JP3139845B2 - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、帯
電された像担持体面上に走査光等を照射して静電潜像を
形成し、該像担持体面上にトナーを付着させてトナー像
を形成する画像形成装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, and the like. More specifically, the present invention relates to a method for forming an electrostatic latent image by irradiating a charged image carrier surface with scanning light or the like. The present invention relates to an image forming apparatus for forming a toner image by adhering toner on the surface of the image carrier.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、画像形成装置において高画質化が
求められているが、その高画質化のためには、特に、低
コントラストの再現性が重要である。低コントラストの
再現性を重視した場合には、像担持体面の地肌部の電位
と現像剤担持体に印加される現像バイアス電圧との差
（現像ポテンシャル）が十分でないと、画像の地肌部に
トナーが付着しやすくなって、トナーの浪費を招くばか
りでなく、地肌汚れとなり、画像の画質を損なうおそれ
がある。2. Description of the Related Art In recent years, high image quality has been demanded in image forming apparatuses. For high image quality, reproducibility of low contrast is particularly important. When importance is placed on the reproducibility of low contrast, if the difference (developing potential) between the potential of the background portion on the image carrier surface and the developing bias voltage applied to the developer carrier is not sufficient, the toner on the background portion of the image Is liable to adhere, and not only wastes toner but also causes soiling of the background, which may degrade the image quality of the image.
【０００３】例えば、図２の従来の画像形成装置の概略
構成図に示すように、画像形成動作開始時における像担
持体である感光体ドラム１面上の帯電装置２に対向する
位置から現像担持体である現像ローラ５に対向する位置
までの領域（以下、領域θ1という）は、帯電装置２に
よる帯電が行われないで、現像ローラ５との対向位置を
通過する。例えば、反転現像方式の場合には、領域θ1
が現像ローラ５との対向位置を通過する間、現像ローラ
５に通常の画像形成時の現像バイアス電圧が印加される
ので、領域θ1にトナーが付着してしまう。これによ
り、トナーが無駄に消費されるのみならず、画像形成装
置内の各部でトナー汚染が発生したり、クリーニング装
置（不図示）でクリーニング不良を起こす等の不具合が
生じることがあった。[0003] For example, as shown in a schematic configuration diagram of a conventional image forming apparatus shown in FIG. 2, when an image forming operation is started, a developing device is loaded from a position facing a charging device 2 on a surface of a photosensitive drum 1 serving as an image carrier. An area up to a position facing the developing roller 5 (hereinafter, referred to as an area θ 1 ) passes through the position facing the developing roller 5 without being charged by the charging device 2. For example, in the case of the reversal development method, the area θ 1
There while passing through the position facing the developing roller 5, the developing bias voltage during a normal image forming on the developing roller 5 is applied, the toner adheres to a region theta 1. As a result, not only is the toner wasted wastefully, but also problems such as occurrence of toner contamination in various parts in the image forming apparatus and occurrence of cleaning failure in a cleaning device (not shown) may occur.
【０００４】そこで、上記不具合を解決するために、図
３のタイムミングチャートに示すように、感光体ドラム
１の回転駆動（Ｔ1）、現像ローラ５の回転駆動
（Ｔ5）、及び現像バイアス印加装置６による現像ロー
ラ５への現像バイアス電圧の印加（Ｔ6）を制御し、感
光体ドラム１面上の領域θ1が現像ローラ５との対向位
置を通過する間は、通常の画像形成時の現像バイアス電
圧とは逆極性（以下、逆極性という）の現像バイアス電
圧を印加し、感光体ドラム１面上の領域θ1へのトナー
付着を防止する方法が知られている（例えば、特開昭６
１−２９０４５５号公報参照）。[0004] In order to solve the above problem, as shown in the time timing chart of FIG. 3, rotation of the photosensitive drum 1 (T 1), the rotation of the developing roller 5 (T 5), and the developing bias The application of the developing bias voltage (T 6 ) to the developing roller 5 by the application device 6 is controlled, and the normal image formation is performed while the area θ 1 on the surface of the photosensitive drum 1 passes the position facing the developing roller 5. developing bias voltage and the reverse polarity at the time (hereinafter, referred to as reverse polarity) is applied to the developing bias voltage of a method of preventing toner adhesion to the region theta 1 on the photosensitive drum 1 surface is known (e.g., JP 6
See JP-A-290-455).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来例
の構成によれば、画像形成動作開始時に逆極性の現像バ
イアス電圧を印加する際、現像バイアス印加装置６の特
性により、図４のタイミングチャートに示すように、現
像ローラ５の画像形成動作開始時の現像バイアス電圧の
立ち上がりに傾きが生じるので、現像バイアス電圧が立
ち上がるまでの期間ｔθ2に現像ローラ５に対向する感
光体ドラム１面上の領域（以下、領域θ2という）にお
いて、逆極性の現像バイアス電圧がトナー付着防止に対
して十分な電圧になっていないため、領域θ2上に帯状
のトナー付着が生ずるおそれがあるという問題点があっ
た。However, according to the structure of the prior art, when the developing bias voltage of the opposite polarity is applied at the start of the image forming operation, the timing chart of FIG. as shown in, the inclination to the rise of the developing bias voltage in the image forming operation start of the developing roller 5 is caused, the photosensitive drum 1 on the surface of which facing the developing roller 5 during T.theta 2 to the developing bias voltage rises area (hereinafter, referred to as a region theta 2) in, for developing bias voltages of opposite polarities are not in sufficient voltage to the toner adhesion prevention, a problem that there is a risk that the strip of toner adhesion occurs on the region theta 2 was there.
【０００６】また、高画質化を達成するためには、ジタ
ーの発生も大きな問題となる。従来から、このジターの
発生を抑えるために、感光体ドラム１の回転をフライホ
イール等を装着することにより安定化させる方法が用い
られている。ところが、フライホイール等を装着する
と、感光体ドラム１回転系のイナーシャが大きくなって
しまう。例えば、図５のタイミングチャートに示すよう
に、感光体ドラム１の回転駆動（Ｔ1）、現像ローラ５
の回転駆動（Ｔ5）、及び現像バイアス印加装置６によ
る現像バイアス電圧の印加（Ｔ6）を制御し、画像形成
動作終了時に感光体ドラム１、現像ローラ５、及び現像
バイアス印加装置６を同時にＯＦＦする。この時、図６
に示すように、現像バイアス印加装置６による逆極性の
現像バイアス電圧の印加が停止された後、感光体ドラム
１回転系のイナーシャにより、感光体ドラム１が角度θ
3だけ回転してしまう。図５のラインＴ1上のうち一点鎖
線で示している期間ｔθ3は、イナーシャによって感光
体ドラム１が回転している期間に相当する。この期間ｔ
θ3においては、逆極性の現像バイアス電圧が現像ロー
ラ５に印加されていないため、期間ｔθ3に現像ローラ
５に対向する感光体ドラム１面上の領域（以下、領域θ
3という）にトナーが付着してしまい、トナーが無駄に
消費されるのみならず、画像形成装置内の各部でトナー
汚染が発生するという問題点もあった。Further, in order to achieve high image quality, generation of jitter also becomes a serious problem. Conventionally, a method of stabilizing the rotation of the photosensitive drum 1 by mounting a flywheel or the like has been used to suppress the occurrence of the jitter. However, when a flywheel or the like is attached, the inertia of the photosensitive drum 1 rotation system increases. For example, as shown in the timing chart of FIG. 5, the rotation driving (T 1 ) of the photosensitive drum 1 and the developing roller 5
Driving of the rotating (T 5), and controls the application of the developing bias voltage by the developing bias applying device 6 (T 6), the photosensitive drum 1 during the image forming operation is completed, the developing roller 5, and the developing bias applying device 6 at the same time Turn off. At this time, FIG.
After the application of the developing bias voltage of the opposite polarity by the developing bias applying device 6 is stopped, the inertia of the photosensitive drum 1 rotation system causes the photosensitive drum 1 to rotate at the angle θ.
It turns by only three . Period T.theta 3 which is indicated by a chain line of the line T 1 of the FIG. 5 corresponds to a period in which the photosensitive drum 1 is rotated by inertia. This period t
At θ 3 , since the developing bias voltage of the opposite polarity is not applied to the developing roller 5, an area on the surface of the photosensitive drum 1 facing the developing roller 5 during the period tθ 3 (hereinafter, the area θ
3 ), the toner is not only consumed wastefully, but also there is a problem that toner contamination occurs in each part in the image forming apparatus.
【０００７】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、コストの上昇や機構上の複雑化を
招くことなく、画像形成動作開始時の像担持体面上への
無駄なトナー付着を防止し、トナーの浪費、廃トナー回
収過多及び装置内各部でのトナー汚染のない画像形成装
置を提供することである。[0007] The present invention has been made in view of the above problems, purpose of that is without complicating the cost increase and mechanisms, an image forming operation start to the image bearing member surface on the An object of the present invention is to provide an image forming apparatus which prevents wasteful toner adhesion and prevents waste of toner, excessive collection of waste toner, and toner contamination in various parts in the apparatus.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の画像形成装置は、像担持体を回転駆動さ
せる駆動装置と、該像担持体面を一様に帯電する帯電装
置と、一様帯電された該像担持体面に選択露光により静
電潜像を形成する露光装置と、該静電潜像を現像剤担持
体を介して供給されるトナーによって現像する現像装置
と、該現像剤担持体に現像バイアス電圧を印加する現像
バイアス印加装置とを備え、通常の画像形成時に該像担
持体の帯電極性と同じ極性の現像バイアス電圧を該現像
剤担持体に印加して反転現像を行うとともに、該像担持
体の回転開始時には、通常の画像形成時の現像バイアス
電圧とは逆極性のバイアス電圧を該現像剤担持体に印加
する画像形成装置において、該像担持体の回転開始に先
立って、通常の画像形成時の現像バイアス電圧とは逆極
性のバイアス電圧の印加を開始し、該逆極性のバイアス
電圧が立ち上がった後に該像担持体の回転を開始するよ
うに、該駆動装置及び該現像バイアス印加装置を制御す
る制御手段を設けたことを特徴とするものである。To achieve the above Symbol purpose SUMMARY OF THE INVENTION An image forming apparatus according to claim 1 uniformly charges a drive unit for rotationally driving the image bearing member, the image bearing member surface charge An exposure device that forms an electrostatic latent image on the uniformly charged image carrier surface by selective exposure, and a developing device that develops the electrostatic latent image with toner supplied via a developer carrier. , and a developing bias applying device for applying a developing bias voltage to the developer carrying member, said image responsible during normal image formation
A developing bias voltage having the same polarity as the charging polarity of the carrier
The reversal development is performed by applying to the developer carrier,
At the start of body rotation, the developing bias during normal image formation
Apply a bias voltage of the opposite polarity to the voltage to the developer carrier
Prior to the start of rotation of the image carrier.
Stand up and have a polarity opposite to the developing bias voltage during normal image formation.
Start applying a bias voltage of the opposite polarity
After the voltage rises, the image carrier starts rotating.
As described above, the present invention is characterized in that control means for controlling the driving device and the developing bias applying device is provided.
【０００９】[0009]
【００１０】[0010]
【作用】請求項１の画像形成装置によれば、画像形成動
作開始時に、像担持体の回転開始に先立って、通常の画
像形成時の現像バイアス電圧とは逆極性、すなわち像担
持体の帯電極性とは逆極性のバイアス電圧の現像剤担持
体への印加を開始しておく。そして、この逆極性のバイ
アス電圧の立ち上がった後に像担持体の回転を開始する
ことにより、該逆極性のバイアス電圧が十分に立ち上が
る前に、該像担持体が回転しないようにし、画像形成動
作開始時に該像担持体面上に無駄なトナーが付着しない
ようにするものである。According to the image forming apparatus of the first aspect, at the start of the image forming operation , prior to the start of rotation of the image carrier, a normal image is formed.
The polarity opposite to the developing bias voltage during image formation,
Developer loaded with bias voltage opposite in polarity to the charging polarity of the carrier
Start applying to the body beforehand. And this reverse polarity
Start rotation of image carrier after rise of ass voltage
It makes before the reverse polarity of the bias voltage rises enough, in which the image bearing member is prevented from rotating, wasteful toner on the image bearing member surface is prevented from adhering to the time of image forming operation start.
【００１１】[0011]
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機（以下、複写機という）に適用した一実施例につ
いて説明する。まず、複写機全体の概略構成及び動作に
ついて説明する。図１は本実施例に係る複写機の概略構
成図である。矢印方向に回転している像担持体である感
光体ドラム１面上の感光体は、帯電装置２のコロナ放電
により一様に正極性に帯電され、図示しないレーザー光
学系等の露光装置により、原稿の画像情報に対応する光
像３が照射され、露光を受けた部分の電位が低下し、感
光体ドラム１面上に静電潜像が形成される。現像装置４
では、この静電潜像の電位低下部分に、現像ローラ５を
介して供給される正極性に帯電されたトナーを静電吸着
させることによって、いわゆる反転現像が行われ、トナ
ー像が形成される。このトナー像は、転写ローラ（不図
示）によって転写紙に転写され、一方、感光体ドラム１
面上にわずかに残ったトナーはクリーニング装置（不図
示）によって除去され、次の帯電に備えられる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic copying machine (hereinafter referred to as a copying machine) as an image forming apparatus will be described. First, the schematic configuration and operation of the entire copying machine will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copying machine according to the present embodiment. The photoreceptor on the surface of the photoreceptor drum 1, which is an image carrier rotating in the direction of the arrow, is uniformly charged to a positive polarity by corona discharge of the charging device 2, and is exposed by an exposure device such as a laser optical system (not shown). The light image 3 corresponding to the image information of the document is irradiated, the potential of the exposed portion decreases, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1. Developing device 4
Then, the so-called reversal development is performed by electrostatically adsorbing the positively charged toner supplied via the developing roller 5 to the potential lowering portion of the electrostatic latent image, thereby forming a toner image. . This toner image is transferred to transfer paper by a transfer roller (not shown), while the photosensitive drum 1
The toner slightly remaining on the surface is removed by a cleaning device (not shown) to prepare for the next charging.
【００１３】次に、本実施例に係る制御手段１２の構成
について説明する。図１に示すように、本実施例に係る
複写機には、感光体ドラム１を回転駆動する駆動装置で
ある駆動モータ８と、現像ローラ５への現像バイアス電
圧を印加する現像バイアス印加装置６と、駆動モータ８
及び現像バイアス印加装置６を制御する制御手段１２と
が設けられている。この制御手段１２は、駆動モータ８
を制御する駆動制御部９と、現像バイアス印加装置６を
制御する現像バイアス制御部７と、駆動制御部９及び現
像バイアス制御部７を制御する主制御部１０とで構成さ
れている。現像バイアス制御部７は、現像バイアス印加
装置６から現像ローラ５へ印加される現像バイアス電圧
の極性、大きさ、印加開始及び停止等を直接制御する。
また、駆動制御部９は、駆動モータ８による感光体ドラ
ム１等の回転駆動の駆動開始及び駆動停止、回転方向、
回転速度等を直接制御する。主制御部１０では、感光体
ドラム１等の回転駆動開始及び停止と現像バイアス印加
開始及び停止とのタイミング制御等が、現像バイアス制
御部７及び駆動制御部９を通して行われる。また、感光
体ドラム１の回転駆動軸８ａと現像ローラ５の回転駆動
軸５ａとの間には、回転駆動伝達部１１が設けられ、現
像ローラ５の回転が感光体ドラム１の回転とが連動する
ようになっている。Next, the configuration of the control means 12 according to this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, in the copying machine according to the present embodiment, a driving motor 8 which is a driving device for rotationally driving the photosensitive drum 1 and a developing bias applying device 6 which applies a developing bias voltage to the developing roller 5 are provided. And the drive motor 8
And a controller 12 for controlling the developing bias applying device 6. The control means 12 controls the drive motor 8
, A developing bias controller 7 for controlling the developing bias applying device 6, and a main controller 10 for controlling the driving controller 9 and the developing bias controller 7. The developing bias controller 7 directly controls the polarity and magnitude of the developing bias voltage applied to the developing roller 5 from the developing bias applying device 6 and the start and stop of the application.
Further, the drive control unit 9 starts and stops the rotation drive of the photosensitive drum 1 and the like by the drive motor 8, the rotation direction,
Direct control of rotation speed, etc. In the main control unit 10, timing control and the like of the start and stop of the rotation drive of the photosensitive drum 1 and the like and the start and stop of the application of the development bias are performed through the development bias control unit 7 and the drive control unit 9. A rotation drive transmission unit 11 is provided between the rotation drive shaft 8a of the photosensitive drum 1 and the rotation drive shaft 5a of the developing roller 5, and the rotation of the developing roller 5 is linked with the rotation of the photosensitive drum 1. It is supposed to.
【００１４】次に、本実施例に係る複写機の画像形成動
作開始時における制御について説明する。図７は、本実
施例に係る複写機における現像バイアス電圧とトナー付
着量との関係を示す特性図である。図８は、本実施例に
係る複写機の画像形成動作開始時における概略構成図で
ある。画像形成動作開始時における感光体ドラム１面上
の帯電装置２に対向する位置から現像ローラ５に対向す
る位置までの領域θ1は、帯電装置２による帯電が行わ
れていない。この領域θ1への無駄なトナー付着を防止
するために、領域θ1に対して通常の画像形成時の現像
バイアス電圧とは逆極性の現像バイアス電圧を現像ロー
ラ５に印加してするが、図７の斜線部からわかるよう
に、０Ｖから−２００Ｖ程度までは感光体ドラム１面の
領域θ1上に無駄なトナーが付着し、多量の地肌汚れが
発生してしまう。そこで、本実施例では、高画質化のた
めに低コントラストの再現性を向上させ、かつ、図８の
領域θ1に無駄なトナーを付着させないように、画像形
成動作開始時に現像ローラ５に印加する逆極性の現像バ
イアス電圧の大きさを−２５０Ｖに設定している。Next, control at the time of starting the image forming operation of the copying machine according to the present embodiment will be described. FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between a developing bias voltage and a toner adhesion amount in the copying machine according to the present embodiment. FIG. 8 is a schematic configuration diagram when the image forming operation of the copying machine according to the present embodiment is started. Region theta 1 from a position facing the charging device 2 of the photoreceptor drum 1 surface at the time of image forming operation start to a position facing the developing roller 5 is charged by the charging device 2 is not performed. To prevent unnecessary toner adhesion to the region theta 1, the developing bias voltage of the normal image forming time for the region theta 1 will be by applying a developing bias voltage of the opposite polarity to the developing roller 5, as it can be seen from the hatched portion in FIG. 7, from 0V to about -200V adheres wasteful toner on region theta 1 of the photosensitive drum 1 surface, a large amount of background contamination occurs. Accordingly, in this embodiment, to improve the reproducibility of the low contrast for high image quality, and, so as not to adhere unnecessary toner to a region theta 1 of FIG. 8, applied to the developing roller 5 during the image forming operation start The magnitude of the developing bias voltage of the opposite polarity is set to -250V.
【００１５】また、図９は、本実施例に係る複写機にお
ける画像形成動作開始時の現像バイアス電圧の時間変化
を示す特性図である。図９からわかるように、地肌汚れ
が発生しない逆極性の現像バイアス電圧（−２００Ｖ）
になるまでには約０.１秒を要し、予め設定した上記逆
極性の現像バイアス電圧（−２５０Ｖ）になるまでには
約０.１５秒を要する。そこで、本実施例では、画像形
成動作開始時において、図８の現像バイアス電圧が立ち
上がるまでの期間ｔθ2に現像ローラ５に対向する感光
体ドラム１面上の領域θ2に無駄なトナーを付着させな
いように、図１０のフローチャート及び図１１のタイミ
ングチャートに示すような感光体ドラム１の回転駆動
（Ｔ1）、現像ローラ５の回転駆動（Ｔ5）及び現像ロー
ラ５への現像バイアス電圧の印加（Ｔ6）の制御を行っ
ている。まず、現像ローラ５への逆極性の現像バイアス
電圧の印加を開始し、主制御部１０に設けたタイマ−Ｔ
をリセットする（図１０のステップ１及びステップ２
２）。次に、その電圧印加開始から０.１秒後に、すな
わちタイマーＴが０.１秒になった後に、感光体ドラム
１及び現像ローラ５の回転駆動を開始する（ステップ３
及びステップ４）。FIG. 9 is a characteristic diagram showing a time change of the developing bias voltage at the start of the image forming operation in the copying machine according to the present embodiment. As can be seen from FIG. 9, a developing bias voltage (-200 V) of the opposite polarity that does not cause background contamination
Approximately 0.1 second is required until the developing bias voltage (-250 V) of the above-mentioned preset reverse polarity is reached, and about 0.15 second is required. Therefore, in this embodiment, at the start of the image forming operation, wasteful toner adheres to the area θ 2 on the surface of the photosensitive drum 1 facing the developing roller 5 during the period tθ 2 until the developing bias voltage rises in FIG. In order not to cause this, as shown in the flow chart of FIG. 10 and the timing chart of FIG. 11, the rotation drive (T 1 ) of the photosensitive drum 1, the rotation drive (T 5 ) of the developing roller 5, and the developing bias voltage The application (T 6 ) is controlled. First, application of a developing bias voltage having a reverse polarity to the developing roller 5 is started, and a timer T
(Steps 1 and 2 in FIG. 10)
2). Next, after 0.1 second from the start of the voltage application, that is, after the timer T reaches 0.1 second, the rotation drive of the photosensitive drum 1 and the developing roller 5 is started (step 3).
And step 4).
【００１６】なお、図示していないが、帯電装置２によ
る感光体ドラム１面の帯電は、感光体ドラム１及び現像
ローラ５のＯＮと同時、又は数秒後に開始される。その
後、該帯電領域の先端が露光装置（不図示）による照射
位置を通過した後、該露光装置がＯＮされ、さらに、該
帯電領域の先端が現像ローラ５に対向する位置に達する
直前に、現像バイアス電圧を逆極性から通常の画像形成
時の極性の現像バイアス電圧へ切り替えられ、該帯電領
域が現像ローラ５に対向するときには、現像バイアス電
圧が通常の画像形成時の極性の現像バイアス電圧の大き
さまで十分立ち上がった状態で現像ローラ５に印加され
る。Although not shown, the charging of the surface of the photosensitive drum 1 by the charging device 2 is started at the same time as the photosensitive drum 1 and the developing roller 5 are turned on, or several seconds later. Thereafter, after the leading end of the charged area has passed the irradiation position of the exposure device (not shown), the exposing apparatus is turned on. When the bias voltage is switched from the reverse polarity to the developing bias voltage having the polarity at the time of normal image formation, and the charged region faces the developing roller 5, the developing bias voltage becomes larger than the developing bias voltage having the polarity at the time of normal image forming. The voltage is applied to the developing roller 5 in a state where it has sufficiently risen.
【００１７】次に、本実施例の画像形成動作開始時にお
けるトナー付着の結果を従来例での結果と共に示す。面
積率６％の原稿を用いた場合、従来のように、現像ロー
ラ５に逆極性の現像バイアス電圧を印加すると同時に、
感光体ドラム１及び現像ローラ５の回転動作を開始した
場合には、原稿１枚当りのトナー消費量は４０.０ mg／
枚であり、１枚当りの廃トナー回収量は２０.８ mg／枚
であった。一方、本実施例に係る上記画像形成動作開始
時における制御を行ったところ、原稿１枚当りのトナー
消費量は２３.８ mg／枚に、１枚当りの廃トナー回収量
は４.６ mg／枚にそれぞれ低減された。それぞれ低減率
にすると、１枚当りのトナー消費量で約４０％、１枚当
りの廃トナー回収量で約７８％であった。Next, the result of toner adhesion at the start of the image forming operation of the present embodiment is shown together with the result of the conventional example. When a document having an area ratio of 6% is used, a developing bias voltage having a reverse polarity is applied to the developing roller 5 as in the related art.
When the rotation operation of the photosensitive drum 1 and the developing roller 5 is started, the toner consumption per document is 40.0 mg /
The amount of waste toner recovered per sheet was 20.8 mg / sheet. On the other hand, when the control at the start of the image forming operation according to the present embodiment was performed, the toner consumption per document was 23.8 mg / sheet, and the waste toner recovery per sheet was 4.6 mg. / Sheet respectively. When the respective reduction rates were set, the amount of consumed toner per sheet was about 40%, and the amount of collected waste toner per sheet was about 78%.
【００１８】以上、本実施例に係る上記画像形成動作開
始時の制御によれば、逆極性のバイアス電圧が十分に立
ち上がる前に、感光体ドラム１及び現像ローラ５が回転
しないように制御し、画像形成動作開始時に感光体ドラ
ム１面上に無駄なトナーが付着しないようにしているの
で、コストや機構上の複雑化を招くことなく、トナーの
浪費や複写機各部でのトナー汚染を有効に防止できる。As described above, according to the control at the start of the image forming operation according to this embodiment, the control is performed so that the photosensitive drum 1 and the developing roller 5 do not rotate before the bias voltage of the opposite polarity sufficiently rises. Since the useless toner is prevented from adhering to the surface of the photosensitive drum 1 at the start of the image forming operation, waste of toner and toner contamination in each part of the copying machine can be effectively prevented without complicating cost and mechanism. Can be prevented.
【００１９】次に、本実施例に係る画像形成動作終了時
における制御について説明する。本実施例では、感光体
ドラム１の回転軸上に回転を安定化させるためのフライ
ホイール（不図示）を装着している。このフライホイー
ルを装着した状態では、画像形成動作終了時に、感光体
ドラム１回転系のイナーシャにより、感光体ドラム１の
回転が完全に停止するまでに１秒要してしまう。そこ
で、本実施例では、高画質化のために低コントラストの
再現性を向上させ、かつ、回転駆動停止後イナーシャに
より感光体ドラム１が回転している期間ｔθ3に現像ロ
ーラ５に対向する感光体ドラム１面上の領域θ3に無駄
なトナーを付着させないように、図１２のフローチャー
ト及び図１３のタイミングチャートに示すような感光体
ドラム１の回転駆動（Ｔ1）、現像ローラ５の回転駆動
（Ｔ5）及び現像ローラ５への現像バイアス電圧の印加
（Ｔ6）の制御を行っている。まず、感光体ドラム１及
び現像ローラ５の回転駆動を停止し、主制御部１０に設
けたタイマ−Ｔをリセットする（図１２のステップ１及
びステップ２）。次に、現像ローラ５への逆極性の現像
バイアス電圧の印加を１秒間継続させ、感光体ドラム１
の回転が完全に停止した後に、すなわちタイマーＴが
０.１秒になった後に、現像ローラ５への逆極性の現像
バイアス電圧の印加を解除する（ステップ３及びステッ
プ４）。Next, control at the end of the image forming operation according to this embodiment will be described. In this embodiment, a flywheel (not shown) for stabilizing the rotation is mounted on the rotation axis of the photosensitive drum 1. In a state where the flywheel is mounted, it takes one second to completely stop the rotation of the photosensitive drum 1 due to the inertia of the photosensitive drum 1 rotation system at the end of the image forming operation. Therefore, in the present embodiment, the reproducibility of low contrast is improved for higher image quality, and the photosensitive member opposing the developing roller 5 during the period tθ 3 during which the photosensitive drum 1 is rotating due to inertia after the rotation is stopped. In order to prevent useless toner from adhering to the area θ 3 on the surface of the body drum 1, the rotation of the photosensitive drum 1 (T 1 ) and the rotation of the developing roller 5 as shown in the flowchart of FIG. 12 and the timing chart of FIG. The driving (T 5 ) and the application of the developing bias voltage to the developing roller 5 (T 6 ) are controlled. First, the rotation drive of the photosensitive drum 1 and the developing roller 5 is stopped, and the timer T provided in the main control unit 10 is reset (Steps 1 and 2 in FIG. 12). Next, application of a developing bias voltage of the opposite polarity to the developing roller 5 is continued for one second,
Is completely stopped, that is, after the timer T reaches 0.1 second, the application of the developing bias voltage of the opposite polarity to the developing roller 5 is released (steps 3 and 4).
【００２０】なお、図示していないが、上記工程に先立
って、帯電装置２による感光体ドラム１面の帯電が停止
され、帯電領域の後端が露光装置（不図示）による照射
位置を通過する直前に該露光装置がＯＦＦされ該帯電領
域の後端が現像ローラ５に対向する位置に達した後に、
現像バイアス電圧が通常の画像形成時の極性から逆極性
へ切り替えられる。Although not shown, prior to the above steps, the charging of the surface of the photosensitive drum 1 by the charging device 2 is stopped, and the rear end of the charged area passes through the irradiation position of the exposure device (not shown). Immediately after the exposing device is turned off and the rear end of the charged area reaches a position facing the developing roller 5,
The developing bias voltage is switched from the polarity during normal image formation to the opposite polarity.
【００２１】次に、本実施例の画像形成動作終了時にお
けるトナー付着の結果を従来例での結果と共に示す。面
積率６％の原稿を用いた場合、従来のように、感光体ド
ラム１及び現像ローラ５の回転駆動動作の終了と同時
に、現像ローラ５に逆極性の現像バイアス電圧を印加を
解除した場合には、原稿１枚当りのトナー消費量は５
２.７ mg／枚であり、１枚当りの廃トナー回収量は３
３.５ mg／枚であった。一方、本実施例に係る上記画像
形成動作終了時における制御を行ったところ、原稿１枚
当りのトナー消費量は２３.９ mg／枚に、１枚当りの廃
トナー回収量は４.７ mg／枚にそれぞれ低減された。そ
れぞれ低減率にすると、１枚当りのトナー消費量で約５
５％、１枚当りの廃トナー回収量で約８６％であり、感
光体ドラム１の回転を安定化するためのフライホイール
の装着によるトナー消費量及び廃トナー回収量の増加を
大幅に低減することができた。Next, the result of toner adhesion at the end of the image forming operation of this embodiment will be shown together with the result of the conventional example. When a document having an area ratio of 6% is used, when the application of the developing bias voltage of the opposite polarity to the developing roller 5 is canceled at the same time as the end of the rotation driving operation of the photosensitive drum 1 and the developing roller 5 as in the related art. Means that the toner consumption per document is 5
2.7 mg / sheet, and the amount of waste toner collected per sheet is 3
It was 3.5 mg / sheet. On the other hand, when the control at the end of the image forming operation according to the present embodiment was performed, the toner consumption per document was 23.9 mg / sheet and the waste toner recovery per sheet was 4.7 mg. / Sheet respectively. When each reduction rate is used, the toner consumption per sheet is about 5
5%, the recovery amount of waste toner per sheet is about 86%, and the increase in toner consumption and waste toner recovery amount by mounting a flywheel for stabilizing the rotation of the photosensitive drum 1 is greatly reduced. I was able to.
【００２２】以上、本実施例の上記画像形成動作終了時
の制御によれば、画像品質の向上のために感光体ドラム
１の回転軸上にフライホイール等を装着して回転を安定
化させる手段により画像形成動作終了時の感光体ドラム
１の回転系のイナーシャが大きくなったような場合であ
っても、感光体ドラム１の回転が完全に停止するまで、
現像ローラ５への逆極性のバイアス電圧の印加が継続さ
れ、画像形成動作終了時に感光体ドラム１面上に無駄な
トナーが付着しないようになるので、コストや機構上の
複雑化を招くことなく、トナーの浪費や複写機各部での
トナー汚染を有効に防止できる。As described above, according to the control at the end of the image forming operation of this embodiment, a means for stabilizing the rotation by mounting a flywheel or the like on the rotating shaft of the photosensitive drum 1 in order to improve the image quality. Therefore, even if the inertia of the rotation system of the photosensitive drum 1 at the end of the image forming operation becomes large, the rotation of the photosensitive drum 1 is completely stopped until the rotation of the photosensitive drum 1 is completely stopped.
The application of the reverse bias voltage to the developing roller 5 is continued, so that unnecessary toner does not adhere to the surface of the photosensitive drum 1 at the end of the image forming operation, so that cost and mechanism are not complicated. In addition, it is possible to effectively prevent waste of toner and toner contamination in each part of the copying machine.
【００２３】なお、本実施例では、露光後の感光体ドラ
ム１面上の静電潜像において表面電位が低下した部分
（原稿の文字部）にトナーを付着させる反転現像方式の
場合を例示したが、本発明は反転現像方式に限定される
ものでなく、露光後の感光体ドラム１面上の静電潜像に
おいて表面電位が低下していない部分（原稿の文字部）
にトナーを付着させる正規現像方式等の他の現像方式に
も適用できるものである。例えば、正規現像方式におけ
る画像形成動作開始時では、まず、現像バイアス印加装
置６がＯＮされ、通常の画像形成時の現像バイアス電圧
が現像ローラ５に印加され、現像バイアス電圧が十分に
立ち上がったタイミングで、感光体ドラム１及び現像ロ
ーラ５の回転駆動が開始される。In this embodiment, the case of the reversal development system in which toner is adhered to a portion (character portion of a document) of the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor drum 1 after exposure where the surface potential is reduced (character portion of the original). However, the present invention is not limited to the reversal developing method, and a portion of the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1 after exposure where the surface potential is not reduced (character portion of the document)
The present invention can be applied to other developing systems such as a regular developing system in which a toner is adhered to a toner. For example, at the start of the image forming operation in the regular developing method, first, the developing bias applying device 6 is turned on, the developing bias voltage during normal image formation is applied to the developing roller 5, and the timing when the developing bias voltage rises sufficiently. Then, the rotation drive of the photosensitive drum 1 and the developing roller 5 is started.
【００２４】また、本実施例に係る複写機では、画像形
成動作開始時において、現像ローラ５への逆極性の現像
バイアス電圧の印加開始から感光体ドラム１及び現像ロ
ーラ５の回転駆動の開始までの時間を０.１秒に、画像
形成動作終了時において、感光体ドラム１及び現像ロー
ラ５の回転駆動停止から現像ローラ５への逆極性の現像
バイアス電圧の印加停止までの時間を１秒に設定してい
るが、これらの時間設定値は絶対的な値ではなく、複写
機に用いる現像バイアス印加装置６や駆動モータ８の種
類に応じて変わってくる相対的な値であり、その使用す
る複写機に適した設定値を用いることができる。In the copying machine according to the present embodiment, from the start of application of the developing bias voltage of the opposite polarity to the developing roller 5 to the start of the rotation drive of the photosensitive drum 1 and the developing roller 5 at the start of the image forming operation. Is set to 0.1 second, and the time from the stop of the rotation of the photosensitive drum 1 and the developing roller 5 to the stop of the application of the reverse polarity developing bias voltage to the developing roller 5 is set to 1 second at the end of the image forming operation. Although these time setting values are set, these time setting values are not absolute values, but are relative values that vary depending on the types of the developing bias applying device 6 and the driving motor 8 used in the copying machine. A set value suitable for the copying machine can be used.
【００２５】また、本実施例では、画像形成動作開始時
に逆極性の現像バイアス電圧が予め設定した値になった
時点、及び画像形成動作終了時に感光体ドラム１及び現
像ローラ５が完全に停止した時点を、それぞれ予め設定
した時間設定値（０.１秒，１秒）が経過したかどうか
で判断しているが、それぞれ、現像バイアス電圧の立ち
上がり及び感光体ドラムの回転をモニターして判断する
ようにしても良い。In the present embodiment, the photosensitive drum 1 and the developing roller 5 are completely stopped when the developing bias voltage of the opposite polarity reaches a preset value at the start of the image forming operation and at the end of the image forming operation. The time is determined based on whether or not a preset time set value (0.1 second, 1 second) has elapsed. The time is determined by monitoring the rise of the developing bias voltage and the rotation of the photosensitive drum. You may do it.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明によれば、上記逆極性のバイアス
電圧が十分に立ち上がる前に、像担持体が回転しないよ
うにし、画像形成動作開始時に該像担持体面上に無駄な
トナーが付着しないようにしているので、コストや機構
上の複雑化を招くことなく、トナーの浪費や画像形成装
置の各部でのトナー汚染を有効に防止できるという優れ
た効果がある。 According to the present invention, before the bias voltage of the opposite polarity sufficiently rises, the image carrier is prevented from rotating, and no waste toner adheres to the image carrier surface at the start of the image forming operation. Thus, there is an excellent effect that waste of toner and toner contamination in each part of the image forming apparatus can be effectively prevented without incurring cost and complicated mechanism.
【００２７】[0027]
【図１】本実施例に係る複写機の概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copying machine according to an embodiment.
【図２】従来の複写機の画像形成動作開始時の概略構成
図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a conventional copier at the start of an image forming operation.
【図３】従来の複写機の画像形成動作開始時におけるタ
イミングチャート。FIG. 3 is a timing chart when a conventional copying machine starts an image forming operation.
【図４】図３の現像バイアス電圧の立ち上がりの傾きを
考慮したタイミングチャート。FIG. 4 is a timing chart in which the rising slope of the developing bias voltage in FIG. 3 is considered.
【図５】従来の複写機の画像形成動作終了時におけるタ
イミングチャート。FIG. 5 is a timing chart at the end of an image forming operation of a conventional copying machine.
【図６】従来の複写機の画像形成動作終了時の概略構成
図。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a conventional copier at the end of an image forming operation.
【図７】本実施例に係る複写機における現像バイアス電
圧とトナー付着量との関係を示す特性図。FIG. 7 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a developing bias voltage and a toner adhesion amount in the copying machine according to the embodiment.
【図８】本実施例に係る複写機の画像形成動作開始時に
おける概略構成図。FIG. 8 is a schematic configuration diagram when the image forming operation of the copying machine according to the embodiment is started.
【図９】本実施例に係る複写機の画像形成動作開始時に
おける現像バイアス電圧の時間変化を示す特性図。FIG. 9 is a characteristic diagram showing a time change of a developing bias voltage at the start of an image forming operation of the copying machine according to the embodiment.
【図１０】本実施例に係る複写機の画像形成動作開始時
における制御のフローチャート。FIG. 10 is a flowchart of control when the image forming operation of the copying machine according to the embodiment is started.
【図１１】本実施例に係る複写機の画像形成動作開始時
におけるタイミングチャート。FIG. 11 is a timing chart when the image forming operation of the copying machine according to the embodiment is started.
【図１２】本実施例に係る複写機の画像形成動作終了時
における制御のフローチャート。FIG. 12 is a flowchart of control when the image forming operation of the copying machine according to the embodiment is completed.
【図１３】本実施例に係る複写機の画像形成動作終了時
におけるタイミングチャート。FIG. 13 is a timing chart at the end of the image forming operation of the copying machine according to the embodiment.
１ 感光体ドラム ２ 帯電装置 ４ 現像装置 ５ 現像ローラ ６ 現像バイアス印加装置 ７ 現像バイアス制御部 ８ 駆動モータ ９ 駆動制御部 １０ 主制御部 REFERENCE SIGNS LIST 1 photosensitive drum 2 charging device 4 developing device 5 developing roller 6 developing bias applying device 7 developing bias control unit 8 drive motor 9 drive control unit 10 main control unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 21/14 G03G 15/06 101 G03G 15/08 502 G03G 21/00 370 - 512 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G03G 21/14 G03G 15/06 101 G03G 15/08 502 G03G 21/00 370-512
Claims (1)
像担持体面を一様に帯電する帯電装置と、一様帯電され
た該像担持体面に選択露光により静電潜像を形成する露
光装置と、該静電潜像を現像剤担持体を介して供給され
るトナーによって現像する現像装置と、該現像剤担持体
に現像バイアス電圧を印加する現像バイアス印加装置と
を備え、通常の画像形成時に該像担持体の帯電極性と同
じ極性の現像バイアス電圧を該現像剤担持体に印加して
反転現像を行うとともに、該像担持体の回転開始時に
は、通常の画像形成時の現像バイアス電圧とは逆極性の
バイアス電圧を該現像剤担持体に印加する画像形成装置
において、該像担持体の回転開始に先立って、通常の画像形成時の
現像バイアス電圧とは逆極性のバイアス電圧の印加を開
始し、該逆極性のバイアス電圧が立ち上がった後に該像
担持体の回転を開始するように、 該駆動装置及び該現像
バイアス印加装置を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。A driving device for driving the image carrier to rotate; a charging device for uniformly charging the image carrier surface; and forming an electrostatic latent image on the uniformly charged image carrier surface by selective exposure. comprising an exposure device, a developing device for developing the toner supplied through the developer carrying member to the electrostatic latent image, and a developing bias applying device for applying a developing bias voltage to the developer carrying member, normal During image formation, the polarity is the same as the charging polarity of the image carrier.
Applying a developing bias voltage of the same polarity to the developer carrier.
While performing reversal development, at the start of rotation of the image carrier
Is opposite in polarity to the developing bias voltage during normal image formation.
In an image forming apparatus that applies a bias voltage to the developer carrier, prior to the start of rotation of the image carrier, a normal image forming operation is performed.
Release the application of a bias voltage with the opposite polarity to the development bias voltage.
The image after the bias voltage of the opposite polarity rises.
An image forming apparatus comprising: a control unit for controlling the driving device and the developing bias applying device so as to start rotation of a carrier .
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Applications Claiming Priority (1)
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