JP2001042635A

JP2001042635A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001042635A
Application number: JP11221361A
Authority: JP
Inventors: Hideki Fujita; 秀樹藤田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】画像出力を高速で且つ連続して行った場合で
も、内部の温度上昇による出力画像品位の低下を防いで
高品位な出力画像を長期間に亘って得ることができる画
像形成装置を提供すること。【構成】粉体のトナー（現像剤）を収容する現像容器
（現像剤収容部材）４０と、該現像容器４０に回転自在
に支持され表面にトナーを担持し感光ドラム（潜像担持
手段）１に対向せしめられた現像スリーブ（現像剤担持
部材）４１と、該現像スリーブ４１上にトナーの薄層を
形成するための板状部材（現像剤層厚規制部材）４３を
有する現像装置４及び前記スリーブ４１を回転駆動する
駆動手段を備えた画像形成装置において、現像装置４近
傍の温度に従って前記現像スリーブ４１の回転速度Ｖ２
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式或は
静電記録方式によって潜像担持手段上に形成された静電
潜像を粉体の現像剤によって現像するための現像装置を
備える画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、データ通信用ネットワークによる
デジタル情報伝達及びその情報のハード出力機としての
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置が種
々提案されている。

【０００３】斯かる画像形成装置の一例としてデジタル
プリンタの概略構成を図１６に示す。

【０００４】図１６において、１は潜像担持手段として
の感光ドラム１であり、この感光ドラム１は円筒状の導
電基体上に光導電層を設けて構成され、図示矢印Ａ方向
に回転自在に軸支されている。

【０００５】そして、感光ドラム１の周囲には、矢印Ａ
方向に沿って順に感光ドラム１の表面を均一に帯電する
一次帯電器２、原稿を読み取って面像の濃度に応じた画
像信号に基づいて感光ドラム１を露光することによって
静電潜像を形成する露光装置３、前記静電潜像にトナー
を付着させてトナー像を形成する現像装置４、感光ドラ
ム１上に形成されたトナー像を記録材Ｍ上に転写する転
写帯電器５、トナー像が転写された記録材Ｍを感光ドラ
ム１から分離する分離帯電器６、トナー像を転写した後
に感光ドラム１上の残留トナーを除去する清掃装置８、
感光ドラム１の残留電荷を除去する前露光装置３１等が
配置されている。

【０００６】而して、トナー像が転写された記録材Ｍ
は、感光ドラム１から分離された後に定着装置９に搬送
され、定着装置７において表面のトナー像が定着され、
所望のプリント画像が形成されて画像形成装置本体の外
部に排出される。

【０００７】ところで、リーダ部１８は、原稿ガラス台
１４上に載置されている原稿１５を照明ランプ１６によ
り光照射し、その反射光を光電変換素子１９上に結像さ
せることによって画像情報に応じた電気信号に変換す
る。ここで、照明ランプ１６によって光照射された原稿
１５からの反射光は、ミラー１７ａ，１７ｂ，１７ｃに
導かれてレンズ１７ｄによって光電変換素子１９上に結
像される。この光電変換素子１９によって出力された電
気信号は、Ａ／Ｄ変換器２１によりＡ／Ｄ変換されて８
ビットのデジタル画像データとされ、その後、黒色信号
生成回路２２にて輝度情報を濃度情報にするためにｌｏ
ｇ変換されて画像濃度データとされる。

【０００８】上述のように生成された８ビットのデジタ
ル画像データ信号はレーザ駆動回路３４に入力され、レ
ーザ駆動回路３４は入力された画像濃度信号の大きさに
応じて半導体レーザの発光時間を変調し、半導体レーザ
素子３０をＯＮ／ＯＦＦする。

【０００９】そして、画像信号に応じて駆動されて発光
したレーザ光を高速回転するポリゴンミラースキャナ３
８とミラー３７を介して感光ドラム１にラスタ走査し、
感光ドラム１上に画像情報としてデジタル静電潜像を形
成する。

【００１０】従来、電子写真法に関する種々の提案がな
されている（米国特許第２，２９７，９６１号、特公昭
４２−２３９１０号、特公昭４３−２４７４８号公報参
照）。一般には、光電物質を利用した記録体である感光
ドラム上に種々の手段により電気的潜像を形成し、次い
で潜像をトナー（現像剤）を用いて現像し、得られたト
ナー像を必要に応じて紙等の記録材上に転写し、転写さ
れたトナー像を加熱或は溶剤蒸気等により記録材に定着
して画像出力を得る方法が知られている。

【００１１】又、電気的潜像を現像剤を用いて可視化す
る現像法にも種々のものが知られている。例えば米国特
許第２，８７４，０６３号に提案されている磁気ブラシ
現像法、同２２１，７７６号に提案されているパウダー
クラウド法、更にはファーブラシ現像法、液体現像法等
の多数の方法が知られている。これらの現像法におい
て、特にトナーとキャリアを主体とする２成分現像剤を
用いる磁気ブラシ現像法が広く実用化されているが、こ
の方法は、比較的安定に良好な画像が得られる反面、キ
ャリアの劣化とトナーとキャリアの混合比の変動という
２成分現像剤についての欠点を有している。

【００１２】上記欠点を回避するため、トナーのみから
成る１成分現像剤を用いる現像法が各種提案されてい
る。この１成分現像法によれば、キャリアに対するトナ
ーの混合比を制御する必要がなくなるため、装置が簡略
化されるという利点が得られる。

【００１３】斯かる１成分現像法は、図１７に示すよう
に静電潜像を担持するための感光ドラム１に対して現像
装置４の現像剤担持手段４１を非接触に対向配置し、電
源４９により両者間に現像バイアス電圧Ｅを印加するこ
とにより感光ドラム１上の静電潜像の現像を行う方法で
ある。

【００１４】上記現像を行うために現像剤担持部材であ
る現像スリーブ４１上に現像剤層を形成する方法とし
て、現像剤層形成手段としての板状部材４３を現像スリ
ーブ４１に適切な圧力をもって接触させるか又は現像ス
リーブ４１と適切な距離をもって配設し、現像スリーブ
４１の回転によって現像剤を板状部材４３との近接部に
送り込むことが広く行われてきた。

【００１５】一般的には現像スリーブ４１の回転速度Ｖ
２は感光ドラム１の回転速度Ｖ１よりも大きく（Ｖ２＞
Ｖ１）設定され、具体的には１．４〜２．２倍（Ｖ２＝
（１．４〜２．２）Ｖ１）に設定されるのが一般的であ
る。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像形成装置、特に高速デジタル方式の画像形成装
置においては、適度な給紙間隔を設けないで画像出力を
連続して行った場合、画像濃度低下を中心とする種々の
出力画像品位の低下を招くという問題があった。

【００１７】上記問題の主な原因としては、磁界発生手
段である永久磁石ローラ４２を内蔵する現像スリーブ４
１の回転に伴う渦電流による熱や現像剤との摩擦熱によ
って現像装置４近傍の温度が上昇し、これによって樹脂
を主体とする現像剤の変質が起こったためと考えられ
る。

【００１８】表１は常温常湿（温度２３℃、湿度５０％
ＲＨ、以下同じ）での現像剤担持手段４１の回転速度Ｖ
２と現像装置４の板状部材４３の温度Ｔdbとの関係を示
したものである。

【００１９】

【表１】表１から明らかなように、現像スリーブ４１の回転速度
Ｖ２が増すと板状部材４３の温度Ｔdbも上昇する。

【００２０】図１８は常温常湿での最大画像反射濃度Ｒ
Ｄmax と現像装置４の板状部材４３の温度Ｔdbとの関係
を示したものである（但し、ＲＤmaxは、温度Ｔdbにて
４時間連続出力したときのものである）。

【００２１】図１８から板状部材４３の温度Ｔdbが上昇
すると逆に最大画像反射濃度ＲＤmax は低下していくこ
とが分かる。ここで、最大画像反射濃度ＲＤmax とは、
米国MacBeth 社製の画像反射濃度計ＲＤ−９１４を用い
て画像反射濃度１．２を有する直径５ｍｍの円形の原稿
が複写画像上に現れた部分の５点の濃度を測定した値の
平均値である。

【００２２】前記問題はネットワーク環境の発展等の伴
う画像出力速度の高速化、処理部数の大量化等が要求さ
れる今日にあっては益々深刻になっている。

【００２３】ところで、前記問題に対してペルチェ素子
（電流を流すと片側が低温になり、片側が高温になるデ
バイスであり、半導体ヒートポンプとも呼ばれる。温度
に敏感な半導体レーザ等の温度補償用として利用され
る）を使用する方法もあるが、このペルチェ素子は高価
であり、且つ、高温側から放出された熱を搬送するため
の気流を発生させる必要がある等の欠点を有している。

【００２４】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、画像出力を高速で且つ連続し
て行った場合でも、内部の温度上昇による出力画像品位
の低下を防いで高品位な出力画像を長期間に亘って得る
ことができる画像形成装置を提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、粉体の現像剤を収容する現
像剤収容部材と、該現像剤収容部材に回転自在に支持さ
れ表面に現像剤を担持し潜像担持手段に対向せしめられ
た現像剤担持部材と、該現像剤担持部材上に現像剤の薄
層を形成するための現像剤層厚規制部材を有する現像装
置及び前記現像剤担持部材を回転駆動する駆動手段を備
えた画像形成装置において、現像装置近傍の温度に従っ
て前記現像剤担持部材の回転速度を制御することを特徴
とする。

【００２６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、現像装置近傍は、前記現像剤層厚規制部材
の部分であることを特徴とする。

【００２７】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記現像剤担持部材の回転速度を変
更すると同時に画像形成条件を変更し、同一の入力画像
情報に対する出力画像の状態を一定に維持することを特
徴とする。

【００２８】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、前記画像形成条件は、現像バイアス条件で
あることを特徴とする。

【００２９】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、現像バイアス条件は、直流成分電圧である
ことを特徴とする。

【００３０】請求項６記載の発明は、請求項１〜４又は
５記載の発明において、前記潜像担持手段の内部に発熱
手段を設けたことを特徴とする。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００３２】＜実施の形態１＞図１は本発明に係る画像
形成装置要部の断面図、図２は同画像形成装置の現像装
置の断面図である。

【００３３】図１に示す画像形成装置は、像担持手段と
して外径１０８ｍｍのａ−Ｓｉ（アモルファスシリコ
ン）製の感光ドラム１を用いたプロセススピード４５０
ｍｍ／秒、Ａ４サイズプリントの片面出力速度毎分８５
頁の白黒デジタル複写機である。

【００３４】感光ドラム１を構成するａ−Ｓｉは、ＯＰ
Ｃ（有機感光体）に比べて比誘電率が１０程度と大きい
ことや帯電電位が比較的低いためにＯＰＣに比べて潜像
電位が十分に確保できない反面、耐久性に優れ、寿命は
３００万頁以上あり、高速機に適しているという特徴を
有している。

【００３５】感光ドラム１は、一次帯電器２により約＋
４００Ｖに一様帯電された後、６００ｄｐｉの密度で画
像露光がなされる。

【００３６】画像露光は２個の半導体レーザ素子３０を
光源として露光部の表面電位を例えば＋５０Ｖに減衰さ
せることによりなされ、これによって感光ドラム１上に
潜像が形成される。尚、レーザの波長は６８０ｎｍであ
る。

【００３７】即ち、リーダ部１８は、原稿ガラス台１４
上に載置されている原稿１５を照明ランプ１６により光
照射し、その反射光を光電変換素子１９上に結像させる
ことによって画像情報に応じた電気信号に変換する。こ
こで、照明ランプ１６によって光照射された原稿１５か
らの反射光は、ミラー１７ａ，１７ｂ，１７ｃに導かれ
てレンズ１７ｄによって光電変換素子１９上に結像され
る。この光電変換素子１９によって出力された電気信号
は、Ａ／Ｄ変換器２１によりＡ／Ｄ変換されて８ビット
のデジタル画像データとされ、その後、黒色信号生成回
路２２にて輝度情報を濃度情報にするためにｌｏｇ変換
されて画像濃度データとされる。

【００３８】上述のように生成された８ビットのデジタ
ル画像データ信号はレーザ駆動回路３４に入力され、レ
ーザ駆動回路３４は入力された画像濃度信号の大きさに
応じて半導体レーザの発光時間を変調し、半導体レーザ
素子３０をＯＮ／ＯＦＦする。

【００３９】そして、画像信号に応じて駆動されて発光
したレーザ光を高速回転するポリゴンミラースキャナ３
８とミラー３７を介して感光ドラム１にラスタ走査し、
感光ドラム１上に画像情報としてデジタル静電潜像を形
成する。

【００４０】尚、感光ドラム１上でのスポット径は６０
０ｄｐｉの１画素＝４２．３μｍよりも若干大きい５５
μｍ程度であり、画像部を＋５０Ｖ程度に除電して静電
潜像を形成する。

【００４１】その後、感光ドラム１上に形成された静電
潜像は現像装置４によって現像されるが、ポスト帯電器
５でトナーの帯電量を増加させるとともに感光ドラム１
とトナー間の吸着力を弱めてトナーが転写・分離し易い
ようにする。

【００４２】本実施の形態では、簡易で現像スリーブ４
１（図２参照）の寿命まで保守作業が不要である磁性１
成分現像方式で現像を行うようにしている。尚、現像容
器４０内のトナーが無くなると、圧電素子４７の信号に
よりマグネットロール９１を回転させるような信号を出
力し、マグネットロール９１の回転によりホッパー９よ
りトナーが現像装置４内に補給される。

【００４３】現像装置４で静電潜像をトナー像に顕像化
した後、ポスト帯電器５に総電流＋１００μＡ（ＡＣ＋
ＤＣ）を印加して該トナー像を帯電させた後、転写帯電
器６により記録材にトナー像を転写し、記録材を定着装
置７に送ってトナー像を記録材上に定着させる。

【００４４】次に、本実施の形態に係る現像装置４を図
２に基づいて説明する。

【００４５】現像装置４は、樹脂製の現像容器４０、現
像スリーブ４１、板状部材４３、撹拌搬送部材４４ａ，
４４ｂ，４４ｃ等から構成され、現像容器４０内には定
常状態で約２５０ｇの現像剤が収容されている。尚、現
像剤としては、磁性粒子を樹脂中に分散した１成分磁性
トナーが使用され、トナーは正帯電性を有し、その重量
平均粒径は８．０μｍである。

【００４６】トナーの粒度分布は種々の方法により測定
できるが、ここでは、米国コールター社製のコールター
カウンタＴＡ−II型を用いた。電解液として１％ＮａＣ
ｌ水溶液中に界面活性剤を数滴加えたものに数ｍｇの試
料を数分間だけ超音波分散させ、１００μｍのアパーチ
ャーを通して２〜４０μｍの粒子の粒度分布を計数し
た。

【００４７】トナーの結着樹脂としては、一般的にはス
チレン系のスチレンアクリル共重合体、スチレンブタジ
エン共重合体やフェノール樹脂、ポリエステル等が用い
られる。本実施の形態では、スチレンアクリル共重合体
とスチレンブタジエン共重合体を８：２の割合で用い
た。

【００４８】電荷制御材（通常はトナーに内添されてい
るが外添も可能）にニグロシン、４級アンモニウム塩、
トリフェニルメタン、イミダゾール等がポジトナー用に
用いられる。本実施の形態では、トリフェニルメタンを
（樹脂成分１００に対して）２部内添した。

【００４９】又、加熱定着用トナーの場合、所謂ワック
スを内添分散させるが、このワックスとしては例えばポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、パラフィ
ン等が用いられる。

【００５０】トナーは磁性トナーであるため、これにマ
グネタイト、フェライト等の酸化鉄を分散させるが、そ
の量は６０〜１００部程度が一般的である。

【００５１】トナーに対する外添剤としては、主には流
動性付与のためのシリカを０．１〜５重量部程度外添す
る。このシリカはトナー粒子と現像スリーブ４１の間に
介在して現像スリーブ４１の摩耗を軽減するとともに、
トナー同士の凝集を防いで現像スリーブ４１に接してい
るトナーと接していないトナーの入れ替わりを促進する
機能を果たす。

【００５２】更に、トナーにはチタン酸ストロンチウ
ム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化ランタン、
酸化ネオジム等を外添する場合もある。これらは感光ド
ラム１に対する研磨剤の役割を果たし、結果として感光
ドラム１にフィルム状に付着するトナーを研磨除去する
効果が得られる。

【００５３】現像スリーブ４１上のトナーの常温常湿で
の平均帯電量は＋６〜＋１２μＣ／ｇ、塗布量は０．７
〜０．９ｍｇ／ｃｍ² である。

【００５４】現像剤は、撹拌搬送部材１０１，１０２を
内蔵した樹脂製の現像剤容器１０に約１７００ｇ充填さ
れた状態でユーザー等へ供給される。

【００５５】画像形成装置の現像剤収容容器交換指示に
基づいて第１の現像剤補給装置に装填されている空にな
った現像剤容器１０をユーザー等が現像剤が充填された
新品と交換することにより画像形成装置への現像剤補給
がなされる。

【００５６】本実施の形態のような高速機の静電潜像担
持体としてａ−Ｓｉ製の感光ドラム１を用いた場合に
は、起動時の画像流れやａ−Ｓｉの温度特性に起因する
電位変動を防止して安定を確保する目的として、ａ−Ｓ
ｉ製の感光ドラム１は面状のドラムヒータ１５を内蔵し
ており、このドラムヒータ１５は画像形成装置の主電源
が切断されていない限り感光ドラム１の表面温度を４３
〜４５℃に保つ。

【００５７】ここで、現像スリーブ４１の材質としてス
テンレス鋼を用いると、熱伝導率が小さいためにドラム
ヒータ１５の熱による変形が生じ易くなる。そのため、
現像スリーブ４１の材質としては熱伝導率が大きく、ド
ラムヒータ１５による熱変形の小さいアルミニウム合金
を使用すると良いが、アルミニウム合金はステンレス鋼
に比べて耐摩耗性が劣る。

【００５８】そこで、耐摩耗性を向上させるためにアル
ミニウムの表面を樹脂により被覆する方法がある。

【００５９】しかし、正極性の磁性トナーに対してフェ
ノール等の樹脂系材料による被覆を施すと、帯電極性が
本来トナーを負に帯電させるものであるために所望の極
性に帯電しづらく、画像濃度が初期より低くなる。これ
に対して、本実施の形態の構成は正帯電性トナーも十分
帯電させることができる大きな特徴があることを見出し
た。

【００６０】図４に示すように、現像スリーブ４１は、
ヒート磁性部材である外径３２．３ｍｍのアルミニウム
合金（Ａ２０１７）４１ａの上に球形ガラス粒子でブラ
スト処理をした後、メッキ層４１ｂを形成して構成され
ている。尚、メッキ層４１ｂは現像スリーブ４１の回転
周期で発生するスリーブゴースト画像の発生を防止する
とともに、現像スリーブ４１表面の耐摩耗性を高める機
能を果たす。

【００６１】現像スリーブ４１の内部には、６つの磁極
を有する固定された永久磁石ローラ４２が設けられてお
り、現像スリーブ４１は不図示の駆動手段により感光ド
ラム１の回転速度Ｖ１よりも大きな速度Ｖ２で回転す
る。そして、トナーは磁性金属製の板状部材４３で層厚
を規制されるが、該板状部材４３と現像スリーブ４１と
のギャップＧ２は２４０μｍに設定されている。

【００６２】図３に示すように、板状部材４３の画像形
成装置奥側には、温度センサー５０が取着されており、
この温度センサー５０は板状部材４３の奥側の温度Ｔdb
r を検知する。ここで、温度センサー５０によって画像
形成装置奥側の温度を検知するのは、図５に示すように
長手全域でこの部分が最も温度が上昇する部分だからで
ある他、画像形成装置奥側にモータや電源回路基板等の
多量の熱を発生する部品等が配置されているためであ
る。

【００６３】現像スリーブ４１と感光ドラム１とのギャ
ップＧ１は２１５μｍに設定され、現像バイアスとして
は振幅Ｖamp ＝１０００Ｖ、周波数ｆ＝２．７ｋＨｚ、
デューティー比η＝４０％の交流電圧に直流電圧Ｖm を
重畳させたものを現像スリーブ４１に印加している。交
流のバイアス波形は図６に示す通りである。ここで、デ
ューティー比ηはη＝Ｔdev ／Ｔと定義され、Ｔは交流
の周期、Ｔdev は１周期における現像時間である。

【００６４】本実施の形態に係る画像形成装置では、現
像スリーブ４１の回転速度Ｖ２は温度Ｔdbr に応じて制
御される。具体的には、温度Ｔdbr が高くなる程、回転
速度Ｖ２を低くする。これは、現像スリーブ４１の回転
により生ずる熱の発生を抑制するためである。逆に、温
度Ｔdbr が低くなると回転速度Ｖ２を高める（表２参
照）。

【００６５】

【表２】図１０に示すように、温度センサー５０の出力は制御装
置５１へ伝えられ、制御装置５１はスリーブ駆動モータ
５２の回転速度Ｖ２を５段階に制御する。但し、回転速
度Ｖ２の切り換えは現像工程中には行わないのは勿論で
あるが、１つのジョブ（１つの出力命令であって、何枚
出力するか、記録材のサイズはどのようにするか、原稿
の種類は何か、ステープルはどの位置にするか等につい
ての指定を含むもの）が終了した後に行うことにより、
プリント間の画像の変動を回避する。

【００６６】ここで、単に現像スリーブ４１の回転速度
Ｖ２を低めると、単位時間当たりに現像部へ搬送される
トナー量も低下して現像能力の低下を招くため、更に以
下のような制御を行う。

【００６７】即ち、温度Ｔdbr が高くなる程、直流電圧
Ｖm を高くする。これは、感光ドラム１方向への電界強
度を増加させることによって現像効率を高めるためであ
る。逆に温度Ｔdbr が低くなると直流電圧Ｖm を低める
（表３参照）。

【００６８】

【表３】図９は感光ドラム１のシリンダ部の構造を示す拡大断面
図である。

【００６９】図９に示すように、感光ドラム１のシリン
ダ部は、純アルミニウム製の導電性支持体１２と、該導
電性支持体１２の表面上に順次堆積された感光層１１
（電荷注入阻止層１１ａ及び光導電性を示す光導電層１
１ｂ）と表面層１３とで構成され、その最大厚さは５ｍ
ｍである。

【００７０】ここで、電荷注入阻止層１１ａは導電性支
持体１２から光導電層１１ｂへの電荷の注入を阻止する
ためのものであり、必要に応じて設けられる。又、光導
電層１１ｂは少なくとも珪素原子を含む非晶質材料で構
成され、光導電性を示すものである。更に、表面層１３
は珪素原子と炭素原子（更に、必要により水素原子或は
ハロゲン族原子又はその両方の原子）を含み、電子写真
装置における顕像を保持する機能を有する。

【００７１】図７、図８に本実施の形態に係る画像形成
装置で常温常湿環境においてＡ４サイズの標準画像比率
（６％）の出力を起動時から連続して４時間、約２万頁
行った際の最大画像反射濃度ＲＤmax と板状部材４３の
温度Ｔdbr の推移をそれぞれ示す。

【００７２】図７、図８及び表６によれば、その昇温抑
制による画像安定効果が従来例に比較して顕著であり、
且つ、装置コストも殆ど上昇していないことが分かる。

【００７３】尚、表５において、従来例とは実施の形態
１において回転速度Ｖ２が常に８７３ｍｍ／秒であるも
のを言う。

【００７４】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２について説明する。

【００７５】本実施の形態では、回転速度Ｖ２の低減に
よる現像能力の低下の補償手段として現像バイアスの振
幅Ｖamp を制御する点等が前記実施の形態１と異なる
が、それ以外の点については実施の形態１同様である。

【００７６】本実施の形態においては、図１１に示すよ
うに、温度センサー５０の出力は制御装置５１へ伝えら
れ、制御装置５１は高圧電源回路５３から出力される現
像バイアスの振幅Ｖamp を５段階に制御する。

【００７７】即ち、板状部材４３の温度Ｔdbr が高くな
る程、現像バイアスの振幅Ｖamp を高くする。これは、
感光ドラム１方向への電界強度を増加させることによっ
て現像効率を高めるためである。逆に、板状部材４３の
温度Ｔdbr が低くなると、現像バイアスの振幅Ｖamp を
低くする（表４参照）。

【００７８】

【表４】図１２、図１３に本実施の形態に係る画像形成装置で常
温常湿環境においてＡ４サイズの標準画像比率（６％）
の出力を起動時から連続して４時間約２万頁行った際の
最大画像反射濃度ＲＤmax と板状部材４３の温度Ｔdbr
の推移をそれぞれ示す。

【００７９】図１２と図１３及び表６によれば、昇温抑
制による画像安定効果が従来例に比較して顕著であり、
且つ、装置コストも殆ど上昇していないことが分かる。

【００８０】＜実施の形態３＞次に、本発明の実施の形
態３について説明する。

【００８１】本実施の形態では、回転速度Ｖ２の低減に
よる現像能力の低下の補償手段としてレーザ光量Ｌを制
御する点等が前記実施の形態１と異なるが、それ以外の
点については同様である。

【００８２】本実施の形態では、温度センサー５０の出
力は制御装置へ伝えられ、制御装置５１はレーザ駆動回
路３４から出力されるレーザ光量Ｌを５段階に制御す
る。

【００８３】即ち、板状部材４３の温度Ｔdbr が高くな
る程、レーザ光量Ｌを高くする。これは、感光ドラム１
方向への電界強度を増加させることによって現像効率を
高めるためである。逆に、板状部材４３の温度Ｔdbr が
低くなると、レーザ光量Ｌを低くする（表５参照）。

【００８４】

【表５】図１４、図１５に本実施の形態に係る画像形成装置で常
温常湿環境においてＡ４サイズの標準画像比率（６％）
の出力を起動時から連続して４時間約２万頁行った際
の、最大画像反射濃度ＲＤmax と板状部材ブレード４３
の温度Ｔdbr の推移を示す。

【００８５】図１４と図１５及び表６によれば、昇温抑
制による画像安定効果が従来例に比較して顕著であり、
且つ、装置コストも殆ど上昇していないことが分かる。

【００８６】以上、本発明についての実施の形態を幾つ
か挙げたが、本発明の技術的範囲はこれらに限定される
ものではない。

【００８７】現像装置としては、現像剤担持体のみなら
ず、現像剤担持部材に内包される磁界発生手段が共に回
転するもの、４個以上の現像剤担持部材を有するもの、
円柱状の現像剤層形成部材を有するもの、トナー及びキ
ャリアから成る２成分現像剤を使用するもの、非磁性ト
ナーのみから成る現像剤を使用するもの、現像剤担持体
が潜像担持手段に接触するもの、現像剤担持部材がベル
ト形状を呈するものでも良い。

【００８８】又、感光体としては、例えばアモルファス
セレン、酸化亜鉛、酸化チタン、有機光導電体（ＯＰ
Ｃ）製のもの等も含まれる。特に、有機光導電体（ＯＰ
Ｃ）製のものは画像流れの懸念が少ないため、ドラムヒ
ータを省略できる場合が多く、装置の簡略化が容易であ
り、毒性も極めて低いという利点を有する。

【００８９】帯電手段としては、前記実施の形態１〜３
では所謂非接触方法を用いたが、ローラ型以外にもブレ
ード型（帯電ブレード）、パッド型、ブロック型、ロッ
ド型、ワイヤー型等のものでも良い。

【００９０】又、感光ドラムに残存するトナーのクリー
ニング手段としては、ブレード、ファーブラシ、磁気ブ
ラシ等を用いて構成しても良い。

【００９１】現像装置近傍の温度としては、規制ブレー
ドの奥側のものだけでなく、現像スリーブの回転軸や現
像容器の開口部近傍等の温度を採用しても良い。

【００９２】現像スリーブの回転速度Ｖ２と現像装置近
傍の温度についてより細かな制御を行うようにしても良
い。

【００９３】

【表６】

【００９４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、粉体の現像剤を収容する現像剤収容部材と、該
現像剤収容部材に回転自在に支持され表面に現像剤を担
持し潜像担持手段に対向せしめられた現像剤担持部材
と、該現像剤担持部材上に現像剤の薄層を形成するため
の現像剤層厚規制部材を有する現像装置及び前記現像剤
担持部材を回転駆動する駆動手段を備えた画像形成装置
において、現像装置近傍の温度に従って前記現像剤担持
部材の回転速度を制御するようにしたため、画像出力を
高速で且つ連続して行った場合でも、内部の温度上昇に
よる出力画像品位の低下を防いで高品位な出力画像を長
期間に亘って得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置要部の断面図であ
る。

【図２】本発明に係る画像形成装置の現像装置の断面図
である。

【図３】本発明に係る画像形成装置の現像装置の正面図
である。

【図４】現像スリーブの部分拡大断面図である。

【図５】板状部材温度の推移を示す図である。

【図６】現像バイアスの波形図である。

【図７】最大画像反射濃度の推移を示す図である。

【図８】板状部材温度の推移を示す図である。

【図９】感光ドラムのシリンダの部分拡大断面図であ
る。

【図１０】現像装置に関する制御の流れを示すブロック
図である。

【図１１】現像装置に関する制御の流れを示すブロック
図である。

【図１２】最大画像反射濃度の推移を示す図である。

【図１３】板状部材温度の推移を示す図である。

【図１４】最大画像反射濃度の推移を示す図である。

【図１５】板状部材温度の推移を示す図である。

【図１６】従来の画像形成装置要部の断面図である。

【図１７】従来の画像形成装置の現像装置の断面図であ
る。

【図１８】板状部材温度と最大画像反射濃度との関係を
示す図である。

【符号の説明】

１感光ドラム（潜像担持手段）４現像装置１５ドラムヒータ（発熱手段）４０現像容器（現像剤収容部材）４１現像スリーブ（現像剤担持部材）４３板状部材（現像剤層厚規制部材）５０温度センサー５１制御装置５２スリーブ駆動モータ（駆動手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA11 DA16 EA05 ED09 EE03 EF09 2H035 CB02 CB03 CZ03 2H073 BA02 BA04 BA13 BA33 CA02 CA14 2H077 AD02 AD06 AD13 AD35 AD36 BA07 DA15 DA42 DA75 DB01 EA03 EA13 EA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粉体の現像剤を収容する現像剤収容部材
と、該現像剤収容部材に回転自在に支持され表面に現像
剤を担持し潜像担持手段に対向せしめられた現像剤担持
部材と、該現像剤担持部材上に現像剤の薄層を形成する
ための現像剤層厚規制部材を有する現像装置及び前記現
像剤担持部材を回転駆動する駆動手段を備えた画像形成
装置において、現像装置近傍の温度に従って前記現像剤担持部材の回転
速度を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】現像装置近傍は、前記現像剤層厚規制部
材の部分であ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】前記現像剤担持部材の回転速度を変更す
ると同時に画像形成条件を変更し、同一の入力画像情報
に対する出力画像の状態を一定に維持することを特徴と
する請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記画像形成条件は、現像バイアス条件
であることを特徴とする請求項３記載画像形成装置。
【請求項５】現像バイアス条件は、直流成分電圧であ
ることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】前記潜像担持手段の内部に発熱手段を設
けたことを特徴とする請求項１〜４又は５記載の画像形
成装置。