(57)【要約】      （修正有）【課題】現像装置の内部において、補給されたトナーの撹拌時間が循環時間よりも長くなる場合に、補給されたトナーが十分に帯電できていないところに新たにトナーが補給された場合であっても、十分に帯電できていないトナーの量を算出することで、現像不良の発生を抑制することが可能な構成を備える現像装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】この現像装置は、制御部と、帯電バイアスが印加される現像ローラーとを含み、現像剤が循環通路内を１周する循環時間Ｔよりも、補給されたトナーの帯電量レベルが安定する撹拌時間ｔ１が長い現像装置において、循環時間Ｔ内でトナーが所定量以上補給された場合に、制御部は、循環時間Ｔとトナー補給量Ｘとに基づいて、現像ローラーへの帯電バイアス切替調整、現像周波数調整、および、現像ＤＵＴＹ調整の少なくともいずれか一つの調整、並びに、トナー補給量Ｘの補給量調整を行なう。【選択図】図８
2018151467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部と、帯電バイアスが印加される現像ローラーとを含み、現像剤が循環通路内を１周する循環時間よりも、補給されたトナーの帯電量レベルが安定する撹拌時間が長い現像装置であって、
前記制御部は、
前記循環時間とトナー補給時間とに基づいて、前記現像ローラーへの帯電バイアス切替調整、現像周波数調整、および、現像Ｄｕｔｙ調整の少なくともいずれか一つの調整、並びに、トナー補給量の補給量調整を行なう、現像装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記トナー補給時間に基づき、前記帯電バイアス切替調整として、初期帯電バイアスから前記初期帯電バイアスとは異なる第１帯電バイアスに切り替える制御を含む、請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記補給量調整として、前記トナー補給量を第１補給量から前記第１補給量よりも低い第２補給量に切り替える制御を含む、請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記トナー補給時間に基づき、前記帯電バイアス切替調整として、前記第１帯電バイアスを前記第１帯電バイアスとは異なる第２帯電バイアスに切り替える制御を含む、請求項２に記載の現像装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記トナー補給時間の前記撹拌時間の経過後に、前記帯電バイアス切替調整として、前記第２帯電バイアスを前記第１帯電バイアスに戻す制御を含む、請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記撹拌時間内に補給された前記トナー補給量を、前撹拌時間経過後には第一の補給設定に戻す、請求項４または請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記トナー補給量から未撹拌トナー量を算出し、
前記帯電バイアス切替調整として、前記第１帯電バイアスを前記第２帯電バイアスに変更する制御を含む、請求項４から請求項５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記帯電バイアス切替調整、および、前記補給量調整を、印字カバレッジに基づき調整する制御を含む、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記印字カバレッジが１０％以上５０％未満の場合、前記帯電バイアス切替調整を行なう制御を含む、請求項８に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記印字カバレッジが１０％未満の場合、前記補給量調整を行なう制御を含む、請求項８に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記印字カバレッジが５０％以上の場合、補給されたトナーの帯電量が安定するまでトナー補給を行わない制御を含む、請求項８に記載の現像装置。
【請求項１２】
前記制御部は、
現像画像の種類に応じて、前記帯電バイアス切替調整、および、前記補給量調整の制御を行なう、請求項１から７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１３】
前記制御部は、
前記現像画像が写真の場合には、前記補給量調整として、補給されたトナーの帯電量が安定するまでトナー補給を行わない制御を行なう、請求項１２に記載の現像装置。
【請求項１４】
前記制御部は、
前記現像画像が写真以外の階調画像の場合には、前記帯電バイアス切替調整の制御を行なう、請求項１２に記載の現像装置。
【請求項１５】
前記制御部は、
前記現像画像が線画の場合には、前記補給量調整の制御を行なう、請求項１２に記載の現像装置。
【請求項１６】
感光体ドラムの上に形成された静電画像をトナー画像に現像する現像装置と、
前記感光体ドラムの形成されたトナー画像を中間転写体に転写する一次転写部と、
前記中間転写体に転写されたトナー画像を記録媒体に転写する二次転写部と、を備える画像形成装置であって、
前記現像装置は、請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の現像装置である、画像形成装置。
【請求項１７】
前記制御部は、
前記帯電バイアス切替調整を、前記二次転写部を通過する前記記録媒体の間のタイミングで行なう制御を含む、請求項１６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の現像装置および画像形成装置は、電子写真方式により画像を形成する現像装置および画像形成装置に関する。画像形成装置は、カラー、モノクロを問わず、デジタル複写機、ＦＡＸ、プリンタなどの電子写真装置、記録機器、表示装置などを含む。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１０―６０８２９号公報（特許文献１）には、単位時間当たりのトナー補給量に基づいて、感光体ドラムの表面電位を制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−６０８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、画像形成装置の小型化にともない、画像形成装置に採用されている現像装置の小型化の開発が進められている。現像装置を小型化にした場合に、内部での現像剤の撹拌距離が小さくなる。つまり、現像装置の内部での補給されたトナーが１周する循環時間が短くなる。他方、補給されたトナーを十分帯電させるための時間を撹拌時間と定義すると、現像装置を小型化にした場合には、撹拌時間が循環時間よりも長くなることが考えられる。
【０００５】
撹拌時間が循環時間よりも長くなった場合には、補給されたトナーが十分に帯電できていないところに新たにトナーが補給されてしまい、トナーを十分に帯電させることができない状態となる。これにより、特許文献１に記載のように、トナー補給量に基づいた感光体ドラムの表面電位の制御を行っても、現像装置内でのトナーの帯電が不十分となる。
【０００６】
その結果、帯電が不十分なトナーが現像装置から感光体ドラムに送り出され、感光体ドラム上の静電潜像が十分に現像されずに、画像形成装置においてかぶり等の現像不良の発生が懸念される。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、現像装置の内部において、補給されたトナーの撹拌時間が循環時間よりも長くなる場合に、補給されたトナーが十分に帯電できていないところに新たにトナーが補給された場合であっても、十分に帯電できていないトナーの量を算出することで、現像不良の発生を抑制する（かぶりマージン設定または補給トナー量を調整する）ことが可能な構成を備える現像装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この現像装置は、制御部と、帯電バイアスが印加される現像ローラーとを含み、現像剤が循環通路内を１周する循環時間よりも、補給されたトナーの帯電量レベルが安定する撹拌時間が長い現像装置において、上記制御部は、上記循環時間とトナー補給時間とに基づいて、上記現像ローラーへの帯電バイアス切替調整、現像周波数調整、および、現像Ｄｕｔｙ調整の少なくともいずれか一つの調整、並びに、トナー補給量の補給量調整を行なう。
【０００９】
他の形態においては、上記制御部は、上記トナー補給時間に基づき、上記帯電バイアス切替調整として、初期帯電バイアスから上記初期帯電バイアスとは異なる第１帯電バイアスに切り替える制御を含む。
【００１０】
他の形態においては、上記制御部は、上記補給量調整として、上記トナー補給量を第１補給量から上記第１補給量よりも低い第２補給量に切り替える制御を含む。
【００１１】
他の形態においては、上記制御部は、上記トナー補給時間に基づき、上記帯電バイアス切替調整として、上記第１帯電バイアスを上記第１帯電バイアスとは異なる第２帯電バイアスに切り替える制御を含む。
【００１２】
他の形態においては、上記制御部は、上記トナー補給時間の上記撹拌時間の経過後に、上記帯電バイアス切替調整として、上記第２帯電バイアスを上記第１帯電バイアスに戻す制御を含む。
【００１３】
他の形態においては、上記撹拌時間内に補給された上記トナー補給量を、前撹拌時間経過後には第一の補給設定に戻す。
【００１４】
他の形態においては、上記制御部は、上記トナー補給量から未撹拌トナー量を算出し、上記帯電バイアス切替調整として、上記第１帯電バイアスを上記第２帯電バイアスに変更する制御を含む。
【００１５】
他の形態においては、上記制御部は、上記帯電バイアス切替調整、および、上記補給量調整を、印字カバレッジに基づき調整する制御を含む。
【００１６】
他の形態においては、上記制御部は、上記印字カバレッジが１０％以上５０％未満の場合、上記帯電バイアス切替調整を行なう制御を含む。
【００１７】
他の形態においては、上記制御部は、上記印字カバレッジが１０％未満の場合、上記補給量調整を行なう制御を含む。
【００１８】
他の形態においては、上記制御部は、上記印字カバレッジが５０％以上の場合、補給されたトナーの帯電量が安定するまでトナー補給を行わない制御を含む。
【００１９】
他の形態においては、上記制御部は、現像画像の種類に応じて、上記帯電バイアス切替調整、および、上記補給量調整の制御を行なう。
【００２０】
他の形態においては、上記制御部は、上記現像画像が写真の場合には、上記補給量調整として、補給されたトナーの帯電量が安定するまでトナー補給を行わない制御を行なう。
【００２１】
他の形態においては、上記制御部は、上記現像画像が写真以外の階調画像の場合には、上記帯電バイアス切替調整の制御を行なう。
【００２２】
他の形態においては、上記制御部は、上記現像画像が線画の場合には、上記補給量調整の制御を行なう。
【００２３】
この画像形成装置は、感光体ドラムの上に形成された静電画像をトナー画像に現像する現像装置と、上記感光体ドラムの形成されたトナー画像を中間転写体に転写する一次転写部と、上記中間転写体に転写されたトナー画像を記録媒体に転写する二次転写部と、を備える画像形成装置であって、上記現像装置は、上述のいずれかに記載の現像装置である。
【００２４】
他の形態においては、上記制御部は、上記帯電バイアス切替調整を、上記二次転写部を通過する上記記録媒体の間のタイミングで行なう制御を含む。
【発明の効果】
【００２５】
この現像装置および画像形成装置によれば、現像装置の内部において、補給されたトナーの撹拌時間が循環時間よりも長くなる場合に、補給されたトナーが十分に帯電できていないところに新たにトナーが補給された場合であっても、十分に帯電できていないトナーの量を算出することで、現像不良の発生を抑制する（かぶりマージン設定または補給トナー量を調整する）ことが可能な構成を備える現像装置および画像形成装置の提供を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施の形態の現像装置の概略構成を示す図である。
【図３】現像装置において循環時間を説明するための模式図である。
【図４】現像装置において撹拌時間を説明するための模式図である。
【図５】供給スクリュー到達時間を説明するための模式図である。
【図６】未帯電トナー量（補給トナー量を含む）［ｇ］と初期からのバイアス下げ幅［Ｖ］との関係を示す図である。
【図７】各実施例における制御部における帯電バイアス印加部の制御フローを示す図である。
【図８】実施例１における時間の経過と平均帯電量との関係を示す図である。
【図９】実施例２における時間の経過と平均帯電量との関係を示す図である。
【図１０】実施例３における時間の経過と平均帯電量との関係を示す図である。
【図１１】現像Ｄｕｔｙが３５％の場合の一例を示す図である。
【図１２】現像Ｄｕｔｙが１８％の場合の一例を示す図である。
【図１３】実施例４における時間の経過と帯電量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本実施の形態における現像装置および画像形成装置について、以下、図を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。図面においては、実際の寸法の比率に従って図示しておらず、構造の理解を容易にするために、構造が明確となるように比率を変更して図示している箇所がある。
【００２８】
画像形成装置は、スキャナー機能、複写機能、プリンタとしての機能、ファクシミリ機能、データ通信機能、およびサーバ機能を備えたＭＦＰ、ファクシミリ装置、または複写機を含む。
【００２９】
（画像形成装置）
以下、図１を参照して、本実施の形態の画像形成装置１について説明する。図１は、本実施の形態の画像形成装置１の概略構成を示す図である。
【００３０】
画像形成装置１は、公知の電子写真方式により記録媒体上に画像を形成するものである。画像形成装置１は、画像プロセス部１０と、転写部２０と、給紙部３０と、定着部４０と、制御部４５とを備える。画像形成装置１は、ネットワーク（例えばＬＡＮ）を介して外部の端末装置（不図示）から受け付けたプリントジョブに基づき、カラーおよびモノクロのプリントを選択的に実行する。
【００３１】
画像プロセス部１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の現像色に対応した作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを有する。作像ユニット１０Ｙは、静電潜像担体である感光体ドラム１１と、その周囲に配された帯電器１２、露光部１３、現像装置１４、一次転写ローラ１５、クリーナ１６などを備えている。帯電器１２は、矢印Ａで示す方向に回転する感光体ドラム１１の周面を帯電させる。
【００３２】
露光部１３は、帯電された感光体ドラム１１をレーザー光により露光走査して、感光体ドラム１１上に静電潜像を形成する。現像装置１４は、内部にトナーを含む現像剤が収容され、感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーで現像し、これにより感光体ドラム１１上にＹ色のトナー画像が作像される。すなわち、これにより静電潜像担体にトナー画像が担持される。
【００３３】
一次転写ローラ１５は、感光体ドラム１１上のＹ色トナー画像を中間転写体２１上に静電作用により転写させる。すなわち、上記のトナー画像が中間転写体に一次転写される。クリーナ１６は、転写後に感光体ドラム１１上に残った残留トナーを清掃する。他の作像ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋについても作像ユニット１０Ｙと同様の構成であり、同図では符号が省略されている。転写部２０は、駆動ローラ２４と従動ローラ２５とに張架されて矢印方向に循環走行される中間転写体２１を備える。
【００３４】
カラーのプリント（カラーモード）を実行する場合には、作像ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ毎に、対応する色のトナーが感光体ドラム１１上に作像され、その作像されたトナー画像それぞれが中間転写体２１上に転写される。このＹ〜Ｋの各色の作像動作は、各色のトナー画像が、走行する中間転写体２１の同じ位置に重ね合わせて転写されるように上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
【００３５】
給紙部３０は、上記の作像タイミングに合わせて、給紙カセットから記録媒体であるシートＳを１枚ずつ繰り出して、繰り出されたシートＳを搬送路３１上を二次転写ローラ２２に向けて搬送する。二次転写ローラ２２に搬送されたシートＳが二次転写ローラ２２と中間転写体２１の間を通過する際に、中間転写体２１の上に形成された各色トナー画像が二次転写ローラ２２の静電作用によりシートＳに一括して二次転写される。すなわち、該トナー画像が、該中間転写体から記録媒体へ二次転写されることになる。
【００３６】
各色トナー画像が二次転写された後のシートＳは、定着部４０まで搬送され、定着部４０において加熱、加圧されることにより、その表面のトナーがシートＳの表面に融着して定着された後、排紙ローラ３２によって排紙トレイ３３上に排出される。このようにして、記録媒体上にトナー画像に対応した画像が形成される。
【００３７】
上記では、カラーモードを実行する場合の動作を説明したが、モノクロ、例えばブラック色のプリント（モノクロモード）を実行する場合には、ブラック色用の作像ユニット１０Ｋだけが駆動され、上記と同様の動作によりブラック色に対する帯電、露光、現像、転写、定着の各工程を経てシートＳにブラック色の画像形成（プリント）が実行される。
【００３８】
中間転写体２１上の、シートＳに転写しきれなかったトナーやトナーパターンは、中間転写体２１を挟んで従動ローラ２５に対向する位置に配されたクリーニングブレード２６により除去される。作像ユニット１０Ｋの、中間転写体２１走行方向の下流側には、例えば、反射型の光電センサからなる濃度検出センサ２３が配されており、中間転写体２１に形成されたトナーパターンの濃度を検出する。
【００３９】
制御部４５は、たとえば、ネットワークを介して外部の端末装置から受け付けたプリントジョブのデータに基づき各部を制御して円滑なプリント動作を実行させる。画像形成装置１の装置本体の正面側かつ上側であり、ユーザの操作し易い位置に、操作パネル３５が配置されている。操作パネル３５は、ユーザからの各種指示を受け付けるボタンやタッチパネル式の液晶表示部などを備えており、当該受け付けた指示内容を制御部４５に伝えることができる。
【００４０】
このような画像形成装置としては、たとえば複写機、プリンタ、デジタル印刷機、簡易印刷機等の電子写真方式の画像形成装置を挙げることができ、乾式または湿式のいずれであっても良いが乾式の画像形成装置とすることが特に有効である。
【００４１】
（現像装置１４）
図２を参照して、現像装置１４について説明する。図２は、現像装置１４の概略構成を示す図である。
【００４２】
現像装置１４は、感光体ドラム１１に対応して設けられ、感光体ドラム１１の表面に対向して配置される。現像装置１４は、帯電バイアスが印加されることにより、感光体ドラム１１にトナーを供給する。現像装置１４は、感光体ドラム１１に形成された静電潜像に所定の色のトナーを付着させて、トナー画像を感光体ドラム１１の表面に形成する。
【００４３】
現像装置１４は、感光体ドラム１１の表面に対向配置された現像ローラー１７、供給スクリュー１８、および、撹拌スクリュー１９を有している。トナーカートリッジ５は、現像装置１４に対応して設けられており、現像装置１４に対して供給されるトナーを収容する。
【００４４】
トナー供給部６は、トナーカートリッジ５および現像装置１４に対応して設けられており、トナーカートリッジ５に収容されたトナーを現像装置１４に対して供給する。トナー供給部６と現像装置１４とは、不図示のトナー供給路により結ばれている。
【００４５】
現像装置１４は、上述した構成要素に加えて、帯電バイアス印加部１００を備える。帯電バイアス印加部１００は、制御部４５からの命令を実行する。帯電バイアス印加部１００は、所定の帯電バイアスを現像装置１４に印加する。具体的には、帯電バイアス印加部１００は、所定の帯電バイアスを現像ローラー１７に印加する。帯電バイアス印加部１００は、制御部４５の制御に基づいて、帯電バイアスを調整する。帯電バイアスは、直流バイアスに交流バイアスを重畳させたバイアスである。
【００４６】
（循環時間Ｔ、撹拌時間ｔ１、供給スクリュー到達時間Ｔ１）
図３から図５を参照して、循環時間Ｔ、撹拌時間ｔ１、および、供給スクリュー到達時間Ｔ１について説明する。図３は、現像装置１４において循環時間Ｔを説明するための模式図、図４は、現像装置１４において撹拌時間ｔ１を説明するための模式図、図５は、供給スクリュー到達時間Ｔ１を説明するための模式図である。
【００４７】
図３を参照して、循環時間Ｔについて説明する。トナーカートリッジ５から供給される補給トナーは、まず、撹拌スクリュー１９の一端側に投入される。投入されたトナーは、撹拌スクリュー１９によって他端側に送られながら、既存の現像剤に撹拌される。
【００４８】
撹拌スクリュー１９の他端に到達したトナーは、供給スクリュー１８の一端側に移動する。供給スクリュー１８の一端側に到達した現像剤は、供給スクリュー１８から現像ローラーに受け渡されながら、供給スクリュー１８の他端側に移動する。その後、残った現像剤は、再び、撹拌スクリュー１９の一端側に戻される。このように、撹拌スクリュー１９の一端側に投入されたトナーが、現像装置１４の撹拌スクリュー１９および供給スクリュー１８が配置された循環通路内を一循環する時間が、循環時間Ｔとなる。
【００４９】
図４を参照して、撹拌時間ｔ１について説明する。撹拌時間ｔ１は、補給されたトナーが現像剤中に撹拌されて、帯電量が安定するのに要する時間である。現像装置１４が小型化すると、供給スクリュー１８および撹拌スクリュー１９の軸方向長さも短くなることから、帯電量が安定するためには、トナーカートリッジ５から供給される補給トナーは、現像装置１４の内部を一循環する時間では足りず、図４に示すように、１循環させたトナーをさらに撹拌スクリュー１９の他端側にまで搬送させる必要が生じる場合がある。
【００５０】
図５を参照して、供給スクリュー到達時間Ｔ１について説明する。これは、トナーカートリッジ５から供給される補給トナーが、撹拌スクリュー１９によって送られ、供給スクリュー１８に到達するまでの時間である。
【００５１】
以下に示す本実施の形態における現像装置１４および画像形成装置１においては、撹拌時間ｔ１≧循環時間Ｔ＋供給スクリュー到達時間Ｔ１の場合を前提としている。つまり、補給されたトナーの帯電量が安定するのに要する時間（撹拌時間ｔ１）が、補給されたトナーが現像装置１４の循環通路内を一循環する循環時間Ｔよりも長い場合である。
【００５２】
図６を参照して、帯電バイアス印加部１００での、未帯電トナー量（補給トナー量を含む）に応じた前ジョブでのバイアスからの下げ幅の関係について説明する。図６は、未帯電トナー量（補給トナー量を含む）［ｇ］と初期からのバイアス下げ幅［Ｖ］との関係を示す図である。
【００５３】
本実施の形態における帯電バイアス印加部１００においては、未帯電トナー量（補給トナー量を含む）［ｇ］が、０．１ｇ増加するにしたがって、５Ｖずつバイアスを増加している。
【００５４】
（実施例）
以下、図を参照して、制御部４５における帯電バイアス印加部１００の制御フローについて説明する。
【００５５】
（実施例１：循環時間Ｔがトナー補給時間Ｌ以上の場合（Ｔ＞Ｌ））
図７および図８を参照して、循環時間Ｔがトナー補給時間Ｌ以上の場合について説明する。図７は、制御部４５における帯電バイアス印加部１００の制御フローを示す図、図８は、循環時間Ｔがトナー補給時間Ｌよりも大きい場合の、時間と平均帯電量との関係を示す図である。
【００５６】
図７を参照して、制御部４５が印字指示を受信すると、制御部４５は、トナー補給時間Ｌを算出する（Ｓ１０）。トナー補給時間Ｌは、トナー補給量Ｘとしてもよい。次に、制御部４５は、トナー補給時間Ｌが、循環時間Ｔよりも大きいか否かを判別する（Ｓ２０）。トナー補給時間Ｌが、循環時間Ｔよりも大きい場合には、図６のテーブルに基づき、第１帯電バイアスを設定し（Ｓ２１）、印字を開始する（Ｓ２２）。次に、制御部４５は、トナーの補給の要否を判別する（Ｓ２３）。トナーの補給が必要の場合には、トナーの補給を繰り返す（Ｓ２３）。トナーの補給が不必要の場合には、撹拌時間ｔ１を計測する（Ｓ２５）。撹拌時間ｔ１の経過後、初期帯電バイアスに戻し（Ｓ２５）、フローを終了する。
【００５７】
図８を参照して、上記フローのＳ２０からＳ２５に示すステップを図を用いて説明する。図８は、実施例１における時間の経過と平均帯電量との関係を示す図である。トナー補給時間Ｌ（またはトナー補給量Ｘでもよい）を基準に、初期（ｔ＝０）からのバイアス下げ幅を決定し、時間が０から撹拌時間ｔ１の間を第１帯電バイアスとする。撹拌時間ｔ１の経過後は、第１帯電バイアスを初期帯電バイアスに戻す。
【００５８】
（実施例２：循環時間Ｔがトナー補給時間Ｌを超えない場合）
再び、図７を参照して、制御部４５は、Ｓ２０において、循環時間Ｔがトナー補給時間Ｌを超えない場合（Ｔ＞Ｌ）には、印字カバレッジの判別を行なう（Ｓ３０）。ここでは、印字カバレッジが１０％未満の場合を低印字カバレッジといい、印字カバレッジが１０％以上の場合を高印字カバレッジという。印字カバレッジが、１０％未満の場合には、Ｓ３１に移行する（実施例２）。印字カバレッジが１０％を超え５０％未満の場合には、Ｓ４１に移行する（実施例３）。印字カバレッジが５０％以上の場合には、Ｓ６１に移行する（実施例４）。
【００５９】
（印字カバレッジが、１０％未満の場合）
再び、図７を参照して、印字カバレッジが、１０％未満の場合には、補給トナー量の調整を行なう。具体的には、制御部４５は、図６のテーブルに基づき、第１帯電バイアスを設定し（Ｓ３１）、印字を開始する（Ｓ３２）。次に、制御部４５は、トナー補給量Ｙを算出する（Ｓ３３）。次に、制御部４５は、循環時間Ｔ＋撹拌時間ｔ１の経過を判別する（Ｓ３４）。循環時間Ｔ＋撹拌時間ｔ１が経過した場合には、第１帯電バイアスを初期帯電バイアスに戻し（Ｓ３５）、フローを終了する。
【００６０】
図９を参照して、上記フローのＳ３０からＳ３５に示すステップを図を用いて説明する。図９は、実施例２における時間の経過と平均帯電量との関係を示す図である。印字カバレッジ１０％未満の場合には、補給トナー量の調整を行なう。
【００６１】
トナー補給時間Ｌ（またはトナー補給量Ｘでもよい）を基準に、図６のテーブルに基づき、初期（ｔ＝０）からのバイアス下げ幅を決定し、時間が０から［循環時間Ｔ＋撹拌時間ｔ１］の間を第１帯電バイアスとする。撹拌時間ｔ１の経過後は、第１帯電バイアスを初期帯電バイアスに戻す。また、補給されたトナーを全部撹拌するのに必要な撹拌時間をｔ１とする。ｔ１が経過する前にトナーが補給され、現像装置１４内には、未帯電トナーが、Ｘ×（Ｔ／ｔ１）存在している。これらの未帯電トナー量と、印字カバレッジに必要な最小にトナー量を満たすように、トナー補給量Ｙを決定する。
【００６２】
このとき、トナー補給量Ｘ＞トナー補給量Ｙである。その後、時間が撹拌時間ｔ１を経過後に、第１帯電バイアスを初期帯電バイアスに戻し（Ｓ３５）、フローを終了する。本実施例では、一例として、トナー補給が２回行なわれた場合を示したが、循環時間Ｔの経過後撹拌時間ｔ１が経過するまでトナー補給を繰り返し行う。
【００６３】
（実施例３：印字カバレッジが１０％を超え５０％未満の場合）
再び、図７を参照して、印字カバレッジが、１０％を超え５０％未満の場合には、バイアスを調整する制御を行なう。具体的には、制御部４５は、図６のテーブルに基づき、第１帯電バイアスを設定し（Ｓ４１）、印字を開始する（Ｓ４２）。次に、制御部４５は、循環時間Ｔを計測する（Ｓ４３）。次に、制御部４５は、循環時間Ｔの経過後、撹拌時間ｔ２を演算する（Ｓ４４）。その後、制御部４５は、第２バイアスを設定する（Ｓ４６）。
【００６４】
次に、制御部４５は、トナーの補給の要否を判別する（Ｓ４６）。トナーの補給が不要と判別した場合には、撹拌時間ｔ１≧循環時間Ｔ+供給スクリュー到達時間Ｔ１であるか否かを判別する（Ｓ４７）。ｔ１≧Ｔ＋Ｔ１の場合には、第１帯電バイアスを設定する（Ｓ４８）。その後、循環時間Ｔ＋撹拌時間ｔ２の経過を判別する（Ｓ４９）。循環時間Ｔ＋撹拌時間ｔ２が経過した場合には、第１帯電バイアスを初期帯電バイアスに戻し（Ｓ５０）、フローを終了する。
【００６５】
図１０を参照して、上記フローのＳ４１からＳ５０に示すステップを図を用いて説明する。図１０は、実施例３における時間の経過と平均帯電量との関係を示す図である。循環時間Ｔがトナー補給時間Ｌ以上の場合において、印字カバレッジが１０％を超え５０％未満の場合、バイアスを調整する制御を行なう。
【００６６】
トナー補給時間Ｌ（またはトナー補給量Ｘでもよい）を基準に、図６のテーブルに基づき、初期（ｔ＝０）からのバイアス下げ幅を決定し、時間が０から［循環時間Ｔ＋撹拌時間ｔ１］の間を第１帯電バイアスとする。
【００６７】
また、補給されたトナーを全て撹拌するのに必要な撹拌時間をｔ１とする。ここで、ある時間ｔ（Ｔ＜ｔ＜ｔ１）にトナーが補給され、現像装置１４内には未帯電トナーがＸ×（Ｔ／ｔ１）存在している。そこにトナーが補給されることで、現像装置１４内の未帯電トナー量は、Ｘ＋（Ｘ×（Ｔ／ｔ１））存在する。
【００６８】
これらの未帯電トナーを撹拌するために必要な撹拌時間ｔ２を演算する。未帯電トナー量から、図６のテーブルに基づき、第１帯電バイアスからのバイアス下げ幅を決定し、第２バイアスを設定する。第２バイアスは２回目のトナー補給以降、Ｔ＋ｔ１＜Ｌ経過後に第１帯電バイアスに切り替えるとする。ｔ１は、補給されたトナーが供給スクリュー１８に到達するまでに要する時間のことである。
【００６９】
平均の帯電量が安定したら、第１帯電バイアスから初期帯電バイアスへと切り替える。これは、２回目の補給トナーを撹拌するのに要する時間ｔ２の経過後に切り替えるとする。本実施例では、補給トナーが２回行われた例だが、補給トナーが終了するまで繰り返し、終了とする。なお、撹拌時間ｔ２内に補給されたトナー量が撹拌時間ｔ２の経過後には、第一の補給設定に戻す。
【００７０】
上記実施例１から実施例３では、上記循環時間(T)とトナー補給時間(L)との関係、さらには、印字カバレッジに基づき現像ローラー１７への帯電バイアスの切替を行なった例をしめしたが、現像ローラー１７への現像周波数を調整すること（たとえば、大きくすること）、現像Ｄｕｔｙを調整する（たとえば、小さくすること）でもよい。
【００７１】
図１１、図１２を参照して、現像Ｄｕｔｙについて説明する。図１１は、現像Ｄｕｔｙが３５％の場合の一例を示す図、図１２は、現像Ｄｕｔｙが１８％の場合の一例を示す図である。現像Ｄｕｔｙとは、現像ローラー１７上のトナーを感光体ドラム１１へ飛ばす際に印加する現像電圧と、感光体ドラム１１から現像ローラー１７に戻るトナーにかける回収電圧との比率を意味する。
【００７２】
図１１に現像Ｄｕｔｙが、３５％の場合の一例を示し、図１２に現像Ｄｕｔｙが、１８％の場合の一例を示す。通常、トナーはマイナスに帯電しており、現像Ｄｕｔｙは、基本的には５０％である。よって、現像Ｄｕｔｙが大きい場合には、現像電圧が大きくなり、トナーが感光体ドラムに飛びやすくなり、かぶりが発生し易くなる。一方、現像Ｄｕｔｙが小さい場合には、現像電圧が小さくなり、トナーが感光体ドラムに飛びにくなり、かぶりが発生し難くなる。よって、かぶりの発生を抑制するには、現像Ｄｕｔｙを小さくするとよい。
【００７３】
（実施例４：印字カバレッジが５０％以上の場合）
再び、図７を参照して、印字カバレッジが、５０％以上の場合には、撹拌時間中は印字を待機させる制御を行なう。具体的には、まず、制御部４５は、印字カバレッジが５０％以上の場合、撹拌時間ｔ１が経過するまで印字は行なわない（Ｓ６１）。その後、撹拌時間ｔ１が経過したことを確認した場合、印字を開始する（Ｓ６２）。印字が完了したらフローを終了する。
【００７４】
図１３を参照して、上記フローのＳ６１からＳ６２に示すステップを図を用いて説明する。図１３は、実施例４における時間の経過と平均帯電量との関係を示す図である。印字カバレッジが、５０％以上の場合には、補給されたトナーが全て撹拌されるまで、撹拌時間ｔ１の間は印字を行わない。
【００７５】
上記各実施例は画像カバレッジに応じた制御であるが、画像の種類によって切り替えることができる。たとえば、写真においては、補給されたトナーが安定するまでトナー補給を行わないとする制御が可能である。写真以外の階調画像の場合には、帯電バイアスの調整を行なう制御が可能である。線画の場合には、トナー補給量の調整を行なう制御が可能である。
【００７６】
以上、本実施の形態における現像装置および画像形成装置よれば、現像装置１４の内部において、補給されたトナーの撹拌時間ｔ１が循環時間Ｔよりも長くなる場合に、補給されたトナーが十分に帯電できていないところに新たにトナーが補給された場合であっても、十分に帯電できていないトナーの量を算出することで、現像不良の発生を抑制する（カブリマージン設定または補給トナー量を調整する）ことが可能な構成を備える現像装置および画像形成装置の提供を可能とする。
【００７７】
また、上記各実施例において、制御部４５は、帯電バイアス切替調整を、画像形成装置の二次転写部を通過する記録媒体であるシートＳとシートＳとの間のタイミングで行なうとよい。
【００７８】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７９】
５  トナーカートリッジ、６  トナー供給部、１０  画像プロセス部、１０Ｋ，１０Ｍ，１０Ｙ  作像ユニット、１１  感光体ドラム、１２  帯電器、１３  露光部、１４  現像装置、１５  一次転写ローラ、１６  クリーナ、１７  現像ローラー、１８  供給スクリュー、１９  撹拌スクリュー、２０  転写部、２１  中間転写体、２２  二次転写ローラ、２３  濃度検出センサ、２４  駆動ローラ、２５  従動ローラ、２６  クリーニングブレード、３０  給紙部、３１  搬送路、３２  排紙ローラ、３３  排紙トレイ、３５  操作パネル、４０  定着部、４５  制御部、１００  帯電バイアス印加部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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