JPH07271119A - 画像形成装置の制御方法 - Google Patents

画像形成装置の制御方法

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JPH07271119A
JPH07271119A JP6079388A JP7938894A JPH07271119A JP H07271119 A JPH07271119 A JP H07271119A JP 6079388 A JP6079388 A JP 6079388A JP 7938894 A JP7938894 A JP 7938894A JP H07271119 A JPH07271119 A JP H07271119A
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JP
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image
potential
voltage
photoconductor
charging
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JP6079388A
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English (en)
Inventor
Nobuyuki Kume
信幸 久米
Hiroshi Matsumoto
浩 松本
Osamu Watanabe
督 渡辺
Sorin Den
素琳 田
Masami Kawada
正美 河田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接触帯電部材2の印加電圧を変えることで感
光体1の非画像部及び画像部の電位を制御するようにし
た画像形成装置について、現像装置に対する印加電圧を
高くしたり、装置スペースを要する等の問題のない簡便
な手段構成により、非画像部の電位を下げることを可能
にして、不必要な現像を防止し、トナー消費、トナーの
機内飛散による汚れ等の問題を解消すること。 【構成】 画像形成時に前記帯電部材2に印加する電圧
を決定する動作時に、該帯電部材に一定の電圧を印加す
ると共に、画像露光用光源17により白色板等の反射部
材25を照射してその反射光を該帯電部材2と現像装置
3の間において感光体に照射Laすることで感光体の非
画像部の電位を下げること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置等の画像
形成装置の制御方法に関する。
【0002】より詳しくは、接触帯電部材の印加電圧を
変えることで感光体の非画像部及び画像部の電位を制御
するようにした画像形成装置の制御方法に関する。
【0003】
【従来の技術】電子写真装置(複写機、光プリンタな
ど)・静電記録装置等の画像形成装置に於いて、感光体
・誘電体等の被帯電体としての像担持体面を帯電処理す
る手段機器としては、従来からコロナ放電装置が広く利
用されている。
【0004】コロナ放電装置は像担持体等の被帯電体面
を所定の電位に均一に帯電処理する手段として有効であ
る。しかし、高圧電源を必要とし、コロナ放電のために
オゾンが発生するなどの問題を有している。
【0005】このようなコロナ放電装置に対して、電圧
を印加した帯電部材を被帯電体面に接触させて被帯電体
面を帯電処理する接触帯電装置は、電源の低電圧化が図
れ、オゾンの発生量が少ない等の長所を有していること
から、例えば画像形成装置に於いてコロナ放電装置に代
わり、感光体・誘電体等の像担持体、その他の被帯電体
面の帯電処理手段として注目され開発されている。
【0006】帯電部材に対する印加電圧は直流電圧のみ
とするDC印加方式と、振動電圧(直流電圧と交流電圧
の重畳電圧など、時間と共に電圧値が周期的に変化する
電圧)を印加するAC印加方式がある。AC印加方式に
関して、本出願人が先に提案(特開昭63−14966
9号公報等)したように、直流電圧を印加したときの被
帯電体の帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有す
る振動電圧を帯電部材に印加して帯電を実行させる方式
は、均一な帯電(除電)処理をすることが可能であり、
有効である。
【0007】実際に、接触帯電部材としてローラ状部材
(帯電ローラ)を使用した画像形成装置が実用化されて
いる。図6はそのような画像形成装置の概略図である。
本例装置は原稿台固定−光学系移動型の転写式電子写真
装置である。
【0008】1は像担持体としての回転ドラム型の電子
写真感光体であり、矢示の時計方向に所定の周速度(プ
ロセススピード)にて不図示のメインモーターを含む駆
動系により回転駆動される。
【0009】2はこの感光体1に所定の押圧力をもって
当接させた接触帯電部材としての帯電ローラであり、本
例では感光体1の回転に従動して回転する。この帯電ロ
ーラ2に帯電バイアス電源2Aにより所定の帯電バイア
スが印加されることで、回転感光体1面が接触帯電にて
所定の極性・電位に一様に一次帯電(暗部電位)処理さ
れる。
【0010】その回転感光体1の一次帯電処理面に対し
て、後述する光学系にて原稿画像のスリット結像露光L
がなされることで、露光画像に対応した静電潜像が回転
感光体1面に形成されていく。
【0011】その静電潜像が現像装置3によりトナー画
像として現像される。3Aは現像スリーブ(現像ロー
ラ)3aに対して所定の現像バイアスを印加する現像バ
イアス電源である。
【0012】次いで、その回転感光体1上のトナー画像
は感光体1と転写ローラ4との圧接ニップ部である転写
部5に対して不図示の給紙部からレジストローラ対6・
転写ガイド7を通して所定のタイミングにて給送された
転写材Pの面に順次に転写されていく。4Aは転写ロー
ラ4に対して転写バイアスを印加する転写バイアス電源
である。
【0013】転写部5でトナー画像の転写を受けた転写
材Pは除電針8で除電を受け回転感光体1面から順次に
分離され、搬送装置9により不図示の画像定着装置へ導
入され、トナー画像の定着処理を受ける。
【0014】転写材Pに対するトナー画像転写後の回転
感光体1面はクリーニング装置10のクリーニングブレ
ード10aにより転写残りトナー等の残留付着物の除去
を受けて清浄面化される。
【0015】次いで、回転感光体1面は前露光光源11
による前露光12を受けることで電気的メモリの消去を
受け、繰り返して作像に供される。
【0016】13は原稿台ガラスであり、装置上面板1
4に大きく開口させた窓穴に嵌め込んで固定して配設し
てある。この原稿台ガラス13の上面に原稿Oを、複写
すべき画像面を下向きにして所定の載置基準で載置し、
その上から原稿押え板15をかぶせることによりセット
する。
【0017】16・17は上記原稿台ガラス13の下側
に配設した、第1の移動ミラーと画像露光用光源(原稿
照明ランプ)、18・19は第2と第3の移動ミラー、
20は投影レンズ、21・22・23は固定の第1・第
2・第3ミラーである。
【0018】第1の移動ミラー16と画像露光用光源1
7、及び第2と第3の移動ミラー18・19は常時は原
稿台ガラス13の左辺側の、図の実線示位置をホームポ
ジションとして停止待機している。
【0019】コピーボタンON信号によりランプ17が
点灯する。また第1の移動ミラー16及び該ランプ17
が一体に原稿台ガラス13の下面に沿って、原稿台ガラ
ス左辺側の実線示のホームポジションから右辺側へ所定
の速度Vにて往動移動駆動される。
【0020】また第2と第3の移動ミラー18・19が
同じく原稿台ガラス13の下面に沿って、原稿台ガラス
左辺側の実線示のホームポジションから右辺側へV/2
の速度にて往動移動駆動される。
【0021】この光学系16〜19の移動により原稿台
ガラス13上のセット原稿Oの下向き画像面が左辺側か
ら右辺側に順次に走査(原稿画像スキャン)され、原稿
面反射光が上記光学系16〜23により回転感光体1面
にスリット結像露光される。移動光学系16〜19は所
定の往動終点に至ると復動して初めのホームポジション
に復帰する。
【0022】ところで感光体1は使用が進むにつれて、
主にクリーニングブレード10aによる摺擦により表面
が削られてしまい静電容量が変化し帯電特性が変化して
いく。即ち一次帯電電位(暗部電位)が変化していく。
特に、感光体1の一次帯電手段として上記例のように接
触帯電を使用し、接触帯電部材2に直流定電圧を印加す
るDC方式を採用している場合においては、初期設定電
圧のままでは耐久が進むにつれて感光体1に所望の一次
帯電電位が得られなくなってしまった。
【0023】図7はOPC感光体の電荷輸送層(以下、
CT層と記す)の膜厚に対し、帯電ローラ2の印加電圧
をd.c.=−1400V一定としたとき得られる感光
体表面電位である。これは感光体1を外径30mm,周
速100mm/secとし、外径12mmの帯電ローラ
2を感光体1に対し従動回転させた時に得られものであ
る。
【0024】そこで、耐久が進むにつれて感光体表面が
削られていっても所望の一次帯電電位が常に得られるよ
うに帯電部材2の印加電圧を制御する方式が既に提案さ
れている。この方法は画像形成に先立ち帯電部材2に一
定電圧を印加して、その時に流れる電流値を検知して、
感光体1が所望の暗部電位になるように帯電部材2の印
加電圧を補正し、また所望の明部電位が得られるように
画像露光量を補正する方法である。
【0025】一方、感光体の非画像部を形成する方法と
して、ブランク露光と呼ばれる除電部材を使用せずに、
帯電部材を兼用する方法があり、装置の小型化やコスト
ダウンにとって有効であることが知られている。
【0026】例えば、感光体1で画像部(画像を形成す
べき面部分)に先立つ非画像部は非画像部電位(明部電
位)、例えば−150Vになるように帯電ローラ2には
−850Vの電圧が印加される。感光体1の回転と共に
画像部が帯電ローラ位置に到達すると所望の画像部電位
(暗部電位)、例えば−700Vになるように帯電ロー
ラ2に−1400Vの電圧が印加される。
【0027】感光体1の非画像部が現像装置3の位置を
通過する際は無駄な現像を防止するために−500Vの
電圧が現像装置3の現像スリーブ3aに印加される。画
像部の場合は、良好なコピー画が得られるように−30
0Vの電圧が現像スリーブ3aに印加される。
【0028】このように感光体1の画像部と非画像部の
感光電位は、感光体を一次帯電処理する接触帯電部材で
ある帯電ローラ2に印加する電圧を制御することで得ら
れている。
【0029】また、例えば図8の装置は、ブランク露光
としての光源は持たないが、画像露光光路から退避した
2点鎖線示のA位置(画像露光光路開放位置)と、画像
露光光路中に介入した実線示のB位置(画像露光光路閉
じ位置)とに開閉切換え駆動されるミラーシャッター2
4を有し、非画像形成時は該シャッター24はB位置へ
切換え駆動されて画像露光光路中に介入し前露光光源1
1の光の一部がこのミラーシャッター24により感光体
1の画像露光位置へブランク露光光12aとして反射さ
れて感光体1面がブランク露光(非画像部の露光除電)
される。画像形成時はシャッター24がA位置へ切換え
駆動されて画像露光光路外へ退避し該画像露光光路が開
放され回転感光体1面に画像露光Lがなされる。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述例
のように非画像部形成に帯電部材を兼用する方式で、前
述の様な制御を行うと、制御時に感光体電位が高くな
り、不必要な現像が行なわれてしまい、トナー消費、ト
ナーの機内飛散による汚れ等の問題が生じた。
【0031】また、不必要な現像を防止するために現像
装置に高電圧を印加することは電気部品のコストアッ
プ、或いは部品のスペースが大きくなり、小型化に関し
ても問題となった。
【0032】前述例において、今、所望の暗部電位を得
るために帯電ローラ2に印加する電圧を決定するため、
画像形成に先立ち、仮にd.c.=−1400Vの電圧
を帯電ローラ2に印加したとする。CT層膜厚が25μ
mの感光体1の暗部電位は−700V、膜厚15μmの
場合には−1000Vとなり、ブランク露光が無いた
め、この電位のまま現像部に至るため、現像装置3の現
像スリーブ3aに対する印加電圧が−500Vだと多量
に現像剤が感光体表面に付着して現像されてしまった。
これを避けるためには、現像装置3の現像スリーブ3a
に−1000V以上の電圧を印加する必要があり、電気
部品のコストアップや、回路基盤が大きくなりスペース
上の問題も発生した。
【0033】また前述図8のような構成においても、シ
ャッター24や、シャッターを動かす駆動部品、或いは
前露光を導く光路としてのスペースが必要である。
【0034】そこで本発明は、装置スペースを要する等
の問題のない簡便な手段構成により、非画像部の電位を
下げることを可能にして、不必要な現像を防止し、トナ
ー消費、トナーの機内飛散による汚れ等の問題を解消す
ることを目的とする。
【0035】
【課題を解決するための手段】本発明は、接触帯電部材
の印加電圧を変えることで感光体の非画像部及び画像部
の電位を制御するようにした画像形成装置に於て、画像
形成時に前記帯電部材に印加する電圧を決定する動作時
に、該帯電部材に一定の電圧を印加すると共に、画像露
光用光源により白色板等の反射部材を照射してその反射
光を該帯電部材と現像装置の間において感光体に照射す
ることで感光体の非画像部の電位を下げることを特徴と
する画像形成装置の制御方法、である。
【0036】
【作用】即ち、画像形成時に帯電部材に印加する電圧を
決定する動作時に、帯電部材に一定の電圧を印加すると
共に、画像露光用光源を利用して該光源により白色板等
の反射部材を照射してその反射光を該帯電部材と現像装
置の間において感光体に照射することで感光体の非画像
部の電位を下げることにより、不要な現像を防止するた
めに現像装置に印加する電圧を高くすることによる電気
部品のコストアップや、部品が大きくなることにより、
また特別な光路を配設することにより、装置の小型化・
省スーペス化が阻まれる等の問題なく、感光体の非画像
部の電位を下げることが出来、不必要な現像、それによ
る弊害を防止することが出来る。
【0037】
【実施例】
〈実施例1〉(図1・図2) 図1の画像形成装置は前述図6の画像形成装置におい
て、原稿台ガラス13の左辺側の、第1の移動ミラー1
6と画像露光用光源17のホームポジションに対応する
装置上面板内面部分に白色板(白色反射板)25を配設
したものである。この白色板はハーフトーン等の反射板
であってもよい。それ以外の装置構成は図6の装置と同
じであるから再度の説明は省略する。
【0038】而して、本実施例では、帯電ローラ2の印
加電圧決定時には、画像露光用光源17を点灯させ、帯
電ローラ2と現像装置3の間に照射して非画像形成部の
感光体電位を下げることで前述の問題を解決した。
【0039】即ち、第1の移動ミラー16、画像露光用
光源17、第2及び第3の移動ミラー18・19は、画
像形成に先立つ帯電ローラ印加電圧決定時にホームポジ
ションに位置し、画像露光用光源17が点灯して白色板
25を照射し、その反射光が光学系16、18〜23を
介して感光体1の画像露光位置に照射Laされ、感光体
の非画像部の表面電位を下げる。電位は明部電位程度ま
で下げることにより、現像装置3の現像スリーブ3aへ
の印加電圧がd.c.=−500Vで十分に余分な現像
を防止することが出来た。
【0040】このようにして、帯電ローラ2への印加電
圧を決定した後、光学系16〜19の往動移動による原
稿画像スキャンが開始され、画像形成が実行される。移
動光学系16〜19は所定の往動終点に至ると復動して
初めのホームポジションに復帰する。
【0041】図2は上記実施例のシーケンス図である。
即ち、コピーボタンONと同時にメインモーターが駆動
して感光体1が回転する共に定着用ヒーターもONす
る。
【0042】すぐに、帯電ローラ2の印加電圧を決定す
るための制御が行なわれ、帯電ローラ2に特定の電圧
、例えば、d.c.=−1400Vが印加される。こ
の時、感光体1の膜厚により、前述したように感光電位
は−700〜−1000V程度になる。
【0043】この時、画像露光用光源17が点灯してそ
のホームポジションにある白色板25を照らし、その反
射光が光学系16,18〜23を介して画像露光位置に
おいて感光体1に照射Laされるため、感光体1の非画
像部電位は−100V〜−400V程度まで下がり、現
像装置3の現像スリーブ3aへの印加電圧を−500V
とすることで、感光体の非画像部の現像を十分に防止出
来る。
【0044】続いて、転写ローラ4のクリーニングモー
ドとなり、転写ローラ4にはd.c.=+1〜2KVの
電圧が印加されると共に、このプラスメモリーを除去す
るため、帯電ローラ2には感光体の感光電位が−200
V程度になる様な電圧が印加される。
【0045】続いて、コピー1枚目の前の非画像部及び
1枚目の紙先端部を形成するための印加電圧が帯電ロ
ーラ2に印加されて1枚目のコピー動作に入る。
【0046】コピー動作に入ると、帯電ローラ2には感
光体の感光電位が所定の暗部電位(一次帯電電位)にな
るような電圧が印加される。
【0047】現像装置3の現像スリーブ3aへの印加電
圧は、コピー時の電圧、例えば、 d.c.=−300V、 及びVpp=1400V、f=2000Hz のAC成分も印加される。
【0048】転写ローラ4には、コピー時の電圧、例え
ば、d.c.=−5〜−6KVの電圧が印加される。
【0049】続いて、紙間部に相当する非画像部とな
る。転写ローラ4のクリーニングモードが入るため、1
枚目の紙後端部を形成させると共に、それに続く非画像
部を形成させるための電圧、プラスメモリー防止の電
圧、2枚目のコピーに至る非画像部及び2枚目コピー
の紙先端部を形成するための電圧が順次に帯電ローラ
2に印加される。現像装置3の現像スリーブ3aへの印
加電圧はA.C.成分がOFFされ、d.c.=−50
0Vとなり現像を防止している。
【0050】続いて、2枚目のコピーとなり、1枚目と
同様にコピーが形成される。最後に、転写ローラ4のク
リーニングモードが前述したと同様に行なわれ、コピー
が終了する。
【0051】以上は、コピーボタンONと共に毎回、帯
電ローラ2の印加電圧を決定しているが、コピー枚数を
検知して、特定の枚数毎に印加電圧の決定を行なっても
良い。またコピー1枚目の画像形成前の前回転時に行な
ったが、最終コピーの画像終了後の後回転時に行なって
もよい。
【0052】〈実施例2〉(図3) 画像形成装置の電源が投入され、定着装置が定着可能な
温度に達する迄の時間、即ち、ウエイト時間がある画像
形成装置では、ウエイト時間中に帯電ローラの印加電圧
を決定するようにしても良い。
【0053】図3はそのような例である。電源ONと共
に定着装置のヒーターがONとなり、コピー可能となる
温度に達するまでの時間に、帯電ローラ2の印加電圧が
決定される。
【0054】定着装置がコピー可能な温度に達した以後
は、コピーボタンがONされるまで装置は待機してい
る。
【0055】コピーボタンON後の画像形成動作につい
ては実施例1と同様である。
【0056】〈実施例3〉(図4) 画像露光用光源17として蛍光灯の様に立上りの悪い光
源を使用する場合や、光量を検知して所定の光量を得る
様に様成した場合は、この検知動作の終了後に帯電ロー
ラ2の印加電圧を決定する動作を行なっても良い。
【0057】図4にその様な例を示す。コピーボタンO
Nと同時に、画像露光量の検知及び光量制御のモード
(a)に入り、(b)の所定の光量に制御された後、帯
電ローラ2の印加電圧を決定するモードに入り、この動
作中に、上記制御で決定された光量で感光体1が前述の
様に照射される。
【0058】或いは、光量があるレベルに達しなたなら
ば、すぐに、帯電ローラ2の印加電圧を決定する動作に
入る様にすれば、ファーストコピータイムを短縮する事
が出来るので、光量の制御を待つ必要は無い。
【0059】要するに、感光体1の非画像部の電位が無
駄な現像を行なわないレベルまで下げられる光量があれ
ば良い。
【0060】〈実施例4〉(図5) 以上は、原稿台固定−光学系移動型の画像形成装置で説
明したが、原稿台移動−光学系固定型の画像形成装置で
も同様である。
【0061】図5はそのような画像形成装置の一例の概
略図である。14aは装置上面板14にあけた横長(紙
面に垂直方向)の露光用スリット開口部である。原稿台
ガラス13はこの装置上面板14の上を左右方向に往動
移動駆動される。白色板25はこの原稿台ガラス13の
左辺側の上面に貼着して配設してある。原稿Oはこの白
色板25を左辺側の載置基準定規として原稿台ガラス1
3上に載置され、原稿押え板15をかぶせてセットされ
る。
【0062】26は上記の露光用スリット開口部14a
と感光体1との間に定置配設した短焦点レンズアレイ
(セルフォックレンズ)である。画像露光用ランプ17
はこのレンズアレイ26の脇に出光側を露光用スリット
開口部14aに向けて定置配設してある。
【0063】原稿台ガラス13が装置上面板14上を左
方へ移動駆動されることで原稿台ガラス14aがその左
辺側から右辺側へ露光用スリット開口部14aの位置を
通過していく。その通過過程で原稿台ガラス14の下面
がランプ17で照明され、白色板25の下面及びセット
原稿Oの下面が照明走査(スキャン)される。その白色
板25の下面及びセット原稿Oの下面から反射光がレン
ズアレイ26へ入光して感光体1面に露光され、画像形
成が実行される。原稿台ガラス13は所定の移動終点に
到達すると、所定のホームポジションに復帰移動する。
【0064】而して、帯電ローラ2の印加電圧を決定す
る動作の時、原稿台ガラス13が移動して白色板25の
下面がスリット開口部14aにおいてランプ17により
照明されてその反射光がレンズアレイ26を通して感光
体1に照射Laされ、感光体1の非画像部の電位が下げ
られる。シーケンスに関しては原稿台ガラスの移動を除
いて、前述の実施例1乃至同3と同様である。
【0065】白色板25は原稿台ガラス13の右辺側等
に設けてもよい。
【0066】以上の各実施例は、帯電ローラ2に直流電
圧を印加するDC印加方式について説明したが、交流に
直流成分と重畳するなどの振動電圧を印加するAC印加
方式においても同様である。
【0067】また、帯電部材として帯電ローラを用いた
が、帯電ブラシや帯電ブレード等でも同様であることは
言うまでもない。
【0068】
【発明の効果】以上説明したように、接触帯電部材の印
加電圧を変えることで感光体の非画像部及び画像部の電
位を得るようにした装置において、帯電部材に印加する
電圧を決定する動作時に、帯電部材に一定の電圧を印加
すると共に画像露光用光源光を反射板に照射し、その反
射光を帯電部材と現像装置の間において感光体に照射す
ることで、装置スペースを要する等の問題のない簡便な
手段構成により、感光体の非画像部の電位を下げること
が出来、不必要な現像を防止することが出来、ムダなト
ナー消費やトナーの機内飛散による転写部材や除電針等
の汚れを防止することが出来た。
【0069】即ち、不要な現像を防止するために現像装
置に印加する電圧を高くすることによる電気部品のコス
トアップや、部品が大きくなることにより、また特別な
光路を配設することにより、小型化・省スーペス化が阻
まれる等の問題なく、感光体の非画像部の電位を下げる
ことが出来、不必要な現像、それによる弊害を防止する
ことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1における画像形成装置の概略図
【図2】 シーケンス図
【図3】 実施例2における画像形成装置のシーケンス
【図4】 実施例3における画像形成装置のシーケンス
【図5】 実施例4の画像形成装置(原稿台移動式)の
概略図
【図6】 画像形成装置例の概略図
【図7】 感光体膜厚と電位の関係図
【図8】 前露光光源の光をブランク露光光として利用
した構成の装置の概略図
【符号の説明】
1 感光体 2 帯電ローラ(接触帯電部材) 3 現像装置 4 帯電ローラ 10 クリーニング装置 10a クリーニングブレード P 転写材 11 前露光ランプ 13 固定又は移動型の原稿台ガラス 15 原稿押え板 16〜23 原稿走査露光光学系 17 画像露光用光源 O 原稿 25 白色板(白色或いはハーフトーン等の反射板)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田 素琳 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 河田 正美 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接触帯電部材の印加電圧を変えることで
    感光体の非画像部及び画像部の電位を制御するようにし
    た画像形成装置に於て、画像形成時に前記帯電部材に印
    加する電圧を決定する動作時に、該帯電部材に一定の電
    圧を印加すると共に、画像露光用光源により白色板等の
    反射部材を照射してその反射光を該帯電部材と現像装置
    の間において感光体に照射することで感光体の非画像部
    の電位を下げることを特徴とする画像形成装置の制御方
    法。
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