(57)【要約】【課題】現像ローラ、供給ローラ及び規制ブレードに各電流計を設け、測定結果に基づき、適切にプロセス制御を行う現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置１は、現像ローラ２と、トナー層規制ブレード４と、供給ローラ３とを備え、現像ローラ２にバイアス電圧を印加し、静電潜像をトナーにより現像を行う現像装置１であって、現像ローラ２に流れる電流の値を計測する第１の電流計測部５と、供給ローラ３に流れる電流の値を計測する第２の電流計測部６とを備え、非現像時に現像ローラ２及び供給ローラ３にバイアス電圧を印加した場合に、第２の電流計測部６により計測される第１の電流値と、現像時に、第１の電流計測部５及び第２の電流計測部６とによって計測される第２の電流値と、に基づきプロセス制御を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体上に形成される静電潜像に１成分トナーを用いる現像剤を供給して現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に担持される前記現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、前記現像剤担持体の周面に前記現像剤を供給すると共に前記現像剤担持体上の前記現像剤を剥離する現像剤供給部材と、制御部とを備え、少なくとも前記現像剤担持体にバイアス電圧を印加し、前記静電潜像を前記現像剤により現像を行う現像装置であって、
前記現像剤担持体に流れる電流の値を計測する第１の電流計測部と、
前記現像剤供給部材に流れる電流の値を計測する第２の電流計測部と、
を備え、
非現像時において、前記現像剤担持体及び前記現像剤供給部材にバイアス電圧を印加した場合に、前記第２の電流計測部により計測される第１の電流値と、
現像時において、前記第１の電流計測部及び前記第２の電流計測部とによって計測される第２の電流値と、
に基づきプロセス制御を行うことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記層厚規制部材に流れる電流の値を計測する第３の電流計測部を備え、
前記非現像時において、前記現像剤担持体、前記現像剤供給部材及び前記層厚規制部材に前記バイアス電圧を印加した場合に、前記第２の電流計測部により計測される第３の電流値と、
前記現像時において、前記第１の電流計測部、前記第２の電流計測部及び前記第３の電流計測部とによって計測される第４の電流値と、
に基づき前記プロセス制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤担持体上の前記現像剤の帯電量及び前記現像剤の付着量を算出する算出部を備え、
前記算出部は、前記第１の電流値及び前記第２の電流値に基づき、前記帯電量及び前記付着量を算出し、前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との間の電位差を補正し、前記プロセス制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記現像剤の付着量に基づいて、前記層厚規制部材が前記現像剤担持体に圧接する圧接力を制御し、前記現像剤の層厚を調整することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記現像剤の帯電量に基づいて、前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との間の前記電位差を制御することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項６】
前記層厚規制部材を保持する層厚規制保持部材と、
前記層厚規制保持部材を駆動する保持部材駆動部と、
を備え、
前記制御部の制御に基づき、前記層厚規制部材が前記現像剤担持体に圧接する前記圧接力が制御されることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項７】
前記層厚規制保持部材は、前記現像剤担持体の軸線に対して前記層厚規制部材を垂直方向に可変して前記圧接力を調整することを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
【請求項８】
画像濃度の基準である基準トナーパッチの濃度を記憶する記憶部と、
前記静電潜像担持体上に形成されるトナーパッチの濃度を検出する画像濃度センサと、
前記検出したトナーパッチの濃度と前記基準トナーパッチの濃度とを比較し、前記画像濃度の補正値を算出する画像濃度制御部と、
を備え、
前記補正値に基づき、前記現像剤担持体に印加する前記バイアス電圧を調整することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記現像剤担持体と、前記現像剤供給部材とは非接触であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記現像剤担持体に印加する前記バイアス電圧は直流電圧であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記層厚規制部材は、前記現像剤と接触する領域が非導電性材で形成されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１２】
レーザ光を偏向走査する光走査装置と、
前記光走査装置による前記レーザ光の照射により前記静電潜像が形成される前記静電潜像担持体と、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の現像装置と、
前記現像装置により付着された前記現像剤を被記録媒体に転写する転写装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリ等に使用する現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置において、感光体ドラム（静電潜像担持体）上の表面を帯電させ、帯電域を画像情報に応じて露光することで静電潜像を形成し、現像剤を用いて静電潜像を可視化（現像）する方法が採用されている。
【０００３】
使用する現像剤は、１成分トナーを用いる現像剤と、非磁性のトナーと磁性のキャリアとを含む２成分現像剤とに大別され、画像形成装置において印字の繰り返しや動作環境の変化によってトナーの現像特性が大きく変化する。
【０００４】
例えば、高湿度下では、トナーの電気抵抗が低くなるため、摩擦帯電されたトナーの電荷保持性能が低下し、トナーの帯電量が下がり、印字画像の画質に変化が生じる原因となる。また、印字が繰り返された場合、現像装置に備えられる現像ローラ上のトナー付着量が減少し、画像濃度が下がることで画質の変化が生じることがある。
【０００５】
特許文献１には、現像剤のトナー濃度を安定させる一環として、補正用の画像濃度パッチ（トナーパッチ）を感光体ドラムに定期的に形成し、発光素子と受光素子とから成る濃度検出手段によってトナーパッチを検出し、検出結果に基づいて、現像ローラ、供給ローラ及び規制ブレードに印加する電圧バイアスを制御してトナー濃度を調整する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１０９７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のトナーパッチに基づくトナー濃度制御において、トナー濃度が低下した場合、現像ローラ上のトナー付着量が減少したのか、トナー帯電量が減少したのかを区別することが困難であるため、現像ローラ、供給ローラ及び規制ブレードに印加する電圧バイアスを個別に制御することができない。現像ローラ等に印加する電圧バイアスと同程度の電圧バイアスを分印加する場合、現像ローラ上のトナー付着量は、ほぼ変化しない状態で現像ローラから感光体ドラムに移行するトナーの割合を変化させることになる。現像ローラ上のトナー付着量が減少した状態で現像ローラ等に印加する電圧バイアスを増加しても、現像量は一定以上増えず、トナー濃度を制御できる範囲が狭くなり、画像形成を適切に制御することが困難になるという課題がある。
【０００８】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなれたもので、現像ローラ、供給ローラ及び規制ブレードに各電流計を設け、測定結果に基づき、適切にプロセス制御を行う現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために本発明に係る現像装置及びこれを用いた画像形成装置の各構成は、次の通りである。
【００１０】
本発明の現像装置は、静電潜像担持体上に形成される静電潜像に１成分トナーを用いる現像剤を供給して現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に担持される前記現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、前記現像剤担持体の周面に前記現像剤を供給すると共に前記現像剤担持体上の前記現像剤を剥離する現像剤供給部材と、制御部とを備え、少なくとも前記現像剤担持体にバイアス電圧を印加し、前記静電潜像を前記現像剤により現像を行う現像装置であって、前記現像剤担持体に流れる電流の値を計測する第１の電流計測部と、前記現像剤供給部材に流れる電流の値を計測する第２の電流計測部と、を備え、非現像時において、少なくとも前記現像剤担持体及び前記現像剤供給部材にバイアス電圧を印加した場合に、前記第２の電流計測部により計測される第１の電流値と、現像時において、前記第１の電流計測部及び前記第２の電流計測部とによって計測される第２の電流値と、に基づきプロセス制御を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の現像装置は、前記層厚規制部材に流れる電流の値を計測する第３の電流計測部を備え、前記非現像時において、少なくとも前記現像剤担持体、前記現像剤供給部材及び前記層厚規制部材に前記バイアス電圧を印加した場合に、前記第２の電流計測部により計測される第３の電流値と、前記現像時において、前記第１の電流計測部、前記第２の電流計測部及び前記第３の電流計測部とによって計測される第４の電流値とに基づき前記プロセス制御を行うことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の現像装置は、前記現像剤担持体上の前記現像剤の帯電量及び前記現像剤の付着量を算出する算出部を備え、前記算出部は、前記第１の電流値及び前記第２の電流値に基づき、前記帯電量及び前記付着量を算出し、前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との間の電位差を補正し、前記プロセス制御を行うことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の現像装置の前記制御部は、前記現像剤の付着量に基づいて、前記層厚規制部材が前記現像剤担持体に圧接する圧接力を制御し、前記現像剤の層厚を調整することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の現像装置の制御部は、前記現像剤の帯電量に基づいて、前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との間の前記電位差を制御することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の現像装置は、前記層厚規制部材を保持する層厚規制保持部材と、前記層厚規制保持部材を駆動する保持部材駆動部と、を備え、前記制御部の制御に基づき、前記層厚規制部材が前記現像剤担持体に圧接する前記圧接力が制御されることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の現像装置は、前記層厚規制保持部材は、前記現像剤担持体の軸線に対して前記層厚規制部材を垂直方向に可変して前記圧接力を調整することを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の現像装置は、画像濃度の基準である基準トナーパッチの濃度を記憶する記憶部と、前記静電潜像担持体上に形成されるトナーパッチの濃度を検出する画像濃度センサと、前記検出したトナーパッチの濃度と前記基準トナーパッチの濃度とを比較し、前記画像濃度の補正値を算出する画像濃度制御部と、を備え、前記補正値に基づき、前記現像剤担持体に印加する前記バイアス電圧を調整することを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の現像装置は、前記現像剤担持体と、前記現像剤供給部材とは非接触であることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の現像装置は、前記現像剤担持体に印加する前記バイアス電圧は直流電圧であることを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の現像装置の前記層厚規制部材は、前記現像剤と接触する領域が非導電性材で形成されることを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の画像形成装置は、レーザ光を偏向走査する光走査装置と、前記光走査装置による前記レーザ光の照射により前記静電潜像が形成される前記静電潜像担持体と、前記の現像装置と、前記現像装置により付着された前記現像剤を被記録媒体に転写する転写装置と、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、現像装置は、静電潜像担持体上に形成される静電潜像に１成分トナーを用いる現像剤を供給して現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に担持される前記現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、前記現像剤担持体の周面に前記現像剤を供給すると共に前記現像剤担持体上の前記現像剤を剥離する現像剤供給部材と、制御部とを備え、少なくとも前記現像剤担持体にバイアス電圧を印加し、前記静電潜像を前記現像剤により現像を行う現像装置であって、前記現像剤担持体に流れる電流の値を計測する第１の電流計測部と、前記現像剤供給部材に流れる電流の値を計測する第２の電流計測部と、を備え、非現像時において、少なくとも前記現像剤担持体及び前記現像剤供給部材にバイアス電圧を印加した場合に、前記第２の電流計測部により計測される第１の電流値と、現像時において、前記第１の電流計測部及び前記第２の電流計測部とによって計測される第２の電流値と、に基づきプロセス制御を行うことで、非現像時及び現像時において現像ローラ上のトナー層の総電荷量を求め、トナー付着量及びトナー帯電量を算出し、効率の良いプロセス制御を行うことができるため、安定した画像形成を行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【００２３】
本発明によれば、現像装置は、前記層厚規制部材に流れる電流の値を計測する第３の電流計測部を備え、前記非現像時において、前記現像剤担持体、前記現像剤供給部材及び前記層厚規制部材に前記バイアス電圧を印加した場合に、前記第２の電流計測部により計測される第３の電流値と、前記現像時において、前記第１の電流計測部、前記第２の電流計測部及び前記第３の電流計測部とによって計測される第４の電流値とに基づき前記プロセス制御を行うことで、導電性の前記層厚規制部材を考慮し、非現像時及び現像時において現像ローラ上のトナー層の総電荷量を求め、ナー付着量及びトナー帯電量を算出し、効率の良いプロセス制御を行うことができるため、安定した画像形成を行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【００２４】
本発明によれば、現像装置は、前記現像剤担持体上の前記現像剤の帯電量及び前記現像剤の付着量を算出する算出部を備え、前記算出部は、前記第１の電流値及び前記第２の電流値に基づき、前記帯電量及び前記付着量を算出し、前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との間の電位差を補正し、前記プロセス制御を行うことで、前記現像剤担持体上の前記現像剤の付着量が変動する場合にも、対応して電位差を補正することで、常時、現像剤の付着量を適正量に調整することができるという優れた効果を奏し得る。
【００２５】
本発明によれば、現像装置の前記制御部は、前記現像剤の付着量に基づいて、前記層厚規制部材が前記現像剤担持体に圧接する圧接力を制御し、前記現像剤の層厚を調整することで、前記現像剤担持体上の現像剤の付着量が変動している場合にも、現像剤の付着量を適正量に調整することができるという優れた効果を奏し得る。
【００２６】
本発明によれば、現像装置の制御部は、前記現像剤の帯電量に基づいて、前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との間の前記電位差を制御することで、前記現像剤の帯電量が変動する場合にも、画像濃度を安定化することができるという優れた効果を奏し得る。
【００２７】
本発明によれば、現像装置は、前記層厚規制部材を保持する層厚規制保持部材と、前記層厚規制保持部材を駆動する保持部材駆動部とを備え、前記制御部の制御に基づき、前記層厚規制部材が前記現像剤担持体に圧接する前記圧接力が制御されることで、前記現像剤担持体上の現像剤の付着量が変動している場合にも、現像剤の付着量を適正量に調整することができ、安定した画像形成を行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【００２８】
本発明によれば、現像装置は、前記層厚規制保持部材は、前記現像剤担持体の軸線に対して前記層厚規制部材を垂直方向に可変して前記圧接力を調整することで、前記層厚規制保持部材が前記現像剤担持体に柔軟に当接することが可能となり、より微細な調整が可能となるという優れた効果を奏し得る。
【００２９】
本発明によれば、現像装置は、画像濃度の基準である基準トナーパッチの濃度を記憶する記憶部と、前記静電潜像担持体上に形成されるトナーパッチの濃度を検出する画像濃度センサと、前記検出したトナーパッチの濃度と前記基準トナーパッチの濃度とを比較し、前記画像濃度の補正値を算出する画像濃度制御部とを備え、前記補正値に基づき、前記現像剤担持体に印加する前記バイアス電圧を調整することで、より多角的に現像装置の調整を行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【００３０】
本発明によれば、現像装置は、前記現像剤担持体と、前記現像剤供給部材とは非接触であることで、前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との間による電荷移動をトナーのみみに限定できるため、リーク電流を考慮する手間を省くことができるという優れた効果を奏し得る。
【００３１】
本発明によれば、現像装置は、前記現像剤担持体に印加する前記バイアス電圧は直流電圧であることで、電流を平滑化する必要がなく、計測の簡素化が可能になるという優れた効果を奏し得る。
【００３２】
本発明によれば、現像装置の前記層厚規制部材は、前記現像剤と接触する領域が非導電性材で形成されることで、様々な種類の層厚規制部材を適用でき、設計用途を広げることができるという優れた効果を奏し得る。
【００３３】
本発明によれば、画像形成装置は、レーザ光を偏向走査する光走査装置と、前記光走査装置による前記レーザ光の照射により前記静電潜像が形成される前記静電潜像担持体と、前記現像装置と、前記現像装置により付着された前記現像剤を被記録媒体に転写する転写装置とを備えることで、非現像時及び現像時において現像ローラ上のトナー層の総電荷量を求め、トナー付着量及びトナー帯電量を算出し、効率の良いプロセス制御を行うことができるため、安定した画像形成を行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１の実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】第１の実施形態に係る現像装置の構成を示す概略図である。
【図３】第１の実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る現像装置の現像ローラ及び供給ローラに印加される電圧の差と、供給ローラに流れる電流の値との関係を示したグラフである。
【図５】電位差がＶ１である場合の現像ローラ及び供給ローラの模式図である。
【図６】現像バイアスと、現像効率との関係を示すグラフである。
【図７】第１の実施形態に係る現像装置における、トナー付着量に基づく制御の処理を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図９】第２の実施形態に係る現像装置の構成を示す概略図である。
【図１０】（ａ）第２の実施形態に係る現像装置における、ブレード圧と自由長との関係を示すグラフである。（ｂ）第２の実施形態に係る現像装置における、ブレード圧とたわみ量との関係を示すグラフである。
【図１１】第２の実施形態に係る現像装置における、ブレード圧とトナー付着量との関係を示すグラフである。
【図１２】第２の実施形態に係る現像装置における、トナー帯電量と現像バイアスとの関係を示すグラフである。
【図１３】第３の実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】第３の実施形態に係る現像装置における、トナー付着量と画像濃度補正に基づく制御の処理を示すフローチャートである。
【図１５】本実施形態に係る現像装置の変形例における概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態に係る現像装置１を備える画像形成装置１００を説明する。図１は、第１の実施形態に係る現像装置１を備える画像形成装置１００の構成を示す概略図である。尚、第１の実施形態では、画像形成装置１００における画像形成に係る主要な構成要素を中心に説明し、その他の補助的な構成要素の説明を省略する。
【００３６】
画像形成装置１００は、後述する感光体ドラム５１（静電潜像担持体）を、イエロー画像用、マゼンタ画像用、シアン画像用、および黒色画像用の４つの感光体ドラムを備え、これらによりカラー画像を形成可能なタンデム方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１００は、ネットワークを介して接続されたＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の各種端末装置から送信される画像データや、スキャナ等の原稿読み取り装置によって読み取られた画像データに基づいて、被転写材（記録媒体）となる用紙Ｐに対して、カラー画像またはモノクロ画像を形成するプリンタ機能を有するものである。
【００３７】
画像形成装置１００は、図１に示すように、用紙Ｐにトナー画像を形成する機能を有する画像形成ステーション部５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂ）と、該画像形成ステーション部５０で用紙Ｐに形成されたトナー像を定着させる機能を有する定着装置４０と、用紙Ｐを載置する供給トレイ６０から画像形成ステーション部５０および定着装置４０へと用紙Ｐを搬送する機能を有する搬送部３０とを備えている。
【００３８】
画像形成ステーション部５０は、イエロー画像用、マゼンタ画像用、シアン画像用及び黒色画像用のそれぞれ４つの画像形成ステーション５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂ）から構成されている。具体的には、供給トレイ６０と定着装置４０との間において、供給トレイ６０側から、イエロー画像形成ステーション５０Ｙ、マゼンタ画像形成ステーション５０Ｍ、シアン画像形成ステーション５０Ｃ、および黒色画像形成ステーション５０Ｂがこの順に配置されている。
【００３９】
これら各色の画像形成ステーション５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂは、それぞれ、トナーの種類以外は、実質的に同一の構成を有しており、各色に対応する画像データに基づいて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒色（Ｂ）のトナー画像を形成して、最終的に記録媒体となる用紙Ｐ上に転写するものである。第１の実施形態の画像形成ステーション部５０では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒色（Ｂ）の４色の画像を形成する構成であるが、特にこれら４色に限定せず、例えばシアンおよびマゼンタと同一の色相で濃度がより低いライトシアン（ＬＣ）およびライトマゼンタ（ＬＭ）を加えた６色のトナー画像を形成する構成であっても良い。尚、図１における各画像形成ステーション５０の構成部品の符号については、イエロー画像用の画像形成ステーション５０Ｙを代表として記載し、他の各画像形成ステーション５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂの構成部品の参照符号は、省略している。
【００４０】
画像形成ステーション５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂ）は、感光体ドラム５１（静電潜像担持体）、帯電装置５２、露光装置５３、現像装置１、転写ローラ５５及びクリーニング装置５６がそれぞれ配置されている。
【００４１】
感光体ドラム５１は、有機光導電体（ＯＰＣ：Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の感光性材料を表面に有する略円筒のドラム形状を呈し、露光装置５３の下方に配設され、図示しない駆動手段と制御手段とによって、所定の方向（図１の矢印Ｆで示す方向）に回転駆動されるように制御されている。
【００４２】
帯電装置５２は、感光体ドラム５１の外周面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であって、感光体ドラム５１の上方の外周面に近接して配置されている。尚、本実施形態では帯電装置５２として接触型のローラ方式の帯電ローラが使用されているが、チャージ方式、ブラシ方式及びイオン放出帯電方式等の帯電装置を用いても良い。
【００４３】
露光装置５３は、画像処理部（図示せず）から出力された画像データに基づいて、帯電装置５２にて帯電された感光体ドラム５１の表面に、レーザ光を照射して露光することにより、感光体ドラム５１の表面に画像データに応じた静電潜像を書き込む機能を備える。露光装置５３は、各画像形成ステーション５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂに応じて、イエロー、マゼンタ、シアン、または黒色にそれぞれ対応する画像データが入力されることにより、対応する色に応じた静電潜像をそれぞれ形成する。露光装置５３としては、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ：Ｌａｓｅｒ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）及びＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子をアレイ状に並べた書込み装置（例えば、書込みヘッド）を使用することができる。
【００４４】
現像装置１には、各画像形成ステーション５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂ）の画像形成に応じて、イエロー、マゼンタ、シアン、または黒色の現像剤が収容され、それぞれの感光体ドラム５１上に形成された静電潜像を黒色（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）のトナーにより顕像化する。これらの現像剤は、帯電された感光体ドラム５１の表面電位と同極性に帯電されたトナーを含んでいる。なお、感光体ドラム５１の表面電位の極性および使用するトナーの帯電極性は、正負を問わないが、本実施形態では負（マイナス）帯電のトナーを用いている。尚、現像装置１の詳細は後述する。
【００４５】
転写ローラ５５は、感光体ドラム５１上に形成されたトナー像を搬送ベルト３３にて搬送される用紙Ｐ表面に転写するものであり、トナーの帯電極性とは、逆極性（本実施形態では、正（プラス）極性）のバイアス電圧が印加される転写ローラを有している。
【００４６】
クリーニング装置５６は、用紙Ｐへのトナー画像転写後に、感光体ドラム５１の外周面上に残存しているトナーを除去および回収する。本実施形態では、感光体ドラム５１を挟んで現像装置１と略対向する位置で、且つ感光体ドラム５１の側方に配置されている。
【００４７】
搬送部３０は、駆動ローラ３１、従動ローラ３２、および搬送ベルト３３を備え、各画像形成ステーション５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂ）において、各色のトナー像が転写される用紙Ｐを搬送する。搬送部３０は、無端状の搬送ベルト３３が駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に張架された構成となっており、供給トレイ６０から給紙された用紙Ｐを各画像形成ステーション５０へと順に搬送する。
【００４８】
定着装置４０は、加熱ローラ４１および加圧ローラ４２を備え、これらが当接する定着ニップ部に用紙Ｐを搬送することで、用紙Ｐ上に転写されたトナー像を熱圧着して用紙Ｐに定着させる。
【００４９】
制御部１０は、画像形成装置１００における動作を制御する。また、制御部１０は、マイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータが実行する処理の手順を示した制御プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）と、作業用のワークエリアを提供するＲＡＭ（Random Access Memory）と、算出した累積トナー補給時間を一時的に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable Programmable ROM）不揮発性メモリ、透磁率センサ２４やスイッチ（図示せず）からの信号を入力する回路であって入力バッファやＡ／Ｄ変換回路を含む入力回路と、モータやソレノイドまたはランプなどを駆動するドライバを含む出力回路等とから構成される。尚、これらの記憶する手段を総称して記憶部２８と称す。
【００５０】
記憶部２８は、現像電圧バイアスの基準となる基準現像バイアス値を記憶する。基準現像バイアス値は、現像バイアス値に基づきトナー濃度の補正制御を行う際の基準となる。また、記憶部２８は、画像濃度の基準である基準トナーパッチの濃度値を予め記憶する。基準トナーパッチの濃度値は、画像濃度に基づきトナー濃度の補正制御を行う際の基準となる。
【００５１】
画像形成装置１００において、時間と共に感光体ドラムや現像剤の経時的な変化に影響されずに一定のトナー濃度や画像出力を得るため、様々な処理の条件を調整して動作が行われている。この調整をプロセスコントロール（プロセス制御）と称する。具体的に述べると、帯電電位、露光量、トナー濃度の補正量、現像バイアス値、転写電圧値及び定着温度等の調整を行うことである。制御部１０は、上記プロセスコントロールを行い、一定のトナー濃度や画像出力を得るための調整を行う。
【００５２】
このように構成された画像形成装置１００では、搬送部３０によって搬送される用紙Ｐは、各画像形成ステーション５０の感光体ドラム５１との対向位置を通過する際に、それら対向位置において、搬送ベルト３３を介して下方に配置された転写ローラ５５による転写電界の作用にて、各感光体ドラム５１上のトナー像が順次用紙Ｐ上に転写される。これによって、各色のトナー像が用紙Ｐ上に重なり合うように転写され、用紙Ｐ上に所望のフルカラートナー像が形成される。こうしてトナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置４０によってトナー像の定着処理が行われた後に、排紙トレイ（図示せず）に送出される。
【００５３】
次に、第１の実施形態に係る現像装置１を説明する。図２は、第１の実施形態に係る現像装置１の構成の概略図である。図３は、現像装置１を備える画像形成装置１００の構成のブロック図である。
【００５４】
現像装置１は、現像ローラ２、供給ローラ３、トナー層規制ブレード４、第１の電流計測部５、第２の電流計測部６、第３の電流計測部７、演算部１１及び３つの電源部１２、１３、１４を備え、画像形成ステーション部５０に配置されている。
【００５５】
現像ローラ２は、トナー（現像剤）を担持する現像剤担持体である。現像ローラ２はアルミニウム等で構成され、その表面粗さは、約Ｒａ０．３〜０．６μｍである。また、現像ローラ２と感光体ドラム５１との間に現像ギャップが形成される。つまり本方式は非接触現像と呼ばれる現像方式になっている。現像ギャップはギャップ保持部材（図示せず）で１５０〜４００μｍである。
【００５６】
接触方式に比べて、非接触方式の場合は、強い振動電界で感光体ドラムまでトナーを飛翔させ、感光体ドラム上の現像電界を最適化することで、トナーの付着状態が過不足なく均質となり、鮮明な画像が得られる。
【００５７】
供給ローラ３は、金属シャフトの周囲にポリウレタン発泡フォームを形成しており、現像ローラ２とのニップ部の食い込み量は０．４〜１．２ｍｍである。感光体ドラム５１の回転方向に対して、現像ローラ２と供給ローラ３は回転方向が逆に設定されている。図示していないが、トナーを撹拌し供給ローラ３までトナーを搬送するトナー撹拌ローラがある。
【００５８】
トナー層規制ブレード４は、ＳＵＳ（Ｓｔｅｅｌ  ｓｐｅｃｉａｌ  Ｕｓｅ  Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）やリン青銅などの金属板で構成されている。平板から成る場合と先端がＬ字型の場合がある。また、トナー層規制ブレード４は、現像ローラ２へのトナー量を規制する。
【００５９】
この現像装置１は、第１の実施形態では、現像剤としてトナーを使用する、いわゆる一成分系の現像装置であり、露光装置５３によって感光体ドラム５１表面に形成された静電潜像を現像してトナー像（可視像）を形成する。現像ローラ２と感光体ドラム５１とが近接し、トナーが感光体ドラム５１へと移動する現像領域へとトナーを搬送するように構成される。
【００６０】
トナーは、コアがポリエステルで外添材であるシリカが１〜３ｗｔ％、酸化チタンが１〜２ｗｔ％それぞれ添加されている。供給ローラ３にトナー撹拌ローラ（図示せず）により搬送されたトナーはニップ部で現像ローラ２と摺擦され、これによりトナーが現像ローラ２へ汲み上げられトナー層が形成される。
【００６１】
また、トナーは、トナー層規制ブレード４を通過する際に、該ブレードからの圧力で層規制されると同時に再度帯電される。トナー層規制ブレード４を通過したトナーは、現像ローラ２に印加された電圧と感光体ドラム５１上の潜像電位に応じて感光体ドラム５１に現像が行われ潜像を可視化する。
【００６２】
また、現像装置１は、可変可能な直流電圧（ＤＣ電圧：電圧値Ｖｄ、Ｖｓ、Ｖｂ）を印加する電源部１２、１３及び１４を備え、各電源部１２、１３及び１４は、現像ローラ２、供給ローラ３、及びトナー層規制ブレード４にそれぞれ接続されている。尚、電源部１２、１３、１４は、電圧を印加する機能と、電圧計として電圧を計測する機能とを内部に備える。
【００６３】
現像ローラ２には直流電圧（現像バイアス：電圧値Ｖｄ）が印加されている。つまり本現像方式は非接触ＤＣ現像と呼ばれる方式である。印字する場合には、通常、現像ローラ２、供給ローラ３、層規制部材（トナー層規制ブレード４）に同程度の直流電圧（電圧値Ｖｄ≒Ｖｓ≒Ｖｂ）が印加されるが、現像ローラ２から供給ローラ３へのトナー供給量を調整する目的で、現像ローラ２と供給ローラ３との間（供給ローラ３とトナー層規制ブレード４との間）には一定の電位差を設ける。
【００６４】
非接触ＤＣ現像方式の場合、現像ローラ２から感光体ドラム５１側への電荷移動は、帯電したトナーの移動による電荷移動に限定されるため、リーク電流を考慮する必要がない。また、直流電圧（ＤＣ）現像の場合、電流計測地を平滑かする必要がなく、直接、電流計の計測値を用いることができ、計測の簡易化が図れる。尚、本実施形態において、非接触ＤＣ現像方式を採用するが、これに限定されず、接触現像やＡＣ（交流）現像を用いて制御することが可能である。
【００６５】
現像装置１は、現像ローラ２に流れる電流の値（電流値Ｉｄ）を測定する第１の電流計測部５、供給ローラ３に流れる電流の値（電流値Ｉｓ）を測定する第２の電流計測部６及びトナー層規制ブレード４に流れる電流の値（電流値Ｉｂ）を測定する第３の電流計測部７を備える。尚、図２に示すように、第１の電流計測部５、第２の電流計測部６及び第３の電流計測部７は、電源部１２、１３及び１４を介してそれぞれ接地（ＧＮＤ）されている。
【００６６】
また、現像装置１は、第１の電流計測部５、第２の電流計測部６及び第３の電流計測部７による計測結果に基づいて、現像ローラ２上のトナー帯電量及び現像ローラ２上のトナー付着量を算出する演算部１１を備える。
【００６７】
演算部１１で得られたトナー帯電量及びトナー付着量は、制御部１０に送られ、プロセス制御（プロセスコントロール）に利用され、安定性に優れた画像形成を実現する。
【００６８】
次に、現像ローラ２上のトナー帯電量及び現像ローラ２上のトナー付着量を算出する方法について説明する。
【００６９】
まず、現像を行わない状態（非現像状態）で、現像ローラ２及び供給ローラ３にそれぞれ電圧（Ｖｓ、Ｖｄ）を印加し、その際に供給ローラ３に流れる電流の値（電流値Ｉｓ）を第２の電流計測部６によって計測する。尚、トナー層規制ブレード４に印加される電圧値は、現像ローラ２に印加される電圧値と同等である。
【００７０】
図４は、現像ローラ２及び供給ローラ３に印加される電圧の差（電位差ΔＶ＝Ｖｓ−Ｖｄ）と、供給ローラ３に流れる電流の値（電流値Ｉｓ）との関係を示したグラフである。縦軸に表した電流値Ｉｓと横軸に表した電位差ΔＶは、略直線的な関係にあり、電流値Ｉｓは、以下の式（１）を用いて算出される。尚、αは定数、Ｖ１は図４において電流値Ｉｓがゼロになる時の電位差ΔＶである。
Ｉｓ＝α（ΔＶ−Ｖ１）・・・・・（１）
【００７１】
図５は、電位差ΔＶがＶ１である場合の現像ローラ２及び供給ローラ３の模式図である。図５に示すように、現像ローラ２及び供給ローラ３にはそれぞれＤＣ電圧が印加され、電位差ΔＶ（＝Ｖ１）が生じ、現像ローラ２上にはトナー（トナー層Ｔ）が形成されている。電位差ΔＶがＶ１である場合には、供給ローラ３に流れる電流の値（電流値）は、ゼロになる。従って、電位差ΔＶが、トナー層の表面電位Ｖｓｕｆとなる。
【００７２】
トナー層の表面電位Ｖｓｕｆは、式（２）で表される。尚、ρは電荷密度、ｄはトナー層の厚さ、εはトナー誘電率を示す。
Ｖｓｕｆ＝ρｄ２／（２ε）・・・・・・・（２）
【００７３】
また、電荷密度ρとトナー層の厚さは、以下の式（３）によって表される。尚、ｍ０は現像ローラ２上の単位面積当たりのトナー付着量、（ｑ／ｍ）は現像ローラ２上の単位重量面積当たりのトナー帯電量を示す。
ρ＝（ｑ／ｍ）ｍ０／ｄ・・・・・・・・（３）
【００７４】
また、トナー層の厚さｄは、トナーの体積密度δとトナー層中のトナー比率ｐとを用いて以下の式（４）によって表される。
ｄ＝ｍ０／（δ・ｐ）・・・・・・・・・（４）
【００７５】
さらに、トナー層の表面電位Ｖｓｕｆは、上記の式（２）、式（３）及び式（４）によって、以下の式（５）として表すことができる。このとき、トナー誘電率εとトナー体積密度δは、トナーの材料によって決まる定数である。また、トナー層規制ブレード４によってトナー層が規制された場合には、トナー層中のトナー比率ｐは、略一定値になる。尚、第１の実施形態において、トナー誘電率ε＝３、トナー体積密度δ＝１．２ｇ／ｃｍ３、トナー層中のトナー比率ｐ＝０．４である。
Ｖｓｕｆ＝（ｑ／ｍ）ｍ０２／     （２ε・δ・ｐ）・・・・・（５）
【００７６】
従って、トナー誘電率ε、トナー体積密度δ及びトナー層中のトナー比率ｐで表される（２ε・δ・ｐ）は、定数として扱うことが可能であり、（２ε・δ・ｐ）の逆数をＡとすると、トナー層の表面電位Ｖｓｕｆは、以下の式（６）として表すことができる。
Ｖｓｕｆ＝ Ａ・（ｑ／ｍ）ｍ０２・・・・・・・・（６）
【００７７】
このトナー層の表面電位Ｖｓｕｆが、供給ローラ３に流れる電流がゼロになる際の、現像ローラ２と供給ローラ３との間の電位差ΔＶ（電位差ΔＶ＝Ｖ１）に等しくなる。従って、Ｖ１は、以下の式（７）によって表すことができる。
Ｖ１＝Ａ・（ｑ／ｍ）ｍ０２・・・・・・・・（７）
【００７８】
供給ローラ３に流れる電流を第２の電流計測部６で計測し、第２の電流計測部で計測される電流Ｉｓがゼロになるように、制御部１０は、電源部１２、１３で印加する電圧を制御する。
【００７９】
言い替えると、制御部１０は、第２の電流計測部６で計測される電流Ｉｓを判定し、電流Ｉｓがゼロになる、電位差ΔＶ＝Ｖ１の状態になるように、２つの電源部１２及び１３の電圧Ｖｄ、Ｖｓを制御する。
【００８０】
尚、印字が行われていない場合は、現像ローラ２、供給ローラ３及びトナー層規制ブレード４以外に電流は流れない構成と成す。すなわち、現像ローラ２に流れる電流の値（電流値Ｉｄ）、供給ローラ３に流れる電流の値（電流値Ｉｓ）及びトナー層規制ブレード４に流れる電流の値（電流値Ｉｂ）の合計値（Ｉｄ＋Ｉｓ＋Ｉｂ）はゼロとなる（Ｉｄ＋Ｉｓ＋Ｉｂ＝０）構成を成す。
【００８１】
一方、印字が行われている場合は、トナーが移動するに伴って、現像ローラ２から感光体ドラム５１へ電荷の移動が生じる。この電荷の移動は、電流値Ｉｄ、Ｉｓ、Ｉｂの合計値である電流値Ｉｇとして表すことができる（Ｉｇ＝Ｉｄ＋Ｉｓ＋Ｉｂ）。
【００８２】
また、電流値Ｉｇは、現像ローラ２上のトナー付着量ｍ０、現像ローラ２上のトナー帯量（ｑ／ｍ）、印字部の幅ｃ、印字率ｄ、現像効率ｅ、感光体ドラム５１の周速度ｈ、現像ローラの周速度を該感光体ドラム５１の周速度ｈで割った値ｋに基づき、以下の式（８）で表される。
Ｉｇ＝ｍ０×（ｑ／ｍ）×ｃ×ｄ×ｅ×ｈ÷ｋ・・・・・（８）
【００８３】
尚、印字部の幅ｃ、周速度ｈ、上記値ｋは、印字機構によって予め決定される定数であり、印字率ｄは、現像を行う際に常に一定するため既知の定数とみなされる。また、現像効率ｅは、トナー帯電量や現像バイアスにより変位することがあるが、図６に示すように、現像バイアスを高く設定する場合、トナー帯電量の高低に関係なく、飽和領域に達し、飽和領域での現像効率は、トナーの種類が同じであれば、略一定と見なすことができる。従って、高い現像バイアスを用いることで、現像効率ｅは、既知の一定値を用いていることができる。
【００８４】
このように、式（８）におけるｃ×ｄ×ｅ×ｈ÷ｋの値は定数Ｂとして置き換ることが可能である。上記式（８）は、定数Ｂを用いて以下に示す（９）として表すことができる。
Ｉｇ＝ｍ０×（ｑ／ｍ）×Ｂ・・・・・・（９）
【００８５】
演算部１１は、第１の電流計測部５、第２の電流計測部６及び第３の電流計測部７で計測された電流値Ｉｄ、Ｉｓ、Ｉｂを取得し、現像ローラ２上のトナー付着量ｍ０及び現像ローラ２上のトナー帯量（ｑ／ｍ）を算出する。
【００８６】
すなわち、演算部１１は、上記式（７）及び（９）を用いて、現像ローラ２上のトナー付着量ｍ０及び現像ローラ２上のトナー帯量（ｑ／ｍ）を以下の式（１０）及び（１１）を導く。
ｍ０＝Ｖ１・Ｂ／（Ｉｇ・Ａ）・・・・・・（１０）
ｑ／ｍ＝Ａ・Ｉｇ２／（Ｖ１・Ｂ２）・・・・・・（１１）
【００８７】
演算部１１で得られたトナー付着量ｍ０及びトナー帯量（ｑ／ｍ）は、制御部１０に送られ、プロセス制御（プロセスコントロール）に利用される。
【００８８】
また、トナー付着量ｍ０の適正値として予めトナー付着量の適正範囲を実験等により設定する。例えば、適正範囲の下限値をｍ１とし、上限値をｍ２として、トナー付着量ｍ０がｍ１＜ｍ０＜ｍ２の範囲にある場合、制御部１０は、トナー付着量ｍ０が適正な範囲にあると判定する。尚、該適正範囲は、記憶部２８に予め記憶されている。
【００８９】
制御部１０が、現像ローラ２上のトナー付着量ｍ０が上記適正範囲を外れた（例えば、トナー付着量が少なくなり、ｍ１＜ｍ０）と判断した場合、制御部１０は、トナーが供給ローラ３から現像ローラ２に移行するよう電源部１２、１３、１４を制御し、供給ローラ３と現像ローラ２との間に電位差を生じさせる。
【００９０】
具体的には、マイナス・トナーの場合は、供給ローラ３側がマイナスの電位を帯びるように電位差を生じさせる。このことで、トナー層規制ブレード４通過前の現像ローラ２上のトナー付着量が増え、トナー層規制ブレード４通過後の現像ローラ２上のトナー付着量も増加する。
【００９１】
逆に、トナー付着量が適正範囲を外れ増加した（ｍ０＜ｍ２）した場合、制御部１０は、トナーが現像ローラ２から減ずるよう電源部１２、１３、１４を制御し、供給ローラ３と現像ローラ２との間に電位差を生じさせる。すなわち、ｍ１＜ｍ０の場合と逆の方向に電位差を生じるように、電源部１２、１３、１４を制御する。
【００９２】
従来、現像装置を長時間に亘り稼働する場合、トナーの劣化が起こり、トナー層規制ブレード通過後の現像ローラ上のトナー付着量が減少することがあるが、本実施形態に係る現像装置１では、トナー付着量を算出し判定を行っている。このように、現像ローラ２上のトナー付着量ｍ０に基づき、供給ローラ３と現像ローラ２との間に電位差を制御することで、安定した画像形成を提供できる。
【００９３】
一例として、第１の実施形態では、ｍ１を０．６ｍｇ／ｃｍ２、ｍ２を０．８ｍｇ／ｃｍ２と設定する。また、電流値Ｉｇを０．３１μＡ、印字部の幅ｃを２１４[ｍｍ]、印字率ｄを２０％、現像効率ｅを８０％、感光体ドラム５１の周速度を１５０[ｍｍ／ｓｅｃ]、現像ローラの周速度を該感光体ドラム５１の周速度ｈで割った値ｋを１．０とした場合、演算部１１は、トナー付着量ｍ０を０．６[ｍｇ／ｃｍ２]、現像ローラ２上のトナー帯量（ｑ／ｍ）を１０[μＣ／ｇ]と算出する。
【００９４】
次に、第１の実施形態に係る現像装置１によるトナー付着量に基づく制御について説明する。図７は、現像ローラ２上のトナー付着量ｍ０に基づく供給ローラ３と現像ローラ２との間の電位差を制御する処理のフローチャートを示す。
【００９５】
まず、現像を行わない状態（非現像状態）で、現像ローラ２及び供給ローラ３にそれぞれ電圧（Ｖｓ、Ｖｄ）を印加し、その際に現像ローラ２及び供給ローラ３に流れる電流の値（電流値Ｉｄ、Ｉｓ）を第１の電流計測部５及び第２の電流計測部６によって計測する（ステップ１０）。尚、トナー層規制ブレード４に印加される電圧値は、現像ローラ２に印加される電圧値と略同等である。
【００９６】
次に、現像を行う状態（現像状態）で、現像ローラ２、供給ローラ３にそれぞれ電圧（Ｖｓ、Ｖｄ）を印加し、その際に現像ローラ２及び供給ローラ３及びトナー層規制ブレード４に流れる電流の値（電流値Ｉｄ、Ｉｓ、Ｉｂ）を第１の電流計測部５、第２の電流計測部６及び第３の電流計測部７によって計測する（ステップ２０）。
【００９７】
演算部１１は、第１の電流計測部５、第２の電流計測部６及び第３の電流計測部７で計測された電流値Ｉｄ、Ｉｓ、Ｉｂを取得し、現像ローラ２上のトナー付着量ｍ０及び現像ローラ２上のトナー帯量（ｑ／ｍ）を算出する（ステップ３０）。
【００９８】
制御部１０は、トナー付着量ｍ０が適正な範囲にあるか否か判定する（ステップ４０）。
【００９９】
トナー付着量ｍ０が適正な範囲にない場合（ステップ４０、Ｎ）、制御部１０は、第２の電流計測部で計測される電流Ｉｓがゼロになるように、電源部１２、１３で印加する電圧を制御し、トナー付着量の適正化を図る（ステップ６０）。
【０１００】
トナー付着量ｍ０が適正な範囲にある場合（ステップ４０、Ｙ）、トナー付着量ｍ０及びトナー帯量（ｑ／ｍ）は、プロセス制御（プロセスコントロール）に利用される（ステップ５０）。
【０１０１】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に係る現像装置１ａは、トナー層規制ブレード４の圧接力を可変するブレード保持部材１９、現像ローラ２、供給ローラ３、トナー層規制ブレード４、第１の電流計測部５、第２の電流計測部６、第３の電流計測部７、演算部１１及び３つの電源部１２、１３、１４を備え、画像形成ステーション部５０に配置されている。
【０１０２】
図８は、現像装置１ａを備える画像形成装置１００ａの構成のブロック図である。尚、第２の実施形態に係る現像装置１ａにおける、その他の構成要素は、第１の実施形態に係る現像装置１の構成要素と同じであるため、重複する構成要素の説明を省略する。
【０１０３】
第２の実施形態に係る現像装置１ａにおいて、第１の実施形態と同様に現像ローラ２上のトナー付着量ｍ０を算出する。さらに、制御部１０は、該トナー付着量ｍ０をパラメータとして考慮し、トナー層規制ブレード４を保持するブレード保持部材１９を可動させ、現像ローラ２の軸線Ｃに対して、トナー層規制ブレード４を垂直方向（図９の上下左右方向）に移動させ、現像ローラ２に対するトナー層規制ブレード４の圧接力（ブレード圧）を可変するように制御する。
【０１０４】
ブレード保持部材１９は、トナー層規制ブレード４を保持し、ブレード保持部材駆動部２０が接続されている。ブレード保持部材駆動部２０は、制御部１０により制御される。図９に示すように、ブレード保持部材１９は、トナー層規制ブレード４を略水平方向（しなり量Ｓ）又は／及び略垂直方向（自由長Ｆ）に移動させることで、現像ローラ２に対するトナー層規制ブレード４の圧接力を可変することができる。
【０１０５】
現像ローラ２に対するトナー層規制ブレード４の圧接力（ブレード圧）は、略水平方向のトナー層規制ブレード４の位置の可変量（しなり量Ｓ）を変化させる方法と、略垂直方向のトナー層規制ブレード４の位置の可変量（自由長Ｆ）を変化させる方法とがある。尚、トナー層規制ブレード４の圧接力の制御において、しなり量Ｓ及び自由長Ｆの両方を可変させる用にしても良い。
【０１０６】
図１０（ａ）は、自由長Ｆのみを可変させた場合のトナー層規制ブレード４の圧接力と自由長Ｆとの関係を示すグラフである。図１０（ｂ）は、たわみ量Ｓのみを可変させた場合のトナー層規制ブレード４の圧接力とたわみ量Ｓとの関係を示すグラフである。ここで用いたトナー層規制ブレード４は、図１０（ａ）においてＳＵＳブレードで板圧０．１ｍｍ、たわみ量Ｓは２．２ｍｍ、図１０（ｂ）においてＳＵＳブレードで板圧０．１ｍｍ、自由長Ｆ１３ｍｍとした。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）から分かるように、たわみ量Ｓが大きくなるとトナー層規制ブレード４の圧接力も高くなり、自由長Ｆが大きくなると、トナー層規制ブレード４の圧接力も高くなることが分かる。
【０１０７】
尚、トナー層規制ブレード４として、金属板の場合と、金属板にウレタンが取り付けえられているものがあるが、金属板の片バネ（図示せず）によって現像ローラ２に対し、常時、トナー層規制ブレード４の圧接力が与えられる構成となる。
【０１０８】
図１１は、第１の実施形態で算出した現像ローラ２上のトナー付着量と、トナー層規制ブレード４の圧接力との関係の一例を示したグラフである。すなわち、自由長Ｆ又は／及びたわみ量Ｓを可変することで、トナー層規制ブレード４の圧接力が変化し、現像ローラ２上のトナー付着量を変化できる。
【０１０９】
第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、第１の電流計測部５、第２の電流計測部６及び第３の電流計測部７を用いて、トナー付着量ｍ０及びトナー帯量（ｑ／ｍ）が算出される。
【０１１０】
現像ローラ２上のトナー付着量ｍ０は、上述したように、自由長Ｆ又は／及びたわみ量Ｓを可変することで、予め定めた適正範囲に収めることができるため、続いて、現像条件に関するプロセス制御（プロセスコントロール）を行う。尚、トナー付着量によって帯電量は変化するため、トナー付着量を適正範囲に調整した後に、現像条件に関するプロセス制御を行うことが望ましい。
【０１１１】
図１２は、現像ローラ２上のトナー帯電量と、現像ローラ２に印加される現像バイアスとの関係の一例を示すグラフである。このように、トナー帯電量が上がると現像しにくいため、現像ローラ２に印加する現像バイアスが、高くなるように制御する。逆にトナー帯電量が下がると現像しやすいため、該現像バイアスが低くなるように制御する。このように適切な現像条件を採用し、プロセス制御を行うことで、適切な画像濃度を実現できる。
【０１１２】
尚、制御部１０は、現像ローラ２に印加する現像バイアスを変化させる際は、同様に供給ローラ３及びトナー層規制ブレード４に印加する同等変化量の電圧を変化させる。また、感光体ドラム５１の帯電位と現像ローラ２に印加する現像バイアスとの電位差に起因する白地カブリや画像変質を抑制するため、図示しない電源部により感光体ドラム５１上の帯電条件も制御し、感光体ドラム５１の表面電位が現像ローラ２の電位と等しくなるように印加する電圧を制御する。
【０１１３】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態に係る現像装置１ｂは、現像ローラ２上のトナー付着量ｍ０に基づく供給ローラ３と現像ローラ２との間の電位差の制御又は／及びトナー層規制ブレード４の制御に加えて、感光体ドラム５１上の画像濃度の補正に基づくプロセス制御を行う。
【０１１４】
第３の実施形態に係る現像装置１ｂは、ブレード保持部材１９、現像ローラ２、供給ローラ３、トナー層規制ブレード４、第１の電流計測部５、第２の電流計測部６、第３の電流計測部７、演算部１１及び３つの電源部１２、１３、１４、さらに、画像濃度制御部８及び画像濃度センサ９を備え、画像形成ステーション部５０に配置されている。
【０１１５】
図１３は、現像装置１ｂを備える画像形成装置１００ｂの構成のブロック図である。尚、第３の実施形態に係る現像装置１ｂにおける、その他の構成要素及び動作は、第１及び２の実施形態に係る現像装置１、１ａの構成要素と同じであるため、重複する構成要素の説明を省略する。
【０１１６】
画像濃度制御部８は、所定の中間調のトナーパッチ（ベタ画像）を感光体ドラム５１に形成し、そのトナーパッチからの反射光量を画像濃度センサ９の読み取り装置で読み取り、中間調ガンマ補正処理を行う。さらに、制御部１０は、画像濃度の補正に伴い現像ローラ２に印加する現像バイアスを調整する制御を行う。
【０１１７】
具体的には、中間調ガンマ補正処理において、画像濃度センサ９のキャリブレーションを行ってトナーパッチ（ベタ画像）を作成する際の帯電電位、光量及び印加電圧を設定することにより、トナーパッチの形成条件の補正を行う。そして、所定の中間調のトナーパッチを感光体ドラム５１に形成する。そして、トナーパッチからの反射光量を画像濃度センサ９で読み取り、読み取ったトナーパッチに基づく画像濃度センサ９の出力値と、記憶部２８に記憶された目標値となる基準値とを比較して、印字画像の濃度における補正量を算出する。算出された補正量に従って、画像の表示の際の明るさ又は色のガンマ補正のために使用され得る変換テーブル（中間調ガンマ補正テーブル）を修正する。これにより、一定の中間調ガンマ特性が得ることができ、印字画像の濃度を安定化できる。尚、記憶部２８は、変換テーブル（中間調ガンマ補正テーブル）を予め記録する。
【０１１８】
次に、第３の実施形態に係る現像装置１ｂによるトナー付着量に基づく制御について説明する。図１４は、現像ローラ２上のトナー付着量ｍ０に基づく供給ローラ３と現像ローラ２との間の電位差の制御又は／及びトナー層規制ブレード４の制御、感光体ドラム５１上の画像濃度の補正に基づくプロセス制御のフローチャートを示す。
【０１１９】
まず、現像を行わない状態（非現像状態）で、現像ローラ２及び供給ローラ３にそれぞれ電圧（Ｖｓ、Ｖｄ）を印加し、その際に現像ローラ２及び供給ローラ３に流れる電流の値（電流値Ｉｄ、Ｉｓ）を第１の電流計測部５及び第２の電流計測部６によって計測する（ステップ１００）。尚、トナー層規制ブレード４に印加される電圧値は、現像ローラ２に印加される電圧値と略同等である。
【０１２０】
次に、現像を行う状態（現像状態）で、現像ローラ２、供給ローラ３にそれぞれ電圧（Ｖｓ、Ｖｄ）を印加し、その際に現像ローラ２及び供給ローラ３及びトナー層規制ブレード４に流れる電流の値（電流値Ｉｄ、Ｉｓ、Ｉｂ）を第１の電流計測部５、第２の電流計測部６及び第３の電流計測部７によって計測する（ステップ１１０）。
【０１２１】
演算部１１は、第１の電流計測部５、第２の電流計測部６及び第３の電流計測部７で計測された電流値Ｉｄ、Ｉｓ、Ｉｂを取得し、現像ローラ２上のトナー付着量ｍ０及び現像ローラ２上のトナー帯量（ｑ／ｍ）を算出する（ステップ１２０）。
【０１２２】
制御部１０は、トナー付着量ｍ０が適正な範囲にあるか否か判定する（ステップ１３０）。
【０１２３】
トナー付着量ｍ０が適正な範囲にない場合（ステップ１３０、Ｎ）、制御部１０は、第２の電流計測部で計測される電流Ｉｓがゼロになるように、電源部１２、１３で印加する電圧を制御し、トナー付着量の適正化を図る（ステップ１５０）。
【０１２４】
トナー付着量ｍ０が適正な範囲にある場合（ステップ１３０、Ｙ）、所定の中間調のトナーパッチ（ベタ画像）を感光体ドラム５１に形成し、そのトナーパッチからの反射光量を画像濃度センサ９の読み取り装置で読み取る（ステップ１４０）。
【０１２５】
読み取ったトナーパッチに基づく画像濃度センサ９の出力値と、記憶部２８に記憶された目標値となる基準値とを比較する（ステップ１６０）。
【０１２６】
画像濃度センサ９の出力値が適正な範囲にない場合（ステップ１６０、Ｎ）、印字画像の濃度における補正量を算出し、該補正量に従って、画像の表示の際の明るさ又は色のガンマ補正のために使用され得る変換テーブル（中間調ガンマ補正テーブル）を修正する。同時に、該補正量に従って現像ローラ２に印加する現像バイアスを調整する制御を行う（ステップ１７０）。
【０１２７】
画像濃度センサ９の出力値が適正な範囲にある場合（ステップ１６０、Ｙ）、トナー付着量ｍ０及びトナー帯量（ｑ／ｍ）は、プロセス制御（プロセスコントロール）に利用される（ステップ１８０）。
【０１２８】
＜変形例＞
現像装置１のブレード保持部材１９の材質を変えた変形例を以下に説明する。尚、その他の構成要素及び動作は、第１及、第２及び第３の実施形態に係る現像装置１、１ａ又は１ｂの構成要素と同じであるため、重複する構成要素の説明を省略する。図１５は、本変形例の現像装置の構成を示す概略図である。
【０１２９】
現像装置１のブレード保持部材１９の材質として、非伝導性ゴム層を採用する。また、図１５に示すように、ブレード保持部材１９には、ほとんど電流が流れないため、上述した本実施形態における現像装置１、１ａ、１ｂに備えられている第３の電流計測部７を設けずに、簡略化を図っている。このような構成により、様々な材質のブレード保持部材を用いることができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１  現像装置
２  現像ローラ
３  供給ローラ
４  トナー層規制ブレード
５  第１の電流計測部
６  第２の電流計測部
７  第３の電流計測部
８  画像濃度制御部
９  画像濃度センサ
１０  制御部
１１  演算部
１２、１３、１４  電源部
１９  ブレード保持部材
２０  ブレード保持部材駆動部
２８  記憶部
５０  画像形成ステーション部
５１  感光体ドラム
１００、１００a、１００ｂ  画像形成装置
【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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【図１４】
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【図１５】
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