(57)【要約】【課題】現像バイアスとしてブランクパルスバイアスを用いて像担持体上の静電潜像を顕像化する現像装置を有し、現像装置の寿命を通して、形成画像上における、エッジ効果、吸い込み、白抜けを回避した画像形成装置を提供する。【解決手段】現像バイアスは、バイアス波形において、振動電界を形成している部分と振動電界を形成していない部分とを有し、且つ、現像手段の使用量に関する情報に応じて、振動電界を形成している部分と振動電界を形成していない部分の割合を変化させる。【選択図】図４
2006072258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、現像剤を担持する現像剤担持体を備え、該現像剤担持体に現像バイアスを印加することにより現像を行う現像手段と、を有する画像形成装置において、
前記現像バイアスは、バイアス波形において、振動電界を形成している部分と振動電界を形成していない部分とを有し、且つ、前記現像手段の使用量に関する情報に応じて、前記振動電界を形成している部分と前記振動電界を形成していない部分の割合を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体に現像バイアスを印加することにより、前記現像剤担持体上の現像剤を、前記像担持体と前記現像剤担持体との対向部の現像領域にて往復運動させることで、前記現像手段は前記像担持体上に形成した静電潜像を現像し、前記現像領域内に、現像に寄与する現像剤の往復運動の一部を防止する飛翔現像剤制御部材が配置されることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記飛翔現像剤制御部材は、絶縁性部材もしくはフロート電極から構成されることを特徴とする請求項２の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像バイアスは、直流電圧と交流電圧を重畳させたバイアスであり、前記現像剤担持体上の現像剤を前記像担持体上の静電潜像上へ飛翔させる非接触現像により現像動作を行うことを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像手段の使用量に関する情報とは、前記現像剤担持体の駆動時間であり、該現像剤担持体の駆動時間を検知する検知手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式又は静電記録方式を利用した画像形成装置において、像担持体上に形成した静電潜像を現像して可視化する工程を含む画像形成を実行する画像形成装置に係り、特に、像担持体と現像剤担持体との間にて交流電界により現像を行う現像手段を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成工程における現像工程にて、像担持体に現像剤担持体を接触又は非接触に設けて、現像剤担持体に現像バイアスを印加することで現像剤担持体から像担持体に現像剤を移動させて現像動作を実行する画像形成装置において、画像上の吸い込み、白抜けの発生を抑えるため、現像バイアスにおいて、像担持体と現像剤担持体の間にかかる交流電界を、振動電界を形成している部分と形成していない部分を有する交流バイアス、所謂ブランクパルスバイアスを用いたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
尚、ここで「吸い込み」とは、像担時体上に形成された所望の画像情報に基づいた潜像電位においてギャップがあるエッジ部で、それに対向する現像剤担持体上の現像剤が、高濃度部（電位差大領域）への電界集中により高濃度部側に吸い込まれてしまい、画像濃度が高まる現象である。又、「白抜け」とは、逆に、エッジ部において、高濃度部に隣接する低濃度部（電位差小領域）に付着した現像剤が、高濃度部に吸い込まれる結果、低濃度部に現像剤が付着し難くなることである。そして、特に非磁性一成分現像剤を用いた非接触現像については、磁性現像剤や二成分現像剤を用いた非接触現像方式に比べ、像担持体と現像剤担持体との間のギャップが広くとられており、磁力等の規制力もないので、像担持体と現像剤担持体との間に働く電界の影響を強く受けやすい。このため、非磁性一成分現像剤を用いた非接触現像方式では上述したような電界要因であるエッジ効果が現れやすい。
【０００４】
以下に、非磁性一成分非接触現像方式を用いた従来の画像形成装置における画像形成動作について、図７を用いて説明する。
【０００５】
像担持体としての通常ドラム状とされる電子写真感光体（感光ドラム）２０は、一次帯電器２１にて一様に帯電される（帯電工程）。次に外部装置により入力された画像情報に対応して露光装置２２より感光ドラム２０上に光照射を行い、潜像を形成する。この感光ドラム２０上の静電潜像は、現像手段である現像装置６０において、一次帯電器２１の印加電圧と同極性の摩擦帯電極性を有する現像剤（トナー）Ｔにより可視像即ち現像剤像（トナー像）とされる（現像工程）。トナー像は転写帯電器２３にて転写材Ｑに転写される（転写工程）。転写材Ｑは感光ドラム２０より分離され、続いて定着装置２５に搬送されて、定着後に永久像となる（定着工程）。又、転写帯電器２３で転写されずに残った感光ドラム２０上の現像剤Ｔは、クリーニング装置２４にて除去され、感光ドラム２０は次の画像形成プロセスに供される。
【０００６】
現像工程が実施される現像装置６０において、収容されたトナーＴは、負帯電性であり、且つイエロー・マゼンタ・シアン・ブラック各色いずれかの顔料を含有した負帯電性非磁性一成分トナーである。現像装置６０内に設置された攪拌部材６４、６５は、各種形状に加工された板状もしくはスクリュー等に形成されたものであり、トナー第１攪拌部材６４、トナー第２攪拌部材６５が図中矢印の方向に回転して存在しており、トナー収納部である現像容器６０ａ中のトナーＴを現像剤担持体としての現像ローラ６１へ搬送している。ここで攪拌部材６４、６５は２個である必要はなく、各種現像器構成に合わせて、現像容器６０ａ端部から現像剤担持体６１近傍までトナーＴを搬送することが出来れば個数や形状等は問わない。
【０００７】
現像装置６０本体である現像容器６０ａ内部は、攪拌部材６４、６５が平行に設置された部分と、現像ローラ６０へトナーを供給する部分と、に仕切り板６６によって仕切られており、常に一定量のトナーを現像ローラ６１近傍のＲＳローラ６２上に供給すべく、その高さは適正化されている。
【０００８】
非磁性一成分現像法においては、磁力によるトナー供給が不可能となるため、現像ローラ６１には現像剤供給部材となるウレタンスポンジ製のＲＳローラ６２が当接されている。ＲＳローラ６２は、現像ローラ６１とニップ部でカウンタ方向に回転することで、トナーＴを現像ローラ６１上のトナーを剥ぎ取っている。
【０００９】
現像ローラ６１には、層厚規制部材（トナー量規制部材）として規制ブレード６３が当接されており、現像ローラ６１上のトナー量を規制してトナー薄層を形成し、現像領域（ドラム対向位置）に搬送されるトナー量を規制している。現像領域に搬送されるトナー量は、現像ローラ６１上に接触する規制ブレード６３の当接圧や当接長さ等により決定される。
【００１０】
規制ブレード６３は、厚さ数百μｍのリン青銅、ステンレス等の金属薄板上に接着もしくは溶着されており、金属薄板の弾性によって均一に現像ローラ６１に当接されているチップブレードである。このとき金属薄板の材質、厚さ、侵入量、設定角によって規制ブレード６３の当接条件が決定される。
【００１１】
又、上記現像ローラ６１は現像領域で感光ドラム２０表面と所定の間隔（ＳＤギャップ）を設けて対向し、現像バイアスが印加されることで交流電界を形成している。
【００１２】
上記の構成において、所望の帯電量と所望の層厚で現像ローラ６１表面に付着して現像領域に搬送されてきたトナーＴは、現像バイアスの交流電界によって、現像ローラ６１と感光ドラム２０との間で往復運動を行うことで、感光ドラム２０表面に形成された静電潜像を可視化（現像）する。
【００１３】
上記現像バイアスとしての交流電界をブランクパルスにすることによって、吸い込み、白抜けが良化することが従来から知られている。
【００１４】
しかしながら、上記ブランクパルスを用いた場合でも、現像装置の使用度合い（使用量）、つまり耐久により、吸い込み、白抜けが悪化してしまうことがあることが分かった。具体的には現像装置の寿命後半で、吸い込み、白抜けが悪化してしまう。
【００１５】
吸い込み、白抜けが悪化する要因は、現像装置の耐久によりトナー劣化が進み、トナーが有する電荷量が低下することにより、上記に説明した吸い込みの原因である、エッジ濃度が強調される現象、及び、白抜けの原因である、エッジ部において現像剤が付着しにくくなる現象が進むからである。本明細書では、こうした吸い込み及び白抜けの原因となるエッジ部での現象を以下、「エッジ効果」と称す。
【００１６】
このエッジ効果に伴い、トナー電荷量が低下すると、交流電界により現像ローラから感光ドラムまで到達する前に現像領域外に飛散しやすくなり、画像濃度が低下する。しかし画像（特にベタ画像）境界部分では、ベタ画像潜像の中心部に比べ、境界部分において電界が集中するので、トナー粒子へのクーロン力が強調され、過剰現像が発生し、高濃度となる。トナーが十分な電荷量を有し、ベタ画像潜像の中心部で十分濃度が得られる場合は、このエッジ効果は見えにくい。
【特許文献１】特開２０００−６６４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、現像バイアスとしてブランクパルスバイアスを用いて像担持体上の静電潜像を顕像化する現像装置を有し、現像装置の寿命を通して、形成画像上における、エッジ効果、吸い込み、白抜けを回避した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、現像剤を担持する現像剤担持体を備え、該現像剤担持体に現像バイアスを印加することにより現像を行う現像手段と、を有する画像形成装置において、
前記現像バイアスは、バイアス波形において、振動電界を形成している部分と振動電界を形成していない部分とを有し、且つ、前記現像手段の使用量に関する情報に応じて、前記振動電界を形成している部分と前記振動電界を形成していない部分の割合を変化させることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の画像形成装置は、現像装置の寿命を通して、画像上の吸い込み、白抜けを回避し、良好な画像形成を維持することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２１】
実施例１
本実施例における画像形成装置を図１に示す。本画像形成装置も、図７を用いて説明した画像形成装置と同様の画像形成工程を実行する。即ち、像担持体としての感光ドラム１は、一次帯電器２にて一様に帯電される（帯電工程）。次に、外部装置（不図示）より入力された画像情報に対応して露光装置３より、感光ドラム１上に光照射を行い、潜像を形成する（潜像形成工程）。この感光ドラム１上の静電潜像は、現像手段である現像装置１０において、一次帯電器２の印加電圧と同極性の摩擦帯電極性を有するトナーＴにより可視像すなわち現像剤像（トナー像）とされる（現像工程）。トナー像は転写帯電器４にて転写材Ｑに転写される（転写工程）。転写材Ｑは感光ドラム１より分離され、続いて定着装置６に搬送されて、定着後に永久像となる（定着工程）。又、転写帯電器４で転写されずに残った感光体ドラム１上の現像剤Ｔは、クリーニング装置５にて除去され、感光ドラム１は次の画像形成プロセスに供される。
【００２２】
ここで、現像装置１０について詳しく説明する。
【００２３】
本実施例における現像装置１０は、従来例と同様に非磁性一成分非接触現像方式の現像器であり、像担持体としての感光ドラム１に対向する現像剤担持体としての現像ローラ１１と、現像剤供給部材としてのＲＳローラ１２と、トナー規制部材１３と、絶縁性の非磁性一成分現像剤であるトナーＴと、板状のトナー攪拌部材１４を備える。
【００２４】
トナーＴは負帯電性であり、且つイエロー・マゼンタ・シアン・ブラック各色いずれかの顔料を含有した負帯電性非磁性一成分トナーである。
【００２５】
トナー撹拌部材１４が図中矢印の方向に回転できるように配置し、トナー収納部である現像容器１０ａ中のトナーＴを現像ローラ１１へ搬送している。現像装置１０本体である現像容器１０ａは、仕切り板１５によって、現像ローラ１１及びＲＳローラ１２を有する部分と、攪拌部材１４を有する部分とで仕切られており、常に一定量のトナーを現像ローラ１１近傍のＲＳローラ１２上に供給すべく仕切り板１５の高さは適正化されている。
【００２６】
現像剤供給部材であるＲＳローラ１２は、現像ローラ１１に当接されており、ニップ部でカウンタ方向に回転することでトナーＴを現像ローラ１１上に供給すると同時に、感光ドラム１対向位置を通過しても現像されなかった現像ローラ１１上のトナーを剥ぎ取っている。
【００２７】
現像ローラ１１には、層厚規制部材（トナー量規制部材）１３が当接されており、現像ローラ１１上のトナーを規制してトナー薄層を形成し、現像領域に搬送されるトナー量を規定すると同時に、トナーを帯電させている。
【００２８】
又、この現像装置１０において、現像ローラ１１を駆動させる画像形成装置本体１００に設けられた制御部（不図示）からの信号を読み取り、現像ローラ１１の駆動時間を検知する現像ローラ駆動時間検知手段（検知手段）７が存在する。
【００２９】
ここで、まず、現像動作に関係する各部材について説明する。
【００３０】
現像する画像の静電潜像が形成される感光ドラム１として、外径３０ｍｍのアルミニウム素管表面に、ＯＰＣ等の感光材料を塗工して構成されている部材を用いた。
【００３１】
現像剤担持体である現像ローラ１１として、外径１６ｍｍのアルミニウム素管表面に、カーボン、グラファイトを分散したフェノール樹脂溶液をスプレー塗工した部材を用いた。そして、現像ローラ１１両端部には、ＳＤコロ１１ａを設置し、感光ドラム１表面に突き当てることで、ＳＤギャップを一定に維持する。このＳＤギャップは３００μｍとした。又、現像ローラ１１に現像容器１０ａ内のトナーを供給し、現像後の余分なトナーを削ぎ取る現像剤供給部材であるＲＳローラ１２として、外径５ｍｍの金属芯金に厚さ４．５ｍｍのウレタンフォームを外周に形成した部材を用いた。現像ローラ１１上のトナー層厚を規制するトナー量規制部材１３としては、厚さ０．１ｍｍのリン青銅板を用いた。
【００３２】
上記の構成において、所望の帯電量と所望の層厚で現像ローラ１１表面に付着して現像領域に搬送されてきてトナーＴは、現像ローラ１１に現像バイアス電源１８より印加される現像バイアスによって、現像ローラ１１表面に付着したトナーＴが現像ローラ１１と感光ドラム１との間で往復運動を行うことで、感光ドラム１表面に形成された静電潜像を可視化する。
【００３３】
一方、画像形成現像装置１００において、感光ドラム１は、図中の矢印方向に５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転している。現像ローラ１１は、それと順方向である図中の矢印方向に回転し、感光ドラム１との周速差１５０％の回転速度で回転する。現像ローラ１１表層のトナーを均一な薄層にするため、現像ローラ１１にはトナー量規制部材１３が現像ローラ１１の回転方向に対してカウンタ方向に３０ｇ／ｃｍの線圧で現像ローラ１１と当接している。ここで、感光ドラム１上暗電位は−５００Ｖ、明電位は−１００Ｖである。
【００３４】
現像バイアスとしては、図２に示すように、振動電界を形成している部分Ｐと振動電界を形成していない部分Ｂを有するような交流電圧波形に、直流電圧波形を重畳して構成された、所謂ブランクパルスバイアスを用いている。ブランクパルスバイアスを用いると、本実施例のような非磁性一成分非接触現像方式で顕著に現れる、吸い込み、白抜けの現象が防止できることが従来から知られている。
【００３５】
図２を用いてブランクパルスについて説明する。本実施例におけるブランクパルスバイアスは通常の矩形波バイアスに一定間隔で電位が一定になる部分が交互に続いたバイアスであり、図２に示すブランクパルスバイアスは、振動電界を形成している、１０波分のパルス部Ｐと、振動電界を形成しておらず、一定の電圧状態が続く４波分のブランク部Ｂから構成されている。以下に、このようなブランクパルスバイアスを「１０／４ＢＰ（パルス部分１０波／ブランク部分４波のブランクパルス）」と称すこととする。
【００３６】
又、１パルス分の交流周波数ｆを３０００Ｈｚ、交流振幅Ｖｐｐを２０００Ｖ、交流バイアスに重畳させる直流バイアス値Ｖｄｃを−２５０Ｖ、交流矩形波バイアスにおけるトナー飛ばし側電圧時間の割合Ｄｕｔｙは５０％とした。
【００３７】
このブランクパルスバイアスに直流バイアスを重畳させて現像バイアスとするが、本実施例での画像形成装置では、濃度制御動作を行うことにより交流バイアスに重畳させる直流バイアス値Ｖｄｃを変更させる。
【００３８】
詳しく説明すると、環境の変化や長期間の使用による装置各部の変動が生じると、得られる画像の濃度が変動してしまい、特にカラー画像形成装置の場合、僅かな濃度の変動でもカラーバランスが崩れてしまう虞がある。それで、常に一定の濃度特性を保つための手段を持つ必要があり、装置各部の変動が起こっても一定の濃度階調特性が得られるように、濃度検知用トナーパッチを中間転写体や感光体或いは転写材担持体上に、本実施例では、感光ドラム１上に作成し、その未定着トナーパッチの濃度を濃度検知センサ（不図示）で検知し、その検知結果より露光量、現像バイアスの直流バイアス値Ｖｄｃ等のプロセス条件にフィードバックをかけて濃度を適正に調整する。この動作を濃度制御という。
【００３９】
具体的に、本実施例により画像形成装置が使われている環境によって現像バイアス変動する例としては、例えば、温度２５℃／湿度６０％の環境では、−５００Ｖに帯電された感光ドラム１表面が最大露光により静電潜像−１５０Ｖになるので、Ｖｄｃを−３５０Ｖに調整する。一方、温度１５℃／湿度２０％の環境では、感光ドラム１表面が−４５０Ｖに帯電され、最大露光による静電潜像も−１００Ｖに変動し、現像バイアスの直流バイアス値Ｖｄｃも濃度制御動作により−３００Ｖに変動する。
【００４０】
この濃度制御動作は、本実施例では、１００枚印刷ごと、或いは、本体電源投入時、本体ドア開閉時等に行われる。
【００４１】
ところで、本実施例のような、非磁性一成分現像剤を収容した現像装置１０を使用していくと、従来例に説明したように、寿命後半で吸い込み、白抜けの現象が悪化する場合があった。吸い込み、白抜けが悪化する要因として、現像装置の使用に従ってエッジ効果が強調されるからである。
【００４２】
詳しく述べると、現像装置１０が使用されると、トナーＴが特に現像ローラ１１と規制ブレード１３との間で摺擦されることにより、トナー劣化し、トナーが持つ電荷量が低下する。トナー電荷量が低下すると、交流電界により現像ローラ１１から感光ドラム１まで到達する前に現像領域外に飛散しやすくなり、画像濃度が低下する。しかし、画像（特にベタ画像）境界部分では、ベタ画像潜像の中心部に比べ、境界部分において電界が集中するので、トナー粒子へのクーロン力が強調され、過剰現像が発生し、高濃度となる。トナーが十分な電荷量を持ち、ベタ画像潜像の中心部で十分濃度が得られる現像装置寿命前半では、このエッジ効果は見えにくい。ブランクパルスバイアスを現像バイアスとして印加する構成においては、これらの現象が良化するが、耐久によって、悪化することがあった。
【００４３】
ここで、エッジ効果は、現像装置１０の耐久に応じて、具体的には、現像ローラ１１の耐久に応じて、ブランクパルスのパルス部Ｐとブランク部Ｂの割合を変えることによって良化させることができることが、本発明者の検討により判明した。
【００４４】
この要因は、上記のような理由でエッジ効果が強調された場合、ブランク部の割合を増やし、現像領域での飛翔トナーの往復運動を少なくすると、境界部分の電界集中の影響を受けにくくなり、エッジ効果が良化するためである。そこで、本発明においては、この効果を利用し、上記の問題を改善した。
【００４５】
ただし、ブランク部Ｂの割合を増やすとエッジ効果は良化したが、画像濃度が全体的に低下してしまう。これはブランク部Ｂの割合を増やしたため、現像領域で現像に関わるトナーの絶対量が低下するためである。よってブランク部Ｂの割合を変更した場合は、濃度制御動作を行い、ブランク部Ｂの割合を増やす前と濃度が同等になるようにしなければならない。
【００４６】
又、現像装置１０の耐久とは、即ち使用度合い（使用量）であり、この使用度合いは現像装置１０の使用時間に置き換えられる。そして、本実施例のように現像剤担持体によって現像動作を行う現像装置においては、現像装置の使用量に関する情報として、現像剤担持体の駆動時間が即ち現像装置の使用時間となる。
【００４７】
本実施例では、現像ローラ１１の駆動時間を検知する現像ローラ駆動時間検知手段（検知手段）７が備えられている。この現像ローラ駆動時間は、画像形成装置本体制御部からの信号にて現像ローラ１１が駆動している時間を読み取られ、この駆動時間は、現像ローラ１１が駆動している時間が現像装置１０が未使用の新品状態を０として計測されたものである。
【００４８】
そして、この駆動時間０の状態は現像装置１０の新品検知によってなされる。本実施例において、現像装置１０の新品検知は、新品検知手段（不図示）により、現像装置１０に識別部材（不図示）があるか否かの検知により行う。検知を行った結果、識別部材があることを新品検知手段が検知したら、今後新品現像装置と識別しないように識別部材であるヒューズを溶断するようになっている。この現像装置新品検知動作は、本体電源投入時又は本体ドア開閉時に行われる。
【００４９】
そして、上記に記載した現像ローラ駆動時間検知手段７によって検知される現像ローラ１１の駆動時間は、新たに新品検知を行うと総駆動時間は０にリセットされ、改めて総駆動時間を計測される。尚、本実施例の現像装置の寿命は１枚間欠の通紙枚数で５０００枚である。
【００５０】
本実施例において、エッジ効果に関する、吸い込みや白抜け等の課題を、現像ローラ１１の駆動時間に応じて、ブランクパルスのパルス部Ｐとブランク部Ｂの割合を変えることによって良化させるための、現像バイアス制御方法について検討する。
【００５１】
以下に、本実施例におけるブランクパルスのパルス部Ｐとブランク部Ｂの割合を、現像ローラ１１の耐久、つまり現像ローラ１１の総駆動時間に応じて、どのように変更するかの検討を行った結果について説明する。ここで、この現像ローラ１１の総駆動時間は、上記の方法で、現像ローラ総駆動時間検知手段７によって検知される。
【００５２】
この検討において、プランクバイアスとして、前記の１０／４ＢＰ以外に、図３（ａ）、（ｂ）に示されるような、２種類のブランクパルスバイアスを使用するが、これらのブランクパルス（１０／６ＢＰ（図３（ａ））、１０／１０ＢＰ（図３（ｂ）））は、それぞれの割合によってパルス部Ｐとブランク部Ｂの割合を変化させたものである。
【００５３】
又、上記の１０／４ＢＰのバイアスと同様に、１パルス分の交流周波数ｆを３０００Ｈｚ、交流振幅Ｖｐｐを２０００Ｖ、交流バイアスに重畳させる直流バイアス値Ｖｄｃを−２５０Ｖ、交流矩形波バイアスにおけるトナー飛ばし側電圧時間の割合Ｄｕｔｙは５０％とした。
【００５４】
この状態で、上記の１０／４ＢＰ、１０／６Ｂｐ、１０／１０ＢＰのブランクパルスバイアスを使用し、現像装置１０の寿命まで、上記の濃度制御動作を実行しながら、その耐久による吸い込みや白抜けとなるエッジ効果を観察した。それらの様子を現像装置１０の駆動時間（ここでは画像形成枚数で示されている。）に対して示した表１、表２、表３を用いて説明する。ここで、エッジ効果の状態を表す○は「エッジ効果発生無し」、△は「エッジ効果やや発生しはじめ」、×は「エッジ効果大きく発生」を示す。
【００５５】
まず、本実施例の画像形成装置１００にて現像装置１０が初期の状態で吸い込み、白抜けの現象が発生しないブランクパルスのパルス部Ｐとブランク部Ｂの割合を検討すると、１０／４ＢＰであった。よって、現像装置１０の寿命を通してこの割合のブランクパルスを用いると、表１に示すように、寿命後半でエッジ効果が強調される画像が発生した。
【００５６】
【表１】
2006072258.tif 000003
【００５７】
次に、間欠３００１枚相当以上では、ブランクパルスを、ブランク部Ｂの割合を長くした１０／６ＢＰにした。しかし。表２に示すように、間欠４００１枚相当以上でエッジ効果がやや悪いものが発生した。
【００５８】
【表２】
2006072258.tif 000004
【００５９】
そこで、現像ローラ１１駆動時間が間欠３００１枚〜４０００枚相当の場合はブランクパルスバイアスを１０／６ＢＰとし、間欠４００１〜５０００枚相当の場合は、更にブランク部Ｂの割合を長くして、ブランクパルスを１０／１０ＢＰにしたところ、表３に示すように、現像装置１０の寿命を通してエッジ画像の発生しない良好な画像を得ることができた。
【００６０】
【表３】
2006072258.tif 000005
【００６１】
以上に説明した、本実施例でのブランクパルスのパルス部Ｐとブランク部Ｂの表３に示されたような、各現像ローラ１１駆動時間における割合が決定され、良好なバイアス変更されるバイアス制御動作を、図４のフローチャートを用いて説明する。
【００６２】
画像形成動作（印刷ジョブ）が開始されると（Ｓ１１）、画像形成装置本体に記憶されている現像ローラ１１総駆動時間を呼び出し（Ｓ１２）、現像ローラ１１総駆動時間が１枚間欠３００１枚相当以上か判定する（Ｓ１３）。１枚間欠３０００枚相当以下であれば、ブランクパルスを１０／４ＢＰに決定する（Ｓ１４）。３００１枚相当以上であれば、更に現像ローラ１１総駆動時間が１枚間欠４００１枚相当以上か判定する（Ｓ１５）。４０００枚相当以下であれば、ブランクパルスバイアスを１０／６ＢＰに決定する（Ｓ１６）。４００１枚相当以上であれば、ブランクパルスバイアスを１０／１０ＢＰに決定する（Ｓ１７）。その後通常の印刷ジョブに戻る（Ｓ１８）。
【００６３】
このように、現像ローラ１１の総駆動時間に応じて、ブランクパルスバイアスのパルス部Ｐとブランク部Ｂの割合を変えることによって、現像装置１０の寿命を通してエッジ効果の発生しない良好な画像を維持することができた。
【００６４】
尚、現像剤担持体の駆動時間におけるブランクパルスバイアスの変更は、必ずしも上記に記載したとおりでなく、現像装置の耐久性によって、適宜変更されることはいうまでもない。
【００６５】
又、本発明は、非磁性一成分方式の現像装置において効果があるが、必ずしも、非磁性一成分現像剤を使用しなくとも良い。
【００６６】
又、現像バイアス以外の画像形成装置の構成も図１に示した以外に広く選択可能であり、例えば、色数だけの現像装置を並べ、更にそれぞれの現像装置にイエロー、マゼンタ、シアン、ブランク等の各トナーを内包して構成されるカラー画像形成装置においても、本実施例で述べてきたような制御を好適に行うことができる。つまり、現像装置の数や色や配置に関しては自由に選択可能である。そして、図１では、像担持体から転写材に直接画像を転写する直接転写方式の転写手段を使用していたが、中間転写体を備え、それを介して転写材に画像を形成する中間転写方式においても本発明は適用できる。又、静電記録方式のものにも適用できる。
【００６７】
実施例２
本実施例における画像形成装置を図５に示す。本実施例に示す画像形成装置１０１は、実施例１の説明で用いた図１の構成に、感光ドラム１と現像ローラ１１の対向部における現像領域内で現像に寄与するトナーの往復運動の一部を防止する絶縁性部材もしくはフロート状態の電極（フロート電極）にて構成される飛翔現像剤制御部材１９を配置したことを特徴とする。本実施例では、この飛翔現像剤制御部材１９を、現像装置１０を備える、後に説明するカートリッジ８の枠体に取り付け、自由端を現像ローラ１１と感光ドラム１との対向部の現像領域に侵入させているが、飛翔現像剤制御部材１９を、画像形成装置１００内のどの部材に取り付けるかは限定されない。
【００６８】
飛翔現像剤制御部材１９について、図６を用いて説明する。
【００６９】
図６には、本実施例の現像装置１０における現像領域付近を拡大図して示す。このように、感光ドラム１と現像ローラ１１との対向部に、板状の飛翔現像剤制御部材１９が侵入しており、その侵入方向先端は現像領域内の感光ドラム１と現像ローラ１１との中心を結んだ線上Ｐ付近に侵入するように配置されている。本実施例では感光ドラム１及び現像ローラ１１の回転方向（本実施例においては対向部では同方向）で上流側から現像領域に飛翔現像剤制御部材１９が侵入している。
【００７０】
この飛翔現像剤制御部材１９は、絶縁性部材もしくはフロート電極とされるが、本実施例では、弾性を有するシート部材として厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムが材料として用いられている。
【００７１】
このような飛翔現像剤制御部材１９を配置することにより、現像領域の飛翔トナーの往復運動が一部抑えられ、潜像電位にギャップがあるエッジ部高濃度部から低濃度部への電界集中の影響を受けるトナーが少なくなり、吸い込み、白抜けの現象を抑える効果が高まる。
【００７２】
又、図５に示すように、本実施例では、現像装置１０はカートリッジ化されており、現像カートリッジ８とされる。更に、この現像カートリッジ８には記憶媒体９が付いており、コネクタ（不図示）を通して画像形成装置本体の制御部（不図示）と繋がっている。
【００７３】
尚、本実施例では記憶媒体９として、２ｋバイトの記憶容量を持つＮＶ−ＲＡＭ（Ｎｏｎ  Ｖｏｌａｔｉｌｅ−ＲＡＭ）を用いた。この記憶媒体９としては、例えば磁性記憶媒体や光記憶媒体等の記憶媒体であっても良い。
【００７４】
この記憶媒体９には、現像装置１０の使用量に関する情報として、現像ローラ駆動時間検知手段７により読み取られた駆動時間が積算された総駆動時間が記憶される。又、ブランクパルスのパルス部Ｐとブランク部Ｂの割合を現像ローラ総駆動時間に応じて変えるときの総駆動時間閾値と、現像ローラ総駆動時間に応じて印加するブランクパルスのパルス部Ｐとブランク部Ｂの割合の値が格納されている。更に、現像カートリッジ８の新品検知を行うため、現像カートリッジ８が新品で画像形成装置に投入されたときに、記憶媒体９の特定の場所に情報を書き込んでいる。以後その情報の有無で現像カートリッジ８が新品であるかを判断する。
【００７５】
本実施例の画像形成装置は、記憶媒体９に記憶されている現像ローラ総駆動時間、ブランクパルスのパルス部Ｐとブランク部Ｂの割合を現像ローラ総駆動時間に応じて変えるときの総駆動時間閾値によって、ブランクパルスを決定する。
【００７６】
こうした現像バイアスの制御方法や画像形成装置の部材、制御等の説明は、実施例１と同様であるので省略する。
【００７７】
本実施例のような現像装置においても、耐久によって、実施例１の場合と同様の要因で、寿命後半で吸い込み、白抜けの現象が悪化される場合があった。そこで、実施例１同様に、ブランクパルスバイアスのブランク部Ｂとパルス部Ｐとの割合を複数通りに変化させて、駆動時間に応じて様子を観察し、現像装置寿命に対するエッジ効果の検討を行った。
【００７８】
現像装置１０の寿命初期でのブランクパルスは、吸い込み、白抜け画像の発生を考慮して１０／３ＢＰとした。現像装置寿命を通してこの割合のブランクパルスを用い、その様子を観察したところ、表４に示すように、寿命後半でエッジ効果が強調される画像が発生した。この表４と、表５、表６においては、実施例１における表１、表２、表３と同様の表示方法を用い、エッジ効果の状態を表す○は「エッジ効果発生無し」、△は「エッジ効果やや発生しはじめ」、×は「エッジ効果大きく発生」を示す。
【００７９】
【表４】
2006072258.tif 000006
【００８０】
表４に示す結果から判断して、間欠３００１枚相当以上では、ブランクパルスを１０／５ＢＰにした。しかし、表５に示すように、又、間欠４００１枚相当以上でエッジ効果がやや悪いものが発生した。
【００８１】
【表５】
2006072258.tif 000007
【００８２】
そこで、現像ローラ駆動時間が間欠３００１枚〜４０００枚相当の場合はブランクパルスを１０／５ＢＰ、間欠４００１〜５０００枚相当の場合は、ブランクパルスを１０／８ＢＰにしたところ、表６に示すように、現像装置１０の寿命を通してエッジ画像の発生しない良好な画像を得ることができた。
【００８３】
【表６】
2006072258.tif 000008
【００８４】
本実施例でのブランクパルスのパルス部Ｐとブランク部Ｂの割合決定に至るまでの制御は、図４に示すフローチャートで、ブランクパルスのパルス部Ｐとブランク部Ｂの割合の本実施例に合わせた場合と同様であるので省略する。
【００８５】
以上説明してきたように、感光ドラム１と現像ローラ１１の間の現像領域内で現像に寄与するトナーの往復運動の一部を防止する絶縁性部材もしくはフロート電極から構成される飛翔現像剤制御部材１９を配置した現像装置１０においても、現像ローラ１１の総駆動時間に応じてブランクパルスのパルス部Ｐとブランク部Ｂの割合を変えることによって、現像装置１０の寿命を通してエッジ効果の発生しない良好な画像を維持することができた。
【００８６】
本実施例においても、実施例１同様に、画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る現像バイアスの波形の一例を示す波形図である。
【図３】本発明に係る現像バイアスの変更した波形の一例を示す波形図である。
【図４】本発明に係る現像バイアス制御動作工程の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【図６】本発明に係る現像剤飛翔現像剤制御部材の配置状態を示す概略構成図である。
【図７】従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００８８】
１    感光ドラム（像担持体）
７    現像ローラ総駆動時間検知手段
８    現像カートリッジ
１０  現像装置（現像手段）
１１  現像ローラ（現像剤担持体）
１２  ＲＳローラ
１３  規制ブレード
１８  現像バイアス電源
１９  飛翔現像剤制御部材
【図１】
2006072258.tif 000009
【図２】
2006072258.tif 000010
【図３】
2006072258.tif 000011
【図４】
2006072258.tif 000012
【図５】
2006072258.tif 000013
【図６】
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【図７】
2006072258.tif 000015