JP5328633B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は静電潜像を現像する現像装置及びこれを備える画像形成装置に関する。
電子写真方式では現像スリーブと称されるローラに対してＭａｇローラ上の磁気ブラシから２成分現像方式によってトナーを供給し、現像スリーブ上にトナー層を形成する。そして現像スリーブ上のトナー層から一成分現像方式によって感光体ドラムにトナーを供給することにより、感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する。現像されずに現像スリーブに残ったトナーは磁気ブラシによって回収している。感光体ドラムに供給されずに現像スリーブに残ったトナーを放置しておけば、画像不良の原因となる。現像剤として２成分現像剤を用いる方式では、回収が不十分であれば、現像スリーブに残ったトナーの上に新たなトナーが重ねられて、画像の不具合が生じる。また、現像スリーブにおいて、現像に用いられてトナーがない領域と現像スリーブにトナーが残った領域では、新たなトナーが供給された際にトナー層の厚みに相違が生じる。これにより画像の不具合が生じる。
１成分現像剤を用いる方式では現像スリーブにおいて現像に用いられてトナーがない領域に供給ローラによって新たなトナーが供給される。現像スリーブ上のトナーは供給ローラとの摩擦により帯電させられる。この帯電回数は、新たに供給されたトナーに比べて現像に用いられないで残ったトナーの方が多いので、現像に用いられないで残ったトナーの帯電量は新たに供給されたトナーの帯電量に比べて大きくなる。この帯電量の差により画像の不具合が生じる。
そこで、現像スリーブに残ったトナーを回収する技術が提案されている。例えば、現像スリーブに非接触に配置された電極と現像スリーブとの間に形成された電界を利用してトナーを現像スリーブから剥ぎ取って、トナーを回収する技術がある(特許文献１(段落００４８〜段落００５０)参照)。
特開平１１−１７４８３８号公報
上記電極と現像スリーブの間隔が大きければ、トナーを現像スリーブから剥ぎ取るのに十分な電界を形成することができない。一方、十分な電界を形成するために上記電極と現像スリーブの間隔を小さくすれば、上記電極と現像スリーブが接触する可能性が生じる。上記電極と現像スリーブが接触すれば電流のリークが発生する。
本発明は、電流のリークの発生を防止しつつ、感光体ドラムのような像担持体に供給されずにローラに残ったトナーを容易に回収することができる現像装置及びこれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成する本発明の第１の局面に係る画像形成装置は、２成分現像剤を担持しながら回転することにより２成分現像剤を搬送する第１のローラと、前記第１のローラと対向して２成分現像剤をニップするニップ領域で前記第１のローラから２成分現像剤中のトナーが供給され、供給されたトナーを担持しながら回転することによりトナーを搬送する第２のローラと、前記第２のローラと対向する対向領域で前記第２のローラからトナーが供給される像担持体と、前記第２のローラで担持されたトナーを前記対向領域で飛翔させるために、直流電圧と交流電圧を重畳して前記第２のローラに印加する制御をする第２のローラ用電源部と、表面の凹凸の中で凸の箇所で電界集中を生じやすい程度の凸の高さを意味する表面粗さを有して前記第２のローラと所定距離を設けて対向する対向面を含み、前記対向面と前記第２のローラの間でトナーをクラウド運動させるために、前記像担持体に供給されずに前記第２のローラに残ったトナーが前記対向領域から前記ニップ領域へ搬送される経路中に前記第２のローラと間隔を有して配置された導電部材と、を備える。
この構成によれば、第２のローラに残ったトナーを第２のローラに印加する交流電圧によって、導電部材の対向面と第２のローラの間でクラウド運動させることにより、第２のローラに残ったトナーをほぐして容易に回収できるようにしている。また、この構成によれば、対向面が放電性を高めるための表面粗さ(例えば２〜２０μｍ)を有しているので、対向面と第２のローラの接触を防止するためにこれらの間隔を離して配置しても、対向面と第２のローラの間でトナーのクラウド運動が可能となる電界を形成することができる。
本発明の第２の局面に係る画像形成装置は、１成分現像剤を構成するトナーを担持しながら回転することによりトナーを搬送する第１のローラと、前記第１のローラと対向してトナーをニップするニップ領域で前記第１のローラからトナーが供給され、供給されたトナーを担持しながら回転することによりトナーを搬送する第２のローラと、前記第２のローラと対向する対向領域で前記第２のローラからトナーが供給される像担持体と、前記第２のローラで担持されたトナーを前記対向領域で飛翔させるために、直流電圧と交流電圧を重畳して前記第２のローラに印加する制御をする第２のローラ用電源部と、表面の凹凸の中で凸の箇所で電界集中を生じやすい程度の凸の高さを意味する表面粗さを有して前記第２のローラと所定距離を設けて対向する対向面を含み、前記対向面と前記第２のローラの間でトナーをクラウド運動させるために、前記像担持体に供給されずに前記第２のローラに残ったトナーが前記対向領域から前記ニップ領域へ搬送される経路中に前記第２のローラと間隔を有して配置された導電部材と、を備える。
この構成によれば、上記本発明の第１の局面に係る画像形成装置と同様の作用を有する。さらに、この構成によれば、対向面が第２のローラに接触していないので、トナーが第２のローラに融着することを防止できる。
上記構成において、トナーの帯電電荷がプラスの場合は前記導電部材に印加する直流電圧が前記第２のローラに印加する直流電圧より大きくなり、トナーの帯電電荷がマイナスの場合は前記導電部材に印加する直流電圧が前記第２のローラに印加する直流電圧よりも小さくなる電圧関係の制御を前記導電部材に対して実行する導電部材用電源部をさらに備える、ようにすることができる。
この構成によれば、トナーが対向面に付着しないようにすることができる。
上記構成において、前記第２のローラ用電源部が前記第２のローラに印加する直流電圧を変更した場合、前記導電部材用電源部は前記第２のローラに印加する直流電圧の変更量と同じ量だけ前記導電部材に印加する直流電圧を変更する制御を実行する、ようにすることができる。
この構成によれば、第２のローラに印加する直流電圧が変更されてもトナーのクラウド運動が影響を受けないようにすることができる。
上記構成において、前記導電部材用電源部は前記第２のローラで担持されたトナーを前記対向面と前記第２のローラの間で飛翔させるために、前記第２のローラ用電源部が前記第２のローラに印加する交流電圧と周波数及び位相が同じである交流電圧を直流電圧と重畳して前記導電部材に印加する制御を実行する、ようにすることができる。
この構成によれば、第２のローラで担持されたトナーを対向面と第２のローラの間で飛翔させることにより、クラウド運動の効果を高めることができる。また、導電部材に印加する交流電圧を、第２のローラ用電源部が第２のローラに印加する交流電圧と周波数及び位相を同じにしている。これにより、それらの交流が相互に干渉し、それらの交流の波形が乱れることを防止できる。
上記構成において、前記第２のローラ用電源部が前記第２のローラに印加する交流電圧を変更した場合、前記導電部材用電源部は前記第２のローラに印加する交流電圧の変化に応じて、前記第２のローラ用電源部が前記第２のローラに印加する交流電圧と周波数及び位相が同じである交流電圧を前記導電部材に印加する制御を実行する、ようにすることができる。
この構成によれば、導電部材に印加する交流電圧の交流と第２のローラに印加する交流電圧の交流が相互に干渉してそれらの交流の波形が乱れることを防止できる。
上記構成において、前記対向面は前記第２のローラと等間隔で対向する曲面を有する、ようにすることができる。
この構成によれば、対向面が平面の場合に比べてトナーをクラウド運動させる領域を広くすることができる。
上記目的を達成する本発明の第３の局面に係る現像装置は、２成分現像剤中のトナーを用いて像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、２成分現像剤を担持しながら回転することにより２成分現像剤を搬送する第１のローラと、前記第１のローラと対向して２成分現像剤をニップするニップ領域で前記第１のローラから２成分現像剤中のトナーが供給され、供給されたトナーを担持しながら回転することによりトナーを搬送し、前記像担持体と対向する対向領域で前記像担持体にトナーを供給する第２のローラと、表面の凹凸の中で凸の箇所で電界集中を生じやすい程度の凸の高さを意味する表面粗さを有して前記第２のローラと所定距離を設けて対向する対向面を含み、前記対向面と前記第２のローラの間でトナーをクラウド運動させるために、前記像担持体に供給されずに前記第２のローラに残ったトナーが前記対向領域から前記ニップ領域へ搬送される経路中に前記第２のローラと間隔を有して配置された導電部材と、を備える。
この構成によれば、上記本発明の第１の局面に係る画像形成装置と同様の作用を有する。
上記目的を達成する本発明の第４の局面に係る現像装置は、１成分現像剤を構成するトナーを用いて像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、１成分現像剤を構成するトナーを担持しながら回転することによりトナーを搬送する第１のローラと、前記第１のローラと対向してトナーをニップするニップ領域で前記第１のローラからトナーが供給され、供給されたトナーを担持しながら回転することによりトナーを搬送し、前記像担持体と対向する対向領域で前記像担持体にトナーを供給する第２のローラと、表面の凹凸の中で凸の箇所で電界集中を生じやすい程度の凸の高さを意味する表面粗さを有して前記第２のローラと所定距離を設けて対向する対向面を含み、前記対向面と前記第２のローラの間でトナーをクラウド運動させるために、前記像担持体に供給されずに前記第２のローラに残ったトナーが前記対向領域から前記ニップ領域へ搬送される経路中に前記第２のローラと間隔を有して配置された導電部材と、を備える。
この構成によれば、上記本発明の第２の局面に係る画像形成装置と同様の作用を有する。
本発明の第５の局面に係る画像形成装置は、２成分現像剤を担持しながら回転することにより２成分現像剤を搬送する第１のローラと、前記第１のローラと対向して２成分現像剤をニップするニップ領域で前記第１のローラから２成分現像剤中のトナーが供給され、供給されたトナーを担持しながら回転することによりトナーを搬送する第２のローラと、前記第２のローラと対向する対向領域で前記第２のローラからトナーが供給される像担持体と、前記第２のローラで担持されたトナーを前記対向領域で飛翔させるために、直流電圧と交流電圧を重畳して前記第２のローラに印加する制御をする第２のローラ用電源部と、表面の凹凸の中で凸の箇所で電界集中を生じやすい程度の凸の高さを意味する表面粗さを有して前記第２のローラと所定距離を設けて対向する対向面を含み、前記対向面と前記第２のローラの間でトナーをクラウド運動させるために、前記像担持体に供給されずに前記第２のローラに残ったトナーが前記対向領域から前記ニップ領域へ搬送される経路中に前記第２のローラと間隔を有して配置された導電部材と、トナーの帯電電荷がプラスの場合は前記導電部材に印加する直流電圧が前記第２のローラに印加する直流電圧より大きくなり、トナーの帯電電荷がマイナスの場合は前記導電部材に印加する直流電圧が前記第２のローラに印加する直流電圧よりも小さくなる電圧関係の制御を前記導電部材に対して実行する導電部材用電源部と、を備え、前記導電部材用電源部は前記第２のローラで担持されたトナーを前記対向面と前記第２のローラの間で飛翔させるために、前記第２のローラ用電源部が前記第２のローラに印加する交流電圧と周波数及び位相が同じである交流電圧を直流電圧と重畳して前記導電部材に印加する制御を実行することを特徴とする。
本発明の第６の局面に係る画像形成装置は、１成分現像剤を構成するトナーを担持しながら回転することによりトナーを搬送する第１のローラと、前記第１のローラと対向してトナーをニップするニップ領域で前記第１のローラからトナーが供給され、供給されたトナーを担持しながら回転することによりトナーを搬送する第２のローラと、前記第２のローラと対向する対向領域で前記第２のローラからトナーが供給される像担持体と、前記第２のローラで担持されたトナーを前記対向領域で飛翔させるために、直流電圧と交流電圧を重畳して前記第２のローラに印加する制御をする第２のローラ用電源部と、表面の凹凸の中で凸の箇所で電界集中を生じやすい程度の凸の高さを意味する表面粗さを有して前記第２のローラと所定距離を設けて対向する対向面を含み、前記対向面と前記第２のローラの間でトナーをクラウド運動させるために、前記像担持体に供給されずに前記第２のローラに残ったトナーが前記対向領域から前記ニップ領域へ搬送される経路中に前記第２のローラと間隔を有して配置された導電部材と、トナーの帯電電荷がプラスの場合は前記導電部材に印加する直流電圧が前記第２のローラに印加する直流電圧より大きくなり、トナーの帯電電荷がマイナスの場合は前記導電部材に印加する直流電圧が前記第２のローラに印加する直流電圧よりも小さくなる電圧関係の制御を前記導電部材に対して実行する導電部材用電源部と、を備え、前記導電部材用電源部は前記第２のローラで担持されたトナーを前記対向面と前記第２のローラの間で飛翔させるために、前記第２のローラ用電源部が前記第２のローラに印加する交流電圧と周波数及び位相が同じである交流電圧を直流電圧と重畳して前記導電部材に印加する制御を実行することを特徴とする。
本発明によれば、電流のリークの発生を防止しつつ、像担持体に供給されずにローラに残ったトナーを容易に回収することができる。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造の概略を示す図である。 上記画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。 上記画像形成装置に備えられた一組の感光体ドラムと現像装置の断面を示す図である。 二成分現像剤中のトナーが現像装置から感光体ドラムに供給される過程を示す図である。 第２のローラ用電源部の構成を示すブロック図である。 導電部材の変形例を示す図である。 導電部材用電源部によって直流電圧と交流電圧を重畳して導電部材に印加する制御を説明するフローチャートである。 １成分現像剤方式の本実施形態に係る画像形成装置に備えられた一組の感光体ドラムと現像装置の断面を示す図である。 １成分現像剤を構成するトナーが現像装置から感光体ドラムに供給される過程を示す図である。 実施例１で実行された試験１の結果を示すグラフである。 実施例１で実行された試験２で用いられる帯画像を示す図である。 実施例１で実行された試験２で用いられるベタ画像を示す図である。 実施例１で実行された試験２の結果を示す表である。 比較例２で実行された試験１の結果を示すグラフである。 比較例２で実行された試験２の結果を示す表である。 実施例２で実行された試験１の結果を示すグラフである。 実施例２で実行された試験２で用いられる帯画像を示す図である。 実施例２で実行された試験２で用いられるベタ画像を示す図である。 実施例２で実行された試験２の結果を示す表である。 実施例２で実行された試験３の結果を示すグラフである。 比較例４で実行された試験１の結果を示すグラフである。 比較例４で実行された試験２の結果を示す表である。
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造の概略を示す図である。画像形成装置１はタンデム型のカラープリンタである。画像形成装置１は用紙貯留部１１０、画像形成部１３０及び定着部１６０を備える。
用紙貯留部１１０は画像形成装置１の最下部に配置されており、用紙Ｐの束を貯留することができる用紙トレイ１１１を備える。用紙トレイ１１１は画像形成装置１に差し込んで装着される。用紙Ｐを補給するときは画像形成装置１から用紙トレイ１１１を引き出す。用紙トレイ１１１に貯留された用紙Ｐの束において、最上位の用紙Ｐがピックアップローラ１１３の駆動により、用紙搬送路１１５へ向けて繰り出される。用紙Ｐは用紙搬送路１１５を通って、画像形成部１３０へ搬送される。
画像形成部１３０は搬送されてきた用紙Ｐにトナー画像を形成する。画像形成部１３０はトナー画像を転写ベルト１３１に転写する順番に従ってタンデムに配置された、マゼンタ用ユニット１３３Ｍ、シアン用ユニット１３３Ｃ、イエロー用ユニット１３３Ｙ、ブラック用ユニット１３３Ｋを備える。これらのユニットは同様の構成を有しており、マゼンタ用ユニット１３３Ｍを例にして説明する。
マゼンタ用ユニット１３３Ｍは感光体ドラム１３５を備える。感光体ドラム１３５の周りには帯電器１３７、露光装置１３９、現像装置１４１及びクリーナ１４３が配置されている。帯電器１３７は感光体ドラム１３５の周面を一様に帯電させる。露光装置１３９はパソコン等から送信された画像データの中でマゼンタデータに対応する光を生成し、一様に帯電された感光体ドラム１３５の周面に照射する。これにより、感光体ドラム１３５の周面にはマゼンタデータに対応する静電潜像が形成される。この状態で感光体ドラム１３５の周面に現像装置１４１からマゼンタトナーを供給することにより、周面にはマゼンタデータに対応するトナー画像が形成される。
転写ベルト１３１は感光体ドラム１３５と１次転写ローラ１４５により挟まれた状態でＤ方向(時計周り)に動くことができる。マゼンタデータに対応するトナー画像は感光体ドラム１３５から転写ベルト１３１に転写される。感光体ドラム１３５の周面に残っているマゼンタトナーはクリーナ１４３によって除去される。以上がマゼンタ用ユニット１３３Ｍの説明である。
転写ベルト１３１にはマゼンタデータに対応するトナー画像が転写され、このトナー画像に重ねてシアンデータに対応するトナー画像が転写され、同様に、イエローデータに対応するトナー画像、ブラックデータに対応するトナー画像が重ねて転写される。これにより転写ベルト１３１にカラーのトナー画像が形成される。このカラーのトナー画像は２次転写ローラ１４９によって、先ほど説明した用紙貯留部１１０から搬送されてきた用紙Ｐに転写される。
カラーのトナー画像が転写された用紙Ｐは定着部１６０に送られる。定着部１６０は加熱ローラ１６１と加圧ローラ１６３を備える。これらのローラによってカラーのトナー画像が転写された用紙Ｐが挟まれる。これにより、カラーのトナー画像に熱と圧力が加えられて、カラーのトナー画像を用紙Ｐに定着させる。用紙Ｐは排紙部１６９に排紙される。
図２は図１に示す画像形成装置１の電気的な構成を示すブロック図である。画像形成装置１は用紙貯留部１１０、画像形成部１３０、定着部１６０、制御部２００、操作表示部３００、第１のローラ用電源部６１、第２のローラ用電源部６３及び導電部材用電源部６５がバスによって相互に接続された構成を有する。用紙貯留部１１０、画像形成部１３０及び定着部１６０に関しては図１で説明しているので、説明を省略する。
制御部２００はＭＰＵ(Micro Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)及び画像メモリ等を備える。ＭＰＵは画像形成装置１を動作させるために必要な制御を、画像形成装置１を構成する上記ハードウェアに対して実行する。ＲＯＭは画像形成装置１の動作の制御に必要なソフトウェアを記憶している。ＲＡＭはソフトウェアの実行時に発生するデータの一時的な記憶及びアプリケーションソフトの記憶等に利用される。画像メモリは画像データ(パソコンから送信された画像データ等)を一時的に記憶する。
操作表示部３００には操作キー及び表示画面が設けられている。表示画面には各種の操作及び動作の内容等が表示される。
第１のローラ用電源部６１、第２のローラ用電源部６３及び導電部材用電源部６５は、直流電圧と交流電圧を重畳させた電圧を現像装置１４１に供給して、重畳電圧を現像装置１４１内のローラ等に印加する。これらの電源部については後で詳細に説明する。
次に、現像装置１４１の構成と動作を説明する。図３は一組の感光体ドラム１３５と現像装置１４１の断面を示す図である。図４は二成分現像剤５１中のトナー５３が現像装置１４１から感光体ドラム１３５に供給される過程を示す図である。感光体ドラム１３５は像担持体の一例である。符号５５は二成分現像剤５１を構成するキャリアである。図３では二成分現像剤５１、トナー５３及びキャリア５５を省略している。現像装置１４１等を構成する要素は厚みを省略して表現しているので、ハッチングは付されていない。
現像装置１４１の構成と動作について、主に図３を参照して説明し、必要に応じて図４を参照して説明する。現像装置１４１は第１のローラ１１、第２のローラ１３、攪拌スクリュー１５，１７及びこれらを収容する筐体１９を備える。
攪拌スクリュー１５，１７は筐体１９内の攪拌室２１に配置されている。攪拌室２１は仕切板２３により二つの攪拌空間２５，２７に分けられている。攪拌空間２５に攪拌スクリュー１７、攪拌空間２７に攪拌スクリュー１５が配置されている。攪拌空間２５，２７には二成分現像剤５１が収容されている。攪拌スクリュー１５，１７が回転することにより二成分現像剤５１が攪拌される。これによりトナー５３とキャリア５５が摩擦帯電し、トナー５３とキャリア５５が静電気的に結合した状態となる。この状態の二成分現像剤５１のうち、攪拌空間２７に収容されている二成分現像剤５１が磁力により、図４に示すように第１のローラ１１に汲み上げられる。
第１のローラ１１は磁気ローラと称されており、攪拌スクリュー１５と対向して筐体１９内に配置されている。第１のローラ１１は第１の非回転部２９に備えられる第１の周面３１とギャップを有した状態で、第１の非回転部２９に被さっている。第１の非回転部２９は厚肉円筒の形状を有しており、その円筒内にシャフト３３が回転可能に配置されている。シャフト３３に第１のローラ１１が固定されている。第１のローラ１１はシャフト３３が回転することにより第１の周面３１に沿って回転方向Ｒ１に回転する。
第１の周面３１には磁極Ｎ１、磁極Ｓ１、磁極Ｓ２、磁極Ｎ２、磁極Ｓ３が、第１のローラ１１の回転方向Ｒ１に沿って配置されている。磁極Ｎ１〜Ｎ２は極性がＮ極であり、磁極Ｓ１〜Ｓ３は極性がＳ極である。磁極の数が５個の例で説明しているが、奇数であればよい。
磁極Ｓ２は攪拌スクリュー１５と対向して配置されている。上述したトナー５３とキャリア５５が静電気的に結合した状態の二成分現像剤５１は、図４に示すように磁極Ｓ２の磁力によって攪拌空間２７から汲み上げられて、回転方向Ｒ１に回転している第１のローラ１１に吸い付けられる。
磁極Ｓ２に対して回転方向Ｒ１の下流側に順に磁極Ｎ２、磁極Ｓ３、磁極Ｎ１、磁極Ｓ１が配置されている。これらの磁極の磁力によって、二成分現像剤５１を磁気ブラシの状態で第１のローラ１１に吸い付ける(担持する)ための磁界が形成される。図４に示すように、第１のローラ１１が磁気ブラシ状態の二成分現像剤５１を担持しながら回転方向Ｒ１に回転することにより、二成分現像剤５１は磁極Ｎ２、磁極Ｓ３の上を通過して磁極Ｎ１の上に搬送される。この途中でブレード３５によって第１のローラ１１に担持されている二成分現像剤５１の厚みが規制される。
磁極Ｎ１は第１のローラ１１と第２のローラ１３が対向するニップ領域３７に向いて配置されている。磁極Ｎ１はニップ領域３７に磁界を形成する機能を有する。ニップ領域３７とは第１のローラ１１と第２のローラ１３によって二成分現像剤５１をニップしている範囲、言い換えれば第１のローラ１１と第２のローラ１３が二成分現像剤５１によってつながっている範囲を意味する。
ニップ領域３７において、二成分現像剤５１中のトナー５３が回転方向Ｒ２に回転する第２のローラ１３に供給される。詳細には、図４に示すようにキャリア５５が第１のローラ１１に吸い付けられた状態で電気力によりトナー５３だけが第２のローラ１３に引き寄せられて、第２のローラ１３に吸い付く。
第２のローラ１３に供給されなかったトナー５３を含む二成分現像剤５１は、第１のローラ１１に担持されて磁極Ｓ１上まで搬送される。磁極Ｓ１と磁極Ｓ２の磁極間上では磁界が形成されないので、二成分現像剤５１は第１のローラ１１から剥離して、攪拌室２１に導かれて再利用される。
第２のローラ１３について説明する。第２のローラ１３は筐体１９内に第１のローラ１１と対向して配置されている。第２のローラ１３は第２の非回転部３９に備えられる第２の周面４１とギャップを有した状態で、第２の非回転部３９に被さっている。第２の非回転部３９は厚肉円筒の形状を有しており、その円筒内にシャフト４３が回転可能に配置されている。シャフト４３に第２のローラ１３が固定されている。第２のローラ１３はシャフト４３が回転することにより第２の周面４１に沿って回転方向Ｒ２に回転する。回転方向Ｒ２は第１のローラ１１の回転方向Ｒ１と同じ向きであり、本実施形態では時計周りである。
第２の周面４１にはニップ領域３７に向いて磁極Ｓ４が配置されている。磁極Ｓ４は極性がＳ極なので、ニップ領域３７では磁極Ｓ４と磁極Ｎ１により互いに引きつけあう磁界が形成される。これにより、磁極Ｓ４と磁極Ｎ１の間に強固な磁気ブラシを形成することができる。
第２のローラ１３は筐体１９に設けられたトナー供給口４５に面している。現像装置１４１はトナー供給口４５が感光体ドラム１３５と面した状態で画像形成装置１に取り付けられる。この状態で第２のローラ１３と感光体ドラム１３５は対向領域４７で対向する。
第２のローラ１３はニップ領域３７でトナー５３を吸い付けて、トナー５３を担持しながら回転方向Ｒ２に回転することによりトナー５３を搬送する。そして、対向領域４７においてトナー５３を感光体ドラム１３５に供給する。詳しくは、感光体ドラム１３５は回転方向Ｒ２，Ｒ１と逆方向の回転方向Ｒ３に回転している。搬送されてきたトナー５３は感光体ドラム１３５の周面に形成された静電潜像によって引き寄せられて、感光体ドラム１３５に移動する。これにより、感光体ドラム１３５の周面の静電潜像が現像され、周面にトナー画像が形成される。感光体ドラム１３５上にはこれと接触した転写ベルト１３１が配置されている。転写ベルト１３１はＤ方向に動いており、上記トナー画像は転写ベルト１３１に転写される。
図４に示すように、第１のローラ１１で担持された二成分現像剤５１中のトナー５３は、ニップ領域３７で第２のローラ１３に供給される。また、第２のローラ１３で担持されたトナー５３は対向領域４７で感光体ドラム１３５に供給される。これらの供給ではニップ領域３７及び対向領域４７でトナー５３を飛翔させて供給するので、第１のローラ１１及び第２のローラ１３に対して直流電圧と交流電圧を重畳させた電圧が印加される。
第１のローラ１１に印加される重畳電圧は第１のローラ用電源部６１から供給される。第２のローラ１３に印加される重畳電圧は第２のローラ用電源部６３から供給される。これらの電源部は同じ構成を有するので、第２のローラ用電源部６３を例にして説明する。図５は第２のローラ用電源部６３の構成を示すブロック図である。
第２のローラ用電源部６３の一端はコンデンサ６７を介して接地されている。第２のローラ用電源部６３の他端は出力端となり、第２のローラ１３に接続されている。第２のローラ用電源部６３は電圧生成部７１及び電圧制御部７３を備える。電圧生成部７１は直流電源７５と交流電源７７を備える。これらの電源７５，７７は直列に接続されている。直流電源７５ではトランス７９で発生した交流がダイオード８１により整流されて直流が生成される。交流電源７７ではトランス８３で交流が生成される。直流電源７５から出力された直流電圧と交流電源７７から出力された交流電圧を重畳した電圧が、第２のローラ１３に印加される。これにより、第２のローラ１３で担持されたトナー５３は図４に示す対向領域４７で飛翔して、感光体ドラム１３５に供給される。
電圧制御部７３は直流電源７５から出力される直流電圧及び交流電源７７から出力される交流電圧を制御する。
本実施形態では図４に示すように、第２のローラ１３と間隔を有して金属板状の導電部材８５が配置されている。導電部材８５は感光体ドラム１３５に供給されずに第２のローラ１３に残ったトナーが対向領域４７からニップ領域３７へ搬送される経路中に配置されている。導電部材８５として金属板を用いているが、導電性を有する樹脂板を用いることもできる。
導電部材８５は第２のローラ１３と対向する対向面８７を有する。対向面８７は放電性を高めるための表面粗さを有する。この表面粗さは例えば、ビーズブラスト、サンドブラスト又はエッチングにより形成することができる。放電性を高めるための表面粗さ(Rｚ)としては、２〜２０μｍである。この表面粗さは「SURFCOM 1500DX(ACCRETECH社製)」で測定したものである。放電性を高めるための表面粗さとは、表面の凹凸の中で凸の箇所で電界集中を生じやすい程度の凸の高さを意味する。対向面８７と第２のローラ１３の距離は、例えば対向面８７と第２のローラ１３でトナー５３をニップできる程度の距離である。
導電部材８５には直流電圧と交流電圧を重畳させた電圧が印加される。この重畳電圧は導電部材用電源部６５から供給される。導電部材用電源部６５は図５に示す第２のローラ用電源部６３と同様の構成を有する。
本実施形態によれば、第２のローラ用電源部６３から第２のローラ１３に印加する交流電圧によって、第２のローラ１３に残ったトナー５３を導電部材８５の対向面８７と第２のローラ１３の間でクラウド運動(トナー５３を対向面８７と第２のローラ１３の間で往復運動)させることができる。これにより、感光体ドラム１３５に供給されないで第２のローラ１３に残ったトナーをほぐして容易に回収することができる。また、本実施形態によれば対向面８７は放電性を高めるための表面粗さを有しているので、対向面８７と第２のローラ１３の接触を防止するために、これらの間隔を離して配置しても、対向面８７と第２のローラ１３の間でトナー５３のクラウド運動が可能となる電界を形成することができる。
図４に示す導電部材８５は平板形状を有するが、図６に示すように第２のローラ１３側に凹となる円弧形状でもよい。対向面８７は１／４の円弧〜１／２の円弧(半円)を有しており、対向面８７は第２のローラ１３と等間隔で対向する曲面を有する。言い換えれば、対向面８７の曲率は第２のローラ１３の周面の曲率と同じ(ほぼ同じ)にされている。対向面８７と第２のローラ１３の距離が大きくなれば、トナー５３をクラウド運動させる電界を形成することができない。図６に示す対向面８７によれば図４に示す対向面８７に比べて、トナー５３をクラウド運動させる領域を広くすることができる。
本実施形態では導電部材用電源部６５によって直流電圧と交流電圧を重畳して導電部材８５に印加する制御をしている。この制御について図７に示すフローを用いて説明する。
現像の開始において、現像装置１４１を構成する各種のローラ(第１のローラ１１等)を回転させる前に、第１のローラ１１、第２のローラ１３にそれぞれ電圧を印加する(ステップＳ１)。具体的には第１のローラ用電源部６１は直流電圧と交流電圧を重畳して第１のローラ１１に印加する。これは第１のローラ１１で担持された２成分現像剤５１中のトナー５３をニップ領域３７で飛翔させるためである。第２のローラ用電源部６３は直流電圧と交流電圧を重畳して第２のローラ１３に印加する。これは第２のローラ１３で担持されたトナー５３を対向領域４７で飛翔させるためである。
導電部材用電源部６５は第２のローラ１３に印加された直流電圧、交流電圧を基にして、導電部材８５に印加する直流電圧、交流電圧を決定する(ステップＳ３)。トナーの帯電電荷がプラスの場合は導電部材８５に印加する直流電圧を第２のローラ１３に印加する直流電圧より大きくする。トナーの帯電電荷がマイナスの場合は導電部材８５に印加する直流電圧を第２のローラ１３に印加する直流電圧よりも小さくする。この電圧関係にした理由は、トナーの帯電電荷がプラスの場合に導電部材８５に印加する直流電圧を第２のローラ１３に印加する直流電圧より小さくし、トナーの帯電電荷がマイナスの場合に導電部材８５に印加する直流電圧を第２のローラ１３に印加する直流電圧よりも大きくすれば、トナー５３が対向面８７に付着し、その結果、導電部材８５の機能(クラウド運動に必要な電界を形成)が低下するからである。
導電部材８５に交流電圧を印加するのは、第２のローラ１３で担持されたトナー５３を対向面８７と第２のローラ１３の間で飛翔させるためである。これにより、対向面８７と第２のローラ１３の間でトナー５３のクラウド運動の効果が高まるので、トナー５３がよりほぐれて、トナー５３の回収がさらに容易となる。導電部材８５に印加する交流電圧の交流は第２のローラ１３に印加する交流電圧の交流と周波数及び位相が同じものである。これらが異なれば導電部材８５に印加される交流電圧の交流と第２のローラ１３に印加される交流電圧の交流が相互に干渉して、波形が乱れ、その結果、第２のローラ１３及び導電部材８５の機能が低下するからである。
導電部材用電源部６５はステップＳ３で決定された直流電圧と交流電圧を重畳して導電部材８５に印加する(ステップＳ５)。そして、第１のローラ１１及び第２のローラ１３等が回転し、第１のローラ１１で担持された二成分現像剤５１中のトナー５３は第２のローラ１３に供給され、第２のローラ１３は感光体ドラム１３５にトナー５３を供給して静電潜像を現像する。
現像中に、導電部材用電源部６５は第２のローラ用電源部６３が第２のローラ１３に印加する直流電圧を変更したか否かを判断する(ステップＳ７)。直流電圧が変更された場合(ステップＳ７でＹｅｓ)、導電部材用電源部６５は第２のローラ１３に印加する直流電圧の変更量と同じ量だけ導電部材８５に印加する直流電圧を変更する制御を実行する(ステップＳ９)。例えば、第２のローラ１３に印加する直流電圧が１０Ｖ大きくなった場合、これと同期させて導電部材８５に印加する直流電圧を１０Ｖ大きくする。これにより、第２のローラ１３に印加する直流電圧が変更されてもトナー５３のクラウド運動が影響を受けないようにすることができる。
ステップＳ９の終了後又はステップＳ７でＮｏの場合、導電部材用電源部６５は第２のローラ用電源部６３が第２のローラ１３に印加する交流電圧を変更したか否かを判断する(ステップＳ１１)。交流電圧が変更された場合(ステップＳ１１でＹｅｓ)、導電部材用電源部６５は第２のローラ１３に印加する交流電圧の変化に応じて、第２のローラ１３に印加する交流電圧と周波数及び位相が同じである交流電圧を導電部材８５に印加する制御を実行する(ステップＳ１３)。これにより、導電部材８５に印加する交流電圧の交流と第２のローラ１３に印加する交流電圧の交流が相互に干渉してこれらの交流の波形が乱れることを防止できる。
ステップＳ１３の終了後又はステップＳ１１でＮｏの場合、現像が終了したか判断される(ステップＳ１５)。現像が終了していなければ(ステップＳ１５でＮｏ)、ステップＳ５に戻る。現像が終了すれば(ステップＳ１５でＹｅｓ)、図７のフローが終了する。
本発明は１成分現像剤を用いる画像形成装置にも適用することができる。図８は１成分現像剤方式の本実施形態に係る画像形成装置に備えられた一組の感光体ドラム１３５と現像装置１４１の断面を示す図であり、図３と対応する。図９は１成分現像剤を構成するトナーが現像装置１４１から感光体ドラム１３５に供給される過程を示す図であり、図４と対応する。図３及び図４に示す構成要素と同一又は同等の構成要素については同一符号を付している。補給ローラ１０３(第１のローラ)は１成分現像剤を構成する磁性トナー１０１を担持しながら回転することにより、磁性トナー１０１を搬送する。
第２のローラ１３は補給ローラ１０３(第１のローラ)と対向して磁性トナー１０１をニップするニップ領域３７において、補給ローラ１０３から磁性トナー１０１が供給される。第２のローラ１３は供給された磁性トナー１０１を担持しながら回転することにより磁性トナー１０１を搬送する。そして、感光体ドラム１３５と対向する対向領域４７で磁性トナー１０１を感光体ドラム１３５に供給する。
１成分現像剤方式の第２のローラ１３は２成分現像剤方式の第２のローラ１３と異なり、第２の非回転部３９に６個の磁極Ｓ１〜Ｓ３，Ｎ１〜Ｎ３を有する。磁極Ｓ１が対向領域４７に向いて配置されている。第２のローラ１３の回転方向Ｒ２に沿って、磁極Ｓ１、磁極Ｎ１、磁極Ｓ２、磁極Ｎ２、磁極Ｓ３、磁極Ｎ３が配置されている。
導電部材８５の材料は非磁性の金属(例えば、ＳＵＳ３０４)が用いられる。トナーとして磁性トナー１０１を用いているので、対向面８７に磁性トナー１０１が付着するのを防止するためである。
１成分現像剤方式の第２のローラ用電源部６３、対向面８７を有する導電部材８５、導電部材用電源部６５は、それぞれ、図４に示す第２のローラ用電源部６３、対向面８７を有する導電部材８５、導電部材用電源部６５と対応し、同じ機能を有するので、説明を省略する。
１成分現像剤方式の本実施形態についても上述した２成分現像剤方式の場合と同様の効果を有する。すなわち、感光体ドラム１３５に供給されずに第２のローラ１３に残った磁性トナー１０１を対向面８７と第２のローラ１３の間でクラウド運動させることができる。これにより第２のローラ１３に残った磁性トナー１０１をほぐして容易に回収することができる。また、対向面８７は放電性を高めるための表面粗さを有しているので、対向面８７と第２のローラ１３の間隔を離して配置しても、対向面８７と第２のローラ１３の間で磁性トナー１０１のクラウド運動が可能となる電界を形成することができる。
１成分現像剤方式の本実施形態によれば、対向面８７が第２のローラ１３に接触していないので、磁性トナー１０１が第２のローラ１３に融着することを防止できる。
１成分現像剤方式の本実施形態についても、図６で説明した導電部材８５の変形例及び図７で説明した導電部材用電源部６５によって直流電圧と交流電圧を重畳して導電部材８５に印加する制御を適用することができ、２成分現像剤方式と同様の効果を得ることができる。
次に、２成分現像剤方式の実施例及び１成分現像剤方式の実施例を説明する。まず、２成分現像剤方式の実施例から説明する。
実施条件は以下の通りであった。
実施例１
<実施に用いた機器>
京セラミタ製５００ｃｉ
<第１のローラ１１(磁気ローラ)>
印加電圧：直流２５０Ｖ、交流２．０Ｋｖｐ-ｐ、周波数４．５ｋＨｚ
<第２のローラ１３(現像スリーブ)>
印加電圧：直流７０Ｖ、交流１．４Ｋｖｐ-ｐ、周波数４．５ｋＨｚ
<導電部材８５(金属板)>
導電部材８５の材料：ＳＵＳ３０４
印加電圧：直流１００Ｖ
対向面８７の面粗さ形成方法：サンドブラスト
対向面８７と第２のローラ１３の距離：０．５ｍｍ
比較例１
<実施に用いた機器>
実施例１と同じ
<第１のローラ１１(磁気ローラ)>
印加電圧：実施例１と同じ
<第２のローラ１３(現像スリーブ)>
印加電圧：実施例１と同じ
<導電部材８５(金属板)>
導電部材なし
実施例１と比較例１について二つの試験１，２をした。試験１では第２のローラ１３(現像スリーブ)の周回毎に第２のローラ１３上のトナー量を測定した。結果を図１０に示す。Ｅｍｂ１は実施例１を示し、Ｃｏｍ１は比較例１を示している。実施例１では１周目〜１０周目の各周回において、トナー量は０．３〜０．４の間の値であった。これに対して比較例１では周回毎にトナー量が増えて、１０周目では０．９に到達した。これらのことから実施例１では第２のローラ１３の各周回において、トナー量が比較的低い値で安定していることが分かった。
試験２では図１１に示す横Ａ４用紙の中央に帯状の縦ラインを形成した画像を、実施例１、比較例１についてそれぞれ１０枚出力した。縦ライン領域９１は黒領域であり、それ以外の領域９３は白領域であった。その後、図１２に示す全面ベタの画像を実施例１、比較例１についてそれぞれ１枚出力した。全面ベタの画像において、図１１の縦ライン領域(黒領域)９１、それ以外の領域(白領域)９３のそれぞれ対応する黒対応領域９５、白対応領域９７の濃度を反射濃度計で測定した。結果を図１３に示す。実施例１では黒対応領域９５と白対応領域９７の濃度差は０．０１であった。これに対して比較例１では０．４３であった。
感光体ドラム１３５に供給されずに第２のローラ１３に残ったトナーを十分に回収できていれば上記濃度差が生じない。回収が不十分であれば、感光体ドラム１３５の白対応領域９７に対応する部分にはトナーが残っているので、白対応領域９７は黒対応領域９５に比べて濃度が高くなる。実施例１は比較例１と比べて上記濃度差が小さいので、第２のローラ１３に残ったトナーの回収性が高いことが分かった。
次に、比較例２について上記試験１及び試験２をした。比較例２では対向面８７をサンドブラスト処理していない、つまり対向面８７が放電性を高めるための表面粗さを有さない例であった。対向面８７と第２のローラ１３の距離が０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍの場合を用意した。
比較例２
<実施に用いた機器>
実施例１と同じ
<第１のローラ１１(磁気ローラ)>
印加電圧：実施例１と同じ
<第２のローラ１３(現像スリーブ)>
印加電圧：実施例１と同じ
<導電部材８５(金属板)>
導電部材８５の材料：実施例１と同じ
印加電圧：実施例１と同じ
対向面８７の面粗さ形成方法：サンドブラスト処理せず
対向面８７と第２のローラ１３の距離：０．５、０．４、０．３、０．２(ｍｍ)
試験１の結果を図１４に示す。試験２の結果を図１５に示す。対向面８７と第２のローラ１３の距離が０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍの場合をそれぞれＣｏｍ２-０．２、Ｃｏｍ２-０．３、Ｃｏｍ２-０．４、Ｃｏｍ２-０．５とする。図１４及び図１５に示すように、対向面８７と第２のローラ１３の距離が０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍの場合は、比較例１と同様の結果であった。一方、０．２ｍｍの場合は実施例１と同様の結果であった。しかし、０．３ｍｍ以下の場合は画像形成装置本体の振動によって導電部材８５が第２のローラ１３に接触し、その結果、電流のリークが発生した。以上より実施例１は比較例２に比べて、電流のリークの発生を防止しつつ、感光体ドラム１３５に供給されずに第２のローラ１３に残ったトナーの回収性が高いことが分かった。
次に、１成分現像剤方式の実施例について説明する。実施条件は以下の通りであった。
実施例２
<実施に用いた機器>
京セラミタ製ＤＰ５６０
<第２のローラ１３(現像スリーブ)>
印加電圧：直流１００Ｖ、交流１．２Ｋｖｐ-ｐ、周波数３．０ｋＨｚ
<導電部材８５(金属板)>
導電部材８５の材料：銅
印加電圧：直流１５０Ｖ
対向面８７の面粗さ形成方法：ビーズブラスト
対向面８７と第２のローラ１３の距離：０．５ｍｍ
比較例３
<実施に用いた機器>
実施例２と同じ
<第２のローラ１３(現像スリーブ)>
印加電圧：実施例２と同じ
<導電部材８５(金属板)>
導電部材なし
実施例２と比較例３について上記試験１をした。結果を図１６に示す。Ｅｍｂ２は実施例２を示し、Ｃｏｍ３は比較例３を示している。実施例２では１周目〜１０周目の各周回において、トナー量は０．５前後の値であった。比較例３では周回毎にトナー量が増えて、１０周目では１．０を超えた。したがって実施例２では第２のローラ１３の各周回において、トナー量が比較的低い値で安定していることが分かった。
実施例２と比較例３について上記試験２をした。ここでは図１７及び図１８に示すように横Ａ４用紙でなく、縦Ａ４用紙を用いた。図１７は図１１と対応し、図１８は図１２と対応する。試験２の結果を図１９に示す。実施例２では黒対応領域９５と白対応領域９７の濃度差は−０．０３であった。一方、比較例３では０．５３であった。実施例２は濃度差が小さいので実施例１と同様に第２のローラ１３に残ったトナーの回収性が高いことが分かった。
実施例２と比較例３について試験３をした。試験３では第２のローラ１３の周回毎に第２のローラ１３上のトナーの帯電量を測定した。結果を図２０に示す。実施例２では１周目〜１０周目の各周回において、トナーの帯電量は１７〜２０の範囲の値であった。これに対して比較例３では周回毎にトナーの帯電量が増えて、１０周目では３４程度に到達した。これらのことから実施例２では第２のローラ１３の各周回において、トナーの帯電量が比較的低い値で安定していることが分かった。
次に、比較例４について上記試験１及び試験２をした。比較例４では対向面８７をビーズブラスト処理していない、つまり対向面８７が放電性を高めるための表面粗さを有さない例であった。
比較例４
<実施に用いた機器>
実施例２と同じ
<第２のローラ１３(現像スリーブ)>
印加電圧：実施例２と同じ
<導電部材８５(金属板)>
導電部材８５の材料：実施例２と同じ
印加電圧：実施例２と同じ
対向面８７の面粗さ形成方法：ビーズブラスト処理せず
対向面８７と第２のローラ１３の距離：０．５、０．４、０．３、０．２(ｍｍ)
試験１の結果を図２１に示し、試験２の結果を図２２に示す。対向面８７と第２のローラ１３の距離が０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍの場合をそれぞれＣｏｍ４-０．２、Ｃｏｍ４-０．３、Ｃｏｍ４-０．４、Ｃｏｍ４-０．５とする。図２１及び図２２に示すように対向面８７と第２のローラ１３の距離が０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍの場合は、図１６及び図１９に示す比較例３と同様の結果であった。一方、０．２ｍｍの場合は実施例２と同様の結果であった。しかし、０．２ｍｍ以下の場合、画像形成装置本体の振動によって導電部材８５が第２のローラ１３に接触し、その結果、電流のリークが発生した。以上より実施例２は比較例４に比べて、電流のリークの発生を防止しつつ、感光体ドラム１３５に供給されずに第２のローラ１３に残ったトナーの回収性が高いことが分かった。
なお、本実施形態では画像形成装置１としてプリンタを例に説明したが、コピー機、ファクシミリ機及びこれらの機能を有する複合機にも、本実施形態に係る現像装置１４１を適用することができる。
１ 画像形成装置
１１ 第１のローラ
１３ 第２のローラ
３７ ニップ領域
４７ 対向領域
６３ 第２のローラ用電源部
６５ 導電部材用電源部
８５ 導電部材
８７ 対向面
１０３ 補給ローラ(第１のローラ)
１３５ 感光体ドラム(像担持体)
１４１ 現像装置

Claims (6)

  1. ２成分現像剤を担持しながら回転することにより２成分現像剤を搬送する第１のローラと、
    前記第１のローラと対向して２成分現像剤をニップするニップ領域で前記第１のローラから２成分現像剤中のトナーが供給され、供給されたトナーを担持しながら回転することによりトナーを搬送する第２のローラと、
    前記第２のローラと対向する対向領域で前記第２のローラからトナーが供給される像担持体と、
    前記第２のローラで担持されたトナーを前記対向領域で飛翔させるために、直流電圧と交流電圧を重畳して前記第２のローラに印加する制御をする第２のローラ用電源部と、
    表面の凹凸の中で凸の箇所で電界集中を生じやすい程度の凸の高さを意味する表面粗さを有して前記第２のローラと所定距離を設けて対向する対向面を含み、前記対向面と前記第２のローラの間でトナーをクラウド運動させるために、前記像担持体に供給されずに前記第２のローラに残ったトナーが前記対向領域から前記ニップ領域へ搬送される経路中に前記第２のローラと間隔を有して配置された導電部材と、
    トナーの帯電電荷がプラスの場合は前記導電部材に印加する直流電圧が前記第２のローラに印加する直流電圧より大きくなり、トナーの帯電電荷がマイナスの場合は前記導電部材に印加する直流電圧が前記第２のローラに印加する直流電圧よりも小さくなる電圧関係の制御を前記導電部材に対して実行する導電部材用電源部と、を備え、
    前記導電部材用電源部は前記第２のローラで担持されたトナーを前記対向面と前記第２のローラの間で飛翔させるために、前記第２のローラ用電源部が前記第２のローラに印加する交流電圧と周波数及び位相が同じである交流電圧を直流電圧と重畳して前記導電部材に印加する制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
  2. １成分現像剤を構成するトナーを担持しながら回転することによりトナーを搬送する第１のローラと、
    前記第１のローラと対向してトナーをニップするニップ領域で前記第１のローラからトナーが供給され、供給されたトナーを担持しながら回転することによりトナーを搬送する第２のローラと、
    前記第２のローラと対向する対向領域で前記第２のローラからトナーが供給される像担持体と、
    前記第２のローラで担持されたトナーを前記対向領域で飛翔させるために、直流電圧と交流電圧を重畳して前記第２のローラに印加する制御をする第２のローラ用電源部と、
    表面の凹凸の中で凸の箇所で電界集中を生じやすい程度の凸の高さを意味する表面粗さを有して前記第２のローラと所定距離を設けて対向する対向面を含み、前記対向面と前記第２のローラの間でトナーをクラウド運動させるために、前記像担持体に供給されずに前記第２のローラに残ったトナーが前記対向領域から前記ニップ領域へ搬送される経路中に前記第２のローラと間隔を有して配置された導電部材と、
    トナーの帯電電荷がプラスの場合は前記導電部材に印加する直流電圧が前記第２のローラに印加する直流電圧より大きくなり、トナーの帯電電荷がマイナスの場合は前記導電部材に印加する直流電圧が前記第２のローラに印加する直流電圧よりも小さくなる電圧関係の制御を前記導電部材に対して実行する導電部材用電源部と、を備え、
    前記導電部材用電源部は前記第２のローラで担持されたトナーを前記対向面と前記第２のローラの間で飛翔させるために、前記第２のローラ用電源部が前記第２のローラに印加する交流電圧と周波数及び位相が同じである交流電圧を直流電圧と重畳して前記導電部材に印加する制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
  3. 前記第２のローラ用電源部が前記第２のローラに印加する直流電圧を変更した場合、前記導電部材用電源部は前記第２のローラに印加する直流電圧の変更量と同じ量だけ前記導電部材に印加する直流電圧を変更する制御を実行する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
  4. 前記第２のローラ用電源部が前記第２のローラに印加する交流電圧を変更した場合、前記導電部材用電源部は前記第２のローラに印加する交流電圧の変化に応じて、前記第２のローラ用電源部が前記第２のローラに印加する交流電圧と周波数及び位相が同じである交流電圧を前記導電部材に印加する制御を実行する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 前記対向面は前記第２のローラと等間隔で対向する曲面を有する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記凸の高さは、２〜２０μｍである、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
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