(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と、
現像剤担持体を有し、正規現像バイアスを印加することで像担持体上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する、２成分磁気ブラシ現像方式の現像手段と、を有する画像形成装置において、
前記画像形成装置は、
現像剤担持体の回転方向で、像担持体と現像剤担持体が対向する位置の上流側に位置し、像担持体表面に当接するトナー飛散防止のための入り口シールと、
像担持体の非作像領域が現像剤担持体に対向する際に、現像剤担持体に、正規現像バイアスに対して逆極性である逆極性バイアスを印加する現像手段と、を有し、
画像形成動作終了後に像担持体を逆転させ、この像担持体逆転時、現像剤担持体へ逆極性バイアスを印加しない
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
像担持体が、正転停止後、かつ逆転開始前に、現像剤担持体に逆極性バイアスの印加を停止する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
像担持体正転停止検知手段と現像バイアス印加検知手段とを設け、
像担持体正転停止信号検知後、現像剤担持体に逆極性バイアスの印加を停止し、その停止検知後、像担持体逆転動作を開始させるよう制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
像担持体上にトナー像を形成終了後、現像剤担持体への現像剤供給量を減らすよう制御する
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、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に係わるものであり、詳しくは、正転または逆転方向に回転可能な像担持体を備え、現像バイアスおよび逆極性バイアスを印加する手段を備える、２成分磁気ブラシ現像方式の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置は、帯電させた像担持体上に画像情報を書き込んで静電画像を形成し、その静電画像を現像手段によりトナー像化する。トナーはキャリアと混合された状態で現像剤担持体に保持され、現像バイアスを印加することにより、トナーのみ静電潜像に付着する。
しかしながら、作像動作開始と同時に帯電手段ＯＮおよび現像バイアス印加を開始すると、帯電手段ＯＮ時に帯電手段との対向位置よりも正転方向上流に位置していた像担持体表面が、現像剤担持体との対向位置を通過する際に、トナーを付着させてしまうという不具合がある。これは、除電装置によって像担持体上の除電を行われた非作像領域が、帯電されずに現像手段の現像領域に入ると、不必要にトナーが付着してしまうからである。
【０００３】
従来、このような作像開始時（または停止時）における、画像形成に用いられない不必要なトナー消費を防ぐ手段として、現像バイアス印加前（または印加後）に、逆極性のバイアスを印加することが一般的に行われている。これにより、帯電されていない像担持体上非作像領域においてトナーが付着しないようにし、トナー消費を抑えている。これに加えて、現像バイアス印加前（または印加後）に像担持体をある一定の距離逆回転し、クリーニング装置が巻き込んだ異物を除去すると同時にトナー消費を抑える技術も今日では周知である。
【０００４】
しかし、現像バイアス印加後、逆極性バイアスを像担持体の逆転停止後まで現像剤担持体に印加し続けることで、現像剤担持体上のキャリアを像担持体に引き付ける力を残したまま、像担持体は逆転することとなる。その結果、キャリアは像担持体の逆転につられ、現像手段入り口に設けられたトナー飛散防止用の入り口シールを乗り越え、入り口シール上に溜まってしまう。入り口シール上に溜まったキャリアが増大すると、入り口シールが変形し、トナー飛散につながるという危険を有している。
【０００５】
図４は、像担持体の（ａ）逆転時、および（ｂ）逆転後のトナー像形成位置付近を示す概略図である。
像担持体１１正転停止後、逆極性バイアスは印加されたままであるため、帯電されていない像担持体１１上の非作像領域において、現像剤担持体１４２上のキャリアＡには、像担持体１１に引き付けられる力が存在する。その後、図４（ａ）に示すように、上記逆極性バイアスが印加されつづけたまま、像担持体１１が逆転動作をするため、キャリアＡは現像剤担持体１４２入り口に設けられた入り口シール１４１を乗り越えてしまう。像担持体１１が逆転を停止すると、図４（ｂ）に示すように、入り口シール１４１を乗り越えたキャリアＡは、現像剤担持体１４２の磁力に引き付けられ、入り口シール１４１上に溜まってしまう。入り口シール１４１上のキャリアＡ溜まりが増大すると、入り口シール１４１を変形させてしまう。その結果入り口シール１４１が変形した部分から、トナー飛散が発生してしまう。
【０００６】
特許第３１８６２８８号では、現像バイアス電圧印加タイミングおよび現像手段の駆動の開始タイミングを設定して、像担持体への不要な現像剤付着を防止する技術を提案しており、また、特開平６−３３７５７４号公報では、像担持体の回転位置にあわせて現像バイアス印加を切り替え可能とした技術を提案している。
また、特開２０００−２８４６４３号公報では、画像形成開始の際、逆極性バイアスを印加した状態で現像剤担持体および像担持体の回転駆動を開始して、トナー消費量を最小限に抑える技術を提案している。
【０００７】
また、こうした問題は、画像品質向上の手段としての小粒径キャリアを用いた場合、キャリアを現像剤担持体に保持する力が弱くなるため、逆極性バイアス印加による、現像剤担持体上のキャリアを像担持体に引き付ける力はいっそう強くなる。その結果、一度の逆転で入り口シール上に溜まるキャリアの量は増大しかねない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点に鑑み、本発明は、現像バイアス印加後、逆極性バイアスを印加する画像形成装置において、逆極性バイアス印加停止タイミングを設定することで、像担持体逆転に伴う、現像手段入り口シール上のキャリア溜まりを防止した画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、現像剤担持体を有し、正規現像バイアスを印加することで像担持体上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する、２成分磁気ブラシ現像方式の現像手段と、を有する画像形成装置において、前記画像形成装置は、現像剤担持体の回転方向で、像担持体と現像剤担持体が対向する位置の上流側に位置し、像担持体表面に当接するトナー飛散防止のための入り口シールと、像担持体の非作像領域が現像剤担持体に対向する際に、現像剤担持体に、正規現像バイアスに対して逆極性である逆極性バイアスを印加する現像手段と、を有し、画像形成動作終了後に像担持体を逆転させ、この像担持体逆転時、現像剤担持体へ逆極性バイアスを印加しないことを特徴とする画像形成装置とする。
【００１０】
本発明は、さらに、像担持体が、正転停止後、かつ逆転開始前に、現像剤担持体に逆極性バイアスの印加を停止することを特徴とする画像形成装置とする。
本発明は、さらに、像担持体正転停止検知手段と現像バイアス印加検知手段とを設け、像担持体正転停止信号検知後、現像剤担持体に逆極性バイアスの印加を停止し、その停止検知後、像担持体逆転動作を開始させるよう制御することを特徴とする画像形成装置とする。
【００１１】
本発明は、さらに、像担持体上にトナー像を形成終了後、現像剤担持体への現像剤供給量を減らすよう制御することを特徴とする画像形成装置とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下より、本発明の実施の形態について図に基づき説明する。
図１は本発明の画像形成装置に係る主な画像形成部の概略構成図を示すものである。
まず、画像形成動作を説明する。
像担持体としての感光体ドラム１１上に、帯電手段としての帯電装置１３により帯電を施し、露光Ｌにより画像情報を書き込み、静電潜像を担持させる。現像手段としての現像装置１４により、静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成した後、図示しない現像装置駆動を停止させ、帯電装置１３を停止させる。トナー像は転写装置１６により記録紙に転写され、感光体ドラム１１表面の転写残トナーはクリーニング装置１７によりクリーニングされる。その後、除電装置１２が感光体ドラム上１１上の残留電位を除去するため、感光体ドラム１１に全面露光を行う。
【００１３】
ここで、感光体ドラム１１上の除電を行った非作像領域が現像装置１４の現像領域に入ると、感光体ドラム１１上にトナーが付着してしまうので、無駄なトナーの消費を抑えるため、正規現像バイアスとは逆極性のバイアスを現像剤担持体としての現像スリーブ１４２に印加する。感光体ドラム１１上を全面露光した後、感光体ドラム１１は一時停止し、感光体ドラム用クリーニングブレード１７１に噛み込んだ異物を除去するため、逆転動作を行う。その後、逆極性バイアスが停止する。
【００１４】
本発明では、入り口シール１４１上のキャリア溜まりを防ぐため、感光体ドラム１１の逆転時、キャリアを感光体ドラム１１に引き付ける逆極性バイアスを印加しないことで、キャリアを感光体ドラム１１に引き付ける力をなくし、その逆転に伴いキャリアが連れまわることを防ぐ。
【００１５】
また、図２のタイミングチャートに示すように、逆極性バイアス印加停止タイミングを、感光体ドラム１１正転停止後かつ逆転開始前とする。これにより、感光体ドラム１１の正転が停止するまでは逆極性バイアスを印加しつづけているので、感光体ドラム１１正転時、帯電していない感光体ドラム１１上非作像領域での現像スリーブ１４２からのトナー付着を防ぐことができ、不必要なトナー消費を抑えることができる。かつ、感光体ドラム１１正転停止以降は、逆極性バイアス印加を停止しているので、キャリアを感光体ドラム１１に引き付ける力をなくし、感光体ドラム１１逆転に伴いキャリアが連れまわることを防ぐことができる。
【００１６】
さらに、感光体ドラム１１正転停止検知手段と現像バイアス印加検知手段とを有することで、上記動作を確実に制御することができる。
さらに、例えば図１で、現像スリーブ１４２と同期して駆動し、現像スリーブ１４２に現像剤を供給するパドル１４３の軸に図示しないクラッチを設け、上記クラッチにより、図３のタイミングチャートに示す画像領域におけるトナー像形成後、現像手段駆動停止までパドル１４３の駆動のみを停止させる。
あるいは、現像装置１４内または現像スリーブ１４２近傍に電磁石を設け、 図３のタイミングチャートに示す画像域でのトナー像形成後、現像装置１４駆動停止まで磁力を発生させて現像スリーブ１４２上の現像剤を上記電磁石に付着させる。こうした手段により、現像領域に入る現像剤の絶対量を減らすことができ、感光体ドラム１１逆転に伴いキャリアが入り口シール１４１を乗り越えることを低減することができる。
【００１７】
さらに、現像剤に用いるキャリアを小粒径キャリアとした場合、現像スリーブ１４２に保持する力が弱くなるが、本発明では感光体ドラム１１逆転時に逆極性バイアスを印加していないので、キャリアを感光体ドラム１１に引き付ける力をなくすことができる。これにより、キャリアが現像スリーブ１４２に保持する力を強くしなくても、入り口シール１４１上にキャリアが溜まるのを防ぐことができる。
小粒径キャリアとは、φ８０μｍ以下のものであり、好ましくはφ５０μｍ以下のものとする。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、感光体ドラム逆転時に逆極性バイアスを印加しないことで、感光体ドラム逆転時にキャリアを感光体に引き付ける力をなくし、入り口シール上にキャリアが溜まるのを防ぐことが可能な画像形成装置を提供することができる。また、本発明によれば、感光体ドラムの正転停止まで逆極性バイアスを印加しつづけ、正転停止後に逆極性バイアス印加を停止して、感光体ドラム逆転時、逆極性バイアスを印加していないので、画像形成終了後、帯電していない感光体ドラム上でのトナー付着を減らすことができ、かつ入り口シール上にキャリアが溜まるのを防ぐことが可能な画像形成装置を提供することができる。さらに、本発明によれば、感光体ドラムの正転停止検知手段と現像バイアス印加検知手段を有することで、上記動作を確実に制御することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００１９】
さらに、本発明によれば、感光体ドラム逆転時、現像領域に存在する現像剤の絶対量を減らすことができるので、 感光体ドラム逆転に伴いキャリアが入り口シールを乗り越えることを低減することができ、より一層入り口シール上にキャリアが溜まるのを防ぐことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置に係る主な画像形成部の概略構成図を示すものである。
【図２】本発明に係るタイミングチャートである。
【図３】本発明に係るタイミングチャートである。
【図４】像担持体の（ａ）逆転時、および（ｂ）逆転後のトナー像形成位置付近を示す概略図である。
【符号の説明】
１１  感光体ドラム
１２  除電装置
１３  帯電装置
１４  現像装置
１４１  入り口シール
１４２  現像スリーブ
１４３  パドル
１５  レジストローラ
１６  転写装置
１７  クリーニング装置
１７１  感光体用クリーニングブレード
Ａ  キャリア
Ｌ  露光
【図１】
0003803049.tif 000002
【図２】
0003803049.tif 000003
【図３】
0003803049.tif 000004
【図４】
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