JPH10232539A

JPH10232539A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10232539A
Application number: JP9052434A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Takeuchi; 信貴竹内; Hisafumi Shoji; 尚史庄司; Masahiko Akafuji; 昌彦赤藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-02-20
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 1998-09-02
Anticipated expiration: 2017-02-20
Also published as: JP3877244B2

Abstract

(57)【要約】【課題】二成分現像方式を採用した現像装置を備えた
画像形成装置であって、キャリアの抵抗値の変動による
画像変動を簡易な機構で防止可能な画像形成装置を提供
する。【解決手段】電極部材４２を、上記現像ローラ４３表
面の磁気ブラシに接触するように設置し、電流計４２１
を該電極部材４２に接続する。そして、現像ローラ４３
に現像バイアス電圧が印加されたときに該現像ローラ４
３からキャリア４４ａを介して電極部材４２に流れる電
流の変化を検出し、該検出結果に基づいて現像バイアス
のデューティを変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置に用いられる乾式現
像装置にはキャリアとトナーからなる二成分系現像剤を
現像スリーブ等の現像剤担持体表面に担持して感光体等
の像担持体表面に形成された潜像に供給して現像する二
成分現像装置と、必要に応じて帯電制御剤等が外添され
たトナー（以下、トナーという）からなりキャリアを含
まない一成分系現像剤を現像剤担持体表面に担持して像
担持体表面に形成された潜像に供給して現像する一成分
現像装置とが知られている。

【０００３】このような乾式現像装置を用いる画像形成
装置において、環境変動により現像プロセスが受ける影
響は大きい。例えばトナーを高温高湿の状況下にさらす
とトナーの帯電量分布のばらつきが大きくなり、逆帯電
トナーが発生しやすい状況になる傾向がある。この逆帯
電トナーは現像プロセスにおいて非画像部領域に引きつ
けられる特性があり、高画質化の妨げとなる画像の地汚
れなどを招く。一方、低温低湿環境下では、トナーの帯
電量の絶対値が大きくなる傾向にあり、画像濃度を低下
させてしまう。

【０００４】また、高速現像時においても安定したトナ
ー搬送が可能である二成分現像方式を採用した画像形成
装置では、キャリアの抵抗値の変動がトナーの帯電量に
大きな影響を与える。そして、該キャリアの抵抗値が環
境変動によって変化すると、トナー帯電量は大きく変動
する。そして、該トナーの帯電量の変動により、画像濃
度の変動が生じてしまう。

【０００５】環境変動に伴う画像濃度の変動を防ぐ手段
としては、現像バイアスの直流成分を上昇させたり潜像
担持体としての感光体に対する線速比を上昇させたりす
ることが考えられる。しかしながら現像バイアスの直流
成分を過剰に上昇させると感光体と現像スリーブとの間
で火花放電を起こし画像品質を著しく低下させたり、地
汚れを助長したりする。また、対感光体線速比を上昇さ
せ過ぎると、画像チリ、地汚れが増加し、やはり画像品
質を低下させてしまうこととなる。また、機構的に現像
スリーブの温度を上昇させてしまうこととなるため、そ
れに伴う現像スリーブの熱膨張が起こり、現像ギャップ
を狭くしてしまい結果として駆動系に大きなストレスを
与えたり、画像濃度を低下させてしまったりしてしま
う。さらに、現像スリーブの温度上昇に伴う弊害として
トナーの現像スリーブへの固着が考えられる。固着が起
きると現像することが困難となってしまい、高画質の画
像を提供するのに大きな障害となる。

【０００６】このような弊害を伴うことなく、環境変動
によらず画像の品質を向上するには、現像バイアスとし
てＡＣパルスバイアスを印加するのが有効である。さら
に、トナーが現像スリーブから感光体に付勢する方向に
電界を形成する電圧値と、トナーが感光体から現像スリ
ーブに付勢する方向に電界を形成する電圧値とを有する
ＡＣパルスバイアスを現像バイアスとして印加し、それ
ぞれの電圧値を印加する時間を制御することによって、
環境変動によらずより適正な画像を提供することが可能
となる。

【０００７】例えば、特開平７−１３４４７９号公報、
又は、特開平７−１３４４８０号公報においては、現像
装置に温度センサーや気圧センサーを取り付け、該セン
サからの情報によってそれぞれの電圧値を印加する時間
を制御する技術が開示されている。そして、これによ
り、高温高湿や低温低湿などの環境変動による画質の低
下の防止を行っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平７−
１３４４７９号公報又は特開平７−１３４４８０号公報
に開示されている装置の構成においては、温度センサー
や気圧センサーを取り付ける必要があるので、ユニット
的に複雑化せざるを得なくなり、コストも上昇してしま
うという問題点があった。

【０００９】また、二成分現像方式を採用した現像装置
を用いる画像形成装置において、上記キャリアの抵抗値
は、環境変動による変化のみならず、キャリアの膜削れ
やスペント化といった経時変動によっても変化する。そ
して、該経時変動によってキャリアの抵抗値が変化する
と、トナー帯電量も変化し、出力画像も乱れてくるとい
う問題点もあった。

【００１０】また、上記キャリアの膜削れやスペント化
が進行すると、キャリアとしての役割を果たせなくな
り、交換処理を行う必要がある。特に、環境変動の大き
い地域では、膜削れやスペント化が起こりやすく、経時
変化によるキャリアの状態を知るのは適正な出力画像を
得るのに不可欠の要素である。

【００１１】本発明は以上の背景に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、二成分現像方式を採用
した現像装置を備えた画像形成装置であって、キャリア
の抵抗値の変動による画像変動を簡易な機構で防止可能
な画像形成装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、表面に磁性キャリアとトナーと
を含む現像剤を磁気ブラシ状に担持する現像剤担持体に
より潜像担持体との対向部に現像剤を搬送し、該現像剤
担持体に矩形波バイアスを印加して該潜像担持体上の静
電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、上記磁気ブラシに接触するように配設された電極部
材と、該現像剤担持体と該電極部材との間の現像剤を介
して、該電極部材に流れる電流を検出する検出手段と、
該検出手段による検出結果に基づいて、上記矩形波バイ
アスのデューティ比を変化させるデューティ比制御手段
とを設けたことを特徴とするものである。ここで、上記
デューティ比とは、矩形波バイアスの１周期Ｔのうち、
上記現像剤担持体から上記潜像担持体へトナーを移動さ
せるような電位を印加する印加時間をｔ₁としたとき
の、１周期Ｔに占める上記印加時間ｔ₁の比率、すなわ
ち、ｔ₁／Ｔ×１００（％）をいう。

【００１３】この画像形成装置においては、上記現像剤
担持体と、上記磁気ブラシに接触するように配設された
電極部材との間の現像剤を介して該電極部材に流れる電
流を、上記検出手段により検出し、該検出手段による検
出結果に基づいて、上記矩形波バイアスのデューティ比
を変化させる。例えば、上記電極部材に流れる電流が所
定の電流値よりも小さくなった場合には、上記現像剤担
持体と電極部材との間の現像剤の抵抗値が大きくなり、
トナー帯電量が大きくなっていることが考えられる。そ
して、該トナー帯電量の増加のために画像濃度が低下す
ることが予想される。そこで、この場合には、上記矩形
波バイアスのデューティ比を大きくする。これにより、
上記現像剤担持体から上記潜像担持体へトナーを移動さ
せるような電位を印加する印加時間が長くなるので、よ
り多くのトナーを潜像担持体側へ移動させることができ
る。あるいは、上記電極部材に流れる電流が所定の電流
値よりも大きくなった場合には、上記現像剤担持体と電
極部材との間の現像剤の抵抗値が小さくなり、トナー帯
電量が小さくなっていることが考えられる。そして、該
トナー帯電量の減少のために画像濃度が上昇することが
予想される。そこで、この場合には、上記矩形波バイア
スのデューティ比を小さくする。これにより、上記現像
剤担持体から上記潜像担持体へトナーを移動させるよう
な電位を印加する印加時間が短くなるので、トナーが潜
像担持体側へ移動しにくくなる。

【００１４】請求項２の発明は、上記現像剤担持体上の
現像剤層厚を規制する層厚規制部材を備えた請求項１の
画像形成装置において、該層厚規制部材を上記電極部材
として兼用したことを特徴とするものである。

【００１５】この画像形成装置においては、上記層厚規
制部材を上記電極部材として兼用する。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１又は２の画像
形成装置において、上記電極部材と現像剤担持体との間
に所定の直流バイアスを印加することにより、上記電極
部材に流れる電流を検出するように上記検出手段を構成
したことを特徴とするものである。

【００１７】この画像形成装置においては、上記電極部
材と現像剤担持体との間に所定の直流バイアスを印加し
て、該現像剤担持体と該電極部材との間の現像剤を介し
て上記電極部材に流れる電流を検出する。

【００１８】請求項４の発明は、請求項１、２、又は、
３の現像装置において、上記検出手段による検出を、上
記現像剤担持体停止時に行うように構成したことを特徴
とするものである。

【００１９】この画像形成装置においては、上記検出手
段による検出を、上記現像剤担持体停止時に行う。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る電子写真複写機（以下、複写機という）に適用した一
実施形態について説明する。図１は、該複写機の基本構
成の概略を示す正面図である。先ず、複写機全体の概略
について説明する。図１において、潜像担持体としての
感光体ドラム１は帯電手段としての帯電ローラ２により
一様に帯電された後、図示しない露光装置としての書き
込み手段から画像情報により強度変調された露光用の光
３が照射されて露光されることで画像情報が書き込ま
れ、静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体ド
ラム１の右側方に設けられた現像装置４にて、現像バイ
アスが印加されている現像スリーブ上のトナーが付着し
てトナー像化される。トナー像が作られた感光体ドラム
１は回転移動し、給紙部（図示せず）より図示しない転
写紙上の画像形成位置先端部が画像先端部と転写手段と
しての転写ローラ５との対向部で一致するようなタイミ
ングで搬送されてきた転写紙に、転写ローラ５部でトナ
ー像が転写される。トナー像が転写された転写紙は、図
示しない分離チャージャにより感光体ドラム１から分離
され、図示しない定着部に送られる。そして、定着部に
おいて熱と圧力によってトナーが転写紙へ融着され、コ
ピー紙として機外に排出される。一方、転写後の感光体
ドラム１上に残ったトナーはクリーニング部としてのク
リーニングブレード６により掻き落とされ、感光体ドラ
ム１はトナーが除去された状態となり図示しない除電ラ
ンプからの除電光７により残留電荷が除電され、上記帯
電ローラ２による次の帯電に備えられる。

【００２１】図２は、同複写機の現像装置４の概略構成
を示す正面図である。なお、この現像装置では、静電潜
像の現像方式として、帯電電位が除去された領域にトナ
ーを付着させる、いわゆる反転現像方式を採用してい
る。この現像装置４は、上記感光体ドラム１表面に向け
た開口を備えたハウジング４１と、導電性材料で形成さ
れた後述する電流検出用電極部材（以下、電極部材とい
う）４２と、現像剤担持体としての現像スリーブ４３
と、ハウジング４１内の非磁性トナーと磁性キャリアと
からなる二成分現像剤（以下、現像剤という）４４を撹
拌すると共に現像スリーブ４３側に搬送する第１、２現
像剤撹拌搬送ローラ４５、４６と、これらのローラ４
５、４６間に設けられた仕切板４７と、現像スリーブ４
３の回転で感光体ドラム１との対向部である現像領域に
搬送される該スリーブ４３上の現像剤の厚みを均一にな
らすように規制する層厚規制部材としてのブレード４８
とを備えている。また、現像スリーブ４３には、直流電
圧に交番電圧を重畳して生成した所定の矩形波バイアス
を現像バイアスとして印加するための現像バイアス用電
源４９が接続されている。

【００２２】図３は、現像装置４で用いる現像バイアス
の波形の説明図である。この現像装置においては、現像
スリーブ４３から感光体ドラム１にトナーを移動させる
第一電位部と感光体ドラム１から現像スリーブ４３にト
ナーを移動させる第２電位部とが交互に繰り返されるよ
うな矩形波バイアスを現像バイアスとして現像スリーブ
４３に印加する。この現像バイアスは、所定の直流電圧
Ｖ₀にピークツウピークＶ_P-Pが該第一電位部の電位Ｖ₁
と該第二電位部の電位Ｖ₂との差の絶対値｜（Ｖ₁−
Ｖ₂）｜の交番電圧を重畳することにより生成してい
る。そして、矩形波バイアスの１周期において、上記現
像スリーブ４３から感光体ドラム１にトナーを移動させ
る電位Ｖ₁の印加時間をｔ₁、感光体ドラム１から現像ス
リーブ４３にトナーを移動させる電位Ｖ₂の印加時間を
ｔ₂としたときの、１周期Ｔ＝ｔ₁＋ｔ₂に対する上記現
像スリーブ４３から感光体ドラム１にトナーを移動させ
る電位Ｖ₁の印加時間ｔ₁の割合ｔ₁／（ｔ₁＋ｔ₂）×１
００（％）をデューティという。図３中Ｖ_aは、時間平
均電圧値である。時間平均電圧値は現像バイアスの時間
平均値であり、Ｖ_a＝Ｖ₂＋（Ｖ₁−Ｖ₂）ｔ₁／Ｔで表さ
れる。従って、該現像バイアスの交番電圧のデューテ
ィ、ピークツウピークＶ_P-P、及び直流電圧値Ｖ₀により
設定することができる。

【００２３】上記感光体ドラム１、現像スリーブ４３、
及び、第１、２現像剤撹拌搬送ローラ４５、４６は、ハ
ウジング４１に対して平行に配列されており、それぞれ
独立に回転可能に構成されている。その回転方向はそれ
ぞれ図中矢印で示した方向である。また、上記現像スリ
ーブ４３は円筒状の回転可能な非磁性スリーブであり、
内部に固定の磁極を備えている。

【００２４】次に、上記現像装置４の基本的な現像工程
を説明する。ハウジング４１に貯留されている現像剤４
４は、第１、２現像剤撹拌搬送ローラ４５、４６より撹
拌されながら、現像スリーブ４３側へ順次搬送される。
第１、２現像剤撹拌搬送ローラ４５、４６にはスパイラ
ル状の溝が形成されており、これらのローラによる現像
剤４４の搬送方向が互いに逆方向になるように回転方向
が設定されている。該撹拌搬送によって、現像剤４４中
のトナーは、キャリアとの摩擦により所定の帯電量に帯
電する。現像スリーブ４３へ搬送された現像剤４４は、
該スリーブ４３内部の磁極によりスリーブ表面に吸着
後、ブレード４８により層厚を一定に規制され、磁気ブ
ラシ（穂立ち）を形成する。該磁気ブラシは、現像スリ
ーブ４３の回転により感光体ドラム１との対向位置、す
なわち、現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ
４３に印加された現像バイアスによって現像スリーブ４
３と感光体ドラム１との間に静電界が形成され、該静電
界によりトナー粒子が感光体ドラム１上の潜像に引きつ
けられ、該潜像を現像する。

【００２５】そして、本実施形態においては、上記電極
部材４２を、上記現像スリーブ４３表面の磁気ブラシに
接触するように設置し、電流計４２１を該電極部材４２
に接続している。該電極部材４２は、現像スリーブ４３
に近接して固定されており、該現像スリーブ４３の回転
によっても該現像スリーブ４３に接触することはない。
また、図示の例においては該電極部材４２をブレード４
８とは別に設けることにより、画像濃度に関係する該ブ
レード４８と現像スリーブ４３表面との間隔、すなわ
ち、ドクターギャップを該電極部材４２と現像スリーブ
４３との距離に関わらず自由に設定することができる。
図４は、該現像スリーブ４３表面の現像剤と上記電極部
材４２との位置関係を説明するための説明図である。現
像スリーブ４３と電極部材４２とは、現像剤中のキャリ
ア４４ａを介して電気的に接続されている。従って、現
像スリーブ４３に現像バイアス電圧が印加されると、該
キャリア４４ａを介して電極部材４２に電流が流れるこ
ととなる。そして、上記電流計４２１により、該電流
値、例えば該電流の実効値を計測する。

【００２６】このように現像バイアス用電源４９、現像
スリーブ４３、キャリア４４ａ、及び、電流計４２１に
よって構成された上記電極部材４２に流れる電流を検出
するための検出手段としての電流検出回路において、キ
ャリア４４ａの抵抗値が変化すると、上記電流計によっ
て計測される電流値が変化することとなる。具体的に
は、キャリア４４ａの抵抗値が大きくなるほど、電流値
は小さくなる。本実施形態ではこのような電流の変化を
利用して上記キャリア４４ａによるトナー帯電量の変化
を間接的に検出し、該検出結果に基づいて上記デューテ
ィを変化させるデューティ比制御手段とを設けることで
画像濃度の変動を防止するような構成を採用している。
以下、この構成について説明する。図５は、本実施形態
の複写機の上記デューティ比制御手段としての制御部１
００の一例の概略構成図である。該制御部１００は、上
記電流値と、所定の画像濃度を得るための現像バイアス
に関する情報との対応表が予め記憶されている参照テー
ブル１０１と、該参照テーブル１０１からの情報に基づ
いて、現像スリーブに印加する現像バイアスの１／１０
００の大きさの波形を発生する波形発生回路１０２とを
有している。

【００２７】上記参照テーブル１０１には、上記現像バ
イアスに関する情報として、上記現像バイアスのデュー
ティ、上記第一電位部の電位Ｖ₁、及び、第二電位部の
電位Ｖ₂が上記電流値に対応して記憶されている。例え
ば、図６は、該電流値とデューティとの対応を示す説明
図である。上記電流値が小さいほど、キャリア４４ａの
抵抗値は大きくなっていると考えられる。キャリア４４
ａの抵抗値が大きいと、該キャリア４４ａの電荷保持力
が大きくなり、該キャリア４４ａに付着するトナーの帯
電量も大きくなる。従って、画像濃度が低下するおそれ
がある。逆に言えば、上記電流値が大きいほど、キャリ
ア４４ａの抵抗値は小さくなっていると考えられる。キ
ャリア４４ａの抵抗値が小さいと、該キャリア４４ａの
電荷保持力が小さくなり、該キャリア４４ａに付着する
トナーの帯電量も小さくなる。従って、画像濃度が上昇
するおそれがある。そこで、図６に示すように、検出さ
れる電流が小さいほどデューティを大きくして、現像ス
リーブ４３から感光体ドラム１へトナーを移動させる電
位、すなわちＶ₁を印加する印加時間が長くなるように
する。これにより、より多くのトナーを感光体ドラム側
へ移動させることができるので、画像濃度の低下を防止
することができる。逆に言えば、検出される電流が大き
いほどデューティを小さくして、現像スリーブ４３から
感光体ドラム１へトナーを移動させる電位、すなわちＶ
₁を印加する印加時間が短くなるようにする。これによ
り、より多くのトナーを感光体ドラム側へ移動させるこ
とができるので、画像濃度の上昇を防止することができ
る。このように電流値に応じてデューティを変化させる
ことで、キャリアの抵抗値の変動による画像変動を防止
し、画像濃度を一定に保つことができる。また、本実施
形態においては、上記現像バイアスの時間平均値Ｖ_aは
一定に保ったままデューティを変化させる。そして、こ
の時間平均値Ｖ_aを一定に保つために上記ピークツウピ
ークを一定に保った状態で上記第一電位部の電位Ｖ₁、
及び、第二電位部の電位Ｖ₂を変化させる。これによ
り、地汚れの発生を防止し、該地汚れによる画質の低下
を防止することもできる。

【００２８】上記制御部において、上記電流計４２１に
よる電流値が参照テーブル１０１に入力されると、該電
流値に基づいて、所定の画像濃度を得るために必要な現
像バイアスに関する情報、すなわち、上記現像バイアス
のデューティ、上記第一電位部の電位Ｖ₁、及び、第二
電位部の電位Ｖ₂が上記参照テーブル１０１から選択さ
れる。そして、その情報が波形発生回路１０２に出力さ
れる。該波形発生回路１０２は、該情報に基づいて、現
像スリーブに印加する現像バイアスの１／１０００の大
きさの波形を発生する。そして、該波形発生回路１０２
からの波形が、増幅器１０３に出力されて１０００倍に
増幅され、現像スリーブ４３に出力される。なお、上記
参照テーブル１０１に代え、演算式に従って上記現像バ
イアスに関する情報を算出するように構成してもよい。

【００２９】前述したように、現像剤中のキャリアの抵
抗値は、キャリアの膜削れやスペント化といった経時変
動が生じると変化する。そして、該キャリアの膜削れや
スペント化が進行すると、キャリアとしての役割を果た
せなくなり、交換処理が必要となる。キャリアの寿命に
ついては、通常どの程度の画像形成に用いられるとキャ
リアの交換が必要となるかというデータが取られてはい
るが、装置の使用場所や使用条件によってそれが早めら
れることがある。そして、キャリアの交換が必要になっ
たにも関わらず交換処理が行われないと、良好な画像形
成ができなくなってしまうおそれがある。本実施形態の
複写機においては、上記電流の検出を行うことで、キャ
リアの抵抗値を検出することができる。これにより、該
電流の検出を行ってキャリアの抵抗値の変動を検出し、
キャリアの劣化時期を特定することができる。よって、
キャリアが劣化した状態で画像形成が行われてしまうの
を防止することが可能となる。

【００３０】上記電極部材に流れる電流の検出を上記矩
形波バイアスを印加することにより行った場合、該矩形
波バイアスのデューティを変化させることによって電極
部材に流れる電流も変化することとなる。このため、上
記参照テーブル１０１が複雑になってしまう。そこで、
上記電極部材に流れる電流の検出は、該電極部材４２と
現像スリーブ４３との間に所定の直流バイアスを印加す
ることにより行ってもよい。このような現像スリーブ４
３へのバイアス印加の一例について、図７を用いて説明
する。図７（ａ）は、現像動作時の現像スリーブ４３へ
のバイアス印加を説明するための説明図、図７（ｂ）
は、現像動作停止時の現像スリーブ４３へのバイアス印
加を説明するための説明図である。図７に示すように、
現像スリーブ４３に現像バイアスを印加するための現像
バイアス用電源４９は、直流電圧用電源１０ａと、交番
電圧用電源１０ｂとを直列接続して構成されている。そ
して、該直流電圧用電源１０ａによる直流電圧に該交番
電圧用電源１０ｂによる交番電圧が重畳された電圧が出
力される第１端子Ｃ１と、上記直流電圧用電源１０ａに
よる直流電圧が出力される第２端子Ｃ２とを有してい
る。そして、該現像バイアス用電源４９は、スイッチＳ
を介して上記現像スリーブ４３に接続されており、該ス
イッチＳによって、現像スリーブ４３に接続する端子を
上記第１端子Ｃ１又は上記端子Ｃ２に切り換えるように
構成されている。

【００３１】現像動作時には、図７（ａ）に示すよう
に、第１端子Ｃ１が上記現像スリーブに接続される。こ
れにより、直流電圧に交番電圧を重畳して生成した所定
の矩形波バイアスが現像バイアスとして該現像スリーブ
４３に印加される。また、現像スリーブの駆動が停止し
ている例えば現像動作前あるいは現像動作終了時に上記
スイッチが切り替わり、第２端子Ｃ２が上記現像スリー
ブ４３に接続される。これにより、上記矩形波バイアス
の直流成分、すなわち、上記直流電圧用電源１０ａによ
る直流電圧のみが、上記現像スリーブ４３に印加され
る。このとき、上記電極部材４２と上記現像スリーブ４
３との間には、上記直流電圧に応じた直流バイアスが印
加されることとなる。そして、この状態で上述の電流計
４２１による電流計測が行われ、該電流値に応じて次回
の現像動作時に現像スリーブ４３に印加する現像バイア
スに関する情報、すなわち、現像バイアスのデューテ
ィ、上記第一電位部の電位Ｖ₁、及び、第二電位部の電
位Ｖ₂が選択される。このように、該電極部材４２と現
像スリーブ４３との間に所定の直流バイアスを印加する
ことにより、該電極部材４２に流れる電流を計測すれ
ば、現像バイアスのデューティ比の変化に関わらず、電
流値に対してリニアにデューティを制御することができ
るので、上記参照テーブル１０１が簡単になる。さら
に、該矩形波バイアスのパルスが高速な場合には、該矩
形波バイアスの印加時の電流を計測するのが困難である
のでＡ／Ｄ変換等を行う必要があるが、直流バイアスを
印加することにより、Ａ／Ｄ変換などを行う必要がなく
なるので、コストダウンが可能であり、装置構成が簡単
になる。

【００３２】また、現像動作前あるいは現像動作終了時
などの現像スリーブ４３の駆動停止時に上記電流の検出
を行うようにすれば、例えば現像スリーブ４３の中心軸
のずれによる回転ブレや、現像スリーブ４３表面の凹凸
による該現像スリーブ４３表面と電極部材４２との距離
の変動等に起因する電気的なノイズが該電流の検出時に
生じなくなる。従って、該電流の検出時に生じるノイズ
が現像スリーブ４３回転時に比して低減し、ばらつきの
少ない電流値を得ることができる。このため、該電流値
に対応した適正なデューティを容易に決定することがで
きる。また、上記現像スリーブ４３回転時に電流を検出
するように構成した場合には、上記ノイズによるばらつ
きの影響を少なくするための方法、例えば所定の回数の
電流計測値の平均値を算出し、該算出値に基づいて上記
デューティの制御を行うなどの方法をとる必要があり、
制御回路が複雑になってしまう。しかし、現像スリーブ
４３回転停止時に電流を検出するように構成した場合に
はノイズによるばらつきが小さいため、上記現像スリー
ブ４３回転時に電流を検出するように構成した場合に比
して制御回路自体を簡略することができる。

【００３３】図８に図１の複写機に用いられる現像装置
の変形例を示す。前述の図２の現像装置においては、上
記電流検出用の電極部材４２を上記層厚規制部材として
のブレード４８とは別体に設けたのに対し、図８の現像
装置においては、上記ブレード４８を電流検出用の電極
部材として兼用している。その他の部分については図２
の現像装置と同様であるので同じ符号を付し、説明を省
略する。図８の現像装置において、ブレード４８は導電
性材料で構成されており、図２の現像装置の電極部材４
２と同様に、電流計４２１が接続されている。そして、
図２の現像装置の場合と同様に、該ブレード４８に流れ
る電流を検出して、該電流値に基づいて上述の制御部１
００により、上記現像バイアスのデューティ、上記第一
電位部の電位Ｖ₁、及び、第二電位部の電位Ｖ₂を制御す
る。

【００３４】このように、上記ブレード４８を電流検出
用の電極部材として兼用すれば、新たに検出用部材を設
ける必要がないため、該検出用部材を取り付けるための
スペースを確保する必要がなく、装置の小型化が可能と
なる。

【００３５】以上、本実施形態によれば、上記制御部１
００により、上記電極部材４２に流れる電流値に応じて
デューティを変化させることで、画像濃度の変動を防止
することができる。さらに、該電流の検出を行うことで
キャリアの劣化時期の特定も可能となるので、キャリア
が劣化した状態で画像形成が行われてしまうのを防止す
ることも可能となる。

【００３６】また、該電極部材４２と現像スリーブ４３
との間に所定の直流バイアスを印加することにより上記
電極部材に流れる電流の検出を行うように構成すれば、
現像バイアスのデューティ比の変化に関わらず電流値に
対してリニアにデューティを制御することができるの
で、上記参照テーブル１０１が簡単になり、制御部の構
成が簡単になる。さらに、Ａ／Ｄ変換なども不要なの
で、装置構成が簡易になり、コストダウンが可能とな
る。

【００３７】また、現像スリーブ４３の駆動停止時に上
記電流の検出を行うことにより、該電流の検出時に生じ
るノイズが現像スリーブ４３回転時に比して低減し、ば
らつきの少ない電流値を得ることができる。このため、
該電流値に対応した適正なデューティを容易に決定する
ことができる。また、ノイズによるばらつきが小さいた
め、上記現像スリーブ４３回転時に電流を検出するよう
に構成した場合に比して制御回路自体を簡略することが
できる。

【００３８】さらに、上記ブレード４８を電流検出用の
電極部材として兼用した場合、新たに検出用部材を取り
付けるためのスペースを確保する必要がなく、装置の小
型化が可能となる。

【００３９】なお、上記実施形態では、静電潜像の現像
方式として反転現像方式を採用した例について説明を行
ったが、該静電潜像の現像方式として正規現像方式を採
用した場合でも、本発明を適用することができて、同様
の効果を得ることができる。

【００４０】

【発明の効果】請求項１乃至４の発明によれば、上記現
像剤担持体と、上記磁気ブラシに接触するように配設さ
れた電極部材との間の現像剤を介して該電極部材に流れ
る電流を上記検出手段によって検出した結果に基づい
て、上記矩形波バイアスのデューティ比を変化させるの
で、湿度センサや気圧センサなどの複雑な機構を用いる
ことなく、簡易な機構でキャリアの抵抗値の変動による
画像変動を防止し、画像濃度を一定に保つことができる
という優れた効果がある。さらに、該電流の検出を行う
ことでキャリアの劣化時期の特定も可能となるので、キ
ャリアが劣化した状態で画像形成が行われてしまうのを
防止することも可能となるという効果もある。

【００４１】また、請求項２の発明によれば、上記層厚
規制部材を上記電極部材として兼用するので、該電極部
材を取り付けるためのスペースを確保する必要がなく、
装置の小型化が可能となるという優れた効果がある。

【００４２】また、請求項３の発明によれば、上記上記
電極部材と現像剤担持体との間に所定の直流バイアスを
印加して、該現像剤担持体と該電極部材との間の現像剤
を介して上記電極部材に流れる電流を検出するので、現
像バイアスのデューティの変化によらず該検出した電流
値にリニアにデューティを制御することができるので、
上記デューティ比制御手段の構成が簡単になるという優
れた効果がある。さらに、Ａ／Ｄ変換なども不要なの
で、装置構成が簡易になり、コストダウンが可能となる
という効果もある。

【００４３】また、請求項４の発明によれば、上記上記
検出手段による検出を、上記現像剤担持体停止時に行う
ので、該電流の検出時に生じるノイズが現像剤担持体駆
動時に比して低減し、ばらつきの少ない電流値を得るこ
とができる。このため、該電流値に対応した適正なデュ
ーティを容易に決定することができるという優れた効果
がある。また、ノイズによるばらつきが小さいため、上
記現像剤担持体駆動時に電流を検出するように構成した
場合に比して制御回路自体を簡略することができるとい
う効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る電子写真複写機の概略構成を示
す正面図。

【図２】同複写機の現像装置の概略構成図。

【図３】同現像装置で用いる現像バイアスの波形の説明
図。

【図４】同現像装置の現像スリーブ４３表面の現像剤と
電極部材４２との位置関係を説明するための説明図。

【図５】同複写機の制御部１００の一例の概略構成図。

【図６】電極部材に流れる電流値とデューティとの対応
を示す説明図。

【図７】（ａ）は、現像動作時の現像スリーブ４３への
バイアス印加を説明するための説明図。（ｂ）は、現像
動作停止時の現像スリーブ４３へのバイアス印加を説明
するための説明図。

【図８】図１の複写機に用いられる現像装置の変形例を
示す図。

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電ローラ３光４現像装置４１ハウジング４２電極部材４３現像スリーブ４４現像剤４５第１現像剤撹拌搬送ローラ４６第２現像剤撹拌搬送ローラ４７仕切板４８ブレード４９現像バイアス用電源５転写ローラ６クリーニングブレード７除電光１００制御部１０１参照テーブル１０２波形発生回路１０３増幅器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に磁性キャリアとトナーとを含む現像
剤を磁気ブラシ状に担持する現像剤担持体により潜像担
持体との対向部に現像剤を搬送し、該現像剤担持体に矩
形波バイアスを印加して該潜像担持体上の静電潜像を現
像する現像装置を備えた画像形成装置において、上記磁気ブラシに接触するように配設された電極部材
と、該現像剤担持体と該電極部材との間の現像剤を介し
て、該電極部材に流れる電流を検出する検出手段と、該
検出手段による検出結果に基づいて、上記矩形波バイア
スのデューティ比を変化させるデューティ比制御手段と
を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記現像剤担持体上の現像剤層厚を規制す
る層厚規制部材を備えた請求項１の画像形成装置におい
て、該層厚規制部材を上記電極部材として兼用したことを特
徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１又は２の画像形成装置において、上記電極部材と現像剤担持体との間に所定の直流バイア
スを印加することにより、上記電極部材に流れる電流を
検出するように上記検出手段を構成したことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項４】請求項１、２、又は、３の現像装置におい
て、上記検出手段による検出を、上記現像剤担持体停止時に
行うように構成したことを特徴とする画像形成装置。