JP2016109886A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】二成分現像方式で現像が行われる場合に、現像不良の発生を回避しつつキャリア移行の問題を改善することができること。【解決手段】前除電発光部４４は、感光体４１の有効外周面４１０における第１除電対象領域４１３に除電光を照射可能である。第１除電対象領域４１３は、有効外周面４１０における磁気ブラシ接触領域４１１の一部から磁気ブラシ接触領域４１１とトナー像の転写位置４１２との間の領域までを含む。除電光制御部は、第１除電対象領域４１３におけるトナー像の密度が予め定められた程度を下回るか否かに応じて前除電発光部４４の点灯および消灯を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置において、二成分現像方式が知られている。前記二成分現像方式は、トナーおよびキャリアを含む磁気ブラシを担持する現像ローラーが、回転する前記感光体の外周面に前記磁気ブラシを接触させることにより、前記感光体の外周面の静電潜像をトナー像へ現像する方式である。

一方、前記画像形成装置において、前記感光体から用紙またはベルト部材などの被転写媒体への前記トナー像の転写性を向上するために、転写前除電が行われることが知られている（例えば、特許文献１参照）。前記転写前除電は、前記感光体の外周面における現像位置と前記トナー像の転写位置との間の領域に除電光を照射することである。

特開昭６４−１３５７８号公報

ところで、前記二成分現像方式において、キャリア移行の問題が生じ得る。前記キャリア移行は、前記磁気ブラシの前記キャリアが前記感光体の外周面に移行してしまう現象である。前記キャリア移行は、キャリア現像などと称される場合がある。前記感光体の帯電電位または前記キャリアの帯電性が調整される場合、前記キャリア移行と現像不良とがトレードオフの関係となる。

前記現像不良は、例えば、前記感光体の外周面における現像されるべきでない領域にトナーが付着してしまう現像カブリまたは前記感光体に付着した前記トナーが前記キャリアの電気力によって引かれて後端側に溜まる後端溜まりなどである。

従って、前記感光体の帯電量または前記キャリアの帯電性の調整によって前記現像不良の発生を回避しつつ前記キャリア移行の問題を改善することは難しい。

また、現像部における磁石の磁力を高めることによって前記現像部における前記キャリアの保持力を高めることは、前記現像部内のスペースの制約およびコストの制約などにより難しい。

本発明の目的は、二成分現像方式で現像が行われる場合に、現像不良の発生を回避しつつキャリア移行の問題を改善することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、現像部と、前除電発光部と、除電光制御部とを備える。前記現像部は、トナーおよびキャリアを含む磁気ブラシを担持し、回転する感光体の外周面における静電潜像が形成され得る有効外周面に前記磁気ブラシを接触させることにより前記静電潜像をトナー像へ現像する。前記前除電発光部は、前記感光体の前記有効外周面における除電対象領域に除電光を照射可能な発光部である。前記除電対象領域は、前記感光体の前記有効外周面における前記磁気ブラシが接触する磁気ブラシ接触領域の一部から前記磁気ブラシ接触領域と前記トナー像の転写位置との間の領域までを含む。前記除電光制御部は、前記除電対象領域における前記トナー像の密度が予め定められた程度を下回る場合に前記前除電発光部を点灯させ、そうでない場合に前記前除電発光部を消灯させる。

本発明によれば、二成分現像方式で現像が行われる場合に、現像不良の発生を回避しつつキャリア移行の問題を改善することができる画像形成装置を提供することが可能になる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における第１方向に沿って見た場合の前除電発光部およびその周辺部の構成図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における第２方向に沿って見た場合の前除電発光部およびその周辺部の構成図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における制御関連機器のブロック図である。 図５は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における前除電光制御の手順の一例を示すフローチャートである。 図６は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置における第２方向に沿って見た場合の前除電発光部およびその周辺部の構成図である。 図７は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置における制御関連機器のブロック図である。 図８は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置における第１方向に沿って見た場合の前除電発光部およびその周辺部の構成図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。

［第１実施形態：画像形成装置の概略構成］
まず、図１，２を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０の概略構成について説明する。画像形成装置１０は、電子写真方式の画像形成装置である。図１が示すように、画像形成装置１０は、筐体１００内にシート供給部２、シート搬送部３、トナー補給部４０、画像形成部４、光走査部５、定着部６、制御部８および操作表示部８０などを備える。

画像形成装置１０は、例えば、プリンター、コピー機、ファクシミリーまたは複合機などである。前記複合機は、前記プリンターの機能および前記コピー機の機能などを併せ持つ。

図１に示される画像形成装置１０は、タンデム型画像形成装置であり、カラープリンターである。そのため、画像形成部４は、中間転写ベルト４８、二次クリーニング部４８０および二次転写部４９をさらに備える。

また、画像形成部４は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色に対応した複数の単色画像形成部４ｘを備える。さらに、画像形成装置１０は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色のトナー９１を後述する現像部４３各々に供給する複数のトナー補給部４０を備える。

シート供給部２は、シート受部２１およびシート送出部２２を備えている。シート受部２１は、複数の記録シート９を重ねて載置可能に構成されている。記録シート９は、紙、コート紙、ハガキ、封筒、およびＯＨＰシートなどのシート状の画像形成媒体である。

シート送出部２２は、記録シート９に接して回転することにより記録シート９をシート受部２１から搬送路３０へ向けて送り出す。

シート搬送部３は、レジストローラー３１、搬送ローラー３２および排出ローラー３３などを備える。レジストローラー３１および搬送ローラー３２が、シート供給部２から供給される記録シート９を画像形成部４の二次転写部４９へ向けて搬送する。さらに、排出ローラー３３が画像形成後の記録シート９を搬送路３０の排出口から排出トレイ１０１上へ排出する。

［画像形成部］
単色画像形成部４ｘ各々は、ドラム状の感光体４１、帯電部４２、現像部４３、前除電発光部４４、一次転写部４５、一次クリーニング部４６および後除電発光部４７などを備える。感光体４１は、レーザー光によって静電潜像が書き込まれる部材であり、回転しつつトナー像を担持するトナー像担持体の一例である。例えば、感光体４１各々が、有機感光体またはアモルファスシリコン感光体であることが考えられる。

以下、感光体４１の外周面における前記静電潜像が形成され得る領域、即ち、感光体４１の外周面における画像形成可能な最大幅の領域のことを有効外周面４１０と称する。なお、図１〜３に示される第１方向Ｄ１は、感光体４１の幅方向、即ち、感光体４１の回転中心に沿う水平は方向である。また、第２方向Ｄ２は、水平面内において第１方向Ｄ１に直交する方向である。

感光体４１が回転し、帯電部４２が感光体４１の有効外周面４１０を一様に帯電させる。さらに、レーザー光源５１を備える光走査部５が、レーザー光を走査することにより感光体４１における帯電した有効外周面４１０に静電潜像を書き込む。さらに、現像部４３が感光体４１にトナー９１を供給することにより、前記静電潜像を前記トナー像へ現像する。

また、一次転写部４５が、中間転写ベルト４８に感光体４１の有効外周面４１０の前記トナー像を転写する。また、一次クリーニング部４６が感光体４１の外周面に残存するトナー９１を除去する。なお、本実施形態において、中間転写ベルト４８は、感光体４１から前記トナー像が転写される被転写媒体の一例である。

中間転写ベルト４８は、環状に形成された無端の帯状部材である。中間転写ベルト４８は、２つのローラーに架け渡された状態で回転する。画像形成部４において、単色画像形成部４ｘ各々は、回転する中間転写ベルト４８の表面に各色の前記トナー像を転写する。これにより、各色の前記トナー像が重ねられたカラー画像が中間転写ベルト４８に形成される。

二次転写部４９は、中間転写ベルト４８に形成された前記トナー像を記録シート９に転写する。二次クリーニング部４８０は、中間転写ベルト４８における二次転写部４９を経た後の部分に残存するトナー９１を除去する。

定着部６は、ヒーター６１１を内包する加熱ローラー６１と加圧ローラー６２との間に画像が形成された記録シート９を挟み込みつつ後工程へ送り出す。これにより、定着部６は、記録シート９上の画像を加熱し、記録シート９上に画像を定着させる。

本実施形態における現像部４３は、二成分現像方式で現像を行う。即ち、現像部４３は、トナー９１およびキャリア９２を含む二成分現像剤９０を撹拌することによってトナー９１を帯電させ、帯電したトナー９１を感光体４１に供給する。

キャリア９２は、磁性を有する粒状物である。例えば、キャリア９２が、粒状の磁性体およびその磁性体の表面にコーティングされたエポキシ樹脂などの合成樹脂被膜とを含む粒状体であることが考えられる。

図２が示すように、現像部４３は、現像槽４３００、現像ローラー４３０、撹拌部材４３７およびブレード４３８を備える。さらに、現像部４３は、現像用の磁石４３１を備える。磁石４３１は、現像ローラー４３０に内包されている。現像ローラー４３０および磁石４３１は二成分現像剤担持用のマグネットローラーを構成している。

現像槽４３００は、二成分現像剤９０を収容する容器である。現像ローラー４３０および撹拌部材４３７は、現像槽４３００内で回転する。現像ローラー４３０は、感光体４１に対してそれぞれ非接触の状態で対向して回転可能に支持されている。

現像動作時において、現像ローラー４３０は感光体４１の回転方向と反対方向へ回転する。これにより、現像ローラー４３０および感光体４１の外周面における相互に対向する部分はそれぞれ同じ方向へ移動する。

撹拌部材４３７は、現像槽４３００内の二成分現像剤９０を撹拌する。これにより、トナー９１が予め定められた極性で帯電する。また、キャリア９２は、トナー９１の帯電極性とは逆極性で帯電する。

現像ローラー４３０は、撹拌された二成分現像剤９０を担持しつつ回転する二成分現像剤担持体の一例である。現像ローラー４３０は、担持した二成分現像剤９０のうちの帯電したトナー９１を感光体４１に供給する。

より具体的には、現像ローラー４３０は、内包する磁石４３１の磁力の作用により、二成分現像剤９０を磁気ブラシ９００として担持するとともに、その磁気ブラシ９００を回転する感光体４１に対向する位置へ搬送する。

さらに、現像ローラー４３０は、回転する感光体４１の有効外周面４１０に磁気ブラシ９００を接触させることにより、前記静電潜像を前記トナー像へ現像する。以下、感光体４１の有効外周面４１０における磁気ブラシ９００が接触する領域のことを磁気ブラシ接触領域４１１と称する。

磁気ブラシ９００中のトナー９１は、現像ローラー４３０に印加された現像バイアスの作用によって現像ローラー４３０の表面から感光体４１の有効外周面４１０における前記静電潜像の部分へ移行する。これにより、前記静電潜像がトナー像として現像される。

ブレード４３８は、現像ローラー４３０の外周面に担持される磁気ブラシ９００が磁気ブラシ接触領域４１１へ到達する途中の位置において、磁気ブラシ９００の厚みを制限する。

現像ローラー４３０の外周面と感光体４１の有効外周面４１０における前記静電潜像の部分との電位差は、トナー９１の帯電極性と同極性である。また、現像ローラー４３０の外周面と感光体４１の有効外周面４１０における前記静電潜像以外の部分との電位差はトナー９１の帯電極性と逆極性である。そのため、磁気ブラシ９００中の帯電したトナー９１は、磁気ブラシ接触領域４１１において感光体４１における前記静電潜像の部分に対して選択的に付着する。

一方、磁気ブラシ９００中のキャリア９２は、磁気ブラシ接触領域４１１を通過した後も磁石４３１の吸引力によって現像ローラー４３０上に保持される。

［除電発光部］
前除電発光部４４は、感光体４１の有効外周面４１０における転写位置４１２よりも感光体４１の回転方向上流側の第１除電対象領域４１３に除電光を照射する発光部である。前記転写位置は、一次転写部４５に対向する位置であり、現像部４３に対向する位置に対して感光体４１の回転方向下流側の位置である。

後除電発光部４７は、感光体４１の有効外周面４１０における転写位置４１２よりも感光体４１の回転方向下流側の第２除電対象領域４１４に除電光を照射する発光部である。第２除電対象領域４１４は、転写位置４１２と帯電位置との間の領域である。前記帯電位置は、帯電部４２に対向する位置であり、転写位置４１２に対して感光体４１の回転方向下流側の位置である。

前除電発光部４４および後除電発光部４７の各々は、例えば第１方向Ｄ１に沿って延びて形成されたＬＥＤアレイなどである。前除電発光部４４および後除電発光部４７の各々は、感光体４１の感光特性に応じて予め定められた波長の前記除電光を出力する。

図１が示す例では、後除電発光部４７は、感光体４１の有効外周面４１０における一次クリーニング部４６に対向するクリーニング位置と前記帯電位置との間の領域に前記除電光を照射する。なお、後除電発光部４７が、感光体４１の有効外周面４１０における前記転写位置と前記クリーニング位置との間の領域に前記除電光を照射することも考えられる。

前記除電光が前除電発光部４４から感光体４１の有効外周面４１０における第１除電対象領域４１３に照射されることにより、前記帯電位置における感光体４１から中間転写ベルト４８への前記トナー像の転写性が向上する。

また、前記除電光が後除電発光部４７から感光体４１の有効外周面４１０における第２除電対象領域４１４に照射されることにより、感光体４１の有効外周面４１０における電位のばらつきが解消される。その結果、感光体４１の有効外周面４１０は、帯電部４２による帯電工程を経ることにより、より均一な帯電状態となる。

制御部８は、操作表示部８０を通じて入力される入力情報および各種センサーの検出結果に基づいて、画像形成装置１０が備える各種の電気機器を制御する。また、制御部８は、操作表示部８０に操作メニューなどを表示させる。さらに、制御部８は、ホスト装置から画像形成ジョブを受信し、その画像形成ジョブの画像に対する画像処理を実行する。

例えば、図４が示すように、制御部８は、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）８１、記憶部８２、画像処理部８３、除電光制御部８４、レーザー光制御部８５および通信部８６などを備える。

ＭＰＵ８１は、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。記憶部８２は、ＭＰＵ８１に各種の処理を実行させるためのプログラムおよびその他の情報が予め記憶される不揮発性の情報記憶媒体である。さらに、記憶部８２は、ＭＰＵ８１による各種情報の読み書きが可能な情報記憶媒体でもある。

制御部８は、ＭＰＵ８１が記憶部８２に予め記憶された各種のプログラムを実行することにより画像形成装置１０を統括的に制御する。

画像処理部８３は、通信部８６を通じて不図示のホスト装置から画像形成ジョブを入力し、画像処理を実行する。例えば、画像処理部８３は、前記ホスト装置から得られる画像形成ジョブから画像データを生成する。

レーザー光制御部８５は、画像処理部８３から得られる前記画像データが示す各画素の濃度に応じてレーザー光源５１の出力光量を制御する。これにより、前記画像データに対応する前記静電潜像が感光体４１の有効外周面４１０に形成される。

通信部８６は、パーソナルコンピューターまたは携帯端末などの前記ホスト装置との間で有線または無線による通信を実行する。例えば、通信部８６は、前記ホスト装置から前記画像形成ジョブを受信する。

除電光制御部８４は、前除電発光部４４および後除電発光部４７各々の発光状態を制御する。より具体的には、除電光制御部８４は、少なくとも帯電部４２および現像部４３が停止しているときには前除電発光部４４および後除電発光部４７を消灯させる。また、除電光制御部８４は、帯電部４２および現像部４３が動作中に、前除電発光部４４および後除電発光部４７を点灯させる。

除電光制御部８４は、帯電部４２および現像部４３が動作中において、後除電発光部４７を点灯状態に維持する。なお、除電光制御部８４による前除電発光部４４の制御の詳細については後述する。

ところで、前記二成分現像方式において、キャリア移行の問題が生じ得る。前記キャリア移行は、磁気ブラシ９００のキャリア９２が感光体４１の外周面に移行してしまう現象である。感光体４１の帯電電位またはキャリア９２の帯電性が調整される場合、前記キャリア移行と現像不良とがトレードオフの関係となる。

前記現像不良は、例えば、現像カブリまたは後端溜まりなどである。前記現像カブリは、感光体４１の有効外周面４１０における現像されるべきでない領域にトナー９１が付着してしまう現像である。前記後端溜まりは、感光体４１に付着したトナー９１が現像ローラー４３０上のキャリア９２の電気力によって引かれて感光体４１の回転方向の下流側に溜まる現象である。

従って、感光体４１の帯電量またはキャリア９２の帯電性の調整によって前記現像不良の発生を回避しつつ前記キャリア移行の問題を改善することは難しい。

また、現像部４３における磁石４３１の磁力を高めることによって現像ローラー４３０におけるキャリア９２の保持力を高めることは、現像ローラー４３０内のスペースの制約およびコストの制約などにより難しい。

一方、以下に示される構成を備える画像形成装置１０が採用されれば、前記二成分現像方式で現像が行われる場合において、前記現像不良の発生を回避しつつ前記キャリア移行の問題を改善することができる。

［転写前除電部］
本実施形態において、前除電発光部４４および前除電発光部４４の点灯状態を制御する除電光制御部８４は、感光体４１の有効外周面４１０における第１除電対象領域４１３に前記除電光を照射する転写前除電部の一例である。

本実施形態における第１除電対象領域４１３は、磁気ブラシ接触領域４１１の一部から磁気ブラシ接触領域４１１と転写位置４１２との間の領域までを含む。また、前除電発光部４４は、現像部４３の位置よりも感光体４１の回転方向下流側の位置から前記磁気ブラシ接触領域４１１に向けて前記除電光を出射する。

本実施形態において、前除電発光部４４からの前記除電光の一部は、磁気ブラシ接触領域４１１に照射される。この場合、前記除電光は、主に磁気ブラシ接触領域４１１における感光体４１の回転方向下流側の部分に照射され、それより上流側への前記除電光の進行は、磁気ブラシ９００によって遮られる。

一般に、前記キャリア移行は磁気ブラシ接触領域４１１の下流側部分において生じやすい。そのような磁気ブラシ接触領域４１１の下流側部分において、前記除電光の照射によって感光体４１の帯電量が小さくなると、前記キャリア移行の発生が抑制される。

特に前記キャリア移行が発生しやすい領域は、現像部４３の磁石４３１が感光体４１に向けて発生させる磁界における磁力ピーク方向Ｄ０の磁力成分がピーク磁力の８０％となる位置から、磁気ブラシ接触領域４１１における転写位置４１２側の端までの領域である。磁力ピーク方向Ｄ０は、磁石４３１が感光体４１に向けて発生させる磁界における磁力がピークとなる方向である。

図２が示す例では、現像部４３の磁石４３１における感光体４１に最も近い主極４３１１が、感光体４１に向けて磁界を発生させる。この主極４３１１が発生させる磁界が、感光体４１に向かって起立する磁気ブラシ９００を形成させる。

従って、磁石４３１の主極４３１１が感光体４１に向けて発生させる磁界における磁力ピーク方向Ｄ０の磁力成分がピーク磁力の８０％となる位置が、前記除電光の照射領域である第１除電対象領域４１３に含まれることが望ましい。

また、磁気ブラシ９００の遮光作用により、磁気ブラシ接触領域４１１の上流側部分、即ち、主にトナー９１が感光体４１へ移行する現像領域における前記除電光の影響は小さい。そのため、前記除電光が前記現像領域の帯電量を低下させることに起因する現像不良は生じにくい。

なお、前除電発光部４４の前記除電光に起因する前記現像不良は、感光体４１の有効外周面４１０におけるトナー９１の保持力が弱まることによって前記トナー像の一部が欠ける現象などである。感光体４１の有効外周面４１０は、電気的な引力によってトナー９１を保持する。

ところで、前記除電光に起因する前記現像不良をより確実に回避できることが望まれる。例えば、比較的高出力の前除電発光部４４が選定される場合、および磁気ブラシ９００の形成状態の変動によって前記遮光作用の変動が生じる場合などにおいても、前記除電光に起因する前記現像不良を回避できることが望ましい。

そこで、本実施形態における前除電発光部４４および除電光制御部８４は、感光体４１の有効外周面４１０における第１除電対象領域４１３のうち前記トナー像の密度が予め定められた程度を下回る領域に選択的に前記除電光を照射する。

図３が示すように、本実施形態における前除電発光部４４は、第１除電対象領域４１３における第１方向Ｄ１の全範囲に亘って形成されている。これにより、前除電発光部４４は、第１除電対象領域４１３における第１方向Ｄ１の全範囲に前記除電光を照射可能である。なお、本実施形態における前除電発光部４４は第１前除電発光部の一例である。

［前除電光制御］
次に、図５を参照しつつ、前除電光制御の一例について説明する。前記前除電光制御は、除電光制御部８４による前除電発光部４４の発光状態の制御である。図５は、前記前除電光制御の手順の一例を示すフローチャートである。

以下の説明において、Ｓ１，Ｓ２，…は、除電光制御部８４が実行する各工程の識別符号を表す。前記前除電光制御は、通信部８６が前記ホスト装置から前記画像形成ジョブを受信したときに開始される画像形成処理の一部として実行される。

＜工程Ｓ１＞
前記前除電光制御において、まず、除電光制御部８４は、第１除電対象領域４１３の印字率を算出する。除電光制御部８４は、画像処理部８３から得られる前記画像データにおける予め定められた濃度以上の画素をカウントすることによって前記印字率を算出する。第１除電対象領域４１３の前記印字率は、第１除電対象領域４１３における前記トナー像の密度に相当する。

本実施形態において、除電光制御部８４は、第１除電対象領域４１３における第１方向Ｄ１の全範囲について前記印字率を算出する。なお、前述したように、第１方向Ｄ１は感光体４１の幅方向に相当する。

＜工程Ｓ２＞
続いて、除電光制御部８４は、第１除電対象領域４１３の前記印字率が予め定め設定されたしきい値未満であるか否かを判定する。

例えば、前記しきい値がゼロより大きな最小値であることが考えられる。この場合、工程Ｓ２は、第１除電対象領域４１３が前記トナー像の無い無画像領域であるか否かを判定する工程である。一般に、第１除電対象領域４１３が、複数の記録シート９への画像形成が連続して行われる場合における連続する２枚の記録シート９の間の領域に対応するタイミングにおいて、第１除電対象領域４１３が前記無画像領域となる。

また、前記画像データの内容によっては、１枚の記録シート９への画像形成が行われる途中のタイミングにおいて、第１除電対象領域４１３が前記無画像領域となる場合もある。

なお、前記しきい値がゼロより大きな最小値よりも大きな値であることも考えられる。

＜工程Ｓ３＞
第１除電対象領域４１３の前記印字率が前記しきい値未満である場合、除電光制御部８４は、前除電発光部４４を点灯させる。これにより、前除電発光部４４からの前記除電光が第１除電対象領域４１３の全範囲に照射される。

＜工程Ｓ４＞
一方、第１除電対象領域４１３の前記印字率が前記しきい値未満ではない場合、除電光制御部８４は、前除電発光部４４を消灯させる。この場合、前記除電光は第１除電対象領域４１３に照射されない。

＜工程Ｓ５＞
さらに、工程Ｓ３または工程Ｓ４が実行された後、除電光制御部８４は、前記画像形成ジョブに対応する現像処理が終了したか否かを判定する。そして、除電光制御部８４は、前記現像処理が終了するまで工程Ｓ１〜Ｓ４の処理を繰り返す。

以上に示されるように、本実施形態における除電光制御部８４は、第１除電対象領域４１３における第１方向Ｄ１の全範囲での前記トナー像の密度（印字率）が予め定められた程度を下回る場合に前除電発光部４４を点灯させ（Ｓ３）、その他の場合に前除電発光部４４を消灯させる（Ｓ４）。

一般に、前記キャリア移行は、感光体４１の有効外周面４１０における前記トナー像が形成されていない前記無画像領域が占める割合が大きい領域において生じやすい。一方、前記トナー像の一部が欠けるなどの前記現像不良は、前記トナー像が占める割合が大きい領域において生じやすい。本実施形態においては、前除電発光部４４の前記除電光は、第１除電対象領域４１３が前記無画像領域になる場合、またはそれに近い状態になる場合に選択的に第１除電対象領域４１３に照射される。

換言すれば、前除電発光部４４の前記除電光は、前記キャリア移行の抑制効果が高く、かつ、前記現像不良が生じにくい場合にのみ第１除電対象領域４１３に照射される。その結果、前記除電光に起因する前記現像不良をより確実に回避できることが可能となる。

［第２実施形態］
次に、図６，７を参照しつつ、第２実施形態に係る画像形成装置１０Ａについて説明する。画像形成装置１０Ａは、画像形成装置１０における前除電発光部４４が前除電発光部４４Ａに置き換えられた構成を有している。

図６は、画像形成装置１０Ａにおける第２方向Ｄ２に沿って見た場合の前除電発光部４４Ａおよびその周辺部の構成図である。図７は、画像形成装置１０Ａにおける制御関連機器のブロック図である。図６，７において、図１〜５に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、画像形成装置１０Ａにおける画像形成装置１０と異なる点について説明する。

画像形成装置１０Ａの前除電発光部４４Ａも、前除電発光部４４と同様に、磁気ブラシ接触領域４１１の一部を含む第１除電対象領域４１３に前記除電光を照射可能な発光部である。

前除電発光部４４Ａは、第１除電対象領域４１３における第１方向Ｄ１の一部を成す部分対象領域４１３１，４１３２，４１３３に前記除電光を照射可能な単位前除電発光部４４１，４４２，４４３を含む。本実施形態では、前除電発光部４４Ａは、複数の部分対象領域４１３１，４１３２，４１３３各々に前記除電光を照射可能な複数の単位前除電発光部４４１，４４２，４４３を含む。なお、単位前除電発光部４４１，４４２，４４３は第２前除電発光部の一例である。

単位前除電発光部４４１，４４２，４４３は、例えば第１方向Ｄ１に沿って延びて形成されたＬＥＤアレイなどである。除電光制御部８４は、単位前除電発光部４４１，４４２，４４３各々の発光状態を個別に制御可能である。

図６が示す例では、第１除電対象領域４１３は、一連の第１部分対象領域４１３１，一対の第２部分対象領域４１３２および一対の第３部分対象領域４１３３を含む。また、前除電発光部４４Ａは、一連の第１部分対象領域４１３１に前記除電光を照射可能な第１単位前除電発光部４４１と，一対の第２部分対象領域４１３２に前記除電光を照射可能な一対の第２単位前除電発光部４４２と、一対の第３部分対象領域４１３３に前記除電光を照射可能な一対の第３単位前除電発光部４４３とを含む。

第１部分対象領域４１３１は、第１除電対象領域４１３における第１方向Ｄ１の中央部分を含む領域である。一対の第２部分対象領域は、第１部分対象領域４１３１の両側各々に隣接する領域である。一対の第３部分対象領域４１３３は、第１除電対象領域４１３の両端各々から第２部分対象領域４１３２各々までに亘る領域である。

例えば、第２部分対象領域４１３２および第３部分対象領域４１３３は、複数種類の記録シート９の定型サイズに応じて前記無画像領域となり得る領域である。

そして、画像形成装置１０Ａの除電光制御部８４は、部分対象領域４１３１，４１３２，４１３３ごとに図５に示される前記前除電光制御を実行する。即ち、除電光制御部８４は、第１部分対象領域４１３１の前記印字率が予め設定された前記しきい値未満であるか否かによって第１単位前除電発光部４４１の点灯および消灯を制御する。同様に、除電光制御部８４は、一対の第２部分対象領域４１３２の前記印字率が予め設定された前記しきい値未満であるか否かによって一対の第２単位前除電発光部４４２の点灯および消灯を制御する。同様に、除電光制御部８４は、第３部分対象領域４１３３の前記印字率が予め設定された前記しきい値未満であるか否かによって第３単位前除電発光部４４３の点灯および消灯を制御する。

本実施形態においても、前除電発光部４４Ａ全体は、第１除電対象領域４１３における第１方向Ｄ１の全範囲に前記除電光を照射可能である。従って、本実施形態においても、除電光制御部８４は、第１除電対象領域４１３における第１方向Ｄ１の全範囲での前記トナー像の密度（印字率）が予め定められた程度を下回る場合に前除電発光部４４Ａ全体を点灯させ、そうでない場合に前除電発光部４４Ａ全体を消灯させる。

画像形成装置１０Ａが採用されれば、画像形成装置１０が採用される場合と同様の効果が得られる。また、画像形成装置１０Ａによれば、前除電発光部４４の前記除電光が第１除電対象領域４１３に照射されるタイミングおよび範囲が、よりきめ細かく制御される。従って、前記除電光に起因する前記現像不良をより確実に回避できることが可能となる。

［評価実験の結果］
以下、前除電発光部４４，４４Ａの点灯および消灯の制御が行われる場合と行われない場合とを比較した評価実験の結果について説明する。前記評価実験の条件は以下の通りである。前記評価実験において、１分間に連続して３０枚の記録シート９に画像形成が行われた。また、前記評価実験において、現像ローラー４３０の周速度は、感光体４１の周速度の１．６倍である。また、前記評価実験において、現像ローラー４３０の外周面と感光体４１の有効外周面４１０と間隔は０．３ｎｍである。また、前記評価実験において、感光体４１の有効外周面４１０における前記無画像領域の電位は＋４５０Ｖであり、前記静電潜像の電位は＋１００Ｖである。さらに、前記評価実験において、感光体４１は有機感光体である。また、前記評価実験において、現像ローラー４３０のバイアスの周波数、デューティー比、ピーク間電位差および中点電位は、それぞれ４．７ｋＨｚ、５０％、１２５０Ｖおよび３５０Ｖである。また、トナー９１は正帯電性である。

前記評価実験の第１実施例では、第１除電対象領域４１３における第１方向Ｄ１の全範囲が前記無画像領域となる場合、即ち、第１除電対象領域４１３が連続する２枚の記録シート９の間の領域に対応する場合にのみ、第１除電対象領域４１３全体に前除電発光部４４が点灯された。

また、前記評価実験の第２実施例では、第１除電対象領域４１３における第１方向Ｄ１の両端各々からの一部の範囲を占める一対の前記無画像領域にのみ前記除電光が照射された。即ち、画像形成装置１０Ａにおける第３単位前除電発光部４４３のみが点灯された（図６参照）。

また、前記評価実験の第１比較例では、現像処理中において常に第１除電対象領域４１３における第１方向Ｄ１の全範囲に前記除電光が照射された。

また、前記評価実験の第２比較例では、現像処理中において第１除電対象領域４１３に対する前記除電光の照射は行われなかった。

前記第１比較例においては、感光体４１に移行したキャリア９２の量が最も少なかったが、前記トナー像の一部が欠ける現象が生じた。

前記第２比較例においては、前記トナー像の一部が欠ける現象は生じなかったが、感光体４１に移行したキャリア９２の量が最も多かった。

前記第１実施例においては、前記トナー像の一部が欠ける現象は生じず、感光体４１に移行したキャリア９２の量が、前記第２比較例に比べて３２％の量に低減された。

前記第２実施例においては、前記トナー像の一部が欠ける現象は生じず、感光体４１に移行したキャリア９２の量が、前記第２比較例に比べて４０％の量に低減された。

前記評価実験により、画像形成装置１０，１０Ａが採用されれば、前記現像不良の発生を回避しつつ前記キャリア移行の問題を改善できることがわかる。

［第３実施形態］
次に、図８を参照しつつ、第３実施形態に係る画像形成装置１０Ｂについて説明する。画像形成装置１０Ｂは、画像形成装置１０における現像部４３が現像部４３Ｂに置き換えられた構成を有している。

図８は、画像形成装置１０Ｂにおける第２方向Ｄ２に沿って見た場合の前除電発光部４４およびその周辺部の構成図である。図８において、図１〜５に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、画像形成装置１０Ｂにおける画像形成装置１０と異なる点について説明する。

画像形成装置１０Ｂの現像部４３Ｂは、画像形成装置１０の現像部４３に回収ローラー４３２およびキャリア回収用の磁石４３３が追加された構成を有している。磁石４３３は、回収ローラー４３２に内包されている。回収ローラー４３２および磁石４３３は、感光体４１に移行したキャリア９２を現像槽４３００内へ回収するためのマグネットローラーを構成している。

回収ローラー４３２は、現像ローラー４３０の位置に対し感光体４１の回転方向下流側の位置において感光体４１に対して非接触の状態で対向して回転する。

回収ローラー４３２は、感光体４１に対する電位差がトナー９１の帯電極性と同極性となるバイアスが印加されている。回収ローラー４３２に印加されたバイアスにより、感光体４１へ移行してしまったキャリア９２および帯電不良のトナー９１に対し、それらを回収ローラー４３２へ引き寄せる力が作用する。さらに、回収ローラー４３２内の磁石４３３は、感光体４１側においてキャリア９２を引き寄せる磁界を生成する。

従って、回収ローラー４３２は、感光体４１へ移行してしまったキャリア９２および帯電不良のトナー９１を引き寄せて回収する。

画像形成装置１０Ｂにおいて、前除電発光部４４は、回収ローラー４３２の位置に対し感光体４１の回転方向下流側の位置に配置されている。この場合、前除電発光部４４の前記除電光は、回収ローラー４３２と感光体４１との隙間を経て磁気ブラシ接触領域４１１に到達する。

画像形成装置１０Ｂが採用されれば、画像形成装置１０が採用される場合と同様に、磁気ブラシ接触領域４１１への前記除電光の照射によって前記キャリア移行が抑制される。また、それでも感光体４１へ移行してしまったわずかな量のキャリア９２も、回収ローラー４３２によって現像槽４３００内へ回収される。

[応用例]
以上に示された画像形成装置１０，１０Ｂにおいて、第１除電対象領域４１３における前記トナー像の密度が予め定められた程度を下回る状況であるか否かを判定する方法として、前記印字率と前記しきい値との比較以外の方法が採用されることも考えられる。

例えば、複数の記録シート９への画像形成が連続して行われる場合に、第１除電対象領域４１３が連続する２枚の記録シート９の間の領域に対応する状態であるか否かを除電光制御部８４が判定する。この場合、第１除電対象領域４１３が連続する２枚の記録シート９の間の領域に対応する状態であるときに、除電光制御部８４は、第１除電対象領域４１３における前記トナー像の密度が低い状態であると判定する。

また、画像形成装置１０Ａにおいて、除電光制御部８４が、搬送路３０へ送り出される記録シート９のサイズに応じて、一対の第２部分対象領域４１３２と一対の第３部分対象領域４１３３とについて、前記トナー像の密度が低い状態であるか否かを判定することも考えられる。

また、前除電発光部４４および除電光制御部８４を含む前記転写前除電部が、モノクロの画像形成装置に適用されることも考えられる。

なお、本発明に係る画像形成装置は、各請求項に記載された発明の範囲において、以上に示された実施形態及び応用例を自由に組み合わせること、或いは実施形態及び応用例を適宜、変形する又は一部を省略することによって構成されることも可能である。

２ ：シート供給部
３ ：シート搬送部
４ ：画像形成部
４ｘ ：単色画像形成部
５ ：光走査部
６ ：定着部
８ ：制御部
９ ：記録シート
１０，１０Ａ，１０Ｂ：画像形成装置
２１ ：シート受部
２２ ：シート送出部
３０ ：搬送路
３１ ：レジストローラー
３２ ：搬送ローラー
３３ ：排出ローラー
４０ ：トナー補給部
４１ ：感光体
４２ ：帯電部
４３，４３Ｂ：現像部
４４，４４Ａ：前除電発光部
４５ ：一次転写部
４６ ：一次クリーニング部
４７ ：後除電発光部
４８ ：中間転写ベルト
４９ ：二次転写部
５１ ：レーザー光源
６１ ：加熱ローラー
６２ ：加圧ローラー
８０ ：操作表示部
８１ ：ＭＰＵ
８２ ：記憶部
８３ ：画像処理部
８４ ：除電光制御部
８５ ：レーザー光制御部
８６ ：通信部
９０ ：二成分現像剤
９１ ：トナー
９２ ：キャリア
１００ ：筐体
１０１ ：排出トレイ
４１０ ：感光体の有効外周面
４１１ ：磁気ブラシ接触領域
４１２ ：転写位置
４１３ ：第１除電対象領域
４１４ ：第２除電対象領域
４３０ ：現像ローラー
４３１ ：現像用の磁石
４３２ ：回収ローラー
４３３ ：キャリア回収用の磁石
４３７ ：撹拌部材
４３８ ：ブレード
４４１ ：第１単位前除電発光部
４４２ ：第２単位前除電発光部
４４３ ：第３単位前除電発光部
４８０ ：二次クリーニング部
６１１ ：ヒーター
９００ ：磁気ブラシ
４１３１ ：第１部分対象領域
４１３２ ：第２部分対象領域
４１３３ ：第３部分対象領域
４３００ ：現像槽
４３１１ ：現像用の磁石の主極
Ｄ０ ：磁力ピーク方向

Claims (4)

1. トナーおよびキャリアを含む磁気ブラシを担持し、回転する感光体の外周面における静電潜像が形成され得る有効外周面に前記磁気ブラシを接触させることにより前記静電潜像をトナー像へ現像する現像部と、
   前記感光体の前記有効外周面における前記磁気ブラシが接触する磁気ブラシ接触領域の一部から前記磁気ブラシ接触領域と前記トナー像の転写位置との間の領域までを含む除電対象領域に除電光を照射可能な前除電発光部と、
   前記除電対象領域における前記トナー像の密度が予め定められた程度を下回る場合に前記前除電発光部を点灯させ、そうでない場合に前記前除電発光部を消灯させる除電光制御部と、を備える画像形成装置。
2. 前記前除電発光部が、前記除電対象領域における前記感光体の幅方向の全範囲に前記除電光を照射可能な第１前除電発光部を含み、
   前記除電光制御部は、前記除電対象領域における前記感光体の幅方向の全範囲での前記トナー像の密度が予め定められた程度を下回る場合に前記第１前除電発光部を点灯させ、その他の場合に前記第１前除電発光部を消灯させる、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記前除電発光部が、前記除電対象領域における前記感光体の幅方向の一部を成す部分対象領域に前記除電光を照射可能な第２前除電発光部を含み、
   前記除電光制御部は、前記部分対象領域における前記トナー像の密度が予め定められた程度を下回る場合に前記第２前除電発光部を点灯させ、そうでない場合に前記第２前除電発光部を消灯させる、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記感光体の前記有効外周面における前記除電対象領域は、前記現像部が前記感光体に向けて発生させる磁界における磁力がピークとなる方向の磁力成分がピーク磁力の８０％となる位置を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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