JP2006349760A - 現像装置およびそれを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像時に静電潜像に対して常に安定した現像剤の供給を維持し、高画質の現像剤像を形成することのできる現像装置を提供する。
【解決手段】 電子写真方式の画像形成装置に搭載され、非磁性一成分現像剤を用いて静電潜像を現像する現像装置１は、現像剤を担持する現像ローラ２と、現像ローラ２に現像剤を供給する現像剤供給ローラ４と、現像ローラ２にバイアスを印加する現像ローラバイアス印加手段７と、現像剤供給ローラ４にバイアスを印加する供給ローラバイアス印加手段８と、温度および湿度を検知する温湿度検知手段１１と、制御手段１２とを備え、制御手段１２が、温湿度検知手段１１の検知出力に応じ、現像ローラバイアス印加手段７によって現像ローラ２に印加されるバイアス値（Ｖｂ）と供給ローラバイアス印加手段８によって現像剤供給ローラ４に印加されるバイアス値（Ｖｃ）とを制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、現像装置およびそれを備える画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いる画像形成装置は、一般に、感光体とそのまわりに配置される帯電装置、露光手段、現像装置、転写装置、定着装置などを含んで構成される。帯電装置は、感光体の表面を一様に帯電する。露光手段は、帯電された感光体表面に画像情報に応じた光を露光して静電潜像を形成する。現像装置は、現像剤を構成するトナーを現像ローラから感光体表面に形成される静電潜像に供給してトナー像を形成する。転写装置は、トナーと逆極性の電荷を記録材に与えてトナー像を記録材に転写させる。定着装置は、加熱、加圧などの手段によってトナー像を記録材上に定着する。このように構成される電子写真方式を用いる画像形成装置によって、記録材上に所望の画像が形成される。

上記のように現像装置の現像ローラから画像形成装置の感光体上に形成される静電潜像に対して現在剤が供給されることによって、静電潜像が現像されてトナー像が形成されるけれども、静電潜像に対するトナーの供給および現像装置内における現像剤の現像ローラへの供給に関しては、現像剤の帯電性能が影響する。

特にキャリアを含まない一成分現像剤であって、かつ現像剤自体が非磁性である非磁性一成分現像剤を用いる場合、磁力を利用して現像剤を搬送／供給することがなく、その静電気力に依存して、現像装置内における現像剤のローラ間の移行および現像ローラから感光体への移行が行われるので、一層現像剤であるトナーの帯電性能が、現像品質、すなわち現像によって形成されるトナー像の画質に大きく影響を及ぼす。

トナーの帯電性能は、環境条件によって影響され、たとえば低温低湿環境では帯電されやすく、高温高湿環境では帯電されにくくなる。このようなことから、環境条件に応じて、現像装置の稼動条件を制御し、画像品質安定化を図ることが試みられている。たとえば、温度湿度センサによって装置環境を検知し、検知出力に応じて薄層化ローラ（層厚規制ローラ）の回転数を変化させ、現像ローラとの相対周速度を変化させることが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に開示の構成を備えることによって、環境条件が変化、たとえば高温高湿となった場合においても、層厚規制ローラと現像ローラとの摩擦熱の発生を抑制してトナーの融着を防止し、縦すじによる画像むらのない良好な画像を得ることができる。

しかしながら、特許文献１は、環境条件の変化に関わらず、現像装置内における現像ローラに対する現像剤（トナー）の供給量を安定に維持ひいては感光体に対するトナーの供給量を安定に維持して、形成される画像におけるかぶり等の発生を防止して高画質の画像を長期間にわたり継続して形成することに関する技術については全く開示も示唆もしていない。

特開平９−９０７４７号公報

本発明の目的は、現像時に静電潜像に対して常に安定した現像剤の供給を維持し、高画質の現像剤像を形成することのできる現像装置およびそれを備える画像形成装置を提供することである。

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に搭載され、非磁性一成分現像剤を用いて静電潜像を現像する現像装置において、
現像剤を担持する現像ローラと、
現像ローラの表面上に形成される現像剤層の厚さを規制する層厚規制部材と、
現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給ローラと、
現像ローラにバイアスを印加する現像ローラバイアス印加手段と、
現像剤供給ローラにバイアスを印加する供給ローラバイアス印加手段と、
温度および湿度を検知する温湿度検知手段と、
温湿度検知手段の検知出力に応じ、現像ローラバイアス印加手段によって現像ローラに印加されるバイアス値（Ｖｂ）および供給ローラバイアス印加手段によって現像剤供給ローラに印加されるバイアス値（Ｖｃ）を制御する制御手段と、を含むことを特徴とする現像装置である。

また本発明は、制御手段は、
温湿度検知手段によって検知される温度および湿度が予め定める温度および湿度よりも高い高温高湿であるとき、
現像ローラバイアス印加手段によって現像ローラに印加されるバイアス値（Ｖｂ）が、供給ローラバイアス印加手段によって現像剤供給ローラに印加されるバイアス値（Ｖｃ）よりも大きくなるように制御することを特徴とする。

また本発明は、制御手段は、
温湿度検知手段によって検知される温度および湿度が予め定める温度および湿度よりも低い低温低湿であるとき、
現像ローラバイアス印加手段によって現像ローラに印加されるバイアス値（Ｖｂ）が、供給ローラバイアス印加手段によって現像剤供給ローラに印加されるバイアス値（Ｖｃ）と同じになるように、または前記バイアス値（Ｖｃ）よりも小さくなるように制御することを特徴とする。

また本発明は、電子写真方式の画像形成装置に搭載され、非磁性一成分現像剤を用いて静電潜像を現像する現像装置において、
現像剤を担持する現像ローラと、
現像ローラの表面上に形成される現像剤層の厚さを規制する層厚規制部材と、
現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給ローラと、
現像ローラを回転駆動させる現像ローラ駆動手段と、
現像剤供給ローラを回転駆動させる供給ローラ駆動手段と、
温度および湿度を検知する温湿度検知手段と、
温湿度検知手段の検知出力に応じ、現像ローラ駆動手段による現像ローラの周速度（Ｓｂ）および供給ローラ駆動手段による現像剤供給ローラの周速度（Ｓｃ）を制御する制御手段と、を含むことを特徴とする現像装置である。

また本発明は、制御手段は、
温湿度検知手段によって検知される温度および湿度が予め定める温度および湿度よりも高い高温高湿であるとき、
供給ローラ駆動手段により回転駆動される現像剤供給ローラの周速度（Ｓｃ）と、現像ローラ駆動手段により回転駆動される現像ローラの周速度（Ｓｂ）との比である周速比（Ｓｃ／Ｓｂ）が、予め定める基準値よりも大きくなるように制御することを特徴とする。

また本発明は、制御手段は、
温湿度検知手段によって検知される温度および湿度が予め定める温度および湿度よりも低い低温低湿であるとき、
供給ローラ駆動手段により回転駆動される現像剤供給ローラの周速度（Ｓｃ）と、現像ローラ駆動手段により回転駆動される現像ローラの周速度（Ｓｂ）との比である周速比（Ｓｃ／Ｓｂ）が、予め定める基準値よりも小さくなるように制御することを特徴とする。

また本発明は、前記いずれかの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。

本発明によれば、環境条件である温度、湿度の変化に応じて、制御手段が、現像ローラバイアス印加手段によって現像ローラに印加されるバイアス値と、供給ローラバイアス印加手段によって現像剤供給ローラに印加されるバイアス値とを、好適な状態になるように制御するので、現像剤であるトナーが、装置内において、また現像ローラから画像形成装置に設けられる感光体へ、常に安定して供給されるようになる。このことによって、かぶり等のない高品質の画像を安定して形成することが可能になる。

また本発明によれば、環境条件である温度、湿度の変化に応じて、制御手段が、現像ローラ駆動手段による現像ローラの回転周速度と、供給ローラ駆動手段による現像剤供給ローラの回転周速度とを、好適な状態になるように制御するので、現像剤であるトナーが、装置内において、また現像ローラから画像形成装置に設けられる感光体へ、常に安定して供給されるようになる。このことによって、かぶり等のない高品質の画像を安定して形成することが可能になる。

また本発明によれば、現像剤を常に安定して供給できる現像装置を搭載するので、高品質の画像を長期にわたって安定して形成することのできる画像形成装置が実現される。

図１は、本発明の実施の一形態である現像装置１の構成を簡略化して示す図である。本発明の現像装置１は、電子写真方式の画像形成装置に搭載され、キャリア等の磁性材料を含まない非磁性一成分現像剤を用いて、画像形成装置に備わる感光体２１上に形成される静電潜像を現像する装置である。

現像装置１は、現像剤を担持する現像ローラ２と、現像ローラ２の表面上に形成される現像剤層の厚さを規制する層厚規制部材３と、現像ローラ２に現像剤を供給する現像剤供給ローラ４と、現像剤を撹拌する撹拌ローラ５と、上記３つのローラ２，４，５が回転自在に支持されるとともに層厚規制部材３が装着される現像剤容器６と、現像ローラ２にバイアスを印加する現像ローラバイアス印加手段７と、現像剤供給ローラ４にバイアスを印加する供給ローラバイアス印加手段８と、現像ローラ２を回転駆動させる現像ローラ駆動手段９と、現像剤供給ローラ４を回転駆動させる供給ローラ駆動手段１０と、撹拌ローラ５を回転駆動させる不図示の撹拌ローラ駆動手段と、温度および湿度を検知する温湿度検知手段１１と、制御手段１２とを含んで構成される。

現像剤容器６は、外形が大略直方体形状の容器であり、たとえば硬質の合成樹脂などから成る。現像剤容器６の一つの面には、開口部１３が形成され、該開口部１３を通して現像ローラ２が、画像形成装置に設けられる感光体２１と互いの回転軸線が平行になるように、また感光体２１に接触深さ０．１〜０．３ｍｍで当接するようにして、配置される。

現像ローラ２は、前述のように現像剤容器６に回転自在に支持され、その回転方向は図１紙面上で反時計まわりの矢符Ｓ３方向であり、感光体２１の回転方向である時計まわりの矢符Ｓ１方向とは逆回転になるように設定される。

現像ローラ２は、金属製たとえばステンレス鋼製のシャフトを基材とし、その外周面上に導電性弾性部材の層が形成された直径が約３０ｍｍ強のローラである。導電性部材は、たとえばカーボンブラックなどの導電化剤が添加された体積抵抗率約１０^６Ωｃｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度６０〜７０度の導電性ウレタンゴムから成る。現像ローラ２の表面を構成するウレタンゴム層の表面粗さは、トナー薄層を均一に形成する観点から平滑性の高い方が好ましく、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準じた十点平均粗さ（Ｒｚ）で７μｍ以下、特に３〜６μｍであることが好ましい。

現像ローラ２の金属製シャフトには、電圧を印加する電源である現像ローラバイアス印加手段７が電気的に接続され、現像ローラバイアス印加手段７によって現像ローラ２にバイアスが印加される。また現像ローラ２の金属製シャフトには、歯車列などを介して、たとえば電動機からなる現像ローラ駆動手段９が連結される。現像ローラバイアス印加手段７および現像ローラ駆動手段９は、制御手段１２に接続され、制御手段１２によって動作制御される。

現像剤供給ローラ４は、前述のように現像剤容器６に回転自在に支持され、接触深さ０．５〜１ｍｍで現像ローラ２に当接し、その回転方向は図１紙面上で反時計まわりの矢符Ｓ２方向であり、現像ローラ２の回転方向と同じ方向になるように設定される。現像剤供給ローラ４は、金属製たとえばステンレス鋼製シャフトを基材とし、その外周面上に体積抵抗率が約１０^５Ωｃｍ、セル密度８０〜１４０個／インチ、アスカＦ硬度６０度〜アスカＣ硬度３０度の導電性ウレタンフォームの層が形成された、直径約２０ｍｍの導電性発泡体ローラである。

導電性ウレタンフォーム層の組成および製造方法は、細かく限定されるものではないけれども、たとえば次のようにして形成される。ウレタンフォーム１００重量部に対して５重量部以上１５重量部以下のカーボンブラックが混合され、泡立て機で撹拌し泡立てられた後、加熱ブロー形成によって、金属製シャフトまわりにスポンジ体が形成される。

この現像剤供給ローラ４は、現像剤のトナーを現像ローラ２に供給するとともに、現像ローラ２から感光体２１に供給されずに現像ローラ２の表面上に残留するトナーを掻き落とす作用も有する。

現像剤供給ローラ４の金属製シャフトには、電圧を印加する電源である供給ローラバイアス印加手段８が電気的に接続され、供給ローラバイアス印加手段８によって現像剤供給ローラ４にバイアスが印加される。また現像剤供給ローラ４の金属製シャフトには、歯車列などを介して、たとえば電動機からなる供給ローラ駆動手段１０が連結される。供給ローラバイアス印加手段８および供給ローラ駆動手段１０は、制御手段１２に接続され、制御手段１２によって動作制御される。

撹拌ローラ５は、現像ローラ２および現像剤供給ローラ４と同様に、現像剤容器６に回転自在に支持され、不図示の撹拌ローラ駆動手段によって回転駆動される。撹拌ローラ５は、現像剤容器６内に収容される現像剤であるトナーを撹拌し、現像剤供給ローラ４へと搬送供給する。

層厚規制部材３は、一端部において現像剤容器６に装着され、遊端部が現像ローラ２の表面に当接するように設けられる。層厚規制部材３は、トナーを摩擦帯電させて現像に適した電荷を与えるとともに、その弾性力を利用し、現像ローラ２に当接する遊端部で現像ローラ２に所定の圧力を負荷することによってトナーの厚さを規制し、感光体２１と現像ローラ２との当接部である現像領域へ搬送されるトナー量を規制する。

層厚規制部材３は、厚さが０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの板状部材いわゆるブレードであり、ばね性を有する金属製であることが好ましい。層厚規制部材３の素材に用いられる金属としては、ＪＩＳ−Ｇ３３１１に規定されるＳＵＰなどのばね鋼、ＪＩＳ−Ｇ４３０５に規定されるＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４２０Ｊ２、ＳＵＳ６３１などのステンレス鋼、ＪＩＳ−Ｈ３１３０に規定されるＣ１７００、Ｃ１７２０、Ｃ５２１０、Ｃ７７０１などのばね用銅合金が好適に用いられる。

層厚規制部材３は、現像ローラ２に当接する遊端部付近が、機械的研磨または研削、曲げ加工によって成形されて作製されてもよく、また予め所望の形状に成形加工して作製したチップ状先端部を導電性接着剤で貼り付けることによって作製されてもよく、また遊端部に段差加工を施してその上から導電性接着剤で金属箔を貼り付けることによって作製されてもよい。さらに層厚規制部材３の遊端部は、トナーの帯電量調整およびトナー融着防止のためにコーティング処理が施されてもよい。この層厚規制部材３にも、トナー層厚規制バイアス電源からトナー層規制バイアス電圧が印加されるように構成されてもよい。

温湿度検出手段１１には、公知の温度および湿度を検出するセンサである温湿度センサを用いることができる。本実施の形態では、温湿度センサ１１は、現像剤容器６と感光体２１との両者の近傍に設けられ、その温湿度検出出力は、制御手段１２へ与えられる。

なお、現像ローラ２からトナーが供給される画像形成装置の感光体２１は、アルミニウムドラムを基材とし、その外周面上に有機光導電体が薄膜状に塗布された負帯電型ＯＰＣである。

図２は、制御手段１２と現像装置１の各部との電気的接続を示すブロック図である。制御手段１２は、たとえば中央処理装置（ＣＰＵ）を備えるマイクロコンピュータなどによって実現される処理回路である。この制御手段１２は、現像装置１のためにだけ備えられても良いけれども、本実施の形態では、後述する本発明のもう一つの実施形態である画像形成装置に設けられ、画像形成装置の全体動作を制御する制御手段が、現像装置１の動作を制御することに兼用される。

制御手段１２には、記憶手段であるメモリ１４が付設される。メモリ１４は、たとえばリードオンリィメモリ（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）またはハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などによって構成される。メモリ１４には、現像装置１の現像ローラバイアス印加手段７、供給ローラバイアス印加手段８、現像ローラ駆動手段９、供給ローラ駆動手段の動作制御プログラムおよび動作条件、ならびに画像形成装置が画像形成するための全体動作の制御プログラムおよび動作条件が予めストアされる。

以下制御手段１２による現像ローラバイアス印加手段７および供給ローラバイアス印加手段８の動作制御について説明する。

制御手段１２は、温湿度センサ１１によって検知される温度および湿度が予め定める温度および湿度よりも高い高温高湿（以後、Ｈ／Ｈと略記する）環境であるとき、現像ローラ２に対するトナーの供給量を増加するべく、現像ローラ２に印加されるバイアス値Ｖｂ（以後現像ローラバイアス値Ｖｂと呼ぶ）が、現像剤供給ローラ４に印加されるバイアス値Ｖｃ（以後、供給ローラバイアス値Ｖｃと呼ぶ）よりも大きくなるように、現像ローラバイアス印加手段７と供給ローラバイアス印加手段８とを動作制御する。

ここで、予め定める温度および湿度とは、現像装置１の稼動にとって好ましい環境条件である常温常湿（以後、Ｎ／Ｎと略記する）環境のことであり、温度：２３℃、湿度：６０ＲＨ付近を中心とし、温度：１５℃超え〜３０℃未満、湿度：２０ＲＨ超え〜８０ＲＨ未満である。一方、現像装置１の稼動にとって余り好ましくない環境条件である上記Ｈ／Ｈ環境とは、温度：３０℃以上でかつ湿度：８０ＲＨ以上を意味し、後述する低温低湿（以後、Ｌ／Ｌと略記する）環境とは、温度：１５℃以下でかつ湿度：２０ＲＨ以下を意味する。

現像ローラバイアス値Ｖｂと供給ローラバイアス値Ｖｃとの差は、定性的には、現像剤供給ローラ４から現像ローラ２に対するトナー移行の駆動力に相当し、大きいほど現像ローラ２に供給されるトナー量が多くなる。Ｎ／Ｎ環境に比べて高温高湿のＨ／Ｈ環境になると、Ｎ／Ｎ環境の場合に比べて、トナーが現像剤供給ローラ４から現像ローラ２へ供給されにくい環境になる。したがって、現像装置１では、温湿度センサ１１による検知出力に応じ、Ｈ／Ｈ環境であるとき、制御手段１２が、現像ローラ２に対するトナーの供給量を増加するべく、現像ローラバイアス値Ｖｂが供給ローラバイアス値Ｖｃよりも大きくなるように、現像ローラバイアス印加手段７と供給ローラバイアス印加手段８とを動作制御する。

逆に、Ｎ／Ｎ環境に比べて低温低湿のＬ／Ｌ環境になると、Ｎ／Ｎ環境の場合に比べて、トナーが現像剤供給ローラ４から現像ローラ２へ供給され易い環境になる。したがって、現像装置１では、温湿度センサ１１による検知出力に応じ、Ｌ／Ｌ環境であるとき、制御手段１２が、現像ローラ２に対するトナーの供給量を抑制するべく、現像ローラバイアス値Ｖｂと供給ローラバイアス値Ｖｃとが同じになるように、または現像ローラバイアス値Ｖｂが供給ローラバイアス値Ｖｃよりもわずかに小さくなるように、現像ローラバイアス印加手段７と供給ローラバイアス印加手段８とを動作制御する。

好適な動作環境であるＮ／Ｎ環境では、制御手段１２は、現像ローラバイアス値Ｖｂが供給ローラバイアス値Ｖｃよりもわずかに大きくなるように、現像ローラバイアス印加手段７と供給ローラバイアス印加手段８とを動作制御し、現像ローラ２に対するトナー供給量を好適に維持する。Ｎ／Ｎ環境において、現像ローラバイアス値Ｖｂを供給ローラバイアス値Ｖｃよりもわずかに大きくする、その大きくする値は、現像装置の性能、非磁性一成分現像剤の種類などによって異なるので限定的に定めることはできないけれども、おおよそ５０Ｖ〜１００Ｖ程度である。したがって、Ｌ／Ｌ環境では、現像ローラバイアス値（Ｖｂ）と供給ローラバイアス値（Ｖｃ）との差ΔＶ（＝Ｖｂ−Ｖｃ）が、上記のＮ／Ｎ環境における５０Ｖ〜１００Ｖよりも小さくなるように制御される。

このように、環境条件である温度／湿度の変化に応じて、制御手段１２が、現像ローラバイアス値（Ｖｂ）と、供給ローラバイアス値（Ｖｃ）とを、常に好適な状態になるように制御するので、常に好適量のトナーが現像剤供給ローラ４から現像ローラ２へ供給される。このことによって、現像ローラ２から画像形成装置に設けられる感光体２１の静電潜像へ、常に安定して好適量のトナーが供給されるようになるので、かぶり等のない高品質の画像が安定して形成される。

また制御手段１２は、現像ローラ２に対して供給されるトナー量が常に好適量になるように、現像ローラ駆動手段９および供給ローラ駆動手段１０の動作を制御することができる。以下制御手段１２による現像ローラ駆動手段９および供給ローラ駆動手段１０の動作制御について説明する。

現像剤供給ローラ４の周速度（Ｓｃ）と現像ローラ２の周速度（Ｓｂ）との周速比（Ｓｃ／Ｓｂ）も、定性的には、現像剤供給ローラ４から現像ローラ２に対するトナーの移行のし易さの指標であり、周速比が大きい、すなわち現像ローラ２の周速度（Ｓｂ）に比べて現像剤供給ローラ４の周速度（Ｓｃ）を速くするほど現像ローラ２に供給されるトナー量が多くなる。

前述のようにＨ／Ｈ環境になると、Ｎ／Ｎ環境の場合に比べてトナーが現像剤供給ローラ４から現像ローラ２へ供給されにくい環境になる。したがって、制御手段１２は、温湿度センサ１１によって検知される温度および湿度がＨ／Ｈ環境であるとき、供給ローラ駆動手段１０により回転駆動される現像剤供給ローラ４の周速度（Ｓｃ）と、現像ローラ駆動手段９により回転駆動される現像ローラ２の周速度（Ｓｂ）との比である周速比（Ｓｃ／Ｓｂ）が、予め定める基準値よりも大きくなるように制御し、現像ローラ２に対して供給されるトナー量を増加させる。

一方、Ｌ／Ｌ環境になると、Ｎ／Ｎ環境の場合に比べてトナーが現像剤供給ローラ４から現像ローラ２へ供給され易い環境になる。したがって、制御手段１２は、温湿度センサ１１によって検知される温度および湿度がＬ／Ｌ環境であるとき、供給ローラ駆動手段１０により回転駆動される現像剤供給ローラ４の周速度（Ｓｃ）と、現像ローラ駆動手段９により回転駆動される現像ローラ２の周速度（Ｓｂ）との比である周速比（Ｓｃ／Ｓｂ）が、予め定める基準値よりも小さくなるように制御し、現像ローラ２に対して供給されるトナー量を抑制する。

好適な動作環境であるＮ／Ｎ環境では、制御手段１２は、周速比（Ｓｃ／Ｓｂ）が、予め定める基準値になるように、現像ローラ駆動手段９と供給ローラ駆動手段１０とを動作制御し、現像ローラ２に対するトナー供給量を好適に維持する。

周速比（Ｓｃ／Ｓｂ）を制御するための現像ローラ２の周速度（Ｓｂ）および現像剤供給ローラ４の周速度（Ｓｃ）の検出は、制御手段１２が、現像ローラ駆動手段９および供給ローラ駆動手段１０を、それぞれ周速度（Ｓｂ）および（Ｓｃ）で回転するように動作指令値として出力している制御信号を周速度として自ら検知することによって行われる。このことによって、別途周速度検出手段を設ける必要がなくなる。

なお、周速比（Ｓｃ／Ｓｂ）制御のための予め定める基準値とは、現像装置の性能、非磁性一成分現像剤の種類などによって異なるので限定的に定めることはできないけれども、目安としては、周速比（Ｓｃ／Ｓｂ）：２．０が用いられる。温湿度センサ１１の検出結果に応じて、たとえば表１に示すように周速比（Ｓｃ／Ｓｂ）が制御される。

このように、環境条件である温度／湿度の変化に応じて、制御手段１２が、周速比（Ｓｃ／Ｓｂ）を、常に好適な状態になるように制御するので、常に好適量のトナーが現像剤供給ローラ４から現像ローラ２へ供給される。このことによって、現像ローラ２から画像形成装置に設けられる感光体２１の静電潜像へ、常に安定して好適量のトナーが供給されるようになるので、かぶり等のない高品質の画像が安定して形成される。

図３は現像装置１が搭載される本発明のもう一つの実施形態である画像形成装置３０の構成を簡略化して示す図であり、図４は画像形成装置３０に備わる画像形成ユニット３２部分の拡大図である。画像形成装置３０には、前述の本発明の現像装置１が備えられる。本実施の形態において例示される画像形成装置３０は、たとえば電子写真方式の複写機である。

画像形成装置３０は、大略、原稿の画像情報を読取る画像読取部３１と、画像読取部３１で読取られて画像処理部で画像処理された画像情報に基づいてトナー像を形成する画像形成ユニット３２と、画像形成ユニット３２で形成されたトナー像を記録媒体であるたとえば記録紙Ｐに転写する転写部３３と、転写部３３で記録紙Ｐに転写されたトナー像を定着する定着部３４と、定着部３４でトナー像が定着された記録紙Ｐが排紙される排紙トレー３５と、記録紙Ｐを画像形成ユニット３２へ供給する用紙供給部であって、装置本体内に設けられて多量に消費される寸法の記録紙Ｐを供給するための自動用紙供給部３６と、前記寸法とは異なる寸法の記録紙Ｐを少量送給するための手差用紙供給部３７と、記録紙を搬送するために装置本体内の随所に設けられる搬送ローラとその駆動手段とからなる搬送系とを含んで構成される。

画像読取部３１は、原稿載置台４１上に載置される原稿の画像情報を、光走査ユニット４２を原稿載置台４１に沿って走査させることによってＣＣＤ検出器４３で読取る。この画像情報は、画像処理部へ送られて画像処理される。画像処理された画像情報は、画像形成ユニット３２へ送られてトナー像に形成される。

画像形成ユニット３２は、自動用紙供給部３６の上方に配置される。本実施形態の画像形成装置３０は、フルカラーの複写機であり、画像形成ユニット３２は、ブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応して合計４つ設けられる。４つの画像形成ユニット３２は、記録紙Ｐの搬送方向上流側から下流側に向けて、上記の色順に並列配置されて設けられる。

画像形成ユニット３２は、個別に表す場合、参照符号に各色に対応するアルファベットを添付し、総称する場合は参照符号のみで表す。なお、画像形成ユニット３２は、各色とも同様に構成されるので、図４においてブラック（Ｂ）の画像形成ユニット３２Ｂで代表して構成を説明し、他の色については説明を省略する。

画像形成ユニット３２は、感光体２１と、感光体２１の外周面に沿って配設される帯電器４４と、露光ユニット４５と、現像装置１と、クリーニング装置４６と、除電器４７とを含む。

帯電器４４は、露光ユニット４５によって露光される前の感光体２１の表面を均一に帯電させる。露光ユニット４５は、均一に帯電された感光体２１上に画像情報に応じた光を走査して静電潜像を形成する。現像装置１は、感光体２１の表面に形成された静電潜像に対して現像ローラ２から現像剤（トナー）を供給して可視化された現像剤像（トナー像）を形成する。クリーニング装置４６は、感光体２１から記録紙Ｐに転写されることなく感光体２１に残留する残留トナーを除去する。除電器４７は、感光体２１表面の電荷を除去することによって、次に帯電器４４によって均一に帯電することに備える。

転写部３３は、４つが並設される画像形成ユニット３２の下方に、４つが並設される画像形成ユニット３２に対してほぼ平行に延びて設けられる。転写部３３は、イエロー（Ｙ）の画像形成ユニット３２Ｙの近傍に設けられ駆動源が連結されて回転駆動される駆動ローラ５１と、ブラック（Ｂ）の画像形成ユニット３２Ｂ近傍に設けられ従動回転する従動ローラ５２と、駆動ローラ５１と従動ローラ５２とに張架されて感光体２１に接するように設けられる無端ベルトである搬送ベルト５３と、搬送ベルト５３の内方に搬送ベルト５３を介して感光体２１に押圧されるように各色毎に設けられる４つの転写ローラ５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｍ，５４Ｙと、各転写ローラ５４に転写バイアスを印加する不図示の転写バイアス印加手段とを含んで構成される。

自動用紙供給部３６または手差用紙供給部３７から搬送系を介して画像形成ユニット３２に搬送された記録紙Ｐは、感光体２１と搬送ベルト５３との間を、搬送方向上流側から下流側に向って、すなわちブラック（Ｂ）の画像形成ユニット３２Ｂからイエロー（Ｙ）の画像形成ユニット３２Ｙに向って搬送される。記録紙Ｐには、上記搬送過程において、各感光体２１上に形成されたトナー像が、転写ローラ５４に印加される転写バイアスの作用によって、各色毎に順次積層転写される。

各色のトナー像が転写された記録紙Ｐは、画像形成ユニット３２と転写部３３よりも記録紙Ｐの搬送方向下流側に設けられる定着部３４へ送られる。定着部３４は、加熱ローラ５５と加圧ローラ５６とを含み、各色のトナー像が転写された記録紙Ｐを、加熱ローラ５５と加圧ローラ５６との圧接部に通過させることによって加熱／加圧し、記録紙Ｐ上に転写されたトナー像を定着して堅牢な記録画像とする。トナー像が定着された記録紙Ｐは、搬送系によってさらに搬送され、排紙トレー３５の上流側に設けられる排紙ローラ５７によって、排紙トレー３５上に排紙される。

この画像形成装置３０には、現像装置１が搭載され、現像装置１においては、環境温度／環境湿度を検出し、該検出出力に応じて、現像ローラ２に対するバイアス値Ｖｂと現像剤供給ローラ４に対するバイアス値Ｖｃとが適正値になるように制御され、また現像剤供給ローラ４の周速度Ｓｃと現像ローラ２の周速度Ｓｂとの周速比（Ｓｃ／Ｓｂ）が適正値になるように制御されるので、稼動の環境条件すなわち温度／湿度に関らず、静電潜像の現像に好適な量のトナーを、現像ローラ２へ供給し、現像ローラ２から感光体２１上の静電潜像に供給することができる。したがって、かぶり等の無い高品質の画像を長期にわたって安定して形成することのできる画像形成装置が実現される。

本発明の実施の一形態である現像装置１の構成を簡略化して示す図である。 制御手段１２と現像装置１の各部との電気的接続を示すブロック図である。 現像装置１が搭載される本発明のもう一つの実施形態である画像形成装置３０の構成を簡略化して示す図である。 画像形成装置３０に備わる画像形成ユニット３２部分の拡大図である。

符号の説明

１ 現像装置
２ 現像ローラ
３ 層厚規制部材
４ 現像剤供給ローラ
５ 撹拌ローラ
６ 現像剤容器
７ 現像ローラバイアス印加手段
８ 供給ローラバイアス印加手段
９ 現像ローラ駆動手段
１０ 供給ローラ駆動手段
１１ 温湿度検知手段
１２ 制御手段
３０ 画像形成装置

Claims (7)

1. 電子写真方式の画像形成装置に搭載され、非磁性一成分現像剤を用いて静電潜像を現像する現像装置において、
   現像剤を担持する現像ローラと、
   現像ローラの表面上に形成される現像剤層の厚さを規制する層厚規制部材と、
   現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給ローラと、
   現像ローラにバイアスを印加する現像ローラバイアス印加手段と、
   現像剤供給ローラにバイアスを印加する供給ローラバイアス印加手段と、
   温度および湿度を検知する温湿度検知手段と、
   温湿度検知手段の検知出力に応じ、現像ローラバイアス印加手段によって現像ローラに印加されるバイアス値（Ｖｂ）および供給ローラバイアス印加手段によって現像剤供給ローラに印加されるバイアス値（Ｖｃ）を制御する制御手段と、を含むことを特徴とする現像装置。
2. 制御手段は、
   温湿度検知手段によって検知される温度および湿度が予め定める温度および湿度よりも高い高温高湿であるとき、
   現像ローラバイアス印加手段によって現像ローラに印加されるバイアス値（Ｖｂ）が、供給ローラバイアス印加手段によって現像剤供給ローラに印加されるバイアス値（Ｖｃ）よりも大きくなるように制御することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 制御手段は、
   温湿度検知手段によって検知される温度および湿度が予め定める温度および湿度よりも低い低温低湿であるとき、
   現像ローラバイアス印加手段によって現像ローラに印加されるバイアス値（Ｖｂ）が、供給ローラバイアス印加手段によって現像剤供給ローラに印加されるバイアス値（Ｖｃ）と同じになるように、または前記バイアス値（Ｖｃ）よりも小さくなるように制御することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
4. 電子写真方式の画像形成装置に搭載され、非磁性一成分現像剤を用いて静電潜像を現像する現像装置において、
   現像剤を担持する現像ローラと、
   現像ローラの表面上に形成される現像剤層の厚さを規制する層厚規制部材と、
   現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給ローラと、
   現像ローラを回転駆動させる現像ローラ駆動手段と、
   現像剤供給ローラを回転駆動させる供給ローラ駆動手段と、
   温度および湿度を検知する温湿度検知手段と、
   温湿度検知手段の検知出力に応じ、現像ローラ駆動手段による現像ローラの周速度（Ｓｂ）および供給ローラ駆動手段による現像剤供給ローラの周速度（Ｓｃ）を制御する制御手段と、を含むことを特徴とする現像装置。
5. 制御手段は、
   温湿度検知手段によって検知される温度および湿度が予め定める温度および湿度よりも高い高温高湿であるとき、
   供給ローラ駆動手段により回転駆動される現像剤供給ローラの周速度（Ｓｃ）と、現像ローラ駆動手段により回転駆動される現像ローラの周速度（Ｓｂ）との比である周速比（Ｓｃ／Ｓｂ）が、予め定める基準値よりも大きくなるように制御することを特徴とする請求項４記載の現像装置。
6. 制御手段は、
   温湿度検知手段によって検知される温度および湿度が予め定める温度および湿度よりも低い低温低湿であるとき、
   供給ローラ駆動手段により回転駆動される現像剤供給ローラの周速度（Ｓｃ）と、現像ローラ駆動手段により回転駆動される現像ローラの周速度（Ｓｂ）との比である周速比（Ｓｃ／Ｓｂ）が、予め定める基準値よりも小さくなるように制御することを特徴とする請求項４記載の現像装置。
7. 前記請求項１〜６のいずれか１つ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。
   

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