JPH11327290A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高電界を形成するような交番電界を印加した
場合でも上記局所的な放電の発生を抑制して白抜けの発
生を防止することが可能な現像装置及び画像形成装置を
提供する。 【解決手段】 現像スリーブ４１表面に対して間隙を取
って配置され、該現像スリーブ４１上にブラシ状に穂立
ちした現像剤を上記間隙幅に応じた所定の厚さに規制す
るドクタ４４と上記現像スリーブ４１との間の間隙幅を
変化させることで上記ブラシ状に穂立ちさせた現像剤の
量を変化させる現像剤量制御装置７０を設ける。

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の現像装置及び該画
像形成装置に係り、詳しくはトナーと磁性キャリアとを
含む現像剤を用いて現像を行う現像装置及び該現像装置
を有する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、トナーと磁性キャリアとを含む現
像剤を磁力によって担持する現像剤担持体と、該現像剤
担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加手段とを
備え、上記現像剤担持体表面に磁力によってブラシ状に
穂立ちさせた現像剤を像担持体と対向する現像領域に供
給して現像を行う現像装置が知られている。

【０００３】このような現像装置において、直流電圧に
交流電圧を重畳して生成し、かつ、現像剤担持体から像
担持体へトナーを移動させるような第１電位部(Ｖ１)と
像担持体から現像剤担持体にトナーを移動させるような
第２電位部(Ｖ２)とを有するバイアスを上記現像バイア
スとして印加するものが知られている。このような現像
バイアスを印加すれば、現像能力を増加させ、かつ、潜
像に忠実に現像しドットの均一性等を向上させることが
できる。

【０００４】しかしながら、このような現像バイアスを
用いた場合に、現像剤担持体から像担持体にトナーを移
動させる第１電位部(Ｖ１)と像担持体の露光部（画像
部）との電位差が大きいと、現像剤担持体と像担持体と
の対向部において局所的な放電が発生し、像担持体の露
光部（画像部）が局所的に帯電した状態になることで、
画像に白い斑点状にトナーが付着しない、所謂白抜けが
発生してしまう。

【０００５】この局所的な放電による白抜けを低減させ
るためには、種々の提案がなされている。例えば特開平
８−１３７２６０号公報では、「像担持体と、この現像
剤担持体に近接し現像剤を担持した現像剤担持体に交番
電圧を印加する現像装置と、像担持体上のトナー像を記
録材Ｐに転写する転写装置と、静電潜像保持体上の残留
トナーを除去するクリーニング装置を有する画像形成装
置において、現像装置中に存在する異物を現像剤担持体
から像担持体に選択的に排出する特殊工程を備えること
を特徴とする画像形成装置」が提案されている。この装
置によれば、現像領域に存在する異物を除去することに
より、像担持体と該異物の先端との空隙で電離が起きて
静電潜像が破壊され、その結果潜像欠陥(白抜け)が形成
されるのを低減することができる。

【０００６】また、例えば特開平８−８２９８８号公報
では、「像担持体に対して所定の現像間隙を形成して対
向する、現像剤を担持する現像剤担持体上に交番電界を
印加する画像形成装置用現像装置において、前記現像間
隙に形成される最大現像電界が２．８ｋＶ／ｍ以下にな
るように交番電界を印加するようにしたことを特徴とす
る画像形成装置用現像装置」が提案されている。この装
置によれば、上記現像間隙に形成される電界を、放電が
生じないような範囲に保つので、上記白抜けの発生を防
止することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
８−１３７２６０号公報の装置においては、高電界を形
成するような交番電界を印加した場合の局所的放電を完
全に防止することはできなかった。

【０００８】また、特開平８−８２９８８号公報の装置
においては、高品質を得るための高電界を形成するよう
な交番電界を印加することができないという問題点があ
った。

【０００９】本発明者は、上記高電界を形成するような
交番電界を印加した場合の局所的な放電の発生原因につ
いて鋭意研究を行ったところ、以下のようなことが明ら
かとなった。上記局所的な放電による白抜けは、ライン
部や文字部などトナー消費量が少ない画像では発生しに
くく、トナー消費量が多いベタ画像で特に発生しやすい
ことが実験によって判明した。このことから、トナー消
費量が多い画像の現像を行う際には、現像剤担持体と像
担持体とが対向する現像領域において、現像時に磁気ブ
ラシ状の現像剤からトナーが大量に奪われるため、上記
高電界を形成するような交番電界が印加された磁性キャ
リアと像担持体との間に空隙が発生し、該空隙において
上記高電界によって局所的な放電が生じ、この放電によ
って上記白抜けが発生してしまうことが考えられる。

【００１０】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、高電界を形成するよう
な交番電界を印加した場合でも上記局所的な放電の発生
を抑制して白抜けの発生を防止することが可能な現像装
置及び画像形成装置を提供することである。

【００１１】

【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、トナーと磁性キャリアとを含む
現像剤を磁力によって担持する現像剤担持体と、該現像
剤担持体に直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアス
を印加するバイアス印加手段とを備え、上記現像剤担持
体表面に磁力によってブラシ状に穂立ちさせた現像剤を
像担持体と対向する現像領域に供給して現像を行う現像
装置において、上記ブラシ状に穂立ちさせた現像剤の量
を変化させる現像剤量変化手段を設けたことを特徴とす
るものである。

【００１２】この現像装置においては、上記現像剤量変
化手段により、上記現像剤担持体表面にブラシ状に穂立
ちさせた現像剤の量を変化させることができる。これに
より、上記ブラシ状に穂立ちさせた現像剤中からトナー
が比較的多く消費される際に上記現像剤量を多くして、
該現像剤中に空隙が生じやすくなるのを防止することが
可能となる。よって、高電界を形成するような交番電界
が印加されている場合でも、局所的な放電が発生するよ
うな空隙を生じにくくして該局所的な放電の発生を抑制
することが可能となる。

【００１３】請求項２の発明は、上記現像剤担持体表面
に対して間隙をとって配設され、該現像剤担持体表面の
現像剤を上記間隙幅に応じた量に規制する現像剤規制部
材を有する請求項１の現像装置において、上記現像剤量
変化手段が、上記現像剤規制部材と上記現像剤担持体と
の間の間隙幅を変化させることで上記現像剤の量を変化
させるものであることを特徴とするものである。

【００１４】この現像装置においては、上記現像剤量変
化手段が、上記現像剤規制部材と上記現像剤担持体との
間の間隙幅を変化させることで上記現像剤の量を変化さ
せることができる。これにより、上記ブラシ状に穂立ち
させた現像剤中からトナーが比較的多く消費される際に
上記現像剤量を多くして、該現像剤中に空隙が生じやす
くなるのを防止することが可能となる。よって、高電界
を形成するような交番電界が印加されている場合でも、
局所的な放電が発生するような空隙を生じにくくして該
局所的な放電の発生を抑制することが可能となる。

【００１５】請求項３の発明は、表面に静電潜像が形成
される像担持体と、該静電潜像を現像する現像装置とを
備え、画像を形成する画像形成装置において、上記現像
装置として、請求項１又は２の現像装置を用いたことを
特徴とするものである。

【００１６】この画像形成装置においては、上記現像剤
量変化手段により、上記現像剤担持体表面にブラシ状に
穂立ちさせた現像剤の量を変化させることができる。こ
れにより、上記ブラシ状に穂立ちさせた現像剤中からト
ナーが比較的多く消費される際に上記現像剤量を多くし
て、該現像剤中に空隙が生じやすくなるのを防止するこ
とが可能となる。よって、高電界を形成するような交番
電界が印加されている場合でも、局所的な放電が発生す
るような空隙を生じにくくして該局所的な放電の発生を
抑制することが可能となる。

【００１７】請求項４の発明は、画像情報に基づいて像
担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段を有する請
求項３の画像形成装置において、上記画像情報に基づい
て、上記ブラシ状に穂立ちさせた現像剤の量を変化させ
るように上記現像剤量変化手段を制御する制御手段を設
けたことを特徴とするものである。

【００１８】この画像形成装置においては、上記制御手
段により、上記画像情報に基づいて、上記ブラシ状に穂
立ちさせた現像剤の量を変化させるように上記現像剤量
変化手段を制御する。具体的には、上記画像情報に基づ
いて、上記トナー消費量が比較的多い画像を形成する際
には、上記現像剤の量を増加させるように上記現像剤量
変化手段を制御する。これにより、上記ブラシ状に穂立
ちさせた現像剤中からトナーが比較的多く消費される際
に上記現像剤量を多くして、該現像剤中に空隙が生じや
すくなるのを防止することができる。よって、高電界を
形成するような交番電界が印加されている場合でも、局
所的な放電が発生するような空隙を生じにくくして該局
所的な放電の発生を抑制することができる。なお、この
画像形成装置においては、上記画像情報にかかわらず、
上記ブラシ状に穂立ちさせた現像剤量を、該現像剤中か
らトナーが比較的多く消費される際でも上記現像剤中に
空隙が生じにくいような一定の所定の現像剤量に保つ場
合とは異なり、上記ブラシ状に穂立ちさせた現像剤中か
らトナーがあまり消費されない際に別の不具合が発生し
てしまうのも防止することが可能である。例えば、上記
ブラシ状に穂立ちした現像剤量を上記所定の現像剤量一
定に保つ場合には、該ブラシ状に穂立ちした現像剤量中
からトナーがあまり消費されない際に、該穂立ちした現
像剤の穂先部が上記像担持体上の、上記静電潜像が現像
されて形成されたトナー像に当接して、該トナー像を乱
される具体的には掻き取られる不具合が発生してしまう
ことがあるが、この画像形成装置においては、上記画像
情報に基づいて上記現像剤量を変化させるので、上記不
具合を防止することが可能である。

【００１９】請求項５の発明は、請求項４の画像形成装
置において、上記画像情報に基づいて、トナーが付着す
べき部分の画像全面積に占める割合である画像面積率が
所定の画像面積率以上であるか否かを判別する判別手段
を設け、該判別手段によって上記画像面積比率が上記所
定の画像面積率以上であると判断されたときに上記現像
剤の量を所定の現像剤量よりも多くするように上記現像
剤量変化手段を制御するよう、上記制御手段を構成した
ことを特徴とするものである。

【００２０】この画像形成装置においては、上記判別手
段により、上記画像情報に基づいて、トナーが付着すべ
き部分の画像全面積に占める割合である画像面積率が所
定の画像面積率以上であるか否かを判別する。そして、
該判別手段によって上記画像面積比率が上記所定の画像
面積率以上であると判断されたときに上記現像剤の量を
所定の現像剤量よりも多くするように、上記制御手段に
よって上記現像剤量変化手段を制御する。これにより、
上記ブラシ状に穂立ちさせた現像剤中からトナーが比較
的多く消費される際に上記現像剤量を多くして、該現像
剤中に空隙が生じやすくなるのを防止することができ
る。よって、高電界を形成するような交番電界が印加さ
れている場合でも、局所的な放電が発生するような空隙
を生じにくくして該局所的な放電の発生を抑制すること
ができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、トナーと磁性キ
ャリアとを含む二成分現像剤を用いて現像を行う現像装
置を有する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。なお、本実施形態の画像形成装置では、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。図
１は本実施形態に係る複写機の要部の概略構成を示す図
である。図１の複写機において、像担持体としての静電
潜像保持体である感光体１の表面は帯電手段としての帯
電部材２により所定のマイナス電位に均一帯電され、図
示しないスキャナなどの画像読み取り部で読み取った原
稿の画像情報、あるいは、画像情報を出力する画像情報
出力手段としての例えばパーソナルコンピュータからの
画像情報に基づいて露光手段３によりレーザを照射して
光露光を行い、感光体１上に静電ネガ潜像を形成する。
なお、本複写機においては、上記帯電装置２及び露光装
置３などにより、潜像を形成する潜像形成手段が構成さ
れている。感光体１上の潜像は、現像手段としての現像
装置４により反転現像される。具体的には、現像装置４
の現像剤担持体としての現像スリーブ４１に電源８が接
続されており、該電源８により、該現像スリーブ４１と
感光体１との間に所定の現像バイアスを印加して、感光
体１表面の静電潜像にトナーを付着させることで現像す
る。現像された感光体１上のトナー像は、転写手段とし
ての転写部材５により搬送経路上を搬送されてきた転写
材、例えば紙上に転写される。そして、感光体１上の転
写残トナーは、クリーニング装置６により掻き落とさ
れ、次の画像形成に備える。

【００２２】図２は、図１の複写機の現像装置４の拡大
図である。この現像装置４の現像剤担持体としての現像
スリーブ４１は中空円筒状の非磁性体から構成され、感
光体１の回転軸と平行に対向する位置に配置されてい
る。現像スリーブ４１内にはＳ極及びＮ極を交互に配置
した磁気ロール４３が備えられてあり、現像スリーブ４
１が矢印Ａ方向に回転することにより、磁気ロール４３
の磁力によって現像スリーブ４１の外周表面に現像剤を
ブラシ状に穂立ちさせる。該現像剤としては非磁性体か
らなる黒トナーと磁性体からなるキャリアが所定の割合
で混合されたものを用いることができる。そして、図１
の矢印Ｂ方向に回転する感光体１の表面方向に現像剤を
搬送するように構成されている。このとき、現像スリー
ブ４１上に搬送された現像剤量を規制するために、現像
領域上流側に現像剤規制部材としてのドクタ４４が該現
像スリーブ４１表面に対して間隙を取って配置され、ブ
ラシ状に穂立ちした現像剤を上記間隙幅に応じた所定の
厚さに規制するようになっている。また、現像スリーブ
４１の下方には、現像剤を撹拌・搬送するための第１撹
拌部材４５および第２撹拌部材４６が現像スリーブ４１
の回転軸と平行になるように長手方向に沿って形成され
ている。第１撹拌部材４５による撹拌領域と第２撹拌部
材４６による撹拌領域とは仕切板４７によって仕切られ
ている。上記仕切板４７の現像スリーブ４１長手方向の
前後端面と、現像装置４の前後側壁内面との間には、現
像剤をやり取りするための間隙が設けられている。該第
１撹拌部材５及び第２撹拌部材６はそれぞれ図示しない
駆動部により回転駆動され、現像剤を撹拌、混合する。
そして、該現像剤は上記現像剤をやり取りするための間
隙を介し、上記仕切板４７の周りをループ状に循環する
ようになっている。このように現像剤は該２本の撹拌部
材により撹拌、混合されて帯電する。なお、この現像装
置４においては、トナーはマイナスに、キャリアはプラ
スに帯電する。

【００２３】本現像装置においては、平均粒径が約９μ
ｍのトナーを用いる。また、キャリアは平均粒径が約５
０μｍのコーティングキャリアで、芯材として低抵抗の
フェライト、コート層は高抵抗のシリコン樹脂からなる
ものを用いる。

【００２４】図３は、本現像装置の現像スリーブ４１に
前記電源８から印加する現像バイアスの説明図である。
本実施形態に係る複写機の現像装置においては、現像バ
イアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳して生成し、
現像スリーブ４１から感光体１へトナーを移動させるよ
うな第１電位Ｖ１を印加する第１電位部と感光体１から
現像スリーブ４１にトナーを移動させるような第２電位
Ｖ２を印加する第２電位部とを有するバイアスを用いて
いる。このような現像バイアスを用いることで、潜像に
忠実に現像しドットの均一性等を向上させ、かつ、連続
黒ベタ画像現像能力を向上させることができることが実
験によって既にわかっている。図示の装置においては、
ピークツウピークＶｐｐつまり｜Ｖ１−Ｖ２｜が２［ｋ
Ｖ］、周波数fが５［ｋＨｚ］、時間平均電圧ＶＤＣが
−６００［Ｖ］、そして、交流電圧の１周期において、
上記第１電位Ｖ１の印加時間をｔ１、上記第２電位Ｖ２
の印加時間をｔ２としたときすなわち１周期Ｔ＝ｔ１＋
ｔ２としたとき、ｔ１／（ｔ１＋ｔ２)×１００が２０
(%)となるように設定している。

【００２５】図４は、感光体１の静電潜像の表面電位の
説明図である。図１の複写機においては、感光体１表面
は、前記帯電部材２によってＶＤ＝−９００Ｖに一様に
帯電され、前記露光手段３によってレーザ光を照射する
ことで、トナーを付着させる部分である画像部がＶＬ＝
−１５０Ｖになるようにされて、前記静電潜像が形成さ
れる。そして、この静電潜像に、上記現像バイアスが印
加された現像スリーブ４１が対向することで、該現像ス
リーブ４１表面のブラシ状の現像剤内の、マイナスに帯
電しているトナーが、該静電潜像における感光体１表面
のトナーを付着させる部分である表面電位がＶＬ＝−１
５０［Ｖ］の静電潜像部すなわち画像部に、静電的な力
によって付着する。このとき、プラスに帯電したキャリ
アには、感光体１の上記トナーを付着させない部分であ
る表面電位がＶＤ＝−９００［Ｖ］の非静電潜像部すな
わち非画像部に移動するような静電的な力が作用する
が、該キャリアは現像スリーブ４１内の磁気ロール４３
の磁力によって束縛されるので、感光体１へ移動するこ
とはない。このように、上記直流電圧に交流電圧を重畳
して生成し、前記第１電位部と前記第２電位部とを有す
る現像バイアスを用いることにより、画像部へのトナー
付着能力が大幅に増加するとともに、文字やドットなど
の細線部においても潜像に忠実にトナー像化すなわち現
像することが可能である。

【００２６】しかしながら、図２のような現像バイアス
を用いた場合、上記第１電位部の第１電位Ｖ１と感光体
１上の画像部電位ＶＬとの差が大きくなり、現像スリー
ブ４１表面に付着している磁気ブラシ状の現像剤から局
所的な放電が発生して、該画像部の電位が局所的に大き
くなって、トナーが付着しなくなるいわゆる白抜けが発
生してしまった。そして、この現象は、画像形成する原
稿の画像部面積が大きいとき、つまり、現像領域での現
像によって磁気ブラシ状の現像剤からトナーが大量に奪
われ、現像剤の濃度が大幅に下がったときに発生する傾
向があることが判明した。この原因は、現像剤からトナ
ーがなくなることで、磁気ブラシ状の現像剤と感光体１
との間に空隙が発生し、該空隙においてキャリアからの
放電が発生するためであると考えられる。なお、このと
きのドクタ４４と現像スリーブ４１とのギャップ（以
下、ドクタギャップという）Ｇｄは０．５５［mm］、感
光体１と現像スリーブ４１とのギャップ（以下、現像ギ
ャップという）Ｇｐは０．６０［mm］であった。なお、
このドクタギャップＧｄは、感光体１と現像スリーブ４
１との間に現像剤が溜まる現像剤溜りの不具合が発生せ
ず、かつ、所望の現像能力が得られるように設定されて
いる。

【００２７】そこで、本実施形態に係る複写機において
は、上記ブラシ状に穂立ちさせた現像剤の量を変化させ
る現像剤量変化手段としての現像剤量制御装置７０を設
けた構成を採用している。具体的には、上記ドクタ４４
と上記現像スリーブ４１との間の間隙幅を変化させるこ
とで上記現像剤の量を変化させるように該現像剤量制御
装置７０を構成している。更に具体的には、図２に示す
ように、上記ドクタ４４の上記現像剤量を規制する端部
とは逆側の端部は、上面及び下面にそれぞれ３つずつ歯
部４４ａが形成されたラック部４４ｂとなっている。そ
して、該ラック部４４ｂを上下で挟み込むように、該ラ
ック部４４ｂの上面側の歯部４４ａに噛み合う歯部を有
する星形の回転体である星形歯車７１及び該ラック部４
４ｂの下面側の歯部４４ａに噛み合う歯部を有する星形
の回転体である星形歯車７２が設けられている。これに
より、該星形歯車７１、７２の図中矢印Ｄ、Ｅ方向の回
転運動を、図中矢印Ｃ方向の直線運動に変換して上記ド
クタ４４を矢印Ｃ方向に移動させることが可能となって
いる。該歯車７１、７２は、図５に示すように現像スリ
ーブ４１回転軸方向の両端部にそれぞれ設けられてい
る。 （以下、余白）

【００２８】該星形歯車７１、７２は、図示しない駆動
系より同時に逆向きに同じ回転量で回転され、これによ
り上記ドクタ４４の先端が上記現像スリーブ４１へ向か
う向きあるいは該現像スリーブ４１から遠ざかる向きに
移動することとなる。例えば、ラック部４４ｂの上側の
歯車７１が矢印Ｄ１方向に、ラック部４４ｂの下側の歯
車７２が矢印Ｅ１方向に回転すると、上記ドクタ４４が
図中矢印Ｃ１方向すなわち現像スリーブ４１へ向かう向
きに移動することとなる。一方、ラック部４４ｂの上側
の歯車７１が矢印Ｄ１方向と逆向きに、ラック部４４ｂ
の下側の歯車７２が矢印Ｅ１方向と逆向きに回転する
と、上記ドクタ４４が図中矢印Ｃ１方向と逆向きすなわ
ち現像スリーブ４１から遠ざかる向きに移動することと
なる。このようにしてドクタ４４の先端を上記現像スリ
ーブ４１に近づけたり、該現像スリーブ４１から遠ざけ
たりすることで、上記ドクタギャップを変化させて、ブ
ラシ状に穂立ちさせた現像剤の量を変化させることがで
きる。 （以下、余白）

【００２９】この現像装置において、上記現像ギャップ
Ｇｐを０．６０［mm］一定とし、上記ドクタギャップＧ
ｄを０．４０［mm］、０．４５［mm］、０．５０［m
m］、０．５５［mm］、０．６０［mm］、０．６５［m
m］と変化させて画像形成を行った。そして、このとき
感光体１と現像スリーブ４１との間に現像剤が溜まる現
像剤溜りの不具合が発生しないか、上記白抜けの不具合
が発生しないか、転写材の搬送方向の線（以下、縦線と
いう）と感光体１軸方向の線（以下、横線という）との
線幅が異なるという不具合が発生しないか、黒ベタ画像
を連続出力したときに、現像スリーブ４１上の現像剤の
トナー濃度が低下して、形成した画像の画像濃度が低下
してしまうという不具合が発生しないかという点につい
て評価した結果を表１に示す。なお、表１中、○は良
好、△はやや不良、×は不良を示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１に示すように、ドクタギャップＧｄを
０．６０［mm］以上に広げて磁気ブラシ状の現像剤量を
多くすれば、黒ベタ部面積が多い画像パターンを出力し
ても黒ベタ部に白抜けが発生しなくなることが判った。
また、ドクタギャップＧｄを現像ギャップＧｐよりも広
げなければ、現像剤が感光体１と現像スリーブ４１との
間で溜まることもなかった。しかしながら、ドクタギャ
ップＧｄを０．６０［mm］以上に広げて磁気ブラシ状の
現像剤量が多くなると、磁気ブラシの長さが長くなり、
感光体１上の静電潜像部に付着したトナー層を該磁気ブ
ラシが掻き取ってしまう現象が発生した。特に文字や細
線部が多い画像に関しては、横線画像のトナー層を上記
磁気ブラシが掻き取ってしまうために、該横線幅が縦線
幅に対して細ってしまった。この横線幅が縦線幅に対し
て細るという不具合は、Ｇｄ＝０．５５[mm]以下では発
生しなかった。また、Ｇｄ＝０．５０[mm]以上であれば
黒ベタ画像連続出力は良好であった。

【００３２】以上の結果から、形成する画像のトナー消
費量に応じて上記ドクタギャップＧｄを変化させること
で、上記白抜けの不具合あるいは上記横線幅が細るとい
う不具合を適宜防止することができると考えられる。こ
のようなドクタギャップＧｄの制御は、形成する画像に
応じてユーザが行うようにしてもよいが、スキャナから
の画像データ、あるはパソコンなどからの画像データに
基づいて、上記ブラシ状に穂立ちさせた現像剤の量を自
動的に変化させるように、上記現像剤量制御装置７０を
制御する制御手段を設けるのが望ましい。具体的には、
上記画像データに基づいて、トナー消費量が比較的多い
画像を形成する際には、上記ブラシ状に穂立ちさせた現
像剤の量を増加させるように上記現像剤量制御装置７０
を制御する制御手段を設けるのが望ましい。例えば、複
写機のメイン制御部にその機能を持たせればよい。

【００３３】図１の複写機においては、上記現像剤量制
御装置７０を制御する制御手段としての現像剤量制御回
路を設け、該現像剤量制御回路により、上記画像データ
に基づいて、上記現像剤量制御装置７０を制御する。具
体的には、黒部画像面積が比較的少ない通常の画像形成
時には文字パターンなどの縦線横線の再現性が良好な現
像条件であるドクタギャップＧｄ＝０．５５[mm]を採用
し、黒部画像面積が比較的多いときには白抜けが発生し
ないようにドクタギャップＧｄを０．６０[mm]となるよ
うに現像剤量制御装置７０を用いて現像条件を切り替え
る。なお、表１に示したように、ドクタギャップＧｄ＝
０．５０［ｍｍ］を採用した場合でも、上記ドクタギャ
ップＧｄ＝０．５５のときと同様に黒部画像面積が比較
的少ない通常の画像形成時には文字パターンなどの縦線
横線の再現性が良好となるので、上記通常の画像形成時
の現像条件としては、ドクタギャップＧｄ＝０．５０
［ｍｍ］を採用してもよい。

【００３４】図６は上記現像剤量の制御の一連の動作を
行うシステムブロック図である。図１の複写機におい
て、光電変換にはＣＣＤを使用している。この複写機に
おいては、前述の画像読み取り部１０１でＣＣＤによっ
て原稿画像を読み取り、光の強弱を電気信号に変換す
る。そして、Ａ／Ｄコンバータ１０２によって該電気信
号をデジタル信号に変換し、画像処理部１０３において
デジタル信号を画像処理する。そして、書き込み部１０
４において画像処理された信号により画像部に対応して
レーザダイオードが発光し、前述の露光手段３によって
書き込みが逐次行われる。一方、画像判別部１０５にお
いて、前記画像読み取り部１０１で読み取った画像情報
から、形成する画像が文字・ライン画像か黒ベタ画像か
を判断し、この判断結果に基づき、上記現像剤量制御回
路１０６によって上記現像剤量制御装置７０を制御す
る。なお、図６では画像読み取り部１０１により画像情
報を得る例を示しているが、パーソナルコンピュータな
どから直接画像情報を得るようにしてもよい。

【００３５】図７は、上記現像剤量の制御の一連の動作
を示すフローチャートである。まず、画像読み取り部１
０１において原稿画像を読み取り（ステップＳ１）、読
み取った画像データの２値化処理を行う（ステップＳ
２）。そして、２値化された画像データは、黒データか
白データかの判別が行われ（ステップＳ３）、それぞれ
の画素数がカウントされる（ステップＳ４、ステップＳ
５）。そして、両方の画素数が合計されて（ステップＳ
６）、全画素数に対する黒画素数の割合が４割以上か否
かが、前記画像判別部１０５によって判別される（ステ
ップＳ７）。

【００３６】ステップＳ７で、全画素数に対する黒画素
数の割合が４割以上と判別された場合（ステップＳ７で
Ｙ）には、読み取った画像データはトナー消費量の多い
例えば黒ベタ画像と判定して（ステップＳ８）、現像剤
量制御回路１０６へデータを送信する（ステップＳ
９）。これにより、現像剤量制御回路１０６は、ドクタ
ギャップＧｄを０．６０[mm]とするように、現像剤量制
御装置を制御する。

【００３７】一方、上記ステップＳ７で、全画素数に対
する黒画素数の割合が４割未満と判別された場合（ステ
ップＳ７でＮ）には、読み取った画像データは文字、ラ
イン画像と判定して（ステップＳ１０）、現像剤量制御
回路１０６へデータを送信する（ステップＳ９）。これ
により、現像剤量制御回路１０６は、ドクタギャップＧ
ｄを０．５５[mm]とするように、現像剤量制御装置を制
御する。

【００３８】このような制御により、トナー消費量の多
い画像を形成するときには白抜けの発生を防止すること
ができるとともに、トナー消費量の少ない文字、ライン
部を形成するときには縦線横線の再現性が良好な画像を
得ることが可能となる。

【００３９】以上、上記実施形態によれば、上記現像剤
量制御装置７０によって上記現像スリーブ４１表面にブ
ラシ状に穂立ちさせた現像剤の量を変化させることがで
きる。このため、上記ブラシ状に穂立ちさせた現像剤中
からトナーが比較的多く消費される際に上記現像剤量を
多くして、該現像剤中に空隙が生じやすくなるのを防止
することが可能となる。これにより、該ブラシ状に穂立
ちさせた現像剤中に空隙が生じて発生する局所的な放電
の発生を防止して、白抜きの発生を防止することが可能
となる。よって、直流電圧に交流電圧を重畳して生成
し、現像スリーブ４１から感光体１へトナーを移動させ
るような第１電位Ｖ１を印加する第１電位部と感光体１
から現像スリーブ４１にトナーを移動させるような第２
電位Ｖ２を印加する第２電位部とを有する現像バイアス
の効果を最大限に活用して画像を良好に形成することが
可能となる。

【００４０】また、上記実施形態によれば、上記ドクタ
ギャップＧｄを変化させることで、上記現像スリーブ４
１表面にブラシ状に穂立ちさせた現像剤の量を変化させ
るので、上記現像剤の量を変化させる現像剤量変化手段
を新たに設ける場合に比して、該現像剤量変化手段を新
たに設けるスペースが不要となり、画像形成装置をコン
パクトにすることができる。

【００４１】また、上記実施形態によれば、上記現像剤
量制御回路１０６により、上記画像情報に基づいて、上
記ブラシ状に穂立ちさせた現像剤の量を変化させるよう
に上記現像剤量制御装置７０を制御する。具体的には、
上記画像判別部１０５により、上記画像情報に基づい
て、トナーが付着すべき部分の画像全面積に占める割合
である画像面積率が所定の画像面積率具体的には４割以
上か否かを判別する。そして、該画像判別部１０５によ
って上記画像面積比率が４割よりも低いと判別されたと
きには、上記現像剤量制御回路１０６によって上記現像
剤量制御装置７０を制御して上記現像剤の量を所定の現
像剤量にする。具体的にはドクタギャップＧｄを、通常
の０．５５［mm］にする。これにより、トナー消費量が
比較的少なくてブラシ状に穂立ちした現像剤中のトナー
があまり消費されず、該穂立ちした現像剤の穂先部が上
記感光体１上のトナー像に当接して、該トナー像が掻き
取られるのを防止することができる。よって、横線が所
望の太さよりも細くなってしまうのを防止して、良好に
画像形成を行うことができる。一方、該画像判別部１０
５によって上記画像面積比率が４割以上であると判別さ
れたときには、上記現像剤量制御回路１０６によって上
記現像剤量制御装置７０を制御して上記現像剤の量を所
定の現像剤量よりも多くする。具体的にはドクタギャッ
プＧｄを、通常の０．５５［mm］よりも大きい０．６０
［ｍｍ］にする。これにより、上記トナー消費量が比較
的多い画像の現像でトナーが消費され、上記現像剤中に
空隙が生じるのを防止することができる。よって、該空
隙の発生に起因する局所的な放電の発生を防止して、白
抜きの発生を防止することができる。従って、直流電圧
に交流電圧を重畳して生成し、現像スリーブ４１から感
光体１へトナーを移動させるような第１電位Ｖ１を印加
する第１電位部と感光体１から現像スリーブ４１にトナ
ーを移動させるような第２電位Ｖ２を印加する第２電位
部とを有する現像バイアスの効果を最大限に活用して画
像を良好に形成することができる。しかも、上記現像剤
の量を自動的に制御するので、操作性も良い。

【００４２】なお、上記実施形態においては、トナーと
して黒トナーを用いた例について説明を行ったが、黒以
外の色のトナーを用いた装置にも本発明は適用可能であ
る。

【００４３】また、上記実施形態においては、上記ドク
タギャップＧｄを、上記画像面積率が所定の画像面積率
値以上であるか否かによって２段階に変化させる例につ
いて説明したが、３段階以上に変化させるようにしても
よい。また、上記画像面積率に応じて連続的に変化させ
るようにしてもよい。

【００４４】

【発明の効果】請求項１乃至６の発明によれば、上記高
電界を形成するような交番電界を印加した場合でも局所
的な放電が発生するのを抑制して白抜けの発生を防止す
ることが可能となるという優れた効果がある。

【００４５】また、請求項２乃至６の発明によれば、上
記現像剤規制部材を用いて上記現像剤の量を変化させる
ので、上記現像剤の量を変化させる現像剤量変化手段を
新たに設ける場合に比して、該現像剤量変化手段を新た
に設けるスペースが不要となり、画像形成装置をコンパ
クトにすることができるという優れた効果がある。

【００４６】また、請求項４乃至６の発明によれば、上
記局所的な放電が発生するのを抑制して白抜けの発生を
防止することができるという優れた効果がある。しか
も、自動的に上記現像剤量を制御するので操作性が良い
という優れた効果もある。なお、上記ブラシ状に穂立ち
した現像剤の量を、該現像剤中からトナーが比較的多く
消費される際でも白抜けが発生しないような所定の現像
剤量に一定に保つ場合とは異なり、上記現像剤中からト
ナーがあまり消費されない際に上記ブラシ状に穂立ちし
た現像剤で像担持体上のトナー像が乱されるのを防止し
て、良好な画像を形成することも可能となるという優れ
た効果もある。

【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拡大図。

【図３】同現像装置で用いる現像バイアスの説明図。

【図４】同複写機の感光体１の静電潜像の表面電位の説
明図。

【図５】同現像装置の現像剤量制御装置の説明図。

【図６】同複写機の現像スリーブ上の現像剤量の制御の
一連の動作を行うシステムブロック図。

【図７】同複写機の現像スリーブ上の現像剤量の制御の
一連の動作を示すフローチャート。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 帯電部材 ３ 露光手段 ４ 現像装置 ４１ 現像スリーブ ４４ ドクタ ４４ｂ ラック部 ５ 転写部材 ６ クリーニング装置 ７０ 現像剤量制御装置 ７１ 星形歯車 ７２ 星形歯車

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を磁
   力によって担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に
   直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスを印加する
   バイアス印加手段とを備え、上記現像剤担持体表面に磁
   力によってブラシ状に穂立ちさせた現像剤を像担持体と
   対向する現像領域に供給して現像を行う現像装置におい
   て、 上記ブラシ状に穂立ちさせた現像剤の量を変化させる現
   像剤量変化手段を設けたことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】上記現像剤担持体表面に対して間隙をとっ
   て配設され、該現像剤担持体表面の現像剤を上記間隙幅
   に応じた量に規制する現像剤規制部材を有する請求項１
   の現像装置において、 上記現像剤量変化手段が、上記現像剤規制部材と上記現
   像剤担持体との間の間隙幅を変化させることで上記現像
   剤の量を変化させるものであることを特徴とする現像装
   置。
3. 【請求項３】表面に静電潜像が形成される像担持体と、
   該静電潜像を現像する現像装置とを備え、画像を形成す
   る画像形成装置において、 上記現像装置として、請求項１又は２の現像装置を用い
   たことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】画像情報に基づいて像担持体上に静電潜像
   を形成する潜像形成手段を有する請求項３の画像形成装
   置において、 上記画像情報に基づいて、上記ブラシ状に穂立ちさせた
   現像剤の量を変化させるように上記現像剤量変化手段を
   制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装
   置。
5. 【請求項５】請求項４の画像形成装置において、 上記画像情報に基づいて、トナーが付着すべき部分の画
   像全面積に占める割合である画像面積率が所定の画像面
   積率以上であるか否かを判別する判別手段を設け、該判
   別手段によって上記画像面積比率が上記所定の画像面積
   率以上であると判断されたときに上記現像剤の量を所定
   の現像剤量よりも多くするように上記現像剤量変化手段
   を制御するよう、上記制御手段を構成したことを特徴と
   する画像形成装置。