JPH0798526A

JPH0798526A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0798526A
Application number: JP5242719A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Nishimura; 重樹西村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-09-29
Filing date: 1993-09-29
Publication date: 1995-04-11

Abstract

(57)【要約】【目的】現像剤の状態の変化による画像品質の低下を
抑制する。【構成】現像剤のトナーはプリント開始初期には帯電
量が高く、プリント枚数の増加に従って帯電量が低下す
る。このため画像形成装置では、プリント開始初期には
現像剤のトナー濃度を高くしプリント枚数の増加に従っ
て徐々に低くしているが、これに伴いプリント開始初期
には画像の背景部分にかぶりが生じ易く、多数枚のプリ
ントを行った後には感光体ドラム上にキャリアが付着し
易くなる。このためプリント枚数をカウントし、選択図
に示すように、プリント開始初期には帯電コロトロンに
よる感光体ドラムの帯電電位と現像器に印加する現像バ
イアス電圧との差が大きくなり、かつプリント枚数の増
加に従って前記差が小さくなるように帯電電圧を変更す
る。これにより、プリント開始初期におけるかぶりの発
生及び多数枚のプリントを行った後のキャリアの付着が
防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に係り、特
に、像担持体上に静電潜像を形成し現像、転写すること
によって転写材料に画像を形成させる画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式の画像形成装置では、帯電器
により像担持体の表面に形成された光導電層を帯電させ
た後に、露光装置により像担持体上を画像に応じて露光
する。像担持体上の光が照射された部分（以下露光部分
という）は照射光量に応じて電位が低下するので、像担
持体上に静電潜像が形成される。次に現像器により静電
潜像の現像が行われる。トナーとキャリアを含有する二
成分現像剤を用いて現像を行う現像器では、内部に貯留
している現像剤のトナーとキャリアを摩擦帯電によって
各々異なる極性に帯電させると共に、帯電させた現像剤
を像担持体の表面近傍に搬送する。

【０００３】ここで、現像器に現像バイアス電圧が印加
されると、現像バイアス電圧と像担持体上の前記露光部
分の電位との差によって像担持体上の露光部分に現像剤
のトナーが吸着され、静電潜像が現像されてトナー像が
形成される。次に、像担持体上のトナー像が形成された
部分に転写材料を接触させてトナー像を転写材料に転写
させ、更に転写材料を像担持体から剥離させ、定着装置
によって転写画像を定着させることによって転写材料に
画像を形成させる。

【０００４】ところで、像担持体上に形成されるトナー
像の濃度（すなわち転写材料に転写される画像の濃度）
は、帯電器による帯電電位や露光装置による露光量（す
なわち前記露光部分の電位）等に応じて変化する。この
ため特開昭 56-106265号公報には、複数の露光装置を備
えた画像形成装置において、上流側の露光装置によって
形成された静電潜像の露光部分の電位に応じて下流側の
露光装置の露光量を制御することにより、各露光装置の
露光量の変動に拘わらず各露光装置によって各々形成さ
れる静電潜像の露光部分の電位を等しくすることが記載
されている。また特開昭 59-178467号公報には、像担持
体上に形成された静電潜像の露光部分の電位を検出する
電位センサと非露光部分の電位を検出する電位センサと
を設け、各々のセンサによって検出された電位が各々一
定値となるように、像担持体の帯電電位及び露光量を制
御することが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現像剤
の帯電量等の状態は経時的に変化し、周囲環境（例えば
温度、湿度等）によっても変動することが知られてい
る。例えば、現像剤は初期状態ではトナーの帯電量が高
く、時間の経過に伴って徐々に帯電量が低下する。これ
により、帯電電位や静電潜像の露光部分の電位を一定に
制御したとしても、現像剤の初期状態では画像（トナー
像）の濃度が低く、時間の経過に伴って前記濃度は徐々
に上昇する。このため画像形成装置では、現像剤の初期
状態において通常の場合よりもトナー濃度を高くするこ
とにより現像剤の初期状態における画像濃度の低下を防
止しているが、トナー濃度を高くすると、静電潜像の非
露光部分等にトナーが付着する（図１１（Ｂ）参照）こ
とによる画像の背景部分のかぶりが生じ易くなるという
欠点がある。

【０００６】また、かぶりの発生を防止するために現像
バイアス電圧と帯電電位との差が大きくなるように現像
バイアス電圧及び帯電電位の値を設定すると、像担持体
上の特に静電潜像の非露光部分にキャリアが付着する
（図１１（Ａ）参照）ことがあり、これにより転写時に
おける像担持体と転写材料との密着性が低下し、転写材
料に転写した画像に白抜け部分が生じるという問題があ
った。

【０００７】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、現像剤の状態の変化による画像品質の低下を抑制す
ることができる画像形成装置を得ることが目的である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、像担持体を所定電位に帯電させる帯電手段
と、前記帯電手段によって帯電された像担持体上を露光
して像担持体上に静電潜像を形成させる露光手段と、現
像バイアス電圧が印加された状態で像担持体上に形成さ
れた静電潜像をトナーとキャリアを含有する現像剤を用
いて現像し像担持体上にトナー像を形成させる現像器
と、前記現像器に現像バイアス電圧を印加する印加手段
と、前記現像剤の状態を検知する検知手段と、前記検知
手段によって検知された現像剤の状態の変化に応じて、
前記帯電手段による像担持体の帯電電位、前記露光手段
による露光量及び前記印加手段によって前記現像器に印
加される現像バイアス電圧の大きさの少なくとも１つを
制御する制御手段と、を含んで構成している。

【０００９】また、請求項１記載の発明において、検知
手段は、現像剤の使用時間又は像担持体上に形成したト
ナー像を転写した転写材料の枚数に基づいて現像剤の状
態を検知する、ように構成することができる。

【００１０】また、請求項１記載の発明において、検知
手段は、帯電手段、露光手段、及び現像器を作動させる
と共に、印加手段によって現像器に印加される現像バイ
アス電圧の大きさを変化させて前記像担持体上に複数の
トナー像を形成させるトナー像形成手段と、前記トナー
像形成手段によって形成された前記複数のトナー像の各
々の濃度を検出する検出手段と、を備え、前記検出手段
によって検出された前記複数のトナー像の濃度に基づい
て、現像バイアス電圧の変化に対する濃度の変化の傾き
を前記現像剤の状態として検知する、ように構成するこ
とができる。

【００１１】

【作用】本発明では、検知手段によって現像剤の状態を
検知し、検知した現像剤の状態の変化に応じて、帯電手
段による像担持体の帯電電位、露光手段による露光量及
び印加手段によって現像器に印加される現像バイアス電
圧の大きさの少なくとも１つを制御する。なお、この現
像剤の状態には、トナーの帯電量、現像バイアス電圧の
変化に対する、現像器による現像によって得られるトナ
ー像の濃度の変化の傾き等が含まれる。

【００１２】例えば現像剤の帯電量が高い場合、これに
よる画像濃度の低下を補正するために現像剤中のトナー
濃度を高くするとかぶりが生じ易い。検知手段により現
像剤が上記のような状態であることが検知された場合に
は、制御手段は、像担持体上に形成された静電潜像の非
露光部分へのトナーの付着が抑制されるように、像担持
体の帯電電位と現像バイアス電圧の差が大きくなるよう
制御することができる。具体的には、帯電電位が高くな
るように帯電手段を制御するか、又は現像バイアス電圧
及び像担持体上の露光部分の電位が低くなるように印加
手段及び露光手段を制御すればよい。

【００１３】また例えば、検知手段により、現像剤の帯
電量が低く像担持体にキャリアが付着し易い状態となっ
ていることが検知された場合には、キャリアの付着が抑
制されるように像担持体の帯電電位と現像バイアス電圧
との差が小さくなるよう制御することができる。具体的
には、例えば帯電電位が低くなるように帯電手段を制御
するか、又は現像バイアス電圧及び像担持体上の露光部
分の電位が低くなるように印加手段及び露光手段を制御
すればよい。これにより、現像剤の状態が変化しても、
かぶりや白抜け等が発生することがなく、画像品質の低
下を抑制することができる。

【００１４】また本発明では、現像剤がトナーの帯電量
の高い状態である場合に、トナー濃度を高くすることな
く画像濃度の低下を抑制することも可能である。具体的
には現像バイアス電圧と像担持体上の露光部分の電位と
の差が大きくなるように、帯電電位及び現像バイアス電
圧が高くなるように帯電手段及び印加手段を制御する
か、又は露光部分の電位が低くなるように露光手段を制
御すればよい。これにより、像担持体上にトナーが付着
し易い条件となり、画像濃度の低下を抑制することがで
きる。

【００１５】なお検知手段は、例えば請求項２に記載し
たように、現像剤の使用時間又は像担持体上に形成した
トナー像を転写した転写材料の枚数に基づいて現像剤の
状態を検知するように構成することができる。これによ
り、現像剤の状態の経時的な変化による画像品質の低下
を抑制するように制御することができる。

【００１６】また、請求項３に記載したように、帯電手
段、露光手段、及び現像器を作動させると共に、印加手
段によって現像器に印加される現像バイアス電圧の大き
さを変化させて像担持体上に複数のトナー像を形成させ
るトナー像形成手段と、トナー像形成手段によって形成
された複数のトナー像の各々の濃度を検出する検出手段
と、を備え、検出手段によって検出された複数のトナー
像の濃度に基づいて、現像剤の状態として現像バイアス
電圧の変化に対する濃度の変化の傾きを検知するように
構成してもよい。これにより、周囲環境の変動等を原因
とする現像剤の状態の一時的な変化による画像品質の低
下を抑制するように制御することができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。なお、以下では本発明に支障のない数値を
用いて説明するが、本発明は以下に挙げた数値に限定さ
れるものではない。

【００１８】〔第１実施例〕図１には本第１実施例に係
る画像形成装置１０の概略構成図が示されている。画像
形成装置１０は像担持体としての感光体ドラム１２を備
えている。感光体ドラム１２は表面に絶縁性光導電層が
形成されており、図示しない駆動手段によって図１矢印
Ａ方向に回転される。感光体ドラム１２の外周には、帯
電コロトロン１４が配置されており、帯電コロトロン１
４は高圧電源３４に接続されている。この帯電コロトロ
ン１４及び高圧電源３４は、本発明の帯電手段に対応し
ている。高圧電源３４は制御装置３６に接続されてい
る。制御装置３６はマイクロコンピュータ等を含んで構
成されており、本発明の制御手段としての機能を備える
と共に、本発明の検知手段の一部としての機能を備えて
いる。

【００１９】また、感光体ドラム１２の回転方向に沿っ
た帯電コロトロン１４の下流側には露光部１６が形成さ
れており、この露光部１６に対応して本発明の露光手段
としての露光装置１８が設けられている。露光装置１８
は制御装置３６に接続されている。露光部１６の下流側
には現像器２０が配設されている。なお、現像器２０の
構成については後述する。現像器２０の下流側には、像
担持体１２の表面電位を検出する電位センサ４８が設け
られている。電位センサ４８は制御装置３６に接続され
ている。また電位センサ４８の下流側には、感光体ドラ
ム１２の表面と各々所定間隔隔てて前転写コロトロン２
２、転写コロトロン２４、剥離コロトロン２６が順に配
設されている。受像材料Ｐは図示しない搬送手段によ
り、図１に二点鎖線で示す搬送経路を搬送され転写コロ
トロン２４と感光体ドラム１２との間に挿入される。

【００２０】転写材料Ｐの搬送経路の途中にはリミット
スイッチ５０が配設されている。リミットスイッチ５０
は前記搬送経路を転写材料Ｐが通過する毎に検知レバー
が回動されてオンする。リミットスイッチ５０は制御装
置３６に接続されており、制御装置３６ではリミットス
イッチ５０がオンした回数、すなわち画像をプリント
（トナー像を転写）するために搬送された転写材料Ｐの
枚数（の積算値）を記憶する。剥離コロトロン２６の下
流側には先端が感光体ドラム１２の表面に接触するよう
に剥離爪２８が配置されており、更に下流側には清掃装
置３０、除電コロトロン３２が配設されている。

【００２１】また、剥離爪２８と清掃装置３０との間に
は、発光素子及び受光素子を備え、発光素子から射出さ
れ感光体ドラム１２表面で反射した光の光量を検出する
ことによって感光体ドラム１２表面の濃度を検出する濃
度センサ５２が設けられている。濃度センサ５２は制御
装置３６に接続されており、検出結果を制御装置３６へ
出力する。

【００２２】図２に示すように、現像器２０は、現像剤
Ｄを貯留するケーシング４０と、ケーシング４０内の感
光体ドラム１２側端部に感光体ドラム１２と所定間隔隔
てて対向配置された現像ローラ４２と、現像ローラ４２
を挟んで感光体ドラム１２と反対側の下方（図２の右斜
め下）に現像ローラ４２と平行に配置された円筒状のパ
ドル５４と、パドル５４を挟んで現像ローラ４２と反対
側にパドル５４と平行に配置されたブレンダー５６と、
このブレンダー５６を挟んでパドル５４の反対側にブレ
ンダー５６と平行に配置されたワブル５８と、を備えて
いる。

【００２３】現像ローラ４２は非磁性材料から成り円筒
状で回転可能とされたスリーブ４４と、該スリーブ４４
の内周側に固定配置された永久磁石４６と、から構成さ
れている。永久磁石４６は、感光体ドラム１２に対向す
る部分にＳ₁磁極が形成され、このＳ₁磁極に隣接して
図２反時計方向側にはＮ₁磁極、図２時計方向側にはＮ
₂磁極が各々形成され、Ｎ₂磁極の時計方向側にＳ₂磁
極、Ｎ₃磁極が順に形成されている。すなわち、Ｎ₁磁
極とＮ₃磁極の関係を除けば、Ｓ磁極とＮ磁極とが交互
に形成されており、かつＮ₁磁極とＮ₃磁極の間隔が最
も大きくされている。

【００２４】また、現像ローラ４２の外周側でＳ₂磁極
が形成された部位の近傍には、現像ローラ４２と平行に
スリーブ４４から一定間隔隔ててブレード６０が設けら
れている。更に、図１に示すようにスリーブ４４は高圧
電源３４に接続されている。この高圧電源３４は本発明
の印加手段としての機能を兼ね備えており、現像時には
スリーブ４４に現像バイアス電圧を印加する。

【００２５】次に本第１実施例の作用として、まず画像
形成装置１０による受像材料Ｐへの画像記録動作につい
て説明する。画像形成装置１０の現像器２０では、図示
しないモータの駆動力により、パドル５４が図２の反時
計方向に、ブレンダー５６が図２の時計方向に、ワブル
５８が図２の反時計方向に各々回転される。これにより
ケーシング４０内の現像剤Ｄ及び図示しないトナー供給
装置によってケーシング４０内に供給されたトナーが混
合攪拌され、現像剤のキャリアはマイナスに、トナーは
プラスに各々帯電される。

【００２６】帯電された現像剤はパドル５４の回転によ
って現像ローラ４２に供給され、現像剤のキャリアが現
像ローラ４２の永久磁石４６から発している磁力線に沿
って磁気ブラシ状態でスリーブ４４に吸着される。な
お、トナーは静電力によってキャリアの表面に付着す
る。スリーブ４４に磁気ブラシ状に吸着された現像剤は
スリーブ４４の回転と共に搬送され、ブレード６０配設
部位を通過する際にブレード６０により現像剤Ｄの一部
の通過が阻止されることによって高さが一定とされた後
に、感光体ドラム１２と対向する部分に到達する。

【００２７】一方、画像形成装置１０の帯電コロトロン
１４は高圧電源３４より電圧が印加されると、コロナ放
電により発生するイオンを感光体ドラム１２の光導電層
表面に付着させることにより、感光体ドラム１２表面を
前記電圧の大きさに応じた所定電位に帯電させる。また
露光装置１８には、図示しない読取装置が原稿の画像を
読み取ることによって得られた画像データ、及び感光体
ドラム１２上の露光する部分への露光量を表す露光量デ
ータが制御装置３６から入力される。

【００２８】露光装置１８はレーザダイオードから前記
画像データに応じて変調したレーザビームを射出させ、
該レーザビームをポリゴンミラー等の走査手段によって
走査させて前記露光部１６に位置している感光体ドラム
１２表面に照射する。また、前記露光量データに応じて
レーザダイオードの駆動電流の大きさを変更する。これ
により、感光体ドラム１２表面のレーザビームが照射さ
れた露光部分は、前記露光量データに対応する光量のレ
ーザビームによって前記光量に応じて放電されて電位が
低下し、感光体ドラム１２の表面に前記原稿の画像に対
応する静電潜像が形成される。

【００２９】また制御装置３６は、露光装置１８の作動
と同期して高圧電源３４をオンし現像ローラ４２のスリ
ーブ４４に所定の大きさの現像バイアス電圧を印加させ
ると共にスリーブ４４を回転させ、現像器２０による現
像を行わせる。これにより、スリーブ４４に吸着されて
感光体ドラム１２との対向部分に到達した現像剤のう
ち、プラスに帯電されたトナーのみが、スリーブ４４に
印加された現像バイアス電圧と感光体ドラム１２に形成
された静電潜像部分との電位差によって感光体ドラム１
２表面の静電潜像部分に吸着される。これにより、静電
潜像が現像され感光体ドラム１２表面にトナー像が形成
される。一方、マイナスに帯電されているキャリアは、
現像バイアス電圧とＳ₁磁極の磁力によりスリーブ４４
に吸着されたままスリーブ４４の回転に伴って現像器２
０内部に搬送される。

【００３０】感光体ドラム１２のトナー像が形成された
部分は、前転写コロトロン２２配設部位において前転写
コロトロン２２の放電により転写を容易にするために電
位が変更された後に、転写コロトロン２４配設部位に移
動する。また、受像材料Ｐは図示しない搬送手段により
感光体ドラム１２と転写コロトロン２４の間に搬送さ
れ、感光体ドラム１２表面に接触されると共に、転写コ
ロトロン２４によってマイナスに帯電される。これによ
り、感光体ドラム１２上に形成されたトナー像を構成す
る各トナーが受像材料Ｐに吸着され、受像材料Ｐへトナ
ー像が転写される。

【００３１】なお、この転写材料Ｐの搬送に伴ってリミ
ットスイッチ５０が一旦オンする。制御装置３６の図示
しないメモリにはプリント枚数カウント用のエリアが設
けられており、リミットスイッチ５０が１回オンする毎
に前記エリアに記憶している数値（プリント枚数の積算
値）に「１」を加算する。このプリント枚数の積算値
は、現像器２０内の現像剤が交換された場合には制御装
置３６によって「０」に戻される。

【００３２】トナー像が転写された受像材料Ｐは、剥離
コロトロン２６により再び帯電されて感光体ドラム１２
から剥離され、図示しない搬送手段によって図１に二点
鎖線で示す経路を搬送されると共に図示しない定着装置
によって加熱され、前記転写されたトナー像が定着され
た後に画像形成装置１０の外部に排出される。また、剥
離コロトロン２６による受像材料Ｐの剥離に失敗した場
合には、受像材料Ｐは感光体ドラム１２と共に剥離爪２
８配設部位まで搬送された後に剥離爪２８によって機械
的に剥離される。感光体ドラム１２の剥離爪２８配設部
位を通過した部分は清掃装置３０によって表面が清掃さ
れ、表面に残留しているトナー等が除去された後に、除
電コロトロン３２によって感光体ドラム１２上の残留し
ている電荷が中和される。

【００３３】ところで、制御装置３６のメモリには、一
例として図３に示すように、プリント枚数とトナー濃度
との関係がマップとして予め記憶されている。この図３
に示す関係は、トナー濃度がプリント開始初期には高
く、プリント枚数の増加に伴って徐々に低下するように
定められている。これは、プリント開始初期において、
現像剤は図３に示すように帯電量が高い状態であり、こ
れによる画像濃度の低下を防止するためである。制御装
置３６は、前記プリント枚数カウント用のエリアに記憶
しているプリント枚数の積算値に基づいて現像剤の帯電
量の変化を検知し、現像器２０のケーシング４０内の現
像剤のトナー濃度が図３に示すように変化するよう図示
しないトナー供給装置の作動を制御する。

【００３４】また制御装置３６のメモリには、一例とし
て図４に示すように、プリント枚数と、帯電電位、現像
バイアス電圧及び感光体ドラム１２上の露光部分の電位
と、の関係がマップとして予め記憶されている。図４に
示す関係では、現像剤の状態の変化、すなわちトナー帯
電量の変化、及び上述の制御によるトナー濃度の変化が
考慮されて、現像バイアス電圧及び露光部分の電位が一
定で、帯電電位がプリント枚数の増加に伴って徐々に低
くなっている。制御装置３６は前記プリント枚数カウン
ト用のエリアに記憶しているプリント枚数に基づいて現
像剤の状態を検知し、電位センサ４８によって検出され
た感光体ドラム１２の非露光部分の帯電電位が、プリン
ト枚数の増加に伴って図４に示すように推移するよう
に、高圧電源３４により帯電コロトロン１４に印加され
る電圧を制御する。

【００３５】前述のように、プリント開始初期にはトナ
ー濃度が高くされるので、画像の背景部分にかぶりが発
生し易い状態となっている。これに対し図４に示すよう
にプリント開始初期は、帯電電位と現像バイアス電圧と
の差が大きくされるので、画像の背景部分に対応する感
光体ドラム１２上の非露光部分（帯電電位となっている
部分）に付着しようとするトナーに対し反発力として作
用する静電気力が大きくなり、非露光部分にトナーが付
着することによって画像の背景部分のかぶり等が生ずる
ことが抑制される。

【００３６】また、多数枚のプリントを行った後は、劣
化によりキャリアの磁気性能が低下し、感光体ドラム１
２の表面にキャリアが付着し易い状態となる。これに対
し、図４に示すようにプリント枚数の増加に伴って帯電
電位が低くされ、多数枚のプリントを行った後は、帯電
電位と現像バイアス電圧との差が徐々に小さくされてい
るので、感光体ドラム１２上の非露光部分においてキャ
リアの吸引力として作用する静電気力が弱くなり、感光
体ドラム１２上にキャリアが付着することによって白抜
け等が発生することが防止される。

【００３７】なお、図４では現像剤の帯電量の変化によ
る画像濃度の変化は、前述のトナー濃度の制御を行うこ
とにより補正されることを前提としており、現像バイア
ス電圧と感光体ドラム１２上の露光部分の電位との差を
一定とすることで画像濃度の変化は生じない。

【００３８】上記のように帯電電位を制御した場合の、
プリント枚数の増加に伴うかぶりの発生量及び感光体ド
ラム１２へのキャリアの付着量の変化を、従来のかぶり
の発生量及びキャリアの付着量の変化と共に図５に示
す。図５より明らかなように、従来と比較して、特にプ
リント開始予期におけるかぶりの発生が大幅に低減さ
れ、かつ多数枚のプリントを行った後のキャリアの発生
量も低く抑えられており、現像剤の状態の変化に拘わら
ず画像品質の低下が抑制されていることが理解できる。

【００３９】なお、プリント枚数と、帯電電位、現像バ
イアス電圧及び感光体ドラム１２上の露光部分の電位
と、の関係は、図４に示す関係に限定されるものではな
い。一例として、図６に示すように帯電電位が一定で、
現像バイアス電圧及び露光部分の電位がプリント枚数の
増加に伴って徐々に上昇する関係を用いてもよい。この
場合、制御装置３６では、現像ローラ４２のスリーブ４
４に印加される現像バイアス電圧がプリント枚数の増加
に伴って徐々に高くなるように高圧電源３４を制御する
と共に、露光装置１８による露光量が、前記露光部分の
電位の変化に対応してプリント枚数の増加に伴って上昇
するように露光装置１８を制御すればよい。なお、プリ
ントする画像が２値画像でなく多階調の画像である場合
には、静電潜像を形成させる際の露光量は一定ではなく
各部分の濃度に応じて露光量が異なっているが、前記露
光装置１８では、レーザダイオードの駆動電流の大きさ
を変更することにより前記各部分に対する露光量を全体
的に変更する。

【００４０】図６に示す関係に基づいて制御した場合に
も、プリント枚数の増加に対する帯電電位と現像バイア
ス電圧との差の変化が図４に示す関係と同じであり、か
つ現像バイアス電圧と露光部分の電位との差が一定であ
るので、前記と同様にプリント開始初期における画像の
背景部分のかぶり、多数枚のプリントを行った後の白抜
け等の発生、画像濃度の変化等を抑制することができ、
画像品質の低下を抑制することができる。

【００４１】また、上記ではプリント枚数の増加に伴っ
てトナー濃度を変化させる場合を説明したが、トナー濃
度を一定とし、図３に示す現像剤の帯電量の変化を補正
するように制御してもよい。具体的には、プリント枚数
と、帯電電位、現像バイアス電圧及び感光体ドラム１２
上の露光部分の電位と、の関係として、例えば図７に示
すような関係を用いてもよい。図７に示す関係では、現
像剤の状態の変化としてトナー帯電量の変化のみが考慮
されて、プリント開始初期における現像バイアス電圧と
露光部分の電位との差が大きく、プリント枚数の増加に
伴って露光部分の電位が徐々に高くなっている。

【００４２】これにより、プリント開始初期では感光体
ドラム１２上の露光部分におけるトナーの吸着力が大き
くなり、現像剤の帯電量が高いことによる画像濃度の低
下が補正される。また、プリント枚数の増加に伴って現
像バイアス電圧と露光部分の電位との差が徐々に小さく
されているので、現像剤の帯電量の低下に拘わらず画像
濃度は一定に保たれる。なお、図７では帯電電位を一定
としているが、多数枚のプリントを行った後の感光体ド
ラム１２へのキャリアの付着を防止するためには、図７
に想像線で示すようにプリント枚数の増加に伴って帯電
電位を低くするようにしてもよい。また、図７に示す関
係に代えて、露光部分の電位を一定とした図８に示す関
係を用いてもよい。

【００４３】なお、上記ではプリント枚数に基づいて現
像剤の状態を検知するようにしていたが、これに限定さ
れるものではなく、例えば現像器２０内に現像剤を初期
投入してから、又は現像器２０内の現像剤を交換してか
らの経過時間、すなわち現像剤の使用時間を測定し、こ
の使用時間に基づいて現像剤の状態を検知するようにし
てもよい。

【００４４】〔第２実施例〕次に本発明の第２実施例に
ついて説明する。なお、本第２実施例は第１実施例と同
一の構成であるので同一の符号を付して構成の説明を省
略し、以下、本第２実施例の作用を説明する。

【００４５】現像剤のトナーの帯電量は周囲環境（例え
ば温度、湿度）の影響を受け、例えば低温低湿の場合に
はトナーの帯電量が高く、高温高湿の場合にはトナーの
帯電量が低くなる。このため本第２実施例では、１日の
作業を開始するために画像形成装置１０の電源を投入し
た際に、制御装置３６によって図９のフローチャートに
示す処理が行われる。すなわち、ステップ１００では帯
電コロトロン１４及び露光装置１８を作動させ、感光体
ドラム１２上に静電潜像を形成させる。なお、このとき
の帯電器コロトロン１４による帯電電位及び感光体ドラ
ム１２上の露光部分の電位（すなわち露光装置１８によ
る露光量）は、予め定められた一定値とされている。

【００４６】ステップ１０２では現像ローラ４２のスリ
ーブ４４に現像バイアス電圧を印加させ、更に次のステ
ップ１０４で現像器２０を作動させ、感光体ドラム１２
上に形成された静電潜像の現像を行わせる。ステップ１
０６では所定回（ｎ回）現像を行ったか否か判定する。
ステップ１０６の判定が否定された場合には、ステップ
１０８で現像ローラ４２のスリーブ４４に印加する現像
バイアス電圧を所定量変更し、ステップ１０４へ戻る。
これにより、ステップ１０４では前回と大きさが異なる
現像バイアス電圧が印加された状態で現像が行われる。
従ってステップ１０６の判定が肯定されたときには、感
光体ドラム１２上には、各々異なる大きさの現像バイア
ス電圧が印加された状態で現像されたｎ個のトナー像が
形成されていることになる。

【００４７】ステップ１０６の判定が肯定されるとステ
ップ１１０へ移行し、帯電コロトロン１４、露光装置１
８及び現像器２０の作動を停止させる。ステップ１０８
では感光体ドラム１２上に形成されたｎ個のトナー像の
濃度Ｄ₁〜Ｄ_nを濃度センサ５２によって測定させる。
ステップ１１４では、濃度センサ５２によって測定され
た濃度Ｄ₁〜Ｄ_nに基づいて、一例として図１０（Ａ）
に示すような現像バイアス電圧の変化に対する濃度変化
の傾きを求める。

【００４８】次のステップ１１６では上記で求めた濃度
変化の傾きに基づいて、帯電コロトロン１４による感光
体ドラム１２の帯電電位を決定する。具体的には、通常
の状態では現像バイアス電圧の変化に伴ってトナー像の
濃度が図１０（Ａ）に曲線Ｌ ₀で示すように変化するの
に対し、実際に測定した濃度値Ｄ₁〜Ｄ_nが図１０
（Ａ）に曲線Ｌ₁に示すように変化していたとすると、
現像バイアス電圧の変化に対する濃度変化の傾きが比較
的小さく、周囲環境が高温高湿である等の原因で、現像
剤が、トナーの帯電量の低い状態となっており、画像の
背景部分にかぶりが生じやすいと判断できる。このた
め、かぶりの発生を防止するために、図１０（Ｂ）に示
すように現像バイアス電圧と帯電電位との差が大きくな
るように、帯電電位を高くするか、又は現像バイアス電
圧及び露光部分の電位を低くする。

【００４９】また、濃度値Ｄ₁〜Ｄ_nが図１０（Ａ）に
曲線Ｌ₂に示すように変化していたとすると、現像バイ
アス電圧の変化に対する濃度変化の傾きが比較的大き
く、周囲環境が低温低湿でトナーの帯電量が高くなって
おり、感光体ドラム１２の表面にキャリアが付着し易い
状態であると判断できる。このため、キャリアの付着を
防止するために、図１０（Ｃ）に示すように現像バイア
ス電圧と帯電電位との差が小さくなるように、帯電電位
を低くするか、又は現像バイアス電圧及び露光部分の電
位を高くする。これにより、周囲環境の変動等により現
像剤の状態が変化した場合にも、かぶりが発生したり感
光体ドラム１２にキャリアが付着することが防止され、
画像品質の低下が抑制される。

【００５０】なお、上記では１日の作業を開始するため
に画像形成装置１０の電源を投入した際に上記処理を行
うようにしていたが、これに限定されるものではなく、
画像形成装置１０の周囲環境は１日の間でも変動するの
で、上記処理を所定時間毎に行うようにしてもよい。ま
た、周囲の環境の状態を検出するセンサ（例えば温度セ
ンサや湿度センサ等）を設け、上記センサの検出結果に
基づいて現像剤の状態を判断するようにしてもよい。

【００５１】また、上記では単一の露光装置及び単一の
現像器を備えた画像形成装置１０を例に説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、本発明は現像器
のみを複数備えた画像形成装置や、露光装置及び現像器
を複数備えた画像形成装置に適用することが可能であ
る。この場合、個々の現像器内の現像剤の特性に応じて
現像バイアス電圧を各々制御するようにしてもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、検知手段
によって現像剤の状態を検知し、検知し現像剤の状態の
変化に応じて、帯電手段による像担持体の帯電電位、露
光手段による露光量及び印加手段によって現像器に印加
される現像バイアス電圧の大きさの少なくとも１つを制
御するようにしたので、現像剤の状態の変化による画像
品質の低下を抑制することができる、という優れた効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る画像形成装置の概略構成図であ
る。

【図２】現像器の概略構成図である。

【図３】プリント枚数の増加に伴う現像剤のトナー帯電
量の変化を示すと共に、プリント枚数の増加に応じてト
ナー濃度を変更するためのマップの内容の一例を示す線
図である。

【図４】プリント枚数に応じてトナー濃度を変化させる
場合の、帯電電位、現像バイアス電圧及び感光体ドラム
上の露光部分の電位の制御の一例を示す線図である。

【図５】プリント枚数の増加に伴う画像のかぶり度合い
及び感光体ドラム上へのキャリアの発生量の変化を、従
来と本実施例とで比較した結果を示す線図である。

【図６】プリント枚数に応じてトナー濃度を変化させる
場合の、帯電電位、現像バイアス電圧及び露光部分の電
位の制御の他の例を示す線図である。

【図７】プリント枚数に応じてトナー濃度を変化させな
い場合の、帯電電位、現像バイアス電圧及び露光部分の
電位の制御の一例を示す線図である。

【図８】プリント枚数に応じてトナー濃度を変化させな
い場合の、帯電電位、現像バイアス電圧及び露光部分の
電位の制御の他の例を示す線図である。

【図９】第２実施例の作用を説明するフローチャートで
ある。

【図１０】（Ａ）は現像バイアス電圧の変化に対する画
像濃度の変化の傾きが、現像剤の状態によって変化する
ことを示す線図、（Ｂ）は前記傾きが小さい場合、
（Ｃ）は前記傾きが小さい場合における帯電電位、現像
バイアス電圧及び感光体ドラム上の露光部分の電位の制
御の一例を示す概念図である。

【図１１】従来の問題点として、（Ａ）は感光体ドラム
の帯電電位と現像バイアス電圧との差が大きい場合にト
ナー像の背景部分にキャリアが発生していることを示す
概念図、（Ｂ）は感光体ドラムの帯電電位と現像バイア
ス電圧との差が小さい場合にトナー像の背景部分に帯電
量の小さいトナーが付着していることを示す概念図であ
る。

【符号の説明】１０画像形成装置１２感光体ドラム１４帯電コロトロン１８露光装置２０現像器３４高圧電源３６制御装置４４スリーブ５０リイットスイッチ５２濃度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体を所定電位に帯電させる帯電手
段と、前記帯電手段によって帯電された像担持体上を露光して
像担持体上に静電潜像を形成させる露光手段と、現像バイアス電圧が印加された状態で像担持体上に形成
された静電潜像をトナーとキャリアを含有する現像剤を
用いて現像し像担持体上にトナー像を形成させる現像器
と、前記現像器に現像バイアス電圧を印加する印加手段と、前記現像剤の状態を検知する検知手段と、前記検知手段によって検知された現像剤の状態の変化に
応じて、前記帯電手段による像担持体の帯電電位、前記
露光手段による露光量及び前記印加手段によって前記現
像器に印加される現像バイアス電圧の大きさの少なくと
も１つを制御する制御手段と、を含む画像形成装置。
【請求項２】前記検知手段は、前記現像剤の使用時間又は前記像担持体上に形成したト
ナー像を転写した転写材料の枚数に基づいて現像剤の状
態を検知する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記検知手段は、前記帯電手段、前記露光手段、及び前記現像器を作動さ
せると共に、前記印加手段によって現像器に印加される
現像バイアス電圧の大きさを変化させて前記像担持体上
に複数のトナー像を形成させるトナー像形成手段と、前記トナー像形成手段によって形成された前記複数のト
ナー像の各々の濃度を検出する検出手段と、を備え、前記検出手段によって検出された前記複数のトナー像の
濃度に基づいて、現像バイアス電圧の変化に対する濃度
の変化の傾きを前記現像剤の状態として検知する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。