感光体１が帯電部から現像部
に達したタイミングで現像バイアスをＯＦＦするよう制
御している。

【００３３】さらに、第一の実施形態の複写機では、画
像形成動作以外の感光体駆動時、すなわち画像形成動作
の前処理時および画像形成動作の後処理時においては帯
電電位と現像バイアスを画像形成動作中のよりも減衰さ
せる。具体的には、ＣＰＵ３１からＩ／Ｏ３５を介して
帯電装置制御部３９、現像バイアス制御部４２に対し
て、図４に示すように、画像形成動作以外の感光体駆動
時の帯電電位及び現像バイアスの値が、画像形成時の帯
電電位及び現像バイアスよりも減衰した値するような制
御信号を送る。帯電装置制御部３９、現像バイアス制御
部４２は帯電用電源１８、現像バイアス用電源２０の出
力をそれぞれ制御する。ここで、突然装置のドアを開い
たり装置メイン電源を遮断したりした場合、メインモー
タへの電圧の供給が停止される。そして、感光体１はメ
インモータへの電圧供給が停止してからイナーシャで回
転して停止する。この時、感光体１のイナーシャで回転
して現像部を通過する部分は画像形成動作時の帯電電位
よりも減衰した値に帯電している。そこで、現像バイア
スの印加が停止されて０Ｖとなっても、地肌ポテンシャ
ル（現像バイアス−帯電電位）は、画像形成動作時と同
じ帯電電位に帯電させた場合と比較し小さい。キャリア
付着は、図５に示すように、地肌ポテンシャル（現像バ
イアス−帯電電位）が大きくなる程多く発生する。そこ
で、地肌ポテンシャル（現像バイアス−帯電電位）を小
さくすることで、キャリア付着の発生を低減することが
できる。

【００３４】次に、第一の実施形態に係る複写機のより
具体的な実施例について説明する。〔実施例〕上記複写機において、画像形成動作時の帯電
電位を−９００Ｖ、現像バイアスを−６５０Ｖとし、画
像形成動作以外の感光体駆動時（前処理、後処理）にお
いては帯電電位を−４００Ｖ、現像バイアス−１５０Ｖ
とし、画像形成動作中よりも減衰するよう制御する。こ
の条件では、画像形成動作時以外の感光体駆動時の地肌
ポテンシャル（現像バイアス−帯電電位）は、画像形成
動作時と同じ２５０Ｖとなるので、地汚れを起こす虞は
ない。このような条件で、通常の画像形成を行い終了後
に感光体１上を確認したところ、キャリア付着の発生は
なかった。この時のトナー濃度を測定したところ１１ｗ
ｔ％であった。次に、強制的に転写体づまりを発生させ
て画像形成を停止させた後に感光体１上を確認したとこ
ろキャリア付着の発生はなかった。さらに、画像形成動
作の後処理時に突然本体の電源を切り、感光体１上を確
認したところキャリア付着の発生はほとんどなかった。
ここで、前処理、後処理時の帯電電位は−４００Ｖ、現
像バイアスは−１５０Ｖになるよう制御されている。ま
た、突然電源を切ることにより現像バイアスが０Ｖに低
下しても、感光体１がイナーシャで回転して現像部を通
過する部分の地肌ポテンシャル（現像バイアス−帯電電
位）は４００Ｖとなる。このように地肌ポテンシャルを
４００Ｖと小さくしたとき、図５の地肌ポテンシャル
（現像バイアス−帯電電位）とキャリア付着個数の関係
からも、キャリア付着はほとんど発生しないことが解
る。さらに、上記電源の遮断、再投入を数回繰り返し、
通常の画像形成を行った後、トナー濃度を測定したとこ
ろ１１ｗｔ％と安定していた。これより、キャリア付着
によるキャリア減少によりトナー濃度が変化することを
防止できるといえる。また、地汚れのない高品位な画像
を得ることもできた。

【００３５】以下に実施例の現像条件を示す。メカ条件感光体線速１２０mm/sec 現像スリーブと感光体ドラムとのギャップＧｐ０．３〜０．５ｍｍ現像スリーブとドクタとのギャップＧｄ１０．３〜０．５ｍｍ現像スリーブとプレドクタとのギャップＧｄ２０．５〜１．５ｍｍ現像スリーブ径１６φ 感光体線速に対する現像ローラの線速比１．５〜３．０現像条件画像形成動作時帯電電位 −８５０〜−９５０Ｖ現像バイアス −６００〜−７００Ｖ画像形成動作以外の感光体駆動時帯電電位 −１００〜−４５０Ｖ現像バイアス０〜−３００Ｖ現像剤キャリアマグネタイトｏｒ鉄４０〜５０μｍトナー磁性体量１５〜４０ｗｔ％シリカ量０．５〜１．０ｗｔ％トナーのキャリアに対する被覆率５０〜１２０％Ｑ／Ｍ１０〜３０μｃ／ｇ

【００３６】〔比較例〕比較例として、従来の複写機に
おけるキャリア付着について図４のタイミングチャート
に基づき説明する。従来の複写機においても、帯電及び
現像バイアスのＯＮ、ＯＦＦするタイミングは上記第一
の実施形態の複写機と同様である。従来の複写機では、
画像形成動作の前処理、画像形成動作中、画像形成動作
の後処理で画像形成動作中と同じ帯電電位及び現像バイ
アスとなるようにしている。具体的には、画像形成動作
以外の感光体駆動時（前処理、後処理）でも画像形成動
作中の帯電電位を−９００Ｖとし、現像バイアス−６５
０Ｖを印加している。そこで、画像形成動作以外の感光
体駆動時に、ユーザーが突然装置のドアを開いたり装置
メイン電源を遮断したりして、帯電及び現像バイアスの
印加が停止されると、現像部では感光体１が停止する際
にイナーシャーで感光体１が回転してしまう部分が画像
形成時の帯電電位ー９００Ｖに帯電しており、現像バイ
アスが印加されない状態となる。よって、この部分の地
肌ポテンシャル（現像バイアス−帯電電位）は９００Ｖ
となる。画像形成動作後処理時に突然本体の電源を切
り、感光体１上を確認したところキャリア付着が発生し
ていた。さらに、突然本体の電源を切り、再び本体の電
源を入れる動作を繰り返し実施した後、画像形成を行っ
たところ地汚れの悪い異常画像が発生してしまった。こ
れは、キャリア付着により、現像装置１４の現像剤収容
部Ａ内に収容されるキャリアの量が減少してトナー濃度
が上昇してしまうためと考えられる。

【００３７】次に、本発明を、画像形成装置としてのコ
ンピュータ等の演算機器の画像出力機器、いわゆるプリ
ンタに適用した第二の実施形態について説明する。第二
の実施形態のプリンタでは、上述の第一の実施形態に示
した複写機と異なり、出力する画像がコンピュータ等の
演算機器からのデータに基づくものである。プリンタの
概略構成、現像装置の構成動作については、上述の第一
の実施形態に示したものと同様であるので、説明を省略
する。また、帯電、現像バイアスの印加タイミングにつ
いても、上述の第一の実施形態と同様、画像形成動作以
外の感光体駆動時（前処理、後処理）においては帯電電
位と現像バイアスを画像形成動作動作中の電位よりも減
衰させる。これにより、電源を突然切られた場合に現像
バイアスが無の状態になっても地肌ポテンシャル（現像
バイアス−帯電電位）が小さくなるようにしている。

【００３８】図６に示すように、第二の実施形態のプリ
ンタでは、コンピュータ等の演算機器４５から任意のデ
ータ量の印刷ＪＯＢをプリンタ５０に送信する。ここ
で、データの印刷ＪＯＢをプリンタ５０に送信したと
き、データ出力処理異常等でプリンタ５０が感光体１が
駆動状態で動きっぱなしになってしまう場合がある。そ
こで、画像形成動作終了後、感光体が駆動状態で動きっ
ぱなしになったところで電源を一旦切った後、再投入し
てプリンタを再駆動する。この時、感光体１上を確認し
たところキャリア付着の発生はなかった。このように、
地肌ポテンシャル（現像バイアス−帯電電位）を小さく
することで、キャリア付着の発生を低減することができ
る。

【００３９】以上、第一、第二の実施形態において、現
像スリーブ上の現像剤の動きにより現像剤中にトナーを
取り込み、現現像剤のトナー濃度を一定の範囲に制御す
る現像装置を用いて、本発明を説明したが、通常のトナ
ー濃度検知手段を用いてトナー濃度制御をおこなう二成
分現像装置においても適用可能であり、同様の効果が得
られる。

【００４０】

【発明の効果】請求項１、２、３、４または５の発明に
よれば、二成分現像剤を用い反転現像方式を行う画像形
成装置において、画像形成動作以外の像担持体駆動中
に、装置のドアを開いたり装置メイン電源を遮断した場
合でも、像担持体へのキャリア付着を低減し、高品質の
画像を得ることができるという優れた効果がある。

【００４１】特に請求項２の発明によれば、像担持体へ
のキャリア付着を防止できるという優れた効果がある。

【００４２】特に請求項３の発明によれば、画像形成時
以外の像担持体駆動時に、像担持体上にトナーが付着し
てしまう虞を防止することができるという優れた効果が
ある。

【００４３】特に請求項４の発明によれば、現像剤の動
きによってトナーを取り込むことで、トナー濃度検知手
段を用いなくとも、現像剤のトナー濃度を一定の範囲に
自己制御する現像装置においてもトナー濃度上昇を安定
させ、良好な画像をえることができるという優れた効果
がある。

【００４４】特に請求項５の発明によれば、プリンタに
おいてデータ出力処理異常等で像担持体が駆動状態にな
り、電源を一旦切った後、再投入してプリンタを再駆動
する場合においても、キャリア付着を低減し、高品位の
画像を得ることができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施形態に係る複写機の概略構成図。

【図２】第一の実施形態に係る複写機の制御部ブロック
図。

【図３】従来技術のタイミングチャート。

【図４】第一の実施形態に係るタイミングチャート。

【図５】地肌ポテンシャルとキャリア付着の関係を説明
する図。

【図６】第二の実施形態に係るプリンタへのデータ転送
のブロック図。

【符号の説明】

１感光体２現像ケーシング３現像剤３ｂ現像剤滞留部４現像スリーブ５マグネットローラ６ドクタ７現像剤ケース８トナーホッパー８ａトナー補給口９アジテータ１０プレドクタ１１トナー１２帯電ローラ１３露光装置１４現像装置１５転写装置１６クリーニング装置１８帯電用電源２０現像バイアス用電源３０メイン制御部３１ＣＰＵ３２ＲＯＭ３３ＲＡＭ３４、３５入出力ポート３６操作部３７温度検知手段３８感光体駆動部３９帯電装置制御部４０露光装置制御部４１現像装置駆動部４２現像バイアス制御部４５演算機器５０プリンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/14 Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｅ 21/00 ３７２Ｆターム(参考） 2H027 DA02 DD07 DE05 DE09 EA01 EA05 EA06 EC06 ED02 ED03 ED09 EF06 EF12 EF13 EF15 EG02 EG04 2H073 AA05 AA07 BA02 BA13 BA23 2H077 AC03 AD06 AD13 AD18 AD35 DA10 DB02 DB08 DB18 DB21 EA03 GA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体を帯電させるための帯電装置と、
該像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成装置
と、該像担持体の帯電電位と同極性に帯電したトナー及
び該トナーと逆極性に帯電したキャリアとを含む二成分
現像剤を担持する現像剤担持体に該トナーと同極性の現
像バイアスを印加して該像担持体上の静電潜像を現像す
る反転現像方式の現像装置とを備え、上記像担持体を駆
動して、上記帯電、潜像形成、現像を含む画像形成動作
および画像形成動作の前処理、後処理をおこなうもので
あって、上記画像形成動作以外の像担持体駆動時にも像
担持体を帯電させるとともに現像剤担持体に現像バイア
スを印加する画像形成装置において、画像形成動作以外の像担持体駆動時、像担持体の帯電電
位を画像形成時の帯電電位よりも減衰した値にし、か
つ、現像バイアスを画像形成時の現像バイアスよりも減
衰した値になるよう構成したことを特徴とする画像形成
装置。
【請求項２】請求項１の画像形成装置において、画像形
成動作以外の像担持体駆動時の帯電電位を、現像バイア
スが印加されなくとも、像担持体表面にキャリアが付着
しないような電位にすることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項３】請求項１または２の画像形成装置におい
て、画像形成動作以外の像担持体駆動時の帯電電位と現
像バイアスとの差が、画像形成時の帯電電位と現像バイ
アスとの差とほぼ等しくなるようにすることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項４】請求項１、２または３の画像形成装置にお
いて、上記現像装置は現像剤担持体に担持されて搬送さ
れる現像剤の量を規制する規制部材と、規制部材により
掻き落とされた現像剤を収容する現像剤収容部と、該現
像剤収容部に隣接し、該現像剤担持体にトナーを供給す
るトナー収容部とを備え、該現像剤担持体上の現像剤の
トナー濃度の変化により、該現像剤と上記トナーとの接
触状態を変化させて、該現像剤担持体上の現像剤のトナ
ー取り込み状態を変化させる現像装置であることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１、２、３または４の画像形成装置
において、プリンタであることを特徴とする画像形成装
置。