JPH04204876A - 反転現像制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、静電写真複写機等の画像形成装置に適用され
ている反転現像装置に関し、さらに詳しくは反転現像装
置の反転現像制御装置に関するものである。

（従来の技術） 一般に、２成分現像剤を使用する反転現像方式の複写機
においては、例えば帯電手段によって感光体ドラム表面
を負に帯電し、露光によって零電位となった部分（露光
領域）に現像剤のうち負帯電したトナーを付着させ現像
している。このときキャリアは正帯電している。

詳述すると、この反転現像方式では、第４図に示すよう
に、帯電器１により感光体ドラム２の表面を−７００ボ
ルト程度の負電位に印加し、この負に帯電した部分が露
光手段３による露光位置に回転移動して露光される。そ
の後、感光体ドラム２はさらに回転して現像ローラ４１
と対向する現像位置に到達し、この時点で現像ローラ４
１に−４００ボルト程度の負のバイアス電圧が印加され
、その静電気的反発力で負に帯電したトナーが飛び出し
、感光体ドラム２の零電位の露光部分に付着する。

（発明が解決しようとする問題） ところで、現像ローラ４１へのバイアス電圧は、感光体
ドラム２の帯電・露光された部分が現像ローラ４１と対
向する現像位置へ到達すると同時に印加されるのが好ま
しいが、このタイミングの制御は容易ではなく、バイア
ス電圧の印加タイミングがずれてしまうことがあった。

したがって、例えば、その現像ローラ４１に＝４００ボ
ルトのバイアス電圧が印加されるタイミングが感光体ド
ラム２の一７００ボルトに帯電した部分が現像ローラ４
１との現像位置へ到達する時点よりも早すぎると、感光
体ドラム２表面の電位が現像ローラ４１のバイアス電圧
値よりも大きくなって、トナーが感光体ドラム２へ飛ん
でしまう。すなわち、第５図（ａ）に示すように、現像
位置に到達した感光体ドラム２に対して現像ローラ４１
に印加されるバイアス電圧のタイミングがずれると、第
５図（ｂ）（バイアス電圧値をＯボルトとしての相対的
差）に示すように、許容される相対的差をその電圧差が
越えてしまう。

逆に、その現像ローラ４１に一４００ボルトのバイアス
電圧を印加するタイミングが、感光体ドラム２の一７０
０ボルトに帯電した部分が現像ローラ４１との現像位置
に到達した時点よりも遅すぎると、その間、−７００ボ
ルトに帯電した感光体ドラム部分が現像ローラ４１との
現像位置に到達しているにもかかわらず、現像ローラ４
１にバイアス電圧が印加されていないので、正に帯電し
たキャリアが感光体ドラム２の表面に引き寄せられる。

すなわち、第６図（ａ）に示すように、現像領域に到達
した感光体ドラム２に対して現像ローラ４１に印加され
るバイアス電圧のタイミングがずれると、第６図（ｂ）
（バイアス電圧値をＯボルトとしての相対的差）に示す
ように、許容される相対的差をその電圧差が越えてしま
うのである。

これに対し、バイアス電圧を急激に印加しない発明もさ
れているが、それでもやはり、両電圧の印加のタイミン
グが悪いと、電圧差が許容範囲を越えて、トナーやキャ
リアが飛散してしまう。

本発明は、このような従来の反転現像制御装置の課題を
考慮し、感光体ドラムへの電圧の印加のタイミングある
いは、現像手段へのバイアス電圧の印加のタイミングが
正常なタイミングよりずれても、トナーやキャリアが飛
散しない反転現像制御装置を提供することを目的とする
ものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の反転現像制御装置は、潜像が形成される感光体
と、この感光体に電圧を印加して所定の表面電位に帯電
する帯電手段と、この帯電手段により帯電された感光体
を露光して潜像を形成するための露光手段と、前記潜像
を反転現像する現像手段と、この現像手段に所定のバイ
アス電圧を印加するバイアス付与手段とを有する画像形
成装置の反転現像装置において、前記露光手段は露光光
量を所定値からＯまで徐々に変化させるように制御する
光量制御手段を備え、さらに前記バイアス付与手段はバ
イアス電圧値を所定電圧値まで徐々に変化させるバイア
ス制御手段を具備することを特徴とするものである。

（作用） 本発明は、帯電手段によって感光体を帯電し、その帯電
した感光体が露光手段による露光位置に到達した際に露
光により潜像を形成する。そして、この潜像が形成され
た感光体が現像手段による現像位置に到達した際にバイ
アス付与手段によって現像手段に所定のバイアス電圧を
印加して、トナーを感光体へ付着させる。

このとき、露光手段の光量制御手段は、その露光光量を
所定値からＯまで徐々に変化させるように制御し、バイ
アス付与手段のバイアス制御手段は、印加電圧を所定電
圧値まで徐々に変化させるように制御する。

従って、現像位置における感光体の表面電位と現像手段
のバイアス電圧値との差は、その印加のタイミングが多
少、正規のタイミングからずれても、許容範囲内に収ま
るため、不必要なトナーやキャリアの飛散が防止される
。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は、本発明にかかる反転現像制御装置の一実施例
が適用された複写機の要部の概略断面図である。

同図において、潜像が形成される感光体の一例としての
感光体ドラム２の周辺には、図面上、反時計回りの方向
に順に、帯電器１、表面電位センサー６、露光位置に設
けられた露光手段としてのＬＥＤアレイ３、現像手段の
一例としての現像器４とその現像ローラ４１、そして残
留したトナーを除去するクリーニング手段５等が配置さ
れている。

前記帯電器１には、感光体ドラム２を−７００ボルト程
度に帯電させるための高圧電源回路１０が接続されてい
る。また、この高圧電源回路１０には、その高圧電源回
路１０の発生する電圧の大きさを制御する制御回路９が
接続されている。

一方、現像器４にはその現像器４に高圧を印加するため
の高圧電源回路１１が接続されている。

また、この高圧電源回路１１には、その高圧電源回路１
１の発生する電圧の大きさを制御する制御回路１２が接
続されている。さらに、ＬＥＤアレイ３には、露光光量
を制御する制御回路１４が接続されている。

そして、これら制御回路９．１２．１４の制御内容を指
示するためのＣＰＵ　（中央演算処理装置）１３が設け
られ、そこへ前記表面電位センサー６の出力信号が入力
されるようになっている。

このＣＰＵ１３は、ＬＥＤアレイ３の露光光量を所定値
からＯまで徐々に変化させるように指示するとともに、
現像器４へのバイアス印加電圧も所定電圧値まで徐々に
変化させるように指示するようになっている。

次に、上記実施例の動作について説明する。

まずその概略を説明する。ここで感光体ドラム２は第１
図に示すように、反時計方向に回転しているとする。帯
電器１は感光体ドラム２を高電圧で帯電し、表面電位セ
ンサー６はその帯電した感光体ドラム２の表面電位を測
定し、その帯電した部分が露光位１に到達すると、ＬＥ
Ｄアレイ３によって露光−され、潜像が形成される。さ
らに回転して、現像器４の現像位置に到達すると、高圧
電源回路１１が高電圧を現像器４の現像ローラ４１に印
加して、トナーを飛ばせて現像する。その後、現像され
た部分は転写（図示省略）され、残留したトナーはクリ
ーニング装置５により除去される。

次に、上記動作における露光光量変化及びバイアス電圧
印加のタイミングについて詳しく説明する。

帯電器１により電圧を印加された感光体ドラム２の部分
Ｐ１が回転して、ＬＥＤアレイ３の露光位置Ｐ２及び現
像器４の現像ローラ４１の現像位置Ｐ３へ到達するまで
一定の時間がかかる。たとえば、ＰＩからＰ２までに要
する時間を０．２秒、ＰｌからＰ３までに要する時間を
０．４秒とする。

まず、ＣＰＵ１３は制御回路９を駆動して高圧電源回路
１０によって帯電器１により感光体ドラム２が一７００
ボルトに帯電されるように印加される０次いで、その０
．２秒後に制御回路１４を駆動してＬＥＤアレイ３によ
る露光光量が所定値から０に向かってステップ状に減少
するように露光し始める。このことにより、感光体の帯
電電位は一７００ボルトと一定であるために露光後の感
光体ドラムの表面電位はステップ状に増加することにな
る。そのさらに０．２秒後に制御回路１２を駆動して高
圧電源回路１１によってバイアス電圧を現像ローラ４１
に＋１００ボルトから所定電圧に向かってステップ状に
印加する。

上記した露光後の感光体の表面電位、すなわち現像位置
に達したときの感光体ドラム２の表面電位および現像ロ
ーラ４１のバイアス電圧は、第２図に示すように、感光
体ドラム２の表面電位が＝１００ボルト→−２００ボル
ト→−３００ボルト→−４００ポルト→−５００ボルト
→−６００ボルト→−７００ボルトと変化し、現像ロー
ラ４１のバイアス電圧が＋１００ボルト→０ボルト→−
１００ボルト→−２００ボルト→−３００ボルト→−４
００ボルトと変化する。なお、第２図における感光体ド
ラム２の表面電位のグラフのタイミング（横軸）は露光
した時間より０．２秒遅れで描かれている。

この結果、現像位置における感光体ドラム２の表面電位
と現像ローラ４１のバイアス電圧値との差は、第３図に
示すようになる。同図は、バイアス電圧値を零としてそ
れに対する感光体ドラム２の表面電位の相対的差を示し
ている。

すなわち、図のようなタイミングで徐々に変化させると
、現像ローラ４１のバイアス電圧値に対する感光体ドラ
ム２の表面電位の相対的差は許容範囲におさまることに
なる。ここで、万が一１ＬＥＤアレイ３の露光のタイミ
ングが前後にずれたとしても、感光体ドラム２の表面電
位と現像ローラ４１のバイアス電圧値との相対的差は変
化するが、双方の電位は徐々に変化しているので許容範
囲内の３００ボルト程度に収まる。したがって、トナー
やキャリアが飛散するような不都合は発生しない。

なお、上記実施例においては、現像手段に所定のバイア
ス電圧を印加するバイアス付与手段として高圧電源回路
１１を、またバイアス制御手段として制御回路１２およ
びＣＰＵ１３等で構成していたが、これに限らず要する
にバイアス電圧値を徐々に変化させて所定電圧値に到達
できるものであればよい、また、上記実施例においては
、露光手段はＬＥＤアレイ３で構成されていたが、これ
に限らず要するに帯電された感光体ドラムへの露光光量
を徐々に変化させ感光体ドラムの表面電位を徐々に変化
させるものであればよい。さらに、上記実施例において
は各電圧の印加の仕方はステップ状に印加していたが、
これに限らず連続的に徐々に変化させるようにしてもよ
い、また、上記実施例においては、２成分現像剤の反転
現像装置を適用していたが、１成分現像剤の反転現像装
置に適用することも可能である。

（発明の効果） 本発明は露光手段の光量制御手段が、その露光光量を所
定値から０まで徐々に変化させるように制御し、バイア
ス付与手段のバイアス制御手段が、そのバイアス付与手
段によるバイアス電圧印加を所定電圧値まで徐々に変化
させるように制御することにより、バイアス電圧を印加
するタイミングや表面電位を印加するタイミングが多少
ずれてもトナーやキャリアが飛散することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる反転現像制御装置の一実施例を
示すブロック図、第２図は同実施例の露光後の感光体の
表面電位とバイアス電圧値の時間的変化を示すグラフ、
第３図は同実施例の露光後の感光体の表面電位とバイア
ス電圧値との相対的差を示すグラフ、第４図は従来の複
写機の要部を示す模式的断面図、第５図は従来の感光体
の表面電位とバイアス電圧値の関係を示すグラフ、第６
図は他の従来の感光体の表面電位とバイアス電圧値の関
係を示すグラフである。 １・・・帯電器、２・・・感光体ドラム、３・・・ＬＥ
Ｄアレイ、４・・・現像器、４１・・・現像ローラ、１
１・・・高圧電源回路、１２・・・制御回路、１３・・
・ＣＰＵ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）潜像が形成される感光体と、この感光体に電圧を
   印加して所定の表面電位に帯電する帯電手段と、この帯
   電手段により帯電された感光体を露光して潜像を形成す
   るための露光手段と、前記潜像を反転現像する現像手段
   と、この現像手段に所定のバイアス電圧を印加するバイ
   アス付与手段とを有する画像形成装置の反転現像装置に
   おいて、前記露光手段は露光光量を所定値から０まで徐
   々に変化させるように制御する光量制御手段を備え、 さらに前記バイアス付与手段はバイアス電圧値を所定電
   圧値まで徐々に変化させるバイアス制御手段を具備する
   ことを特徴とする反転現像制御装置。
2. （２）前記光量制御手段は、露光光量を所定値から０ま
   で徐々に変化させる際、ステップ状に変化させるもので
   あることを特徴とする請求項（１）記載の反転現像制御
   装置。
3. （３）前記バイアス制御手段は、所定電圧値を印加させ
   る際、ステップ状に印加させるものであることを特徴と
   する請求項（１）記載の反転現像制御装置。