JPH08234526A - 現像バイアス電源の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は画像形成装置で用いられる現像バイ
アス電源の制御装置に関し、現像バイアス電圧切り替え
方式の現像器において、トナー付着やキャリア付着のな
い現像バイアス電源の制御装置を提供することを目的と
している。 【構成】 複数の現像器を順次作動させて像担持体上の
潜像を現像し、記録媒体上に多色トナー像を形成する画
像形成装置に用いる現像バイアス電源の制御装置におい
て、前記各現像器にはスイッチを介して順に、直列に接
続されたＤＣ電圧とＡＣ電圧をバイアス電圧として印加
すると共に、スイッチの切り替え時には、ＡＣバイアス
電圧はオフにするように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置で用いられ
る現像バイアス電源の制御装置に関し、更に詳しくは現
像部分における帯電電位及び現像バイアス電位の制御に
改良を施した現像バイアス電源の制御装置に関する。

【０００２】近年、ディジタルカラー複写機や、多色像
一括転写方式のカラー複写機等の画像形成装置に採用さ
れる現像装置は、トナーとキャリアからなる２成分現像
剤を現像剤担持体（現像スリーブともいう）上に薄層供
給して現像間隙を狭め、高電界のバイアス電圧を印加す
る傾向にある。

【０００３】

【従来の技術】図７は多色像一括転写方式カラー画像形
成装置（カラー複写機）の構成例を示す図である。図に
おいて、１は像担持体である感光体ドラムで、ＯＰＣ感
光体をドラム上に塗布したもので、電位的に接地されて
おり、時計方向に駆動回転される。２はスコロトロン帯
電器で、感光体ドラム１の周面に対し、電位ＶH の一様
な帯電を、電位ＶG に保持されたグリッドとコロナ放電
ワイヤによるコロナ放電によって与える。このスコロト
ロン帯電器２による帯電に先立って、前プリントまでの
感光体の履歴をなくすために、発光ダイオード等を用い
た露光器（例えばＰＣＬ）３による露光を行って感光体
周面の除電をしておく。

【０００４】感光体への一様帯電の後、像露光手段１０
により画像信号に基づいた像露光が行われる。像露光手
段１０は、図示しないレーザダイオードを発光光源と
し、回転するポリゴンミラー１１，ｆθレンズ等を経て
反射ミラー１２により光路を曲げられ走査を行なうもの
で、感光体ドラム１の回転（副走査）によって静電潜像
が形成される。ここでは、文字部に対して露光を行な
い、文字部の方が低電位ＶL となるような反転潜像を形
成する。

【０００５】感光体ドラム１の周縁にはイエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒色（Ｋ）等
のトナーとキャリアとからなる２成分現像剤をそれぞれ
内蔵した現像装置（現像器）２０が設けられていて、先
ず１色目の現像がマグネットを内蔵し現像剤を保持して
回転する現像スリーブ２１によって行われる。現像剤
は、フェライトをコアとしてその周囲に絶縁性樹脂をコ
ーティングしたキャリアと、ポリエステルを主材料とし
て色に応じた顔料と荷電制御剤，シリカ，酸化チタン等
を加えたトナーとからなるもので、現像剤は層形成手段
によって現像スリーブ２１上に１００μｍ〜６００μｍ
の層厚（現像剤）に規制されて現像域へと搬送される。

【０００６】現像域における現像スリーブ２１と感光体
ドラム１との間隙（現像間隙）は層厚（現像剤）よりも
大きい０．２ｍｍ〜１．０ｍｍとして、この間に電圧値
ＶACのＡＣバイアスと、電圧値ＶDCのＤＣバイアスが重
畳して印加される。ＶDCとＶH ，トナーの帯電は同極性
であるため、ＶACによってキャリアから離脱する契機を
与えられたトナーは、ＶDCより電位の高いＶH の部分に
は付着せず、ＶDCより電位の低いＶL 部分に付着し、顕
像化（反転現像）が行われる。

【０００７】１色目の顕像化が終わった後、２色目の画
像形成工程に入り、再びスコロトロン帯電器２による一
様帯電が行われ、２色目の画像データによる静電潜像が
像露光手段１０によって形成される。この時、１色目の
画像形成工程で行われた露光器３による除電は、１色目
の画像部に付着したトナーが周囲の電位の急激な低下に
より飛び散るため行わない。

【０００８】再び、感光体ドラム１周面の全面にわたっ
てＶH の電位となった感光体のうち、１色目の画像のな
い部分に対しては１色目と同様の静電潜像が作られ、現
像が行われるが、１色目の画像がある部分に対して再び
現像を行なう部分では、１色目の付着したトナーにより
遮光とトナー自身のもつ電荷によって電位ＶM の静電潜
像が形成され、ＶDCとＶM の電位差に応じた現像が行わ
れる。この１色目と２色目の画像の重なりの部分では、
１色目の現像をＶL の静電潜像を作って行なうと、１色
目と２色目とのバランスが崩れるため、１色目の露光量
を減らしてＶH＞ＶM ＞ＶL となる中間電位とすること
もある。

【０００９】３色目，４色目についても２色目と同様の
画像形成工程が行われ、感光体ドラム１周面上には４色
の顕像が形成される。一方、給紙カセット１５より半月
ローラ１６を介して搬出された記録紙Ｐは、一旦停止
し、転写のタイミングの整った時点で、給紙ローラ１７
の回転作動により転写域へと給紙される。

【００１０】転写域においては、転写のタイミングに同
期して感光体ドラム１の周面に転写ローラ１８が圧接さ
れ、給紙された記録紙Ｐを挟着して多色像が一括して転
写される。

【００１１】次いで、記録紙Ｐはほぼ同時に圧接状態と
された分離ブラシ１９によって除電され、感光体ドラム
１の周面より分離して定着装置３０に搬送され、熱ロー
ラ３１と定着ローラ（圧着ローラ）３２の加熱，加圧に
よってトナーを溶着した後、排紙ローラ４１を介して装
置外部に排出される。なお、前記の転写ローラ１８及び
分離ブラシ１９は、記録紙Ｐの通過後、感光体ドラム１
の周面より待避離間して次なるトナー像の形成に備え
る。

【００１２】一方、記録紙Ｐを分離した感光体ドラム１
は、クリーニング装置５０のブレード５１の圧接により
残留トナーを除去，清掃し、再び露光器３による除電と
スコロトロン帯電器２による帯電を受けて、次の画像形
成のプロセスに入る。なお、前記ブレード５１は感光体
面のクリーニング後直ちに移動して感光体ドラム１の周
面より待避する。

【００１３】なお、図に示す画像形成装置は自動給紙機
構による給紙の他に、手差しによる給紙もできるように
なっている。手差し給紙台６０により手差しされた記録
紙Ｐはピックアップローラ６１の回転により搬送され、
前述した給紙カセット１５からの給紙と同様のプロセス
を経て転写域に給紙される。

【００１４】この種の画像形成装置では、反転現像を行
うために直流電圧ＶDCと交流電圧ＶACの直列接続された
電圧が現像器に印加される。図８は現像バイアス電圧の
印加状態を示す図である。図７と同一のものは、同一の
符号を付して示す。図において、７０は交流電圧ＶACを
発生する交流バイアス電圧源、７１は直流電圧ＶDCを発
生する直流バイアス電圧源で、これら電圧源は直列接続
されて現像器２０（具体的には現像スリーブ２１）に印
加されている。図では１個の現像器のみを示している
が、他の現像器の構成も同じである。現像器２０内には
トナーとキャリアよりなる２成分現像剤２５が充填され
ている。

【００１５】帯電器２により一様な帯電電位ＶH に帯電
された感光体ドラム１は図の時計方向に回転する。そし
て、一様帯電された感光体ドラム表面にレーザビームに
より像露光が行われる。像露光が行われた部分は画像電
位（露光後電位）ＶL となる。像露光が行われた感光体
部分は現像器２０の配置されている位置に到達する。

【００１６】現像器２０では、２成分現像剤２５が撹拌
スクリュー（図示せず）により撹拌され、現像スリーブ
２１の周囲に現像剤が供給される。現像スリーブ２１
は、反時計方向に回転しており、現像剤が付着した現像
スリーブ表面は現像間隙Ｄｓｄ部に到達する。

【００１７】現像スリーブ２１には、交流バイアス電圧
ＶAC及び直流バイアス電圧ＶDCが重畳して印加されてお
り、かつ現像間隙には水平磁界又は垂直磁界が形成され
ている。この状態で、感光体ドラム１の表面には、静電
潜像に応じたトナーが付着する。図では、例えばイエロ
ー（Ｙ）トナー１つの現像の場合を示しているが、他の
Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の現像
装置についても同様である。

【００１８】図９は感光体電位と現像バイアス電位の関
係を示す図である。交流バイアス電圧ＶACは、直流バイ
アス電位ＶDCを中心として上下にそれぞれＶａだけ振れ
ている。従って、現像スリーブ２１の電位は、図の太い
実線で示す範囲で変動する。ここで、交流電圧ＶACの振
幅Ｖａを１．４ｋＶ、直流バイアス電位ＶDCを−６００
Ｖとすると、現像スリーブ２１の電位は−２０００Ｖか
ら＋８００Ｖまで変動する。一方、感光体ドラム１の帯
電電位ＶH を−７５０Ｖ、露光後電位ＶL を−５０Ｖと
すると、現像間隙Ｄｓｄにかかる電位差の最大値は露光
後電位ＶL 部でＶmax1は１．９５ｋＶ、帯電電位ＶH 部
でＶmax2は１．５５ｋＶとなる。つまり、このような高
い電界が現像間隙Ｄｓｄにかかることになる。なお、図
９に示す電位値は一つの例であり、異なる値が用いられ
ることもある。

【００１９】前述した現像バイアス回路（交流バイアス
電源７０と直流バイアス電源７１の直列回路）は、各現
像器毎に設けられるが、構成を簡素化してコストを下げ
るために、これらバイアス電圧源の一部を共用化するこ
とが行われる。図１０は現像バイアス電圧源共用化回路
の一例を示す図である。図７，図８と同一のものは、同
一の符号を付して示す。この回路は、直流バイアス電圧
源７１を共用化して、交流バイアス電圧源７０のみを各
現像器毎に設けたものである。

【００２０】更に現像バイアス電源回路を共用化するた
めに、図１１に示すような回路が用いられる。図１０と
同一のものは、同一の符号を付して示す。図１１に示す
回路は、直流バイアス電圧源７１に加えて交流バイアス
電圧源７０も共用化し、それぞれの現像器にはスイッチ
を介してバイアス電圧を印加するようにしたものであ
る。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各現像器２０には、現像バイアス
電圧がそれぞれスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を介して印加さ
れるようになっている。そして、動作中の現像器２０の
みスイッチの接点を閉じて現像バイアス電圧を印加する
ものである。この例は、交流バイアス電圧源７０と直流
バイアス電圧源７１が各１個ですむので、構成が簡素化
され、コストの削減に効果がある。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】前述した図１１に示す
現像バイアス回路では、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、
それぞれの現像器が動作する場合にのみ接点がオンにな
るものであった。例えばＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの現像器２０が
順に動作すると、スイッチもＳＷ１→ＳＷ２→ＳＷ３→
ＳＷ４という具合に単純に切替えるものであった。しか
しながら、この方式では、スイッチが切り替わる時の交
流電圧ＶACの位相が一定しないため、交流電圧のさまざ
まなタイミングでスイッチが遮断される。ＡＣ電圧は即
時に遮断されないため、遮断時の電圧が現像器側に残
り、比較的緩慢に減衰する。このため、スイッチ切り替
え時の極性によりトナーが感光体ドラム１に付着し画像
記録媒体である記録紙上に画像のかぶれが発生したり
（記録紙の進行方向の後部の非画像領域に発生）、キャ
リアが付着したりする。特にキャリアが付着すると、２
成分現像剤のトナーとキャリアの比率が変動し、現像間
隙からの反転現像時における現像性が低下してしまうと
いう問題があった。

【００２２】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、現像バイアス電圧切り替え方式の現像器
において、トナー付着やキャリア付着のない現像バイア
ス電源の制御装置を提供することを目的としている。

【００２３】

【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
第１の発明は、複数の現像器を順次作動させて像担持体
上の潜像を現像し、記録媒体上に多色トナー像を形成す
る画像形成装置に用いる現像バイアス電源の制御装置に
おいて、前記各現像器にはスイッチを介して順に、直列
に接続されたＤＣ電圧とＡＣ電圧をバイアス電圧として
印加すると共に、スイッチの切り替え時には、ＡＣバイ
アス電圧はオフにすることを特徴としている。

【００２４】前記した課題を解決する第２の発明は、像
担持体を複数回周回する間に、潜像形成工程と、複数の
現像器から一つの現像器を選択して反転現像を行なう現
像工程とを複数回繰り返して、像担持体上に多色トナー
像を形成する画像形成装置に用いる現像バイアス電源の
制御装置において、前記各現像器にはスイッチを介して
順に、直列に接続されたＤＣ電圧とＡＣ電圧をバイアス
電圧として印加すると共に、スイッチの切り替え時に
は、ＡＣバイアス電圧はオフにすることを特徴としてい
る。

【００２５】

【作用】

（第１の発明）各現像器にはスイッチを介して順に、直
列に接続されたＤＣ電圧とＡＣ電圧をバイアス電圧とし
て印加すると共に、スイッチの切り替え時には、ＡＣバ
イアス電圧はオフにする。このような工程にすると、Ａ
Ｃ電圧がオフになってから、スイッチをオフにするの
で、スイッチがオフになった時に、ＡＣ電圧のさまざま
なタイミングの波形が現像器に残留することがなくな
る。従って、スイッチオフ時の、ＡＣ波形残留に起因す
るトナー付着やキャリア付着は生じない。

【００２６】（第２の発明）感光体ドラム等の像担持体
を回転させる毎に異なる現像器からトナー画像を形成
し、全ての現像器のトナー画像が像担持体に付着した状
態で記録紙等の画像記録媒体に一括転写する多色像一括
転写方式のカラー画像形成装置において、各現像器には
スイッチを介して順に、直列に接続されたＤＣ電圧とＡ
Ｃ電圧をバイアス電圧として印加すると共に、スイッチ
の切り替え時には、ＡＣバイアス電圧はオフにする。こ
のような工程にすると、ＡＣ電圧がオフになってから、
スイッチをオフにするので、スイッチがオフになった時
に、ＡＣ電圧のさまざまなタイミングの波形が現像器に
残留することがなくなる。従って、スイッチオフ時の、
ＡＣ波形残留に起因するトナー付着やキャリア付着は生
じない。本発明は、像担持体が順次回転し、その度に異
なる現像器からトナー画像が形成されるシーケンスをと
る多色像一括転写方式のカラー画像形成装置に用いて、
特に都合がよい。

【００２７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。図７，図１１と同一のものは、同一の符号を付して
示す。図において、１は像担持体としての感光体ドラ
ム、２は感光体ドラム１表面に一様な電位ＶH を行なう
帯電器、２０はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ毎に設けられた現像器、
５５は記録紙Ｐに感光体ドラム１表面に形成されたトナ
ー画像を転写する転写部、３０はトナー画像が付着した
記録紙Ｐを定着させる定着装置、５０は転写後に感光体
ドラム１の表面に付着した残留トナーを除去するクリー
ニング装置である。

【００２８】７１は直流バイアス電圧ＶDCを発生する直
流バイアス電圧源、７２は交流バイアス電圧ＶACを発生
する交流バイアス電圧源である。該交流バイアス電圧源
７２は、外部制御信号によりその出力をオフにすること
ができるようになっている。ＳＷ１〜ＳＷ４は、現像バ
イアス電圧源７１及び７２の直列接続回路の出力を受け
て、現像バイアス電圧ＶDC＋ＶACをそれぞれのＹ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ各現像器２０に印加するスイッチで、例えばリー
ドリレー等が用いられる。８０は、これらスイッチＳＷ
１〜ＳＷ４の切り替えタイミングを制御する他、交流バ
イアス電圧源７２の出力をオフにする制御信号を発生す
る制御部である。該制御部８０としては、例えばＣＰＵ
が用いられる。このように構成された装置の動作を説明
すれば、以下のとおりである。

【００２９】クリーニング装置５０で残留トナーが除去
された感光体ドラム１表面に、帯電器２により電位ＶH
の一様帯電が行われる。この一様電位ＶH にレーザビー
ムでＹ画像に応じた露光を行なうと露光された部分は露
光後電位のＶL になる。露光された感光体ドラム１面が
Ｙ帯電器２０に達すると、制御部８０は先ずスイッチＳ
Ｗ１をオンにする。この時点では、交流バイアス電圧源
７２の出力はオフである。スイッチＳＷ１がオンになっ
た後に交流バイアス電圧源７２に制御信号を与えてその
出力をオンにする。これにより、Ｙ現像器２０により感
光体ドラム表面にＹのトナー現像が行われる。

【００３０】Ｙのトナー現像が終了すると、制御部８０
は交流バイアス電圧源７２に制御信号を与え、その出力
をオフにする。ＡＣ電圧の出力が０になった後に、スイ
ッチＳＷ１をオフにする。制御部８０がこのような切り
替えタイミング制御を行なうことにより、スイッチＳＷ
１の接点がオンオフする過渡期には、ＡＣ電圧は０であ
るので、従来装置で発生したトナーの現像器２０への付
着、キャリアの付着といった問題は発生しない。

【００３１】Ｙのトナーが付着した感光体ドラム１は図
の矢印方向に回転して、再び帯電器２で電位ＶH の一様
帯電がなされ、レーザビームによりＭの画像が露光され
る。像露光されて露光後電位ＶL となった感光体ドラム
１表面には、今度はＭ現像器２０によりＭトナーの現像
が行われる。この時の、スイッチＳＷ２のオンオフタイ
ミングは、Ｙ現像器２０の場合と同様である。このよう
にして、感光体ドラム表面にはＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー
画像が形成される。

【００３２】Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナーが付着した感光体
ドラム１は図の矢印方向に回転して、表面のトナー画像
は、転写部５５で記録紙Ｐに転写され、続く定着装置３
０で熱ローラ等を用いて定着された後、排紙される。

【００３３】図２は本発明の動作タイミングを示す図で
ある。（ａ）はＤＣバイアス電圧のオンオフを、（ｂ）
はＡＣバイアス電圧のオンオフを、（ｃ）はＹのスイッ
チのオンオフを、（ｄ）はＭのスイッチのオンオフを、
（ｅ）はＣのスイッチのオンオフを、（ｆ）はＫのスイ
ッチのオンオフをそれぞれ示している。時刻ｔ１で装置
の電源がオンになると、制御部８０は交流バイアス電圧
源７２をオフにする。直流バイアス電圧源７１は常時オ
ン状態になる。次に、制御部８０は時刻ｔ２でスイッチ
ＳＷ１をオンにする。スイッチオン時にはチャタリング
が発生し、その接点が完全にオンになるには、時間がか
かるので、余裕時間Δｔ１を持たせ、Δｔ１が経過した
後の時刻ｔ３に初めて交流バイアス電圧源７２をオンに
する。

【００３４】ＹスイッチＳＷ１がオンになっている間
（約３．０秒）にＹトナーの現像工程が終了する。この
現像工程が終了したら、制御部８０は時刻ｔ４に交流バ
イアス電圧源７２をオフにする。交流バイアス電圧源７
２は、オフにしてもしばらくは出力が０にならないか
ら、余裕時間Δｔ２を持たせ、Δｔ２が経過して交流電
圧が完全に０になった後の時刻ｔ５に初めてＹスイッチ
ＳＷ１をオフにする。このようなタイミング制御を行な
うことにより、交流バイアス電圧ＶACが完全に０になっ
てからスイッチをオフにするので、トナー付着やキャリ
ア付着は発生しない。Ｙ現像器の現像工程が終了する
と、時刻ｔ６にＭのスイッチＳＷ２をオンにし、次に時
刻ｔ７にＡＣバイアス電圧をオンにする。以下、同様の
操作を繰り返し、Ｋの現像器までの現像工程を行なう。
この現像工程で、ＡＣバイアス電圧ＶACは、オン時間約
３．０秒、オフ時間約１．５秒のシーケンスを繰り返
す。

【００３５】図３は本発明の一実施例の詳細構成例を示
すブロック図である。図１と同一のものは、同一の符号
を付して示す。図において、７１Ａは制御部８０内の＋
２４Ｖ電源から直流バイアス電圧ＶDCを作成するＤＣ回
路で、図１の直流バイアス電圧源７１に相当する。７２
Ａは同じく制御部８０内の＋２４Ｖ電源から交流バイア
ス電圧ＶACを作成するＡＣ回路で、図１の交流バイアス
電圧源７２に相当する。ＤＣ回路７１Ａは、＋２４Ｖ電
源を受けて、ＤＣ／ＤＣコンバータにより高圧交流電圧
を発生させた後、整流器により直流に変換し、出力を得
ている。ＡＣ回路７２Ａは、＋２４Ｖ電源を受けて、Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータにより高圧交流電圧を発生させて出
力を得ている。ＤＣ回路７１Ａ及びＡＣ回路７２Ａは直
列に接続され、現像バイアス電圧ＶDC＋ＶACを発生させ
ている。

【００３６】９１はスイッチＳＷ１を構成するＹ現像器
用のリードリレー（ＲＬ−Ｙ）、９２はスイッチＳＷ２
を構成するＭ現像器用のリードリレー（ＲＬ−Ｍ）、９
３はスイッチＳＷ３を構成するＣ現像器用のリレー（Ｒ
Ｌ−Ｃ）、９４はスイッチＳＷ４を構成するＫ現像器用
のリードリレー（ＲＬ−Ｋ）である。これらリードリレ
ーは、励磁コイルとリレー接点（図示せず）より構成さ
れており、励磁コイルに励磁電流が流れるとリレー接点
をオンになる。これらリードリレー９１〜９４のリレー
接点がそれぞれ図１のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４として用
いられる。前記ＡＣ回路７２Ａから出力される現像バイ
アス電圧ＶDC＋ＶACは、電流制限抵抗Ｒ１を介してそれ
ぞれのリードリレー９１〜９４に入力されている。これ
らリードリレー９１〜９４の出力は、それぞれ対応する
現像器２０に印加される（図１参照）。

【００３７】８１は、現像時の放電により、電源回路に
流れる過電流を検出する異常検知回路である。該異常検
知回路８１は、ＡＣ回路７２Ａから出力されるモニタシ
グナルを受けて過電流を検出する。８２は、該異常検知
回路８１の出力を受けて、現像バイアス電源の出力をオ
フにする出力遮断回路で、その制御信号出力はＤＣ回路
７１Ａに与えられている。一方、異常検知回路８１の出
力は、制御部８０にもエラー信号として与えられてい
る。このエラー信号は、異常検知回路８１の出力を抵抗
Ｒ２，Ｒ３よりなる分圧回路で分圧したものを、トラン
ジスタＱのオープンコレクタで受ける形で、制御部８０
に与えられる。

【００３８】次に、制御部８０から出力される各種制御
信号，タイミング信号について説明する。ＤＣ ＣＯＮ
ＴはＤＣ回路７１Ａの出力オンオフ信号で、例えば
“０”レベルでオン、“１”レベルでオフとなる。ＤＣ
ＳＥＬはＤＣ回路７１Ａの出力電圧を制御する信号
で、例えば２Ｖ入力で−３００Ｖ、３Ｖ入力で−６００
Ｖの出力を発生するようになっている。ＡＣ ＣＯＮＴ
はＡＣ回路７２Ａの出力オンオフ信号で、例えば“０”
レベルでオン、“１”レベルでオフとなる。ＡＣ ＳＥ
ＬはＡＣ回路７２Ａの出力電圧を制御する信号で、例え
ば２Ｖ入力で−５００Ｖ、３Ｖ入力で−１０００Ｖの出
力を発生するようになっている。ｆＳＥＬはＡＣ回路７
２Ａの出力周波数を設定する信号である。ＰＧＮＤは電
源のパワーグランド、ＹＣＯＮＴはＹリードリレー９１
のオンオフ制御信号、ＭＣＯＮＴはＭリードリレー９２
のオンオフ制御信号、ＣＣＯＮＴはＣリードリレー９３
のオンオフ制御信号、ＫＣＯＮＴはＫリードリレー９４
のオンオフ制御信号である。このように構成された回路
の動作を説明すれば、以下のとおりである。

【００３９】Ｙ現像器の場合を例にとって説明する。電
源がオンになった時点で、制御部８０はＡＣ ＣＯＮＴ
信号“１”レベルを出力してＡＣ回路７２Ａの出力をオ
フにしておく。一方、制御部８０はＤＣ ＣＯＮＴ信号
“０”レベルを出力してＤＣ回路７１Ａの出力をオンに
しておく。感光体ドラム１（図１参照）表面に、帯電器
２（図１参照）により電位ＶH の一様帯電が行われる。
この一様電位ＶH にレーザビームでＹ画像に応じた露光
を行なうと露光された部分は露光後電位のＶLになる。
露光された感光体ドラム１面がＹ帯電器２０に達する
と、制御部８０はＹＣＯＮＴ信号を出力して先ずリード
リレー９１をオンにして、スイッチＳＷ１（図１参照）
をオンにする。スイッチＳＷ１がオンになった後にＡＣ
回路７２ＡにＡＣ ＣＯＮＴ信号“０”レベルを与えて
その出力をオンにする。これにより、Ｙ現像器２０によ
り感光体ドラム表面にＹのトナー現像が行われる。

【００４０】Ｙのトナー現像が終了すると、制御部８０
はＡＣ ＣＯＮＴ信号をそれまでの“０”レベルから
“１”レベルにしてＡＣ回路７２Ａの出力をオフにす
る。ＡＣ電圧の出力が完全に０になった後に、ＹＣＯＮ
Ｔ信号をＹリードリレー９１に与えてスイッチＳＷ１を
オフにする。制御部８０がこのような切り替えタイミン
グ制御を行なうことにより、スイッチＳＷ１の接点がオ
ンオフする過渡期には、ＡＣ電圧は０であるので、従来
装置で発生したトナーの現像器２０への付着、キャリア
の付着といった問題は発生しない。以下、Ｍ現像器〜Ｋ
現像器の動作も同様である。

【００４１】ここで、現像中に現像スリーブ２１（図８
参照）と感光体ドラム１の間に放電が発生すると、ＤＣ
回路７１Ａ及びＡＣ回路７２Ａには過大な電流が流れ、
正常な現像が不可能になる。異常検知回路８１は、ＡＣ
回路７２Ａから出力されているモニタシグナルによりこ
の異常を発生すると、制御部８０にエラー信号として与
えると共に、出力遮断回路８２に異常検知信号を与え
る。出力遮断回路８２は、ＤＣ回路７１Ａに制御信号を
与え、ＤＣ回路７１Ａ及びＡＣ回路７２Ａの出力を遮断
する。一方、制御部８０はこのエラー信号を受けると、
リードリレー９１〜９４にそれぞれのＣＯＮＴ信号を与
えて、リレー接点をオフにすると共に、ＤＣ回路７１Ａ
及びＡＣ回路７２Ａにそれぞれの出力制御信号ＤＣ Ｃ
ＯＮＴ“１”レベル，ＡＣ ＣＯＮＴ“１”レベルを与
えて、出力をオフにする。また、装置の表示部に“異常
発生”等のエラー表示を行なう。

【００４２】図４はリレー駆動回路の構成例を示す図で
ある。図３と同一のものは、同一の符号を付して示す。
図３に示すリードリレー駆動信号ＹＣＯＮＴ，ＭＣＯＮ
Ｔ，ＣＣＯＮＴ，ＫＣＯＮＴはそれぞれインバータＧ１
〜Ｇ４に入る。これらインバータＧ１〜Ｇ４の出力段は
トランジスタのオープンコレクタになっており、そのコ
レクタ負荷として、リードリレー９１〜９４の励磁コイ
ルが接続されている。インバータＧ１〜Ｇ４の出力に接
続されているダイオードＤ１〜Ｄ４はこれらダイオード
のアノード側に共通接続される抵抗Ｒ４と併せてワイヤ
ドオア回路を構成している。抵抗Ｒ５とダイオードＤ
５，抵抗Ｒ６，トランジスタＱ２及びインバータＧ５よ
り構成される回路は前記ＡＣ ＣＯＮＴ信号（図３参
照）発生回路である。ＡＣ ＣＯＮＴ信号はトランジス
タＱ２のコレクタから取り出され、それがインバータＧ
５で反転された信号がＡＣ ＣＯＮＴ信号となる。抵抗
Ｒ４及びＲ５の他端は＋２４Ｖに接続されている。抵抗
Ｒ４とダイオードＤ１〜Ｄ４のアノードの共通接続点の
電位ＶＡがダイオードＤ５のアノードに接続されてい
る。このように構成された回路の動作を説明すれば、以
下のとおりである。

【００４３】ここでは、Ｙのリードリレー９１を駆動す
る場合を例にとって説明する。ＹＣＯＮＴ信号が“１”
レベルになると、インバータＧ１の出力は“０”レベル
になる。ということは、インバータＧ１の出力段のオー
プンコレクタトランジスタがオンになるということであ
る。従って、このトランジスタのオープンコレクタ負荷
として接続されているＹリードリレー９１に励磁電流が
流れる。この結果、Ｙ現像器２０に接続されているスイ
ッチＳＷ１（図１参照）がオンになるということであ
り、Ｙ現像器２０に現像バイアス電圧が印加され、Ｙト
ナーの現像が行われることになる。以上Ｙのリードリレ
ー９１を駆動する場合を例にとったが、他のリードリレ
ー９２〜９４についても同様である。

【００４４】これらリードリレー９１〜９４のいずれか
に励磁電流が流れると、インバータＧ１〜Ｇ４のいずれ
かが“０”レベルになる。この結果、ダイオードＤ１〜
Ｄ４と抵抗Ｒ４の共通接続点の電位ＶＡも“０”レベル
になる。この結果、トランジスタＱ２は順方向にバイア
スされず、オフでそのコレクタから取り出される信号は
“１”レベルになる。この信号を受けるインバータＧ５
の出力は“０”レベルとなり、制御部８０から出力され
ることになる。つまり、このＡＣ ＣＯＮＴ信号はリー
ドリレー９１〜９４のいずれかに励磁電流が流れると若
干の時間を置いた後にアクティブになるようになってい
る。

【００４５】図５は本発明の全体の動作シーケンス例を
示す図である。横軸に時間経過を示している。この図に
よれば、先ずＹの現像器が動作し、以下Ｍの現像器が動
作→Ｃの現像器が動作→Ｋの現像器が動作→Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋの一括転写が行われている様子がわかる。帯電器
２（ｃｈａｒｇｅｒ）は、一括転写時のみオフで、それ
以外の現像シーケンス時には常時オンになっている。ク
リーニング装置５０によるクリーニングは、現像工程に
入る前に行われる。クリーニングの後は、先ずＹリード
リレーＲＬ−Ｙがオンになり、次にＡＣバイアス電圧が
オンになり、Ｙの現像工程が終わると先ずＡＣバイアス
電圧がオフになり、次にＹリードリレーＲＬ−Ｙがオフ
になっていることがわかる。なお、このシーケンス図で
は、ＤＣバイアス電圧は常時オンになっている。

【００４６】図６は図５に示すシーケンス図のうちの一
つの現像器の現像工程の動作タイミングの詳細を示して
いる。図において、Ｔ１はリレーの接続時間を、Ｔ２は
ＡＣバイアス電圧のオン時間を、Ｔ３は現像スリーブ２
１（図８参照）の回転している時間を、Ｔ４は画像形成
時間をそれぞれ示している。図のＴＬは、リレーがオン
になってから安定するまでの時間余裕で（図２のΔｔ１
に同じ）、５０ｍｓ以上必要である。ＴＲは、ＡＣバイ
アス電源のオフ時の減衰して０になるまでの余裕時間で
（図２のΔｔ２に同じ）１００ｍｓ以上必要である。

【００４７】上述の実施例では、像担持体を複数回周回
させる間に、潜像形成工程と現像工程を現像器の数だけ
繰り返した後、多色トナーを記録紙に一括転写する方式
の画像形成装置の場合を例にとって説明したが、本発明
はこれに限るものではなく、複数の現像器を順次作動さ
せて像担持体上の潜像を現像して複数の色のカラー現像
を行なう各種のカラー画像形成装置にも同様に適用でき
るものである。

【００４８】また、前述の実施例では、スイッチとして
リードリレーを用いたが、本発明はこれに限るものでは
なく、その他のスイッチを用いることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、各現像器にはスイッチを介して順に、直列に接
続されたＤＣ電圧とＡＣ電圧をバイアス電圧として印加
すると共に、スイッチの切り替え時には、ＡＣバイアス
電圧はオフにする。このような工程にすると、ＡＣ電圧
がオフになってから、スイッチをオフにするので、スイ
ッチがオフになった時に、ＡＣ電圧のさまざまなタイミ
ングの波形が現像器に残留することがなくなる。従っ
て、スイッチオフ時の、ＡＣ波形残留に起因するトナー
付着やキャリア付着は生じない。

【００５０】また、感光体ドラム等の像担持体を回転さ
せる毎に異なる現像器からトナー画像を形成され、全て
の現像器のトナー画像が像担持体に付着した状態で記録
紙等の画像記録媒体に一括転写する多色像一括転写方式
のカラー画像形成装置において、各現像器にはスイッチ
を介して順に、直列に接続されたＤＣ電圧とＡＣ電圧を
バイアス電圧として印加すると共に、スイッチの切り替
え時には、ＡＣバイアス電圧はオフにする。このような
工程にすると、ＡＣ電圧がオフになってから、スイッチ
をオフにするので、スイッチがオフになった時に、ＡＣ
電圧のさまざまなタイミングの波形が現像器に残留する
ことがなくなる。従って、スイッチオフ時の、ＡＣ波形
残留に起因するトナー付着やキャリア付着は生じない。
本発明は、像担持体が順次回転し、その度に異なる現像
器からトナー画像が形成されるシーケンスをとる多色像
一括転写方式のカラー画像形成装置に用いて、特に都合
がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】本発明の動作タイミング例を示す図である。

【図３】本発明の一実施例の詳細構成例を示すブロック
図である。

【図４】リレー駆動回路の構成例を示す図である。

【図５】本発明の全体の動作シーケンス例を示す図であ
る。

【図６】１つの現像工程の動作タイミングの詳細を示す
図である。

【図７】多色像一括転写方式カラー画像形成装置の構成
例を示す図である。

【図８】現像バイアス電圧の印加状態を示す図である。

【図９】感光体電位と現像バイアス電位の関係を示す図
である。

【図１０】現像バイアス電源共用化回路の一例を示す図
である。

【図１１】現像バイアス電源共用化回路の他の例を示す
図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 帯電器 ２０ 現像器 ３０ 定着装置 ５０ クリーニング装置 ５５ 転写部 ７１ 直流バイアス電圧源 ７２ 交流バイアス電圧源 ８０ 制御部 ＳＷ１〜ＳＷ４ スイッチ

フロントページの続き (72)発明者 小片 智史 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ株 式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の現像器を順次作動させて像担持体
   上の潜像を現像し、記録媒体上に多色トナー像を形成す
   る画像形成装置に用いる現像バイアス電源の制御装置に
   おいて、 前記各現像器にはスイッチを介して順に、直列に接続さ
   れたＤＣ電圧とＡＣ電圧をバイアス電圧として印加する
   と共に、 スイッチの切り替え時には、ＡＣバイアス電圧はオフに
   することを特徴とする現像バイアス電源の制御装置。
2. 【請求項２】 像担持体を複数回周回する間に、潜像形
   成工程と、複数の現像器から一つの現像器を選択して反
   転現像を行なう現像工程とを複数回繰り返して、像担持
   体上に多色トナー像を形成する画像形成装置に用いる現
   像バイアス電源の制御装置において、 前記各現像器にはスイッチを介して順に、直列に接続さ
   れたＤＣ電圧とＡＣ電圧をバイアス電圧として印加する
   と共に、 スイッチの切り替え時には、ＡＣバイアス電圧はオフに
   することを特徴とする現像バイアス電源の制御装置。