画像形成装置
【課題】第２現像ローラのスリーブ上に付着したトナーを安定かつ効果的に除去し得る画像形成装置を提供すること。
【解決手段】現像剤が供給部１３ｂから剥離ローラ１３ｆへと流れる流路Ｒ３を形成する流路形成手段を備え、流路形成手段は、クリーニングモード時に、第１現像ローラ１３ｄの動作を停止した後供給部１３ｂの現像剤を剥離ローラ１３ｆに供給して剥離ローラ１３ｆの剥離スリーブ１３１ｆに磁気ブラシを形成させることにより、磁気ブラシを第２現像ローラ１３ｅの第２スリーブ１３１ｅに摺擦させて第２現像ローラ１３ｅの第２スリーブ１３１ｅに付着するトナーを除去する画像形成装置１００とする。
【解決手段】現像剤が供給部１３ｂから剥離ローラ１３ｆへと流れる流路Ｒ３を形成する流路形成手段を備え、流路形成手段は、クリーニングモード時に、第１現像ローラ１３ｄの動作を停止した後供給部１３ｂの現像剤を剥離ローラ１３ｆに供給して剥離ローラ１３ｆの剥離スリーブ１３１ｆに磁気ブラシを形成させることにより、磁気ブラシを第２現像ローラ１３ｅの第２スリーブ１３１ｅに摺擦させて第２現像ローラ１３ｅの第２スリーブ１３１ｅに付着するトナーを除去する画像形成装置１００とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成処理の高速化に伴い、現像領域に設ける現像ローラを２本にして現像性を確保し得る画像形成装置が提案されている。なお、ここでいう現像性とは、適正な量のトナーを現像する性能をいう。
【０００３】
現像領域に２本の現像ローラを有する１つの構成例として、現像剤は、現像剤を供給する供給部、現像剤の流量を規制する規制部、潜像担持体にトナー像を現像する第１現像ローラ及び第２現像ローラ、現像後に第２現像ローラに残った現像剤を回収する回収部、の各部を一方向に経由する流路を流れる。
【０００４】
ここで、規制部は一般に、第１現像ローラには隣接して設置され、第１現像ローラから現像剤の供給を受ける第２現像ローラには設置されない。規制部を２箇所に設置すると現像装置を著しく大型化させてしまい、また、現像剤の劣化を促進させてしまう等の問題が生じるためである。
【０００５】
規制部の設置により、第１現像ローラではローラ表面に付着したトナーが除去される利点がある。厳密には、規制部により形成される現像剤溜りが第１現像ローラの表面に回転可能に設けられたスリーブと摺擦することにより、スリーブ上に付着したトナーが除去される。
【０００６】
一方、第２現像ローラには規制部が隣接して設置されないため現像剤溜りが形成されず、スリーブ上でトナー汚染が発生する。トナー汚染が進行すると下地カブリやスリーブ表面のトナー汚染による現像剤搬送量低下が発生し、現像性の低下に繋がる。
２本の現像ローラを設けて構成される画像形成装置では、第２現像ローラのスリーブ上のトナー汚染をいかにして解消するかが現像性確保の課題となる。
【０００７】
特許文献１によれば、現像剤回収モード時に現像ローラ（第２現像ローラ）と搬送ローラ（回収部）との間で現像剤溜りを形成させ、現像剤溜りによってスリーブ上に付着したトナーを取り込んで除去する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００８】
また、特許文献２によれば、２本の現像ローラが設けられた現像装置において、トナー除去モード時に第２現像ローラのスリーブ上に付着したトナーを潜像担持体、又は第１現像ローラへ電気的に転移させる技術が開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−６６５０８号公報
【特許文献２】特開２００６−１３９２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１の技術では、スリーブ上に付着したトナーの取り込み効果が次第に低下してしまう問題がある。現像ローラと搬送ローラとの間で形成させる現像剤溜りでは、取り込み可能なトナーの量に上限があるためである。
また、特許文献２の技術では、現像剤溜りのように物理的な除去方法ではなく電気的な除去方法であるため、トナーを効果的に除去できない場合がある。
【００１０】
本発明の課題は、第２現像ローラのスリーブ上に付着したトナーを安定して効果的に除去し得る画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
潜像担持体の外周面に対向して隣接配置され、内部に複数の磁極が設けられた第１のローラ及び第２のローラと、前記第１のローラ及び前記第２のローラに現像剤を供給する供給部と、を備え、前記第１のローラ及び第２のローラの回転動作と磁気作用によって、前記潜像担持体の外周面と前記第１のローラ及び第２のローラとの対向面の隙間に前記現像剤を搬送する画像形成装置において、
前記第２のローラに対向して隣接配置され、ローラ上に磁気ブラシを形成可能とする第３のローラと、
前記第２のローラ上に付着したトナーを除去するクリーニングモード時に、前記第１のローラの回転を停止させた後、前記供給部からの現像剤を前記第２のローラと前記第３のローラとの対向面の隙間に搬送し、当該搬送された現像剤によって形成された前記第３のローラ上の磁気ブラシを前記第２のローラ上に摺擦させることで前記第２のローラ上のトナーを除去する流路を形成する流路形成手段と、
を備える画像形成装置が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、潜像担持体の外周面に対向して隣接配置され、内部に複数の磁極が設けられた第１のローラ及び第２のローラと、前記第１のローラ及び前記第２のローラに現像剤を供給する供給部と、を備え、前記第１のローラ及び第２のローラの回転動作と磁気作用によって、前記潜像担持体の外周面と前記第１のローラ及び第２のローラとの対向面の隙間に前記現像剤を搬送する画像形成装置において、
前記第２のローラ上に付着したトナーを除去するクリーニングモード時に、前記第１のローラの回転を所定期間停止させた後、前記第１のローラの回転を再開させるとともに前記供給部からの現像剤を前記第１のローラと前記第２のローラとの対向面の隙間に搬送し、当該搬送された現像剤によって形成された前記第１のローラ上の磁気ブラシを前記第２のローラ上に摺擦させることで前記第２のローラ上のトナーを除去する流路を形成する流路形成手段と、
を備える画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、現像領域に２本の現像ローラ及び剥離ローラを備えた画像形成装置において、第２現像ローラに付着したトナーを除去するクリーニングモード時に、現像剤が供給部から剥離ローラへ直接流れる流路を形成することができる。
形成した流路に現像剤を流して剥離ローラのスリーブ上に磁気ブラシを形成させることで、磁気ブラシを用いた物理的な除去方法により第２現像ローラのスリーブ上に付着したトナーを安定して効果的に除去することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、現像領域に２本の現像ローラ備えた画像形成装置において、第２現像ローラに付着したトナーを除去するクリーニングモード時に、現像剤が供給部から第１現像ローラにのみ流れる流路を形成することができる。
形成した流路に現像剤を流して第１現像ローラのスリーブ上に磁気ブラシを形成させることで、磁気ブラシを用いた物理的な除去方法により第２現像ローラのスリーブ上に付着したトナーを安定して効果的に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１に、画像形成装置１００の概略断面図を示す。
画像形成装置１００は、イエロー作像部Ｙｅ、マゼンダ作像部Ｍａ、シアン作像部Ｃｙ、ブラック作像部Ｋｅを備え、各作像部Ｙｅ、Ｍａ、Ｃｙ、Ｋｅは、中間転写体２０の移動方向に沿って設けられる。
各作像部Ｙｅ、Ｍａ、Ｃｙ、Ｋｅは、何れも同一の構成及び機能を有するため、以下、イエロー作像部Ｙｅを例に挙げて構成及び機能を説明する。
【００１６】
イエロー作像部Ｙｅは、感光体１０、帯電装置１１、露光装置１２、現像装置１３、クリーニング装置１４、一次転写ローラ１５等を備えて構成される。各装置は、感光体１０の回転方向に沿って感光体１０の周囲に設置される。
【００１７】
帯電装置１１は感光体１０の表面を均一に帯電し、露光装置１２は帯電された感光体１０を露光して潜像を形成する。
現像装置１３は、露光装置１２によって、感光体１０に形成された潜像を現像する。なお、本実施形態における現像装置１３の詳細な構成及び動作については、図２以降において後述する。
【００１８】
クリーニング装置１４は、中間転写体２０に転写されずに感光体１０の表面に残存するイエローのトナーを回収／除去する。
【００１９】
一次転写ローラ１５は、感光体１０に形成されたイエローのトナー像を中間転写体２０に転写する。
【００２０】
中間転写体２０はベルト形状であり、中間転写体２０上に形成されたモノクロ／フルカラーのトナー像を二次転写ローラ１６に搬送する。
二次転写ローラ１６は、中間転写体２０に転写されたトナー像を用紙Ｐに転写する。定着装置３０は、転写後の用紙Ｐ上に形成されたトナー像を定着する。
【００２１】
図２に、現像装置１３の概略構成図を示す。
現像装置１３は、攪拌部１３ａ、供給部１３ｂ、規制部１３ｃ、第１現像ローラ１３ｄ、第２現像ローラ１３ｅ、剥離ローラ１３ｆ、現像剤供給補助磁性体１３ｇ等を備えて構成される。また、制御部１は、第１現像ローラ１３ｄ、第２現像ローラ１３ｅ、及び剥離ローラ１３ｆに供給される駆動電流を制御する。
【００２２】
攪拌部１３ａは、スクリューを備えて構成され、非磁性トナーと磁性キャリアとをスクリューにより一定の比率で攪拌する。
供給部１３ｂは、スクリューを備えて構成され、攪拌部１３ａから現像剤を受け取り、スクリューにより第１現像ローラ１３ｄに現像剤を供給する。
【００２３】
規制部１３ｃは、供給部１３ｂから第１現像ローラ１３ｄに供給される現像剤の流量を規制する。なお、規制部１３ｃは、現像剤の流量を規制することにより現像剤溜りＬを形成する。形成された現像剤溜りＬは、第１現像ローラ１３ｄの第１スリーブ１３１ｄと摺擦され、第１スリーブ１３１ｄ上に付着する現像剤を除去する。
【００２４】
第１現像ローラ１３ｄは、内部に固定された複数の磁極を有し、表面には第１スリーブ１３１ｄを回転可能に設けて構成される。
【００２５】
図３Ａに、第１現像ローラ１３ｄの概略構成図を示す。
第１現像ローラ１３ｄは、ローラの軸に張り合わせた複数の扇型の磁極を有し、表面に回転可能な第１スリーブ１３１ｄを設けて構成される。図示されている「Ｎ」及び「Ｓ」は極性を示す。また、同極性の番号違い（例えばＮ１とＮ２）は、磁束密度[mT]が異なることを示す。なお、磁極のない部分ＮＭは、空隙であっても、非磁性部材を組み込むこととしてもよい。
表１に、第１現像ローラ１３ｄの各磁極の磁束密度[mT]を示す。
【表１】
【００２６】
第１現像ローラ１３ｄは、固定された複数の磁極と第１スリーブ１３１ｄの回転動作によって、現像剤を搬送し、感光体１０に形成された潜像を現像する。
また、第１現像ローラ１３ｄは、現像剤を第２現像ローラ１３ｅに供給する。
【００２７】
第２現像ローラ１３ｅは、磁極の配置及び各磁極の磁束密度[mT]が異なる他、第１現像ローラ１３ｄと同様の構成である。
表２に、第２現像ローラ１３ｅの各磁極の磁束密度[mT]を示す。
【表２】
【００２８】
第２現像ローラ１３ｅは、第１現像ローラ１３ｄと対向して隣接配置され、現像剤を第１現像ローラ１３ｄから受け取る。そして、第２現像ローラ１３ｅは、受け取った現像剤を用いて感光体１０に形成された潜像を現像する。
第１現像ローラ１３ｄ及び第２現像ローラ１３ｅの現像処理により、感光体１０の表面にトナー像が形成される。
【００２９】
剥離ローラ１３ｆは、内部に固定された複数の磁極及び複数の電磁石を有し、表面には剥離スリーブ１３１ｆを回転可能に設けて構成される。
【００３０】
図３Ｂに、剥離ローラ１３ｆの概略構成図を示す。
剥離ローラ１３ｆは、ローラの軸に張り合わせた複数の扇形の磁極を有し、ローラの周囲には回転可能な剥離スリーブ１３１ｆを設けて構成される。また、剥離ローラ１３ｆは内部に電磁石ＥＮ１及び電磁石ＥＳ１を有する。電磁石ＥＮ１及び電磁石ＥＳ１に駆動電流が供給されると、電磁石ＥＮ１はＮ極、電磁石ＥＳ１はＳ極の磁性体となる。
なお、本実施形態では、第２現像ローラ１３ｅに付着したトナーを除去するクリーニングモード時においてのみ、電磁石ＥＮ１及び電磁石ＥＳ１に駆動電流が供給され、現像時には駆動電流は供給されない。
剥離ローラ１３ｆは、第２現像ローラ１３ｅと対向して隣接配置され、剥離スリーブ１３１ｆを回転して第２現像ローラ１３ｅから現像剤を回収する。
【００３１】
図４に、電磁石ＥＮ１の概略構成図を示す。
電磁石ＥＮ１は、磁性部材にコイルが巻かれて構成され、剥離ローラ１３ｆの軸方向に延在して設けられる。
図４に示すように、コイルには反時計周りの向きに駆動電流が流れる。このとき、電磁石ＥＮ１はＮ極の磁性体となり、剥離ローラ１３ｆの外方向に磁界を形成する。なお、電磁石ＥＳ１は、駆動電流の流れる向きが逆向き（時計回り）である他、図４に示す電磁石ＥＮ１と同様の構成である。駆動電流の流れる向きが時計回りの場合、Ｓ極の極性体となり、剥離ローラ１３ｆの内方向に磁界が発生することとなる。
表３に、剥離ローラ１３ｆの各磁極、及び電磁石の磁束密度[mT]を示す。
【表３】
【００３２】
現像剤供給補助磁性体１３ｇは、供給部１３ｂと剥離ローラ１３ｆとの間に延在して設置される。また、現像剤供給補助磁性体１３ｇは、Ｓ極が剥離ローラ１３ｆの電磁石ＥＮ１と対面し、Ｎ極が供給部１３ｂに対面するように設置される。つまり、現像剤供給補助磁性体１３ｇは、現像剤が供給部１３ｂから剥離ローラ１３ｆへと流れ易くなるように、補助的な役割を担うため設置される。
【００３３】
次に、図５Ａ〜図５Ｃを参照して、現像時及びクリーニングモード時における現像装置１３の動作と現像剤の流路について説明する。
まず、図５Ａを参照して、現像時における動作と現像剤の流路について説明する。
制御部１は、現像時に第１現像ローラ１３ｄ、第２現像ローラ１３ｅ及び剥離ローラ１３ｆに駆動電流を供給して、各ローラのスリーブを回転させる。
このとき、制御部１は現像剤が各ローラに流れる流路Ｒ１を形成する。
【００３４】
次に、図５Ｂ、図５Ｃを参照して、クリーニングモード時における動作と現像剤の流路について説明する。
図５Ｂに示すように、制御部１は、クリーニングモード時に第１現像ローラ１３ｄの駆動電流を停止して、第２現像ローラ１３ｅ及び剥離ローラ１３ｆに駆動電流を供給する。
このとき、制御部１は現像剤が第２現像ローラ１３ｅから剥離ローラ１３ｆへと流れる流路Ｒ２を形成する。
【００３５】
現像剤は、流路Ｒ２を流れて剥離ローラ１３ｆにより回収される。しかし、第２スリーブ１３１ｅ上には、融着して回収されないトナーが残る。
【００３６】
図５Ｃに示すように、制御部１は、第２スリーブ１３１ｅ及び剥離スリーブ１３１ｆを継続して回転させるとともに、剥離ローラ１３ｆに組み込まれた電磁石ＥＮ１及び電磁石ＥＳ１のコイルに駆動電流を供給して磁界を形成する。
このとき、制御部１は、現像剤が供給部１３ｂから現像剤供給補助磁性体１３ｇを経由して、剥離ローラ１３ｆへと流れる流路Ｒ３を形成する。
【００３７】
剥離ローラ１３ｆは、供給部１３ｂから現像剤が供給されることにより、剥離スリーブ１３１ｆ上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、第２スリーブ１３１ｅと摺擦することにより、第２スリーブ１３１ｅ上に融着したトナーを除去する。
【００３８】
図６に、画像形成装置１００の性能評価テストの結果を示す。
性能評価テストでは、図６のサンプル画像ＴＤ１を１０万枚の用紙に画像形成した後、５０％の全面ハーフトーンの画像ＴＤ２を画像形成する。そして、画像形成したハーフトーンの画像ＴＤ２において、サンプル画像ＴＤ１の位置と他の位置との画像濃度差Ｄ（＝ＴＤ１０−ＴＤ２）を測定する。
比較対象として、サンプル画像ＴＤ１を１０万枚の用紙に画像形成した後にクリーニングモードに移行してからハーフトーンの画像ＴＤ２を画像形成する実施例と、クリーニングモードに移行せずにハーフトーンの画像ＴＤ２を画像形成する比較例を用意した。
【００３９】
性能評価テストの結果、実施例における画像濃度差Ｄは０．０１となり、第２スリーブ１３１ｅ上にトナーはほとんど付着していなかった。
一方、比較例における画像濃度差Ｄは０．０５となり、サンプル画像ＴＤ１の部分以外の第２スリーブ１３１ｅ上にトナーが付着していた。
【００４０】
以上のように、第１実施形態によれば、クリーニングモード時に、現像剤が供給部１３ｂから剥離ローラ１３ｆへと流れる流路Ｒ３を形成することができる。流路Ｒ３に現像剤が流れることにより、剥離ローラ１３ｆは、剥離スリーブ１３１ｆ上に磁気ブラシを形成し、磁気ブラシを第２スリーブ１３１ｅに摺擦することができる。よって、第２スリーブ１３１ｅに付着するトナーを除去することができ、トナー汚染による画像不良を解消することができる。
【００４１】
また、供給部１３ｂから剥離ローラ１３ｆへと現像剤を磁気的に誘導する現像剤供給補助磁性体１３ｇと、剥離ローラ１３ｆの内部に電磁石ＥＮ１及び電磁石ＥＳ１とを設け、制御部１が電磁石ＥＮ１及び電磁石ＥＳ１を駆動することにより流路Ｒ３を形成することができる。なお、現像剤供給補助磁性体１３ｇは、電磁石であってもよく、電磁石の場合には制御部１がクリーニングモード時に駆動する。
【００４２】
＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。
図７に、第２実施形態における現像装置２３を示す。
なお、第１実施形態と同一の構成及び動作を行うものについては同一の符号を付して図示し、説明は省略する。
【００４３】
現像装置２３は、回収部材２３ａを備える。
回収部材２３ａは、第２現像ローラ１３ｅから現像剤を回収する。なお、回収部材２３ａは、電磁石ＥＮ１及び電磁石ＥＳ１を有さない剥離ローラ１３ｆ及び現像剤供給補助磁性体１３ｇに置き換え可能である。
【００４４】
また、現像装置２３は、第２現像ローラ１３ｅの内部に電磁石Ｅ３を有する。図７に示すように、電磁石Ｅ３は、第１現像ローラ１３ｄの磁極Ｎ３と対面し、かつ、隣接する位置に配置される。
【００４５】
電磁石Ｅ３の極性及び磁束密度[mT]は現像時とクリーニングモード時とで異なり、現像時の極性はＳ極、クリーニングモード時の極性はＮ極となる。
制御部１は、電磁石Ｅ３のコイルに流れる駆動電流の向きを現像時とクリーニングモード時とで逆向きとなるように切り替えて、極性の切り替えを行う。なお、本実施形態では、電磁石Ｅ３の磁束密度[mT]を現像時では８５[mT]、クリーニングモード時では６０[mT]とした。
表４に、第２現像ローラ１３ｅの各磁極、及び電磁石の磁束密度[mT]を示す。なお、第１現像ローラの各磁極と磁束密度[mT]は、表１と同様である。
【表４】
【００４６】
図８Ａ〜図８Ｃを参照して、現像時及びクリーニングモード時における現像装置２３の動作と現像剤の流路について説明する。
まず、図８Ａを参照して、現像時における動作と現像剤の流路について説明する。
制御部１は、現像時に第１現像ローラ１３ｄ、第２現像ローラ１３ｅに駆動電流を供給して、各ローラのスリーブを回転させる。このとき、制御部１は現像剤が各ローラを流れる流路Ｒ４を形成する。
【００４７】
次に、図８Ｂ、図８Ｃを参照して、クリーニングモード時における動作と現像剤の流路について説明する。
図８Ｂに示すように、制御部１は、クリーニングモード時に第１現像ローラ１３ｄの駆動電流を停止して、第２現像ローラ１３ｅにのみ駆動電流を供給して第２スリーブ１３１ｅを回転させる。
このとき、制御部１は現像剤が第２現像ローラ１３ｅから回収部材２３ａへと流れる流路Ｒ５を形成する。
【００４８】
現像剤は、流路Ｒ５を流れて回収部材２３ａにより回収される。しかし、第２スリーブ１３１ｅ上には、融着して回収されないトナーが残る。
【００４９】
図８Ｃに示すように、制御部１は、第２スリーブ１３１ｅを継続して回転させるとともに、第２現像ローラ１３ｅに組み込まれた電磁石Ｅ３のコイルに駆動電流を供給し、第１現像ローラ１３ｄの磁極Ｎ３と電磁石Ｅ３との間で反発磁界を形成する。
このとき、制御部１は現像剤が第１現像ローラ１３ｄから、第２現像ローラ１３ｅを流れずに供給部１３ｂへと流れる流路Ｒ６を形成する。
【００５０】
第１現像ローラ１３ｄは、現像剤が供給されることにより、第１スリーブ１３１ｄ上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、第２スリーブ１３１ｅと摺擦することにより、第２スリーブ１３１ｅ上に融着したトナーを除去する。
【００５１】
以上のように、第２実施形態によれば、クリーニングモード時に、現像剤が供給部１３ｂから第１現像ローラ１３ｄにのみ流れる流路Ｒ６を形成することができる。流路Ｒ６の形成により、第１現像ローラ１３ｄは、第１スリーブ１３１ｄ上に磁気ブラシを形成し、磁気ブラシを第２スリーブ１３１ｅに摺擦することができる。よって、第２スリーブ１３１ｅに付着するトナーを除去することができ、トナー汚染による画像不良を解消することができる。
【００５２】
また、第２現像ローラ１３ｅの内部に、第１現像ローラの内部の磁極と対向して近接配置された電磁石Ｅ３を設け、制御部１が電磁石Ｅ３を駆動して極性をＮ極に切り替えることにより流路Ｒ６を形成することができる。
【００５３】
＜第３実施形態＞
第３実施形態について説明する。
図９に、第３実施形態における現像装置３３を示す。
なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一の構成及び動作を行うものについては同一の符号を付して図示し、説明は省略する。
【００５４】
現像装置３３は、回転モータ２を備える。
また、第１現像ローラ１３ｄは、第２現像ローラ１３ｅの磁極Ｎ３と対向して隣接配置された磁極Ｓ３を有し、磁極Ｓ３に隣接する位置に磁極Ｎ２を有する。つまり、第１現像ローラ１３ｄは、後述する回転モータ２の回転動作によって、現像時とクリーニングモード時とで磁極Ｓ３と磁極Ｎ２とを切り替え可能に有する。
【００５５】
回転モータ２は、制御部１の制御により第１現像ローラ１３ｄに駆動電流を供給し、第１現像ローラ１３ｄを所定の角度分だけ回転させる。
第１現像ローラ１３ｄは、所定の角度分だけ回転することで、回転前の磁極の位置に、極性の異なる磁極を配置することができる。例えば、図９に示すように、第１現像ローラ１３ｄは、所定の角度分だけ回転することにより、回転前の磁極Ｓ３の位置に磁極Ｎ２を配置する。
表５に、第１現像ローラ１３ｄ及び第２現像ローラ１３ｅの各磁極の磁束密度[mT]を示す。
【表５】
【００５６】
図１０Ａ〜図１０Ｃを参照して、現像時及びクリーニングモード時における現像装置３３の動作と現像剤の流路について説明する。
まず、図１０Ａを参照して、現像時における動作と現像剤の流路について説明する。
制御部１は、現像時に第１現像ローラ１３ｄ、第２現像ローラ１３ｅに駆動電流を供給して、各ローラのスリーブを回転させる。
このとき、制御部１は現像剤が各ローラを流れる流路Ｒ７を形成する。
【００５７】
次に、図１０Ｂ、図１０Ｃを参照して、クリーニングモード時における動作と現像剤の流路について説明する。
図１０Ｂに示すように、制御部１は、クリーニングモード時に第１現像ローラ１３ｄの駆動電流を停止して、第２現像ローラ１３ｅにのみ駆動電流を供給して第２スリーブ１３１ｅを回転させる。
このとき、制御部１は現像剤が第２現像ローラ１３ｅから回収部材２３ａへと流れる流路Ｒ８を形成する。
【００５８】
現像剤は、流路Ｒ８を流れて回収部材２３ａにより回収される。しかし、第２スリーブ１３１ｅ上には、融着して回収されないトナーが残る。
【００５９】
図１０Ｃに示すように、制御部１は、第２スリーブ１３１ｅを継続して回転させるとともに、回転モータ２を駆動して第１現像ローラ１３ｄに駆動電流を供給し、第１現像ローラを所定の角度分だけ回転させる。そして、制御部１は、第１現像ローラ１３ｄの磁極Ｎ２と第２現像ローラ１３ｅの磁極Ｎ３との間で反発磁界を形成する。
このとき、制御部１は現像剤が第１現像ローラ１３ｄから、第２現像ローラ１３ｅを流れずに供給部１３ｂへと流れる流路９を形成する。
【００６０】
第１現像ローラ１３ｄは、現像剤が供給されることにより、第１スリーブ１３１ｄ上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、第２スリーブ１３１ｅと摺擦することにより、第２スリーブ１３１ｅ上に融着したトナーを除去する。
【００６１】
以上のように、第３実施形態によれば、クリーニングモード時に、現像剤が供給部１３ｂから第１現像ローラ１３ｄにのみ流れる流路Ｒ９を形成することができる。流路Ｒ９の形成により、第１現像ローラ１３ｄは、第１スリーブ１３１ｄ上に磁気ブラシを形成し、磁気ブラシを第２スリーブ１３１ｅに摺擦することができる。よって、第２スリーブ１３１ｅに付着するトナーを除去することができ、トナー汚染による画像不良を解消することができる。
【００６２】
また、第１現像ローラ１３ｄの内部に設けられた磁極の位置を回転移動させる回転モータ２を制御部１が駆動して、第２現像ローラ１３ｅと対向して隣接配置された磁極Ｓ３の位置に磁極Ｎ２を配置することにより流路Ｒ９を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】画像形成装置の概略構成図である。
【図２】現像装置の概略構成図である。
【図３Ａ】第１現像ローラの概略構成図である。
【図３Ｂ】剥離ローラの概略構成図である。
【図４】電磁石の概略構成図である。
【図５Ａ】現像時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【図５Ｂ】クリーニングモード時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【図５Ｃ】クリーニングモード時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【図６】性能評価テストを示す図である。
【図７】現像装置の概略構成図である。
【図８Ａ】現像時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【図８Ｂ】クリーニングモード時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【図８Ｃ】クリーニングモード時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【図９】現像装置の概略構成図である。
【図１０Ａ】現像時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【図１０Ｂ】クリーニングモード時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【図１０Ｃ】クリーニングモード時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 制御部
２ 回転モータ
１００ 画像形成装置
１０ 感光体
１３ 現像装置
１３ａ 攪拌部
１３ｂ 供給部
１３ｃ 規制部
１３ｄ 第１現像ローラ
１３１ｄ 第１スリーブ
１３ｅ 第２現像ローラ
１３１ｅ 第２スリーブ
１３ｆ 剥離ローラ
１３１ｆ 剥離スリーブ
１３ｇ 現像剤供給補助磁性体
２０ 中間転写体
３０ 定着装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成処理の高速化に伴い、現像領域に設ける現像ローラを２本にして現像性を確保し得る画像形成装置が提案されている。なお、ここでいう現像性とは、適正な量のトナーを現像する性能をいう。
【０００３】
現像領域に２本の現像ローラを有する１つの構成例として、現像剤は、現像剤を供給する供給部、現像剤の流量を規制する規制部、潜像担持体にトナー像を現像する第１現像ローラ及び第２現像ローラ、現像後に第２現像ローラに残った現像剤を回収する回収部、の各部を一方向に経由する流路を流れる。
【０００４】
ここで、規制部は一般に、第１現像ローラには隣接して設置され、第１現像ローラから現像剤の供給を受ける第２現像ローラには設置されない。規制部を２箇所に設置すると現像装置を著しく大型化させてしまい、また、現像剤の劣化を促進させてしまう等の問題が生じるためである。
【０００５】
規制部の設置により、第１現像ローラではローラ表面に付着したトナーが除去される利点がある。厳密には、規制部により形成される現像剤溜りが第１現像ローラの表面に回転可能に設けられたスリーブと摺擦することにより、スリーブ上に付着したトナーが除去される。
【０００６】
一方、第２現像ローラには規制部が隣接して設置されないため現像剤溜りが形成されず、スリーブ上でトナー汚染が発生する。トナー汚染が進行すると下地カブリやスリーブ表面のトナー汚染による現像剤搬送量低下が発生し、現像性の低下に繋がる。
２本の現像ローラを設けて構成される画像形成装置では、第２現像ローラのスリーブ上のトナー汚染をいかにして解消するかが現像性確保の課題となる。
【０００７】
特許文献１によれば、現像剤回収モード時に現像ローラ（第２現像ローラ）と搬送ローラ（回収部）との間で現像剤溜りを形成させ、現像剤溜りによってスリーブ上に付着したトナーを取り込んで除去する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００８】
また、特許文献２によれば、２本の現像ローラが設けられた現像装置において、トナー除去モード時に第２現像ローラのスリーブ上に付着したトナーを潜像担持体、又は第１現像ローラへ電気的に転移させる技術が開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−６６５０８号公報
【特許文献２】特開２００６−１３９２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１の技術では、スリーブ上に付着したトナーの取り込み効果が次第に低下してしまう問題がある。現像ローラと搬送ローラとの間で形成させる現像剤溜りでは、取り込み可能なトナーの量に上限があるためである。
また、特許文献２の技術では、現像剤溜りのように物理的な除去方法ではなく電気的な除去方法であるため、トナーを効果的に除去できない場合がある。
【００１０】
本発明の課題は、第２現像ローラのスリーブ上に付着したトナーを安定して効果的に除去し得る画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
潜像担持体の外周面に対向して隣接配置され、内部に複数の磁極が設けられた第１のローラ及び第２のローラと、前記第１のローラ及び前記第２のローラに現像剤を供給する供給部と、を備え、前記第１のローラ及び第２のローラの回転動作と磁気作用によって、前記潜像担持体の外周面と前記第１のローラ及び第２のローラとの対向面の隙間に前記現像剤を搬送する画像形成装置において、
前記第２のローラに対向して隣接配置され、ローラ上に磁気ブラシを形成可能とする第３のローラと、
前記第２のローラ上に付着したトナーを除去するクリーニングモード時に、前記第１のローラの回転を停止させた後、前記供給部からの現像剤を前記第２のローラと前記第３のローラとの対向面の隙間に搬送し、当該搬送された現像剤によって形成された前記第３のローラ上の磁気ブラシを前記第２のローラ上に摺擦させることで前記第２のローラ上のトナーを除去する流路を形成する流路形成手段と、
を備える画像形成装置が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、潜像担持体の外周面に対向して隣接配置され、内部に複数の磁極が設けられた第１のローラ及び第２のローラと、前記第１のローラ及び前記第２のローラに現像剤を供給する供給部と、を備え、前記第１のローラ及び第２のローラの回転動作と磁気作用によって、前記潜像担持体の外周面と前記第１のローラ及び第２のローラとの対向面の隙間に前記現像剤を搬送する画像形成装置において、
前記第２のローラ上に付着したトナーを除去するクリーニングモード時に、前記第１のローラの回転を所定期間停止させた後、前記第１のローラの回転を再開させるとともに前記供給部からの現像剤を前記第１のローラと前記第２のローラとの対向面の隙間に搬送し、当該搬送された現像剤によって形成された前記第１のローラ上の磁気ブラシを前記第２のローラ上に摺擦させることで前記第２のローラ上のトナーを除去する流路を形成する流路形成手段と、
を備える画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、現像領域に２本の現像ローラ及び剥離ローラを備えた画像形成装置において、第２現像ローラに付着したトナーを除去するクリーニングモード時に、現像剤が供給部から剥離ローラへ直接流れる流路を形成することができる。
形成した流路に現像剤を流して剥離ローラのスリーブ上に磁気ブラシを形成させることで、磁気ブラシを用いた物理的な除去方法により第２現像ローラのスリーブ上に付着したトナーを安定して効果的に除去することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、現像領域に２本の現像ローラ備えた画像形成装置において、第２現像ローラに付着したトナーを除去するクリーニングモード時に、現像剤が供給部から第１現像ローラにのみ流れる流路を形成することができる。
形成した流路に現像剤を流して第１現像ローラのスリーブ上に磁気ブラシを形成させることで、磁気ブラシを用いた物理的な除去方法により第２現像ローラのスリーブ上に付着したトナーを安定して効果的に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１に、画像形成装置１００の概略断面図を示す。
画像形成装置１００は、イエロー作像部Ｙｅ、マゼンダ作像部Ｍａ、シアン作像部Ｃｙ、ブラック作像部Ｋｅを備え、各作像部Ｙｅ、Ｍａ、Ｃｙ、Ｋｅは、中間転写体２０の移動方向に沿って設けられる。
各作像部Ｙｅ、Ｍａ、Ｃｙ、Ｋｅは、何れも同一の構成及び機能を有するため、以下、イエロー作像部Ｙｅを例に挙げて構成及び機能を説明する。
【００１６】
イエロー作像部Ｙｅは、感光体１０、帯電装置１１、露光装置１２、現像装置１３、クリーニング装置１４、一次転写ローラ１５等を備えて構成される。各装置は、感光体１０の回転方向に沿って感光体１０の周囲に設置される。
【００１７】
帯電装置１１は感光体１０の表面を均一に帯電し、露光装置１２は帯電された感光体１０を露光して潜像を形成する。
現像装置１３は、露光装置１２によって、感光体１０に形成された潜像を現像する。なお、本実施形態における現像装置１３の詳細な構成及び動作については、図２以降において後述する。
【００１８】
クリーニング装置１４は、中間転写体２０に転写されずに感光体１０の表面に残存するイエローのトナーを回収／除去する。
【００１９】
一次転写ローラ１５は、感光体１０に形成されたイエローのトナー像を中間転写体２０に転写する。
【００２０】
中間転写体２０はベルト形状であり、中間転写体２０上に形成されたモノクロ／フルカラーのトナー像を二次転写ローラ１６に搬送する。
二次転写ローラ１６は、中間転写体２０に転写されたトナー像を用紙Ｐに転写する。定着装置３０は、転写後の用紙Ｐ上に形成されたトナー像を定着する。
【００２１】
図２に、現像装置１３の概略構成図を示す。
現像装置１３は、攪拌部１３ａ、供給部１３ｂ、規制部１３ｃ、第１現像ローラ１３ｄ、第２現像ローラ１３ｅ、剥離ローラ１３ｆ、現像剤供給補助磁性体１３ｇ等を備えて構成される。また、制御部１は、第１現像ローラ１３ｄ、第２現像ローラ１３ｅ、及び剥離ローラ１３ｆに供給される駆動電流を制御する。
【００２２】
攪拌部１３ａは、スクリューを備えて構成され、非磁性トナーと磁性キャリアとをスクリューにより一定の比率で攪拌する。
供給部１３ｂは、スクリューを備えて構成され、攪拌部１３ａから現像剤を受け取り、スクリューにより第１現像ローラ１３ｄに現像剤を供給する。
【００２３】
規制部１３ｃは、供給部１３ｂから第１現像ローラ１３ｄに供給される現像剤の流量を規制する。なお、規制部１３ｃは、現像剤の流量を規制することにより現像剤溜りＬを形成する。形成された現像剤溜りＬは、第１現像ローラ１３ｄの第１スリーブ１３１ｄと摺擦され、第１スリーブ１３１ｄ上に付着する現像剤を除去する。
【００２４】
第１現像ローラ１３ｄは、内部に固定された複数の磁極を有し、表面には第１スリーブ１３１ｄを回転可能に設けて構成される。
【００２５】
図３Ａに、第１現像ローラ１３ｄの概略構成図を示す。
第１現像ローラ１３ｄは、ローラの軸に張り合わせた複数の扇型の磁極を有し、表面に回転可能な第１スリーブ１３１ｄを設けて構成される。図示されている「Ｎ」及び「Ｓ」は極性を示す。また、同極性の番号違い（例えばＮ１とＮ２）は、磁束密度[mT]が異なることを示す。なお、磁極のない部分ＮＭは、空隙であっても、非磁性部材を組み込むこととしてもよい。
表１に、第１現像ローラ１３ｄの各磁極の磁束密度[mT]を示す。
【表１】
【００２６】
第１現像ローラ１３ｄは、固定された複数の磁極と第１スリーブ１３１ｄの回転動作によって、現像剤を搬送し、感光体１０に形成された潜像を現像する。
また、第１現像ローラ１３ｄは、現像剤を第２現像ローラ１３ｅに供給する。
【００２７】
第２現像ローラ１３ｅは、磁極の配置及び各磁極の磁束密度[mT]が異なる他、第１現像ローラ１３ｄと同様の構成である。
表２に、第２現像ローラ１３ｅの各磁極の磁束密度[mT]を示す。
【表２】
【００２８】
第２現像ローラ１３ｅは、第１現像ローラ１３ｄと対向して隣接配置され、現像剤を第１現像ローラ１３ｄから受け取る。そして、第２現像ローラ１３ｅは、受け取った現像剤を用いて感光体１０に形成された潜像を現像する。
第１現像ローラ１３ｄ及び第２現像ローラ１３ｅの現像処理により、感光体１０の表面にトナー像が形成される。
【００２９】
剥離ローラ１３ｆは、内部に固定された複数の磁極及び複数の電磁石を有し、表面には剥離スリーブ１３１ｆを回転可能に設けて構成される。
【００３０】
図３Ｂに、剥離ローラ１３ｆの概略構成図を示す。
剥離ローラ１３ｆは、ローラの軸に張り合わせた複数の扇形の磁極を有し、ローラの周囲には回転可能な剥離スリーブ１３１ｆを設けて構成される。また、剥離ローラ１３ｆは内部に電磁石ＥＮ１及び電磁石ＥＳ１を有する。電磁石ＥＮ１及び電磁石ＥＳ１に駆動電流が供給されると、電磁石ＥＮ１はＮ極、電磁石ＥＳ１はＳ極の磁性体となる。
なお、本実施形態では、第２現像ローラ１３ｅに付着したトナーを除去するクリーニングモード時においてのみ、電磁石ＥＮ１及び電磁石ＥＳ１に駆動電流が供給され、現像時には駆動電流は供給されない。
剥離ローラ１３ｆは、第２現像ローラ１３ｅと対向して隣接配置され、剥離スリーブ１３１ｆを回転して第２現像ローラ１３ｅから現像剤を回収する。
【００３１】
図４に、電磁石ＥＮ１の概略構成図を示す。
電磁石ＥＮ１は、磁性部材にコイルが巻かれて構成され、剥離ローラ１３ｆの軸方向に延在して設けられる。
図４に示すように、コイルには反時計周りの向きに駆動電流が流れる。このとき、電磁石ＥＮ１はＮ極の磁性体となり、剥離ローラ１３ｆの外方向に磁界を形成する。なお、電磁石ＥＳ１は、駆動電流の流れる向きが逆向き（時計回り）である他、図４に示す電磁石ＥＮ１と同様の構成である。駆動電流の流れる向きが時計回りの場合、Ｓ極の極性体となり、剥離ローラ１３ｆの内方向に磁界が発生することとなる。
表３に、剥離ローラ１３ｆの各磁極、及び電磁石の磁束密度[mT]を示す。
【表３】
【００３２】
現像剤供給補助磁性体１３ｇは、供給部１３ｂと剥離ローラ１３ｆとの間に延在して設置される。また、現像剤供給補助磁性体１３ｇは、Ｓ極が剥離ローラ１３ｆの電磁石ＥＮ１と対面し、Ｎ極が供給部１３ｂに対面するように設置される。つまり、現像剤供給補助磁性体１３ｇは、現像剤が供給部１３ｂから剥離ローラ１３ｆへと流れ易くなるように、補助的な役割を担うため設置される。
【００３３】
次に、図５Ａ〜図５Ｃを参照して、現像時及びクリーニングモード時における現像装置１３の動作と現像剤の流路について説明する。
まず、図５Ａを参照して、現像時における動作と現像剤の流路について説明する。
制御部１は、現像時に第１現像ローラ１３ｄ、第２現像ローラ１３ｅ及び剥離ローラ１３ｆに駆動電流を供給して、各ローラのスリーブを回転させる。
このとき、制御部１は現像剤が各ローラに流れる流路Ｒ１を形成する。
【００３４】
次に、図５Ｂ、図５Ｃを参照して、クリーニングモード時における動作と現像剤の流路について説明する。
図５Ｂに示すように、制御部１は、クリーニングモード時に第１現像ローラ１３ｄの駆動電流を停止して、第２現像ローラ１３ｅ及び剥離ローラ１３ｆに駆動電流を供給する。
このとき、制御部１は現像剤が第２現像ローラ１３ｅから剥離ローラ１３ｆへと流れる流路Ｒ２を形成する。
【００３５】
現像剤は、流路Ｒ２を流れて剥離ローラ１３ｆにより回収される。しかし、第２スリーブ１３１ｅ上には、融着して回収されないトナーが残る。
【００３６】
図５Ｃに示すように、制御部１は、第２スリーブ１３１ｅ及び剥離スリーブ１３１ｆを継続して回転させるとともに、剥離ローラ１３ｆに組み込まれた電磁石ＥＮ１及び電磁石ＥＳ１のコイルに駆動電流を供給して磁界を形成する。
このとき、制御部１は、現像剤が供給部１３ｂから現像剤供給補助磁性体１３ｇを経由して、剥離ローラ１３ｆへと流れる流路Ｒ３を形成する。
【００３７】
剥離ローラ１３ｆは、供給部１３ｂから現像剤が供給されることにより、剥離スリーブ１３１ｆ上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、第２スリーブ１３１ｅと摺擦することにより、第２スリーブ１３１ｅ上に融着したトナーを除去する。
【００３８】
図６に、画像形成装置１００の性能評価テストの結果を示す。
性能評価テストでは、図６のサンプル画像ＴＤ１を１０万枚の用紙に画像形成した後、５０％の全面ハーフトーンの画像ＴＤ２を画像形成する。そして、画像形成したハーフトーンの画像ＴＤ２において、サンプル画像ＴＤ１の位置と他の位置との画像濃度差Ｄ（＝ＴＤ１０−ＴＤ２）を測定する。
比較対象として、サンプル画像ＴＤ１を１０万枚の用紙に画像形成した後にクリーニングモードに移行してからハーフトーンの画像ＴＤ２を画像形成する実施例と、クリーニングモードに移行せずにハーフトーンの画像ＴＤ２を画像形成する比較例を用意した。
【００３９】
性能評価テストの結果、実施例における画像濃度差Ｄは０．０１となり、第２スリーブ１３１ｅ上にトナーはほとんど付着していなかった。
一方、比較例における画像濃度差Ｄは０．０５となり、サンプル画像ＴＤ１の部分以外の第２スリーブ１３１ｅ上にトナーが付着していた。
【００４０】
以上のように、第１実施形態によれば、クリーニングモード時に、現像剤が供給部１３ｂから剥離ローラ１３ｆへと流れる流路Ｒ３を形成することができる。流路Ｒ３に現像剤が流れることにより、剥離ローラ１３ｆは、剥離スリーブ１３１ｆ上に磁気ブラシを形成し、磁気ブラシを第２スリーブ１３１ｅに摺擦することができる。よって、第２スリーブ１３１ｅに付着するトナーを除去することができ、トナー汚染による画像不良を解消することができる。
【００４１】
また、供給部１３ｂから剥離ローラ１３ｆへと現像剤を磁気的に誘導する現像剤供給補助磁性体１３ｇと、剥離ローラ１３ｆの内部に電磁石ＥＮ１及び電磁石ＥＳ１とを設け、制御部１が電磁石ＥＮ１及び電磁石ＥＳ１を駆動することにより流路Ｒ３を形成することができる。なお、現像剤供給補助磁性体１３ｇは、電磁石であってもよく、電磁石の場合には制御部１がクリーニングモード時に駆動する。
【００４２】
＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。
図７に、第２実施形態における現像装置２３を示す。
なお、第１実施形態と同一の構成及び動作を行うものについては同一の符号を付して図示し、説明は省略する。
【００４３】
現像装置２３は、回収部材２３ａを備える。
回収部材２３ａは、第２現像ローラ１３ｅから現像剤を回収する。なお、回収部材２３ａは、電磁石ＥＮ１及び電磁石ＥＳ１を有さない剥離ローラ１３ｆ及び現像剤供給補助磁性体１３ｇに置き換え可能である。
【００４４】
また、現像装置２３は、第２現像ローラ１３ｅの内部に電磁石Ｅ３を有する。図７に示すように、電磁石Ｅ３は、第１現像ローラ１３ｄの磁極Ｎ３と対面し、かつ、隣接する位置に配置される。
【００４５】
電磁石Ｅ３の極性及び磁束密度[mT]は現像時とクリーニングモード時とで異なり、現像時の極性はＳ極、クリーニングモード時の極性はＮ極となる。
制御部１は、電磁石Ｅ３のコイルに流れる駆動電流の向きを現像時とクリーニングモード時とで逆向きとなるように切り替えて、極性の切り替えを行う。なお、本実施形態では、電磁石Ｅ３の磁束密度[mT]を現像時では８５[mT]、クリーニングモード時では６０[mT]とした。
表４に、第２現像ローラ１３ｅの各磁極、及び電磁石の磁束密度[mT]を示す。なお、第１現像ローラの各磁極と磁束密度[mT]は、表１と同様である。
【表４】
【００４６】
図８Ａ〜図８Ｃを参照して、現像時及びクリーニングモード時における現像装置２３の動作と現像剤の流路について説明する。
まず、図８Ａを参照して、現像時における動作と現像剤の流路について説明する。
制御部１は、現像時に第１現像ローラ１３ｄ、第２現像ローラ１３ｅに駆動電流を供給して、各ローラのスリーブを回転させる。このとき、制御部１は現像剤が各ローラを流れる流路Ｒ４を形成する。
【００４７】
次に、図８Ｂ、図８Ｃを参照して、クリーニングモード時における動作と現像剤の流路について説明する。
図８Ｂに示すように、制御部１は、クリーニングモード時に第１現像ローラ１３ｄの駆動電流を停止して、第２現像ローラ１３ｅにのみ駆動電流を供給して第２スリーブ１３１ｅを回転させる。
このとき、制御部１は現像剤が第２現像ローラ１３ｅから回収部材２３ａへと流れる流路Ｒ５を形成する。
【００４８】
現像剤は、流路Ｒ５を流れて回収部材２３ａにより回収される。しかし、第２スリーブ１３１ｅ上には、融着して回収されないトナーが残る。
【００４９】
図８Ｃに示すように、制御部１は、第２スリーブ１３１ｅを継続して回転させるとともに、第２現像ローラ１３ｅに組み込まれた電磁石Ｅ３のコイルに駆動電流を供給し、第１現像ローラ１３ｄの磁極Ｎ３と電磁石Ｅ３との間で反発磁界を形成する。
このとき、制御部１は現像剤が第１現像ローラ１３ｄから、第２現像ローラ１３ｅを流れずに供給部１３ｂへと流れる流路Ｒ６を形成する。
【００５０】
第１現像ローラ１３ｄは、現像剤が供給されることにより、第１スリーブ１３１ｄ上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、第２スリーブ１３１ｅと摺擦することにより、第２スリーブ１３１ｅ上に融着したトナーを除去する。
【００５１】
以上のように、第２実施形態によれば、クリーニングモード時に、現像剤が供給部１３ｂから第１現像ローラ１３ｄにのみ流れる流路Ｒ６を形成することができる。流路Ｒ６の形成により、第１現像ローラ１３ｄは、第１スリーブ１３１ｄ上に磁気ブラシを形成し、磁気ブラシを第２スリーブ１３１ｅに摺擦することができる。よって、第２スリーブ１３１ｅに付着するトナーを除去することができ、トナー汚染による画像不良を解消することができる。
【００５２】
また、第２現像ローラ１３ｅの内部に、第１現像ローラの内部の磁極と対向して近接配置された電磁石Ｅ３を設け、制御部１が電磁石Ｅ３を駆動して極性をＮ極に切り替えることにより流路Ｒ６を形成することができる。
【００５３】
＜第３実施形態＞
第３実施形態について説明する。
図９に、第３実施形態における現像装置３３を示す。
なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一の構成及び動作を行うものについては同一の符号を付して図示し、説明は省略する。
【００５４】
現像装置３３は、回転モータ２を備える。
また、第１現像ローラ１３ｄは、第２現像ローラ１３ｅの磁極Ｎ３と対向して隣接配置された磁極Ｓ３を有し、磁極Ｓ３に隣接する位置に磁極Ｎ２を有する。つまり、第１現像ローラ１３ｄは、後述する回転モータ２の回転動作によって、現像時とクリーニングモード時とで磁極Ｓ３と磁極Ｎ２とを切り替え可能に有する。
【００５５】
回転モータ２は、制御部１の制御により第１現像ローラ１３ｄに駆動電流を供給し、第１現像ローラ１３ｄを所定の角度分だけ回転させる。
第１現像ローラ１３ｄは、所定の角度分だけ回転することで、回転前の磁極の位置に、極性の異なる磁極を配置することができる。例えば、図９に示すように、第１現像ローラ１３ｄは、所定の角度分だけ回転することにより、回転前の磁極Ｓ３の位置に磁極Ｎ２を配置する。
表５に、第１現像ローラ１３ｄ及び第２現像ローラ１３ｅの各磁極の磁束密度[mT]を示す。
【表５】
【００５６】
図１０Ａ〜図１０Ｃを参照して、現像時及びクリーニングモード時における現像装置３３の動作と現像剤の流路について説明する。
まず、図１０Ａを参照して、現像時における動作と現像剤の流路について説明する。
制御部１は、現像時に第１現像ローラ１３ｄ、第２現像ローラ１３ｅに駆動電流を供給して、各ローラのスリーブを回転させる。
このとき、制御部１は現像剤が各ローラを流れる流路Ｒ７を形成する。
【００５７】
次に、図１０Ｂ、図１０Ｃを参照して、クリーニングモード時における動作と現像剤の流路について説明する。
図１０Ｂに示すように、制御部１は、クリーニングモード時に第１現像ローラ１３ｄの駆動電流を停止して、第２現像ローラ１３ｅにのみ駆動電流を供給して第２スリーブ１３１ｅを回転させる。
このとき、制御部１は現像剤が第２現像ローラ１３ｅから回収部材２３ａへと流れる流路Ｒ８を形成する。
【００５８】
現像剤は、流路Ｒ８を流れて回収部材２３ａにより回収される。しかし、第２スリーブ１３１ｅ上には、融着して回収されないトナーが残る。
【００５９】
図１０Ｃに示すように、制御部１は、第２スリーブ１３１ｅを継続して回転させるとともに、回転モータ２を駆動して第１現像ローラ１３ｄに駆動電流を供給し、第１現像ローラを所定の角度分だけ回転させる。そして、制御部１は、第１現像ローラ１３ｄの磁極Ｎ２と第２現像ローラ１３ｅの磁極Ｎ３との間で反発磁界を形成する。
このとき、制御部１は現像剤が第１現像ローラ１３ｄから、第２現像ローラ１３ｅを流れずに供給部１３ｂへと流れる流路９を形成する。
【００６０】
第１現像ローラ１３ｄは、現像剤が供給されることにより、第１スリーブ１３１ｄ上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、第２スリーブ１３１ｅと摺擦することにより、第２スリーブ１３１ｅ上に融着したトナーを除去する。
【００６１】
以上のように、第３実施形態によれば、クリーニングモード時に、現像剤が供給部１３ｂから第１現像ローラ１３ｄにのみ流れる流路Ｒ９を形成することができる。流路Ｒ９の形成により、第１現像ローラ１３ｄは、第１スリーブ１３１ｄ上に磁気ブラシを形成し、磁気ブラシを第２スリーブ１３１ｅに摺擦することができる。よって、第２スリーブ１３１ｅに付着するトナーを除去することができ、トナー汚染による画像不良を解消することができる。
【００６２】
また、第１現像ローラ１３ｄの内部に設けられた磁極の位置を回転移動させる回転モータ２を制御部１が駆動して、第２現像ローラ１３ｅと対向して隣接配置された磁極Ｓ３の位置に磁極Ｎ２を配置することにより流路Ｒ９を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】画像形成装置の概略構成図である。
【図２】現像装置の概略構成図である。
【図３Ａ】第１現像ローラの概略構成図である。
【図３Ｂ】剥離ローラの概略構成図である。
【図４】電磁石の概略構成図である。
【図５Ａ】現像時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【図５Ｂ】クリーニングモード時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【図５Ｃ】クリーニングモード時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【図６】性能評価テストを示す図である。
【図７】現像装置の概略構成図である。
【図８Ａ】現像時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【図８Ｂ】クリーニングモード時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【図８Ｃ】クリーニングモード時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【図９】現像装置の概略構成図である。
【図１０Ａ】現像時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【図１０Ｂ】クリーニングモード時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【図１０Ｃ】クリーニングモード時における動作と現像剤の流路を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 制御部
２ 回転モータ
１００ 画像形成装置
１０ 感光体
１３ 現像装置
１３ａ 攪拌部
１３ｂ 供給部
１３ｃ 規制部
１３ｄ 第１現像ローラ
１３１ｄ 第１スリーブ
１３ｅ 第２現像ローラ
１３１ｅ 第２スリーブ
１３ｆ 剥離ローラ
１３１ｆ 剥離スリーブ
１３ｇ 現像剤供給補助磁性体
２０ 中間転写体
３０ 定着装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体の外周面に対向して隣接配置され、内部に複数の磁極が設けられた第１のローラ及び第２のローラと、前記第１のローラ及び前記第２のローラに現像剤を供給する供給部と、を備え、前記第１のローラ及び第２のローラの回転動作と磁気作用によって、前記潜像担持体の外周面と前記第１のローラ及び第２のローラとの対向面の隙間に前記現像剤を搬送する画像形成装置において、
前記第２のローラに対向して隣接配置され、ローラ上に磁気ブラシを形成可能とする第３のローラと、
前記第２のローラ上に付着したトナーを除去するクリーニングモード時に、前記第１のローラの回転を停止させた後、前記供給部からの現像剤を前記第３のローラに搬送し、当該搬送された現像剤によって形成された前記第３のローラ上の磁気ブラシを前記第２のローラ上に摺擦させることで前記第２のローラ上のトナーを除去する流路を形成する流路形成手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記流路形成手段は、
前記供給部からの現像剤を前記第３のローラへと磁気的に誘導する誘導部材と、
前記第３のローラの内部において前記誘導部材と近接する位置に設けられ、駆動時に、前記誘導部材により誘導された現像剤を前記第２のローラと前記第３のローラとの対向面の隙間に磁気的に搬送する電磁石と、
前記クリーニングモード時に、前記第１のローラの回転を停止させ、かつ前記電磁石を駆動させる制御部と、
を備える請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
潜像担持体の外周面に対向して隣接配置され、内部に複数の磁極が設けられた第１のローラ及び第２のローラと、前記第１のローラ及び前記第２のローラに現像剤を供給する供給部と、を備え、前記第１のローラ及び第２のローラの回転動作と磁気作用によって、前記潜像担持体の外周面と前記第１のローラ及び第２のローラとの対向面の隙間に前記現像剤を搬送する画像形成装置において、
前記第２のローラ上に付着したトナーを除去するクリーニングモード時に、前記第１のローラの回転を所定期間停止させた後、前記第１のローラの回転を再開させるとともに前記供給部からの現像剤を前記第１のローラと前記第２のローラとの対向面の隙間に搬送し、当該搬送された現像剤によって形成された前記第１のローラ上の磁気ブラシを前記第２のローラ上に摺擦させることで前記第２のローラ上のトナーを除去する流路を形成する流路形成手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項４】
前記流路形成手段は、
前記第２のローラの内部において前記第１のローラと近接する位置に設けられ、駆動時に、極性を切り替えることにより前記現像剤を前記第１のローラと前記第２のローラとの対向面の隙間に磁気的に搬送する電磁石と、
前記クリーニングモード時に、前記第１のローラの回転を所定期間停止させた後、前記第１のローラの回転を再開させるとともに前記電磁石を駆動させる制御部と、
を備える請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記流路形成手段は、
前記第１のローラの内部に設けられた磁極の位置を所定の角度だけ回転移動させるモータと、
前記クリーニングモード時に、前記第１のローラの回転を所定期間停止させた後、前記第１のローラの回転を再開させるとともに前記モータを駆動させる制御部と、
を備える請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項１】
潜像担持体の外周面に対向して隣接配置され、内部に複数の磁極が設けられた第１のローラ及び第２のローラと、前記第１のローラ及び前記第２のローラに現像剤を供給する供給部と、を備え、前記第１のローラ及び第２のローラの回転動作と磁気作用によって、前記潜像担持体の外周面と前記第１のローラ及び第２のローラとの対向面の隙間に前記現像剤を搬送する画像形成装置において、
前記第２のローラに対向して隣接配置され、ローラ上に磁気ブラシを形成可能とする第３のローラと、
前記第２のローラ上に付着したトナーを除去するクリーニングモード時に、前記第１のローラの回転を停止させた後、前記供給部からの現像剤を前記第３のローラに搬送し、当該搬送された現像剤によって形成された前記第３のローラ上の磁気ブラシを前記第２のローラ上に摺擦させることで前記第２のローラ上のトナーを除去する流路を形成する流路形成手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記流路形成手段は、
前記供給部からの現像剤を前記第３のローラへと磁気的に誘導する誘導部材と、
前記第３のローラの内部において前記誘導部材と近接する位置に設けられ、駆動時に、前記誘導部材により誘導された現像剤を前記第２のローラと前記第３のローラとの対向面の隙間に磁気的に搬送する電磁石と、
前記クリーニングモード時に、前記第１のローラの回転を停止させ、かつ前記電磁石を駆動させる制御部と、
を備える請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
潜像担持体の外周面に対向して隣接配置され、内部に複数の磁極が設けられた第１のローラ及び第２のローラと、前記第１のローラ及び前記第２のローラに現像剤を供給する供給部と、を備え、前記第１のローラ及び第２のローラの回転動作と磁気作用によって、前記潜像担持体の外周面と前記第１のローラ及び第２のローラとの対向面の隙間に前記現像剤を搬送する画像形成装置において、
前記第２のローラ上に付着したトナーを除去するクリーニングモード時に、前記第１のローラの回転を所定期間停止させた後、前記第１のローラの回転を再開させるとともに前記供給部からの現像剤を前記第１のローラと前記第２のローラとの対向面の隙間に搬送し、当該搬送された現像剤によって形成された前記第１のローラ上の磁気ブラシを前記第２のローラ上に摺擦させることで前記第２のローラ上のトナーを除去する流路を形成する流路形成手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項４】
前記流路形成手段は、
前記第２のローラの内部において前記第１のローラと近接する位置に設けられ、駆動時に、極性を切り替えることにより前記現像剤を前記第１のローラと前記第２のローラとの対向面の隙間に磁気的に搬送する電磁石と、
前記クリーニングモード時に、前記第１のローラの回転を所定期間停止させた後、前記第１のローラの回転を再開させるとともに前記電磁石を駆動させる制御部と、
を備える請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記流路形成手段は、
前記第１のローラの内部に設けられた磁極の位置を所定の角度だけ回転移動させるモータと、
前記クリーニングモード時に、前記第１のローラの回転を所定期間停止させた後、前記第１のローラの回転を再開させるとともに前記モータを駆動させる制御部と、
を備える請求項３に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【公開番号】特開２０１０−９１９４１（Ｐ２０１０−９１９４１Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６４０４７（Ｐ２００８−２６４０４７）
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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