JP2016045286A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、複数の現像剤担持体が近接して対向する部分に蓄積した逆極性粒子を含む凝集塊による現像剤担持体のコート層の阻害を防止し、凝集塊に起因する画像不良を防止することである。【解決手段】非画像形成時において、正規帯電トナーとは逆極性粒子に対して、現像剤担持体から像担持体へ向かうように作用する力が、通常画像形成時よりも大きくなるように複数の現像剤担持体に現像バイアスを印加した状態で、複数の現像剤担持体を回転させる第１制御と、正規帯電トナーとは逆極性粒子に対して、現像剤担持体から像担持体へ向かうように作用する力が、通常画像形成時よりも小さくなる、もしくはゼロとなるように、複数の現像剤担持体に現像バイアスを印加もしくはＯＦＦした状態で、一方の現像剤担持体を他方の現像剤担持体より速い周速度で回転させる第２制御と、の両方の制御を一連して行う除去制御を実行する。【選択図】 図６

Description

本発明は、複数の現像剤担持体を有する現像装置を備えた、電子写真記録方法等により画像を形成する画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真を用いた複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ、印刷装置等の画像形成装置においては、像担持体表面に対して一様に帯電を行った後、半導体レーザーないしはＬＥＤにより画像露光を行い、像担持体上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像装置により現像剤像として可視像化した後、この可視像を転写材に転写し、転写した可視像（現像剤像）を定着装置により転写材に定着して出力する。

近年、画像形成装置に対する高速化、高画質化の要請も強くなっており、このような高速度出力を行う画像形成装置に設けられる現像装置として、現像剤を担持する現像剤担持体を複数備えるようにしたものがある。

具体的には、特許文献１または特許文献２に記載されるような、複数の現像剤担持体を設けた現像装置が提案されている。特許文献１に記載される現像装置は、現像剤として、磁性一成分現像剤を用いるものである。

さらに説明するとこの現像装置では、図１に示すように、現像剤を収納した現像装置４の、感光体２と対向した開口部に、第１の現像スリーブ４１ａと第２の現像スリーブ４１ｂとが近接して配置されている。

感光体２は図示矢印方向に回転し、第１の現像スリーブ４１ａ及び第２の現像スリーブ４１ｂは図示矢印方向に回転する。即ち、感光体２に対して第１の現像スリーブ４１ａが近接している位置では、感光体２の移動方向と第１の現像スリーブ４１ａの移動方向とは同じである。又、感光体２に対して第２の現像スリーブ４１ｂが近接している位置では、感光体２の移動方向と第２の現像スリーブ４１ｂの移動方向とは同じである。そして、第１の現像スリーブ４１ａと第２の現像スリーブ４１ｂとが近接して対向する部分（以下「ＳＳ部」という。）では、第１の現像スリーブ４１ａの移動方向と第２の現像スリーブ４１ｂとの移動方向は逆方向である。

現像装置４内の現像剤は、撹拌搬送部材４４，４５によって第２の現像スリーブ４１ｂの近傍に搬送され、更に第２の現像スリーブ４１ｂの図示矢印方向の回転に伴ってＳＳ部の近傍に送られる。ここで、現像剤がＳＳ部をすり抜ける際に、その層厚が第１の現像スリーブ４１ａによって規制され、第２の現像スリーブ４１ｂの表面に現像剤層が形成される。この現像剤層は、感光体２との最近接点近傍でその一部が現像に供されるが、現像に供されなかった現像剤は、現像装置４内に再び回収される。

一方、ＳＳ部の近傍まで搬送された現像剤のうち、第２の現像スリーブ４１ｂの表面に担持されなかった現像剤は、第１の現像スリーブ４１ａの図示矢印方向の回転に伴って層厚規制部材４２の近傍に搬送される。現像剤が層厚規制部材４２と第１の現像スリーブ４１ａとの間の隙間（以下「ＳＢ部」という。）をすり抜ける際に、その層厚が層厚規制部材４２によって規制され、第１の現像スリーブ４１ａの表面に現像剤層が形成される。この現像剤層は感光体２との最近接点近傍でその一部が現像に供されるが、現像に供されなかった現像剤は、第１の現像スリーブ４１ａと第２の現像スリーブ４１ｂとが近接して対向するＳＳ部に送られる。ＳＳ部に送られた現像剤は、一部が現像装置４内に回収され、残りは第２の現像スリーブ４１ｂへ移送され、第２の現像スリーブ４１ｂ上の現像剤層の一部となる。

特開２０００−３０５３５２号公報 特開２００４−２９５６９号公報

このような複数の現像スリーブで現像を行うシステムにおいて、現像装置のＳＢ部で第１の現像スリーブ４１ａの現像剤層が形成される際に、現像剤に含まれる外添剤の一部が、現像剤から分離し、ＳＢ部に凝集塊として蓄積する。さらに、ＳＢ部に蓄積した凝集塊の一部が、あるタイミングでＳＢ部をすり抜けて、ＳＳ部に到達する。これらのＳＳ部に移動した凝集塊は、図２に示すように、ＳＳ部近傍の長手位置のある箇所に留まり、徐々に蓄積する。一定量以上蓄積した凝集塊は、第２の現像スリーブ４１ｂのコート層を阻害してしまう。第２の現像スリーブ４１ｂのコート層を阻害されると、コート層を阻害されていない箇所よりも、コート層の厚みが薄くなる。この状況で画像形成を行うと、図２に示すように、長手方向で凝集塊が溜まった箇所と一致する箇所において、ハーフトーン画像上に縦白スジとなる画像不良を発生させてしまっていた。

そこで、本発明の目的は、第１の現像スリーブと第２の現像スリーブとが近接して対向する部分に蓄積した凝集塊による第２の現像スリーブのコート層の阻害を防止し、凝集塊に起因する画像不良を防止することである。

上記目的を達成するため、本発明は、像担持体と、前記像担持体に対して回転方向に沿って配置され、現像剤を担持する複数の現像剤担持体を有する現像装置と、前記複数の現像剤担持体に現像バイアスを印加するための現像バイアス電源と、非画像形成時において、正規帯電トナーとは逆極性粒子に対して、前記現像剤担持体から前記像担持体へ向かうように作用する力が、通常画像形成時よりも大きくなるように前記複数の現像剤担持体に現像バイアスを印加した状態で、前記複数の現像剤担持体を回転させる第１制御と、正規帯電トナーとは逆極性粒子に対して、前記現像剤担持体から前記像担持体へ向かうように作用する力が、通常画像形成時よりも小さくなる、もしくはゼロとなる、もしくは、正規帯電トナーとは逆極性粒子に対して、前記像担持体から前記現像剤担持体へ向かう力が作用するように、前記複数の現像剤担持体に現像バイアスを印加もしくはＯＦＦした状態で、一方の現像剤担持体を他方の現像剤担持体より速い周速度で回転させる第２制御と、の両方の制御を一連して行う除去制御を実行可能な制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、複数の現像剤担持体が近接して対向する部分に蓄積した逆極性粒子を含む凝集塊による現像剤担持体のコート層の阻害を防止し、凝集塊に起因する画像不良を防止することができ、長期にわたり画像不良の発生を抑えることができる。

現像装置の概略構成と凝集塊の発生部を示す模式図 現像装置の現像スリーブ近傍と出力画像を示す模式図 現像装置を備えた画像形成装置を示す概略構成図 実施例１における画像形成装置全体のブロック図 実施例１における制御動作の流れを示すフローチャート 実施例１における現像装置のバイアス、駆動制御を示す図 通常作像時（画像形成モード時）のトナーの動きを示した図 後回転制御Ａ１時の凝集塊の動きを示した図 後回転制御Ｂ１時の凝集塊の動きを示した図 後回転制御Ａ１時の凝集塊にかかる電界の力を示した図 実施例２における後回転制御Ｂ２時に凝集塊にかかる電界の力を示した図 実施例１，２における、それぞれの後回転制御バイアスの効果を示す図 実施例２における制御動作の流れを示すフローチャート 実施例２における現像装置のバイアス、駆動制御を示す図 通常作像時（画像形成モード時）におけるトナーと外添剤にかかる力を示した図 通紙枚数とＳＳ部にたまる凝集塊の量の関係を示した図 後回転制御の実行時間と凝集塊を減少量の関係を示した図 実施例３における制御動作の流れを示すフローチャート 出力画像の画像Ｄｕｔｙごとの通紙枚数とＳＳ部にたまる凝集塊の量の関係を示した図 実施例４における制御動作の流れを示すフローチャート 凝集塊の大きさごとの凝集塊にかかる力を模式的に示した図 実施例５におけるトナー消費量と各後回転制御の時間の関係を示した図 実施例５における制御動作の流れを示すフローチャート 通紙枚数とＳＳ部に蓄積する凝集塊の大きさの関係を表す図 トナー消費量と白スジが発生するまでの放置時間の関係を表す図 実施例６における制御動作の流れを示すフローチャート 実施例７における制御動作の流れを示すフローチャート 従来例における制御シーケンスを示すフローチャート

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。尚、この現像装置は、例えば以下に述べるような画像形成装置の中で使用されるが、必ずしもこの形態に限られるものではない。尚、背景技術にて説明した部分については説明を省略する。

〔実施例１〕
＜画像形成装置＞
図３は、本実施例に係る画像形成装置１００（本実施例では、電子写真方式のレーザプリンタなどの画像形成装置）を示す概略構成図である。

本実施例に係る画像形成装置１００は、矢印方向（時計回り方向）に回転駆動される像担持体としての感光体２を備えている。感光体２の周囲には、感光体２の回転方向に沿って１次帯電器３、現像装置４、転写前帯電器５、転写ローラ６、クリーニング装置８、除電露光ランプ９が配設されており、現像装置４上方には露光装置１が配設されている。また、転写材（用紙）１４の搬送方向（矢印方向）に対して、転写ローラ６の下流側には定着器１１が配置されている。

上記した画像形成装置１００による画像形成動作について説明する。画像形成時には、感光体２は駆動装置（不図示）の駆動により矢印方向（時計回り方向）に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動され、帯電バイアスが印加された１次帯電器３により感光体２表面を所定の極性、電位に帯電する。本実施例においてのプロセススピードは５００ｍｍ／ｓとする。

そして、帯電された感光体２表面に、露光装置１から画像情報に応じた画像露光Ｌが付与されることにより、感光体２表面の電位は画像露光された部分の電位が低下して、入力される画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、現像装置４により感光体２の帯電極性と同極性に帯電したトナーを静電潜像に付着させてトナー像として可視像化する。

感光体２として、外径１０８ｍｍのａ−Ｓｉ感光体を用いている。また、転写部において転写ローラ６としては、導電性のスポンジ状のゴムローラであり、外径が２０ｍｍ、硬度３０°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ、５００ｇｆ荷重で５秒後の読み値）のゴムローラを用いている。所定のタイミングでレジストレーション制御装置１３に待機していた転写材１４を転写部に搬送する。この感光体２と転写ローラ６とが対向する転写位置（転写部）において、定電流６０μＡを転写ローラ６に印加することで、感光体２から転写材１４へトナー像を転写する。トナー像を転写された転写材１４は、不図示の搬送装置によって定着器１１まで搬送される。

定着器１１は、定着ローラ１５、加圧ローラ１７からなり、定着ローラ１５内に熱源となるハロゲンヒータ１６を配置している。定着ローラ１５はハロゲンヒータ１６によって一定温度に温調されている。転写材１４は、定着ローラ１５、加圧ローラ１７で形成された定着ニップ部に搬送され、定着ニップ部で加熱、加圧されてトナー像が転写材１４上に定着され、外部に排出される。

一方、転写後の感光体２表面に残留している転写残トナーは、クリーニング装置８によって除去されて回収される。また、感光体２表面の残留電荷は除電露光ランプ９で除去され、次の画像形成動作に備える。

〔ビデオカウントに関する制御〕
この時、形成される画像はデジタル処理をされており、一枚ごとに画像比率（通紙する時の画像データの画素数比率（％））を算出、積算できるようになっている。この情報は図４に示すようにＣＰＵ１０５へ送られ、ＲＡＭ１０７に積算される。詳細は実施例４で記述する。

＜現像装置＞
現像装置４は、簡易な構成であり、現像剤担持体である現像スリーブの寿命である１５０万回の出力まで保守不要である。また現像装置４は、図３に示すように、１つの現像剤収容部材４０と、矢印のように同方向に回転する複数の現像スリーブ４１ａ，４１ｂ、撹拌搬送部材４４，４５を有している。この現像装置４は、画像形成の反復により現像装置内のトナーが減少してくると、圧電素子４３からの信号に基づき不図示の制御部により、トナー補給装置２４からトナーを現像装置４へ供給する。

補給されたトナーは、撹拌搬送部材４４，４５によって現像スリーブ４１ａ、４１ｂまで搬送され、画像形成動作を継続することを可能にする。ここで、２つの現像スリーブ４１ａ，４１ｂは、非磁性部材であるφ２０のＡ６０６３製円筒の上に、表面加工をした後、カーボンコートで塗工を施したものであり、その表面粗さＲａは０．９５μｍである。なお、この表面粗さの測定には、接触式表面粗さ計（サーフコーダー（商標）ＳＥ−３３００（株）小坂研究所製）を用い、また測定条件はカットオフ値：０．８ｍｍ、測定長さ：２．５ｍｍ、送りスピード：０．１ｍｍ／ｓ、縦倍率５０００倍とした。

感光体２の回転方向上流側の現像剤担持体である第１の現像スリーブ４１ａは内部に７つの固定された永久磁石（不図示）を備え、下流側の現像剤担持体である第２現像スリーブ４１ｂは内部に５つの固定された永久磁石（不図示）を備えている。図１に示すように、第１の現像スリーブ４１ａ近傍のトナーは、層厚規制部材（磁性板状部材）４２により、層厚Ｇ２を所定の厚さ（ここでは０．２３ｍｍ）に規制されている。一方、第２の現像スリーブ４１ｂ近傍のトナーは、第１の現像スリーブ４１ａの永久磁石のＮ極と、第２現像スリーブ４１ｂの永久磁石のＳ極の作用により、薄層化されるようになっている。

図１に示すように、第１の現像スリーブ４１ａと第２の現像スリーブ４１ｂは、現像剤を収納した現像装置４の、感光体２と対向した開口部に、非接触で近接して配置されている。第１及び第２の現像スリーブ４１ａ，４１ｂの間の間隙Ｇａｂは、０．２５ｍｍである。また、第１及び第２の現像スリーブ４１ａ，４１ｂは、感光体２に対してその回転方向に沿って感光体２とは非接触で近接して対向して配置されている。第１の現像スリーブ４１と感光体２との間隙をＧ１ａ、第２の現像スリーブ４１ｂと感光体２との間隙をＧ１ｂで示している。なお、この間隙Ｇ１ａ，Ｇ１ｂは、第１及び第２現像スリーブ４１ａ、４１ｂと同心に配設された不図示のスペーサローラにより保持されている。

感光体２は図示矢印方向に回転し、第１の現像スリーブ４１ａ及び第２の現像スリーブ４１ｂは図示矢印方向に回転する。即ち、感光体２に対して第１の現像スリーブ４１ａが近接している位置では、感光体２の移動方向と第１の現像スリーブ４１ａの移動方向とは同じである。また、感光体２に対して第２の現像スリーブ４１ｂが近接している位置では、感光体２の移動方向と第２の現像スリーブ４１ｂの移動方向とは同じである。そして、第１の現像スリーブ４１ａと第２の現像スリーブ４１ｂとが近接して対向する部分（以下「ＳＳ部」という。）では、第１の現像スリーブ４１ａの移動方向と第２の現像スリーブ４１ｂとの移動方向は逆方向である。

現像装置４内の現像剤は、撹拌搬送部材４４，４５によって第２の現像スリーブ４１ｂの近傍に搬送され、更に第２の現像スリーブ４１ｂの図示矢印方向の回転に伴ってＳＳ部の近傍に送られる。ここで、現像剤がＳＳ部をすり抜ける際に、その層厚が第１の現像スリーブ４１ａによって規制され、第２の現像スリーブ４１ｂの表面に現像剤層が形成される。この現像剤層は、感光体２との最近接点近傍でその一部が現像に供されるが、現像に供されなかった現像剤は、現像装置４内に再び回収される。

一方、ＳＳ部の近傍まで搬送された現像剤のうち、第２の現像スリーブ４１ｂの表面に担持されなかった現像剤は、第１の現像スリーブ４１ａの図示矢印方向の回転に伴って層厚規制部材４２の近傍に搬送される。現像剤が層厚規制部材４２と第１の現像スリーブ４１ａとの間の隙間（以下「ＳＢ部」という。）をすり抜ける際に、その層厚が層厚規制部材４２によって規制され、第１の現像スリーブ４１ａの表面に現像剤層が形成される。この現像剤層は感光体２との最近接点近傍でその一部が現像に供されるが、現像に供されなかった現像剤は、第１の現像スリーブ４１ａと第２の現像スリーブ４１ｂとが近接して対向するＳＳ部に送られる。ＳＳ部に送られた現像剤は、一部が現像装置４内に回収され、残りは第２の現像スリーブ４１ｂへ移送され、第２の現像スリーブ４１ｂ上の現像剤層の一部となる。

図１において、１０９は現像バイアス電源を示している。本実施例においては、前述の間隙Ｇ１ａ，Ｇ１ｂを０．２２ｍｍとすると共に、この間隙Ｇ１ａ，Ｇ１ｂには現像バイアス電源１０９からＤＣバイアスと、振幅１１００Ｖ、周波数２．８ｋＨｚの矩形波をＡＣバイアスとして印加するようにしている。

一方、第１及び第２の現像スリーブ４１ａ，４１ｂが担持するトナーは負帯電性を有し、その重量平均粒径は５．８μｍである。なお、このトナーの粒径分布は種々の方法により測定できる。本実施例においては米国コールター社製のコールターカウンタＴＡ−ＩＩ（商標）型を用いて以下のように測定した。すなわち、電解液として１％ＮａＣｌ水溶液中に界面活性剤を数滴加えたものに数ｍｇの試料を数分間だけ超音波分散させ、１００μｍのアパーチャーを通して２〜４０μｍの粒子の粒度分布を計数することにより測定した。トナーの結着樹脂としては、一般的にはスチレン系のスチレンアクリル共重合体、スチレンブタジエン共重合体やフェノール樹脂、ポリエステル等が用いられるが、本実施例では、スチレンアクリル共重合体とスチレンブタジエン共重合体を８：２の割合で用いた。

電荷制御剤（通常はトナーに内添されているが外添も可能）にニグロシン、４級アンモニウム塩、トリフェニルメタン、イミダゾール等がポジトナー用に用いられるが、本実施例では、トリフェニルメタンを（樹脂成分１００に対して）２部内添した。

又、加熱定着用トナーの場合、所謂ワックスを内添分散させるが、このワックスとしては例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、パラフィン等が用いられる。トナーは磁性を有するため、これにマグネタイト、フェライト等の酸化鉄を分散させるが、その量は６０〜１００部程度が一般的である。トナーに対する外添剤としては、主には流動性付与のためのシリカを０．１〜５重量部程度外添する。このシリカはトナー粒子と第１及び第２の現像スリーブ４１ａ，４１ｂの間に介在して第１及び第２の現像スリーブ４１ａ，４１ｂの摩耗を軽減する機能を果たす。それとともにシリカは、トナー同士の凝集を防いで第１及び第２の現像スリーブ４１ａ，４１ｂに接しているトナーと接していないトナーの入れ替わりを促進する機能を果たす。更に、トナーにはチタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化ランタン、酸化ネオジム等を外添する場合もある。これらは感光体２に対する研磨剤の役割を果たし、結果として感光体２にフィルム状に付着するトナーを研磨除去する効果が得られる。

画像形成時は第１及び第２の現像スリーブ４１ａ，４１ｂは、感光体２の速度（５００ｍｍ／ｓ）に対し、それぞれ1.05倍、0.95倍で回転させる。これにより、第１の現像スリーブ４１ａ上のトナーの常温常湿での平均帯電量は＋４〜＋６μＣ／ｇ、塗布量は０．４〜０．６ｍｇ／ｃｍ^２となる。第２の現像スリーブ４１ｂ上のトナーの常温常湿での平均帯電量は＋３〜＋５μＣ／ｇ、塗布量は０．３〜０．６ｍｇ／ｃｍ^２となる。

〔装置構成〕
まず、図４を用いて、画像形成装置１００の駆動制御に関して簡単に説明する。本制御を行う制御手段としてのコントローラ１０１は、ＣＰＵ１０５、ＲＡＭ１０７、ＲＯＭ１０６等を含む。コントローラ１０１において、ＣＰＵ１０５は、ＲＯＭ１０６からプログラムを読み出して実行することで各処理を実行する。ＲＡＭ１０７は、ＣＰＵ１０５がプログラムを実行するときに必要となるデータ等を保持する。なお、ＲＡＭ１０７は、以下に説明する制御に用いる画像形成を行った枚数Ｘ、後回転制御を行う規定の枚数Ｙを保持する。ＲＯＭ１０６は、ＣＰＵ１０５が実行する、画像形成装置を制御するための制御プログラムを保持している。

このコントローラ１０１には、感光体２を駆動する感光体駆動モータＭ１、現像スリーブ４１ａ，４１ｂを駆動するスリーブ駆動モータＭ２、感光体２を画像情報に応じて露光する露光装置１が接続されている。さらにコントローラ１０１には、感光体２を帯電させる１次帯電器３に帯電バイアスを印加する帯電バイアス電源１０８、現像スリーブ４１ａ，４１ｂに現像バイアスを印加する現像バイアス電源１０９等が接続されている。

コントローラ１０１において、ＣＰＵ１０５が、ＲＡＭ１０７に必要となるデータ等を保持し、または保持したデータ等を用いつつ、ＲＯＭ１０６からプログラムを読み出して実行することで画像形成装置の動作を制御する。すなわち、ＣＰＵ１０５が、制御プログラムに従って、感光体駆動モータＭ１、スリーブ駆動モータＭ２、露光装置１、帯電バイアス電源１０８、現像バイアス電源１０９等の動作を制御する。なお、コントローラ１０１が行う凝集塊を除去する制御動作については後述する。

〔作像時→後回転時のバイアスシーケンス〕
図５に本実施例で用いた制御シーケンスを示す。まず、画像形成終了後（Ｓ１００）、前回除去制御をしてから画像形成を行った通紙枚数のカウントＸを加算する（Ｓ１０１）。すぐに、後回転が開始され（Ｓ１０２）、通紙枚数Ｘが規定の枚数Ｙ（本実施例では、２０００枚とした）を超えているかを判断する（Ｓ１０３）。

Ｓ１０３において、通紙枚数Ｘが規定の枚数Ｙを超えている場合、Ｓ１０４へ進み、第１及び第２の現像スリーブ４１ａ，４１ｂ間の凝集物を除去する除去制御としての後回転制御Ａ１を行う。続けてＳ１０５で前記除去制御としての後回転制御Ｂ１を行う。この時、除去制御としての後回転制御Ａ１，Ｂ１の実行時間Ｔ１は６０秒とした。この後回転制御Ａ１，Ｂ１を実行した後、通紙枚数のカウンタＸをリセットし（Ｓ１０６）、後回転を終了する（Ｓ１０７）。なお、除去制御としての後回転制御Ａ１，Ｂ１については後述する。

一方、Ｓ１０３において、通紙枚数Ｘが規定の枚数Ｙ以下の場合は、前述のＳ１０４〜Ｓ１０６を行わず、すなわち除去制御としての後回転制御Ａ１，Ｂ１を行わず、Ｓ１０７に移行して後回転を終了する。その後、作像動作全体を終了する（Ｓ１０８）。

〔作像時、後回転制御時のバイアス制御値の記述〕
次に図６を用いて前述の作像時（画像形成モード時）、後回転制御時の画像形成装置１００におけるバイアス制御について説明する。

本実施例ではＢＡＥ方式を用いており、図７に示すように負の帯電を帯びたトナーが、感光体２上の現像電位Ｖｄｃ ＋３００Ｖより高い帯電電位Ｖｄ ＋６００Ｖ部に移動することで画像を形成する。一方、露光部は現像しない白地部であり、感光体２上の電位は現像電位Ｖｄｃ ３００Ｖより低いＶｌ １５０Ｖとなっている。

画像形成モード時はこの現像バイアスに、前述のＡＣバイアス１１００Ｖ（図６の画像形成モード時を参照）が加わる。この状態で感光体２が駆動し、感光体上の潜像がトナーによって現像され、現像されたトナー画像が転写材に転写される。

この時、図１に示すように、現像装置４のＳＢ部で第１の現像スリーブ４１ａの現像剤層が形成される際に、現像剤に含まれる外添剤の一部が、現像剤から分離し、ＳＢ部に凝集塊として蓄積する。さらに、ＳＢ部に蓄積した凝集塊の一部が、あるタイミングでＳＢ部をすり抜けて、ＳＳ部に到達する。これらのＳＳ部に移動した凝集塊は、図２に示すように、ＳＳ部近傍の長手位置のある箇所に留まり、徐々に蓄積する。

そのため、画像形成終了後にＳＳ部に凝集塊が蓄積している可能性が高い場合（図５のＳ１０３にてＹＥＳの場合）には、まず除去制御としての後回転制御Ａ１によりＳＳ部に移動した凝集塊を飛ばす。図６に示すように、後回転制御Ａ１時は、感光体２は転写ローラ６から離れた状態で駆動しており、感光体上は全面が露光されＶｌ １５０Ｖとなっている。

一方、現像バイアスＶｄｃは＋７００Ｖに設定されており、現像時とは逆極性の強いバイアスが現像スリーブにかかっている。凝集塊の元となっている外添剤はトナーと逆極性の正帯電性であることが分かっている。そのため、前述したように凝集塊がＳＳ部に移動した状態で現像スリーブを回転させることで図８に示すように凝集塊の原因である外添剤を現像スリーブ４１ａ，４１ｂ間のＳＳ部から感光体２へ飛ばすことができる。即ち、本実施例では、正規帯電トナーとは逆極性粒子に対して、現像スリーブ４１ａ，４１ｂから感光体２の方向へ作用する力が、通常画像形成時よりも大きくなるような現像バイアスを印加した状態で、現像スリーブを回転させる第１制御（後回転制御Ａ１）が実行可能である。この時（非画像形成時）、図６に示すように現像バイアスにＡＣバイアスはかかっていない。なお、感光体２に飛ばされた凝集塊は、感光体２が回転しているため、クリーニング装置８によって除去、回収される。本実施例において、後回転制御Ａ１時に、現像バイアスにＡＣバイアスを印加しない理由は、バイアス印加によるリークを防止しながら効率的に凝集塊を吐き出すために、ＡＣバイアスの比率を下げて、ＤＣバイアスの比率を高めている。

さらに除去制御としての後回転制御Ａ１に連続して、除去制御としての後回転制御Ｂ１を行う。後回転制御Ｂ１時は、前述の後回転制御Ａ１時に飛ばなかった大きな凝集塊に対し、現像スリーブを回転することで、凝集塊を図９（ｂ）に示すように砕いて、ＳＳ部から追い出すことができる。

図６に示すように、後回転制御Ｂ１時は、感光体の電位は０Ｖであり、感光体は回転駆動していない。なおかつ、現像バイアスをかけずに、一方の現像剤担持体である上側の第１の現像スリーブ４１ａは、他方の現像剤担持体である下側の第２の現像スリーブ４１ｂより速い周速度で回転している。図９（ｂ）において、第１の現像スリーブ４１ａの周速度をｓｌｖ１（ｍｍ／ｓｅｃ）、第２現像スリーブ４１ｂの周速度をｓｌｖ２（ｍｍ／ｓｅｃ）とし、両者の関係はｓｌｖ１＞ｓｌｖ２となっている。本実施例では、通常画像形成時において、第１の現像スリーブ４１ａの周速度＞第２現像スリーブ４１ｂの周速度、の関係を満たしている。このため、本実施例では、後回転制御Ａ１、後回転制御Ｂ１のいずれも通常画像形成時と同じ速度（駆動）条件で行っている。但し、通常画像形成時と異なる駆動条件で行ってもよい。例えば、より凝集塊を砕くために後回転制御Ｂ１における速度比率（ｓｌｖ１／ｓｌｖ２）を、通常画像形成時よりも大きくしてもよい。また、後回転制御Ｂ１におけるｓｌｖ１を通常画像形成時よりも大きくしてもよい。

そのため、現像バイアスをかけずに、上側の第１の現像スリーブ４１ａが下側の第２の現像スリーブ４１ｂより周速度が速い空回転を行うと、図９（ａ）に示すようにＳＳ部に移動した凝集塊は、現像スリーブ４１ａ，４１ｂ間に侵入しやすくなる。そして、凝集塊は、現像スリーブ４１ａ，４１ｂ間にて、図９（ｂ）に示すように砕かれながら、ＳＳ部から追い出されて現像装置４側に入っていく。尚、凝集塊を効率的に移動させる為には、下側の第２の現像スリーブ４１ｂの周速度は、上側の第１の現像スリーブ４１ａの周速度の９５％以下となるように速度差を設けることが好ましい。

このように後回転制御Ａ１に連続して後回転制御Ｂ１を用いることで、後回転制御Ａ１で飛ばない大きな凝集塊を砕いてＳＳ部から取り除くことができる。

上記後回転制御Ａ１時は、図１０に示すように、凝集塊に対して、感光体２方向へ強いバイアスがかかっており、ＳＳ部から遠ざかる方向に力が加わっている。そのため、ＳＳ部に凝集塊が入らない。しかし、後回転制御Ｂ１時は、図１１に示すように、バイアスがかかっていないため、凝集塊がＳＳ部に入り、砕かれてＳＳ部から取り除かれる。そのため、白スジを良化させることができる。

図１２に、現像スリーブにかけるバイアスごとの凝集塊を取り除く効果を示した。実施例１で示した後回転制御Ａ１時は、感光体２の電位に対して現像スリーブの電位が大きく、その電位差Ｖｂａｃｋが画像形成モード時と同極性であり、画像形成モード時より大きい。そのため、後回転制御Ａ１時は、（トナーをＳＳ部に引き付ける方向であるが）トナーと逆極性の外添剤を含む小さな凝集塊はＳＳ部から感光体に飛ばされる。一方、後回転制御Ｂ１時は、感光体２の電位に対して現像スリーブの電位が小さく（本実施例では現像バイアスをＯＦＦした状態）、その電位差Ｖｂａｃｋが画像形成モード時と同極性もしくは逆極性であり、画像形成モード時より小さい。即ち、本実施例では、正規帯電トナーとは逆極性粒子に対して、現像スリーブ４１ａ，４１ｂから感光体２へ向かうように作用する力が、通常画像形成時よりも小さくなる、もしくはゼロとなるように現像バイアスを印加もしくはＯＦＦしている。この状態で、一方の現像剤担持体を他方の現像剤担持体より速い周速度で回転させる第２制御（後回転制御Ｂ１）が実行可能である。そのため、後回転制御Ｂ１時は、（トナーをＳＳ部から遠ざける方向であるが）正規帯電トナーと逆極性の外添剤（逆極性粒子）を含む大きな凝集塊はＳＳ部に引き付けられＳＳ部にて崩される。

このように除去制御として、後回転制御Ａ１（第１制御）と後回転制御Ｂ１（第２制御）を連続して組み合わせて行うことで、ＳＳ部に存在する凝集塊を取り除き、スジを良化させることができる。

なお、本実施例では、後回転制御Ａ１に連続して後回転制御Ｂ１を行うことを例示したが、後回転制御Ａ１と後回転制御Ｂ１の順番はどちらでもよい。この後回転制御Ａ１と後回転制御Ｂ１の２つを連続して組み合わせて行うことで、ＳＳ部に存在する凝集塊を取り除き、スジを良化させることができる。但し、より好ましくは、本実施例のように、後回転制御Ａ１を、後回転制御Ｂ１よりも先に行う方が、凝集塊の抑制効果が高くて好ましい。この理由は、定かではないが、後回転制御Ｂ１を先に行う場合は、後回転制御Ａ１で吐き出されない凝集塊が後回転制御Ｂ１時に逆に凝集してしまうことが考えられる。また、本実施例では、後回転制御Ａ１に連続して後回転制御Ｂ１を行ったが、後回転制御Ａ１と、後回転制御Ｂ１の間に別の制御を入れても良い。少なくとも後回転制御Ａ１と、後回転制御Ｂ１の両方を一連して非画像形成時に行えばよい。

〔比較例〕
次に、比較例として、従来の後回転シーケンスを図２８を用いて説明する。図２８は、比較例の画像形成装置１００の作像シーケンスを示したフローチャートである。

比較例の画像形成装置では、画像形成終了後（Ｓ９００）、通常の後回転が開始（Ｓ９０１）、終了する（Ｓ９０２）。その後、作像動作全体を終了する（Ｓ９０３）。

比較例における後回転動作は、バイアスは画像形成モード時の白地部と同じであり、凝集塊を飛ばす効果も、崩す効果も小さく、スジの解消にはつながらない。

〔実験条件〕
以上の図５及び図２８に示すフローチャートを用いて、画像Ｄｕｔｙが１０％の画像を１００枚×５００ＪＯＢで画像形成し、スジのランクを比較した。スジの評価に使用しているスジランクは、１〜１０の段階で用いており、数値が高いほどスジが目立たず、良い画像とされる。なお、通常の一般的な画像を形成した場合、視認が可能なランクはランク５である。

〔結果、比較の表〕
以下の表１に示すように、本実施例によれば、通紙枚数Ｘが規定の枚数Ｙを超えた場合に、後回転制御Ａ１，Ｂ１の動作を実施することで、凝集塊に起因する白スジランクを良化させ、スジを目立たないようにすることができた。

〔表１〕

〔実施例２〕
本実施例に係る画像形成装置は、実施例１とほぼ同様の構成であり、重複する説明は省略する。

実施例１でバイアスをかけずに行った後回転制御Ｂ１に対し、実施例２の後回転制御Ｂ２では、現像スリーブに後回転制御Ａ２（後回転制御Ａ１と同様）とは逆方向のバイアスをかけることで、より凝集塊がＳＳニップに入りやすくなるように制御している。即ち、本実施例では、正規帯電トナーとは逆極性粒子に対して、現像スリーブ４１ａ，４１ｂへ向かう力が作用するように、現像スリーブに現像バイアスを印加している。なお、正規帯電トナーとは逆極性粒子に対して、現像スリーブ４１ａ，４１ｂへ向かう力が作用するのであれば、現像バイアスをＯＦＦした状態であってもよい。この状態で、一方の現像剤担持体を他方の現像剤担持体より速い周速度で回転させる第２制御（後回転制御Ｂ２）を行っている。

図１１に、本実施例に係る画像形成装置における後回転制御Ｂ２時にかかる電界の力を示す。後回転制御Ａ２時は図１０に示すようにＳＳ部から凝集塊を遠ざける方向（感光体２に向かう方向）に力が加わっているが、後回転制御Ｂ２時はＳＳ部に凝集塊が入る方向に力が加わる。更に詳しくは、後回転制御Ｂ２時は、トナーを飛ばさずに、凝集塊に含まれる外添剤を引き付ける方向に力が加わる。そのため、本実施例における後回転制御Ｂ２時は、実施例１における後回転制御Ｂ１時と比べ、よりＳＳ部に凝集塊が入りやすくなる。

図１２に、現像装置にかけるバイアスごとの凝集塊を取り除く効果を示す。実施例２における後回転制御Ａ２時は、実施例１における後回転制御Ａ１時と同様に、小さな凝集塊を飛ばす効果がある、一方、実施例２における後回転制御Ｂ２時は、実施例１における後回転制御Ｂ１時に比べて、大きな塊をより崩す効果がある。

一方、実施例１における後回転制御Ｂ１時には現像バイアス（０Ｖ）をかけなかったのに対し、実施例２における後回転制御Ｂ２は、ＳＳ部における凝集塊の効果をより出すためのバイアスを現像スリーブにかける。ここで、強いバイアスをかけると感光体２に現像スリーブ上のトナーが飛翔し、無駄となってしまう。そのため、後回転制御Ｂ２時には、画像形成モード時より小さなバイアスをかける。具体的には、本実施例では、後回転制御Ｂ２時に画像形成モード時のバイアスより小さい５０Ｖ（図１２参照）をかけ、トナーを飛ばさずに、凝集塊に含まれる外添剤を引き付けるようにしている。

〔装置構成〕
本実施例に係る画像形成装置１００の駆動に関しては、前述した実施例１にて図４に示した構成と同様であり、図４を用いて説明した構成と同様であるため、ここでは説明を省略する。

〔作像時→後回転時のバイアスシーケンス〕
図１３に本実施例で用いた制御シーケンスを示す。本実施例で用いる制御シーケンスは、実施例１の後回転制御Ｂ１に相当する後回転制御Ｂ２のみが異なり、その他は前述した実施例１にて図５に示した制御シーケンスとほぼ同様である。そのため、異なる後回転制御Ｂ２の説明を除き、ここでは説明を省略する。図１３中、Ｓ２０５を除く、Ｓ２００〜Ｓ２０８は、図５におけるＳ１０５を除く、Ｓ１００〜Ｓ１０８と同様である。

実施例における後回転制御Ｂ２（Ｓ２０５）は、前述したように、実施例１の後回転制御Ｂ１は現像バイアスをかけずに行ったのに対し、図１２に示すように現像スリーブに後回転制御Ａ１（Ａ２）とは逆方向のバイアスをかける制御を行っている。

〔作像時のバイアス制御値の記述〕
次に図１４を用いて前述の作像時、後回転制御時の画像形成装置におけるバイアス制御について説明する。

本実施例ではＢＡＥ方式を用いており、図７に示すように負の帯電を帯びたトナーが、感光体２上の現像電位Ｖｄｃ ＋３００Ｖより高い帯電電位Ｖｄ ＋６００Ｖ部に移動することで画像を形成する。一方、露光部は現像しない白地部であり、感光体２上の電位は現像電位Ｖｄｃ ３００Ｖより低いＶｌ １５０Ｖとなっている。

画像形成時ではこの現像バイアスに、前述のＡＣバイアス１１００Ｖ（図１４の画像形成モード時を参照）が加わる。この状態で感光体２が駆動し、感光体上の潜像がトナーによって現像され、現像されたトナー画像が転写材に転写される。

画像形成終了後にＳＳ部に凝集塊が蓄積している可能性が高い場合（図１３のＳ２０３にてＹＥＳの場合）には、まず除去制御としての後回転制御Ａ２（第１制御）によりＳＳ部に移動した凝集塊を飛ばす。後回転制御Ａ２時は、感光体２は転写ローラ６から離れた状態で駆動しており、感光体上は全面が露光されＶｌ １５０Ｖとなっている。

一方、現像バイアスＶｄｃは７００Ｖに設定されており、現像時とは逆極性の強いバイアスが現像スリーブにかかっている。凝集塊の元となっている外添剤はトナーと逆極性の正帯電性であることが分かっている。そのため、前述したように凝集塊がＳＳ部に移動した状態で現像スリーブを回転させることで図８に示すように凝集塊の原因である外添剤を感光体２へ飛ばすことができる。この時（非画像形成時）、図１４に示すように現像バイアスにＡＣバイアスはかかっていない。なお、感光体２に飛ばされた凝集塊は、感光体２が回転しているため、クリーニング装置８によって除去、回収される。

さらに除去制御としての後回転制御Ａ２に連続して、除去制御としての後回転制御Ｂ２（第２制御）を行う。後回転制御Ｂ２時は、前述の後回転制御Ａ２時に飛ばなかった大きな凝集塊に対し、現像スリーブを回転し、なおかつ現像バイアスをかけることで、凝集塊を図９（ｂ）に示すように砕いて、ＳＳ部から追い出すことができる。

図１４に示すように、後回転制御Ｂ２時は、感光体の電位は０Ｖであり、感光体は回転駆動していない。

この時（後回転制御Ｂ２時）、現像バイアスは通常とは逆方向の−５０Ｖのバイアスをかける。この現像バイアスにより、凝集塊にはＳＳ部に入る方向に力が加わっている。そのため、実施例１の後回転制御Ｂ１と比較し、より凝集塊がＳＳ部に入りやすくなり、スジを良化させることができる。

この状態で現像スリーブに逆方向の現像バイアスをかけ、現像スリーブを回転することで、凝集塊を砕く図１２の現象を、より一層強く行うことができ、より大きな凝集塊を早くＳＳ部から追い出すことができる。

〔結果、比較の表〕
実施例１と同様の検討（実験）を行い、実施例２の構成を確認したところ、以下の表２に示すように、実施例１よりさらにスジを目立たないようにすることができた。

〔表２〕

〔実施例３〕
本実施例に係る画像形成装置は、実施例２とほぼ同様の構成であり、重複する説明は省略する。

実施例３は、実施例２と比較し、通紙枚数に応じて、除去制御としての２つの後回転制御の実行時間を最適化している。

ＳＳ部に詰まる凝集塊の原因となる外添剤は、新しい現像剤内にトナーに対して一定の割合で外添されている。この外添剤はトナーと逆極性であり、トナー現像時には現像方向と逆の力が加わるため、感光体２に飛ばず現像装置内に留まる。

このトナー現像時の動きを図１５に示した。図１５に示すように、−極性のトナーは電界により感光体２側に現像されるが、そのトナーとは逆極性である＋極性の外添剤は現像装置４側への力を受け、現像剤収容部材内に戻される。

そのため、画像Ｄｕｔｙが同じ場合、凝集塊の量は通紙枚数に比例する。図１６に通紙枚数とＳＳ部にたまる凝集塊の量の関係を示した。図１６に示すように、初期の状態から３５０００ページ程度画像（ここでは画像Ｄｕｔｙが１０％の画像）を出力することで、凝集塊が大きくなり、画像に目立ったスジが出始めることが分かっている。また、図１７に示すようにスジ発生時から凝集塊を完全に０にするためには、それぞれ１０５０ｓｅｃの後回転制御が必要である。

この関係を用い、通紙枚数から換算した凝集塊の発生量に応じて、後回転制御の実行時間を調整することで、非常に長いジョブであっても凝集塊を適正に除去し、取り除くことができる。

〔装置構成〕
本実施例に係る画像形成装置１００の駆動に関しては、前述した実施例１にて図４に示した構成と同様であり、図４を用いて説明した構成と同様であるため、ここでは説明を省略する。

〔作像時→後回転時のバイアスシーケンス〕
図１８に本実施例で用いた制御シーケンスを示す。まず、画像形成終了後（Ｓ３００）、通紙枚数のカウントＸを加算する（Ｓ３０１）。すぐに、後回転が開始され（Ｓ３０２）、通紙枚数Ｘが規定の枚数Ｙ（本実施例では、２０００枚とした）を超えているかを判断する（Ｓ３０３）。

Ｓ３０３において、通紙枚数Ｘが規定の枚数Ｙを超えている場合、Ｓ３０４へ進み、第１及び第２の現像スリーブ４１ａ，４１ｂ間の凝集物を除去する除去制御としての後回転制御Ａ３（第１制御）を行う。続けてＳ３０５で前記除去制御としての後回転制御Ｂ３（第２制御）を行う。この時、後回転制御Ａ３，Ｂ３の実行時間Ｔ３は枚数カウンタＸ３（Ｋ枚）に応じて変える。本実施例では実行時間Ｔ３（ｓｅｃ）は、Ｔ３＝Ｘ３＊３０とした。

ここで、上記式において、３０は単位通紙枚数当たりの実行時間を示す係数である。以下の検証を根拠とする。すなわち、実施例１で説明した装置を用いて２０００枚の通紙を行った際に、後回転制御Ａ１，Ｂ１を６０秒行ったところ、凝集塊による白スジが解消されることが分かっている。このことから、１０００枚当たりの後回転制御の実行時間Ｔ３としての係数を３０としている。

この後回転制御Ａ３，Ｂ３を実行した後、通紙枚数のカウンタＸをリセットし（Ｓ３０６）、後回転を終了する（Ｓ３０７）。

一方、Ｓ３０３において、通紙枚数Ｘが規定の枚数Ｙ以下の場合は、前述のＳ３０４〜Ｓ３０６を行わず、Ｓ３０７に移行して後回転を終了する。その後、作像動作全体を終了する（Ｓ３０８）。

〔作像時のバイアス制御値の記述〕
前述の作像時（画像形成モード時）、後回転制御時の画像形成装置におけるバイアス制御は、前述した実施例２にて図１４を用いて説明したものと同様の方式を用いた。そのため、ここでは詳しい説明は省略する。

〔結果、比較の表〕
実施例１及び実施例２と同様の比較検討（実験）を行った。実施例１、２で行った画像Ｄｕｔｙが１０％の画像を１００枚×５００ＪＯＢで画像形成し、スジのランクを比較する実験に加え、画像Ｄｕｔｙが１０％の画像を１００００枚×５ＪＯＢで画像形成する実験を行い、スジのランクを比較した。

以下の表３に示すように、実施例３の構成により、ＪＯＢの長さが長くなった場合においても、実施例１、実施例２の構成に比べて、よりスジを目立たないようにすることができた。

〔表３〕

〔実施例４〕
本実施例に係る画像形成装置は、実施例３とほぼ同様の構成であり、制御構成のみ異なり、重複する説明は省略する。

本実施例では、前回の画像形成時のトナー消費量（＝画像Ｄｕｔｙ×通紙枚数）に応じて、除去制御としての２つの後回転制御を実行時間を変更して行っている。

ＳＳ部に詰まる凝集塊の原因となる外添剤は、新しい現像剤内にトナーに対して一定の割合で外添されている。この外添剤はトナーと逆極性であり、トナー現像時には現像方向と逆の力が加わるため、感光体２に飛ばず現像容器内に留まる。

そのため、同じ通紙枚数でも画像Ｄｕｔｙが高ければ高いほどトナー消費量が多くなり、凝集塊が多く形成される。図１９に以上の関係を示した。図１９に示すように、画像Ｄｕｔｙが５０％の画像では、１０％の画像と比べ、５分の１の枚数で画像スジが発生する。そのため、トナーの消費量に応じて後回転制御の実行時間Ｔ４を変化させることで、高Ｄｕｔｙ画像を大量に出力した場合においても、白スジを防止することができる。

〔装置構成〕
本実施例に係る画像形成装置１００の駆動に関しては、前述した実施例１にて図４に示した構成と同様であり、図４を用いて説明した構成と同様であるため、ここでは説明を省略する。

〔作像時→後回転時のバイアスシーケンス〕
図２０に本実施例で用いた制御シーケンスを示す。本実施例においては、前回の画像形成時のトナー消費量Ｘ４に応じて、後回転制御の実行時間Ｔ４を変更する。ここで、トナー消費量Ｘ４とは、（通紙する時の画像データの画素数比率（％））×（通紙枚数（Ｋ枚））であり、例えば５０％画像を４０００枚通紙した場合は、Ｘ＝５０×４＝２００とする。

まず、画像形成終了後（Ｓ４００）、デジタル処理された画像の画像比率と通紙枚数からトナー消費量を積算し、そのトナー消費量のカウントＸ４を加算する（Ｓ４０１）。すぐに、後回転が開始され（Ｓ４０２）、通紙枚数Ｘ４が規定の枚数Ｙ４（本実施例では、トナー消費量２００とした）を超えているかを判断する（Ｓ４０３）。

通紙枚数Ｘ４が規定の枚数Ｙ４を超えている場合、Ｓ４０４へ進み、第１及び第２の現像スリーブ４１ａ，４１ｂ間の凝集物を除去する除去制御としての後回転制御Ａ４（第１制御）を行う。続けてＳ４０５で前記除去制御としての後回転制御Ｂ４（第２制御）を行う。

この時の後回転制御の実行時間Ｔ４をカウンタＸ４に応じて変える。本実施例では実行時間Ｔ４（ｓｅｃ）は、Ｔ４＝Ｘ４＊３０とした。

ここで、上記式において、３０は係数である。以下の検証を根拠とする。すなわち、実施例１で説明した装置を用いて１０％画像を２０００枚の通紙を行った際に、後回転制御Ａ１，Ｂ１を６０秒行ったところ、凝集塊による白スジが解消されることが分かっている。このことから、１０００枚当たりの後回転制御の実行時間Ｔ４としての係数を３０としている。

この後回転制御Ａ４，Ｂ４を実行した後、通紙枚数のカウンタＸ４をリセットし（Ｓ４０６）、後回転を終了する（Ｓ４０７）。

一方、Ｓ４０３において、通紙枚数Ｘ４が規定の枚数Ｙ４以下の場合は、前述のＳ４０４〜Ｓ４０６を行わず、Ｓ４０７に移行して後回転を終了する。その後、作像動作全体を終了する（Ｓ４０８）。

〔作像時のバイアス制御値の記述〕
前述の作像時（画像形成モード時）、後回転制御時の画像形成装置におけるバイアス制御は、実施例３と同様に、前述した実施例２にて図１４を用いて説明したものと同様の方式を用いた。そのため、ここでは詳しい説明は省略する。

〔結果、比較の表〕
画像Ｄｕｔｙが１０％の画像を１００枚×５００ＪＯＢと、５０％の画像を１００枚×５００ＪＯＢで画像形成し、スジのランクと生産性を比較した。

以下の表４に示すように、本実施例によれば、高Ｄｕｔｙ画像の場合に対してスジの発生を抑え、低Ｄｕｔｙ画像の場合においては生産性を維持できた。

〔表４〕

〔実施例５〕
本実施例に係る画像形成装置は、実施例１とほぼ同様の構成であり、制御構成のみ異なり、重複する説明は省略する。

凝集塊に起因する白スジが発生するまでの耐久枚数は、現像装置４の耐久枚数に応じて、変化する。現像装置４内の現像スリーブ４１ａ，４１ｂ近傍に蓄積する外添剤量は、耐久初期では少なく、トナー消費量に応じて徐々に蓄積量が増加していき、大きな凝集塊となる。

そのため、実施例５では飛ばす、砕く２つの後回転制御Ａ５，Ｂ５の実行時間の長さ及び各後回転制御の割合（比率）を、凝集塊のたまり具合に応じて変える。

凝集塊が多くたまると、バイアスでは飛ばないため、凝集塊を飛ばすための後回転制御Ａ５に対し、凝集塊を砕くための後回転制御Ｂ５の割合を長くしていく。

実施例１の１０％，２０００枚分（消費量２０）の凝集塊量時は同じであるが、それ以上に凝集塊が溜まった場合は、凝集塊と飛ばすための後回転制御Ａ５に対して、凝集塊を砕くための後回転制御Ｂ５の比率を大きくしていく。

図２１に凝集塊の大きさごとの凝集塊にかかる力を模式的に示した。始め、凝集塊が小さい場合は、外添剤に対して電界による力がかかり、感光体に移動する。しかし、一定以上凝集塊が多くなると、現像剤そのものを引き寄せるため、凝集塊の大きさに合わせて電荷が大きくならず、質量のみが大きくなる。そのため、バイアスをかけても電界の力に対して質量が大きくなるため、現像剤は感光体２に飛ばなくなる。そのため、飛ばない凝集塊をＳＳ部にて崩す必要がある。

図２２にトナー消費量（凝集塊の量）と各後回転制御Ａ５，Ｂ５の実行時間との関係を示した。通常時（消費量２０）は後回転制御Ａ５，Ｂ５の実行時間はどちらも６０秒で同じである。しかし、５０％Ｄｕｔｙ画像を７０００ページ連続通紙した場合（消費量３５０）など、凝集塊の量がとても多くなる場合には、後回転制御Ａ５の実行時間ＴＡ５は１０５秒であるが、後回転制御Ｂ５の実行時間ＴＢ５は２０４０秒になる。なお、後回転制御Ａ５，Ｂ５の合計の実行時間は、実施例４と同じである。

〔装置構成〕
本実施例に係る画像形成装置の駆動に関しては、前述した実施例１にて図４に示した構成と同様であり、図４を用いて説明した構成と同様であるため、ここでは説明を省略する。

〔作像時→後回転時のバイアスシーケンス〕
図２３に本実施例で用いた制御シーケンスを示す。本実施例においては、前回の画像形成時のトナー消費量Ｘ５に応じて、後回転制御Ａ５，Ｂ５の実行時間を変更する。ここで、トナー消費量Ｘ５とは、（通紙する時の画像データの画素数比率（％））×（通紙枚数（Ｋ枚））であり、例えば５０％画像を４０００枚通紙した場合は、Ｘ５＝５０×４＝２００とする。

まず、画像形成終了後（Ｓ５００）、デジタル処理された画像の画像比率と通紙枚数からトナー消費量を積算し、そのトナー消費量のカウントＸ５を加算する（Ｓ５０１）。すぐに、後回転が開始され（Ｓ５０２）、通紙枚数Ｘ５が規定の枚数Ｙ５（本実施例では、消費量２００とした）を超えているかを判断する（Ｓ５０３）。

通紙枚数Ｘ５が規定の枚数Ｙ５を超えている場合、Ｓ５０４へ進み、第１及び第２の現像スリーブ４１ａ，４１ｂ間の凝集物を除去する除去制御としての後回転制御Ａ４（第１制御）を行う。続けてＳ５０５で前記除去制御としての後回転制御Ｂ５（第２制御）を行う。

本実施例では、通紙枚数Ｘ５が規定の枚数Ｙ５を超えている場合、後回転制御Ａ５，Ｂ５の各実行時間ＴＡ５，ＴＢ５を、図２２に示す後回転制御Ａ５，Ｂ５の各実行時間ＴＡ５，ＴＢ５とトナー消費量との関係を用い、前述した加算したトナー消費量Ｘ５に応じて変える。例えば、図２２に示すように、５０％Ｄｕｔｙ画像を７０００ページ連続通紙した場合には、後回転制御Ａ５の実行時間ＴＡ５は１０５秒、後回転制御Ｂ５の実行時間ＴＢ５は２０４０秒になる。なお、後回転制御Ａ５，Ｂ５の合計の実行時間は、実施例４と同じである。

この後回転制御Ａ５，Ｂ５を実行した後、通紙枚数のカウンタＸ５をリセットし（Ｓ５０６）、後回転を終了する（Ｓ５０７）。

一方、Ｓ５０３において、通紙枚数Ｘ５が規定の枚数Ｙ５以下の場合は、前述のＳ５０４〜Ｓ５０６を行わず、Ｓ５０７に移行して後回転を終了する。その後、作像動作全体を終了する（Ｓ５０８）。

〔作像時のバイアス制御値の記述〕
前述の作像時（画像形成モード時）、後回転制御時の画像形成装置におけるバイアス制御は、実施例３と同様に、前述した実施例２にて図１４を用いて説明したものと同様の方式を用いた。そのため、ここでは詳しい説明は省略する。

以上の構成を用いて、画像Ｄｕｔｙが５０％の画像を５０００枚×１０ＪＯＢで画像形成し、スジのランクと生産性を比較した。

以下の表５に示すように、本実施例によれば、高Ｄｕｔｙ画像が連続して続いた場合に対してもスジの発生を抑えることができた。

〔表５〕

〔実施例６〕
本実施例に係る画像形成装置は、実施例１とほぼ同様の構成であり、構成が異なる制御構成のみ説明し、その他の重複する説明は省略する。図２４に、通紙枚数とＳＳ部に蓄積する凝集塊の大きさの関係を表すグラフを示す。図２４において、横軸は通紙枚数、縦軸はＳＳ部に蓄積する凝集塊の大きさを表している。

本実施例における画像形成装置において、画像形成動作中に、画像上に白スジが発生しない場合でも、画像形成終了後、一定時間経過後、例えば前日に画像形成動作を終了し、次の日に再び画像形成動作を実施すると、白スジが発生してしまう場合がある。一般的に、画像形成動作を一定時間実施しないと、トナーの帯電量は低下する。トナーの帯電量が低下すると、感光体２上の潜像に対する現像能力も低下してしまう。このため、連続して画像形成動作を実施している時は、第２の現像スリーブ４１ｂに凝集塊によるコート不良の箇所があっても、そのコート不良の幅が狭ければ、コート不良の両側のトナーによってコート不良箇所の潜像に対して現像することが可能である。

しかしながら、一定時間放置後の再画像形成動作時のトナーの帯電量が低下した状態では、放置前と同じ凝集塊の大きさでも、コート不良の両側のトナーによってコート不良箇所の現像を補うことができず、画像上に白スジが発生してしまう。また、ＳＳ部に蓄積する凝集塊の大きさは、画像Ｄｕｔｙと通紙枚数に応じて変化する。具体的には、図２４に示すように、画像Ｄｕｔｙが高いほど、また通紙枚数が多くなるにつれて、ＳＳ部に蓄積する凝集塊は大きくなることが分かっている。これは画像形成を実施することで、新たな外添剤がトナーと共に、現像スリーブ近傍へ供給されるためである。

そこで、本実施例では、前回の画像形成時のトナー消費量と、前回の画像形成終了時からの次の画像形成開始時までの放置時間に応じて、実施例１に記載の除去制御に相当する制御を画像形成に先立って行うかどうか判断する。即ち、後回転制御Ａ１に相当する第１制御として画像形成に先立って行う前回転制御Ａを行った後に、後回転制御Ｂ１に相当する第２制御として画像形成に先立って行う前回転制御Ｂを行う除去制御の実施を判断する。ここで、本実施例におけるトナー消費量とは、（通紙する時の画像データの画素数比率（％））×（通紙枚数（Ｋ枚））であり、５０％Ｄｕｔｙの画像を４０００枚通紙した場合は、５０×４＝２００とする。なお、トナー消費量の算出は、これに限らず、例えば図３におけるトナー補給装置２４の補給時間や不図示の補給のためのスクリューの回転数や回転時間を測定して、補給量を計算してもよい。

なお、本実施例で、画像形成終了時からの放置時間とは、画像形成動作後、現像スリーブが停止してからの時間を示すが、画像形成終了時からの放置時間はこれに限定されるものではない。例えば、感光体が停止したタイミングから放置時間のカウントを開始する等、画像形成装置の動作に応じて、任意に決定されるものである。

本実施例における画像形成装置では、５０％Ｄｕｔｙ画像を４Ｋ通紙し続けると、出力直後は、ＳＳ部の凝集塊に起因する白スジを画像上に視認できない（トナー消費量；２００）。ところが、その画像形成を終了した後、１２時間放置し、その後に再び画像形成動作を実施して、５０％Ｄｕｔｙ画像を出力すると、凝集塊に起因する白スジを視認することができた。発生した白スジは、前回転制御Ａ，Ｂを、画像形成に先立って所定時間（ここでは１０分間）実施することで解消することができた。前回転制御Ａ，Ｂを実施することで、トナーの帯電量を画像形成時と同等にし、また、実施例１で説明した凝集塊を砕き、現像装置側へ移動させることができ、白スジの発生を解消することができる。

また、この放置時間とスジ発生の関係は、トナー消費量にほぼ比例しており、本実施例においては、図２５のグラフに示すような関係を示した。図２５において、横軸はトナー消費量を示し、縦軸は各トナー消費量で通紙した後に白スジが発生するまでの放置時間を示す。そこで図２５のグラフに従い、図２６に示す制御シーケンスを決定した。図２６に本実施例における前回転を実施する制御を示すフローチャートを示す。

図２６に示すように、画像形成動作を終了（Ｓ６００）後、前回の本実施例にかかる前回転動作を実施した時点から、今回の画像形成動作終了までのトナー消費量と通紙枚数を図４のＣＰＵ１０５で計算し、その計算結果をＲＡＭ１０７に記憶する。同時に現像スリーブ４１ａ，４１ｂ停止からの放置時間ｚのカウントを開始する（Ｓ６０１）。

放置時間ｚのカウント方法としては、画像形成終了時の時間を図４のＲＡＭ１０７に一旦記憶しておき、次に画像形成動作を開始する信号がＯＮされた時の時間とを比較することで放置時間をカウントする。ただし、画像形成終了時から画像形成開始時までの放置時間ｚのカウント方法は、この方法に限らず、放置時間が計測できれば、任意の方法でよい。

そして、画像形成動作開始信号がＯＮされると（Ｓ６０２）、すでに計算されたトナー消費量ｘから算出した、白スジが発生するまでの放置時間ｙを計算する（Ｓ６０３）。本実施例では、白スジが発生するまでの放置時間をｙ、トナー消費量をｘとした場合に、ｙ＝−０．０６ｘ＋２４を用いて放置時間ｙを算出する。以下の検証を根拠とする。すなわち、実施例３で説明した装置を用いて１０％画像を２０００枚の通紙を行い、後回転制御Ａ、Ｂ動作直後に放置すると、放置時間２４時間後に白筋が発生始めた。また、１０％画像を２０００枚の通紙を行い、後回転制御を行わずに放置すると、放置時間１２時間後に白筋が発生し始めた。このことから、１０００枚当たりの前回転制御の実行時間としての係数を０．０６、ｙ切片を２４としている。

次に、白スジが発生するまでの放置時間ｙと現像スリーブ停止から次の画像形成動作開始までの放置時間ｚとを比較する（Ｓ６０４）。ここで、放置時間ｚがｚ≧ｙかどうか、かつ、トナー消費量ｘがｘ≧２００かどうかを判断する（Ｓ６０５）。カウントした放置時間ｚが白スジが発生する放置時間ｙ以上（ｚ≧ｙ）であり、かつ、トナー消費量ｘが所定量（ここではｘ≧２００）以下の場合は、画像形成動作前に前回転制御Ａ、Ｂを所定時間実行する（Ｓ６０６）。ここでは現像スリーブ４１ａ，４１ｂに対して、１０分間の前回転制御Ａを実施し、その後、１０分間の前回転制御Ｂ（空回転動作）を実施するシーケンスとした。その後、トナー消費量ｘ、画像Ｄｕｔｙ、放置時間ｘのカウントをリセット（Ｓ６０７）して、画像形成動作を開始する（Ｓ６０８）。Ｓ６０５にて、放置時間ｚが放置時間ｙ未満、もしくは、トナー消費量ｘが２００未満の場合は、前回転制御Ａ，Ｂは実行せずに、画像形成動作を開始する（Ｓ６０８）。

なお、本実施例における画像形成装置では、トナー消費量ｘが２００未満の場合には放置時間ｚをどこまで増やしても、凝集塊に起因する白スジの発生はなかった。そのため、Ｓ６０５にて、ｚ≧ｙであり、かつ、ｘ≧２００である場合に、前回転制御Ａ、Ｂを実施するシーケンスとした。すなわち、Ｓ６０５にて、ｚ≧ｙであっても、ｘ≧２００でない場合には、前回転制御Ａ、Ｂを実施しないシーケンスとした。また、図２５に示すようにトナー消費量ｘが４００を超える場合は、画像形成動作中でも白スジが発生してしまう値であり、この場合は、前述した実施例１〜５における後回転制御に相当する除去制御を行うことで、白スジが発生することはない。

以上のように、本実施例によれば、トナー消費量と画像形成終了からの放置時間に応じて、前回転制御Ａ、Ｂを実施することで、通常の画像形成時だけでなく、長期放置後に発生する凝集塊に起因する白スジ画像を防止することができる。さらには、低Ｄｕｔｙ画像を行うユーザに対しては、画像形成動作前の余分な制御を実施しないため、ファーストコピータイムも短縮することができる。

〔実施例７〕
本実施例に係る画像形成装置は、実施例１とほぼ同様の構成であり、構成の異なる制御構成のみ説明し、その他の重複する説明は省略する。

本実施例では、画像形成装置の電源をＯＦＦする行為、あるいは、スリープモードに移行するタイミングと、電源ＯＮ時もしくはスリープモードから復帰時において、実施例６における除去制御に従った制御を実施する。図２７に本実施例における前回転を実施する制御を示すフローチャートを示す。

図２７に示すように、画像形成動作を終了（Ｓ７００）後、前回の本実施例にかかる前回転動作を実施した時点から、今回の画像形成動作終了までのトナー消費量と通紙枚数を図４のＣＰＵ１０５で計算し、その計算結果をＲＡＭ１０７に記憶する。同時に現像スリーブ４１ａ，４１ｂ停止からの放置時間ｚ１のカウントを開始する（Ｓ７０１）。次にユーザが、画像形成装置の電源ＯＦＦする行為、あるいは、スリープモードに移行するタイミング（Ｓ７０２）で、放置時間ｚ１の計測を終了する（Ｓ７０３）。次に、すでに計算されたトナー消費量ｘから算出した、白スジが発生するまでの放置時間ｙを計算する（Ｓ７０４）。なお、放置時間ｙを計算する式は、前述した実施例６における放置時間ｙを計算する式である。

次に、白スジが発生するまでの放置時間ｙと放置時間ｚ１を比較し（Ｓ７０５）、ｚ１≧ｙ、かつ、ｘ≧２００かどうかを判断する（Ｓ７０６）。ｚ１≧ｙ、かつ、ｘ≧２００の場合は、実施例１にて説明した後回転制御Ａ１，Ｂ１に相当する除去制御を、画像形成動作前に所定時間（ここでは１０分間）実行する（Ｓ７０７）。即ち、後回転制御Ａ１に相当する第１制御として画像形成に先立って行う前回転制御Ａ１と、後回転制御Ｂ１に相当する第２制御として画像形成に先立って行う前回転制御Ｂ１と、の両方の制御を一連して行う除去制御を実行する。

次に、トナー消費量、画像Ｄｕｔｙ、放置時間ｚ１のカウントをリセット（Ｓ７０８）して、図４のＲＡＭ１０７に情報を格納しておく。そして、新たに放置時間ｚ２のカウントを開始し（Ｓ７０９）、画像形成装置の電源ＯＦＦ動作を実施、あるいは、スリープモードに移行する（Ｓ７１０）。

Ｓ７０５にて、放置時間ｚ１が放置時間ｙ未満であり、または、トナー消費量ｘが所定量（２００）未満である場合は、除去制御の実行、トナー消費量、画像Ｄｕｔｙ、放置時間ｚ１のカウントのリセットは実行せずに、図４のＲＡＭ１０７に情報を格納しておく。そして、新たにその画像形成装置の電源ＯＦＦ動作の実施、スリープモードに移行するタイミングからの放置時間ｚ２のカウントを実施し（Ｓ７０９）、画像形成装置の電源ＯＦＦ動作を実施、あるいは、スリープモードに移行する（Ｓ７１０）。なお、本実施例における画像形成装置の電源ＯＦＦ動作からの放置時間とは、ハードスイッチが押されたタイミングからの時間を計測している。また、スリープモードに移行するタイミングからの放置時間とは、スリープ動作開始信号を図４のコントローラ１０１が受信したタイミングからの時間を計測している。しかし、いずれの放置時間の計測も、これに限らず、任意のタイミングを設定しても何ら問題はない。

電源がＯＮされる、あるいはスリープモードから復帰した（Ｓ７１１）後は、実施例６と同様に、白スジが発生するまでの放置時間ｙと放置時間（ｚ１＋ｚ２）を比較し（Ｓ７１２）、（ｚ１＋ｚ２）≧ｙ、かつ、ｘ≧２００かどうかを判断する（Ｓ７１３）。（ｚ１＋ｚ２）≧ｙ、かつ、ｘ≧２００の場合は、実施例１にて説明した後回転制御Ａ１、Ｂ１に相当する制御を、画像形成動作前に所定時間（ここでは各１０分間）を実行する（Ｓ７１４）。即ち、後回転制御Ａ１に相当する第１制御として画像形成に先立って行う前回転制御Ａ１と、後回転制御Ｂ１に相当する第２制御として画像形成に先立って行う前回転制御Ｂ１と、の両方の制御を一連して行う除去制御を実行する。その後、トナー消費量、画像Ｄｕｔｙ、放置時間ｚ１，ｚ２のカウントをリセット（Ｓ７１５）して、画像形成動作を開始する（Ｓ７１６）。

Ｓ７１３にて、放置時間（ｚ１＋ｚ２）が放置時間ｙ未満であり、または、トナー消費量ｘが所定量（２００）未満である場合は、実施例１にて説明した後回転制御Ａ１、Ｂ１に相当する制御を、画像形成動作前に実行せずに、画像形成動作を開始する（Ｓ７１６）。本実施例では、放置時間ｚ１の判定には、白スジが発生するまでの放置時間ｙとしたが、これによらず、例えば放置時間をｙ／２として、除去制御実施の閾値を下げることで、より前回転時の空回転時間を短縮することができる。

以上のように、本実施例によれば、電源ＯＦＦ、スリープモードへ移行するタイミングで、除去制御の実施判定を実行することで、画像形成動作を再開する際の前回転時間を実施しない、あるいは短縮することができる。これにより、ユーザを待たせることを少なくしつつ、長期放置後に発生する凝集塊起因の白スジ画像を防止することができる。

本実施例では、除去制御を後回転時、電源ＯＦＦ時、もしくは、前回転時に行う場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、連続画像形成中に、所定のトナー消費量、所定枚数に応じて画像形成動作を中断して除去制御を割り込ませてもよい。

Ａ１，Ｂ１ …後回転制御
Ｇ１ａ，Ｇ１ｂ …間隙
Ｇａｂ …間隙
Ｌ …画像露光
Ｍ１，Ｍ１ …駆動モータ
１ …露光装置
２ …感光体
３ …１次帯電器
４ …現像装置
５ …転写前帯電器
６ …転写ローラ
８ …クリーニング装置
９ …除電露光ランプ
２４ …トナー補給装置
４０ …現像剤収容部材
４１ａ，４１ｂ …現像スリーブ
４２ …層厚規制部材
４３ …圧電素子
４４，４５ …撹拌搬送部材
１００ …画像形成装置
１０１ …コントローラ
１０５ …ＣＰＵ
１０６ …ＲＯＭ
１０７ …ＲＡＭ
１０８ …帯電バイアス電源
１０９ …現像バイアス電源

Claims (9)

1. 像担持体と、
   前記像担持体に対して回転方向に沿って配置され、現像剤を担持する複数の現像剤担持体を有する現像装置と、
   前記複数の現像剤担持体に現像バイアスを印加するための現像バイアス電源と、
   非画像形成時において、正規帯電トナーとは逆極性粒子に対して、前記現像剤担持体から前記像担持体へ向かうように作用する力が、通常画像形成時よりも大きくなるように前記複数の現像剤担持体に現像バイアスを印加した状態で、前記複数の現像剤担持体を回転させる第１制御と、
   正規帯電トナーとは逆極性粒子に対して、前記現像剤担持体から前記像担持体へ向かうように作用する力が、通常画像形成時よりも小さくなる、もしくはゼロとなる、もしくは、正規帯電トナーとは逆極性粒子に対して、前記像担持体から前記現像剤担持体へ向かう力が作用するように、前記複数の現像剤担持体に現像バイアスを印加もしくはＯＦＦした状態で、一方の現像剤担持体を他方の現像剤担持体より速い周速度で回転させる第２制御と、の両方の制御を一連して行う除去制御を実行可能な制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前回除去制御をしてから画像形成を行った通紙枚数が規定の枚数を超えた場合に、前記除去制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記通紙枚数に応じて、前記第１制御と前記第２制御との２つの制御を実行する時間を変更して行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前回の画像形成時の現像剤の消費量に応じて、前記第１制御と前記第２制御との２つの制御を実行する時間を変更して行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前回の画像形成時の現像剤の消費量に応じて、前記第１制御と前記第２制御との２つの制御を実行する時間の長さと、各制御を実行する時間の比率を変更して行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前回の画像形成終了時から次の画像形成開始時までの放置時間が、前記除去制御を行う前までの現像剤の消費量から算出した放置時間を超え、かつ、前記現像剤の消費量が所定の消費量を超えた場合に、画像形成動作前に、前記除去制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記現像剤の消費量とは、前記除去制御を行う前までに画像形成を行った通紙枚数と、画像比率の少なくとも一つを用いて計算されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記現像装置に現像剤を補給する補給装置を備え、
   前記現像剤の消費量とは、前記除去制御を行う前までに画像形成を行った通紙枚数と、画像比率と、前記補給装置からの現像剤の補給量の少なくとも一つを用いて計算されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
9. 画像形成終了後、画像形成装置の電源をＯＦＦする行為、あるいは、スリープモードに移行するタイミングと、電源ＯＮ時もしくはスリープモードから復帰時において、画像形成終了時から画像形成装置の電源をＯＦＦするまで、あるいは、スリープモードに移行するまでの放置時間が、前記除去制御を行う前までの現像剤の消費量から算出した放置時間を超え、かつ、前記現像剤の消費量が所定の消費量を超えた場合に、前記除去制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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