JP2011008159A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非磁性一成分現像方式の現像装置における表面層が弾性発泡材層で形成されたトナー供給回転体の表面層発泡セルに入り込む現像剤凝集物やトナー外添剤に起因する凝集物等の不純物を所定のタイミングで排出させる。
【解決手段】トナー供給回転体を予め定めた全速回転速度又は該全速回転速度より遅い予め定めた減速回転速度で駆動できるようにし、トナー供給回転体の全速回転速度による全速駆動時間を累積記録し、該累積全速駆動時間が予め定めた時間Ｔ１に達すると、予め定めたタイミングで（例えば非画像形成時に）トナー供給回転体を予め定めた時間Ｔ２、減速回転速度で減速駆動させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式などによって静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、これを現像装置で現像してトナー像を形成できる複写機、プリンタ、ファクシミリ機、或いはこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置に関する。

静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、これを現像してトナー像を形成できる複写機、プリンタ、ファクシミリ機、或いはこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置で用いる現像装置は、種々のタイプのものが知られているが、その中に次のものがある。

非磁性トナーを主体とする現像剤（所謂非磁性一成分現像剤）を用いる非磁性一成分現像方式の現像装置であって、
静電潜像担持体上の静電潜像にトナーを付与するトナー担持回転体と、
該トナー担持回転体へトナーを供給するとともに現像で消費されずにトナー担持回転体上に残留するトナーを掻き取るトナー供給回転体と、
該トナー供給回転体からトナー担持回転体へ供給されて前記静電潜像の現像域へ搬送されるトナーの該トナー担持回転体上での層厚を規制する、該トナー担持回転体に当接されたトナー規制部材と
を含み、該トナー供給回転体は表面を含む層が弾性発泡材で形成されている現像装置である。

このタイプの現像装置では、前記トナー供給回転体からトナー担持回転体へ供給されたトナーは、トナー担持回転体へ当接された代表的にはブレードタイプのトナー規制部材によりトナー層厚が規制されるとともに規制部材との摩擦帯電により、或いは規制部材へのバイアス印加により帯電せしめられて静電潜像現像域へ搬送されのが一般的である。また、現像に消費されずにトナー担持回転体の回転とともに現像装置内へ戻ってくるトナーは、トナー供給回転体によりトナー担持回転体から掻き落としやすいように、除電部材により除電することもよく行われている。

いずれにしても、非磁性一成分現像方式の現像装置においては、その使用を重ねるうちに、徐々にトナーから外添剤が脱落したり、逆に外添剤がトナー本体へ埋没したりして、トナーが劣化する。このように劣化トナーの量が増えてくると、トナー帯電量が低下し、現像不良が発生してくる。

そこで、特開２００７−２９３１２２号公報では、トナーの劣化を抑制するために、トナー供給回転体の表面部分の硬さを低下させて、トナー供給回転体とトナー担持回転体との間でトナーに加わる物理的ストレスを軽減するために、トナー供給回転体の表面を含む層を例えば発泡ポリウレタン（ポリウレタンフォーム）からなる弾性発泡材で形成することが提案されている。

このように、トナー供給回転体の表面を含む層を弾性発泡材で形成すると、トナー供給回転体の表面層が柔らかくなり、トナー担持回転体からのトナー掻き取り性能が低下してくる。そこで、トナー掻き取り性能の低下を抑制するために、トナー供給回転体の弾性発泡材からなる表面を含む層を単泡セル（他の発泡セルに連通した発泡セルではなく、独立した発泡セル）を含む層とし、該単泡セルの密度を高くすることも行われている。

特開２００７−２９３１２２号公報

しかしながら、トナー供給回転体の表面を含む層を弾性発泡材で形成すると、該表面を含む層における発泡セルに、現像剤凝集物やトナーから離脱したトナー外添剤に起因する凝集物などの不純物が詰まってくる。このような凝集物は、現像装置の使用を重ねていくうちに現像剤が現像装置中の回転部材やトナー規制部材等に接して受ける物理的力や、現像装置の連続使用による発熱等が原因で発生してくる。
かかる凝集物は、通常のトナーと比較して外径が、例えば数１０μｍ〜百μｍ程度の大きい塊である。

前記のようにトナー供給回転体の弾性発泡材からなる表面を含む層における発泡セルを単泡セルとし、該セルの密度を高くするときには、トナー等がトナー供給回転体の奥部まで入り込み難くなるので、トナー供給回転体の表面を含む層における発泡セルに凝集物などの不純物が一層詰まりやくなる。

このように、トナー供給回転体の表面を含む層における発泡セルに凝集物などの不純物が詰まってくると、厚紙に印字するときのように、普通紙へ印字するときよりも画像形成装置の印字速度が減速（例えば普通紙へ印字するときの半分に減速）されるとき、従ってトナー供給回転体の回転速度も減速されるときには、発泡セルに詰まっていた不純物が、発泡セルから吐き出されやすくなり、現像形成される画像上に多数の粒状のノイズが発生してくる。

そこで本発明は、静電潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成でき、少なくとも一つの現像装置は、対応する静電潜像担持体上の静電潜像にトナーを付与するトナー担持回転体と、該トナー担持回転体へトナーを供給するとともに現像で消費されずにトナー担持回転体上に残留するトナーを掻き取るトナー供給回転体と、該トナー供給回転体からトナー担持回転体へ供給されて前記静電潜像の現像域へ搬送されるトナーの該トナー担持回転体上での層厚を規制する、該トナー担持回転体に当接されたトナー規制部材とを含み、該トナー供給回転体は表面を含む層が弾性発泡材で形成されている非磁性一成分現像方式の現像装置である画像形成装置であって、少なくとも一つの前記非磁性一成分現像方式の現像装置においては、トナー供給回転体の表面を含む層における発泡セルに入り込む現像剤凝集物やトナーの外添剤に起因する凝集物等の不純物を予め定めたタイミングで排出させることができ、それだけ該現像装置により現像形成される画像における不純物に起因する画像ノイズの発生を抑制でき、ひいては画像形成装置全体としてそれだけ良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することを課題とする。

本発明は前記課題を解決するため、
静電潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成でき、少なくとも一つの現像装置は、対応する静電潜像担持体上の静電潜像にトナーを付与するトナー担持回転体と、該トナー担持回転体へトナーを供給するとともに現像で消費されずにトナー担持回転体上に残留するトナーを掻き取るトナー供給回転体と、該トナー供給回転体からトナー担持回転体へ供給されて前記静電潜像の現像域へ搬送されるトナーの該トナー担持回転体上での層厚を規制する、該トナー担持回転体に当接されたトナー規制部材とを含み、該トナー供給回転体は表面を含む層が弾性発泡材で形成されている非磁性一成分現像方式の現像装置である画像形成装置であって、
少なくとも一つの前記非磁性一成分現像方式の現像装置について、
前記トナー供給回転体を予め定めた全速回転速度又は該全速回転速度より遅い予め定めた減速回転速度で駆動できるトナー供給回転体駆動部と、
該トナー供給回転体の全速回転速度による全速駆動時間を累積記録する全速駆動時間記録部と、
該全速駆動時間記録部に記録される累積全速駆動時間が予め定めた時間Ｔ１に達した後、前記トナー供給回転体駆動部に指示して前記トナー供給回転体を予め定めた時間Ｔ２、前記減速回転速度で減速駆動させる減速駆動指示部とを備えている画像形成装置を提供する。

本発明に係る画像形成装置によると、少なくとも一つの現像装置は対応する静電潜像担持体上の静電潜像にトナーを付与するトナー担持回転体と、該トナー担持回転体へトナーを供給するとともに現像で消費されずにトナー担持回転体上に残留するトナーを掻き取るトナー供給回転体と、該トナー供給回転体からトナー担持回転体へ供給されて前記静電潜像の現像域へ搬送されるトナーの該トナー担持回転体上での層厚を規制する、該トナー担持回転体に当接されたトナー規制部材とを含み、該トナー供給回転体は表面を含む層が弾性発泡材で形成されている非磁性一成分現像方式の現像装置である。

このタイプの現像装置においては、トナー供給回転体の弾性発泡材からなる表面を含む層の発泡セルは所謂連泡セルでもよいが、トナー供給回転体によるトナー担持回転体上の現像後残留トナーの掻き取り性能をよくするために、単泡セル（他の発泡セルに連通した発泡セルではなく、独立した発泡セル）を含む層としてもよい。また、単泡セルの密度を大きくしてもよい。

いずれにしても、上記タイプの現像装置については、前記全速駆動時間記録部に記録される累積全速駆動時間が予め定めた時間Ｔ１に達した後、前記減速駆動指示部が、前記トナー供給回転体駆動部に指示して前記トナー供給回転体を予め定めた時間Ｔ２、前記減速回転速度で減速駆動させる。

このようなトナー供給回転体の減速駆動により、トナー供給回転体の弾性発泡材からなる表面を含む層の発泡セルに入り込んでいた、現像剤凝集物やトナー外添剤に起因する凝集物等の不純物が該セルから排出され易くなり、かくして、現像形成される画像における不純物に起因する画像ノイズの発生をそれだけ抑制でき、ひいては画像形成装置全体としてもそれだけ良好な画像を形成できる。

前記減速回転速度は、前記トナー供給回転体の弾性発泡材からなる表面を含む層の発泡セルに入り込んだ凝集物等の不純物を該セルから排出させるための、予め実験等により不純物の排出が確認されている回転速度とすればよい。

該減速回転速度として、例えば、普通紙等に印字するときのトナー供給回転体の回転速度に対し半分の回転速度（封筒等の厚紙に印字するときに採用されることがある回転速度）を挙げることができる。不純物のセルからの排出が可能であるなら、通常印字時の回転速度の例えば１／３程度の回転速度等であってもよい。

いずれにしても、このように、トナー供給回転体の回転速度の減速により発泡セルに入り込んでいた凝集物等の不純物が発泡セルから吐き出されやすくなる理由は、トナー供給回転体の回転速度が低下せしめられることで、トナー供給回転体の回転速度が通常のものであるときよりも、粉粒体の性質上、トナー供給回転体の回転により多くのトナーが引きづられてトナー担持回転体側へ供給されるようになり、その結果、既にトナー供給回転体の表面層の発泡セルに入り込んでいた凝集物等の不純物が、トナー規制部材等の物理的力を与える部材へ差しかかるときに、供給されるトナーにより押し出されるような作用を受け、該トナーと入れ代わりやすくなるためであると考えられる。

「前記全速駆動時間記録部に記録される累積全速駆動時間が予め定めた時間Ｔ１に達した後、前記減速駆動指示部が、前記トナー供給回転体駆動部に指示して前記トナー供給回転体を予め定めた時間Ｔ２、前記減速回転速度で減速駆動させる」場合の「時間Ｔ１」は、トナー供給回転体をその時間Ｔ１を超えてひきつづき全速駆動すると、トナー供給回転体の表面を含む層の発泡セルに画像ノイズを引き起こす、許容し難い量の凝集物等の不純物が詰まってしまう時間であり、経験や実験等から定めればよい時間である。

「時間Ｔ２」は、トナー供給回転体をその時間Ｔ２減速駆動すれば、トナー供給回転体の表面を含む層の発泡セルに詰まっていた凝集物等の不純物をセルから所望量（画像ノイズを抑制できる程度の量）排出させてしまうことができる時間であり、これも、経験や実験等から定められる時間である。

トナー供給回転体の表面を含む層の発泡セルへの不純物の詰まり、該セルからの不純物の排出の程度の観点からして、減速駆動指示部の指示に基づく不純物を排出させるためのトナー供給回転体の減速駆動の単位時間の間にトナー供給回転体を全速駆動時間にして何時間前の状態まで復元できるかについて、β時間前まで復元できるとしたとき、このβをここでは「復元係数β」と称することにする。

すると、トナー供給回転体を減速駆動指示部の指示のもとに時間Ｔ２減速駆動すると、トナー供給回転体はＴ２にβを乗じたＴ２・β時間前の状態に復元する。
トナー供給回転体は、不純物の詰まりの観点からすると、時間Ｔ１よりさらに前の状態へ復帰する必要はないから、時間Ｔ２は〔Ｔ１−Ｔ２・β〕≧０の条件を満たす範囲のものとすることができる。

すなわち、前記減速駆動指示部が、前記全速駆動時間記録部に記録される累積全速駆動時間が予め定めた時間Ｔ１に達した後、前記トナー供給回転体駆動部に指示して前記トナー供給回転体を前記減速回転速度で減速駆動させる前記予め定めた時間Ｔ２は、該時間Ｔ２に予め定めた復元係数βを乗じて算出される時間Ｔ２・βが前記全速駆動時間記録部に記録されている前記予め定めた累積全速駆動時間Ｔ１以下の時間とすることができる。
より好ましくは、時間Ｔ２は〔Ｔ１−Ｔ２・β〕＝０を満たす時間である。

前記全速駆動時間記録部は、前記トナー供給回転体が前記減速駆動指示部による指示によらないで減速回転速度で減速駆動された場合は、該減速駆動時間Ｔ３に単位減速駆動時間あたりについて予め定めておいた復元係数αを乗じた時間Ｔ３・αを前記全速駆動時間記録部に既に記録されている累積全速駆動時間ｔから差し引いた差引後時間を全速駆動時間として保持するものとしてもよい。
前記減速駆動指示部による指示によらない減速駆動においても、トナー供給回転体から不純物が排出されやすくなるからである。

ここで「復元係数α」とは次のものである。すなわち、トナー供給回転体の表面を含む層の発泡セルへの不純物の詰まり、排出の程度の観点からして、減速駆動指示部の指示によらない場合のトナー供給回転体の減速駆動の単位時間の間にトナー供給回転体を全速駆動時間にして何時間前の状態まで復元できるかについて、α時間前まで復元できるとしたとき、このαをここでは「復元係数α」と称している。

トナー供給回転体が、厚紙に印字するときのように、減速駆動指示部の指示によらずに時間Ｔ３減速駆動されたとする。すると、トナー供給回転体は、全速駆動時間に換算してＴ３にαを乗じたＴ３・α時間前の状態に復元する。

トナー供給回転体は、不純物の詰まりの観点からすると、全速駆動時間記録部に既に記録されている現状の累積全速駆動時間ｔよりさらに前の状態へ復帰する必要はないから、時間Ｔ３は差引後時間〔現状の累積全速駆動時間ｔ−Ｔ３・α〕≧０の条件を満たす範囲のものとすることができる。

換言すれば、前記全速駆動時間記録部は、前記記録されている累積全速駆動時間ｔから前記時間Ｔ３・αを差し引いた差引後時間が０以上となるときのみ、前記差引後時間を累積全速駆動時間として保持することができる。

なお、全速駆動時間や減速駆動時間のカウントは時間そのものをカウントしてもよいが、他の方法でカウントしてもよい。例えば、サイズの分かっている１枚の記録媒体に全速駆動で印字するときに要する時間は予め分かっているから、累積全速駆動時間は全速駆動による印字枚数をカウントすることで求めてもよい。また、サイズの分かっている記録媒体１枚に減速駆動で印字するときに要する時間も分かっているから、累積減速駆動時間も減速駆動による印字枚数をカウントすることで求めてもよい。

前記減速駆動指示部が、前記全速駆動時間記録部に記録される累積全速駆動時間が予め定めた時間Ｔ１に達すると、前記トナー供給回転体駆動部に指示して前記トナー供給回転体を前記減速回転速度で減速駆動させるタイミングとしては、それには限定されないが、画像形成に直接影響のない非画像形成時とする例を挙げることができる。

ここで「非画像形成時」とは、記録媒体にトナー像を転写して出力するための画像を形成する「画像形成時」以外の時を言い、例えば、前記減速駆動指示部が上記のようにトナー供給回転体駆動部に指示してトナー供給回転体を減速回転速度で減速駆動させるにあたり、画像形成を中断して〔印字を中断して〕該減速駆動を実施する場合のそのタイミングを挙げることができる。

その他、例えば、中間転写ベルトや感光体のクリーニング等のように本来の印字動作を止めて定期的に実行されるシーケンスも挙げることができる。このようなシーケンス中にトナー供給回転体の減速駆動を実施する場合、当該シーケンスの駆動時間を予め算出しておいて、全速駆動時間に換算した値が予め定めた閾値を超える場合は当該シーケンスを半速駆動で行うことにより、印字の中断時間を減らすことができる。

現像装置について、前記静電潜像担持体上の静電潜像の現像において前記トナー担持回転体へ直流成分に交流成分を重畳した現像バイアスを印加する現像バイアス電源を備えることができる。

この種の現像バイアス電源が設けられている場合、トナー供給回転体の表面を含む層の発泡セルからの凝集物等の不純物の吐き出しを円滑に行うため、該現像バイアス電源は、前記減速駆動指示部の指示に基づく前記トナー供給回転体の前記減速駆動時に該交流成分として画像形成時よりピーク間電圧が高い交流成分を用いるものとしてもよい。

また、該現像バイアス電源は、前記減速駆動指示部の指示に基づく前記トナー供給回転体の前記減速駆動時に該交流成分として画像形成時より周波数の高い交流成分を用いるものとしてもよい。

以上説明したように本発明によると、静電潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成でき、少なくとも一つの現像装置は、対応する静電潜像担持体上の静電潜像にトナーを付与するトナー担持回転体と、該トナー担持回転体へトナーを供給するとともに現像で消費されずにトナー担持回転体上に残留するトナーを掻き取るトナー供給回転体と、該トナー供給回転体からトナー担持回転体へ供給されて前記静電潜像の現像域へ搬送されるトナーの該トナー担持回転体上での層厚を規制する、該トナー担持回転体に当接されたトナー規制部材とを含み、該トナー供給回転体は表面を含む層が弾性発泡材で形成されている非磁性一成分現像方式の現像装置である画像形成装置であって、少なくとも一つの前記非磁性一成分現像方式の現像装置においては、トナー供給回転体の表面を含む層における発泡セルに入り込む現像剤凝集物やトナーの外添剤に起因する凝集物等の不純物を予め定めたタイミングで排出させることができ、それだけ該現像装置により現像形成される画像における不純物に起因する画像ノイズの発生を抑制でき、ひいては画像形成装置全体としてそれだけ良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。

本発明に係る画像形成装置の１例の構成の概略を示す図である。 図１の画像形成装置における現像装置の断面構造の概略を示す図である。 図２に示す現像装置を図２おいて右側から見て、しかし現像ローラ及び供給ローラは破線でその位置を示すだけとして、概略的に示す図である。 図１の画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。 図４に示す制御回路中の制御部による現像装置のトナー供給ローラからの凝集物排出制御の１例を示すフローチャートである。 図４に示す制御回路中の制御部による現像装置のトナー供給ローラからの凝集物排出制御の他の例を示すフローチャートである。 図４に示す制御回路中の制御部による現像装置のトナー供給ローラからの凝集物排出制御のさらに他の例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態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１例１００の構成の概略を示している。画像形成装置１００はタンデム型のフルカラープリンタである。

このプリンタ１００は、駆動ローラ７１とこれに対向するローラ７２に巻き掛けられた無端の中間転写ベルト７を有している。転写ベルト７は、図示省略のベルト駆動部により駆動される駆動ローラ７１により図中反時計方向（図中矢印方向）ＣＣＷに回される。

ローラ７２には転写ベルト７上の２次転写残トナー等を清掃するクリーニング装置７３が臨んでおり、駆動ローラ７１には２次転写ローラ８が臨んでいる。

２次転写ローラ８は図示省略の押圧手段にて駆動ローラ７１に支持された中間転写ベルト７の部分に押圧され、中間転写ベルト７との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト７の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体Ｓの移動に従動して、或いは駆動されて回転することができる。２次転写ローラ８には、図示省略の電源から２次転写バイアスを印加することができる。

中間転写ベルト７及び２次転写ローラ８の上方には定着装置９が配置されており、下方にはタイミングローラ対１１が配置されており、さらにその下方に、記録紙等の記録媒体Ｓを収容した記録媒体収容カセット１０が配置されている。

定着装置９はハロゲンランプヒータ等の熱源を備えた定着加熱ローラとこれに圧接される加圧ローラとを含むものである。
記録媒体収容カセット１０に収容された記録媒体Ｓは、媒体供給ローラ１０１にて１枚ずつ引き出してタイミングローラ対１１へ供給することができる。

中間転写ベルト７を巻き掛けたローラ７１、７２の間には、転写ベルト７に沿って、ローラ７２からローラ７１に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。

Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体１を備えており、該感光体の周囲に帯電器２、露光装置３、現像装置４及びクリーニング装置５がこの順序で配置されている。

各画像形成部の感光体１にはベルト７を間にして１次転写ローラ６が対向配置されている。１次転写ローラ６は、図示省略の押圧手段にて感光体１の方向へ押圧され、ベルト７に接触して従動回転するとともにベルト７を感光体１に接触させることができる。

１次転写ローラ６には、感光体１上に形成されるトナー像をベルト７へ１次転写するための１次転写バイアスを図示省略の電源から印加できる。

露光装置３は、図示省略のパーソナルコンピュータ、画像読取装置等から提供される画像情報に応じて、レーザービームの点滅により感光体１にドット（点）露光で画像露光を施せる。

各画像形成部における感光体１は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。

各画像形成部における帯電器２は所定のタイミングで図示省略の電源から帯電用の電圧が印加され、感光体１表面を所定電位に一様に帯電させることができる。なお、帯電器２は本例ではコロナ放電を利用する非接触型のものであるが、帯電ローラ等でも構わない。

各画像形成部における現像装置４は、本例では、トナーを主体とする一成分現像剤を使用して感光体１上に形成される静電潜像を、図示省略の電源から現像バイアスが印加されるローラ形態の現像剤担持回転体（以下、「現像ローラ」という。）４１（図２参照）で反転現像することができる。現像装置４については後ほどさらに説明する。

図４にブロック図で概略図示したプリンタ１００の制御回路中の制御部Ｃｏｎｔはプリンタ１００の動作を制御するものである。画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのそれぞれ、記録媒体の搬送機構、定着装置９等のプリンタ１００の各部はこの制御部Ｃｏｎｔからの指示に基づいて動作する。

制御部Ｃｏｎｔには操作パネルＰＡも接続されており（図４参照）、このパネルにおいて画像形成モード、画像形成枚数の設定等を行える。
制御部Ｃｏｎｔは全速駆動時間記録部及び減速駆動指示部等も含んでいる。これらについては後ほどさらに述べる。

このプリンタによると、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち１又は２以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト７に１次転写する。

すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１が図中時計方向に回転駆動され、帯電器２にて表面が一様に所定電位に帯電され、該帯電域に露光装置３からイエロー画像に対応する画像露光が施され、感光体１上にイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置４の現像バイアスが印加された現像ローラ４１にて現像されて可視イエロートナー像となる。該イエロートナー像は１次転写ローラ６にて転写ベルト７上に１次転写される。このとき、１次転写ローラ６には図示省略の電源から１次転写バイアスが印加される。

同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト７に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト７に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト７に転写される。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト７上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト７上に形成された多重トナー像は転写ベルト７の回動により２次転写ローラ８へ向け移動する。

一方、記録媒体Ｓが記録媒体収容カセット１０から媒体供給ローラ１０１にて引き出され、タイミングローラ対１１へ供給され、待機している。

このようにタイミングローラ対１１のところで待機する記録媒体Ｓは、中間転写ベルト７にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト７と２次転写ローラ８とのニップ部に供給される。該多重トナー像は図示省略の電源から２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ８にて記録媒体Ｓ上に２次転写される。

その後記録媒体Ｓは定着装置９に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体Ｓに定着される。記録媒体Ｓはひき続き、排出ローラ対１２にて排出トレイ１３に排出される。

トナー像のベルト７への１次転写において感光体１上に残留する転写残トナー等はクリーニング装置５で清掃され、２次転写によりベルト７上に残留する２次転写残トナー等はクリーニング装置７３で清掃される。これら清掃除去されたトナーはそれぞれ図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。

以上説明したように画像形成されるのであるが、現像装置４についてさらに説明する。現像装置４は図２及び図３に示すものである。

図２は現像装置４の断面構造の概略を示している。図３は現像装置４を図２において右側から見て、しかし現像ローラ４１及び供給ローラ４２は破線でその位置を示すだけとして、概略的に示している。

現像装置４はトナー担持回転体の１例である現像ローラ４１及び現像ローラ４１へ現像剤を供給する、トナー供給回転体の１例である供給ローラ４２を備えている。
現像ローラ４１は導電性シャト上に熱可塑性エラストマーやゴム等からなる弾性層を設け、その表面に該弾性層より硬度が高い表面コート層を設けたものである。
供給ローラ４２は、導電性シャフト上に弾性を有する、導電性を付与した発泡材層を設けたものである。ローラ４２は表面を含む層に単泡セル（他の発泡セルに連通した発泡セルではなく、独立した発泡セル）を含んでいる。

また、現像装置４は供給ローラ４２へ下方から当接配置された板状のトナー供給補助部材４２０も含んでおり、さらに、供給ローラ４２側へ現像剤を攪拌しつつ供給する第１搬送回転体４６及び第２回転搬送体４７も備えている。第１及び第２の各回転搬送体は、ここでは、回転軸にスクリュー羽根（螺旋羽根）を周設したスクリュー搬送部材である。

これら現像ローラ４１、供給ローラ４２並びに第１及び第２のスクリュー搬送部材４６、４７は現像装置ハウジング４０に収められ、該ハウジングに回転可能に支持されている。現像ローラ４１は、現像装置４が画像形成装置１００に装着されると感光体１に臨むように、一部がハウジング４０の外側へ出ている。搬送部材４６、４７は現像装置ハウジング４０内に収容されている。

ハウジング４０内には現像に供する現像剤（本例ではトナーＴ）（図４参照）を保持して供給ローラ４２及び現像ローラ４１に臨むバッファ部４３が形成されている。

第１スクリュー搬送部材４６はバッフア部４３における、供給ローラ４２より上側、且つ、ローラ４２の背後寄り位置に配置されている。第２スクリュー搬送部材４７は板状の仕切り部材４８を間にして第１スクリュー搬送部材４６の上側、且つ、供給ローラ４２の上方に配置されている。

第１スクリュー搬送部材４６は現像ローラ４１と平行に配置されており、第２スクリュー搬送部材４７は仕切り部材４８を間にして第１スクリュー搬送部材４６と平行に配置されている。

現像装置４における各回転部材は、図４の制御回路に示すように、図示省略の現像モータを駆動源とする現像装置駆動部Ｄにより回転駆動される。また、現像装置４の現像ローラ４１には、該ローラ対応する感光体１上の静電潜像を現像するにあたり、現像バイアス電源ＰＷから所定の現像バイアスが印加される。

第１スクリュー搬送部材４６は駆動部Ｄにより回転駆動されることで、図３中右側から左側へ回転軸方向に現像剤を搬送することができ、第２スクリュー搬送部材４７は駆動部Ｄにて回転駆動されることで、図３中左側から右側へ回転軸方向に現像剤を搬送することができる。

このように第１及び第２のスクリュー搬送部材４６、４７が回転駆動されることで、図３に矢印で示すように、現像剤は、第１搬送部材４６にて、図３において右側の現像剤送入側端部（現像剤送り込み側端部）から左側の現像剤送出側端部（現像剤送り出し側端部）へ搬送され、該現像剤送出側端部から仕切り部材４８の左側端部の開口部（第２開口部）４８２を通って第２搬送部材４７の現像剤送入側端部へ上昇移動し、さらに第２搬送部材４７にてその現像剤送出側端部へ向け搬送され、該送出側端部から仕切り部材４８の右側端部の開口部（第１開口部）４８１を通って重力にも助けられつつ第１搬送部材４６の現像剤送入側端部へ落下移動する。現像剤はこのようにして第１、第２の搬送部材４６、４７により攪拌循環されつつ、第１搬送部材４６から供給ローラ４２、ひいては現像ローラ４１側へ供給される。

現像ローラ４１及び供給ローラ４２は、駆動部Ｄにより図２中反時計方向回りに回転駆動される。従って駆動部Ｄは供給ローラ４２を回転駆動する駆動部であると言える。ローラ４１と４２とが対向するニップ部では、両ローラ表面は互いに反対方向に移動する。これにより、供給ローラ４２は現像で消費されずに現像装置ハウジング４０内へ戻ってくる現像剤を現像ローラ４１から掻き落とすとともに、新たに現像剤を現像ローラ４１へ供給する。

現像剤（トナー）をローラ４２からローラ４１へ供給するとき、トナー供給補助部材４２０にローラ４２が摺動することで、ローラ４２はそれだけ確実にトナーを保持して搬送することができる。

このようにして供給された現像剤は現像ローラ４１に当接しているブレード形態のトナー規制部材４４を通過するときにトナー量が適正に規制され、従って感光体１に臨む現像領域へ搬送されるトナーの層厚が適切に規制され、それとともに帯電せしめられ、現像領域で感光体１上の静電潜像の現像に供される。

現像で消費されなかった現像剤は現像ローラ４１の回転とともにケース４０内へ戻ってくる。このとき、現像剤は、供給ローラ４２による現像ローラ４１からの掻き取りを円滑化するために図示省略の除電電源から除電バイアスが印加された除電部材４５にて除電される。

第１及び第２のスクリュー搬送部材４６、４７は、搬送部材４６の現像剤送出側端部及びその上側にある搬送部材４７の現像剤送入側端部において、現像ローラ４１の回転軸方向に現像ローラ４１の外側まで延在しており、第２搬送部材４７の該延在部の上方に現像剤溜まり部４９が連設されている。

図３において現像剤溜まり部４９の互いに対向する手前側及び奥側の壁のそれぞれに現像剤量（ここでは溜まり部における現像剤の上面位置）を検知するための、例えば透明な樹脂（例えばポリスチレン）からなる透光性の検知窓ｄｗが設けられており、これら窓に対して現像剤量検知装置ＴＳが設けられている。
なお、現像剤溜まり部４９が、例えば、透明なポリスチレン樹脂等の透明材料で形成されている場合には、その一部を検知窓として利用することができる。

現像剤量検知装置ＴＳは、本例では発光素子と受光素子を有する光学的センサを含むものである。発光素子は一方の検知窓ｄｗにその外側から臨み、受光素子は他方の検知窓ｄｗその外側から臨んでいる。受光素子が発光素子からの光を所定量受けると現像装置４内現像剤量が不足していると判断され、発光素子からの光が現像剤に遮られて受光素子が所定量の光を受けないときは現像剤量は足りていると判断される。現像剤溜まり部４９にはトナーボトルを含むトナー補給部ＴＢのトナーボトル部分を着脱可能に装着できるトナー補給口４９０を設けてある。検知装置ＴＳが現像剤量の不足を検出すると、トナー補給部ＴＢからトナーを補給できるようになっている。

制御部Ｃｏｎｔによると、以下の実施例で説明するように、各画像形成部の現像装置４を、トナー供給ローラ４２の表面を含む層の発泡セルに入り込む凝集物等の不純物を排出させるように制御することができる。

このために制御部Ｃｏｎｔは既述のとおり全速駆動時間記録部及び減速駆動指示部等も含んでいる。
全速駆動時間記録部は、普通紙等に画像形成するときの現像装置４のトナー供給ローラ４２の全速回転速度による全速駆動時間を累積記録する。本例では、全速駆動時間として、現像装置駆動部Ｄの現像モータの全速駆動時間を採用する。

減速駆動指示部は、該全速駆動時間記録部に記録される累積全速駆動時間（現像モータ累積全速駆動時間）が予め定めた時間Ｔ１に達した後、該トナー供給ローラ４２の駆動部でもある現像装置駆動部Ｄ（図４参照）に指示して該トナー供給ローラ４２を予め定めた時間Ｔ２、全速回転速度の半分の半速回転速度で減速駆動させる。
本例では、この場合の半速駆動時間として、現像モータの半速駆動時間を採用する。

以下の実施例は、通常システム速度（１８５ｍｍ／秒）（全速駆動）による印字においては、画像形成部Ｙ〜Ｋを用いて予め定めたパターンでＡ４サイズ記録紙にフルカラー印字を行う例である。

各画像形成部の感光体１は帯電器２によりその表面を一様に略−４５０〔Ｖ〕に帯電させ、その帯電域に露光装置３から画像露光を施して静電潜像を形成する。現像装置４においては、現像バイアス電源ＰＷ（図４参照）から現像ローラ４１に直流バイアス−３２０〔Ｖ〕とピーク間電圧が１２００〔Ｖ〕である交流バアイス〔周波数２ｋＨｚ、デューティ３０％〕とを重畳印加する。

トナー供給ローラ４２の導電性シャフトに周設された、ローラ表面を含む層を形成する導電性弾性発泡材には弾性発泡ポリウレタン（株式会社イノアックコーポレーション
Exroth-BB ）に導電性カーボンを添加して導電性を持たせたものを採用した。

なお、供給ローラ４２のローラ表面を含む層を形成する導電性弾性発泡材には弾性発泡ポリウレタン（株式会社イノアックコーポレーション EMM-C ）に導電性カーボンを添加して導電性を持たせたもの等も採用できる。
Exroth-BB の発泡セルは単泡タイプのセルであり、EMM-C の発泡セルは連泡タイプのセルである。

＜実施例１＞（図５参照）
図５のフローチャートに示すように、印字中であると、現像モータが全速駆動（従ってトナー供給ローラ４２もそれに応じて全速回転速度で全速駆動）であると（ステップＳ１）、全速駆動時間記録部において累積全速駆動時間として記録紙１枚印字分の現像モータ全速駆動時間が加算される（ステップＳ２）。その後、現像モータ累積全速駆動時間が予め定めた時間Ｔ１に達したか否かが判断される（ステップＳ３）。本例では、該時間Ｔ１は全速駆動印字による１００枚印字に相当する時間である。

時間Ｔ１に達した後は（換言すれば１００枚印字した後は）、現像モータ駆動が半速駆動に切り換えられ（ステップＳ４）、全速駆動時間記録部に残っている現像モータ累積全速駆動時間からの減算が可能であるか否か（減算により残りの現像モータ累積全速駆動時間が０より小さい負にならないか）を判断し（ステップＳ６）、減算結果が負にならない範囲で（本例では０になるまで）現像モータ累積全速駆動時間が減算される（ステップＳ５、Ｓ６）。

ここでは、半速駆動により画像印字を１枚分行うと、供給ローラ４２が、その発泡セルへの凝集物等の不純物の詰まり程度の点で、全速駆動による２０枚印字分復元するものとしている。そこで、凝集物等の供給ローラ４２からの排出のための半速駆動時間として、半速駆動による印字枚数５枚に相当する時間を採用している。それにより、供給ローラ４２を全速駆動による画像印字枚数１００枚分前の状態に復元させる。

このようにして供給ローラ４２の表面を含む層の発泡セルから現像剤凝集物やトナー添加剤に起因する凝集物等の不純物を排出させ、それだけ画像ノイズの抑制された画像を形成できるようにする。

上記した半速駆動切り換えタイミングである、全速駆動印字１００枚分に相当する現像モータ累積全速駆動時間Ｔ１は、他の値、例えば、全速駆動印字２００枚分に相当する現像モータ累積全速駆動時間とし、不純物排出のための半速駆動時間を半速駆動による印字枚数１０枚分に相当する時間とするようなことも可能であり、比例関係を保つことで数値変更することは可能である。

また、供給ローラ４２の表面を含む層を構成する弾性発泡材として、既述の株式会社イノアックコーポレーション EMM-C を採用するときは、全速駆動時間５００枚に対し半速駆動時間５枚を採用でき、このように、使用する弾性発泡材の種類に応じて数値を変更することもできる。

＜実施例２＞（図６参照）
全速駆動時間記録部は、封筒のような厚紙への印字の時のように、供給ローラ４２が前記減速駆動指示部による指示によらないで全速の１／２の半速回転速度で半速駆動された場合は、該累積半速駆動時間Ｔ３に単位減速駆動時間あたりについて予め定めておいた復元係数αを乗じた時間Ｔ３・αを前記全速駆動時間記録部に既に記録されている累積全速駆動時間ｔから差し引いた差引後時間を全速駆動時間として保持するようにしてもよい。 実施例２は全速駆動時間記録部がそのような場合の制御例である。なお、実施例２は、現像モータ回転速度が全速回転速度と半速回転速度の２種類に設定されている場合の例である。

実施例２では、図６のフローチャートに示すように、実施例１の制御を示すフローチャートにおいて、さらにステップＳ７、Ｓ８を加えた制御を行う。
すなわち、印字動作で現像モータが全速駆動でないときは（ステップＳ１で「Ｎ０」、従って半速駆動のときは）、現に全速駆動時間記録部に記録されている現像モータ累積全速駆動時間から減算が可能であるか否か（減算により残りの現像モータ累積全速駆動時間が０より小さい負にならないか）を判断し（ステップＳ７）、減算結果が負にならない範囲で（本例では０になるまで）現像モータ累積全速駆動時間を減算する（ステップＳ７、Ｓ８）。

これにより、減速駆動指示部による指示によらない現像モータ半速駆動による凝集物等の不純物の供給ローラ４２からの排出分を差し引いて実施例１と同様の制御を行う。

例えば、全速駆動で印字５０枚した後に半速駆動を行う厚紙印字などを１枚実行した場合、全速駆動２０枚分に相当する時間を、全速駆動時間記録部に現に記録されている５０枚分の現像モータ累積全速駆動時間から差し引いて、現像モータ累積全速駆動時間を全速駆動時間３０枚相当とするのである。

＜実施例３＞（図７参照）
実施例３では、図７のフローチャートに示すように、実施例１の制御を示すフローチャートにおいて、さらにステップＳ３０を加えた制御を行う。
すなわち、ステップＳ３で現像モータ累積全速駆動時間が予め定めた時間に達したと判断されると、プリンタ１００の印字動作を中断させ（ステップＳ３０）、このように非画像形成時の状態を生じさせて、ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６を実行する。

例えば、全速駆動の印字を２００枚行う場合、１００枚印字したところで画像形成を一旦中断し、ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６を実行したのち（ここでは半速駆動を５枚分相当時間行ったのち）、残り１００枚を全速駆動で印字する。

トナー供給ローラ４２からの凝集物等の不純物をより円滑に排出させるために、次の実施例４、５のように、制御部Ｃｏｎｔの減速駆動指示部による供給ローラ４２の減速駆動時に現像バイアスを調整してもよい。

＜実施例４＞
現像装置４の現像バイアス電源ＰＷにおいて、現像バイアスの交流成分のピーク間電圧を通常の１２００〔Ｖ〕に対して１４００〔Ｖ〕に設定する。
＜実施例５＞
現像装置４の現像バイアス電源ＰＷにおいて、現像バイアスの交流成分の周波数を通常の２ｋＨｚに対して３ｋＨｚに設定する。

このような現像バイアスの調整によって、効率よく凝集物を供給ローラ４２から排出させることができる。

図１を参照して説明した画像形成装置はタンデム型のフルカラープリンタ１００であったが、本発明はモノクロ画像形成装置にも適用でき、また、他のタイプの多色画像形成装置等にも適用できる。また、現像装置を複数備えている画像形成装置では、該複数の現像装置の全数より少ない数の現像装置（例えばモノクロ印字時に使用する現像装置）に本発明が適用されているだけでもよい。

本発明は、非磁性一成分現像方式の現像装置を用いる画像形成装置であって、現像装置の表面層が弾性発泡材層で形成されたトナー供給回転体の表面層発泡セルに入り込む現像剤凝集物やトナー外添剤に起因する凝集物等の不純物を所定のタイミングで排出させることができ、それだけ画像ノイズの抑制された画像を形成できる画像形成装置を提供することに利用できる。

１００ プリンタ
Ｙ イエロー画像形成部
Ｍ マゼンタ画像形成部
Ｃ シアン画像形成部
Ｋ ブラック画像形成部
１ 感光体
２ 帯電器
３ 画像露光装置
４ 現像装置
４０ 現像装置ハウジング
４１ 現像ローラ
４２ 現像剤供給ローラ
４３ バッファ部
４４ 現像剤規制部材
４５ 除電部材
４６ 第１スクリュー搬送部材
４７ 第２スクリュー搬送部材
４８ 仕切り部材
４８１、４８２ 仕切り部材の現像剤流通用開口部
４９ 現像剤溜まり部
４９０ トナー補給口
ＴＳ 現像剤量検出装置
ｄｗ 検知窓
ＴＢ トナー補給装置
Ｄ 現像装置駆動部
ＰＷ 現像バイアス電源
５ クリーニング装置
６ １次転写ローラ
７ 中間転写ベルト
７１ 駆動ローラ
７２ 対向ローラ
７３ クリーニング装置
８ ２次転写ローラ
９ 定着装置
１０ 記録媒体供給カセット
１０１ 記録媒体供給ローラ
１１ タイミングローラ対
１２ 記録媒体排出ローラ対
１３ 記録媒体排出トレイ
Ｓ 記録媒体
５１、５２ 現像剤搬送量安定化部材
６０１ フィルム保持部材 ６０２ 可撓性フィルム
６１、６２ 現像剤搬送量安定化部材
４８０ 現像剤混合攪拌装置
４８３ 小仕切り部材
４８２ａ、４８２ｂ 分割形成された開口部
４６０、４７０ 螺旋羽根
Ｔ 現像剤
制御部Ｃｏｎｔ

Claims (7)

1. 静電潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成でき、少なくとも一つの現像装置は、対応する静電潜像担持体上の静電潜像にトナーを付与するトナー担持回転体と、該トナー担持回転体へトナーを供給するとともに現像で消費されずにトナー担持回転体上に残留するトナーを掻き取るトナー供給回転体と、該トナー供給回転体からトナー担持回転体へ供給されて前記静電潜像の現像域へ搬送されるトナーの該トナー担持回転体上での層厚を規制する、該トナー担持回転体に当接されたトナー規制部材とを含み、該トナー供給回転体は表面を含む層が弾性発泡材で形成されている非磁性一成分現像方式の現像装置である画像形成装置であって、
   少なくとも一つの前記非磁性一成分現像方式の現像装置について、
   前記トナー供給回転体を予め定めた全速回転速度又は該全速回転速度より遅い予め定めた減速回転速度で駆動できるトナー供給回転体駆動部と、
   該トナー供給回転体の全速回転速度による全速駆動時間を累積記録する全速駆動時間記録部と、
   該全速駆動時間記録部に記録される累積全速駆動時間が予め定めた時間Ｔ１に達した後、前記トナー供給回転体駆動部に指示して前記トナー供給回転体を予め定めた時間Ｔ２、前記減速回転速度で減速駆動させる減速駆動指示部とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記全速駆動時間記録部は、前記トナー供給回転体が前記減速駆動指示部による指示によらないで減速回転速度で減速駆動された場合は、該減速駆動の累積時間Ｔ３に単位減速駆動時間あたりについて予め定めておいた復元係数αを乗じた時間Ｔ３・αを前記全速駆動時間記録部に記録されている累積全速駆動時間ｔから差し引いた差引後時間を累積全速駆動時間として保持する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記全速駆動時間記録部は、前記記録されている累積全速駆動時間ｔから前記時間Ｔ３・αを差し引いた差引後時間が０以上となるときのみ、前記差引後時間を累積全速駆動時間として保持する請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記減速駆動指示部が、前記全速駆動時間記録部に記録される累積全速駆動時間が予め定めた時間Ｔ１に達した後、前記トナー供給回転体駆動部に指示して前記トナー供給回転体を前記減速回転速度で減速駆動させる前記予め定めた時間Ｔ２は、該時間Ｔ２に予め定めた復元係数βを乗じて算出される時間Ｔ２・βが前記全速駆動時間記録部に記録されている前記予め定めた累積全速駆動時間Ｔ１以下となる時間である請求項１、２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記減速駆動指示部が、前記全速駆動時間記録部に記録される累積全速駆動時間が予め定めた時間Ｔ１に達したのち、前記トナー供給回転体駆動部に指示して前記トナー供給回転体を前記減速回転速度で減速駆動させるタイミングは非画像形成時である請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記静電潜像担持体上の静電潜像の現像において前記トナー担持回転体へ直流成分に交流成分を重畳した現像バイアスを印加する現像バイアス電源を含んでおり、該現像バイアス電源は、前記減速駆動指示部の指示に基づく前記トナー供給回転体の前記減速駆動時に該交流成分として画像形成時よりピーク間電圧が高い交流成分を用いる請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記静電潜像担持体上の静電潜像の現像において前記トナー担持回転体へ直流成分に交流成分を重畳した現像バイアスを印加する現像バイアス電源を含んでおり、該現像バイアス電源は、前記減速駆動指示部の指示に基づく前記トナー供給回転体の前記減速駆動時に該交流成分として画像形成時より周波数の高い交流成分を用いる請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。

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