JP2001117295A

JP2001117295A - 現像装置及びこの現像装置を備える画像形成装置

Info

Publication number: JP2001117295A
Application number: JP29614199A
Authority: JP
Inventors: Fumitake Hirobe; 文武廣部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-10-19
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2001-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、現像剤劣化度合いを的確に判断
し、現像剤劣化程度に応じて現像剤容器内の現像剤を新
たな現像剤に自動的に交換することで長期にわたり安定
して高画質な画像を提供でき、更に、大幅にランニング
コストを低減することができる現像装置又は画像形成装
置を提供する。【解決手段】少なくとも感光ドラム１の現像スリーブ
５Ｋ対向位置に対して回転方向下流側位置で感光ドラム
１表面の電位を検知可能な電位センサ３３による検知電
位に基づき該検知電位を設定電位に維持するよう現像器
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ内の少なくとも一部の現像剤を
新たな現像剤と交換可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電複写機、静電
プリンタ等の静電転写プロセスを利用する画像形成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来、かかる画像形成装置にあっては、静
電潜像を担持する潜像担持体の周囲に、非磁性トナー及
び磁性キャリアを含有する二成分現像剤を採用する現像
装置（以下、二成分現像装置という）が複数配設されて
いる画像形成装置が知られており、実用に供されてい
る。

【０００３】図１０は、かかる画像形成装置の一例たる
フルカラーの画像形成装置の概略構成を示す模式的断面
図である。

【０００４】かかる画像形成装置は、図１０に示すよう
に、潜像担持体たる感光ドラム１０１を有しており、感
光ドラム１０１の周囲には、一次帯電器１０２、感光ド
ラム１０１上の電位を検出する電位センサ１０３、二成
分現像装置である現像器１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４
Ｃ，１０４Ｋ（イエロー現像器１０４Ｙ、マゼンタ現像
器１０４Ｍ、シアン現像器１０４Ｃ、ブラック現像器１
０４Ｋ）、転写ドラム１０７、クリーニング装置１１０
等が配置され、ブラック現像器１０４Ｋと転写ドラム１
０７との間には転写材搬送ローラ１０６が、感光ドラム
１０１と対向した画像転写部の転写ドラム１０７の内側
には転写帯電器１０９が、更に転写ドラム１０７の上部
から離れた位置には定着器１１２がそれぞれ配設されて
いる。

【０００５】現像器１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１
０４Ｋは、それぞれ現像剤担持体たる現像スリーブ１０
５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋを有している。

【０００６】次に、かかる画像形成装置の動作を説明す
る。

【０００７】かかる画像形成装置にあっては、先ず、電
位制御シーケンスにより感光ドラム１０１の帯電能を電
位センサ１０３により測定し、現像コントラスト電位を
保証する感光ドラム１０１電位（暗電位）を決定する。
その後、グリッド電圧を変更することで先に決定した電
位に一次帯電器１０２が感光ドラム１０１表面を帯電す
る。

【０００８】そして、原稿読み取り装置であるリーダー
（図示せず）からのデジタル信号に応じてレーザ光１０
８を感光ドラム１０１上に照射することにより感光ドラ
ム１０１上にイエローの潜像が形成され、該潜像をイエ
ロー現像器１０４Ｙで現像して感光ドラム１０１上にイ
エロートナー像が形成される。

【０００９】その後、紙搬送装置（図示せず）により搬
送されてきた記録媒体たる転写材の上に、転写帯電器１
０９の作用により感光ドラム１０１上のイエロートナー
像を転写材上に転写する。一方、イエロートナー像の転
写が終了した感光ドラム１０１は、その表面の残留トナ
ーをクリーニング装置１１０により清掃された後、再び
画像形成プロセスに供せられる。

【００１０】以下、上述と同様な動作をマゼンタ、シア
ン、ブラックについてこの順に繰り返し、転写材上にイ
エロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの４色のトナ
ー像を重ね合わせて転写したカラー画像が得られる。

【００１１】４色のトナー像が転写された転写材は、次
いで転写ドラム７から分離して定着器１１２に送られ、
そこで転写材へのトナー像の定着及び混色を行なってフ
ルカラーの永久像とされた後、画像形成装置外に排出さ
れる。

【００１２】さて、かかる画像形成装置において、高耐
久、高安定を満足した画像を提供していくためにはトナ
ー摩擦帯電量（以下、トリボと称す）の安定化が必須で
ある。しかし、耐久が進むにつれ、外添剤やトナー付着
により磁性キャリア表面が汚染され、磁性キャリアのト
リボ付与能力が下がってくるため、トリボが低下し、飛
散かぶり等の画像劣化が生じてしまう。

【００１３】そのため、かかる画像形成装置にあって
は、耐久寿命を過ぎた劣化現像剤を、定期メンテ時にサ
ービスマン等により新たな現像剤に交換する方法が採ら
れているため、現像剤寿命がサービスメンテ間隔を決定
付けてしまう要因となっている。よって、長寿命現像検
討として耐久寿命を延ばす現像剤の開発や現像剤を劣化
させないプロセスの開発がおこなわれているが、現状の
現像剤寿命は３万から５万枚であるのが実際である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】一般に用いられている
フルカラー画像形成装置用現像剤は、磁性キャリア及び
非磁性トナーを含有する二成分現像剤であるが、耐久し
ていくに従い磁性キャリアの帯電付与能力が低下し、掃
き寄せ、白抜け等の画像欠陥や、現像剤の機内飛散が発
生するため、それ以前にサービスマン等により現像剤交
換を行っているのが現状である。

【００１５】しかし、従来では、現像剤劣化度合いを検
知することが難しいため、耐久枚数で決定していた。そ
のため、現像剤寿命を大幅に超えての使用をおこなった
ために画像弊害や機内飛散を生じる虞や、逆に十分使用
可能な現像剤を交換してしまうといった場合があった。

【００１６】そこで、本発明は、現像剤劣化度合いを的
確に判断し、現像剤劣化程度に応じて現像剤容器内の現
像剤を新たな現像剤に自動的に交換することで長期にわ
たり安定して高画質な画像を提供でき、更に、大幅にラ
ンニングコストを低減することができる現像装置又は画
像形成装置の提供を目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】主たる本出願にかかる発
明は、潜像を担持する外周面をもち軸線まわりに回転自
在な潜像担持体に現像剤を付与することにより上記潜像
を現像剤像として可視化する現像装置であって、現像剤
を収容する現像剤容器と、潜像担持体の軸線と平行な軸
線をもち潜像担持体に対向して配設され現像剤容器から
供給される現像剤を担持し潜像担持体に付与する現像剤
担持体とを備える現像装置において、少なくとも潜像担
持体の現像剤担持体対向位置に対して回転方向下流側位
置で潜像担持体表面の電位を検知可能な電位検知手段
と、電位検知手段による検知電位に基づき該検知電位を
設定電位に維持するよう現像剤容器内の少なくとも一部
の現像剤を新たな現像剤と交換可能な交換手段とを備え
ることを特徴とする現像装置である。

【００１８】又、他の主たる本出願にかかる発明は、一
連の画像形成プロセスによって形成された画像を記録媒
体に記録する画像形成装置であって、潜像担持体と、上
記現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置であ
る。

【００１９】

【発明の実施形態】以下、添付図面を参照して本発明の
実施形態を詳細に説明する。

【００２０】（第一の実施形態）図１は、本発明の第一
の実施形態にかかる画像形成装置の概略構成を示す断面
図である。

【００２１】かかる画像形成装置は、図１に示すよう
に、矢印方向に回転可能に軸支される潜像担持体たる感
光ドラム１を有している。

【００２２】又、かかる画像形成装置は、感光ドラム１
の周囲に、一次帯電器２、二成分現像装置である現像器
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ（イエロー現像器４Ｙ、マゼン
タ現像器４Ｍ、シアン現像器４Ｃ、ブラック現像器４
Ｋ）が着脱可能に配設され、更に転写ドラム７、クリー
ニング装置１０が配置され、ブラック現像器４Ｋと転写
ドラム７との間には転写材搬送ローラ６が、感光ドラム
１と対向した画像転写部の転写ドラム７の内側には転写
帯電器９が、更に転写ドラム７の上部から離れた位置に
は定着器１２がそれぞれ配設されている。

【００２３】現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、それぞ
れ、現像剤担持体たる現像スリーブ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，
５Ｋ、非磁性トナー及び磁性キャリアを含有する二成分
現像剤を収容する現像剤容器（図示せず）を有してい
る。

【００２４】更に、かかる画像形成装置は、本実施形態
の大きな特徴として、感光ドラム１の周囲に配設された
現像器のうち、感光ドラム１の回転方向最下流の現像器
（本実施形態では、ブラック現像器４Ｋ）の下流側に感
光ドラム１上の電位を検出する電位センサ３３が配設さ
れ、又、最上流現像器（本実施形態では、イエロー現像
器４Ｙ）の上流側にカートリッジボックス３１が配設さ
れている。

【００２５】次に、かかる画像形成装置の動作について
説明する。

【００２６】かかる画像形成装置にあっては、先ず、電
位センサ３３により感光ドラム１の帯電能を測定する。
具体的には、一次帯電器２により−３００又は−７００
Ｖに一様帯電し、更にレーザ光を照射することで電位を
減衰させた感光ドラム１表面の４点の電位を電位センサ
３３にて検知する。

【００２７】そして、環境や耐久枚数により現在必要と
される最大現像コントラスト電位Ｖｃｏｎｔと、暗電位
と現像バイアス電位との差であるＶｂａｃｋ電位とを保
証する暗電位及び現像バイアス電位を決定する。その
後、グリッド電圧を変更することで先に決定した電位に
帯電する。そして、感光ドラム１上に原稿読み取り装置
であるリーダー又はコントローラ（図示せず）からのデ
ジタル信号に応じてレーザ光８を照射してイエローのた
めの静電潜像が形成される。該静電潜像は、マイナスの
極性に帯電された非磁性トナー及び磁性キャリアを含有
する二成分現像剤を収容する現像剤容器を備えるイエロ
ー現像器４Ｙを現像位置に選択的に対向させ、感光ドラ
ム１上に反転現像することでイエロートナー像を形成す
る。

【００２８】一方、画像と同期して転写材搬送ローラ６
により感光ドラム１と転写ドラム７とが当接する領域へ
記録媒体たる転写材Ｐを供給して転写ドラム７上に担持
させ、その転写材Ｐを転写ドラム７の回転により感光ド
ラム１と対向した画像転写部へ搬送して、転写帯電器９
の作用により感光ドラム１上のイエロートナー像を転写
材Ｐ上に転写する。一方、イエロートナー像の転写が終
了した感光ドラム１は、その表面の残留トナーをクリー
ニング装置１０により清掃された後、前露光装置１１に
より除電されて、再び画像形成プロセスに供せられる。

【００２９】以下、上記と同様な動作をマゼンタ、シア
ン、ブラックについてこの順に繰り返し、転写材Ｐ上に
イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナ
ー像を重ね合わせて転写したカラー画像が得られる。４
色のトナー像が転写された転写材は、次いで転写ドラム
７から分離して定着器１２に送られ、そこで転乍付への
トナー像の定着及び混色を行なってフルカラーの永久像
とされた後、画像形成装置外に排出される。

【００３０】その後、後述する現像トナー像上電位測定
モード（以下、充電電位測定モードと称する）をおこな
う。

【００３１】ここで、充電電位測定モードについて図２
のフローチャートに基づき具体的に説明する。

【００３２】充電電位測定モードは指定枚数後（Ｓ２０
１）例えば１Ｋごとにおこなわれ、充電電位測定モード
では、先ず、感光ドラム１上に画像形成時における最大
現像コントラスト電位（本実施形態では、３５０Ｖ）に
て各色参照画像を作像、現像する（Ｓ２０２）。そし
て、参照画像がブラック現像器下流４Ｋに設けられた電
位センサ３３に達した際に、現像トナー像上の電位（以
下、充電電位Ｖｆと称する）を測定する（Ｓ２０４）。

【００３３】次に、充電電位測定モードで使用した各色
の現像バイアス電位（Ｖｄｃ）に対する充電電位Ｖｆの
比を計算し、充電効率（Ｖｒａｔｅ）を算出する（Ｓ２
０５）。

【００３４】Ｖｒａｔｅ＝Ｖｆ／Ｖｄｃさて、現在市販されている複写機等で用いられている現
像バイアスは、ＡＣ＋ＤＣを用いた矩形現像バイアス、
ハイライト再現性を向上させることが可能な矩形部とブ
ランク部を用いたバイアス（ブランクパルスバイアス）
がある。そこで、各種の現像バイアスと充電効率との関
係を調べ、その結果を図４に示す。図４から明らかなよ
うに矩形部の周波数を高周波にすることで充電効率を改
善でき、又、ブランクパルスバイアスを用いると１００
％の充電効率を達成できることがわかる。

【００３５】本実施形態では、充電効率１００％を達成
できるブランクパルスバイアスを用い検討をおこなった
が、様々な現像バイアスに対しても適用できることは言
うまでもない。

【００３６】又、上述したが耐久が進むと現像剤劣化に
よる掃き寄せ、白抜け現象といった画像弊害や機内飛散
が発生するため、現像剤寿命に達した際には現像剤を交
換することが必要である。しかし、従来では、現像剤寿
命を正確に検知、判断することが難しかったため定期枚
数交換を余儀なくされていた。

【００３７】しかし、現像剤劣化度合いを現像後の現像
トナー像上電位を測定することで簡易に且つ正確に判断
できることが、発明者の実験によりわかった。具体的に
は通常環境下で画像比率７％、間欠モード５０Ｋの耐久
をおこなった際のトリボ、充電効率、画像濃度、掃き寄
せレベルを調べた。その結果を図５に示す。図５より明
らかなように、耐久におけるトリボ低下と充電電位低
下、及び充電電位低下と掃き寄せ画像発生条件に強い相
関があることがわかる。更に、充電電位の低下により画
像濃度も低下してくることが明らかになった。つまり、
現像剤劣化によるトリボ低下により、現像性が低下し、
充電電位が低下してくるため先に述べた弊害が発生する
ことになると予想される。

【００３８】そこで、本実施形態では、先に計算された
充電効率（Ｖｒａｔｅ）に応じて、充電効率を初期条件
に戻すように、現像剤自動交換手段を動作させる。

【００３９】次に、現像剤自動的に交換するための交換
手段について説明する。

【００４０】本実施形態では、現像剤自動交換のために
図１に示すようにイエロー現像器４Ｙ上にあらかじめ磁
性キャリアのみ１０００ｇを格納したカートリッジ式の
補給容器たるカートリッジボックス３１が設けられてい
る。又、カートリッジボックス３１内の磁性キャリア
は、搬送パイプ（図示せず）を通して各現像器４Ｙ，４
Ｍ，４Ｃ，４Ｋに搬送されるようになっている。

【００４１】次に、本実施形態にかかる交換手段による
現像剤の自動交換シーケンスについて、図３に示すタイ
ミングチャートに基づいて説明する。

【００４２】先ず、先に測定された充電効率により判別
された現像剤劣化度合いに基づき、磁性キャリア交換量
を算出する（３０２）。本実施形態では、図６に示すよ
うな階段状のテーブルを用いた。該テーブルの特徴とし
ては、充電効率が低くなるにつれ交換すべきキャリア量
を増加させてある。このテーブルに基づいてカートリッ
ジボックス３１から各色現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ
に必要キャリア量を補給する（Ｓ３０３）。

【００４３】但し、このままでは現像器４Ｙ，４Ｍ，４
Ｃ，４Ｋ内の現像剤量が増えてしまうのでこの制御を繰
り返しおこなつていくと現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ
内に現像剤が充満し現像剤あふれが生じてしまう。そこ
で、本実施形態では、各々現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４
Ｋ内に補給した磁性キャリア総量が５０ｇであるか否か
の判断を行い（Ｓ３０４）、上記磁性キャリア総量が５
０ｇになった時点で、かぶり取り電位（＝帯電電位−現
像バイアス電位）を通常設定値に対して２００Ｖ低くす
ることを行う（Ｓ３０５）。つまり、本実施形態にかか
る画像形成装置では、通常かぶり取り電位が−１００Ｖ
であるのに対し、−３００Ｖとするように帯電電位若し
くは現像バイアス電位を変更する。これにより、現像ス
リーブ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ上のポジ成分である磁性
キャリアと反転トナーが現像され感光ドラム１上に付着
する。

【００４４】本実施形態では、感光ドラム１上へ磁性キ
ャリアを５０ｇ付着させるために、かぶり取り電位を−
３００Ｖとし、１５秒間必要とした。その後感光ドラム
１上に付着した磁性キャリアは感光ドラム１の回転によ
りクリーニング装置１０ヘ送られ、クリーニング装置１
０に備えられたクリーニングブレード（図示せず）にて
掻き落とされ、クリーニング装置１０から回収容器たる
廃トナー回収ボックス（図示せず）ヘ搬送される。

【００４５】よって、本実施形態によれば、トリボ付与
能力の低下した磁性キャリアを予め用意された磁性キャ
リアを充電効率低下に応じて自動交換することで、初期
充電効率を保つことができ、しいては耐久を通して安定
した画像を提供できる。

【００４６】（第二の実施形態）次に、本発明の第二の
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。

【００４７】第一の実施形態では、指定枚数終了後毎に
現像剤交換のためのシーケンスを行ったが、本実施形態
では、画像比率をパラメータとして、上記シーケンスの
間隔を設定し、上記シーケンスによる機械のダウンタイ
ム、上記シーケンスの際の参照画像作成によるトナー消
費及び廃トナーを軽減し、低ランニングコスト化を図っ
ている。

【００４８】つまり、現像剤劣化は画像比率により大き
く影響を受けることが発明者の実験によりわかった。図
７に２８％画像比率と７％画像比率画像とを連続耐久し
た際の充電効率及びトリボ推移を示した。図７からも明
らかなように画像比率に劣化度合い（充電電位低下）が
相関があることがわかる。

【００４９】これは、高画像比率画像耐久では、多量の
トナーが消費され、それに従い多量のトナーが補給され
る。そのため、補給トナー中の微粉や外添剤の蓄積が早
く進むため、磁性キャリア劣化も加速されると考えてい
る。そこで、本実施形態では、画素ごとのデジタル画像
信号をカウントすることで（以下、ビデオカウントと称
する）出力画像比率より、トナー使用量を予測できるビ
デオカウンターを用いた。具体的には、総ビデオカウン
ト数をモニタし、ビデオカウント数に応じて、上記電位
測定モード並びに自動交換シーケンスを動作させること
をおこなった。

【００５０】よって、本実施形態によれば、大幅にシー
ケンス間隔を延ばすことができ、しいては最低限のトナ
ー使用量とダウンタイムで現像剤を初期の状態に保つこ
とができる。

【００５１】尚、本実施形態では、画像比率をパラメー
タとして充電電位測定モードにおけるシーケンス間隔を
設定する例を説明したが、本発明はこれに限られるもの
ではない。例えば、現像スリーブ回転時間や動作環境を
パラメータにすることでも達成できる。

【００５２】又、上記シーケンスの開始時は、画像形成
終了後に限らず、電源立ち上げ時の定着ウォームアップ
時や、紙間でも良いことは言うまでもない。

【００５３】（第三の実施形態）次に、本発明の第三の
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。

【００５４】図８は、本実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す断面図である。

【００５５】第一の実施形態及び第二の実施形態では、
感光ドラム回転方向において、カートリッジボックスを
最上流現像器の上流側に配置した構成で説明したが本発
明はこれらに限られるものではない。

【００５６】本実施形態の構成では、複数色用に複数の
感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋがタンデムに回転可
能に軸支されており、その各々の感光体ドラム周囲には
上記した画像形成手段が配設されている。

【００５７】そして、第１，２，３，４ステーションに
はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック現像
剤が用意された画像形成装置である。各色ごとの画像形
成ステーションは感光ドラム１Ｙ周囲には一次帯電器２
Ｙ、現像器４Ｙ、電位センサ３Ｙ、転写帯電器４Ｙ、ク
リーニング装置１０Ｙ、前露光帯電器１１Ｙで構成され
ている。画像形成は第１ステーションであるイエロート
ナーを感光ドラム１Ｙ上に現像し、転写材担持ベルト４
４により感光体ドラム１Ｙに搬送された転写材Ｐ上に、
転写帯電器４Ｙの作用により転写される。転写材担持ベ
ルト４４は２個のローラ４６ａ，４４ｂ間に架張され、
図示矢印方向に無担駆動することにより、そのうえに保
持した転写材Ｐを搬送する。その後、第２，３，４ステ
ーションでへ転写材担持ベルト４４により転写材が搬送
され、各ステーションの転写位置においてそれぞれマゼ
ンタ、シアン、ブラックトナーが転写材Ｐ上に転写され
る。その後、定着器により永久定着が行われ、画像形成
装置外に排出される。

【００５８】このようなタンデムタイプの画像形成装置
においては、図８に示すように各項像器上方にカートリ
ッジボックス３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋを用意す
ることで達成できる。

【００５９】（第四の実施形態）次に、本発明の第四の
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。

【００６０】第一の実施形態乃至第三の実施形態では、
カートリッジボックス３１内には磁性キャリアのみを内
包してあり、現像剤自動交換時には磁性キャリアのみが
現像器内に補給される。そのため、測定モード時に大幅
な劣化状態であると判断され、自動交換されると一時的
ではあるが現像器内トナー濃度が低下することになる。
具体的に言えば現像器内に４００ｇの２成分現像剤が内
包され、その時のトナー濃度が８％であった場合、そこ
に５０ｇ補給するとなると実トナー濃度は７％にまで低
下してしまう。この結果、出力画像濃度も低下するとい
った虞がある。

【００６１】そこで、本実施形態では、第三の実施形態
と同様の構成の画像形成装置において、カートリッジボ
ックス３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋ内に初期トナー
濃度に調整された二成分現像剤（磁性キャリア＋非磁性
トナー）を各色ごとに内包している。これにより、本実
施形態では、上述の出力画像濃度の低下を防止してい
る。

【００６２】尚、本実施形態では、画像形成装置の構成
を第三の実施形態と同様としたが、第一の実施形態又は
第二の実施形態と同様の構成の画像形成装置において、
各現像器に対応するカートリッジボックスを備え、該カ
ートリッジボックス内に上記二成分現像剤を収容てもよ
い。

【００６３】（第五の実施形態）次に、本発明の第五の
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。

【００６４】第一の実施形態乃至第四の実施形態におけ
るシステムは、現像剤の長寿命化技術に関するものであ
り、この技術により大幅に現像剤寿命を延命することが
可能になった。

【００６５】しかし、次にメンテナンスフリーな画像形
成装置として問題となるのが、感光ドラムの寿命であ
る。感光ドラムの寿命は、感光層の削れによるものが支
配的である。

【００６６】そこで、本実施形態では、感光ドラムに機
械的強度が強いアモルフアスシリコンドラムを用いた構
成を用いた。尚、それ以外の画像形成装置構成は第一実
施形態と同じである。

【００６７】これにより、本実施形態では、上述したよ
うに現像剤補給のためのシーケンスをおこなうことで非
常に良好な結果を得ることができる。

【００６８】（第六実施形態）次に、本発明の第六の実
施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様の
構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。

【００６９】アモルフアスシリコンドラムは、暗減衰が
非常に大きいため電位制御が、非常にシビアである。特
に、第一の実施形態で示した感光ドラムの周囲に現像器
が複数配設した構成では、各現像器間における暗減衰量
を予測し帯電制御を行っているため、感光ドラムの特性
変化により最上流現像器と最下流現像器の帯電特性が変
化してしまうと画像濃度変動や色味変動といった問題が
発生してしまう。

【００７０】そこで、本実施形態では、アモルファスシ
リコンで形成された感光ドラムを採用する画像形成装置
において、図９に示すように電位センサを最下流現像器
後だけでなく最上流現像器前にも電位センサ３４を配設
した構成をとった。

【００７１】これにより、本実施形態では、感光ドラム
電位制御時には電位センサ３３，３４における検知結果
から暗減衰補正をおこない、安定した電位制御ができ
る。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本出願にかかる発
明によれば、現像剤劣化度合いを的確に判断し、現像剤
劣化程度に応じて現像剤容器内の現像剤を新たな現像剤
に自動的に交換することで長期にわたり安定して高画質
な画像を提供でき、更に、大幅にランニングコストを低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す断面図である。

【図２】充電電位測定モードのシーケンスを説明するた
めのフローチャートである。

【図３】交換手段による現像剤自動交換のシーケンスを
説明するためのフローチャートである。

【図４】各種現像バイアスと充電効率との関係を示した
図である。

【図５】耐久枚数によるトリボ、充電効率、画像濃度、
掃き寄せの関係を示す図である。

【図６】充電効率に対する磁性キャリア交換量算出テー
ブルである。

【図７】画像比率によるトリボと充電効率の関係を示す
図である。

【図８】本発明の第三の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す断面図である。

【図９】本発明の第四の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す断面図である。

【図１０】従来の画像形成装置の概略構成を示す断面図
である。

【符号の説明】

１感光ドラム（潜像担持体）１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ感光ドラム（潜像担持体）３電位センサ（電位検知手段）３Ｙ電位センサ（電位検知手段）４Ｙイエロー現像器（現像装置）４Ｃシアン現像器（現像装置）４Ｋブラック現像器（現像装置）４Ｍマゼンタ現像器（現像装置）５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ現像スリーブ（現像剤担持
体）３１カートリッジボックス（現像剤補充容器）３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋカートリッジボック
ス（現像剤補充容器）３３電位センサ（電位検知手段）３４電位センサ（電位検知手段）

フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA02 DA41 DA45 DB01 DE07 DE09 DE10 EA01 EA05 EC06 EC07 EC10 ED01 ED03 ED06 ED08 ED09 ED10 ED24 ED28 EE02 EE08 EF01 EF04 EF13 EF15 FA28 FD08 2H034 BF00 CA04 2H077 AA02 AA12 AA39 AD06 AD36 DA01 DA20 DA47 DB01 DB02 DB08 DB12 DB14 EA01 GA13 GA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像を担持する外周面をもち軸線まわり
に回転自在な潜像担持体に現像剤を付与することにより
上記潜像を現像剤像として可視化する現像装置であっ
て、現像剤を収容する現像剤容器と、潜像担持体の軸線
と平行な軸線をもち潜像担持体に対向して配設され現像
剤容器から供給される現像剤を担持し潜像担持体に付与
する現像剤担持体とを備える現像装置において、少なく
とも潜像担持体の現像剤担持体対向位置に対して回転方
向下流側位置で潜像担持体表面の電位を検知可能な電位
検知手段と、電位検知手段による検知電位に基づき該検
知電位を設定電位に維持するよう現像剤容器内の少なく
とも一部の現像剤を新たな現像剤と交換可能な交換手段
とを備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】現像剤担持体は、該現像剤担持体と潜像
担持体との間に交番電界が印加されるようになってお
り、交換手段は、潜像担持体上の現像剤を回収可能な回
収容器を備え、現像剤担持体を介して現像剤容器内の現
像剤を潜像担持体上に担持するよう潜像担持体の帯電電
位の値若しくは交番電界の値を調整し、上記現像剤を回
収容器に回収可能となっていることとする請求項１に記
載の現像装置。
【請求項３】電位検知手段は、現像処理後に潜像担持
体上の現像剤像の電位を検知可能となっている請求項１
又は請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】交換手段は、電位検知手段による検知電
位に基づき現像剤容器内の現像剤劣化度合いを判断する
判断手段を有し、判断手段による現像剤劣化度合いに応
じて現像剤交換可能であることとする請求項１乃至請求
項３に記載の現像装置。
【請求項５】現像剤は、磁性キャリア及び非磁性トナ
ーを含有する二成分現像剤であり、交換手段は、現像剤
交換の際に新たな磁性キャリアのみを補給可能であるこ
ととする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の
現像装置。
【請求項６】現像剤は、磁性キャリア及び非磁性トナ
ーを含有する二成分現像剤であり、交換手段は、現像剤
交換の際に新たな磁性キャリア及び非磁性トナーを補給
可能であることとする請求項１乃至請求項４のいずれか
一項に記載の現像装置。
【請求項７】交換手段は、現像剤容器上方に配設され
現像剤交換のための新たな現像剤を収容し該現像剤を現
像剤容器内に補給可能な補給容器を備えることとする請
求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項８】一連の画像形成プロセスによって形成さ
れた画像を記録媒体に記録する画像形成装置であって、
潜像担持体と、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に
記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項９】潜像担持体は、アモルファスシリコンに
て形成されていることとする請求項８に記載の画像形成
装置。
【請求項１０】電位検知手段は、潜像担持体の現像剤
担持体対向部に対する回転方向下流側位置の潜像担持体
表面の電位を検知可能であり、潜像担持体は、表面の電
位を電位検知手段の検知電位に基づき調整可能となって
いることとする請求項７又は請求項８に記載の画像形成
装置。