(57)【要約】 【課題】  感光体中にトラップされた余剰キャリアを、ハードウエアの追加無しに、画像形成プロセスを開始する前に放出することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  制御部１５は、ＬＳＵ１２がＮｏｔ  Ｒｅａｄｙ状態で、操作ボタンが押されると、感光体１０の回転およびＬＳＵ１２に含まれるポリゴンの回転を開始させる。感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差である現像バイアス電位を現像ローラ１３に印加した状態で、感光体１０が所定の角度だけ回転すると、帯電グリッド電位を画像形成プロセスでの帯電グリッド電位の絶対値よりも小さい絶対値の電位にするとともに、感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差である現像バイアス電位を現像ローラ１３に印加する。ＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態になると、制御部１５は、画像形成プロセスを開始する。【選択図】      図１
2007101801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に回転する感光体と、
感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位によって感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電手段によって帯電された感光体に光を露光して、静電潜像を形成する露光手段と、
感光体の表面に静電潜像を形成させる画像形成プロセスを露光手段に開始させる前の感光体前回転中に、帯電手段に帯電制御電位の絶対値を画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも小さくさせる制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
一方向に回転する感光体と、
感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位によって感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電手段によって帯電された感光体に光を露光して、静電潜像を形成する露光手段と、
感光体の表面に静電潜像を形成させる画像形成プロセスを露光手段に開始させる前の感光体前回転中に、露光手段が動作可能であると、帯電手段に帯電制御電位の絶対値を画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも大きくさせるとともに、露光手段に予め定める光量の光を露光させる制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
一方向に回転する感光体と、
感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位によって感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電手段によって帯電された感光体に光を露光して、静電潜像を形成する露光手段と、
感光体の表面に静電潜像を形成させる画像形成プロセスを露光手段に開始させる前の感光体前回転中に、露光手段が動作可能になるまで、帯電手段に帯電制御電位の絶対値を画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも小さくさせ、露光手段が動作可能になると、帯電手段に帯電制御電位の絶対値を画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも大きくさせるとともに、露光手段に予め定める光量の光を露光させる制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記露光手段によって感光体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像ローラを含み、現像ローラに現像バイアス電位を印加して感光体の表面にトナー画像を形成する現像手段をさらに含み、
前記制御手段は、感光体前回転中に、感光体の表面電位との電位差が予め定める電位差である現像バイアス電位を、現像手段によって現像ローラに印加させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記予め定める電位差は、１００Ｖ〜３００Ｖの範囲内の電位差であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
一方向に回転する感光体の表面に静電潜像を形成する画像形成プロセスを開始する前の感光体前回転中に、感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位の絶対値を、画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも小さくすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
一方向に回転する感光体の表面に静電潜像を形成する画像形成プロセスを開始する前の感光体前回転中に、感光体の表面に静電潜像を形成するための光を露光する露光部が動作可能であると、感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位の絶対値を、画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも大きくするとともに、露光部から予め定める光量の光を露光することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電させた感光体に光を露光することによって画像を形成する画像形成装置および画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタ、あるいはファクシミリなどの画像形成装置は、高速化とともに、長寿命化の要求が強くなってきている。画像形成装置を長寿命化するためには、長寿命の感光体を搭載する必要がある。電子写真方式あるいは静電記録方式などに採用される感光体は、感光体の膜厚を厚くして、膜減りに対する余裕を持たせるようにしている。しかしながら、現実には、感光体の膜厚を厚くしても、長期間の使用によって、帯電不足が発生するという大きな問題がある。帯電不足になると、かぶりなどの現象が起こり、形成される画像の画質が低下してしまう。
【０００３】
図８は、感光体１０の感光層の概略の構成と余剰キャリアの形成過程を示す。図８（ａ）は、感光体１０の表面が負電荷つまり電子によって帯電されている初期状態を示しており、この状態では余剰キャリアは存在しない。感光体１０は、たとえばＯＰＣ（Organic Photo Conductor）感光体であり、ＣＴＬ（Charge Transport Layer：電荷輸送層）１０１およびＣＧＬ（Charge Generation Layer：電荷発生層）１０２の２つの層がアルミニウムなどの導電性基体１０３に形成されている。ＣＴＬ１０１は、たとえばポリカーボネイト樹脂などの透明な樹脂中に電化輸送物質を含んだものであるが、その樹脂中には反応途中生成物や中間生成物などの不純物を含んでいる。ＣＧＬ１０２は、透明な樹脂の中に光に感度を有する電荷発生物質（フタロシアニン顔料等）が分散された層であるのが一般的である。
【０００４】
図８（ｂ）は、余剰キャリアの形成過程を示したもので、ＣＧＬ１０２に光が照射されると、ＣＧＬ１０２では、光エネルギーを受けた電荷発生物質が正電荷―負電荷対（正孔―電子対）を励起発生する。感光体の電界により分離発生した正電荷は、ＣＴＬ１０１を移動して、表面に帯電された電子をキャンセルする。ところが、感光体の寿命につれ、励起されて発生した一部の正電荷は、ＣＴＬ１０１の不純物にトラップつまり捕獲されやすくなって、ＣＴＬ１０１内に残りやすくなる。このトラップされた正電荷のうち大部分のものは自然に消滅するが、深いトラップ準位に入った正電荷２０は、余剰キャリアとしてＣＴＬ１０１内に残ってしまうことになる。
【０００５】
ＣＴＬ１０１内に残った余剰キャリアは、再び電界が掛かるとトラップから抜け出す。したがって、ＣＴＬ１０１内にトラップされた余剰キャリアが残っている状態で、感光体１０の表面を帯電させるために電界を掛けると、表面に生成された電子が、トラップから抜け出した余剰キャリアつまり正電荷によってキャンセルされるので、感光体１０の表面電位は、低くなってしまう。たとえば−７００Ｖの目標表面電位に対して、実際の表面電位が−６５０Ｖになってしまう。
【０００６】
第１の従来の技術として、中間調濃度パッチを作成し、そのパッチ電位を検出して、帯電手段、光ビーム光量、および現像手段を制御することによって、中間調パッチ電位を補正し、中間調部分の安定した濃度再現性を図る画像形成装置がある。具体的には、まず帯電手段の制御電位を変化させて感光体上の暗電位を実測することによって、目標暗電位を形成する制御電位を求める。次に求められた制御電位で、予め定める中間調濃度の画像データに基づいて、感光体上に中間調濃度パッチつまり中間調濃度の潜像を形成する。形成された中間調潜像部分の中間調電位を、光ビーム光量を変化させて実測することによって、目標中間調電位になる光ビーム光量を求める。現像手段の現像バイアス電位は、目標暗電位からかぶり防止電位を減算した電位とする。これらの制御電位、光ビーム光量、および現像バイアス電位に設定することによって、感光体感度がコピーサイクル数などで変動しても、感光体の中間調電位を一定に保持することができ、中間調部分の安定した濃度再現性を図ることができる（たとえば特許文献１参照）。
【０００７】
第２の従来の技術として、感光体の帯電電位を下げることによって、現像ポテンシャルの変動による画像濃度の低下あるいは画像ムラを抑制することができる画像形成装置がある。現像ポテンシャルは、感光体の表面のうち露光された部分の露光部電位と現像バイアス電位との差の絶対値である。具体的には、感光体の表面の帯電電位の絶対値を４００Ｖ以下にすることによって、３００Ｖ以下である現像ポテンシャル最大設定値に対して、現像ポテンシャルが−２０％乃至＋２０％の範囲で変化するとき、画像濃度の変化幅を現像ポテンシャル最大設定値での画像濃度の１０％以下にしたものである（たとえば特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２０８２７１号公報
【特許文献２】特開２００２−３４１６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
第１の従来の技術は、暗電位を測定することによって制御電位を設定した後、中間調濃度パッチを用いて中間調電位を測定して光ビーム光量を設定するものであるが、パッチ生成手段および表面電位測定手段が必要であるという問題がある。
【００１０】
第２の従来の技術は、感光体の表面の帯電電位の絶対値を４００Ｖ以下にするものであって、余剰キャリアによる帯電電位の変動については、考慮されていないという問題がある。
【００１１】
さらに、いずれの従来の技術も、感光体の表面に静電潜像を形成する画像形成プロセスにおいて実施される制御であり、画像形成プロセスを開始する前に余剰キャリアを放出させるものではない。
【００１２】
本発明の目的は、感光体中にトラップされた余剰キャリアを、ハードウエアの追加無しに、画像形成プロセスを開始する前に放出することができる画像形成装置および画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、一方向に回転する感光体と、
感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位によって感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電手段によって帯電された感光体に光を露光して、静電潜像を形成する露光手段と、
感光体の表面に静電潜像を形成させる画像形成プロセスを露光手段に開始させる前の感光体前回転中に、帯電手段に帯電制御電位の絶対値を画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも小さくさせる制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
本発明に従えば、帯電手段によって、一方向に回転する感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位によって感光体の表面が帯電され、露光手段によって、帯電手段によって帯電された感光体に光が露光されて、静電潜像が形成され、制御手段によって、感光体の表面に静電潜像を形成させる画像形成プロセスを露光手段に開始させる前の感光体前回転中に、帯電手段によって帯電制御電位の絶対値が画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも小さくされる。
【００１５】
このように、画像形成プロセスを開始する前の感光体前回転中に、帯電制御電位の絶対値を画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも小さくするので、感光体中にトラップされた余剰キャリアを、ハードウエアの追加無しに、画像形成プロセスを開始する前に徐々に放出することができる。
【００１６】
また本発明は、一方向に回転する感光体と、
感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位によって感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電手段によって帯電された感光体に光を露光して、静電潜像を形成する露光手段と、
感光体の表面に静電潜像を形成させる画像形成プロセスを露光手段に開始させる前の感光体前回転中に、露光手段が動作可能であると、帯電手段に帯電制御電位の絶対値を画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも大きくさせるとともに、露光手段に予め定める光量の光を露光させる制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置である。
【００１７】
本発明に従えば、帯電手段によって、一方向に回転する感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位によって感光体の表面が帯電され、露光手段によって、帯電手段によって帯電された感光体に光が露光されて、静電潜像が形成され、制御手段によって、感光体の表面に静電潜像を形成させる画像形成プロセスを露光手段に開始させる前の感光体前回転中に、露光手段が動作可能であると、帯電手段によって帯電制御電位の絶対値が画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも大きくされるとともに、露光手段によって予め定める光量の光が露光される。
【００１８】
このように、画像形成プロセスを開始する前の感光体前回転中に、露光手段が動作可能であると、帯電制御電位の絶対値を画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも大きくするとともに、露光手段によって予め定める光量の光を感光体の表面に露光するので、ハードウエアの追加無しに、感光体の１回転目で感光体内にトラップされた余剰キャリアを放出することができる。
【００１９】
また本発明は、一方向に回転する感光体と、
感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位によって感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電手段によって帯電された感光体に光を露光して、静電潜像を形成する露光手段と、
感光体の表面に静電潜像を形成させる画像形成プロセスを露光手段に開始させる前の感光体前回転中に、露光手段が動作可能になるまで、帯電手段に帯電制御電位の絶対値を画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも小さくさせ、露光手段が動作可能になると、帯電手段に帯電制御電位の絶対値を画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも大きくさせるとともに、露光手段に予め定める光量の光を露光させる制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置である。
【００２０】
本発明に従えば、帯電手段によって、一方向に回転する感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位によって感光体の表面が帯電され、露光手段によって、帯電手段によって帯電された感光体に光が露光されて、静電潜像が形成され、制御手段によって、感光体の表面に静電潜像を形成させる画像形成プロセスを露光手段に開始させる前の感光体前回転中に、露光手段が動作可能になるまで、帯電手段によって帯電制御電位の絶対値が画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも小さくされ、露光手段が動作可能になると、帯電手段によって帯電制御電位の絶対値が画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも大きくされるとともに、露光手段によって予め定める光量の光が露光される。
【００２１】
このように、画像形成プロセスを開始する前の感光体前回転中に、露光部が動作可能になるまで、帯電制御電位の絶対値を画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも小さくし、露光部が動作可能になると、帯電制御電位の絶対値を画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも大きくするとともに、露光部によって予め定める光量の光を感光体の表面に露光するので、感光体内にトラップされた余剰キャリアを、ハードウエアの追加無しに、画像形成プロセスを開始する前に完全に放出することができる。
【００２２】
また本発明は、前記露光手段によって感光体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像ローラを含み、現像ローラに現像バイアス電位を印加して感光体の表面にトナー画像を形成する現像手段をさらに含み、
前記制御手段は、感光体前回転中に、感光体の表面電位との電位差が予め定める電位差である現像バイアス電位を、現像手段によって現像ローラに印加させることを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、感光体前回転中に、感光体の表面電位との電位差が予め定める電位差である現像バイアス電位を現像ローラに印加するので、感光体の表面電位と現像バイアス電位との電位差を、かぶりを防止するために必要な最小の電位差以上にすることができる。
【００２４】
また本発明は、前記予め定める電位差は、１００Ｖ〜３００Ｖの範囲内の電位差であることを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、予め定める電位差の下限を１００Ｖとしているので、表面電位と現像バイアス電位との電位差を、かぶりを防止するために必要な最小の電位差以上に維持することができ、さらに予め定める電位差の上限を３００Ｖとしているので、露光部によって光が露光された感光体の表面電位と現像バイアス電位との電位差を最低限必要な電位差以上に維持することができる。
【００２６】
また本発明は、一方向に回転する感光体の表面に静電潜像を形成する画像形成プロセスを開始する前の感光体前回転中に、感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位の絶対値を、画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも小さくすることを特徴とする画像形成方法である。
【００２７】
本発明に従えば、画像形成プロセスを開始する前の感光体前回転中に、感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位の絶対値を、画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも小さくするので、感光体内にトラップされた余剰キャリアを、ハードウエアの追加無しに、画像形成プロセスを開始する前に徐々に放出することができる。
【００２８】
また本発明は、一方向に回転する感光体の表面に静電潜像を形成する画像形成プロセスを開始する前の感光体前回転中に、感光体の表面に静電潜像を形成するための光を露光する露光部が動作可能であると、感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位の絶対値を、画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも大きくするとともに、露光部から予め定める光量の光を露光することを特徴とする画像形成方法である。
【００２９】
本発明に従えば、画像形成プロセスを開始する前の感光体前回転中に、露光部が動作可能であると、感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位の絶対値を、画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも大きくするとともに、露光部によって予め定める光量の光を感光体の表面に露光するので、ハードウエアの追加無しに、感光体の１回転目で感光体内にトラップされた余剰キャリアを放出することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、感光体中にトラップされた余剰キャリアを、ハードウエアの追加無しに、画像形成プロセスを開始する前に徐々に放出することができるので、余剰キャリアによって発生する感光体の表面の帯電不足を解消することができる。
【００３１】
また本発明によれば、ハードウエアの追加無しに、感光体の１回転目で感光体内にトラップされた余剰キャリアを放出することができるので、余剰キャリアによって発生する感光体の表面の帯電不足を短時間で解消することができる。
【００３２】
また本発明によれば、感光体内にトラップされた余剰キャリアを、ハードウエアの追加無しに、画像形成プロセスを開始する前に完全に放出することができるので、余剰キャリアによって発生する感光体の表面の帯電不足を解消することができる。
【００３３】
また本発明によれば、感光体の表面電位と現像バイアス電位との電位差を、かぶりを防止するために必要な最小の電位差以上にすることができるので、記録媒体に形成される画像のかぶりを防止することができる。
【００３４】
また本発明によれば、表面電位と現像バイアス電位との電位差を、かぶりを防止するために必要な最小の電位差以上に維持することができ、さらに露光部によって光が露光された感光体の表面電位と現像バイアス電位との電位差を最低限必要な電位差以上に維持することができるので、かぶりを防止するとともに、いわゆるべた濃度を確保することができる。
【００３５】
また本発明によれば、感光体内にトラップされた余剰キャリアを、ハードウエアの追加無しに、画像形成プロセスを開始する前に徐々に放出することができるので、余剰キャリアによって発生する感光体の表面の帯電不足を解消することができる。
【００３６】
また本発明によれば、ハードウエアの追加無しに、感光体の１回転目で感光体内にトラップされた余剰キャリアを放出することができるので、余剰キャリアによって発生する感光体の表面の帯電不足を短時間に解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１は、本発明の実施の第１の形態である画像形成装置１の概略の構成を示す。画像形成装置１は、たとえば複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらが複合した装置である。画像形成装置１は、感光体１０、帯電器１１、ＬＳＵ（Laser Scan Unit）１２、現像ローラ１３、転写ローラ１４、制御部１５、および図示しない操作パネルを含む。図１は、感光体１０の回転軸方向に垂直な平面での切断面図であり、感光体１０、帯電器１１、ＬＳＵ１２、現像ローラ１３、および転写ローラ１４の切断面を示す。
【００３８】
感光体１０は、たとえば円筒状のアルミニウムなどの導電性基体の表面に層厚が一様な感光層が形成されたＯＰＣ（Organic Photo Conductor）感光体であり、たとえば図８に示した感光層が形成されている。感光体１０は、たとえば周長２００ｍｍであり、図示しない駆動手段によって駆動され、感光体１０の軸線回りに一方向に、たとえば周速２００ｍｍ／秒で回転する。感光体１０は、帯電された表面に光が露光されることによって、表面に静電潜像が形成される。感光体１０の回転方向の上流側から順に、帯電器１１、ＬＳＵ１２、現像ローラ１３、および転写ローラ１４が、感光体１０を囲うように設置されている。
【００３９】
帯電手段である帯電器１１は、感光体１０の感光層の表面に電荷を帯電させるための帯電器である。帯電器１１は、たとえばコロナ放電を利用する帯電器であり、グリッド１１１を含む。グリッド１１１に与えられる帯電制御電位である帯電グリッド電位によって、感光体１０の表面が帯電する。グリッド１１１に与えられる帯電グリッド電位は、制御部１５からの指示によって制御される。
【００４０】
露光手段あるいは露光部であるＬＳＵ１２は、たとえば図示しないレーザ半導体（以下ＬＤともいう）などの光源、ポリゴン、およびミラーなどを含む。レーザ半導体から出射されたレーザ光は、ポリゴンおよびミラーなどで反射されて、感光体１０の表面に露光される。ＬＳＵ１２は、帯電器１１によって帯電された感光体１０の表面に、光源から出射された光を画像データに応じた光量で露光して、感光体１０の表面に静電潜像を形成する。レーザ半導体などの光源から出射される光の光量は、制御部１５からの指示によって制御可能である。
【００４１】
ＬＳＵ１２は、ポリゴンが正規回転状態たとえば回転数が２万回転／秒で回転する状態になるまで、数秒かかり、それまではＮｏｔ  Ｒｅａｄｙ状態である。ポリゴンが正規回転状態になると、Ｒｅａｄｙ状態になる。光源は、レーザ半導体以外の光源、たとえばＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイなどを用いてもよい。ＬＥＤアレイを用いる場合は、ポリゴンを用いないので、ＬＳＵ１２は、常にＲｅａｄｙ状態である。
【００４２】
現像ローラ１３は、感光体１０の表面に形成された潜像画像に、トナーなどの現像剤を供給し、潜像画像を現像してトナー画像を形成する。現像ローラ１３には、図示しないバイアス電位発生器によって、現像バイアス電位が印加される。現像バイアス電位は、感光体１０の表面電位との電位差が、予め定める電位差である許容電位差たとえば１００Ｖ〜３００Ｖの範囲内の電位差の電位であり、制御部１５からの指示によって制御される。
【００４３】
転写ローラ１４は、感光体１０の表面に形成されたトナー画像を、感光体１０と転写ローラ１４との間を通過する記録紙あるいはＯＨＰフィルムなどの記録媒体２に転写する。
【００４４】
制御手段である制御部１５は、たとえば図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）および半導体メモリなどのメモリを含み、感光体１０、帯電器１１、ＬＳＵ１２、現像ローラ１３、転写ローラ１４、および図示しない操作パネルなどを制御する。図示しない操作パネルは、コピーの開始を指示するためのコピーボタン、あるいは印字の開始を指示するための印字ボタンなどの操作ボタンを含む。操作ボタンからの指示は、制御部１５に伝えられる。
【００４５】
制御部１５は、画像形成プロセスでは、たとえば帯電グリッド電位を−６５０Ｖおよび現像バイアス電位を−５００Ｖにする。画像形成プロセスは、ＬＳＵ１２によって感光体１０に光が露光されて、感光体１０の表面に静電潜像が形成されるプロセスであり、並行して感光体１０の表面に形成された静電潜像が現像ローラ１３によって現像されてトナー画像が形成され、さらに転写ローラ１４によって感光体１０の表面に形成されたトナー画像が記録媒体２に転写される。
【００４６】
図２は、図１に示した画像形成装置１に係る各電位の時間推移の一例を示す。縦軸が電位および横軸が時間を示す。Ｖｇは帯電グリッド電位、Ｖ０は感光体１０の表面電位、およびＤＶＢは現像バイアス電位を示す。最初感光体１０は回転していない状態であり、いずれの電位も０Ｖである。
【００４７】
制御部１５は、図示しない操作パネルなどにあるコピーボタンあるいは印字ボタンなどの操作ボタンが押されたときに、ＬＳＵ１２がＮｏｔ  Ｒｅａｄｙ状態、つまりＬＳＵ１２に含まれるポリゴンが予め定める回転数たとえば２万回転／秒に達していない状態の場合、感光体１０の回転およびＬＳＵ１２に含まれるポリゴンの回転を開始させる。制御部１５は、感光体１０およびポリゴンの回転を開始させると、まず感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差である現像バイアス電位、たとえば＋１５０Ｖを現像ローラ１３に印加する。許容電位差は、たとえば１００〜３００Ｖの範囲内の電位差である。
【００４８】
次に現像バイアス電位の印加が開始された位置の感光体１０が回転して、帯電器１１の位置に到達すると、制御部１５は、帯電グリッド電位を画像形成プロセスでの帯電グリッド電位、たとえば−６５０Ｖの絶対値よりも小さい絶対値の電位、たとえば−２５０Ｖにするとともに、感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差である現像バイアス電位、たとえば＋５０Ｖを現像ローラ１３に印加する。このとき感光体１０の表面電位は、−２００Ｖになる。ＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態になるまで、たとえば感光体１０の４回転目まで、この状態を継続し、余剰キャリアを徐々に放出する。
【００４９】
ＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態になると、たとえば感光体１０が５回転目になると、制御部１５は、画像形成プロセスを開始する。すなわち、帯電グリッド電位を−６５０Ｖおよび現像バイアス電位を−５００Ｖにする。このとき感光体１０の表面電位は、−６５０Ｖになる。
【００５０】
このように、画像形成プロセスを開始する前の感光体前回転中に、感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位の絶対値を、画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも小さくするので、感光体中にトラップされた余剰キャリアを、ハードウエアの追加無しに、画像形成プロセスを開始する前に徐々に放出することができる。したがって、余剰キャリアによって発生する感光体１０の表面の帯電不足を解消することができる。
【００５１】
図３は、本発明の実施の第２の形態である画像形成装置に係る各電位の時間推移の一例を示す。縦軸が電位および横軸が時間を示す。Ｖｇは帯電グリッド電位、Ｖ０は感光体１０の表面電位、およびＤＶＢは現像バイアス電位を示す。
【００５２】
第２の形態の画像形成装置は、第１の形態の画像形成装置１と同じハードウエア構成であり、ハードウエアの構成の説明は省略する。第２の形態の画像形成装置は、図示しない操作パネルなどにある操作ボタンが押されたときに、ＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態の場合のものである。最初感光体１０は回転していない状態であり、いずれの電位も０Ｖである。
【００５３】
制御部１５は、ＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態のときに、図示しない操作パネルなどにある操作ボタンが押されると、感光体１０の回転を開始し、まず感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差である現像バイアス電位たとえば＋１５０Ｖを現像ローラ１３に印加する。許容電位差は、たとえば１００〜３００Ｖの範囲内の電位差である。
【００５４】
次に現像バイアス電位の印加が開始された位置の感光体１０が回転して、帯電器１１の位置に到達すると、制御部１５は、帯電グリッド電位を画像形成プロセスでの帯電グリッド電位、たとえば−６５０Ｖの絶対値よりも大きい絶対値の電位、たとえば−７００Ｖにするとともに、感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差である現像バイアス電位たとえば＋１００Ｖを現像ローラ１３に印加する。このとき、ＬＳＵ１２は、ＬＤから出射された予め定める光量、たとえば最大の光量の光を、感光体１０の表面に露光する。ＬＳＵ１２からの光が露光された感光体１０の表面電位は、−５０Ｖになる。感光体１０に露光する光は、感光体１０の軸方向に形成される静電潜像の幅よりも広い範囲に露光する。高電界を掛けるので、余剰キャリアは短時間に放出され、同時に最大の光量の光を露光するので、感光体１０の表面電位と現像バイアス電位との電位差を、かぶりを防止するために必要な電位差以上に維持することができる。
【００５５】
感光体１０が１回転すると、つまり感光体１０が２回転目になると、制御部１５は、画像形成プロセスを開始する。すなわち、帯電グリッド電位を−６５０Ｖおよび現像バイアス電位を−５００Ｖにする。このとき感光体１０の表面電位は、−６５０Ｖになる。
【００５６】
このように、画像形成プロセスを開始する前の感光体前回転中に、露光手段であるＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態であると、つまり動作可能であると、感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位の絶対値を、画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも大きくするとともに、露光手段によって予め定める光量の光を感光体１０の表面に露光するので、ハードウエアの追加無しに、感光体１０の１回転目で感光体１０内にトラップされた余剰キャリアを放出することができる。したがって、余剰キャリアによって発生する感光体１０の表面の帯電不足を短時間で解消することができる。
【００５７】
図４は、本発明の実施の第３の形態である画像形成装置に係る各電位の時間推移の一例を示す。縦軸が電位および横軸が時間を示す。Ｖｇは帯電グリッド電位、Ｖ０は感光体１０の表面電位、およびＤＶＢは現像バイアス電位を示す。
【００５８】
第３の形態の画像形成装置は、第１の形態の画像形成装置１と同じハードウエア構成であり、ハードウエアの構成の説明は省略する。第３の形態の画像形成装置は、第１の形態と第２の形態とを組み合わせたものである。最初感光体１０は回転していない状態であり、いずれの電位も０Ｖである。
【００５９】
制御部１５は、ＬＳＵ１２がＮｏｔ  Ｒｅａｄｙ状態で、図示しない操作パネルなどにある操作ボタンが押されると、感光体１０の回転およびＬＳＵ１２に含まれるポリゴンの回転を開始させる。制御部１５は、感光体１０の回転およびポリゴンの回転を開始させると、まず感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差である現像バイアス電位、たとえば＋１５０Ｖを現像ローラ１３に印加する。許容電位差は、たとえば１００〜３００Ｖの範囲内の電位差である。
【００６０】
次に現像バイアス電位の印加が開始された位置の感光体１０が回転して、帯電器１１の位置に到達すると、制御部１５は、帯電グリッド電位を画像形成プロセスでの帯電グリッド電位、たとえば−６５０Ｖの絶対値よりも小さい絶対値の電位、たとえば−２５０Ｖにするとともに、感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差である現像バイアス電位たとえば＋５０Ｖを現像ローラ１３に印加する。このとき感光体１０の表面電位は、−２００Ｖになる。ＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態になるまで、たとえば感光体１０の４回転目まで、この状態を継続する。
【００６１】
ＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態になると、たとえば感光体１０が５回転目になると、制御部１５は、帯電グリッド電位を画像形成プロセスでの帯電グリッド電位、たとえば−６５０Ｖの絶対値よりも大きい絶対値の電位、たとえば−７００Ｖにするとともに、感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差である現像バイアス電位たとえば＋１００Ｖを現像ローラ１３に印加する。このとき、ＬＳＵ１２は、予め定める光量、たとえば最大の光量の光を、感光体１０の表面に露光する。ＬＳＵ１２からの光が露光された感光体１０の表面電位は、−５０Ｖになる。感光体１０に露光する光は、感光体１０の軸方向に形成される静電潜像の幅よりも広い範囲に露光する。
【００６２】
感光体１０の５回転目が終了すると、つまり感光体１０が６回転目になると、制御部１５は、画像形成プロセスを開始する。すなわち、帯電グリッド電位を−６５０Ｖおよび現像バイアス電位を−５００Ｖにする。このとき感光体１０の表面電位は、−６５０Ｖになる。
【００６３】
このように、画像形成プロセスを開始する前の感光体前回転中に、露光手段であるＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態になるまで、つまり動作可能になるまで、感光体の表面を帯電させるための帯電制御電位の絶対値を、画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも小さくし、露光手段が動作可能になると、帯電制御電位の絶対値を画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも大きくするとともに、露光手段に予め定める光量の光を感光体１０の表面に露光するので、感光体１０内にトラップされた余剰キャリアを、ハードウエアの追加無しに、画像形成プロセスを開始する前に完全に放出することができる。したがって、余剰キャリアによって発生する感光体１０の表面の帯電不足を解消することができる。
【００６４】
図５は、本発明の実施の第４の形態である画像形成方法を示すフローチャートである。第４の形態の画像形成方法は、たとえば図１に示した第１の形態の画像形成装置１が行う画像形成方法である。ＬＳＵ１２がＮｏｔ  Ｒｅａｄｙ状態で、操作パネルなどにあるコピーボタンあるいは印字ボタンなどの操作ボタンが押されたときに、ステップＳ１に移る。
【００６５】
ステップＳ１では、感光体１０の回転およびＬＳＵ１２に含まれるポリゴンの回転を開始させるとともに、感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差である現像バイアス電位、たとえば＋１５０Ｖを現像ローラ１３に印加する。ステップＳ２では、感光体１０が所定の角度だけ回転したか否かを判定する。すなわち現像バイアス電位の印加が開始された位置の感光体１０が回転して、帯電器１１の位置に到達したか否かを判定する。感光体１０が所定の角度だけ回転したときは、ステップＳ３に進み、感光体１０が所定の角度だけ回転していないときは、ステップＳ２に戻る。
【００６６】
ステップＳ３では、帯電グリッド電位を画像形成プロセスでの帯電グリッド電位、たとえば−６５０Ｖの絶対値よりも小さい絶対値の電位、たとえば−２５０Ｖにするとともに、感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差である現像バイアス電位、たとえば＋５０Ｖを現像ローラ１３に印加する。
【００６７】
ステップＳ４では、ＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態になったか否かを判定する。ＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態になったとき、ステップＳ５に進み、ＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態になっていないとき、ステップＳ４に戻る。ステップＳ５では、画像形成プロセスを開始し、帯電グリッド電位を−６５０Ｖおよび現像バイアス電位を−５００Ｖにして終了する。
【００６８】
このように、画像形成プロセスを開始する前の感光体前回転中に、感光体の表面を帯電させるための帯電グリッド電位つまり帯電制御電位の絶対値を、画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも小さくするので、感光体１０内にトラップされた余剰キャリアを、ハードウエアの追加無しに、画像形成プロセスを開始する前に徐々に放出することができる。したがって、余剰キャリアによって発生する感光体１０の表面の帯電不足を解消することができる。
【００６９】
図６は、本発明の実施の第５の形態である画像形成方法を示すフローチャートである。第５の形態の画像形成方法は、たとえば第２の形態の画像形成装置が行う画像形成方法である。ＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態で、操作パネルなどにある操作ボタンが押されたときに、ステップＴ１に移る。
【００７０】
ステップＴ１では、感光体１０の回転を開始させるとともに、感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差である現像バイアス電位、たとえば＋１５０Ｖを現像ローラ１３に印加する。ステップＴ２では、感光体１０が所定の角度だけ回転したか否かを判定する。すなわち現像バイアス電位の印加が開始された位置の感光体１０が回転して、帯電器１１の位置に到達したか否かを判定する。感光体１０が所定の角度だけ回転したときは、ステップＴ３に進み、感光体１０が所定の角度だけ回転していないときは、ステップＴ２に戻る。
【００７１】
ステップＴ３では、帯電グリッド電位を画像形成プロセスでの帯電グリッド電位、たとえば−６５０Ｖの絶対値よりも大きい絶対値の電位、たとえば−７００Ｖにするとともに、感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差である現像バイアス電位、たとえば＋１００Ｖを現像ローラ１３に印加する。ステップＴ４では、ステップＳ３の処理と同時にレーザーパワーを印加する。すなわちＬＳＵ１２から予め定める光量、たとえば最大の光量の光を、感光体１０の表面に露光する。感光体１０に露光する光は、感光体１０の軸方向に形成される静電潜像の幅よりも広い範囲に露光する。
【００７２】
ステップＴ５では、感光体１０が１回転したか否かを判定する。感光体１０が１回転したときは、ステップＴ６に進み、感光体１０が１回転していないときは、ステップＴ５に戻る。ステップＴ６では、画像形成プロセスを開始し、帯電グリッド電位を−６５０Ｖおよび現像バイアス電位を−５００Ｖにして終了する。
【００７３】
このように、画像形成プロセスを開始する前の感光体前回転中に、露光部であるＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態であると、つまり動作可能であると、感光体の表面を帯電させるための帯電グリッド電位つまり帯電制御電位の絶対値を、画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも大きくするとともに、露光部によって予め定める光量の光を感光体１０の表面に露光するので、ハードウエアの追加無しに、感光体１０の１回転目で感光体１０内にトラップされた余剰キャリアを放出することができる。したがって、余剰キャリアによって発生する感光体１０の表面の帯電不足を短時間に解消することができる。
【００７４】
図７は、本発明の実施の第６の形態である画像形成方法を示すフローチャートである。第６の形態の画像形成方法は、たとえば第３の形態の画像形成装置が行う画像形成方法である。ＬＳＵ１２がＮｏｔ  Ｒｅａｄｙ状態で、操作パネルなどにある操作ボタンが押されたときに、ステップＵ１に移る。
【００７５】
ステップＵ１では、感光体１０の回転およびＬＳＵ１２に含まれるポリゴンの回転を開始させるとともに、感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差である現像バイアス電位、たとえば＋１５０Ｖを現像ローラ１３に印加する。ステップＵ２では、感光体１０が所定の角度だけ回転したか否かを判定する。すなわち現像バイアス電位の印加が開始された位置の感光体１０が回転して、帯電器１１の位置に到達したか否かを判定する。感光体１０が所定の角度だけ回転したときは、ステップＵ３に進み、感光体１０が所定の角度だけ回転していないときは、ステップＵ２に戻る。
【００７６】
ステップＵ３では、帯電グリッド電位を画像形成プロセスでの帯電グリッド電位、たとえば−６５０Ｖの絶対値よりも小さい絶対値の電位、たとえば−２５０Ｖにするとともに、感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差である現像バイアス電位、たとえば＋５０Ｖを現像ローラ１３に印加する。ステップＵ４では、ＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態になったか否かを判定する。ＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態になったとき、ステップＵ５に進み、ＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態になっていないとき、ステップＵ４に戻る。
【００７７】
ステップＵ５では、帯電グリッド電位を画像形成プロセスでの帯電グリッド電位の絶対値よりも大きい絶対値の電位、たとえば−７００Ｖにするとともに、感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差である現像バイアス電位、たとえば＋１００Ｖを現像ローラ１３に印加する。ステップＵ６では、ステップＵ５の処理と同時にレーザーパワーを印加する。すなわちＬＳＵ１２から予め定める光量、たとえば最大の光量の光を、感光体１０の表面に露光する。感光体１０に露光する光は、感光体１０の軸方向に形成される静電潜像の幅よりも広い範囲に露光する。
【００７８】
ステップＵ７では、感光体１０がさらに１回転したか否かを判定する。感光体１０がさらに１回転したときは、ステップＵ８に進み、感光体１０がさらに１回転していないときは、ステップＵ７に戻る。ステップＵ８では、画像形成プロセスを開始し、帯電グリッド電位を−６５０Ｖおよび現像バイアス電位を−５００Ｖにして終了する。
【００７９】
このように、画像形成プロセスを開始する前の感光体前回転中に、露光部であるＬＳＵ１２がＲｅａｄｙ状態になるまで、つまり動作可能になるまで、感光体の表面を帯電させるための帯電グリッド電位つまり帯電制御電位の絶対値を、画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも小さくし、露光部が動作可能になると、帯電制御電位の絶対値を画像形成プロセスでの帯電制御電位の絶対値よりも大きくするとともに、露光部によって予め定める光量の光を感光体１０の表面に露光するので、感光体１０内にトラップされた余剰キャリアを、ハードウエアの追加無しに、画像形成プロセスを開始する前に完全に放出することができる。したがって、余剰キャリアによって発生する感光体１０の表面の帯電不足を解消することができる。
【００８０】
さらに、上述した実施のいずれの形態においても、感光体前回転中に、感光体１０の表面電位との電位差が許容電位差つまり予め定める電位差である現像バイアス電位を、現像ローラ１３に印加するので、感光体１０の表面電位と現像バイアス電位との電位差を、かぶりを防止するために必要な最小の電位差以上にすることができる。したがって、記録媒体に形成される画像のかぶりを防止することができる。
【００８１】
許容電位差は、感光体１０の表面電位と現像バイアス電位との電位差であり、許容電位差の範囲は、電位差１００Ｖ〜３００Ｖの範囲である。
【００８２】
このように、許容電位差つまり予め定める電位差の下限を１００Ｖとしているので、表面電位と現像バイアス電位との電位差を、かぶりを防止するために必要な最小の電位差以上に維持することができ、さらに予め定める電位差の上限を３００Ｖとしているので、ＬＳＵ１２つまり露光部によって光が露光された感光体１０の表面電位と現像バイアス電位との電位差を最低限必要な電位差以上に維持することができる。したがって、かぶりを防止するとともに、いわゆるべた濃度を確保することができる。
【００８３】
余剰キャリアを放出させる制御は、操作パネルの操作ボタンが押されたときになど印刷ジョブの開始指示があったときに実施される。たとえば１００枚の原稿を１枚づつ連続してコピーするジョブであれば、その１００枚のコピーを開始する前に１度実施される。すなわち余剰キャリアを放出させる制御は、印刷ジョブ単位に、その印刷ジョブを開始する前に実施される。
【００８４】
上述した実施のいずれの形態も、反転現像によって現像を行う画像形成方法および画像形成装置であるが、余剰キャリアを放出させる制御は画像形成プロセスを開始する前に行なわれるので、正規現像によって現像を行う画像形成方法および画像形成装置にも同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施の第１の形態である画像形成装置１の概略の構成を示す。
【図２】図１に示した画像形成装置１に係る各電位の時間推移の一例を示す。
【図３】本発明の実施の第２の形態である画像形成装置に係る各電位の時間推移の一例を示す。
【図４】本発明の実施の第３の形態である画像形成装置に係る各電位の時間推移の一例を示す。
【図５】本発明の実施の第４の形態である画像形成方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の第５の形態である画像形成方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の第６の形態である画像形成方法を示すフローチャートである。
【図８】感光体１０の感光層の概略の構成と余剰キャリアの形成過程を示す。
【符号の説明】
【００８６】
１  画像形成装置
２  記録媒体
１０  感光体
１１  帯電器
１２  ＬＳＵ
１３  現像ローラ
１４  転写ローラ
１５  制御部
２０  余剰キャリア
１０１  ＣＴＬ
１０２  ＣＧＬ
１０３  基体
【図１】
2007101801.tif 000003
【図２】
2007101801.tif 000004
【図３】
2007101801.tif 000005
【図４】
2007101801.tif 000006
【図５】
2007101801.tif 000007
【図６】
2007101801.tif 000008
【図７】
2007101801.tif 000009
【図８】
2007101801.tif 000010