JP2006301386A - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成動作を行う際に生じる「掃き寄せ」という画像不良を低減し、高品位な画像を安定して形成する画像形成装置を提供すること。
【解決手段】像担持体と現像剤担持体とで構成される間隙（現像に作用する領域）内にかかるよう、絶縁材質から成るシート状の部材を設置し、現像剤の往復運動を妨げるよう現像剤担持体から近接部に設けた絶縁材質から成るシート状部材を通して現像剤を現像し、所定方向に搬送される転写材に対し転写手段を配設して画像形成を行う時に、搬送手段上に転写された現像剤像の掃き寄せ部の画像濃度を検出するためのパターンを像担持体上に形成し、転写材の搬送手段上に転写してそのパターンをパターン濃度検出手段上で読み取り、読み取ったパターンの情報に基づいて、絶縁性シート状部材の設定状態を検知する。
【選択図】図１

Description

本発明は、像担持体と現像剤担持体とを所定の間隔を設けて設置し、互いの部材の間隙に交流電界を形成することによって、像担持体上に形成した静電潜像を非接触現像する現像装置及び前記現像装置を具備する電子写真方式の画像形成装置、又、前記画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジに関するものである。

非磁性一成分現像方式を用いた従来の画像形成装置について、図１３を参照して説明する。

従来、像担持体としての通常ドラム状とされる電子写真感光体（以下、「感光ドラム」と称する）２０は、帯電器２１にて一様に帯電される。次に、外部装置により入力された画像情報に応じて露光装置２２より感光ドラム２０上に光の照射を行い、静電潜像を形成する。この感光ドラム２０上の静電潜像は、現像装置６０において、帯電器２１の印加電圧と同極性の摩擦帯電極性を有する現像剤（以下「トナー」と称する）Ｔにより可視像、即ちトナー像を形成する。前記トナー像は、転写帯電器２３にて転写材Ｑに転写される。

転写材Ｑは、感光体２０より分離され、続いて定着装置２５に搬送されて、定着された後に永久像となる。又、転写帯電器２３で転写されず、感光ドラム２０上に残った転写残トナーは、クリーニング装置２４にて除去され、感光ドラム２０は次の画像形成プロセスに供される。

従来、電子写真画像装置に用いられる現像装置としては、現像ローラ、現像スリーブ等の現像材担持体と、感光ドラム、感光体ベルト等の像担持体とが非接触に配置される非接触方式の現像装置が多く用いられている。

特に、多色画像形成装置においては、非磁性一成分非接触方式の現像装置が多く用いられている。

ここで、図１５を参照して従来の非磁性一成分非接触方式の現像装置の一例について説明する。

現像スリーブ１０１は、図中矢印Ａ方向に回転駆動され、現像ブレード１０２は、弾性を有するものであり、現像スリーブ１０１上の現像剤の塗布量及び帯電量を規制する現像剤規制手段として設置させている。その一端部を長手方向に支持板金１０３に支持され、自由端の先端近傍を現像スリーブ１０１の外周面に近接させている。

又、現像容器１０５内の非磁性一成分現像剤（現像剤）Ｔを現像スリーブ１０１に供給する供給ローラ１０４が現像スリーブ１０１に当接配置されている。供給ローラ１０４は、図中矢印Ｂ方向に回転駆動される。供給ローラ１０４は、スポンジローラであり、現像スリーブ１０１への現像剤Ｔの供給及び現像に供されずに現像スリーブ１０１上に残った現像剤Ｔの剥ぎ取りを目的としている。供給ローラ１０４は、現像ブレード１０２よりも現像スリーブ１０１の回転方向上流側に配置されている。

供給ローラ１０４によって現像スリーブ１０１に供給された現像剤Ｔは、現像ブレード１０２で所定の層厚に規制された後に、現像スリーブ１０１と感光体（図示せず）の表面との近接領域（以下、「現像領域」と言う）に送られる。現像領域においては、現像時に現像スリーブ１０１に現像バイアス電源１０７から供給される現像バイアスによって形成された電界の力によって、感光体上の静電潜像が形成されている部分に向けて現像剤Ｔが飛翔される。

上記の感光体と現像スリーブ１０１とは現像剤において、５０〜５００μｍの間隔、通常は３００μｍを開けて非接触に配置され、この現像部の現像スリーブ１０１と感光ドラムとの間（ＳＤ間）の間隔にバイアス電源により、周波数０．８ｋＨｚ〜３．５ｋＨｚ、振幅４００〜３０００Ｖ、波形の平均値−５００Ｖ〜−５５０Ｖから成る直流電圧と交流電圧とを重畳した現像バイアスを印加されており、現像電界が生じている。

又、現像スリーブ１０１上の下方には、現像容器１０５の下部から外部への現像剤Ｔの吹き出しを防止するための吹き出し防止シート１０６が設けられている。

上記の交流電圧としては、図１４に示すようなサイン波、三角波、鋸波、矩形波、更には、波形の１／２値と平均値とが異なり、トナーを現像スリーブ１０１から感光ドラムに向かう方向に付勢する電界を形成する第２ピーク値（Ｖｍｉｎ）が印加される時間とから構成されているバイアス（以下、このバイアスを「デューティバイアス」と呼ぶ）等が従来知られている。

上述したように、感光体に転移された現像剤Ｔは、感光体から紙等の転写材上に転写され、この転写材に定着処理を施すことによって、カブリが無く、高い画像濃度を満足する記録画像を得ることができる。多色画像形成装置には、内包するトナーの色の異なる複数個の現像装置が設置され、各々の色に対応して形成された像担持体である感光体ドラム上の静電潜像を現像するのに供される。

しかしながら、非磁性一成分非接触現像方式には、画像部と非画像部との境界で起こる特徴的な画像不良が発生する現象がある。この画像不良の発生には、上記で挙げた従来技術では解決することができない。以後、この画像部と非画像部との境界で起こる特徴的な画像不良、画像後端で他の部位より濃度が濃くなる「掃き寄せ」と称する。

このような「掃き寄せ」という現象を発生させずに、且つ、像担持体上及び転写紙上で、十分な現像剤を担持させるために、現像剤担持体上に形成された微小閉電界によって、帯電量の安定した現像剤を所定量だけ担持し、非接触現像により等速現像を達成するものが提案されている（特許文献１参照）。

更に、「掃き寄せ」を改善するため、感光ドラムと現像スリーブとの間に、導電性を有する板状の電極部材を設けたものが提案されている（特許文献２参照）。

しかしながら、電源のコストアップや画像のシャープ性等のために問題が残され、十分な濃度が得られない。

特開平０４−１２７１７７号公報（第４〜１５頁、図１） 特許第３３６６９６８号公報（第２〜７頁、図１）

背景技術で述べた「掃き寄せ」は、以下に述べるメカニズムにより起こると考えられる。

図１６は、現像バイアスを印加した現像スリーブと感光ドラムとの間（ＳＤギャップ）における電気力線を示す模式的に示す断面図である。

図１６に示されるように、現像スリーブ１と感光ドラム２とのＳＤ間の横方向（移動方向）上の間隔の狭い中心部１３では、電気力線Ｈは、ほぼ直線になっているが、その両側の間隔が広い端部１４では電気力線Ｈは歪んでいる。これの電気力線Ｈが作用する領域は、ほぼ静電潜像を現像に作用する領域に相当する。

次に、図１７は現像スリーブ１と対向した感光ドラム２の表面に、静電潜像（図１６において、Ｒｂ）が存在する際、現像スリーブ１と感光ドラム２との間隙において、現像スリーブ１及び感光ドラム２の回転方向上流部（図１６において、（ｂ）と記載した領域）に形成された電界の作用力により、現像剤Ｔ’が移動する様子を模式的に説明した図である。

図１７に示すように、現像スリーブ１から飛翔したトナーは、ＳＤ間の横方向上の端部（図１７の位置）における歪んだ電気力線Ｈ１上の点Ａ１で、その接線方向にベクトル速度Ｖ１を持つ。次の瞬間トナーが点Ａ２に来たときに、トナーは点Ａ２での電気力線Ｈ２の接線方向にベクトル速度Ｖ２を持つ。

静電的な力により、トナーは点Ａ２からこれらのベクトル速度を合成したベクトル（Ｖ１＋Ｖ２）の方向に飛ぶ。従って、ＳＤ間の端部（図１６における（ｂ）の位置）では、図１８に示すように、現像スリーブ１からのトナーＴは電気力線Ｈの通りには飛ばずに、図中、飛翔軌跡Ｑ１で示されるように、感光ドラム２との間で外側にずれるように往復運動をする。

又、図１９に示すように、感光ドラム２の非画像部Ｒａ（感光ドラム表面電位：−６００Ｖ）とこれに続く上流側の画像部Ｒｂ（感光ドラム表面電位：−１００Ｖ）との境界である画像先端エッジ部Ｒｃが、電気力線が歪んでいるＳＤ間の端部１４に来ると、画像部Ｒｂよりも下流側にある現像スリーブ１上のトナーＴが、軌跡Ｑ２に示すように飛翔して、画像部Ｒｂ側へ移動する。これにより画像先端エッジ部Ｒｃ部にトナーＴが集中して、その集中したトナーが現像スリーブ１の上流側に戻るために、ＳＤ間の端部１４に対応した現像スリーブ１の上流側位置にトナーＴの大きな溜りＳができる。

次いで、図２０に示すように、ＳＤ間の端部１４に画像部Ｒｂが位置した状態になると、現像スリーブ１上のトナーＴは、軌跡Ｑ３のように外側にずれた往復運動をする。これにより、現像スリーブ１が回転するに拘わらず、現像スリーブ１の上流側の一定位置にトナーの溜りＳが規制され続け、その堆積したトナーＴは更に多くなっていく。

そして、図２１に示すように、感光ドラム２の回転によりその画像部Ｒｂとこれに続く上流側の非画像部Ｒｄとの境界である画像後端エッジ部ＲｅがＳＤ間の端部１４に来ると、電界は画像後端エッジ部Ｒｅに集中し、現像スリーブ１上のトナー溜りＳのトナーＴは、画像後端エッジ部Ｒｅに引き寄せられる。これにより、トナー溜りＳのトナーＴが、ＳＤ間を往復運動しながら、画像後端部Ｒｅの移動に伴い下流に移動してＳＤ間を通過する。

最後に、図２２に示すように、ＳＤ間の広くなった点で、トナー溜りＳのトナーＴが画像部Ｒｂの後端に付着する。こうして、感光ドラム２上に形成されたトナー像Ｒの後端部に掃き寄せが形成される。

以上のことから、一定濃度の画像を現像するときに、画像後端部の濃度が一定にならない。

この画像部と非画像部との境界で起こる特徴的な画像不良である「掃き寄せ」とは、例えば図２３に示すように、画像部と画像部と非画像部を矢印の方向に現像する場合に、その画像部後端Ｇ’の濃度がその他の画像部Ｇに比べて部分的に高くなる。この境界近傍の非画像部に現像剤粒子が集中的に現像されるものである。

このように、「掃き寄せ」や極端な濃度薄が発生することで、ユーザは画像形成動作を行うことで違和感を持つことになる。

近年求められているフルカラー画像では、高画質で安価な画像形成装置が求められている。特に、フルカラー画像では、トナーを透過して色を視覚するため、画像後端部で濃度が濃くなり、特に色を重ね合わせた画像の場合には、色見が変わってしまう等、大きな画像不良が生じる。

又、背景技術の項目で説明した、現像領域内における板状部材と現像剤担持体との位置関係に応じて、感光ドラムへ飛翔するトナーの量が変動し、酷い場合には、画像濃度が極端に薄くなる。或は、現像装置を組み立て後において、装置の落下や、経時変化等により何らかの外部要因により絶縁性の板状部材が変形、破損の場合には、「掃き寄せ」が極端に酷く現れることがあった。

本発明は、上述した背景を鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、少なくとも、像担持体上に形成した静電潜像を可視化する手段とし、現像スリーブ等の現像剤担持体にＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電界を印加する非接触現像手段を具備する画像形成装置において、前記非接触現像手段で現像時生じる「掃き寄せ」を現像画像の濃度の低下を起こすことなく抑制して、高品位な現像剤像が得られる画像形成装置を提供することである。

第２の目的は、本提案における第１の発明である画像形成装置において、「掃き寄せ」の抑制効果を高め、現像濃度のコントロールを行い易くすることである。

第３の目的は、本提案における第１〜第３の発明である画像形成装置において、像担持体の交換や現像剤の補給等、画像形成装置のメンテナンス作業に要するユーザの労力を軽減し、簡潔な操作で長期に亘り安定性の高い出力画像が得られるようにすることである。

第４の目的は、少なくとも像担持体と、現像剤担持体にＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧を印加する非接触現像手段とを含むプロセスカートリッジを装着して画像形成を行う画像形成装置において、前記プロセスカートリッジ毎に前記振動電圧を最適な値にコントロールすることにより、「掃き寄せ」を効果的に抑制し、長期間に亘って高品位な出力画像が得られるようにすることである。又、製造時において、絶縁材質から成るシート状部材の取り付けに要求される精度を緩和すると共に、プロセスカートリッジ間で画像品質のバラツキを抑えることも併せて目的とする。

上記目的は、本発明に係る画像形成装置によって達成される。

要約すれば、第１の発明は、像担持体に対向して設けられ、現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に振動電界を形成する電界形成手段と、前記現像剤担持体に押圧摺擦して前記現像剤担持体表面に現像剤層を形成する現像剤層形成手段と、前記現像剤担持体上の現像剤層厚を規制する現像剤層厚規制手段と、前記電界形成手段により発生させられる振動電界により前記現像剤担持体と前記像担持体との間にて現像剤を往復運動させることで前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、搬送手段により所定方向に搬送される転写材に対し転写手段を配設して画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置において、前記像担持体と前記現像剤担持体とで構成される間隙（現像に作用する領域）内にかかるように、絶縁材質から成るシート状の部材を設置し、現像剤の往復運動を妨げるよう前記現像剤担持体から近接部に設けた絶縁材質から成るシート状部材を通して供給された現像剤を現像させ、上記搬送手段上に転写された現像剤像の掃き寄せ部の画像濃度を検出するためのパターンを像担持体に形成し、掃き寄せ部の画像濃度を検出するためのパターンを転写材の搬送手段上に転写してそのパターンをパターン濃度検出手段上で読み取り、読み取ったパターンの濃度検出情報に基づいて、絶縁性シート状部材の設定状態を検知することを特徴とするものである。

第２の発明は、前記記載の画像形成装置において、掃き寄せ部の画像濃度を検出するためのパターンを転写材の搬送手段上に転写してそのパターンをパターン濃度検出手段上で読み取り、検出した絶縁性シート状部材の設定状態に応じて、前記振動電界を形成するために現像剤担持体に印加するバイアスを変化させる手段を具備したことを特徴とするものである。

第３の発明は、少なくとも、現像手段と、像担持体と現像剤担持体とで構成される間隙（現像に作用する領域）内にかかるように配置された、絶縁材質から成るシート状部材とを含む複数のプロセス手段を一体化し、画像形成装置本体と着脱可能なプロセスカートリッジとしたものである。

第４の発明は、少なくとも、像担持体と、像担持体に対向して設けられ、現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に振動電界を形成する電界形成手段と、前記現像剤担持体に押圧摺擦して前記現像剤担持体表面に現像剤層を形成する現像剤層形成手段と、前記現像剤担持体上の現像剤層厚を規制する現像剤層厚規制手段と、前記電界形成手段により発生させられる振動電界により前記現像剤担持体と前記像担持体との間の現像領域にて現像剤を往復運動させることで前記像担持体に形成された静電潜像を可視化する可視手段と、前記像担持体と前記現像剤担持体とで構成される間隙（現像に作用する領域）内にかかるよう、絶縁材質から成るシート状の部材を含む複数のプロセス手段を一体化し、画像形成装置本体と着脱可能としたプロセスカートリッジであり、前記シート状の部材の先端位置に係る情報を記憶する記憶媒体を搭載したことを特徴とするものである。

上記手段を用いることで、絶縁性の板状部材を振動電界下に挿入した場合にも「掃き寄せ」を極力抑制し、濃度濃度変化を抑えて、高品位な画像を安定して形成することができる。

第１の発明によれば、像担持体上に形成した静電潜像を可視化する手段とし、現像スリーブ等の現像剤担持体にＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電界を印加する非接触現像手段を具備する画像形成装置において、絶縁性の板状部材を振動電界下に挿入した場合に、絶縁性の板状部材が現像装置に適正な状態で取り付けられているかを判断することができ、前記非接触現像手段で現像時生じる「掃き寄せ」を現像画像の濃度の低下を起こすことなく抑制して、高品位な現像剤像が得られる画像形成装置を提供することができる。

第２の発明の発明によれば、本提案における第１の発明である画像形成装置において、「掃き寄せ」の抑制効果を高め、現像濃度のコントロールを容易に行うことができるようになる。

第３の発明では、像担持体の交換や現像剤の補給等、画像形成装置のメンテナンス作業に要するユーザの労力を軽減し、簡潔な操作で長期に亘り安定性の高い出力画像を得られるようになる。

第４の発明では、少なくとも像担持体と、現像剤担持体にＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧を印加する非接触現像手段を含むプロセスカートリッジを装着して画像形成を行う画像形成装置において、前記プロセスカートリッジ毎に記憶媒体内に記憶された絶縁材質から成るシート状部材の先端位置に関する情報に応じて、常に最適な画質を得るために絶縁材質から成るシート状部材の設置状態を検知することができ、「掃き寄せ」を効果的に抑制し、長期間に亘って高品位な出力画像が得られるようになる。又、製造時において、絶縁材質から成るシート状部材の取り付けに要求される精度を緩和でき、プロセスカートリッジ間で画像品質のバラツキを抑えることが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、絶縁性の板状部材を振動電界下に挿入した場合にも「掃き寄せ」を極力抑制し、濃度濃度変化を抑えて、高品位な画像を安定して形成することができる。

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。

＜実施の形態１＞
本実施の形態における画像形成装置を図１に示す。

本実施の形態に係る画像形成装置１００は、外部ホスト機器からの画像情報信号に応じて電子写真方式により転写材に画像を形成して出力するレーザビームプリンタである。画像形成装置１００は、現像材として非磁性一成分現像材を用いる現像器を備える。以下のような印字プロセスにより画像が形成される。

先ず、本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。

図２には、複数のレーザビームを用いた光走査手段を有するレーザビームプリンタの一例である４つの感光ドラムを有したレーザビームプリンタが示されている。

このプリンタは、感光ドラムの周囲に画像形成手段を有して構成される画像形成ステーションが色に対応して４個設けられ、各画像形成ステーションにて形成された感光ドラム上の現像剤像が、この感光ドラムに対向して移動するベルト状移動体により搬送される転写材に転写される構成とされる。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成ステーションＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋにそれぞれ感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが配置され、矢印方向（反時計方向）に回転される。又、各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周囲には、一次帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、又、光走査手段としての走査光学装置Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、更に現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、そしてクリーニング装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを有する画像形成手段が配設されている。

更に、画像形成手段の１つを構成する転写部１４は、各画像形成ステーションに共通して用いられる転写ベルト１４ａ及び各ドラム用の転写用帯電器９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを有し、フルカラー画像の形成は、転写ベルト１４ａ上に支持された転写材Ｐ上に、順次前記感光ドラム上に形成された各色のトナー像を転写することによって達成される。尚、転写材Ｐは、給紙カセット（図示せず）から供給され、転写工程を終了した転写材Ｐは、分離され、定着器１０を介してトレイ（図示せず）に排出される。

前記走査光学装置Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、図示しない光源であるレーザ光源と、このレーザ光源からのレーザ光を走査する回転ポリゴンミラーと、走査ビームを感光ドラム表面の母線上に集光するｆθレンズと、光束を変向する反射ミラーと、前記走査ビームの特定位置
を検出するビーム検出装置とから構成されている。

次に、図２により４つのステーションの１つであるブラックのステーションを一例として拡大して説明する。他の３つのステーションも同様な構成を有している。

図２において、画像形成装置１００は、パーソナルコンピュータやワークステーション等のホスト５３とコネクタ５２により電気的に接続されており、このホスト５３からのプリント要求に応じてビデオインターフェイスを介して画像データを受け取る。そして、この画像データに基づいて、以下説明するようにトナー像を形成し、紙、ＯＨＰシート、布等の転写材（記録媒体）Ｐに転写して記録画像を得る。

画像形成装置１００は、像担持体としての光導電性の有機感光体である感光ドラム１を備え、感光ドラム１は、駆動モータ（図示せず）によって図中矢印に回転駆動される。この感光ドラム１の表面は、所定の帯電バイアスが電圧印加手段（図示せず）から印加される帯電器（帯電ローラ）２によって一様に暗部電位Ｖｄ＝−６００Ｖに帯電される。

次に、画像情報に基づいて、露光手段としてのレーザビームを光源とするレーザスキャナ３により、感光ドラム１の一様帯電面に対して画像露光が行われる。感光ドラム１の画像露光された部分は明部電圧Ｖｌ＝−１５０Ｖとなり、これにより感光ドラム１上に静電潜像が形成される。

このように形成された静電潜像は、現像器１０によって、負帯電性の非磁性一成分現像剤（現像剤）Ｔで反転現像によりトナー像として可視化される。詳しくは、後述するが、感光ドラム１と対向配置された現像器１０においては、所定の層厚に規制された現像剤Ｔを担持している現像剤担持体としての現像スリーブ１１が回転駆動され、現像時にこの現像スリーブ１１の芯金に所定の現像バイアスが印加されることにより現像が行われる。

一方、感光ドラム１へのトナー像の形成と同期するように、カセット等の転写材収容手段（図示せず）から搬送ローラ５などを介して転写材Ｑが、感光ドラム１と転写手段６とが対向する転写部へと搬送されてくる。

以下、本発明で用いる画像形成装置において、転写材上に生じている現像剤像後端部に発生する「掃き寄せ」を検知するための濃度センサーを用いた方法を以下に述べる。

図１中の１９，２０は「掃き寄せ」を検知するために形成されるテストパターンを検出する濃度センサーであり、転写ベルト６上のテストパターンの濃度を読み取り、この検出した信号がコントローラに送られる。尚、テストパターンは、感光ドラム上で現像剤により顕像化され、転写ベルト６上では転写された可視画像である。

感光ドラム１上で可視化されたトナー像は、転写手段４に現像剤Ｔのトナー粒子の帯電極性とは逆極性の電圧（転写バイアス）を印加することにより、転写材Ｑ上に転写する。転写工程後に感光ドラム１に残留する転写残トナー等の付着物は、クリーニング手段としてのクリーニングブレードを備えるクリーナー１３で清掃される。

そして、トナー像が転写された転写材Ｑは、定着装置（図示せず）に搬送され、ここで熱、圧力等によって未定着トナー像が転写材Ｑに定着されて永久像を得る。

本実施の形態では、プロセススピード（感光ドラム１の周速度）は、５０ｍｍ／ｓｅｃとし、Ａ４サイズの転写材Ｐを毎分６枚出力できる構成とした。

次に、一成分非接触現像方式の現像器１０について更に詳しく説明する。

本実施の形態における現像器１０は、図３に示すように、現像容器（現像器本体）４５の現像剤容器４５ａ内に負帯電性の非磁性一成分現像剤（現像剤）Ｔを収容している。現像剤容器４５ａ内には現像剤搬送部材４９が設けられており、現像容器４５の感光ドラム１側に位置する現像室４５ｂには、現像剤担持体としての現像スリーブ４１、現像剤担持体への現像剤層形成手段としての供給ローラ４４、現像剤規制部材としての現像ブレード４２、現像ブレード４２の支持部材たる支持板金４３等が設けられている。

現像剤搬送部材４９は、現像室４５ｂ側に現像剤Ｔを搬送し、現像室４５内に回転自在に設置された現像剤薄層形成手段の１つである供給ローラ４４へ現像剤Ｔを搬送する。そして、供給ローラ４４が現像スリーブ４１に当接し、又、現像スリーブ４１に対して相対速度を有するように回転し（本実施の形態では、現像スリーブ４１と供給ローラ４４との当接部において、現像スリーブ４１の図中矢印Ａ方向の回転に対して逆方向である図中矢印Ｂ方向に回転させる）、現像剤容器４５ａから現像室４５ｂに搬送された現像剤Ｔを現像スリーブ４１上に塗布するようになっている。

このように現像スリーブ４１上に塗布された現像剤Ｔは、現像剤薄層形成手段である現像ブレード４２により所定の層厚に規制される。こうして現像剤層が形成された現像スリーブ４１は、対向する感光ドラム１に対して、所定の相対周速度差で回転している。

感光ドラム１と現像スリーブ４１は一定の隙間を有して非接触に保たれ、現像スリーブ４１上の現像剤は上記隙間（ＳＤギャップ）を飛翔して、感光ドラム１上の静電潜像に現像される。現像剤を飛翔させるために、現像スリーブ４１には現像バイアスＶが印加される。

尚、現像スリーブ両端部には、内径部で現像スリーブ４１に接触し、その外径部を感光ドラム１に当接することにより現像スリーブ４１表面と感光ドラム１表面を所定の間隔に保つ働きをするリング状のコロが設けられる。このコロは、摺動性ＰＯＭ等、摺動性に優れ、圧縮歪みが比較的小さい有機高分子材質等から成る。間隔維持コロが回転自在に嵌合され、現像スリーブよりも大きい外径を有しており、押圧力により感光ドラムと当接して現像スリーブと感光ドラムとの間隔を一定に保っている。図４に、現像器を説明する斜視図を示す。

更に、現像スリーブ４１の表面と感光ドラム１表面の間隔が、前記規制コロ８によって３００μｍに保たれるように構成した。

現像スリーブ４１は、直径１５ｍｍとし、樹脂溶液中にカーボン等を配合して抵抗調整した後、アルミニウム素管上に塗工を行ったものを用いた。現像スリーブ４１は、この構成に限定されるものではなく、乾式一成分非接触現像法のためには、適当な弾性及び導電性を有するものを適宜選択して用いることができる。例えば、金属ローラの表面にウレタンコーティングを施したものである。コーティング膜は、ウレタンコーティング以外にも通常接触現像用の現像スリーブの表層に用いられるシリコーン系、ＮＢＲ、ヒドリン系、ナイロン、フッ素系樹脂等をバインダーとして表面粗さ調整用の各種粗し粒子、帯電制御剤等を配合した表層コートであっても良い。

現像時、現像スリーブ４１に対して、使用するトナー粒子の極性と同極性（本実施の形態では負極性）である−４００Ｖの直流電圧（現像時の現像バイアス）を印加して、一成分反転現像を行い、感光ドラム１上の静電像をトナー像として可視化する。現像バイアスは、制御部５０の制御により第１の電圧印加手段としての現像バイアス電源４７から印加される。又、十分な画像濃度を達成することができるように、感光ドラム１の周速度に相当するプロセススピードに対して、約１７０％の周速度で回転するように、感光ドラムは、回転周速を５０ｍｍ／ｓｅｃとして、現像スリーブの回転周速は、７５ｍｍ／ｓｅｃとした。

現像スリーブ４１上に現像剤Ｔを良好に塗布するためには、供給ローラ４４としては、スポンジ状形状加工を施したものを用いるのが好ましい。本実施の形態では、供給ローラ４４は、ステンレスにて作製した導電性芯金の外側に、発泡ゴムを用いて厚さ５ｍｍ、体積抵抗が１０⁶ Ω・ｃｍの発泡ゴム層を形成して構成される。発泡ゴムとしてはウレタン、シリコーン等を好適に用い得る。

現像時、供給ローラ４４に対して、使用するトナー粒子の極性と同極性（本実施の形態では負極性）である−４００Ｖの現像バイアス（現像時のＤＣ＋ＡＣバイアス）を印加する。本実施の形態では、この供給ローラバイアスは、制御部５０の制御により現像バイアス電源４７から印加され、現像バイアスと同電位とされる。

現像ブレード４２は、厚さ０．１ｍｍの板状のステンレス鋼から成る帯状の弾性板であり、その先端（自由端）を現像スリーブ４１の回転方向上流に向けて面接触にて配置される、所謂、カウンタタイプの現像剤規制部材である。現像ブレード４２の材料としてはこれに限定されるものではなく、適当な導電性を有する材料を適宜選択して用いることができる。これにより、現像スリーブ４１上に形成する現像剤層（現像剤層）の高さ及び量を規制する。この現像ブレード４４によって、現像スリーブ４１上には１層若しくは２層程度の薄層の現像剤層が形成される。

現像スリーブ４１と感光ドラム１との間には、現像剤の飛翔を制御するための部材つまり絶縁材質から成るシート状部材７０が設置されている。図３の破線部（破線部内を現像領域としている）を参照。

絶縁材質から成るシート状部材７０は、感光ドラムと現像スリーブとの最近接より上流側と下流側とで現像される現像剤の量を規制して、現像剤が偏って現像される「掃き寄せ」を抑制するものである。

絶縁材質から成るシート状部材７０は、現像剤粒子を感光ドラム１に飛翔させるために、現像領域になる位置に絶縁材質から成るシート状部材７０の先端が来るように配置してある。絶縁材質から成るシート状部材７０の設置位置については後述する。

絶縁材質から成るシート状部材７０の材質は、電気的絶縁性に優れるものが好ましく、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリル系樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体材料等を厚み１０μｍ〜１００μｍ程度のシート状部材により、シート状部材の先端部を現像領域内に設置することになる。

又、絶縁材質から成るシート状部材７０は、一端が現像剤規制部材を支持する支持部材により取り付けられる。現像スリーブ４１の回転方向上流側に設けられた支持部材７２に支持され絶縁材質から成るシート状部材７０が取り付けられている。

絶縁材質から成るシート状部材７０の取り付け方法としては、この支持部材７２に対して厚み６０μｍのＰＥＴシートを貼り付けた。

本実施の形態の現像器では、支持部材７１に取り付けるシートの部材としては、ＰＥＴシートを用いたが、例えばウレタン等のように絶縁性を有し、且つ、感光ドラム１に接触、摺動した際に傷等を生じさせないものであれば、同様の効果が得られる。

一方、絶縁材質から成るシート状部材７０の先端部は、振動電界によって現像剤が飛翔する実質的な現像領域内を遮るように形成され、感光ドラム１と現像スリーブ４１との間の移動方向上流側において現像剤の飛翔制御を物理的に阻害し、現像剤の飛翔領域を制限している。

尚、絶縁材質から成るシート状部材７０が、現像スリーブ４１表面に接触しないように配置する。なぜなら、現像スリーブ４１表面上のトナーコートが乱され、濃度ムラ、スジ等の出力画像の欠陥が生じるからである。

そこで、絶縁材質から成るシート状部材７０の先端部が感光体１に接触し、且つ、現像スリーブ４１の表面に接触しないよう、支持部材７２の位置を調整し位置決めを行っている。

上記述べた絶縁材質から成るシート状部材７０を用いることで、画像領域と非画像領域との間に生じる「掃き寄せ」を抑制する。

現像領域まで搬送された現像剤Ｔは、現像用電源から現像スリーブ４１に印加されるＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳させた振動電界によって、感光ドラム１と現像スリーブ４１との間で往復する間に、感光ドラム１表面に形成された静電潜像に付着して現像が行われる。

本実施の形態の現像器では、感光ドラム１の外径は、３０ｍｍのものを用い、感光ドラムの表面は−６００Ｖに帯電されている。現像スリーブは直径１５ｍｍであり、感光ドラムと３００μｍの間隔がＳＤ間隔コロによって保たれている。現像スリーブには、平均電圧（直流成分）が−３５０Ｖ、周波数３ｋＨｚ、振幅１．８ｋＶ（ピーク・トゥ・ピーク）でデューティ５０％の矩形波を印加した。

感光ドラムは、回転周速を５０ｍｍ／ｓｅｃとして、現像スリーブの回転周速は、７５ｍｍ／ｓｅｃ、現像スリーブ上の現像剤は、１平方当たり０．４ｍｇの担持量であり、現像剤の帯電量は、２０〜５０μＣ／ｍｇであった。

上述の現像条件において、現像領域は感光ドラム１及び現像スリーブ４１との最近接部から、現像スリーブの回転方向の上下流側にそれぞれ１．５ｍｍ〜１．８ｍｍの範囲、即ち３．０ｍｍ〜３．６ｍｍ程度の幅を持つことが分かった。

ここで、絶縁材質から成るシート状部材７０が現像領域を遮る量の設定について、図５を参照しながら説明する。

現像領域の中で絶縁材質から成るシート状部材７０の自由端Ｇの先端位置を振り、転写材上に形成された現像剤像での「掃き寄せ」の状況を調べた。

尚、絶縁材質から成るシート状部材７０の自由端Ｇの設定位置は、三次元測定機において上述した感光ドラム１と現像スリーブ４１との最近接部を基準位置に取り、現像スリーブ４１の回転方向の上下流側にそれぞれ０．３ｍｍずつ刻み（三次元測定装置による測定結果を基にしている）絶縁材質から成るシート状部材７０の自由端Ｇの先端位置を調整した。

以下、本発明で適用する画像形成装置において、濃度センサーを用いて「掃き寄せ」部の濃度を検出し、絶縁材質から成るシート状部材７０の先端位置Ｇの状態を検知する方法を以下に述べる。

図１中の１９，２０は「掃き寄せ」を検知するために形成されるテストパターンを検出する濃度センサーであり、転写ベルト６上のテストパターンの濃度を読み取り、この検出した信号がコントローラに送られる。尚、テストパターン３０は、感光ドラム上で現像剤により顕像化され、転写ベルト上では転写された可視画像である。

「掃き寄せ」は、感光ドラム上の静電潜像差が大きい程目立ち易い。例えば、ベタ黒画像の次にベタ白画像が存在するような画像である。

図６は、本発明で行った「掃き寄せ」部の濃度を調べるためのパターンを転写ベルト６上に現像剤像を形成した図である。

「掃き寄せ」部の濃度を調べるためのテストパターンとしは、縦×横３０ｍｍ×２０ｍｍのハーフトーン画像の次にベタ白画像が続くパターンである。この転写ベルト６上に形成した現像剤像を濃度センサーにて制御部内に取り込み、濃度センサー１２によって取り込まれた信号は、Ａ／Ｄ変換され、濃度信号としてコントローラに入力されるようになっている。

具体的には、濃度信号は画像濃度を０〜２５５の数値データに変換する。図７に、濃度センサーにより、テストパターンの濃度検出を行った結果を示す。具体的には、テストパターン画像のＹ軸に対する濃度分布を示しているものである。

図７において、ＹｂからＹｃの範囲がＹａからＹｂの範囲よりも濃度が大きい。つまり、ＹｂからＹｃまでが「掃き寄せ」の領域に相当する。図７中の斜線部が「掃き寄せ」部の濃度積分値であり、１ｍｍ当たりの濃度変化を「掃き寄せ」値とした。図７で示した濃度検出データの場合、「掃き寄せ」に相当する領域Ｙｂ−Ｙｃの値が４ｍｍ、１６０ｄｉｇである。従って、「掃き寄せ」値は、１６０／４＝４０（ｄｉｇ／ｍｍ）となる。

本発明者らの実験によれば、「掃き寄せ」値が２０（ｄｉｇ／ｍｍ）以下になれば、目視による「掃き寄せ」は目立たなくなる。そこで、「掃き寄せ」値２０以下を良好な画像とした。

このテストパターンは、ベタ黒濃度の単一濃度パターンを採用するのが好ましいが、ベタ黒濃度をテストパターンとすると現像剤の消費が多くなってしまうため、本実施の形態においては、「掃き寄せ」を充分検知できるハーフトーン濃度をテストパターンとして採用した。

それ以外にも「掃き寄せ」を検知するテストパターンを最低濃度から最高濃度までの８階調或は１６階調の階調濃度において、「掃き寄せ」部位を検知するパターンのどちらであっても良く、「掃き寄せ」部の濃度検知を行える方法であれば構わない。

画像形成装置を動作する際に、上述した方法で「掃き寄せ」を検知するテストパターンを検知することで、「掃き寄せ」部の濃度に異常が生じた場合には、検知した濃度情報に応じて、予めコントローラにある情報と比較して、絶縁材質から成るシート状部材７０の設置状態を把握する。

上述した「掃き寄せ」検知方法を検証するために、絶縁材質から成るシート状部材７０の自由端ｇの先端位置を細かく変化させて、濃度センサーの出力により「掃き寄せ」を検知した結果と、テストパターン（縦横３０ｍｍ×２０ｍｍのベタ黒画像）と同様の出力画像で「掃き寄せ」の目視判断で検知した結果を比較して、検証を行った。

その検証結果を表１に示す。

表１中の記号はそれぞれ、
○・・・問題無し。

△・・・実用上問題無いが、各々の現象が確認できる。

×・・・実用上問題有り。
（筋）・・白筋状に現像されない部位が発生。
を表す。

表１において、自由端位置欄に記載された数値に付けられた符号は、感光ドラム１と現像スリーブ４１の最近接部を基準とし、現像スリーブ４１の回転方向上流側を負、現像スリーブ４１の回転方向の下流側を正で表している。

表１に記した結果から分かるように、絶縁材質から成るシート状部材７０の自由端である先端位置Ｇが−１．８ｍｍから＋０．６ｍｍの位置に有る場合は、「掃き寄せ」が改善されている。

「掃き寄せ」が改善されていることは、感光ドラム１と現像スリーブ４１とで構成される間隙内上流側において、現像に作用する現像剤Ｔ量を絶縁材質から成るシート状部材７０により制限することで、感光ドラム１の静電潜像後端に集中して飛翔する現像剤Ｔ量が減少するためであると考えられる。

一方、絶縁材質から成るシート状部材７０の先端位置Ｇを＋０．３ｍｍにすると白縦スジ状に現像されない部位が、又、＋０．６ｍｍ以上に先端位置がある場合は、明らかな画像濃度の低下が観測できた。

上記の現象は、絶縁材質から成るシート状部材７０が感光ドラム１と現像スリーブ２の間隙における現像領域を過多に遮ることにより、現像に作用する現像剤の量が極端に減少するために生じると考えられる。

又、絶縁材質から成るシート状部材７０の先端位置Ｇを−２．１ｍｍ〜−２．６ｍｍにすると、極端に画像に「掃き寄せ」が目立つようになり、三次元測定機で絶縁材質から成るシート状部材７０の先端位置を測定したところ、絶縁材質から成るシート状部材７０の自由端Ｇは現像領域よりも外側に位置していることが確認できた。

尚、本実施の形態の優位性を確認するために、絶縁材質から成るシート状部材７０を取り付けないという構成でも、同様の実験を行った。

その結果、絶縁材質から成るシート状部材７０が、存在しない状態では、「掃き寄せ」値が４０となった。

このように、「掃き寄せ」値を検知することで、絶縁材質から成るシート状部材が、現像領域内に存在していて、尚且つ、「掃き寄せ」に効果のある領域に存在していることを検知することができる。

尚、このとき「掃き寄せ」部の濃度が急峻に変動し、前述した絶縁材質から成るシート状部材の無い状態である場合や、画像形成動作を行っている際に、何かしらの外部要因（画像形成装置の落下、天災、悪意を持った第三者による改造等）により前述した絶縁材質から成るシート状部材の無い状態を検知した場合には、出力された画像において、酷く「掃き寄せ」が目立つ画像を出力させて、ユーザに混乱を招く場合がある。

そこで、テストパターンの濃度が前記コントローラに入力されることと平行し、検知結果が、絶縁材質から成るシート状部材の無い状態である場合には、オペレーションパネル等で、エラーメッセージ等により画像形成装置に異常が生じたことをユーザに知らせるものとする。

以上のような構成の本実施の形態の画像形成装置であれば、絶縁材質から成るシート状部材が、経時的に画像形成装置に正常に設置されているかの状態を検知し、「掃き寄せ」画像の発生を抑制することができる。

本実施の形態の画像形成装置と同様に、感光ドラムと現像スリーブとの間に絶縁材質から成るシート状部材を上述したように配置すれば、複数の現像器を格納し、各々の現像着で現像を行った現像剤像を積層してフルカラー画像の形成を行う、中間転写ベルト上で紙搬送を行うタンデム方式やロータリー方式等の多色画像形成装置においても、「掃き寄せ」の濃度を検知することが可能である。

＜実施の形態２＞
実施の形態１で説明したように、絶縁材質から成るシート状部材の先端位置に応じて、「掃き寄せ」画像のレベルが決まるので、「掃き寄せ」を検知するテストパターンを検知する濃度センサーの検知精度に応じて、絶縁材質から成るシート状部材の先端位置を検知することも可能である。

そこで、本実施の形態においては、実施の形態１で説明した画像形成装置に、絶縁材質から成るシート状の部材の先端位置に係る情報を記憶する記憶媒体と、前記記憶媒体に対し情報の読み出し及び書き出しを行うための読み出し・書き出し手段とを備え、掃き寄せ部の画像濃度を検出するためのパターンを像担持体に形成し、現像剤により顕在化したパターンを転写材の搬送手段上に転写してそのパターンをパターン濃度検出手段上で読み取り、読み取ったパターンの情報により得られた情報に基づいて、絶縁性シート状部材の設定状態を検知する。

更に、検知した絶縁性シート状部材の設定状態に応じて、振動電界が、振動電界を形成する部分と、振動電界を形成しない部分とが交互に生じる振動電界を変化させる方法について説明する。

ここで、絶縁性シート状部材の設定状態を詳細に検知する手段について、図８のフローチャートを用いて説明を行う。

先ず初めに、ユーザが画像形成動作を初めて使用するのに、電源をＯＮにする（Ｓ１０）。画像形成装置が、画像形成装置内に設置されている記憶手段により、新品検知を行う（Ｓ１１）。画像形成装置において、新品検知を行った後は記憶手段内において、新品検知済みのデータを記憶手段に格納する。

次に、画像形成装置は、「掃き寄せ」値の検知を開始する（Ｓ１２）。

「掃き寄せ」値の検知方法としては、実施の形態１で説明した方法で絶縁性シート状部材の設定状態が適切かどうかを判別する（Ｓ１３）。より具体的には、絶縁性シート状部材の自由端先端位置が、現像領域内に存在しているかを判別する。現像領域は、実施の形態１で検証した結果では、絶縁材質から成るシート状部材７０の自由端である先端位置Ｇが−１．８ｍｍから＋０．６ｍｍの位置に有る場合のこと指す。この現像領域内に、絶縁性シート状部材の自由端先端位置があれば「掃き寄せ」の発生は、抑制されることが分かる。

この検知方法により、濃度センサーによりテストパターン上の「掃き寄せ」値が制御部上で検知される。

この検知方法により求めた「掃き寄せ」値と、製造出荷時に予め記憶媒体内に、設置されている絶縁材質から成るシート状の部材の先端位置に応じて設定される「掃き寄せ」値との比較し、画像形成装置内の記憶手段にある情報により「掃き寄せ」値の検討を行う（Ｓ１４）。

その後、画像形成装置をＯＮした後に行ったシーケンスにより検知した「掃き寄せ」値と、製造出荷時に記憶媒体内に記憶されている「掃き寄せ」値との比較した結果、「掃き寄せ」値が、同一である、若しくは同等と見なすことができるときは、絶縁性シート状部材の設定状態が正常である、と判断する（Ｓ１５）。

前述した濃度センサーにより「掃き寄せ」値を検知することで、絶縁性シート状部材の先端位置を算出することができ、対応する「掃き寄せ」値により絶縁性シート状部材の先端位置とが、それぞれ相関付けられていることを示している。

こうして、濃度センサーにより「掃き寄せ」値を検知することで、絶縁性シート状部材の先端位置が、現像領域内のどこに位置しているかを予測することが可能になる。

反対に、濃度センサーにより「掃き寄せ」値を検知する結果、「掃き寄せ」値２０〜４０を検知した場合には、絶縁性シート状部材の先端位置が予測される現像領域外であると判断し、絶縁性シート状部材の設定状態が異常であると判断する（Ｓ１８）。

絶縁性シート状部材の設定状態が正常であると判断した後に、オペレーションパネル等で、エラーメッセージ等により画像形成装置に異常が生じたことをユーザに知らせるものとする（Ｓ１９）。

以上の検知方法を行うことで、絶縁性シート状部材の設定状態何らかの要因で画像形成装置に異常が見られると判断することが可能となる。

絶縁性シート状部材の設定状態を検知した後に、「掃き寄せ」の発生をできるだけ抑制するために、現像バイアス条件を最適化する（Ｓ１６）
以下に、現像バイアスの最適化の方法について説明する。

本実施の形態では、感光ドラム１と現像スリーブ４１との間の移動方向上流側において現像剤の飛翔回数を調整するのに、現像スリーブに印加する振動電界として振動電界を形成する部分と、しない部分を交互に設けることにより、「掃き寄せ」を抑制する。

以下に、振動電界として振動電界を形成する部分と、しない部分を交互に設ける現像バイアスをブランクパルスと称して説明する。

本実施の形態において現像スリーブ４１に印加される振動電界は、電位が１０波分交互に変化するパルス波形部Ｐと、パルス波形部Ｐと同様の期間（１０波分）電位が変化せず、一定の電位となるブランク部Ｂより形成されている（以下、このような振動電界を１０／１０ＢＰ（パルス部分１０波／ブランク部分１０波のブランクパルス）と称する) 。

又、電位が交互に変化するパルス部の周波数を３．０ｋＨｚ、ピーク間電圧（振幅）を２．０ｋＶ、Ｄｕｔｙを５０％とし、前記パルス波形部Ｐのピーク間中央値を−３００Ｖ（Ｄｕｔｙが５０％なので、図４（ａ）に示した面積中心電圧Ｖdcと一致) に設定した。

尚、現像性をコントロールするためにこれらの条件は、
・シート部材が現像領域を遮る量が増えた場合には、パルス波形部Ｐの比率を大きく（現像性Ｕｐ）
・シート部材が現像領域を遮る量が増えた場合には、ブランク部Ｂの比率を大きく（現像性Ｄｏｗｎ）
なるように切替えを行う。

本実施の形態の非接触現像器１の優位性を確認するため、先ず、絶縁材質から成るシート状部材７０が現像領域を遮る量に応じて、現像ローラ６に印加するブランクバイアスの切替えを行わない場合について、本発明に係る実施の形態１で説明したものと同様の評価を行った。

上述の評価結果、表２を用いて説明する。

表２に記した結果から分かるように、絶縁材質から成るシート状部材７０の自由端Ｇが−１．６ｍｍから＋０．６ｍｍの位置にある場合、「はき寄せ」が問題の無いレベルまで改善され、該自由端Ｇが更に現像領域に浅く侵入する領域でも改善効果が見られた。

一方、絶縁材質から成るシート状部材７０の自由端Ｇを−０．３ｍｍにすると白縦筋状に現像されない部位が、又、−０．３ｍｍ以上とした場合、明らかな現像濃度不足となった。

即ち、ブランクバイアスを用いた本実施の形態の現像装置では、本発明に係る実施の形態１で用いた通常のＡＣ矩形波バイアスに対し、絶縁材質から成るシート状部材７０の自由端Ｇが現像領域により浅く侵入する領域でも「はき寄せ」が抑制され、逆に絶縁材質から成るシート状部材７０の自由端Ｇが現像領域に深く侵入した際、現像濃度が得られ難いと言う特性を持つことが分かった。

表３に記した結果から分かるように、絶縁材質から成るシート状部材７０の自由端Ｇが−１．６ｍｍから＋０．６ｍｍの位置にある場合、「はき寄せ」が問題の無いレベルまで改善され、該自由端Ｇが更に現像領域に浅く侵入する領域でも改善効果が見られた。

一方、絶縁材質から成るシート状部材７０の自由端Ｇを−０．６ｍｍにすると濃度薄の傾向が現れ、又、−０．９ｍｍ以上とした場合、明らかな現像濃度不足となった。

即ち、表３で説明した際に述べた、ブランクバイアス化の弊害（現像濃度の低下）が解消されたことになる。このように、絶縁材質から成るシート状部材７０が現像領域を遮る量に応じて、現像スリーブ４１に印加するブランクバイアスの条件切替えを行うことで、表３に示した条件切替えを行わない場合に比較して、より幅広い領域で良好な現像画質を得ることができた。

尚、本実施の形態においては、１０／１０ＢＰ、１２／８ＢＰ、８／４ＢＰ等のブランクパルスを用いたが、現像スリーブ４１と非現像部材間の距離、感光ドラムや現像スリーブの外径等、諸条件により最適なブランクバイアス条件が変化する。

従って、任意に設定したブランクバイアス条件を、絶縁材質から成るシート状部材７０が現像領域を遮る量と相関させながら切替えた場合でも、本発明と同様の効果を得ることができる。

このように、絶縁材質から成るシート状部材の先端位置情報に応じて、最適なブランクパルスが決定され、画像形成可能と判断する。上述した一連の動作が終了すると、画像形成動作を開始可能であると判断する（Ｓ１７）。

以上のような構成の本実施の形態の画像形成装置であれば、絶縁材質から成るシート状部材が、経時的に画像形成装置に正常に設置されているかどうかの判断、及びシートの先端位置の設置状態までをも検知し、「掃き寄せ」画像の発生を抑制することができる。

又、本実施の形態の画像形成装置と同様に、感光ドラムと現像スリーブの間隙に絶縁材質から成るシート状部材を配置すれば、複数の現像器を格納し、各々の現像器で現像を行った現像剤像を積層してフルカラー画像の形成を行う、タンデム方式・ロータリー方式等の多色画像形成装置においても、「はき寄せ」を抑制する事が可能である。

＜実施の形態３＞
図１０に本発明の実施の形態３に係るプロセスカートリッジ、図１１に前記プロセスカートリッジを装着して画像形成を行う画像形成装置の模式図を示す。

本実施の形態に係るプロセスカートリッジ３３は、前記実施の形態２の画像形成装置において、画像形成プロセスの構成要素の内、像担持体である感光体１６と前記感光ドラム１６表面を帯電する帯電手段である帯電ローラ１７と、感光ドラム１６上に形成された静電潜像を非接触現像する現像器１９、そして、クリーニングブレード３１及び廃トナー容器部３２とを一体化し、画像形成装置と着脱可能なプロセスカートリッジとして構成したものである。

更に、感光ドラム１６と現像スリーブ１９Ａの間隙において現像領域を遮る絶縁材質から成るシート状部材２１も、台座２０を介してプロセスカートリッジ３３に取り付けられる。

更に、プロセスカートリッジ３３には記憶媒体（Ｂ）３４が搭載され、絶縁材質から成るシート状部材２１の先端位置に係る情報書き込まれている。この記憶媒体（Ｂ）は、プロセスカートリッジを画像形成装置に取り付けると、電気的に接続が可能となり、画像形成装置の制御部（図示せず）と電気的に接続される。

本実施の形態における絶縁材質から成るシート状部材の設定状態の検知方法について、図１２のフローチャートに基づいて説明する。

プロセスカートリッジ３３が画像形成装置に装着される（Ｓ２０）と、制御部であるコントローラ３５から情報読み出し・書き込み手段３６を介し、プロセスカートリッジ３３に搭載された記憶媒体３４から、絶縁材質から成るシート状部材の先端位置に係る情報を読み出す（Ｓ２１）。

一方、画像形成装置内に設置されている記憶媒体内にはプロセスカートリッジ各々の絶縁材質から成るシート状部材の先端位置に対応した情報が記憶されている。

プロセスカートリッジが装着された後に、実施の形態１で説明した「掃き寄せ」値の検知を開始する（Ｓ２２）。この検知後に、制御部であるコントローラ３５において、絶縁材質から成るシート状部材の先端位置検知を算出する（Ｓ２３）。

コントローラ３５は、プロセスカートリッジに入力されている値と、実施の形態１で説明した「掃き寄せ」濃度検知方法により検知した絶縁材質から成るシート状部材の先端位置の情報とを比較、検証を行う（Ｓ２４）。

その後、画像形成装置内の記憶媒体に格納されている絶縁材質から成るシート状部材の先端位置に係わる情報と、製造出荷時にプロセスカートリッジに設置されている記憶媒体内に記憶されている「掃き寄せ」値との比較した結果、「掃き寄せ」値が、同一である、若しくは同等と見なすことができるときは、絶縁性シート状部材の設定状態が正常である、と判断する（Ｓ２５）。

実施の形態２でも説明した現像バイアス最適化の方法を本発明にも適用し、絶縁材質から成るシート状部材の先端位置情報に応じて、最適なブランクパルスが決定され、画像形成可能と判断する。上述した一連の動作が終了すると、画像形成動作を開始可能であると判断する（Ｓ２６）。

上述した一連の動作が終了すると、画像形成動作を開始可能であると判断する（Ｓ２７）。

こうして、濃度センサーにより「掃き寄せ」値を検知することで、絶縁性シート状部材の先端位置が、現像領域内のどこに位置しているかを予測することが可能になる。

反対に、濃度センサーにより「掃き寄せ」値を検知する結果、「掃き寄せ」値２０〜４０を検知した場合、若しくは、画像形成装置内の記憶媒体に格納されている絶縁材質から成るシート状部材の先端位置に係わる情報と、製造出荷時にプロセスカートリッジに設置されている記憶媒体内に記憶されている「掃き寄せ」値との比較した結果、「掃き寄せ」値に大きな差が乗じる場合には、絶縁性シート状部材の先端位置が予測される現像領域外であると判断し、絶縁性シート状部材の設定状態が異常である、と判断する（Ｓ２７）。

絶縁性シート状部材の設定状態が正常である、と判断した後に、オペレーションパネル等で、エラーメッセージ等により画像形成装置に異常が生じたことをユーザに知らせるものとする（Ｓ２８）。

この情報の比較により、プロセスカートリッジをユーザが使用する際に経時的な異常がないかの検知を行う。

尚、プロセスカートリッジ３３に搭載された記憶媒体３４内に記憶された絶縁材質から成るシート状部材の先端位置情報は、製造出荷時に測定を行うことにより、得られるものであり、各製造プロセスカートリッジ３３毎に異なる。

以上のような構成の本実施の形態の画像形成装置であれば、絶縁材質から成るシート状部材が、経時的に画像形成装置に正常に設置されているかの有無を検知し、「掃き寄せ」画像の発生を抑制することができる。

又、プロセスカートリッジの交換毎に、各プロセスカートリッジの状態に合わせて、確実に「掃き寄せ」画像の発生を抑制することができるため、多色画像形成装置において、複数のプロセスカートリッジ間で画像品質のバラツキを抑えることが可能となる。

更に、プロセスカートリッジ３２を交換するという簡単な操作のみで、感光ドラム１６や帯電ローラ１７等の消耗部材の交換や現像剤Ｔの交換が容易に行えるため、諸所のメンテナンス作業に関わるユーザの労力を軽減でき、長期に亘って安定した出力画像を得られるようになった。

尚、製造時における絶縁材質から成るシート状部材の取り付け精度を緩和することも可能となり、上述の利点を比較的安価に提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る画像形成装置を説明する図である。 本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の全体を説明する図である。 本発明の実施の形態１に係る現像装置を説明する図である。 本発明の実施の形態１に係る現像装置を説明する斜視図である。 本発明の実施の形態１における現像領域付近の拡大図である。 本発明の実施の形態１における「掃き寄せ」を検知するためのテストパターンを説明する図である。 本発明の実施の形態１における「掃き寄せ」値の算出方法を説明する図である。 本発明の実施の形態２に関する制御内容を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態２に関するブランクパルスを説明する図である。 本発明の実施の形態３に係るプロセスカートリッジの模式図である。 本発明の実施の形態３に係るプロセスカートリッジを装着した状態の画像形成装置を説明する図である。 本発明の実施の形態３に関する制御内容を説明するフローチャートである。 従来の画像形成装置を説明する図である。 従来の現像装置を説明する図である。 現像バイアスを示す波形図である。 現像スリーブと感光ドラムの間隙に形成される電気力線を示す模式図である。 感光スリーブ上に静電潜像が存在する場合の現像スリーブの回転方向上流側端部における現像剤の運動を模式的に示した説明図である。 現像スリーブから飛翔した現像剤に作用する力を説明する模式図である。 感光ドラム上に静電潜像が存在しない場合（非画像部）の現像スリーブの回転方向上流側端部における現像剤の運動を模式的に示した説明図である。 感光ドラム上に静電潜像が存在する場合の現像スリーブの回転方向上流側端部における現像剤の運動を模式的に示した説明図である。 感光ドラム上に静電潜像後端が存在する場合の、現像スリーブの回転方向上流側端部における現像剤の運動を模式的に示した説明図である。 現像スリーブの回転方向下流側端部で静電潜像後端に付着する現像剤の運動を模式的に示した説明図である。 従来の現像バイアス等を用いて現像した場合に得られるトナー像に掃き寄せが発生したことを示す説明図である。

符号の説明

１ 感光ドラム
５ 搬送ローラ
６ 転写手段
６ａ 転写ベルト
１０ 現像器
１１ 現像スリーブ
１３ クリーナー
１７ 帯電ローラ
１９，２０ 濃度センサー
３０ テストパターン
３１ クリーニングブレード
３２ 廃トナー容器部
３３ プロセスカートリッジ
４２ 現像ブレード
４３ 支持板金
４４ 供給ローラ
４５ 現像容器
４５ａ 現像剤容器
４５ｂ 現像室
４７ 現像バイアス電源
４９ 現像剤搬送部材
５０ 制御部
５２ コネクタ
５３ ホスト
７０ 絶縁材質から成るシート状部材
７１ 支持部材
１００ 画像形成装置
Ｐｙ イエロー画像形成ステーション
Ｐｍ マゼンタ画像形成ステーション
Ｐｃ シアン画像形成ステーション
Ｐｋ ブラック画像形成ステーション

Claims (4)

1. 像担持体に対向して設けられ、現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に振動電界を形成する電界形成手段と、前記現像剤担持体に押圧摺擦して前記現像剤担持体表面に現像剤層を形成する現像剤層形成手段と、前記現像剤担持体上の現像剤層厚を規制する現像剤層厚規制手段と、前記電界形成手段により発生させられる振動電界により前記現像剤担持体と前記像担持体との間にて現像剤を往復運動させることで前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、搬送手段により所定方向に搬送される転写材に対し転写手段を配設して画像形成を行う画像形成装置において、
   前記像担持体と前記現像剤担持体とで構成される間隙（現像に作用する領域）内にかかるように、絶縁材質から成るシート状の部材を設置し、現像剤の往復運動を妨げるよう前記現像剤担持体から近接部に設けた絶縁材質から成るシート状部材を通して供給された現像剤を現像させ、上記搬送手段上に転写された現像剤像の掃き寄せ部の画像濃度を検出するためのパターンを像担持体に形成し、掃き寄せ部の画像濃度を検出するためのパターンを転写材の搬送手段上に転写してそのパターンをパターン濃度検出手段上で読み取り、読み取ったパターンの濃度検出情報に基づいて絶縁性シート状部材の設定状態を検知することを特徴とする画像形成装置。
2. 掃き寄せ部の画像濃度を検出するためのパターンを転写材の搬送手段上に転写してそのパターンをパターン濃度検出手段上で読み取り、その結果に応じて、前記振動電界を形成するために現像剤担持体に印加するバイアスを変化させる手段を具備したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 少なくとも、現像手段と、像担持体と現像剤担持体とで構成される間隙（現像に作用する領域）内にかかるように配置された、絶縁材質から成るシート状部材とを含む複数のプロセス手段を一体化し、画像形成装置本体と着脱可能なプロセスカートリッジとしたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 少なくとも、像担持体と、像担持体に対向して設けられ、現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に振動電界を形成する電界形成手段と、前記現像剤担持体に押圧摺擦して前記現像剤担持体表面に現像剤層を形成する現像剤層形成手段と、前記現像剤担持体上の現像剤層厚を規制する現像剤層厚規制手段と、前記電界形成手段により発生させられる振動電界により前記現像剤担持体と前記像担持体との間の現像領域にて現像剤を往復運動させることで前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記像担持体と前記現像剤担持体とで構成される間隙（現像に作用する領域）内にかかるよう、絶縁材質から成るシート状の部材を含む複数のプロセス手段を一体化し、画像形成装置本体と着脱可能としたプロセスカートリッジであり、前記シート状の部材の先端位置に係る情報を記憶する記憶媒体を搭載したことを特徴とするプロセスカートリッジ。

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