画像形成装置
【課題】画像形成の動作と終了を繰り返し行った場合でも、地汚れの発生を抑制することができる。
【解決手段】画像形成装置１は、感光ドラム１７と、帯電ローラ１２と、現像ローラ１７と、トナー供給ローラ２０と、トナー量を規制する規制ブレード２１と、帯電ローラ１２に帯電バイアスを印加する帯電電圧電源２８と、現像ローラ１７に現像バイアを印加する現像電圧電源２９と、規制ブレード２１に規制バイアスを印加する規制電圧電源３１と、トナー供給ローラ２０に供給バイアスを印加する供給電圧電源３０と、制御部３６とを有している。制御部３６により、画像形成の動作を終了する所定時間前に、規制電圧電源３１又は供給電圧電源３０の少なくとも一方を制御して、規制ブレード２１を通過した後の現像ローラ１７上のトナー量を画像形成の動作中よりも少なくしている。
【解決手段】画像形成装置１は、感光ドラム１７と、帯電ローラ１２と、現像ローラ１７と、トナー供給ローラ２０と、トナー量を規制する規制ブレード２１と、帯電ローラ１２に帯電バイアスを印加する帯電電圧電源２８と、現像ローラ１７に現像バイアを印加する現像電圧電源２９と、規制ブレード２１に規制バイアスを印加する規制電圧電源３１と、トナー供給ローラ２０に供給バイアスを印加する供給電圧電源３０と、制御部３６とを有している。制御部３６により、画像形成の動作を終了する所定時間前に、規制電圧電源３１又は供給電圧電源３０の少なくとも一方を制御して、規制ブレード２１を通過した後の現像ローラ１７上のトナー量を画像形成の動作中よりも少なくしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プリンタ等の画像形成装置においては、画像形成動作を開始する時に、感光ドラムの未帯電領域表面に現像剤としてのトナーが移動してしまうことを防止するために、例えば、下記の特許文献１に記載された技術では、感光ドラムの未帯電領域が現像部を通過するまでの間は、トナーの帯電特性とは逆極性のバイアス電圧（以下単に「バイアス」という。）を現像ローラに印加する制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８３６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の画像形成装置では、次のような課題があった。
画像形成動作を開始する時に、現像ローラへ印加される現像バイアスと、トナー供給ローラへ印加される供給バイアスとのバイアス差が、画像形成動作時における現像バイアスと供給バイアスとのバイアス差よりも大きく、トナーが現像ローラに対して過剰に供給されてしまい、画像濃度の上昇等が発生したり、特に、画像形成の動作と終了を繰り返し行った場合には、非画像領域にトナーが移ってしまう地汚れ等の画像品質の劣化を生じる課題があった。
【０００５】
ここでいう地汚れとは、現像ローラ表面にトナーが過剰に供給された場合や、トナーの帯電が過剰に上昇した場合等に、現像ローラ表面に規制されたトナー層厚の電位が過剰に上昇し、感光ドラム表面の非画像領域にトナーが移動する画像品質の劣化のことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内の第１の発明は、画像信号に基づく静電潜像を担持する回転自在の静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体に接触し前記静電潜像担持体を帯電する帯電手段と、前記静電潜像に現像剤を付着させて前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する供給部材と、前記現像剤担持体に接触し前記現像剤担持体上の前記現像剤量を規制する規制部材と、前記帯電手段に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、前記現像剤担持体に現像電圧を印加する現像電圧印加手段と、前記規制部材に規制電圧を印加する規制電圧印加手段と、前記供給部材に供給電圧を印加する供給電圧印加手段と、を有する画像形成装置であって、画像形成の動作の終了前における所定時間の間、前記規制電圧印加手段又は前記供給電圧印加手段の少なくとも一方を制御して前記規制部材を通過した後の前記現像剤担持体上の前記現像剤量を前記画像形成の動作中よりも少なくする制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、前記第１の発明の静電潜像担持体、帯電手段、現像剤担持体、供給部材、規制部材、帯電電圧印加手段、現像電圧印加手段、規制電圧印加手段、及び供給電圧印加手段を有する画像形成装置であって、前記静電潜像担持体が回転停止する時刻よりも所定時間前に、前記規制電圧又は前記供給電圧の少なくとも一方の電圧を、前記現像電圧よりも低い電圧に制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、前記第１又は第２の発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記画像形成の動作の開始後における所定時間の間、前記供給電圧と前記現像電圧の差の絶対値が、前記画像形成の動作中における前記供給電圧と前記現像電圧の差の絶対値と等しいか、又は小さくなるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の内の第１の発明の画像形成装置によれば、制御手段により、画像形成の動作の終了前における所定時間の間、規制電圧印加手段又は供給電圧印加手段の少なくとも一方を制御して規制部材を通過した後の現像剤担持体上の現像剤量を画像形成の動作中よりも少なくするようにしたので、画像形成の動作を開始する時、静電潜像担持体の未帯電領域に現像剤が移動することを防ぐだけでなく、画像形成の動作と終了を繰り返し行った場合でも、現像剤担持体に過剰に現像剤が供給されることがなく、地汚れの発生を抑制することができる。
【００１０】
第２及び第３の発明の画像形成装置によれば、制御手段により、静電潜像担持体が回転停止する時刻よりも所定時間前に、規制電圧又は供給電圧の少なくとも一方の電圧を、現像電圧よりも低い電圧に制御するようにしたので、静電潜像担持体の回転が再開される時に、現像剤担持体上で静電潜像担持体と当接する部分から、規制部材又は供給部材と当接する部分までの間の現像剤の層厚を薄くすることができ、その結果、静電潜像担持体の回転再開時の汚れの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明の実施例１における図２の画像形成装置１中の画像形成部１０を示す概略の図である。
【図２】図２は本発明の実施例１における画像形成装置の全体を示す概略の構成図である。
【図３】図３は図１（ａ）の画像形成部１０における感光ドラム１１、帯電ローラ１２、現像ローラ１７、トナー供給ローラ２０及び規制ブレード２１の位置関係を示す概略図である。
【図４】図４は図１の現像器１４において本実施例１と比較例との電源印加のタイミングを示す図である。
【図５】図５は規制バイアス、供給バイアス及び現像バイアスに対するトナー１９の帯電特性を示す図である。
【図６】図６は本発明の実施例１における現像ローラ１７上のトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］の効果を示す図である。
【図７】図７は本発明の実施例２における画像形成装置１Ａ中の画像形成部１０を示す概略の図である。
【図８】図８は図７の現像器１４において本実施例２と比較例との電源印加のタイミングを示す図である。
【図９】図９は規制バイアス、供給バイアス及び現像バイアスに対するトナー１９の帯電特性を示す図である。
【図１０−１】図１０−１は本発明の実施例２における現像ローラ１７上のトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］の効果を示す図である。
【図１０−２】図１０−２は本発明の実施例２における現像ローラ１７上のトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］の効果を示す図である。
【図１１】図１１は図７の現像器１４において実施例２の変形例と比較例との電源印加のタイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１３】
（実施例１の全体構成）
図２は、本発明の実施例１における画像形成装置の全体を示す概略の構成図である。
【００１４】
画像形成装置１は、例えば、電子写真方式を用いたカラープリンタであり、この内部の上部には、複数の画像形成部１０（例えば、４色のブラック用画像形成部１０Ｋ、イエロー用画像形成部１０Ｙ、マゼンタ用画像形成部１０Ｍ、及びシアン用画像形成部１０Ｃ）が、ほぼ等間隔に設けられている。各画像形成部１０は、基本的に同一の構成である。
【００１５】
複数の画像形成部１０の下方には、これに対向して転写装置１５が設けられている。転写装置１５は、現像された現像剤（例えば、トナー）を記録媒体（例えば、記録用紙）２２に転写する無端状の転写ベルト２３と、この転写ベルト２３に図示しない電源により電圧を印加する複数の転写ローラ２４と、転写ベルト２４を回転駆動するための動力を伝える駆動ローラ２５−１及び従動ローラ２５−２とにより構成されている。
【００１６】
転写ベルト２３の最下流には、この転写ベルト２３をクリーニングするためのクリーニングブレード２６が配設されている。複数の画像形成部１０の下の搬送路における下流側には、定着器２７が配設されている。転写装置１５の下方には、記録用紙２２を格納するための用紙カセット３７が着脱自在に装着されている。用紙カセット３７の前端部には、ホッピングローラ３８が設けられている。
【００１７】
ホッピングローラ３８は、用紙カセット３７から記録用紙２２を選択的に取り出すローラであり、この下流側から従動ローラ２５−２の間に、複数の搬送ローラ３９−１，３９−２が配設されている。複数の搬送ローラ３９−１，３９−２は、ホッピングローラ３８から取り出された記録用紙２２を従動ローラ２５−２側へ搬送するローラである。搬送された記録用紙２２は、複数の画像形成部１０下の搬送路を経由して定着器２７へ送られ、この下流側に設けられた排出ローラ４０により外部へ排出される構成になっている。
【００１８】
各画像形成部１０は、画像信号に基づく静電潜像を担持する静電潜像担持体（例えば、感光ドラム）１１を有している。感光ドラム１１は、断面略円形状のドラム状回転体であり、表面に有機感光体が形成されている。感光ドラム１１の周囲には、帯電手段（例えば、帯電ローラ）１２、露光装置１３、現像器１４、及び転写装置１５が配置されている。帯電ローラ１２、現像器１４、及び転写装置１５は、感光ドラム１１の表面に対向して、接触もしくは圧接して設けられており、本実施例１では接触して設けられる。更に、感光ドラム１１の周囲には、この感光ドラム１１の表面に接触してクリーニングブレード１６が設けられ、このクリーニングブレード１６により、感光ドラム１１の表面に残留しているトナー１９を掻き取って処理する構成になっている。
【００１９】
露光装置１３は、画像信号に対応した光を感光ドラム１１の表面に照射し、静電潜像を形成するものであり、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いた発光素子アレイ等により構成されている。現像器１４は、印刷時に感光ドラム１１に接触し、静電潜像にトナーを付着させてその静電潜像を現像する現像剤担持体（例えば、現像ローラ）１７と、トナーカートリッジ１８から補充されたトナー１９を帯電させて現像ローラ１７に供給する供給部材（例えば、トナー供給ローラ）２０と、現像ローラ１７の表面に接触してトナー供給ローラ２０から供給されたトナー１９を薄層化する規制部材（例えば、規制ブレード）２１とにより構成されている。
【００２０】
本実施例１のトナー１９は、例えば、結着樹脂としてポリエステル、着色剤としてカーボンブラック、銅フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ１５）、キナクリドン系顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１２２）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１８５等を使用している。体積平均粒子径は５．８μｍとし、流動化剤及び帯電性をコントロールする目的で各帯電特性を持ったシリカや、帯電制御剤が外添されている。又、定着性の安定化のため、樹脂内部にパラフィン等のワックスを内包している。
【００２１】
（実施例１の画像形成部の構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１における図２の画像形成装置１中の画像形成部１０を示す概略の図であり、同図（ａ）は画像形成部１０の構成を示す図、及び、同図（ｂ）は画像形成部１０における回路を示す図である。
【００２２】
図２の画像形成装置１には、複数の画像形成部１０（＝１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ）が設けられているが、これらの各画像形成部１０は同様の構成であるため、そのうちの１つについて説明する。
【００２３】
感光ドラム１１は、例えば、外径約３０ｍｍで厚さ約１ｍｍの円筒形状のアルミ素管の表面に、有機感光体が約１８μｍの厚みをもって塗布されている。アルミ素管において、一方の端部には、樹脂製のフランジが固定して設けられており、他方の端部には、画像形成装置本体からの動力を受けるための樹脂製のギア兼フランジが固定して設けられている。
【００２４】
現像ローラ１７は、金属製のシャフトの外周に設けられた弾性体で構成されている。例えば、直径１０ｍｍの金属製のシャフト上に弾性体として肉厚３ｍｍ、ゴム硬度４０°（アスカーＣ）、抵抗値１０４Ω・ｃｍの導電性のシリコンゴムを用い、表面層には絶縁層として比誘電率４のアクリル樹脂によるコート層を５μｍの厚さでコートされている。
【００２５】
トナー供給ローラ２０は、金属製のシャフトの外周に設けられた発泡体で構成されている。例えば、直径６ｍｍの金属製シャフトの上に、硬度５０°（アスカーＦ）のウレタンゴム発泡体が厚さ４．７５ｍｍで成形されている。
【００２６】
規制ブレード２１は、現像ローラ１７のトナー層を所望の量となるように、トナー層厚を規制するものである。例えば、厚さ８０μｍ、自由長１２．５ｍｍの曲げ加工によるＲ形状を有するＳＵＳ３０４板ばねを用い、図１に示すように現像ローラ１７に対向して配置されている。
【００２７】
画像形成部１０に関連する回路としては、パーソナルコンピュータ等の上位装置３４に接続された制御手段（例えば、制御部）３６を有している。制御部３６は、画像形成部全体を制御するものであり、中央処理装置（ＣＰＵ）等により構成されている。この制御部３６には、各種のモータと各種の電源が接続されている。
【００２８】
各種のモータとしては、例えば、感光ドラム１１の駆動モータ１１ａと、転写装置１５の駆動モータ１５ａと、ホッピングローラ３８の駆動モータ３８ａと、搬送ローラ３９−１，３９−２の駆動モータ３９ａと、定着器２７の駆動モータ２７ａとを有している。
【００２９】
各種の電源としては、帯電ローラ１２に帯電電圧である帯電バイアを印加する帯電電圧印加手段（例えば、帯電電圧電源）２８と、現像ローラ１７に現像電圧である現像バイアスを印加する現像電圧印加手段（例えば、現像電圧電源）２９と、トナー供給ローラ２０に供給電圧である供給バイアスを印加する供給電圧印加手段（例えば、供給電圧電源）３０と、規制ブレード２１に規制電圧である規制バイアスを印加する規制電圧印加手段（例えば、規制電圧電源）３１とを有している。
【００３０】
（実施例１の画像形成部の位置関係）
図３は、図１（ａ）の画像形成部１０における感光ドラム１１、帯電ローラ１２、現像ローラ１７、トナー供給ローラ２０、及び規制ブレード２１の位置関係を示す概略図である。
【００３１】
感光ドラム１１の回転中心１１ｂから帯電ローラ１２の回転中心１２ｂまでを結ぶ線分と、感光ドラム１１の回転中心１１ｂから現像ローラ１７の回転中心１７ｂまでを結ぶ線分とがなす、感光ドラム１１の回転方向の角度をθ１［ｒａｄ］とする。
【００３２】
現像ローラ１７の回転中心１７ｂから、規制ブレード２１と現像ローラ１７との当接部までを結ぶ線分と、現像ローラ１７の回転中心１７ｂから感光ドラム１１の回転中心１１ｂまでを結ぶ線分とがなす、現像ローラ１７の回転方向の角度をθ２［ｒａｄ］とする。
【００３３】
感光ドラム１１と現像ローラ１７の半径をそれぞれＲ［ｍｍ］、ｒ［ｍｍ］とする。感光ドラム１１の表面が移動する速度と現像ローラ１７の表面が移動する速度をそれぞれＶ１［ｍｍ／ｓｅｃ］、Ｖ２［ｍｍ／ｓｅｃ］とする。
【００３４】
感光ドラム１１と、帯電ローラ１２と、現像ローラ１７と、規制ブレード２１とは、
（Ｒ×θ１）≦（Ｖ１／Ｖ２）×（ｒ×θ２）
となる関係を満足するように設けられている。
【００３５】
これは、現像ローラ表面の現像ローラ１７と規制ブレード２１の当接部が、現像ローラ１７の回転に従って感光ドラム１１と現像ローラ１７の当接部に至るより以前に、感光ドラム表面の感光ドラム１１と帯電ローラ１２との当接部が、感光ドラム１１の回転に従って感光ドラム１１と現像ローラ１７の当接部を通過する条件を表している。
【００３６】
本実施例１では、例えば、
感光ド７ム１１の半径Ｒ＝１５．０［ｍｍ］
現像ローラ１７の半径ｒ＝８．０［ｍｍ］
感光ドラム１１の表面が移動する速度Ｖ１＝１９０．４［ｍｍ／ｓｅｃ］
現像ローラ１７の表面が移動する速度Ｖ２＝２４３．７［ｍｍ／ｓｅｃ］
であるため、感光ドラム１１に対して帯電ローラ１２と、現像ローラ１７とが、
θ１＝１．２５［ｒａｄ］
θ２＝３．０１［ｒａｄ］
となるように、それぞれ感光ドラム１１に当接して配置されている。
【００３７】
（実施例１の全体の動作）
図１及び図２において、制御部３６は、上位装置３４から印刷命令を受けると、駆動モータ１１ａ，１５ａ，２７ａ，３８ａ，３９ａ等の回転駆動を制御することにより、感光ドラム１１、帯電ローラ１２、露光装置１３、現像ローラ１７、トナー供給ローラ２０、転写ローラ２４、駆動ローラ２５−１、定着器２７、ホッピングローラ３８、搬送ローラ３９−１，３９−２、及び排出ローラ４０、それぞれの駆動を制御する。そして、感光ドラム１１の表面に接触もしくは非接触で設けられた帯電ローラ１２に対し、帯電電圧電源２８によってトナー１９の帯電極性と同極性の直流電圧−１０００［Ｖ］を印加して感光ドラム１１の表面を一様均一に帯電させる。
【００３８】
次に、露光プロセスでは、露光装置１３により、画像信号に対応した光が感光ドラム１１に照射されて静電潜像が形成される。
【００３９】
トナー供給ローラ２０及び規制ブレード２１には、供給電圧電源３０と規制電圧電源３１により、それぞれバイアス−３００［Ｖ］が印加される。現像ローラ１７には、現像電圧電源２９により、トナー供給ローラ２０と異なるバイアス−２００［Ｖ］が印加される。現像ローラ１７とトナー供給ローラ２０との間には、トナー１９がトナー供給ローラ２０から現像ローラ１７に移動する向きに電位差による電界が生じている。本実施例１では、画像形成時におけるトナー供給ローラ２０と現像ローラ１７のバイアス差は−１００［Ｖ］である。
【００４０】
現像器１４内に収容されているトナー１９は、トナー供給ローラ２０の回転によって摩擦帯電され、トナー供給ローラ２０に印加された供給バイアスと現像ローラ１７に印加された現像バイアスの電圧差によって生じる電界により、現像ローラ１７に供給される。現像ローラ１７は、摩擦帯電されたトナー１９を吸着して、これを図示矢印方向に搬送し、回転方向下流側に現像ローラ１７に接触して配置された規制ブレード２１によって均一な厚さのトナー層が形成される。この際にも、トナー１９は、規制ブレード２１と現像ローラ１７と擦られることにより摩擦帯電される。
【００４１】
このようにして規制ブレード２１を通過したトナー１９は、更に現像ローラ１７の図示矢印方向への回転運動により運ばれ、感光ドラム１１上に形成された静電潜像に対応して現像する。
【００４２】
感光ドラム１１の表面に現像されたトナー像は、感光ドラム１１の回転に従って移動し、転写部である感光ドラム１１と転写ベルト２３との当接ニップ部に至る。一方、駆動ローラ２５−１及び従動ローラ２５−２の回転により、転写ベルト２３が図示矢印方向に回転し、用紙カセット３７から、ホッピングローラ３８により供給された記録用紙２２が、搬送ローラ３９−１，３９−２に搬送されて転写ベルト２３に至り、この転写ベルト２３により転写部へと送られる。転写ローラ２４には、図示しない電源によりトナー１９と逆極性の転写バイアス＋２．６［ｋＶ］が印加されているため、感光ドラム１１の表面のトナー像は、感光ドラム１１の表面から離れて記録用紙２２表面に転写される。
【００４３】
記録用紙２２の表面に転写されたトナー像は、転写ベルト２３により記録用紙２２と共に搬送され、定着器２７によって熱及び圧力によりトナー像を溶融して記録用紙２２上に定着され、定着された記録用紙２２が排出ローラ４０により画像形成装置１の外部へ送出される。
【００４４】
ところで、転写後の感光ドラム１１には若干のトナー１９が残留する場合があるが、この残留トナー１９は、クリーニングブレード１６によって除去される。このようにして、感光ドラム１１は繰り返し利用される。
【００４５】
（実施例１の現像器の動作）
図４は、図１の現像器１４において本実施例１と比較例との電源印加のタイミングを示す図である。
【００４６】
この図４では、帯電電圧電源２８、現像電圧電源２９、供給電圧電源３０、及び規制電圧電源３１の印加タイミングと、感光ドラム駆動モータ１１ａの動作タイミングとが示されている。実線のタイミング波形は本実施例１の制御方法を示す図、破線のタイミング波形は比較例の制御方法を示す図である。横軸の時間軸上における時刻ｔ１（１）は、時刻ｔ２から、所定時間Ｔ１０前の画像形成動作中であって、規制電圧電源３１から印加される規制バイアスが０［Ｖ］となるタイミングである。
所定時間Ｔ１０＝（ｒ×θ２）／Ｖ２
但し、ｒ；現像ローラ１７の半径［ｍｍ］
θ２；現像ローラ１７の回転方向の角度［ｒａｄ］
Ｖ２；現像ローラ１７の表面が移動する速度［ｍｍ／ｓｅｃ］
時刻ｔ２は、画像形成動作中から画像形成動作終了に移行する際、制御部３６から感光ドラム１１の駆動モータ１１ａに駆動信号オフが発信されるタイミングである。時刻ｔ３は、画像形成動作開始時、制御部３６から感光ドラム１１の駆動モータ１１ａに駆動信号オンが発信されるタイミングである。時刻ｔ４は、時刻ｔ３から所定時間Ｔ２０の経過後であって、現像電圧電源２９、供給電圧電源３０及び規制電圧電源３１からそれぞれ、通常画像形成動作中の現像バイアス、供給バイアス及び規制バイアスの各出力が開始されるタイミングである。
所定時間Ｔ２０＝（Ｒ×θ１）／Ｖ１
但し、Ｒ；感光ドラム１１の半径［ｍｍ］
θ１；感光ドラム１１の回転方向の角度［ｒａｄ］
Ｖ１；感光ドラム１１の表面が移動する速度［ｍｍ／ｓｅｃ］
【００４７】
比較例の制御方法では、例えば、画像形成動作を開始する時刻ｔ３の時に、感光ドラム１１の未帯電領域表面にトナー１９が移動してしまうことを防止するために、感光ドラム１１の未帯電領域が現像ローラ１７を通過するまでの間（即ち、時刻ｔ３〜ｔ４までの所定時間Ｔ２０の間）は、現像電圧電源２９から現像ローラ１７に、トナー１９の帯電特性とは逆極性の現像バイアス＋１５０［Ｖ］を印加する制御を行っている。画像形成動作を終了する時刻ｔ２では、現像電圧電源２９からの現像バイアス−２００［Ｖ］と規制電圧電源３１からの規制バイアス−３００［Ｖ］とを同一タイミングで停止している。
【００４８】
ところが、比較例の制御方法では、画像形成動作を開始する時刻ｔ３〜ｔ４の時に、現像ローラ１７へ印加される現像バイアス＋１５０［Ｖ］と、トナー供給ローラ２０へ印加される供給バイアス０［Ｖ］とのバイアス差１５０［Ｖ］が、画像形成動作時における現像バイアス−２００［Ｖ］と供給バイアス−３００［Ｖ］とのバイアス差１００［Ｖ］よりも大きく、トナー１９が現像ローラ１７に対して過剰に供給されてしまい、画像濃度の上昇等が発生したり、あるいは非画像領域にトナー１９が移ってしまう地汚れ等の画像品質の劣化を生じる欠点がある。
【００４９】
これを解決するために、本実施例１では、図１の現像器１４において、制御部３６により次のような制御を行っている。
【００５０】
制御部３６は、画像形成動作を終了するとき、感光ドラム駆動モータ１１ａの駆動を止めるオフ信号を発信する時刻ｔ２から所定時間Ｔ１０前の時刻ｔ１（１）において、規制電圧電源３１を制御して規制ブレード２１に印加する規制バイアスを０［Ｖ］にする。
【００５１】
ここでいう所定時間Ｔ１０とは、現像ローラ表面の現像ローラ１７と規制ブレード２１の当接部が、現像ローラ１７の回転に従って感光ドラム１１と現像ローラ１７の当接部に至るまでの所要の時間であって、（ｒ×θ２）／Ｖ２［ｓｅｃ］に等しい。
【００５２】
この間、図４に示すように、現像ローラ１７と規制ブレード２１との間に生じる電界の向きは、画像形成時における電界の向きとは逆方向になり、トナー１９が現像ローラ１７から規制ブレード２１に向かつて移動する方向となる。従って、現像ローラ１７上のトナー１９が規制ブレード２１を通過する際、規制ブレード２１の方向に移動する量が多くなり、規制ブレード２１を通過して形成されたトナー層厚は、画像形成時のトナー層厚よりも小さくなる。
【００５３】
本実施例１では、感光ドラム駆動モータ１１ａが停止した時の、現像ローラ１７表面の規制ブレード２１当接部から感光ドラム１１当接部までの間のトナー層厚は、１平方センチメートル当たり０．２５［ｍｇ］であった。画像形成の動作時におけるトナー層厚は、１平方センチメートル当たり０．５３［ｍｇ］であるため、本実施例１における制御により、画像形成の終了時（時刻ｔ２）のトナー層厚は、画像形成の動作時におけるトナー層厚よりも小さくなる。
【００５４】
時刻ｔ３において画像形成動作を再開すると、制御部３６は、感光ドラム駆動モータ１１ａを駆動し、帯電電圧電源２８及び現像電圧電源２９を制御して帯電バイアスを帯電ローラ１２に印加すると共に現像バイアスを現像ローラ１７に印加するが、時刻ｔ３で画像形成動作を再開してから所定時間Ｔ２０の間、現像ローラ１７に印加する現像バイアスは、供給バイアスと現像バイアスのバイアス差が、画像形成動作中の供給バイアスと現像バイアスのバイアス差を越えないように印加する。
【００５５】
ここでいう所定時間Ｔ２０とは、感光ドラム表面の感光ドラム１１と帯電ローラ１２の当接部が、感光ドラム１１の回転に従って感光ドラム１１と現像ローラ１７の当接部に至るまでの所要の時間であって、（Ｒ×θ１）／Ｖ１［ｓｅｃ］に等しい。そしてこの間、制御部３６は、トナー供給ローラ２０と規制ブレード２１とに印加されるバイアスが０［Ｖ］となるように制御する。本実施例１では、現像バイアスは＋５０［Ｖ］とした。
【００５６】
時刻ｔ３から所定時間Ｔ２０が経過した時刻ｔ４後に画像形成動作を開始するために、制御部３６は、現像電圧電源２９、供給電圧電源３０及び規制電圧電源３１を制御し、現像ローラ１７に現像バイアス−２００［Ｖ］、トナー供給ローラ２０に供給バイアス−３００［Ｖ］、及び規制ブレード２１に規制バイアス−３００［Ｖ］をそれぞれ印加する
【００５７】
本実施例１のような制御では、時刻ｔ２における画像形成の終了時の現像ローラ表面のトナー層厚が、時刻ｔ２以前における画像形成の動作時のトナー層厚よりも小さくなるため、時刻ｔ３において画像形成の動作を再開する時、現像ローラ１７に印加されるトナー１９とは逆極性のバイアス＋５０［Ｖ］を小さくすることができる。その結果、供給バイアス０［Ｖ］と現像バイアス＋５０［Ｖ］のバイアス差５０［Ｖ］を、画像形成動作中のバイアス差１００［Ｖ］と等しいか、あるいはそれ以下にすることが可能となる。
【００５８】
（所定時間Ｔ１０において現像ローラ１７のトナー付着量が減少する理由）
図５は、規制バイアス、供給バイアス及び現像バイアスに対するトナー１９の帯電特性を示す図である。
【００５９】
図５において、本実施例１で使用するトナー１９の帯電特性は、負帯電特性である。図５の縦軸の電圧０［Ｖ］は、図４の所定時間Ｔ１０における規制バイアス値、電圧−２００［Ｖ］は、画像形成開始後から図４の時刻ｔ１（１）まで、及び、所定時間Ｔ１０における現像バイアス値、電圧−３００［Ｖ］は、画像形成開始後から時刻ｔ１（１）までの規制バイアス値及び供給バイアス値である。図５中の上向きの太線矢印は、トナー１９である負帯電粒子が受ける電界からの力の向きを表している。
【００６０】
図５に示すように、電界によって負帯電トナー１９が受ける力の向きは、画像形成開始後から時刻ｔ１（１）までの間では、規制ブレード２１から現像ローラ１７に向かう向きであり、所定時間Ｔ１０の間では、現像ローラ１７から規制ブレード２１に向かう向きである。そのため、所定時間Ｔ１０の間は、現像ローラ１７に対するトナー付着量が減少する。以下この理由を説明する。
【００６１】
図４及び図５において、現像電圧電源２９から現像ローラ１７へ印加する現像バイアスが−２００［Ｖ］である場合、供給電圧電源３０からトナー供給ローラ２０へ印加する供給バイアスが−３００［Ｖ］であれば、トナー１９はトナー供給ローラ２０→現像ローラ１７へと移動し、現像ローラ１７上にトナー１９が供給される。これに対し、トナー供給ローラ２０へ印加する供給バイアスが０［Ｖ］であれば、トナー１９は現像ローラ１７→トナー供給ローラ２０へと移動し、現像ローラ１７上のトナー１９がトナー供給ローラ２０側へ回収され、現像ローラ１７上のトナー層の厚さが薄くなる。
【００６２】
現像ローラ１７へ印加する現像バイアスが−２００［Ｖ］である場合、規制ブレード２１へ印加する規制バイアスが−３００［Ｖ］であれば、トナー１９は規制ブレード２１にて負の電荷が注入され、現像ローラ１７上のトナー１９の帯電量が増加し、現像ローラ１７上のトナー層の電位は高められる。しかし、規制ブレード２１へ印加する規制バイアスが０［Ｖ］であれば、トナー１９は規制ブレード２１にて負の電荷が注入されないため、現像ローラ１７上のトナー１９の帯電量が増加しないので、現像ローラ１７上のトナー層の電位は高められない。更に、トナー１９は現像ローラ１７→規制ブレード２１へと移動し、現像ローラ１７上のトナー１９が規制ブレード２１側へ回収され、現像ローラ１７上のトナー層の厚さが薄くなる。
【００６３】
（最適な規制（又は供給）バイアスの範囲）
最適な規制（供給）バイアスの範囲を検討すると、電界の向きが現像ローラ１７から規制ブレード２１やトナー供給ローラ２０へ向かう方向であればよいので、
０［Ｖ］≦｜規制（又は供給）バイアスＳＢ｜≦｜画像形成動作中の現像バイアス｜
であればよい。即ち、規制バイアスと供給バイアスの少なくとも一方の絶対値は、現像バイアスの絶対値以下であればよい。従って、本実施例１の場合、規制バイアスを印加する規制電圧電源３１と供給バイアスを印加する供給電圧電源３０とが、正電圧出力を想定していないので、
−２００［Ｖ］≦規制（又は供給）バイアスＳＢ≦０［Ｖ］
となる。以下、この理由を説明する。
【００６４】
図４の所定時間Ｔ１０において、規制バイアスが０［Ｖ］にされている。規制バイアス（又は供給バイアス）は、原理的には通常の現像バイアスよりも絶対値で低い電圧であればよいといえる。そこで、通常の現像バイアスよりも絶対値で低いバイアスとして、どの程度のバイアスの範囲であるかについて検討する。
【００６５】
トナー供給ローラ２０へ印加する供給バイアスが−２００［Ｖ］の時には現像ローラ１７に対して、更にトナー１９を供給することがないので、現像ローラ１７上のトナー１９の付着量は増加しない。そのため、通常時（＝画像形成時で現像バイアス−２００［Ｖ］／供給バイアス−３００［Ｖ］）に比べ、現像ローラ１７上のトナー量は少なくなる。
【００６６】
トナー供給ローラ２０へ印加する供給バイアスが−２００［Ｖ］未満の時は現像ローラ１７に対して、トナー１９を回収する作用が生じる（これは前述した電界の向きによる。）。そのため、通常時（＝画像形成時で現像バイアス−２００［Ｖ］／供給バイアス−３００［Ｖ］）に比べ、現像ローラ１７上のトナー量は更に少なくなる。
【００６７】
規制ブレード２１へ印加する規制バイアスが−２００［Ｖ］の時には現像ローラ１７と同電位であるため、現像ローラ１７上のトナー１９に対して電荷の注入がされない。そのため、現像ローラ１７上のトナー層の電位が通常時（＝画像形成時で現像バイアス−２００［Ｖ］／規制バイアス−３００［Ｖ］）に比べ、トナー層の電位が高くならない。従って、汚れが発生しない。
【００６８】
ここで、「汚れ」とは、正常に帯電したトナーに対して、帯電量が高いトナー（所謂、過剰帯電トナー）により画像の背景部や潜像の形成されない部分（即ち、非画像部）にトナーが付着することをいう。この「汚れ」を引き起こす過剰帯電トナーを「汚れトナー」という。
【００６９】
規制ブレード２１へ印加する規制バイアスが−２００［Ｖ］未満の時には、現像ローラ１７上のトナー１９に対して電荷の注入がされないので、現像ローラ１７上のトナー層の電位が通常時（＝画像形成時で現像電圧−２００［Ｖ］／規制電圧−３００［Ｖ］）に比べ、トナー層の電位が高くならない。又、現像ローラ１７に対して規制ブレード２１は卜ナー１９を引き付ける電位のため、規制ブレード２１で現像ローラ１７上のトナー１９を回収する作用が生じる（これは前述した電界の向きによる。）。従って、通常時（＝画像形成時で現像バイアス−２００［Ｖ］／規制バイアス−３００［Ｖ］）に比べ、現像ローラ１７上のトナー量は少なくなる。従って、汚れが発生しない。
【００７０】
（実施例１の効果）
図６は、本発明の実施例１における現像ローラ１７上のトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］の効果を示す図である。
【００７１】
この図６では、現像ローラ１７表面の１平方センチメートル当たりのトナー層厚について、画像形成の動作中と、画像形成の終了時と、画像形成の動作と終了を繰り返し１０回行ったときにおける、比較例の制御を行った結果と本実施例１による制御を行った結果の比較が示されている。
【００７２】
図６に示すように、本実施例１による制御を行えば、画像形成の動作と終了を繰り返し行った場合、即ち、トナー１９の消費が極端に少ない印刷が継続して、トナー１９が現像ローラ１７上に過剰に供給されやすい状態になったとしても、過剰に供給されることを防ぐことができる。従って、画像形成の動作を再開するとき、感光ドラム１１の未帯電領域にトナー１９が移動することを防ぐだけでなく、画像形成の動作と終了を繰り返し行った場合でも、現像ローラ１７に過剰にトナー１９が供給されることがなく、画像濃度の上昇や、地汚れの発生を抑制することができる。
【００７３】
以上のように、本実施例１の画像形成装置１によれば、制御部３６の制御により、感光ドラム１１が回転停止する時刻ｔ２より前の所定時間Ｔ１０の間、規制バイアスの絶対値を、現像バイアスの絶対値よりも小さい電圧に制御するようにしたので、感光ドラム１１の回転が再開される時に、現像ローラ１７上で感光ドラム１１と当接する部分から、規制ブレード２１又はトナー供給ローラ２０と当接する部分までの間のトナー層厚を薄くすることができ、その結果、感光ドラム１１の回転再開時の汚れの発生を防止できる。具体的には、画像形成の動作を開始する時、感光ドラム１１の未帯電領域にトナー１９が移動することを防ぐだけでなく、画像形成の動作と終了を繰り返し行った場合でも、現像ローラ１７に過剰にトナー１９が供給されることがなく、地汚れの発生を抑制することができる。
【実施例２】
【００７４】
（実施例２の構成）
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例２における画像形成装置１Ａ中の画像形成部１０を示す概略の図であり、同図（ａ）は画像形成部１０の構成を示す図、及び、同図（ｂ）は画像形成部１０における回路を示す図である。この図７において、実施例１を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００７５】
本実施例２の画像形成装置１Ａは、実施例１の画像形成装置１に対して全体の構成が同様であるが、本実施例２では、現像器１４等を制御する実施例１の制御部３６に代えて、これとは制御内容の異なる制御部３６Ａが設けられている。
【００７６】
本実施例２の制御部３６Ａでは、画像形成動作を終了する時、感光ドラム駆動モータ１１ａの駆動を止めるオフ信号を発信する所定の時間前に、供給電圧電源３０を制御する構成になっている。又、本実施例２では、現像ローラ１７の回転中心１７ｂからトナー供給ローラ２０の回転中心２０ｂまでを結ぶ線分と、現像ローラ１７の回転中心１７ｂから感光ドラム１１の回転中心１１ｂまでを結ぶ線分とがなす、現像ローラ１７の回転方向の角度をθ３［ｒａｄ］として、例えば、θ３＝４．０５［ｒａｄ］となるようにトナー供給ローラ２０が現像ローラ１７に当接して配置されている。その他の構成は、実施例１と同様である。
【００７７】
（実施例２の現像器の動作）
図８は、図７の現像器１４において本実施例２と比較例との電源印加のタイミングを示す図であり、実施例１を示す図４中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００７８】
図８には、実施例１の図４と同様に、帯電電圧電源２８、現像電圧電源２９、供給電圧電源３０、及び規制電圧電源３１の印加タイミングと、感光ドラム駆動モータ１１ａの動作タイミングとが示されている。実線のタイミング波形は本実施例２の制御方法を示す図、破線のタイミング波形は比較例の制御方法を示す図である。
【００７９】
図８において、横軸の時間軸上における時刻ｔ１（２）は、実施例１の図４中の時刻ｔ１（１）に対応しており、画像形成動作終了時の時刻ｔ２から、所定時間Ｔ１１前の画像形成動作中であって、供給電圧電源３０から印加される供給バイアスが０［Ｖ］となるタイミングである。
所定時間Ｔ１１＝（ｒ×θ３）／Ｖ２
但し、ｒ；現像ローラ１７の半径［ｍｍ］
θ３；現像ローラ１７の回転方向の角度［ｒａｄ］
Ｖ２；現像ローラ１７の表面が移動する速度［ｍｍ／ｓｅｃ］
【００８０】
その他の画像形成動作終了の時刻ｔ２、画像形成動作開始の時刻ｔ３、画像形成動作開始から所定時間Ｔ２０後の時刻ｔ４は、実施例１の図４中の時刻及び時間と同様である。
【００８１】
以下、実施例１と同様の動作説明は省略し、主として実施例１とは異なる現像器１４の動作を図８を参照しつつ説明する。
【００８２】
図８に示すように、制御部３６Ａは、時刻ｔ２において画像形成動作を終了する場合、感光ドラム駆動モータ１１ａの駆動を止めるオフ信号を発信する所定時間Ｔ１１前に、時刻ｔ１（２）において供給電圧電源３０を制御してトナー供給ローラ２０に印加する供給バイアスを０［Ｖ］にする。ここでいう所定時間Ｔ１１とは、現像ローラ表面の現像ローラ１７とトナー供給ローラ２０の当接部が、現像ローラ１７の回転に従って感光ドラム１１と現像ローラ１７の当接部に至るまでの所要の時間であって、（ｒ×θ３）／Ｖ２［ｓｅｃ］に等しい。
【００８３】
この間、図８に示すように、現像ローラ１７とトナー供給ローラ２０との間に生じる電界の向きは、画像形成時における電界の向きとは逆方向になり、トナー１９が現像ローラ１７からトナー供給ローラ２０に向かつて移動する方向となる。従って、現像ローラ１７とトナー供給ローラ２０の当接部で摩擦帯電されたトナー１９は、現像ローラ１７とトナー供給トラー２０との摺擦による供給により現像ローラ１７表面に付着するのみで、多くはトナー供給ロート２０に向かつて移動する。このため、現像ローラ１７の回転に従って規制ブレード２１を通過して形成されたトナー層厚は、画像形成時のトナー層厚よりも小さくなる。
【００８４】
本実施例２では、時刻ｔ３において感光ドラム駆動モータ１１ａが停止した時の、現像ローラ１７表面の規制ブレード２１当接部から感光ドラム１１当接部までの間のトナー層厚は、１平方センチメートル当たり０．２１［ｍｇ］であった。画像形成の動作時におけるトナー層厚は、１平方センチメートル当たり０．５３［ｍｇ］であるため、本実施例２における制御により、時刻ｔ２における画像形成終了時のトナー層厚は、時刻ｔ１（２）における画像形成動作時におけるトナー層厚よりも小さくなる。
【００８５】
時刻ｔ３において画像形成動作を再開すると、制御部３６Ａは、実施例１と同様に感光ドラム駆動モータ１１ａを駆動し、帯電電圧電源２８及び現像電圧電源２９を制御して、帯電バイアスを帯電ローラ１２に印加すると共に現像バイアスを現像ローラ１７に印加するが、時刻ｔ３において画像形成動作を再開してから所定時間Ｔ２０の間、現像ローラ１７に印加する現像バイアスは、供給バイアスと現像バイアスのバイアス差が、画像形成動作中の供給バイアス−３００［Ｖ］と現像バイアス−２００［Ｖ］のバイアス差１００［Ｖ］を越えないように印加する。ここでいう所定時間Ｔ２０とは、感光ドラム表面の感光ドラム１１と帯電ローラ１２の当接部が、感光ドラム１１の回転に従って感光ドラム１１と現像ローラ１７の当接部に至るまでの所要の時間であって、（Ｒ×θ１）／Ｖ１［ｓｅｃ］に等しい。そしてこの間、制御部３６Ａは、トナー供給ローラ２０と規制ブレード２１とに印加する供給バイアス及び規制バイアスを０［Ｖ］となるように制御する。本実施例では、現像バイアスは＋３０［Ｖ］とした。
【００８６】
時刻ｔ３で画像形成動作が再開されてから所定時間Ｔ２０経過後の時刻ｔ４において、制御部３６Ａは、画像形成動作を開始するために現像電圧電源２９、供給電圧電源３０及び規制電圧電源３１を制御し、現像ローラ１７に現像バイアス−２００［Ｖ］、トナー供給ローラ２０に供給バイアス−３００［Ｖ］、及び規制ブレード２１に規制バイアス−３００［Ｖ］をそれぞれ印加する。
【００８７】
本実施例２のような制御では、時刻ｔ２における画像形成の終了時の現像ローラ１７表面のトナー層厚は、時刻ｔ１（２）における画像形成の動作時のトナー層厚よりも小さくなるため、時刻ｔ３において画像形成の動作を再開する時、現像ローラ１７に印加されるトナー１９とは逆極性のバイアス電圧を、実施例１と比較して更に小さくすることができる。その結果、供給バイアス０［Ｖ］と現像バイアス＋３０［Ｖ］のバイアス差３０［Ｖ］を、画像形成動作中のバイアス差１００［Ｖ］と等しいか、あるいはそれ以下にすることが可能となる。
【００８８】
（所定時間Ｔ１１において現像ローラ１７のトナー付着量が減少する理由）
図９は、規制バイアス、供給バイアス及び現像バイアスに対するトナー１９の帯電特性を示す図であり、実施例１を示す図５に対応している。
【００８９】
実施例１と同様に、図９において、本実施例２で使用するトナー１９の帯電特性は、負帯電特性である。図９の縦軸の電圧０［Ｖ］は、図８の所定時間Ｔ１１における供給バイアス値、電圧−２００［Ｖ］は、画像形成開始後から図８の時刻ｔ１（２）まで、及び、所定時間Ｔ１１における現像バイアス値、電圧−３００［Ｖ］は、画像形成開始後から時刻ｔ１（２）までの規制バイアス値及び供給バイアス値である。図８中の上向きの太線矢印は、トナー１９である負帯電粒子が受ける電界からの力の向きを表している。
【００９０】
図８に示すように、電界によって負帯電トナー１９が受ける力の向きは、画像形成開始後から時刻ｔ１（２）までの間では、トナー供給ローラ２０から現像ローラ１７に向かう向きであり、所定時間Ｔ１１の間では、現像ローラ１７からトナー供給ローラ２０に向かう向きである。そのため、所定時間Ｔ１１の間は、現像ローラ１７に対するトナー付着量が減少する。
【００９１】
（実施例２の効果）
図１０−１及び図１０−２は、本発明の実施例２における現像ローラ１７上のトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］の効果を示す図であり、実施例１を示す図６に対応している。
【００９２】
この図１０−１及び図１０−２では、環境温湿度が温度２３℃で相対湿度４５％と、温度１０℃で湿度２０％の環境下において、現像ローラ１７表面の１平方センチメートル当たりのトナー層厚について、画像形成の動作中と、画像形成の終了時と、画像形成の動作と終了を繰り返し１０回行ったときにおける、比較例の制御及び実施例１の制御を行った結果と本実施例２による制御を行った結果の比較が示されている。
【００９３】
図１０−１及び図１０−２に示すように、本実施例２による制御を行えば、画像形成の動作と終了を繰り返し行った場合、即ちトナー１９の消費が極端に少ない印刷が継続して、トナー１９が現像ローラ１７上に過剰に供給されやすい状態になったとしても、過剰に供給されることを防ぐことができることを示している。特に、一般にトナー帯電が上昇しやすい低温度と低湿度の環境では、トナー１９が過剰に供給されることなく画像形成動作を行える。これは、現像ローラ１７表面に供給されるトナー量が、規制ブレード２１と現像ローラ１７とのバイアス差による供給よりも、トナー供給ローラ２０による摩擦帯電と摺擦により、トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７とのバイアス差による供給の寄与が大きいということで理解できる。
【００９４】
以上のように、本実施例２の画像形成装置１Ａによれば、制御部３６Ａの制御により、感光ドラム１１が回転停止する時刻ｔ２より前の所定時間Ｔ１１の間、供給バイアスの絶対値を、現像バイアスの絶対値よりも小さい電圧に制御するようにしたので、感光ドラム１１の回転が再開される時に、現像ローラ１７上で感光ドラム１１と当接する部分から、規制ブレード２１又はトナー供給ローラ２０と当接する部分までの間のトナー層厚を薄くすることができ、その結果、感光ドラム１１の回転再開時の汚れの発生を防止できる。
【００９５】
即ち、前記実施例１及び本実施例２によれば、制御部３６，３６Ａの制御により、感光ドラム１１が回転停止する時刻ｔ２より前の所定時間Ｔ１０，Ｔ１１の間、規制バイアス又は供給バイアスの少なくとも一方の電圧の絶対値を、現像バイアスの絶対値よりも小さい電圧に制御することにより、前記の効果が得られることになる。
【００９６】
更に、本実施例２によれば、画像形成の動作を再開するとき、感光ドラム１１の未帯電領域にトナー１９が移動することを防ぐだけでなく、トナー１９の帯電が上昇しやすい環境で画像形成動作を行う場合や、画像形成の動作と終了を繰り返し行った場合でも、現像ローラ１７に過剰にトナー１９が供給されることがなく、画像濃度の上昇や、地汚れの発生を抑制することができる。
【００９７】
（実施例２の変形例）
図１１は、図７の現像器１４において実施例２の変形例と比較例との電源印加のタイミングを示す図であり、実施例２を示す図８中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００９８】
図１１には、図８と同様に、帯電電圧電源２８、現像電圧電源２９、供給電圧電源３０、及び規制電圧電源３１の印加タイミングと、感光ドラム駆動モータ１１ａの動作タイミングとが示されているが、図８と図１１とでは、画像形成終了時における時刻ｔ１（２），ｔ１（３），ｔ１（４），ｔ２のタイミング波形が異なる。実線のタイミング波形は実施例２の変形例の制御方法を示す図、破線のタイミング波形は比較例の制御方法を示す図である。
【００９９】
図１１において、横軸の時間軸上における時刻ｔ１（３）は、実施例１の図４中の時刻ｔ１（１）と同様であり、時刻ｔ１（４）は、実施例２の図８中の時刻ｔ１（２）と同様である。その他の時刻ｔ２，ｔ３，ｔ４及び所定時間Ｔ２０は、実施例２の図８中の時刻及び時間と同様である。
【０１００】
図１１に示すように、時刻ｔ１（３），ｔ１（４），ｔ２において、画像形成動作を終了する時、制御部３６Ａにより、感光ドラム駆動モータ１１ａの駆動を止めるオフ信号を発信する所定時間Ｔ１１前の時刻ｔ１（３）において、供給電圧電源３０を制御してトナー供給ローラ２０に印加する供給バイアスを０［Ｖ］にし、且つ、感光ドラム駆動モータ１１ｂの駆動を止めるオフ信号を発信する所定時間Ｔ１０前の時刻ｔ１（４）において、規制電圧電源３１を制御して規制ブレード２１に印加する規制バイアスを０［Ｖ］にするような、供給電圧電源３０と規制電圧電源３１を両方同時に制御するようにしても、図８と同様の作用効果を得ることが可能である。
【０１０１】
（実施例１、２の他の変形例）
本発明は、上記実施例１、２やその変形例に限定されず、更に他の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｃ）のようなものがある。
【０１０２】
（ａ） 実施例では、トナー１９の帯電特性が負帯電特性である場合について説明したが、正帯電特性のトナーをした場合にも本発明を適用できる。この場合は、現像バイアス、供給バイアス、及び規制バイアス等の極性を実施例とは逆の極性にすればよい。
【０１０３】
（ｂ） 図１〜図３、図７に示す画像形成装置１，１Ａは、図示以外の他の構成に変更してもよい。
【０１０４】
（ｃ） 本発明は、電子写真方式のカラープリンタ以外のモノクロプリンタに適用したり、あるいは、転写手段として中間転写方式を適用した画像形成装置にも適用が可能である。更に、プリンタ以外の複写機、ファクシミリ装置、複合機（ＭＦＰ）等の他の画像形成装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１，１Ａ 画像形成装置
１０，１０ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ 画像形成部
１１ 感光ドラム
１１ａ 感光ドラム駆動モータ
１２ 帯電ローラ
１７ 現像ローラ
１９ トナー
２０ トナー供給ローラ
２１ 規制ブレード
２８ 帯電電圧電源
２９ 現像電圧電源
３０ 供給電圧電源
３１ 規制電圧電源
３６，３６Ａ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プリンタ等の画像形成装置においては、画像形成動作を開始する時に、感光ドラムの未帯電領域表面に現像剤としてのトナーが移動してしまうことを防止するために、例えば、下記の特許文献１に記載された技術では、感光ドラムの未帯電領域が現像部を通過するまでの間は、トナーの帯電特性とは逆極性のバイアス電圧（以下単に「バイアス」という。）を現像ローラに印加する制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８３６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の画像形成装置では、次のような課題があった。
画像形成動作を開始する時に、現像ローラへ印加される現像バイアスと、トナー供給ローラへ印加される供給バイアスとのバイアス差が、画像形成動作時における現像バイアスと供給バイアスとのバイアス差よりも大きく、トナーが現像ローラに対して過剰に供給されてしまい、画像濃度の上昇等が発生したり、特に、画像形成の動作と終了を繰り返し行った場合には、非画像領域にトナーが移ってしまう地汚れ等の画像品質の劣化を生じる課題があった。
【０００５】
ここでいう地汚れとは、現像ローラ表面にトナーが過剰に供給された場合や、トナーの帯電が過剰に上昇した場合等に、現像ローラ表面に規制されたトナー層厚の電位が過剰に上昇し、感光ドラム表面の非画像領域にトナーが移動する画像品質の劣化のことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の内の第１の発明は、画像信号に基づく静電潜像を担持する回転自在の静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体に接触し前記静電潜像担持体を帯電する帯電手段と、前記静電潜像に現像剤を付着させて前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する供給部材と、前記現像剤担持体に接触し前記現像剤担持体上の前記現像剤量を規制する規制部材と、前記帯電手段に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、前記現像剤担持体に現像電圧を印加する現像電圧印加手段と、前記規制部材に規制電圧を印加する規制電圧印加手段と、前記供給部材に供給電圧を印加する供給電圧印加手段と、を有する画像形成装置であって、画像形成の動作の終了前における所定時間の間、前記規制電圧印加手段又は前記供給電圧印加手段の少なくとも一方を制御して前記規制部材を通過した後の前記現像剤担持体上の前記現像剤量を前記画像形成の動作中よりも少なくする制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、前記第１の発明の静電潜像担持体、帯電手段、現像剤担持体、供給部材、規制部材、帯電電圧印加手段、現像電圧印加手段、規制電圧印加手段、及び供給電圧印加手段を有する画像形成装置であって、前記静電潜像担持体が回転停止する時刻よりも所定時間前に、前記規制電圧又は前記供給電圧の少なくとも一方の電圧を、前記現像電圧よりも低い電圧に制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、前記第１又は第２の発明の画像形成装置において、前記制御手段は、前記画像形成の動作の開始後における所定時間の間、前記供給電圧と前記現像電圧の差の絶対値が、前記画像形成の動作中における前記供給電圧と前記現像電圧の差の絶対値と等しいか、又は小さくなるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の内の第１の発明の画像形成装置によれば、制御手段により、画像形成の動作の終了前における所定時間の間、規制電圧印加手段又は供給電圧印加手段の少なくとも一方を制御して規制部材を通過した後の現像剤担持体上の現像剤量を画像形成の動作中よりも少なくするようにしたので、画像形成の動作を開始する時、静電潜像担持体の未帯電領域に現像剤が移動することを防ぐだけでなく、画像形成の動作と終了を繰り返し行った場合でも、現像剤担持体に過剰に現像剤が供給されることがなく、地汚れの発生を抑制することができる。
【００１０】
第２及び第３の発明の画像形成装置によれば、制御手段により、静電潜像担持体が回転停止する時刻よりも所定時間前に、規制電圧又は供給電圧の少なくとも一方の電圧を、現像電圧よりも低い電圧に制御するようにしたので、静電潜像担持体の回転が再開される時に、現像剤担持体上で静電潜像担持体と当接する部分から、規制部材又は供給部材と当接する部分までの間の現像剤の層厚を薄くすることができ、その結果、静電潜像担持体の回転再開時の汚れの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明の実施例１における図２の画像形成装置１中の画像形成部１０を示す概略の図である。
【図２】図２は本発明の実施例１における画像形成装置の全体を示す概略の構成図である。
【図３】図３は図１（ａ）の画像形成部１０における感光ドラム１１、帯電ローラ１２、現像ローラ１７、トナー供給ローラ２０及び規制ブレード２１の位置関係を示す概略図である。
【図４】図４は図１の現像器１４において本実施例１と比較例との電源印加のタイミングを示す図である。
【図５】図５は規制バイアス、供給バイアス及び現像バイアスに対するトナー１９の帯電特性を示す図である。
【図６】図６は本発明の実施例１における現像ローラ１７上のトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］の効果を示す図である。
【図７】図７は本発明の実施例２における画像形成装置１Ａ中の画像形成部１０を示す概略の図である。
【図８】図８は図７の現像器１４において本実施例２と比較例との電源印加のタイミングを示す図である。
【図９】図９は規制バイアス、供給バイアス及び現像バイアスに対するトナー１９の帯電特性を示す図である。
【図１０−１】図１０−１は本発明の実施例２における現像ローラ１７上のトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］の効果を示す図である。
【図１０−２】図１０−２は本発明の実施例２における現像ローラ１７上のトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］の効果を示す図である。
【図１１】図１１は図７の現像器１４において実施例２の変形例と比較例との電源印加のタイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１３】
（実施例１の全体構成）
図２は、本発明の実施例１における画像形成装置の全体を示す概略の構成図である。
【００１４】
画像形成装置１は、例えば、電子写真方式を用いたカラープリンタであり、この内部の上部には、複数の画像形成部１０（例えば、４色のブラック用画像形成部１０Ｋ、イエロー用画像形成部１０Ｙ、マゼンタ用画像形成部１０Ｍ、及びシアン用画像形成部１０Ｃ）が、ほぼ等間隔に設けられている。各画像形成部１０は、基本的に同一の構成である。
【００１５】
複数の画像形成部１０の下方には、これに対向して転写装置１５が設けられている。転写装置１５は、現像された現像剤（例えば、トナー）を記録媒体（例えば、記録用紙）２２に転写する無端状の転写ベルト２３と、この転写ベルト２３に図示しない電源により電圧を印加する複数の転写ローラ２４と、転写ベルト２４を回転駆動するための動力を伝える駆動ローラ２５−１及び従動ローラ２５−２とにより構成されている。
【００１６】
転写ベルト２３の最下流には、この転写ベルト２３をクリーニングするためのクリーニングブレード２６が配設されている。複数の画像形成部１０の下の搬送路における下流側には、定着器２７が配設されている。転写装置１５の下方には、記録用紙２２を格納するための用紙カセット３７が着脱自在に装着されている。用紙カセット３７の前端部には、ホッピングローラ３８が設けられている。
【００１７】
ホッピングローラ３８は、用紙カセット３７から記録用紙２２を選択的に取り出すローラであり、この下流側から従動ローラ２５−２の間に、複数の搬送ローラ３９−１，３９−２が配設されている。複数の搬送ローラ３９−１，３９−２は、ホッピングローラ３８から取り出された記録用紙２２を従動ローラ２５−２側へ搬送するローラである。搬送された記録用紙２２は、複数の画像形成部１０下の搬送路を経由して定着器２７へ送られ、この下流側に設けられた排出ローラ４０により外部へ排出される構成になっている。
【００１８】
各画像形成部１０は、画像信号に基づく静電潜像を担持する静電潜像担持体（例えば、感光ドラム）１１を有している。感光ドラム１１は、断面略円形状のドラム状回転体であり、表面に有機感光体が形成されている。感光ドラム１１の周囲には、帯電手段（例えば、帯電ローラ）１２、露光装置１３、現像器１４、及び転写装置１５が配置されている。帯電ローラ１２、現像器１４、及び転写装置１５は、感光ドラム１１の表面に対向して、接触もしくは圧接して設けられており、本実施例１では接触して設けられる。更に、感光ドラム１１の周囲には、この感光ドラム１１の表面に接触してクリーニングブレード１６が設けられ、このクリーニングブレード１６により、感光ドラム１１の表面に残留しているトナー１９を掻き取って処理する構成になっている。
【００１９】
露光装置１３は、画像信号に対応した光を感光ドラム１１の表面に照射し、静電潜像を形成するものであり、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いた発光素子アレイ等により構成されている。現像器１４は、印刷時に感光ドラム１１に接触し、静電潜像にトナーを付着させてその静電潜像を現像する現像剤担持体（例えば、現像ローラ）１７と、トナーカートリッジ１８から補充されたトナー１９を帯電させて現像ローラ１７に供給する供給部材（例えば、トナー供給ローラ）２０と、現像ローラ１７の表面に接触してトナー供給ローラ２０から供給されたトナー１９を薄層化する規制部材（例えば、規制ブレード）２１とにより構成されている。
【００２０】
本実施例１のトナー１９は、例えば、結着樹脂としてポリエステル、着色剤としてカーボンブラック、銅フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ１５）、キナクリドン系顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１２２）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１８５等を使用している。体積平均粒子径は５．８μｍとし、流動化剤及び帯電性をコントロールする目的で各帯電特性を持ったシリカや、帯電制御剤が外添されている。又、定着性の安定化のため、樹脂内部にパラフィン等のワックスを内包している。
【００２１】
（実施例１の画像形成部の構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１における図２の画像形成装置１中の画像形成部１０を示す概略の図であり、同図（ａ）は画像形成部１０の構成を示す図、及び、同図（ｂ）は画像形成部１０における回路を示す図である。
【００２２】
図２の画像形成装置１には、複数の画像形成部１０（＝１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ）が設けられているが、これらの各画像形成部１０は同様の構成であるため、そのうちの１つについて説明する。
【００２３】
感光ドラム１１は、例えば、外径約３０ｍｍで厚さ約１ｍｍの円筒形状のアルミ素管の表面に、有機感光体が約１８μｍの厚みをもって塗布されている。アルミ素管において、一方の端部には、樹脂製のフランジが固定して設けられており、他方の端部には、画像形成装置本体からの動力を受けるための樹脂製のギア兼フランジが固定して設けられている。
【００２４】
現像ローラ１７は、金属製のシャフトの外周に設けられた弾性体で構成されている。例えば、直径１０ｍｍの金属製のシャフト上に弾性体として肉厚３ｍｍ、ゴム硬度４０°（アスカーＣ）、抵抗値１０４Ω・ｃｍの導電性のシリコンゴムを用い、表面層には絶縁層として比誘電率４のアクリル樹脂によるコート層を５μｍの厚さでコートされている。
【００２５】
トナー供給ローラ２０は、金属製のシャフトの外周に設けられた発泡体で構成されている。例えば、直径６ｍｍの金属製シャフトの上に、硬度５０°（アスカーＦ）のウレタンゴム発泡体が厚さ４．７５ｍｍで成形されている。
【００２６】
規制ブレード２１は、現像ローラ１７のトナー層を所望の量となるように、トナー層厚を規制するものである。例えば、厚さ８０μｍ、自由長１２．５ｍｍの曲げ加工によるＲ形状を有するＳＵＳ３０４板ばねを用い、図１に示すように現像ローラ１７に対向して配置されている。
【００２７】
画像形成部１０に関連する回路としては、パーソナルコンピュータ等の上位装置３４に接続された制御手段（例えば、制御部）３６を有している。制御部３６は、画像形成部全体を制御するものであり、中央処理装置（ＣＰＵ）等により構成されている。この制御部３６には、各種のモータと各種の電源が接続されている。
【００２８】
各種のモータとしては、例えば、感光ドラム１１の駆動モータ１１ａと、転写装置１５の駆動モータ１５ａと、ホッピングローラ３８の駆動モータ３８ａと、搬送ローラ３９−１，３９−２の駆動モータ３９ａと、定着器２７の駆動モータ２７ａとを有している。
【００２９】
各種の電源としては、帯電ローラ１２に帯電電圧である帯電バイアを印加する帯電電圧印加手段（例えば、帯電電圧電源）２８と、現像ローラ１７に現像電圧である現像バイアスを印加する現像電圧印加手段（例えば、現像電圧電源）２９と、トナー供給ローラ２０に供給電圧である供給バイアスを印加する供給電圧印加手段（例えば、供給電圧電源）３０と、規制ブレード２１に規制電圧である規制バイアスを印加する規制電圧印加手段（例えば、規制電圧電源）３１とを有している。
【００３０】
（実施例１の画像形成部の位置関係）
図３は、図１（ａ）の画像形成部１０における感光ドラム１１、帯電ローラ１２、現像ローラ１７、トナー供給ローラ２０、及び規制ブレード２１の位置関係を示す概略図である。
【００３１】
感光ドラム１１の回転中心１１ｂから帯電ローラ１２の回転中心１２ｂまでを結ぶ線分と、感光ドラム１１の回転中心１１ｂから現像ローラ１７の回転中心１７ｂまでを結ぶ線分とがなす、感光ドラム１１の回転方向の角度をθ１［ｒａｄ］とする。
【００３２】
現像ローラ１７の回転中心１７ｂから、規制ブレード２１と現像ローラ１７との当接部までを結ぶ線分と、現像ローラ１７の回転中心１７ｂから感光ドラム１１の回転中心１１ｂまでを結ぶ線分とがなす、現像ローラ１７の回転方向の角度をθ２［ｒａｄ］とする。
【００３３】
感光ドラム１１と現像ローラ１７の半径をそれぞれＲ［ｍｍ］、ｒ［ｍｍ］とする。感光ドラム１１の表面が移動する速度と現像ローラ１７の表面が移動する速度をそれぞれＶ１［ｍｍ／ｓｅｃ］、Ｖ２［ｍｍ／ｓｅｃ］とする。
【００３４】
感光ドラム１１と、帯電ローラ１２と、現像ローラ１７と、規制ブレード２１とは、
（Ｒ×θ１）≦（Ｖ１／Ｖ２）×（ｒ×θ２）
となる関係を満足するように設けられている。
【００３５】
これは、現像ローラ表面の現像ローラ１７と規制ブレード２１の当接部が、現像ローラ１７の回転に従って感光ドラム１１と現像ローラ１７の当接部に至るより以前に、感光ドラム表面の感光ドラム１１と帯電ローラ１２との当接部が、感光ドラム１１の回転に従って感光ドラム１１と現像ローラ１７の当接部を通過する条件を表している。
【００３６】
本実施例１では、例えば、
感光ド７ム１１の半径Ｒ＝１５．０［ｍｍ］
現像ローラ１７の半径ｒ＝８．０［ｍｍ］
感光ドラム１１の表面が移動する速度Ｖ１＝１９０．４［ｍｍ／ｓｅｃ］
現像ローラ１７の表面が移動する速度Ｖ２＝２４３．７［ｍｍ／ｓｅｃ］
であるため、感光ドラム１１に対して帯電ローラ１２と、現像ローラ１７とが、
θ１＝１．２５［ｒａｄ］
θ２＝３．０１［ｒａｄ］
となるように、それぞれ感光ドラム１１に当接して配置されている。
【００３７】
（実施例１の全体の動作）
図１及び図２において、制御部３６は、上位装置３４から印刷命令を受けると、駆動モータ１１ａ，１５ａ，２７ａ，３８ａ，３９ａ等の回転駆動を制御することにより、感光ドラム１１、帯電ローラ１２、露光装置１３、現像ローラ１７、トナー供給ローラ２０、転写ローラ２４、駆動ローラ２５−１、定着器２７、ホッピングローラ３８、搬送ローラ３９−１，３９−２、及び排出ローラ４０、それぞれの駆動を制御する。そして、感光ドラム１１の表面に接触もしくは非接触で設けられた帯電ローラ１２に対し、帯電電圧電源２８によってトナー１９の帯電極性と同極性の直流電圧−１０００［Ｖ］を印加して感光ドラム１１の表面を一様均一に帯電させる。
【００３８】
次に、露光プロセスでは、露光装置１３により、画像信号に対応した光が感光ドラム１１に照射されて静電潜像が形成される。
【００３９】
トナー供給ローラ２０及び規制ブレード２１には、供給電圧電源３０と規制電圧電源３１により、それぞれバイアス−３００［Ｖ］が印加される。現像ローラ１７には、現像電圧電源２９により、トナー供給ローラ２０と異なるバイアス−２００［Ｖ］が印加される。現像ローラ１７とトナー供給ローラ２０との間には、トナー１９がトナー供給ローラ２０から現像ローラ１７に移動する向きに電位差による電界が生じている。本実施例１では、画像形成時におけるトナー供給ローラ２０と現像ローラ１７のバイアス差は−１００［Ｖ］である。
【００４０】
現像器１４内に収容されているトナー１９は、トナー供給ローラ２０の回転によって摩擦帯電され、トナー供給ローラ２０に印加された供給バイアスと現像ローラ１７に印加された現像バイアスの電圧差によって生じる電界により、現像ローラ１７に供給される。現像ローラ１７は、摩擦帯電されたトナー１９を吸着して、これを図示矢印方向に搬送し、回転方向下流側に現像ローラ１７に接触して配置された規制ブレード２１によって均一な厚さのトナー層が形成される。この際にも、トナー１９は、規制ブレード２１と現像ローラ１７と擦られることにより摩擦帯電される。
【００４１】
このようにして規制ブレード２１を通過したトナー１９は、更に現像ローラ１７の図示矢印方向への回転運動により運ばれ、感光ドラム１１上に形成された静電潜像に対応して現像する。
【００４２】
感光ドラム１１の表面に現像されたトナー像は、感光ドラム１１の回転に従って移動し、転写部である感光ドラム１１と転写ベルト２３との当接ニップ部に至る。一方、駆動ローラ２５−１及び従動ローラ２５−２の回転により、転写ベルト２３が図示矢印方向に回転し、用紙カセット３７から、ホッピングローラ３８により供給された記録用紙２２が、搬送ローラ３９−１，３９−２に搬送されて転写ベルト２３に至り、この転写ベルト２３により転写部へと送られる。転写ローラ２４には、図示しない電源によりトナー１９と逆極性の転写バイアス＋２．６［ｋＶ］が印加されているため、感光ドラム１１の表面のトナー像は、感光ドラム１１の表面から離れて記録用紙２２表面に転写される。
【００４３】
記録用紙２２の表面に転写されたトナー像は、転写ベルト２３により記録用紙２２と共に搬送され、定着器２７によって熱及び圧力によりトナー像を溶融して記録用紙２２上に定着され、定着された記録用紙２２が排出ローラ４０により画像形成装置１の外部へ送出される。
【００４４】
ところで、転写後の感光ドラム１１には若干のトナー１９が残留する場合があるが、この残留トナー１９は、クリーニングブレード１６によって除去される。このようにして、感光ドラム１１は繰り返し利用される。
【００４５】
（実施例１の現像器の動作）
図４は、図１の現像器１４において本実施例１と比較例との電源印加のタイミングを示す図である。
【００４６】
この図４では、帯電電圧電源２８、現像電圧電源２９、供給電圧電源３０、及び規制電圧電源３１の印加タイミングと、感光ドラム駆動モータ１１ａの動作タイミングとが示されている。実線のタイミング波形は本実施例１の制御方法を示す図、破線のタイミング波形は比較例の制御方法を示す図である。横軸の時間軸上における時刻ｔ１（１）は、時刻ｔ２から、所定時間Ｔ１０前の画像形成動作中であって、規制電圧電源３１から印加される規制バイアスが０［Ｖ］となるタイミングである。
所定時間Ｔ１０＝（ｒ×θ２）／Ｖ２
但し、ｒ；現像ローラ１７の半径［ｍｍ］
θ２；現像ローラ１７の回転方向の角度［ｒａｄ］
Ｖ２；現像ローラ１７の表面が移動する速度［ｍｍ／ｓｅｃ］
時刻ｔ２は、画像形成動作中から画像形成動作終了に移行する際、制御部３６から感光ドラム１１の駆動モータ１１ａに駆動信号オフが発信されるタイミングである。時刻ｔ３は、画像形成動作開始時、制御部３６から感光ドラム１１の駆動モータ１１ａに駆動信号オンが発信されるタイミングである。時刻ｔ４は、時刻ｔ３から所定時間Ｔ２０の経過後であって、現像電圧電源２９、供給電圧電源３０及び規制電圧電源３１からそれぞれ、通常画像形成動作中の現像バイアス、供給バイアス及び規制バイアスの各出力が開始されるタイミングである。
所定時間Ｔ２０＝（Ｒ×θ１）／Ｖ１
但し、Ｒ；感光ドラム１１の半径［ｍｍ］
θ１；感光ドラム１１の回転方向の角度［ｒａｄ］
Ｖ１；感光ドラム１１の表面が移動する速度［ｍｍ／ｓｅｃ］
【００４７】
比較例の制御方法では、例えば、画像形成動作を開始する時刻ｔ３の時に、感光ドラム１１の未帯電領域表面にトナー１９が移動してしまうことを防止するために、感光ドラム１１の未帯電領域が現像ローラ１７を通過するまでの間（即ち、時刻ｔ３〜ｔ４までの所定時間Ｔ２０の間）は、現像電圧電源２９から現像ローラ１７に、トナー１９の帯電特性とは逆極性の現像バイアス＋１５０［Ｖ］を印加する制御を行っている。画像形成動作を終了する時刻ｔ２では、現像電圧電源２９からの現像バイアス−２００［Ｖ］と規制電圧電源３１からの規制バイアス−３００［Ｖ］とを同一タイミングで停止している。
【００４８】
ところが、比較例の制御方法では、画像形成動作を開始する時刻ｔ３〜ｔ４の時に、現像ローラ１７へ印加される現像バイアス＋１５０［Ｖ］と、トナー供給ローラ２０へ印加される供給バイアス０［Ｖ］とのバイアス差１５０［Ｖ］が、画像形成動作時における現像バイアス−２００［Ｖ］と供給バイアス−３００［Ｖ］とのバイアス差１００［Ｖ］よりも大きく、トナー１９が現像ローラ１７に対して過剰に供給されてしまい、画像濃度の上昇等が発生したり、あるいは非画像領域にトナー１９が移ってしまう地汚れ等の画像品質の劣化を生じる欠点がある。
【００４９】
これを解決するために、本実施例１では、図１の現像器１４において、制御部３６により次のような制御を行っている。
【００５０】
制御部３６は、画像形成動作を終了するとき、感光ドラム駆動モータ１１ａの駆動を止めるオフ信号を発信する時刻ｔ２から所定時間Ｔ１０前の時刻ｔ１（１）において、規制電圧電源３１を制御して規制ブレード２１に印加する規制バイアスを０［Ｖ］にする。
【００５１】
ここでいう所定時間Ｔ１０とは、現像ローラ表面の現像ローラ１７と規制ブレード２１の当接部が、現像ローラ１７の回転に従って感光ドラム１１と現像ローラ１７の当接部に至るまでの所要の時間であって、（ｒ×θ２）／Ｖ２［ｓｅｃ］に等しい。
【００５２】
この間、図４に示すように、現像ローラ１７と規制ブレード２１との間に生じる電界の向きは、画像形成時における電界の向きとは逆方向になり、トナー１９が現像ローラ１７から規制ブレード２１に向かつて移動する方向となる。従って、現像ローラ１７上のトナー１９が規制ブレード２１を通過する際、規制ブレード２１の方向に移動する量が多くなり、規制ブレード２１を通過して形成されたトナー層厚は、画像形成時のトナー層厚よりも小さくなる。
【００５３】
本実施例１では、感光ドラム駆動モータ１１ａが停止した時の、現像ローラ１７表面の規制ブレード２１当接部から感光ドラム１１当接部までの間のトナー層厚は、１平方センチメートル当たり０．２５［ｍｇ］であった。画像形成の動作時におけるトナー層厚は、１平方センチメートル当たり０．５３［ｍｇ］であるため、本実施例１における制御により、画像形成の終了時（時刻ｔ２）のトナー層厚は、画像形成の動作時におけるトナー層厚よりも小さくなる。
【００５４】
時刻ｔ３において画像形成動作を再開すると、制御部３６は、感光ドラム駆動モータ１１ａを駆動し、帯電電圧電源２８及び現像電圧電源２９を制御して帯電バイアスを帯電ローラ１２に印加すると共に現像バイアスを現像ローラ１７に印加するが、時刻ｔ３で画像形成動作を再開してから所定時間Ｔ２０の間、現像ローラ１７に印加する現像バイアスは、供給バイアスと現像バイアスのバイアス差が、画像形成動作中の供給バイアスと現像バイアスのバイアス差を越えないように印加する。
【００５５】
ここでいう所定時間Ｔ２０とは、感光ドラム表面の感光ドラム１１と帯電ローラ１２の当接部が、感光ドラム１１の回転に従って感光ドラム１１と現像ローラ１７の当接部に至るまでの所要の時間であって、（Ｒ×θ１）／Ｖ１［ｓｅｃ］に等しい。そしてこの間、制御部３６は、トナー供給ローラ２０と規制ブレード２１とに印加されるバイアスが０［Ｖ］となるように制御する。本実施例１では、現像バイアスは＋５０［Ｖ］とした。
【００５６】
時刻ｔ３から所定時間Ｔ２０が経過した時刻ｔ４後に画像形成動作を開始するために、制御部３６は、現像電圧電源２９、供給電圧電源３０及び規制電圧電源３１を制御し、現像ローラ１７に現像バイアス−２００［Ｖ］、トナー供給ローラ２０に供給バイアス−３００［Ｖ］、及び規制ブレード２１に規制バイアス−３００［Ｖ］をそれぞれ印加する
【００５７】
本実施例１のような制御では、時刻ｔ２における画像形成の終了時の現像ローラ表面のトナー層厚が、時刻ｔ２以前における画像形成の動作時のトナー層厚よりも小さくなるため、時刻ｔ３において画像形成の動作を再開する時、現像ローラ１７に印加されるトナー１９とは逆極性のバイアス＋５０［Ｖ］を小さくすることができる。その結果、供給バイアス０［Ｖ］と現像バイアス＋５０［Ｖ］のバイアス差５０［Ｖ］を、画像形成動作中のバイアス差１００［Ｖ］と等しいか、あるいはそれ以下にすることが可能となる。
【００５８】
（所定時間Ｔ１０において現像ローラ１７のトナー付着量が減少する理由）
図５は、規制バイアス、供給バイアス及び現像バイアスに対するトナー１９の帯電特性を示す図である。
【００５９】
図５において、本実施例１で使用するトナー１９の帯電特性は、負帯電特性である。図５の縦軸の電圧０［Ｖ］は、図４の所定時間Ｔ１０における規制バイアス値、電圧−２００［Ｖ］は、画像形成開始後から図４の時刻ｔ１（１）まで、及び、所定時間Ｔ１０における現像バイアス値、電圧−３００［Ｖ］は、画像形成開始後から時刻ｔ１（１）までの規制バイアス値及び供給バイアス値である。図５中の上向きの太線矢印は、トナー１９である負帯電粒子が受ける電界からの力の向きを表している。
【００６０】
図５に示すように、電界によって負帯電トナー１９が受ける力の向きは、画像形成開始後から時刻ｔ１（１）までの間では、規制ブレード２１から現像ローラ１７に向かう向きであり、所定時間Ｔ１０の間では、現像ローラ１７から規制ブレード２１に向かう向きである。そのため、所定時間Ｔ１０の間は、現像ローラ１７に対するトナー付着量が減少する。以下この理由を説明する。
【００６１】
図４及び図５において、現像電圧電源２９から現像ローラ１７へ印加する現像バイアスが−２００［Ｖ］である場合、供給電圧電源３０からトナー供給ローラ２０へ印加する供給バイアスが−３００［Ｖ］であれば、トナー１９はトナー供給ローラ２０→現像ローラ１７へと移動し、現像ローラ１７上にトナー１９が供給される。これに対し、トナー供給ローラ２０へ印加する供給バイアスが０［Ｖ］であれば、トナー１９は現像ローラ１７→トナー供給ローラ２０へと移動し、現像ローラ１７上のトナー１９がトナー供給ローラ２０側へ回収され、現像ローラ１７上のトナー層の厚さが薄くなる。
【００６２】
現像ローラ１７へ印加する現像バイアスが−２００［Ｖ］である場合、規制ブレード２１へ印加する規制バイアスが−３００［Ｖ］であれば、トナー１９は規制ブレード２１にて負の電荷が注入され、現像ローラ１７上のトナー１９の帯電量が増加し、現像ローラ１７上のトナー層の電位は高められる。しかし、規制ブレード２１へ印加する規制バイアスが０［Ｖ］であれば、トナー１９は規制ブレード２１にて負の電荷が注入されないため、現像ローラ１７上のトナー１９の帯電量が増加しないので、現像ローラ１７上のトナー層の電位は高められない。更に、トナー１９は現像ローラ１７→規制ブレード２１へと移動し、現像ローラ１７上のトナー１９が規制ブレード２１側へ回収され、現像ローラ１７上のトナー層の厚さが薄くなる。
【００６３】
（最適な規制（又は供給）バイアスの範囲）
最適な規制（供給）バイアスの範囲を検討すると、電界の向きが現像ローラ１７から規制ブレード２１やトナー供給ローラ２０へ向かう方向であればよいので、
０［Ｖ］≦｜規制（又は供給）バイアスＳＢ｜≦｜画像形成動作中の現像バイアス｜
であればよい。即ち、規制バイアスと供給バイアスの少なくとも一方の絶対値は、現像バイアスの絶対値以下であればよい。従って、本実施例１の場合、規制バイアスを印加する規制電圧電源３１と供給バイアスを印加する供給電圧電源３０とが、正電圧出力を想定していないので、
−２００［Ｖ］≦規制（又は供給）バイアスＳＢ≦０［Ｖ］
となる。以下、この理由を説明する。
【００６４】
図４の所定時間Ｔ１０において、規制バイアスが０［Ｖ］にされている。規制バイアス（又は供給バイアス）は、原理的には通常の現像バイアスよりも絶対値で低い電圧であればよいといえる。そこで、通常の現像バイアスよりも絶対値で低いバイアスとして、どの程度のバイアスの範囲であるかについて検討する。
【００６５】
トナー供給ローラ２０へ印加する供給バイアスが−２００［Ｖ］の時には現像ローラ１７に対して、更にトナー１９を供給することがないので、現像ローラ１７上のトナー１９の付着量は増加しない。そのため、通常時（＝画像形成時で現像バイアス−２００［Ｖ］／供給バイアス−３００［Ｖ］）に比べ、現像ローラ１７上のトナー量は少なくなる。
【００６６】
トナー供給ローラ２０へ印加する供給バイアスが−２００［Ｖ］未満の時は現像ローラ１７に対して、トナー１９を回収する作用が生じる（これは前述した電界の向きによる。）。そのため、通常時（＝画像形成時で現像バイアス−２００［Ｖ］／供給バイアス−３００［Ｖ］）に比べ、現像ローラ１７上のトナー量は更に少なくなる。
【００６７】
規制ブレード２１へ印加する規制バイアスが−２００［Ｖ］の時には現像ローラ１７と同電位であるため、現像ローラ１７上のトナー１９に対して電荷の注入がされない。そのため、現像ローラ１７上のトナー層の電位が通常時（＝画像形成時で現像バイアス−２００［Ｖ］／規制バイアス−３００［Ｖ］）に比べ、トナー層の電位が高くならない。従って、汚れが発生しない。
【００６８】
ここで、「汚れ」とは、正常に帯電したトナーに対して、帯電量が高いトナー（所謂、過剰帯電トナー）により画像の背景部や潜像の形成されない部分（即ち、非画像部）にトナーが付着することをいう。この「汚れ」を引き起こす過剰帯電トナーを「汚れトナー」という。
【００６９】
規制ブレード２１へ印加する規制バイアスが−２００［Ｖ］未満の時には、現像ローラ１７上のトナー１９に対して電荷の注入がされないので、現像ローラ１７上のトナー層の電位が通常時（＝画像形成時で現像電圧−２００［Ｖ］／規制電圧−３００［Ｖ］）に比べ、トナー層の電位が高くならない。又、現像ローラ１７に対して規制ブレード２１は卜ナー１９を引き付ける電位のため、規制ブレード２１で現像ローラ１７上のトナー１９を回収する作用が生じる（これは前述した電界の向きによる。）。従って、通常時（＝画像形成時で現像バイアス−２００［Ｖ］／規制バイアス−３００［Ｖ］）に比べ、現像ローラ１７上のトナー量は少なくなる。従って、汚れが発生しない。
【００７０】
（実施例１の効果）
図６は、本発明の実施例１における現像ローラ１７上のトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］の効果を示す図である。
【００７１】
この図６では、現像ローラ１７表面の１平方センチメートル当たりのトナー層厚について、画像形成の動作中と、画像形成の終了時と、画像形成の動作と終了を繰り返し１０回行ったときにおける、比較例の制御を行った結果と本実施例１による制御を行った結果の比較が示されている。
【００７２】
図６に示すように、本実施例１による制御を行えば、画像形成の動作と終了を繰り返し行った場合、即ち、トナー１９の消費が極端に少ない印刷が継続して、トナー１９が現像ローラ１７上に過剰に供給されやすい状態になったとしても、過剰に供給されることを防ぐことができる。従って、画像形成の動作を再開するとき、感光ドラム１１の未帯電領域にトナー１９が移動することを防ぐだけでなく、画像形成の動作と終了を繰り返し行った場合でも、現像ローラ１７に過剰にトナー１９が供給されることがなく、画像濃度の上昇や、地汚れの発生を抑制することができる。
【００７３】
以上のように、本実施例１の画像形成装置１によれば、制御部３６の制御により、感光ドラム１１が回転停止する時刻ｔ２より前の所定時間Ｔ１０の間、規制バイアスの絶対値を、現像バイアスの絶対値よりも小さい電圧に制御するようにしたので、感光ドラム１１の回転が再開される時に、現像ローラ１７上で感光ドラム１１と当接する部分から、規制ブレード２１又はトナー供給ローラ２０と当接する部分までの間のトナー層厚を薄くすることができ、その結果、感光ドラム１１の回転再開時の汚れの発生を防止できる。具体的には、画像形成の動作を開始する時、感光ドラム１１の未帯電領域にトナー１９が移動することを防ぐだけでなく、画像形成の動作と終了を繰り返し行った場合でも、現像ローラ１７に過剰にトナー１９が供給されることがなく、地汚れの発生を抑制することができる。
【実施例２】
【００７４】
（実施例２の構成）
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例２における画像形成装置１Ａ中の画像形成部１０を示す概略の図であり、同図（ａ）は画像形成部１０の構成を示す図、及び、同図（ｂ）は画像形成部１０における回路を示す図である。この図７において、実施例１を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００７５】
本実施例２の画像形成装置１Ａは、実施例１の画像形成装置１に対して全体の構成が同様であるが、本実施例２では、現像器１４等を制御する実施例１の制御部３６に代えて、これとは制御内容の異なる制御部３６Ａが設けられている。
【００７６】
本実施例２の制御部３６Ａでは、画像形成動作を終了する時、感光ドラム駆動モータ１１ａの駆動を止めるオフ信号を発信する所定の時間前に、供給電圧電源３０を制御する構成になっている。又、本実施例２では、現像ローラ１７の回転中心１７ｂからトナー供給ローラ２０の回転中心２０ｂまでを結ぶ線分と、現像ローラ１７の回転中心１７ｂから感光ドラム１１の回転中心１１ｂまでを結ぶ線分とがなす、現像ローラ１７の回転方向の角度をθ３［ｒａｄ］として、例えば、θ３＝４．０５［ｒａｄ］となるようにトナー供給ローラ２０が現像ローラ１７に当接して配置されている。その他の構成は、実施例１と同様である。
【００７７】
（実施例２の現像器の動作）
図８は、図７の現像器１４において本実施例２と比較例との電源印加のタイミングを示す図であり、実施例１を示す図４中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００７８】
図８には、実施例１の図４と同様に、帯電電圧電源２８、現像電圧電源２９、供給電圧電源３０、及び規制電圧電源３１の印加タイミングと、感光ドラム駆動モータ１１ａの動作タイミングとが示されている。実線のタイミング波形は本実施例２の制御方法を示す図、破線のタイミング波形は比較例の制御方法を示す図である。
【００７９】
図８において、横軸の時間軸上における時刻ｔ１（２）は、実施例１の図４中の時刻ｔ１（１）に対応しており、画像形成動作終了時の時刻ｔ２から、所定時間Ｔ１１前の画像形成動作中であって、供給電圧電源３０から印加される供給バイアスが０［Ｖ］となるタイミングである。
所定時間Ｔ１１＝（ｒ×θ３）／Ｖ２
但し、ｒ；現像ローラ１７の半径［ｍｍ］
θ３；現像ローラ１７の回転方向の角度［ｒａｄ］
Ｖ２；現像ローラ１７の表面が移動する速度［ｍｍ／ｓｅｃ］
【００８０】
その他の画像形成動作終了の時刻ｔ２、画像形成動作開始の時刻ｔ３、画像形成動作開始から所定時間Ｔ２０後の時刻ｔ４は、実施例１の図４中の時刻及び時間と同様である。
【００８１】
以下、実施例１と同様の動作説明は省略し、主として実施例１とは異なる現像器１４の動作を図８を参照しつつ説明する。
【００８２】
図８に示すように、制御部３６Ａは、時刻ｔ２において画像形成動作を終了する場合、感光ドラム駆動モータ１１ａの駆動を止めるオフ信号を発信する所定時間Ｔ１１前に、時刻ｔ１（２）において供給電圧電源３０を制御してトナー供給ローラ２０に印加する供給バイアスを０［Ｖ］にする。ここでいう所定時間Ｔ１１とは、現像ローラ表面の現像ローラ１７とトナー供給ローラ２０の当接部が、現像ローラ１７の回転に従って感光ドラム１１と現像ローラ１７の当接部に至るまでの所要の時間であって、（ｒ×θ３）／Ｖ２［ｓｅｃ］に等しい。
【００８３】
この間、図８に示すように、現像ローラ１７とトナー供給ローラ２０との間に生じる電界の向きは、画像形成時における電界の向きとは逆方向になり、トナー１９が現像ローラ１７からトナー供給ローラ２０に向かつて移動する方向となる。従って、現像ローラ１７とトナー供給ローラ２０の当接部で摩擦帯電されたトナー１９は、現像ローラ１７とトナー供給トラー２０との摺擦による供給により現像ローラ１７表面に付着するのみで、多くはトナー供給ロート２０に向かつて移動する。このため、現像ローラ１７の回転に従って規制ブレード２１を通過して形成されたトナー層厚は、画像形成時のトナー層厚よりも小さくなる。
【００８４】
本実施例２では、時刻ｔ３において感光ドラム駆動モータ１１ａが停止した時の、現像ローラ１７表面の規制ブレード２１当接部から感光ドラム１１当接部までの間のトナー層厚は、１平方センチメートル当たり０．２１［ｍｇ］であった。画像形成の動作時におけるトナー層厚は、１平方センチメートル当たり０．５３［ｍｇ］であるため、本実施例２における制御により、時刻ｔ２における画像形成終了時のトナー層厚は、時刻ｔ１（２）における画像形成動作時におけるトナー層厚よりも小さくなる。
【００８５】
時刻ｔ３において画像形成動作を再開すると、制御部３６Ａは、実施例１と同様に感光ドラム駆動モータ１１ａを駆動し、帯電電圧電源２８及び現像電圧電源２９を制御して、帯電バイアスを帯電ローラ１２に印加すると共に現像バイアスを現像ローラ１７に印加するが、時刻ｔ３において画像形成動作を再開してから所定時間Ｔ２０の間、現像ローラ１７に印加する現像バイアスは、供給バイアスと現像バイアスのバイアス差が、画像形成動作中の供給バイアス−３００［Ｖ］と現像バイアス−２００［Ｖ］のバイアス差１００［Ｖ］を越えないように印加する。ここでいう所定時間Ｔ２０とは、感光ドラム表面の感光ドラム１１と帯電ローラ１２の当接部が、感光ドラム１１の回転に従って感光ドラム１１と現像ローラ１７の当接部に至るまでの所要の時間であって、（Ｒ×θ１）／Ｖ１［ｓｅｃ］に等しい。そしてこの間、制御部３６Ａは、トナー供給ローラ２０と規制ブレード２１とに印加する供給バイアス及び規制バイアスを０［Ｖ］となるように制御する。本実施例では、現像バイアスは＋３０［Ｖ］とした。
【００８６】
時刻ｔ３で画像形成動作が再開されてから所定時間Ｔ２０経過後の時刻ｔ４において、制御部３６Ａは、画像形成動作を開始するために現像電圧電源２９、供給電圧電源３０及び規制電圧電源３１を制御し、現像ローラ１７に現像バイアス−２００［Ｖ］、トナー供給ローラ２０に供給バイアス−３００［Ｖ］、及び規制ブレード２１に規制バイアス−３００［Ｖ］をそれぞれ印加する。
【００８７】
本実施例２のような制御では、時刻ｔ２における画像形成の終了時の現像ローラ１７表面のトナー層厚は、時刻ｔ１（２）における画像形成の動作時のトナー層厚よりも小さくなるため、時刻ｔ３において画像形成の動作を再開する時、現像ローラ１７に印加されるトナー１９とは逆極性のバイアス電圧を、実施例１と比較して更に小さくすることができる。その結果、供給バイアス０［Ｖ］と現像バイアス＋３０［Ｖ］のバイアス差３０［Ｖ］を、画像形成動作中のバイアス差１００［Ｖ］と等しいか、あるいはそれ以下にすることが可能となる。
【００８８】
（所定時間Ｔ１１において現像ローラ１７のトナー付着量が減少する理由）
図９は、規制バイアス、供給バイアス及び現像バイアスに対するトナー１９の帯電特性を示す図であり、実施例１を示す図５に対応している。
【００８９】
実施例１と同様に、図９において、本実施例２で使用するトナー１９の帯電特性は、負帯電特性である。図９の縦軸の電圧０［Ｖ］は、図８の所定時間Ｔ１１における供給バイアス値、電圧−２００［Ｖ］は、画像形成開始後から図８の時刻ｔ１（２）まで、及び、所定時間Ｔ１１における現像バイアス値、電圧−３００［Ｖ］は、画像形成開始後から時刻ｔ１（２）までの規制バイアス値及び供給バイアス値である。図８中の上向きの太線矢印は、トナー１９である負帯電粒子が受ける電界からの力の向きを表している。
【００９０】
図８に示すように、電界によって負帯電トナー１９が受ける力の向きは、画像形成開始後から時刻ｔ１（２）までの間では、トナー供給ローラ２０から現像ローラ１７に向かう向きであり、所定時間Ｔ１１の間では、現像ローラ１７からトナー供給ローラ２０に向かう向きである。そのため、所定時間Ｔ１１の間は、現像ローラ１７に対するトナー付着量が減少する。
【００９１】
（実施例２の効果）
図１０−１及び図１０−２は、本発明の実施例２における現像ローラ１７上のトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］の効果を示す図であり、実施例１を示す図６に対応している。
【００９２】
この図１０−１及び図１０−２では、環境温湿度が温度２３℃で相対湿度４５％と、温度１０℃で湿度２０％の環境下において、現像ローラ１７表面の１平方センチメートル当たりのトナー層厚について、画像形成の動作中と、画像形成の終了時と、画像形成の動作と終了を繰り返し１０回行ったときにおける、比較例の制御及び実施例１の制御を行った結果と本実施例２による制御を行った結果の比較が示されている。
【００９３】
図１０−１及び図１０−２に示すように、本実施例２による制御を行えば、画像形成の動作と終了を繰り返し行った場合、即ちトナー１９の消費が極端に少ない印刷が継続して、トナー１９が現像ローラ１７上に過剰に供給されやすい状態になったとしても、過剰に供給されることを防ぐことができることを示している。特に、一般にトナー帯電が上昇しやすい低温度と低湿度の環境では、トナー１９が過剰に供給されることなく画像形成動作を行える。これは、現像ローラ１７表面に供給されるトナー量が、規制ブレード２１と現像ローラ１７とのバイアス差による供給よりも、トナー供給ローラ２０による摩擦帯電と摺擦により、トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７とのバイアス差による供給の寄与が大きいということで理解できる。
【００９４】
以上のように、本実施例２の画像形成装置１Ａによれば、制御部３６Ａの制御により、感光ドラム１１が回転停止する時刻ｔ２より前の所定時間Ｔ１１の間、供給バイアスの絶対値を、現像バイアスの絶対値よりも小さい電圧に制御するようにしたので、感光ドラム１１の回転が再開される時に、現像ローラ１７上で感光ドラム１１と当接する部分から、規制ブレード２１又はトナー供給ローラ２０と当接する部分までの間のトナー層厚を薄くすることができ、その結果、感光ドラム１１の回転再開時の汚れの発生を防止できる。
【００９５】
即ち、前記実施例１及び本実施例２によれば、制御部３６，３６Ａの制御により、感光ドラム１１が回転停止する時刻ｔ２より前の所定時間Ｔ１０，Ｔ１１の間、規制バイアス又は供給バイアスの少なくとも一方の電圧の絶対値を、現像バイアスの絶対値よりも小さい電圧に制御することにより、前記の効果が得られることになる。
【００９６】
更に、本実施例２によれば、画像形成の動作を再開するとき、感光ドラム１１の未帯電領域にトナー１９が移動することを防ぐだけでなく、トナー１９の帯電が上昇しやすい環境で画像形成動作を行う場合や、画像形成の動作と終了を繰り返し行った場合でも、現像ローラ１７に過剰にトナー１９が供給されることがなく、画像濃度の上昇や、地汚れの発生を抑制することができる。
【００９７】
（実施例２の変形例）
図１１は、図７の現像器１４において実施例２の変形例と比較例との電源印加のタイミングを示す図であり、実施例２を示す図８中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００９８】
図１１には、図８と同様に、帯電電圧電源２８、現像電圧電源２９、供給電圧電源３０、及び規制電圧電源３１の印加タイミングと、感光ドラム駆動モータ１１ａの動作タイミングとが示されているが、図８と図１１とでは、画像形成終了時における時刻ｔ１（２），ｔ１（３），ｔ１（４），ｔ２のタイミング波形が異なる。実線のタイミング波形は実施例２の変形例の制御方法を示す図、破線のタイミング波形は比較例の制御方法を示す図である。
【００９９】
図１１において、横軸の時間軸上における時刻ｔ１（３）は、実施例１の図４中の時刻ｔ１（１）と同様であり、時刻ｔ１（４）は、実施例２の図８中の時刻ｔ１（２）と同様である。その他の時刻ｔ２，ｔ３，ｔ４及び所定時間Ｔ２０は、実施例２の図８中の時刻及び時間と同様である。
【０１００】
図１１に示すように、時刻ｔ１（３），ｔ１（４），ｔ２において、画像形成動作を終了する時、制御部３６Ａにより、感光ドラム駆動モータ１１ａの駆動を止めるオフ信号を発信する所定時間Ｔ１１前の時刻ｔ１（３）において、供給電圧電源３０を制御してトナー供給ローラ２０に印加する供給バイアスを０［Ｖ］にし、且つ、感光ドラム駆動モータ１１ｂの駆動を止めるオフ信号を発信する所定時間Ｔ１０前の時刻ｔ１（４）において、規制電圧電源３１を制御して規制ブレード２１に印加する規制バイアスを０［Ｖ］にするような、供給電圧電源３０と規制電圧電源３１を両方同時に制御するようにしても、図８と同様の作用効果を得ることが可能である。
【０１０１】
（実施例１、２の他の変形例）
本発明は、上記実施例１、２やその変形例に限定されず、更に他の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｃ）のようなものがある。
【０１０２】
（ａ） 実施例では、トナー１９の帯電特性が負帯電特性である場合について説明したが、正帯電特性のトナーをした場合にも本発明を適用できる。この場合は、現像バイアス、供給バイアス、及び規制バイアス等の極性を実施例とは逆の極性にすればよい。
【０１０３】
（ｂ） 図１〜図３、図７に示す画像形成装置１，１Ａは、図示以外の他の構成に変更してもよい。
【０１０４】
（ｃ） 本発明は、電子写真方式のカラープリンタ以外のモノクロプリンタに適用したり、あるいは、転写手段として中間転写方式を適用した画像形成装置にも適用が可能である。更に、プリンタ以外の複写機、ファクシミリ装置、複合機（ＭＦＰ）等の他の画像形成装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１，１Ａ 画像形成装置
１０，１０ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ 画像形成部
１１ 感光ドラム
１１ａ 感光ドラム駆動モータ
１２ 帯電ローラ
１７ 現像ローラ
１９ トナー
２０ トナー供給ローラ
２１ 規制ブレード
２８ 帯電電圧電源
２９ 現像電圧電源
３０ 供給電圧電源
３１ 規制電圧電源
３６，３６Ａ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に基づく静電潜像を担持する回転自在の静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体に接触し前記静電潜像担持体を帯電する帯電手段と、
前記静電潜像に現像剤を付着させて前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する供給部材と、
前記現像剤担持体に接触し前記現像剤担持体上の前記現像剤量を規制する規制部材と、
前記帯電手段に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
前記現像剤担持体に現像電圧を印加する現像電圧印加手段と、
前記規制部材に規制電圧を印加する規制電圧印加手段と、
前記供給部材に供給電圧を印加する供給電圧印加手段と、
を有する画像形成装置であって、
画像形成の動作の終了前における所定時間の間、前記規制電圧印加手段又は前記供給電圧印加手段の少なくとも一方を制御して前記規制部材を通過した後の前記現像剤担持体上の前記現像剤量を前記画像形成の動作中よりも少なくする制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記所定時間の間、前記規制電圧印加手段が印加する前記規制電圧を前記画像形成の動作中よりも小さくするように制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記所定時間の間、前記供給電圧印加手段が印加する前記供給電圧を前記画像形成の動作中よりも小さくするように制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記所定時間の間、前記規制電圧印加手段が印加する前記規制電圧と前記供給電圧印加手段が印加する前記供給電圧とを前記画像形成の動作中よりも小さくするように制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記静電潜像担持体及び前記現像剤担持体は、断面略円形状の回転体であり
前記静電潜像担持体及び前記現像剤担持体の半径をそれぞれＲ、ｒとし、
前記静電潜像担持体の回転中心と、前記帯電手段により帯電される前記静電潜像担持体上の位置と、を結んだ線に対する前記静電潜像担持体の回転方向の角度であって、前記静電潜像担持体の回転中心と前記現像剤担持体の回転中心とを結んだ線までの角度をθ１とし、
前記現像剤担持体の回転中心と、前記規制部材が前記現像剤担持体に当接する位置とを結んだ線に対する前記現像剤担持体の回転方向の角度であって、前記現像剤担持体の回転中心と前記静電潜像担持体の回転中心とを結んだ線までの角度をθ２とし、
前記静電潜像担持体及び前記現像剤担持体の表面の移動速度をそれぞれＶ１、Ｖ２とした場合に、
（Ｒ×θ１）≦（Ｖ１／Ｖ２）×（ｒ×θ２）
を満たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記所定時間は、
（ｒ×θ２）／Ｖ２
であることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤担持体の回転中心と、前記供給部材が前記現像剤担持体に当接する位置とを結んだ線に対する前記現像剤担持体の回転方向の角度であって、前記現像剤担持体の回転中心と前記静電潜像担持体の回転中心とを結んだ線までの角度をθ３とした場合に、
前記所定時間は、
（ｒ×θ３）／Ｖ２
であることを特徴とする請求項５の記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像信号に基づく静電潜像を担持する回転自在の静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体に接触し前記静電潜像担持体を帯電する帯電手段と、
前記静電潜像に現像剤を付着させて前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する供給部材と、
前記現像剤担持体に接触し前記現像剤担持体上の前記現像剤量を規制する規制部材と、
前記帯電手段に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
前記現像剤担持体に現像電圧を印加する現像電圧印加手段と、
前記規制部材に規制電圧を印加する規制電圧印加手段と、
前記供給部材に供給電圧を印加する供給電圧印加手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記静電潜像担持体が回転停止する時刻よりも所定時間前に、前記規制電圧又は前記供給電圧の少なくとも一方の電圧を、前記現像電圧よりも低い電圧に制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記所定時間前に、前記規制電圧又は前記供給電圧の少なくとも一方の電圧の絶対値を、前記現像電圧の絶対値以下に制御することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記静電潜像担持体及び前記現像剤担持体は、断面略円形状の回転体であり
前記静電潜像担持体及び前記現像剤担持体の半径をそれぞれＲ、ｒとし、
前記静電潜像担持体の回転中心と、前記帯電手段により帯電される前記静電潜像担持体上の位置と、を結んだ線に対する前記静電潜像担持体の回転方向の角度であって、前記静電潜像担持体の回転中心と前記現像剤担持体の回転中心とを結んだ線までの角度をθ１とし、
前記現像剤担持体の回転中心と、前記規制部材が前記現像剤担持体に当接する位置とを結んだ線に対する前記現像剤担持体の回転方向の角度であって、前記現像剤担持体の回転中心と前記静電潜像担持体の回転中心とを結んだ線までの角度をθ２とし、
前記静電潜像担持体及び前記現像剤担持体の表面の移動速度をそれぞれＶ１、Ｖ２とした場合に、
（Ｒ×θ１）≦（Ｖ１／Ｖ２）×（ｒ×θ２）
を満たすことを特徴とする請求項８又は９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記所定時間は、
（ｒ×θ２）／Ｖ２
であることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記現像剤担持体の回転中心と、前記供給部材が前記現像剤担持体に当接する位置とを結んだ線に対する前記現像剤担持体の回転方向の角度であって、前記現像剤担持体の回転中心と前記静電潜像担持体の回転中心とを結んだ線までの角度をθ３とした場合に、
前記所定時間は、
（ｒ×θ３）／Ｖ２
であることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記画像形成の動作の開始後における所定時間の間、前記供給電圧と前記現像電圧の差の絶対値が、前記画像形成の動作中における前記供給電圧と前記現像電圧の差の絶対値と等しいか、又は小さくなるように制御することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
画像信号に基づく静電潜像を担持する回転自在の静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体に接触し前記静電潜像担持体を帯電する帯電手段と、
前記静電潜像に現像剤を付着させて前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する供給部材と、
前記現像剤担持体に接触し前記現像剤担持体上の前記現像剤量を規制する規制部材と、
前記帯電手段に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
前記現像剤担持体に現像電圧を印加する現像電圧印加手段と、
前記規制部材に規制電圧を印加する規制電圧印加手段と、
前記供給部材に供給電圧を印加する供給電圧印加手段と、
を有する画像形成装置であって、
画像形成の動作の終了前における所定時間の間、前記規制電圧印加手段又は前記供給電圧印加手段の少なくとも一方を制御して前記規制部材を通過した後の前記現像剤担持体上の前記現像剤量を前記画像形成の動作中よりも少なくする制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記所定時間の間、前記規制電圧印加手段が印加する前記規制電圧を前記画像形成の動作中よりも小さくするように制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記所定時間の間、前記供給電圧印加手段が印加する前記供給電圧を前記画像形成の動作中よりも小さくするように制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記所定時間の間、前記規制電圧印加手段が印加する前記規制電圧と前記供給電圧印加手段が印加する前記供給電圧とを前記画像形成の動作中よりも小さくするように制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記静電潜像担持体及び前記現像剤担持体は、断面略円形状の回転体であり
前記静電潜像担持体及び前記現像剤担持体の半径をそれぞれＲ、ｒとし、
前記静電潜像担持体の回転中心と、前記帯電手段により帯電される前記静電潜像担持体上の位置と、を結んだ線に対する前記静電潜像担持体の回転方向の角度であって、前記静電潜像担持体の回転中心と前記現像剤担持体の回転中心とを結んだ線までの角度をθ１とし、
前記現像剤担持体の回転中心と、前記規制部材が前記現像剤担持体に当接する位置とを結んだ線に対する前記現像剤担持体の回転方向の角度であって、前記現像剤担持体の回転中心と前記静電潜像担持体の回転中心とを結んだ線までの角度をθ２とし、
前記静電潜像担持体及び前記現像剤担持体の表面の移動速度をそれぞれＶ１、Ｖ２とした場合に、
（Ｒ×θ１）≦（Ｖ１／Ｖ２）×（ｒ×θ２）
を満たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記所定時間は、
（ｒ×θ２）／Ｖ２
であることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤担持体の回転中心と、前記供給部材が前記現像剤担持体に当接する位置とを結んだ線に対する前記現像剤担持体の回転方向の角度であって、前記現像剤担持体の回転中心と前記静電潜像担持体の回転中心とを結んだ線までの角度をθ３とした場合に、
前記所定時間は、
（ｒ×θ３）／Ｖ２
であることを特徴とする請求項５の記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像信号に基づく静電潜像を担持する回転自在の静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体に接触し前記静電潜像担持体を帯電する帯電手段と、
前記静電潜像に現像剤を付着させて前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する供給部材と、
前記現像剤担持体に接触し前記現像剤担持体上の前記現像剤量を規制する規制部材と、
前記帯電手段に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
前記現像剤担持体に現像電圧を印加する現像電圧印加手段と、
前記規制部材に規制電圧を印加する規制電圧印加手段と、
前記供給部材に供給電圧を印加する供給電圧印加手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記静電潜像担持体が回転停止する時刻よりも所定時間前に、前記規制電圧又は前記供給電圧の少なくとも一方の電圧を、前記現像電圧よりも低い電圧に制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記所定時間前に、前記規制電圧又は前記供給電圧の少なくとも一方の電圧の絶対値を、前記現像電圧の絶対値以下に制御することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記静電潜像担持体及び前記現像剤担持体は、断面略円形状の回転体であり
前記静電潜像担持体及び前記現像剤担持体の半径をそれぞれＲ、ｒとし、
前記静電潜像担持体の回転中心と、前記帯電手段により帯電される前記静電潜像担持体上の位置と、を結んだ線に対する前記静電潜像担持体の回転方向の角度であって、前記静電潜像担持体の回転中心と前記現像剤担持体の回転中心とを結んだ線までの角度をθ１とし、
前記現像剤担持体の回転中心と、前記規制部材が前記現像剤担持体に当接する位置とを結んだ線に対する前記現像剤担持体の回転方向の角度であって、前記現像剤担持体の回転中心と前記静電潜像担持体の回転中心とを結んだ線までの角度をθ２とし、
前記静電潜像担持体及び前記現像剤担持体の表面の移動速度をそれぞれＶ１、Ｖ２とした場合に、
（Ｒ×θ１）≦（Ｖ１／Ｖ２）×（ｒ×θ２）
を満たすことを特徴とする請求項８又は９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記所定時間は、
（ｒ×θ２）／Ｖ２
であることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記現像剤担持体の回転中心と、前記供給部材が前記現像剤担持体に当接する位置とを結んだ線に対する前記現像剤担持体の回転方向の角度であって、前記現像剤担持体の回転中心と前記静電潜像担持体の回転中心とを結んだ線までの角度をθ３とした場合に、
前記所定時間は、
（ｒ×θ３）／Ｖ２
であることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記画像形成の動作の開始後における所定時間の間、前記供給電圧と前記現像電圧の差の絶対値が、前記画像形成の動作中における前記供給電圧と前記現像電圧の差の絶対値と等しいか、又は小さくなるように制御することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０−１】
【図１０−２】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０−１】
【図１０−２】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１４５４４９（Ｐ２０１１−１４５４４９Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５６７３（Ｐ２０１０−５６７３）
【出願日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
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