JP2016099470A - 現像装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高湿環境によってトナーの帯電量が低下することに起因する画像品質の低下を防止することのできる現像装置及び画像形成装置を提供すること。
【解決手段】現像装置４３は、装置本体の内部の湿度が閾値以上の場合に、静電潜像に形成されるトナー像に関する基準濃度に応じて定められた所定量のトナーがスリーブ部４３０Ｓ１から現像ローラー４３２に転移可能な電位差を第１及び第２印加部２５０、２５１に生成させ且つ前記所定量のトナーが現像ローラー４３２から前記静電潜像に転移可能な電位差を第２印加部２５１に生成させる第１制御部２０１と、前記湿度が前記閾値未満の場合に、前記所定量を超えるトナーが前記スリーブ部から前記現像ローラーに転移可能な電位差を前記第１及び第２印加部に生成させ且つ前記所定量のトナーが前記現像ローラーから前記静電潜像に転移可能な電位差を前記第２印加部に生成させる第２制御部２０２とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式により静電潜像を顕像化する現像装置、及び前記現像装置を備える画像形成装置に関する。

現像剤収容部に収容されているトナーを、２つの回転体（第１回転体及び第２回転体）同士で受け渡しした後、前記第２回転体から感光体に供給する現像装置がある（特許文献１参照）。すなわち、この種の現像装置においては、前記現像剤収容部から前記第１回転体に前記トナーが転移され、前記第１回転体から前記第２回転体に前記トナーが転移され、及び前記第２回転体から前記感光体に前記トナーが転移される。そして、前記トナーの前記転移は、前記第１回転体と前記第２回転体との間、及び前記第２回転体と前記感光体に形成されている静電潜像との間にそれぞれ電位差を生じさせることにより行われる。

ところで、前記トナーは、前記現像装置の装置本体の内部が高湿になると帯電しにくい状態となり、前記トナーの帯電量は少なくなる。そのため、前記第２回転体に担持されている前記トナーは、前記第２回転体から離隔しやすい。

よって、従来の現像装置においては、前記現像装置の前記装置本体の前記内部が高湿になると、前記第２回転体に担持されている前記トナーが、前記第２回転体の回転による遠心力によって、前記第２回転体の周面に対する法線方向外側へ飛散する虞がある。その結果、かぶり現象の発生など画像品質の低下を招来する問題が生じうる。

また、前記トナーの帯電量が少なくなると、前記感光体に形成されるトナー像の濃度が大きくなり、トナーの消費量の増大の問題も生じうる。

特開２０１０−９１８０４号公報

前記第１回転体と前記第２回転体との間、及び、前記第２回転体と前記静電潜像との間に次のような電位差を生じさせることで、前記感光体への前記トナーの供給を行うことが考えられる。

すなわち、前記第１回転体と前記第２回転体との間には、前記静電潜像に形成されるトナー像に関する基準濃度に応じて定められた所定量を超えるトナー量のトナーが前記第１回転体から前記第２回転体に転移可能な電位差を生じさせる。また、前記第２回転体と前記静電潜像との間には、前記第２回転体から前記所定量のトナーを前記静電潜像に転移させる電位差を生じさせる。

しかし、このような前記感光体への前記トナーの供給方法においては次のような不具合が生じ得る。

すなわち、前記トナーの供給方法では、前記静電潜像に形成されるトナー像に関する基準濃度に応じて定められた所定量を超えるトナー量のトナーが前記第２回転体に担持される。そのため、前記現像装置の前記装置本体の前記内部が高湿になった場合、前記第２回転体に担持されるトナー層に、帯電量の小さいトナーが大量に発生することとなり、前記トナーの飛散量が非常に多くなる。そのため、画像品質が著しく低下する虞がある。

また、前記トナーの帯電量が少なくなると、前記感光体に形成されるトナー像の濃度が更に大きくなり、トナーの消費量が大幅に増大する。

本発明の目的は、前記高湿環境によって前記トナーの前記帯電量が低下することに起因する前記画像品質の低下を防止することのできる現像装置及び画像形成装置を提供することである。

本発明の一の局面に係る現像装置は、第１回転体と、第２回転体と、第１生成部と、第２生成部と、第１制御部と、第２制御部とを備える。前記第１回転体は、現像剤収容部に収容されている現像剤を担持する。前記第２回転体は、前記第１回転体に対向して配置され、前記現像剤に含まれるトナーを前記第１回転体から受け取って担持し、静電潜像が形成される感光体に前記トナーを渡す位置に前記トナーを搬送する。前記第１生成部は、前記第１回転体と前記第２回転体との間に電位差を生じさせる。前記第２生成部は、前記第２回転体と前記静電潜像との間に電位差を生じさせる。前記第１制御部は、装置本体の内部又は外部の湿度が予め定められた閾値以上の場合に、前記静電潜像に形成されるトナー像に関する基準濃度に応じて定められた所定量のトナーが前記第１回転体から前記第２回転体に転移可能な第１電位差を前記第１生成部に生成させ、且つ、前記所定量のトナーが前記第２回転体から前記静電潜像に転移可能な第２電位差を前記第２生成部に生成させる。前記第２制御部は、前記湿度が予め定められた前記閾値未満の場合に、前記所定量を超えるトナー量のトナーが前記第１回転体から前記第２回転体に転移可能な第３電位差を前記第１生成部に生成させ、且つ、前記所定量のトナーが前記第２回転体から前記静電潜像に転移可能な第４電位差を前記第２生成部に生成させる。

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、前記現像装置と、感光体と、転写部とを有する。前記感光体は、前記静電潜像が形成され、前記現像装置から供給される前記トナーによって前記静電潜像が顕像化される。前記転写部は、前記感光体に形成された前記トナー像を記録シートに転写することにより前記記録シートに画像を形成する。

本発明によれば、高湿環境によってトナーの帯電量が低下することに起因する画像品質の低下を防止することのできる現像装置及び画像形成装置を提供することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の画像形成部における感光ドラムおよび現像装置の構成図である。 図３は、制御部により実行される現像処理のフローチャートである。 図４は、制御部により実行される濃度補正処理のフローチャートである。 図５は、第１補正部により実行される第１濃度補正処理及び第２補正部により実行される第２濃度補正処理のフローチャートである。 図６は、実施例と比較例とについて、１０万枚までの画像形成におけるトナー飛散状態を比較する検証テストの結果を示す図である。 図７は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の画像形成部における感光ドラムおよび現像装置の構成図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。

［第１の実施形態］
まず、図１，２を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０の構成について説明する。画像形成装置１０は、電子写真方式の画像形成装置である。図１で示されるように、画像形成装置１０は、筐体１００内にシート供給部２、シート搬送部３、トナー補給部４０、画像形成部４、光走査部５および定着部６などを備える。

図１に示される画像形成装置１０は、タンデム型画像形成装置であり、カラープリンターである。そのため、画像形成部４は、中間転写ベルト４８、クリーニング装置４８０および二次転写装置４９をさらに備える。

また、画像形成部４は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色に対応した複数の単色画像形成部４Ａを備える。さらに、画像形成装置１０は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色のトナーを後述する現像装置４３各々の後述する現像剤収容部４３００（図２参照）に供給する複数のトナー補給部４０を備える。トナー補給部４０は、画像形成装置１０の前記予め定められた位置に対して取り外し可能に装着される。本実施形態では、トナー補給部４０は、画像形成部４の上方位置に装着される。

なお、画像形成装置１０は、例えば、プリンター、コピー機、ファクシミリーまたは複合機などである。前記複合機は、前記プリンターの機能および前記コピー機の機能などを併せ持つ。

シート供給部２は、シート受部２１およびシート送出部２２を備えている。シート受部２１は、複数の記録シート９を重ねて載置可能に構成されている。記録シート９は、紙、コート紙、ハガキ、封筒、およびＯＨＰシートなどのシート状の画像形成媒体である。

シート送出部２２は、記録シート９に接して回転することにより記録シート９をシート受部２１から搬送路３０へ向けて送り出す。

シート搬送部３は、レジストローラー３１、搬送ローラー３２および排出ローラー３３などを備える。レジストローラー３１および搬送ローラー３２が、シート供給部２から供給される記録シート９を画像形成部４の二次転写装置４９へ向けて搬送する。さらに、排出ローラー３３が画像形成後の記録シート９を搬送路３０の排出口から排出トレイ１０１上へ排出する。

中間転写ベルト４８は、環状に形成された無端の帯状部材である。中間転写ベルト４８は、２つのローラーに架け渡された状態で回転する。画像形成部４において、単色画像形成部４Ａ各々は、回転する中間転写ベルト４８の表面に各色の画像を形成する。これにより、各色の画像が重ねられたカラー画像が中間転写ベルト４８に形成される。

二次転写装置４９は、中間転写ベルト４８に形成されたトナー像を記録シート９に転写する。クリーニング装置４８０は、中間転写ベルト４８における二次転写装置４９を経た後の部分に残存するトナーを除去する。

単色画像形成部４Ａ各々は、トナー像を担持する感光ドラム４１、帯電装置４２、現像装置４３、一次転写装置４５およびクリーニング装置４７などを備える。感光ドラム４１は、前記静電潜像が形成され、現像装置４３から供給される前記トナーによって前記静電潜像が顕像化される。一次転写装置４５及び二次転写装置４９は、感光ドラム４１に形成された前記トナー像を記録シート９に転写する本発明の転写部の一例である。クリーニング装置４７は、一次転写装置４５によって実行される転写処理の後に感光ドラム４１に残留する前記トナーを感光ドラム４１から取り除く。

感光ドラム４１各々は、中間転写ベルト４８の周速度（移動速度）に応じた周速度で回転する。感光ドラム４１としては、例えば、感光ドラム４１が有機感光体、或いはアモルファスシリコン感光体が採用可能である。

画像形成装置１０には、濃度検出部６００が設けられている。濃度検出部６００は、感光ドラム４１の表面に形成されるトナー像の濃度を検出する。濃度検出部６００としては、発光部及び受光部を有する周知の反射型フォトセンサが採用可能である。

なお、濃度検出部６００により検出される濃度は、感光ドラム４１の表面に形成されるトナー像の濃度に限らず、例えば中間転写ベルト４８上に転写されるトナー像の濃度、或いは、記録シート９に転写された画像の濃度であってもよい。

単色画像形成部４Ａ各々において、感光ドラム４１が回転し、帯電装置４２が感光ドラム４１の表面を一様に帯電させる。さらに、光走査部５がレーザー光を走査することにより帯電した感光ドラム４１の表面に静電潜像を書き込む。

現像装置４３は、感光ドラム４１にトナーを供給することにより、前記静電潜像を現像する。本実施形態における現像装置４３は、トナーおよびキャリアを含む二成分現像剤９０を撹拌することによってトナーを帯電させ、帯電した前記トナーを感光ドラム４１に供給する。

帯電装置４２は、感光ドラム４１における前記静電潜像が書き込まれる前の部分を帯電させる帯電ローラー４２０を備える。

画像形成装置１０は、他の通信機器と通信可能に接続されている。前記他の通信機器は、例えばパーソナルコンピューターである。画像形成装置１０は、前記他の通信機器から要求される画像形成ジョブを実行する。

図２に示されるように、現像装置４３は、装置本体４３１を有する。また、現像装置４３は、磁気ローラー４３０、現像ローラー４３２、撹拌機構４３７およびブレード４３８を備える。これらの部材は、装置本体４３１内に設けられている。磁気ローラー４３０、現像ローラー４３２、撹拌機構４３７は、互いに平行な回転軸心を中心として回転可能に支持されている。

装置本体４３１の下側の部分は、二成分現像剤９０を収容する現像剤収容部４３００である。前記トナーは、トナー補給部４０（図１参照）からトナーが供給される。前記トナーは樹脂からなり、前記キャリアは磁性材料からなる。また、前記トナーの粒径は、前記キャリアの粒径より小さい。前記トナーは、前記キャリアに比べて重量が小さい。前記キャリアは、フェライト等からなる磁性粒子である。後述するようにトナーと混合された状態で撹拌されることにより前記トナーと前記キャリアとの摩擦で生じる静電気によってトナーを帯電させる。前記キャリアの存在によって、二成分現像剤９０は、トナーのみからなる一成分現像剤と比べて前記トナーを帯電させやすく、画像の高品質化を図ることができる。

撹拌機構４３７は、現像剤収容部４３００の内部に回転可能に設けられている。撹拌機構４３７は、現像剤収容部４３００内の二成分現像剤９０を撹拌する。

撹拌機構４３７は、回転軸部４３７１と、撹拌部材４３７２とを備えている。

回転軸部４３７１は、図２の紙面に直交する方向に長い形状に形成された軸部材である。回転軸部４３７１は、現像剤収容部４３００の図２の紙面に直交する方向の両端にある側壁（不図示）に回転可能に支持されている。

撹拌部材４３７２は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）樹脂などの弾性材料で構成されており、厚みの薄いフィルム形状に形成されている。撹拌部材４３７２は、ＰＥＴ樹脂に限られず、塩化ビニルやポリカーボネートなどの合成樹脂で構成されていてもよい。

撹拌部材４３７２は、回転軸部４３７１の長手方向に沿って長い形状に形成されている。撹拌部材４３７２は、回転軸部４３７１に取り付けられている。本実施形態では、回転軸部４３７１は、平面状の接着面（不図示）を有する。撹拌部材４３７２は、その一縁部が回転軸部４３７１の前記接着面に接着剤で接着されている。撹拌部材４３７２は、回転軸部４３７１の軸方向に直交する方向へ延出する延出部分を有する。

撹拌部材４３７２が回転駆動されると、前記延出部分が現像剤収容部４３００内の二成分現像剤９０内を移動する。これにより、現像剤収容部４３００内の二成分現像剤９０が撹拌される。この撹拌によって前記トナーと前記キャリアとが摩擦し、この摩擦で生じる静電気によって前記トナーが予め定められた極性に帯電する。また、前記キャリアは、前記トナーの帯電極性とは逆極性で帯電する。そして、静電気力により、前記トナーは前記キャリアに付着する。

磁気ローラー４３０は、現像剤収容部４３００の内部に回転可能に設けられている。磁気ローラー４３０は、撹拌機構４３７によって撹拌された二成分現像剤９０を現像剤収容部４３００から磁力によって引き寄せてその表面で担持する。

磁気ローラー４３０は、スリーブ部４３０Ｓ１と、磁石４３０Ｍとを有する。

スリーブ部４３０Ｓ１は、円筒形状を有し、磁気ローラー４３０の表面を構成する。スリーブ部４３０Ｓ１は、非磁性部材により構成されている。スリーブ部４３０Ｓ１は、正逆方向に回転可能である。スリーブ部４３０Ｓ１は、現像処理時、一方向に回転する。本実施形態では、スリーブ部４３０Ｓ１は、現像処理時に図２における回転方向Ｘ１（図２において反時計周りの方向）へ回転駆動される。

スリーブ部４３０Ｓ１の周速（回転速度）は、予め定められた速度以上の速度領域において定められた設定速度であり、例えば３００ｍｍ／ｓｅｃである。すなわち、本実施形態における現像装置４３は、一般に中速機又は高速機と呼ばれるタイプの画像形成装置１０に搭載される現像装置である。本実施形態において、スリーブ部４３０Ｓ１は、前記第１回転体の一例である。

磁石４３０Ｍは、スリーブ部４３０Ｓ１の内部に複数設けられている。複数の磁石４３０Ｍは、周方向に所定の間隔を隔てて並設されている。磁石４３０Ｍの位置は、スリーブ部４３０Ｓ１の内部において固定されている。複数の磁石４３０Ｍには、磁石４３０Ｍ１、磁石４３０Ｍ２、磁石４３０Ｍ３、磁石４３０Ｍ４が含まれる。

磁石４３０Ｍ１は、現像剤収容部４３００内の二成分現像剤９０に対面する位置に設けられている。磁石４３０Ｍ１は、現像剤収容部４３００に収容された二成分現像剤９０を引き寄せる。これにより、磁気ローラー４３０におけるスリーブ部４３０Ｓ１の表面のうち磁石４３０Ｍ１に対面した部分に二成分現像剤９０が付着する。図２における位置Ｌ１は、現像剤収容部４３００に収容された二成分現像剤９０がスリーブ部４３０Ｓ１に転移する転移位置を示している。

磁石４３０Ｍ２は、磁石４３０Ｍ１より回転方向Ｘ１の下流側で磁石４３０Ｍ１と隣り合う位置に設けられている。磁石４３０Ｍ２は、スリーブ部４３０Ｓ１に二成分現像剤９０を担持させる。

磁石４３０Ｍ１及び磁石４３０Ｍ２の磁力によって、スリーブ部４３０Ｓ１の表面には、現像剤層が形成される。この現像剤層には、磁気ブラシ（不図示）が形成されている。

前記磁気ブラシは、二成分現像剤９０に含まれる複数個のキャリアが磁石４３０Ｍ１、４３０Ｍ２の磁力によって磁気ローラー４３０の表面から鎖状に連なり、その鎖状体が複数条形成されたものである。

後述するように、磁気ローラー４３０及び現像ローラー４３２各々には電圧が印加されている。これによって、磁気ローラー４３０と現像ローラー４３２との間、及び現像ローラー４３２と感光ドラム４１に形成されている前記静電潜像との間には予め定められた電位差が生じる。この電位差により、磁気ローラー４３０に担持される二成分現像剤９０に含まれる前記トナーが現像ローラー４３２に転移する。図２における位置Ｌ２は、磁気ローラー４３０に担持される二成分現像剤９０に含まれる前記トナーが現像ローラー４３２に転移する転移位置を示している。

このように、磁気ローラー４３０は、現像剤収容部４３００内で回転可能に支持されている。そして、磁気ローラー４３０は、回転方向Ｘ１へ回転することにより、二成分現像剤９０を表面で担持しつつ二成分現像剤９０に含まれる前記トナーを現像ローラー４３２に渡す位置Ｌ２に前記トナーを搬送する。

磁石４３０Ｍ３は、現像ローラー４３２に対面する位置に設けられており、位置Ｌ２で前記トナーが現像ローラー４３２に転移することにより磁気ローラー４３０に残留する前記キャリアをスリーブ部４３０Ｓ１に引き付けておく。磁石４３０Ｍ３によってスリーブ部４３０Ｓ１に引き付けられた前記キャリアは、前記磁気ブラシを形成した状態を維持する。

磁石４３０Ｍ４は、位置Ｌ２で前記トナーが現像ローラー４３２に転移した後に、磁気ローラー４３０の表面に残留する前記キャリアを磁力によって前記表面から分離させ、下方の現像剤収容部４３００に落下させる。図２における位置Ｌ３は、磁気ローラー４３０の表面に残留する前記キャリアを磁力によって前記表面から分離させる分離位置を示している。

磁気ローラー４３０は、現像処理時、磁石４３０Ｍ１の磁力により位置Ｌ１で現像剤収容部４３００から二成分現像剤９０を受け取り、回転方向Ｘ１へのスリーブ部４３０Ｓ１の回転によって二成分現像剤９０を搬送する。二成分現像剤９０が位置Ｌ２まで搬送されると、磁気ローラー４３０と現像ローラー４３２との間の電位差によって、二成分現像剤９０に含まれる前記トナーが次段の現像ローラー４３２に転移する。このとき、磁気ローラー４３０の表面には、前記キャリアが残留する。

磁気ローラー４３０は、回転方向Ｘ１へのスリーブ部４３０Ｓ１の更なる回転によって、前記キャリアを位置Ｌ３へ搬送する。そして、磁気ローラー４３０は、前記キャリアを位置Ｌ３まで搬送すると、前記キャリアと磁石４３０Ｍ４との間で働く斥力によって、前記キャリアを磁気ローラー４３０から離脱させる。これにより、分離したキャリアは、下方の現像剤収容部４３００に落下する。

ブレード４３８は、磁気ローラー４３０の外周における位置Ｌ２よりも回転方向Ｘ１における上流側の位置Ｌ４において磁気ローラー４３０の表面に対し隙間を隔てて設けられている。ブレード４３８は、回転方向Ｘ１へ回転する磁気ローラー４３０が担持する前記二成分現像剤９０の層厚を制限する。位置Ｌ４は、ブレード４３８が回転方向Ｘ１へ回転する磁気ローラー４３０が担持する二成分現像剤９０の層厚を制限する位置である。本実施形態では、位置Ｌ３と位置Ｌ４とは、磁気ローラー４３０の回転軸心に対し互いに略反対側の位置に配置されている。

現像ローラー４３２は、磁気ローラー４３０に対向して配置され、磁気ローラー４３０に担持される二成分現像剤９０に含まれる前記トナーを磁気ローラー４３０から受け取って担持する。現像ローラー４３２の表面には、前記トナーによりトナー層が形成される。

現像ローラー４３２は、感光ドラム４１に対して非接触の状態で対向する。前述したように、現像ローラー４３２に電圧が印加されている。これによって、現像ローラー４３２と感光ドラム４１に形成されている前記静電潜像との間には予め定められた電位差が生じる。前記電位差により、現像ローラー４３２に担持される前記トナーが、感光ドラム４１の外周面に形成される前記静電潜像の部分に転移する。図２における位置Ｌ５は、現像ローラー４３２に担持される前記トナーが感光ドラム４１の外周面に形成される前記静電潜像の部分に転移する転移位置を示している。現像ローラー４３２は、表面に静電潜像が形成される感光ドラム４１に前記トナーを渡す転移位置Ｌ５に前記トナーを搬送する。現像ローラー４３２は、本発明の第２回転体の一例である。

現像ローラー４３２は、現像処理時、回転方向Ｘ１と同方向へ回転する。これにより、磁気ローラー４３０および現像ローラー４３２の外周面における相互に対向する部分はそれぞれ逆方向へ移動する。

また、現像処理時、現像ローラー４３２と感光ドラム４１とは互いに逆方向へ回転する。これにより、現像ローラー４３２および感光ドラム４１の外周面における相互に対向する部分はそれぞれ同じ方向へ移動する。

このように、二成分現像剤９０に含まれる前記トナーは現像処理時に消費される。そのため、前記トナーは、トナー補給部４０から現像剤収容部４３００に補給され、前記消費分が補われる。一方、二成分現像剤９０に含まれる前記キャリアはほとんど消費されることなく現像剤収容部４３００内に残留し、現像剤収容部４３００に補給される前記トナーに流動性等を付与する。

現像装置４３は、第１印加部２５０及び第２印加部２５１を有する。第１印加部２５０は、磁気ローラー４３０に電圧を印加する。第２印加部２５１は、第１印加部２５０が磁気ローラー４３０に印加する電圧及び感光ドラム４１に形成される静電潜像の電圧と異なる電圧を現像ローラー４３２に印加する。

これによって、磁気ローラー４３０と現像ローラー４３２との間、及び現像ローラー４３２と感光ドラム４１に形成されている前記静電潜像との間には予め定められた電位差が生じており、この電位差によって電界が形成されている。第１印加部２５０及び第２印加部２５１は、本発明の第１生成部の一例である。また、第２印加部２５１は、本発明の第２生成部の一例である。

現像装置４３は、駆動モーター２０３を有する。駆動モーター２０３は、磁気ローラー４３０を回転駆動する。駆動モーター２０３としては、直流ブラシレスモーター、或いはステッピングモーターなどが採用可能である。

現像装置４３は、制御部２００を有する。制御部２００は、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭとを備える。

前記ＣＰＵは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ＲＯＭは、前記ＣＰＵに各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記ＲＡＭは、前記ＣＰＵが実行する各種の処理の一時記憶メモリー（作業領域）として使用される揮発性の記憶部である。制御部２００は、前記ＣＰＵが前記ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、画像形成装置１０の動作を制御する。

制御部２００の前記ＲＯＭには、制御部２００の前記ＣＰＵに後述の現像処理（図３のフローチャート参照）を実行させる為の処理プログラムが記憶されている。前記処理プログラムは、画像形成装置１０の出荷時点で前記ＲＯＭに記憶されていてもよい。或いは、前記処理プログラムがＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリーなどのコンピューター読み取り可能な情報記録媒体に記録されており、前記出荷後に、前記処理プログラムが前記情報記録媒体から制御部２００の前記ＲＯＭに記憶されてもよい。

前記トナーは、現像装置４３の装置本体４３１の内部が高湿になると帯電しにくい状態となり、前記トナーの帯電量は少なくなる。そのため、現像ローラー４３２に担持されている前記トナーは、現像ローラー４３２から離隔しやすい。

よって、従来の現像装置においては、現像装置の装置本体４３１の内部が高湿になると、現像ローラー４３２に担持されている前記トナーが、現像ローラー４３２の回転による遠心力によって、現像ローラー４３２の周面に対する法線方向外側へ飛散する虞がある。その結果、かぶり現象の発生など画像品質の低下を招来する問題が生じうる。

また、前記トナーの帯電量は少なくなると、感光ドラム４１に形成されるトナー像の濃度が大きくなり、トナーの消費量の増大の問題も生じうる。

ところで、磁気ローラー４３０と現像ローラー４３２との間、及び、現像ローラー４３２と前記静電潜像との間に次のような電位差を生じさせることで、感光ドラム４１への前記トナーの供給を行うことが考えられる。

磁気ローラー４３０と現像ローラー４３２との間には、前記静電潜像に形成されるトナー像に関する基準濃度に応じて定められた所定量を超えるトナー量の前記トナーが磁気ローラー４３０から現像ローラー４３２に転移可能な電位差を生じさせる。また、現像ローラー４３２と前記静電潜像との間には、現像ローラー４３２から前記所定量のトナーを前記静電潜像に転移させる電位差を生じさせる。

しかし、このような感光ドラム４１への前記トナーの供給方法においては次のような不具合が生じ得る。

すなわち、前記トナーの供給方法では、前記静電潜像に形成されるトナー像に関する基準濃度に応じて定められた所定量を超える前記トナーが現像ローラー４３２に担持される。そのため、現像装置４３の装置本体４３１の内部が高湿になった場合、現像ローラー４３２に担持されるトナー層に、帯電量の小さい前記トナーが大量に発生することとなり、前記トナーの飛散量が非常に多くなる。その結果、画像品質が著しく低下する虞がある。

また、前記トナーの帯電量は少なくなると、感光ドラム４１に形成されるトナー像の濃度が更に大きくなり、トナーの消費量が大幅に増大する。

本実施形態の画像形成装置１０は、上述した画質低下の問題を防止するために、次のような構成を備える。

画像形成装置１０は、湿度検出部３００を有する。湿度検出部３００は、現像装置４３の装置本体４３１の内部の湿度を検出する。湿度検出部３００により検出される湿度を検出湿度Ｈｄという。湿度検出部３００は、周知の静電容量式の湿度センサー或いは電気抵抗式の湿度センサーが採用可能である。前記静電容量式の湿度センサーは、上部電極と下部電極との間に高分子材料からなる感湿膜を挟んで形成されたコンデンサを有し、前記感湿膜の吸脱湿に伴う前記コンデンサの静電容量の変化を電気信号に変換する。前記電気抵抗式の湿度センサーは、櫛歯状の一対の電極が互いに非接触状態で感湿膜内に設けられており、前記感湿膜の吸脱湿に伴う前記一対の電極間の電気抵抗の変化を電気信号に変換する。

なお、本実施形態における湿度検出部３００は、現像装置４３の装置本体４３１の内部の湿度を検出する。ただし、検出すべき前記湿度は、現像装置４３の装置本体４３１の内部の湿度に限定されるものではなく、装置本体４３１の外部の湿度であってもよい。この場合、その湿度に基づいて装置本体４３１の内部の湿度が推測される。

制御部２００は、第１制御部２０１と、第２制御部２０２とを有する。第１制御部２０１及び第２制御部２０２は、前記ＣＰＵが前記ＲＯＭに記憶されている前記処理プログラムを実行することにより実現される。なお、制御部２０が有する機能の一部又は複数が電子回路として設けられる構成も採用可能である。

第１制御部２０１は、検出湿度Ｈｄが予め定められた閾値Ｈｔｈ以上の場合に、磁気ローラー４３０と現像ローラー４３２との間に第１電位差Ｅ１が生じるように第１印加部２５０及び第２印加部２５１を制御する。第１電位差Ｅ１は、前記静電潜像に形成されるトナー像に関する基準濃度Ｄｓｔに応じて定められた所定量のトナーが磁気ローラー４３０から現像ローラー４３２に転移可能な電位差である。

また、第１制御部２０１は、検出湿度Ｈｄが閾値Ｈｔｈ以上の場合に、現像ローラー４３２と前記静電潜像との間に第２電位差Ｅ２が生じるように第２印加部２５１を制御する。第２電位差Ｅ２は、第１電位差Ｅ１の印加によって磁気ローラー４３０から現像ローラー４３２に転移した前記所定量のトナーが現像ローラー４３２から前記静電潜像に転移可能な電位差である。

第２制御部２０２は、検出湿度Ｈｄが閾値Ｈｔｈ未満の場合に、磁気ローラー４３０と現像ローラー４３２との間に第３電位差Ｅ３が生じるように第１印加部２５０及び第２印加部２５１を制御する。第３電位差Ｅ３は、前記所定量を超えるトナー量のトナーが磁気ローラー４３０から現像ローラー４３２に転移可能な電位差である。

また、第２制御部２０２は、検出湿度Ｈｄが閾値Ｈｔｈ未満の場合に、現像ローラー４３２と前記静電潜像との間に第４電位差Ｅ４が生じるように第２印加部２５１を制御する。第４電位差Ｅ４は、第３電位差Ｅ３の印加によって磁気ローラー４３０から現像ローラー４３２に転移した前記所定量を超えるトナー量のトナーのうち前記所定量のトナーが現像ローラー４３２から前記静電潜像に転移可能な電位差である。

閾値Ｈｔｈは、８０％以上の値であればよい。

第１制御部２０１は、第１補正部２１１を有する。第１補正部２１１は、感光ドラム４１に形成される予め定められたトナー像のトナー濃度が基準濃度Ｄｓｔとなるように第１電位差Ｅ１を補正する前記第１濃度補正処理を行う。第１制御部２０１は、第１印加部２５０及び第２印加部２５１に第１濃度補正処理後の第１電位差Ｅ１を生じさせる。

第２制御部２０２は、第２補正部２１２を有する。第２補正部２１２は、感光ドラム４１に形成される予め定められたトナー像のトナー濃度が基準濃度Ｄｓｔとなるように第４電位差Ｅ４を補正する前記第２濃度補正処理を行う。第２制御部２０２は、第２印加部２５１に第２濃度補正処理後の第４電位差Ｅ４を生じさせる。

第１補正部２１１は、予め定められた開始条件を満たすたびに前記第１濃度補正処理を行う。同様に、第２補正部２１２は、前記開始条件を満たすたびに前記第２濃度補正処理を行う。前記開始条件については後述する。

また、予め定められた前記トナー像としては、濃度が異なる複数種類のテスト画像（所謂べた画像、パッチパターン）が採用可能である。

次に、図３を用いて、制御部２００による現像処理について説明する。なお、図３のフローチャートにおいてステップＳ３０１、・・・は処理手順（ステップ）番号を表している。

＜ステップＳ３０１＞
ステップＳ３０１において、制御部２００は、前述の他の通信機器から前記画像形成ジョブのジョブ情報が入力されたか否かに基づいて、画像形成ジョブが発生したか否かを判定する。制御部２００は、前記画像形成ジョブが発生していないと判定した場合は（ステップＳ３０１でＮＯ）、再度ステップＳ３０１の処理を実行する。一方、制御部２００は、前記画像形成ジョブが発生したと判定した場合は（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、処理をステップＳ３０２に進める。

＜ステップＳ３０２＞
制御部２００は、前記画像形成ジョブが発生したと判定すると、湿度検出部３００から湿度情報を取得する。制御部２００は、ステップＳ３０２の処理を終えると、処理をステップＳ３０３に進める。

＜ステップＳ３０３＞
制御部２００は、検出湿度Ｈｄが閾値Ｈｔｈ以上であるか否かを判定する。

＜ステップＳ３０４＞
制御部２００が、検出湿度Ｈｄが閾値Ｈｔｈ以上であると判定した場合（ステップＳ３０４でＹＥＳ）、処理をステップＳ３０５に進める。一方、制御部２００が、検出湿度Ｈｄが閾値Ｈｔｈ未満であると判定した場合（ステップＳ３０４でＮＯ）、処理をステップＳ３０８に進める。

＜ステップＳ３０５〜Ｓ３０７＞
検出湿度Ｈｄが閾値Ｈｔｈ以上であると制御部２００が判定した場合、制御部２００は、第１制御部２０１を選択して第１制御部２０１に制御を行わせる。選択された第１制御部２０１は、第１印加部２５０及び第２印加部２５１を制御する（ステップＳ３０５）。

すなわち、第１制御部２０１は、磁気ローラー４３０と現像ローラー４３２との間に前述の第１電位差Ｅ１が生じるように第１印加部２５０及び第２印加部２５１を制御する（ステップＳ３０６）。

換言すると、第１制御部２０１は、後述する第１層厚を有するトナー層を現像ローラー４３２に担持させる第１電位差Ｅ１を第１印加部２５０及び第２印加部２５１に生成させる。前記第１層厚は、前記静電潜像を基準濃度Ｄｓｔのトナー像に顕像化するために最低限必要な前記所定量の前記トナーを現像ローラー４３２から前記静電潜像に転移させることができるだけの層厚である。

また、第１制御部２０１は、現像ローラー４３２と前記静電潜像との間に第２電位差Ｅ２が生じるように前述の第２印加部２５１を制御する（ステップＳ３０７）。これにより、感光ドラム４１に形成された前記静電潜像がトナー画像に現像される。

＜ステップＳ３０８〜Ｓ３１０＞
検出湿度Ｈｄ閾値Ｈｔｈ未満であると制御部２００が判定した場合、制御部２００は、第２制御部２０２を選択して第２制御部２０２に制御を行わせる。選択された第２制御部２０２は、第１印加部２５０及び第２印加部２５１を制御する（ステップＳ３０８）。

すなわち、第２制御部２０２は、磁気ローラー４３０と現像ローラー４３２との間に前述の第３電位差Ｅ３が生じるように第１印加部２５０及び第２印加部２５１を制御する（ステップＳ３０９）。

換言すると、第２制御部２０２は、前記第１層厚を超える第２層厚を有するトナー層を現像ローラー４３２に担持させる第３電位差Ｅ３を第１印加部２５０及び第２印加部２５１に生成させる。

また、第２制御部２０２は、現像ローラー４３２と前記静電潜像との間に前述の第４電位差Ｅ４が生じるように前述の第２印加部２５１を制御する（ステップＳ３１０）。これにより、感光ドラム４１に形成された前記静電潜像がトナー画像に現像される。

次に、図４を用いて、制御部２００によって実行される濃度補正処理について説明する。なお、図４のフローチャートにおいてステップＳ４０１、・・・は処理手順（ステップ）番号を表している。

＜ステップＳ４０１＞
ステップＳ４０１において、制御部２００は、画像形成ジョブが終了したか否かを判定する。制御部２００は、前記画像形成ジョブが終了していないと判定した場合は（ステップＳ４０１でＮＯ）、再度ステップＳ４０１の処理を実行する。一方、制御部２００は、前記画像形成ジョブが終了したと判定した場合は（ステップＳ４０１でＹＥＳ）、処理をステップＳ４０２に進める。

＜ステップＳ４０２＞
制御部２００は、前記画像形成ジョブが終了したと判定すると、ステップＳ４０２において、濃度補正処理を開始すべき前記開始条件が成立したか否かを判定する。前記開始条件として、例えば、後述するカウンター（不図示）のカウント値が、予め定められた枚数を示す数値を超えたという条件が採用可能である。

制御部２００は、前記開始条件が成立していないと判定した場合は（ステップＳ４０２でＮＯ）、処理を終了する。一方、制御部２００は、前記開始条件が成立したと判定した場合は（ステップＳ４０２でＹＥＳ）、処理をステップＳ４０３に進める。

＜ステップＳ４０３＞
ステップＳ４０３において、制御部２００は、前記カウンターのカウント値をリセットする。前記カウンターは、画像形成が行われた記録シート９の枚数をカウントする。前記カウンターが、制御部２００に設けられることが考えられる。制御部２００は、ステップＳ４０３の処理後、処理をステップＳ４０４に進める。

＜ステップＳ４０４、Ｓ４０５＞
ステップＳ４０４において、第１補正部２１１は、前記第１濃度補正処理を行う。また、ステップＳ４０５において、第２補正部２１２は、前記第２濃度補正処理を行う。

図５を用いて、第１補正部２１１によって実行される前記第１濃度補正処理及び第２補正部２１２によって実行される前記第２濃度補正処理について説明する。

＜ステップＳ５０１、Ｓ５０２＞
ステップＳ５０１において、第１補正部２１１は、感光ドラム４１に前記テスト画像を形成する。次に、ステップＳ５０２において、第１補正部２１１は、濃度検出部６００から前記テスト画像の濃度情報を取得する。

＜ステップＳ５０３、Ｓ５０４＞
ステップＳ５０３において、第１補正部２１１は、濃度検出部６００から取得した前記濃度情報が示すトナー濃度が予め定められた適正値であるか否かを判定する。その結果、第１補正部２１１は、前記トナー濃度が前記適正値ではないと判定した場合には（ステップＳ５０４でＮＯ）、処理をステップＳ５０５に進める。一方、第１補正部２１１は、前記トナー濃度が前記適正値であると判定した場合には（ステップＳ５０４でＹＥＳ）、前記第１濃度補正処理を終了する。

＜ステップＳ５０５＞
ステップＳ５０５において、第１補正部２１１は、第１電位差Ｅ１を予め定められた量ΔＥ１だけ変更する。そして、第１補正部２１１は、処理をステップＳ５０１に戻す。

第２補正部２１２によって実行される前記第２濃度補正処理は、図５に示す第１補正部２１１によって実行される前記第１濃度補正処理のうちステップＳ５０５の処理が異なる。すなわち、前記第２濃度補正処理のステップＳ５０５では、第２補正部２１２によって第４電位差Ｅ４を予め定められた量ΔＥ４だけ変更するという処理が行われる。

以上のように、検出湿度Ｈｄが閾値Ｈｔｈ以上の場合は、第１制御部２０１による制御が行われる。これにより、第２制御部２０２によって実行される制御に比べて、現像ローラー４３２に担持される前記トナーが少なくなる。

これにより、現像装置４３の装置本体４３１の内部が高湿になった場合でも、現像ローラー４３２に担持されるトナー層に、帯電量の小さいトナーが大量に発生するのを防止することができる。よって、前記トナーの飛散量を第２制御部２０２による制御が行われる場合に比べて低減することができる。その結果、画像品質が低下するのを防止することができる。

図６は、本実施形態において具体的な数値等を適用した実施例と比較例とについて、１０万枚までの画像形成におけるトナー飛散状態を比較する検証テストの結果を示す。図６（Ａ）は、実施例についての検証テストの結果を示し、図６（Ｂ）は、前記比較例についての検証テストの結果を示す。

本実施例では、閾値Ｈｔｈを８０％とし、検出湿度Ｈｄが８０％未満である５万枚までの画像形成においては、第２制御部２０２が第１印加部２５０及び第２印加部２５１を制御する。また、検出湿度Ｈｄが８０％である５万枚以降の画像形成においては、第１制御部２０１が第１印加部２５０及び第２印加部２５１を制御する。

一方、比較例１は、検出湿度Ｈｄが閾値Ｈｔｈ以上の場合でも、第２制御部２０２が第１印加部２５０及び第２印加部２５１を制御する場合の事例である。

前記検証テストは、室温が可変の室内において、画像形成枚数が１万枚に達するごとに、後述する各パラメーターの値を変更して行われている。前記パラメーターは、環境（室温／湿度）、磁気ローラー４３０に印加する電圧、及び、スリーブ部４３０Ｓ１の各々に印加する電圧である。そして、前記各パラメーター値の組み合わせごとに、スリーブ部４３０Ｓ１に担持されるトナーの量、トナーの帯電量、トナー濃度が測定されている。また、画像形成された記録シートの画像に基づいてトナー飛散状態が目視で評価されている。なお、図４中の「○」は、前記かぶりが確認されないことを示し、「×」は、前記かぶりが確認されたことを示す。

本実施例と前記比較例とを比較した場合、湿度８０％より小さい環境下においては、前記比較例も本実施例も前記トナーの飛散量が少ないという評価結果が得られた。

一方、湿度８０％の環境下における６万枚目以降の画像形成時においては、前記比較例では前記トナーの飛散量が多いのに対し、本実施例では前記トナーの飛散量が少ないという評価結果が得られた。

［第２の実施形態］
本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１０の構成について説明する。図７は、画像形成装置の変形形態を示す構成図である。図７に示されるように、本実施形態では、制御部２００は、トナー排出制御部２３０を備える。トナー排出制御部２３０は、クリーニング装置４７を用いて、非画像形成時に、現像剤収容部４３００の劣化した二成分現像剤９０を現像装置４３から排出する排出処理を行う。

すなわち、トナー排出制御部２３０は、非画像形成時に、感光ドラム４１に予め定められたトナー像を形成する現像処理を現像装置４３に行わせる。また、トナー排出制御部２３０は、例えば濃度が１００％のトナー像を構成する前記トナーをクリーニング装置４７に感光ドラム４１から取り除かせる。

ここで、第２制御部２０２によって実行される制御では、第１制御部２０１によって実行される制御に比べて、現像ローラー４３２に担持されるトナーの量が多い。そのため、現像ローラー４３２から感光ドラム４１に転移することなく現像ローラー４３２に残留する劣化したトナーも、第２制御部２０２によって実行される制御の方が、第１制御部２０１によって実行される制御に比べて多い。

そこで、トナー排出制御部２３０は、劣化したトナーを現像装置４３内にできるだけ滞留させないようにするべく、第２制御部２０２によって実行される制御の方が第１制御部２０１によって実行される制御よりも前記排出処理による前記トナーの排出量を多くする。

前記排出処理による前記トナーの排出量を多くするための態様として、例えば、画像形成が行われた記録シート９の枚数に応じて、１回の前記排出処理につき前記濃度が１００％のトナー像を形成する回数を多くする態様が採用可能である。

１０：画像形成装置
４３：現像装置
４３００：現像剤収容部
４１：感光ドラム
４３：現像装置
４５：一次転写装置
４７：クリーニング装置
４３１：装置本体
４３０：磁気ローラー
４３２：現像ローラー
４３０Ｓ１：スリーブ部
２５０：第１印加部
２５１：第２印加部
２００：制御部
２０１：第１制御部
２０２：第２制御部
２１１：第１補正部
２１２：第２補正部
２３０：トナー排出制御部

Claims (8)

1. 現像剤収容部に収容されている現像剤を担持する第１回転体と、
   前記第１回転体に対向して配置され、前記現像剤に含まれるトナーを前記第１回転体から受け取って担持し、静電潜像が形成される感光体に前記トナーを渡す位置に前記トナーを搬送する第２回転体と、
   前記第１回転体と前記第２回転体との間に電位差を生じさせる第１生成部と、
   前記第２回転体と前記静電潜像との間に電位差を生じさせる第２生成部と、
   装置本体の内部又は外部の湿度が予め定められた閾値以上の場合に、前記静電潜像に形成されるトナー像に関する基準濃度に応じて定められた所定量のトナーが前記第１回転体から前記第２回転体に転移可能な第１電位差を前記第１生成部に生成させ、且つ、前記所定量のトナーが前記第２回転体から前記静電潜像に転移可能な第２電位差を前記第２生成部に生成させる第１制御部と、
   前記湿度が予め定められた前記閾値未満の場合に、前記所定量を超えるトナー量のトナーが前記第１回転体から前記第２回転体に転移可能な第３電位差を前記第１生成部に生成させ、且つ、前記所定量のトナーが前記第２回転体から前記静電潜像に転移可能な第４電位差を前記第２生成部に生成させる第２制御部と、
   を備える現像装置。
2. 前記第１制御部は、前記感光体に形成される予め定められたトナー像のトナー濃度が前記基準濃度から変化した場合、予め定められた前記トナー像の前記トナー濃度が前記基準濃度となるように前記第１電位差を補正する第１補正部を更に備え、
   前記第１制御部は、前記第１生成部に補正後の前記第１電位差を生成させる請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第２制御部は、前記感光体に形成される予め定められたトナー像のトナー濃度が前記基準濃度から変化した場合、予め定められた前記トナー像の前記トナー濃度が前記基準濃度となるように前記第４電位差を補正する第２補正部を更に備え、
   前記第２制御部は、前記第２生成部に補正後の前記第４電位差を生成させる請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 前記閾値は、８０％である請求項１乃至３の何れか一項に記載の現像装置。
5. 前記第２回転体の周速は、予め定められた速度以上の速度領域において定められた設定速度である請求項１乃至４の何れか一項に記載の現像装置。
6. 前記第２担持体の前記周速は、３００ｍｍ／ｓｅｃ以上で設定された速度である請求項５に記載の現像装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の現像装置と、
   前記静電潜像が形成され、前記現像装置から供給される前記トナーによって前記静電潜像が顕像化される前記感光体と、
   前記感光体に形成された前記トナー像を記録シートに転写することにより前記記録シートに画像を形成する転写部と、
   を有する画像形成装置。
8. 前記転写部による転写後に前記感光体に残留する前記トナーを前記感光体から取り除くクリーニング部を用いて、前記現像装置から前記トナーを排出させるための排出処理を行うトナー排出制御部を備え、
   前記トナー排出制御部は、非画像形成時において、前記感光体に予め定められたトナー像を形成する現像処理を前記現像装置に行わせ、且つ、予め定められた前記トナー像を構成する前記トナーを前記クリーニング部に前記感光体から取り除かせる前記排出処理を行うものであり、
   前記トナー排出制御部は、前記第２制御部による制御が行われる場合の方が前記第１制御部による制御が行われる場合よりも、前記排出処理による前記トナーの排出量を多くする請求項７に記載の画像形成装置。

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