(57)【要約】【課題】画像形成終了後の感光体上の残留電位と現像ローラ上の現像バイアス電圧との電位差を小さくすることによりキャリアに働く静電力を小さくし、除電器が故障した場合においても帯電印加電圧、現像バイアスを制御する電源回路のコストを上昇することなく、かつ感光体の疲労による帯電電位変動が発生してもキャリアが感光体に付着しない良好な画像形成装置を提供することにある。【解決手段】トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いる画像形成装置において、画像形成プロセス終了後、感光体２の一回転以上において露光手段３により全面露光させて一定の表面電位に制御するとともに現像バイアス印加電圧を前記感光体２の全面露光時の電位とおおむね同一となるように制御する制御手段１２を設けたことを特徴とする画像形成装置。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いる画像形成装置において、画像形成プロセス終了後、感光体の一回転以上において露光手段により全面露光させて一定の表面電位に制御するとともに現像バイアス印加電圧を前記感光体の全面露光時の電位とおおむね同一となるように制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記露光手段にレーザ光を用いレーザ光の光量あるいはレーザ光の点灯時間を変えることにより前記感光体上の電位を制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【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・レーザプリンタ等の電子写真プロセスを有する画像形成装置に関し、とくに二成分現像剤を用い、反転現像方式において感光体の表面電位と現像スリーブに印加される現像バイアス電圧の両方を制御する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の二成分現像剤を使用する画像形成装置では、感光体の帯電→露光→現像→転写→クリーニングの各プロセス終了後、感光体上の表面電位をおおむね０Ｖとなるように可視光ＬＥＤ等の手段により除電を行い、次の画像形成プロセスに備えている。通常、画像形成終了時には、帯電印加電圧をオフし、現像ローラへのバイアス電圧をオフした後、感光体の一回転以上にわたり除電を行っている。
【０００３】
反転現像方式（ネガ−ポジ現像）プロセスで二成分現像剤を用いる場合、感光体上の画像部電位（ＶＬ）と現像ローラ上に印加される現像バイアス電圧（ＶＢ）との電位差（以下現像ポテンシャルと呼ぶ）による静電力がキャリアとトナーが付着している静電力よりも大きくなったときにトナーがキャリアから離れ感光体上に付着（＝現像）する。
【０００４】
現像ローラ上のキャリアも感光体上の電位と現像バイアス電圧の電位差による静電力により、感光体上に付着しようとする静電力が働くが、現像ローラの磁力により現像ローラ上に留まるように感光体上表面電位と現像バイアス電圧を制御している（正常な状態ではキャリアが感光体上に付着しようとする静電力は非画像部表面電位（ＶＤ）部で最大となるが、この力よりも大きな磁力を現像ローラに付加することによりキャリアが感光体に付着しないように設計している）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、画像形成の履歴により０Ｖとならず不安定な電位（＝残留電位：ＶＲ）となってしまう。この状態で現像バイアス電圧をオフするため、残留電位（ＶＲ）と現像ローラとの電位差が大きくなりキャリアと感光体の間に働く静電力が、現像ローラとキャリアの間に働く磁力を超えてしまうため、キャリアが感光体上に付着してしまい感光体表面、転写部およびクリーニング部等に大きなダメージを与えてしまう場合があった。
【０００６】
例えば、当社のレーザプリンタにおいては感光体を除電器によりおおむね０Ｖにした後、帯電器により帯電電位（Ｖ０）を−９００Ｖに帯電し、現像バイアス電圧（ＶＢ）を−７００Ｖに制御している。露光時におけるＭｉｎの画像部電位（ＶＬ）は約−１００Ｖであり、最大の現像ポテンシャルは約６００Ｖに制御している。
【０００７】
この装置においては、キャリアが感光体に付着するポテンシャル（感光体表面電位と現像バイアス電圧との電位差）は約４００Ｖ以上となったときであるが、Ｖ０とＶＢの間には約２００Ｖのポテンシャルがあり、正常な状態ではキャリアが感光体に付着することはない。
【０００８】
画像形成終了時には露光手段の露光が終了し、その後、帯電器のオフに続いて現像バイアス電圧のオフが行われるが、除電器により露光が終了しても感光体の表面電位はおおむね０Ｖとなっているため、現像バイアス電圧との電位差はほぼ同一となりキャリア付着ポテンシャル以下であるため、キャリアが感光体に付着することはない。
【０００９】
しかしながら、除電器が故障してしまった場合、帯電前の感光体表面電位は前の画像形成プロセスの影響を受けるため、帯電器がオフであるにもかかわらず現像位置にて或る電位を保持してしまう。この時現像バイアス電圧は０Ｖであるため、保持する感光体の表面電位が−４００Ｖであるとキャリア付着ポテンシャルを超えてしまうため、キャリアが感光体に付着してしまう。
【００１０】
これを防ぐ技術として、感光体の回転開始時および回転停止時に感光体の表面電位と現像バイアス電圧との現像ポテンシャルをキャリア付着発生限界最大電圧とトナー付着量最小電位差の範囲内で段階的に制御しキャリア付着を防止する技術が特開平７―２５３６９３号公報に開示されている。
【００１１】
この装置では帯電印加電圧および現像バイアス印加電圧に非常に細かい制御が必要であり、電圧を印加する電源回路のコストが上昇してしまう。また感光体の継続使用による疲労により、帯電後の感光体表面電位が変動し現像バイアス電圧との電位差が狙いの範囲内から外れてしまう場合がある。
【００１２】
本発明の目的は、画像形成終了後の感光体上の残留電位と現像ローラ上の現像バイアス電圧との電位差を小さくすることによりキャリアに働く静電力を小さくし、除電器が故障した場合においても帯電印加電圧、現像バイアスを制御する電源回路のコストを上昇することなく、かつ感光体の疲労による帯電電位変動が発生してもキャリアが感光体に付着しない良好な画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いる画像形成装置において、画像形成プロセス終了後、感光体の一回転以上において露光手段により全面露光させて一定の表面電位に制御するとともに現像バイアス印加電圧を前記感光体の全面露光時の電位とおおむね同一となるように制御する制御手段を設けた画像形成装置を最も主要な特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明では、請求項１において、前記露光手段にレーザ光を用いレーザ光の光量あるいはレーザ光の点灯時間を変えることにより前記感光体上の電位を制御する制御手段を設けた画像形成装置を主要な特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による画像形成装置の実施の形態を示す全体構成ブロック図である。帯電電源９を介し帯電器１により一様に帯電された感光体２は、画像信号に応じて露光手段３により静電潜像を形成する。
【００１６】
続いて現像器４の現像スリーブ上に搬送されたトナーとキャリアからなる現像剤により静電潜像にトナーが付着し可視像化される。現像スリーブには高圧電源回路５により現像バイアス電圧が印加されており感光体２の表面電位（ＶＬ）と現像バイアス電圧（ＶＢ）との電位差（＝現像ポテンシャル）に応じて、トナーが感光体２上に移動および付着し現像される。
【００１７】
そしてこの可視像を感光体２の下方に搬送した転写紙に、転写電源１０を介した転写器６により転写紙に転写しそのまま図示してない定着装置へ搬送しそこで画像を定着して図示してない排紙部へと排出する。
【００１８】
他方、画像転写後の感光体２の表面には一部未転写トナーが残留するため、クリーニング器７により残留トナーを除去し、その後次の画像形成プロセスに備え感光体２上の表面電位をおおむね０Ｖになるように除電器８にて除電を行う。
【００１９】
帯電電源９、露光手段３、現像バイアス電源５および転写電源１０はＩ／Ｏ装置１１を介してＣＰＵ（制御手段）１２に接続され、それによって各々の動作の制御が行われる。ＣＰＵ１２にはＲＯＭ１３およびＲＡＭ１４が接続され、それらに画像形成に関わる様々な制御プログラムを記憶させておく。
【００２０】
トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用い、可視光による除電器８により感光体２上の表面電位をおおむね０Ｖとした後、暗中にて感光体２を帯電させ、レーザ光などの光量化変化手段である露光手段３により静電潜像を形成し、感光体２上の電位と現像器４の現像ローラに印加する現像バイアスとの電位差による静電力によってトナーを感光体２上に付着させる。
【００２１】
その後、電子写真方式の画像形成装置は感光体２上のトナーを転写紙に転写し、感光体２上の残留トナーをクリーニング器７により除去し、再度可視光による除電を行う。
【００２２】
画像形成プロセス終了後、ＣＰＵ１２は、感光体２の一回転以上において露光手段３により全面露光させ一定の表面電位に制御するとともに現像バイアス印加電圧を感光体２の全面露光時の電位とおおむね同一となるように制御する。
【００２３】
すなわち、画像形成プロセス終了後、帯電印加電圧をオフし、感光体２の駆動手段停止まで露光手段３のオンのままとする。その際、例えば露光手段３の光量は感光体２の表面電位を最も低下させる光量とする。
【００２４】
同時に現像バイアス電圧は、感光体２が露光手段３により低下させられた表面電位とおおむね同一となるように印加する（例えば当社のレーザプリンタの一例においては、露光時のＭｉｎの表面電位は−１００Ｖであるため、現像バイアス電圧も−１００Ｖに印加する）。
【００２５】
これにより、除電器８が故障した場合であっても、画像プロセス終了後の感光体２の表面電位と現像バイアス電圧との電位差はおおむね０Ｖとなりキャリアが感光体２に付着することはない。なお、現像バイアス電圧は露光手段３の光量に応じて低下させられる感光体表面電位をあらかじめ測定しておき、その電圧となるように制御を行う。
【００２６】
図２は本発明における画像形成装置の作像処理を示すタイミングチャートである。図３は通常の画像形成装置における作像処理を示すタイミングチャートである。
【００２７】
露光手段３にレーザ光を用い、この露光手段３の光量の制御はレーザパワーあるいはレーザ光の点灯時間を変化させて感光体２上の表面電位を制御することによって行われる。レーザ光の光量と感光体２の表面電位低下量は直線比例を示すため、レーザ光の光量に応じて現像バイアス電圧を変化させても良い。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、除電器が故障によって作像（画像形成）プロセス終了後の感光体表面電位が不安定な電位となった場合においても、露光を行うことによって感光体表面電位を一定にすることができかつ現像バイアス電圧との電位差をキャリア付着ポテンシャル以下にすることが可能となり、キャリア付着が発生せず、感光体表面、転写部およびクリーニング器へのダメージを防止することができる。
【００２９】
また、請求項２によれば、露光量を任意に変化できるため、請求項１による装置の現像バイアス電圧出力に制約が必要なく、低コストの画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像形成装置の実施の形態を示す全体構成ブロック図である。
【図２】本発明における画像形成装置の作像処理を示すタイミングチャートである。
【図３】通常の画像形成装置における作像処理を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１　帯電器
２　感光体
３　露光手段
４　現像器
５　高圧電源回路
６　転写器
７　クリーニング器
８　除電器
９　帯電電源
１０　転写電源
１１　Ｉ／Ｏ装置
１２　ＣＰＵ（制御手段）
１３　ＲＯＭ
１４　ＲＡＭ
【図１】
2004029244.tif 000003
【図２】
2004029244.tif 000004
【図３】
2004029244.tif 000005