(57)【要約】【課題】トナーの飛散を抑制しつつ、吸い込みによる画質の劣化を抑制できる画像形成装置を提供することである。【解決手段】現像ローラ８０ａＫは、感光体４Ｋと対向しており、マグローラ７８ａＫが保持している現像剤の内のトナーを、マグローラ７８ａＫから引き付けて周面に保持する。マグローラ７８ｂＫは、マグローラ７８ａＫよりも感光体ドラム４Ｋの回転方向の下流側において感光体ドラム４Ｋと対向しており、マグローラ７８ｂＫが保持している現像剤の内のトナーを、マグローラ７８ｂＫから引き付けて周面に保持する。温湿度センサ３４は、画像形成装置内の温度及び湿度を検知することにより、現像ローラ８０ａＫ，８０ｂＫに付着しているトナーの帯電量を検知する。制御部３０は、現像ローラ８０ａＫにおけるトナーの搬送量を、帯電量に基づいて調整する。【選択図】図２
2012008437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
トナー及びキャリアからなる現像剤を収容する本体と、
前記現像剤を磁界によって周面に保持する第１のローラと、
前記感光体と対向している第２のローラであって、前記第１のローラが保持している前記現像剤の内の前記トナーを、電界によって、該第１のローラから引き付けて周面に保持すると共に、該感光体に対して該トナーを付与する第２のローラと、
前記第２のローラよりも前記感光体の回転方向の下流側において該感光体と対向している第３のローラであって、前記第１のローラが保持している前記現像剤の内の前記トナーを、電界によって、該第１のローラから引き付けて周面に保持すると共に、該感光体に対して該トナーを付与する第３のローラと、
前記第２のローラ又は前記第３のローラに付着している前記トナーの帯電量を検知する検知手段と、
前記第２のローラにおける前記トナーの搬送量を、前記帯電量に基づいて調整する搬送量変更手段と、
を備えていること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記搬送量変更手段は、前記帯電量が相対的に大きいときには前記搬送量を相対的に多くし、該帯電量が相対的に小さいときに該搬送量を相対的に少なくすること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１のローラに電圧を印加する第１の電源と、
前記第２のローラに電圧を印加する第２の電源と、
を更に備えており、
前記搬送量変更手段は、前記第１の電源及び／又は前記第２の電源を制御することによって、前記第１のローラと前記第２のローラとの電位差を、前記帯電量に基づいて調整すること、
を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記搬送量変更手段は、前記第１の電源を制御することによって、前記電位差を調整すること、
を特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の電源は、前記第１のローラに対して交流電圧を印加しており、
前記搬送量変更手段は、前記交流電圧の変動幅を調整することによって、前記電位差を調整すること、
を特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１のローラを回転させる第１の駆動手段と、
前記第２のローラを回転させる第２の駆動手段と、
を更に備えており、
前記搬送量変更手段は、前記第１の駆動手段及び／又は前記第２の駆動手段を制御することによって、前記第１のローラの回転速度の前記第２のローラの回転速度に対する比の値を、前記帯電量に基づいて調整すること、
を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記搬送量変更手段は、前記帯電量が相対的に大きいときには前記比の値を相対的に大きくし、該帯電量が相対的に小さいときには該比の値を相対的に小さくすること、
を特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記搬送量変更手段は、前記第１の駆動手段を制御することによって、前記比の値を調整すること、
を特徴とする請求項６又は請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１のローラは、前記第２のローラ及び前記第３のローラのそれぞれに対向するように２つ設けられていること、
を特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか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、画像形成装置に関し、特に、感光体にトナー画像を現像する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置としては、例えば、特許文献１に記載の画像形成装置が知られている。図８は、特許文献１に記載の画像形成装置５００の構成図である。
【０００３】
画像形成装置５００は、図８に示すように、担持ロール５０４、ドナーロール５０６ａ，５０６ｂ及び感光体ベルト５１０を備えている。担持ロール５０４は、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤を表面に担持する。
【０００４】
ドナーロール５０６ａは、感光体ベルト５１０と対向しており、担持ロール５０４が担持している２成分現像剤の内のトナーを担持し、感光体ベルト５１０にトナーを付与する。
【０００５】
ドナーロール５０６ｂは、ドナーロール５０６ａよりも感光体ベルト５１０の移動方向の下流側において該感光体ベルト５１０と対向しており、担持ロール５０４が担持している２成分現像剤の内のトナーを担持し、感光体ベルト５１０にトナーを付与する。以上のように、画像形成装置５００では、２度の現像によりトナー画像が現像される。その結果、以下に説明するように、吸い込みによる画質の劣化を抑制できる。
【０００６】
まず、吸い込みによる画質の劣化について説明する。感光体ベルト５１０は、帯電器により負に帯電させられる。その後、感光体ベルト５１０においてトナー画像が形成される領域には、ビームが照射されて、ビームが照射された部分の電位が０Ｖに近づく。これにより、負に帯電したトナーが、ビームが照射されていない部分には付着せず、ビームが照射された部分にのみ付着するようになる。
【０００７】
ところで、ハーフトーン画像の中にベタ画像が形成される場合には、ハーフトーン画像が形成される領域には相対的に低い密度でビームが照射され、ベタ画像が形成される領域には相対的に高い密度でビームが照射される。これにより、ハーフトーン画像が形成される領域では、ビームが照射されていない部分の電位よりも高い負の電位となり、ベタ画像が形成される領域では、０Ｖに近い電位となる。その結果、ベタ画像が形成される領域には、ハーフトーン画像が形成される領域に比べて、多い量のトナーが付着する。これにより、濃度の異なるハーフトーン画像とベタ画像が感光体ベルト５１０に形成される。
【０００８】
しかしながら、ベタ画像が形成される領域の電位は、ハーフトーン画像が形成される領域の電位よりも高いので、ハーフトーン画像が形成される領域とベタ画像が形成される領域とが隣接していると、ベタ画像が形成される領域からハーフトーン画像が形成される領域へと電界が発生する。その結果、ハーフトーンが形成される領域の内のベタ画像が形成される領域の周囲に付着したトナーは、電界によりベタ画像が形成される領域に吸い込まれてしまう。よって、ベタ画像が形成される領域の周囲が白くなってしまい、吸い込みによる画質の劣化が発生する。
【０００９】
そこで、画像形成装置５００は、２本のドナーロール５０６ａ，５０６ｂを用いて、２度の現像を行ってトナー画像を形成している。具体的には、ドナーロール５０６ａにより感光体ベルト５１０に対してトナーを付与して、１度目の現像を行う。この際、ドナーロール５０６ａは、トナー画像が完成しない程度のトナーを感光体ベルト５１０に付与する。この後、ドナーロール５０６ｂにより感光体ベルト５１０に対してトナーを付与して、２度目の現像を行う。この際、ドナーロール５０６ｂは、トナー画像が完成するようにトナーを感光体ベルト５１０に付与する。以上のような画像形成装置５００では、１度目の現像において、ドナーロール５０６ａが感光体ドラム５１０に十分なトナーを付与する。これにより、１度目の現像の後に、ハーフトーン画像が形成される領域とベタ画像が形成される領域との電位差が小さくなる。その結果、吸い込みによる画質の劣化が抑制される。
【００１０】
しかしながら、画像形成装置５００において、帯電量が大きい高荷電トナーが用いられると、吸い込みによる画質の劣化が発生するおそれがある。以下に詳細に説明する。
【００１１】
高荷電トナーは、通常のトナーに比べて大きな帯電量を有している。そのため、高荷電トナーは、ドナーロール５０６ａ，５０６ｂと感光体ベルト５１０との間を移動している際に、ドナーロール５０６ａ，５０６ｂと感光体ベルト５１０との間の電界によって大きな力を受ける。そのため、高荷電トナーは、通常のトナーに比べて、より確実に感光体ベルト５１０に到達する。すなわち、高荷電トナーが画像形成装置５００に用いられると、トナーが現像装置の周囲に飛散することが抑制される。
【００１２】
ところが、高荷電トナーは、通常のトナーに比べて大きな帯電量を有するため、鏡像力によってドナーロール５０６ａに強く引き付けられている。そのため、ドナーロール５０６ａから感光体ベルト５１０に十分なトナーを付与することができない。すなわち、１度目の現像の際に、感光体ドラム５１０に十分なトナーが付与されない。よって、１度目の現像後に、ハーフトーン画像が形成される領域とベタ画像が形成される領域との電位差が十分に小さくならないおそれがある。その結果、ハーフトーンが形成される領域の内のベタ画像が形成される領域の周囲に付着したトナーは、電界によりベタ画像が形成される領域に吸い込まれてしまうおそれがある。以上より、画像形成装置５００において、高荷電トナーが用いられた場合には、吸い込みによる画質の劣化が発生するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−３３５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、本発明の目的は、トナーの飛散を抑制しつつ、吸い込みによる画質の劣化を抑制できる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】
【００１５】
本発明の一形態に係る画像形成装置は、感光体と、トナー及びキャリアからなる現像剤を収容する本体と、前記現像剤を磁界によって周面に保持する第１のローラと、前記感光体と対向している第２のローラであって、前記第１のローラが保持している前記現像剤の内の前記トナーを、電界によって、該第１のローラから引き付けて周面に保持すると共に、該感光体に対して該トナーを付与する第２のローラと、前記第２のローラよりも前記感光体の回転方向の下流側において該感光体と対向している第３のローラであって、前記第１のローラが保持している前記現像剤の内の前記トナーを、電界によって、該第１のローラから引き付けて周面に保持すると共に、該感光体に対して該トナーを付与する第３のローラと、前記第２のローラ又は前記第３のローラに付着している前記トナーの帯電量を検知する検知手段と、前記第２のローラにおける前記トナーの搬送量を、前記帯電量に基づいて調整する搬送量変更手段と、を備えていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、トナーの飛散を抑制しつつ、吸い込みによる画質の劣化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】現像装置の構成図である。
【図３】マグローラ、現像ローラの電位Ｖｓ，Ｖｄを示した波形図である。
【図４】画像形成装置内の温度及び湿度と現像ローラに付着しているトナーの帯電量との関係を示したグラフである。
【図５】画像形成装置の制御部が行う動作を示したフローチャートである。
【図６】その他の実施形態に係る画像形成装置の現像装置の構成図である。
【図７】所定パターンのトナー画像を示した図である。
【図８】特許文献１に記載の画像形成装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（画像形成装置の構成）
以下に、本発明の実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置について図面を参照しながら説明する。図１は、画像形成装置１の全体構成を示した図である。
【００２０】
画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を合成するように構成したものである。該画像形成装置１は、スキャナにより読み取った画像データに基づいて、用紙に画像を形成する機能を有し、図１に示すように、印刷部２、給紙部１５、タイミングローラ対１９、定着装置２０、排紙トレイ２１、制御部３０、記憶部３２及び温湿度センサ３４を備えている。
【００２１】
制御部３０は、画像形成装置１全体を制御しており、例えば、ＣＰＵにより構成されている。記憶部３２は、所定の情報を記憶しており、例えば、メモリやハードディスク等により構成されている。制御部３０及び記憶部３２の詳細については後述する。
【００２２】
給紙部１５は、用紙を１枚ずつ供給する役割を果たし、用紙トレイ１６及び給紙ローラ１７を含む。用紙トレイ１６には、印刷前の状態の用紙が複数枚重ねて載置される。給紙ローラ１７は、用紙トレイ１６に載置された用紙を１枚ずつ取り出す。タイミングローラ対１９は、印刷部２においてトナー画像が用紙に２次転写されるように、タイミングを調整しながら用紙を搬送する。
【００２３】
印刷部２は、タイミングローラ対１９から供給されてくる用紙にトナー画像を形成し、光走査装置６（６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ）、転写部８（８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ）、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、２次転写ローラ１４、クリーニング装置１８及び作像ユニット２２（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）を含んでいる。また、作像ユニット（２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）、帯電器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）、現像装置７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）及びクリーナー９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）を含んでいる。
【００２４】
感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）は、円筒形状をなしており、図１において反時計回りに回転させられる。帯電器５（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）の周面を負に帯電させる。光走査装置６（６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ）は、制御部３０の制御により、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）の周面に対してビームＢ（ＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫ）を走査する。ビームＢが照射された位置の電位は、０Ｖになる。これにより、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）の周面には静電潜像が形成される。
【００２５】
現像装置７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）に静電潜像に基づくトナー画像を現像する。なお、現像装置７の詳細については後述する。
【００２６】
中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に張り渡されている。転写部８は、中間転写ベルト１１の内周面に対向するように配置されており、感光体ドラム４に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１１に１次転写する役割を果たす。クリーナー９は、１次転写後に感光体ドラム４の周面に残存しているトナーを回収する。駆動ローラ１２は、中間転写ベルト駆動部（図１には記載せず）により回転させられることにより、中間転写ベルト１１を矢印αの方向に駆動させる。これにより、中間転写ベルト１１は、トナー画像を２次転写ローラ１４まで搬送する。
【００２７】
２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１と対向し、ドラム形状をなしている。そして、２次転写ローラ１４は、転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト１１との間を通過する用紙に対して、中間転写ベルト１１が担持しているトナー画像を２次転写する。クリーニング装置１８は、用紙へのトナー画像の２次転写後に、中間転写ベルト１１に残存しているトナーを除去する。
【００２８】
トナー画像が２次転写された用紙は、定着装置２０に搬送される。定着装置２０は、用紙に対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナー画像を用紙に定着させる。排紙トレイ２１には、印刷済みの用紙が載置される。
【００２９】
（現像装置の構成）
次に、現像装置７の構成について図面を参照しながら説明する。以下では、現像装置７Ｋを例にとって説明する。現像装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃは、現像装置７Ｋと同じであるので説明を省略する。図２は、現像装置７Ｋの構成図である。図２には、現像装置７Ｋの他に、感光体ドラム４Ｋ、帯電器５Ｋ、転写部８Ｋ、クリーナ９Ｋ、中間転写ベルト１１、制御部３０、記憶部３２、温湿度センサ３４、電源９０ａＫ，９０ｂＫ，９２ａＫ，９２ｂＫ、駆動部９４ａＫ，９４ｂＫ、反射濃度測定センサ９８Ｋ及び表面電位測定センサ９６Ｋが記載されている。電源９０ａＫ，９０ｂＫ，９２ａＫ，９２ｂＫ、駆動部９４ａＫ，９４ｂＫ，９５ａＫ，９５ｂＫ、表面電位測定センサ９６Ｋ及び反射濃度測定センサ９８Ｋは、図１には示されていないが、画像形成装置１の一部を構成している。
【００３０】
現像装置７Ｋは、トナー及びキャリアからなる現像剤を用いてトナー画像を感光体ドラム４Ｋの周面に現像する２成分現像装置であり、本体７２Ｋ、攪拌ローラ７４Ｋ，７６Ｋ、マグローラ７８ａＫ，７８ｂＫ、現像ローラ８０ａＫ，８０ｂＫ、規制部材８２Ｋ、トナー供給ボトル８４Ｋ及びトナー補給ローラ８６Ｋを備えている。
【００３１】
本体７２Ｋは、現像剤を収容している。トナー供給ボトル８４Ｋは、トナーを収容している。トナー補給ローラ８６Ｋは、モータ等により回転させられることにより、トナー供給ボトル８４Ｋ内のトナーを本体７２Ｋに供給する。
【００３２】
撹拌ローラ７４Ｋ，７６Ｋは、モータ等により回転させられることにより、本体７２Ｋ内の現像剤を攪拌して、トナーを負に帯電させ、キャリアを正に帯電させる。
【００３３】
マグローラ７８ａＫは、磁石を内蔵しており、磁界によって周面に現像剤を保持する。より詳細には、マグローラ７８ａＫは、円筒形状をなす金属製のスリーブ内に磁石が内蔵されて構成されている。キャリアは、磁性材料からなる粉末であり、磁石が発生している磁界によりマグローラ７８ａＫのスリーブに吸着される。このとき、トナーは、キャリアの周囲に付着しているので、キャリアと共にマグローラ７８ａＫのスリーブに吸着される。これにより、マグローラ７８ａＫは、現像剤を保持している。
【００３４】
マグローラ７８ａＫのスリーブは、モータ等からなる駆動部９４ａＫにより、図２において反時計回りに回転させられる。これにより、現像剤が搬送される。規制部材８２Ｋは、マグローラ７８ａＫと現像ローラ８０ａＫとが最も近接している近接位置ａ１よりも、マグローラ７８ａＫのスリーブの回転方向の上流側に、マグローラ７８ａＫの周面から所定の隙間をあけた状態で設けられている。これにより、マグローラ７８ａＫが担持している現像剤は、所定の膜厚を有する薄層に整形される。
【００３５】
マグローラ７８ｂＫは、規制部材８２Ｋよりもマグローラ７８ａＫの回転方向の下流側において、マグローラ７８ａＫと対向している。マグローラ７８ｂＫは、磁石を内蔵しており、磁界によって周面に現像剤を保持する。より詳細には、マグローラ７８ｂＫは、円筒形状をなす金属製のスリーブ内に磁石が内蔵されて構成されている。マグローラ７８ａＫが搬送してきた現像剤の半分は、マグローラ７８ｂＫのスリーブに吸着される。これにより、マグローラ７８ｂＫは、現像剤を保持している。
【００３６】
マグローラ７８ｂＫのスリーブは、モータ等からなる駆動部９４ｂＫにより、図２において時計回りに回転させられる。これにより、現像剤が搬送される。
【００３７】
現像ローラ８０ａＫは、マグローラ７８ａＫが保持している現像剤の内のトナーを、電界によってマグローラ７８ａＫから引き付けて周面に保持する。より詳細には、現像ローラ８０ａＫは、マグローラ７８ａＫの周面と対向するように設けられている。現像ローラ８０ａＫの電位は、通常（トナー画像の形成時）では、マグローラ７８ａＫよりも高い電位に保たれている。これにより、近接位置ａ１では、現像ローラ８０ａＫからマグローラ７８ａＫへと向かう方向に電界が発生している。トナーは、負に帯電しているので、近接位置ａ１付近の領域では、電界によりマグローラ７８ａＫから現像ローラ８０ａＫへと移動する。その結果、現像ローラ８０ａＫは、トナーを電界によってマグローラ７８ａＫから引き付けて周面に保持する。そして、現像ローラ８０ａＫは、駆動部９５ａＫにより時計回りに回転させられることによりトナーを搬送する。
【００３８】
また、現像ローラ８０ａＫは、所定の隙間をあけて感光体ドラム４Ｋと対向している。以下では、現像ローラ８０ａＫと感光体ドラム４Ｋとが最も近接する位置を近接位置ａ３と称す。感光体ドラム４Ｋの周面には静電潜像が形成されている。具体的には、感光体ドラム４Ｋの周面の電位は負となっている。ただし、感光体ドラム４Ｋの周面においてビームＢＫが照射された位置の電位は、０Ｖとなっている。よって、感光体ドラム４Ｋの周面においてビームＢＫが照射された位置の電位は、現像ローラ８０ａＫの電位よりも高くなる。すなわち、感光体ドラム４Ｋの周面においてビームＢＫが照射された位置から現像ローラ８０ａＫへと向かう電界が発生している。トナーは、負に帯電しているので、近接位置ａ３付近の領域では、電界により現像ローラ８０ａＫから感光体ドラム４ＫのビームＢＫが照射された位置へと移動する。その結果、感光体ドラム４Ｋでは、現像ローラ８０ａＫが保持しているトナーにより、１度目のトナー画像の現像が行われる。
【００３９】
現像ローラ８０ｂＫは、マグローラ７８ｂＫが保持している現像剤の内のトナーを、電界によってマグローラ７８ｂＫから引き付けて周面に保持する。より詳細には、現像ローラ８０ｂＫは、マグローラ７８ｂＫの周面と対向するように設けられている。以下では、マグローラ７８ｂＫと現像ローラ８０ｂＫとが最も近接する位置を近接位置ａ２と称す。現像ローラ８０ｂＫの電位は、通常（トナー画像の形成時）では、マグローラ７８ｂＫよりも高い電位に保たれている。これにより、近接位置ａ２では、現像ローラ８０ｂＫからマグローラ７８ｂＫへと向かう方向に電界が発生している。トナーは、負に帯電しているので、近接位置ａ２付近の領域では、電界によりマグローラ７８ｂＫから現像ローラ８０ｂＫへと移動する。その結果、現像ローラ８０ｂＫは、トナーを電界によってマグローラ７８ｂＫから引き付けて周面に保持する。そして、現像ローラ８０ｂＫは、駆動部９５ｂＫにより時計回りに回転させられることによりトナーを搬送する。
【００４０】
また、現像ローラ８０ｂＫは、現像ローラ８０ａＫよりも感光体ドラム４Ｋの回転方向の下流側において所定の隙間をあけて感光体ドラム４Ｋと対向している。以下では、現像ローラ８０ｂＫと感光体ドラム４Ｋとが最も近接する位置を近接位置ａ４と称す。感光体ドラム４Ｋの周面には静電潜像が形成されている。具体的には、感光体ドラム４Ｋの周面の電位は負となっている。ただし、感光体ドラム４Ｋの周面においてビームＢＫが照射された位置の電位は、０Ｖとなっている。よって、感光体ドラム４Ｋの周面においてビームＢＫが照射された位置の電位は、現像ローラ８０ｂＫの電位よりも高くなる。すなわち、感光体ドラム４Ｋの周面においてビームＢＫが照射された位置から現像ローラ８０ｂＫへと向かう電界が発生している。トナーは、負に帯電しているので、近接位置ａ４付近の領域では、電界により現像ローラ８０ｂＫから感光体ドラム４ＫのビームＢＫが照射された位置へと移動する。その結果、感光体ドラム４Ｋでは、現像ローラ８０ｂＫが保持しているトナーにより、２度目のトナー画像の現像が行われる。これにより、感光体ドラム４Ｋの周面には、静電潜像に基づいたトナー画像が形成される。
【００４１】
ここで、現像装置７がトナー画像を形成する際の動作について図面を参照しながら説明する。なお、一例として、現像装置７Ｋの動作について説明する。図３は、マグローラ７８ａＫ，７８ｂＫ、現像ローラ８０ａＫ，８０ｂＫの電位Ｖｓ，Ｖｄを示した波形図である。
【００４２】
制御部３０は、以下に説明する動作において、マグローラ７８ａＫ，７８ｂＫ及び現像ローラ８０ａＫ，８０ｂＫが電位Ｖｓ，Ｖｄに保たれるように、電源９０ａＫ，９０ｂＫ，９２ａＫ，９２ｂＫに、マグローラ７８ａＫ，７８ｂＫ及び現像ローラ８０ａＫ，８０ｂＫに対して電圧を印加させる。ただし、以下では、説明を簡単にするために、電位の変動にのみ着目し、制御部３０及び電源９０ａＫ，９０ｂＫ，９２ａＫ，９２ｂＫの動作については説明を省略する。
【００４３】
電位Ｖｄは、図３に示すように、電位Ｖｄｄｃ（＝−３００Ｖ）を中心として、電圧Ｖｄｐｐ（＝１４００Ｖ）の変動幅で変動している。すなわち、電位Ｖｄは、４００Ｖと−１０００Ｖとの間を変動している。電位Ｖｄが４００Ｖとなっている期間の電位Ｖｄの１周期に対する比（以下、電位Ｖｄのデューティー比と称す）は、６０％である。
【００４４】
一方、電位Ｖｓは、図３に示すように、電位Ｖｄの変動に同期しながら、電位Ｖｓｄｃ（＝−２００Ｖ）を中心として、電圧Ｖｓｐｐ（＝６００Ｖ）の変動幅で変動している。ただし、電位Ｖｓの位相と電位Ｖｄの位相とは反転している。すなわち、電位Ｖｓは、電位Ｖｄが４００Ｖとなっているときには、−５００Ｖとなっており、電位Ｖｄが−１０００Ｖとなっているときには、１００Ｖとなっている。
【００４５】
ここで、図３に示すように、電位Ｖｄが電位Ｖｓよりも高くなっている期間Ｔ１では、トナーは、負に帯電しているので、マグローラ７８ａＫ，７８ｂＫから現像ローラ８０ａＫ，８０ｂＫへと供給される。一方、電位Ｖｄが電位Ｖｓよりも低くなっている期間Ｔ２では、トナーは、負に帯電しているので、現像ローラ８０ａＫ，８０ｂＫからマグローラ７８ａＫ，７８ｂＫへと回収される。期間Ｔ１においてトナーが供給される量の期間Ｔ２においてトナーが回収される量に対する比の値は、期間Ｔ１において電位Ｖｄと電位Ｖｓにより囲まれている面積Ａ１の期間Ｔ２において電位Ｖｄと電位Ｖｓにより囲まれている面積Ａ２に対する比の値である。図３に示すように、面積Ａ１は、面積Ａ２よりも大きいので、トナーは、マグローラ７８ａＫ，７８ｂＫから現像ローラ８０ａＫ，８０ｂＫへと供給される。そして、該トナーが用いられて、トナー画像の現像が行われる。
【００４６】
ところで、画像形成装置１は、高荷電トナーが用いられたとしても、吸い込みによる画質の劣化を抑制できる構成を有している。そこで、画像形成装置１は、制御部３０、記憶部３２及び温湿度センサ３４を備えている。
【００４７】
温湿度センサ３４は、画像形成装置１内の温度及び湿度を検知する。記憶部３２は、画像形成装置１内の温度及び湿度と現像ローラ８０ａＫに付着しているトナーの帯電量との関係を示したグラフを記憶している。図４は、画像形成装置１内の温度及び湿度と現像ローラ８０ａＫに付着しているトナーの帯電量との関係を示したグラフである。縦軸は湿度を示し、横軸は温度を示している。以下に、図４のグラフについてより詳細に説明する。
【００４８】
トナーの帯電量は、温度が高くなれば小さくなり、温度が低くなれば大きくなる。また、トナーの帯電量は、湿度が高くなれば小さくなり、湿度が低くなれば大きくなる。そこで、図３に示すグラフでは、温度と湿度との関係により、５つのエリアＡ，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ，Ｄに分割されている。
【００４９】
エリアＡは、低温低湿状態のエリアであり、２５℃以下の温度であり、かつ、６０％以下の湿度であるエリアである。ただし、エリアＡは、２０℃以上２５℃以下の温度であり、かつ、４５％以上６０％以下の湿度であるエリアを含まない。エリアＢ１は、高温低湿状態のエリアであり、２５℃以上の温度であり、かつ、６０％以下の湿度であるエリアである。ただし、エリアＢ１は、２５℃以上３０℃以下の温度であり、かつ、４５％以上６０％以下の湿度であるエリアを含まない。エリアＢ２は、低温高湿状態のエリアであり、２５℃以下の温度であり、かつ、６０％以上の湿度であるエリアである。ただし、エリアＢ２は、２０℃以上２５℃以下の温度であり、かつ、６０％以上７５％以下の湿度であるエリアを含まない。エリアＣは、中温中湿状態のエリアであり、２０℃以上３０以下の温度であり、かつ、４５％以上７５％以下の湿度であるエリアである。エリアＤは、高温高湿状態のエリアであり、２５℃以上の温度であり、かつ、６０％以上の湿度であるエリアである。ただし、エリアＤは、２５℃以上３０℃以下の温度であり、かつ、６０％以上７５％以下の湿度であるエリアを含まない。
【００５０】
以上の５つのエリアＡ，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ，Ｄにおけるトナーの帯電量は、表１に示す関係となる。記憶部３２は、表１のテーブルを記憶している。
【００５１】
【表１】
2012008437.tif 000003
【００５２】
帯電量の単位は、μＣ／ｇである。なお、トナーは負に帯電しているが、帯電量は絶対値であるので正の値である。なお、ｘ１＜ｘ２＜ｘ３＜ｘ４＜ｘ５の関係が成立している。
【００５３】
そこで、制御部３０は、温湿度センサ３４が検知した温度及び湿度に基づいて、記憶部３２が記憶しているグラフを用いてトナーの帯電量の大きさを特定する。すなわち、温湿度センサ３４は、画像形成装置１内の温度及び湿度を検知することにより、現像ローラ８０ａＫに付着しているトナーの帯電量を検知している。
【００５４】
更に、制御部３０は、特定したトナーの帯電量に基づいて、現像ローラ８０ａＫにおけるトナーの搬送量を調整する。具体的には、制御部３０は、電源９２ａＫを制御することによって、マグローラ７８ａＫと現像ローラ８０ａＫとの電位差を調整している。そこで、記憶部３２は、トナーの帯電量とマグローラ７８ａＫの電位Ｖｓの振動の中心である電位Ｖｓｄｃとの関係を示したテーブルを記憶している。表２は、トナーの帯電量とマグローラ７８ａＫの電位Ｖｓの振動の中心である電位Ｖｓｄｃとの関係を示したテーブルである。
【００５５】
【表２】
2012008437.tif 000004
【００５６】
ここで、電位Ｖｓｄｃが高くなると、マグローラ７８ａＫと現像ローラ８０ａＫとの電位差が変動する。具体的には、図３の期間Ｔ１では、電位差が小さくなり、図３の期間Ｔ２では、電位差が大きくなる。これにより、面積Ａ１が減少し、面積Ａ２が増加する。よって、マグローラ７８ａＫから現像ローラ８０ａＫへと供給されるトナーの量は減少する。
【００５７】
一方、電位Ｖｓｄｃが低くなると、マグローラ７８ａＫと現像ローラ８０ａＫとの電位差が変動する。具体的には、図３の期間Ｔ１では、電位差が大きくなり、図３の期間Ｔ２では、電位差が小さくなる。これにより、面積Ａ１が増加し、面積Ａ２が減少する。よって、マグローラ７８ａＫから現像ローラ８０ａＫへと供給されるトナーの量は増加する。
【００５８】
そこで、表２では、トナーの帯電量が増加するにしたがって、電位Ｖｓｄｃが低くなっている。これにより、制御部３０は、トナーの帯電量が相対的に大きいときには、マグローラ７８ａＫから現像ローラ８０ａＫへと相対的に多量のトナーを供給し、現像ローラ８０ａＫにおけるトナーの搬送量を相対的に多くしている。一方、制御部３０は、トナーの帯電量が相対的に小さいときには、マグローラ７８ａＫから現像ローラ８０ａＫへと相対的に少量のトナーを供給し、現像ローラ８０ａＫにおけるトナーの搬送量を相対的に少なくしている。
【００５９】
（画像形成装置の動作）
以下に、画像形成装置１の動作について図面を参照しながら説明する。図５は、画像形成装置１の制御部が行う動作を示したフローチャートである。以下に説明する動作は、画像形成装置１の起動時や画像安定化動作時に行われる動作である。
【００６０】
まず、制御部３０は、温湿度センサ３４を用いて、画像形成装置１内の温度及び湿度を検知する（ステップＳ１）。
【００６１】
次に、制御部３０は、ステップＳ１において求めた温度・湿度が図４に示すいずれのエリアに属するのかを決定し、更に、決定したエリアに基づいて、表１を用いてトナーの帯電量（トナー量に相当）を決定する（ステップＳ２）。
【００６２】
次に、制御部３０は、ステップＳ２において求めたトナーの帯電量（トナー量に相当）に基づいて、表２のテーブルを用いて電位Ｖｓｄｃを決定する（ステップＳ３）。以上で本処理は終了する。
【００６３】
（効果）
以上の画像形成装置１によれば、トナーの飛散を抑制できる。より詳細には、画像形成装置１では、高荷電トナーが用いられている。高荷電トナーは、通常のトナーに比べて大きな帯電量を有している。そのため、高荷電トナーは、現像ローラ８０ａＫ，８０ｂＫと感光体ドラム４Ｋとの間を移動している際に、現像ローラ８０ａＫ，８０ｂＫと感光体ドラム４Ｋとの間の電界によって大きな力を受ける。よって、高荷電トナーは、通常のトナーに比べて、より確実に感光体ドラム４Ｋに到達する。すなわち、高荷電トナーが画像形成装置１に用いられると、トナーが現像装置７Ｋの周囲に飛散することが抑制される。
【００６４】
また、画像形成装置１によれば、吸い込みによる画質の劣化を抑制できる。より詳細には、画像形成装置１において高荷電トナーが用いられた場合には、前記のとおり、トナーの飛散が抑制される。しかしながら、高荷電トナーは、通常のトナーに比べて大きな帯電量を有するため、鏡像力によって現像ローラ８０ａＫに強く引き付けられている。そのため、現像ローラ８０ａＫから感光体ドラム４Ｋに十分なトナーを付与することができない。すなわち、１度目の現像の際に、感光体ドラム４Ｋに十分なトナーが付与されない。よって、１度目の現像後に、ハーフトーン画像が形成される領域とベタ画像が形成される領域との電位差が十分に小さくならないおそれがある。その結果、ハーフトーンが形成される領域の内のベタ画像が形成される領域の周囲に付着したトナーは、電界によりベタ画像が形成される領域に吸い込まれてしまうおそれがある。
【００６５】
そこで、画像形成装置１では、現像ローラ８０ａＫに付着しているトナーの帯電量に基づいて、現像ローラ８０ａＫにおけるトナーの搬送量を調整している。具体的には、画像形成装置１は、トナーの帯電量が相対的に大きいときにはトナーの搬送量を相対的に多くし、トナーの帯電量が相対的に小さいときにはトナーの搬送量を相対的に少なくしている。これにより、高荷電トナーが用いられることによりトナーの帯電量が大きくなって、十分なトナーが現像ローラ８０ａＫから感光体ドラム４Ｋに付与されないおそれがある場合には、現像ローラ８０ａＫにおけるトナーの搬送量が増加する。その結果、高荷電トナーが用いられたとしても、１度目の現像の際に、感光体ドラム４Ｋに十分なトナーが付与されるようになる。すなわち、画像形成装置１では、高荷電トナーが用いられたとしても、吸い込みによる画質の劣化が抑制される。
【００６６】
（第１の変形例）
以下に、第１の変形例に係る画像形成装置１ａについて図面を参照しながら説明する。画像形成装置１では、現像ローラ８０ａＫにおけるトナーの搬送量を調整するために、電位Ｖｓｄｃを調整している。これに対して、画像形成装置１ａでは、現像ローラ８０ａＫにおけるトナーの搬送量を調整するために、マグローラ７８ａＫの回転速度を調整している。
【００６７】
マグローラ７８ａＫは、角速度（回転速度）ω１で回転している。現像ローラ８０ａＫは、角速度（回転速度）ω２で回転している。そして、制御部３０は、駆動部９４ａＫを制御することによって、角速度ω１の角速度ω２に対する比の値ω１／ω２を、トナーの帯電量に基づいて調整している。そこで、記憶部３２は、トナーの帯電量と比の値ω１／ω２との関係を示したテーブルを記憶している。表３は、トナーの帯電量と比の値ω１／ω２との関係を示したテーブルである。
【００６８】
【表３】
2012008437.tif 000005
【００６９】
ここで、角速度ω２が変化することなく比の値ω１／ω２が大きくなると、マグローラ７８ａＫから現像ローラ８０ａＫへと供給されるトナーの量が増加する。一方、角速度ω２が変化することなく比の値ω１／ω２が小さくなると、マグローラ７８ａＫから現像ローラ８０ａＫへと供給されるトナーの量が減少する。
【００７０】
そこで、表３では、トナーの帯電量が増加するにしたがって、比の値ω１／ω２が大きくなっている。これにより、制御部３０は、トナーの帯電量が相対的に大きいときには、マグローラ７８ａＫから現像ローラ８０ａＫへと相対的に多量のトナーを供給し、現像ローラ８０ａＫにおけるトナーの搬送量を相対的に多くしている。一方、制御部３０は、トナーの帯電量が相対的に小さいときには、マグローラ７８ａＫから現像ローラ８０ａＫへと相対的に少量のトナーを供給し、現像ローラ８０ａＫにおけるトナーの搬送量を相対的に少なくしている。
【００７１】
以上の画像形成装置１ａにおいても、画像形成装置１と同様に、トナーの飛散を抑制しつつ、吸い込みによる画質の劣化を抑制できる。
【００７２】
なお、第１の変形例に係る画像形成装置１ａでは、現像ローラ８０ａＫの角速度ω２を固定した状態でマグローラ７８ａＫの角速度ω１を調整していたが、マグローラ７８ａＫの角速度ω１を固定した状態で現像ローラ８０ａＫの角速度ω２を調整してもよい。ただし、マグローラ７８ａＫの角速度ω１を調整する方が、現像ローラ８０ａＫの角速度ω２を調整するよりも好ましい。現像ローラ８０ａＫの角速度ω１を調整すると、現像のための条件が変わってしまうためである。
【００７３】
（第２の変形例）
次に、第２の変形例に係る画像形成装置１ｂについて図面を参照しながら説明する。画像形成装置１では、トナーの帯電量を検知するために、温湿度センサ３４によって画像形成装置１内の温度及び湿度を検知している。一方、画像形成装置１ｂでは、トナーの帯電量を検知するために、現像ローラ８０ａＫの表面電位を検知している。
【００７４】
画像形成装置１ｂは、図２に示すように、表面電位測定センサ９６Ｋ及び反射濃度測定センサ９８Ｋを更に備えている。表面電位測定センサ９６Ｋは、現像ローラ８０ａＫの表面電位を測定する。反射濃度測定センサ９８Ｋは、現像ローラ８０ａＫのトナー濃度を測定する。
【００７５】
記憶部３２は、表４に示す画像形成装置１ｂの現像ローラ８０ａＫと表面電位と現像ローラ８０ａＫに付着しているトナーの帯電量との関係を示したテーブルを記憶している。表４では、反射濃度測定センサ９８Ｋが１．１の反射濃度を検知したときに、表面電位測定センサ９６Ｋが検知した電位を示している。
【００７６】
【表４】
2012008437.tif 000006
【００７７】
トナーの帯電量は、表４に示すように、表面電位が負に低くなれば大きくなり、表面電位が負に高くなれば小さくなる。
【００７８】
そこで、制御部３０は、表面電位測定センサ９６Ｋが測定した現像ローラ８０ａＫの表面電位に基づいて、記憶部３２が記憶している表４のテーブルを用いてトナーの帯電量の大きさを特定する。すなわち、表面電位測定センサ９６は、現像ローラ８０ａＫの表面電位を検知することにより、現像ローラ８０ａＫに付着しているトナーの帯電量を検知している。
【００７９】
更に、制御部３０は、特定したトナーの帯電量に基づいて、現像ローラ８０ａＫにおけるトナーの搬送量を調整する。なお、現像ローラ８０ａＫにおけるトナーの搬送量の調整は、画像形成装置１，１ａが行う動作と同じであるので、説明を省略する。
【００８０】
以上の画像形成装置１ｂにおいても、画像形成装置１と同様に、トナーの飛散を抑制しつつ、吸い込みによる画質の劣化を抑制できる。
【００８１】
（その他の実施形態）
以上のように構成された画像形成装置１，１ａ，１ｂは、前記実施形態に示したものに限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。
【００８２】
なお、画像形成装置１，１ａ，１ｂにおいて、現像ローラ８０ａＫの電位Ｖｄは、電圧Ｖｄｐｐの変動幅で変動する交流電圧である。画像形成装置１，１ａ，１ｂにおいて、制御部３０は、現像ローラ８０ａＫにおけるトナーの搬送量を調整することに加えて、現像ローラ８０ａＫが感光体ドラム４Ｋに付与するトナーの量を調整するために、電圧Ｖｄｐｐの大きさを調整してもよい。
【００８３】
具体的には、記憶部３２は、現像ローラ８０ａＫに付着しているトナーの帯電量と現像ローラ８０ａＫ及び感光体ドラム４Ｋの間の電界の強さとの関係を示した表５のテーブルを記憶している。ここで、現像ローラ８０ａＫと感光体ドラム４Ｋとの間の距離は、一定であるので、前記電界の強さは、現像ローラ８０ａＫと感光体ドラム４Ｋとの間の電圧を意味する。
【００８４】
【表５】
2012008437.tif 000007
【００８５】
制御部３０は、温湿度センサ３４又は表面電位測定センサ９６Ｋに基づいて検知したトナーの帯電量に基づいて、表５のテーブルを用いて、電圧Ｖｄｐｐ（現像ローラ８０ａＫ及び感光体ドラム４Ｋの間の電界の強さ）を調整する。
【００８６】
また、画像形成装置１，１ａ，１ｂでは、２本のマグローラ７８ａ，７８ｂが用いられているが、図６のその他の実施形態に係る画像形成装置１ｃの現像装置７Ｋに示すように、１本のマグローラ７８が用いられていてもよい。
【００８７】
なお、画像形成装置１，１ａ，１ｂにおいて、マグローラ７８ａＫ，７８ｂＫの両方の電位Ｖｓｄｃ又は角速度ω１を調整してもよい。
【００８８】
（実験）
本願発明者は、本願発明の効果をより明確にするために以下に説明する実験を行った。具体的には、表６に示す実施例１ないし実施例１４及び比較例１ないし比較例３を用いて、表７の５種類の環境下において、所定パターンのトナー画像を作成し、トナーの吸い込み及びトナーの飛散が発生したか否かを判定した。表６は、実施例１ないし実施例１４及び比較例１ないし比較例３の仕様及び実験結果を示した表である。表７は、実験を行った温度・湿度を示した表である。図７は、所定パターンのトナー画像を示した図である。
【００８９】
【表６】
2012008437.tif 000008
【００９０】
【表７】
2012008437.tif 000009
【００９１】
表６において、帯電量検知とは、温湿度センサ３４を用いてトナーの帯電量を検知したのか、表面電位測定センサ９６Ｋを用いてトナーの帯電量を検知したのかを示している。制御項目とは、マグローラ７８ａＫの電位Ｖｓｄｃを調整した（項目１）のか、マグローラ７８ａＫの角速度ω１を調整した（項目２）のか、現像ローラ８０ａＫと感光体ドラム４Ｋとの間の電圧を調整した（項目３）のか、現像ローラ８０ａＫの角速度を調整した（項目４）のかを示している。
【００９２】
制御部とは、マグローラ７８ａＫのみの電位Ｖｓｄｃ又は角速度ω１を調整したのか、マグローラ７８ａＫ，７８ｂＫの両方の電位Ｖｓｄｃ又は角速度ω１を調整したのかを示している。なお、比較例２及び比較例３ではそれぞれ、図４のエリアＡ，Ｄに対応する電位Ｖｓｄｃに固定した。
【００９３】
所定パターンのトナー画像は、図７に示すように、ハーフトーン画像内にベタ画像が形成されている。ハーフトーン画像は、６００ｄｐｉのドット密度において、２×２の黒ドットを１つ形成すると共に、２×２の白ドットを３つ形成し、これを１つの単位としてマトリクス上に並べたものである。
【００９４】
以上のような実施例１ないし実施例１４では、トナー吸い込み及びトナー飛散が抑制されていることがわかる。一方、比較例１ないし比較例３では、トナー吸い込み及びトナー飛散の両方を抑制できていないことがわかる。以上より、現像ローラ８０ａＫにおけるトナーの搬送量を、トナーの帯電量に基づいて調整することにより、トナーの飛散を抑制しつつ、吸い込みによる画質の劣化を抑制できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、トナーの飛散を抑制しつつ、吸い込みによる画質の劣化を抑制できる点において優れている。
【符号の説明】
【００９６】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ  画像形成装置
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ  感光体ドラム
７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ  現像装置
７８ａＫ，７８ｂＫ  マグローラ
８０ａＫ，８０ｂＫ  現像ローラ
９０ａＫ，９０ｂＫ，９２ａＫ，９２ｂＫ  電源
９４ａＫ，９４ｂＫ，９５ａＫ，９５ｂＫ  駆動部
９６Ｋ  表面電位測定センサ
９８Ｋ  反射濃度測定センサ
【図１】
2012008437.tif 000010
【図２】
2012008437.tif 000011
【図３】
2012008437.tif 000012
【図４】
2012008437.tif 000013
【図５】
2012008437.tif 000014
【図６】
2012008437.tif 000015
【図７】
2012008437.tif 000016
【図８】
2012008437.tif 000017