(57)【要約】【課題】規制部材４３により規制されて帯電されたトナーｔをトナー担持体４１により像担持体１と対向する現像領域に搬送し、トナー担持体に電源４４から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧を印加させ、像担持体における静電潜像を現像する現像装置４を用いた画像形成装置において、静電潜像を形成しない領域にトナーが供給されたり、トナー担持体に保持されるトナーの量が増えてこぼれたりするのを抑制する。【解決手段】上記の画像形成装置において、規制部材に現像バイアス電圧よりもトナーの帯電極性と同極性側におけるピーク電位だけが高くなったバイアス電圧を印加させる電圧調整手段４６を設けると共に、トナー担時体が、静電潜像を形成しない像担時体の領域と対向する際に、制御手段１０により、トナー担時体に作用させる交流電圧の振幅Ｖｐｐを減少させた。【選択図】  図２
2004170532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送されるトナーを規制部材によって規制し、規制されて帯電されたトナーをトナー担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送し、このトナー担持体に電源から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧を印加させて、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置を用いた画像形成装置において、上記の規制部材に対して、上記の現像バイアス電圧よりもトナーの帯電極性と同極性側におけるピーク電位だけが高くなったバイアス電圧を印加させる電圧調整手段を設けると共に、上記のトナー担持体が、像担持体において静電潜像を形成しない領域と対向する際に、制御手段によって、トナー担持体に印加させる上記の現像バイアス電圧における交流電圧の振幅を減少させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送されるトナーを規制部材によって規制し、規制されて帯電されたトナーをトナー担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送し、このトナー担持体に電源から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧を印加させて、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置を用いた画像形成装置において、上記の規制部材に対して、上記の現像バイアス電圧よりもトナーの帯電極性と同極性側におけるピーク電位だけが高くなったバイアス電圧を印加させる電圧調整手段を設けると共に、上記のトナー担持体が、像担持体において静電潜像を形成しない領域と対向する際に、制御手段によって、トナー担持体に印加させる上記の現像バイアス電圧においてトナーの帯電極性と同極性の電圧が作用する時間を短くしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載した画像形成装置において、上記の制御手段により、トナー担持体に印加させる上記の現像バイアス電圧において、トナーの帯電極性と同極性の電圧が作用する時間を短くすると共に、その交流電圧の振幅を減少させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載した画像形成装置において、上記の電源からトナー担持体及び規制部材に直流電圧に交流電圧が重畳されたバイアス電圧を印加させると共に、上記の電圧調整手段として、上記の電源とトナー担持体との間に、トナーの帯電極性と同極性の交流電圧の電位を低下させるようにツェナーダイオードを設けると共に、上記の交流電圧の他方のピークが０又はトナーの帯電極性と逆極性になるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載した画像形成装置において、装置内の温度及び湿度を検出するセンサーを設け、このセンサーによる検出結果に基づいて、上記の制御手段による制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンター等の画像形成装置に係り、特に、トナー担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送されるトナーを規制部材によって規制し、規制されて帯電されたトナーをトナー担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送し、このトナー担持体に電源から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧を印加させて、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置を用いた画像形成装置において、像担持体に静電潜像を形成しない領域にトナーが供給されるのを抑制すると共に、トナー担持体によって現像領域に搬送されるトナーの量が多くなってトナーが外部にこぼれたりするのを防止するようにした点に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンター等の画像形成装置において画像を形成するにあたり、従来においては、一般に、図１に示すように、感光体ドラム等からなる像担持体１を回転させ、このように回転する像担持体１の表面を帯電装置２によって帯電させた後、帯電された像担持体１の表面に露光装置３により画像情報に応じた露光を行って、この像担持体１の表面に静電潜像を形成し、このように静電潜像が形成された像担持体１の表面に現像装置３からトナーｔを供給して現像を行い、像担持体１の表面にトナー像を形成するようにしている。
【０００３】
次いで、このようにして像担持体１の表面に形成したトナー像を転写ローラ５の位置に導くと共に、この転写ローラ５と像担持体１との間に記録紙等の記録媒体６を導き、この転写ローラ５により像担持体１の表面に形成されたトナー像を記録媒体６に転写させ、このように記録媒体６に転写されたトナー像を定着装置７により記録媒体６に定着させる一方、転写後における像担持体１の表面に残留するトナーｔをクリーニング装置８によって像担持体１の表面から除去するようにしている。
【０００４】
また、上記のように像担持体１に形成された静電潜像を現像する現像装置４としては、従来より様々な種類のものが用いられており、このような現像装置の１つとして図１に示すようなものが使用されている。
【０００５】
ここで、図１に示す現像装置４においては、像担持体１と所要間隔を介して対向するように設けられたローラ状のトナー担持体４１に、装置本体４０内に収容されたトナーｔをトナー供給ローラ４２によって供給し、このトナー担持体４１を回転させ、供給されたトナーｔを像担持体１と対向する現像領域に搬送させる途中において、このトナー担持体４１の表面に規制部材４３を圧接させ、トナー担持体４１によって現像領域に搬送されるトナーｔの量を規制すると共にトナーｔを帯電させるようにしている。
【０００６】
そして、このように規制されて帯電されたトナーｔをトナー担持体４１により像担持体１と対向する現像領域に導き、このトナー担持体４１に電源４４から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧を印加させて、トナーｔをトナー担持体４１と像担持体１との間で移動させて、像担持体１に形成された静電潜像の部分にトナーｔを供給して現像を行うようにしている。
【０００７】
また、このようにして現像を行った後は、トナー担持体４１に残った現像後のトナーｔを装置本体４０に設けた除電部材４５に接触させて除電させると共に、このトナーｔを除電部材４５を通して装置本体４０内に戻すようにしている。
【０００８】
ここで、この現像装置４において、上記のようにトナー担持体４１に直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧を印加させて、トナーｔをトナー担持体４１と像担持体１との間で移動させるようにした場合、例えば、複数枚の記録媒体６に連続して画像を形成する際における記録媒体６と次の記録媒体６との間のように、像担持体１において静電潜像を形成しない領域とトナー担持体４１とが対向する場合においても、トナーｔがトナー担持体４１と像担持体１との間で移動し、このトナーｔの一部が上記の静電潜像を形成しない領域にも供給されるようになった。
【０００９】
そして、このように静電潜像を形成しない領域に供給されたトナーｔが上記の転写ローラ５の表面に付着し、このように転写ローラ５の表面に付着したトナーｔによって次の記録媒体６の裏面が汚れてしまうという問題があった。
【００１０】
このため、近年においては、上記のような像担持体１に静電潜像を形成しない領域において、トナーｔがトナー担持体４１から像担持体１に供給されるのを抑制するため、トナー担持体４１が静電潜像を形成しない領域と対向する場合に、トナー担持体１２に電源４４から印加させる現像バイアス電圧における交流電圧をなくして、直流電圧だけを印加させるようにし、また電源４４からトナー担持体４１に印加させる直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧の出力値を低下させるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２。）。
【００１１】
しかし、上記のようにした場合においても、特に低温低湿度の環境下において、トナー担持体４１の表面に保持されるトナーｔの量が増加して、トナーｔの帯電が適切に行えなくなったり、またトナー担持体４１に残ったトナーｔを、上記のように装置本体４０に設けた除電部材４５に接触させて除電させると共に装置本体４０内に戻す際に、トナーｔがこぼれ落ちたりするという問題が生じることがあった。
【００１２】
【特許文献１】
特公平５−７４０６７号公報
【特許文献２】
特開平１１−１０９７３０号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、トナー担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送されるトナーを規制部材によって規制し、規制されて帯電されたトナーをトナー担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送し、このトナー担持体に電源から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧を印加させて、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置を用いた画像形成装置における上記のような様々な問題を解決することを課題とするものである。
【００１４】
すなわち、この発明においては、上記のような画像形成装置において、前記のように像担持体において静電潜像を形成しない領域に対して、トナー担持体からトナーが供給されるのを抑制すると共に、トナー担持体の表面に保持されるトナーの量が増加するのを抑制することを課題とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明における第１の画像形成装置においては、上記のような課題を解決するため、トナー担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送されるトナーを規制部材によって規制し、規制されて帯電されたトナーをトナー担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送し、このトナー担持体に電源から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧を印加させて、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置を用いた画像形成装置において、上記の規制部材に対して、上記の現像バイアス電圧よりもトナーの帯電極性と同極性側におけるピーク電位だけが高くなったバイアス電圧を印加させる電圧調整手段を設けると共に、上記のトナー担持体が、像担持体において静電潜像を形成しない領域と対向する際に、制御手段によって、トナー担持体に印加させる上記の現像バイアス電圧における交流電圧の振幅を減少させるようにしたのである。
【００１６】
また、この発明における第２の画像形成装置においては、上記のような課題を解決するため、トナー担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送されるトナーを規制部材によって規制し、規制されて帯電されたトナーをトナー担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送し、このトナー担持体に電源から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧を印加させて像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置を用いた画像形成装置において、上記の規制部材に対して、上記の現像バイアス電圧よりもトナーの帯電極性と同極性側におけるピーク電位だけが高くなったバイアス電圧を印加させる電圧調整手段を設けると共に、上記のトナー担持体が、像担持体において静電潜像を形成しない領域と対向する際に、制御手段によって、トナー担持体に印加させる上記の現像バイアス電圧においてトナーの帯電極性と同極性の電圧が作用する時間を短くしたのである。
【００１７】
そして、この発明における第１の画像形成装置のように、トナー担持体が像担持体において静電潜像を形成しない領域と対向する際に、制御手段によって、上記のトナー担持体に印加させる現像バイアス電圧における交流電圧の振幅を減少させると、トナーがトナー担持体と像担持体との間で移動するのが抑制され、静電潜像を形成しない領域において、トナーが像担持体に供給されるのが抑制されるようになる。
【００１８】
また、この発明における第２の画像形成装置のように、トナー担持体が像担持体において静電潜像を形成しない領域と対向する際に、制御手段によって、トナー担持体に印加させる現像バイアス電圧において、トナーの帯電極性と同極性の電圧が作用する時間を短くすると、トナーが像担持体側に移動する時間よりもトナー担持体側に回収される時間が長くなり、静電潜像を形成しない領域において、トナーが像担持体に供給されるのが抑制されるようになる。
【００１９】
さらに、上記の第１及び第２の画像形成装置を組み合わせ、トナー担持体が像担持体において静電潜像を形成しない領域と対向する際に、制御手段によって、上記のトナー担持体に印加させる現像バイアス電圧における交流電圧の振幅を減少させると共に、トナーの帯電極性と同極性の電圧が作用する時間を短くすると、静電潜像を形成しない領域において、トナーが像担持体に供給されるのがさらに抑制されるようになる。
【００２０】
また、上記の第１及び第２の画像形成装置のように、電圧調整手段により、規制部材に対して、トナー担持体に印加させる現像バイアス電圧よりもトナーの帯電極性と同極性側におけるピーク電位だけが高くなったバイアス電圧を印加させるようにすると、トナー担持体の表面に供給されたトナーがこの規制部材によって適切に帯電されるようになる。
【００２１】
また、トナー担持体の表面に供給されたトナーを規制部材によって十分に帯電させるために、規制部材に対して、トナー担持体に印加させる現像バイアス電圧よりもトナーの帯電極性と同極性の電位が常に高くなるように直流電圧を印加させた場合、規制部材とトナー担持体との間には、常にトナーをトナー担持体に押し付ける方向の電界が作用して、多くのトナーがトナー担持体に供給されるようになる。そして、上記のようにトナー担持体が像担持体において静電潜像を形成しない領域と対向する状態では、像担持体にトナーが供給されないため、トナー担持体に保持されて残るトナーの量が多くなり、トナーの帯電が適切に行えなくなったり、トナーを現像装置の装置本体内に戻す場合に、トナーがこぼれ落ちたりするという問題があり、特に、トナーが帯電されやすい低温低湿度の環境下において、このような問題が多く発生する。一般に、絶対湿度４ｇ／ｍ３以下の湿度環境でこのような問題が発生し、特に、絶対湿度２ｇ／ｍ３以下の低湿度環境で多く発生する。
【００２２】
これに対して、上記の第１及び第２の画像形成装置のように、規制部材に対して、トナー担持体に印加させる現像バイアス電圧よりもトナーの帯電極性と同極性側におけるピーク電位だけが高くなったバイアス電圧を印加させるようにすると、上記のように常にトナーをトナー担持体に押し付ける方向の電界が作用するということがなく、トナー担持体に保持されて残るトナーの量が多くなるのが抑制され、トナーが安定して適切に帯電されるようになると共に、トナーを現像装置の装置本体内に戻す場合に、トナーがこぼれ落ちたりするのも抑制される。
【００２３】
また、上記のように電圧調整手段により、規制部材に対して、トナー担持体に印加させる現像バイアス電圧よりもトナーの帯電極性と同極性側におけるピーク電位だけが高くなったバイアス電圧を印加させるにあたっては、上記の電源とトナー担持体との間に、トナーの帯電極性と同極性の交流電圧の電位を低下させるようにツェナーダイオードを設けることができる。但し、上記のようにツェナーダイオードを用いた場合、上記の電源から出力されるバイアス電圧の他方のピークの電圧がトナーの帯電極性と同極性になると、交流電圧の他方のピークにおいても上記のツェナーダイオードが作用し、トナー担持体よりも規制部材におけるトナーの帯電極性と同極性の電位が高くなり、上記のように直流電圧を印加させて、トナーの帯電極性と同極性の電位が常に高くなるようにした場合と同様の問題が生じる。
【００２４】
このため、上記のようにツェナーダイオードを用いた場合において、上記のように制御手段によって交流電圧の振幅を減少させるにあたっては、上記の電源から出力させるバイアス電圧の他方のピークが０又はトナーの帯電極性と逆極性になるようすることが必要になる。なお、このようにバイアス電圧の他方のピークが０又はトナーの帯電極性と逆極性になるようするために、上記の制御手段によって上記の電源から出力される直流電圧を変更させることもできる。
【００２５】
なお、上述の問題は低湿度環境で発生しやすいので、センサーによって温度や湿度を検知し、所定の絶対湿度以下の場合に、上記のようなバイアス電圧の制御を行うようにしてもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００２７】
この実施形態における画像形成装置においても、図２に示すように、図１に示した従来の画像形成装置と同様に、感光体ドラム等からなる像担持体１を回転させ、このように回転する像担持体１の表面を帯電装置２によって帯電させた後、帯電された像担持体１の表面に対して、露光装置３により画像情報に応じた露光を行って、この像担持体１の表面に静電潜像を形成し、このように静電潜像が形成された像担持体１の表面に現像装置３からトナーｔを供給して現像を行い、像担持体１の表面にトナー像を形成するようにしている。
【００２８】
次いで、このようにして像担持体１の表面に形成したトナー像を転写ローラ５の位置に導くと共に、この転写ローラ５と像担持体１との間に記録紙等の記録媒体６を導き、この転写ローラ５により像担持体１の表面に形成されたトナー像を記録媒体６に転写させ、このように記録媒体６に転写されたトナー像を定着装置７により記録媒体６に定着させる一方、転写後における像担持体１の表面に残留するトナーｔをクリーニング装置８によって像担持体１の表面から除去するようにしている。
【００２９】
また、この実施形態における画像形成装置において、上記の現像装置４により像担持体１に形成された静電潜像を現像するにあたっては、像担持体１と所要間隔を介して対向するように設けられたローラ状のトナー担持体４１に、装置本体４０内に収容されたトナーｔをトナー供給ローラ４２によって供給し、このトナー担持体４１を回転させ、供給されたトナーｔを像担持体１と対向する現像領域に搬送させる途中において、このトナー担持体４１の表面に規制部材４３を圧接させ、トナー担持体４１によって現像領域に搬送されるトナーｔの量を規制すると共にトナーｔを帯電させるようにしている。
【００３０】
そして、このように規制されて帯電されたトナーｔをトナー担持体４１により像担持体１と対向する現像領域に導き、このトナー担持体４１に電源４４から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧を印加させて、トナーｔをトナー担持体４１と像担持体１との間で移動させて、像担持体１に形成された静電潜像の部分にトナーｔを供給して現像を行うようにしている。
【００３１】
また、このようにして現像を行った後は、トナー担持体４１に残った現像後のトナーｔを装置本体４０に設けた除電部材４５に接触させて除電させると共に、このトナーｔを除電部材４５を通して装置本体４０内に戻すようにしている。
【００３２】
ここで、この実施形態においては、負帯電性のトナーｔを使用し、上記の現像装置４において、上記の規制部材４３に対して、上記のトナー担持体４１に印加させる現像バイアス電圧よりもトナーｔの帯電極性と同極性側の負のピーク電圧の電位だけが高くなったバイアス電圧を印加させるようにするため、電圧調整手段４６としてツェナーダイオード４６を用いるようにしている。
【００３３】
そして、この実施形態においては、上記のトナー供給ローラ４２及び規制部材４３に対して、電源４４から出力された負の直流電圧にパルス状の交流電圧が重畳されたバイアス電圧をそのまま印加させるようにする一方、トナー担持体４１及び除電部材４５に対しては、電源４４から出力された上記のバイアス電圧をツェナーダイオード４６を介して印加させるようにしている。なお、上記のツェナーダイオード４６は抵抗４７を介してアースさせている。
【００３４】
このようにすると、上記のトナー供給ローラ４２及び規制部材４３に対しては、図３に実線で示すように、電源４４から出力された負の直流電圧にパルス状の交流電圧が重畳されたバイアス電圧がそのまま印加されるようになる。一方、トナー担持体４１及び除電部材４５に対しては、図３に破線で示すように、トナーｔの帯電極性と逆極性の電圧はそのまま印加されるが、トナーｔの帯電極性と同極性の負の電圧の電位は、上記のツェナーダイオード４６の作用により、ツェナーダイオード４６のツェナー電圧ΔＶだけ減少して印加されるようになる。
【００３５】
この結果、トナーｔの帯電極性と同極性の負の電圧が印加される場合には、トナー担持体４１よりもトナー供給ローラ４２及び規制部材４３に作用する負の電圧の電位が高くなり、これによりトナーｔが負に帯電されると共に、トナーｔがトナー供給ローラ４２及び規制部材４３によりトナー担持体４１に押し付けられて、トナー担持体４１に保持されるようになる。
【００３６】
そして、このように負に帯電されたトナーｔが、トナー担持体４１に保持されて像担持体１と対向する現像領域に導かれると、トナー担持体４１に印加されている上記の図３に破線で示す現像バイアス電圧において、トナーｔの帯電極性と同極性の負の電圧が印加される時点では、トナーｔをトナー担持体４１から像担持体１に送る現像方向の電界が作用する一方、トナーｔの帯電極性と逆極性の正の電圧が印加される時点では、トナーｔを像担持体１からトナー担持体４１に戻す回収方向の電界が作用し、これによりトナーｔがトナー担持体４１と像担持体１との間で移動し、このトナーｔが像担持体１に形成された静電潜像の部分に供給されるようになる。
【００３７】
また、この実施形態における画像形成装置においては、上記の電源４４にＣＰＵ等の制御手段１０を接続させ、この制御手段１０によって上記の電源４４から出力されるバイアス電圧における交流電圧の振幅Ｖｐｐ、及び交流電圧の１周期Ｔ中において、トナーｔの帯電極性と同極性の負の電圧が印加されて、トナーｔをトナー担持体４１から像担持体１に送る現像方向の電界が作用する時間Ｔ１と、トナーｔの帯電極性と逆極性の正の電圧が印加されて、トナーｔを像担持体１からトナー担持体４１に戻す回収方向の電界が作用する時間Ｔ２との割合を、それぞれ調整できるようにしている。
【００３８】
そして、上記のトナー担持体４１が、例えば、複数枚の記録媒体６に連続して画像を形成する際における記録媒体６と次の記録媒体６との間のように、像担持体１において静電潜像を形成しない領域と対向する場合には、上記の制御手段１０により、図４（Ａ）に示すように、上記の電源４４から出力されるバイアス電圧における交流電圧の振幅Ｖｐｐだけを減少させ、また図４（Ｂ）に示すように、上記の電源４４から出力されるバイアス電圧における交流電圧の１周期Ｔ（＝Ｔ１＋Ｔ２）中において、トナーｔをトナー担持体４１から像担持体１に送る現像方向の電界が作用する時間Ｔ１の比率（ｄｕｔｙ）を減少させ、また図４（Ｃ）に示すように、上記の電源４４から出力されるバイアス電圧における交流電圧の振幅Ｖｐｐを減少させると共に、上記のｄｕｔｙを減少させるようにしている。
【００３９】
ここで、図４（Ａ）に示すように、電源４４から出力されるバイアス電圧における交流電圧の振幅Ｖｐｐを減少させると、トナーｔがトナー担持体４１と像担持体１との間で移動するのが抑制され、静電潜像を形成しない領域において、トナーｔが像担持体２に供給されるのが抑制されるようになる。
【００４０】
また、図４（Ｂ）に示すように、電源４４から出力されるバイアス電圧における交流電圧の１周期Ｔ中において、トナーｔをトナー担持体４１から像担持体１に送る現像方向の電界が作用する時間Ｔ１の比率（ｄｕｔｙ）を減少させると、トナーｔがトナー担持体４１から像担持体１に送られる現像方向の電界が作用する時間Ｔ１が減少する一方、トナーｔが像担持体１からトナー担持体４１に回収される回収方向の電界が作用する時間Ｔ２が長くなり、静電潜像を形成しない領域において、トナーｔが像担持体１に供給されるのが抑制されるようになる。
【００４１】
さらに、図４（Ｃ）に示すように、電源４４から出力されるバイアス電圧における交流電圧の振幅Ｖｐｐを減少させると共に、上記のｄｕｔｙを減少させると、上記の２つの作用が組み合わされ、静電潜像を形成しない領域において、トナーｔが像担持体１に供給されるのが一層抑制されるようになる。
【００４２】
なお、トナー担持体４１が、像担持体１において静電潜像を形成しない領域と対向する場合に、上記のように制御手段１０により、電源４４から出力されるバイアス電圧における交流電圧の振幅Ｖｐｐを減少させたり、上記のｄｕｔｙを減少させたりするにあたっては、温度や湿度によってトナーｔの帯電量等が変化するため、現像装置４の近傍に温度や湿度を検出するセンサー１１を設け、このセンサー１１による検出結果に基づいて、上記の制御手段１０による制御を行うようにしている。
【００４３】
次に、上記の現像装置において、上記のツェナーダイオード４６として、ツェナー電圧ΔＶが２００Ｖのものを使用し、温度１０℃、湿度１５％（絶対湿度１．４ｇ／ｍ３）の低温低湿度の環境下において、像担持体１に形成された静電潜像の部分にトナーｔを供給して現像を行うにあたり、上記の電源４４から−４２０Ｖの直流電圧Ｖｄｃに、振幅Ｖｐｐが１７００Ｖ、上記のｄｕｔｙが３８％になったパルス状の交流電圧が重畳されたバイアス電圧を出力させるようにした。
【００４４】
このようにした場合、上記のトナー供給ローラ４２及び規制部材４３に対しては、電源４４から出力されたバイアス電圧がそのまま印加され、トナー供給ローラ４２及び規制部材４３に作用するバイアス電圧の一方のピーク電圧ＶＡ１は−１２７０Ｖ、他方のピーク電圧ＶＡ２は＋４３０Ｖになる。一方、トナー担持体４１及び除電部材４５に対しては、電源４４から出力されたバイアス電圧が上記のツェナーダイオード４６を通して印加されるようになり、トナーｔの帯電極性と逆極性の正の電圧はそのまま印加されるが、トナーｔの帯電極性と同極性の負の電圧の電位は上記のツェナーダイオード４６におけるツェナー電圧ΔＶ（＝２００Ｖ）だけ減少し、一方のピーク電圧ＶＢ１は−１０７０Ｖ、他方のピーク電圧ＶＢ２は＋４３０Ｖになる。
【００４５】
次に、上記の温度１０℃、湿度１５％（絶対湿度１．４ｇ／ｍ３）の低温低湿度の環境下において、トナー担持体４１が、像担持体１において静電潜像を形成しない領域と対向する場合に、上記の制御手段１０により、電源４４から出力されるバイアス電圧を制御し、このバイアス電圧における交流電圧の振幅Ｖｐｐ、上記のｄｕｔｙ、及び電源４４から出力される直流電圧Ｖｄｃを、下記の表１に示すように設定して運転を行い、上記の除電部材４５におけるトナーこぼれと、トナーｔの付着による転写ローラ汚れの評価を行い、その結果を同表に示した。また、上記のように電源４４から出力されるバイアス電圧を制御した場合において、トナー供給ローラ４２及び規制部材４３に作用するバイアス電圧の一方のピーク電圧ＶＡ１及び他方のピーク電圧ＶＡ２、またトナー担持体４１及び除電部材４５に作用するバイアス電圧の一方のピーク電圧ＶＢ１と他方のピーク電圧ＶＢ２及びその振幅ＶＢｐｐについても同表に示した。
【００４６】
なお、トナーこぼれの評価については、トナーこぼれが全くない場合を◎、トナーこぼれがわずかにあるが実用上問題がない場合を○、トナーこぼれが多く発生した場合を×で示した。
【００４７】
また、転写ローラ汚れの評価については、トナーによる汚れがない場合を◎、トナーによる汚れがわずかにあるが実用上問題がない場合を○、トナーによる汚れが部分的に発生している場合を△、トナーによる汚れが多く発生している場合を×で示した。
【００４８】
【表１】
2004170532.tif 000003
【００４９】
この結果から明らかなように、トナー担持体４１が像担持体１に静電潜像を形成しない領域と対向する際に、制御手段１０によって上記の電源４４から出力されるバイアス電圧における交流電圧の振幅Ｖｐｐや上記のｄｕｔｙを、画像形成時よりも少なくした実施例１〜６及び比較例３，４のものは、画像形成時と同じバイアス電圧を出力させた比較例２のものに比べて、転写ローラ汚れが少なくなっていた。
【００５０】
また、トナー供給ローラ４２及び規制部材４３に作用するトナーｔの帯電極性と同極性側におけるピーク電圧ＶＡ１の電位だけを、トナー担持体４１及び除電部材４５に作用するトナーｔの帯電極性と同極性側におけるピーク電圧ＶＢ１の電位よりも大きくし、他方のピーク電圧ＶＡ２，ＶＢ２を同じにした実施例１〜６のものは、交流電圧をなくして直流電圧Ｖｄｃだけを作用させるようにした比較例１のものや、トナー供給ローラ４２及び規制部材４３に作用する他方のピーク電圧ＶＡ２についても、トナー担持体４１及び除電部材４５に作用する他方のピーク電圧ＶＢ２よりトナーｔの帯電極性と同極性における電位が高くなった比較例３，４のものに比べて、トナーこぼれが少なくなっていた。
【００５１】
特に、トナー担持体４１が像担持体１に静電潜像を形成しない領域と対向する際に、制御手段１０によって、上記の電源４４から出力されるバイアス電圧における交流電圧の振幅Ｖｐｐと上記のｄｕｔｙとをそれぞれ画像形成時よりも少なくした実施例４，６のものにおいては、転写ローラ汚れやトナーこぼれがより少なくなっていた。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明における第１の画像形成装置においては、トナー担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送されるトナーを規制部材によって規制し、規制されて帯電されたトナーをトナー担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送し、このトナー担持体に電源から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧を印加させて、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置を用いるにあたり、トナー担持体が、像担持体において静電潜像を形成しない領域と対向する際に、制御手段によって、上記のトナー担持体に印加させる現像バイアス電圧における交流電圧の振幅を減少させるようにしたため、トナーがトナー担持体と像担持体との間で移動するのが抑制され、静電潜像を形成しない領域において、トナーが像担持体に供給されるのが抑制されるようになった。
【００５３】
また、この発明における第２の画像形成装置においては、トナー担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送されるトナーを規制部材によって規制し、規制されて帯電されたトナーをトナー担持体によって像担持体と対向する現像領域に搬送し、このトナー担持体に電源から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧を印加させて、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置を用いるにあたり、トナー担持体が、像担持体において静電潜像を形成しない領域と対向する際に、制御手段により、上記のトナー担持体に印加させる現像バイアス電圧において、トナーの帯電極性と同極性の電圧が作用する時間を短くしたため、トナーが像担持体側に移動する時間よりもトナー担持体側に回収される時間が長くなり、静電潜像を形成しない領域において、トナーが像担持体に供給されるのが抑制されるようになった。
【００５４】
さらに、上記の第１及び第２の画像形成装置を組み合わせ、トナー担持体が、像担持体において静電潜像を形成しない領域と対向する際に、制御手段によって、上記のトナー担持体に印加させる現像バイアス電圧における交流電圧の振幅を減少させると共に、トナーの帯電極性と同極性の電圧が作用する時間を短くすると、静電潜像を形成しない領域において、トナーが像担持体に供給されるのがさらに抑制されるようになった。
【００５５】
また、上記の第１及び第２の画像形成装置のように、電圧調整手段により、規制部材に対して、トナー担持体に印加させる現像バイアス電圧よりもトナーの帯電極性と同極性側におけるピーク電位だけが高くなったバイアス電圧を印加させるようにすると、常にトナーをトナー担持体に押し付ける方向の電界が作用するということがなく、トナー担持体に保持されて残るトナーの量が多くなるのが抑制され、トナーが安定して適切に帯電されるようになると共に、トナーを現像装置の装置本体内に戻す場合に、トナーがこぼれ落ちたりするのも抑制されるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の画像形成装置を示した概略説明図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る画像形成装置を示した概略説明図である。
【図３】同実施形態の画像形成装置において、像担持体に形成された静電潜像を現像するにあたり、トナー供給ローラ及び規制部材に作用するバイアス電圧と、トナー担持体及び除電部材に作用するバイアス電圧とを示した図である。
【図４】同実施形態の画像形成装置において、トナー担持体が像担持体に静電潜像を形成しない領域と対向する場合に、制御手段によりトナー供給ローラ及び規制部材に作用するバイアス電圧と、トナー担持体及び除電部材に作用するバイアス電圧とを変化させる例を示した図である。
【符号の説明】
１  像担持体
４  現像装置
１０  制御手段
１１  センサー
４１  トナー担持体
４２  トナー供給ローラ
４３  規制部材
４４  電源
４５  除電部材
４６  ツェナーダイオード（電圧調整手段）
ｔ  トナー
Ｖｐｐ  交流電圧の振幅
Ｔ１  トナーの帯電極性と同極性の電圧が作用する時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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