(57)【要約】【課題】画像形成時には黒ベタ画像形成時でのベタ追随性を悪化させることがなく、また、非画像形成時には良好に未現像トナーの回収が行えるバイアス制御方法を提供する。【解決手段】像担持体上５の静電潜像に現像剤を付着させる現像剤担持体１と、該現像剤担持体１に現像剤を供給する現像剤供給部材２とを備えた一成分現像装置を用いたバイアス制御方法において、画像形成時に該現像剤担持体１にかかる電圧Ｖｂと該現像剤供給部材２にかかる電圧Ｖａの差Ｖｂ−Ｖａの正負は正規帯電トナーの符合と逆になるように電圧を印加し、画像形成前、紙間、画像形成終了後の少なくとも一つの状態においてはＶｂ−Ｖａの正負は正規帯電トナーの符号と同一になるように電圧を印加することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上の静電潜像に現像剤を付着させる現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材とを備えた一成分現像装置を用いたバイアス制御方法において、
画像形成時に該現像剤担持体にかかる電圧Ｖｂと該現像剤供給部材にかかる電圧Ｖａの差Ｖｂ−Ｖａの正負は正規帯電トナーの符合と逆になるように電圧を印加し、
画像形成前、紙間、画像形成終了後の少なくとも一つの状態においてはＶｂ−Ｖａの正負は正規帯電トナーの符号と同一になるように電圧を印加することを特徴とするバイアス制御方法。
【請求項２】
前記画像形成前、紙間、画像形成終了後の少なくとも一つの状態においては、前記Ｖｂ−Ｖａの交流電圧を前記現像担持体と現像剤供給部材との間に印加することを特徴とする請求項１に記載のバイアス制御方法。
【請求項３】
前記画像形成前、紙間、画像形成終了後の少なくとも一つの状態において前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との間でのバイアス印加時間は、前記現像剤担持体の１回転時間よりも長く設定することを特徴とする請求項１に記載のバイアス制御方法。
【請求項４】
前記画像形成前、紙間、画像形成終了後の少なくとも一つの状態において前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との間での交流バイアス印加時間は、前記現像剤担持体の１回転時間よりも長く設定することを特徴とする請求項２に記載のバイアス制御方法。
【請求項５】
前記画像形成前、紙間、画像形成終了後の少なくとも一つの状態において前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との間での交流バイアスとして、一定周期の矩形波交流が用いられることを特徴とする請求項２または４に記載のバイアス制御方法。
【請求項６】
前記矩形波は、一定周期且つその周波数が前記現像剤担持体の回転周波数に対して１／２以下に設定されていることを特徴とする請求項５に記載のバイアス制御方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のバイアス制御方法を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイアス制御方法および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、現像剤担持体に残留するトナーを対象とした回収バイアス制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、複写機やプリンタあるいは印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像が現像装置から供給される現像剤によって可視像処理される。
現像剤にはトナーとキャリアとを混合した二成分系現像剤に加えてキャリアを持たない一成分系現像剤が知られており、いずれの現像剤においても摩擦帯電により静電潜像に対する所定極性に帯電されて供給されるようになっている。
【０００３】
可視像処理を終えた現像装置においては、現像装置に用いられる現像スリーブなどの現像剤担持体上に未現像トナーが残留することがある。
現像剤担持体上に未現像トナーが残留したままであると、その表面においてトナーフィルミングが発生し、現像時に実行される現像バイアス作用が有効に機能しなくなったり、残留するトナーの帯電不足あるいは摺擦回数が増加することによる過剰帯電などによって所定の画像濃度の画像を得ることができなくなる虞がある。
【０００４】
従来では、現像剤担持体に対して現像剤を供給する部材である現像剤供給部材を用いて現像剤担持体上に残る未現像トナーの回収を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
この方法は、現像剤担持体側のバイアスＶｂと現像剤供給部材側のバイアスＶａとの関係として、画像形成時には、電位コントラスト（Ｖｂ−Ｖａ）がトナーの正規極性と同極性となる関係に、そして非画像形成時には、Ｖｂ−Ｖａがトナーの正規極性と逆極性となる関係にそれぞれ設定するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１８９７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１においては、上記構成により、画像形成時、トナーと同極性のバイアスとすることで現像に使われなかったトナーが現像剤供給部材側に回収される一方、非画像形成時においても現像剤担持体上で逆極性に帯電したトナーを現像剤供給部材側に回収することができるとされている。
【０００７】
しかし、特許文献１に開示されている方法では、回収のためのバイアスを画像形成時の全ての時間に亘ってではなく、一部の時間内で印加するようになっている。このため、黒ベタ画像形成時でのベタ追随性に影響を及ぼさないようにしていることから、回収バイアスが印加された場合には画像形成時でのバイアス印加時に比べてトナーの供給量が少なくなっているといえ、これにより、画像形成条件やトナーの性質などによってはベタ追随性に問題が生じる虞がある。つまり、画像形成時の一部期間のみバイアス条件が画像形成時とは異なる場合もあり、このことから、画像形成対象となるベタ画像の一部にムラが生じたりする虞がある。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来のバイアス制御方法における問題に鑑み、画像形成時には黒ベタ画像形成時でのベタ追随性を悪化させることがなく、また、非画像形成時には良好に未現像トナーの回収が行えるバイアス制御方法およびこれを用いた画像形成措置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。
（１）像担持体上の静電潜像に現像剤を付着させる現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材とを備えた一成分現像装置を用いたバイアス制御方法において、
画像形成時に該現像剤担持体にかかる電圧Ｖｂと該現像剤供給部材にかかる電圧Ｖａの差Ｖｂ−Ｖａの正負は正規帯電トナーの符合と逆になるように電圧を印加し、
画像形成前、紙間、画像形成終了後の少なくとも一つの状態においてはＶｂ−Ｖａの正負は正規帯電トナーの符号と同一になるように電圧を印加することを特徴とするバイアス制御方法。
【００１０】
（２）前記画像形成前、紙間、画像形成終了後の少なくとも一つの状態においては、前記Ｖｂ−Ｖａの交流電圧を前記現像担持体と現像剤供給部材との間に印加することを特徴とする（１）に記載のバイアス制御方法。
【００１１】
（３）前記画像形成前、紙間、画像形成終了後の少なくとも一つの状態において前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との間でのバイアス印加時間は、前記現像剤担持体の１回転時間よりも長く設定することを特徴とする（１）に記載のバイアス制御方法。
【００１２】
（４）前記画像形成前、紙間、画像形成終了後の少なくとも一つの状態において前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との間での交流バイアス印加時間は、前記現像剤担持体の１回転時間よりも長く設定することを特徴とする（２）に記載のバイアス制御方法。
【００１３】
（５）前記画像形成前、紙間、画像形成終了後の少なくとも一つの状態において前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との間での交流バイアスとして、一定周期の矩形波交流が用いられることを特徴とする（２）または（４）に記載のバイアス制御方法。
【００１４】
（６）前記矩形波は、一定周期且つその周波数が前記現像剤担持体の回転周波数に対して１／２以下に設定されていることを特徴とする（５）に記載のバイアス制御方法。
【００１５】
（７）（１）乃至（６）のいずれかに記載のバイアス制御方法を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、画像形成時には供給バイアス設定を行えることで黒ベタ時印刷時のベタ追従不良が発生するという問題を生じることがないようにでき、そして、非画像形成時には回収バイアスをかけてトナーを回収することで、一部のトナーが大きく劣化することを防止することができる。換言すれば、画像形成に係るタイミング以外においても現像剤が現像剤担持体に付着したままとなる状態を解消して現像剤担持体に付着したままである場合に発生するフィルミングや付着した現像剤が画像形成時にベタ印刷部のムラ発生部分となるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明によりバイアス制御方法が適用される画像形成装置における現像装置を示す模式図である。
現像装置１００は、現像槽１００Ａ内に設けられている現像剤担持体としての現像スリーブ１，現像スリーブ１に向け現像剤を供給する現像剤供給ローラ２，現像スリーブ１の表面に担持される現像剤の層厚を規定する薄層規制ブレード３と現像槽１００Ａ内で現像剤を撹拌するアジテータ４とを備えている。
【００１８】
現像スリーブ１は、周面に担持した現像剤であるトナーを潜像担持体として用いられる感光体ドラム５上に形成された静電潜像に静電付着させる構成を備えており、画像形成時の場合と画像形成前を含む非画像形成時および紙間さらには画像形成後の少なくとも一つの状態の場合とで図示しないバイアス制御部からのバイアス設定が変更されるようになっている。
【００１９】
供給ローラ２は、現像槽１００Ａ内で撹拌されて摩擦帯電している現像剤を現像スリーブ１に向け搬送する部材であり、現像スリーブ１と同様に画像形成時の場合と画像形成前や画像形成後等の非画像形成時および紙間の少なくとも一つを対象とした場合とで図示しないバイアス制御部からのバイアス設定が変更されるようになっている。
【００２０】
バイアス制御に関する原理を、図２を用いて説明すると次の通りである。
現像に用いられる現像剤であるトナーはマイナス帯電特性であるとするとき、現像スリーブ１でのバイアス電位をＶｂ、現像剤供給ローラ２でのバイアス電位をＶａとした場合に、画像形成時、つまり、現像剤供給ローラ２から現像スリーブ１に向けて現像に用いられるトナーが移動する方向に電界が形成されていることを前提とした場合には、電位コントラスト（Ｖｂ−Ｖａ）の極性が現像に用いられるトナーの極性（符号）と逆の関係に設定されるようになっている。
【００２１】
一方、画像形成前、紙間、画像形成終了後の少なくとも一つの状態の時には、上記電位コントラスト（Ｖｂ−Ｖａ）の極性がトナーの極性と同極性に設定されるようになっている。
【００２２】
この理由は次の通りである。
画像形成時には、電位コントラスト（Ｖｂ−Ｖａ）の正負極性（符号）をトナーの極性（符号）と逆極性に設定することで、現像剤供給ローラ２から現像スリーブ１に向けたトナーの移動方向を設定する電界が形成されて現像スリーブ１での現像剤担持量が黒ベタ画像を再現するに必要な量に設定でき、いわゆる、ベタ画像の追随性を確保することができる。
【００２３】
一方、非画像形成時には、トナーの電位コントラスト（Ｖｂ−Ｖａ）の正負極性（符号）をトナーの極性（符号）と同一極性に設定することで、現像に供されなかったトナーを静電的に現像剤供給ローラ側に回収することができる。
【００２４】
図２は、上述したバイアス制御の具体例となるタイイングチャートを示す図である。
図２において、正常帯電トナーはマイナスに帯電し、画像形成時には供給ローラ３から現像スリーブ１１へとトナーが供給される向きに電圧がかかっているものとし、画像形成時の現像スリーブ１バイアスはＶ１、供給ローラバイアスはＶ２、逆バイアス印可時の供給ローラバイアスをＶ３とした場合に、紙間を対象としてバイアス制御する場合を説明すると次の通りである。
【００２５】
図２に示すように１枚目の画像形成時には供給ローラ、現像スリーブ１にそれぞれバイアスＶ１、Ｖ２が印加されている。時刻Ｔ０で一枚目の画像形成が終了し、時刻Ｔ１で供給バイアスをＶ１からＶ３に切り替える。
このとき電圧の大小関係はＶ１＞Ｖ２＞Ｖ３となっている。
時刻Ｔ２において供給バイアスをふたたびＶ１に戻し、時刻Ｔ３において２枚目の画像形成が開始される。
このような制御を行った場合、時刻Ｔ１より前、および時刻Ｔ２より後では供給ローラ３から現像スリーブ１１へとトナーが供給される向きに電場が発生し、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の間では現像スリーブ１１から供給ローラ３へとトナーが回収される向きに電場が発生することになる。この制御によって紙間において現像スリーブ１上のトナーが確実に回収され、フィルミングを防止することができる。
上記バイアス制御においては、図３に示すように、交流バイアスを用いることも可能である。
【００２６】
図３において、１枚目の画像形成時には供給ローラ、現像スリーブ１にそれぞれバイアスＶ１、Ｖ２が印加されている。
時刻Ｔ０で一枚目の画像形成が終了し、時刻Ｔ１で供給バイアスをＶ１から交流電圧に切り替える。この交流電圧は上ピークをＶ４、下ピークをＶ３とするものとする。
このとき電圧の大小関係はＶ４＞Ｖ３かつＶ４≧Ｖ２≧Ｖ３となっている。Ｖ１はどのような値であってもよい。
時刻Ｔ２において供給バイアスをふたたびＶ１に戻し、時刻Ｔ３において２枚目の画像形成が開始される。
【００２７】
このような制御を行った場合、時刻Ｔ１より前、および時刻Ｔ２より後では、供給ローラ３から現像スリーブ１１へとトナーが供給される向きに電場が発生し、時刻Ｔ１からＴ２の間では、交流電圧の周期に合わせて現像スリーブ１と供給ローラの間をトナーが行き来する方向に電場が切り替わることになる。この制御によって紙間において現像スリーブ１上のトナー回収および供給機能が高められ、フィルミングを防止することができる。
【００２８】
以上のようなバイアス制御に関し、現像スリーブと現像剤供給ローラとの間の電位コントラストの極性（符号）を設定した場合、例えば、全ベタ画像印刷時を対象とすると、３枚目の後端でベタ追随不良を生じすることがあることを本発明者は実験により確認した。つまり、現像剤供給ローラ２に対するバイアス制御によって現像スリーブ１から使用されなかったトナーの回収効率を上げた場合、現像スリーブ１に対する現像剤の供給能力の低下を来し、これがある枚数、この場合には３枚目の全ベタ画像形成時に３枚目の後端部分にベタ追随性の悪化を招く結果となることが推測される。
【００２９】
以下に、トナーの回収効率を上げることについての実験結果を説明する。
現像スリーブ１上からのトナーの回収に際しては、次の方法を用いて実験した。
現像スリーブ１は、直径１２ｍｍのゴムローラであり感光体ドラム５、現像剤供給ローラ２および層厚規制ブレード３と当接し、回転数２６６．１２３ｒｐｍで回転する。現像剤供給ローラ２は直径１０．４ｍｍのスポンジローラであり現像スリーブ１と当接し、回転数３０７．０６ｒｐｍで回転する。現像スリーブ１と現像剤供給ローラ２はニップ幅が３ｍｍとなるように当接し、本実験では現像スリーブ１と現像剤供給ローラ２の食い込み量を１ｍｍとすることで、ニップ幅３ｍｍを達成している。
トナーは体積平均粒系９μｍの粉砕トナーで正規帯電トナーはマイナスに帯電するものを用いて実験を行った。
【００３０】
現像ユニット内にシアントナーを入れ、現像スリーブ１上にシアントナー薄層を形成する。つづいて、現像スリーブ１のみ取り外し、取り外した現像スリーブ１をマゼンタトナーが充填された別の現像ユニットに取り付け、所定のバイアスをかけた状態において上記回転速度で現像スリーブ１１回転のみ回転させる。その際に現像スリーブ１上のトナー色がマゼンタからシアンへと変化する様子を観察する。
【００３１】
さらに詳しく説明すると、現像スリーブ１上のトナーをポンプで吸引し、ガラスフィルター上にトナーを採取する。
ガラスフィルターはｗｈａｔｍａｎ社製、ｇｌａｓｓ  ｍｉｃｒｏｆｉｂｒｅ ｆｉｌｔｅｒｓ（ＧＦ／Ｄ）を使用した。ガラスフィルター上に採取されたトナーについて、測色計を使用してＬ＊、ａ＊、ｂ＊の値を測定する。測色計はＸ−Ｒｉｔｅ社製Ｘ−Ｒｉｔｅ  ９３８  Ｓｐｅｃｔｒｏｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒを使用した。
【００３２】
ここで、現像スリーブ１と現像剤供給ローラ２との間におけるトナーの回収率を間接的に示す値として以下のようにリセット率を定義する。
リセット率＝（１回転後の現像スリーブ１上トナーのｂ＊−シアントナーのｂ＊）／（マゼンタトナーのｂ＊−シアントナーのｂ＊）
上記のようにリセット率を定義すると、リセット率が高ければ高いほど、現像スリーブ１上のトナーを効率よく回収できる構成であるといえる。現像スリーブ１上のトナーが全く回収されなければリセット率０％であり、完全に回収される状態ではリセット率１００％となる。
【００３３】
現像スリーブ１バイアスをＶｂ，現像剤供給ローラ２バイアスをＶａ、ブレードバイアスをＶｂｌとし、以下の２条件でリセット率の測定を行った。
条件１）  Ｖｂ＝−２５０Ｖ、Ｖａ＝−２００Ｖ、Ｖｂｌ＝−３５０Ｖ
条件２）  Ｖｂ＝−２５０Ｖ、Ｖａ＝−３５０Ｖ、Ｖｂｌ＝−３５０Ｖ
条件１では現像スリーブ１における現像バイアスＶｂに対して現像剤供給ローラ２での回収用供給バイアスＶａが＋５０Ｖとなっており、マイナスに帯電したトナーは現像剤供給ローラ２へ回収される方向に電場が発生する。
条件２では現像スリーブ１における現像バイアスＶｂに対して現像剤供給ローラ２での回収用供給バイアスＶａが−１００Ｖとなっており、マイナスに帯電したトナーは現像スリーブ１へ供給される方向に電場が発生する。
【００３４】
以上の条件でリセット率の測定を行うと、条件１ではリセット率７４％、条件２ではリセット率４４％となり、明確な違いが観察された。以上のような実験結果から、回収バイアスをかけることで、現像スリーブ１上のトナーを効率よく回収できることが確認された。
【００３５】
回収効率を上げる方法としては、他にも、現像スリーブ１と現像剤供給ローラ２との間のニップを大きくすることや、または現像剤供給ローラ２を硬めのものにして現像スリーブ１からトナーを掻き取るという機械的な掻き取り方法も知られているが、これらの例ではトナーに与えるストレスも大きくなり、経時品質に問題が出てしまうことを防げなかった。回収バイアスによる回収効率アップは機械的な回収効率アップ手段と比較してトナーに与えるストレスを増加させることがないという利点がある。
【００３６】
回収効率を上げることで、フィルミング、地汚れ、固着が改善される。
フィルミングに関しては、現像スリーブ１上のトナーがブレードにて何回もストレスを受けることで、トナーが劣化してフィルミングを加速することが分かっている。実際に現像剤供給ローラ２をとりのぞいて、現像スリーブ１上のトナーの回収率をゼロとしてからまわしを行った場合には３０分の空回しで著しいフィルミングが観察される。このフィルミングは現像剤供給ローラ２が存在する場合の３時間以上の空回しよりも悪い状況となる。したがってフィルミングには現像スリーブ１上のトナー回収率を上げることで軽減できると考えられている。
【００３７】
地汚れについては、新しいトナーとストレスを受けたトナーが混ざり合った際に、逆帯電トナーが増加し、地汚れを悪化させるということが分かっている。現像スリーブ１上のトナー回収率が悪い場合には、現像スリーブ１上のトナーは何度もブレードを通過することで大きなストレスを受けるが、ホッパ内のトナーは比較的ストレスが少ない状況となり、現像スリーブ１上トナーとホッパ内トナーで受けるストレスに大きな違いが生じ、地汚れを引き起こす。現像スリーブ１上のトナー回収率が良い場合には、現像スリーブ１上でストレスを受けたトナーは現像剤供給ローラ２によって回収され、ホッパ内に戻るため、現像スリーブ１上トナーとホッパ内トナーの受けるストレスの差が小さくなり、地汚れを引き起こしにくくなる。
固着については、強制的に現像スリーブ１上のトナーが入れ替わりをなくした場合、固着が悪化することが分かっている。本発明において回収効率を上げることで、固着に対してもよい影響があると考えられている。
【００３８】
しかしながら、現像スリーブ１と現像剤供給ローラ２との間に回収バイアスをかけることで、現像スリーブ１上トナーの回収効率を上げた場合、現像スリーブ１にトナーを供給する機能が低下するため、ベタ３枚連続印刷時に３枚目後端でベタ追従不良が発生するという不具合があった。
したがって、本発明におけるバイアス制御では、画像形成時には現像スリーブ１と現像剤供給ローラ２との間に供給バイアスを印加し、非画像形成時には回収バイアスをかけるようになっている。
非画像形成時すべてに回収バイアスをかける必要はなく、非画像形成時のうち一部の時間だけ回収バイアスを印加するようにしてもよい。
【００３９】
以下に、実施例の詳細を説明する。
（実施例１）
図１に示す感光体ドラム（以下、便宜上、ＯＰＣドラムと称する）５は、アルミ素管に複層の塗膜を塗布したものであり、外径２３．９７ｍｍである。現像スリーブ１１に当接し、９５．０４４ｒｐｍで回転する。プロセス線速は１１９．３ｍｍ／ｓｅｃである。
現像スリーブ１は、直径１２ｍｍのゴムローラでありＯＰＣドラム５、現像剤供給ローラ２および薄層規制ブレード３と当接し、回転数２６６．１２３ｒｐｍで回転する。ＯＰＣドラム５に対して１．４倍の線速比をもって回転する。
現像剤供給ローラ２は、直径１０．４ｍｍのスポンジローラであり現像スリーブ１と当接し、回転数３０７．０６ｒｐｍで回転する。現像スリーブ１と現像剤供給ローラ２はニップ部分で逆方向に回転するように当接するものとする。
アジテータ５はパドル状の自在に曲がるプラスチック板が取り付けられ５５．４４ｒｐｍで回転し、トナーを現像スリーブ１供給ローラニップ部分に送り出す。
トナーは体積平均粒系９μｍの粉砕トナーで正規帯電トナーはマイナスに帯電するものを用いる。
【００４０】
印刷速度は１６ｐｐｍで連続印刷する場合の実施例を説明する。
現像スリーブ１バイアスは仮に−２５０Ｖとして説明を行うが、プロセスコントロールによって得られた値を用いることが望ましく、その場合は供給バイアスも同様にオフセットさせることが必要となる。
【００４１】
図４は、図２に示したタイミングを前提として、複数枚の画像形成を対象とした場合のタイミングチャートである。
本実施例においては、図４に示すタイミングで現像スリーブ１に対する現像バイアスと現像剤供給ローラ２に対する回収用供給バイアスを印加する。
図４において実線が回収用供給バイアスの時間変化、破線が現像バイアスの時間変化を示すものである。
【００４２】
図４において、ジョブが投入された時刻を時刻ゼロとしている。画像形成開始前のエイジング時間がＴ０＋Ｔ１に対応する時間である。Ｔ１は現像スリーブ１が一周する時間よりも長い時間であり、ここでは現像スリーブ１が一周する時間を０．２２５秒、Ｔ１を０．２５秒としている。
時刻ゼロにおいて、現像スリーブ１１に対する現像剤供給ローラ２に対する回収用供給バイアスに−２５０Ｖ、供給ローラバイアスに−１００Ｖが印加され、現像スリーブ１から供給ローラへトナーが回収される方向に電場が発生する。画像形成の開始時刻はＯＰＣドラム５上の静電潜像が現像スリーブ１とＯＰＣドラム５との対峙位置にて構成されるニップに到達する時刻を示す。
【００４３】
画像形成の開始よりＴ１だけ早く供給ローラバイアスを切り替えるのは、画像形成と同時に供給ローラバイアスを切り替えた場合、供給ローラバイアスの変化による現像スリーブ１上薄層の状態の変化が画像にあらわれてしまう場合がある。
このため、画像形成前に供給ローラバイアスを切り替えてから現像スリーブ１を１回転させることで、あらかじめ、画像形成時のバイアスで薄層を形成してから画像形成をはじめるものとしている。
【００４４】
以上、説明したように、時刻ゼロから時間Ｔ０経過後、供給ローラバイアスが−３５０Ｖに切り替えられ、トナーが現像スリーブ１に供給される方向に電場が発生する。
さらに時間Ｔ１が経過すると１枚目の画像形成が開始される。１枚目の画像形成にかかる時間はＴ２であり、ここでは２．４９秒となっている。
【００４５】
１枚目の画像形成が開始されてから時間Ｔ２が経過すると、１枚目の画像形成が終了し、同時に回収用供給バイアスは−１００Ｖとなり、現像スリーブ１から現像剤供給ローラ２へトナーが回収される方向に電場が発生する。
１枚目の画像形成終了から時間Ｔ３が経過すると、ふたたび回収用供給バイアスは−３５０Ｖとなり、さらにＴ１が経過すると２枚目の画像形成が開始され、以下同様に３枚目・・・４枚目と続く。ここで時間Ｔ３＋Ｔ１は紙間の時間に対応し、ここではＴ３＝１．０１秒となっている。時間Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３が紙間を含めた１枚あたりの画像形成時間であり、３．７５秒となる。したがって１分間に１６枚の印刷が可能となっている。
最後のページの画像形成が終了すると同時に回収用供給バイアスを−１００Ｖとし、駆動停止と同時に現像スリーブ１、現像剤供給ローラ２の両方の電圧をゼロとする。
【００４６】
連続印刷枚数が多くなる場合は、例えば１０枚に１回の割合でＴ３の時間を長くし、十分にトナーを回収する制御を行ってもよい。具体的には１枚目と２枚目の間のＴ３、２枚目と３枚目の間のＴ３・・・・・・９枚目と１０枚目の間のＴ３は１．０１秒であるが、１０枚目と１１枚目の間のＴ３は５．００秒とし、１１枚目と１２枚目の間のＴ３、１２枚目と１３枚目の間のＴ３・・・・・・・１９枚目と２０枚目の間のＴ３は１．０１秒とするなどの制御となる。
【００４７】
（実施例２）
非画像形成時の供給ローラバイアスとして、図３に示した交流バイアスを用いる際の制御について説明する。
タイミングの制御については実施例１と同様であるが、図５に示す時間Ｔ０とＴ３の際に周期Ｔ４の矩形波交流を印加する。矩形波交流は＋１００Ｖと−４００Ｖとなっており、＋１００Ｖを印加している際には正規帯電トナーが現像スリーブ１から現像剤供給ローラ２へ回収される。
−４００Ｖを印加している際には逆帯電トナーが現像スリーブ１から現像剤供給ローラ２へ回収される。矩形波交流の上限は現像スリーブ１に対する現像バイアスと逆極性であることが望ましく（本実施例では＋１００Ｖ）、下限は画像形成時の現像剤供給ローラ２に対する回収用供給バイアス（−３５０Ｖ）よりもマイナス側であることが望ましい（本実施例では−４００Ｖ）。
【００４８】
このようなバイアス制御により、正規帯電トナーは効率よく回収され、逆帯電トナーも画像形成時より強く回収されることになる。また、現像スリーブ１から現像剤供給ローラ２へトナーを回収しても、現像剤供給ローラ２上のトナーとホッパ内トナーとの入替が行われず、回収したトナーが再度供給されてしまう場合がある。上記のような制御を行うことで、現像剤供給ローラ２に＋１００Ｖの回収用供給バイアスをかけている際には逆帯電トナーが効率よく現像剤供給ローラ２からホッパ内に回収され、正規帯電トナーがホッパ内から現像剤供給ローラ２に供給されやすくなり、−４００Ｖをかけている際には正規帯電トナーがホッパ内に回収されやすい状態を作り出すことができる。したがって、一度供給ローラに回収されたトナーが再度現像スリーブ１に供給される割合を減らすこともできる。
【００４９】
矩形波交流の周期Ｔ４は現像スリーブ１の回転周期の２倍以上であることが望ましく、本実施例ではＴ４＝０．４５秒としている。このようにすることによって、矩形波交流の上限バイアスと下限バイアスを現像スリーブ１上のすべての領域について印加することができる。
Ｔ４は現像スリーブ１と現像剤供給ローラ２と間でのトナーの移動が電場の変化に追従できる長さだけあればよく、例えば、Ｔ４＝０．０２秒程度でも十分な効果が得られる。０．０２秒とは現像スリーブ１と現像剤供給ローラ２との対向位置で構成されるニップ（約３ｍｍ）を現像スリーブ１の線速（約１６７ｍｍ／ｓｅｃ）で通過する時間に対応している。
ここでは一例として具体的な値を示したがより短い周期でも効果は得られるものである。
ただし、現像スリーブ１の回転周期がＴ４と同じになるもしくはＴ４の整数倍になるようなＴ４は避けることが望ましい。たとえば現像スリーブ１の回転周期がＴ４と同じ値である場合、現像スリーブ１の表面のうち、半分は現像剤供給ローラ２とのニップでいつでも回収用供給バイアスが供給用としてのバイアスとして機能し、もう半分はいつでも回収用供給バイアスが回収バイアとして機能するためである。
Ｔ４を現像スリーブ１の回転周期より短くする場合は現像スリーブ１の回転周期の半奇数倍とする、もしくは位相の影響を考慮に入れる必要がないほど短い周期（たとえば、１ミリ秒以下）とすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明によるバイアス制御方法が適用される画像形成装置の潜像担持体および現像装置の配置構成を説明するための模式図である。
【図２】図１に示した現像装置における現像スリーブと現像剤供給ローラとの間に印加されるバイアスのタイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【図３】図２に示したバイアス制御の変形例に関するバイアスタイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【図４】図２に示したバイアスタイミングを複数の画像形成実行時を対象とした場合について説明するためのタイミングチャートである。
【図５】図３に示したバイアスタイミングを複数の画像形成実行時を対象とした場合について説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１  現像スリーブ
２  現像剤供給ローラ
３  薄層規制ブレード
５  感光体ドラム
Ｖａ  現像剤供給スリーに印加される供給バイアス
Ｖｂ  現像スリーブに印加される現像バイアス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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