(57)【要約】【課題】現像ローラ上に残留したトナーに起因する画質の劣化を抑制する。【解決手段】複写機のＣＰＵ２１は、機能的に、現像ローラに形成されるトナーの層厚を制御する層厚制御部２１３と、層厚制御部２１３が所定の制御可能範囲を超えているか否かを判定する判定部２１４と、判定部２１４によって層厚制御部２１３が所定の制御可能範囲を超えていると判定された場合に、現像ローラからトナーを回収する能力を増大するべく回収ローラの電位を制御する電位制御部２１５と、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナーとキャリアとからなる磁気ブラシが形成される磁気ローラと、
前記磁気ローラに対向して配設され、前記磁気ローラから前記磁気ブラシを介してトナーが供給されると共に、感光ドラムと対向して配設され、前記感光ドラムに形成された静電潜像にトナーを供給する現像ローラと、
前記現像ローラに対向して配設され、前記現像ローラからトナーを回収する回収ローラと、
を備える画像形成装置であって、
前記現像ローラに形成されるトナーの層厚を制御する層厚制御手段と、
前記層厚制御手段が所定の制御可能範囲を超えているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判断結果に基づいて、前記回収ローラの電位を制御する電位制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電位制御手段は、前記判定手段によって前記層厚制御手段が所定の制御可能範囲を超えていると判定された場合に、前記現像ローラからトナーを回収する能力を増大するべく前記回収ローラの電位を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記電位制御手段は、前記現像ローラからトナーを回収する能力の高い前記回収ローラの電位である強回収電位と、前記現像ローラからトナーを回収する能力の低い前記回収ローラの電位である弱回収電位とを切り換えることにより、前記回収ローラの電位を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記強回収電位及び弱回収電位を格納する電位記憶手段を備え、
前記電位制御手段は、前記電位記憶手段から前記強回収電位及び弱回収電位を読み出して、前記回収ローラの電位を制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
外部からの操作入力を受け付け、受け付けた操作入力に基づいて、前記電位記憶手段に格納された強回収電位及び弱回収電位の少なくとも一方の値を設定する電位設定手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記層厚制御手段は、前記磁気ローラの回転速度、トナーとキャリアとの合計重量に対するトナーの混合重量比、及び、前記磁気ローラと前記現像ローラと間の電位差の少なくとも１を介して前記現像ローラに形成されるトナーの層厚を制御することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記磁気ローラの回転速度が、予め設定された閾値である速度閾値以上であるとの条件、トナーとキャリアとの合計重量に対するトナーの混合重量比が予め設定された閾値であるトナー閾値以上であるとの条件、及び、前記磁気ローラと前記現像ローラと間の電位差が予め設定された閾値である電位差閾値以上であるとの条件、の少なくとも１の条件を満たす場合に、前記層厚制御手段が所定の制御可能範囲を超えていると判定することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記速度閾値、トナー閾値、及び、電位差閾値を格納する閾値記憶手段を備え、
前記判定手段は、前記閾値記憶手段から、前記速度閾値、トナー閾値、及び、電位差閾値を読み出して、前記層厚制御手段が所定の制御可能範囲を超えているか否かを判定することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
外部からの操作入力を受け付け、受け付けた操作入力に基づいて、前記閾値記憶手段に格納された速度閾値、トナー閾値、及び、電位差閾値の少なくとも１の値を設定する閾値設定手段を備えることを特徴とする請求項８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、表面にトナーとキャリアとからなる磁気ブラシが形成される磁気ローラと、前記磁気ローラに対向して配設され、前記磁気ローラから前記磁気ブラシを介してトナーが供給されると共に、感光ドラムと対向して配設され、前記感光ドラムに形成された静電潜像にトナーを供給する現像ローラと、前記現像ローラに対向して配設され、前記現像ローラからトナーを回収する回収ローラと、を備える画像形成装置に関するものである。特に、記録紙上に画像を形成する装置である複写機、プリンタ、ファクシミリ、インターネットファクシミリ、及び、これらの機能の内のいずれかの機能を有する複合機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真技術を用いて記録紙上に画像を形成する画像形成装置において、感光体ドラム上に静電潜像を現像する方法として、磁性キャリアと非磁性トナーとからなる２成分現像剤を使用する２成分現像方式と、トナーのみの１成分現像剤を使用する１成分現像方式と、がある。
【０００３】
このうち、２成分現像方式には、キャリアが感光体ドラム上に付着して転写不良を生じるという問題、このキャリアが更に転写紙上に付着して定着装置の定着用ローラに傷を生じさせるという問題等がある。一方、１成分現像方式には、トナーを摩擦によって帯電させる場合が多く、トナーの帯電不良によってかぶりなどの画像不良が生じ易くなるという問題がある。これらの問題を解決する現像方法として、いわゆるハイブリッド現像方式が提案されている。
【０００４】
このハイブリッド現像方式は、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤を磁気ローラの表面に磁気ブラシとして付着させ、この磁気ブラシを現像ローラの表面と接触させることで、現像ローラ上に非磁性トナーのみからなるトナー層を形成し、更に、このトナー層を感光体ドラム上の静電潜像に飛翔させることによって現像処理を行うものである。この方式は、現像ローラと感光体ドラムとを非接触の状態で現像処理を行うことから、画質の劣化を抑制するという点で有利である。
【０００５】
この方式では、現像ローラ上に適正な厚みのトナー層を形成する必要があるが、現像に寄与しなかったトナーの現像ローラ上での残留による現像ゴースト等が発生することがあった。この課題を解消するために、例えば、現像ロールに直流バイアスを重畳させたデューティ比１０〜５０％の交流バイアスを印加して現像ゴーストの発生を抑制する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２８０３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この現像方式は、トナー層を現像ロールに形成する際のトナーの適正帯電量と、静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する際のトナーの適正帯電量と、の間に差があるという特性を有するため、上記の技術では、トナーの現像ローラ上での残留に起因した現像ゴースト等の画質の劣化を抑制する効果が充分ではない場合があった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、現像ローラ上に残留したトナーに起因する画質の劣化を抑制することの可能なハイブリッド現像方式の画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１に記載の画像形成装置は、表面にトナーとキャリアとからなる磁気ブラシが形成される磁気ローラと、前記磁気ローラに対向して配設され、前記磁気ローラから前記磁気ブラシを介してトナーが供給されると共に、感光ドラムと対向して配設され、前記感光ドラムに形成された静電潜像にトナーを供給する現像ローラと、前記現像ローラに対向して配設され、前記現像ローラからトナーを回収する回収ローラと、を備える画像形成装置であって、前記現像ローラに形成されるトナーの層厚を制御する層厚制御手段と、前記層厚制御手段が所定の制御可能範囲を超えているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判断結果に基づいて、前記回収ローラの電位を制御する電位制御手段を備えることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記電位制御手段が、前記判定手段によって前記層厚制御手段が所定の制御可能範囲を超えていると判定された場合に、前記現像ローラからトナーを回収する能力を増大するべく前記回収ローラの電位を制御することを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載の画像形成装置は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置であって、前記電位制御手段が、前記現像ローラからトナーを回収する能力の高い前記回収ローラの電位である強回収電位と、前記現像ローラからトナーを回収する能力の低い前記回収ローラの電位である弱回収電位とを切り換えることにより、前記回収ローラの電位を制御することを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載の画像形成装置は、請求項３に記載の画像形成装置であって、前記強回収電位及び弱回収電位を格納する電位記憶手段を備え、前記電位制御手段が、前記電位記憶手段から前記強回収電位及び弱回収電位を読み出して、前記回収ローラの電位を制御することを特徴としている。
【００１２】
請求項５に記載の画像形成装置は、請求項４に記載の画像形成装置であって、外部からの操作入力を受け付け、受け付けた操作入力に基づいて、前記電位記憶手段に格納された強回収電位及び弱回収電位の少なくとも一方の値を設定する電位設定手段を備えることを特徴としている。
【００１３】
請求項６に記載の画像形成装置は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置であって、前記層厚制御手段が、前記磁気ローラの回転速度、トナーとキャリアとの合計重量に対するトナーの混合重量比、及び、前記磁気ローラと前記現像ローラと間の電位差の少なくとも１を介して前記現像ローラに形成されるトナーの層厚を制御することを特徴としている。
【００１４】
請求項７に記載の画像形成装置は、請求項６に記載の画像形成装置であって、前記判定手段が、前記磁気ローラの回転速度が予め設定された閾値である速度閾値以上であるとの条件、トナーとキャリアとの合計重量に対するトナーの混合重量比が予め設定された閾値であるトナー閾値以上であるとの条件、及び、前記磁気ローラと前記現像ローラと間の電位差が予め設定された閾値である電位差閾値以上であるとの条件、の少なくとも１の条件を満たす場合に、前記層厚制御手段が所定の制御可能範囲を超えていると判定することを特徴としている。
【００１５】
請求項８に記載の画像形成装置は、請求項７に記載の画像形成装置であって、前記速度閾値、トナー閾値、及び、電位差閾値を格納する閾値記憶手段を備え、前記判定手段が、前記閾値記憶手段から、前記速度閾値、トナー閾値、及び、電位差閾値を読み出して、前記層厚制御手段が所定の制御可能範囲を超えているか否かを判定することを特徴としている。
【００１６】
請求項９に記載の画像形成装置は、請求項８に記載の画像形成装置であって、外部からの操作入力を受け付け、受け付けた操作入力に基づいて、前記閾値記憶手段に格納された速度閾値、トナー閾値、及び、電位差閾値の少なくとも１の値を設定する閾値設定手段を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の画像形成装置によれば、現像ローラに形成されるトナーの層厚を制御する層厚制御手段が所定の制御可能範囲を超えているか否かの判断結果に基づいて、回収ローラの電位が制御されるため、現像ローラ上にトナーが残留してトナーの層厚を制御することができない場合に、回収ローラの電位を制御することによって適正なトナーの層厚を実現することが可能となるので、現像ローラ上に残留したトナーに起因する画質の劣化を抑制することができる。
【００１８】
請求項２に記載の画像形成装置によれば、現像ローラに形成されるトナーの層厚を制御する層厚制御手段が所定の制御可能範囲を超えていると判定された場合に、現像ローラからトナーを回収する能力を増大するべく回収ローラの電位が制御されるため、現像ローラ上に残留しているトナーが回収ローラに回収され易くなり、現像ローラ上に残留したトナーに起因する画質の劣化を抑制することができる。
【００１９】
請求項３に記載の画像形成装置によれば、現像ローラからトナーを回収する能力の高い回収ローラの電位である強回収電位と、現像ローラからトナーを回収する能力の低い回収ローラの電位である弱回収電位とを切り換えることにより、回収ローラの電位が制御されるため、簡単な構成で回収ローラの電位を制御することができる。
【００２０】
請求項４に記載の画像形成装置によれば、格納された強回収電位及び弱回収電位が読み出されて、強回収電位と弱回収電位とを切り換えることにより、回収ローラの電位が制御されるため、格納された強回収電位及び弱回収電位を変更することによって、強回収電位及び弱回収電位を適正な値に設定することができる。
【００２１】
請求項５に記載の画像形成装置によれば、外部からの操作入力が受け付けられ、受け付けた操作入力に基づいて、格納された強回収電位及び弱回収電位の少なくとも一方の値が設定されるため、強回収電位及び弱回収電位を容易に適正な値に設定することができる。
【００２２】
請求項６に記載の画像形成装置によれば、磁気ローラの回転速度、トナーとキャリアとの合計重量に対するトナーの混合重量比、及び、磁気ローラと現像ローラと間の電位差の少なくとも１を介して、現像ローラに形成されるトナーの層厚が制御されるため、現像ローラに形成されるトナーの層厚を適正値に制御することができる。
【００２３】
請求項７に記載の画像形成装置によれば、磁気ローラの回転速度が予め設定された閾値である速度閾値以上であるとの条件、トナーとキャリアとの合計重量に対するトナーの混合重量比が予め設定された閾値であるトナー閾値以上であるとの条件、及び、磁気ローラと現像ローラと間の電位差が予め設定された閾値である電位差閾値以上であるとの条件、の少なくとも１の条件を満たす場合に、層厚制御手段が所定の制御可能範囲を超えていると判定されるため、回収ローラの電位を制御するか否かの判定を的確に且つ容易に行うことができる。
【００２４】
請求項８に記載の画像形成装置によれば、格納された速度閾値、トナー閾値、及び、電位差閾値が読み出されて、層厚制御手段が所定の制御可能範囲を超えているか否かが判定されるため、格納された速度閾値、トナー閾値、及び、電位差閾値を変更することによって、速度閾値、トナー閾値、及び、電位差閾値を適正な値に設定することができる。
【００２５】
請求項９に記載の画像形成装置によれば、外部からの操作入力が受け付けられ、受け付けた操作入力に基づいて、格納された速度閾値、トナー閾値、及び、電位差閾値の少なくとも１の値が設定されるため、速度閾値、トナー閾値、及び、電位差閾値を容易に適正な値に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る画像形成装置の一例について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。なお、ここでは、画像形成装置が、複写機である場合について説明するが、記録紙上に画像を形成する他の画像形成装置（例えば、ファクシミリ、インターネットファクシミリ、プリンタ、複合機等）である形態でもよい。図１に示すように、複写機１００は、画像生成部１、制御部２、表示部３、操作部４、及び、印刷処理部５を備えている。
【００２７】
画像生成部１は、原稿に形成された画像を読み取り原稿画像情報を生成するものであって、読取部１１及びＡＤＦ１２を備えている。読取部１１は、読み取る対象の原稿に光を当て、反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）などで読み取って原稿画像情報を生成するものである。ＡＤＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）１２は、読取部１１の原稿読み取り位置へ原稿を搬送するものである。
【００２８】
制御部２は、複写機１００全体の動作を制御するものであって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２２と、図略のＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）とを備えている。
【００２９】
表示部３は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等を備え、制御部２（ＣＰＵ２１）からの指示に基づき、設定情報、ガイダンス情報、メッセージ情報等をユーザから視認可能に表示するものである。
【００３０】
操作部４は、ユーザからの操作入力を受け付けて、受け付けられた操作入力に対応する操作入力情報を生成し、制御部２（ＣＰＵ２１）に出力するものであって、ここでは、ユーザからの操作入力に基づいて、後述する、強回収電位及び弱回収電位と、速度閾値、トナー閾値、及び、電位差閾値と、を受け付けるものである。また、操作部４は、例えば、テンキー、スタートボタン等の各種ボタン、及び、表示部３に配設されたＬＣＤと一体に形成されたタッチパネル等を備えている。
【００３１】
印刷処理部５は、記録紙上に電子写真方式で画像（ここでは、画像生成部１で生成された画像情報に対応する画像）を形成するものであって、現像ユニット６、感光ユニット７等を備えている。現像ユニット６は、レーザビーム等によって感光ドラムの表面に形成された原稿画像に対応する静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成するものである。感光ユニット７は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなる感光ドラムを備え、まず、感光ドラム７１の表面が帯電ローラによって略均一に帯電され、次に、現像ユニット６によって、原稿画像に対応する静電潜像にトナーが付着されてトナー像が形成され、更に、そのトナー像が転写ローラによって記録用紙上に転写されるものである。ここでは、感光ドラム７１は、周速１８０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動され、感光ドラムの表面電位は３１０Ｖに設定されている。
【００３２】
図２は、現像ユニット６の構成の一例を示す構成図である。現像ユニット６は、磁気ローラ６１、現像ローラ６２、及び、回収ローラ６３を備えている。
【００３３】
磁気ローラ６１は、現像ローラ６２に対向して配設されると共に、表面に磁気ブラシ８が形成され、この磁気ブラシ８を介してトナー８１を現像ローラ６２の表面に略均一に形成するものである。また、磁気ローラ６１は、非磁性金属材料で略円筒状に形成されたスリーブと、その内部に磁気ブラシ８を形成するための複数の固定磁石とを備え、固定磁石の周囲をスリーブが回動可能に構成されたものである。
【００３４】
ここで、磁気ブラシ８は、トナー８１とキャリア８２からなる２成分現像剤で構成される。トナー８１の体積平均粒径は、ここでは、略７．５μｍであって、キャリア８２の体積平均粒径は、ここでは、略５０μｍである。また、磁気ローラ６１には、磁気ブラシ８の高さを規制するブレード６１３が配設されている。更に、磁気ローラ６１には、交流バイアス電源６１１と直流バイアス電源６１２とが重畳して印加されている。ここでは、交流バイアス電源６１１は、３００Ｖ（ｐｐ）、周波数２．７ｋＨｚ、デューティ比（Ｄｕｔｙ）２７％で印加され、直流バイアス電源６１２は、４００Ｖで印加されている。
【００３５】
現像ローラ６２は、磁気ローラ６１及び感光ドラム７１に対向して配設され、磁気ローラ６１から供給されたトナー８１を感光ドラム７１に形成された静電潜像上に供給し、トナー像とするものである。現像ローラ６２の表面は、アルミニウム、ステンレス、導電樹脂等で形成されている。また、現像ローラ６２には、交流バイアス電源６２１と、直流バイアス電源６２２とが重畳して印加されている。ここでは、交流バイアス電源６２１は、１．６ｋＶ（ｐｐ）、周波数２．７ｋＨｚ、デューティ比２７％で印加され、直流バイアス電源６１２は、２００Ｖで印加されている。また、現像ローラ６２は、磁気ローラ６１との間隔が３５０μｍであり、感光ドラム７１との間隔が２５０μｍとなる位置に配設されている。
【００３６】
回収ローラ６３は、現像ローラ６２に対向して配設され、現像ローラ６２からトナー８１を回収するものである。回収ローラ６３の表面は、回収ローラ６３と現像ローラ６２との間のリーク（＝放電）を抑制すると共に、回収ローラ６３の現像ローラ６２からトナー８１を回収する能力を確保するために、アルマイト、樹脂等の電気抵抗率が１０7Ωｍ〜１０12Ωｍの材料で形成されている。
【００３７】
また、回収ローラ６３には、直流バイアス電源６３１が印加されている。直流バイアス電源６３１は、後述する電位制御部２１５によって、現像ローラ６２からトナー８１を回収する能力の高い回収ローラ６３の電位である強回収電位（ここでは、０Ｖ）と、現像ローラ６２からトナー８１を回収する能力の低い回収ローラ６３の電位である弱回収電位（ここでは、５０Ｖ）と、のどちらかの電位に設定される。
【００３８】
上述のように、現像ローラ６２には２００Ｖの直流バイアスが印加されているので、回収ローラ６３が強回収電位である０Ｖに設定されると、回収ローラ６３と現像ローラ６２との間の電位差が２００Ｖとなり、回収ローラ６３が弱回収電位である５０Ｖに設定された場合（この場合には、回収ローラ６３と現像ローラ６２との間の電位差が１５０Ｖとなる）と比較すると電位差が大きくなるため、現像ローラ６２からトナー８１を回収する能力が向上するのである。
【００３９】
また、回収ローラ６３には、ブレード６３３が回収ローラ６３の周面と摺接するべく配設されている。ブレード６３３は、回収ローラ６３表面に付着したトナー８１を剥離して、図略の回収スクリュー等からなる回収機構にて回収可能とするものである。回収機構は、回収ローラ６３から回収されたトナー８１を、キャリア８２とミキシングして磁気ローラ６１に供給するものである。
【００４０】
図３は、図１に示す制御部２（ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２）の機能構成の一例を示す構成図である。ＣＰＵ２１は、機能的に、電位設定部２１１、閾値設定部２１２、層厚制御部２１３、判定部２１４、及び、電位制御部２１５を備え、ＲＡＭ２２は、機能的に、電位記憶部２２１、及び、閾値記憶部２２２を備えている。ここでは、ＣＰＵ２１が、ＲＯＭ等に予め格納されたプログラムを読み出して実行することにより、電位設定部２１１、閾値設定部２１２、層厚制御部２１３、判定部２１４、及び、電位制御部２１５等の機能部として機能し、ＲＡＭ２２を、電位記憶部２２１、及び、閾値記憶部２２２等の機能部として機能させるものである。
【００４１】
また、図１に示すＲＡＭ２２、図略のＲＯＭに格納された各種データのうち装着脱可能な記録媒体に格納され得るデータは、例えばハードディスクドライブ、光ディスクドライブ、フレキシブルディスクドライブ、シリコンディスクドライブ、カセット媒体読み取り機等のドライバで読み取り可能にしてもよく、この場合、記録媒体は、例えばハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、半導体メモリ等である。
【００４２】
電位記憶部２２１は、現像ローラ６２からトナー８１を回収する能力の高い回収ローラ６３の電位である強回収電位ＶＲ１（例えば、０Ｖ）と、現像ローラ６２からトナー８１を回収する能力の低い回収ローラ６３の電位である弱回収電位ＶＲ２（例えば、５０Ｖ）とを格納するものである。また、電位記憶部２２１に格納された強回収電位ＶＲ１及び弱回収電位ＶＲ２の値は、電位設定部２１１によって設定されると共に、電位制御部２１５によって読み出されるものである。
【００４３】
閾値記憶部２２２は、磁気ローラ６１の回転速度ＶＬの上限値である速度閾値ＶＬ０、トナー８１とキャリア８２との合計重量に対するトナー８１の混合重量比ＴＲの上限値であるトナー閾値ＴＲ０、及び、磁気ローラ６１と現像ローラ６２と間の電位差ＶＭの上限値である電位差閾値ＶＭ０を格納するものである。また、閾値記憶部２２２に格納された速度閾値ＶＬ０、トナー閾値ＴＲ０及び電位差閾値ＶＭ０の値は、閾値設定部２１２によって設定されると共に、判定部２１４によって読み出されるものである。
【００４４】
電位設定部２１１（電位設定手段に相当する）は、図１に示す操作部４を介してユーザからの操作入力を受け付けて、受け付けた操作入力に基づいて、電位記憶部２２１に格納された強回収電位ＶＲ１及び弱回収電位ＶＲ２の値を設定するものである。
【００４５】
閾値設定部２１２（閾値設定手段に相当する）は、図１に示す操作部４を介してユーザからの操作入力を受け付けて、受け付けた操作入力に基づいて、閾値記憶部２２２に格納された速度閾値ＶＬ０、トナー閾値ＴＲ０及び電位差閾値ＶＭ０の値を設定するものである。
【００４６】
層厚制御部２１３（層厚制御手段に相当する）は、磁気ローラ６１の回転速度ＶＬ、トナー８１とキャリア８２との合計重量に対するトナー８１の混合重量比ＴＲ、及び、磁気ローラ６１と現像ローラ６２と間の電位差ＶＭを介して、現像ローラ６２に形成されるトナー８１の層厚を制御するものである。すなわち、層厚制御部２１３は、回転速度ＶＬ、混合重量比ＴＲ、及び、電位差ＶＭを適宜増大することにより、現像ローラ６２に形成されるトナー８１の層厚を増加させ、逆に、回転速度ＶＬ、混合重量比ＴＲ、及び、電位差ＶＭを適宜減少することにより、現像ローラ６２に形成されるトナー８１の層厚を減少させるものである。
【００４７】
判定部２１４（判定手段に相当する）は、層厚制御部２１３が所定の制御可能範囲を超えているか否かを判定するものである。より具体的には、判定部２１４は、層厚制御部２１３によって求められた回転速度ＶＬ、混合重量比ＴＲ、及び、電位差ＶＭが、下記の３条件の少なくともいずれか１の条件を満たす場合に、層厚制御部２１３が所定の制御可能範囲を超えていると判定するものである。
条件１：磁気ローラ６１の回転速度ＶＬが速度閾値ＶＬ０以上であること。
条件２：トナー８１とキャリア８２との合計重量に対するトナー８１の混合重量比ＴＲがトナー閾値ＴＲ０以上であること。なお、混合重量比ＴＲは、下記の（１）式で与えられる。
（混合重量比ＴＲ）＝（トナー８１の重量）／｛（トナー８１の重量）＋（キャリア８２の重量）｝      （１）
条件３：磁気ローラ６１と現像ローラ６２と間の電位差ＶＭが電位差閾値ＶＭ０以上であること。
【００４８】
電位制御部２１５（電位制御手段に相当する）は、判定部２１４によって層厚制御部２１３が所定の制御可能範囲を超えていると判定された場合に、現像ローラ６２からトナー８１を回収する能力を増大するべく回収ローラ６３の電位を制御するものである。具体的には、電位制御部２１５は、判定部２１４によって層厚制御部２１３が所定の制御可能範囲を超えていると判定された場合に、弱回収電位ＶＲ２から強回収電位ＶＲ１に切り換えるものである。
【００４９】
図４は、ＣＰＵ２１の動作の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、電位記憶部２２１、及び、閾値記憶部２２２に、予め、強回収電位ＶＲ１及び弱回収電位ＶＲ２の値と、速度閾値ＶＬ０、トナー閾値ＴＲ０及び電位差閾値ＶＭ０の値と、がそれぞれ格納されているものとする。まず、層厚制御部２１３によって、現像ローラ６２に形成されるトナー８１の層厚が適正範囲にあるか否かの判定が行われる（Ｓ１０１）。トナー８１の層厚が適正範囲にあると判定された場合（Ｓ１０１でＹＥＳ）には、処理が待機状態とされる。トナー８１の層厚が適正範囲ではないと判定された場合（Ｓ１０１でＮＯ）には、層厚制御部２１３によって、層厚を適正範囲とするべく、回転速度ＶＬ、混合重量比ＴＲ、及び、電位差ＶＭが求められる（Ｓ１０３）。
【００５０】
そして、判定部２１４によって、ステップＳ１０３で求められた回転速度ＶＬが速度閾値ＶＬ０以上であるか否かの判定が行われる（Ｓ１０５）。回転速度ＶＬが速度閾値ＶＬ０以上であると判定された場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）には、電位制御部２１５によって、回収ローラ６３の電位が、強回収電位ＶＲ１に設定されて（Ｓ１０７）、処理が終了される。回転速度ＶＬが速度閾値ＶＬ０以上ではない（＝回転速度ＶＬが速度閾値ＶＬ０未満である）と判定された場合（Ｓ１０３でＮＯ）には、判定部２１４によって、ステップＳ１０３で求められた電位差ＶＭが電位差閾値ＶＭ０以上であるか否かの判定が行われる（Ｓ１０９）。
【００５１】
電位差ＶＭが電位差閾値ＶＭ０以上であると判定された場合（Ｓ１０９でＹＥＳ）には、電位制御部２１５によって、回収ローラ６３の電位が、強回収電位ＶＲ１に設定されて（Ｓ１０７）、処理が終了される。電位差ＶＭが電位差閾値ＶＭ０以上ではない（＝電位差ＶＭが電位差閾値ＶＭ０未満である）と判定された場合（Ｓ１０９でＮＯ）には、判定部２１４によって、ステップＳ１０３で求められた混合重量比ＴＲがトナー閾値ＴＲ０以上であるか否かの判定が行われる（Ｓ１１１）。
【００５２】
混合重量比ＴＲがトナー閾値ＴＲ０以上であると判定された場合（Ｓ１１１でＹＥＳ）には、電位制御部２１５によって、回収ローラ６３の電位が、強回収電位ＶＲ１に設定されて（Ｓ１０７）、処理が終了される。混合重量比ＴＲがトナー閾値ＴＲ０以上ではない（＝混合重量比ＴＲがトナー閾値ＴＲ０未満である）と判定された場合（Ｓ１１１でＮＯ）には、弱回収電位ＶＲ２に設定されて処理が終了される。
【００５３】
このようにして、現像ローラ６２に形成されるトナー８１の層厚を制御する層厚制御部２１３が所定の制御可能範囲を超えているか否かの判断結果に基づいて、回収ローラ６３の電位が制御されるため、現像ローラ６２上にトナー８１が残留してトナー８１の層厚を制御することができない場合に、回収ローラ６３の電位を制御することによって適正なトナー８１の層厚を実現することが可能となるので、現像ローラ６２上に残留したトナー８１に起因する画質の劣化を抑制することができる。
【００５４】
また、現像ローラ６２に形成されるトナー８１の層厚を制御する層厚制御部２１３が所定の制御可能範囲を超えていると判定された場合に、現像ローラ６２からトナー８１を回収する能力を増大するべく回収ローラ６３の電位が制御されるため、現像ローラ６２上に残留しているトナー８１が回収ローラ６３に回収され易くなり、現像ローラ６２上に残留したトナー８１に起因する画質の劣化を抑制することができる。
【００５５】
加えて、現像ローラ６２からトナー８１を回収する能力の高い回収ローラ６３の電位である強回収電位ＶＲ１と、現像ローラ６２からトナー８１を回収する能力の低い回収ローラの電位である弱回収電位ＶＲ２とを切り換えることにより、回収ローラ６３の電位が制御されるため、簡単な構成で回収ローラ６３の電位を制御することができる。
【００５６】
また、格納された強回収電位ＶＲ１及び弱回収電位ＶＲ２が読み出されて、強回収電位ＶＲ１と、弱回収電位ＶＲ２とを切り換えることにより、回収ローラ６３の電位が制御されるため、格納された強回収電位ＶＲ１及び弱回収電位ＶＲ２を変更することによって、強回収電位ＶＲ１及び弱回収電位ＶＲ２を適正な値に設定することができる。
【００５７】
更に、操作部４を介してユーザからの操作入力が受け付けられ、受け付けた操作入力に基づいて、格納された強回収電位ＶＲ１及び弱回収電位ＶＲ２の値が設定されるため、強回収電位ＶＲ１及び弱回収電位ＶＲ２を容易に適正な値に設定することができる。
【００５８】
加えて、磁気ローラ６１の回転速度ＶＬ、トナー８１とキャリア８２との合計重量に対するトナー８１の混合重量比ＴＲ、及び、磁気ローラ６１と現像ローラ６２と間の電位差ＶＭを介して、現像ローラ６２に形成されるトナー８１の層厚が制御されるため、現像ローラ６２に形成されるトナー８１の層厚を適正値に制御することができる。
【００５９】
また、磁気ローラ６１の回転速度ＶＬが予め設定された閾値である速度閾値ＶＬ０以上であるとの条件、トナー８１とキャリア８２との合計重量に対するトナー８１の混合重量比ＴＲが予め設定された閾値であるトナー閾値ＴＲ０以上であるとの条件、及び、磁気ローラ６１と現像ローラ６２と間の電位差ＶＭが予め設定された閾値である電位差閾値ＶＭ０以上であるとの条件、の少なくとも１の条件を満たす場合に、層厚制御部２１３が所定の制御可能範囲を超えていると判定されるため、回収ローラ６３の電位を制御するか否かの判定を的確に且つ容易に行うことができる。
【００６０】
更に、格納された速度閾値ＶＬ０、トナー閾値ＴＲ０及び電位差閾値ＶＭ０が読み出されて、層厚制御部２１３が所定の制御可能範囲を超えているか否かが判定されるため、格納された速度閾値ＶＬ０、トナー閾値ＴＲ０及び電位差閾値ＶＭ０を変更することによって、速度閾値ＶＬ０、トナー閾値ＴＲ０及び電位差閾値ＶＭ０を適正な値に設定することができる。
【００６１】
加えて、操作部４を介してユーザからの操作入力が受け付けられ、受け付けた操作入力に基づいて、格納された速度閾値ＶＬ０、トナー閾値ＴＲ０及び電位差閾値ＶＭ０が設定されるため、速度閾値ＶＬ０、トナー閾値ＴＲ０及び電位差閾値ＶＭ０を容易に適正な値に設定することができる。
【００６２】
なお、本発明は、以下の形態にも適用可能である。
（Ａ）本実施形態では、電位制御部２１５が、現像ローラ６２からトナー８１を回収する能力の高い回収ローラ６３の電位である強回収電位ＶＲ１と、現像ローラ６２からトナー８１を回収する能力の低い回収ローラ６３の電位である弱回収電位ＶＲ２と、を切り換えることにより直流バイアス電源６３１を制御する場合について説明したが、電位制御部２１５が、その他の方法で直流バイアス電源６３１を制御する形態でもよい。例えば、電位制御部２１５が、磁気ローラ６１の回転速度ＶＬの速度閾値ＶＬ０に対する比（＝ＶＬ／ＶＬ０）に応じて直流バイアス電源６３１を制御する形態でもよい。
【００６３】
より具体的には、電位制御部２１５が、次の（２）式を用いて、回収ローラ６３の直流バイアス電源６３１の電位を制御する形態でもよい。
（直流バイアス電源６３１の電位）＝α×（ＶＬ／ＶＬ０）＋β      （２）
ここで、α、βは所定の定数である。この場合には、現像ローラ６２に堆積するトナー８１の量を更に適正に制御することができる。
【００６４】
（Ｂ）本実施形態では、電位制御部２１５が、回収ローラ６３の直流バイアス電源６３１の電位を制御する場合について説明したが、電位制御部２１５が、現像ローラ６２に対する回収ローラ６３の電位を直接的に制御する形態でもよい。すなわち、直流バイアス電源６３１に代えて、現像ローラ６２と回収ローラ６３との間に、直流バイアス電源を備え、電位制御部２１５が、この直流バイアス電源を制御する形態でもよい。
【００６５】
（Ｃ）本実施形態では、層厚制御部２１３が、回転速度ＶＬ、混合重量比ＴＲ及び電位差ＶＭを介して、現像ローラ６２に形成されるトナー８１の層厚を制御する場合について説明したが、層厚制御部２１３が、回転速度ＶＬ、混合重量比ＴＲ及び電位差ＶＭの少なくとも１を介してトナー８１の層厚を制御するであればよい。例えば、層厚制御部２１３が、回転速度ＶＬを介してトナー８１の層厚を制御する形態でもよい。この場合には、判定部２１４は、磁気ローラ６１の回転速度ＶＬが速度閾値ＶＬ０以上である場合に、層厚制御部２１３が所定の制御可能範囲を超えていると判定する。また、この場合には、処理が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】は、本発明に係る画像形成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】は、現像ユニットの構成の一例を示す構成図である。
【図３】は、図１に示す制御部（ＣＰＵ、ＲＡＭ）の機能構成の一例を示す構成図である。
【図４】は、ＣＰＵの動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１００    複写機
２    制御部
２１    ＣＰＵ
２１１    電位設定部（電位設定手段）
２１２    閾値設定部（閾値設定手段）
２１３    層厚制御部（層厚制御手段）
２１４    判定部（判定手段）
２１５    電位制御部（電位制御手段）
６    現像ユニット
６１    磁気ローラ
６２    現像ローラ
６３    回収ローラ
６３１    直流バイアス電源
７    感光ユニット
７１    感光ドラム
【図１】
2007333934.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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