JP6547687B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー及び磁性キャリアを含む現像剤を使用して用紙などのシート上に画像を形成する画像形成装置に関する。

電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンター等の画像形成装置には、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置が搭載されている。現像装置には、トナー及び磁性キャリアを含む２成分現像剤を使用するものがある。２成分現像剤を使用する現像装置には、２成分現像剤を担持する磁気ローラーが設けられている。磁気ローラーの近傍には、磁気ローラーの表面に形成される現像剤層の層厚を規制する規制部材が磁気ローラーに対向して配置されている。

前記規制部材上には、現像装置内において飛散したトナーが堆積することがある。前記規制部材上にトナーが堆積していくと、最終的に、堆積したトナーが磁気ローラー側に崩れ落ちて画像不良を引き起こすことがある。このような画像不良の発生を防止するために、非画像形成時に磁気ローラーを逆回転させて、規制部材上に堆積したトナーを現像装置内の現像剤収容室に回収するトナー回収モードを実行可能な画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−４８６２号公報

しかしながら、規制部材上に堆積したトナーは、通常のトナーよりも帯電性が低い傾向がある。よって、前記トナー回収モードでは、通常のトナーよりも帯電性が低いトナーが現像剤収容室に回収されて、画像形成時に再び使用されることになる。その結果、画像品質が低下するおそれがある。

本発明の目的は、現像装置内に堆積したトナーに起因する画像品質の低下を抑制することが可能な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、磁気ローラーと、現像ローラーと、トナー堆積部と、像担持体と、制御部と、を備える。前記磁気ローラーの表面には、トナー及び磁性キャリアを含む現像剤が保持される。前記現像ローラーは、前記磁気ローラーに対向して配置される。前記トナー堆積部は、現像時に回転される前記磁気ローラーの回転方向である正回転方向に対し前記現像ローラーよりも上流側で前記磁気ローラーの表面に対して間隔を空けて配置される。前記トナー堆積部の上にはトナーが堆積し得る。前記像担持体には、静電潜像が形成される。前記制御部は、トナー排出処理を非画像形成時に実行する。前記トナー排出処理は、前記磁気ローラーを逆回転させることにより前記トナー堆積部上に堆積しているトナーの少なくとも一部を前記磁気ローラー上に移動させる第１処理と、前記第１処理後に前記磁気ローラーを正回転させて現像処理を行うことにより前記磁気ローラー上のトナーを前記現像ローラーを通じて前記像担持体に移動させる第２処理とを含む。

本発明によれば、現像装置内に堆積したトナーに起因する画像品質の低下を抑制することが可能な画像形成装置が提供される。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における現像装置の断面の構成を示す図である。 図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における画像形成処理後の現像装置の様子を示す模式図である。 図４は、本発明の実施形態に係る画像形成装置におけるトナー排出処理の第１処理の実行中の現像装置の様子を示す模式図である。 図５は、本発明の実施形態に係る画像形成装置におけるトナー排出処理の第１処理の終了後の現像装置の様子を示す模式図である。 図６は、本発明の実施形態に係る画像形成装置におけるトナー排出処理の第２処理の実行中の現像装置の様子を示す模式図である。 図７は、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置における画像形成処理後の現像装置の様子を示す模式図である。 図８は、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置におけるトナー排出処理の第１処理の実行中の現像装置の様子を示す模式図である。

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、説明の便宜上、画像形成装置１０が使用可能に設置された状態（図１に示される状態）で鉛直方向を上下方向と定義し、図１に示される面を画像形成装置１０の正面として前後方向を定義し、画像形成装置１０の正面を基準にして左右方向を定義する。

＜画像形成装置１０の構成＞
まず、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の構成について説明する。図１に示されるように、画像形成装置１０は、画像読取部１、画像形成部３、給紙部４、制御部５等を備えている。なお、画像形成装置１０は、本発明の画像形成装置の一例に過ぎず、本発明の画像形成装置は、プリンター、ＦＡＸ装置、複写機、或いはこれらの機能を備えた複合機であってもよい。

画像読取部１は、ＡＤＦ（Automatic Document Feeder）２を備えている。画像読取部１は、ＡＤＦ２或いはコンタクトガラス１１にセットされた原稿Ｐの画像を読み取って画像データを取得する。画像読取部１は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＩＳ（Contact Image Sensor）などの撮像素子、光学レンズ、光源等を備えている。画像読取部１では、前記光源から原稿Ｐに照射されて反射した光が前記光学レンズを通って前記撮像素子に入力されることにより、原稿Ｐの画像データが読み取られる。なお、画像読取部１の詳細な説明は省略する。

給紙部４は、画像形成部３において画像が形成される用紙Ｓ（本発明の被転写体の一例）を給送する。給紙部４には、不図示の給紙カセットが設けられており、この給紙カセットに収容された複数の用紙Ｓを一枚ずつ取り出して画像形成部３に給送する。

画像形成部３は、画像読取部１で読み取られた画像データ、又は外部のパーソナルコンピューター等の情報処理装置から入力された画像データに基づいて電子写真方式による画像形成処理（印刷処理）を実行する。画像形成部３は、感光体ドラム３１（本発明の像担持体の一例）、帯電装置３２、ＬＳＵ（Laser Scanner Unit）３３、現像装置３４、転写ローラー３５（本発明の転写部材の一例）、クリーニングブレード３０（本発明の清掃部材の一例）、除電装置３６、定着ローラー３７、加圧ローラー３８、及びトナーコンテナ３９等を備えている。

画像形成部３では、給紙部４から給送された用紙Ｓに以下の手順で画像が形成される。まず、帯電装置３２によって感光体ドラム３１が所定の電位に一様に帯電される。次に、ＬＳＵ３３によって感光体ドラム３１の表面に画像データに基づく光が照射される。これにより、感光体ドラム３１の表面に静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム３１上の静電潜像は、ステッピングモーター（不図示）により駆動される現像装置３４によってトナー像として現像（可視像化）される。続いて、感光体ドラム３１に形成されたトナー像は転写ローラー３５によって用紙Ｓに転写される。その後、用紙Ｓに転写されたトナー像は、その用紙Ｓが前記定着ローラー３７及び前記加圧ローラー３８の間を通過する際に、前記定着ローラー３７で加熱されて用紙Ｓに溶融定着する。用紙Ｓに転写されずに感光体ドラム３１の外周面上に残存したトナー８２は、クリーニングブレード３０によって除去される。感光体ドラム３１の電位は除電装置３６で除電される。このように画像が形成された用紙Ｓは、その後、排紙トレイ４０に排出される。なお、現像によって現像装置３４の内部のトナー８２が減少すると、トナーコンテナ３９からトナー８２が補給される。

制御部５は、画像形成装置１０を統括的に制御するものであり、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、モータードライバー等を有する。制御部５のモータードライバーは、ステッピングモーター（不図示）を駆動制御して、現像装置３４に設けられた後述の撹拌スクリュー６１Ａ，６１Ｂや磁気ローラー６２、現像ローラー６３などの回転体を回転駆動させる。ステッピングモーターは双方向に回転可能であり、制御部５は、必要に応じてステッピングモーターを何れかの方向へ回転させて、前記回転体を画像形成時に必要な回転方向（矢印９１，９２，９３，９４に示される方向）、或いは画像形成時の回転方向とは反対の回転方向へ回転させる。

＜現像装置３４の構成＞
次に、図２を参照して、現像装置３４について詳細に説明する。現像装置３４は、トナー８２と磁性キャリア８１とを主要成分とする所謂２成分現像剤（以下、単に「現像剤８０」と称する）を用いて感光体ドラム３１の静電潜像を現像するものである。図２に示されるように、現像装置３４は、現像剤８０が収納される現像容器６０を備えている。現像容器６０は、現像剤８０を収容するとともに、現像装置３４の筐体としての役割も担う。現像容器６０は、現像装置３４の長手方向（前後方向）に長い形状に形成されている。現像容器６０は仕切壁６０Ａによって２つの収容室、すなわち、第１収容室６０Ｂ及び第２収容室６０Ｃに区画されている。第１収容室６０Ｂ及び第２収容室６０Ｃに現像剤８０が収容されている。第１収容室６０Ｂ及び第２収容室６０Ｃは、完全に仕切り分けられているのではなく、前後方向における両端部に両室を連通する連通路（不図示）が設けられている。

第１収容室６０Ｂには第１撹拌スクリュー６１Ａが回転可能に設けられている。第２収容室６０Ｃには第２撹拌スクリュー６１Ｂが回転可能に設けられている。第１撹拌スクリュー６１Ａ及び第２撹拌スクリュー６１Ｂは、ステッピングモーター（不図示）からギヤなどの伝達機構を介して伝達された回転駆動力を受けることにより回転する。第１撹拌スクリュー６１Ａ及び第２撹拌スクリュー６１Ｂは、現像の際に、前記伝達機構によって定められた回転方向（図２の矢印９３，９４の方向）へ回転する。これにより、補給口６０Ｄを通じてトナーコンテナ３９（図１参照）から補給（供給）されたトナー８２及び磁性キャリア８１を含む現像剤８０が撹拌されつつ軸方向へ搬送される。また、第１撹拌スクリュー６１Ａ及び第２撹拌スクリュー６１Ｂによって現像剤８０が撹拌されることにより、現像に必要な電荷がトナー８２に帯電する。現像剤８０は、仕切壁６０Ａに形成された前記連通路を介して第１収容室６０Ｂ及び第２収容室６０Ｃ間を循環搬送される。

現像容器６０の内部に磁気ローラー６２及び現像ローラー６３が設けられている。磁気ローラー６２は、トナー８２及び磁性キャリア８１を含む現像剤８０がローラー表面に保持されるものである。現像ローラー６３及び磁気ローラー６２は、第２収容室６０Ｃの上側に設けられている。具体的には、磁気ローラー６２は、第２収容室６０Ｃの第２撹拌スクリュー６１Ｂの上側に配置されている。また、現像ローラー６３は、磁気ローラー６２の左斜め上方に、磁気ローラー６２と対向するように配置されている。磁気ローラー６２及び現像ローラー６３は、その対向位置Ｐ２（図３参照）において所定のギャップを隔てた状態で互いの表面が対向するように設けられている。

現像ローラー６３は、現像容器６０の開口側（図２の左側）において感光体ドラム３１に対向している。つまり、現像ローラー６３は、感光体ドラム３１の外周面に対向するように配置されている。現像ローラー６３は、感光体ドラム３１の表面において鉛直方向の中央付近の領域に対向するように設けられている。磁気ローラー６２及び現像ローラー６３は、現像の際に、前記ステッピングモーター（不図示）から伝達された回転駆動力を受けて、図２の矢印９１，９２で示される回転方向（以下、「現像時回転方向」と称する）へ回転される。

磁気ローラー６２は、非磁性の回転スリーブ６２Ａと、複数の磁極を有する磁気ローラー側磁極６２Ｂとにより構成されている。回転スリーブ６２Ａは、現像装置３４の図示しないフレームに回転可能に支持されている。磁気ローラー側磁極６２Ｂは、回転スリーブ６２Ａに内包されている。つまり、磁気ローラー６２の内部に磁気ローラー側磁極６２Ｂが設けられている。磁気ローラー側磁極６２Ｂは、回転スリーブ６２Ａの内部で図示しないフレームに固定されている。磁気ローラー側磁極６２Ｂは、主極７５、規制極７６、搬送極７７、剥離極７８、及び汲上極７９の５極の磁極を有する。各磁極７５〜７９は、例えば、磁力を発生する永久磁石で構成されている。これらの磁極７５〜７９は、第２収容室６０Ｃの現像剤８０を磁気ローラー６２に汲み上げたり、現像後に残存する現像剤８０を磁気ローラー６２から剥離させたりする用途に用いられる。

主極７５は、その磁極面が現像ローラー６３側に向けられた状態で磁気ローラー側磁極６２Ｂに取り付けられている。この主極７５は、現像ローラー６３が備える現像ローラー側磁極６３Ｂとの間で引き合う方向の磁界を形成する。本実施形態では、主極７５の極性はＮ極に設定されている。

剥離極７８は、主極７５よりも現像時回転方向の下流側に配置されている。剥離極７８の極性はＳ極に設定されている。剥離極７８は、これと同極性の汲上極７９の磁界とにより磁気ローラー６２の表面に、現像剤８０が吸着されない非吸着領域Ｐ３（図３参照）を形成する。この非吸着領域Ｐ３は第２収容室６０Ｃの上側に位置しており、現像後に残存した現像剤８０が非吸着領域Ｐ３に到達すると、現像剤８０が磁気ローラー６２から剥離されて、第２収容室６０Ｃへ落下する。

汲上極７９は、剥離極７８よりも現像時回転方向の下流側に配置されている。汲上極７９の極性はＳ極に設定されている。汲上極７９は、その磁極面が第２収容室６０Ｃに向けられた状態で設けられている。つまり、汲上極７９は、第２収容室６０Ｃに対向する位置に設けられている。磁気ローラー６２は、汲上極７９の磁力によって第２収容室６０Ｃから現像剤８０をその磁気ローラー６２の表面上に磁気的に汲み上げる。汲み上げられた現像剤８０は、磁気ローラー６２上に磁気を帯びた現像剤層として保持され、磁気ローラー６２の回転に伴って規制ブレード６５（本発明のトナー堆積部及び規制部材の一例）に向けて搬送される。

現像容器６０には、磁気ローラー６２上の現像剤８０を規制するための規制ブレード６５が設けられている。規制ブレード６５は、例えば、非磁性体或いは磁性体で構成されている。規制ブレード６５は、磁気ローラー６２に対向して配置される。規制ブレード６５は、磁気ローラー６２の長手方向（図２の紙面に垂直な方向）に沿って取り付けられた板状部材である。規制ブレード６５は、磁気ローラー６２の前記現像時回転方向（矢印９２の方向）において、現像ローラー６３と磁気ローラー６２との対向位置Ｐ２（図３参照）よりも上流側に配置されている。具体的には、図２に示されるように、板状部材である規制ブレード６５における磁気ローラー６２の長手方向に沿った一側面が、磁気ローラー６２の表面における鉛直方向の中央付近の領域に対向するように設けられている。規制ブレード６５の先端部と磁気ローラー６２のローラー面との間には所定のギャップ（間隙）が形成されている。

規制極７６は、汲上極７９よりも現像時回転方向の下流側に配置されている。規制極７６は、その磁極面が規制ブレード６５側に向けられた状態で磁気ローラー側磁極６２Ｂに取り付けられている。本実施形態では、規制極７６の極性はＮ極に設定されている。規制極７６により、規制ブレード６５の先端部と回転スリーブ６２Ａとのギャップに引き合う方向の磁界が発生する。この磁界によって前記ギャップにおける磁気ローラー６２上の現像剤層に磁力が付与される。汲上極７９によって磁気ローラー６２に付着した現像剤層が、磁気ローラー６２の回転に伴って前記ギャップに搬送されると、現像剤層の層厚が規制ブレード６５によって規制される。これにより、磁気ローラー６２の表面には所定厚さの均一な現像剤層が形成される。

搬送極７７は、規制極７６よりも現像時回転方向の下流側であって、主極７５よりも前記現像時回転方向の上流側に配置されている。搬送極７７の極性は、規制極７６の極性とは異なる極性、具体的にはＳ極に設定されている。搬送極７７は、主極７５の磁力とともに磁気ローラー６２に保持された現像剤層を現像ローラー６３との対向位置Ｐ２に搬送する。

現像ローラー６３は、円筒状の現像スリーブ６３Ａと、現像ローラー側磁極６３Ｂとにより構成されている。現像スリーブ６３Ａは、現像装置３４の図示しないフレームに回転可能に支持されている。現像ローラー側磁極６３Ｂは、現像スリーブ６３Ａに内包されている。つまり、現像ローラー６３の内部に現像ローラー側磁極６３Ｂが設けられている。現像ローラー側磁極６３Ｂは、例えば、磁力を発生する永久磁石で構成されている。現像ローラー側磁極６３Ｂは、磁気ローラー６２の主極７５との間で引き合う方向の磁界を形成するため、その極性は主極７５とは異なる極性（Ｓ極）に設定されている。

主極７５と現像ローラー側磁極６３Ｂとの間の磁界によって、磁気ローラー６２における現像ローラー６３との対向位置Ｐ２に、現像ローラー６３へ延びるブラシ状の現像剤（磁気ブラシ）が形成される。また、磁気ローラー６２と現像ローラー６３との間には、磁気ローラー６２上のトナー（磁気ブラシに含まれているトナー）を現像ローラー６３に移動させるための搬送バイアス電圧が印加される。前記磁気ブラシ及び搬送バイアス電圧によって現像ローラー６３の表面にトナー８２が運ばれて、現像ローラー６３の表面にトナー薄層が形成される。

現像ローラー６３上に形成されたトナー薄層は、現像ローラー６３の回転によって、感光体ドラム３１と現像ローラー６３との対向部分である現像領域に搬送される。現像ローラー６３と感光体ドラム３１との間には、現像ローラー６３上のトナー８２を感光体ドラム３１に移動させるための現像バイアス電圧が印加される。この現像バイアス電圧によってトナー８２が飛翔し、感光体ドラム３１上の静電潜像が現像される。

更に磁気ローラー６２の回転スリーブ６２Ａが時計回転方向へ回転すると、今度は主極７５に隣接する異極性の搬送極７７により発生する水平方向（ローラー周方向）の磁界によって、磁気ブラシは現像ローラー６３の表面から引き離され、現像に用いられずに残ったトナー８２が現像ローラー６３から回転スリーブ６２Ａ上に回収される。さらに回転スリーブ６２Ａが回転すると、回転スリーブ６２Ａ上の現像剤８０が非吸着領域Ｐ３に到達して、回転スリーブ６２Ａから離脱して第２収容室６０Ｃに収容される。そして、第２撹拌スクリュー６１Ｂにより撹拌、搬送された後、再び適正なトナー濃度で均一に帯電された２成分現像剤として汲上極７９により再び回転スリーブ６２Ａ上に保持されて、現像剤層を形成し、規制ブレード６５へ搬送される。

ところで、現像装置３４では、現像ローラー６３から感光体ドラム３１へトナー８２が飛んで移動するとき、磁気ローラー６２から現像ローラー６３にトナー８２が移動するときに、或いは、規制ブレード６５によって現像剤層が規制されるときに、一部のトナー８２が現像装置３４内において飛散する。この飛散したトナー８２は、規制ブレード６５の現像ローラー６３側の表面６５Ａに付着して堆積する場合がある。特に、本実施形態のように、現像ローラー６３の下方に磁気ローラー６２及び規制ブレード６５が配置されており、かつ現像領域の下方に規制ブレード６５が配置されている場合には、飛散したトナー８２が規制ブレード６５の表面６５Ａに堆積しやすい。規制ブレード６５の表面６５Ａにトナー８２が堆積していくと、最終的に、堆積したトナー８２が磁気ローラー６２側に崩れ落ちて画像不良を引き起こすことがある。このような画像不良の発生を防止するために、非画像形成時に磁気ローラー６２を逆回転させて、規制ブレード６５上に堆積したトナー８２を第２収容室６０Ｃ側に回収するトナー回収モードを実行することが考えられる。しかしながら、規制ブレード６５の表面６５Ａ上に堆積したトナー８２は、通常のトナー８２よりも外添剤や潤滑剤の含有量が多く、通常のトナー８２よりも帯電性が低い傾向がある。よって、前記トナー回収モードでは、通常のトナー８２よりも帯電性が低いトナー８２が第２収容室６０Ｃ側に回収されて、画像形成時に再び使用されることになる。その結果、画像品質が低下するおそれがある。

そこで、本実施形態の画像形成装置１０では、画像形成処理が行われない非画像形成時に、制御部５によって、後述するトナー排出処理が実行される。これにより、現像装置３４内に堆積したトナー８２に起因する画像品質の低下を抑制することが可能である。以下、図３〜図６を参照して、制御部５によって実行されるトナー排出処理について説明する。

＜トナー排出処理＞
図３は、画像形成装置１０における画像形成処理後の現像装置３４の様子を示す模式図である。磁気ローラー６２の表面における吸着領域（非吸着領域Ｐ３以外の領域）にはトナー８２及び磁性キャリア８１を含む現像剤８０が保持されている。規制ブレード６５の表面６５Ａには、現像装置３４内において飛散したトナー８２が堆積している。以下では、規制ブレード６５の表面６５Ａに堆積したトナー８２を、通常のトナー８２と区別するために、劣化トナー８３と称する。

制御部５は、画像形成処理が行われない非画像形成時に、トナー排出処理を実行する。トナー排出処理には、第１処理と第２処理とが含まれている。

図４は、トナー排出処理の第１処理の実行中の現像装置３４の様子を示す模式図である。第１処理では、制御部５は、磁気ローラー６２を逆回転させることにより、規制ブレード６５の表面６５Ａ上に堆積している劣化トナー８３の少なくとも一部を、磁気ローラー６２上に移動させる。

すなわち、第１処理では、磁気ローラー６２の回転スリーブ６２Ａが前記現像時回転方向とは反対の回転方向（矢印９２Ｒの方向）へ回転される。この逆回転によって、規制ブレード６５の表面６５Ａに現像剤溜まりを生じさせて、劣化トナー８３の少なくとも一部を現像剤溜まりに付着させ、現像剤溜まりとともに劣化トナー８３を磁気ローラー６２に移動させている。

なお、第１処理において規制ブレード６５の表面６５Ａにより多くの現像剤溜まりが生じるように、規制ブレード６５との対向位置Ｐ１に生じる磁界を画像形成時から変化させても構わない。

規制ブレード６５の表面６５Ａから磁気ローラー６２に移動した劣化トナー８３は、逆回転される磁気ローラー６２とともに移動する。劣化トナー８３が非吸着領域Ｐ３に到達してしまうと、劣化トナー８３は磁気ローラー６２から剥離して第２収容室６０Ｃに回収されてしまい、将来の画像形成時における画像品質の低下の原因となってしまう。そこで、制御部５は、第１処理の開始時点において規制ブレード６５との対向位置Ｐ１に位置していた磁気ローラー６２の表面の部分が非吸着領域Ｐ３に到達するよりも前に、第１処理を終了する。その結果、図５に示されるように、磁気ローラー６２上の劣化トナー８３のうち、現像時回転方向において最も下流側に位置する最後尾劣化トナー８３Ｂが非吸着領域Ｐ３に到達するよりも前に、磁気ローラー６２の逆回転が停止される。

制御部５は、第１処理を終了すると、続いて第２処理を開始する。図６は、トナー排出処理の第２処理の実行中の現像装置３４の様子を示す模式図である。第２処理では、制御部５は、磁気ローラー６２を正回転させて現像処理を行うことにより、磁気ローラー６２上の劣化トナー８３を、現像ローラー６３を通じて感光体ドラム３１に移動させる。

第２処理において、制御部５は、磁気ローラー６２上の劣化トナー８３を現像ローラー６３に移動させるための搬送バイアス電圧を、磁気ローラー６２と現像ローラー６３との間に印加する。さらに、制御部５は、現像ローラー６３上の劣化トナー８３を感光体ドラム３１に移動させるための現像バイアス電圧を、現像ローラー６３と感光体ドラム３１との間に印加する。

具体的には、制御部５は、第２処理の開始時点（図５に示される時点）において規制ブレード６５との対向位置Ｐ１に位置していた磁気ローラー６２の表面の部分が、現像ローラー６３との対向位置Ｐ２に到達する以前に、前記搬送バイアス電圧の印加を開始する。すなわち、磁気ローラー６２上の劣化トナー８３のうち、現像時回転方向において最も上流側に位置する先頭劣化トナー８３Ａが対向位置Ｐ２に到達する以前に、前記搬送バイアス電圧の印加が開始される。

さらに、制御部５は、第１処理の開始時点（図３に示される時点）において規制ブレード６５との対向位置Ｐ１に位置していた磁気ローラー６２の表面の部分が、現像ローラー６３との対向位置Ｐ２に到達する以降に、前記搬送バイアス電圧の印加を終了する。すなわち、磁気ローラー６２上の最後尾劣化トナー８３Ｂが対向位置Ｐ２に到達する以降に、前記搬送バイアス電圧の印加が終了される。

すなわち、制御部５は、少なくとも、磁気ローラー６２上の先頭劣化トナー８３Ａが対向位置Ｐ２に到達する時点から、磁気ローラー６２上の最後尾劣化トナー８３Ｂが対向位置Ｐ２に到達する時点までの期間において、磁気ローラー６２と現像ローラー６３との間に前記搬送バイアス電圧を印加する。

なお、制御部５は、第２処理の開始時点において対向位置Ｐ１に位置していた磁気ローラー６２の表面の部分が対向位置Ｐ２に到達する時点で、前記搬送バイアス電圧の印加を開始してもよい。また、制御部５は、第１処理の開始時点において対向位置Ｐ１に位置していた磁気ローラー６２の表面の部分が対向位置Ｐ２に到達する時点で、前記搬送バイアス電圧の印加を終了してもよい。これにより、感光体ドラム３１に移動する劣化トナー８３以外のトナー８２の量を最小限に抑えることができる。

なお、前記搬送バイアス電圧が直流成分と交流成分とを有している場合において、制御部５は、トナー排出処理時に印加される搬送バイアス電圧の交流成分のピーク間電圧及び周波数の少なくとも一方を、画像形成時に印加される搬送バイアス電圧よりも低くしてもよい。なぜなら、劣化トナー８３は通常のトナー８２よりも帯電性が低い傾向があるため、交流成分のピーク間電圧又は周波数が高いと、対向位置Ｐ２において劣化トナー８３が飛散しやすいからである。よって、劣化トナー８３がより確実に現像ローラー６３に移動するように、トナー排出処理時の搬送バイアス電圧の交流成分のピーク間電圧及び周波数の少なくとも一方を、画像形成時よりも低くするのが好ましい。例えば、制御部５は、トナー排出処理時の搬送バイアス電圧の交流成分のピーク間電圧を、画像形成時の５０〜８０％程度に設定してもよい。この場合、劣化トナー８３が現像ローラー６３に移動しやすくなるように、制御部５は、トナー排出処理時の搬送バイアス電圧の直流成分を、画像形成時よりも高くしてもよい。

また、前記現像バイアス電圧が直流成分と交流成分とを有している場合において、制御部５は、トナー排出処理時に印加される現像バイアス電圧の交流成分のピーク間電圧及び周波数の少なくとも一方を、画像形成時に印加される現像バイアス電圧よりも低くしてもよい。なぜなら、劣化トナー８３は通常のトナー８２よりも帯電性が低い傾向があるため、交流成分のピーク間電圧又は周波数が高いと、現像領域において劣化トナー８３が飛散しやすいからである。また、ハーフ画像（ドット画像）、細線等の再現性を高めるためには交流成分のピーク間電圧又は周波数は高い方が有利であるが、トナー排出処理においては、劣化トナー８３を感光体ドラム３１に移動させることができさえすればよいので、交流成分のピーク間電圧及び周波数は必要最小限であっても構わない。よって、劣化トナー８３がより確実に感光体ドラム３１に移動するように、トナー排出処理時の現像バイアス電圧の交流成分のピーク間電圧及び周波数の少なくとも一方を、画像形成時よりも低くするのが好ましい。例えば、制御部５は、トナー排出処理時の現像バイアス電圧の交流成分のピーク間電圧を、画像形成時の５０〜８０％程度に設定してもよい。この場合、劣化トナー８３が感光体ドラム３１に移動しやすくなるように、制御部５は、トナー排出処理時の現像バイアス電圧の直流成分を、画像形成時よりも高くしてもよい。

前記第２処理により、磁気ローラー６２上の劣化トナー８３は、現像ローラー６３を通じて感光体ドラム３１に移動する。そして、感光体ドラム３１に移動した劣化トナー８３は、感光体ドラム３１の回転に伴って移動して、クリーニングブレード３０によって除去される。

なお、画像形成時には、制御部５は、感光体ドラム３１上のトナー８２を用紙Ｓに転写するための転写バイアス電圧を、感光体ドラム３１と転写ローラー３５との間に印加する。一方、前記第２処理においては、制御部５は、画像形成時よりも小さい転写バイアス電圧又は画像形成時とは逆方向の転写バイアス電圧を、感光体ドラム３１と転写ローラー３５との間に印加する。これにより、感光体ドラム３１上の劣化トナー８３が転写ローラー３５に付着する、又は飛散するのを防止することができる。

クリーニングブレード３０によって除去された劣化トナー８３は、例えば、廃トナーボックス（不図示）に収容される。

このように、本実施形態によれば、規制ブレード６５の表面６５Ａに堆積した劣化トナー８３は、トナー排出処理において現像装置３４から排出される。よって、劣化トナー８３が画像形成時に再び使用されることがないため、劣化トナー８３に起因する画像品質の低下を抑制することが可能である。

なお、現像剤８０に含まれている潤滑剤には、感光体ドラム３１及びクリーニングブレード３０を保護する役割もある。特に、規制ブレード６５の表面６５Ａに堆積した劣化トナー８３には、通常のトナー８２よりも潤滑剤が多く含まれている傾向がある。よって、本実施形態によれば、トナー排出処理を例えば定期的に実行することによって、感光体ドラム３１及びクリーニングブレード３０を保護することができる。

なお、感光体ドラム３１及びクリーニングブレード３０に潤滑剤を供給する目的で、非画像形成時に、現像装置３４内のトナー８２の一部を感光体ドラム３１を通じて排出する潤滑剤供給動作を行う画像形成装置が知られている。また、現像装置３４内の古いトナー８２を新しいトナー８２に入れ替えるために、非画像形成時に現像装置３４内のトナー８２の一部を感光体ドラム３１を通じて排出するトナー入れ替え動作を行う画像形成装置が知られている。このような潤滑剤供給動作又はトナー入れ替え動作の代わりに本発明のトナー排出処理を実行すれば、潤滑剤供給動作又はトナー入れ替え動作と同時に、劣化トナー８３を排出することができる。よって、画像形成装置１０の生産性を向上させることができる。

＜変形例＞
なお、本実施形態では、規制ブレード６５の表面６５Ａに堆積した劣化トナー８３が、トナー排出処理によって感光体ドラム３１に移動されるが、本発明はこれに限定されない。他の実施形態では、図７に示すように、規制ブレード６５の上方に飛散トナーを受けるためトナー受け部材６６（本発明のトナー堆積部の一例）が設けられており、トナー受け部材６６上に堆積した劣化トナー８３が、トナー排出処理によって感光体ドラム３１に移動されてもよい。この場合、制御部５は、例えば第１処理の開始時又は実行中において、トナー受け部材６６を振動させる振動機構６７をステッピングモーター（不図示）によって駆動してもよい。これにより、図８に示されるように、トナー受け部材６６上に堆積した劣化トナー８３が磁気ローラー６２側に移動するため、劣化トナー８３を効率的に排出することができる。

また、本実施形態では、モノクロ画像を形成する画像形成装置１０について説明したが、本発明はこれに限らず、カラー画像を形成可能な画像形成装置にも適用可能である。

また、本実施形態では、感光体ドラム３１に移動された劣化トナー８３がクリーニングブレード３０によって除去されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、感光体ドラム３１に移動された劣化トナー８３が中間転写体（本発明の被転写体の一例）に１次転写された後に、中間転写体上に残留するトナー８２を清掃する清掃装置によって除去されても構わない。

３ 画像形成部
４ 給紙部
１０ 画像形成装置
３０ クリーニングブレード
３１ 感光体ドラム
３４ 現像装置
３５ 転写ローラー
６２ 磁気ローラー
６２Ａ 回転スリーブ
６２Ｂ 磁気ローラー側磁極
６３ 現像ローラー
６３Ａ 現像スリーブ
６３Ｂ 現像ローラー側磁極
６５ 規制ブレード
６５Ａ 表面
６６ トナー受け部材
６７ 振動機構
８０ 現像剤
８１ キャリア
８２ トナー
８３ 劣化トナー
８３Ａ 先頭劣化トナー
８３Ｂ 最後尾劣化トナー

Claims (11)

1. トナー及び磁性キャリアを含む現像剤が表面に保持される磁気ローラーと、
   前記磁気ローラーに対向して配置された現像ローラーと、
   現像時に回転される前記磁気ローラーの回転方向である正回転方向に対し前記現像ローラーよりも上流側で前記磁気ローラーの表面に対して間隔を空けて配置され、上面にトナーが堆積し得るトナー堆積部と、
   静電潜像が形成される像担持体と、
   前記磁気ローラーを逆回転させることにより前記トナー堆積部上に堆積しているトナーの少なくとも一部を前記磁気ローラー上に移動させる第１処理と、前記第１処理後に前記磁気ローラーを正回転させて現像処理を行うことにより前記磁気ローラー上のトナーを前記現像ローラーを通じて前記像担持体に移動させる第２処理とを含むトナー排出処理を、非画像形成時に実行する制御部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記第１処理の開始時点において前記トナー堆積部との対向位置に位置していた前記磁気ローラーの表面の部分が、前記磁気ローラーに前記現像剤が吸着されない非吸着領域に到達するよりも前に、前記第１処理を終了する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記第２処理において、前記磁気ローラー上のトナーを前記現像ローラーに移動させるための搬送バイアス電圧を前記磁気ローラーと前記現像ローラーとの間に印加するとともに、前記現像ローラー上のトナーを前記像担持体に移動させるための現像バイアス電圧を前記現像ローラーと前記像担持体との間に印加する、
   請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記第２処理の開始時点において前記トナー堆積部との対向位置に位置していた前記磁気ローラーの表面の部分が、前記現像ローラーとの対向位置に到達する時点で、前記搬送バイアス電圧の印加を開始する、
   請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記第１処理の開始時点において前記トナー堆積部との対向位置に位置していた前記磁気ローラーの表面の部分が、前記現像ローラーとの対向位置に到達する時点で、前記搬送バイアス電圧の印加を終了する、
   請求項３又は請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記搬送バイアス電圧は直流成分と交流成分とを有しており、
   前記制御部は、前記第２処理時に前記磁気ローラーと前記現像ローラーとの間に印加される印加される搬送バイアス電圧の交流成分のピーク間電圧及び周波数の少なくとも一方を、画像形成時に前記磁気ローラーと前記現像ローラーとの間に印加される搬送バイアス電圧よりも低くする、
   請求項３〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記現像バイアス電圧は、直流成分と交流成分とを有しており、
   前記制御部は、前記第２処理時に前記現像ローラーと前記像担持体との間に印加される現像バイアス電圧の交流成分のピーク間電圧及び周波数の少なくとも一方を、画像形成時に前記現像ローラーと前記像担持体との間に印加される現像バイアス電圧よりも低くする、
   請求項３〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記像担持体上のトナーを被転写体に転写する転写部材と、
   前記像担持体上からトナーを除去する清掃部材と、
   を更に備え、
   前記制御部は、画像形成時において、前記像担持体上のトナーを前記被転写体に転写するための転写バイアス電圧を前記像担持体と前記転写部材との間に印加するとともに、前記第２処理において、画像形成時よりも小さい転写バイアス電圧又は画像形成時とは逆方向の転写バイアス電圧を前記像担持体と前記転写部材との間に印加する、
   請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記トナー堆積部が、前記磁気ローラーの長手方向に沿って取付けられた板状部材であり、
   前記板状部材における前記磁気ローラーの長手方向に沿った一側面が、前記磁気ローラーの表面における鉛直方向の中央付近の領域に対向している、
   請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記磁気ローラー及び前記トナー堆積部が、前記現像ローラーの下方に配置されている、
    請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記トナー堆積部が、前記磁気ローラー上の現像剤を規制する規制部材、又は前記規制部材の上方に設けられたトナー受け部材である、
    請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。

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