JP4171234B2 - 画像形成装置及びこれを用いた複写機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真記録方式を用いた画像形成装置及びこれを用いた複写機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置及びこれを用いた複写機は、以下のようなものであった。
【０００３】
即ち、電子写真記録方式を採用した現像プロセスにおいては、帯電器は感光体に対して対向配置され、感光体表面はこの帯電器から負電圧が印加されて負電位に帯電させられる（例えば、表面電位Ｖａ＝−７５０［Ｖ］）。さらに、負電位に帯電した感光体表面は、露光して静電潜像が形成される。この潜像形成部は非潜像部に比べて高電位となる（例えば、潜像形成部の電位ＶＬ＝−１００［Ｖ］）。
【０００４】
この帯電器よりも感光体の回転方向下流側に現像器が設けられている。この現像器のマグネットローラにバイアス電圧を印加し、静電潜像が形成された感光体表面がマグネットローラの近傍を通過すると、マグネットローラから潜像形成部へトナーが付着する。
【０００５】
さらに、マグネットローラよりもさらに下流側に転写器が配置されている。記録紙の記録面反対側から正電荷を印加することにより、潜像形成部のトナーが記録紙へ転写される。このようにして、記録紙にトナーが付着して像が形成されることになる。
【０００６】
ところで、上記現像プロセスにおいて、マグネットローラの表面に付着しているトナーは負電荷であり、正電荷であるキャリアに担持された状態でマグネットローラの表面に均一に付着している。このトナーを感光体表面の潜像形成部に飛び移らせるために、潜像形成部より低電位だが非潜像領域よりも高電位のバイアス電圧をマグネットローラに印加している。特に、最近は現像能力を向上させるために、マグネットローラのバイアス電圧として、ＤＣ成分（例えば、−５５０［Ｖ］）にＡＣ成分（例えば、１．５ｋ［Ｖ］）を重畳させる（ＤＣ＋ＡＣ）バイアス方式を採用するようになってきている。
【０００７】
一方、マグネットローラのキャリアが感光体へ飛び移ってしまうと、キャリアが感光体の表面を傷つけ、感光体の寿命が著しく短くなるので好ましくない。そこで、本発明者等はマシン起動時とマシン停止時にバイアス電圧の印加開始タイミング及び印加停止タイミングを制御して感光体へのキャリア付着を防止する技術を開発した。以下、本発明者等が開発したキャリア付着防止策について具体的に説明する。
【０００８】
マシン起動時には、感光体が安定回転になったところで帯電器を駆動するが、帯電した感光体表面がマグネットローラとの間のニップ領域（感光体表面と、マグネットローラに保持される現像剤とが接触している領域をニップ領域という）に到達するまで、マグネットローラに近接する感光体表面は０［Ｖ］である。したがって、帯電器のＯＮ動作と同時にマグネットローラのバイアス電圧をＯＮしたのでは、ニップ領域を通過する感光体表面全域が高電位（相対的に５５０［Ｖ］高いことになる）となり露光開始前の非作像領域にトナーが付着してしまい、作像領域の前に真黒の領域が記録されてしまう。一方、非作像領域にトナーが付着するのを防止するためには、負電位Ｖａに帯電した感光体表面がマグネットローラとの間のニップ領域を完全に通過してからマグネットローラのバイアス電圧をＯＮすればよいのだが、これではバイアス電圧をＯＮする前（現像ロール側が０［Ｖ］のとき）にＶａ（＝−７５０［Ｖ］）に帯電した感光体表面の一部がニップ領域を通過するので、このときキャリアが感光体に付着する問題が生じる。
【０００９】
そこで、従来は帯電器により負電位Ｖａに帯電した帯電部の先端がマグネットローラとのニップ領域に到達する直前にマグネットローラのバイアス電圧をＯＮすることにより、キャリア付着を防止すると共に真黒の領域が広がるのを防止していた。
【００１０】
マシン停止時にも、マシン起動時と同様の問題が生じるので、帯電器によりＶａに帯電した帯電部の後端が現像ローラとのニップ領域を通過した直後にマグネットローラのバイアス電圧をＯＦＦしていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来の技術では、以下のような問題が生じていた。即ち、マシンの起動時及び停止時の度に黒帯状にトナーが付着する現象が生じたのでは、画像記録に直接関係ない無駄なトナーを消費することになるので、トナー消費量が増大するという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされてもので、マシン起動時及びマシン停止時等に黒帯状にトナーが付着することによるトナー消費量を大幅に削減することができ、又は感光体にキャリアが付着するのを抑制することにより感光体の寿命を延ばすことのできる画像形成装置及び複写機を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マシン起動時には感光体表面の帯電部先端がニップ領域を通過するときには現像手段の回転駆動を停止しておき、作像可領域の先端がニップ領域に到達する前に現像手段の回転駆動を開始するものであり、またマシン停止時には感光体表面の作像可領域の後端がニップ領域を通過した後であって帯電部後端がニップ領域に到達する前に現像手段の回転駆動を停止するように制御するものである。
【００１４】
これにより、マシン起動時及びマシン停止時の黒帯発生時には現像手段の回転を停止させるものとしたので、黒帯の発生に伴うトナーの消費を抑制することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でバイアス電圧を印加する制御手段と、を具備した画像形成装置である。
【００１６】
このように構成された本発明によれば、感光体と現像手段とを別々に独立して駆動し、帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止したまま前記現像手段にバイアス電圧を印加することにより、前記現像手段にバイアス電圧を印加してから前記帯電部が前記ニップ領域に到達するまでの間、感光体の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体に対向する前記現像手段の表面は同一面であるので、当該同一面から感光体にトナーが飛び移った後はこの同一面から感光体へ移動するトナーは無くなり感光体が回転しても新たにトナーが飛び移る現象は抑制される。その結果、ニップ領域を通過する感光体表面が現像手段に対して高電位であっても、前記感光体の回転が進むに従って前記感光体に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。
【００１７】
本発明の第２の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でバイアス電圧を印加し、前記露光手段が前記作像可領域を露光する前に前記現像手段を駆動する制御手段と、を具備した画像形成装置である。
【００１８】
このように構成された本発明によれば、感光体と現像手段とを別々に独立して駆動し、帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止したまま前記現像手段にバイアス電圧を印加することにより、前記現像手段にバイアス電圧を印加してから前記帯電部が前記ニップ領域に到達するまでの間、感光体の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体に対向する前記現像手段の表面は同一面であるので、当該同一面から感光体にトナーが飛び移った後はこの同一面から感光体へ移動するトナーは無くなり感光体が回転しても新たにトナーが飛び移る現象は抑制される。その結果、ニップ領域を通過する感光体表面が現像手段に対して高電位であっても、前記感光体の回転が進むに従って前記感光体に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。さらに、前記露光手段が前記作像可領域を露光する前に前記現像手段を駆動するので、露光領域がニップ領域に到達する前にトナーが表面に均一に付着した現像手段が前記感光体と対向して良好に現像されるものとなる。
【００１９】
本発明の第３の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段にバイアス電圧を印加した状態で前記現像手段の駆動を停止する制御手段と、を具備した画像形成装置である。
【００２０】
このように構成された本発明によれば、感光体と現像手段とを別々に独立して駆動とし、帯電された作像可領域中の作像領域の後端が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過した後前記現像手段にバイアス電圧を印加した状態で前記現像手段の駆動を停止することにより、前記作像可能領域の後端が前記ニップ領域を通過した後、感光体の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体に対向する前記現像手段の表面は同一面であるので、トナーの感光体への付着により前記同一面上のトナー量は減少する。その結果、ニップ領域を通過する感光体表面が現像手段に対して高電位であっても、前記感光体の回転が進むに従って前記感光体に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。
【００２１】
本発明の第４の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段にバイアス電圧を印加した状態で前記現像手段の駆動を停止し、帯電部の後端が前記ニップ領域を通過した後に前記現像手段のバイアス電圧をオフする制御手段と、を具備した画像形成装置である。
【００２２】
このように構成された本発明によれば、感光体と現像手段とを別々に独立して駆動し、帯電された作像可領域中の作像領域の後端が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過した後前記現像手段にバイアス電圧を印加した状態で前記現像手段の駆動を停止することにより、前記作像可能領域の後端が前記ニップ領域を通過した後、感光体の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体に対向する前記現像手段の表面は同一面であるので、トナーの感光体への付着により前記同一面上のトナー量は減少する。その結果、ニップ領域を通過する感光体表面が現像手段に対して高電位であっても、前記感光体の回転が進むに従って前記感光体に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。さらに、前記帯電部の後端が前記ニップ領域を通過した後に前記現像手段のバイアス電圧をオフするので、キャリアとびの発生を防いで感光体が傷つくのを防止できる。
【００２３】
本発明の第５の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でＤＣ成分のバイアス電圧を印加する制御手段と、を具備した画像形成装置である。
【００２４】
このように構成された本発明によれば、感光体と現像手段とを別々に独立して駆動し、帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止したまま前記現像手段にＤＣ成分のバイアス電圧を印加することにより、前記現像手段にバイアス電圧を印加してから前記帯電部が前記ニップ領域に到達するまでの間、感光体の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体に対向する前記現像手段の表面は同一面であるので、トナーの感光体への付着により前記同一面のトナー量は減少する。その結果、ニップ領域を通過する感光体表面が現像手段に対して高電位であっても、前記感光体の回転が進むに従って前記感光体に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。
【００２５】
また、帯電部が感光体と現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段に印加するバイアス電圧はＤＣ成分のみであるので、ＤＣ成分だけの印加となり、記録動作開始時に黒帯状に付着する無駄なトナーの量を削減すると共にキャリア付着を防止できる。
【００２６】
本発明の第６の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でＤＣ成分のバイアス電圧を印加し、前記露光手段が前記作像可領域を露光する前に前記現像手段を駆動すると共に前記ＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させたバイアス電圧を前記現像手段に印加する制御手段と、を具備した画像形成装置である。
【００２７】
このように構成された本発明によれば、感光体と現像手段とを別々に独立して駆動し、帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止したまま前記現像手段にＤＣ成分のバイアス電圧を印加することにより、前記現像手段にバイアス電圧を印加してから前記帯電部が前記ニップ領域に到達するまでの間、感光体の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体に対向する前記現像手段の表面は同一面であるので、トナーの感光体への付着により前記同一面のトナー量は減少する。その結果、ニップ領域を通過する感光体表面が現像手段に対して高電位であっても、前記感光体の回転が進むに従って前記感光体に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。
【００２８】
また、帯電部が感光体と現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段に印加するバイアス電圧はＤＣ成分のみであるので、ＤＣ成分だけの印加となり、記録動作開始時に黒帯状に付着する無駄なトナーの量を削減すると共にキャリア付着を防止できる。さらに、前記露光手段が前記作像可領域を露光する前に前記現像手段を駆動すると共に前記ＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させたバイアス電圧を前記現像手段に印加するので、作像可領域がニップ領域に到達したときには（ＤＣ＋ＡＣ）バイアス電圧となっているので高い現像能力を発揮できる。
【００２９】
本発明の第７の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、前記作像可領域が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過している間前記現像手段にＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させたバイアス電圧を印加し、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段へのＡＣ成分のバイアス電圧をＯＦＦして前記現像手段の駆動を停止する制御手段と、を具備した画像形成装置である。
【００３０】
このように構成された本発明によれば、感光体と現像手段とを別々に独立して駆動し、帯電された作像可領域中の作像領域の後端が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過した後前記現像手段へのＡＣ成分のバイアス電圧をオフして前記現像手段の駆動を停止することにより、前記作像可能領域の後端が前記ニップ領域を通過した後、感光体の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体に対向する前記現像手段の表面は同一面であるので、トナーの感光体への付着により前記同一面上のトナー量は減少する。その結果、ニップ領域を通過する感光体表面が現像手段に対して高電位であっても、前記感光体の回転が進むに従って前記感光体に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。
【００３１】
また、マシン停止時に作像可領域の後端がニップ領域を通過した後現像手段へのＡＣ成分のバイアス電圧をオフするので、ＤＣ成分だけの印加となり、記録動作終了時に黒帯状に付着する無駄なトナーの量を削減すると共にキャリア付着を防止できる。
【００３２】
本発明の第８の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、前記作像可領域が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過している間前記現像手段にＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させたバイアス電圧を印加し、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段へのＡＣ成分のバイアス電圧をオフして前記現像手段の駆動を停止し、帯電部の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段へのＤＣ成分のバイアス電圧をオフする制御手段と、を具備した画像形成装置である。
【００３３】
このように構成された本発明によれば、感光体と現像手段とを別々に独立して駆動し、帯電された作像可領域中の作像領域の後端が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過した後前記現像手段へのＡＣ成分のバイアス電圧をオフして前記現像手段の駆動を停止することにより、前記作像可領域の後端が前記ニップ領域を通過した後、感光体の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体に対向する前記現像手段の表面は同一面であるので、トナーの感光体への付着により前記同一面上のトナー量は減少する。その結果、ニップ領域を通過する感光体表面が現像手段に対して高電位であっても、前記感光体の回転が進むに従って前記感光体に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。
【００３４】
また、マシン停止時に作像可領域の後端がニップ領域を通過した後現像手段へのＡＣ成分のバイアス電圧をオフするので、ＤＣ成分だけの印加となり、記録動作終了時に黒帯状に付着する無駄なトナーの量を削減すると共にキャリア付着を防止できる。さらに、前記帯電部の後端が前記ニップ領域を通過した後に前記現像手段へのＤＣ成分のバイアス電圧をオフするので、キャリアとびを防いで感光体が傷つくのを防止できる。
【００３５】
本発明の第９の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でバイアス電圧を印加する制御手段と、を具備した複写機である。
【００３６】
このように構成された本発明によれば、第１の態様の画像形成装置と同様の作用効果を奏する。
【００３７】
本発明の第１０の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でバイアス電圧を印加し、前記露光手段が前記作像可領域を露光する前に前記現像手段を駆動する制御手段と、を具備した複写機である。
【００３８】
このように構成された本発明によれば、第２の態様の画像形成装置と同様の作用効果を奏する。
【００３９】
本発明の第１１の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段にバイアス電圧を印加した状態で前記現像手段の駆動を停止する制御手段と、を具備した複写機である。
【００４０】
このように構成された本発明によれば、第３の態様の画像形成装置と同様の作用効果を奏する。
【００４１】
本発明の第１２の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段にバイアス電圧を印加した状態で前記現像手段の駆動を停止し、帯電部の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段のバイアス電圧をオフする制御手段と、を具備した複写機である。
【００４２】
このように構成された発明によれば、第４の態様の画像形成装置と同様の作用効果を奏する。
【００４３】
本発明の第１３の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でＤＣ成分のバイアス電圧を印加する制御手段と、を具備した複写機である。
【００４４】
このように構成された本発明によれば、第５の態様の画像形成装置と同様の作用効果を奏する。
【００４５】
本発明の第１４の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でＤＣ成分のバイアス電圧を印加し、前記露光手段が前記作像可領域を露光する前に前記現像手段を駆動すると共に前記ＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させたバイアス電圧を前記現像手段に印加する制御手段と、を具備した複写機である。
【００４６】
このように構成された本発明によれば、第６の態様の画像形成装置と同様の作用効果を奏する。
【００４７】
本発明の第１５の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、前記作像可領域が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過している間前記現像手段にＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させたバイアス電圧を印加し、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段へのＡＣ成分のバイアス電圧をＯＦＦして前記現像手段の駆動を停止する制御手段と、を具備した複写機である。
【００４８】
このように構成された本発明によれば、第７の態様の画像形成装置と同様の作用効果を奏する。
【００４９】
本発明の第１６の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、前記作像可領域が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過している間前記現像手段にＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させたバイアス電圧を印加し、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段へのＡＣ成分のバイアス電圧をオフして前記現像手段の駆動を停止し、帯電部の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段へのＤＣ成分のバイアス電圧をオフする制御手段と、を具備した複写機である。
【００５０】
このように構成された本発明によれば、第８の態様の画像形成装置と同様の作用効果を奏する。
【００５１】
以下、本発明に係る画像形成装置及び複写機の一実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００５２】
図１は本実施の形態に係る複写機に備えた画像形成部における電子写真プロセスに関する部分の構成図である。同図に示す複写機は、不図示の露光装置により露光される感光体１と、この感光体１の表面を帯電させる帯電器２と、現像ユニットに回転自在に保持された現像ロール３と、感光体表面に付着したトナー像を記録紙に転写する転写器４と、感光体表面を除電するための除電ユニット５とを備える。本実施の形態では、感光体１と現像ロール３とが後述する構成により別々に独立して回転駆動可能になっている。これら電子写真プロセスの構成要素は電子写真プロセス制御ブロック１０により制御される。
【００５３】
電子写真プロセス制御ブロック１０は、帯電器２の帯電電圧のＯＮ／ＯＦＦを制御する帯電電圧制御部１１、現像ロール３のバイアス電圧を制御するバイアス電圧制御部１２、転写器４の転写電圧のＯＮ／ＯＦＦを制御する転写電圧制御部１３、感光体１の回転駆動を制御する感光体駆動制御部１４、現像ロール３の回転駆動を制御する現像ロール駆動制御部１５を備える。
【００５４】
特に、感光体１を回転駆動する駆動源としてモータＭ１を備え、現像ロール３を回転駆動する駆動源としてモータＭ２を備えている。そして、モータＭ１を感光体駆動制御部１４が制御し、モータＭ２を現像ロール駆動制御部１５が感光体１の回転駆動とは独立して制御している。
【００５５】
なお、感光体１及び現像ロール３を回転させるための駆動源は１つであってもよいが、感光体１と現像ロール３とを互いに独立に駆動制御可能にする手段を伝達機構の途中に設ける必要がある。
【００５６】
本複写機は、電子写真プロセス制御ブロック１０の他に、定着ユニットを制御する定着温度制御ユニット、感光体に潜像を露光する露光装置、記録紙の搬送を制御する搬送駆動制御ブロック等を備えており、コントローラ１７によって全体が制御されるようになっている。
【００５７】
次に、電子写真プロセス制御ブロック１０のバイアス電圧制御部１２並びに感光体駆動制御部１４及び現像ロール駆動制御部１５による制御内容について詳細に説明する。
【００５８】
図２は、１枚コピーの場合におけるマシン起動時から停止時までのバイアス電圧及び帯電電圧等のタイミングチャートである。時刻ｔ０において図示していない操作パネルのスタートキーが押され、その後時刻ｔ１に感光体駆動制御部１４がモータＭ１の駆動を開始する。
【００５９】
モータＭ１の回転駆動力を伝達された感光体１が安定回転になる時刻ｔ２になると、帯電電圧制御部１１が帯電器２を制御して感光体１の対向部ａ−ｂに対して帯電電圧（Ｖａ＝−７５０［Ｖ］）の印加を開始する。これにより、帯電器２と感光体１との対向部ａ−ｂを通過する感光体表面は−７５０［Ｖ］に帯電する。この帯電部は感光体１の回転により感光体１と現像ロール３とのニップ領域であるｄ−ｅ間に入ることになる。
【００６０】
本実施の形態では、図３に示すように当該帯電部の感光体回転方向の先端がニップ領域ｄ−ｅに到達する直前の時刻ｔ３において、バイアス電圧制御部１２により現像ロール３にバイアス電圧のＤＣ成分（Ｖｂ＝−５５０［Ｖ］）が印加されるように制御を行う。
【００６１】
時刻ｔ３においてニップ領域ｄ−ｅにある感光体表面の電位は−７５０［Ｖ］に帯電した帯電部の直前の感光体表面であるので０［Ｖ］となっており、現像ロール３の表面に付着して−５５０［Ｖ］に帯電しているトナーはニップ領域ｄ−ｅにある感光体表面に付着することになる。その直後に−７５０［Ｖ］の帯電部がニップ領域ｄ−ｅに入るので、ニップ領域ｄ−ｅでは現像電位が−５５０［Ｖ］（Ｖａ＝０［Ｖ］）から＋２００Ｖ（＝−５５０−（−７５０））に上昇する。このため、それ以降は感光体表面へのトナーの付着が止まる。この結果、当該ニップ領域ｄ−ｅにある感光体表面には黒帯状にトナーが付着する。
【００６２】
この時の感光体表面へのトナー付着量は、ニップ領域ｄ−ｅにおける感光体表面と現像ロール表面との相対電位によって左右される。本実施の形態では、現像ロール３のバイアス電圧をＤＣ成分だけにすることにより、ＤＣ成分だけを印加するよりも大幅に現像能力が高いＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させた（ＤＣ＋ＡＣ）のバイアス電圧を印加する場合に比べ、トナー付着量を大幅に削減できる。
【００６３】
さらに、本実施の形態では、図２に示すように時刻ｔ１で感光体１の回転駆動を開始したとき、この感光体１とは別の駆動系で回転駆動する現像ロール３は未だ回転駆動していない。現像ロール３は、帯電部の先端がニップ領域ｄ−ｅを通過した後であって作像可領域の先端がニップ領域ｄ−ｅに到達するまでの期間に属する時刻ｔ４において、回転駆動開始されるように制御する。
【００６４】
図４は起動時における感光体１表面のトナー現像量のイメージと、現像ロール３のバイアス電圧と、感光体１及び現像ロール３の回転駆動タイミングとの関係を示した図である。同図に示す領域Ｒ１はバイアス電圧のＤＣ成分を印加する直前の非帯電部であり、領域Ｒ２はバイアス電圧のＤＣ成分を印加してから帯電部の先端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点に到達するまでの期間に相当する部分であり、領域Ｒ３は帯電部先端から作像可領域までの領域である。同図に示すように、帯電部先端の黒帯が発生する領域Ｒ２がニップ領域ｄ−ｅを完全に通過するまで、現像ロール３の回転を停止させている。そして、作像可領域の直前の領域Ｒ３となった時刻ｔ４において、現像ロール３の回転駆動を開始している。
【００６５】
これにより、帯電部直前の０［Ｖ］である感光体表面がニップ領域ｄ−ｅを通過する期間現像ロール３は回転停止しているので、トナーが付着した現像ロール３の同一面が感光体表面に対向しつづけることとなる。ここで、現像ロール３から感光体１側へ飛び移るトナーは、感光体１と対向する位置に付着しているトナーがほとんどである。したがって、現像ロール３にＤＣ成分のバイアス電圧を印加した直後には、感光体１と対向する位置に付着しているトナーが感光体１側へ飛び移るが、それ以降は現像ロール３の同一面にトナーが無くなるので現像ロール３から感光体１へ飛び移るトナーは極端に減少する。
【００６６】
図５（ａ）（ｂ）は黒帯部分におけるトナー消費量の比較例を示している。図５(ａ)は本実施の形態によるトナー消費量を示しており、図５（ｂ）は従来の通り現像ロールを回転させている場合のトナー消費量を示している。なお、現実にトナー消費量を比較するのは難しいので、感光体１に付着したトナーを記録紙に記録した際の画像濃度として比較している。同図（ａ）に示すように、本実施の形態のように現像ロール３を停止させていた場合は、黒帯の後半部になるとほとんどトナーの消費が無くなるが、同図（ｂ）に示すように現像ロール３を回転させている場合はトナー消費量が減少していない。これは、現像ロール３を回転させていると、バイアス電圧印加時に感光体１に対向していた対向面のトナーが無くなっても、現像ロール３の回転に伴い別のトナーが付着している後続のロール面が新たな対向面となりトナーが供給され続けることによるものと考えられる。
【００６７】
このように、感光体１と現像ロール３とを別々に独立して駆動し、帯電部が前記感光体１と前記現像ロール３とのニップ領域ｄ−ｅに入る手前で前記現像ロール３の駆動を停止したまま前記現像ロール３にバイアス電圧を印加することにより、前記現像ロール３にバイアス電圧を印加してから前記帯電部が前記ニップ領域ｄ−ｅに到達するまでの間、感光体１の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体１に対向する前記現像ロール３の表面は同一面であるので、当該同一面から感光体１にトナーが飛び移った後はこの同一面から感光体１へ移動するトナーは無くなり感光体１が回転しても新たにトナーが飛び移る現象は抑制される。その結果、ニップ領域ｄ−ｅを通過する感光体表面が現像ロール３に対して高電位であっても、前記感光体１の回転が進むに従って前記感光体１に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。
【００６８】
また、図２に示すように、現像ロール３にバイアス電圧のＤＣ成分を印加してから所定時間経過すると、感光体１の回転により感光体表面上における用紙サイズの先端位置に相当する部分が露光位置に到達し、さらに用紙先端から画像開始位置に相当する所定時間が経過して時刻ｔ５になると、画像サイズの先頭位置に相当する部分が露光位置に到達する。
【００６９】
露光装置は、時刻ｔ５までに露光による静電潜像形成の準備を完了し、画像が現れる画像サイズの先端から静電潜像の形成を開始する。感光対表面の露光部分は、トナーは付着するがキャリアは付着しない程度の電位に帯電することになる。
【００７０】
一方、感光体表面における画像サイズの先端に相当する部分がニップ領域ｄ−ｅに到達する時刻ｔ６になると、バイアス電圧制御部１２は現像ロール３のバイアス電圧をそれまでのＤＣ成分だけから、さらにＡＣ成分を重畳させる制御を開始する。すなわち、感光体表面上の潜像開始点が、感光体１の回転によりニップ領域ｄ−ｅに到達する前に、バイアス電圧のＡＣ成分をＤＣ成分に重畳させる。
【００７１】
これにより、画像サイズに相当する作像可領域における潜像開始点がニップ領域ｄ−ｅを通過する際には、バイアス電圧のＤＣ成分だけに比べて高い現像能力となるＤＣ成分にＡＣ成分が重畳されたバイアス電圧により現像が行われることになる。
【００７２】
なお、上記説明では画像サイズに相当する作像可領域の先頭がニップ領域ｄ−ｅのｄ点に到達した時に現像ロール３に対するバイアス電圧にＡＣ成分を重畳させるようにしているが、作像可領域の先頭から潜像形成しない場合には潜像開始点の直前まで待ってからバイアス電圧にＡＣ成分を重畳させるようにしてもよい。これにより、トナー及びキャリアの不要な付着をより削減できる。
【００７３】
また、感光体１の回転により作像可領域の先頭（又は潜像開始点）がニップ領域ｄ−ｅのｄ点に到達したときには、バイアス電圧のＤＣ成分にＡＣ成分が重畳されている必要があるが、バイアス電圧のＡＣ成分は立ち上がり時間を考慮して早めに印加する必要がある。よって、時刻ｔ３と時刻ｔ６はバイアス電圧のＡＣ成分の立ち上がり時間が感光体１の回転速度に比べて遅い場合は逆転することもある。
【００７４】
図６はマシン起動時における感光体表面の電位変化を示している。同図に示すＲ１，Ｒ２，Ｒ３は、図４に示すＲ１，Ｒ２，Ｒ３に対応している。領域Ｒ２においてバイアス電圧のＤＣ成分による黒帯状のトナー付着が発生する。領域Ｒ２の区間は、ニップ領域ｄ−ｅにおける感光体表面と現像ロール３との間の相対電位が５５０［Ｖ］（感光体表面側が高電位側）であるので、トナーが付着している。また、帯電部に相当する領域Ｒ３になると、ニップ領域ｄ−ｅにおける感光体表面と現像ロール３との間の相対電位が２００［Ｖ］（感光体表面側が高電位側）まで下がり、トナー付着が無くなっている。そして、作像可領域になるとバイアス電圧のＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させた（ＤＣ＋ＡＣ）バイアス電圧が印加される。
【００７５】
このように、露光装置が前記作像可領域を露光する前に前記現像ロール３を駆動するので、露光領域がニップ領域ｄ−ｅに到達する前にトナーが表面に均一に付着した現像ロール３が前記感光体１と対向して良好に現像されるものとなる。
【００７６】
次にマシン停止時のバイアス電圧制御について説明する。図２に示すタイミングチャートの時刻ｔ７において、感光体１に対する１ページ分の露光による潜像形成が終了する。
【００７７】
潜像形成が終了した後、感光体１の回転により作像可領域の後端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過するが、本実施の形態では作像可領域の後端がｅ点通過後の時刻ｔ８においてバイアス電圧のＡＣ成分だけを先行してＯＦＦするようにバイアス電圧制御部１２が電圧制御を行う。
【００７８】
さらに、帯電部の後端がニップ領域ｄ−ｅのｄ点に到達する前の時刻ｔ９に現像ロール３の回転駆動を停止させるように現像ロール駆動制御部１５が制御する。このとき、感光体１は回転を維持している。
【００７９】
その後、時刻ｔ１０において帯電電圧制御部１１が帯電器２の帯電電圧をＯＦＦする。帯電電圧をＯＦＦした以降に帯電器２の対向部ａ−ｂを通過する感光体表面は帯電電位Ｖ０が０［Ｖ］となる。この０［Ｖ］の帯電部と−７５０［Ｖ］の帯電部との境界が感光体１の回転によりニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過した直後の時刻ｔ１１にバイアス電圧のＤＣ成分をＯＦＦさせるようにバイアス電圧制御部１２は電圧制御を行う。さらに、０［Ｖ］の帯電部が感光体１の回転により除電ユニット５の対向部であるｉ点を通過する時刻ｔ１２に感光体１の回転駆動を停止する。
【００８０】
図７はマシン停止時におけるバイアス電圧条件の変更タイミングと感光体表面のトナー現像量との関係を示している。同図に示す領域Ｒ４は作像可領域の後端から帯電部の後端までの領域であり、領域Ｒ５は帯電部の後端と非帯電部（０［Ｖ］領域）との境界部分であり、領域Ｒ６は非帯電部である。
【００８１】
同図に示すように、作像可領域の後端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過した後にバイアス電圧のＡＣ成分をＯＦＦし、作像可領域の後続領域であって帯電器２により帯電された−７５０［Ｖ］の帯電部の後端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過するまでＤＣ成分だけのバイアス電圧の印加を継続する。そして、−７５０［Ｖ］の帯電部の後端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過した後バイアス電圧をＯＦＦする。このとき、ニップ領域ｄ−ｅに到達している帯電部は０［Ｖ］であるので、バイアス電圧をＯＦＦしていてもトナー及びキャリアは感光体側に付着しない。図７における領域Ｒ５は、−７５０［Ｖ］の帯電部の後に続く０［Ｖ］の帯電部の先端がニップ領域ｄ−ｅを通過する際にバイアス電圧のＤＣ成分によりトナー付着した部分である。現像ロール３に印加しているバイアス電圧を完全にＯＦＦしたところでトナーの付着が無くなっている。
【００８２】
本実施の形態にしたがったバイアス電圧制御を行うことにより、当初から（ＤＣ＋ＡＣ）のバイアス電圧を印加する場合に比べて、トナー付着量を大幅に削減できる。
【００８３】
しかも、本実施の形態では、作像可領域の後端がニップ領域ｄ−ｅを通過後であって非帯電部がニップ領域ｄ−ｅに到達する前に現像ロール３の回転を停止させている。
【００８４】
これにより、帯電部の後端から帯電部直後の０［Ｖ］である感光体表面がニップ領域ｄ−ｅを通過する期間現像ロール３は回転停止しているので、トナーが付着した現像ロール３の同一面が感光体表面に対向しつづけることとなる。ここで、現像ロール３から感光体１側へ飛び移るトナーは、感光体１と対向する位置に付着しているトナーがほとんどである。したがって、０［Ｖ］の感光体表面がニップ領域ｄ−ｅに入った直後には、感光体１と対向する位置に付着しているトナーが感光体１側へ飛び移るが、それ以降は現像ロール３の同一面にトナーが無くなるので現像ロール３から感光体１へ飛び移るトナーは極端に減少する。
【００８５】
このように、マシン停止時においては、作像可領域の後端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過した後もバイアス電圧のＤＣ成分を印加するのでキャリア付着を防止できる。また、作像可領域の後端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過した後にバイアス電圧のＡＣ成分をＯＦＦし、作像可領域の後続領域であって帯電器２により帯電された−７５０［Ｖ］の帯電部の後端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過するまでＤＣ成分だけのバイアス電圧の印加を継続するようにしたので、０［Ｖ］の帯電部がニップ領域ｄ−ｅに入り込んでくる領域Ｒ５において現像ロール３のバイアス電圧がＤＣ成分だけになり、ＤＣ成分だけを印加するよりも大幅に現像能力が高いＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させた（ＤＣ＋ＡＣ）のバイアス電圧を印加する場合に比べて、トナー付着量を大幅に削減できる。しかも、０［Ｖ］の帯電部がニップ領域ｄ−ｅに入り込んでくる領域Ｒ５において現像ロール３は停止しているのでトナー削減効果をさらに改善できるものとなる。
【００８６】
なお、前述した実施の形態では、マシン起動時にはＤＣ成分を先に印加開始してから作像可領域において（ＡＣ＋ＤＣ）バイアス電圧を発生（印加）し、マシン停止時にはＡＣ成分を先にＯＦＦし帯電部の後端がニップ領域を通過してからＤＣ成分をＯＦＦしている。しかし、前述したように現像ロール３の回転制御を実施することにより、黒帯の発生により消費されるトナーは現像ロール３表面の一部領域に限られるので、上記バイアス制御を実施しなくてもトナー消費を抑制することができる。
【００８７】
図８は、感光体１と現像ロール３とを別駆動すると共に、現像ロール３へのバイアス電圧であるＤＣ成分及びＡＣ成分を同時にＯＮ、ＯＦＦする例を示した図である。同図に示すように、領域Ｒ２において帯電部先端がニップ領域ｄ−ｅのｄ点に到達する前に現像ロール３のバイアス電圧を（ＡＣ成分＋ＤＣ成分）として印可している。
【００８８】
図９は、図８に示すようにバイアス電圧を制御する場合のタイムチャートである。時刻ｔ０において図示していない操作パネルのスタートキーが押され、その後時刻ｔ１に感光体駆動制御部１４がモータＭ１の駆動を開始する。
【００８９】
モータＭ１の回転駆動力を伝達された感光体１が安定回転になる時刻ｔ２になると、帯電電圧制御部１１が帯電器２を制御して感光体１の対向部ａ−ｂに対して帯電電圧の印加を開始する。これにより、帯電器２と感光体１との対向部ａ−ｂを通過する感光体表面は−７５０［Ｖ］に帯電する。当該帯電部の感光体回転方向の先端がニップ領域ｄ−ｅに到達する直前の時刻ｔ３において、バイアス電圧制御部１２により現像ロール３にバイアス電圧のＤＣ成分（Ｖｂ＝−５５０［Ｖ］）及びＡＣ成分が印加されるように制御を行う。
【００９０】
さらに、図９に示すように時刻ｔ１で感光体１の回転駆動を開始したとき、この感光体１とは別の駆動系で回転駆動する現像ロール３は未だ回転駆動していない。現像ロール３は、帯電部の先端がニップ領域ｄ−ｅを通過した後であって作像可領域の先端がニップ領域ｄ−ｅに到達するまでの期間に属する時刻ｔ４において、回転駆動開始されるように制御する。
【００９１】
これにより、現像ロール３に（ＡＣ成分＋ＤＣ成分）のバイアス電圧を印加した直後には、感光体１と対向する位置に付着しているトナーが感光体１側へ飛び移るが、それ以降は現像ロール３の同一面にトナーが無くなるので現像ロール３から感光体１へ飛び移るトナーは極端に減少する。
【００９２】
図１０（ａ）（ｂ）は黒帯部分におけるトナー量の比較例を示している。図１０(ａ)は本例によるトナー量を示しており、図１０（ｂ）は従来の通り現像ロールを回転させている場合のトナー量を示している。なお、感光体１に付着したトナーを記録紙に記録した際の画像濃度として比較している。同図（ａ）に示すように、本例のように現像ロール３を停止させていた場合は、黒帯の後半部になるとほとんどトナーの消費が無くなるが、同図（ｂ）に示すように現像ロール３を回転させている場合はトナー消費量が減少していない。
【００９３】
このように、感光体１と現像ロール３とを別々に独立して駆動し、帯電部が前記感光体１と前記現像ロール３とのニップ領域ｄ−ｅに入る手前で前記現像ロール３の駆動を停止したまま前記現像ロール３にバイアス電圧を印加することにより、前記現像ロール３にバイアス電圧を印加してから前記帯電部が前記ニップ領域ｄ−ｅに到達するまでの間、感光体１の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体１に対向する前記現像ロール３の表面は同一面であるので、当該同一面から感光体１にトナーが飛び移った後はこの同一面から感光体１へ移動するトナーは無くなり感光体１が回転しても新たにトナーが飛び移る現象は抑制される。その結果、ニップ領域ｄ−ｅを通過する感光体表面が現像ロール３に対して高電位であっても、前記感光体１の回転が進むに従って前記感光体１に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。
【００９４】
一方、現像ロール３に（ＡＣ成分＋ＤＣ成分）のバイアス電圧を印加してから所定時間経過すると、感光体１の回転により感光体表面上における用紙サイズの先端位置に相当する部分が露光位置に到達し、さらに用紙先端から画像開始位置に相当する所定時間が経過して時刻ｔ５になると、画像サイズの先頭位置に相当する部分が露光位置に到達する。
【００９５】
露光装置は、時刻ｔ５までに露光による静電潜像形成の準備を完了し、画像が現れる画像サイズの先端から静電潜像の形成を開始する。感光対表面の露光部分は、トナーは付着するがキャリアは付着しない程度の電位に帯電する。
【００９６】
一方、時刻ｔ６において感光体１に対する１ページ分の露光による潜像形成が終了する。潜像形成が終了した後、感光体１の回転により作像可領域の後端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過する。さらに、帯電部の後端がニップ領域ｄ−ｅのｄ点に到達する前の時刻ｔ７に現像ロール３の回転駆動を停止させるように現像ロール駆動制御部１５が制御する。このとき、感光体１は回転を維持している。
【００９７】
その後、時刻ｔ８において帯電電位制御部１１が帯電器２の帯電電圧をＯＦＦする。帯電電圧をＯＦＦした以降に帯電器２の対向部ａ−ｂを通過する感光体表面は帯電電位Ｖ０が０［Ｖ］となる。この０［Ｖ］と−７５０［Ｖ］との境界が感光体１の回転によりニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過した直後の時刻ｔ９にバイアス電圧の（ＤＣ成分＋ＡＣ成分）をＯＦＦさせるようにバイアス電圧制御部１２は電圧制御を行う。さらに、０［Ｖ］の帯電部が感光体１の回転により除電器５の対向部を通過する時刻ｔ１０に感光体１の回転駆動を停止する。
【００９８】
これにより、帯電部の後端から帯電部直後の０［Ｖ］である感光体表面がニップ領域ｄ−ｅを通過する期間現像ロール３は回転停止しているので、トナーが付着した現像ロール３の同一面が感光体表面に対向しつづけることとなる。したがって、０［Ｖ］の感光体表面がニップ領域ｄ−ｅに入った直後には、感光体１と対向する位置に付着しているトナーが感光体１側へ飛び移るが、それ以降は現像ロール３の同一面にトナーが無くなるので現像ロール３から感光体１へ飛び移るトナーは極端に減少する。
【００９９】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、マシン起動時及びマシン停止時等に黒帯状にトナーが付着することによるトナー消費量を大幅に削減することができ、又は感光体にキャリアが付着するのを抑制することにより感光体の寿命を延ばすことのできる画像形成装置及び複写機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る複写機の概念図
【図２】上記一実施の形態の複写機におけるタイミング図
【図３】上記一実施の形態の複写機におけるＤＣ成分のバイアス電圧のＯＮタイミングを示す図
【図４】上記一実施の形態でマシン起動時における感光体と現像ロールの駆動タイミング及びバイアス電圧の印加タイミングを示す図
【図５】（ａ）上記一実施の形態により生成される黒帯を紙転写した場合の画像濃度を示す図
（ｂ）従来方式により生成される黒帯を紙転写した場合の画像濃度を示す図
【図６】図４に示す各領域と帯電電位との関係を示す図
【図７】上記一実施の形態でマシン停止時における感光体と現像ロールの駆動タイミング及びバイアス電圧のタイミングを示す図
【図８】バイアス電圧の制御方式を変更した変形例でマシン起動時における感光体と現像ロールの駆動タイミング及びバイアス電圧の印加タイミングを示す図
【図９】上記変形例におけるタイミング図
【図１０】（ａ）上記変形例により生成される黒帯を紙転写した場合の画像濃度を示す図
（ｂ）従来方式により生成される黒帯を紙転写した場合の画像濃度を示す図
【符号の説明】
１ 感光体
２ 帯電器
３ 現像ロール
４ 転写器
５ 除電ユニット
１０ 電子写真プロセス制御ブロック
１１ 帯電電圧制御部
１２ バイアス電圧制御部
１３ 転写電圧制御部
１４ 感光体駆動制御部
１５ 現像ロール駆動制御部
１７ コントローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真記録方式を用いた画像形成装置及びこれを用いた複写機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置及びこれを用いた複写機は、以下のようなものであった。
【０００３】
即ち、電子写真記録方式を採用した現像プロセスにおいては、帯電器は感光体に対して対向配置され、感光体表面はこの帯電器から負電圧が印加されて負電位に帯電させられる（例えば、表面電位Ｖａ＝−７５０［Ｖ］）。さらに、負電位に帯電した感光体表面は、露光して静電潜像が形成される。この潜像形成部は非潜像部に比べて高電位となる（例えば、潜像形成部の電位ＶＬ＝−１００［Ｖ］）。
【０００４】
この帯電器よりも感光体の回転方向下流側に現像器が設けられている。この現像器のマグネットローラにバイアス電圧を印加し、静電潜像が形成された感光体表面がマグネットローラの近傍を通過すると、マグネットローラから潜像形成部へトナーが付着する。
【０００５】
さらに、マグネットローラよりもさらに下流側に転写器が配置されている。記録紙の記録面反対側から正電荷を印加することにより、潜像形成部のトナーが記録紙へ転写される。このようにして、記録紙にトナーが付着して像が形成されることになる。
【０００６】
ところで、上記現像プロセスにおいて、マグネットローラの表面に付着しているトナーは負電荷であり、正電荷であるキャリアに担持された状態でマグネットローラの表面に均一に付着している。このトナーを感光体表面の潜像形成部に飛び移らせるために、潜像形成部より低電位だが非潜像領域よりも高電位のバイアス電圧をマグネットローラに印加している。特に、最近は現像能力を向上させるために、マグネットローラのバイアス電圧として、ＤＣ成分（例えば、−５５０［Ｖ］）にＡＣ成分（例えば、１．５ｋ［Ｖ］）を重畳させる（ＤＣ＋ＡＣ）バイアス方式を採用するようになってきている。
【０００７】
一方、マグネットローラのキャリアが感光体へ飛び移ってしまうと、キャリアが感光体の表面を傷つけ、感光体の寿命が著しく短くなるので好ましくない。そこで、本発明者等はマシン起動時とマシン停止時にバイアス電圧の印加開始タイミング及び印加停止タイミングを制御して感光体へのキャリア付着を防止する技術を開発した。以下、本発明者等が開発したキャリア付着防止策について具体的に説明する。
【０００８】
マシン起動時には、感光体が安定回転になったところで帯電器を駆動するが、帯電した感光体表面がマグネットローラとの間のニップ領域（感光体表面と、マグネットローラに保持される現像剤とが接触している領域をニップ領域という）に到達するまで、マグネットローラに近接する感光体表面は０［Ｖ］である。したがって、帯電器のＯＮ動作と同時にマグネットローラのバイアス電圧をＯＮしたのでは、ニップ領域を通過する感光体表面全域が高電位（相対的に５５０［Ｖ］高いことになる）となり露光開始前の非作像領域にトナーが付着してしまい、作像領域の前に真黒の領域が記録されてしまう。一方、非作像領域にトナーが付着するのを防止するためには、負電位Ｖａに帯電した感光体表面がマグネットローラとの間のニップ領域を完全に通過してからマグネットローラのバイアス電圧をＯＮすればよいのだが、これではバイアス電圧をＯＮする前（現像ロール側が０［Ｖ］のとき）にＶａ（＝−７５０［Ｖ］）に帯電した感光体表面の一部がニップ領域を通過するので、このときキャリアが感光体に付着する問題が生じる。
【０００９】
そこで、従来は帯電器により負電位Ｖａに帯電した帯電部の先端がマグネットローラとのニップ領域に到達する直前にマグネットローラのバイアス電圧をＯＮすることにより、キャリア付着を防止すると共に真黒の領域が広がるのを防止していた。
【００１０】
マシン停止時にも、マシン起動時と同様の問題が生じるので、帯電器によりＶａに帯電した帯電部の後端が現像ローラとのニップ領域を通過した直後にマグネットローラのバイアス電圧をＯＦＦしていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来の技術では、以下のような問題が生じていた。即ち、マシンの起動時及び停止時の度に黒帯状にトナーが付着する現象が生じたのでは、画像記録に直接関係ない無駄なトナーを消費することになるので、トナー消費量が増大するという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされてもので、マシン起動時及びマシン停止時等に黒帯状にトナーが付着することによるトナー消費量を大幅に削減することができ、又は感光体にキャリアが付着するのを抑制することにより感光体の寿命を延ばすことのできる画像形成装置及び複写機を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マシン起動時には感光体表面の帯電部先端がニップ領域を通過するときには現像手段の回転駆動を停止しておき、作像可領域の先端がニップ領域に到達する前に現像手段の回転駆動を開始するものであり、またマシン停止時には感光体表面の作像可領域の後端がニップ領域を通過した後であって帯電部後端がニップ領域に到達する前に現像手段の回転駆動を停止するように制御するものである。
【００１４】
これにより、マシン起動時及びマシン停止時の黒帯発生時には現像手段の回転を停止させるものとしたので、黒帯の発生に伴うトナーの消費を抑制することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でバイアス電圧を印加する制御手段と、を具備した画像形成装置である。
【００１６】
このように構成された本発明によれば、感光体と現像手段とを別々に独立して駆動し、帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止したまま前記現像手段にバイアス電圧を印加することにより、前記現像手段にバイアス電圧を印加してから前記帯電部が前記ニップ領域に到達するまでの間、感光体の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体に対向する前記現像手段の表面は同一面であるので、当該同一面から感光体にトナーが飛び移った後はこの同一面から感光体へ移動するトナーは無くなり感光体が回転しても新たにトナーが飛び移る現象は抑制される。その結果、ニップ領域を通過する感光体表面が現像手段に対して高電位であっても、前記感光体の回転が進むに従って前記感光体に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。
【００１７】
本発明の第２の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でバイアス電圧を印加し、前記露光手段が前記作像可領域を露光する前に前記現像手段を駆動する制御手段と、を具備した画像形成装置である。
【００１８】
このように構成された本発明によれば、感光体と現像手段とを別々に独立して駆動し、帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止したまま前記現像手段にバイアス電圧を印加することにより、前記現像手段にバイアス電圧を印加してから前記帯電部が前記ニップ領域に到達するまでの間、感光体の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体に対向する前記現像手段の表面は同一面であるので、当該同一面から感光体にトナーが飛び移った後はこの同一面から感光体へ移動するトナーは無くなり感光体が回転しても新たにトナーが飛び移る現象は抑制される。その結果、ニップ領域を通過する感光体表面が現像手段に対して高電位であっても、前記感光体の回転が進むに従って前記感光体に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。さらに、前記露光手段が前記作像可領域を露光する前に前記現像手段を駆動するので、露光領域がニップ領域に到達する前にトナーが表面に均一に付着した現像手段が前記感光体と対向して良好に現像されるものとなる。
【００１９】
本発明の第３の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段にバイアス電圧を印加した状態で前記現像手段の駆動を停止する制御手段と、を具備した画像形成装置である。
【００２０】
このように構成された本発明によれば、感光体と現像手段とを別々に独立して駆動とし、帯電された作像可領域中の作像領域の後端が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過した後前記現像手段にバイアス電圧を印加した状態で前記現像手段の駆動を停止することにより、前記作像可能領域の後端が前記ニップ領域を通過した後、感光体の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体に対向する前記現像手段の表面は同一面であるので、トナーの感光体への付着により前記同一面上のトナー量は減少する。その結果、ニップ領域を通過する感光体表面が現像手段に対して高電位であっても、前記感光体の回転が進むに従って前記感光体に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。
【００２１】
本発明の第４の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段にバイアス電圧を印加した状態で前記現像手段の駆動を停止し、帯電部の後端が前記ニップ領域を通過した後に前記現像手段のバイアス電圧をオフする制御手段と、を具備した画像形成装置である。
【００２２】
このように構成された本発明によれば、感光体と現像手段とを別々に独立して駆動し、帯電された作像可領域中の作像領域の後端が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過した後前記現像手段にバイアス電圧を印加した状態で前記現像手段の駆動を停止することにより、前記作像可能領域の後端が前記ニップ領域を通過した後、感光体の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体に対向する前記現像手段の表面は同一面であるので、トナーの感光体への付着により前記同一面上のトナー量は減少する。その結果、ニップ領域を通過する感光体表面が現像手段に対して高電位であっても、前記感光体の回転が進むに従って前記感光体に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。さらに、前記帯電部の後端が前記ニップ領域を通過した後に前記現像手段のバイアス電圧をオフするので、キャリアとびの発生を防いで感光体が傷つくのを防止できる。
【００２３】
本発明の第５の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でＤＣ成分のバイアス電圧を印加する制御手段と、を具備した画像形成装置である。
【００２４】
このように構成された本発明によれば、感光体と現像手段とを別々に独立して駆動し、帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止したまま前記現像手段にＤＣ成分のバイアス電圧を印加することにより、前記現像手段にバイアス電圧を印加してから前記帯電部が前記ニップ領域に到達するまでの間、感光体の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体に対向する前記現像手段の表面は同一面であるので、トナーの感光体への付着により前記同一面のトナー量は減少する。その結果、ニップ領域を通過する感光体表面が現像手段に対して高電位であっても、前記感光体の回転が進むに従って前記感光体に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。
【００２５】
また、帯電部が感光体と現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段に印加するバイアス電圧はＤＣ成分のみであるので、ＤＣ成分だけの印加となり、記録動作開始時に黒帯状に付着する無駄なトナーの量を削減すると共にキャリア付着を防止できる。
【００２６】
本発明の第６の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でＤＣ成分のバイアス電圧を印加し、前記露光手段が前記作像可領域を露光する前に前記現像手段を駆動すると共に前記ＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させたバイアス電圧を前記現像手段に印加する制御手段と、を具備した画像形成装置である。
【００２７】
このように構成された本発明によれば、感光体と現像手段とを別々に独立して駆動し、帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止したまま前記現像手段にＤＣ成分のバイアス電圧を印加することにより、前記現像手段にバイアス電圧を印加してから前記帯電部が前記ニップ領域に到達するまでの間、感光体の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体に対向する前記現像手段の表面は同一面であるので、トナーの感光体への付着により前記同一面のトナー量は減少する。その結果、ニップ領域を通過する感光体表面が現像手段に対して高電位であっても、前記感光体の回転が進むに従って前記感光体に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。
【００２８】
また、帯電部が感光体と現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段に印加するバイアス電圧はＤＣ成分のみであるので、ＤＣ成分だけの印加となり、記録動作開始時に黒帯状に付着する無駄なトナーの量を削減すると共にキャリア付着を防止できる。さらに、前記露光手段が前記作像可領域を露光する前に前記現像手段を駆動すると共に前記ＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させたバイアス電圧を前記現像手段に印加するので、作像可領域がニップ領域に到達したときには（ＤＣ＋ＡＣ）バイアス電圧となっているので高い現像能力を発揮できる。
【００２９】
本発明の第７の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、前記作像可領域が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過している間前記現像手段にＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させたバイアス電圧を印加し、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段へのＡＣ成分のバイアス電圧をＯＦＦして前記現像手段の駆動を停止する制御手段と、を具備した画像形成装置である。
【００３０】
このように構成された本発明によれば、感光体と現像手段とを別々に独立して駆動し、帯電された作像可領域中の作像領域の後端が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過した後前記現像手段へのＡＣ成分のバイアス電圧をオフして前記現像手段の駆動を停止することにより、前記作像可能領域の後端が前記ニップ領域を通過した後、感光体の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体に対向する前記現像手段の表面は同一面であるので、トナーの感光体への付着により前記同一面上のトナー量は減少する。その結果、ニップ領域を通過する感光体表面が現像手段に対して高電位であっても、前記感光体の回転が進むに従って前記感光体に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。
【００３１】
また、マシン停止時に作像可領域の後端がニップ領域を通過した後現像手段へのＡＣ成分のバイアス電圧をオフするので、ＤＣ成分だけの印加となり、記録動作終了時に黒帯状に付着する無駄なトナーの量を削減すると共にキャリア付着を防止できる。
【００３２】
本発明の第８の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、前記作像可領域が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過している間前記現像手段にＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させたバイアス電圧を印加し、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段へのＡＣ成分のバイアス電圧をオフして前記現像手段の駆動を停止し、帯電部の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段へのＤＣ成分のバイアス電圧をオフする制御手段と、を具備した画像形成装置である。
【００３３】
このように構成された本発明によれば、感光体と現像手段とを別々に独立して駆動し、帯電された作像可領域中の作像領域の後端が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過した後前記現像手段へのＡＣ成分のバイアス電圧をオフして前記現像手段の駆動を停止することにより、前記作像可領域の後端が前記ニップ領域を通過した後、感光体の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体に対向する前記現像手段の表面は同一面であるので、トナーの感光体への付着により前記同一面上のトナー量は減少する。その結果、ニップ領域を通過する感光体表面が現像手段に対して高電位であっても、前記感光体の回転が進むに従って前記感光体に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。
【００３４】
また、マシン停止時に作像可領域の後端がニップ領域を通過した後現像手段へのＡＣ成分のバイアス電圧をオフするので、ＤＣ成分だけの印加となり、記録動作終了時に黒帯状に付着する無駄なトナーの量を削減すると共にキャリア付着を防止できる。さらに、前記帯電部の後端が前記ニップ領域を通過した後に前記現像手段へのＤＣ成分のバイアス電圧をオフするので、キャリアとびを防いで感光体が傷つくのを防止できる。
【００３５】
本発明の第９の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でバイアス電圧を印加する制御手段と、を具備した複写機である。
【００３６】
このように構成された本発明によれば、第１の態様の画像形成装置と同様の作用効果を奏する。
【００３７】
本発明の第１０の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でバイアス電圧を印加し、前記露光手段が前記作像可領域を露光する前に前記現像手段を駆動する制御手段と、を具備した複写機である。
【００３８】
このように構成された本発明によれば、第２の態様の画像形成装置と同様の作用効果を奏する。
【００３９】
本発明の第１１の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段にバイアス電圧を印加した状態で前記現像手段の駆動を停止する制御手段と、を具備した複写機である。
【００４０】
このように構成された本発明によれば、第３の態様の画像形成装置と同様の作用効果を奏する。
【００４１】
本発明の第１２の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段にバイアス電圧を印加した状態で前記現像手段の駆動を停止し、帯電部の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段のバイアス電圧をオフする制御手段と、を具備した複写機である。
【００４２】
このように構成された発明によれば、第４の態様の画像形成装置と同様の作用効果を奏する。
【００４３】
本発明の第１３の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でＤＣ成分のバイアス電圧を印加する制御手段と、を具備した複写機である。
【００４４】
このように構成された本発明によれば、第５の態様の画像形成装置と同様の作用効果を奏する。
【００４５】
本発明の第１４の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でＤＣ成分のバイアス電圧を印加し、前記露光手段が前記作像可領域を露光する前に前記現像手段を駆動すると共に前記ＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させたバイアス電圧を前記現像手段に印加する制御手段と、を具備した複写機である。
【００４６】
このように構成された本発明によれば、第６の態様の画像形成装置と同様の作用効果を奏する。
【００４７】
本発明の第１５の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、前記作像可領域が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過している間前記現像手段にＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させたバイアス電圧を印加し、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段へのＡＣ成分のバイアス電圧をＯＦＦして前記現像手段の駆動を停止する制御手段と、を具備した複写機である。
【００４８】
このように構成された本発明によれば、第７の態様の画像形成装置と同様の作用効果を奏する。
【００４９】
本発明の第１６の態様は、感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、前記作像可領域が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過している間前記現像手段にＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させたバイアス電圧を印加し、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段へのＡＣ成分のバイアス電圧をオフして前記現像手段の駆動を停止し、帯電部の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段へのＤＣ成分のバイアス電圧をオフする制御手段と、を具備した複写機である。
【００５０】
このように構成された本発明によれば、第８の態様の画像形成装置と同様の作用効果を奏する。
【００５１】
以下、本発明に係る画像形成装置及び複写機の一実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００５２】
図１は本実施の形態に係る複写機に備えた画像形成部における電子写真プロセスに関する部分の構成図である。同図に示す複写機は、不図示の露光装置により露光される感光体１と、この感光体１の表面を帯電させる帯電器２と、現像ユニットに回転自在に保持された現像ロール３と、感光体表面に付着したトナー像を記録紙に転写する転写器４と、感光体表面を除電するための除電ユニット５とを備える。本実施の形態では、感光体１と現像ロール３とが後述する構成により別々に独立して回転駆動可能になっている。これら電子写真プロセスの構成要素は電子写真プロセス制御ブロック１０により制御される。
【００５３】
電子写真プロセス制御ブロック１０は、帯電器２の帯電電圧のＯＮ／ＯＦＦを制御する帯電電圧制御部１１、現像ロール３のバイアス電圧を制御するバイアス電圧制御部１２、転写器４の転写電圧のＯＮ／ＯＦＦを制御する転写電圧制御部１３、感光体１の回転駆動を制御する感光体駆動制御部１４、現像ロール３の回転駆動を制御する現像ロール駆動制御部１５を備える。
【００５４】
特に、感光体１を回転駆動する駆動源としてモータＭ１を備え、現像ロール３を回転駆動する駆動源としてモータＭ２を備えている。そして、モータＭ１を感光体駆動制御部１４が制御し、モータＭ２を現像ロール駆動制御部１５が感光体１の回転駆動とは独立して制御している。
【００５５】
なお、感光体１及び現像ロール３を回転させるための駆動源は１つであってもよいが、感光体１と現像ロール３とを互いに独立に駆動制御可能にする手段を伝達機構の途中に設ける必要がある。
【００５６】
本複写機は、電子写真プロセス制御ブロック１０の他に、定着ユニットを制御する定着温度制御ユニット、感光体に潜像を露光する露光装置、記録紙の搬送を制御する搬送駆動制御ブロック等を備えており、コントローラ１７によって全体が制御されるようになっている。
【００５７】
次に、電子写真プロセス制御ブロック１０のバイアス電圧制御部１２並びに感光体駆動制御部１４及び現像ロール駆動制御部１５による制御内容について詳細に説明する。
【００５８】
図２は、１枚コピーの場合におけるマシン起動時から停止時までのバイアス電圧及び帯電電圧等のタイミングチャートである。時刻ｔ０において図示していない操作パネルのスタートキーが押され、その後時刻ｔ１に感光体駆動制御部１４がモータＭ１の駆動を開始する。
【００５９】
モータＭ１の回転駆動力を伝達された感光体１が安定回転になる時刻ｔ２になると、帯電電圧制御部１１が帯電器２を制御して感光体１の対向部ａ−ｂに対して帯電電圧（Ｖａ＝−７５０［Ｖ］）の印加を開始する。これにより、帯電器２と感光体１との対向部ａ−ｂを通過する感光体表面は−７５０［Ｖ］に帯電する。この帯電部は感光体１の回転により感光体１と現像ロール３とのニップ領域であるｄ−ｅ間に入ることになる。
【００６０】
本実施の形態では、図３に示すように当該帯電部の感光体回転方向の先端がニップ領域ｄ−ｅに到達する直前の時刻ｔ３において、バイアス電圧制御部１２により現像ロール３にバイアス電圧のＤＣ成分（Ｖｂ＝−５５０［Ｖ］）が印加されるように制御を行う。
【００６１】
時刻ｔ３においてニップ領域ｄ−ｅにある感光体表面の電位は−７５０［Ｖ］に帯電した帯電部の直前の感光体表面であるので０［Ｖ］となっており、現像ロール３の表面に付着して−５５０［Ｖ］に帯電しているトナーはニップ領域ｄ−ｅにある感光体表面に付着することになる。その直後に−７５０［Ｖ］の帯電部がニップ領域ｄ−ｅに入るので、ニップ領域ｄ−ｅでは現像電位が−５５０［Ｖ］（Ｖａ＝０［Ｖ］）から＋２００Ｖ（＝−５５０−（−７５０））に上昇する。このため、それ以降は感光体表面へのトナーの付着が止まる。この結果、当該ニップ領域ｄ−ｅにある感光体表面には黒帯状にトナーが付着する。
【００６２】
この時の感光体表面へのトナー付着量は、ニップ領域ｄ−ｅにおける感光体表面と現像ロール表面との相対電位によって左右される。本実施の形態では、現像ロール３のバイアス電圧をＤＣ成分だけにすることにより、ＤＣ成分だけを印加するよりも大幅に現像能力が高いＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させた（ＤＣ＋ＡＣ）のバイアス電圧を印加する場合に比べ、トナー付着量を大幅に削減できる。
【００６３】
さらに、本実施の形態では、図２に示すように時刻ｔ１で感光体１の回転駆動を開始したとき、この感光体１とは別の駆動系で回転駆動する現像ロール３は未だ回転駆動していない。現像ロール３は、帯電部の先端がニップ領域ｄ−ｅを通過した後であって作像可領域の先端がニップ領域ｄ−ｅに到達するまでの期間に属する時刻ｔ４において、回転駆動開始されるように制御する。
【００６４】
図４は起動時における感光体１表面のトナー現像量のイメージと、現像ロール３のバイアス電圧と、感光体１及び現像ロール３の回転駆動タイミングとの関係を示した図である。同図に示す領域Ｒ１はバイアス電圧のＤＣ成分を印加する直前の非帯電部であり、領域Ｒ２はバイアス電圧のＤＣ成分を印加してから帯電部の先端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点に到達するまでの期間に相当する部分であり、領域Ｒ３は帯電部先端から作像可領域までの領域である。同図に示すように、帯電部先端の黒帯が発生する領域Ｒ２がニップ領域ｄ−ｅを完全に通過するまで、現像ロール３の回転を停止させている。そして、作像可領域の直前の領域Ｒ３となった時刻ｔ４において、現像ロール３の回転駆動を開始している。
【００６５】
これにより、帯電部直前の０［Ｖ］である感光体表面がニップ領域ｄ−ｅを通過する期間現像ロール３は回転停止しているので、トナーが付着した現像ロール３の同一面が感光体表面に対向しつづけることとなる。ここで、現像ロール３から感光体１側へ飛び移るトナーは、感光体１と対向する位置に付着しているトナーがほとんどである。したがって、現像ロール３にＤＣ成分のバイアス電圧を印加した直後には、感光体１と対向する位置に付着しているトナーが感光体１側へ飛び移るが、それ以降は現像ロール３の同一面にトナーが無くなるので現像ロール３から感光体１へ飛び移るトナーは極端に減少する。
【００６６】
図５（ａ）（ｂ）は黒帯部分におけるトナー消費量の比較例を示している。図５(ａ)は本実施の形態によるトナー消費量を示しており、図５（ｂ）は従来の通り現像ロールを回転させている場合のトナー消費量を示している。なお、現実にトナー消費量を比較するのは難しいので、感光体１に付着したトナーを記録紙に記録した際の画像濃度として比較している。同図（ａ）に示すように、本実施の形態のように現像ロール３を停止させていた場合は、黒帯の後半部になるとほとんどトナーの消費が無くなるが、同図（ｂ）に示すように現像ロール３を回転させている場合はトナー消費量が減少していない。これは、現像ロール３を回転させていると、バイアス電圧印加時に感光体１に対向していた対向面のトナーが無くなっても、現像ロール３の回転に伴い別のトナーが付着している後続のロール面が新たな対向面となりトナーが供給され続けることによるものと考えられる。
【００６７】
このように、感光体１と現像ロール３とを別々に独立して駆動し、帯電部が前記感光体１と前記現像ロール３とのニップ領域ｄ−ｅに入る手前で前記現像ロール３の駆動を停止したまま前記現像ロール３にバイアス電圧を印加することにより、前記現像ロール３にバイアス電圧を印加してから前記帯電部が前記ニップ領域ｄ−ｅに到達するまでの間、感光体１の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体１に対向する前記現像ロール３の表面は同一面であるので、当該同一面から感光体１にトナーが飛び移った後はこの同一面から感光体１へ移動するトナーは無くなり感光体１が回転しても新たにトナーが飛び移る現象は抑制される。その結果、ニップ領域ｄ−ｅを通過する感光体表面が現像ロール３に対して高電位であっても、前記感光体１の回転が進むに従って前記感光体１に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。
【００６８】
また、図２に示すように、現像ロール３にバイアス電圧のＤＣ成分を印加してから所定時間経過すると、感光体１の回転により感光体表面上における用紙サイズの先端位置に相当する部分が露光位置に到達し、さらに用紙先端から画像開始位置に相当する所定時間が経過して時刻ｔ５になると、画像サイズの先頭位置に相当する部分が露光位置に到達する。
【００６９】
露光装置は、時刻ｔ５までに露光による静電潜像形成の準備を完了し、画像が現れる画像サイズの先端から静電潜像の形成を開始する。感光対表面の露光部分は、トナーは付着するがキャリアは付着しない程度の電位に帯電することになる。
【００７０】
一方、感光体表面における画像サイズの先端に相当する部分がニップ領域ｄ−ｅに到達する時刻ｔ６になると、バイアス電圧制御部１２は現像ロール３のバイアス電圧をそれまでのＤＣ成分だけから、さらにＡＣ成分を重畳させる制御を開始する。すなわち、感光体表面上の潜像開始点が、感光体１の回転によりニップ領域ｄ−ｅに到達する前に、バイアス電圧のＡＣ成分をＤＣ成分に重畳させる。
【００７１】
これにより、画像サイズに相当する作像可領域における潜像開始点がニップ領域ｄ−ｅを通過する際には、バイアス電圧のＤＣ成分だけに比べて高い現像能力となるＤＣ成分にＡＣ成分が重畳されたバイアス電圧により現像が行われることになる。
【００７２】
なお、上記説明では画像サイズに相当する作像可領域の先頭がニップ領域ｄ−ｅのｄ点に到達した時に現像ロール３に対するバイアス電圧にＡＣ成分を重畳させるようにしているが、作像可領域の先頭から潜像形成しない場合には潜像開始点の直前まで待ってからバイアス電圧にＡＣ成分を重畳させるようにしてもよい。これにより、トナー及びキャリアの不要な付着をより削減できる。
【００７３】
また、感光体１の回転により作像可領域の先頭（又は潜像開始点）がニップ領域ｄ−ｅのｄ点に到達したときには、バイアス電圧のＤＣ成分にＡＣ成分が重畳されている必要があるが、バイアス電圧のＡＣ成分は立ち上がり時間を考慮して早めに印加する必要がある。よって、時刻ｔ３と時刻ｔ６はバイアス電圧のＡＣ成分の立ち上がり時間が感光体１の回転速度に比べて遅い場合は逆転することもある。
【００７４】
図６はマシン起動時における感光体表面の電位変化を示している。同図に示すＲ１，Ｒ２，Ｒ３は、図４に示すＲ１，Ｒ２，Ｒ３に対応している。領域Ｒ２においてバイアス電圧のＤＣ成分による黒帯状のトナー付着が発生する。領域Ｒ２の区間は、ニップ領域ｄ−ｅにおける感光体表面と現像ロール３との間の相対電位が５５０［Ｖ］（感光体表面側が高電位側）であるので、トナーが付着している。また、帯電部に相当する領域Ｒ３になると、ニップ領域ｄ−ｅにおける感光体表面と現像ロール３との間の相対電位が２００［Ｖ］（感光体表面側が高電位側）まで下がり、トナー付着が無くなっている。そして、作像可領域になるとバイアス電圧のＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させた（ＤＣ＋ＡＣ）バイアス電圧が印加される。
【００７５】
このように、露光装置が前記作像可領域を露光する前に前記現像ロール３を駆動するので、露光領域がニップ領域ｄ−ｅに到達する前にトナーが表面に均一に付着した現像ロール３が前記感光体１と対向して良好に現像されるものとなる。
【００７６】
次にマシン停止時のバイアス電圧制御について説明する。図２に示すタイミングチャートの時刻ｔ７において、感光体１に対する１ページ分の露光による潜像形成が終了する。
【００７７】
潜像形成が終了した後、感光体１の回転により作像可領域の後端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過するが、本実施の形態では作像可領域の後端がｅ点通過後の時刻ｔ８においてバイアス電圧のＡＣ成分だけを先行してＯＦＦするようにバイアス電圧制御部１２が電圧制御を行う。
【００７８】
さらに、帯電部の後端がニップ領域ｄ−ｅのｄ点に到達する前の時刻ｔ９に現像ロール３の回転駆動を停止させるように現像ロール駆動制御部１５が制御する。このとき、感光体１は回転を維持している。
【００７９】
その後、時刻ｔ１０において帯電電圧制御部１１が帯電器２の帯電電圧をＯＦＦする。帯電電圧をＯＦＦした以降に帯電器２の対向部ａ−ｂを通過する感光体表面は帯電電位Ｖ０が０［Ｖ］となる。この０［Ｖ］の帯電部と−７５０［Ｖ］の帯電部との境界が感光体１の回転によりニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過した直後の時刻ｔ１１にバイアス電圧のＤＣ成分をＯＦＦさせるようにバイアス電圧制御部１２は電圧制御を行う。さらに、０［Ｖ］の帯電部が感光体１の回転により除電ユニット５の対向部であるｉ点を通過する時刻ｔ１２に感光体１の回転駆動を停止する。
【００８０】
図７はマシン停止時におけるバイアス電圧条件の変更タイミングと感光体表面のトナー現像量との関係を示している。同図に示す領域Ｒ４は作像可領域の後端から帯電部の後端までの領域であり、領域Ｒ５は帯電部の後端と非帯電部（０［Ｖ］領域）との境界部分であり、領域Ｒ６は非帯電部である。
【００８１】
同図に示すように、作像可領域の後端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過した後にバイアス電圧のＡＣ成分をＯＦＦし、作像可領域の後続領域であって帯電器２により帯電された−７５０［Ｖ］の帯電部の後端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過するまでＤＣ成分だけのバイアス電圧の印加を継続する。そして、−７５０［Ｖ］の帯電部の後端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過した後バイアス電圧をＯＦＦする。このとき、ニップ領域ｄ−ｅに到達している帯電部は０［Ｖ］であるので、バイアス電圧をＯＦＦしていてもトナー及びキャリアは感光体側に付着しない。図７における領域Ｒ５は、−７５０［Ｖ］の帯電部の後に続く０［Ｖ］の帯電部の先端がニップ領域ｄ−ｅを通過する際にバイアス電圧のＤＣ成分によりトナー付着した部分である。現像ロール３に印加しているバイアス電圧を完全にＯＦＦしたところでトナーの付着が無くなっている。
【００８２】
本実施の形態にしたがったバイアス電圧制御を行うことにより、当初から（ＤＣ＋ＡＣ）のバイアス電圧を印加する場合に比べて、トナー付着量を大幅に削減できる。
【００８３】
しかも、本実施の形態では、作像可領域の後端がニップ領域ｄ−ｅを通過後であって非帯電部がニップ領域ｄ−ｅに到達する前に現像ロール３の回転を停止させている。
【００８４】
これにより、帯電部の後端から帯電部直後の０［Ｖ］である感光体表面がニップ領域ｄ−ｅを通過する期間現像ロール３は回転停止しているので、トナーが付着した現像ロール３の同一面が感光体表面に対向しつづけることとなる。ここで、現像ロール３から感光体１側へ飛び移るトナーは、感光体１と対向する位置に付着しているトナーがほとんどである。したがって、０［Ｖ］の感光体表面がニップ領域ｄ−ｅに入った直後には、感光体１と対向する位置に付着しているトナーが感光体１側へ飛び移るが、それ以降は現像ロール３の同一面にトナーが無くなるので現像ロール３から感光体１へ飛び移るトナーは極端に減少する。
【００８５】
このように、マシン停止時においては、作像可領域の後端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過した後もバイアス電圧のＤＣ成分を印加するのでキャリア付着を防止できる。また、作像可領域の後端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過した後にバイアス電圧のＡＣ成分をＯＦＦし、作像可領域の後続領域であって帯電器２により帯電された−７５０［Ｖ］の帯電部の後端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過するまでＤＣ成分だけのバイアス電圧の印加を継続するようにしたので、０［Ｖ］の帯電部がニップ領域ｄ−ｅに入り込んでくる領域Ｒ５において現像ロール３のバイアス電圧がＤＣ成分だけになり、ＤＣ成分だけを印加するよりも大幅に現像能力が高いＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させた（ＤＣ＋ＡＣ）のバイアス電圧を印加する場合に比べて、トナー付着量を大幅に削減できる。しかも、０［Ｖ］の帯電部がニップ領域ｄ−ｅに入り込んでくる領域Ｒ５において現像ロール３は停止しているのでトナー削減効果をさらに改善できるものとなる。
【００８６】
なお、前述した実施の形態では、マシン起動時にはＤＣ成分を先に印加開始してから作像可領域において（ＡＣ＋ＤＣ）バイアス電圧を発生（印加）し、マシン停止時にはＡＣ成分を先にＯＦＦし帯電部の後端がニップ領域を通過してからＤＣ成分をＯＦＦしている。しかし、前述したように現像ロール３の回転制御を実施することにより、黒帯の発生により消費されるトナーは現像ロール３表面の一部領域に限られるので、上記バイアス制御を実施しなくてもトナー消費を抑制することができる。
【００８７】
図８は、感光体１と現像ロール３とを別駆動すると共に、現像ロール３へのバイアス電圧であるＤＣ成分及びＡＣ成分を同時にＯＮ、ＯＦＦする例を示した図である。同図に示すように、領域Ｒ２において帯電部先端がニップ領域ｄ−ｅのｄ点に到達する前に現像ロール３のバイアス電圧を（ＡＣ成分＋ＤＣ成分）として印可している。
【００８８】
図９は、図８に示すようにバイアス電圧を制御する場合のタイムチャートである。時刻ｔ０において図示していない操作パネルのスタートキーが押され、その後時刻ｔ１に感光体駆動制御部１４がモータＭ１の駆動を開始する。
【００８９】
モータＭ１の回転駆動力を伝達された感光体１が安定回転になる時刻ｔ２になると、帯電電圧制御部１１が帯電器２を制御して感光体１の対向部ａ−ｂに対して帯電電圧の印加を開始する。これにより、帯電器２と感光体１との対向部ａ−ｂを通過する感光体表面は−７５０［Ｖ］に帯電する。当該帯電部の感光体回転方向の先端がニップ領域ｄ−ｅに到達する直前の時刻ｔ３において、バイアス電圧制御部１２により現像ロール３にバイアス電圧のＤＣ成分（Ｖｂ＝−５５０［Ｖ］）及びＡＣ成分が印加されるように制御を行う。
【００９０】
さらに、図９に示すように時刻ｔ１で感光体１の回転駆動を開始したとき、この感光体１とは別の駆動系で回転駆動する現像ロール３は未だ回転駆動していない。現像ロール３は、帯電部の先端がニップ領域ｄ−ｅを通過した後であって作像可領域の先端がニップ領域ｄ−ｅに到達するまでの期間に属する時刻ｔ４において、回転駆動開始されるように制御する。
【００９１】
これにより、現像ロール３に（ＡＣ成分＋ＤＣ成分）のバイアス電圧を印加した直後には、感光体１と対向する位置に付着しているトナーが感光体１側へ飛び移るが、それ以降は現像ロール３の同一面にトナーが無くなるので現像ロール３から感光体１へ飛び移るトナーは極端に減少する。
【００９２】
図１０（ａ）（ｂ）は黒帯部分におけるトナー量の比較例を示している。図１０(ａ)は本例によるトナー量を示しており、図１０（ｂ）は従来の通り現像ロールを回転させている場合のトナー量を示している。なお、感光体１に付着したトナーを記録紙に記録した際の画像濃度として比較している。同図（ａ）に示すように、本例のように現像ロール３を停止させていた場合は、黒帯の後半部になるとほとんどトナーの消費が無くなるが、同図（ｂ）に示すように現像ロール３を回転させている場合はトナー消費量が減少していない。
【００９３】
このように、感光体１と現像ロール３とを別々に独立して駆動し、帯電部が前記感光体１と前記現像ロール３とのニップ領域ｄ−ｅに入る手前で前記現像ロール３の駆動を停止したまま前記現像ロール３にバイアス電圧を印加することにより、前記現像ロール３にバイアス電圧を印加してから前記帯電部が前記ニップ領域ｄ−ｅに到達するまでの間、感光体１の表面にはトナーが黒帯状に付着するが、前記感光体１に対向する前記現像ロール３の表面は同一面であるので、当該同一面から感光体１にトナーが飛び移った後はこの同一面から感光体１へ移動するトナーは無くなり感光体１が回転しても新たにトナーが飛び移る現象は抑制される。その結果、ニップ領域ｄ−ｅを通過する感光体表面が現像ロール３に対して高電位であっても、前記感光体１の回転が進むに従って前記感光体１に付着するトナー量が減少し、無駄に消費されるトナー量を削減させることができる。
【００９４】
一方、現像ロール３に（ＡＣ成分＋ＤＣ成分）のバイアス電圧を印加してから所定時間経過すると、感光体１の回転により感光体表面上における用紙サイズの先端位置に相当する部分が露光位置に到達し、さらに用紙先端から画像開始位置に相当する所定時間が経過して時刻ｔ５になると、画像サイズの先頭位置に相当する部分が露光位置に到達する。
【００９５】
露光装置は、時刻ｔ５までに露光による静電潜像形成の準備を完了し、画像が現れる画像サイズの先端から静電潜像の形成を開始する。感光対表面の露光部分は、トナーは付着するがキャリアは付着しない程度の電位に帯電する。
【００９６】
一方、時刻ｔ６において感光体１に対する１ページ分の露光による潜像形成が終了する。潜像形成が終了した後、感光体１の回転により作像可領域の後端がニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過する。さらに、帯電部の後端がニップ領域ｄ−ｅのｄ点に到達する前の時刻ｔ７に現像ロール３の回転駆動を停止させるように現像ロール駆動制御部１５が制御する。このとき、感光体１は回転を維持している。
【００９７】
その後、時刻ｔ８において帯電電位制御部１１が帯電器２の帯電電圧をＯＦＦする。帯電電圧をＯＦＦした以降に帯電器２の対向部ａ−ｂを通過する感光体表面は帯電電位Ｖ０が０［Ｖ］となる。この０［Ｖ］と−７５０［Ｖ］との境界が感光体１の回転によりニップ領域ｄ−ｅのｅ点を通過した直後の時刻ｔ９にバイアス電圧の（ＤＣ成分＋ＡＣ成分）をＯＦＦさせるようにバイアス電圧制御部１２は電圧制御を行う。さらに、０［Ｖ］の帯電部が感光体１の回転により除電器５の対向部を通過する時刻ｔ１０に感光体１の回転駆動を停止する。
【００９８】
これにより、帯電部の後端から帯電部直後の０［Ｖ］である感光体表面がニップ領域ｄ−ｅを通過する期間現像ロール３は回転停止しているので、トナーが付着した現像ロール３の同一面が感光体表面に対向しつづけることとなる。したがって、０［Ｖ］の感光体表面がニップ領域ｄ−ｅに入った直後には、感光体１と対向する位置に付着しているトナーが感光体１側へ飛び移るが、それ以降は現像ロール３の同一面にトナーが無くなるので現像ロール３から感光体１へ飛び移るトナーは極端に減少する。
【００９９】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、マシン起動時及びマシン停止時等に黒帯状にトナーが付着することによるトナー消費量を大幅に削減することができ、又は感光体にキャリアが付着するのを抑制することにより感光体の寿命を延ばすことのできる画像形成装置及び複写機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る複写機の概念図
【図２】上記一実施の形態の複写機におけるタイミング図
【図３】上記一実施の形態の複写機におけるＤＣ成分のバイアス電圧のＯＮタイミングを示す図
【図４】上記一実施の形態でマシン起動時における感光体と現像ロールの駆動タイミング及びバイアス電圧の印加タイミングを示す図
【図５】（ａ）上記一実施の形態により生成される黒帯を紙転写した場合の画像濃度を示す図
（ｂ）従来方式により生成される黒帯を紙転写した場合の画像濃度を示す図
【図６】図４に示す各領域と帯電電位との関係を示す図
【図７】上記一実施の形態でマシン停止時における感光体と現像ロールの駆動タイミング及びバイアス電圧のタイミングを示す図
【図８】バイアス電圧の制御方式を変更した変形例でマシン起動時における感光体と現像ロールの駆動タイミング及びバイアス電圧の印加タイミングを示す図
【図９】上記変形例におけるタイミング図
【図１０】（ａ）上記変形例により生成される黒帯を紙転写した場合の画像濃度を示す図
（ｂ）従来方式により生成される黒帯を紙転写した場合の画像濃度を示す図
【符号の説明】
１ 感光体
２ 帯電器
３ 現像ロール
４ 転写器
５ 除電ユニット
１０ 電子写真プロセス制御ブロック
１１ 帯電電圧制御部
１２ バイアス電圧制御部
１３ 転写電圧制御部
１４ 感光体駆動制御部
１５ 現像ロール駆動制御部
１７ コントローラ
Claims (4)
- 感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でＤＣ成分及びＡＣ成分のバイアス電圧を同時に印加し、前記露光手段が前記作像可領域を露光する前に前記現像手段を駆動する制御手段と、を具備した画像形成装置。
- 感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、前記作像可領域が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過している間前記現像手段にＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させたバイアス電圧を印加し、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段の駆動を停止し、帯電部の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段へのＤＣ成分及びＡＣ成分のバイアス電圧を同時にオフする制御手段と、を具備した画像形成装置。
- 感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、記録動作開始時、前記帯電手段による帯電を開始し、当該帯電部が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域に入る手前で前記現像手段の駆動を停止した状態でＤＣ成分及びＡＣ成分のバイアス電圧を同時に印加し、前記露光手段が前記作像可領域を露光する前に前記現像手段を駆動する制御手段と、を具備した複写機。
- 感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電させた感光体表面の作像可領域を露光する露光手段と、露光された部分にトナーを付着させる現像手段と、前記感光体と別に前記現像手段を駆動する駆動手段と、前記作像可領域が前記感光体と前記現像手段とのニップ領域を通過している間前記現像手段にＤＣ成分にＡＣ成分を重畳させたバイアス電圧を印加し、記録動作終了時、前記作像可領域中の作像領域の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段の駆動を停止し、帯電部の後端が前記ニップ領域を通過した後前記現像手段へのＤＣ成分及びＡＣ成分のバイアス電圧を同時にオフする制御手段と、を具備した複写機。
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