JP2020112693A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤担持体の周辺に堆積した現像剤に起因する用紙の白紙部分の色点（汚れ）の発生を抑制することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、像担持体、現像装置、電圧印加装置、機外温湿度検出部、現像温度検出部、振動検出部、計時部及び制御部を備える。前記制御部は、機外温湿度検出部によって検出された当該画像形成装置の外部の温度及び湿度並びに現像温度検出部によって検出された現像装置の内部の温度が所定値以下で、且つ計時部によって計測された現像装置の非駆動時間が所定時間以上である場合に、計時部によって計測された振動非検出時間及び当該振動非検出時間における累積印字率に基づいて現像バイアスの印加時間を決定し、当該印加時間の間、電圧印加装置によって現像バイアスを現像装置の現像剤担持体に印加させて現像装置を動作させる現像バイアス印加駆動モードを実行可能である。【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置では、像担持体である感光体ドラムの表面に形成した静電潜像を現像装置で現像することで、後に用紙に転写されるトナー像を形成する装置が広く利用されている。現像装置は、均一な画像を継続して形成するために、現像ローラーや現像ローラーにトナーを供給するローラーなどの現像剤担持体の表面に担持される現像剤の層厚を規制する規制ブレードを備える。このような画像形成装置の一例が特許文献１に開示されている。

特許文献１で開示された従来の画像形成装置は、感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラーと対向して配置され、当該現像ローラーにトナーを供給する搬送ローラーと、当該搬送ローラーと対向して配置され、搬送ローラーの表面の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、を備える。そして、この画像形成装置は、非現像動作時に、現像ローラー及び搬送ローラーを通常とは逆方向に回転させることで、現像に使用されずに層厚規制部材上に堆積したトナーを回収することができる。これにより、層厚規制部材上に堆積したトナーが、感光体ドラムの表面のトナーの非供給領域、すなわち白紙部分に飛翔して用紙に色点（汚れ）が生じることを抑制することが可能である。

特開２０１７−１９１２１８号公報

低温低湿環境下で長時間、現像装置が駆動しなかった場合、現像ローラーの表面のトナーの層厚が過多になり易い。このため、層厚規制部材上により多くのトナーが堆積し、さらにトナーに逆帯電（弱帯電）トナーが混在する場合、特許文献１で開示された従来の画像形成装置では、層厚規制部材上に堆積したトナーを十分に回収することができない虞があった。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、現像剤担持体の表面に担持される現像剤の層厚を規制する規制ブレードの周辺に堆積したトナーに起因する用紙の白紙部分の色点（汚れ）の発生を抑制することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、像担持体と、現像装置と、電圧印加装置と、機外温湿度検出部と、現像温度検出部と、振動検出部と、計時部と、制御部と、を備える。像担持体は、静電潜像を担持する。現像装置は、現像剤担持体と、規制ブレードと、を有する。現像剤担持体は、磁性キャリアとトナーとを含む現像剤を担持する。規制ブレードは、現像剤担持体の表面に担持される現像剤の層厚を規制する。現像装置は、像担持体にトナーを供給して静電潜像を現像する。電圧印加装置は、現像剤担持体に現像バイアスを印加する。機外温湿度検出部は、当該画像形成装置の外部の温度及び湿度を検出する。現像温度検出部は、現像装置の内部の温度を検出する。振動検出部は、当該画像形成装置の振動を検出する。計時部は、現像装置の非駆動時間及び振動検出部による前回の振動検出からの振動非検出時間を計測する。制御部は、像担持体、現像装置及び電圧印加装置の動作を制御する。さらに、制御部は、機外温湿度検出部によって検出された当該画像形成装置の外部の温度及び湿度並びに現像温度検出部によって検出された現像装置の内部の温度が所定値以下で、且つ計時部によって計測された現像装置の非駆動時間が所定時間以上である場合に、計時部によって計測された振動非検出時間及び当該振動非検出時間における累積印字率に基づいて現像バイアスの印加時間を決定し、当該印加時間の間、電圧印加装置によって現像バイアスを現像剤担持体に印加させて現像装置を動作させる現像バイアス印加駆動モードを実行可能である。

本発明の構成によれば、低温低湿環境下で長時間、現像装置が駆動しなかった場合に、規制ブレードの周辺に堆積したトナーを像担持体に飛翔させ、回収することができる。さらに、トナーの堆積が解消され得る振動が現像装置に生じていない時間と、その間の累積印字率に基づいて現像バイアスの印加時間が決定される。したがって、規制ブレードの周辺に堆積したトナーに起因する用紙の白紙部分の色点（汚れ）の発生を、効率良く抑制することが可能である。

本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の画像形成部周辺を示す断面図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の現像バイアス印加駆動モードの実行要否判断処理の例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の画像形成装置の現像バイアス印加駆動モードのタイミングチャートである。 実施例及び比較例の画像形成装置の色点の発生に係る評価結果を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

図１は、画像形成装置１の構成を示す概略断面図である。図２は、画像形成装置１の構成を示すブロック図である。図３は、画像形成装置１の画像形成部２０周辺を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置１の一例としては、中間転写ベルト３１を用いてトナー像を用紙Ｐに転写するタンデム方式のカラープリンターである。画像形成装置１は、例えばプリント（印刷）、スキャン（画像読取）、ファクシミリ送信等の機能を備えたいわゆる複合機であっても良い。

画像形成装置１は、図１及び図２に示すようにその本体２に、給紙部３、用紙搬送部４、露光部５、画像形成部２０、転写部３０、定着部７、用紙排出部８、制御部９及び記憶部１０を含む。

給紙部３は、複数枚の用紙Ｐを収容し、印刷時に用紙Ｐを１枚ずつ分離して送り出す。用紙搬送部４は、給紙部３から送り出された用紙Ｐを二次転写部３３及び定着部７へと搬送し、さらに定着後の用紙Ｐを用紙排出口４ａから用紙排出部８に排出する。両面印刷が行われる場合、用紙搬送部４は、第一面の定着後の用紙Ｐを分岐部４ｂによって反転搬送部４ｃに振り分け、用紙Ｐを再度、二次転写部３３及び定着部７へと搬送する。露光部５は、画像データに基づき制御されたレーザー光を画像形成部２０に向かって照射する。

画像形成部２０には、イエロー用の画像形成部２０Ｙ、マゼンタ用の画像形成部２０Ｍ、シアン用の画像形成部２０Ｃ及びブラック用の画像形成部２０Ｂの４台が設けられる。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、各色を表す「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｂ」の識別記号は省略することがある。

画像形成部２０は、図３に示すように所定の方向（図３における時計回り）に回転可能に支持された像担持体である感光体ドラム２１を備える。画像形成部２０は、さらに感光体ドラム２１の周囲に、その回転方向に沿って帯電部２２、現像装置４０及びドラムクリーニング部２３を備える。なお、現像装置４０とドラムクリーニング部２３との間に一次転写部３２が配置される。

転写部３０は、中間転写ベルト３１、一次転写部３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂ、二次転写部３３及び中間転写クリーニング部３４を備える。中間転写ベルト３１は、図２に示すように所定の方向（図２における反時計回り）に回転可能に支持され、４台の画像形成部２０それぞれで形成されたトナー像が順次一次転写される中間転写体である。４台の画像形成部２０は、中間転写ベルト３１の回転方向上流側から下流側に向けて一列に並んだいわゆるタンデム方式にして配置される。

帯電部２２は、例えば帯電ローラーによって感光体ドラム２１の表面を所定電位に帯電させる。そして、露光部５から照射されたレーザー光によって感光体ドラム２１の表面に原稿画像の静電潜像が形成される。すなわち、像担持体である感光体ドラム２１は、静電潜像を担持する。現像装置４０は、この静電潜像にトナーを供給して現像し、トナー像を形成する。４台の画像形成部２０それぞれは、異なる色のトナー像を形成する。

トナー像は、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂの上方に配置された一次転写部３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂで中間転写ベルト３１の表面に一次転写される。そして、中間転写ベルト３１の回転とともに所定のタイミングで各画像形成部２０のトナー像が連続して中間転写ベルト３１に転写されることにより、中間転写ベルト３１の表面にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。ドラムクリーニング部２３は、一次転写後に感光体ドラム２１の表面に残留するトナーを除去してクリーニングする。

中間転写ベルト３１の表面のカラートナー像は、用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、二次転写部３３に形成される二次転写ニップ部で転写される。中間転写クリーニング部３４は、二次転写後に中間転写ベルト３１の表面に残留するトナーを除去してクリーニングする。

定着部７は、トナー像が転写された用紙Ｐを加熱、加圧してトナー像を用紙Ｐに定着させる。

制御部９は、不図示のＣＰＵ、画像処理部、その他の電子回路及び電子部品を含む。ＣＰＵは、記憶部１０に記憶された制御用のプログラムやデータに基づき、画像形成装置１に設けられた各構成要素の動作を制御して画像形成装置１の機能に係る処理を行う。給紙部３、用紙搬送部４、露光部５、画像形成部２０、転写部３０及び定着部７それぞれは、制御部９から個別に指令を受け、それら構成要素が連動して用紙Ｐへの印刷を実行する。また、制御部９は、計時部１１、並びに後述する現像温度検出部５１、機外温湿度検出部５２及び振動検出部５３それぞれから出力値を得ることができる。

記憶部１０は、例えば不図示のプログラムＲＯＭ（Read Only Memory）、データＲＯＭなどといった不揮発性の記憶装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性の記憶装置との組み合わせで構成される。

計時部１１は、時間情報の取得や時間の計測が可能である。例えば、計時部１１は、現像装置４０の非駆動時間を計測することができる。また例えば、計時部１１は、後述する振動検出部５３による前回の振動検出からの振動非検出時間を計測することができる。

続いて、画像形成部２０の現像装置４０とその周辺の構成について、図２及び図３を用いて説明する。なお、各色の現像装置４０は基本的な構造が同じであるので、各色を表す識別記号は省略する。

現像装置４０は、図２及び図３に示すように現像容器４１、仕切り部４２、攪拌搬送室４３、供給搬送室４４、攪拌搬送部材４５、供給搬送部材４６、トナー供給ローラー４７、現像ローラー４８、規制ブレード４９及び現像温度検出部５１を備える。

現像容器４１は、像担持体である感光体ドラム２１に供給する現像剤として、例えばトナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤を収容する。現像容器４１は、例えば合成樹脂の成型品で構成される。現像容器４１は、軸線方向（図３の紙面奥行き方向）に延びる細長い形状であり、その長手方向を水平にして配置される。

仕切り部４２は、現像容器４１の内部の下部に設けられる。仕切り部４２は、現像容器４１の下部の横方向（図３の左右横方向）の略中央部に設けられ、軸線方向及び上下方向に延びる。仕切り部４２は、現像容器４１の内部を横方向において区分する。仕切り部４２は、軸線方向（図３の紙面奥行き方向）の両端部それぞれに配置された現像剤連通口を備える。

攪拌搬送室４３及び供給搬送室４４は、現像容器４１の内部に設けられる。攪拌搬送室４３及び供給搬送室４４は、現像容器４１の内部が仕切り部４２によって区分されることで形成される。供給搬送室４４は、現像容器４１の、トナー供給ローラー４７の配置領域の下方に隣接して配置される。攪拌搬送室４３は、現像容器４１の、供給搬送室４４よりもトナー供給ローラー４７から離隔した領域に配置される。

攪拌搬送室４３には、不図示のトナー補給口及びトナー濃度センサーが設けられる。トナー濃度センサーとしては、例えば現像容器４１の内部の現像剤中の磁性キャリアに対するトナーの割合を検出する透磁率センサーが用いられる。攪拌搬送室４３は、トナー濃度センサーの検出結果に基づき、トナー補給口からトナーの補給を受ける。

攪拌搬送部材４５は、攪拌搬送室４３の内部に配置される。攪拌搬送部材４５は、軸線方向の両端間にわたって設けられた回転軸の外周面に軸線方向に沿って螺旋状に延びる搬送羽根を設けた構成である。攪拌搬送部材４５は、水平方向に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器４１に支持される。攪拌搬送部材４５は、その軸線回りに回転することで、回転軸線方向に沿って現像剤を攪拌しながら搬送する。

供給搬送部材４６は、供給搬送室４４の内部に配置される。供給搬送部材４６は、軸線方向の両端間にわたって設けられた回転軸の外周面に軸線方向に沿って螺旋状に延びる搬送羽根を設けた構成である。供給搬送部材４６は、水平方向に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器４１に支持される。供給搬送部材４６は、その軸線回りに回転することで、回転軸線方向に沿って現像剤を攪拌しながら搬送する。

攪拌搬送部材４５及び供給搬送部材４６の回転により、現像剤は、仕切り部４２の軸線方向両端に設けられた現像剤連通口を通って、攪拌搬送室４３と、供給搬送室４４との間を循環する。攪拌搬送室４３及び供給搬送室４４において、外部から補給されたトナー（正帯電トナー）が磁性キャリアと混合されて攪拌され、帯電される。

トナー供給ローラー４７は、現像容器４１の内部の、供給搬送部材４６の上方に配置される。トナー供給ローラー４７は、水平方向に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器４１に支持される。トナー供給ローラー４７は、図３において反時計回りに回転する円筒状の非磁性のトナー供給スリーブと、トナー供給スリーブに内包される複数の磁極を有する固定マグネット体と、を有する。

トナー供給ローラー４７は、磁性キャリアとトナーとを含む現像剤を担持する現像剤担持体である。トナー供給ローラー４７は、現像ローラー４８と対向して配置される。トナー供給ローラー４７は、現像ローラー４８との対向領域において、現像剤のうちトナーのみを現像ローラー４８に供給する。

現像ローラー４８は、現像容器４１の内部の、トナー供給ローラー４７の上方に配置される。現像ローラー４８は、その周面が所定の隙間を隔ててトナー供給ローラー４７の周面と対向する。現像ローラー４８は、水平方向に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器４１に支持される。現像ローラー４８は、図３において反時計回りに回転する円筒状の現像スリーブと、現像スリーブ内に固定された現像ローラー側磁極と、を有する。現像ローラー側磁極は、対向する固定マグネット体の磁極（主極）と異極性である。

現像ローラー４８は、感光体ドラム２１と対向して配置される。現像ローラー４８は、感光体ドラム２１との対向領域において、トナーを感光体ドラム２１に供給する。

規制ブレード４９は、トナー供給ローラー４７に近接して対向し、その先端とトナー供給ローラー４７の表面との間に所定の間隔を設けて配置される。規制ブレード４９は、トナー供給ローラー４７と現像ローラー４８との対向領域の、トナー供給ローラー４７の回転方向上流側に配置される。規制ブレード４９は、トナー供給ローラー４７の軸線方向（図３の紙面奥行き方向）の全域にわたって延びる。規制ブレード４９は、現像剤担持体であるトナー供給ローラー４７の表面に担持される現像剤の層厚を規制する。

現像ローラー４８には、直流電圧（以下、ＳｌｖＤＣと呼ぶ）及び交流電圧（以下、ＳｌｖＡＣと呼ぶ）が印加される。トナー供給ローラー４７には、直流電圧（以下、ＭａｇＤＣと呼ぶ）及び交流電圧（以下、ＭａｇＡＣと呼ぶ）が印加される。これらの直流電圧及び交流電圧は、不図示の現像電圧電源及び電圧制御回路を含む電圧印加装置１２（図２参照）から現像ローラー４８及びトナー供給ローラー４７に印加される。すなわち、電圧印加装置１２は、現像ローラー４８及びトナー供給ローラー４７それぞれに現像バイアスを印加する。

現像剤は、攪拌搬送室４３及び供給搬送室４４において攪拌搬送部材４５及び供給搬送部材４６により攪拌、循環されて帯電され、供給搬送部材４６によってトナー供給ローラー４７に渡される。トナー供給ローラー４７の表面では、不図示の磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、規制ブレード４９によって層厚が規制された後、トナー供給ローラー４７と現像ローラー４８との対向領域に搬送される。そして、トナー供給ローラー４７に印加されるＭａｇＤＣと、現像ローラー４８に印加されるＳｌｖＤＣと、の電位差ΔＶ及び磁界によって現像剤のうちトナーのみが現像ローラー４８に渡り、現像ローラー４８の表面にトナー層が形成される。

現像ローラー４８の表面のトナー層の厚さは、現像剤の抵抗や、トナー供給ローラー４７と現像ローラー４８との回転速度差等によって変化するが、電位差ΔＶによっても制御することができる。現像ローラー４８の表面のトナー層は、電位差ΔＶを大きくすると厚くなり、電位差ΔＶを小さくすると薄くなる。現像時における電位差ΔＶの範囲は、一般的に１００Ｖ〜３５０Ｖ程度が適切である。

トナー供給ローラー４７の表面の磁気ブラシとの接触によって現像ローラー４８の表面に形成されたトナー層は、現像ローラー４８の回転によって感光体ドラム２１と現像ローラー４８との対向領域に搬送される。ＳｌｖＤＣ及びＳｌｖＡＣが現像ローラー４８に印加されているため、現像ローラー４８の表面のトナーは、感光体ドラム２１との間の電位差によって飛翔し、感光体ドラム２１の表面の静電潜像を現像する。

現像に使用されずに残ったトナーは再度、現像ローラー４８とトナー供給ローラー４７との対向領域に搬送される。そして、現像に使用されなかったトナーは、磁気ブラシによって現像ローラー４８から引き剥がされ、現像容器４１の内部に落下する。

現像温度検出部５１は、現像容器４１に配置される。現像温度検出部５１は、現像装置４０の内部の温度を検出する。

また、画像形成装置１は、機外温湿度検出部５２及び振動検出部５３を備える。

機外温湿度検出部５２は、例えば画像形成装置１の内部の定着部７等の放熱の影響を受け難い位置に配置される。 機外温湿度検出部５２は、画像形成装置１の外部（周辺環境）の温度及び湿度（相対湿度）を検出する。

振動検出部５３は、画像形成装置１の内部に配置される。振動検出部５３は、例えば圧電型の加速度ピックアップで構成される。例えば不図示の給紙カセットの出し入れや、外装カバーの開閉などといった画像形成装置１で生じる振動の強弱に応じて、加速度ピックアップの出力信号が変化する。これにより、振動検出部５３は、画像形成装置１の振動を検出することができる。

そして、画像形成装置１では、規制ブレード４９の周辺に堆積したトナーに起因する用紙の白紙部分の色点（汚れ）の発生を抑制するために、現像バイアス印加駆動モードという運転モードを有する。現像バイアス印加駆動モードは、例えば画像形成装置１の電源投入時や、電力を供給する構成要素を限定して省電力化を図ったスリープモードからの復帰時等に実行可能である。

現像バイアス印加駆動モードは、機外温湿度検出部５２によって検出された画像形成装置１の外部の温度及び湿度、並びに現像温度検出部５１によって検出された現像装置４０の内部の温度と、計時部１１によって計測された現像装置４０の非駆動時間と、に基づき、その必要性が判定される。具体的には、画像形成装置１の外部の温度及び湿度、並びに現像装置４０の内部の温度が所定値以下で、且つ現像装置４０の非駆動時間が所定時間以上である場合に、現像バイアス印加駆動モードが必要であると判定される。すなわち、低温低湿環境下で長時間、現像装置４０が駆動しなかった場合に、現像バイアス印加駆動モードが必要であると判定される。

現像バイアス印加駆動モードでは、計時部１１によって計測された振動検出部５３に係る振動非検出時間及び当該振動非検出時間における累積印字率に基づいて現像バイアスの印加時間を決定する。そして、現像バイアス印加駆動モードでは、当該印加時間の間、電圧印加装置１２によって現像バイアスを現像ローラー４８及びトナー供給ローラー４７それぞれに印加させて現像装置４０を動作させる。

現像バイアスの印加時間は、画像形成装置１、すなわち現像装置４０に振動が生じていない時間（振動非検出時間）が長いほど、規制ブレード４９の周辺に付着したトナーが振動によって落下することなく堆積していくことが考慮され、決定される。さらに、現像バイアスの印加時間は、当該振動非検出時間において、累積印字率が高くなるほど、規制ブレード４９の周辺に堆積するトナーが増加することが考慮され、決定される。

図４は、画像形成装置１の現像バイアス印加駆動モードの実行要否判断処理の例を示すフローチャートである。現像バイアス印加駆動モードの実行の要否に係る判断処理について、図４の処理フローを参照しつつ説明する。

画像形成装置１の制御部９は、現像バイアス印加駆動モードを開始する場合に、電源投入時であるか否かを判定する（図４のステップ＃１０１）。電源投入時ではない場合（ステップ＃１０１のＮｏ）、制御部９は、スリープモードからの復帰時であるか否かを判定する（ステップ＃１０２）。電源投入時、スリープモードからの復帰時のいずれでもない場合（ステップ＃１０２のＮｏ）、図４に示す処理フローが終了される。

電源投入時である場合（ステップ＃１０１のＹｅｓ）、またはスリープモードからの復帰時である場合（ステップ＃１０２のＹｅｓ）、制御部９は、画像形成装置１の外部の温度（機外温度）１５℃以下、且つ画像形成装置１の外部の湿度（機外湿度）２０％以下であるか否かを判定する（ステップ＃１０３）。画像形成装置１の外部の温度及び湿度（相対湿度）は、機外温湿度検出部５２によって検出される。画像形成装置１の外部の温度が１５℃以下、且つ画像形成装置１の外部の湿度が２０％以下ではない場合（ステップ＃１０３のＮｏ）、図４に示す処理フローが終了される。

画像形成装置１の外部の温度が１５℃以下、且つ画像形成装置１の外部の湿度が２０％以下である場合（ステップ＃１０３のＹｅｓ）、制御部９は、現像装置４０の内部の温度が２０℃以下であるか否かを判定する（ステップ＃１０４）。現像装置４０の内部の温度は、現像温度検出部５１によって検出される。現像装置４０の内部の温度が２０℃以下ではない場合（ステップ＃１０４のＮｏ）、図４に示す処理フローが終了される。

現像装置４０の内部の温度が２０℃以下である場合（ステップ＃１０４のＹｅｓ）、制御部９は、現像装置４０の非駆動時間が１２時間以上であるか否かを判定する（ステップ＃１０５）。現像装置４０の非駆動時間は、計時部１１によって計測される。現像装置４０の非駆動時間が１２時間以上ではない場合（ステップ＃１０５のＮｏ）、図４に示す処理フローが終了される。

現像装置４０の非駆動時間が１２時間以上である場合（ステップ＃１０５のＹｅｓ）、制御部９は、現像バイアス印加駆動モードを実行する（ステップ＃１０６）。

このようにして、現像バイアス印加駆動モードの実行が必要であると判定されると、制御部９は、続いて現像バイアスの印加時間を決定する。現像バイアスの印加時間は、計時部１１によって計測された振動非検出時間及び当該振動非検出時間における累積印字率に基づき決定される。この現像バイアスの印加時間の一例を、表１に示す。

表１に示すとおり、例えば振動非検出時間は、６時間以下、６時間超から１２時間未満、１２時間以上で区分される。また例えば、累積印字率は、１％以下、１％超から１０％未満、１０％以上で区分される。振動非検出時間が６時間以下、且つ累積印字率が１％以下の場合に、現像バイアスの印加時間は最も短くなる（例えば２０秒）。続いて、振動非検出時間が増加するにつれて、また累積印字率が増加するにつれて、現像バイアスの印加時間は長くなる。そして、振動非検出時間が１２時間以上、且つ累積印字率が１０％以上の場合に、現像バイアスの印加時間は最も長くなる（例えば４０秒）。

現像バイアス印加駆動モードでは、このようにして決定された現像バイアスの印加時間の間、電圧印加装置１２によって現像バイアスを現像ローラー４８及びトナー供給ローラー４７それぞれに印加させて現像装置４０を動作させる。

上記の構成によれば、低温低湿環境下で長時間、現像装置４０が駆動しなかった場合に、規制ブレード４９の周辺に堆積したトナーを感光体ドラム２１に飛翔させ、回収することができる。さらに、トナーの堆積が解消され得る振動が現像装置４０に生じていない時間と、その間の累積印字率に基づいて現像バイアスの印加時間が決定される。したがって、規制ブレード４９の周辺に堆積したトナーに起因する用紙の白紙部分の色点（汚れ）の発生を、効率良く抑制することが可能である。

なお、振動検出部５３は、現像装置４０に配置されることが好ましい。この構成によれば、現像装置４０で生じる振動を検出することができる。これにより、現像装置４０に係る振動非検出時間を適正に計測することができ、より効果的な現像バイアスの印加時間を決定することが可能になる。

画像形成装置１は、現像バイアス印加駆動モードにおいて現像装置４０を動作させるとき、例えば実際の用紙Ｐへの印刷動作に合わせて、現像バイアスを現像ローラー４８及びトナー供給ローラー４７それぞれに印加する。このとき、電圧印加装置１２は、表２に一例として示した設定値で、現像バイアスを現像ローラー４８及びトナー供給ローラー４７それぞれに印加する。

例えば電圧印加装置１２は、表２に示す第１現像バイアスをトナー供給ローラー４７に印加するとともに、表２に示す第２現像バイアスを現像ローラー４８に印加する。表２の「ＭａｇＤＣ」、「ＭａｇＶｐｐ」及び「ＭａｇＤｕｔｙ」は、トナー供給ローラー４７に印加される第１現像バイアスに係る直流電圧、交流電圧のピークツーピーク値及びデューティ比である。表２の「ＳｌｖＤＣ」、「ＳｌｖＶｐｐ」及び「ＳｌｖＤｕｔｙ」は、現像ローラー４８に印加される第２現像バイアスに係る直流電圧、交流電圧のピークツーピーク値及びデューティ比である。「周波数」は、交流電圧の周波数である。

現像バイアスは、第１現像バイアスと第２現像バイアスとの電圧差として、例えば表２に示す第１電圧差、第２電圧差及び第３電圧差を含む。第１電圧差、第２電圧差、第３電圧差の順に、第１現像バイアスと第２現像バイアスとの電圧差は低くなる。

そして、制御部９は、現像バイアス印加駆動モードの実行時に、第１現像バイアスと第２現像バイアスとの電圧差を連続的に変化させる。図５は、画像形成装置１の現像バイアス印加駆動モードのタイミングチャートである。

具体的には、例えば図５に示すように、制御部９は、現像バイアス印加駆動モードの実行時に、第１現像バイアスと第２現像バイアスとの電圧差を第１電圧差と、第１電圧差よりも低い第２電圧差とに交互に変化させる。例えば、第１電圧差による現像バイアスの印加時間（例えば１２００ミリ秒）は、第２電圧差による現像バイアスの印加時間（例えば３００ミリ秒）よりも長い。

現像バイアスが第１電圧差であるとき、実際の印刷動作における用紙Ｐへの画像形成時に相当し、トナー供給ローラー４７から現像ローラー４８へのトナー飛翔が促進される。これにより、規制ブレード４９の周辺に堆積したトナーを、感光体ドラム２１に飛翔させ、回収することができる。

現像バイアスが第２電圧差であるとき、実際の複数枚の用紙Ｐへの印刷動作における用紙Ｐと用紙Ｐとの間（紙間）に相当し、現像ローラー４８からトナー供給ローラー４７へのトナー剥離が促進される。これにより、規制ブレード４９の周辺に堆積したトナーを、現像装置４０のさらに内部へと回収することができる。

さらに、制御部９は、現像バイアスの印加時間の終了直前に、第１現像バイアスと第２現像バイアスとの電圧差を第３電圧差とする。例えば、第３電圧差による現像バイアスの印加時間（例えば３００ミリ秒）は、第１電圧差による現像バイアスの印加時間（例えば１２００ミリ秒）よりも短く、第２電圧差による現像バイアスの印加時間（例えば３００ミリ秒）と同じである。

現像バイアスが第３電圧差であるとき、実際の印刷動作の終了直前に相当し、より一層効果的に、現像ローラー４８からトナー供給ローラー４７へのトナー剥離が促進される。これにより、規制ブレード４９の周辺に堆積したトナーを、現像バイアスの印加時間の最終段階で、きれいに現像装置４０のさらに内部へと回収することができる。

次に、現像バイアス印加駆動モードを実行する実施例の画像形成装置１と、現像バイアス印加駆動モードを実行しない比較例の画像形成装置と、の評価実験について説明する。

評価実験では、実施例の画像形成装置１及び比較例の画像形成装置それぞれにおいて、印字率２０％の画像に関して１０００枚の耐久印刷を実行した後に、双方の画像形成装置を低温低湿環境下で１２時間以上放置した。続いて、実施例の画像形成装置１では現像バイアス印加駆動モードを実行し、比較例の画像形成装置では現像バイアス印加駆動モードを実行することなく、白紙を２０枚出力した。そして、これら２０枚ずつの白紙上の色点（汚れ）の個数を評価した。図６は、実施例及び比較例の画像形成装置の色点の発生に係る評価結果を示すグラフである。

図６によれば、比較例の画像形成装置の場合、２０枚の白紙に３７個の色点が確認された。一方、実施例の画像形成装置１の場合、２０枚の白紙に５個の色点が確認された。これにより、実施例の画像形成装置１では、現像バイアス印加駆動モードを実行することで、規制ブレード４９の周辺に堆積したトナーに起因する用紙の色点（汚れ）の発生を、効率良く抑制できていることが分かる。

本実施形態の現像装置４０は、感光体ドラム２１とトナー供給ローラー４７との間に配置され、トナー供給ローラー４７との対向領域においてトナー供給ローラー４７から供給されたトナーを担持して感光体ドラム２１に供給する現像ローラー４８を備える。この構成の現像装置４０において、上記のとおり現像バイアス印加駆動モードを実行することで、規制ブレード４９の周辺に堆積したトナーに起因する用紙の白紙部分の色点（汚れ）の発生を、効率良く抑制することが可能である。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、上記実施形態の現像装置４０は、像担持体である感光体ドラム２１と、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤を担持する現像剤担持体であるトナー供給ローラー４７との間に、トナーのみを担持する現像ローラー４８を備え、現像ローラー４８から感光体ドラム２１にトナーが供給される構成であるが、このような構成に限定されるわけではない。現像装置は、二成分現像剤を担持する現像剤担持体から直接、像担持体である感光体ドラムにトナーのみが供給される構成であっても良い。

このような現像装置の構成においても、上記実施形態と同様に、低温低湿環境下で長時間、現像装置が駆動しなかった場合に、規制ブレードの周辺に堆積したトナーを感光体ドラムに飛翔させ、回収することができる。さらに、トナーの堆積が解消され得る振動が現像装置に生じていない時間と、その間の累積印字率に基づいて現像バイアスの印加時間が決定される。したがって、規制ブレードの周辺に堆積したトナーに起因する用紙の白紙部分の色点（汚れ）の発生を、効率良く抑制することが可能である。

さらに、この構成の場合、現像バイアスは、第１バイアス値と、第１バイアス値よりも低い第２バイアス値と、を含むことが好ましい。そして、制御部は、現像バイアス印加駆動モードの実行時に、電圧印加装置によって第１バイアス値と、第２バイアス値との現像バイアスを交互に現像剤担持体に印加させることが好ましい。この構成によれば、例えば現像バイアスが第１バイアス値であるとき、現像剤担持体から感光体ドラムへのトナー飛翔が促進される。これにより、規制ブレードの周辺に堆積したトナーを、感光体ドラムに飛翔させ、回収することができる。さらに、例えば現像バイアスが第２バイアス値であるとき、現像剤担持体からのトナー剥離が促進される。これにより、規制ブレードの周辺に堆積したトナーを、現像装置のさらに内部へと回収することができる。

またさらに、この構成の場合、現像バイアスは、第２バイアス値よりも低い第３バイアス値をさらに含むことが好ましい。そして、制御部は、現像バイアスの印加時間の終了直前に、電圧印加装置によって第３バイアス値の現像バイアスを現像剤担持体に印加させることが好ましい。この構成によれば、現像バイアスが第３バイアス値であるとき、より一層効果的に、現像剤担持体からのトナー剥離が促進される。これにより、規制ブレードの周辺に堆積したトナーを、現像バイアスの印加時間の最終段階で、きれいに現像装置のさらに内部へと回収することができる。

また、上記実施形態では、画像形成装置１は、複数色の画像を順次重ねて形成するいわゆるタンデム型のカラー印刷用の画像形成装置であることとしたが、このような機種に限定されるわけではなく、タンデム型ではないカラー印刷用の画像形成装置やモノクロ印刷用の画像形成装置であっても良い。

本発明は、画像形成装置において利用可能である。

１ 画像形成装置
９ 制御部
１０ 記憶部
１１ 計時部
１２ 電圧印加装置
２０ 画像形成部
２１ 感光体ドラム（像担持体）
４０ 現像装置
４１ 現像容器
４７ トナー供給ローラー（現像剤担持体）
４８ 現像ローラー
４９ 規制ブレード
５１ 現像温度検出部
５２ 機外温湿度検出部
５３ 振動検出部

Claims (8)

1. 静電潜像を担持する像担持体と、
   磁性キャリアとトナーとを含む現像剤を担持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規制ブレードと、を有し、前記像担持体に前記トナーを供給して前記静電潜像を現像する現像装置と、
   前記現像剤担持体に現像バイアスを印加する電圧印加装置と、
   当該画像形成装置の外部の温度及び湿度を検出する機外温湿度検出部と、
   前記現像装置の内部の温度を検出する現像温度検出部と、
   当該画像形成装置の振動を検出する振動検出部と、
   前記現像装置の非駆動時間及び前記振動検出部による前回の振動検出からの振動非検出時間を計測する計時部と、
   前記像担持体、前記現像装置及び前記電圧印加装置の動作を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記機外温湿度検出部によって検出された当該画像形成装置の外部の温度及び湿度並びに前記現像温度検出部によって検出された前記現像装置の内部の温度が所定値以下で、且つ前記計時部によって計測された前記現像装置の前記非駆動時間が所定時間以上である場合に、前記計時部によって計測された前記振動非検出時間及び当該振動非検出時間における累積印字率に基づいて前記現像バイアスの印加時間を決定し、当該印加時間の間、前記電圧印加装置によって前記現像バイアスを前記現像剤担持体に印加させて前記現像装置を動作させる現像バイアス印加駆動モードを実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記振動検出部は、前記現像装置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像バイアスは、第１バイアス値と、前記第１バイアス値よりも低い第２バイアス値と、を含み、
   前記制御部は、前記現像バイアス印加駆動モードの実行時に、前記電圧印加装置によって前記第１バイアス値と、前記第２バイアス値との前記現像バイアスを交互に前記現像剤担持体に印加させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像バイアスは、前記第２バイアス値よりも低い第３バイアス値をさらに含み、
   前記制御部は、前記印加時間の終了直前に、前記電圧印加装置によって前記第３バイアス値の前記現像バイアスを前記現像剤担持体に印加させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記現像装置は、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に配置され、前記現像剤担持体との対向領域において前記現像剤担持体から供給された前記トナーを担持して前記像担持体に供給する現像ローラーを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
6. 前記電圧印加装置は、第１現像バイアスを前記現像剤担持体に印加するとともに、第２現像バイアスを前記現像ローラーに印加し、
   前記制御部は、前記現像バイアス印加駆動モードの実行時に、前記第１現像バイアスと前記第２現像バイアスとの電圧差を連続的に変化させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記現像バイアス印加駆動モードの実行時に、前記第１現像バイアスと前記第２現像バイアスとの電圧差を第１電圧差と、前記第１電圧差よりも低い第２電圧差とに交互に変化させることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記第１現像バイアスと前記第２現像バイアスとの電圧差は、前記第２電圧差よりも低い第３電圧差をさらに含み、
   前記制御部は、前記印加時間の終了直前に、前記第１現像バイアスと前記第２現像バイアスとの電圧差を前記第３電圧差とすることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

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