JP2014092558A - 現像装置、画像形成装置および現像方法 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリアスペントを防止し、現像剤の寿命の延命化を図る。
【解決手段】トナーとキャリアからなる２成分現像剤を使用してトナー現像する現像装置２において、キャリアスペントしやすい印刷条件のときに像担持体７の周速に対する第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの周速の比である周速比を低下させ（ステップＳ２、Ｓ３）る制御手段を制御基板２１７に搭載されたＣＰＵとして備え、キャリアスペントしやすい印刷条件のときに前記ＣＰＵが現像剤の寿命が長くなるように、前記周速比を低下させ、これと並行して印刷濃度が濃くなるように第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの印加電圧を上げ、画像濃度が変化しないようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、現像装置、画像形成装置および現像方法に係り、さらに詳しくは電子写真方式によりトナー像を形成して現像し、記録媒体上に転写して画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびこれらの機能のうち少なくとも２つの機能を備えた複合機等の画像形成装置ならびにそのトナー像の現像方法に関する。

従来から、静電荷像をトナーにより現像する方式には、トナーとキャリアとが混合された現像剤を使用するいわゆる２成分系現像剤を用いる方式がある。この方式は、トナーとキャリアとを撹拌摩擦することにより、各々を互いに異なる極性に帯電させ、この帯電したトナーにより反対極性を有する静電荷像を可視化するものである。
近年、画像形成装置では、約１００〜１５０枚／分という高速の画像形成速度を有する高速機への要求が高まっている。このような高速機では、現像に使用する現像剤のキャリアは、長時間の使用中、常時トナーを所望の極性で、かつ十分な帯電量に摩擦帯電させなければならない。

しかし、従来の現像剤においては、粒子間の衝突、粒子と機械との間の機械的衝撃、あるいはこれらによる発熱のため、キャリア表面にトナー膜が形成されるという、いわゆるスペント現象が発生することが知られている。このスペント現象が発生すると、キャリアの帯電能力が使用時間と共に低下し、補給されたトナーが十分に帯電されないまま現像されてしまうことになる。このように十分に帯電されないまま現像されてしまうと、画像濃度の低下、トナー飛散による機内汚染が発生し、実用上著しく不都合である。そこで、スペント現象が発生した場合には、現像剤全体を取り換える必要があった。

この問題に対処した技術として、例えば特開平０４−０８０７７７号公報（特許文献１）に開示された技術が知られている。

この技術は、劣化度を測定する手段により測定された劣化度が予め設定された基準値を超えたときに、２成分系現像剤を現像器から抜き、抜いた２成分系現像剤中のキャリアの量を等量のキャリアの現像器への投入、あるいは抜いた２成分系現像剤と等量の未使用の２成分系現像剤の現像器への投入を前記基準値になるまで行うようにして撹拌摩擦効率を上昇させ、キャリアがある基準以上の帯電能力を保つように構成されている。

また、特開２００９−１７５４１７号公報（特許文献２）に開示の技術も知られている。この技術は、作像するトナー像の画像信号を検出し、トナー像の画像面積比率を検出する手段と、現像装置の駆動時間を検知し、１ジョブ中の現像駆動時間を算出する手段と、ジョブ中のトナー像の画像面積比率、用紙サイズ、現像駆動時間からジョブ中の単位駆動時間当たりの消費量を算出する手段とを備え、消費量を算出する手段で算出された消費量が予め定めた一定の消費量より多い場合、ジョブエンド時に現像スリーブを空転させ、キャリアにストレスを与えてキャリアの膜を削れ易くし、現像剤の帯電能力を保つように構成されている。

さらに、特開２０１０−０３９１７２号公報（特許文献３）に開示の技術も知られている。この技術は、現像装置に収容されている現像剤の抵抗を測定する抵抗測定手段と、現像装置に収納されている現像剤のトナー帯電量に関する情報を測定する電荷量測定手段と、現像剤担持体において層厚規制部材よりも現像剤搬送方向上流側に位置する現像剤滞留領域での現像剤の摺擦状態を変化させる現像剤劣化状態変更手段と、を有し、抵抗測定手段の測定値および電荷量測定手段の測定値に基づいて現像剤劣化状態変更手段を制御することを特徴とするものである。具体的には、現像装置内に可動壁を設け、現像装置内の容量を可変できるようにし、キャリアへの摺擦力（ストレス）を調整して劣化した現像剤に応じた摺擦力（ストレス）を加え、現像剤の帯電を調節できるように構成されている。

しかし、特許文献１に開示された技術では、劣化した現像剤を抜き、新しいキャリアあるいは現像剤を加えるための構成が必要になる。そのため、現像装置が複雑になり、コストが高くなる。

特許文献２に開示された技術では、ジョブエンド時に現像スリーブを空回転することによってキャリアの帯電能力を保持することはできるが、トナーの帯電能力は下がることになる。そのため、現像能力が低下し、異常画像、画像濃度変動が起こりやすくなる。

特許文献３に開示された技術では、現像装置内に可動壁があるがあるため、現像装置の大型化および複雑化を招く。そのため、現像装置のコストが高くなる。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、低コストでキャリアスペントを防止し、現像剤の寿命の延命化を図ることにある。

前記課題を解決するため、本発明は、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を使用してトナー現像する現像装置であって、キャリアスペントしやすい印刷条件のときに像担持体の周速に対する現像スリーブの周速の比である周速比を低下させる制御手段を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、低コストでキャリアスペントを防止し、現像剤の寿命の延命化を図ることができる。なお、前記以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明によって明らかになる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の作像部の構成の概略を示す図である。 図１における像担持体に対する第１および第２の現像スリーブの周速比を落としたときの現像剤の寿命を測定した結果を示す図である。 本発明の実施形態における寿命剤寿命延命制御の制御手順を示すフローチャートである。 図１に示した作像部を備えた一般的な画像形成装置の概略構成を示す図である。

本発明は、２成分現像剤を使用してトナー現像する現像装置のキャリアスペントしやすい印刷条件のときに、像担持体に対する現像スリーブの周速比を低下させることを特徴としている。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の作像部１００の構成の概略を示す図である。図１において、作像部１００は、像坦持体（感光体ドラム）７を中心に構成され、その外周に沿って図示反時計回り方向に、露光部１、現像装置２、クリーナ１０、滑剤塗布ブラシ１１、除電ブラシ１２および帯電器１３が配置されている。現像装置２は、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂを備え、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂは像坦持体７に対向し、第２の現像スリーブ２ｂとクリーナ１０との間に転写用帯電器８を備えている。

像坦持体７は図示矢印Ａ方向（反時計回り方向）に回転する。露光部１は、光書き込みにより像担持体７の表面に静電潜像を形成する。第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂは、像坦持体７上に形成された静電潜像にトナーを付着させトナー像を形成する。クリーナ１０は現像され、転写された後に残った像担持体７上の残留トナーを除去する。滑剤塗布ブラシ１１は、像担持体７上に滑剤を塗布する。

除電ランプ１２は、像担持体７上の残留電荷を消去（除去）する。帯電用帯電器１３は、露光により潜像を形成するため像担持体７上を一様に帯電する。転写用帯電器８は、像担持体７表面のトナー像を転写ベルト９に転写するための（１次）転写トナー搬送装置である。転写ベルト９に転写されたトナー像は、図示しない給紙部から給紙された記録媒体に、転写用帯電器８のさらに後段に設けられた２次転写用帯電器によって転写され、さらに後段の定着装置によって定着され、排紙される。

前記作像部１００の動作は以下の通りである。
像担持体７の表面が帯電用帯電器１３で一様に帯電され、露光部１から出射される光により像担持体７上の電荷が消去され、像担持体７の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像に第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂによってトナーが付着されトナー像が形成（現像）される。次いで、像担持体７上のトナー像が転写用帯電器８の作用により転写ベルト９上転写される。転写ベルト９に転写されたトナー像は転写ベルト９で後段に搬送される。トナー像が転写された後の像担持体７は、クリーナ１０によってその表面の残留トナーを除去され、滑剤塗布ブラシ１１によって像担持体７表面に滑剤が塗布され、除電ランプ１２によって残留電荷を消去され、初期状態に戻る。

現像装置２は、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂを備え、現像剤搬送装置３は、撹拌スクリュ４、回収スクリュ５および供給スクリュ６を備えている。現像剤搬送装置３は、供給スクリュ６によって、第１の現像スリーブ２ａに現像剤を供給し、第１の現像スリーブ２ａから第３の現像スリーブ２ｂへ磁力とローラーの回転で、現像剤を供給する。供給スクリュ６と第１の現像スリーブ２ａの間には規制部材１４が設けられ、当該規制部材１４によって現像剤の層厚を規制することにより、供給スクリュ６から第１の現像スリーブ２ａへと均一な層厚で現像剤が供給される。

第２の現像スリーブ２ｂに供給された現像剤は、回収スクリュ５によって回収され、撹拌スクリュ４によって、供給スクリュ６に供給される。このようにして現像剤は、現像剤搬送装置３内を循環する。

図１に示す、転写ベルト９には、転写ベルト９の内側に（１次）転写用帯電器８があり、転写ベルト９の内側から静電的な力を像担持体７表面のトナーに加えることで転写を行う。

図１に示す現像装置２は、トナーの帯電量によってトナーの現像能力が異なるため、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂに印加する現像バイアス、露光部１の光量、帯電用帯電器１３の帯電バイアスを調整し、像担持体７表面に付着させるトナー量を一定にするように制御する。以下、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂに印加する現像バイアス、露光部１の光量、帯電用帯電器１３の帯電バイアスの設定条件のことを作像条件と呼ぶ。

本実施形態では、２成分系の現像剤を使用するので、前述のキャリアスペントが発生する。特に、高画像面積率通紙のとき、キャリアスペントが加速的に進み帯電能力が低下する。帯電能力の低下したキャリアは、地肌汚れ（非画像部にトナーが付着すること）および機内トナー飛散の原因となる。キャリアが地肌汚れや機内トナー飛散が発生するような帯電能力まで低下すると、現像剤の交換が必要となり、これまでに使用していた現像剤は寿命となる。そこで、本実施形態では、異常画像が発生する帯電能力まで低下する印刷枚数を寿命と定義している。

寿命は、通常の現像線速比のままで、画像面積率Ａ４当たり６％通紙であると、約９００，０００枚であり、高画像（Ａ４当たり２０％）面積率通紙を行うと、寿命は約２００，０００枚まで落ちる。両者の比較から分かるように、高画像面積になると、現像剤寿命が短くなる。現像剤の寿命の短縮化は、現像剤交換の高頻度化および印刷の高コスト化を招くことになる。

そこで、本実施形態では、現像剤の寿命を延命するために、高画像面積率の印刷物を印刷するとき、像担持体７の周速に対する第１の現像スリーブ２ａおよび第２の現像スリーブ２ｂの周速の比（本明細書では、周速比と称す。）を落とす（下げる）ようにした。このように周速比を落とすため、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの回数速度を落とすと、時間当たりに規制部材１４を通過する現像剤の量が減少する。規制部材１４を通過する現像剤の量が減少すると、規制部材１４で発生する現像剤同士の摩擦が減少し、現像剤へのストレスが低減される。その結果、キャリアスペントの進行を遅くすることができる。

また、像担持体７に対して第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの周速比を落としたとき、搬送する現像剤量を減らす必要が出てくる。そこで、本実施形態では、撹拌スクリュ４、回収スクリュ５、供給スクリュ６の回転数を第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂと同じ割合だけ低下させる。同じ割合で低下させると、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂ、撹拌スクリュ４、回収スクリュ５ならびに供給スクリュ６の駆動モータを同じもの（共通）で可能となる。このように撹拌スクリュ４、回収スクリュ５および供給スクリュ６の回転数が下がると、各スクリュ４，５，６から現像剤に加わるストレスも減少する。

また、本実施形態では、現像装置２内にトナー濃度を制御するための図示しないセンサ（トナー濃度検知センサ）が設置されている。このセンサは搬送中の現像剤に接触し、現像剤の透磁率を検出（測定）するものである。そこで、後述の制御基板２１７に搭載されたＣＰＵが、測定された透磁率からトナー濃度を算出する。また、ＣＰＵは、算出されたトナー濃度に基づいてトナー補給量を調節し、目標とするトナー濃度になるように制御する。この透磁率の測定値は、センサへの現像剤の剤圧で変化するため、撹拌スクリュ４、回収スクリュ５および供給スクリュ６の回転数が変化すると、透磁率とトナー濃度の関係が変化する。本実施形態では、像担持体７の回転数（回転速度）に対して第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの周速比を落とすとき、撹拌スクリュ４、回収スクリュ５および供給スクリュ６の回転数（周速比）も落とすので、センサ測定値とトナー濃度の関係が変わる。

そこで、周速比を変える際、トナー濃度に応じたセンサ出力値に補正する。これにより、撹拌スクリュ４、回収スクリュ５および供給スクリュ６の回転数変化前後で、トナー濃度が制御不能になることはない。また、制御解除時は、センサ補正量を元に戻す。

センサ出力値とトナー濃度の関係は、機種毎に予め実験室で両者の関係を測定し、例えば、出力値に対する補正係数としてテーブル化し、メモリに記憶させておく。ＣＰＵは、センサ出力値を補正する制御を実行する際、メモリに記憶させておいたテーブルを参照し、検出したトナー濃度に対して前記補正係数に基づいて出力補正する。これにより、センサ測定値とトナー濃度の関係、ならびに撹拌スクリュ４、回収スクリュ５および供給スクリュ６の回転数（線速）が変化したときの現像剤中のトナー濃度センサの検知誤差を補正する。そして、この補正出力に基づいて、ＣＰＵは第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂに印加する電圧を調整し、トナー濃度を制御する。これにより、精度の高いトナー濃度制御が可能となる。

なお、ＣＰＵは、制御部と演算部を含み、制御部が命令の解釈とプログラムの制御の流れを制御し、演算部が演算を実行する。また、プログラムは図示しないメモリに格納され、実行すべき命令（ある数値又は数値の並び）を前記プログラムの置かれたメモリから取り出し、前記プログラムを実行する。

このように本実施形態では、キャリアスペントしやすい条件のとき、像担持体７に対する第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの周速比、撹拌スクリュ４、回収スクリュ５および供給スクリュ６の周速比を落とす制御を実行し、キャリアスペントを抑制し、現像剤寿命の延命を図っている。

しかし、像担持体７に対して第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの周速比を落とすと、現像能力が低下する。そのため、そのままの作像条件で出力すると、画像濃度が薄くなる。

そこで、本実施形態では、このような現象に対して、像担持体７に対する第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの周速比を落としたとき、像担持体７上のトナー付着量を調整し、作像条件を変更し、画像濃度が低下しないようにする。これにより、像坦持体７に対する第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの周速比を落としても画像濃度は変化しない。

逆に、像担持体７に対する第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの周速比を落とした状態から通常の周速比に戻すとき、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの回転数は増加し、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの現像能力は高くなる。そのため、そのままの作像条件で出力すると画像濃度が濃くなる。

そこで、本実施形態では、像担持体７に対する第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの周速比を落とした状態から、通常の周速比に戻すとき、像担持体７上のトナー付着量を調整し、画像濃度が濃くならないように作像条件を変更する。これにより、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの回転数が上昇しても、画像濃度は変化しない。

図２は、本実施形態における像担持体７に対する第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの周速比を落としたときの現像剤の寿命を測定した結果を示す図である。

現像剤寿命評価は、画像面積率２０％、Ａ４Ｙの条件で印刷したものに対して行った。評価対象の画像面積率は、本実施形態では、キャリアスペントが加速的に発生する条件である２０％に設定した。そして、標準条件の像担持体７に対する第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの周速比を１．５４とし、回転数低下条件の比（周速比）を１．２５として評価した。また、現像剤の寿命は、キャリアの帯電能力の変化で判断した。

図２から分かるように、キャリアの帯電能力はキャリアスペントの進行につれ低下していく。帯電能力が１８［μＣ／ｇ］未満になったところで、地汚れが発生するため、この時点で寿命を満たしたと考え、評価を行った。この評価結果では、標準の周速比１．５４では、印刷枚数約１３０，０００ないし１４０，０００枚で寿命となるのに対し、現像スリーブの回転数を低下させて周速比を１．２５としたものでは、印刷枚数３００，０００程度で寿命となった。この結果から、帯電能力の低下は、回転数低下条件の比を１．２５とした方が小さく、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの像坦持体７に対する周速比を下げることが、キャリアスペントに有効であることが分かる。

以上の結果から、像担持体７に対する第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの周速比を落とすことが、現像剤の寿命延命に有効であることは明らかである。

一方、このように周速比を落とした場合、周速比を落とした状態から標準の周速比に復帰するとき、画像濃度が変化する。そこで、本実施形態では、前述の周速比を低下させるときと同様に周速比を標準に戻す場合についても、予めセンサ出力値とトナー濃度の関係を、機種毎に予め実験室で両者の関係を測定しておく。そして、周速比を低下させるときと同様に、出力値に対する補正係数としてテーブル化し、メモリに記憶させておく。ただし、特性が周速比を低下させる場合と同一であるならば、メモリテーブルを新たに作成する必要はなく、前述の周速比を低下させる場合のメモリテーブルを使用すればよい。

これにより、ＣＰＵは、センサ出力値を補正する制御を実行する際、メモリに記憶させておいたテーブルを参照し、検出したトナー濃度に対して前記補正係数に基づいてトナー濃度センサの出力を補正する。ＣＰＵは補正されたトナー濃度センサの出力に基づいて第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂに印加する電圧を制御し、画像濃度を薄くし、前述のように画像濃度が変化しないようにする。

図３は、本実施形態における寿命剤寿命延命制御の制御手順を示すフローチャートである。

この制御手順では、制御が開始されると、キャリアスペントしやすい高画像面積率の印刷かどうかを判断し（ステップＳ１）、高画像面積率の印刷であれば、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの回転数を下げ、各スリーブ２ａ，３ａの周速を予め設定された周速まで落とす（ステップＳ２）。これと並行して、現像剤搬送装置３の各スクリュ、すなわち、撹拌スクリュ４、回収スクリュ５および供給スクリュ６の周速も予め設定された周速まで落とす（ステップＳ３）。なお、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂ、撹拌スクリュ４、回収スクリュ５ならびに供給スクリュ６の駆動モータを共通とすれば、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂと同じ割合で周速が落ちる。

その後、前述のようにメモリテーブルを参照してトナー濃度センサの出力値を補正し（ステップＳ４）、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂへの印加電圧を濃度が濃くなる方向に調整する（ステップＳ５）。

調整後、現像を実行し（ステップＳ６）、現像が終了すると（ステップＳ７：Ｙ）、現像が終了した印刷が高画像面積率の印刷の最終紙かどうかを判断する（ステップＳ８）。最終紙でなければ、ステップＳ６に戻って同一条件で現像を実行し、最終紙であれば、トナー濃度センサの出力値の補正をキャンセルして補正を元に戻す（ステップＳ９）。そして、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂへの印加電圧を濃度が薄くなるように調整した後（ステップＳ１０）、リターンする。

なお、ステップＳ１では高画像面積率の印刷か否かを判断しているが、これは、キャリアスペントしやすい印刷条件が一般的に高画像面積率の場合だけであるからである。しかし、画像形成装置のトナーとキャリアの組み合わせ、あるいは現像ユニットの構成によっては、高画像面積率の場合であってもキャリアスペントしないものもある。この場合には、言うまでもなく、この制御は不要である。

ここでは、キャリアスペントしやすいか否かを判断する条件として、高画像面積率を例示して また、ステップＳ５およびステップＳ１０の印加電圧の調整は、トナー付着量を一定にするために行っている。現像は、現像ギャップにかかる電圧（電界）の強さでトナー付着量が変わる。そこで、本実施形態における印加電圧制御では、電圧（電界）を１０点振り、そのときのトナー付着量をセンサで読み取る。電圧とトナー付着量は直線的な関係があるので、この電圧とトナー付着量の関係から必要トナー付着量の電圧を計算する。そして、その電圧が現像ギャップ間に印加されるように、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂへの印加電圧を制御する。

トナー付着量を一定にする場合、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの像担持体７に対する周速比を落とすと、現像能力が下がるので、より強い電圧を印加し、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの像担持体７に対する周速比を元に戻す場合には、その逆で電圧を低下させる。この制御がステップＳ５およびステップＳ１０の手順に相当する。

図４は、図１に示した作像部を備えた一般的な画像形成装置の概略構成を示す図である。

この画像形成装置２００は電子写真方式のカラー複写機であって、中間転写体である転写ベルト９上に各色のトナー像を重ねて形成するいわゆる間接転写方式のタンデム型のフルカラー画像形成装置である。この方式のカラー画像形成装置は公知であるので、動作とともに概略的に説明する。

同図において、この画像形成装置２００は、装置本体２１０と、画像読み取り装置２２０と、給紙装置２３０とから基本的に構成されている。この画像形成装置２００では、画像読み取り装置２２０によって画像情報を読み込み、この画像情報に応じて、装置本体２１０の作像装置２１１の４つの作像部１００の像担持体７上に静電潜像を書き込むためのレーザ光が書き込み装置（露光部１）２１３により照射される。なお、像担持体７はこの例ではドラム状に形成された感光体ドラムである。

作像装置２１１では、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの作像部１００の現像装置２により現像剤中のトナーを像担持体７上にそれぞれ付着させてトナー像を形成（現像）し、順次、転写ベルト９に転写する。そして、２次転写装置２１３により転写ベルト９上のトナー像を給紙装置２３０から給紙されてくる記録紙に転写する。定着装置２１４ではトナー像が転写された記録紙を加熱および加圧し、記録紙上のトナーを溶融させて記録紙に圧着させる。

この後、記録紙の片面のみに記録する場合は、排紙トレー２１５に排出する。また、記録紙の両面に記録する場合には、両面ユニット２１６において記録紙の表裏を反転し、再び上流の２次転写装置２１４側に搬送する。作像部１００では次の画像について同様の動作を繰り返し、搬送されてきた記録紙の裏面に画像を転写し、定着した後、排紙トレー２１５に排紙する。

また、装置本体２１０内には、装置本体２１０、画像読み取り装置２２０および給紙装置２３０の各部、ならびに画像形成のための制御を実行するＣＰＵを搭載した制御基板２１７が設けられている。

なお、本実施形態では、現像スリーブとして第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂを使用した例について説明しているが、１つの現像スリーブで現像するものも同様であることは言うまでもない。

以上のように、本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。

１） トナーとキャリアからなる２成分現像剤を使用してトナー現像する現像装置２において、キャリアスペントしやすい印刷条件のときに像担持体７の周速に対する現像スリーブ（第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂ）の周速の比である周速比を低下させる制御手段（制御基板２１７に搭載されたＣＰＵ）を備えているので、前記キャリアスペントしやすい印刷条件のときに前記周速比を低下させることにより、現像剤の寿命を長くすることができる。その際、ＣＰＵの制御だけで、ハードウェアを追加する必要がないので、低コストで現像剤寿命の延命化を図ることができる。

２） 周速比を低下させたとき、現像剤を撹拌し、搬送する撹拌搬送手段（現像剤搬送装置３：撹拌スクリュ４、搬送スクリュ６、回収スクリュ５）の周速を、第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂの周速比の低下に応じて低下させるので、現像剤搬送能力を適正値に下げることができる。

３） 周速比を低下させたとき、現像剤のトナー濃度検知センサの測定値を補正するので、周速比を低下させたときの前後でトナー濃度制御が制御不能になることがない。

４） 現像剤のトナー濃度検知センサの測定値を補正したとき、その補正値に基づいて第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂに印加する電圧をトナーの付着量が一定になるように調整するので、周速比を低下する制御を行ったときの前後で、画像濃度が変化することがない。

５） 周速比を元に戻すとき、現像剤のトナー濃度検知センサの測定値の補正を元に戻し、その元に戻した補正値に基づいて第１および第２の現像スリーブ２ａ，２ｂに印加する電圧をトナーの付着量が一定になるように調整するので、周速比を元に戻すときの前後で、画像濃度が変化することがない。

６） キャリアスペントしやすい印刷条件が高画像面積率の画像であるので、ＣＰＵは入力された画像データを印刷データに変換したときに高画像面積率か否かを判断して周速比を低下させる制御を実行することができる。

７） 画像形成装置２００にこの現像装置２を適用すれば、現像剤の寿命を長くし、印刷のランニングコストの低減を図ることができる。

なお、本実施形態と特許請求の範囲における各構成要素の対応は、上記の通りである。

また、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

２ 現像装置
２ａ 第１の現像スリーブ
２ｂ 第２の現像スリーブ
３ 現像剤搬送装置
４ 撹拌スクリュ
５ 回収スクリュ
６ 搬送スクリュ
７ 像担持体
２００ 画像形成装置
２１７ 制御基板

特開平０４−０８０７７７号公報 特開２００９−１７５４１７号公報 特開２０１０−０３９１７２号公報

Claims (10)

1. トナーとキャリアからなる２成分現像剤を使用してトナー現像する現像装置であって、
   キャリアスペントしやすい印刷条件のときに像担持体の周速に対する現像スリーブの周速の比である周速比を低下させる制御手段を備えたこと
   を特徴とする現像装置。
2. 請求項１に記載の現像装置であって、
   前記制御手段は、前記周速比を低下させたとき、現像剤を撹拌し、搬送する撹拌搬送手段の周速を、前記現像スリーブの周速比の低下に応じて低下させること
   を特徴とする現像装置。
3. 請求項１または２に記載の現像装置であって、
   前記制御手段は、前記周速比を低下させたとき、現像剤のトナー濃度検知センサの測定値を補正すること
   を特徴とする現像装置。
4. 請求項３に記載の現像装置であって、
   前記制御手段は、現像剤のトナー濃度検知センサの測定値を補正したとき、その補正値に基づいて前記現像スリーブに印加する電圧をトナーの付着量が一定になるように調整すること
   を特徴とする現像装置。
5. 請求項４に記載の現像装置であって、
   前記制御手段は、前記周速比を元に戻すとき、現像剤のトナー濃度検知センサの測定値の補正を元に戻し、その元に戻した補正値に基づいて前記現像スリーブに印加する電圧をトナーの付着量が一定になるように調整すること
   を特徴とする現像装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の現像装置であって、
   前記キャリアスペントしやすい印刷条件が、高画像面積率の画像であること
   を特徴とする現像装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の現像装置を備えていること
   を特徴とする画像形成装置。
8. トナーとキャリアからなる２成分現像剤を使用してトナー現像する現像方法であって、
   キャリアスペントしやすい印刷条件か否かを判断する工程と、
   キャリアスペントしやすい印刷条件のときに像担持体の周速に対する現像スリーブの周速の比である周速比を低下させる工程と、
   を備えたこと
   を特徴とする現像方法。
9. 請求項８に記載の現像方法であって、
   前記周速比を低下させたとき、現像剤を撹拌し、搬送する撹拌搬送手段の周速を、前記現像スリーブの周速比の低下に応じて低下させる工程をさらに備えたこと
   を特徴とする現像方法。
10. 請求項９に記載の現像方法であって、
    前記現像スリーブの周速比の低下に応じて前記撹拌搬送手段の周速を低下させたとき、前記現像スリーブに印加する電圧をトナーの付着量が一定になるように調整する工程をさらに備えたこと
    を特徴とする現像方法。

Images