(57)【要約】【課題】  電子写真方式の画像形成装置の周辺環境に応じてトナーの帯電量を好適に増減することによってイメージの品質を均一に維持する。【解決手段】  トナーが所定の電荷量を有するように帯電させる供給ローラ，供給ローラにより帯電されたトナーを感光体に印加する現像ローラ，現像ローラに付着されたトナーの電荷量を制御する除電部材，現像ローラに供給される現像電圧に対する電流変化を検出する現像電流検出部，及び現像電流検出部の検出結果によって除電部材に印加される除電電圧を制御する除電電圧制御部を備える。【選択図】    図５
2005208656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーが所定の電荷量を有するように帯電させる供給ローラと，
前記供給ローラにより帯電されたトナーを感光体に印加する現像ローラと，
前記現像ローラに付着された前記トナーの電荷量を制御する除電部材と，
前記現像ローラに供給される現像電圧に対する電流変化を検出する現像電流検出部と，
前記現像電流検出部の検出結果に基づいて前記除電部材に印加される除電電圧を制御する除電電圧制御部と，を含む，
ことを特徴とするトナーの帯電量を制御する画像形成装置。
【請求項２】
前記除電電圧制御部は，前記現像電流に対応する前記除電電圧に関する情報をルックアップテーブルの形態で備えると共に，前記現像電流の変化に応じて前記現像電流に対応する除電電圧を変化させる，ことを特徴とする請求項１に記載のトナーの帯電量を制御する画像形成装置。
【請求項３】
前記除電電圧制御部は，
前記現像電流検出部の検出結果をアナログ−デジタル変換するアナログ−デジタル変換部と，
前記現像電圧に対応する前記除電電圧に関する情報を備えるメモリと，
前記アナログ−デジタル変換部の変換結果と前記除電電圧に関する情報とを比較し，比較結果に基づいて前記除電電圧を制御するプロセッサと，を含む，
ことを特徴とする請求項２に記載のトナーの帯電量を制御する画像形成装置。
【請求項４】
前記除電電圧は，直流電圧である，ことを特徴とする請求項３に記載のトナーの帯電量を制御する画像形成装置。
【請求項５】
前記現像ローラと所定距離だけ離隔するように設けられ，前記現像ローラに付着された前記トナーの厚さを制限するためのブレード電圧をさらに含む，
ことを特徴とする請求項１に記載のトナーの帯電量を制御する画像形成装置。
【請求項６】
前記現像ローラと接触するよう設けられ，前記現像ローラに付着された前記トナーの厚さを制限するためのブレード電圧をさらに含む，
ことを特徴とする請求項１に記載のトナーの帯電量を制御する画像形成装置。
【請求項７】
トナーが所定の電荷量を有するように帯電させる供給ローラと，
前記供給ローラにより帯電されたトナーを感光体に印加する現像ローラと，
前記現像ローラに付着された前記トナーの電荷量を制御する除電部材と，
前記現像ローラと所定距離だけ離隔するよう設けられ，前記現像ローラに付着された前記トナーの厚さを制限するためのブレード電圧と，
前記ブレードに供給されるブレード電圧に対する電流を検出するブレード電流検出部と，
前記現像ローラに供給される現像電圧に対する電流変化を検出する現像電流検出部と，
前記現像電流検出部の検出結果に基づいて前記ブレードに印加されるブレード電圧を制御するブレード電圧制御部と，を含む，
ことを特徴とするトナーの帯電量を制御する画像形成装置。
【請求項８】
前記ブレードは，前記現像ローラと接触する，ことを特徴とする請求項７に記載のトナーの帯電量を制御する画像形成装置。
【請求項９】
前記ブレード電圧制御部は，
前記現像電流に対応する前記ブレード電圧に関する情報をルックアップテーブルの形態で備えると共に，前記現像電流に対する電圧と前記ブレード電圧との差に応じて前記ブレード電圧に変化させる，
ことを特徴とする請求項７に記載のトナーの帯電量を制御する画像形成装置。
【請求項１０】
前記ブレード電圧制御部は，
前記現像電流検出部の検出結果をアナログ−デジタル変換するアナログ−デジタル変換部と，
前記検出された現像電流に対応する前記ブレード電圧に関する情報を備えるメモリと，
前記アナログ−デジタル変換部の変換結果と前記ブレード電圧に関する情報とを比較し，比較結果に基づいて前記ブレード電圧を制御するプロセッサと，を含む，
ことを特徴とする請求項９に記載のトナーの帯電量を制御する画像形成装置。
【請求項１１】
トナーを搬送して現像する現像ローラと，
前記現像ローラに一定したトナー層を形成するトナー層規制手段と，
前記現像ローラにトナーを供給する供給ローラと，
現像領域の下流方向の位置で前記現像ローラと接触して除電する除電部材と，
環境状態を検出する環境検出手段と，
前記環境検出手段が検出した環境状態に応じて前記除電部材の印加電圧を可変制御する制御部と，を含む，
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記環境検出手段は，温度を検出するための温度センサあるいは湿度を検出するための湿度センサのうちいずれか１つである，ことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
静電潜像を形成し，前記現像ローラから印加されるトナーを前記形成された静電潜像に付着する感光体と，前記感光体を所定電圧に帯電する帯電体と，前記感光体に形成された静電潜像によるイメージを用紙に融着する転写ローラと，をさらに含み，
前記環境状態は，前記帯電ローラの電流，あるいは前記転写ローラの電流のうちいずれか１つである，
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
非磁性非接触１成分現像方式を使用する，ことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
トナーが所定の電荷量を有するように帯電させるステップと，
トナー供給ローラにより帯電されたトナーを感光体に印加するステップと，
現像ローラに付着された前記トナーの電荷量を選択的に制御するステップと，
前記現像ローラに供給される現像電圧に対する電流変化を検出するステップと，
前記電流変化の検出結果に基づいて除電部材に印加される除電電圧を制御するステップと，を含む，
ことを特徴とするトナーの帯電量の制御方法。
【請求項１６】
前記現像電流の変化に応じて前記現像電流に対応する除電電圧を変化させるステップを含む，ことを特徴とする請求項１５に記載のトナーの帯電量の制御方法。
【請求項１７】
前記現像電流検出部の検出結果をアナログ−デジタル変換するステップと，
前記現像電圧に対応する前記除電電圧に関する情報を格納するステップと，
前記アナログ−デジタル変換部の変換結果と前記除電電圧に関する情報とを比較し，前記比較結果に基づいて前記除電電圧を制御するステップと，をさらに含む，
ことを特徴とする請求項１６に記載のトナーの帯電量の制御方法。
【請求項１８】
前記現像ローラに付着された前記トナーの厚さを制限するステップをさらに含む，ことを特徴とする請求項１５に記載のトナーの帯電量の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，トナーの帯電量を制御可能な画像形成装置に関し，さらに詳細には，現像ローラに印加される現像電圧に対する現像電流を介してトナーの帯電量を把握し，これに基づいてトナーの帯電量を制御する画像形成装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に，レーザプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置は，感光体にレーザビームを走査して静電潜像を形成し，形成された静電潜像にトナーを付着させイメージを形成する。このとき，トナーは，感光体に付着されるために，通常，負（−）電圧に帯電され，トナーの帯電量に応じて感光体に付着されるトナー量が変化し，画像形成装置で形成されるイメージの品質が変わるようになる。
【０００３】
図１は，従来の電子写真方式の画像形成装置に対する概念図である。
【０００４】
従来の画像形成装置は，図１に示すように，第１電源２０によって高圧の負電圧（例えば，−５００Ｖ）に帯電され，トナーを現像ローラ３０に印加するための供給ローラ１０，第２電圧３５によって高圧の負電圧（例えば，−３００Ｖ）に帯電され，供給ローラ１０との電位差によって供給ローラ１０に付着されたトナーが印加されて，これを感光体（ＯＰＣ：Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）５０に印加する現像ローラ３０，現像ローラ３０に付着されたトナーの厚さを一定に維持するためのブレード電圧３６，第３電圧６５によって高圧の負電圧（例えば，−７００Ｖ）に感光体５０を帯電する帯電ローラ６０，及び帯電ローラ６０によって帯電され，レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）８０によって走査された部分に静電潜像を形成し，形成された静電潜像にトナーを付着する感光体５０，感光体５０で形成された静電潜像に付着されたトナーを用紙（Ｐ）に固着する定着ローラ７０を備える。
【０００５】
上記構造の画像形成装置は，画像形成装置の周辺環境（例えば，周辺の温度や湿度）に応じて，トナーに帯電される電荷量が増減する。トナーに帯電される電荷量が増加する場合には，現像ローラ３０に付着されるトナーが必要以上に増加し，これによって感光体５０と定着ローラ７０によって用紙（Ｐ）に印刷されたイメージでゴーストが発生したり，印刷物の濃度が必要以上に高くなる。一方，トナーに帯電される帯電量が減少する場合には，現像ローラ３０に付着されたトナーの層が薄くなって現像ローラ３０の表面や感光体５０の表面にフィルム化する場合が発生する。この場合には，感光体５０に印加されるトナーが不足するため，用紙（Ｐ）に印刷されるイメージがぼんやりなるか，イメージにストリーク（ｓｔｒｅａｋ）が発生するという，問題がある。
【０００６】
図２は，図１に示した感光体５０と現像ローラ３０との間でトナーに働く力を説明するための説明図である。  
【０００７】
図２に示すように，トナー（Ｔ）は，約−３００Ｖに帯電された現像ローラ３０と約−７００Ｖに帯電された感光体５０との電位差によって感光体５０に印加される。このとき，トナー（Ｔ）が感光体５０に向かって移動する力（Ｆｄ）は，トナーが持った電荷量（ｑ）と現像ローラ３０と感光体５０との間の電界（Ｅｄ）に比例する。即ち，力（Ｆｄ）は，次の数式１の通りである。
【０００８】
【数１】
2005208656.tif 000003
【０００９】
一方，トナー（Ｔ）が現像ローラ３０に付着されようとする力（Ｆｒ）は，ファンデルワールス力（Ｖａｎ  ｄｅｒ  ｗａａｌ’ｓ  ｆｏｒｃｅ）とイメージフォース（ｉｍａｇｅ  ｆｏｒｃｅ）の和になる。ファンデルワールス力は，次の数式２の通りである。
【００１０】
【数２】
2005208656.tif 000004
但し，ｑ：トナーの電荷量，εｒ：空気の誘電率
【００１１】
上記数式１と数式２に基づいて，トナー（Ｔ）の帯電量と，帯電量による力（Ｆｄ，Ｆｒ）をグラフで示すと図３の通りである。
【００１２】
図３に示すように，１次関数の形態を有する力（Ｆｄ）と２次関数の形態を有する力（Ｆｒ）が最大の差を有する帯電量ｑ’で，現像ローラ３０に付着されたトナー（Ｔ）が感光体５０に良好に印加されることが分かる。このとき，帯電量ｑ’は，電子写真方式の画像形成装置によって各々異る値を有するが，三星電子（株）製の電子写真方式の画像形成装置の場合，約１２〜２０μＣ／ｇの値を有する。
【００１３】
一方，図３に示すように，トナー（Ｔ）の帯電量が少ない過ぎる場合（例えば，１２μＣ／ｇ未満），あるいは多すぎる場合（例えば，２０μＣ／ｇ以上）には，現像ローラ３０に付着されるトナーの量が異常に増加したり，逆に減少するようになり，現像ローラ３０に付着されたトナーが不均一になる。このため，現像ローラ３０に付着されたトナーの厚さを制限するブレード３６と機械的な摩擦が増加する。ブレード３６とトナー（Ｔ）との間に機械的な摩擦が増加すると，トナー（Ｔ）に添加された添加剤（例えば，ＳｉＯ２，ＴｉＯ２など）が損失されたり剥がれてしまう。トナー（Ｔ）に添加された外添剤は，トナー（Ｔ）粒子を取り囲む形態に添加され，トナー（Ｔ）間の結合を防止し，感光体５０に融着されないようにする用途として添加される。このような外添剤が除去されたり損傷されると，トナー（Ｔ）が感光体５０にフィルム化して融着されたり画像形成装置で形成されたイメージの品質を劣化させてしまう恐れがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は，上記従来の問題点を解決するために案出されたもので，その目的は，電子写真方式の画像形成装置の周辺環境に応じてトナーの帯電量を好適に増減することによってイメージの品質を均一に維持することが可能な新規かつ改良されたトナーの帯電量を制御する画像形成装置，及びトナーの帯電量の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点においては，トナーが所定の電荷量を有するように帯電させる供給ローラ，前記供給ローラにより帯電されたトナーを感光体に印加する現像ローラ，該現像ローラに付着された前記トナーの電荷量を制御する除電部材，前記現像ローラに供給される現像電圧に対する電流変化を検出する現像電流検出部，及び前記現像電流検出部の検出結果に基づいて前記除電部材に印加される除電電圧を制御する除電電圧制御部とを含む，ことを特徴とするトナーの帯電量を制御する画像形成装置が提供される。
【００１６】
また，除電電圧制御部は，前記現像電流に対応する前記除電電圧に関する情報をルックアップテーブルの形態に具備し，前記現像電流の変化に応じて前記現像電流に対応する除電電圧を変化させる，如く構成するのが好ましい。
【００１７】
また，前記除電電圧制御部は，前記現像電流検出部の検出結果をアナログ−デジタル変換するアナログ−デジタル変換部，前記現像電圧に対応する前記除電電圧に関する情報を備えるメモリ，及び前記アナログ−デジタル変換部の変換結果と前記除電電圧に関する情報を比較し，比較結果に基づいて前記除電電圧を制御するプロセッサを含む，如く構成するのが好ましい。
【００１８】
また，前記除電電圧は直流電圧である，如く構成するのが好ましい。
【００１９】
また，前記現像ローラと所定距離だけ離隔されるよう設けられ，前記現像ローラに付着された前記トナーの厚さを制限するためのブレードをさらに含む，如く構成するのが好ましい。
【００２０】
また，前記現像ローラと接触するよう設けられ，前記現像ローラに付着された前記トナーの厚さを制限するためのブレードをさらに含む，如く構成するのが好ましい。
【００２１】
上記課題を解決するため，本発明の第２の観点においては，トナーが所定の電荷量を有するように帯電させる供給ローラ，該供給ローラにより帯電されたトナーを感光体に印加する現像ローラ，該現像ローラに付着された前記トナーの電荷量を制御する除電部材，前記現像ローラと所定距離だけ離隔するように設けられ，前記現像ローラに付着された前記トナーの厚さを制限するためのブレード，該ブレードに供給されるブレード電圧に対する電流を検出するブレード電流検出部，前記現像ローラに供給される現像電圧に対する電流変化を検出する現像電流検出部，及び該現像電流検出部の検出結果に基づいて前記ブレードに印加されるブレード電圧を制御するブレード電圧制御部とを含む，ことを特徴とするトナーの帯電量を制御する画像形成装置が提供される。
【００２２】
また，前記ブレードは，前記現像ローラと接触される，如く構成するのが好ましい。
【００２３】
また，ブレード電圧制御部は，前記現像電流に対応する前記ブレード電圧に関する情報をルックアップテーブルの形態に具備し，前記現像電流に対する電圧と前記ブレード電圧との差によって前記ブレード電圧に変化させる，如く構成するのが好ましい。
【００２４】
また，前記ブレード電圧制御部は，前記現像電流検出部の検出結果をアナログ−デジタル変換するアナログ−デジタル変換部，前記検出された現像電流に対応する前記ブレード電圧に関する情報を備えるメモリ，及び前記アナログ−デジタル変換部の変換結果と前記ブレード電圧に関する情報を比較し，比較結果に基づいて前記ブレード電圧を制御するプロセッサを含む，如く構成するのが好ましい。
【００２５】
上記課題を解決するため，本発明の第３の観点においては，トナーを搬送して現像する現像ローラ，前記現像ローラに一定したトナー層を形成するトナー層規制手段，前記現像ローラにトナーを供給する供給ローラ，現像領域の下流方向の位置で前記現像ローラと接触して除電する除電部材，環境状態を検出する環境検出手段，及び前記環境検出手段が検出した環境状態によって前記除電部材の印加電圧を可変制御する制御部と，を含むことを特徴とするトナーの帯電量を制御する画像形成装置が提供される。
【００２６】
また，前記環境検出手段は，温度を検出するための温度センサ及び湿度を検出するための湿度センサのうちいずれか１つである，如く構成するのが好ましい。
【００２７】
また，静電潜像を形成し，前記現像ローラから印加されるトナーを前記形成された静電潜像に付着する感光体，該感光体を所定電圧に帯電する帯電体，及び前記感光体に形成された静電潜像によるイメージを用紙に融着する転写ローラをさらに含み，前記環境状態は，前記帯電ローラの電流，及び前記転写ローラの電流のうちいずれか１つである，如く構成するのが好ましい。
【００２８】
また，前記画像形成装置は，非磁性非接触１成分現像方式を使用する，如く構成するのが好ましい。
【００２９】
また，上記課題を解決するため，本発明の第４の観点においては，トナーが所定の電荷量を有するように帯電させるステップと，トナー供給ローラにより帯電されたトナーを感光体に印加するステップと，現像ローラに付着された前記トナーの電荷量を選択的に制御するステップと，前記現像ローラに供給される現像電圧に対する電流変化を検出するステップと，現像電流検出部の検出結果に基づいて前記除電部材に印加される除電電圧を制御するステップとを含む，ことを特徴とするトナーの帯電量の制御方法が提供される。
【００３０】
また，前記現像電流の変化によって前記現像電流に対応する除電電圧を変化させるステップを含む，如く構成するのが好ましい。
【００３１】
また，前記現像電流検出部の検出結果をアナログ−デジタル変換するステップと，前記現像電圧に対応する前記除電電圧に関する情報を格納するステップと，前記アナログ−デジタル変換部の変換結果と前記除電電圧に関する情報とを比較し，比較結果に基づいて前記除電電圧を制御するステップとをさらに含む，如く構成することができる。
【００３２】
また，前記現像ローラに付着された前記トナーの厚さを制限するステップをさらに含む，如く構成することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明においては，画像形成装置の周辺環境の変化によるトナーの帯電量変化を現像電流の変化を介して認識し，認識した結果に基づいてトナーの帯電量を好適に増減することによって画像形成装置で形成されるイメージの品質を均一に維持することができる。また，本実施形態にかかる画像形成装置は，トナーの帯電量が異常に低い場合には，これをトナー不足状態と判断し，パネル操作部を介してトナー不足状態を表示することによってユーザに適切なトナー取替時期を通知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３５】
まず，図４に基づいて，図１及び図２を共に参照しながら，本実施形態にかかる画像形成装置の構成について説明する。図４は，本実施形態にかかる画像形成装置を示す概略的な説明図である。なお，図４においては，図１と同一な機能を有する部材については同一な図面符号を付している。
【００３６】
本実施形態にかかる画像形成装置は，図４に示すように，ブレード電圧２０によって高圧の負電圧（例えば，−５００Ｖ）に帯電され，トナー９１を現像ローラ３０に印加するための供給ローラ１０，現像電圧３５によって高圧の負電圧（例えば，−３００Ｖ）に帯電され，供給ローラ１０との電位差によって供給ローラ１０に付着されたトナー９１を印加されこれを感光体（ＯＰＣ：Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）５０に印加する現像ローラ３０，現像ローラ３０に付着されたトナー９１の厚さを一定に維持するためのブレード電圧３６，現像ローラ５０に接触され，現像ローラ５０に付着されたトナー９１の帯電量を制御するための除電部材４０，除電部材４０に除電電圧を供給する除電電圧供給部４５，感光体５０を高圧の負電圧（例えば，−７００Ｖ）に帯電する帯電ローラ６０，及び帯電ローラ６０によって帯電されレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）８０によって走査された部分に静電潜像を形成し，形成された静電潜像にトナー９１を付着する感光体５０，感光体５０で形成された静電潜像に付着されたトナー９１を用紙（Ｐ）に固着する定着ローラ７０を備える。
【００３７】
除電部材４０は，現像領域の下流方向の位置で現像ローラ５０と接触して正（＋）電圧を現像ローラ５０に印加して，現像ローラ５０に負（−）電荷に付着されたトナー９１の帯電量を増減する。本実施形態にかかる画像形成装置は，現像ローラ５０は画像形成装置の周辺環境（例えば，温度や湿度）によってトナー９１の帯電量が変化する際，可変される現像電流を検出し，検出された現像電流に基づいてトナー９１の帯電量を変化させることを特徴とする。現像電流は，トナー９１の帯電量とトナー９１の量に比例する。即ち，現像ローラ５０に付着されたトナー９１が増加したり付着されたトナー（例えば，Ｔ）の帯電量が増加すれば現像電流が増加され，逆の場合現像電流は減少する。これにより，本実施形態においては，トナー９１の帯電量とトナー９１の量によって可変される現像電流を検出し，検出された現像電流に対応する除電電圧，またはブレード電圧をルックアップテーブル形態に設けられた電圧情報によって可変して現像ローラ５０に付着されるトナー９１の量とトナー９１の帯電量を制御することができる。
【００３８】
図５は，図４に示す除電電圧，及びブレード電圧を変化させるための電圧制御部及びそれに連携された電源部に対する一例を示す。
【００３９】
図５に示す電圧制御部及び電源部は，可変ＤＣ電源１１０，ＡＣ電源１２０，電圧検出部１３０，定電圧制御回路１４０，電流検出部１５０，アナログ−デジタル変換部（Ａ／Ｄ）１６０，プロセッサ（ＣＰＵ）１７０，デジタル−アナログ変換部（Ｄ／Ａ）１９０，及びメモリ１８０とを備える。
【００４０】
可変ＤＣ電源１１０は，現像ローラ５０に供給するための直流電圧を生成する。通常，現像ローラ５０を約−３００Ｖに帯電するためには約−５００Ｖの電圧を必要とするため，可変ＤＣ電源１１０の出力電圧は，約−５００Ｖになる。当然ながら，この数値は，電子写真方式の画像形成装置によってやや差異があり，画像形成装置の製造メーカによってもその偏差が大きいので，同一な値が適用されないことに留意されるべきである。
【００４１】
ＡＣ電源１２０は，予めに設定された周波数による矩形波形（ｒｅｃｔａｎｇｕｒａｌ）の交流電圧（例えば，−１．８ＫＶ）を生成し，可変ＤＣ電源１１０で生成された直流電圧と合成する。合成された電圧は，現像ローラ５０に印加されて現像ローラ５０を帯電させる。電圧検出部１３０は，合成された電圧を検出し，これを定電圧制御回路１４０に印加する。定電圧制御回路１４０は，電圧検出部１３０で検出された結果に基づいてＡＣ電源１２０を制御してＡＣ電源１２０から出力される合成電圧を制御する。
【００４２】
電流検出部１５０は，ＡＣ電源１２０から出力される合成電圧の電流を検出する。アナログ−デジタル変換部（Ａ／Ｄ）１６０は，これをデジタル信号に変換してプロセッサ（ＣＰＵ）１７０に印加する。メモリ１８０は，現像電流に対応するトナー９１の帯電量情報，及びトナー９１の帯電量による除電電圧に関する情報を有する。プロセッサ（ＣＰＵ）１７０は，電流検出部１５０の検出結果に基づいてメモリ１８０で除電電圧に対する適正な電圧値を得て，これに基づいて除電電圧生成部４５から出力される除電電圧を制御する。プロセッサ（ＣＰＵ）１７０は，現像ローラ５０に付着されたトナー９１の帯電量変化に応じて除電電圧を制御することによって，トナー９１の帯電量を一定量（例えば，１２μＣ／ｇ〜２０μＣ／ｇ）になるようすることができる。
【００４３】
一方，図５に示すように，プロセッサ（ＣＰＵ）１７０が除電電圧生成部４５を制御することにより除電電圧を制御するようにしているが，除電電圧生成部４５の代りにブレード電圧を生成するためのブレード電圧生成部２０に置換して，ブレード電圧を制御しても現像ローラ５０に付着されたトナー９１の帯電量を制御できる。なお，ブレード電圧を制御するための図面及び説明は省略する。
【００４４】
下記の表１は，トナー９１の帯電量による現像電流の変化を示す。
【００４５】
【表１】
2005208656.tif 000005
【００４６】
上記表１に示すように，トナー９１の帯電量に応じて現像ローラ５０に印加される現像電流が変化することが分かる。即ち，トナー９１の帯電量が増加すれば現像電流も増加し，トナー９１の帯電量が減少すれば現像電流も減少するようになる。本実施形態においては，検出された現像電流に基づいてトナー９１の帯電量を判断し，トナー９１の帯電量が予めに設定された量（例えば，１２μＣ／ｇ〜２０μＣ／ｇ）を外れる場合には，現像ローラ５０と隣接したブレード電圧３６や除電部材４０に供給される電圧を変化させてトナー９１の帯電量を制御する。
【００４７】
下記の表２は，表１に示した現像電流によるトナー９１の帯電量と除電電圧との関係を示す。
【００４８】
【表２】
2005208656.tif 000006
【００４９】
表２に示すように，除電電圧が増加（０Ｖ〜３００Ｖ）する場合には，トナー９１の帯電量は殆んど減少することが分かる。これは，負（−）電荷に帯電されたトナー９１に正（＋）電圧を印加することによって発生する現像であって，プロセッサ（ＣＰＵ）１７０が電流検出部１５０で検出された電流に対するトナー９１の帯電量を判断し，判断された帯電量に応じて表２に示したように除電電圧を制御することによってトナー９１に対する適正な帯電量を設定することができる。
【００５０】
次の表３は，表１に示した現像電流によるトナー９１の帯電量とブレード電圧との関係を示す。
【００５１】
【表３】
2005208656.tif 000007
【００５２】
表３に示すように，ブレード電圧と現像電圧との差が増加する場合には，トナー９１の帯電量が増加することが分かる。これは，ブレード電圧を減少させることによって，トナー９１の帯電量を増加させるもので，プロセッサ（ＣＰＵ）１７０が電流検出部１５０で検出された電流に対するトナー９１の帯電量を判断し，判断された帯電量に応じて表２に示したように除電電圧を制御することによってトナー９１に対する適正な帯電量を設定することができる。
【００５３】
メモリ１８０には，上記表１〜表３の内容に基づいて，トナー９１に対する適正の帯電量が得られるようにする除電電圧及びブレード電圧に対するテーブルを設け，プロセッサ（ＣＰＵ）１７０でメモリ１８０に設けられたテーブルに基づいて除電電圧やブレード電圧を制御することによって電子写真方式の画像形成装置で形成されるイメージの品質を均一に維持できるようにする。
【００５４】
一方，図示していないが，現像電流の変化による表１と表２に示した結果を用いる代りに，プロセッサ（ＣＰＵ）１７０と連結される温度センサ（図示せず）や湿度センサ（図示せず）を用いてトナーの帯電量を予測し，これに基づいて除電部材４０に印加される電圧を制御するように構成することもできる。このためには，画像形成装置の周辺温度や湿度に応じてトナーの帯電量変化をメモリ１８０にルックアップテーブルの形態で格納し，プロセッサ（ＣＰＵ）１７０は，検出された温度や湿度に応じて除電電圧供給部４５を制御することによって除電部材４０に供給される除電電圧を制御することができる。この場合も，温度や湿度によるトナーの帯電量情報を画像形成装置に予め内蔵させておくべきである。プロセッサ（ＣＰＵ）１７０内に別のアナログ−デジタル変換部が具備されない場合には，プロセッサ（ＣＰＵ）１７０とセンサ（温度センサ，湿度センサ）との間にはアナログ−デジタル変換部を配置することが好ましい。温度センサや湿度センサを介してトナーの帯電量を予測して除電部材４０に供給される電圧を制御する場合には，帯電過程によって現像ローラ３０の現像電流を計測しなくとも良い。
【００５５】
図６は，本実施形態にかかるトナー９１の不足状態を感知可能な画像形成装置の一例を示すブロック図である。
【００５６】
図６は，電流検出部１５０の検出結果，検出された電流が予めに設定された電流より少なければトナー９１不足状態と認識し，パネル操作部２００に設けられるＬＣＤ２１０を介してディスプレイ可能であることを示している。
【００５７】
まず，表１に示したように，現像電流が減少すればブレード電圧及びこれに対するブレード電圧電流も共に減少する。即ち，現像電流が予めに設定された電流（例えば，０．５μＡ未満）以下ならば，ブレード電流もこれに比例して減少し，この際の現像電流に対するブレード電流値をメモリ１８０に予め格納することによってプロセッサ（ＣＰＵ）１７０は印加されたブレード電流値に基づいてトナー９１不足が予測できる。同様に，現像電流が減少する際には，供給ローラ１０に印加される電流も減少するため，供給ローラ１０に供給される電圧を検出しても同一な結果を得ることができる。即ち，図６に示す出力電圧（Ｖｏｕｔ）を供給ローラ１０に供給する場合は，電流検出部１５０が供給ローラ１０に印加される電圧に対する電流値を検出し，検出された電流値をアナログ−デジタル変換してプロセッサ（ＣＰＵ）１７０に印加することによってトナー９１不足を判断することができる。このとき，メモリ１８０には，トナー９１不足に対応する現像電流と，これに対する供給ローラ１０の電流値に対する電流値に関する情報を予め格納させておくべきである。
【００５８】
上記画像形成装置は，非磁性非接触１成分形状方式を使用するのが好ましい。一般的に使う現像剤によって乾式と湿式とに区分されるが，乾式の場合は現像剤として粉末状のトナーが使用され，湿式の場合は液状のキャリアがトナーに混合された液状の現像剤が使用される。そして，粉末状のトナーを使用する乾式現像方式には，トナー粒子の運搬のためのキャリア粒子が含まれた２成分のトナーを使用する２成分現像方式と，キャリアを用いずトナーだけを使用する１成分現像方式がある。１成分現像方式は，再び磁性１成分現像方式と非磁性１成分現像方式とに分けられる。磁性１成分現像方式とは，磁性１成分現像用トナーで現像する方式であり，非磁性１成分現像方式とは，非磁性１成分現像用トナーで現像ローラ上にトナー層を形成させて感光体と接触または非接触で現像する方式である。
【００５９】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は，現像ローラに印加される現像電圧に対する現像電流を介してトナーの帯電量を把握し，これに基づいてトナーの帯電量を制御する画像形成装置に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】従来の電子写真方式の画像形成装置に対する概念図である。
【図２】図１に示した感光体と現像ローラとの間でトナーに働く力を説明するための図である。
【図３】トナーの帯電量と帯電量による力をグラフで示した図である。
【図４】本実施形態にかかる画像形成装置に対する概略的な概念図である。
【図５】図４に示した除電電圧，及びブレード電圧を変化させるための電圧制御部及びそれと連携された電源部に対する一例を示す図である。
【図６】本実施形態にかかるトナー不足状態を感知可能な画像形成装置の一例によるブロック概念図である。
【符号の説明】
【００６２】
１１０  可変ＤＣ電源                                            
１２０  ＡＣ電源
１３０  電圧検出部                                                  
１４０  定電圧制御回路
１５０  電流検出部                                                  
１６０  アナログ−デジタル変換部
１７０  プロセッサ                                                  
１８０  メモリ
１９０  デジタル−アナログ変換部
【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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