JP2000098707A

JP2000098707A - 現像装置及びそれを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JP2000098707A
Application number: JP10266873A
Authority: JP
Inventors: Koichi Eto; 浩一衛藤; Tamotsu Sakuraba; 保桜庭
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1998-09-21
Filing date: 1998-09-21
Publication date: 2000-04-07
Anticipated expiration: 2018-09-21
Also published as: JP3817930B2

Abstract

(57)【要約】【課題】現像用バイアス電圧の設定の際の許容範囲が
広くなるとともに、現像剤担持体と像担持体との間でリ
ークの発生が確実に防止できる現像装置を提供するこ
と。【解決手段】現像装置１４は、感光体ドラム１２に対
してトナーＧ１を供給する現像ローラ１４ａを備え、感
光体ドラム１２上にトナーＧ１を供給する際に現像ロー
ラ１４ａに現像用バイアス電圧を印加する。コントロー
ラ１９は、非現像時に現像ローラ１４ａに印加する電圧
を増減して、現像ローラ１４ａ及び感光体ドラム１２間
でリーク画像が生じる電圧をセンサ２０を用いて検出
し、その電圧に基づいて、リーク画像が生じない範囲内
で現像用バイアス電圧を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばモノカラー
またはフルカラーの複写機やプリンタ等に用いられる現
像装置及びそれを用いた画像形成装置に関する。さらに
詳細には、現像用バイアス電圧の設定の際の許容範囲を
広くするとともに、現像剤担持体と像担持体との間での
リークの発生を防止するようにした現像装置及びそれを
用いた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において
は、全面帯電した感光体ドラムに、光書き込みユニット
の露光により静電潜像を形成した後、現像ローラによる
現像剤の担持量を規制ブレードを用いて一定にした状態
で、感光体ドラム上の静電潜像にその現像剤を付着させ
て顕像化し、記録用紙上に画像を形成する。その場合、
感光体ドラム及び現像ローラに現像用バイアス電圧が印
加され、感光体ドラム及び現像ローラ間に形成された所
定の電界の下に、現像剤が感光体ドラム上に付着する。

【０００３】ところで、従来の画像形成装置では、例え
ば特開平５−８８４３４号公報に示されるように、気圧
を検出するセンサを用いて大気圧を検出し、その検出し
た大気圧に基づいて、感光体ドラム及び現像ローラ間の
電位差をリーク（電流漏れ）が生じないように制御して
いる。これにより、大気圧の変動に関わらず、記録用紙
上に高品位な画像を形成する。また、特開平５−１１５
８２号公報または特開平７−１９９６６４号公報に示さ
れる画像形成装置においては、感光体ドラム及び現像ロ
ーラ間にリークが生じないように、現像ローラの体積抵
抗値、現像用バイアス電圧等の現像条件を制限したり、
交番電界のピーク・トゥ・ピーク電圧、暗現像電位、及
び、感光体ドラム及び現像ローラ間の離間距離等を一定
範囲内になるように設定する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，これら
のような従来の画像形成装置によれば、感光体ドラムと
現像ローラとの間の距離が装置毎の個体差により異なる
場合に、リークの発生を防止できない場合がある。また
は、感光体ドラムと現像ローラとの間の距離がその長手
方向に沿って異なっている場合にも、リークの発生を防
止できない場合がある。そのため、感光体ドラム及び現
像ローラ間の距離の差異を考慮した上で、現像用バイア
ス電圧等を設定する必要があった。このため、これら現
像用バイアス電圧等を設定する際の許容範囲は極めて狭
いものとなっていた。

【０００５】本発明は、上記した問題点を解決するため
になされたものであり、現像用バイアス電圧の設定の際
の許容範囲を広くするとともに、現像剤担持体及び像担
持体間でリークの発生を確実に防止できる現像装置及び
それを用いた画像形成装置を提供することを課題とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、像担持体に供給するための現像剤
を担持する現像剤担持体を備え、前記現像剤担持体に電
圧（以下、「現像用バイアス電圧」という）を印加して
前記現像剤担持体から前記像担持体に対して現像剤を供
給する現像装置において、前記現像剤担持体及び前記像
担持体間でリークが生じる際の前記電圧を検出する検出
手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記リー
クが生じない現像用バイアス電圧の範囲を設定する設定
手段とが設けられている。

【０００７】この発明によれば、検出手段は、例えば非
現像時に、現像剤担持体への印加電圧を増減して、現像
剤担持体及び像担持体間でリークが生じる際の電圧を検
出する。そして設定手段は、検出結果に基づいて、リー
クが生じない現像用バイアス電圧の範囲（例えば上限
値）を設定する。このようにリークが発生した電圧を検
出し、検出した電圧以下の範囲内で現像用バイアス電圧
の範囲（好ましくは現像用バイアス電圧のピーク・トゥ
・ピーク電圧の上限値）を設定するので、現像剤担持体
及び前記像担持体間の距離が装置毎にまたは長手方向に
沿って異なっていても、現像用バイアス電圧の設定の際
の許容範囲が広く確保される。また、現像剤担持体と像
担持体との間でのリークの発生が確実に防止される。

【０００８】また、この発明によれば、前記設定手段に
より設定された範囲内で現像用バイアス電圧（好ましく
はその直流成分電圧）を調整する制御手段を設けるのが
望ましい。このように制御手段が現像用バイアス電圧を
調整することにより、適正な濃度で画像を形成できる。

【０００９】また、この発明の画像形成装置は、上記し
たいずれかの現像装置と、前記像担持体上に画像を形成
する作像手段とを有している。この画像形成装置では、
作像手段と現像装置とによって、像担持体上に画像が形
成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態について、図面に基づいて詳細に説明する。本実施
の形態は、電子写真方式の画像形成装置であって、一成
分トナーの現像剤（以下、単にトナーＧ１と称す）を使
用して画像を形成するものである。図１は、その実施の
形態の画像形成装置の要部を示す概略図である。

【００１１】画像形成装置１１内のほぼ中央部には、図
１に示されるように、有機光導電材料（ＯＰＣ）からな
る薄膜層を表面に形成した感光体ドラム１２（像担持
体）が、矢印Ａ方向に回転自在に設けられている。その
感光体ドラム１２の周囲には、同矢印Ａの回転方向に沿
って、帯電器１３、現像装置１４、転写器１５、クリー
ナ１６が順次配設され、更に、感光体ドラム１２の斜め
上方側には、作像手段としてのレーザー露光装置１７が
配置されている。

【００１２】また、同装置１１には、それら帯電器１
３、現像装置１４、転写器１５等に電圧を印加する電源
装置１８が設けられている。さらにこれらの他に、その
電源装置１８等を制御するコントローラ１９（制御手
段）が設けられている。このコントローラ１９は、帯電
器１３、現像装置１４、転写器１５、クリーナ１６、レ
ーザー露光装置１７等の制御をも担当している。また、
感光体ドラム１２上のトナー濃度を検出するセンサ２０
が感光体ドラム１２の近傍に設けられている。このセン
サ２０の検出値は、コントローラ１９に入力される。コ
ントローラ１９は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を
組み合わせてなるマイコンであり、画像形成装置１１内
の各種デバイスを統括的に制御するものである。特に電
源装置１８を制御して、現像ローラ１４ａ及び感光体ド
ラム１２等に対して印加される電圧を変更するととも
に、現像用バイアス電圧を適宜設定することができる。

【００１３】また、帯電器１３は、矢印Ｂ方向に回転し
ながら、感光体ドラム１２表面の薄膜層を、全面帯電さ
せるものである。帯電器１３は、既述した如く電源装置
１８に接続され、通常は−１０００Ｖ〜−１４００Ｖ程
度の電圧が印加されることによって、感光体ドラム１２
上の表面電位を−６００Ｖ〜−１０００Ｖ程度に帯電す
る。この場合、帯電器１３としては導電性ブラシを利用
したもの以外に、導電性ローラを利用してもよく、更
に、導電性ワイヤもしくは針電極等を使用しても良い。

【００１４】また、レーザー露光装置１７は、画像情報
に基づいたレーザー光１７ａを感光体ドラム１２表面に
露光して、静電潜像を感光体ドラム１２表面に形成する
ものである。このためレーザー露光装置１７は、ファク
シミリ装置、画像読み取り装置、コンピュータ（図示せ
ず）から入力した画像情報に基づき、コントローラ１９
によって制御される。この場合、レーザー光１７ａを受
けた後の感光体ドラム１２の表面電位は、静電潜像が形
成された画像部と静電潜像が形成されない非画像部とで
大きく異なる。このため、負帯電性のトナーＧ１は静電
潜像が形成された画像部分のみに付いて、静電潜像に対
応して顕像化される。もっとも、感光体ドラム１２表面
を露光する手段としては、ＬＥＤヘッドを使用したり、
液晶パネルやＰＬＺＴ等のシャッタ手段を使用しても良
い。

【００１５】現像装置１４は、感光体ドラム１２上に形
成された潜像をトナーＧ１を用いて顕像化するものであ
る。現像装置１４において感光体ドラム１２に隣接する
位置には、矢印Ｃ方向に回転する現像ローラ１４ａ（現
像剤担持体）が配設されている。また、その現像装置１
４は、トナーＧ１を収納するトナーホッパ１４ｂを有
し、このトナーホッパ１４ｂの上部には、現像ローラ１
４ａ側に向かって延びる規制ブレード１４ｃが配置され
ている。そして、トナーホッパ１４ｂ内の現像ローラ１
４ａに近接するように、トナーＧ１の供給・回収ローラ
（以下、単に供給ローラと称す）１４ｄが配置されてい
る。また、トナーホッパ１４ｂ内の奥部側には、トナー
Ｇ１を攪拌するとともに供給ローラ１４ｄへ供給する攪
拌羽根１４ｅを備えている。

【００１６】そして、供給ローラ１４ｄは、現像ローラ
１４ａに接触した状態で矢印Ｄ方向（矢印Ｃ方向と同方
向）に回転しながらトナーＧ１を現像ローラ１４ａに対
して供給できる。そこで、バネ性部材からなる規制ブレ
ード１４ｃは、現像ローラ１４ａの回転方向（矢印Ｃ方
向）における下流側で現像ローラ１４ａに接触してい
る。現像ローラ１４ａ上に担持されるトナーＧ１の薄層
の厚さを一定にするためである。具体的には、規制ブレ
ード１４ｃは、現像ローラ１４ａに対して４ｇｆ／ｍｍ
程度の圧力で押圧されている。これにより、トナーＧ１
が規制ブレード１４ｃと現像ローラ１４ａとの間を通過
する時に、現像剤の付着量として０．７ｍｇ／ｃｍ²、
現像剤の荷電量として−２０μＣ／ｇ程度のトナー層と
なる。ここで、トナーＧ１は、非磁性一成分トナーであ
る。すなわち、ポリエステル系あるいはスチレンーアク
リル系等の樹脂を主成分とし、その樹脂中に着色材（カ
ーボンや顔料）・帯電制御剤・ＷＡＸ等を分散させたも
のに、シリカ等の流動化剤によって表面処理を施したも
のである。なお、本実施の形態では、当社製カラープリ
ンタに使用されているポリエステル系樹脂を主成分とし
たマゼンタトナーを使用している。

【００１７】また、現像ローラ１４ａは、感光体ドラム
１２にトナーＧ１を供給する現像領域において感光体ド
ラム１２と距離Ｌ１（例えば０．２ｍｍ程度）だけ離れ
て対向している。そして、矢印Ｃ方向に回転しながらト
ナーＧ１を感光体ドラム１２に付与するのである。この
場合、現像ローラ１４ａは、芯金部材上に１０⁵Ω〜１
０⁶Ω程度の体積抵抗値を有する弾性ゴム層と、この弾
性ゴム層の表面に１０⁶Ω〜１０⁷Ω程度の表面抵抗を有
するコート層とからなり、現像ローラ１４ａに対して現
像バイアス用電圧が印加される。

【００１８】現像バイアス用電圧としては、図２に示さ
れるような矩形波の交番電界に直流成分が重畳された電
圧が使用される。具体的な電圧としては、例えば、電圧
差１．７ｋＶ（ピーク・トゥ・ピーク電圧）、直流成分
電圧−５００Ｖ（ピーク・トゥ・ピーク電圧の中心電
圧）、周波数３ｋＨｚ、デューティ比４０％（交番電界
波形の一周期の時間Ｔ₁に対して現像電界が実際に印加
されている時間Ｔ₂の占める割合）を使用する。ただ
し、上記した数値が常に使用される訳ではない。後に詳
述する如く、現像ローラ１４ａ及び感光体ドラム１２間
でリークが生じる電圧が検出され、検出された電圧に基
づいて、リークの生じない現像用バイアス電圧の範囲を
コントローラ１９が設定するからである。尚、図２に示
される△Ｖ_devは、画像部分の電位差を示し、△Ｖ_back
は、非画像部分の電位差を示す。このような現像バイア
ス用電圧が、現像ローラ１４ａに対して印加されると、
現像ローラ１４ａ上のトナーＧ１は、現像領域において
現像ローラ１４ａと感光体ドラム１２との間を往復動し
ながら感光体ドラム１２に付着する。

【００１９】また、画像形成装置１１の下方には、記録
用紙Ｐを収納する給紙カセット２１が設置されている。
この給紙カセット２１の用紙搬送方向下流側には、記録
用紙Ｐを搬送する一対の搬送ローラ２２が配置されてい
る。また、搬送ローラ２２の下流側には、感光体ドラム
１２に向かう用紙通路２３が形成されている。この用紙
通路２３内を搬送される記録用紙Ｐは、一対の搬送ロー
ラ２２によって感光体ドラム１２と転写器１５との間に
挟まれた転写領域に導びかれる。

【００２０】その後、転写領域において、感光体ドラム
１２上のトナーＧ１の像を記録用紙Ｐに転写させるた
め、転写器１５は、感光体ドラム１上のトナーＧ１の像
の移動に同期して送られた記録用紙Ｐの裏面側から、ト
ナーＧ１の帯電極性とは逆の正極性の転写電界を与え
る。具体的には、転写器１５は導電性ローラからなり、
電源装置１８に接続され、通常は２ｋＶ程度の電圧が印
加される。それにより、感光体ドラム１２上のトナーＧ
１の像が記録用紙Ｐに転写され、記録用紙Ｐ上には画像
が形成される。もっとも、転写器１５は、導電性ワイヤ
もしくは針電極によるコロナ放電を利用したものであっ
て良い。また、記録用紙Ｐは、電荷を帯びているので、
感光体ドラム１２との分離性を向上させたり、剥離放電
を防止するため、除電針、除電電荷が印加されたチャー
ジャー等の除電手段を設けてもよい。

【００２１】そして、転写領域の下流側には、感光体ド
ラム１２から分離された記録用紙Ｐを定着器２４に導く
用紙搬送部材２５が設けられている。更にその下流側に
は、定着器２４が設けられており、この定着器２４は、
転写領域において転写されたトナーＧ１の像を記録用紙
Ｐに対し加熱及び加圧して定着させる。また、定着器２
４へ送られた記録用紙Ｐは、定着後に排紙スタック２６
上に排出される。

【００２２】また、クリーナ１６は、転写後の感光体ド
ラム１２上に残るトナーＧ１を除去するものであり、ト
ナーＧ１を除去するためのクリーニングブレード１６ａ
を有している。クリーニングブレード１６ａは、弾性を
有するゴム部材からなり、図中Ａ方向に回転する感光体
ドラム１２に接触しながら、感光体ドラム１２上のトナ
ーＧ１を掻き落とす。そこから落ちたトナーＧ１はクリ
ーナ１６内に収容される。もっとも、クリーニングブレ
ードを使用する以外に、例えば、導電性ブラシや磁気ブ
ラシ等を使用してもよい。そして、トナーＧ１が除去さ
れた感光体ドラム１２は、帯電器１３によって再び帯電
させられる。

【００２３】尚、クリーナ１６と帯電器１３との間に
は、必要に応じて、電荷除去手段を設けても良い。そし
て、電荷除去手段としては、イレーサランプ等を使用し
て光除電するものや、ワイヤーや針電極などからなるチ
ャージャーであってもよい。あるいは、感光体ドラム１
２に接触または近接して設けられた導電性フィルムに交
番電界を印加することによって電気的に除電するもので
あっても良い。

【００２４】ところで、現像ローラ１４ａ上のトナーＧ
１の薄層の状態は、環境や耐久等の影響によって変動す
るが、この変動に対して、画像形成装置１１は、感光体
ドラム１２の静電潜像に付着されるトナーＧ１の量を適
量にすることにより、鮮明な画像を記録用紙Ｐ上に形成
することができる。具体的には、環境や耐久等によっ
て、現像剤付着量は０.６〜０.８ｍｇ／ｃｍ² の範囲で
変動し、また、現像剤荷電量は−１５〜−２５μＣ／ｇ
程度の範囲で変動する。このように現像ローラ１４ａ上
のトナー層の状態が変動すると、感光体ドラム１２の静
電潜像に付着されるトナーＧ１の量が変動する。すなわ
ち、現像ローラ１４ａ上のトナーＧ１の付着量が少なく
なったり、トナーＧ１の荷電量が大きくなったりした場
合に、感光体ドラム１２の静電潜像に付着されるトナー
Ｇ１の量は少なくなる。これに対し、現像ローラ１４ａ
上のトナーＧ１の付着量が多くなったり、トナーＧ１の
荷電量が小さくなったりした場合には、感光体ドラム１
２の静電潜像に付着されるトナーＧ１の量は多くなる。

【００２５】しかし、この実施の形態の画像形成装置１
１においては、感光体ドラム１２に付着されるトナーＧ
１の量の多小を、センサ２０が検出して、その検出値を
コントローラ１９に出力するので、その検出値を入力し
たコントローラ１９は、直流成分電圧（ピーク・トゥ・
ピーク電圧の中心電圧）を制御する。すなわち、検出値
が小さい（そのままでは感光体ドラム１２に付着される
トナーＧ１の量が少ない）場合、コントローラ１９は直
流成分電圧が大きくなるように制御する。一方、検出値
が大きい（そのままでは感光体ドラム１２に付着される
トナーＧ１の量が多い）場合、直流成分電圧が小さくな
るように制御する。そのため、現像ローラ１４ａ上のト
ナーＧ１の薄層の状態が、環境や耐久によって変化して
も、コントローラ１９が現像バイアス電圧の直流成分電
圧を制御して、感光体ドラム１２の静電潜像に付着され
るトナーＧ１の量を適量とすることにより、記録用紙Ｐ
上に鮮明な画像を形成することができる。

【００２６】ところで、感光体ドラム１２と現像ローラ
１４ａとの間の距離Ｌ１が装置毎に異なったり、また
は、感光体ドラム１２と現像ローラ１４ａとの間の離間
距離Ｌ１がその長手方向に沿って異なっていたりするこ
とがある。このため、感光体ドラム１２の静電潜像に付
着されるトナーＧ１の量がこの影響を受ける場合があ
る。しかし、この変動に対しても、画像形成装置１１
は、以下の如く対応できる。

【００２７】感光体ドラム１２と現像ローラ１４ａとの
間の距離Ｌ１が変動した場合における現像特性を図３に
示す。ここで、図３は、感光体ドラム１２と現像ローラ
１４ａとの間の距離Ｌ１が０.１５〜０.３５ｍｍ間で変
動した場合の、現像用バイアス電圧と現像量（画像濃度
で代用する）との関係を示すグラフである。グラフの横
軸は現像用バイアス電圧の直流成分電圧を示し、グラフ
の縦軸は画像濃度を示している。これより、直流成分電
圧が大きくなれば、画像濃度が高くなることが分かる。

【００２８】ここに、図３（Ａ）は、現像用バイアス電
圧のピーク・トゥ・ピーク電圧を１．７ｋＶに設定した
場合であり、図３（Ｂ）は、ピーク・トゥ・ピーク電圧
を２．５ｋＶに設定した場合である。図３（Ａ）及び
（Ｂ）のグラフによれば、感光体ドラム１２と現像ロー
ラ１４ａとの間の距離Ｌ１が０．２０ｍｍ以下の場合、
現像特性がほぼ一定であることがわかる。これにに対し
て、距離Ｌ１が０．２０ｍｍ以上の場合には、距離Ｌ１
が大きくなるに従って画像濃度が薄くなることが分か
る。更に、直流成分電圧が５００Ｖ以上の場合、図３
（Ａ）に比べて図３（Ｂ）の方が、画像濃度が濃くなる
ことが分かる。

【００２９】また、図４は、記録用紙Ｐ上のトナーＧ１
の付着量と画像濃度との関係を示すグラフである。グラ
フの横軸にトナーＧ１の付着量をとり、グラフの縦軸に
画像濃度をとっている。このグラフにおけるカーブＫ１
に示されるように、トナーＧ１の付着量が大きくなるほ
ど画像濃度が大きくなることがわかる。そしてこのグラ
フによれば、記録用紙Ｐ上のトナーＧ１の付着量が、
０.７ｍｇ／ｃｍ²となる場合の画像濃度は０.９とな
る。

【００３０】ここで、希望の画像濃度が０．９であると
する。図３（Ａ）によれば、距離Ｌ１が０．３５ｍｍ程
度の場合、直流成分電圧が−７００Ｖ以上であっても、
画像濃度は０.９となり得ない。しかし、図３（Ｂ）に
よれば、距離Ｌ１が０.３５ｍｍ程度の場合、直流成分
電圧が−５５０Ｖを超えれば、画像濃度は０．９となり
得る。このことから、希望の画像濃度が０．９であっ
て、感光体ドラム１２と現像ローラ１４ａとの間の離間
距離Ｌ１が０．３５ｍｍ程度の場合には、ピーク・トゥ
・ピーク電圧を１.７ｋＶから２.５ｋＶに変更するとと
もに、直流成分電圧を−５５０Ｖより大きくすれば良い
ことがわかる。

【００３１】しかし、現像用バイアス電圧のピーク・ト
ゥ・ピーク電圧を高く設定しすぎると、感光体ドラム１
２と現像ローラ１４ａとの間で局地的なリークが生じる
ことがある。その場合、感光体ドラム１２の表面の非画
像形成部分に、トナーＧ１が斑点状に付着したり、感光
体ドラム１２の表面の画像形成部分に付着したトナーＧ
１が再度現像ローラ１４ａ上に戻って斑点状に濃度が低
下するといった、リーク画像が発生するおそれがある。
ここで、現像用バイアス電圧のピーク・トゥ・ピーク電
圧と、感光体ドラム１２と現像ローラ１４ａとの間で発
生するリーク画像との関係を図５に示す。図５は、感光
体ドラム１２の表面電位を−６００Ｖに、現像用バイア
ス電圧の直流成分電圧を−５００Ｖに設定した場合にお
ける、距離Ｌ１とピーク・トゥ・ピーク電圧との関係を
示している。グラフの横軸に距離Ｌ１をとり、グラフの
縦軸にピーク・トゥ・ピーク電圧をとっている。

【００３２】リーク画像の発生如何は、感光体ドラム１
２及び現像ローラ１４ａの間の電界強度によってほぼ一
義的に決定される。図５に示されるカーブＫ２よりピー
ク・トゥ・ピーク電圧が高い領域ではリーク画像が発生
する。これに対し、カーブＫ２よりピーク・トゥ・ピー
ク電圧が低い領域ではリーク画像が発生しない。具体的
には、距離Ｌ１が０．３ｍｍ程度の場合、ピーク・トゥ
・ピーク電圧が３ｋＶ以下であれば、リーク画像が発生
しない。例えば、距離Ｌ１が０．２５ｍｍ程度のときに
は、適正な画像濃度が得られるように現像用バイアス電
圧のピーク・トゥ・ピーク電圧を高めに（例えば２．５
ｋＶ）設定する必要がある。しかし、ピーク・トゥ・ピ
ーク電圧を例えば２．５ｋＶに固定した場合、製品製造
上の個体差及び使用期間中の変動等により、距離Ｌ１が
狭くなってしまうと（例えば０．１５ｍｍ程度）、リー
ク画像が発生する可能性が高い。それとは反対に、距離
Ｌ１が０．１５ｍｍ程度においてリーク画像が発生しな
いように、現像用バイアス電圧のピーク・トゥ・ピーク
電圧を低めに（例えば１.０ｋＶ）設定した際には、距
離Ｌ１が広く（例えば０.２５ｍｍ程度）なった場合、
適正な画像濃度が得られない。

【００３３】そこで、画像形成動作に先立ち、コントロ
ーラ１９は、センサ２０を用いて現像ローラ１４ａ及び
感光体ドラム１２間でリーク画像が生じる電圧を検出す
る。具体的には、感光体ドラム１２の表面電位を−６０
０Ｖに設定し、現像用バイアス電圧の直流成分電圧を−
５００Ｖに設定した場合、ピーク・トゥ・ピーク電圧を
１ｋＶ〜３ｋＶの間で５００Ｖ毎に順次変更しながら印
加する。その際、現像ローラ１４ａの振れ等により、距
離Ｌ１が変化するのを考慮して、各電圧毎に現像ローラ
１４ａが一回転以上する間、一定のピーク・トゥ・ピー
ク電圧を現像ローラ１４ａに印加し続け、その間にリー
ク画像が発生するか否かをコントローラ１９がセンサ２
０を用いて検出する。

【００３４】そして、リーク画像の発生が検出された場
合には、リーク画像が発生した電圧の大きさを、更に詳
細に検出する。すなわち、コントローラ１９はリーク画
像の発生したピーク・トゥ・ピーク電圧と、リーク画像
が発生する直前のピーク・トゥ・ピーク電圧との間の電
圧差を、例えば１００Ｖ毎に細分化し、かかる細分化し
たピーク・トゥ・ピーク電圧を現像ローラ１４ａに順次
印加し、どの電圧でリーク画像が発生するかを検出す
る。このようにコントローラ１９がリーク画像の発生を
検出した場合、この時のピーク・トゥ・ピーク電圧をコ
ントローラ１９内のＲＡＭ（記憶装置）に記憶する。さ
らに、感光体ドラム１２の表面電位及び現像用バイアス
電圧の直流成分電圧からリーク画像が発生する電位差を
算出して、その電位差をＲＡＭに記憶する。

【００３５】さらに、ＲＡＭに記憶されたピーク・トゥ
・ピーク電圧より、感光体ドラム１２上の表面電位の振
れや、電源装置１８の電圧の振れ等を考慮して、その電
圧より２００Ｖ程度低めの電圧をピーク・トゥ・ピーク
電圧の上限値として設定する。具体的には、リーク画像
の発生時のピーク・トゥ・ピーク電圧が１．７ｋＶの場
合には、１.７ｋＶより２００Ｖ程度低い１.５ｋＶをピ
ーク・トゥ・ピーク電圧の上限値として設定する。

【００３６】このようにピーク・トゥ・ピーク電圧の上
限値を設定した状態で、図２に示す非画像部分の電位差
△Ｖ_back及び画像部分の電位差△Ｖ_dev がリーク画像発
生電位差以下である範囲内で、コントローラ１９は、現
像用バイアス電圧の直流成分電圧を調整する。そして、
感光体ドラム１２上に画像濃度検出用の画像パターンの
現像を行い、その現像量をセンサ２０を用いて検出す
る。そして、センサ２０によって検出された値により、
適正な画像濃度になるようなトナーＧ１の現像量を得る
べく、リーク画像が生じない範囲内で、コントローラ１
９は、現像用バイアス電圧の直流成分電圧を調整する。
その後、前述した画像形成動作を記録用紙Ｐに対して行
う。

【００３７】もし調整したピーク・トゥ・ピーク電圧
で、適正な画像濃度が得られない場合には次のような制
御がなされる。すなわちコントローラ１９は、リーク画
像の発生時のピーク・トゥ・ピーク電圧を超えない範囲
内で、ピーク・トゥ・ピーク電圧を更に大きな値（設定
範囲内の上限値）に調整して、現像用バイアス電圧の直
流成分電圧の大きさを調整する。この調整をした状態
で、感光体ドラム１２上に画像濃度検出パターンの現像
を行う。そして、適正な画像濃度になる現像量が得られ
る現像用バイアス電圧の直流成分電圧の調整を繰り返
す。そして、リーク画像が発生しない範囲内ではどうし
ても適正な画像濃度が得られない場合には、コントロー
ラ１９は、もっとも適正な画像濃度に近い画像濃度が得
られる現像条件を設定し、その条件下で画像形成動作を
行う。その場合、画像濃度としては、所望の濃度と若干
異なった画像となるものの、リーク画像の如き画像ノイ
ズが発生しないので、記録用紙Ｐに形成される画像の品
質が維持される。

【００３８】尚、上述した現像用バイアス電圧の直流成
分電圧が低めに設定された時には、非画像部分の電位差
△Ｖ_backが大きくなり、非画像部でのリーク画像が発生
しやすくなる。このため、非画像部分の電位差△Ｖ_back
がリーク画像の発生電位差以下となるように、感光体ド
ラム１２の表面電位を可変にできる構成とするのが望ま
しい。また、上述した実施の形態においては、コントロ
ーラ１９は、ピーク・トゥ・ピーク電圧及び現像用バイ
アス電圧の直流成分電圧の双方を制御したが、必ずしも
その態様を採用する必要はなく、例えば、ピーク・トゥ
・ピーク電圧及び現像用バイアス電圧の直流成分電圧の
いずれか一方を制御してもよい。更に、コントローラ１
９は、必要に応じてピーク・トゥ・ピーク電圧とデュー
ティ比との双方を組み合わせて制御してもよい。

【００３９】以上、詳細に説明したように本実施の形態
によれば、感光体ドラム１２に対してトナーＧ１を供給
する現像ローラ１４ａを備え、その感光体ドラム１２上
にトナーＧ１を供給する際に、電源装置１８によって現
像用バイアス電圧を現像ローラ１４ａに印加する現像装
置１４において、コントローラ１９は、非現像時に現像
ローラ１４ａに印加する電圧を増減し、現像ローラ１４
ａ及び感光体ドラム１２間でリーク画像が生じる電圧を
センサ２０を用いて検出し、検出された電圧に基づい
て、リーク画像が生じないところで現像用バイアス電圧
のピーク・トゥ・ピーク電圧の範囲の上限値を設定する
こととしている。これにより、距離Ｌ１が装置毎にまた
は長手方向により異なったりしても、現像用バイアス電
圧の調整の際の許容範囲が広くなるとともに、現像ロー
ラ１４ａ及び感光体ドラム１２間でのリークの発生が確
実に防止される。

【００４０】なお、本発明は上記した実施の形態に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種
々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例
えば、この画像形成装置をフルカラーの複写機やファク
シミリ装置等に適用してもよいことはいうまでもない。
さらには、いかなる作像方式の画像形成装置でもよい。
また、感光体ドラム１２上のトナーＧ１の担持量を検出
するセンサ２０の検出結果を用いることにより、現像装
置１４内のトナーＧ１の量が間接的に検出することがで
きるので、センサ２０が現像剤検出手段の役割を果たし
ても良い。

【００４１】更に、リーク画像を発生させる方法とし
て、ピーク・トゥ・ピーク電圧を可変とする以外に、感
光体ドラム１２上の帯電電位や、現像バイアス電圧の直
流成分電圧のいずれかを制御してもよいし、更には、感
光体ドラム１２上の帯電電位や、現像バイアス電圧の直
流成分電圧の双方を制御してもよい。また、リーク画像
の発生を検出する手段として、上記実施の形態において
は、センサ２０が行っていたが、現像用バイアス電圧を
発生させるための電源装置１８に現像電流を検出する検
出手段を設け、この検出手段がリーク画像の発生時に流
れるリーク電流を検出して、上述したリーク画像の発生
を検出しても良い。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
現像装置によれば、現像剤担持体及び像担持体間の離間
距離が装置毎に異なったりまたは変動等が生じても、現
像用バイアス電圧の設定の際の許容範囲が広く確保され
るとともに、現像剤担持体と像担持体との間でのリーク
の発生が確実に防止される。また、本発明の画像形成装
置によれば、本発明の現像装置を利用することから、リ
ークの発生を防止して、常に良好な画像が形成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る画像形成装置の要部を示す概
略図である。

【図２】現像ローラに印加する現像用バイアス電圧を示
す図である。

【図３】感光体ドラム及び現像ローラ間の離間距離が変
動した場合に、現像用バイアス電圧と画像濃度との関係
のグラフを示す図であって、図３（Ａ）はピーク・トゥ
・ピーク電圧を１.７ｋＶに設定し、図３（Ｂ）は同電
圧を２.５ｋＶに設定した場合である。

【図４】感光体ドラム上の現像剤の付着量と画像濃度と
の関係を示すグラフである。

【図５】感光体ドラム及び現像ローラ間の離間距離とピ
ーク・トゥ・ピーク電圧との関係のグラフを示す図であ
る。

【符号の説明】

Ｇ１トナーＬ１離間距離Ｐ記録用紙１１画像形成装置本体１２感光体ドラム１３帯電器１４現像装置１４ａ現像ローラ１４ｂトナーホッパ１４ｃ規制ブレード１４ｄ供給ローラ１４ｅ攪拌羽根１７レーザー露光装置１８電源装置１９コントローラ２０センサ

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に供給するための現像剤を担持
する現像剤担持体を備え、前記現像剤担持体に電圧を印
加して前記現像剤担持体から前記像担持体に対して現像
剤を供給する現像装置において、前記現像剤担持体及び前記像担持体間でリークが生じる
際の前記電圧を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記リークが生じ
ない前記電圧の範囲を設定する設定手段とを設けたこと
を特徴とする現像装置。
【請求項２】請求項１に記載する現像装置において、前記設定手段により設定された範囲内で前記電圧を調整
する制御手段を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載する現像
装置と、前記像担持体上に画像を形成する作像手段とを有するこ
とを特徴とする画像形成装置。