JP7330858B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置に使用される現像剤としては、非磁性トナー（以下、トナーという）と、磁性キャリア（以下、キャリアという）と、を含む二成分現像剤が普及している。この二成分現像剤を利用して像担持体の一例である感光ドラムに形成された静電潜像を現像する現像方式として、ハイブリッド現像方式が知られている。ハイブリッド現像方式では、トナーを担持して回転することで感光ドラムを現像する現像スリーブと、現像容器内の現像剤を担持して回転することで現像スリーブにトナーを供給する供給スリーブと、が用いられる。

ハイブリッド現像方式では、供給スリーブと現像スリーブとの対向部分やその周囲からトナーが飛散する場合があり、現像容器内で飛散したトナーは、現像容器内の気流に乗り、規制ブレードや現像スリーブに対向する現像容器の内壁に堆積する場合がある。堆積したトナーが凝集し現像スリーブへ付着すると、凝集したトナーが感光ドラム上へ供給され、画像不良を発生する虞がある。そこで、トナーが堆積する部分にトナー受け部材を設け、このトナー受け部材を振動手段により振動可能にした現像装置が提案されている（特許文献１参照）。この現像装置を備える画像形成装置では、一定の印字枚数毎の非画像形成時にトナー受け部材を振動させる振動モードを実行し、堆積したトナーをふるい落として、供給スリーブに担持された現像剤により回収するようにしている。

特開２０１２－２０８４６９号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載された現像装置を備える画像形成装置では、一定の印字枚数毎の非画像形成時に振動モードを実行してトナー受け部材を振動させているので、振動間隔が適正でない場合がある。即ち、現像容器内で飛散するトナーの量は、供給スリーブ及び現像スリーブの対向位置に供給されるトナーの量と、供給スリーブ及び現像スリーブの周りの気流の強さと、に依存する。このため、供給スリーブ及び現像スリーブの回転速度が速くなるほど、トナーが飛散し易い傾向にある。例えば、画像形成速度が異なる現像装置を使用する場合や、画像を形成する記録材に応じて画像形成速度を変更する場合に、供給スリーブ及び現像スリーブの回転速度が変更されるため、トナーの飛散量が変化し、トナーが堆積する早さも変化する。

ここで、上述した一定の印字枚数毎に振動モードを実行する構成では、画像形成速度を早くした場合、トナーが堆積する早さに対して、トナー受け部材を振動させる間隔が長すぎてトナーのふるい落としが追い付かない場合が起こり得る。この場合、現像容器の内壁にトナーの堆積と凝集が進んでしまい、凝集したトナーが現像スリーブへ付着して感光ドラム上へ凝集したトナーが供給されることで、画像不良を生じてしまう虞がある。一方、画像形成速度を遅くした場合、トナーの堆積が進む早さに対してトナー受け部材を振動させる間隔が短くなるため、その度に画像形成を中断することで生産性が不必要に低下してしまう可能性がある。

本発明は、振動モードの実行間隔を適正化できる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、像担持体と、トナーとキャリアを含む現像剤を収容し且つ現像剤の循環経路を形成する現像容器と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像位置にトナーを担持搬送する回転可能な現像スリーブと、前記現像スリーブに対向して配置され且つ前記循環経路から供給された現像剤を担持搬送し且つ前記現像スリーブにトナーのみを供給する回転可能な供給スリーブと、前記現像スリーブから落下するトナーを受けるトナー受け部材と、を有する現像装置と、前記トナー受け部材を振動させる振動手段と、前記振動手段を制御して前記トナー受け部材を振動させる振動モードを実行する制御手段と、を備え、前記供給スリーブと前記現像スリーブが対向する部分において、前記供給スリーブの回転方向は、前記現像スリーブの回転方向とは反対方向であり、画像形成動作時に前記供給スリーブを第１の回転速度で所定時間回転させた場合に、前記制御手段によって実行される前記振動モードの実行間隔よりも、画像形成動作時に前記供給スリーブを前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で前記所定時間回転させた場合に、前記制御手段によって実行される前記振動モードの実行間隔の方が短いことを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、像担持体と、トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像するために前記現像剤を担持搬送する回転可能な現像剤担持体と、を有する現像装置と、前記現像装置を振動させる振動手段と、前記振動手段を制御して前記現像装置を振動させる振動モードを実行する制御手段と、を備え、画像形成動作時に前記現像剤担持体を第１の回転速度で所定時間回転させた場合に、前記制御手段によって実行される前記振動モードの実行間隔よりも、画像形成動作時に前記現像剤担持体を前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で前記所定時間回転させた場合に、前記制御手段によって実行される前記振動モードの実行間隔の方が短いことを特徴とする。

本発明によれば、振動モードの実行間隔を適正化できる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。 第１の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロック図。 第１の実施形態に係る現像装置の概略構成断面図。 第１の実施形態に係る現像装置の概略縦断面図。 第１の実施形態に係る現像装置の振動モータ及び加振ウェイトであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。 第１の実施形態に係る現像装置の回収モード実行時の概略縦断面図。 第１の実施形態に係る現像装置の供給スリーブの回転速度とトナー堆積量との関係を示すグラフ。 第１の実施形態に係る画像形成装置による回収モードの実行手順を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る現像装置の供給スリーブの回転速度と回転速度指数Ｒとの関係を示すグラフ。 第２の実施形態に係る現像装置の供給スリーブの走行距離とトナーの凝集度との関係を示すグラフ。 第２の実施形態に係る画像形成装置による回収モードの実行手順を示すフローチャート。 第２の実施形態に係る現像装置の温度とトナー劣化指数αとの関係を示すグラフ。

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態について、図１～図９を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。

［画像形成装置］
図１に示す画像形成装置１は、装置本体内に４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する電子写真方式のフルカラープリンタである。本実施形態では、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを後述する中間転写ベルト７の回転方向に沿って配置した中間転写タンデム方式としている。画像形成装置１は、装置本体に接続された不図示の原稿読み取り装置又は装置本体に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像信号に応じてトナー像（画像）を記録材Ｓに形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。

トナー像の形成プロセスについて説明する。まず、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについて説明する。但し、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、トナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外、ほぼ同一に構成される。そこで、以下では代表してイエローの画像形成部ＰＹを例に説明し、その他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては説明を省略する。

画像形成部ＰＹは、主に感光ドラム２、帯電装置３、露光装置４、現像装置５等から構成される。回転駆動される像担持体の一例としての感光ドラム２の表面は、帯電装置３により予め表面を一様に帯電され、その後、画像情報の信号に基づいて駆動される露光装置４によって静電潜像が形成される。即ち、感光ドラム２には、静電潜像が形成される。感光ドラム２上に形成された静電潜像は、現像装置５によってトナーにより現像され、トナー像として可視像化される。また、画像形成で消費された現像剤中のトナーは、不図示のトナーカートリッジからキャリアと共に補給される。

その後、感光ドラム２と中間転写ベルト７を挟んで対向配置される一次転写ローラ６により所定の加圧力及び一次転写バイアスが与えられ、感光ドラム２上に形成されたトナー像が中間転写ベルト７上に一次転写される。一次転写後の感光ドラム２上に僅かに残る転写残トナーは、クリーニング装置８により除去され、再び次の画像形成プロセスに備える。

中間転写ベルト７は、テンションローラ１０、二次転写内ローラ１１、駆動ローラ１２によって張架されている。中間転写ベルト７は、駆動ローラ１２によって図中矢印Ｒ１方向へと移動するように駆動される。上述の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫにより処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト７上に一次転写された移動方向上流の色のトナー像上に順次重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト７上に形成され、二次転写部Ｔ２へと搬送される。二次転写部Ｔ２は、中間転写ベルト７の二次転写内ローラ１１に張架された部分と二次転写外ローラ１３とにより形成される転写ニップ部である。なお、二次転写部Ｔ２を通過した後の転写残トナーは、転写クリーナ装置１４によって中間転写ベルト７から除去される。

二次転写部Ｔ２まで送られて来るトナー像の形成プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部Ｔ２までの記録材Ｓの搬送プロセスが実行される。搬送プロセスでは、記録材Ｓは、不図示のシートカセット等から給送され、画像形成タイミングに合わせて二次転写部Ｔ２へと送られる。二次転写部Ｔ２では、二次転写内ローラ１１に二次転写電圧が印加される。

以上、画像形成プロセス及び搬送プロセスにより、二次転写部Ｔ２において中間転写ベルト７から記録材Ｓにトナー像が二次転写される。その後、記録材Ｓは定着装置１５へと搬送され、定着装置１５により加熱及び加圧されることにより、トナー像が記録材Ｓ上に溶融固着される。こうしてトナー像が定着された記録材Ｓは、排出ローラにより排出トレイに排出される。

［制御部］
画像形成装置１は、上記した画像形成動作などの各種制御を行うための制御部２０を備えている。画像形成装置１の各部の動作は、画像形成装置１に設けられた制御部２０によって制御される。一連の画像形成動作は、装置本体の上面の操作部、あるいは、ネットワークを経由した各入力信号に従って制御部２０が制御している。

図２に示すように、制御部２０は、演算制御手段としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２３等を有する。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に格納された制御手順に対応するプログラムを読み出しながら画像形成装置１の各部の制御を行う。ＲＡＭ２３には、作業用データや入力データが格納されており、ＣＰＵ２１は、前述のプログラム等に基づいてＲＡＭ２３に収納されたデータを参照して制御を行う。制御部２０は、画像処理部２４で画像情報を処理して各部の駆動信号を生成し、画像形成制御部２５で各部の動作を制御し、補給制御部２６で現像装置５に対するトナー補給制御を行う。制御部２０には、トナー濃度センサ５８と、光学センサ８０と、温湿度センサ８１とが接続されている。トナー濃度センサ５８と、光学センサ８０とについては後述する。尚、温湿度センサ８１は、温度検知手段の一例として現像装置５の内部の温度及び湿度に関する情報を検知するために、例えば、撹拌室５３の壁部のトナー搬送方向下流側の一部に設けられている（図３参照）。

［二成分現像剤］
次に、本実施形態にて用いられる現像剤について説明する。本実施形態では、現像剤として、非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）を含む二成分現像剤を使用している。トナーは、結着樹脂、着色剤、及び、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子であり、その表面にコロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている。本実施形態で用いたトナーは、負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は約７．０μｍである。本実施形態で用いたキャリアは、例えば表面が酸化処理された鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属粒子からなり、体積平均粒径は約５０μｍである。

［現像装置］
次に、現像装置５について、図３乃至図６を用いて詳細に説明する。図３及び図４に示すように、現像装置５は、現像容器５０と、現像スリーブ６０と、供給スリーブ６１と、回収機構７０（図４参照）と、を備えている。

現像容器５０には、非磁性トナー及び磁性キャリアを含む現像剤が収容される。現像容器５０内の略中央部は、現像室５２と撹拌室５３とが水平方向に隣接するように隔壁５１によって区画されている。現像剤は、現像室５２及び撹拌室５３に収容されている。現像室５２及び撹拌室５３には、現像剤を撹拌して循環させるために回転可能な第１搬送スクリュ５４及び第２搬送スクリュ５５が、それぞれ配置されている。第１搬送スクリュ５４は、現像室５２の底部に供給スリーブ６１の軸方向に沿ってほぼ平行に対向して配置されており、第２搬送スクリュ５５は撹拌室５３内の底部に第１搬送スクリュ５４とほぼ平行に配置されている。第１搬送スクリュ５４及び第２搬送スクリュ５５を回転することで、現像剤を搬送する。なお、現像室５２において現像剤が搬送される搬送路を現像搬送路５２ｐとし、撹拌室５３において現像剤が搬送される搬送路を撹拌搬送路５３ｐとする。第１搬送スクリュ５４及び第２搬送スクリュ５５の回転によって搬送された現像剤は、隔壁５１の両端部の開口部である連通部５６、５７を通じて現像室５２と撹拌室５３とを循環する。

撹拌室５３には、第２搬送スクリュ５５と対面して、トナー濃度センサ５８が配置されている。トナー濃度センサ５８としては、例えば、現像容器５０内の現像剤の透磁率を検出する透磁率センサが用いられる。制御部２０は、トナー濃度センサ５８の検知結果に基づいて、トナーカートリッジからトナー補給口５９を介して撹拌室５３にトナーを補給する。

図４に示すように、供給スリーブ６１の回転軸線方向から視て供給スリーブ６１の斜め上方で感光ドラム２との間には、現像スリーブ６０が設けられている。供給スリーブ６１と現像スリーブ６０とは、回転軸線をほぼ平行にして、対向部分Ａｒ２において互いに対向して配置されている。現像スリーブ６０は、現像容器５０の開口側において感光ドラム２に対向している。現像スリーブ６０及び供給スリーブ６１は、それぞれ回転軸周りに関して回動自在に設けられている。現像スリーブ６０及び供給スリーブ６１は、装置本体に設けられた駆動部９（図２参照）によって、図４中の反時計回りに回転駆動される。即ち、現像スリーブ６０及び供給スリーブ６１は、対向部分Ａｒ２で反対方向に回転すると共に、駆動部９により回転速度を可変としている。

供給スリーブ６１は、図４において反時計方向に回転する非磁性のスリーブからなり、内周側に設けられた磁界発生手段である回転しないマグネットローラ６１ａの周囲を回転可能に設けられている。マグネットローラ６１ａは、複数の磁極を有しており、現像極Ｓ１と現像剤を搬送する磁極Ｓ３、Ｎ２、Ｎ１、Ｓ２を有している。このうち同極である磁極Ｓ２、Ｓ３は、隣り合って現像容器５０の内側に設置され、極間では反発磁界が形成される。供給スリーブ６１は、現像容器５０の内部の現像剤を担持して回転することで、現像スリーブ６０にトナーを供給可能である。

現像スリーブ６０は、図４において反時計回り方向に回転する非磁性のスリーブからなり、内周側に設けられた１つの磁極を持つ回転しないマグネット６０ａの周囲を回転可能に設けられている。現像スリーブ６０は、トナーを担持して回転することで感光ドラム２に対向する対向領域である現像領域Ａｒ１において感光ドラム２上の静電潜像を現像可能である。供給スリーブ６１と現像スリーブ６０とは、その対向部分Ａｒ２において所定のギャップをもって対向している。現像スリーブ６０内のマグネット６０ａの磁極Ｎ３は、対向する現像極Ｓ１と異極性である。

現像容器５０には、規制ブレード６２が供給スリーブ６１に対向して長手方向に沿って取り付けられている。規制ブレード６２は、供給スリーブ６１の回転方向（図４中、反時計回転方向）において、現像スリーブ６０と供給スリーブ６１との対向部分Ａｒ２よりも上流側に位置付けられている。規制ブレード６２の先端と供給スリーブ６１の表面との間には、僅かな隙間（ギャップ）が形成されている。

［トナーの供給と回収］
現像スリーブ６０には、直流電圧と交流電圧とが重畳された現像電圧（以下、現像バイアスという）が印加されている。供給スリーブ６１には、直流電圧と交流電圧とが重畳された供給電圧（以下、供給バイアスという）が印加されている。これらの電圧は、電圧印加部の一例としてのバイアス電源８２（図２参照）からバイアス制御回路を経由して現像スリーブ６０及び供給スリーブ６１に印加される。即ち、バイアス電源８２は、現像スリーブ６０と供給スリーブ６１との間に直流成分及び交流成分を含む電圧を印加する。

現像室５２内の現像剤は、第１搬送スクリュ５４によって供給スリーブ６１に搬送され、供給スリーブ６１上に発生している磁界によって穂立ちした磁気穂を形成する。供給スリーブ６１上の磁気穂は、規制ブレード６２によって層厚規制された後、供給スリーブ６１の回転によって供給スリーブ６１と現像スリーブ６０との対向部分Ａｒ２に搬送される。供給スリーブ６１に印加される供給バイアスの直流電圧と現像スリーブ６０に印加される現像バイアスの直流電圧との電位差ΔＶにより、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０との対向部分Ａｒ２に電界が生ずる。この生じた電界によって、現像スリーブ６０上にトナー薄層が形成される。

現像スリーブ６０上のトナー層厚は、例えば、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０との回転速度差により変化する。これは、供給スリーブ６１が供給するトナーの量と現像スリーブ６０が供給されるトナーの量とが、回転速度差により変化することに起因する。供給スリーブ６１の回転速度が速くなるほど、または、現像スリーブ６０の回転速度が遅くなるほど、現像スリーブ６０上のトナー層厚は厚くなる。また、現像スリーブ６０上のトナー層厚は、供給バイアスの直流電圧と現像バイアスの直流電圧との電位差ΔＶでも制御することができる。この電位差ΔＶを大きくすることで、現像スリーブ６０上のトナー層は厚くなる。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。

供給スリーブ６１上の磁気穂との接触によって現像スリーブ６０上に形成されたトナー薄層は、現像スリーブ６０の回転によって感光ドラム２と現像スリーブ６０との対向部分（以下、現像領域Ａｒ１という）に搬送される。現像スリーブ６０には現像バイアスが印加されているため、感光ドラム２との間の電位差によって現像スリーブ６０から感光ドラム２にトナーが飛翔し、感光ドラム２上の静電潜像が現像される。

現像に用いられずに残ったトナーは、再び現像スリーブ６０と供給スリーブ６１との対向部分Ａｒ２に搬送され、供給スリーブ６１上の磁気穂によって摺擦されて回収される。磁気穂は、マグネットローラ６１ａの反発磁界が形成される剥ぎ取り部で供給スリーブ６１から現像室５２内に落下して、現像容器５０内を循環している現像剤と混合される。その後、トナー濃度センサ５８の検知結果に基づいてトナー補給口５９から所定量のトナーが補給され、撹拌室５３と現像室５２を循環し、現像容器５０内を循環している現像剤と混合される。混合された現像剤が、供給スリーブ６１上へ再び供給される。

［回収機構］
次に図４～図６を用いて、堆積したトナーを回収する回収機構７０について詳細に説明する。図４に示すように、現像容器５０の現像スリーブ６０の近傍には、回収機構７０が設けられている。回収機構７０は、現像スリーブ６０とほぼ平行に配置され、現像スリーブ６０の回転軸線方向から視て現像スリーブ６０の下方から供給スリーブ６１に向けて下方に傾斜する壁部を構成している。回収機構７０は、トナー受け部材７１と、トナー受け部材７１を振動させる振動手段の一例である振動機構７２とを有している。

トナー受け部材７１は、回収機構７０の上面において長手方向に沿って設けられ、飛散したトナーが堆積するトナーを受ける。即ち、トナー受け部材７１は、現像スリーブ６０と供給スリーブ６１との少なくとも一方の下方に対向して配置される。トナー受け部材７１は金属製の板材であり、圧縮コイルばねからなるコイルばね７３を介して、合成樹脂製の底部７４に支持されている。コイルばね７３は、底部７４に一体形成された台座７５に装着されている。

振動機構７２は、トナー受け部材７１の裏面に固定されて設けられている。振動機構７２は、モータホルダ７６と、振動モータ７７と、加振ウェイト７８とを有している。トナー受け部材７１の裏面には、モータホルダ７６を介して振動モータ７７が固定されている。モータホルダ７６内には、振動モータ７７の駆動を制御するための不図示の回路基板や電子部品が実装されている。

図５（ａ）、（ｂ）は、振動機構７２の振動モータ７７と加振ウェイト７８との概略図である。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、振動機構７２の加振ウェイト７８は、円柱形状の周側面の一部に中心軸線に沿った平面部７８ａを有する所謂Ｄカット形状をなしている。即ち、加振ウェイト７８は、中心軸線に重なる位置に嵌入された振動モータ７７の回転軸７７ａに対して非対称な形状となっている。振動モータ７７の回転軸７７ａが所定の回転速度以上の回転速度で回転するとき、平面部７８ａに作用する遠心力は加振ウェイト７８の他の部分に比べて小さいため、加振ウェイト７８には偏心した不均一な遠心力が加わる。この遠心力が回転軸７７ａに伝達されることにより、振動モータ７７が振動する。なお、加振ウェイト７８の形状はＤカット形状に限定されず、回転軸７７ａに対して重心が中心軸線上から外れる任意の形状とすることができる。

図６は、現像装置５の駆動中におけるトナー受け部材７１の動作を示す概略側面図である。振動モータ７７の回転軸７７ａを例えば１００００ｒｐｍ程度に高速回転させることにより、加振ウェイト７８も回転軸７７ａと共に高速回転する。尚、振動モータ７７の回転軸７７ａの回転方向は、図６中、反時計回り方向としている。このとき、加振ウェイト７８には偏心した不均一な遠心力が加わるため、回転軸７７ａを介して振動モータ７７及びモータホルダ７６が振動する。この振動に伴い、モータホルダ７６が固定されたトナー受け部材７１も振動する。トナー受け部材７１の振動により、トナー受け部材７１に堆積したトナーＴはトナー受け部材７１の表面から離れ、傾斜した下方側に向けてふるい落とされる。

これにより、現像装置５内の供給スリーブ６１及び現像スリーブ６０が高速で回転し、トナー浮遊量が大きい場合であっても、トナー受け部材７１上でのトナーの堆積を抑制できる。トナー受け部材７１の振動により、トナー受け部材７１に堆積したトナーＴはトナー受け部材７１の傾斜に沿って下方（図６中、白矢印方向）に滑り落ち、トナー落下面７９と供給スリーブ６１とで挟まれた領域Ａｒ３に落下する。本実施形態では、トナー受け部材７１はトナー落下面７９が略垂直となるように配置されるため、領域Ａｒ３のトナーＴが自由落下し易くなる。

本実施形態では、制御部２０は、非画像形成時に、振動機構７２を制御することにより、トナー受け部材７１に堆積したトナーを振動機構７２の振動によってふるい落とす振動モードの一例である回収モードを実行可能である。なお、本実施形態では、非画像形成時とは、感光ドラム２にトナー像を形成していないときを意味しており、例えば、画像形成ジョブ中の紙間、前回転時、後回転時や、画像形成ジョブが実行されていないときを含むものとする。

また、本実施形態では、領域Ａｒ３に落下したトナーＴを現像室５２へ戻すために、非画像形成時に供給スリーブ６１を画像形成時とは逆方向（図６中、時計回り方向）に回転させる。供給スリーブ６１を逆方向に回転させることにより、領域Ａｒ３に落下して堆積したトナーＴは供給スリーブ６１の表面に連れ回りして供給スリーブ６１と規制ブレード６２との隙間を通過し、現像室５２へ強制的に戻される。

［トナー補給制御］
現像装置５に対するトナー補給制御について説明する。画像形成装置１は、現像によって消費した分に見合う量のトナーを現像装置５に補給する自動トナー補給制御（ＡＴＲ：Ａｕｔｏ Ｔｏｎｅｒ Ｒｅｐｌｅｎｉｓｈｅｒ）を行う。本実施形態では、出力画像の濃度を安定させるために、次のような方式のＡＴＲ制御を採用している。制御部２０は、画像形成時の画像比率、トナー濃度センサ５８の検知結果、パッチ画像の濃度の検知結果等に応じて、トナーカートリッジとトナー補給口５９の間に設けられたトナーホッパの補給スクリュの回転回数を制御し、現像容器５０にトナーを補給する。即ち、画像形成時の画像比率に基づいて、予測されるトナー消費量に見合う分のトナー補給量を求める。また、トナー濃度センサ５８の検知結果に基づいて、上記画像比率に基づくトナー補給量を補正する。また、所定の頻度で形成されるパッチ画像の濃度検知結果を用いて、上記トナー濃度センサ５８の検知結果の目標値を補正する。本実施形態では、任意の補給量を随時補給するのではなく、予め設定された１回分（例えば、トナーホッパの補給スクリュの１回転分）の補給量まで補給を控え、１回分の補給量ごとに補給スクリュを１回転させる。これにより、安定した補給量を得ることができる。

更に、制御部２０の画像処理部２４は、画像読み取り装置やネットワークなどを介して接続されたパーソナルコンピュータから受信した画像情報に基づいて、画像形成によるトナー消費量を算出する。本実施形態では、トナーの消費量は、画像情報に基づいて積算されるビデオカウント値（画像信号値）に基づく画像比率から求められ、画像出力１枚ごとに積算される。制御部２０の補給制御部２６は、トナー消費量に見合う分のトナー量をトナー補給量として求めるが、トナー濃度センサ５８で検知されたＴ／ＤがＴ／Ｄの目標値に対しずれている場合は、そのずれを小さくするようにトナー補給量を補正する。そして、補給制御部２６は、求められた補給量がトナーホッパの補給スクリュの１回転分の補給量以上になると、必要な回転回数分だけ補給スクリュを回転させて、トナーを現像装置５に補給する。

補給制御部２６は、所定の頻度（例えば、所定枚数の画像出力ごと）で所定の潜像コントラストの所定のサイズ（例えば、１５ｍｍ角）の制御用トナー像の一例であるパッチ画像を感光ドラム２に形成し、これを中間転写ベルト７に転写させる。このパッチ画像の画像濃度（反射濃度）を、中間転写ベルト７上で、濃度検知手段の一例としての光学センサ８０（図１及び図２参照）によって測定させる。そして、測定された画像濃度と基準の画像濃度とを比較して、画像濃度のずれを小さくするようにＴ／Ｄの目標値を変更する（パッチ検知制御）。これにより、パッチ画像の形成に使用されたトナー量からトナーの帯電量を予測して、キャリアの劣化などによるトナーの帯電量の変動に起因する画像濃度の変動に対応することができる。

［トナーの飛散］
ここで、トナーの飛散について説明する。トナーの飛散の主な要因は、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０との対向部分Ａｒ２で行われる電界によるトナーの受け渡しと、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０との回転により生じる気流である。ここでは、電界によるトナーの飛散と、気流によるトナーの飛散とについて、それぞれ説明する。

まず、電界によるトナーの飛散について説明する。現像剤は、供給スリーブ６１の内部に配置されたマグネットローラ６１ａによって担持され、供給スリーブ６１上に磁気穂を形成し、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０との対向部分Ａｒ２まで搬送される。供給スリーブ６１と現像スリーブ６０とは、それぞれ供給バイアスと現像バイアスとを印加され、その対向部分Ａｒ２では供給バイアスと現像バイアスとの電位差により電界が生じる。対向部分Ａｒ２に搬送された現像剤において、電界によりキャリアからトナーが遊離する。遊離したトナーは、供給バイアスと現像バイアスとの直流電圧及び交流電圧により生じる電界に追従し、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０との間を往復しながら、供給スリーブ６１から現像スリーブ６０に向けて飛翔する。電界に追従していたトナーのうち、電界の影響を受ける範囲外に移動したものが現像装置５内に飛散する。このため、対向部分Ａｒ２に供給されるトナー量が増加すれば、トナーの飛散量も増える傾向にある。

次に、気流によるトナーの飛散について説明する。供給スリーブ６１及び現像スリーブ６０は、それぞれ直流電圧と交流電圧が重畳された供給バイアス及び現像バイアスを印加され、その対向部分Ａｒ２に供給バイアスと現像バイアスとの電位差による電界を生じさせている。現像剤は、規制ブレード６２を通過後、供給スリーブ６１上で磁気穂を形成しながら搬送され、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０との対向部分Ａｒ２で現像スリーブ６０と接触する。このとき、対向部分Ａｒ２に生じた電界により、対向部分Ａｒ２に供給された現像剤中のキャリアからトナーが遊離する。遊離したトナーは、供給バイアスと現像バイアスにより生じる電界に追従して供給スリーブ６１と現像スリーブ６０の間を往復運動する。往復運動するトナーは、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０の駆動やその駆動にともない生じる気流を受け、電界の影響を受ける範囲外へ移動し、現像装置５内に飛散することがある。このため、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０が対向する対向部分Ａｒ２の周辺では、トナーの飛散が発生し易い。

このトナーの飛散は、対向部分Ａｒ２に供給されるトナーの量に依存する傾向があるため、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０の回転速度を上げた場合、トナーの飛散する量も増加する。また、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０の回転速度が上がると供給スリーブ６１と現像スリーブ６０の周辺の気流が強くなる傾向があるため、遊離したトナーがその気流の影響を受け、さらに飛散するトナーの量が増えることが知られている。特に近年では、画像形成装置１の動作の高速化が進められており、供給スリーブ６１や現像スリーブ６０の回転速度も高速化されており、トナーの飛散量は増加傾向にある。

［トナー堆積量］
ここで、図７に、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０との駆動時において、供給スリーブの回転速度と、トナー受け部材７１に堆積したトナーの量との関係を示す。ここでは、所定の時間、画像形成動作を実施し、そのときに、トナー受け部材７１に付着したトナーの付着面積と濃度の積分値とからトナーの堆積量を測定した。図７に示すように、供給スリーブ６１の回転速度が速いほど、トナーの堆積量が多くなる。これは、現像装置５内を飛散したトナーが、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０との対向部分Ａｒ２の近傍で発生した気流に乗り、対向部分Ａｒ２から移動し、移動したトナーの一部がトナー受け部材７１に堆積するためである。画像形成速度が異なる現像装置の提供や、画像形成する記録材に応じて画像形成速度を変更する場合、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０との回転速度が速くなれば、トナーの飛散量は増加する傾向にあるため、トナーの堆積量も増加する関係にある。

［回収モードの実行間隔］
制御部２０は、振動機構７２を作動させてトナー受け部材７１のトナーをふるい落とす回収モードを実行する際に、回収モードの実行間隔として、例えば、一定の印字枚数毎にすることができる。しかしながら、一定の印字枚数ごとにトナー受け部材７１を振動させる構成では、画像形成速度を速くした場合、トナーが堆積する早さに対して、振動機構７２を作動させる間隔が長くなり実行頻度が少なくなる。このため、現像装置５の内壁にトナーの堆積と凝集が進み、凝集したトナーが現像スリーブ６０へ付着し、感光ドラム２上へ凝集したトナーが供給されることで、画像不良を生じる虞がある。また、画像形成速度を遅くした場合では、トナーの堆積が進む早さに対して振動機構７２を作動させる間隔が短くなり実行頻度が多くなるため、生産性が低下してしまう虞がある。そこで、本実施形態では、トナー受け部材７１を振動させ堆積トナーを回収する回収モードの実行間隔を、供給スリーブ６１及び現像スリーブ６０の回転速度と供給スリーブ６１と現像スリーブ６０の駆動時間とに基づいて適正化するようにしている。これにより、生産性を必要以上に落とすことなく、トナーの堆積を抑制することができる。

本実施形態における回収モードの実行手順について、図８に示すフローチャートに沿って詳細に説明する。尚、フローチャートに使用される各種指数については後述する。制御部２０は、画像形成ジョブ情報を受け取ると、供給スリーブ６１の回転速度を取得する（ステップＳ１）。尚、本実施形態では、制御部２０は供給スリーブ６１の回転速度を取得する場合について説明しているが、これには限られない。即ち、現像スリーブ６０と供給スリーブ６１との回転速度には相関関係があるので、現像スリーブ６０と供給スリーブ６１との少なくとも一方の回転速度を取得するようにすればよい。

制御部２０は、取得した回転速度に基づいてテーブルを参照するなどして、回転速度指数Ｒを取得する（ステップＳ２）。制御部２０は、画像形成ジョブの実行時の供給スリーブ６１の駆動時間ｔを取得する（ステップＳ３）。更に、制御部２０は、回転速度指数Ｒ及び駆動時間ｔを乗じて積算し、積算堆積指数Ｐ１＝Σ｛Ｒ×ｔ｝を算出する（ステップＳ４）。

制御部２０は、積算堆積指数Ｐ１が閾値Ｐ０を超えたか否かを判断する（ステップＳ５）。制御部２０は、積算堆積指数Ｐ１が閾値Ｐ０を超えていないと判断した場合は（ステップＳ５のＮＯ）、供給スリーブ６１の回転速度を再び取得する（ステップＳ１）。制御部２０は、積算堆積指数Ｐ１が閾値Ｐ０を超えたと判断した場合は（ステップＳ５のＹＥＳ）、画像形成前の前回転時か画像形成後の後回転後に回収モードを実行する（ステップＳ６）。即ち、制御部２０は、前回の回収モードの実行後において、供給スリーブ６１の回転速度及び駆動時間ｔに基づく回転量に関する値である積算堆積指数Ｐ１が所定値である閾値Ｐ０を超えた場合に、回収モードを実行する。尚、本実施形態では、制御部２０は、画像形成前の前回転時か画像形成後の後回転後に回収モードを実行するようにしているが、これには限られず、紙間に実行するようにしてもよい。制御部２０は、回収モードの実行後、積算堆積指数Ｐ１をリセットし（ステップＳ７）、処理を終了する。

ここで、制御部２０は、供給スリーブ６１の回転速度及び駆動時間ｔに基づく積算堆積指数Ｐ１が閾値Ｐ０を超えた場合に回収モードを実行するので、回転速度の速い場合の方が遅い場合よりも早く閾値Ｐ０を超える。即ち、制御部２０は、供給スリーブ６１の回転速度が第１速度である場合に、回収モードの実行間隔を供給スリーブ６１が駆動される第１時間であるようにする。この場合に、制御部２０は、供給スリーブ６１の回転速度が第１速度より速い第２速度である場合に、回収モードの実行間隔を供給スリーブ６１が駆動される第１時間より短い第２時間であるようにする。

フローチャートに使用される各種指数について説明する。まず、回転速度指数Ｒについて説明する。ここでは、図７に示す供給スリーブの回転速度とトナー受け部材７１に堆積したトナーの量との関係に基づいて、考察する。供給スリーブ６１の回転速度を３００ｍｍ／ｓとした場合と、供給スリーブ６１の回転速度を６００ｍｍ／ｓとした場合とを比較すると、トナー受け部材７１にトナーが堆積する早さは、およそ１０倍異なる。次に、図９は、供給スリーブ６１の回転速度と回転速度指数Ｒとの関係を示すグラフである。例えば、供給スリーブ６１の回転速度を３００ｍｍ／ｓで駆動するならば、回転速度指数Ｒは１となり、供給スリーブ６１の回転速度を６００ｍｍ／ｓで駆動するならば回転速度指数Ｒは１０となる。したがって、回転速度指数Ｒは、供給スリーブ６１の回転速度に応じてトナーが堆積する早さを重みづけする指数である。

積算堆積指数Ｐ１は、トナー受け部材７１上でのトナーの堆積具合を示す数値である。閾値Ｐ０は、トナー受け部材７１に堆積したトナーが現像スリーブ６０に付着し、画像不良が発生した際の積算堆積指数Ｐ１を基に、画像不良発生時の積算堆積指数Ｐ１を０．８倍した値としている。トナー受け部材７１上のトナーの堆積具合を閾値Ｐ０で判断することで、画像不良が発生する前に、回収モードを実施できる。本実施形態では、閾値Ｐ０を１３００とした。

なお、本実施形態の回収モードの実行手順では、供給スリーブ６１の回転速度に重みづけをすることで回転速度に応じて実行間隔を変更しているが、これには限られない。例えば、現像スリーブ６０の回転速度と駆動時間とのそれぞれに重みづけをするなどして、回転速度と駆動時間とに応じて回収モードの実行間隔を変更するようにしてもよい。

上述したように本実施形態の画像形成装置１によれば、制御部２０は、前回の回収モードの実行後において、供給スリーブ６１の回転速度及び駆動時間ｔに基づく回転量に関する積算堆積指数Ｐ１が閾値Ｐ０を超えた場合に、回収モードを実行する。これにより、一定の画像形成枚数ごとに回収モードを実行する場合に比べて、回収モードの実行間隔が長すぎたり短すぎたりすることを抑制し、積算堆積指数Ｐ１に基づいて回収モードの実行間隔を適正化することができる。また、画像を形成する記録材に応じて画像形成速度を変更するなど、速度変調を要する場合でも、生産性の低下を抑えつつ、トナー受け部材７１に堆積したトナーが現像スリーブ６０へ付着することを抑えることができ、画像不良を抑制できる。

また、本実施形態の画像形成装置１によれば、制御部２０は、供給スリーブ６１の回転速度が第１速度より速い第２速度である場合に、回収モードの実行間隔を供給スリーブ６１が駆動される第１時間より短い第２時間であるようにしている。このため、例えば、供給スリーブ６１の回転速度及び駆動時間ｔに基づく回転量が同じであっても、供給スリーブ６１の回転速度の速い方が回収モードの実行間隔を短くするようになる。これにより、一定の回転量ごとに回収モードを実行する場合に比べて、回収モードの実行間隔が長すぎたり短すぎたりすることを抑制し、回転量に加えて供給スリーブ６１の回転速度にも基づいて回収モードの実行間隔を適正化することができる。

また、本実施形態の画像形成装置１によれば、制御部２０は、供給スリーブ６１の回転速度に重みづけをすることで、回転速度に応じて回収モードの実行間隔を変更している。具体的には、供給スリーブ６１の回転速度が速いほど、重みづけを大きくするようにしている。このため、トナーの飛散量は、回転速度に対して単純に比例的に増加するのではなく、回転速度が速いほど、比例的な増加を超えて増加することに対応することができる。これにより、回転速度に重みづけをせずに、回転速度に対して単純に比例的に対応して回収モードの実行間隔を変更する場合に比べて、より高精度に回収モードの実行間隔を適正化することができる。

［比較評価］
上述した本実施形態の画像形成装置１に係る実施例と、比較例１及び比較例２とについて、画像評価と生産性を比較した。ここでは、複数の画像形成速度で画像形成を行い、実施例では積算堆積指数Ｐ１が閾値Ｐ０を超えるごとに回収モードを実行し、比較例１及び比較例２では、一定の印字枚数（以下、積算堆積枚数）ごとに回収モードを実行した。

画像形成速度は、第１画像形成速度（２５枚／分）と第２画像形成速度（５０枚／分）との２種類の速度とし、比較例１の積算堆積枚数を１００枚、比較例２の積算堆積枚数を５００枚とした。画像形成に使用する画像は、画像比率３０％とし、１万枚の耐久印刷を行い、そのときの画像欠陥の発生の有無と回収モードに要した時間を比較した。１万枚の耐久印字は、画像形成速度を変更して実施した。条件１は第１画像形成速度、条件２は第２画像形成速度、条件３は、第１画像形成速度と第２画像形成速度を１：９の割合で耐久印刷を行った。

現像装置５の第１画像形成速度における感光ドラム２の回転速度は１２５ｍｍ／ｓとし、感光ドラム２の回転速度と現像スリーブ６０の回転速度との比を１．５として、現像スリーブ６０の回転速度を１８７．５ｍｍ／ｓとした。また、現像スリーブ６０の回転速度と供給スリーブ６１の回転速度との比を１．６として、供給スリーブ６１の回転速度を３００ｍｍ／ｓ（第１速度）とした。一方、第２画像形成速度における感光ドラム２の回転速度は２５０ｍｍ／ｓとし、感光ドラム２の回転速度と現像スリーブ６０の回転速度との比を１．５として、現像スリーブ６０の回転速度を３７５ｍｍ／ｓとした。また、現像スリーブ６０の回転速度と供給スリーブ６１の回転速度との比を１．６として、供給スリーブ６１の回転速度を６００ｍｍ／ｓ（第２速度）とした。このときの回転速度指数Ｒは、第１画像形成速度でＲ＝１、第２画像形成速度でＲ＝１０とした。

現像スリーブ６０の回転方向は、感光ドラム２に対して現像領域Ａｒ１で同方向となるウィズ回転とし、供給スリーブ６１の回転方向は、現像スリーブ６０に対して対向部分Ａｒ２で反対方向となるカウンタ回転とした。トナー受け部材７１の長手方向の長さは３１５ｍｍ、トナー受け部材７１の短手方向の長さは２５ｍｍとし、回収モードにおける振動モータ７７の回転速度は１００００ｒｐｍ、駆動時間は１０秒とした。

実施の結果を表１に示す。表１中、画像評価については、１万枚耐久後に画像形成した１０枚を目視し、トナー受け部材７１に堆積したトナーの凝集塊による画像欠陥が認められたか否かを確認した。画像上に凝集塊による画像欠陥が認められない場合を「○」、認められた場合を「×」とした。生産性については、耐久印刷を行った際に回収モードに要した時間が１０００秒未満である場合を「○」、１０００秒以上である場合を「×」とした。

表１に示すように、実施例では、比較例１と比較例２と比べ、良好な結果を得ることができた。一方、比較例１では、画像不良は発生しなかったが、必要以上に回収モードが実行されたため、実施例と比べて生産性の低下がみられた。比較例２では、生産性は良好であったが画像不良が確認された。したがって、本実施形態によれば、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０との回転速度と駆動時間とに応じて回収モードの実行間隔を変更できるため、生産性を必要以上に落とすことなく、トナーの堆積を抑制できることが確認された。

また、本実施例では、画像形成速度が第１画像形成速度である場合に、回転速度指数Ｒ＝１、閾値Ｐ０＝１３００であることから、回収モードの実行間隔は供給スリーブ６１が駆動される第１時間である１３００秒ごとになる。これは、画像形成枚数では５４１枚ごとになる。また、画像形成速度が第２画像形成速度である場合に、回転速度指数Ｒ＝１０、閾値Ｐ０＝１３００であることから、回収モードの実行間隔は供給スリーブ６１が駆動される第２時間である１３０秒ごとになる。これは、画像形成枚数では１０８枚ごとになる。従って、供給スリーブ６１の回転速度が、３００ｍｍ／ｓ（第１速度）より速い６００ｍｍ／ｓ（第２速度）であるとする。この場合に、制御部２０は、回収モードの実行間隔を、供給スリーブ６１が駆動される第１時間である１３００秒より短い第２時間である１３０秒に短縮することが確認された。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を、図１０～図１１を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、制御部２０は現像装置５の内部の温度を参照して回収モードの実行間隔を設定する点で、第１の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の画像形成装置１の構成については、第１の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。

現像装置５の内壁に堆積するトナーは、堆積量が同じでも、使用状況によって堆積するトナーの特性が変化することがある。例えば、高温環境での稼働や、連続稼働による昇温によって、トナーの温度が変わることがある。この場合、温度の異なるトナーでは、同じ走行距離Ｌを経ても流動特性が異なることがある。流動性に関する特性は、トナー受け部材７１に堆積したトナーを振動機構７２によって振動させてふるい落とす際の効果に大きく影響する。つまり、トナー受け部材７１に堆積したトナーに振動機構７２により振動を与えても、トナーの流動性の低下によって現像装置５の内壁との付着力が上昇していることで、トナーの堆積を効果的に抑制できないことがある。

ここで、トナーの消費や補給をせずに現像装置５で空回転した際の供給スリーブ６１の走行距離と、流動性に影響するトナーの凝集度との関係について、トナー温度を異ならせて、以下のように測定した。

［凝集度の測定方法］
測定対象となる温度の異なる現像剤を用意し、各現像剤でキャリアからトナーを分離した。キャリアからトナーを分離する際には、電界飛翔式帯電量測定装置ＩＩ－ＤＣ電界（ＤＩＴ株式会社製）を用いた。次に、粉体物性測定器に、上から第１の篩（６０ｍｅｓｈ）、第２の篩（１００ｍｅｓｈ）、第３の篩（２００ｍｅｓｈ）の順で、篩を３段重ねて設置する。そして、秤量したトナー５ｇを静かに第１の篩の上に載せ、３段の篩に振動を１５秒間与え、各篩上に残ったトナーの重さを測定する。その後、下に示す数式に従って凝集度を算出する。計算に当たって、第１の篩上のトナー量をＭ１、第２の篩上のトナー量をＭ２、第３の篩上のトナー量をＭ３とする。

Ｘ＝Ｍ１／５×１００
Ｙ＝Ｍ２／５×１００×０．６
Ｚ＝Ｍ３／５×１００×０．２
として、凝集度（％）を次式のように算出した。
凝集度（％）＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚ

算出結果を図１０に示す。尚、本実施形態で用いたトナーについて、現像装置５で空回転する前の凝集度を測定したところ、３０％であった。図１０に示すように、走行距離が長くなるほど、凝集度が上昇し、流動性が低下してしまう。そこで、供給スリーブ６１の駆動時間ｔと回転速度Ｖｒとによって得られる走行距離Ｌによって、回収モードの実行間隔を決定することが考えられる。

また、図１０に示すように、トナーの温度が高いほど、凝集度の上昇する傾きが大きくなった。これは、駆動中のトナーの温度が高いと、トナーの外添剤がトナーに埋め込まれやすくなることが原因であると考えられる。ここで、規制ブレード６２の裏側（規制ブレード６２の回転方向下流側）に位置する現像剤の挙動について検討する。規制ブレード６２の裏側における供給スリーブ６１の表面近傍の現像剤は搬送速度が速いのに対し、供給スリーブ６１の表面から離れた現像剤は搬送速度が遅いか、または動かない。このため、搬送速度の速い現像剤と現像速度の遅い現像剤との境界領域では、搬送速度差に伴う剪断面が生じ、トナーに機械的ストレスが作用する。その際、現像剤の温度が高い方がトナーは軟化し易く、外添剤が機械的ストレスによってトナーに埋め込まれ易くなってしまう。それに伴い、トナーの流動性が低下して劣化が進んでしまう。これは画像比率が低いほど、トナーの入れ替わりが少ないため、より顕著である。

よって、トナーの温度上昇に伴う劣化状態は、堆積したトナーを振動機構７２によって振動させてふるい落とす際の効果に大きく影響する。即ち、トナーの流動性の低下によってトナー受け部材７１との付着力が上昇してしまうと、振動機構７２により振動を与えてもトナーの堆積を効果的に抑制できなくなることがある。そこで、本実施形態では、制御部２０は、現像装置５に設置された温湿度センサ８１により検知された温度に関する情報を基に、回収モードの実行間隔を決定する。

［回収モードの実行間隔］
本実施形態における回収モードの実行手順について、図１１に示すフローチャートに沿って詳細に説明する。制御部２０は、画像形成ジョブ情報を受け取ると、温湿度センサ８１を参照して、現像装置５の内部の温度に関する情報を検知する（ステップＳ１１）。制御部２０は、検知した温度に関する情報に基づいて、テーブルなどの利用により劣化係数αを取得する（ステップＳ１２）。ここでの劣化係数αとは、図１０に示す温度に対する凝集度の変化の傾きを指数化したもので、図１２に示すように温度に応じて設定する値である。制御部２０は、供給スリーブ６１の回転速度Ｖｒを取得し（ステップＳ１３）、画像形成ジョブの実行時の供給スリーブ６１の駆動時間ｔを取得する（ステップＳ１４）。

制御部２０は、劣化係数α、回転速度Ｖｒ、駆動時間ｔを乗じて積算し、積算走行距離指数Ｌ１＝Σ｛Ｖｒ×ｔ×α｝を算出する（ステップＳ１５）。制御部２０は、積算走行距離指数Ｌ１が閾値Ｌ０を超えたか否かを判断する（ステップＳ１６）。制御部２０は、積算走行距離指数Ｌ１が閾値Ｌ０を超えていないと判断した場合は（ステップＳ１６のＮＯ）、現像装置５の内部の温度に関する情報を再び検知する（ステップＳ１１）。制御部２０は、積算走行距離指数Ｌ１が閾値Ｌ０を超えたと判断した場合は（ステップＳ１６のＹＥＳ）、画像形成前の前回転時か画像形成後の後回転後に回収モードを実行する（ステップＳ１７）。即ち、制御部２０は、前回の回収モードの実行後において、供給スリーブ６１の回転速度Ｖｒ及び駆動時間ｔに基づく回転量に関する値である積算走行距離指数Ｌ１が所定値である閾値Ｌ０を超えた場合に、回収モードを実行する。尚、本実施形態では、制御部２０は、画像形成前の前回転時か画像形成後の後回転後に回収モードを実行するようにしているが、これには限られず、紙間に実行するようにしてもよい。制御部２０は、回収モードの実行後、積算走行距離指数Ｌ１をリセットする（ステップＳ１８）。

劣化係数αは温度が高いほど大きい値であるため、積算走行距離指数Ｌ１が閾値Ｌ０に対して早く達することになる。例えば、トナーの温度が３５℃で稼働した場合α＝１．０８に対し、４５℃で稼働した場合α＝１．４０であるため、回転速度Ｖｒや駆動時間ｔが固定の場合、制御部２０は単純に約１．３倍の頻度で回収モードを実行する。これにより、トナーの温度が高い状況でトナー受け部材７１にトナーが堆積したとしても、回収モードの実行間隔を短くすることにより、回収モードの振動によってトナーを回収し、画像不良の発生を抑制することができる。

また、制御部２０は、ステップＳ１６において積算走行距離指数Ｌ１＝Σ｛Ｖｒ×ｔ×α｝とＬ０とを比較しているが、これは両辺を劣化係数αで除算すると、Ｖｒ×ｔとＬ０／αとを比較することになる。即ち、制御部２０は、前回の回収モードの実行後において、供給スリーブ６１の回転速度Ｖｒ及び駆動時間ｔに基づく回転量（Ｖｒ×ｔ）が所定値である閾値Ｌ０／αを超えた場合に、回収モードを実行するとも言える。この場合、制御部２０は、温湿度センサ８１の検知結果が３５℃（第１温度）である場合に、閾値Ｌ０／αをＬ０／１．０８（第１の値）とする。また、制御部２０は、温湿度センサ８１の検知結果が３５℃（第１温度）より高い４５℃（第２温度）である場合に、閾値Ｌ０／αをＬ０／１．０８（第１の値）より小さいＬ０／１．４０（第２の値）とする。

また、制御部２０は、供給スリーブ６１の回転速度Ｖｒ、駆動時間ｔ、劣化係数αに基づく積算走行距離指数Ｌ１が閾値Ｌ０を超えた場合に回収モードを実行するので、回転速度Ｖｒの速い場合の方が遅い場合よりも早く閾値Ｌ０を超える。即ち、制御部２０は、供給スリーブ６１の回転速度Ｖｒが第１速度である場合に、回収モードの実行間隔を供給スリーブ６１が駆動される第１時間であるようにする。この場合に、制御部２０は、供給スリーブ６１の回転速度Ｖｒが第１速度より速い第２速度である場合に、回収モードの実行間隔を供給スリーブ６１が駆動される第１時間より短い第２時間であるようにする。

上述したように本実施形態の画像形成装置１によれば、制御部２０は、供給スリーブ６１の回転速度Ｖｒ、駆動時間ｔ、劣化係数αに基づく回転量に関する積算走行距離指数Ｌ１が閾値Ｌ０を超えた場合に、回収モードを実行する。これにより、一定の画像形成枚数ごとに回収モードを実行する場合に比べて、回収モードの実行間隔が長すぎたり短すぎたりすることを抑制し、積算走行距離指数Ｌ１に基づいて回収モードの実行間隔を適正化することができる。温度情報に基づいた劣化係数αを利用して回収モードの実行間隔を判断することで、周囲の環境温度や連続稼働による昇温によってトナーの流動性が低下しても、トナー受け部材７１に堆積したトナーが現像スリーブ６０に付着することを抑えることができる。これにより、画像不良が発生することを抑制できる。

尚、上述した各実施形態の画像形成装置１では、いずれも供給スリーブ６１の回転速度及び駆動時間に基づいた回転量を利用して回収モードの実行間隔を判断しているが、これには限られない。例えば、回転速度が一定であれば、駆動時間に関係なく回転速度のみで判断してもよい。この場合、制御部２０は、現像スリーブ６０又は供給スリーブ６１のうちの一方のスリーブの回転速度が第１速度である場合に、回収モードの実行間隔を一方のスリーブが駆動される第１時間とする。そして、制御部２０は、一方のスリーブの回転速度が第１速度より速い第２速度である場合に、回収モードの実行間隔を一方のスリーブが駆動される第１時間より短い第２時間とするようにできる。これにより、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０の回転速度が速い場合には、トナー受け部材７１に堆積するトナーの量が許容量を超える前に回収モードを実行することができる。よって、トナー受け部材７１に堆積したトナーが現像スリーブ６０へ付着することを抑え、画像不良の発生を抑制することができる。また、供給スリーブ６１と現像スリーブ６０の回転速度が遅い場合では、回収モードの実行間隔を長く設けることができるため、生産性の低下を抑えながら、画像不良を抑制することができる。

１…画像形成装置、２…感光ドラム（像担持体）、５…現像装置、２０…制御部、５０…現像容器、６０…現像スリーブ、６１…供給スリーブ、７１…トナー受け部材、７２…振動機構（振動手段）、８１…温湿度センサ（温度検知手段）、Ａｒ１…現像領域（対向領域）、Ａｒ２…対向部分。

Claims (4)

1. 像担持体と、
   トナーとキャリアを含む現像剤を収容し且つ現像剤の循環経路を形成する現像容器と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像位置にトナーを担持搬送する回転可能な現像スリーブと、前記現像スリーブに対向して配置され且つ前記循環経路から供給された現像剤を担持搬送し且つ前記現像スリーブにトナーのみを供給する回転可能な供給スリーブと、前記現像スリーブから落下するトナーを受けるトナー受け部材と、を有する現像装置と、
   前記トナー受け部材を振動させる振動手段と、
   前記振動手段を制御して前記トナー受け部材を振動させる振動モードを実行する制御手段と、
   を備え、
   前記供給スリーブと前記現像スリーブが対向する部分において、前記供給スリーブの回転方向は、前記現像スリーブの回転方向とは反対方向であり、
   画像形成動作時に前記供給スリーブを第１の回転速度で所定時間回転させた場合に、前記制御手段によって実行される前記振動モードの実行間隔よりも、画像形成動作時に前記供給スリーブを前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で前記所定時間回転させた場合に、前記制御手段によって実行される前記振動モードの実行間隔の方が短い、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像容器の内部の温度を検知する検知手段を更に備え、
   前記検知手段によって検知された前記温度が第１の温度であり、且つ、画像形成動作時に前記供給スリーブを前記第１の回転速度で前記所定時間回転させた場合に、前記制御手段によって実行される前記振動モードの実行間隔よりも、前記検知手段によって検知された前記温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度であり、且つ、画像形成動作時に前記供給スリーブを前記第１の回転速度で前記所定時間回転させた場合に、前記制御手段によって実行される前記振動モードの実行間隔の方が短い、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 像担持体と、
   トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像するために前記現像剤を担持搬送する回転可能な現像剤担持体と、を有する現像装置と、
   前記現像装置を振動させる振動手段と、
   前記振動手段を制御して前記現像装置を振動させる振動モードを実行する制御手段と、
   を備え、
   画像形成動作時に前記現像剤担持体を第１の回転速度で所定時間回転させた場合に、前記制御手段によって実行される前記振動モードの実行間隔よりも、画像形成動作時に前記現像剤担持体を前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で前記所定時間回転させた場合に、前記制御手段によって実行される前記振動モードの実行間隔の方が短い、
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記現像容器の内部の温度を検知する検知手段を更に備え、
   前記検知手段によって検知された前記温度が第１の温度であり、且つ、画像形成動作時に前記現像剤担持体を前記第１の回転速度で前記所定時間回転させた場合に、前記制御手段によって実行される前記振動モードの実行間隔よりも、前記検知手段によって検知された前記温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度であり、且つ、画像形成動作時に前記現像剤担持体を前記第１の回転速度で前記所定時間回転させた場合に、前記制御手段によって実行される前記振動モードの実行間隔の方が短い、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

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