JPS61223764A - Image forming device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent the absolute amount of carrier from reduction and to prevent a toner from being wasted by controlling an applied bias voltage from a bias power source according to variation in the surface potential of a photosensitive body in a no-image area owing to an electrostatic charging device. CONSTITUTION:An exposure part 10 is so constituted as to form an electrostatic latent image in an area on the photosensitive drum 1 where its surface potential V5 is stable. Further, the bias power source 14 of a developing device 3 is provided with a control circuit 15 which controls a developing bias voltage VB according to the surface potential VS of the photosensitive drum 1 by varying value of its resistance R1 or the capacity of a capacitor C1. Consequently, carriers and electrostatically charged toner in the developing device 3 is prevented from sticking on the surface of the photosensitive body 1 in the rising part of the surface potential VS of the photosensitive drum 1, i.e. no-image area where no electrostatic latent image is formed, thereby evading a deficiency in the absolute amount of carriers or waste of toner.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザビームプリンタやマイクロフィルムプ
リンタ等の、反転現像方式によって静電潜像を顕像化す
る作像装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image forming apparatus, such as a laser beam printer or a microfilm printer, which visualizes an electrostatic latent image using a reversal development method.

さらに詳述すると、帯電装置により一様に帯電された後
、その表面の電荷を記録情報に応じた露光により減衰さ
せて形成した静電潜像を担持する感光体を備えるととも
に、この感光体の表面と同極性に帯電させたトナーとこ
のトナーを静電吸着するキャリアとからなる二成分現像
剤を保持搬送する現像スリーブ、及び、この現像スリー
ブに現像バイアス電圧を印加するバイアス電源を有し、
感光体表面の静電潜像をその電荷減衰域への帯電トナー
の選択吸着により顕像化する現像装置を備えた作像装置
に関する。More specifically, it includes a photoreceptor that carries an electrostatic latent image formed by uniformly charging a charging device and attenuating the charge on its surface by exposure according to recorded information, and A developing sleeve that holds and conveys a two-component developer consisting of toner charged to the same polarity as the surface and a carrier that electrostatically attracts the toner, and a bias power supply that applies a developing bias voltage to the developing sleeve,
The present invention relates to an image forming apparatus that includes a developing device that visualizes an electrostatic latent image on the surface of a photoreceptor by selectively adsorbing charged toner to its charge attenuation region.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

上述した作像装置においては、帯電装置として、一般に
コロナ放電を利用したものが知られている。このような
帯電装置は、帯電電極の近傍に感光体の表面を通過させ
ることにより帯電させるものであり、帯電装置の作動開
始から感光体表面の帯電電位が安定した状態に達するま
でに、若干時間を必要とするものである。従って、従来
、このような作像装置では、静電潜像の形成も感光体の
表面電位が安定している領域で行い、それに伴って、現
像装置において、帯電トナーの受は渡しを静電気的に行
わせるための現像スリーブへの現像バイアス電圧の印加
も、感光体の表面電位が安定した状態になってがら行っ
ていた。In the above-mentioned image forming apparatus, a charging device that uses corona discharge is generally known. This type of charging device charges the surface of the photoreceptor by passing it near the charging electrode, and it takes some time from the time the charging device starts operating until the charged potential on the surface of the photoreceptor reaches a stable state. It requires Therefore, conventionally, in such an image forming device, the electrostatic latent image is formed in an area where the surface potential of the photoreceptor is stable, and accordingly, in the developing device, the receiving and passing of the charged toner is performed electrostatically. The application of a developing bias voltage to the developing sleeve for carrying out the process was also carried out while the surface potential of the photoreceptor was in a stable state.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかし、上述した従来構成による場合には、以下に述べ
るような不都合を生じる虞れがあり、改良の余地があっ
た。However, in the case of the conventional configuration described above, there is a possibility that the following disadvantages may occur, and there is room for improvement.

つまり、反転現像方式による場合には、現像スリーブに
印加するバイアス電圧は、感光体表面の帯電電圧と同極
性であり、しかも、はぼ同電位であることが多い。従っ
て、バイアス電圧が印加されていない状態で感光体の表
面電位の絶対値が上がるにつれて、感光体表面と現像ス
リーブ表面との電位差が大きくなる。一方、感光体表面
とは逆極性に帯電され、現像スリーブによって保持搬送
されるキャリアは静電的な闇値を有しており、上述した
電位差がそのキャリア付着闇値を越えると、現像スリー
ブによる保持状態から逸脱してキャリアが感光体の表面
に吸着される。That is, in the case of the reversal development method, the bias voltage applied to the developing sleeve has the same polarity as the charging voltage on the surface of the photoreceptor, and moreover, is often at approximately the same potential. Therefore, as the absolute value of the surface potential of the photoreceptor increases with no bias voltage being applied, the potential difference between the surface of the photoreceptor and the surface of the developing sleeve increases. On the other hand, the carrier that is charged with the opposite polarity to the surface of the photoreceptor and held and conveyed by the developing sleeve has an electrostatic dark value, and when the above-mentioned potential difference exceeds the carrier adhesion dark value, The carrier deviates from the holding state and is adsorbed onto the surface of the photoreceptor.

ところで、このようにしてキャリアが吸着される感光体
の部分は、未だその表面電位が安定状態に達していない
領域であり、静電潜像が形成される領域ではない。即ち
、非画像領域であるので、記録紙上にキャリアが転写さ
れることはなく、直接記録不良を来すものではない。し
かしながら、吸着されたキャリアは、感光体が現像装置
を通過するに伴って搬送され、クリーニング装置によっ
て感光体表面から掻き落とされた後、一般には廃棄され
ることが多い、。そのため、現像装置内でのキャリアの
絶対量が少なくなり、それに起因して静電潜像の顕像化
に支障を来す虞れがある。By the way, the portion of the photoreceptor where carriers are adsorbed in this manner is an area where the surface potential has not yet reached a stable state, and is not an area where an electrostatic latent image is formed. That is, since the area is a non-image area, the carrier is not transferred onto the recording paper and does not directly cause recording defects. However, the adsorbed carrier is transported as the photoreceptor passes through a developing device, and is generally discarded after being scraped off from the surface of the photoreceptor by a cleaning device. Therefore, the absolute amount of carrier in the developing device decreases, which may cause problems in visualizing the electrostatic latent image.

そこで、現像バイアス電圧を、感光体の表面の帯電が未
だ行われていない状態がら印加して、キャリアが感光体
表面に吸着されることを防止することも考えられる。し
かし、この場合には、逆に、感光体の表面電位の絶対値
が充分に高くなっていない領域で、現像スリーブ表面と
感光体表面との電位差が大きくなる。つまり、この状態
は、静電潜像の電荷減衰域での状態と同じであり、この
電位差がトナー付着闇値を越えることによって、帯電ト
ナーが感光体表面に吸着される。先程説明したキャリア
の場合と同様に、このトナーが記録紙上に転写されるこ
とはないが、無駄にトナーが消費されることとなり、好
ましくない。Therefore, it is conceivable to apply a developing bias voltage while the surface of the photoreceptor is not yet charged to prevent carriers from being adsorbed to the surface of the photoreceptor. However, in this case, conversely, the potential difference between the surface of the developing sleeve and the surface of the photoreceptor increases in a region where the absolute value of the surface potential of the photoreceptor is not sufficiently high. That is, this state is the same as the state in the charge attenuation region of the electrostatic latent image, and when this potential difference exceeds the toner adhesion darkness value, the charged toner is attracted to the surface of the photoreceptor. As in the case of the carrier described earlier, this toner is not transferred onto the recording paper, but the toner is wasted, which is not preferable.

本発明の目的は、上述した実情に鑑み、現像バイアスを
印加するための構成を、キャリアの絶対量を減らすこと
のない、しかも、トナーを無駄に消費することのないも
のにすることにある。In view of the above-mentioned circumstances, an object of the present invention is to provide a configuration for applying a developing bias that does not reduce the absolute amount of carrier and does not waste toner.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明による作像装置の特徴構成は、バイアス電源によ
って現像スリーブへ印加する現像バイアス電圧を、帯電
装置による感光体表面の帯電電位の非画像領域における
変動に見合って制御する現像バイアス制御手段を設けた
ことにある。The characteristic configuration of the image forming apparatus according to the present invention is that it is provided with a developing bias control means that controls the developing bias voltage applied to the developing sleeve by the bias power supply in accordance with the fluctuation in the non-image area of the charging potential on the surface of the photoreceptor by the charging device. That's true.

〔作　用〕[For production]

つまり、現像バイアス制御手段によって、例えば、感光
体の表面電位の変化特性とほぼ同じ変化特性を持たせて
現像バイアス電圧を印加するようにしたり、或いは、感
光体の表面電位が現像スリーブの表面電位に対してキャ
リア付着閾値に達する以前に現像バイアス電圧の印加を
開始し、現像スリーブの表面電位と感光体の表面電位と
が、帯電トナーの付着闇値を越える電位差とならないよ
うに現像バイアス電圧の印加量を増加させるようにした
りすることで、非画像領域での両者の電位差がキャリア
とトナーとの何れの付着闇値をも越えないように、現像
バイアス電圧の印加を制御し、非画像領域において、キ
ャリア及びトナーの何れもが感光体の表面に付着するこ
とを防止するのである。In other words, by using the developing bias control means, for example, the developing bias voltage may be applied with a change characteristic that is almost the same as the change characteristic of the surface potential of the photoreceptor, or the surface potential of the photoreceptor may be changed to the surface potential of the developing sleeve. The application of the developing bias voltage is started before the carrier adhesion threshold is reached, and the developing bias voltage is adjusted so that the potential difference between the surface potential of the developing sleeve and the surface potential of the photoreceptor does not exceed the adhesion darkness value of charged toner. By increasing the applied amount, the application of the developing bias voltage is controlled so that the potential difference between the two in the non-image area does not exceed the adhesion darkness value of either carrier or toner. This prevents both carrier and toner from adhering to the surface of the photoreceptor.

〔実施例〕〔Example〕

以下に、図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。 The present invention will be described in detail below based on the drawings.

第１図は本発明による作像装置の一例であるマイクロフ
ィルムリーダプリンタの、感光ドラム（１）周りの概略
を示している。感光体の一例である感光体ドラム（１）
は、駆動機構（図示せず）によって図中Ａ方向に回転さ
れるようになっている。感光体ドラム（１）の周囲には
、その回転方向に沿って、帯電装置（２）、現像装置（
３）、転写分離装置（４）、および、クリーニング装置
（５）等が配設されている。それら各装置（２）〜（５
）は、感光体ドラム（１）とともに一体的にユニット化
されており、このユニット体が、スライドレール（６ａ
）　、　（６ｂ）を介してプリンタ本体にスライド出退
自在に収納支持されている。FIG. 1 schematically shows the vicinity of a photosensitive drum (1) of a microfilm reader printer which is an example of an image forming apparatus according to the present invention. Photoconductor drum (1), which is an example of a photoconductor
is rotated in the direction A in the figure by a drive mechanism (not shown). Around the photoreceptor drum (1), a charging device (2) and a developing device (
3), a transfer separation device (4), a cleaning device (5), etc. are provided. Each of these devices (2) to (5)
) is integrated into a unit with the photoreceptor drum (1), and this unit body is connected to the slide rail (6a
) and (6b) are housed and supported in the printer main body so as to be able to slide in and out.

帯電装置（２）は、チャージワイヤ（７）、平行グリッ
ド（８）、及び、それらを収納するホルダー（９）等か
らなり、スコロトロン帯電方式により、感光体ドラム（
１）の表面に一様に負電荷を帯電させるようになってい
る。この時の帯電の様子を示すのが第２図（イ）および
（０）である。The charging device (2) consists of a charge wire (7), a parallel grid (8), a holder (9) for storing them, etc., and uses a scorotron charging method to charge the photoreceptor drum (
The surface of 1) is uniformly charged with a negative charge. FIGS. 2(a) and 2(0) show the state of charging at this time.

第２図（イ）において、感光体ドラム（１）が図中左方
に移動するものとする。今、第２Ｗ（Ｅｌ）に示すよう
にチャージワイヤ（７）に対する帯電電圧の印加を開始
した時点の、感光体ドラム（１）上の二点（ａ）　、　
（ｂ）の帯電電位に注目する。ホルダー（９）の図中左
側部分に対応する点（ａ）は感光体ドラム（１）の移動
で帯電装置（２）の作用域からすぐに外れるので全く帯
電されない。一方、ホルダー（９）の図中右側部分に対
応する点（ｂ）は、感光体ドラム（１）の移動で帯電装
置（２）の作用域を全域に亘って通過し、殆ど飽和電位
（Ｖ□）に帯電される。点（ｂ）よりも図中右側の領域
は、感光体ドラム（１）の図中左方への移動に伴って、
以後、点（ｂ）と同様に飽和電位（Ｖｓｓ）に帯電され
る。In FIG. 2(a), it is assumed that the photosensitive drum (1) moves to the left in the figure. Now, as shown in the second W (El), the two points (a) on the photoreceptor drum (1) at the time when the application of the charging voltage to the charge wire (7) is started,
Pay attention to the charging potential in (b). Point (a) corresponding to the left side of the holder (9) in the figure is not charged at all because it immediately moves out of the action area of the charging device (2) due to the movement of the photosensitive drum (1). On the other hand, point (b) corresponding to the right side of the holder (9) in the figure passes through the entire area of action of the charging device (2) due to the movement of the photoreceptor drum (1), and is almost at the saturation potential (V □) is charged. In the area to the right of point (b) in the figure, as the photosensitive drum (1) moves to the left in the figure,
Thereafter, it is charged to the saturation potential (Vss) similarly to point (b).

つまり、このことを、時間軸上で見れば、感光体ドラム
（１）外のある箇所に対して、感光体トラム（１）ノ表
面電位（ｖ３）が“０”状１（ｔ＝ｔｏ）から安定状態
（ｔ＝ｒ＋）に達するのに必要な時間、即ち、立上がり
時間は、点（ｂ）がホルダー（９）の図中右側部分から
左側部分に移動するのに要する時間（τ）に相当する訳
である。この実施例では、ホルダー（９）の幅（ｄ）は
１１鶴で、感光体ドラム（１）の周速は７０鶴八であり
、立上がり時間（τ）は約１５７Ｉｌａである。In other words, if we look at this on the time axis, we can see that the surface potential (v3) of the photoreceptor tram (1) is "0" at a certain point outside the photoreceptor drum (1)1 (t=to). The time required to reach a stable state (t=r+), that is, the rise time, is the time (τ) required for point (b) to move from the right side to the left side of the holder (9) in the figure. This is a corresponding translation. In this example, the width (d) of the holder (9) is 11 mm, the peripheral speed of the photosensitive drum (1) is 70 mm, and the rise time (τ) is approximately 157 Ila.

帯電装置（２）により表面に一様に負電荷を帯電された
感光体ドラム（１）は、その回転に伴って露光部（１０
）に達する。露光部（１０）において、マイクロフィル
ム（図示せず）を走査してその記録部分を通過して来た
光（Ｌ）が感光体ドラム（１）の表面に投影され、その
箇所の電荷を消滅させる。これによって、感光体ドラム
（１）の表面に、マイクロフィルムの記録部分に対応し
た静電潜像が形成される。The surface of the photoreceptor drum (1), whose surface is uniformly charged with a negative charge by the charging device (2), is exposed to light at the exposure portion (10) as it rotates.
). In the exposure section (10), the light (L) that scans the microfilm (not shown) and passes through the recorded area is projected onto the surface of the photoreceptor drum (1) and eliminates the electric charge at that location. let As a result, an electrostatic latent image corresponding to the recorded portion of the microfilm is formed on the surface of the photoreceptor drum (1).

この静電潜像は、感光体ドラム（１）が続いて通過する
現像装置（３）において顕像化される。This electrostatic latent image is developed in a developing device (3) through which the photoreceptor drum (1) subsequently passes.

この現像装置（３）は、トナーを収納するホンバー（１
１）、キャリア溜り（１２）、及び、マグネットローラ
（１３ａ）を内装した現像スリーブ（１３）等からなっ
ている。ホッパー（１１）内のトナーは、キャリア溜り
（１２）内のフェライトキャリアとの接触摩擦によって
、負に帯電される。一方、キャリアは正に帯電され、こ
のキャリアの周囲に、摩擦帯電の吸引力によってトナー
が付着する。This developing device (3) has a housing (1) that stores toner.
1), a carrier reservoir (12), a developing sleeve (13) containing a magnet roller (13a), etc. The toner in the hopper (11) is negatively charged by contact friction with the ferrite carrier in the carrier reservoir (12). On the other hand, the carrier is positively charged, and toner adheres to the periphery of the carrier due to the attraction force of frictional charging.

現像スリーブ（１３）の表面には、マグネットローラ（
１３ａ）の異なる磁極間に形成される磁力線に沿って、
トナーを付着したキャリアが鎖状に連なり、キャリアと
トナーとからなる二成分現像剤の穂が形成される。現像
スリーブ（１３）とマグネットローラ（１３ａ）　とは
共に図中Ｂ方向に駆動され、それに伴って、現像剤の穂
も図中Ｂ方向に搬送されて感光体ドラム（１）の表面に
達する。A magnetic roller (
13a) Along the lines of magnetic force formed between the different magnetic poles,
The carriers to which the toner is attached are connected in a chain, forming spikes of a two-component developer consisting of the carrier and the toner. Both the developing sleeve (13) and the magnet roller (13a) are driven in the direction B in the figure, and accordingly, the ears of developer are also conveyed in the direction B in the figure and reach the surface of the photoreceptor drum (1).

現像スリーブ（１３）にはバイアス電源（１４）が接続
されており、このバイアス電源（１４）によって、現像
スリーブ（１３）の表面に、感光体ドラム（１）の表面
と同極性でかつほぼ同電位の現像パイアスミ圧（Ｖａ）
を印加するように構成されている。A bias power source (14) is connected to the developing sleeve (13), and this bias power source (14) causes the surface of the developing sleeve (13) to have the same polarity and approximately the same polarity as the surface of the photoreceptor drum (1). Potential development bias pressure (Va)
is configured to apply.

そして感光体ドラム（１）の表面にまで搬送された現像
剤中のトナーは、現像バイアス電圧（ｖｍ）及びキャリ
ア表面の電荷により形成される電場と、感光体ドラム（
１）上の静電潜像の形成する電場との間の、静電気的な
力関係によって静電潜像の電荷減衰域に選択吸着され、
静電潜像が顕像化されるのである。The toner in the developer that has been conveyed to the surface of the photoreceptor drum (1) is affected by the electric field formed by the development bias voltage (vm) and the charge on the carrier surface and the photoreceptor drum (1).
1) It is selectively attracted to the charge attenuation region of the electrostatic latent image due to the electrostatic force relationship with the electric field formed by the electrostatic latent image above,
The electrostatic latent image is visualized.

つまり、この現像の原理は次のように説明される。例え
ば、感光体ドラム（１）の帯電初期の表面電位（Ｖ、）
が［−６００Ｖ　］であるとする。In other words, the principle of this development can be explained as follows. For example, the surface potential (V,) of the photoreceptor drum (1) at the initial stage of charging
Suppose that is [-600V].

また、露光された部分の電位は減衰して［−１００Ｖ］
になるものとする。そして、現像バイアス電圧（ｖｍ）
として［−６００Ｖ］を現像スリーブ（１３）の表面に
印加するものとする。この時、現像スリーブ（１３）の
表面に対して、感光体ドラム（１）の電荷減衰域は見掛
は上［＋５００Ｖ］の電位差を有することとなる。従っ
て、負に帯電されたトナーは、この電位差によって感光
体ドラム（１）の電荷減衰域側に付着するのである。Also, the potential of the exposed part is attenuated [-100V]
shall be. And the developing bias voltage (vm)
Assume that [-600V] is applied to the surface of the developing sleeve (13). At this time, the charge decay region of the photoreceptor drum (1) has an apparent potential difference of +500 V with respect to the surface of the developing sleeve (13). Therefore, the negatively charged toner adheres to the charge decay area side of the photoreceptor drum (1) due to this potential difference.

一方、電荷減衰域以外の部分の感光体ドラム（１）の表
面電位（Ｖ、）は［−６００Ｖ　］の侭であり、現像ス
リーブ（１３）の表面に対する見掛は上の電位差は［Ｏ
Ｖ］である。従って、トナーはこの部分に付着しないの
である。このような現像方式が反転現像方式と呼ばれる
ものである。On the other hand, the surface potential (V, ) of the photoreceptor drum (1) in the area other than the charge decay region is [-600V], and the apparent potential difference above the surface of the developing sleeve (13) is [O
V]. Therefore, toner does not adhere to this area. Such a developing method is called a reversal developing method.

ところで、先程説明したように、感光体ドラム（１）の
表面に負電荷を帯電させるにあたって、チャージワイヤ
（７）に対する帯電電圧の印加を開始してから感光体ド
ラム（１）の表面電位が安定した状態に達するまでには
、立上がり時間（τ）が必要である。そこで、露光部（
１０）では、感光体ドラム（１）上でその表面電位（ｖ
３）が安定している領域に静電潜像を形成するように構
成しである。さらに現像装置（３）のバイアス電源（１
４）は、感光体ドラム（１）の表面電位（ｖ３）の立上
がりに見合って現像バイアス電圧（Ｖｉａ）を制御する
制御回路（１５）を備えている。By the way, as explained earlier, when charging the surface of the photoreceptor drum (1) with a negative charge, the surface potential of the photoreceptor drum (1) is stabilized after the application of the charging voltage to the charge wire (7) is started. A rise time (τ) is required to reach this state. Therefore, the exposure section (
10), the surface potential (v
3) is configured to form an electrostatic latent image in a stable region. Furthermore, the bias power supply (1) of the developing device (3)
4) includes a control circuit (15) that controls the developing bias voltage (Via) in accordance with the rise of the surface potential (v3) of the photosensitive drum (1).

現像バイアス制御手段の一例としてのこの制御回路（１
５）は、第３図に示すように、抵抗（Ｒυ及びコンデン
サ（Ｃ＋）等からなっており、バイアス電源（１４）は
２つの電源（ｔ！＋）　、　（Ｅｘ）を備えている。そ
して、このバイアス電源（１４）の出力として得られる
現像バイアス電圧（Ｖ、）は、第４図のような出力特性
を示す。つまり、２つのスイッチ（Ｓυ、（ＳＺ）をと
もに開成した時（ｔ＝ＴＩυに、現像バイアス電圧（ｖ
ｍ）は一方の電源（Ｅ２）の電圧（ｅｖ）となる。その
後は、抵抗（Ｒ１）とコンデンサ（Ｃ１）とによって定
まる時定数に応じて、現像バイアス電圧（Ｖ、）は次第
に増加し、所定の値（Ｖｌｌｓ）にまで達する。This control circuit (1) is an example of a developing bias control means.
5) consists of a resistor (Rυ) and a capacitor (C+), etc., as shown in Fig. 3, and the bias power supply (14) is equipped with two power supplies (t!+) and (Ex). , the developing bias voltage (V, ) obtained as the output of this bias power supply (14) exhibits the output characteristics as shown in Fig. 4. In other words, when both switches (Sυ, (SZ)) are opened, (t = TIυ, development bias voltage (v
m) is the voltage (ev) of one power source (E2). After that, the developing bias voltage (V,) gradually increases according to a time constant determined by the resistor (R1) and the capacitor (C1), and reaches a predetermined value (Vlls).

そして、この出力特性は、第５図に示す感光体ドラム（
１）の現像スリーブ（１３）に対向する部分の表面電位
（Ｖ、）の帯電過渡特性に対応させたものである。即ち
、２つのスイッチ（Ｓ＋）、（ＳＺ）の閉成時期（ｔ−
Ｔ＋＋）は現像バイアス電圧（ｖ８）に対する感光体ド
ラム（１）の表面電位（ｖ３）が、キャリア付着閾値（
Ｖｃｔｏ）に達す、る（ｔ＝ＴＩ□）直前である。また
、それ以後の現像バイアス電圧（ｖ３）は、立上がり途
中の感光体ドラム（１）の表面電位（ｖ３）に対して、
トナー付着閾値（ＶｔｔＨ）を越えることなく増加する
ようになっている。This output characteristic is determined by the photoreceptor drum (
This corresponds to the charging transient characteristics of the surface potential (V,) of the portion facing the developing sleeve (13) in 1). That is, the closing timing (t-) of the two switches (S+) and (SZ)
T++) is the carrier adhesion threshold (
Vcto), just before reaching (t=TI□). Further, the developing bias voltage (v3) thereafter is as follows with respect to the surface potential (v3) of the photoreceptor drum (1) in the middle of rising.
It is designed to increase without exceeding the toner adhesion threshold (VttH).

従って、感光体ドラム（１）の表面電位（Ｖ、）の立上
がり部分、即ち、静電潜像の形成に与らない非画像領域
において、現像装置（３）内のキャリアや帯電トナーが
感光体ドラム（１）の表面に付着することを防止でき、
キャリアの絶対量が不足したり、或いは、トナーが無駄
に消費されたりすることを回避することができるのであ
る。Therefore, in the rising portion of the surface potential (V) of the photoreceptor drum (1), that is, in the non-image area that does not participate in the formation of an electrostatic latent image, the carrier and charged toner in the developing device (3) are transferred to the photoreceptor. It can prevent it from adhering to the surface of the drum (1),
This makes it possible to avoid a shortage of the absolute amount of carrier or wasteful consumption of toner.

尚、現像バイアス電圧（ｖｉａ）の立上がり時の過渡特
性は、制御回路（１５）中の抵抗（Ｒ１）の抵抗値、或
いは、コンデンサ（Ｃ８）の容量を変えることによって
、感光体ドラム（１）の表面電位（Ｖ、）の変化に見合
ったものにすることができるようになっている。即ち、
抵抗（Ｒ１）の抵抗値を固定してコンデンサ（Ｃ＋）の
容量を大きくする、或いは、コンデンサ（Ｃ６）の容量
を固定して抵抗（Ｒ１）の抵抗値を大きくすることによ
って、第４図中に破線で示すような立上がり時間の長い
過渡特性となる。また、抵抗（Ｒυの抵抗値を固定して
コンデンサ（Ｃ１）の容量を小さくする、或いは、コン
デンサ（Ｃ１）の容量を固定して抵抗（Ｒ１）の抵抗値
を小さくすることによって、第４図中に一点鎖線で示す
ような立上がり時間の短い過渡特性となるのである。Incidentally, the transient characteristics at the rise of the developing bias voltage (via) can be changed by changing the resistance value of the resistor (R1) in the control circuit (15) or the capacitance of the capacitor (C8). It is now possible to adjust the surface potential (V) to match the change in the surface potential (V). That is,
By fixing the resistance value of the resistor (R1) and increasing the capacitance of the capacitor (C+), or by fixing the capacitance of the capacitor (C6) and increasing the resistance value of the resistor (R1), This results in a transient characteristic with a long rise time, as shown by the broken line. In addition, by fixing the resistance value of the resistor (Rυ) and reducing the capacitance of the capacitor (C1), or by fixing the capacitance of the capacitor (C1) and reducing the resistance value of the resistor (R1), This results in a transient characteristic with a short rise time, as shown by the dashed line.

また上述したような現像バイアス電圧（Ｖ＋＋）の過渡
特性を得るための現像バイアス制御手段（１５）として
、第６図に示すように、バイアス電源（１４）が１つの
電源（！ｌ！３）のみを備え、制御回路（１５）が３つ
の抵抗（Ｒ２）〜（Ｒ４）、及びコンデンサ（Ｃ２）等
からなっているものでもよい。この場合の現像バイアス
電圧（ｖｇ’）の出力特性は第７図に示すようになる。Further, as a developing bias control means (15) for obtaining the transient characteristics of the developing bias voltage (V++) as described above, as shown in FIG. However, the control circuit (15) may include three resistors (R2) to (R4), a capacitor (C2), and the like. The output characteristics of the developing bias voltage (vg') in this case are as shown in FIG.

即ち、スイッチ（Ｓ３）を閉成した時（ｔ＝Ｔｚ＋）に
、現像バイアス電圧（ｖｍ’）として、電源（Ｒ３）を
２つの抵抗（Ｒｚ）　、（Ｒ３）で分圧した値（ＶＯ）
が得られる。また、先程と同様に、抵抗（Ｒ４）の抵抗
値、或いは、コンデンサ（Ｃ２）の容量を変えることに
よって、その過渡特性を変化させることができる。That is, when the switch (S3) is closed (t=Tz+), the developing bias voltage (vm') is the value (VO) obtained by dividing the power supply (R3) by two resistors (Rz) and (R3).
is obtained. Further, as before, the transient characteristics can be changed by changing the resistance value of the resistor (R4) or the capacitance of the capacitor (C2).

さらに、回路を図示することはしないが、現像バイアス
電圧を次のように制御することも効果的である。Furthermore, although the circuit is not illustrated, it is also effective to control the developing bias voltage as follows.

〈１〉第８図（イ）及び（Ｅｌ）に示すように、感光体
ドラム（１）の表面電位（Ｖ、）の立上がり初期には、
現像バイアス電圧（Ｖ、）を全く印加せずにおき、感光
体ドラム（１）の表面電位（ＶＳ）が現像スリーブ（１
３）の表面電位に対して、キャリアの付着閾値（Ｖｃｔ
工）を越える電位差となる（ｔ＝Ｔｓｚ）直前に、感光
体ドラム（１）の飽和表面電位（ＶＳＳ）にほぼ等しい
現像バイアス電圧（Ｖｍｓ）を印加する。この場合には
、現像バイアス電圧（Ｖｍｓ）を印加した時点（ｔ＝ｒ
＋＋）において、この現像バイアス電圧（ＶＩＳ）と感
光体ドラム（１）の表面電位（Ｖ、）との間の電位差が
、トナーの付着閾値（ＶｙｔＨ）以下である必要がある
。<1> As shown in FIG. 8 (A) and (El), at the beginning of the rise of the surface potential (V, ) of the photoreceptor drum (1),
Without applying any developing bias voltage (V, ), the surface potential (VS) of the photoreceptor drum (1) becomes
3) with respect to the surface potential of carrier adhesion threshold (Vct
A developing bias voltage (Vms) approximately equal to the saturated surface potential (VSS) of the photoreceptor drum (1) is applied immediately before the potential difference exceeds Tsz (t=Tsz). In this case, at the time when the developing bias voltage (Vms) is applied (t=r
++), the potential difference between this developing bias voltage (VIS) and the surface potential (V, ) of the photoreceptor drum (1) needs to be less than or equal to the toner adhesion threshold (VytH).

（２〉上述したＨ）の場合に、現像バイアス電圧（ｖｍ
ｓ）を印加した時点（ｔ＝７３＋）において、この現像
バイアス電圧（Ｖｍｓ）と感光体ドラム（１）の表面電
圧（Ｖ、）との間の電位差が、トナーの付着閾値（Ｖｔ
ｔＭ）以上になるような場合には、第９図（イ）及び（
Ｉｌ＋）に示すような変化特性になるように、゛現像バ
イアス電圧（ＶＳ）を印加する。(2> In the case of H mentioned above, the developing bias voltage (vm
s) is applied (t=73+), the potential difference between this developing bias voltage (Vms) and the surface voltage (V, ) of the photoreceptor drum (1) becomes the toner adhesion threshold (Vt
tM) or more, in cases where the
A developing bias voltage (VS) is applied so that the change characteristics as shown in Il+) are obtained.

即ち、感光体ドラム（１）の表面電位（Ｖ、）が、現像
スリーブ（１３）の表面電位に対してキャリア付着闇値
（Ｖｃｔｎ）を越える電位差となる＜１＝１４□）以前
に、一旦、感光体ドラム（１）の表面電位（Ｖ、）に対
してトナー付着闇値（ＶＡ？□）を越えない電位の現像
バイアス電圧（Ｖ□）を印加する（ｔ＝Ｔ４＋）。その
後、感光体ドラム（１）の表面電位（Ｖ、）がその飽和
表面電位（ＶＳＳ）に対してトナー付着闇値（ＶＡＴイ
）以下の電位差となった時点（ｔ＝Ｔｎａ）以降で、感
光体ドラム（１）の飽和表面電位（Ｖｓｓ）にほぼ等し
い現像バイアス電圧（ｖｌｌｓ）を印加する（ｔ＝Ｔｎ
４）。That is, before the surface potential (V, ) of the photosensitive drum (1) becomes a potential difference exceeding the carrier adhesion darkness value (Vctn) with respect to the surface potential of the developing sleeve (13) (<1=14□), , a developing bias voltage (V□) of a potential not exceeding the toner adhesion darkness value (VA?□) is applied to the surface potential (V, ) of the photosensitive drum (1) (t=T4+). Thereafter, after the time (t=Tna) when the surface potential (V,) of the photosensitive drum (1) becomes a potential difference below the toner adhesion darkness value (VAT) with respect to its saturated surface potential (VSS), the photosensitive drum (1) A developing bias voltage (vlls) approximately equal to the saturated surface potential (Vss) of the body drum (1) is applied (t=Tn
4).

く３〉第１０図（イ）及び（ロ）に示すように、現像バ
イアス電圧（ｖｎ）を感光体ドラム（１）の表面電位（
Ｖ、）の立上がり時の過渡特性とほぼ等しい過渡特性を
もって印加する。3> As shown in Figure 10 (a) and (b), the developing bias voltage (vn) is adjusted to the surface potential (
The voltage is applied with a transient characteristic approximately equal to the transient characteristic at the rise of V, ).

再び第１図に戻ってマイクロフィルムリーダプリンタの
動作について説明を続けると、上述のような過程によっ
てその表面に形成した静電潜像を顕像化した後の感光体
ドラム（１）は、さらに回転して転写分離装置（４）に
達する。そして、転写チャージャ（４ａ）によって、感
光体ドラム（１）の回転に同期してこの転写分離装置（
４）に送り込まれた転写紙（１６）上に顕像を転写する
。Returning to Figure 1 again to continue the explanation of the operation of the microfilm reader printer, after the electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor drum (1) has been visualized through the process described above, the photoreceptor drum (1) is further processed. It rotates and reaches the transfer separation device (4). Then, the transfer charger (4a) causes this transfer separation device (
4) The developed image is transferred onto the transfer paper (16) fed into the step 4).

その後、感光体ドラム（１）は、クリーニング装置（５
）のクリーニングブレード（１７）により、その表面に
付着した残存トナーを掻き落とされる。さらに、メイン
イレーサ（１８）によってその表面の残存電荷を消滅さ
せられた後、再度、帯電装置（２）に達し、新たな帯電
が行われるようになっている。Thereafter, the photoreceptor drum (1) is cleaned by a cleaning device (5).
), the residual toner adhering to the surface is scraped off by the cleaning blade (17). Furthermore, after the residual charge on the surface is erased by the main eraser (18), it reaches the charging device (2) again, where new charging is performed.

先の実施例で説明したように、或いは、上述したく１〉
ないしく３〉のように現像バイアス電圧（Ｖ＋＋）を制
御するにあたって、感光体ドラム（１）の表面電位（ｖ
３）の立上がり時の過渡特性に見合った現像バイアス電
圧（ｖｍ）の印加についてのみ説明したが、同様の変化
特性でもって、感光体ドラム（１）の表面電位（ｖ３）
の立下がり時の過渡特性に見合った現像バイアス電圧（
ＶＳ）の印加解除を行うようにしてもよい。As explained in the previous embodiment or as described above 1>
In controlling the developing bias voltage (V++) as in 3), the surface potential (v) of the photoreceptor drum (1)
Although only the application of the developing bias voltage (vm) commensurate with the transient characteristics at the rise time of 3) has been described, the surface potential (v3) of the photoreceptor drum (1) with similar change characteristics has been described.
The developing bias voltage (
VS) may be removed.

また、作像領域における現像バイアス電圧（ｖｏ）は、
必ずしも感光体ドラム（１）の飽和表面電位（Ｖｓｓ）
に等しくする必要はなく、それよりも若干高電位に、或
いは、若干低電位に設定するようにしてもよい。Also, the developing bias voltage (vo) in the image forming area is
Not necessarily the saturated surface potential (Vss) of the photoreceptor drum (1)
It is not necessary to set the potential to be equal to , but it may be set to a slightly higher or lower potential than that.

本発明は、先の実施例で説明したマイクロフィルムリー
ダプリンタの他、レーザビームプリンタ等の反転現像方
式による各種の作像装置に適用することができる。The present invention can be applied to various image forming apparatuses using a reversal development method, such as a laser beam printer, in addition to the microfilm reader printer described in the previous embodiment.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べてきたように、本発明による作像装置は、現像
バイアス制御手段を設けることによって、非画像領域に
おいて、感光体の表面電位と現像スリーブの表面電位と
の間に、キャリア若しくはトナーの何れの付着闇値以上
の電位差をも生じないようにするものであるから、キャ
リアが感光体に吸着されることによりその絶対量が少な
くなったり、或いは、トナーが無駄に消費されたりする
ことを防止できるようになった。その結果、キャリアの
絶対量不足に起因して静電潜像の顕像化に支障を来すこ
とを防止できるとともに、頻繁なトナー補給の必要をな
くすことができるようになった。As described above, in the image forming apparatus according to the present invention, by providing the developing bias control means, there is no difference between the surface potential of the photoreceptor and the surface potential of the developing sleeve in the non-image area. This prevents the occurrence of a potential difference greater than the adhesion darkness value of the carrier, which prevents the absolute amount of carrier from decreasing due to adsorption to the photoreceptor, or prevents the toner from being wasted. Now you can. As a result, it has become possible to prevent problems in visualization of electrostatic latent images due to an absolute shortage of carrier, and also to eliminate the need for frequent toner replenishment.

従って、全体として、現像を良好に行え、しかも、ラン
ニングコストと補修手間とをともに少なくできる、優れ
た作像装置を提供できるようになった。Therefore, as a whole, it has become possible to provide an excellent image forming apparatus that can perform development well and can reduce both running costs and repair work.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明に係る作像装置の実施例を示し、第１図は
マイクロフィルムプリンタの一部断面図、第２図（イ）
は帯電装置の拡大断面図、第２図（１１）は帯電装置に
よる帯電状態を示すグラフ、第３図はバイアス電源の回
路図、第４図は第３図に示す回路による現像バイアス電
圧の出力特性を示すグラフ、第５図は感光体ドラムの帯
電状態を示すグラフ、第６図はバイアス電源の別の実施
例の回路図、第７図は第６図に示す回路による現像バイ
アス電圧の出力特性を示すグラフ、第８図（イ）、第９
図（イ）及び第１０図（イ）は夫々感光体ドラムの帯電
状態を示すグラフ、第８図（ロ）、第９図（ロ）及び第
１０図（Ｅｌ）は夫々バイアス電源のさらに別の実施例
による第８図（イ）、第９図（イ）及び第１０図（イ）
の帯電状態に対応する現像バイアス電圧の出力特性を示
すグラフであるニー（１）・・・・・・感光体、（２）
・・・・・・帯電装置、＜３）・・・・・・現像装置、
（１３）・・・・・・現像スリーブ、（１４）・・・・
・・バイアス電源、（１５）・・・・・・現像バイアス
制御手段、（Ｖｍ）・・・・・・現像バイアス電圧、（
Ｖ、）・・・・・・感光体の表面電位。The drawings show an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a partial sectional view of a microfilm printer, and FIG. 2 (A)
is an enlarged sectional view of the charging device, FIG. 2 (11) is a graph showing the charging state by the charging device, FIG. 3 is a circuit diagram of the bias power supply, and FIG. 4 is the output of the developing bias voltage by the circuit shown in FIG. 3. Graph showing the characteristics, FIG. 5 is a graph showing the charging state of the photoreceptor drum, FIG. 6 is a circuit diagram of another embodiment of the bias power supply, and FIG. 7 is the output of the developing bias voltage by the circuit shown in FIG. 6. Graphs showing characteristics, Figures 8 (a) and 9
Figures (A) and 10 (A) are graphs showing the charging state of the photoreceptor drum, respectively, and Figures 8 (B), 9 (B), and 10 (El) are graphs showing the bias power supply. Figures 8 (a), 9 (a), and 10 (a) according to the embodiment of
(1) is a graph showing the output characteristics of the developing bias voltage corresponding to the charging state of the photoreceptor, (2)
...charging device, <3) ...developing device,
(13)...Developing sleeve, (14)...
...Bias power supply, (15) ...Development bias control means, (Vm) ...Development bias voltage, (
V, )...Surface potential of the photoreceptor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 帯電装置により一様に帯電された後、その表面の電荷を
記録情報に応じた露光により減衰させて形成した静電潜
像を担持する感光体を備えるとともに、この感光体の表
面と同極性に帯電させたトナーとこのトナーを静電吸着
するキャリアとからなる二成分現像剤を保持搬送する現
像スリーブ、及び、この現像スリーブに現像バイアス電
圧を印加するバイアス電源を有し、感光体表面の静電潜
像をその電荷減衰域への帯電トナーの選択吸着により顕
像化する現像装置を備えた作像装置において、前記バイ
アス電源による印加現像バイアス電圧を、帯電装置によ
る感光体の表面電位の非画像領域における変動に見合う
ように制御する現像バイアス制御手段を設けてある作像
装置。A photoreceptor is provided that carries an electrostatic latent image formed by uniformly charging the surface with a charging device and then attenuating the charge on the surface by exposure according to recorded information, and the photoreceptor has the same polarity as the surface of the photoreceptor. It has a developing sleeve that holds and conveys a two-component developer consisting of charged toner and a carrier that electrostatically adsorbs the toner, and a bias power supply that applies a developing bias voltage to this developing sleeve, and has a bias power supply that applies a developing bias voltage to the developing sleeve. In an image forming apparatus equipped with a developing device that visualizes an electrostatic latent image by selectively adsorbing charged toner to its charge attenuation region, the developing bias voltage applied by the bias power supply is controlled by the charging device depending on the surface potential of the photoreceptor. An image forming apparatus provided with a developing bias control means for controlling to account for variations in an image area.