JPH0667529A

JPH0667529A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0667529A
Application number: JP5023756A
Authority: JP
Inventors: So Kai; 創甲斐
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1993-01-18
Publication date: 1994-03-11

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】現像装置でのトナー固着及びトナー溶融を防
止するとともに、感光体ドラム上へのトナー搬送速度及
びトナー搬送量を制御することによって均一な画像濃度
を得る。【構成】現像ローラ１６１を、回転不能に支持された
基体ローラ１６１ａ上に、絶縁体からなる固定子１６５
とこれに埋め込まれた複数の電極１６４とからなる静電
アクチュエータ部材を設けて構成する。この複数の電極
１６４は、それぞれ基体ローラ１６１ａの軸方向に細長
い帯状をしており、隣合う電極同士が、互いに異なる第
１〜第３の電極端子１６４ａ，ｂ，ｃのいずれかに接続
され、３つの駆動電極群を形成している。この電極１６
４に所定の電圧を印加し、トナーの電荷と固定子１６５
の電荷の相互作用で駆動力を発生させてトナーを搬送す
る。電極１６４に印加する電圧の周波数や振幅は、感光
体ドラム１の回転ムラ、帯電電位変動、現像装置内の温
・湿度等に応じて変化させてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、ファ
クシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しく
は、潜像担持体表面に現像剤やトナーを搬送する現像装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の現像装置においては、現像剤搬送
手段である現像ローラを回転させ、現像ローラ表面に担
持した現像剤もしくはトナーを潜像担持体である感光体
上の静電潜像まで搬送させていた。現像終了後、感光体
に転写しなかった現像剤もしくはトナーは現像ローラで
再び現像装置内に回収し、新たに現像剤もしくはトナー
が現像ローラに担持され、感光体に搬送させていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成に
よれば現像ローラが回転することにより、現像ローラと
これを支持する現像装置側板間にトナーが進入し、トナ
ーが擦れてトナー固着等が起こり、画像に悪影響を及ぼ
していた。また、現像ローラを磁石ローラを内蔵した現
像スリーブで構成したものにおいては、該磁石ローラの
磁界を現像スリーブが横切ることによって渦電流が発生
し、これにより現像ローラのトルクの増大や現像ローラ
が熱を帯びてトナーが現像装置内で溶けてしまうことも
あった。

【０００４】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、現像装置でのトナー固着及びトナ
ー溶融を防止するとともに、潜像担持体へのトナー搬送
速度及びトナー搬送量を制御することによって均一な画
像濃度が得られる画像形成装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の画像形成装置は、潜像担持体上にトナ
ーを供給して該潛像担持体上の潜像を現像する現像装置
を備えた画像形成装置において、該現像装置のトナー搬
送手段として静電アクチュエータ部材を用い、且つ、該
静電アクチュエータ部材の駆動条件を変化させる制御手
段を設けたことを特徴とする

【０００６】また、請求項２又は３の画像形成装置は、
請求項１の画像形成装置において、上記静電アクチュエ
ータ部材に供給する電圧の周波数又は振幅を変化させる
上記制御手段を設け、該制御手段で該周波数又は該振幅
を変化させることによって、該静電アクチュエータ部材
の、トナー搬送速度又は該潜像担持体上に供給するトナ
ー量を制御することを特徴とするものである。

【０００７】また、請求項４の画像形成装置は、請求項
２又は３の画像形成装置において、上記制御手段で画像
濃度を制御することを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項５又は６の画像形成装置は、
請求項１の画像形成装置において、上記潜像担持体の表
面移動速度を検出する表面移動速度検出手段と、該表面
移動速度検出手段による該表面移動速度の検出値に基づ
いて上記静電アクチュエータ部材に供給する電圧の周波
数又は振幅を変化させる上記制御手段とを設け、該制御
手段で該周波数又は該振幅を変化させることによって該
静電アクチュエータ部材の、トナー搬送速度又は該潜像
担持体上に供給するトナー量を制御することを特徴とす
るものである。

【０００９】また、請求項７の画像形成装置は、請求項
５又は６の画像形成装置において、上記制御手段で画像
濃度を制御することを特徴とするものである。

【００１０】また、請求項８又は９の画像形成装置は、
請求項１の画像形成装置において、上記潜像担持体の帯
電電位を検出する表面電位検出手段と、該表面電位検出
手段による該表面移動速度の検出値に基づいて上記静電
アクチュエータ部材に供給する電圧の周波数又は振幅を
変化させる上記制御手段とを設け、該制御手段で該周波
数又は該振幅を変化させることによって、該静電アクチ
ュエータ部材の、トナー搬送速度又は該潜像担持体上に
供給するトナー量を制御することを特徴とするものであ
る。

【００１１】また、請求項１０の画像形成装置は、請求
項８又は９の画像形成装置において、上記制御手段で画
像濃度を制御することを特徴とするものである。

【００１２】また、請求項１１又は１２の画像形成装置
は、請求項１の画像形成装置において、上記現像装置内
の温度及び又は湿度を検出する検出手段と、該検出手段
による該温度及び又は該湿度の検出値に基づいて上記静
電アクチュエータ部材に供給する電圧の周波数又は振幅
を変化させる上記制御手段とを設け、該制御手段で該周
波数又は該振幅を変化させることによって、該静電アク
チュエータ部材の、トナー搬送速度又は該潜像担持体上
に供給するトナー量を制御することを特徴とするもので
ある。

【００１３】また、請求項１３の画像形成装置は、請求
項１１又は１２の画像形成装置において、上記制御手段
で画像濃度を制御することを特徴とするものである。

【００１４】また、請求項１４又は１５の画像形成装置
は、請求項１の画像形成装置において、上記静電アクチ
ュエータ部材上のトナー量を検出するトナー量検出手段
と、該トナー量検出手段による該トナー量の検出値に基
づいて該静電アクチュエータ部材に供給する電圧の周波
数又は振幅を変化させる上記制御手段とを設け、該制御
手段で該周波数又は該振幅を変化させることによって、
該静電アクチュエータ部材の、トナー搬送速度又は該潜
像担持体上に供給するトナー量を制御することを特徴と
するものである。

【００１５】また、請求項１６の画像形成装置は、請求
項１４又は１５の画像形成装置において、上記制御手段
で画像濃度を制御することを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】本発明は、現像装置のトナー搬送手段としての
静電アクチュエータ部材で、潜像担持体上にトナーを供
給し、且つ、該静電アクチュエータ部材の駆動条件を変
化させる制御手段で、該駆動条件、例えば該静電アクチ
ュエータ部材に供給する電圧の周波数又は振幅を変化さ
せることによって、該静電アクチュエータ部材の、トナ
ー搬送速度又は該潜像担持体上に供給するトナー量を制
御して画像濃度を制御するものである。

【００１７】該静電アクチュエータ部材に供給する電圧
の周波数を高くすると、該静電アクチュエータ部材上の
トナー搬送速度が大きくなり、該潜像担持体上に単位時
間当たりに供給するトナー量が増大し、画像濃度が増大
する。逆に、該周波数を低くすると、該静電アクチュエ
ータ部材上のトナー搬送速度が小さくなり、該潜像担持
体上に単位時間当たりに供給するトナー量が減少し、画
像濃度が減少する。

【００１８】また、該静電アクチュエータ部材に供給す
る電圧の振幅を大きくすると、該静電アクチュエータ部
材とトナーとの付着力が大きくなるために、該静電アク
チュエータ部材上のトナー付着量が増大し、該潜像担持
体上に供給されるトナー量が増大し、画像濃度が増大す
る。逆に、該振幅を小さくすると、該静電アクチュエー
タ部材とトナーとの付着力が小さくなるために、該静電
アクチュエータ部材上のトナー付着量が減少し、該潜像
担持体上に供給されるトナー量が減少し、画像濃度が減
少する。

【００１９】また、表面移動速度検出手段で上記潜像担
持体の表面移動速度を検出し、該表面移動速度の検出値
に基づいて、上記制御手段で該周波数又は該振幅を変化
させることによって、上記静電アクチュエータ部材の、
トナー搬送速度又は該潜像担持体上に供給するトナー量
を制御して画像濃度を制御してもよい。例えば、該潜像
担持体の表面移動速度の検出値が所定の基準値より大き
い場合には、該周波数を高く、又は該振幅を大きく設定
し、該静電アクチュエータ部材の、トナー搬送速度又は
該潜像担持体上に供給するトナー量を増加させ、一方、
該潜像担持体の表面移動速度の検出値が所定の基準値よ
り小さい場合には、該周波数を低く、又は該振幅を小さ
く設定し、該静電アクチュエータ部材の、トナー搬送速
度又は該潜像担持体上に供給するトナー量を減少させ
る。これにより、該潜像担持体の表面移動速度の変動し
た場合にも、該表面移動速度に、該現像剤担持体上のト
ナー搬送量及び該潜像担持体上へのトナー供給量を合わ
せることができ、該潜像担持体上へのトナー付着量が一
定に保たれる。

【００２０】なお、上記潜像担持体がドラム状の形状を
している場合には、上記表面移動速度検出手段として、
該潜像担持体の回転角速度を検出する検出手段を用いる
ことができ、この検出手段の検出値によって、該潜像担
持体の回転角速度の変動（回転ムラ）がわかり、該潜像
担持体の表面移動速度の変動を知ることができる。

【００２１】また、表面電位検出手段で上記潜像担持体
の帯電手段による帯電電位を検出し、該帯電電位の検出
値に基づいて、上記制御手段で該周波数又は該振幅を変
化させることによって、上記静電アクチュエータ部材
の、トナー搬送速度又は該潜像担持体上に供給するトナ
ー量を制御して画像濃度を制御してもよい。例えば、該
潜像担持体の帯電電位の検出値が所定の基準値より小さ
い場合には、該周波数を高く、又は該振幅を大きく設定
し、該静電アクチュエータ部材の、トナー搬送速度又は
該潜像担持体上に供給するトナー量を増加させ、一方、
該潜像担持体の帯電電位の検出値が所定の基準値より大
きい場合には、該周波数を低く、又は該振幅を小さく設
定し、該静電アクチュエータ部材の、トナー搬送速度又
は該潜像担持体上に供給するトナー量を減少させる。こ
れにより、該潜像担持体の帯電電位が変動した場合に
も、該潜像担持体上のトナー付着量が一定に保たれる。

【００２２】また、現像装置内の温度及び又は湿度の検
出する検出手段を設け、該温度及び又は該湿度の検出値
に基づいて、上記制御手段で該周波数又は該振幅を変化
させることによって、上記静電アクチュエータ部材の、
トナー搬送速度又は該潜像担持体上に供給するトナー量
を制御して画像濃度を制御してもよい。例えば、該現像
装置内の温度及び又は湿度が上昇すると、トナーの流動
性が低下し該静電アクチュエータ部材上の動きが鈍るの
で、該温度及び又は該湿度の検出値が所定の基準値より
小さい場合には、該周波数を高く、又は該振幅を大きく
設定し、一方、該現像装置内の温度及び又は湿度が低下
すると、トナーの流動性がよくなり該静電アクチュエー
タ部材上で動きやすくなるので、該温度及び又は該湿度
の検出値が所定の基準値より小さい場合には、該周波数
を低く、又は該振幅を小さく設定する。これにより、現
像装置内の温度及び又は湿度が変化した場合にも、該静
電アクチュエータ部材の、トナー搬送速度又は該潜像担
持体上に供給するトナー量が一定に保たれ、該潜像担持
体上のトナー付着量が一定に保たれる。

【００２３】また、トナー量検出手段で上記静電アクチ
ュエータ部材上のトナー量の検出し、該トナー量の検出
値に基づいて、上記制御手段で該周波数又は該振幅を変
化させることによって、該静電アクチュエータ部材の、
トナー搬送速度又は該潜像担持体上に供給するトナー量
を制御して画像濃度を制御してもよい。例えば、該静電
アクチュエータ部材上のトナー量の検出値が所定の基準
値より小さい場合には、該周波数を高く、又は該振幅を
大きく設定し、該静電アクチュエータ部材の、トナー搬
送速度又は該潜像担持体上に供給するトナー量を増加さ
せ、一方、該静電アクチュエータ部材上のトナー量の検
出値が所定の基準値より大きい場合には、該周波数を低
く、又は該振幅を小さく設定する。これにより、該静電
アクチュエータ部材の、トナー搬送速度又は該潜像担持
体上に供給するトナー量を減少させる。これにより、該
静電アクチュエータ部材上のトナー量が変動した場合に
も、該潜像担持体上へのトナー供給量が一定に保たれ、
該潜像担持体上のトナー付着量が一定に保たれる。

【００２４】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係る画像形成装置
の概略構成を示すものである。先ず、装置全体の概略に
ついて説明する。潜像担持体である感光体ドラム１（例
えば有機感光体；ＯＰＣ）は時計方向に回転駆動され
る。コンタクトガラス２上に原稿を載置し、図示しない
プリントスイッチを押すと、原稿照明光源３とミラー４
よりなる走査光学系５と、ミラー６、７よりなる走査光
学系８とが移動し、原稿の読み取り走査が行なわれる。
そして、レンズ９の後方に設けた画像読み取り素子１０
に、走査された画像が画像信号として読み込まれる。読
み込まれた画像信号はデジタル化されて画像処理され
る。画像処理された信号に基づき図示しないレーザーダ
イオード（ＬＤ）を駆動し、該ＬＤからのレーザー光を
ポリゴンミラー１３で反射した後、ミラー１４を介して
感光体ドラム１上に照射する。これにより、レーザー光
による光書き込みが感光体ドラム１上に行なわれて、既
に帯電チャージャー１５により一様に帯電された感光体
ドラム表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、
現像装置１６によって可視像化され、この可視像は、給
紙部１７から送られた転写紙に転写チャージャー１８の
コロナ放電により転写される。この転写後、転写紙は分
離チャージャー１９により感光体ドラムの表面より分離
される。この分離後、転写紙は搬送ベルト２１で搬送さ
れ、定着ローラ対２２の接触部を通って、転写紙上の転
写像が定着された後に機外へ排出される。一方、転写後
において感光体表面に残留しているトナーはクリーニン
グ装置２３により除去される。

【００２５】次に、現像装置１６について説明する。図
２において、現像装置１６はトナー搬送手段である現像
ローラ１６１、該現像ローラ１６１の表面に当接回転し
てトナーを摩擦帯電させる帯電ローラ１６２と、トナー
ホッパ内のトナーを帯電ローラ１６２付近まで搬送する
ためのアジテータ１６３とを備えている。

【００２６】現像ローラ１６１は回転不能に支持された
基体ローラ１６１ａ上に、絶縁体からなる固定子１６５
とこれに埋め込まれた複数の電極１６４とからなる静電
アクチュエータ部材を有している。この複数の電極（以
下、駆動電極という）１６４は、それぞれ基体ローラ１
６１の軸方向に細長い帯状をしており、隣合う駆動電極
同士が、互いに異なる第１〜第３の電極端子１６４ａ，
１６４ｂ，１６４ｃのいずれかに接続されて、３つの駆
動電極群を形成している。

【００２７】この駆動電極１６４の現像ローラ１６１周
方向におけるピッチは、例えば、１０乃至２０μｍ程度
に設定して、直径が１０μｍ程度のトナー粒子が１つの
駆動電極１６４上に一列に付着するようにしても良いし
（図３参照）、これよりも、同周方向の幅及びピッチを
大きく設定して１つの駆動電極１６４上にトナー粒子が
複数列になって付着するようにしても良い。

【００２８】そして、これらの電極端子１６４ａ，１６
４ｂ，１６４ｃに、後述するように静電アクチュエータ
の駆動電源１６６から所定の電圧を印加することによ
り、トナーの電荷と駆動電極１６４の電荷の相互作用で
駆動力を発生させてトナーを搬送する。

【００２９】トナーホッパー内には、上記帯電ローラ１
６２によって例えば正極性（＋）に摩擦帯電される黒ト
ナーが収容されている。このトナーとしては、所定極性
に摩擦帯電し得るように例えばトナー樹脂中に帯電制御
剤が添加され、かつ、摩擦帯電電荷を保持し得る程度の
抵抗を有する従来周知の一成分系トナーを用いることが
できる。

【００３０】そして、トナーエンド検知はアジテータ１
６３の回転トルクを検出し、該回転トルクが所定以下に
低下したことによりトナーが現像装置１６内に無くなり
トナーエンドになったと見なすことにより行い、トナー
エンドを検出したときは図示していない例えば操作部の
トナーエンド表示を点灯させてユーザーにトナーエンド
を知らせる。

【００３１】図３を用いて上記静電アクチュエータ部材
により、例えば、静電アクチュエータ部材上で右方向に
トナーを搬送する動作原理について説明する。図３
（ａ）のように、いずれの電極端子１６４ａ，１６４
ｂ，１６４ｃにも電圧をかけていない状態では、駆動電
極１６４には電荷は存在しない。一方、トナーは帯電ロ
ーラ１６２によって正極性に摩擦帯電されているが、固
定子１６５側には電荷が無いので駆動電極１６４によっ
ては何等支配されず、トナーの搬送は行なわれない状態
である。このとき、トナーは現像ローラ１６１周辺に浮
遊若しくは何らかの力によって固定子１６５上に付着し
ている。

【００３２】この状態から、図３（ｂ）に示すように、
静電アクチュエータの駆動電源１６６によって第１電極
端子１６４ａに正電圧（＋Ｖ）、第２電極端子１６４ｂ
に負電圧（−Ｖ）、第３電極端子１６４ｃに０Ｖを印加
すると、トナーは、その帯電極性と逆極性の電圧が印加
されている駆動電極１６４に引きつけられる。つまり、
−Ｖの電圧が印加されている第２駆動電極群上の現像ロ
ーラ１６１表面にトナーが付着する。このとき、トナー
と同極性である＋Ｖの電圧が印加されている第１駆動電
極群及び電圧が印加されていない第３駆動電極群上の現
像ローラ１６１表面にはトナーが引きつけられることは
ない。

【００３３】次に、各印加電圧を図３（ｃ）のように、
付着しているトナーの下方にある第２駆動電極群にトナ
ーと同極性である＋Ｖの電圧を、該第２駆動電極群のト
ナー搬送方向（この例では右側）隣りである第３駆動電
極群にトナーと逆極性である−Ｖの電圧を印加し、該第
２駆動電極群のトナー搬送方向とは逆隣りである第１駆
動電極群にトナーと同極性である＋Ｖの電圧を印加する
ように切り換える。これにより、トナーの電荷とその直
下の第２駆動電極群の電荷とが同極性となるために、図
３（ｃ）に示すように反発力が発生してトナーに対し浮
上力が発生し、トナー搬送方向の第３駆動電極群の電位
は０から−Ｖと変化してトナーと逆極性になっているの
で、図３（ｄ）に示すように該第３駆動電極群の電荷は
その左上のトナーを吸引し、また、該第２駆動電極群の
トナー搬送方向とは逆隣りの第１駆動電極群の電荷はト
ナーと同極性になっているので、その右上のトナーを反
発して、トナーを右方向に移動させる駆動力が発生す
る。以上のように、トナーと現像ローラ１６１表面との
摩擦が浮上力によって減少し、電荷による駆動力によ
り、トナーは駆動電極１６４の１ピッチ程度移動する。

【００３４】次に、このトナーの浮上と駆動を行うパタ
ーンの電圧（図３（ｃ）、図３（ｄ））を、１つずらす
為に、図３（ｅ）及び図３（ｆ）のように各印加電圧を
切り換える。以降、同様にして、駆動電極群を１つずつ
ずらしながら印加することにより、トナーを続けて動か
す。

【００３５】ここで、以上の図３（ｂ）から図３（ｆ）
まで、及びその後における、各駆動電極群への印加電圧
の切り換えについて整理すると、表１のようになる。同
表中のステップに図３（ｂ）が、ステップに図３
（ｃ）及び図３（ｄ）が、ステップに図３（ｅ）及び
図６（ｆ）が対応する。ステップは、第１〜第３駆動
電極群のそれぞれに＋Ｖ、−Ｖ、＋Ｖの電圧が印加さ
れ、トナーの浮上と駆動を行うパターンの電圧がステッ
プからトナー搬送方向である右側に１つずれたもので
ある。以降、ステップ〜を繰り返すことによって、
トナーの浮上と駆動を行うパターンの電圧を、１つずつ
ずらしていく。

【表１】

【００３６】なお、例えば図３（ｃ）（ステップ）
で、第３駆動電極群への印加電圧を正電圧（＋Ｖ）に
し、かつ、第１駆動電極群への印加電圧を負電圧（−
Ｖ）にすれば逆方向に駆動して搬送することができる。

【００３７】以上の構成において、トナーホッパー内の
トナーはアジテータ１６３によって帯電ローラ１６２に
搬送され、帯電ローラ１６２で所定の極性に帯電された
後、現像ローラ１６１表面に搬送される。現像ローラ１
６１上のトナーは静電アクチュエータによって搬送さ
れ、感光体ドラム１との対向部に至り、感光体ドラム１
上の静電潜像に付着してこれを顕像化する。感光体ドラ
ム１に付着しなかったトナーは再び現像装置１６内に戻
り、帯電ローラ１６２によって現像ローラ１６１上から
除去される。

【００３８】なお、上記駆動電極群に印加する電圧パタ
ーンの周期、すなわち周波数を変化させると、現像ロー
ラ１６１の静電アクチュエータ上のトナーの搬送速度が
変化する。このことを利用して、現像ローラ１６１で搬
送するトナー量を変化させて画像濃度を変えることが可
能となる。すなわち、該周波数を高くすると、静電アク
チュエータ部材の駆動電極群へ印加される電圧パターン
のステップの切換えが速くなり、現像ローラ１６１上の
トナーが速く移動し、感光体表面に単位時間当たりに供
給するトナー量が増大するので、画像濃度が高くなる。
逆に、該周波数を低くすると、静電アクチュエータ部材
の駆動電極群へ印加される電圧パターンのステップの切
換えが遅くなり、現像ローラ１６１上のトナーが遅く移
動し、感光体表面に単位時間当たりに供給するトナー量
が減少するので、画像濃度が低くなる。これにより、画
像濃度を制御することが可能となる。

【００３９】また、上記駆動電極群に印加する電圧の振
幅を変化させることにより、現像ローラ１６１の静電ア
クチュエータ上に単位時間当たりに付着するトナー量が
変化する。このことを利用して、現像ローラ１６１で搬
送するトナー量を変化させて画像濃度を変えることが可
能となる。すなわち、該振幅を大きくすると、静電アク
チュエータ部材とトナーとの付着力が大きくなるため
に、現像ローラ１６１上のトナー付着量が増大し、感光
体表面に供給されるトナー量が増大するので、画像濃度
が高くなる。逆に、振幅を小さくすると、静電アクチュ
エータ部材とトナーとの付着力が小さくなるために、現
像ローラ１６１上のトナー付着量が減少し、感光体表面
に供給されるトナー量が減少するので、画像濃度が低く
なる。これにより、画像濃度を制御することが可能とな
る。

【００４０】また、図４に示すように、静電アクチュエ
ータ部材の駆動電極１６４に印加する電圧の周波数、振
幅等を変化させて画像濃度を制御する制御手段２４は、
主制御部としてのＣＰＵ２４ａ、記憶手段としてのＲＡ
Ｍ２４ｂ，ＲＯＭ２４ｃ、及びＩ／Ｏ部２４ｄ等により
構成することができ、例えば、操作者が操作する画像濃
度選択キー２５からの入力信号に基づいて、静電アクチ
ュエータ部材の駆動電極１６４に供給する電圧の周波数
及び又は振幅を変化させるように、該制御手段２４か
ら、駆動電極に接続されている静電アクチュエータの駆
動電源１６６に制御信号を供給して画像濃度を制御する
ように構成してもよく、また、感光体ドラム１上に基準
トナー像を形成し、該基準トナー像の光学濃度を光学セ
ンサ２６で検出して、一定濃度になるように自動的に上
記周波数及び又は振幅を制御するように構成してもよ
い。

【００４１】ところで、感光体ドラム１を回転させるた
めの駆動力は、クリーニング装置２３及びその他の装置
と共用する同一のモータ（不図示）から得ているため
に、絶えず回転ムラによるジッターが生じ、感光体ドラ
ム１の表面の移動速度、すなわち線速が変動する。

【００４２】そこで、感光体ドラム１の表面の移動速度
を検出する表面移動速度検出手段として、エンコーダ等
の回転角度量変位計２７（図１では不図示）を感光体ド
ラム１に取り付け、図４に示すように、上記制御手段２
４を、該回転角度量変位計２７による検出値に基づい
て、静電アクチュエータ部材の駆動電極１６４に供給す
る電圧の周波数及び又は振幅を制御するように構成して
もよい。

【００４３】例えば、感光体ドラム１の線速が所定の基
準値より大きい場合には、静電アクチュエータ部材の駆
動電極１６４に供給する電圧の周波数を高く、及び又は
振幅を大きく設定し、該静電アクチュエータ部材の、ト
ナー搬送速度、及び又は感光体ドラム１上に供給するト
ナー量を増加させ、一方、感光体ドラム１の線速が所定
の基準値より小さい場合には、該周波数を低く、及び又
は該振幅を小さく設定し、該静電アクチュエータ部材
の、トナー搬送速度、及び又は感光体ドラム１上に供給
するトナー量を減少させる。

【００４４】また、図１に示すように、感光体ドラム１
上の帯電チャージャー１５による帯電電位を検出する表
面電位検出手段としての表面電位計２８を、感光体ドラ
ム１の回転方向における帯電チャージャー１５の下流側
に設け、図４に示すように、上記制御手段２４を、表面
電位計２８による検出値に基づいて、静電アクチュエー
タ部材の駆動電極１６４に供給する電圧の周波数及び又
は振幅を制御するように構成してもよい。

【００４５】例えば、感光体ドラム１上の帯電電位が所
定の基準値より低い場合には、静電アクチュエータ部材
の駆動電極１６４に供給する電圧の周波数を高く、及び
又は振幅を大きく設定し、静電アクチュエータ部材の、
トナー搬送速度、及び又は感光体ドラム１上に供給する
トナー量を増加させ、一方、感光体ドラム１の帯電電位
が所定の基準値より高い場合には、該周波数を低く、及
び又は該振幅を小さく設定し、該静電アクチュエータ部
材の、トナー搬送速度、及び又は感光体ドラム１上に供
給するトナー量を減少させる。

【００４６】また、図５に示すように、上記静電アクチ
ュエータ部材上のトナー量を検出するトナー濃度センサ
１６７を設け、図４に示すように、上記制御手段２４
を、トナー濃度センサ１６７による検出値に基づいて、
静電アクチュエータ部材の駆動電極１６４に供給する電
圧の周波数及び又は振幅を制御するように構成してもよ
い。

【００４７】例えば、静電アクチュエータ部材上のトナ
ー量が所定の基準値より少ない場合には、静電アクチュ
エータ部材の駆動電極１６４に供給する電圧の周波数を
高く、及び又は該振幅を大きく設定し、静電アクチュエ
ータ部材の、トナー搬送速度、及び又は感光体ドラム１
上に供給するトナー量を増加させ、一方、静電アクチュ
エータ部材上のトナー量が所定の基準値より多い場合に
は、該周波数を低く、及び又は該振幅を小さく設定し、
静電アクチュエータ部材の、トナー搬送速度、及び又は
感光体ドラム１上に供給するトナー量を減少させる。

【００４８】また、図５に示すように、現像装置１６内
の温度及び又は湿度を検出する温・湿度計１６８を設
け、図４に示すように、上記制御手段２４を、温・湿度
計１６８による検出値に基づいて、静電アクチュエータ
部材の駆動電極１６４に供給する電圧の周波数及び又は
振幅を制御するように構成してもよい。

【００４９】例えば、現像装置１６内の温度及び又は湿
度が上昇すると、トナーの流動性が低下し静電アクチュ
エータ部材上の動きが鈍るので、温・湿度計１６８によ
る検出値が所定の基準値より大きい場合に、静電アクチ
ュエータ部材の駆動電極１６４に供給する電圧の周波数
を高く、及び又は振幅を大きく設定し、一方、現像装置
１６内の温度及び又は湿度が低下すると、トナーの流動
性がよくなり静電アクチュエータ部材上で動きやすくな
るので、温・湿度計１６８による検出値が所定の基準値
より小さい場合に、該周波数を低く、及び又は該振幅を
小さく設定する。

【００５０】以上、本実施例によれば、静電アクチュエ
ータ部材を用いてトナーを現像ローラ１６１を廻す事な
く搬送し、これにより、現像ローラ１６１の回転によっ
て擦れる部分がなくなり、このような部分に進入したト
ナーにストレスが掛かってトナー固着を起こすことがな
くなる。また、現像ローラ１６１が回転しないので渦電
流の発生によるトルクの増大や熱の発生が抑えられ、現
像装置内のトナーが溶解することがない。

【００５１】また、本実施例によれば、上記制御手段２
４で、静電アクチュエータ部材の駆動電極１６４に供給
する電圧の周波数及び又は振幅を変化させ、これによ
り、静電アクチュエータ部材の、トナー搬送速度、及び
又は感光体ドラム１上に供給するトナー量を制御して画
像濃度を制御することができる。

【００５２】また、本実施体によれば、上記回転角度量
変位計２７による感光体ドラム１の線速の検出値に基づ
いて、静電アクチュエータ部材の駆動電極１６４に供給
する電圧の周波数及び又は振幅を制御することにより、
感光体ドラム１の回転ムラ等によって線速が変動した場
合にも、感光体ドラム１の線速に、現像ローラ１６１上
のトナー搬送量及び感光体ドラム１上へのトナー供給量
が合わせられ、感光体ドラム１上へのトナー付着量が一
定に保たれるので、画像濃度が均一になり、濃度ムラの
発生を防止することができる。

【００５３】また、本実施例によれば、上記表面電位計
２８で帯電チャージャー１５によって帯電された感光体
ドラム１上の有効帯電量を検出することにより、感光体
ドラム１上の表面電位状態を知ることができ、この表面
電位計２８による感光体ドラム１上の帯電電位の検出値
に基づいて、静電アクチュエータ部材の駆動電極１６４
に供給する電圧の周波数及び又は振幅を制御することに
より、感光体ドラム１上の帯電電位が変動した場合に
も、感光体ドラム１へのトナー付着量が一定に保たれる
ので、画像濃度が均一になり、濃度ムラの発生を防止す
ることができる。

【００５４】また、本実施例によれば、上記トナー濃度
センサ１６７による静電アクチュエータ部材上のトナー
量の検出値に基づいて、静電アクチュエータ部材の駆動
電極１６４に供給する電圧の周波数及び又は振幅を制御
することにより、静電アクチュエータ部材上のトナー量
が変動した場合にも、感光体ドラム１上へのトナー供給
量が一定に保たれ、感光体ドラム１上のトナー付着量が
一定に保たれるので、画像濃度が均一になり、濃度ムラ
の発生を防止することができる。

【００５５】また、本実施例によれば、上記温・湿度計
１６８による現像装置１６内の温度及び又は湿度の検出
値に基づいて、静電アクチュエータ部材の駆動電極１６
４に供給する電圧の周波数及び又は振幅を制御すること
により、現像装置１６内の温度及び又は湿度が変化した
場合にも、感光体ドラム１上へのトナー供給量が一定に
保たれ、感光体ドラム１上のトナー付着量が一定に保た
れるので、画像濃度が均一になり、濃度ムラの発生を防
止することができる。

【００５６】なお、上記実施例においては、現像装置１
６内に例えば正極性に帯電される１種類のトナーを収容
して現像を行っているが、これに代え、互いに極性が異
なる２種類のトナーを収容し、同様に静電アクチュエー
タ部材を用いてこれらのトナーを搬送して現像を行うこ
ともできる。この場合には、感光体ドラム１上の静電潜
像と対向する現像部において、適当な現像バイアス電圧
を現像ローラ１６１に印加することにより、各極性に帯
電したトナーを静電潜像と現像バイアスの相互作用によ
り形成される現像電界により感光体上の静電潜像に付着
させることができる。すなわち、異なる２種類の現像特
性を有する現像を１つの現像装置で行なうことが可能と
なる。更に、２種類のトナーに対応する静電潜像を形成
したのち、同時に現像を行うことも可能である。このと
き極性の違うトナーは互いに同色でもかまわないが、互
いに異色であれば、同時に２色の現像を行うことが可能
となる。

【００５７】以下、図６を用いて、このように互いに極
性が異なる２種類のトナーを現像装置１６内に収容し、
上記静電アクチュエータ部材により、例えば、該静電ア
クチュエータ部材上で右方向にトナーを搬送する動作原
理について説明する。図６（ａ）のように、いずれの電
極端子１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃにも電圧をかけて
いない状態では、駆動電極１６４には電荷は存在しな
い。一方、トナーは帯電ローラ１６２によって摩擦帯電
され、正極性又は負極性に帯電されているが、固定子１
６５側には電荷がないので駆動電極１６４によっては何
ら支配されず、トナーの搬送は行われない状態である。
このとき、トナーは現像ローラ１６１周辺に浮遊もしく
は何らかの力によって固定子上に付着している。

【００５８】この状態から、図６（ｂ）に示すように、
静電アクチュエータの駆動電源１６６によって第１電極
端子１６４ａに正電圧（＋Ｖ）、第２電極端子１６４ｂ
に負電圧（−Ｖ）、第３電極端子１６４ｃに０Ｖを印加
すると、トナーは、その帯電極性と逆極性の電圧が印加
されている駆動電極１６４に引きつけられる。つまり、
＋Ｖの電圧が印加されている第１駆動電極群上の現像ロ
ーラ１６１表面には負極性のトナーが、反対に−Ｖ野電
圧が印加されている第２駆動電極群上の現像ローラ１６
１表面には正極性のトナーがそれぞれ付着する。このと
き、電圧が印加されていない第３駆動電極群上の現像ロ
ーラ１６１表面にはトナーが引き付けられることはな
い。

【００５９】次に、各印加電圧を図６（ｃ）のように、
付着している負極性のトナーの下方にある第１駆動電極
群に該トナーと同極性である−Ｖの電圧を、付着してい
る正極性のトナーの下方にある第２駆動電極群に該トナ
ーと同極性である−Ｖの電圧を、該第２駆動電極群のト
ナー搬送方向（この例では右側）隣りである第３駆動電
極群に正極性のトナーと逆極性である−Ｖの電圧を印加
するように切り換える。これにより、各トナーの電荷と
その直下の各駆動電極現像の電荷とが同極性となるため
に、図６（ｃ）に示すように反発力が発生して各トナー
に対し浮上力が発生する。また、第３駆動電極群の電位
は０から−Ｖと変化して、第２駆動電極群上のトナー
（左上のトナー）と逆極性に、第１駆動電極群上のトナ
ー（右上のトナー）と同極性になっているので、図６
（ｄ）に示すように該第３駆動電極群の電荷は、その左
上のトナーを吸引し、その右上のトナーとは反発して、
各トナーを右方向に移動させる駆動力が発生する。以上
のように、トナーと現像ローラ１６１表面との摩擦が浮
上力によって減少し、電荷による駆動力によりトナーは
駆動電極１６４の１ピッチ程度移動する。

【００６０】次に、このトナーの浮上と駆動を行うパタ
ーンの電圧（図６（ｃ）、図６（ｄ））を、１つずらす
為に、図６（ｅ）及び図６（ｆ）のように各印加電圧を
切り換える。以降、同様にして、駆動電極群を１つずつ
ずらしながら印加することにより、トナーを続けて動か
す。

【００６１】ここで、以上の図６（ｂ）から図６（ｆ）
まで、及びその後における、各駆動電極群への印加電圧
の切り換えについて整理すると、表２のようになる。同
表中のステップに図６（ｂ）が、ステップに図６
（ｃ）及び図６（ｄ）が、ステップに図６（ｅ）及び
図６（ｆ）が対応する。ステップは、第１〜第３駆動
電極群のそれぞれに＋Ｖ、−Ｖ、−Ｖの電圧が印加さ
れ、トナーの浮上と駆動を行うパターンの電圧がステッ
プからトナー搬送方向である右側に１つずれたもので
ある。以降、ステップ〜を繰り返すことによって、
トナーの浮上と駆動を行うパターンの電圧を、１つずつ
ずらしていく。また、例えば図６（ｃ）（ステップ）
で、第３駆動電極群への印加電圧を正電圧（＋Ｖ）にす
れば、トナーを逆方向に駆動して搬送できる。

【表２】

【００６２】なお、本実施例においては、潜像担持体と
して感光体ドラム１を用い、感光体ドラム１の表面の移
動速度を検出する表面移動速度検出手段としてのエンコ
ーダ等の回転角度量変位計２７を感光体ドラム１に取り
付けて、感光体ドラム１の回転ムラを検出しているが、
これに限定されることなく、例えば、潜像担持体として
感光体ベルトを用い、この感光体ベルトの表面移動移動
速度を検出するように構成してもよい。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、現像装置の現像剤搬送
手段としての静電アクチュエータ部材で、潜像担持体上
にトナーを供給するので、現像剤搬送手段を回動させる
必要がなく、現像装置内でのトナー固着を防止すること
ができるという効果がある。

【００６４】また、制御手段で、静電アクチュエータ部
材に供給する電圧の、周波数又は振幅を変化させ、これ
により、静電アクチュエータ部材の、トナー搬送速度又
は該潜像担持体上に供給するトナー量を制御して画像濃
度を制御することができるという効果がある。

【００６５】また、表面移動速度検出手段による潜像担
持体の表面移動速度の検出値、表面電位検出手段による
潜像担持体の帯電電位の検出値、温湿度検出手段による
現像装置内の温度及び湿度の検出値、又はトナー量検出
手段による静電アクチュエータ部材上のトナー量の検出
値に基づいて、上記制御手段で該周波数又は該振幅を変
化させることによって、上記静電アクチュエータ部材
の、トナー搬送速度又は該潜像担持体上に供給するトナ
ー量を制御して画像濃度を制御してもよい。これによ
り、該潜像担持体の表面移動速度の変動した場合、潜像
担持体の帯電電位が変動した場合、現像装置内の温度又
は湿度が変化した場合、又は静電アクチュエータ部材上
のトナー量が変動した場合にも、該潜像担持体上へのト
ナー付着量が一定に保たれるので、画像濃度が均一にな
り、濃度ムラを防止することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る複写機の概略構成図。

【図２】同複写機の現像装置の概略構成図。

【図３】実施例に係る静電アクチュエータの動作原理の
説明図。

【図４】同静電アクチュエータへの印加電圧の制御系の
ブロック図。

【図５】同複写機の現像装置の変形例の概略構成図。

【図６】他の実施例に係る静電アクチュエータの動作原
理の説明図。

【符合の説明】

１感光体ドラム１５帯電チャージャー１６現像装置１８転写チャージャー１９分離チャージャー２３クリーニング装置２４制御手段２７回転角度量変位計２８表面電位計１６１現像ローラ１６１ａ基体ローラ１６２帯電ローラ１６３アジテータ１６４駆動電極１６４ａ第１電極端子１６４ｂ第２電極端子１６４ｃ第３電極端子１６５固定子１６６静電アクチュエータの駆動電源１６７トナー濃度センサ１６８温・湿度計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体上にトナーを供給して該潛像担
持体上の潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置
において、該現像装置のトナー搬送手段として静電アクチュエータ
部材を用い、且つ、該静電アクチュエータ部材の駆動条
件を変化させる制御手段を設けたことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項２】上記静電アクチュエータ部材に供給する電
圧の周波数を変化させる上記制御手段を設け、該制御手段で該周波数を変化させることによって、該静
電アクチュエータ部材のトナー搬送速度を制御すること
を特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】上記静電アクチュエータ部材に供給する電
圧の振幅を変化させる上記制御手段を設け、該制御手段で該振幅を変化させることによって、該静電
アクチュエータ部材によって該潜像担持体上に供給する
トナー量を制御することを特徴とする請求項１の画像形
成装置。
【請求項４】上記制御手段で画像濃度を制御することを
特徴とする請求項２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】上記潜像担持体の表面移動速度を検出する
表面移動速度検出手段と、該表面移動速度検出手段による該表面移動速度の検出値
に基づいて上記静電アクチュエータ部材に供給する電圧
の周波数を変化させる上記制御手段とを設け、該制御手段で該周波数を変化させることによって、該静
電アクチュエータ部材のトナー搬送速度を制御すること
を特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項６】上記潜像担持体の表面移動速度を検出する
表面移動速度検出手段と、該表面移動速度検出手段による該表面移動速度の検出値
に基づいて上記静電アクチュエータ部材に供給する電圧
の振幅を変化させる上記制御手段とを設け、該制御手段で該振幅を変化させることによって、該静電
アクチュエータ部材によって該潜像担持体上に供給する
トナー量を制御することを特徴とする請求項１の画像形
成装置。
【請求項７】上記制御手段で画像濃度を制御することを
特徴とする請求項５又は６記載の画像形成装置。
【請求項８】上記潜像担持体の帯電電位を検出する表面
電位検出手段と、該表面電位検出手段による該帯電電位の検出値に基づい
て上記静電アクチュエータ部材に供給する電圧の周波数
を変化させる上記制御手段とを設け、該制御手段で該周波数を変化させることによって、該静
電アクチュエータ部材のトナー搬送速度を制御すること
を特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項９】上記潜像担持体の帯電電位を検出する表面
電位検出手段と、該表面電位検出手段による該帯電電位の検出値に基づい
て上記静電アクチュエータ部材に供給する電圧の振幅を
変化させる上記制御手段とを設け、該制御手段で該振幅を変化させることによって、該静電
アクチュエータ部材によって該潜像担持体上に供給する
トナー量を制御することを特徴とする請求項１の画像形
成装置。
【請求項１０】上記制御手段で画像濃度を制御すること
を特徴とする請求項８又は９記載の画像形成装置。
【請求項１１】上記現像装置内の温度、及び又は湿度を
検出する検出手段と、該検出手段による該温度、及び又は該湿度の検出値に基
づいて上記静電アクチュエータ部材に供給する電圧の周
波数を変化させる上記制御手段とを設け、該制御手段で該周波数を変化させることによって、該静
電アクチュエータ部材のトナー搬送速度を制御すること
を特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項１２】上記現像装置内の温度及び又は湿度を検
出する検出手段と、該検出手段による該温度及び又は該湿度の検出値に基づ
いて上記静電アクチュエータ部材に供給する電圧の振幅
を変化させる上記制御手段とを設け、該制御手段で該振幅を変化させることによって、該静電
アクチュエータ部材によって該潜像担持体上に供給する
トナー量を制御することを特徴とする請求項１の画像形
成装置。
【請求項１３】上記制御手段で画像濃度を制御すること
を特徴とする請求項１１又は１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】上記静電アクチュエータ部材上のトナー
量を検出するトナー量検出手段と、該トナー量検出手段による該トナー量の検出値に基づい
て該静電アクチュエータ部材に供給する電圧の周波数を
変化させる上記制御手段とを設け、該制御手段で該周波数を変化させることによって、該静
電アクチュエータ部材のトナー搬送速度を制御すること
を特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項１５】上記静電アクチュエータ部材上のトナー
量を検出するトナー量検出手段と、該トナー量検出手段による該トナー量の検出値に基づい
て該静電アクチュエータ部材に供給する電圧の振幅を変
化させる上記制御手段とを設け、該制御手段で該振幅を変化させることによって、該静電
アクチュエータ部材によって該潜像担持体上に供給する
トナー量を制御することを特徴とする請求項１の画像形
成装置。
【請求項１６】上記制御手段で画像濃度を制御すること
を特徴とする請求項１４又は１５記載の画像形成装置。