(57)【要約】【課題】部品点数を削減でき、現像剤の無駄な消費を抑制できる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体１、帯電ローラ２及び現像ローラ３１を備えた電子写真方式の画像形成装置であり、帯電ローラ２及び現像ローラ３１に電圧を印加する共通の出力可変電源８と、電源出力制御部９と、現像ローラ３１と電源８との間に介在せしめられた変圧装置（ツェナダイオードＤ１）とを有し、制御部９は、帯電ローラ２及び現像ローラ３１への各印加電圧を画像形成のための電圧まで立ち上げるとき及び該電圧から立ち下げるとき、帯電ローラ２及び現像ローラ３１への各印加電圧間の電位差を感光体１への現像剤の移動を抑制する電位差に保ちつつ所定時間をかけて該印加電圧の立ち上げ及び立ち下げがなされるように電源８の出力を制御する画像形成装置Ａ。【選択図】　図２
2004085976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体と、帯電装置と、現像装置とを有し、該静電潜像担持体表面を該帯電装置により帯電させ、その帯電域に画像露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像バイアス電圧を印加された前記現像装置で現像して画像形成する画像形成装置であり、
前記帯電装置に帯電用電圧を、前記現像装置に現像バイアス電圧を印加するための両者に共通の出力可変電源と、
該電源の出力を制御する電源出力制御部と、
前記帯電装置と前記電源との間及び前記現像装置と前記電源との間の少なくとも一方に介在せしめられた変圧装置とを有し、
前記電源出力制御部は、前記帯電装置への印加電圧及び前記現像装置への印加電圧をそれぞれ画像形成のための電圧まで立ち上げるとき及び該画像形成のための電圧から立ち下げるにときの少なくとも一方において、前記帯電装置への印加電圧と前記現像装置への印加電圧との間の電位差を前記静電潜像担持体への現像剤の移動を抑制する電位差に保ちつつ所定時間をかけて該印加電圧の立ち上げ及び（又は）立ち下げがなされるように前記電源出力を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電源出力制御部は、前記帯電装置への印加電圧及び前記現像装置への印加電圧のそれぞれを立ち上げ及び（又は）立ち下げるにあたり、前記電源の出力を連続的又は段階的に変更する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記帯電装置への印加電圧及び前記現像装置への印加電圧のそれぞれを立ち上げ及び（又は）立ち下げるにあたり、前記電源出力制御部は前記電源の出力を前記帯電装置による前記静電潜像担持体表面の帯電領域が前記現像装置による現像位置へ移動するに要する時間以上の時間間隔で段階的に変更する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記変圧装置は２段階以上に変圧可能であり、前記電源出力制御部は、前記印加電圧の立ち上げ及び（又は）立ち下げのために前記電源出力を制御するにあたり、該変圧装置出力も、前記静電潜像担持体への現像剤の移動を抑制するように制御する請求項１、２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
静電潜像担持体と、帯電装置と、現像装置と、画像露光装置とを有し、該静電潜像担持体表面を該帯電装置により帯電させ、その帯電域に該画像露光装置で画像露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像バイアス電圧を印加された前記現像装置で現像して画像形成する画像形成装置であり、
前記帯電装置に帯電用電圧を、前記現像装置に現像バイアス電圧を印加するための両者に共通の出力可変電源と、
該電源の出力を制御する電源出力制御部と、
前記帯電装置と前記電源との間及び前記現像装置と前記電源との間の少なくとも一方に介在せしめられた変圧装置とを有し、
画像形成動作完了後に前記帯電装置への印加電圧及び前記現像装置への印加電圧のそれぞれを立ち下げるにあたり、前記画像露光装置で前記静電潜像担持体に全露光を施し、該全露光された静電潜像担持体表面部分が前記現像装置による現像位置に到達すると同時に前記電源出力制御部に前記電源からの出力を停止させ、それと同時に又はその後該全露光表面部分が該現像位置を通過し終わるまでに前記静電潜像担持体を停止させる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】
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち２以上を組み合わせた複合機などのモノクロ画像及び（又は）カラー画像を形成するスタンドアロー型、ネットワーク接続型等の電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置は、静電潜像担持体、帯電装置及び現像装置を備えており、さらに、静電潜像形成に先立って静電潜像担持体表面を所定電位に帯電させるための帯電用電源及び静電潜像を現像するために現像装置に現像バイアス電圧を印加するための現像バイアス電源も備えている。
【０００３】
この種の画像形成装置においては、静電潜像担持体表面を帯電用電源から帯電用電圧を印加された帯電装置により帯電させ、その帯電域に画像露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像バイアス電源から現像バイアス電圧を印加された現像装置で現像する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、今日、プリンタ等の画像形成装置においては、装置のコンパクト化等のために部品点数を削減することが求められている。
【０００５】
この要請に応える手法として、前記の帯電用電源及び現像バイアス電源の一体共通化が挙げられる。
【０００６】
しかしながら、帯電用電源及び現像バイアス電源として共通の電源を採用すると、帯電装置及び現像装置のそれぞれへの印加電圧の立ち上げ時に、該共通の電源から帯電装置には画像形成時の実使用値の帯電用電圧が印加されるとともに現像装置には画像形成時の実使用値の現像バイアス電圧が印加される。
【０００７】
その結果、帯電装置及び現像装置それぞれへの印加電圧の立ち上げ時に現像剤が静電潜像担持体へ移動し、現像剤が無駄に消費されてしまう。帯電装置及び現像装置それぞれへの印加電圧の立ち下げ時においても同様に現像剤が無駄に消費される。
【０００８】
例えば、負帯電性のトナーとキャリアを含む２成分現像剤を用いて静電潜像を反転現像するときには、帯電装置及び現像装置のそれぞれへの印加電圧の立ち上げ時、共通の電源から帯電装置に画像形成時の実使用値の負の帯電用電圧が印加されるばかりでなく、現像装置にも画像形成時の実使用値の負の現像バイアス電圧が印加される。すると、帯電装置により帯電された静電潜像担持体表面領域が現像装置に到来する前に、未だ帯電していない静電潜像担持体表面領域が先に現像バイアス電圧を印加されている現像装置に到来し、該現像装置から負に帯電したトナーが該領域へ移動してしまう。これによりトナーが無駄に消費されてしまう。
【０００９】
また、帯電装置及び現像装置それぞれへの印加電圧の立ち下げ時においては、帯電装置及び現像装置への共通電源からの電圧印加が同時に停止され、その結果、それ以前に帯電装置により既に負に帯電している静電潜像担持体の表面領域が電圧印加停止された現像装置へ到来し、該現像装置から正に帯電したキャリアが該領域へ移動し、キャリアが無駄に消費される。
【００１０】
また例えば、負帯電性のトナーを主体とする１成分現像剤を用いて静電潜像を反転現像する画像形成装置においても、帯電装置及び現像装置それぞれへの印加電圧の立ち上げ時に、負に帯電したトナーが静電潜像担持体の未だ帯電していない領域へ移動し、トナーが無駄に消費される。
【００１１】
そこで本発明は静電潜像担持体、帯電装置及び現像装置等を備え、該静電潜像担持体表面を該帯電装置により帯電させ、その帯電域に画像露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像バイアス電圧を印加された該現像装置で現像する画像形成装置であって、部品点数を削減でき、現像剤の消費を抑制できる画像形成装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本発明は、
静電潜像担持体と、帯電装置と、現像装置とを有し、該静電潜像担持体表面を該帯電装置により帯電させ、その帯電域に画像露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像バイアス電圧を印加された前記現像装置で現像して画像形成する画像形成装置であり、
前記帯電装置に帯電用電圧を、前記現像装置に現像バイアス電圧を印加するための両者に共通の出力可変電源と、
該電源の出力を制御する電源出力制御部と、
前記帯電装置と前記電源との間及び前記現像装置と前記電源との間の少なくとも一方に介在せしめられた変圧装置とを有し、
前記電源出力制御部は、前記帯電装置への印加電圧及び前記現像装置への印加電圧をそれぞれ画像形成のための電圧まで立ち上げるとき及び該画像形成のための電圧から立ち下げるにときの少なくとも一方において、前記帯電装置への印加電圧と前記現像装置への印加電圧との間の電位差を前記静電潜像担持体への現像剤の移動を抑制する電位差に保ちつつ所定時間をかけて該印加電圧の立ち上げ及び（又は）立ち下げがなされるように前記電源出力を制御する画像形成装置を提供する。
【００１３】
この画像形成装置は、帯電装置に帯電用電圧を、現像装置に現像バイアス電圧を印加するための電源として両者に共通の電源を採用しているので、それだけ部品点数が減り、それだけ画像形成装置をコンパクト化できる。
【００１４】
また、該共通の電源の出力が電源出力制御部により制御されるように構成されており、その電源出力の制御は、帯電装置への印加電圧及び現像装置への印加電圧をそれぞれ画像形成のための電圧まで立ち上げるとき及び該電圧から立ち下げるにときの少なくとも一方において、帯電装置への印加電圧と現像装置への印加電圧との間の電位差が静電潜像担持体への現像剤の移動を抑制する電位差に保たれつつ所定時間をかけて該印加電圧の立ち上げ及び（又は）立ち下げがなされるように行われる。従って、それだけ帯電装置及び現像装置への印加電圧の立ち上げ時及び（又は）立ち下げ時における現像剤の無駄な消費が抑制される。
【００１５】
また本発明は、前記課題を解決するため、
静電潜像担持体と、帯電装置と、現像装置と、画像露光装置とを有し、該静電潜像担持体表面を該帯電装置により帯電させ、その帯電域に該画像露光装置で画像露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像バイアス電圧を印加された前記現像装置で現像して画像形成する画像形成装置であって、
前記帯電装置に帯電用電圧を、前記現像装置に現像バイアス電圧を印加するための両者に共通の出力可変電源と、
該電源の出力を制御する電源出力制御部と、
前記帯電装置と前記電源との間及び前記現像装置と前記電源との間の少なくとも一方に介在せしめられた変圧装置とを有し、
画像形成動作完了後に前記帯電装置への印加電圧及び前記現像装置への印加電圧のそれぞれを立ち下げるにあたり、前記画像露光装置で前記静電潜像担持体に全露光を施し、該全露光された静電潜像担持体表面部分が前記現像装置による現像位置に到達すると同時に前記電源出力制御部に前記電源からの出力を停止させ、それと同時に又はその後該全露光表面部分が該現像位置を通過し終わるまでに前記静電潜像担持体を停止させる画像形成装置も提供する。
【００１６】
この画像形成装置によると、全露光された静電潜像担持体表面部分はグランド電位近くまで表面電位が落ちている。従って、この表面部分が現像装置による現像位置に到達すると同時に前記電源出力制御部に前記電源からの出力を停止させ、現像装置への電圧印加を停止することで、現像装置から静電潜像担持体への現像剤の移動が抑制される。また、現像装置への電圧印加停止と同時又はその後前記全露光表面部分が現像位置を通過し終わるまでに、換言すれば静電潜像担持体の全露光部分の後ろの、全露光処理の仕方によっては帯電していることがある部分が現像装置に到来する前に、静電潜像担持体を停止させることで、現像装置から静電潜像担持体への現像剤の移動が抑制される。かくして現像剤の無駄な消費が抑制される。例えば２成分現像剤を用いて反転現像するとき、キャリアの消費を抑制することができる。
【００１７】
この画像形成装置においても、前記帯電装置への印加電圧及び前記現像装置への印加電圧をそれぞれ画像形成のための電圧まで立ち上げるときにおいて、前記帯電装置への印加電圧と前記現像装置への印加電圧との間の電位差を前記静電潜像担持体への現像剤の移動を抑制する電位差に保ちつつ所定時間をかけて該印加電圧の立ち上げがなされるように前記電源出力制御部が前記電源出力を制御するようにしてもよい。
【００１８】
いずれにしても本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち２以上を組み合わせた複合機などのモノクロ画像及び（又は）カラー画像を形成するスタンドアロー型、ネットワーク接続型等の各種の電子写真方式の画像形成装置に適用できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の幾つかの実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は第１実施形態である電子写真方式の画像形成装置（プリンタ）の概略構成を示している。
【００２０】
この画像形成装置Ａは、静電潜像担持体として回転可能のドラム型の感光体１を有しており、その周囲に帯電装置として帯電ローラ２、現像装置３、転写装置として転写ローラ４及びクリーニグブレードからなるクリーニング装置５がこの順序で配置されている。また、図中感光体１の下方にはレーザービーム方式の画像露光装置ＥＸが配置されており、図中転写ローラ４の左方にはタイミングローラ対６が、右方には定着装置７が設けられている。
【００２１】
現像装置３は感光体１に対向する現像ローラ３１を有し、その他現像剤を攪拌供給する回転部材３２、３３も有しており、負帯電性のトナーと磁性キャリアを含む２成分現像剤ＤＶを収容している。現像装置３は感光体１上に形成される静電潜像を反転現像するものである。
【００２２】
定着装置７は加熱加圧下に記録材Ｓにトナー像を定着する定着ローラ対７１を備えている。
【００２３】
この画像形成装置Ａはさらに、帯電ローラ２に帯電用の負の電圧を印加するとともに現像ローラ３１に現像バイアス電圧を印加するための両者に共通の、出力可変の高圧電源８及び該電源の出力を制御する電源出力制御部９も備えている。
【００２４】
電源８は一方では帯電ローラ２に接続されており、他方では変圧装置の１例であるツェナーダイオードＤ１を介して現像ローラ３１に接続されている。
【００２５】
制御部９は画像形成装置の動作を制御するコントローラ１０に組み込まれており、コントローラ１０は外部のネットワークやコンピュータ等１００から画像形成のための信号入力を受けて画像形成装置に画像形成動作させる。
【００２６】
画像形成装置Ａでは、基本的には次のように画像形成される。
【００２７】
感光体１が図示省略の駆動装置にて図中時計方向に回転駆動され、共通電源８から帯電用電圧を印加された帯電ローラ２がこの感光体１表面を所定の負の電位に帯電させる。この帯電領域に画像露光装置ＥＸから原稿画像に応じて画像露光が施され、静電潜像が形成される。この静電潜像は共通電源８から現像バイアス電圧を印加された現像ローラ３１にて可視トナー像に現像される。この現像は、現像ローラ３１に印加された電圧と静電潜像間に形成される電界により帯電したトナーが静電潜像へ移動することで行われる。該トナー像は感光体１の回転により転写ローラ４が感光体１に対向する転写位置へ移動していく。
【００２８】
一方、図示省略の記録材供給装置から供給さてくる記録材（代表例は記録紙）Ｓがタイミングローラ対６に到来する。タイミングローラ対６は感光体１上のトナー像と同期をとって記録材Ｓを転写位置へ供給する。それに先立って転写ローラ４には図示省略の電源から転写電圧が印加される。
【００２９】
かくして記録材Ｓはトナー像が転写され、引き続き、定着装置７でトナー像が加熱加圧下に定着され、その後図示省略の排紙トレイに排出される。
【００３０】
トナー像転写後感光体１上に残留する現像剤はクリーニング装置５により除去される。
【００３１】
装置Ａの画像形成動作は基本的には以上のとおりであるが、装置Ａにおいては、現像剤の無駄な消費を抑制するために帯電ローラ２及び現像ローラ３１への印加電圧の立ち上げ及び立ち下げが次のように行われる。
【００３２】
すなわち、帯電ローラ２及び現像ローラ３１のそれぞれへの印加電圧を目標電圧（画像形成時の実使用値の電圧）まで立ち上げるとき及び該電圧から立ち下げるときに、帯電ローラ２への印加電圧と現像ローラ３１への印加電圧間の電位差が感光体１への現像剤の移動を抑制する所定の電位差に保たれつつ所定時間をかけて該印加電圧の立ち上げ及び（又は）立ち下げがなされるように、電源出力制御部９が電源８の出力を制御する。
【００３３】
ここで「所定の電位差」とは本例では８００Ｖであり、それはツェナーダイオードＤ１の減圧作用により保たれる。
【００３４】
「所定時間」とは帯電ローラ２による感光体１の帯電領域が現像ローラ３１に臨む現像位置へ到来するに要する時間Ｔ１の数倍の時間である。時間Ｔ１は次式で示される。
【００３５】
2004085976.tif 000003
この式において、中心角度θ１〔°〕は感光体１上の帯電ローラ２に臨む位置から現像ローラ３１に臨む位置までの感光体の中心角度である。
【００３６】
図２は帯電ローラ２及び現像ローラ３１への印加電圧の立ち上げ例を、図３は帯電ローラ２及び現像ローラ３１への印加電圧の立ち下げ例を示している。
【００３７】
図２に示すように、画像形成時には、帯電ローラ２に−１１００Ｖの帯電用電圧が印加され、感光体１の表面電位（画像の背景部の電位）は−５００Ｖとされる。画像露光後の感光体表面電位は−５０Ｖに落ち、現像ロ一ラ３１に印加される現像バイアス電圧（−３００Ｖ）との間の電位差２５０Ｖが現像電界を形成するための現像電位差となる。
【００３８】
感光体１の背景部電位と現像ローラ３１への印加電圧との間の電位差は本例では２００Ｖである。一般的に言って、感光体１の背景部電位と現像ローラ３１への印加電圧との間の電位差は２００Ｖ前後が望ましく、この電位差が５０Ｖ以下となると、弱帯電トナーの感光体１への移動による地肌かぶりが発生し、４００Ｖ以上になってくると、キャリア消費が発生する。これらの電位条件はあくまで一例であり、現像剤の種類及び現像方式、帯電方式等のシステム構成や感光体１と現像ローラ３１間距離等のシステム設定条件、印字枚数、使用環境等によって該電位条件は変更される。
【００３９】
さて、コントローラ１０から印字（プリント）開始指令が発せられると、感光体１は回転動作を開始し、印字準備に入る。制御部９の制御のもとに高圧電源８から帯電ローラ２と現像ローラ３１への出力が開始され、帯電ローラ２に−８００Ｖが、現像ローラ３１にはツェナーダイオードＤ１を介して絶対値で８００Ｖ滅圧された０Ｖの電圧が印加される。この時、帯電ローラ２に対向して帯電した感光体１の領域が感光体回転により現像位置へと到達するまでは感光体１の現像ローラ対向部表面電位は０Ｖであり、現像電位差も０Ｖであり、現像剤の感光体１への移動は無い。
【００４０】
帯電ローラ２及び現像ローラ３１への出力開始から前記時間Ｔ１の経過と同時に帯電ローラ２及び現像ローラ３１への印加電圧がそれぞれ−９００Ｖ、−１００Ｖに変更される。共通の電源８からツェナーダイオードＤ１を介して取り出されている現像ローラ３１への印加電圧は帯電ローラ２への印加電圧と所定の電位差８００Ｖを保って変化する。このとき、感光体１の現像ローラ対向部表面電位は−２００Ｖまで立ち上がっており、現像ローラ３１との間には電位差１００Ｖで非現像方向の電界が形成されており、現像剤の感光体への移動は無い。
【００４１】
この後、同様に制御部９の制御のもとに時間Ｔ１の経過毎に昇圧ステップ値として１００Ｖ分ずつ電源出力を増加させ、各ローラへの印加電圧を画像形成時の実使用値である帯電ロ一ラ２への印加電圧（−１１００Ｖ）及び現像ロ一ラ３１への印加電圧（−３００Ｖ）に到達させる。その後、画像形成動作を開始する。
【００４２】
なお、昇圧ステップ値は１００Ｖに限定されない。画像形成プロセスに応じて他の値に設定することもできる。
【００４３】
画像形成動作の完了後、終了動作に入る。図３に示すように、画像形成時の実使用値である帯電ローラ２への印加電圧（−１１００Ｖ）及び現像ローラ３１への印加電圧（−３００Ｖ）をそれぞれ−１０００Ｖ、−２００Ｖに変更する。
【００４４】
共通の電源８からツェナーダイオードＤ１を介して取り出されている現像ロ一ラ３１への印加電圧は帯電ローラ２への印加電圧と電位差８００Ｖを保って変化する。この時、感光体１の現像ローラ対向部表面電位は−５００Ｖのままであり、現像ローラ３１との間には電位差３００Ｖで非現像方向の電界が形成されており、現像剤の感光体への移動は無い。
【００４５】
帯電ローラ２及び現像ローラ３１への出力変更開始から時間Ｔ１の経過と同時に帯電ローラ２及び現像ローラ３１への印加電圧がそれぞれ−９００Ｖ、−１００Ｖに変更される。この時、感光体１の現像ローラ対向部表面電位も時間Ｔ１のを経て−４００Ｖとなっており、現像ローラ３１との間の電位差３００Ｖが保たれている。
【００４６】
この後、同様に時間Ｔ１の経過毎に滅圧ステップ値１００Ｖ分ずつ電源出力が変更され、帯電ローラ２への印加電圧が−８００Ｖとなり、感光体１の現像ローラ対向部表面電位が−２００Ｖ程度まで到達した後に、電源８からの出力と感光体１及び現像ローラ３１の回転動作を終了する。
【００４７】
なお、前記減圧ステップ値である１００Ｖはこれに限定されない。減圧ステップ値は画像形成プロセスに応じて他の値に設定することもできる。
【００４８】
また、立ち上げ当初の帯電ローラ２への印加電圧及び電源出力停止直前の帯電ローラ２への印加電圧は−８００Ｖに限定されない。画像形成プロセスに応じて他の値に設定することもできる。
【００４９】
前記の１ステップ時間は時間Ｔ１に限定されない。しかし前記時間Ｔ１以上が望ましく、且つ、感光体がドラム型感光体１や無端ベルト型感光体のように回転するものでは、感光体が一回転するに要する時間以下が望ましい。
【００５０】
以上説明した画像形成装置Ａにおいては、帯電ローラ２及び現像ローラ３１への印加電圧の立ち上げ時及び立ち下げ時の双方において該印加電圧を変化させているが、立ち上げ時、立ち下げ時のいずれか一方だけ印加電圧を変化させるだけでも、それだけ現像剤の無駄な消費が抑制される。一方だけで印加電圧を変更するとすれば、印加電圧を変更しないならば補充が困難なキャリアの無駄な消費が生じる立ち下げ時に実施することが考えられる。
【００５１】
また、例えば負帯電性のトナーを主体とする１成分現像剤を用いる現像装置により静電潜像を反転現像するのであれば、印加電圧を変更しないとすればトナーの無駄な消費が生じる立ち上げ時に実施すればよい。
【００５２】
画像形成装置Ａの各部は以上説明したものに限定されることはない。
【００５３】
制御部９はコントローラ１０と別体であってもよい。画像形成装置の外部に設けられていてもよい。
【００５４】
画像露光装置ＥＸはレーザービーム方式のものに限られない。ＬＥＤアレイ等を用いたものでもよい。
【００５５】
用いる現像剤は既に述べたように１成分現像剤でもよく、これに応じて現像装置は１成分現像装置でもよい。現像方式は反転現像方式に限らない。
【００５６】
静電潜像担持体は前記のようなドラム型の感光体に限定されない。ベルト形状の感光体等でもよい。
【００５７】
帯電装置はローラ帯電方式のものではなく、コロナ放電方式のチャージヤーやブレード、ブラシ等の帯電部材を用いるもの等でもよい。帯電用電圧の印加は、例えばグリッドを有するコロナ放電方式のチャージヤーを採用するときには該グリッドに行えばよく、ブレード、ブラシ等の帯電部材を用いるチャージャーを採用するときは該帯電部材に行えばよい。
【００５８】
転写装置も、転写ローラを用いるものでなく、転写チャージヤーや転写ベルト等を用いるものでもよい。また、感光体等の静電潜像担持体から記録材へ直接トナー像を転写する直接転写方式でなく、静電潜像担持体と記録材間に中間転写ローラ、中間転写ベルト等の中間転写体を配置し、該中間転写体にトナー像を転写した後、該中間転写体から記録材にトナー像を転写するごとき、２段階以上の転写を行う方式でもよい。
【００５９】
クリーニング装置もクリーニングブレードを用いるものではなく、クリーニングブラシ、クリーニングローラ等を用いるものでもよい。また、これらのうち２以上を組み合わせた複合クリーニング方式のクリーニング装置等でもよい。或いは、クリーニング装置を設けず、現像装置により転写残トナーの回収を行うクリーナーレス方式を採用することもできる。
【００６０】
定着方式も前記のように定着ローラ対を用いるものではなく、定着ベルト等を用いる方式、非接触式の定着方式等も採用できる。
【００６１】
変圧装置もツエナーダイオードではなく、バリスターや他の変圧素子等の変圧手段を用いるものでもよい。
【００６２】
また変圧装置は現像装置側でなく、帯電装置側に設けてもよい。さらに、帯電装置側及び現像装置側の両方に設けてもよい。
【００６３】
以上説明した変形例に関する事項はこの後に説明する他の実施形態の画像形成装置においても同様である。
（第２実施形態）
図４は第２実施形態の画像形成装置Ｂの概略構成を示している。
【００６４】
この装置Ｂは、図１の装置Ａにおいて、変圧装置であるツェナーダイオードＤ１に代えて７００Ｖ減圧作用のあるツェナーダイオードＤ２を採用するとともに電源８と帯電ローラ２との間に１００Ｖ昇圧作用のある変圧素子Ｄ３を接続したものである。この他は画像形成装置Ａの構成と同様であり、画像形成動作も装置Ａと基本的に同じである。装置Ａにおける部品と同じ部品には図１と同じ参照符号を付してある。
【００６５】
この画像形成装置Ｂでは、帯電ローラ２及び現像ローラ３１への印加電圧の立ち上げ時、制御部９による制御のもとに電源８の出力を−７００Ｖからスタートさせ、時間Ｔ１の経過毎に電源８の出力を１００Ｖ分ずつ増加させ、最終的に帯電ローラ２への印加電圧を−１１００Ｖ、現像ローラ３１への印加電圧を−３００Ｖにする。
【００６６】
また、帯電ローラ２及び現像ローラ３１への印加電圧の立ち下げ時には、制御部９による制御のもとに電源８１の出力を−１１００Ｖから１００Ｖ分ずつ減少させ、最終的に帯電ローラ２及び現像ローラ３１への電圧印加を停止する。
【００６７】
画像形成装置Ｂにおいても画像形成装置Ａと同様に現像剤の無駄な消費を抑制できる。
【００６８】
この装置Ｂのように、帯電装置側と現像装置側の双方に変圧装置を設けることで、帯電装置及び現像装置に電圧印加する共通の電源を他にも利用するときに該電源の出力をそれに合わせて調整することが可能となる。
（第３実施形態）
第３実施例の画像形成装置は、図１に示す画像形成装置Ａと基本構成を同じくするものであり、画像形成は基本的には装置Ａと同様になされる。帯電ローラ２及び現像ローラ３１への電圧印加の立ち上げは図２に示すように行われる。しかし、帯電ローラ２及び現像ローラ３１への電圧印加の立ち下げは図５に示すように行われる。換言すれば、制御部９は図５に示す立ち下げが実行されるように電源８の出力を制御する。
【００６９】
すなわち、図５に示すように、画像形成動作の完了後、終了動作に入る。
【００７０】
この終了動作においては、感光体１表面の、該表面移動方向を横切る方向の部分が画像露光装置ＥＸの全発光により全露光される。そして該全露光開始から感光体表面の全露光部分が現像ローラ３１に対向する位置に到達するに要する時間Ｔ２の経過と同時に電源８１から帯電ローラ２及び現像ローラ３１への出力が停止され、それと同時に又はその後感光体１の全露光部分が現像ローラ３１に対向する位置を通過してしまうまでの間に感光体１と現像ローラ３１の回転動作が停止される。
【００７１】
全発光霞光によりグランド電位近くまで表面電位の落ちた感光体部分は時間Ｔ２を経て現像ローラ３１に対向する位置まで移動しており、現像剤の感光体への移動は発生しない。また、感光体１の全露光部分が現像ローラ３１に対向する位置を通過し終わる前に、換言すれば、全露光部分の後ろの未だ帯電している感光体表面部分が現像ローラ３１に到来する前に感光体１の回転動作が停止されるので、やはり現像剤の感光体への移動は発生しない。
【００７２】
前記時間Ｔ２は次式で表される。
【００７３】
2004085976.tif 000004
この式において、中心角度θ２〔°〕は感光体１上の画像露光位置から現像ローラ３１に臨む位置までの感光体の中心角度である（図１参照）。
（第４実施形態）
図６に第４実施形態の画像形成装置Ｃの概略構成を示す。
【００７４】
画像形成装置Ｃは図１の画像形成装置Ａにおいて、変圧装置であるツェナーダイオードＤ１に代え、複数段に変圧を行える変圧装置Ｄ４を採用し、制御部９が電源８の出力を変更するとき、変圧装置Ｄ４の出力値も変更できるようにしたものである。
【００７５】
以上の他は装置Ａと同様の構成であり、画像形成動作も基本的には装置Ａと同じである。装置Ａと同様の部品については図１と同じ参照符号を付してある。
【００７６】
画像形成装置Ｃでは、帯電ローラ２及び現像ローラ３１への電圧印加の立ち上げ開始直後には帯電ローラ２への印加電圧と現像ローラ３１への印加電圧間の電位差を大きくし、その後は該電位差を小さくして画像形成時の電圧に到達させる。
【００７７】
基本的には、帯電装置及び現像装置に共通の出力可変電源と該現像装置との間に接続する変圧装置を２段階以上に変圧可能の変圧装置とし、該電源出力を制御する電源出力制御部が、帯電装置及び現像装置への電圧印加の立ち上げ開始直後には帯電装置への印加電圧と現像装置への印加電圧間の電位差がΔＶとなり、その後は該電位差が前記ΔＶより小さくなるように帯電装置及び現像装置への印加電圧を段階的に立ち上げるように前記電源出力及び前記変圧装置出力を制御する画像形成装置である。
【００７８】
画像形成装置Ｃによると、感光体１の現像ローラ対向部表面電位と現像ローラ２への印加電圧との間の電位差を立ち上げ開始直後から一定にすることができる。この実施形態のように電位差が一定で、その電位差が大きくならないものであると、利用できる現像剤の種類が広がる。
【００７９】
例えば、最近、高画質化のためにトナーの小粒径化が進んでいるが、トナーを小粒径化するとキャリアもあわせて小粒径化する必要がある。一般的に言って小粒径化されたトナーの場合、感光体表面電位と現像ローラへの印加電位との間の電位差の、感光体への現像剤付着抑制のうえでの範囲は狭い。トナーとキャリアの帯電特性により、電位差が小さいとトナーかぶりが発生し、電位差が大きいとキャリア付着が発生するが、トナーかぶり、キャリア付着がともに発生しない電位差の範囲が狭い。本実施形態のように電位差を一定化することで、このような現像剤も利用し易くなる。
【００８０】
立ち下げ時には、帯電ローラ２への印加電圧と現像ローラ３１への印加電圧との間の電位差が画像形成時の電位差より小さくなるように電源出力及び変圧装置出力が制御される。
【００８１】
画像形成装置Ｃにおける立ち上げ例を図７に、立ち下げ例を図８に示す。
【００８２】
図７に示すように、コントローラ１０から印字（プリント）開始指令が発せられると、感光体１は回転開始し、印字準備に入る。
【００８３】
帯電ローラ２と現像ローラ３１への電源８からの出力が開始され、帯電ローラ２に−８００Ｖ、現像ロ一ラ３１に＋２００Ｖの電圧が印加される。共通の電源８から変圧装置Ｄ４を介して取り出されている現像ローラ３１への印加電圧と帯電ローラ２への印加電圧との電位差は第１の電位差１０００Ｖである。このとき、帯電ローラ２に対向して帯電した感光体１の領域が感光体回転により現像位置へと到達するまでは感光体１の現像ローラ対向部表面電位は０Ｖであり、現像ローラ３１との間には電位差２００Ｖで非現像方向の電界が形成されており、現像剤の感光体１への移動は無い。
【００８４】
帯電ローラ２及び現像ロ一ラ３１への出力開始から前述の時間Ｔ１と同じ時間の経過と同時に帯電ローラ２及び現像ロー３１への印加電圧がそれぞれ−９００Ｖ、０Ｖに変更される。この時、帯電ローラ２と現像ローラ３１への印加電圧間の電位差は前記第１の電位差より小さい第２の電位差９００Ｖに変更されている。感光体１の現像ローラ対向部表面電位は−２００Ｖまで立ち上がっており、現像ローラ３１との間の電位差は２００Ｖに保たれている。
【００８５】
この後は時間Ｔ１の経過毎に、第２の電位差９００Ｖを維持したまま、帯電ローラ２と現像ローラ３１への印加電圧が１００Ｖ分ずつ増加されていく。この間感光体１の現像ローラ対向部表面電位と現像ローラ３１との間の電位差は２００Ｖに保たれる。
【００８６】
電源出力値変更を繰り返し、画像形成時の感光体表面電位（−５００Ｖ）に達した後、現像ローラ３１の印加電圧が画像形成時の実使用電圧（−３００Ｖ）に変更され、帯電ローラ２と現像ローラ３１への印加電圧間の電位差が第３の電位差８００Ｖへと変更され、画像形成動作が開始される。
【００８７】
前記第１乃至第３の電位差はこれに限定されない。画像形成プロセスに応じて他の値に設定することもできる。
【００８８】
画像形成動作の完了後、終了動作に入る。
【００８９】
図８に示すように、現像ローラ３１への印加電圧は画像形成時の実使用値であ−３００Ｖに保ったまま、帯電ローラ２への印加電圧が画像形成時の実使用値である−１１００Ｖから−１０００Ｖに変更される。これにより帯電ローラ２及び現像ローラ３１への印加電圧の電位差が第４の電位差７００Ｖに変更される。この時、感光体１の現像ローラ対向部表面電位は画像形成時の表面電位（−５００Ｖ）のままであり、現像ローラ３１との間には電位差２００Ｖで非現像方向の電界が形成されており、現像剤の感光体１への移動は無い。
【００９０】
帯電ローラ２への出力変更開始から時間Ｔ１の経過と同時に帯電ロ一ラ２及び現像ローラ３１への印加電圧がそれぞれ−９００Ｖ、−２００Ｖに変更される。この時、帯電ローラ２への印加電圧と現像ローラ３１への印加電圧間の電位差は第４の電位差７００Ｖに維持されている。感光体１の現像ローラ対向部表面電位は時間Ｔ１を経て−４００Ｖとなっており、現像ローラ３１への印加電圧との電位差は２００Ｖに保たれる。
【００９１】
この後も同様に第４の電位差７００Ｖを維持したまま、時間Ｔ１の経過毎に１００Ｖ分ずつ減圧し、帯電ローラ２への印加電圧が−８００Ｖとなり、感光体１の現像ローラ対向部表面電位が−２００Ｖ程度にまで到達した後に、制御部９の指示により電源８からの出力を停止し、感光体１及び現像ローラ３１の回転動作を終了する。
【００９２】
立ち下げ時における前記各電位差はそれに限定されない。
【００９３】
立ち上げ当初の帯電ローラ２への印加電圧及び立ち下げ時の帯電ローラ２への電圧印加停止直前の印加電圧は前記の−８００Ｖに限定されない。画像形成プロセスに応じて他の値に設定することもできる。
【００９４】
立ち上げ、立ち下げのいずれにおいても、１ステップの時間は前記時間Ｔ１に限らない。画像形成プロセスに応じて他の値に設定することもできる。しかし、時間Ｔ１以上で、感光体１が１回転するに要する時間以下が望ましい。
（第５実施形態）
以上説明した画像形成装置では帯電装置及び現像装置への印加電圧の立ち上げ、立ち下げを段階的に行ったが、それに限定されるものではない。無段階状（アナログ的）やマイクロステップ状（ステップ間隔を非常に細かくする）等に連続的に行ってもよい。
【００９５】
印加電圧を連続的に変更して立ち上げ及び（又は）立ち下げを行う場合、例えば、図１の画像形成装置Ａにおいて、出力可変電源８として電源出力部に可変抵抗部を有するものを採用し、電源出力制御部９は該可変抵抗部における抵抗値を連続的に変更制御できるものとすればよい。なお、電源出力を連続的に変更させる手段、手法はこれに限定されるものではない。
【００９６】
このような画像形成装置における立ち上げ例を図９に、立ち下げ例を図１０に示す。
【００９７】
図９に示すように、コントローラ１０から印字（プリント）開始指令が発せられると、感光体１は回転開始し、印字準備に入る。
【００９８】
制御部９の指示のもとに帯電ローラ２と現像ローラ３１への電源８からの出力が開始され、帯電ローラ２に初期値として−８００Ｖが、現像ロ一ラ３１には初期値として０Ｖが印加され、これら値を起点として帯電ローラ２への印加電圧が画像形成時の実使用値である電圧（−１１００Ｖ）に向け、また現像ローラ３１への印加電圧が画像形成時の実使用値である電圧（−３００Ｖ）に向けそれぞれ連続的に変更される。
【００９９】
共通の電源８からツエナーダイオードＤ１を介して取り出される現像ローラ３１への印加電圧は帯電ローラ２への印加電圧との間に電位差８００Ｖを保って変化する。帯電ローラ２に対向して帯電した感光体領域が感光体回転により現像位置へ到達するまでは感光体１の現像ローラ対向部表面電位は０Ｖであり、現像電位差は０Ｖ〜１００Ｖとなり、現像剤の感光体１への移動は生じない。
【０１００】
帯電ローラ２及び現像ローラ３１への電源出力開始から前記時間Ｔ１と同じ時間の経過後は、感光体１の現像ローラ対向部表面電位は−２００Ｖを起点として画像形成時の表面電位（−５００Ｖ）に向けて、帯電ローラ２への印加電圧に対応して連続的に変化していく。この問、現像ローラ３１との間には電位差１００Ｖ〜２００Ｖで非現像方向の電界が形成されており、現像剤の感光体１への移動は無い。
【０１０１】
感光体１の表面電位が画像形成時の表面電位（−５００Ｖ）に到達すると準備動作を終え、その後画像形成動作が開始される。
【０１０２】
前記の帯電ローラ２及び現像ローラ３１への印加電圧間の電位差８００Ｖはこれに限定されない。該電位差は画像形成プロセスに応じて他の値に設定することもできる。
【０１０３】
画像形成動作の完了後、終了動作に入る。
【０１０４】
図１０に示すように、帯電ローラ２への印加電圧が画像形成時の電圧（−１１００Ｖ）から−８００Ｖへ向けて、また現像ローラ３１への印加電圧が画像形成時の−３００Ｖから０Ｖへ向けて連続的に変更される。共通の電源８からツエナーダイオードＤ１を介して取り出されている現像ロ一ラ３１への印加電圧と帯電ローラ２への印加電圧との間との電位差が８００Ｖに保たれて変更される。感光体１の現像ローラ対向部表面電位は帯電ローラ２への印加電圧に対応して同様に連続的に変化していく。
【０１０５】
この間、感光体１の現像ローラ対向部表面電位と現像ローラ３１への印加電圧との問の電位差は２００Ｖ〜３００Ｖであり、これにより非現像方向の電界が形成されており、現像剤の感光体１への移動は無い。
【０１０６】
感光体１の現像ローラ対向部表面電位が−３００Ｖに到達した後に、電源８からの出力が停止され、感光体１及び現像ローラ３１の回転動作を終了する。
【０１０７】
立ち上げ時、立ち下げ時における印加電圧の連続的変更に際しての現像ローラ３１への印加電圧と帯電ローラ２への印加電圧との間の電位差は前記８００Ｖ限定されない。該電位差は画像形成プロセスに応じて他の値に設定してもよい。
【０１０８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、静電潜像担持体、帯電装置及び現像装置等を備え、該静電潜像担持体表面を該帯電装置により帯電させ、その帯電域に画像露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像バイアス電圧を印加された該現像装置で現像する画像形成装置であって、帯電装置へ電圧印加する電源と現像装置へ電圧印加する電源とを共通化して部品点数を削減でき、しかも現像剤の消費を抑制できる画像形成装置を提供することができる。
【０１０９】
また、本発明によると、帯電装置へ電圧印加する電源と現像装置へ電圧印加する電源とを別々に設置する場合よりも、静電潜像担持体における画像背景部電位と現像装置への印加電圧との問の電位差の、画像形成装置製造時に生じることがあるばらつきが小さくなり、それだけ現像剤、現像システムの設計が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置における帯電ローラ及び現像ローラへの印加電圧の立ち上げ例を示す図である。
【図３】図１の画像形成装置における帯電ローラ及び現像ローラへの印加電圧の立ち下げ例を示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図５】帯電ローラ及び現像ローラへの印加電圧の立ち下げの他の例を示す図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図７】図６の画像形成装置における帯電ローラ及び現像ローラへの印加電圧の立ち上げ例を示す図である。
【図８】図６の画像形成装置における帯電ローラ及び現像ローラへの印加電圧の立ち下げ例を示す図である。
【図９】帯電ローラ及び現像ローラへの印加電圧の立ち上げのさらに他の例を示す図である。
【図１０】帯電ローラ及び現像ローラへの印加電圧の立ち下げのさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ、Ｃ　画像形成装置
１　感光体
２　帯電ローラ
３　現像装置
３１　現像ローラ
３２、３３　現像剤攪拌供給回転部材
４　転写ローラ
５　クリーニング装置
ＥＸ　画像露光装置
６　タイミングローラ対
７　定着装置
７１　定着ローラ対
ＤＶ　２成分現像剤
Ｓ　記録材
８　共通の高圧電源
９　電源出力制御部
Ｄ１　ツェナーダイオード（変圧装置の１例）
１０　コントローラ
１００　ネットワーク、コンピュータ等
Ｄ２　ツェナーダイオード（変圧装置）
Ｄ３　変圧素子
Ｄ４　複数段に変圧可能の変圧装置
【図１】
2004085976.tif 000005
【図２】
2004085976.tif 000006
【図３】
2004085976.tif 000007
【図４】
2004085976.tif 000008
【図５】
2004085976.tif 000009
【図６】
2004085976.tif 000010
【図７】
2004085976.tif 000011
【図８】
2004085976.tif 000012
【図９】
2004085976.tif 000013
【図１０】
2004085976.tif 000014