JPH11167251A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

画像形成装置及び画像形成方法

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JPH11167251A
JPH11167251A JP10243867A JP24386798A JPH11167251A JP H11167251 A JPH11167251 A JP H11167251A JP 10243867 A JP10243867 A JP 10243867A JP 24386798 A JP24386798 A JP 24386798A JP H11167251 A JPH11167251 A JP H11167251A
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JP
Japan
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image
carrier
bias
charging
toner
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Application number
JP10243867A
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English (en)
Inventor
Hideki Yoshinami
英樹 善波
Masaru Tanaka
勝 田中
Haruji Mizuishi
治司 水石
Hiroyuki Ookaji
博之 大鍛治
Kenzo Tatsumi
謙三 巽
Hiroshi Mizusawa
浩 水沢
Masaru Amamiya
賢 雨宮
Mayumi Ohori
真由美 大堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Priority to US09/166,146 priority patent/US6128449A/en
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/02Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
    • G03G15/0208Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus
    • G03G15/0216Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/065Arrangements for controlling the potential of the developing electrode

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、パワーパックの応答性が優れてい
なければ像担持体上の先端非画像部に黒スジが現われる
という課題を解決しようとするものである。 【解決手段】 この発明は、帯電手段2と、画像書込手
段と、現像バイアスが印加され像担持体1上の潜像に帯
電と同極性のトナーを供給してトナー像を形成する現像
剤担持体8とを有する画像形成装置において、帯電手段
2による像担持体1の帯電及び現像剤担持体8へのバイ
アス印加をそれぞれ複数段階に分けて行う手段3、1
2、13を備えたものである。

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及び画像形成方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、画像形成装置において、カブ
リ・尾引きを防止して縁線の鮮明なトナー像を形成する
方法として、現像バイアスにACバイアスを用いた方法
が特開平6ー258873号公報等により知られてい
る。また、画像形成装置においては、スイッチなどによ
る画像形成開始指示により最初の画像形成を行い、電源
としてのパワーパックから帯電手段に電圧を印加して該
帯電手段により感光体ドラムなどからなる像担持体を一
様に帯電させ、この帯電手段により帯電させた像担持体
の帯電面に画像書込手段により潜像を形成し、現像バイ
アスとしてACバイアスをパワーパックよりなる電源か
ら現像剤担持体に印加して該現像剤担持体により像担持
体上の潜像に上記帯電と同極性のトナーを供給すること
で、反転現像法によりトナー像を形成し、この像担持体
上のトナー像を転写手段により転写紙、中間転写体など
の転写材に転写している。
【0003】特開平6ー258873号公報に記載され
ている現像方法は、像担持体と現像剤を担持した現像剤
担持体とを対向させて像担持体に形成された静電潜像を
現像する方法において、現像剤を現像剤担持体から静電
潜像被可視部に向かう方向に付勢する第1のピーク電圧
であって、その電圧レベルが静電潜像被可視部の電位と
静電潜像背景部の電位の間のレベルである第1のピーク
電圧と、現像剤を静電潜像被可視部から現像剤担持体に
向かう方向に付勢する第2のピーク電圧であって、その
電圧レベルが上記静電潜像被可視部の電位に関して第1
のピーク電圧の電圧レベルとは逆の側に位置する第2の
ピーク電圧とを有する振動バイアス電圧を現像剤担持体
に印加することを特徴とする現像方法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のような、像担持
体の帯電極性と同極性のトナーを用いて現像を行う反転
現像法を採用した画像形成装置では、現像剤担持体の電
位の絶対値よりも像担持体の表面電位の絶対値が小さい
場合に現像剤担持体から像担持体へトナーが移動して現
像が行われる。
【0005】従って、スイッチなどによる画像形成開始
指示により最初の画像形成を行う時(例えば複写機でフ
ァーストコピーを行う時)は、無駄なトナー付着を防止
するために、帯電手段により帯電された像担持体の帯電
領域先端部が現像剤担持体と像担持体とが対向する現像
領域に到達した後に現像バイアスを印加する必要があ
る。
【0006】一方、現像剤担持体の電位の絶対値よりも
像担持体の表面電位の絶対値が大きすぎる場合には、ト
ナーとキャリアの混合物を使用する二成分現像装置にあ
ってはキャリア付着、トナーのみを使用する一成分現像
装置にあっては逆帯電トナーの付着という不具合が生ず
る。
【0007】これは、例えば像担持体の表面電位が−8
80Vであって、現像バイアスが印加されていない場合
(現像バイアスが0Vの場合)、現像バイアスを基準と
すると像担持体の表面電位はマイナス側へ880Vの電
位差を有することになり、プラスに帯電した粒子が像担
持体へ移動する方向の強い電界が形成されるためであ
る。
【0008】従って、スイッチなどによる画像形成開始
指示により最初の画像形成を行う時、キャリアや逆帯電
トナーの付着を防止するためには、帯電手段により十分
に帯電された像担持体の帯電部分が、現像剤担持体と像
担持体とが対向する現像領域に到達する前に現像バイア
スを印加する必要がある。
【0009】以上のことから、反転現像法を採用した画
像形成装置においては、スイッチなどによる画像形成開
始指示により最初の画像形成を行う時に、帯電手段によ
り帯電された像担持体の帯電領域先端部が、現像剤担持
体と像担持体とが対向する現像領域に到達したと同時に
現像剤担持体に対して現像バイアスを印加するようにし
ていた。
【0010】しかしながら、帯電手段と現像剤担持体の
パワーパックの応答性によっては、像担持体の帯電電位
Dの立ち上がりよりも現像バイアスVBの立ち上がりが
早くなり、(VB−VD)のポテンシャル次第では像担持
体上に現像剤担持体からトナーが付着してしまう。そし
て、この像担持体に付着したトナーは像担持体に接触し
ている接触転写手段に付着して当該接触転写手段を汚
す。
【0011】例えば図8の破線部では、(VB−VD)の
ポテンシャルが大きな値となって像担持体にトナーが付
着してしまう。このトナー付着は、帯電手段のパワーパ
ックの応答性が十分に優れており現像剤担持体のパワー
パックと同程度の応答性を有していれば生じないが、そ
の場合にはパワーパック自体の大型化・コストアップ等
の問題が生ずる。
【0012】本発明は、小型かつ低コストの電源を用い
ても非画像部に黒スジが現われないようにすることがで
きる画像形成装置及び画像形成方法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】上記目的を達成するた
め、請求項1に係る発明は、像担持体を帯電させる帯電
手段と、この帯電手段により帯電させた前記像担持体の
帯電面に潜像を形成する画像書込手段と、現像バイアス
が印加され前記像担持体上の前記潜像に前記帯電と同極
性のトナーを供給してトナー像を形成する現像剤担持体
とを有する画像形成装置において、前記帯電手段による
前記像担持体の帯電及び前記現像剤担持体へのバイアス
印加をそれぞれ複数段階に分けて行う手段を備えたもの
である。
【0014】請求項2に係る発明は、請求項1記載の画
像形成装置において、前記現像剤担持体に印加される現
像バイアスは複数の電位を有する振動電圧であるもので
ある。
【0015】請求項3に係る発明は、請求項2記載の画
像形成装置において、前記振動電圧は矩形波であるもの
である。
【0016】請求項4に係る発明は、請求項2記載の画
像形成装置において、前記帯電手段による前記像担持体
の帯電電位VDと前記現像剤担持体への印加バイアスの
時間平均値VDCとの関係を、全ての段階で190(V)
≦(VDC−VD)≦375(V)としたものである。
【0017】請求項5に係る発明は、請求項1記載の画
像形成装置において、前記現像剤担持体はキャリアとト
ナーの混合物を担持するものである。
【0018】請求項6に係る発明は、請求項1記載の画
像形成装置において、前記像担持体上に接触し、前記ト
ナー像を転写材に転写する接触転写手段を有するもので
ある。
【0019】請求項7に係る発明は、請求項1記載の画
像形成装置において、前記帯電手段による前記像担持体
の帯電及び前記現像剤担持体へのバイアス印加で前記現
像剤担持体へのバイアス印加を複数段階に分けて行う際
に、前記現像剤担持体への印加バイアスをDCバイアス
のみとし、このDCバイアス印加が目標バイアスまで達
したところで前記現像剤担持体への印加バイアスを複数
の電位を有する振動電圧に切り換えるものである。
【0020】請求項8に係る発明は、請求項7記載の画
像形成装置において、前記帯電手段による前記像担持体
の帯電電位VDと前記現像剤担持体への印加DCバイア
ス電圧VBとの関係を、全ての段階で190(V)≦
(VB−VD)≦375(V)としたものである。
【0021】請求項9に係る発明は、像担持体を帯電手
段により帯電させ、この帯電させた前記像担持体の帯電
面に画像書込手段により潜像を形成し、現像バイアスを
印加した現像剤担持体にて前記像担持体上の前記潜像に
前記帯電と同極性のトナーを供給してトナー像を形成す
る画像形成方法において、前記帯電手段による前記像担
持体の帯電及び前記現像剤担持体へのバイアス印加をそ
れぞれ複数段階に分けて行う。
【0022】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施形態の一部
を示す。この実施形態の画像形成装置では、スイッチな
どの画像形成開始指示手段による画像形成開始指示によ
り画像形成動作を開始し、感光体からなる像担持体、例
えば感光体ドラム1は駆動部により矢印aの方向に回転
駆動される。帯電手段としての帯電ローラ2は、画像形
成動作時に電源としてのパワーパック3から電圧が印加
されることにより該電圧を感光体ドラム1に帯電バイア
スとして印加して感光体ドラム1を一様な電位VD、例
えば−880Vに帯電させる。
【0023】感光体ドラム1は、帯電ローラ2で帯電さ
れた後に露光手段からなる画像書込手段にて、画像信号
により変調された露光光4で露光されて画像が書き込ま
れることにより静電潜像5が形成される。この感光体ド
ラム1上の静電潜像5は、現像手段としての現像装置6
により上記帯電と同極性のトナーが供給されて現像され
てトナー像となる。この感光体ドラム1上のトナー像は
転写手段としての転写ローラ20により転写紙或いは中
間転写体などの転写材に転写される。
【0024】現像装置6は、トナーとキャリアを有する
粉体の二成分系現像剤Dを収容する現像容器7と、この
現像容器7内に配置されて該現像容器7に回転自在に支
持され、現像動作時に反時計方向に回転駆動される現像
スリーブ8とを有している。トナーとキャリアは、その
両者の摩擦によって互いに逆極性に帯電し、本実施形態
ではトナーがマイナスに、キャリアがプラスに摩擦帯電
するものとする。現像スリーブ8の内部には磁石(図示
せず)が配置され、かかる現像スリーブ8の回転によっ
て、二成分系現像剤が当該現像スリーブ8の周面に磁力
によって担持されつつ、その回転方向に搬送され、現像
スリーブ8と感光体ドラム1との間の現像領域に運ばれ
る。従って、感光体ドラム1上の静電潜像5は現像領域
で現像スリーブ8上の二成分系現像剤Dにより現像され
てトナー像となる。
【0025】尚、二成分系現像剤Dはトナーとキャリア
の濃度比を一定に保つ必要があるため、トナーの消費に
応じて、トナーホッパ31に貯留されているトナーTが
トナー補給ローラ30によって現像容器7へ補給され
る。
【0026】現像スリーブ8は画像形成動作時に電源と
してのパワーパック12から現像バイアスとして図2に
示すような振動電圧が印加される。この振動電圧は、例
えばピーク間電圧Vpp1.75kV、デューティ比2
0%、周波数5kHzを固定条件とした矩形波からなる
二つの電位を有する振動電圧である。この振動電圧は、
1周期分において、現像スリーブ8から感光体ドラム1
へ負帯電のトナーを移動させる成分の印加時間をt1、
感光体ドラム1から現像スリーブ8へ負帯電のトナーを
移動させる成分の印加時間をt2とすると、デューティ
比dutyが duty=t1/(t1+t2)×100(%) である。
【0027】図2において、offsetはパワーパッ
ク12から現像スリーブ8に振動電圧を印加する際に0
Vに重畳するDC(直流)電圧値を示し、パワーパック
12から現像スリーブ8に印加される現像バイアスは振
動電圧とDC電圧値とが重畳されたものとなる。hig
h、lowは、それぞれ振動電圧のピークの最高電圧、
最低電圧を表わす。
【0028】この画像形成装置において、スイッチによ
る画像形成開始指示により最初の画像形成を行う時に、
帯電ローラ2により帯電された感光体ドラム1の帯電領
域先端部が、現像スリーブ8と感光体ドラム1とが対向
する現像領域に到達したと同時に、現像バイアスの時間
平均値VDCが−600Vとなるように前述の振動電圧に
offset電圧−1125Vを重畳して現像スリーブ
8に対して印加したところ、感光体ドラム1の帯電領域
先端部にトナーが付着した。
【0029】これは、帯電ローラ2のパワーパック3と
現像スリーブ8のパワーパック12の応答性の相違によ
って、感光体ドラム1の帯電電位VDの立ち上がりより
も現像バイアスVDCの立ち上がりが早くなり、(VDC
D)のポテンシャルによって感光体ドラム1にトナー
が付着したものである。
【0030】従って、本実施形態では、感光体ドラム1
の帯電を−390V、−475V、−880Vの3段階
に分けて行い、これに応じて現像スリーブ8へのバイア
ス印加も、時間平均値VDCが−100V、−200V、
−600Vとなるように、offset電圧を−625
V、−725V、−1125Vとして3段階に分けて行
った。そうしたところ、感光体ドラム1の夫々の帯電領
域先端部にはトナーが付着しなかった。
【0031】これは、感光体ドラム1を0Vから高電位
である−880Vに帯電する場合に比べて、0Vから−
390V、−390Vから−475V、−475Vから
−880Vと徐々に帯電電位を上げていく場合には帯電
の立ち上がりが早くなり、(VDC−VD)のポテンシャ
ルがトナーを付着させる迄には至らなかったためであ
る。このように、帯電ローラ2による感光体ドラム1へ
の電圧印加及び現像スリーブ8へのバイアス印加をそれ
ぞれ複数段階に分けて行うことで、黒スジのない画像を
得ることができる。
【0032】ところで、上述の実施形態においては、感
光体ドラム1の表面電位VDを−390V、−475
V、−880Vと段階的に切り換え、これに対応して、
現像バイアスVDCを−100V、−200V、−600
Vと段階的に切り換えたが、感光体ドラム1の表面電位
Dと現像バイアスVDCの関係は、各段階毎に両電位が
立ち上がった状態の定常状態が現出するため、パワーパ
ック3、12の応答性とは無関係に、VD及びVDCが十
分に立ち上がった状態においてもVDCとVDの電位差を
所定の範囲内に収める必要がある。即ち、VDC及びVD
が十分に立ち上がった状態で、VDCの絶対値がVDの絶
対値に近接もしくはVDの絶対値を越えた場合にはトナ
ー付着が発生し、VDCの絶対値がVDの絶対値より小さ
すぎる場合にはキャリア付着が発生するからである。
【0033】従って、上述の画像形成装置において、パ
ワーパック12から現像スリーブ8に印加する現像バイ
アスの時間平均値VDCをパラメータとして各感光体ドラ
ム1の表面電位VDを、例えば−390V、−475
V、−880Vとした時の地汚れ・キャリア付着の有無
を確認する実験を行った。図3はその実験の結果を示
す。
【0034】この実験結果は、帯電ローラ2による感光
体ドラム1の帯電電位VDの上昇に伴って現像スリーブ
8の印加バイアスVDCをうまく選ぶことによって地汚れ
・キャリア付着のない画像が得られることを示してい
る。この実験結果から、地汚れ・キャリア付着が起こら
ないためのVDとVDCとの関係として図4に示すような
関係が得られる。従って、地汚れ・キャリア付着が現わ
れないためには、帯電ローラ2による感光体ドラム1の
帯電電位VDと現像スリーブ8の印加バイアスVDCとの
関係を190(V)≦(VDC−VD)≦375(V)に
保てば良いことが分かる。
【0035】そして、黒スジ、地汚れ・キャリア付着を
発生させないためには、帯電ローラ2による感光体ドラ
ム1の帯電電位VDと現像スリーブ8の印加バイアスV
DCとの関係を190(V)≦(VDC−VD)≦375
(V)に保ちつつ、VD、VDCの近接現象、逆転現象が
発生しないようにVD、VDCを段階的に切り換えれば良
いことが分かる。
【0036】また、上述のVD、VDCの段階的な切換及
び図3に示した実験における固定条件を、ピーク間電圧
Vpp1kV〜2kV、デューティ比50〜90%、周
波数2〜5kHzの範囲にしても同様の傾向が得られ
た。また、これらの実験において、現像スリーブ8へ印
加するバイアスを、振動電圧を印加せずDCバイアスの
みとして、そのDCバイアスの値をVDCの値と同値のも
のを使用した場合においても同様の結果を得た。
【0037】従って、帯電ローラ2による感光体ドラム
1の帯電(帯電電位VD)及び現像スリーブ8へのバイ
アス印加(印加バイアスVB)を複数段階に分けて行う
場合には、VBとしてDCバイアスのみを190(V)
≦(VB−VD)≦375(V)に保ちながら印加し、こ
のDCバイアスが目標バイアスまで達成したところで、
そのバイアスを振動電圧を含むVDCに一気に切り換えて
も黒スジ、地汚れ・キャリア付着の現われない画像が得
られることが分かった。
【0038】そこで、この実施形態では、制御装置13
は、帯電ローラ2による感光体ドラム1のバイアス印加
時に図5に示すようにパワーパック3を制御して帯電ロ
ーラ2による感光体ドラム1のバイアス印加(VD)を
制御し、つまり、感光体ドラム1が帯電ローラ2による
バイアス印加開始よりτ1の間は−390Vに帯電され
てτ1からτ2までの間は−475Vに帯電され、その
後に目標値の−880Vに帯電されるようにパワーパッ
ク3を制御する。
【0039】また、制御装置13は、現像スリーブ8へ
のバイアス印加時に図6に示すようにパワーパック12
を制御して現像スリーブ8への印加バイアスVDCを制御
し、つまり、現像スリーブ8への印加バイアスVDCが現
像スリーブ8へのバイアス印加開始からτの間は0Vと
なってτからτ1+τまでの間は−100±100Vに
なり、さらに、τ1+τからτ2+τまでの間は−20
0±100Vになってその後は−600±100Vにな
るようにパワーパック12を制御する。
【0040】ここに、τは感光体ドラム1が帯電ローラ
2によって帯電されてから現像装置6(現像領域)まで
移動するのに要する時間である。τ1は感光体ドラム1
が−390Vを保っている時間であり、τ2は感光体ド
ラム1が−475Vを保っている時間である。もちろ
ん、VDの値は−390V、−475V、−880Vで
ある必要はなく、それ以外の値でも構わない。また、τ
1、τ2の値は、限定することなく、用いるパワーパッ
クの応答性に応じて変化させても良い値である。
【0041】本実施形態は、請求項1に係る発明の一実
施形態であって、像担持体としての感光体ドラム1を帯
電させる帯電手段としての帯電ローラ2と、この帯電手
段2により帯電させた前記像担持体1の帯電面に潜像を
形成する画像書込手段と、現像バイアスが印加され前記
像担持体1上の前記潜像に前記帯電と同極性のトナーを
供給してトナー像を形成する現像剤担持体としての現像
スリーブ8とを有する画像形成装置において、前記帯電
手段2による前記像担持体1の帯電及び前記現像剤担持
体8へのバイアス印加をそれぞれ複数段階に分けて行う
手段としてのパワーパック3、12及び制御装置13を
備えたので、小型かつ低コストの電源を用いて黒スジが
現われないようにすることができる。
【0042】また、本実施形態は、請求項2に係る発明
の一実施形態であって、請求項1記載の画像形成装置に
おいて、前記現像剤担持体8に印加される現像バイアス
は複数の電位を有する振動電圧であるので、請求項1記
載の画像形成装置と同様に小型かつ低コストの電源を用
いて黒スジが現われないようにすることができる。
【0043】また、本実施形態は、請求項3に係る発明
の一実施形態であって、請求項2記載の画像形成装置に
おいて、前記振動電圧は矩形波であるので、請求項1記
載の画像形成装置と同様に小型かつ低コストの電源を用
いて黒スジが現われないようにすることができる。
【0044】また、本実施形態は、請求項4に係る発明
の一実施形態であって、請求項2記載の画像形成装置に
おいて、前記帯電手段2による前記像担持体1の帯電電
位VDと前記現像剤担持体8への印加バイアスの時間平
均値VDCとの関係を、全ての段階で190(V)≦(V
DC−VD)≦375(V)としたので、小型かつ低コス
トの電源を用いて黒スジが現われないようにすることが
できるとともに、地汚れ、キャリア付着、逆帯電トナー
の付着を防止することができる。
【0045】また、本実施形態は、請求項5に係る発明
の一実施形態であって、請求項1記載の画像形成装置に
おいて、前記現像剤担持体8はキャリアとトナーの混合
物を担持するので、請求項1記載の画像形成装置と同様
に小型かつ低コストの電源を用いて黒スジが現われない
ようにすることができる。
【0046】また、本実施形態は、請求項6に係る発明
の一実施形態であって、請求項1記載の画像形成装置に
おいて、前記像担持体1上に接触し、前記トナー像を転
写材に転写する接触転写手段としての転写ローラ20を
有するので、像担持体に不要なトナーが付着すると不具
合を生ずる接触転写手段を有する画像形成装置におい
て、小型かつ低コストの電源を用いて黒スジが現われな
いようにすることができる。
【0047】また、本実施形態は、請求項7に係る発明
の一実施形態であって、請求項1記載の画像形成装置に
おいて、前記帯電手段2による前記像担持体1の帯電及
び前記現像剤担持体8へのバイアス印加で前記現像剤担
持体8へのバイアス印加を複数段階に分けて行う際に、
前記現像剤担持体8への印加バイアスをDCバイアスの
みとし、このDCバイアス印加が目標バイアスまで達し
たところで前記現像剤担持体8への印加バイアスを複数
の電位を有する振動電圧に切り換えるので、請求項1記
載の画像形成装置と同様に小型かつ低コストの電源を用
いて黒スジが現われないようにすることができる。
【0048】また、本実施形態は、請求項8に係る発明
の一実施形態であって、請求項7記載の画像形成装置に
おいて、前記帯電手段2による前記像担持体1の帯電電
位VDと前記現像剤担持体8への印加DCバイアス電圧
Bとの関係を、全ての段階で190(V)≦(VB−V
D)≦375(V)としたので、請求項1記載の画像形
成装置と同様に小型かつ低コストの電源を用いて黒スジ
が現われないようにすることができる。
【0049】また、本実施形態は、請求項9に係る発明
の一実施形態であって、像担持体1を帯電手段2により
帯電させ、この帯電させた前記像担持体1の帯電面に画
像書込手段により潜像を形成し、現像バイアスを印加し
た現像剤担持体8にて前記像担持体1上の前記潜像に前
記帯電と同極性のトナーを供給してトナー像を形成する
画像形成方法において、前記帯電手段2による前記像担
持体1の帯電及び前記現像剤担持体8へのバイアス印加
をそれぞれ複数段階に分けて行うので、小型かつ低コス
トの電源を用いて黒スジが現われないようにすることが
できる。
【0050】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、例えば図7に示すような一成分現像装
置を有する画像形成装置などにも同様に適用することが
できる。即ち、一成分現像装置60は、磁性トナーから
なる一成分系現像剤70を収容する現像容器67と、こ
の現像容器67内に配置されて該現像容器67に回転自
在に支持され、現像動作時に反時計方向に回転駆動され
る現像スリーブ68とを有している。磁性トナーは摩擦
によって帯電し、本実施形態では磁性トナーがマイナス
に摩擦帯電するものとする。現像スリーブ68の内部に
は磁石71が配置され、かかる現像スリーブ68の回転
によって、一成分系現像剤70が当該現像スリーブ68
の周面に磁力によって担持されつつ、その回転方向に搬
送され、ブレード69により一定の厚さ(量)に規制さ
れて現像スリーブ68と感光体ドラム1との間の現像領
域に運ばれる。従って、感光体ドラム1上の静電潜像は
現像領域で現像スリーブ68上の現像剤70により現像
されてトナー像となる。
【0051】そして、現像スリーブ68には上述の実施
形態と同様にパワーパック12から現像バイアスが印加
される。なお、この実施形態における一成分現像装置6
0以外の部分は上記実施形態と同様に構成されて同様に
動作する。
【0052】このような一成分現像装置60において
は、感光体ドラム1の表面電位VDの絶対値よりも現像
バイアスVBの絶対値が小さすぎる場合、2成分現像装
置のようなキャリア付着は発生しないが、逆帯電トナー
の付着等が発生する。また、本発明は、このような磁性
トナーを用いる一成分現像装置のみでなく、非磁性トナ
ーを用いる一成分現像装置を有する画像形成装置などに
も同様に適用することができる。また、本発明は、帯電
ローラ以外の帯電手段、転写ローラ以外の転写手段を用
いた画像形成装置にも同様に適用することができる。
【0053】
【発明の効果】以上のように請求項1に係る発明によれ
ば、上記構成により、小型かつ低コストの電源を用いて
黒スジが現われないようにすることができる。
【0054】請求項2に係る発明によれば、上記構成に
より、小型かつ低コストの電源を用いて黒スジが現われ
ないようにすることができる。
【0055】請求項3に係る発明によれば、上記構成に
より、小型かつ低コストの電源を用いて黒スジが現われ
ないようにすることができる。
【0056】請求項4に係る発明によれば、上記構成に
より、小型かつ低コストの電源を用いて黒スジが現われ
ないようにすることができるとともに、地汚れ、キャリ
ア付着、逆帯電トナーの付着を防止することができる。
【0057】請求項5に係る発明によれば、上記構成に
より、小型かつ低コストの電源を用いて黒スジが現われ
ないようにすることができる。
【0058】請求項6に係る発明によれば、上記構成に
より、像担持体に不要なトナーが付着すると不具合を生
ずる接触転写手段を有する画像形成装置において、小型
かつ低コストの電源を用いて黒スジが現われないように
することができる。
【0059】請求項7に係る発明によれば、上記構成に
より、小型かつ低コストの電源を用いて黒スジが現われ
ないようにすることができる。
【0060】請求項8に係る発明によれば、上記構成に
より、小型かつ低コストの電源を用いて黒スジが現われ
ないようにすることができる。
【0061】請求項9に係る発明によれば、上記構成に
より、小型かつ低コストの電源を用いて黒スジが現われ
ないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の一部を示す断面図であ
る。
【図2】同実施形態の現像バイアスを示す波形図であ
る。
【図3】画像形成装置の実験結果を示す図である。
【図4】同実験結果から得られた黒スジ、キャリア付着
が起こらないためのVDとVDCとの関係を示す図であ
る。
【図5】上記実施形態の帯電手段による像担持体の帯電
電位を示す図である。
【図6】上記実施形態の現像剤担持体への印加バイアス
を示す図である。
【図7】本発明の他の実施形態の一部を示す断面図であ
る。
【図8】従来の画像形成装置における帯電手段による像
担持体の帯電電位と現像剤担持体への印加バイアスを示
す図である。
【符号の説明】
1 感光体ドラム 2 帯電ローラ 8、68 現像スリーブ 3、12 パワーパック 13 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大鍛治 博之 東京都大田区中馬込1丁目3番6号・株式 会社リコー内 (72)発明者 巽 謙三 東京都大田区中馬込1丁目3番6号・株式 会社リコー内 (72)発明者 水沢 浩 東京都大田区中馬込1丁目3番6号・株式 会社リコー内 (72)発明者 雨宮 賢 東京都大田区中馬込1丁目3番6号・株式 会社リコー内 (72)発明者 大堀 真由美 東京都大田区中馬込1丁目3番6号・株式 会社リコー内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】像担持体を帯電させる帯電手段と、この帯
    電手段により帯電させた前記像担持体の帯電面に潜像を
    形成する画像書込手段と、現像バイアスが印加され前記
    像担持体上の前記潜像に前記帯電と同極性のトナーを供
    給してトナー像を形成する現像剤担持体とを有する画像
    形成装置において、前記帯電手段による前記像担持体の
    帯電及び前記現像剤担持体へのバイアス印加をそれぞれ
    複数段階に分けて行う手段を備えたことを特徴とする画
    像形成装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の画像形成装置において、前
    記現像剤担持体に印加される現像バイアスは複数の電位
    を有する振動電圧であることを特徴とする画像形成装
    置。
  3. 【請求項3】請求項2記載の画像形成装置において、前
    記振動電圧は矩形波であることを特徴とする画像形成装
    置。
  4. 【請求項4】請求項2記載の画像形成装置において、前
    記帯電手段による前記像担持体の帯電電位VDと前記現
    像剤担持体への印加バイアスの時間平均値VDCとの関係
    を、全ての段階で190(V)≦(VDC−VD)≦37
    5(V)としたことを特徴とする画像形成装置。
  5. 【請求項5】請求項1記載の画像形成装置において、前
    記現像剤担持体はキャリアとトナーの混合物を担持する
    ことを特徴とする画像形成装置。
  6. 【請求項6】請求項1記載の画像形成装置において、前
    記像担持体上に接触し、前記トナー像を転写材に転写す
    る接触転写手段を有することを特徴とする画像形成装
    置。
  7. 【請求項7】請求項1記載の画像形成装置において、前
    記帯電手段による前記像担持体の帯電及び前記現像剤担
    持体へのバイアス印加で前記現像剤担持体へのバイアス
    印加を複数段階に分けて行う際に、前記現像剤担持体へ
    の印加バイアスをDCバイアスのみとし、このDCバイ
    アス印加が目標バイアスまで達したところで前記現像剤
    担持体への印加バイアスを複数の電位を有する振動電圧
    に切り換えることを特徴とする画像形成装置。
  8. 【請求項8】請求項7記載の画像形成装置において、前
    記帯電手段による前記像担持体の帯電電位VDと前記現
    像剤担持体への印加DCバイアス電圧VBとの関係を、
    全ての段階で190(V)≦(VB−VD)≦375
    (V)としたことを特徴とする画像形成装置。
  9. 【請求項9】像担持体を帯電手段により帯電させ、この
    帯電させた前記像担持体の帯電面に画像書込手段により
    潜像を形成し、現像バイアスを印加した現像剤担持体に
    て前記像担持体上の前記潜像に前記帯電と同極性のトナ
    ーを供給してトナー像を形成する画像形成方法におい
    て、前記帯電手段による前記像担持体の帯電及び前記現
    像剤担持体へのバイアス印加をそれぞれ複数段階に分け
    て行うことを特徴とする画像形成方法。
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