(57)【要約】【課題】画質の悪化を招くことなく、二成分現像剤から不良キャリアを効率的に除去すること。【解決手段】現像磁石４３２は、現像スリーブ４３１の内側に配置され、像担持体４１に対向する現像磁極４３２ａを有し、前記現像スリーブ４３１の表面に、トナーが付着したキャリアをブラシ状に形成させる磁界を発生させる。補助磁石４１０は、前記像担持体４１の内側に配置され、前記像担持体４１の表面における静電潜像が形成されていない無画像領域を介して前記現像スリーブ４３１に対向し前記現像磁極４３２ａの極性と逆の極性の補助磁極４１０ａを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像が形成され回転する筒状の像担持体と、
前記像担持体に対向して配置され、トナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を表面に担持して回転し、前記像担持体の表面に前記二成分現像剤を接触させることにより前記静電潜像をトナー像へ現像する現像スリーブと、
前記現像スリーブの内側に配置され、前記像担持体および前記現像スリーブの長手方向である主方向に沿って延びて形成され、前記像担持体に対向する現像磁極を有し、前記現像スリーブの表面に、前記トナーが付着した前記キャリアをブラシ状に形成させる磁界を発生させる現像磁石と、
前記現像スリーブの位置に対し前記像担持体の回転方向の下流側において前記像担持体の表面の前記トナー像を被転写体へ転写する転写装置と、
前記転写装置の位置に対し前記像担持体の回転方向の下流側において前記像担持体の表面から前記二成分現像剤を除去するクリーニング装置と、
前記像担持体の内側に配置され、前記像担持体の表面における前記静電潜像が形成されていない無画像領域を介して前記現像スリーブに対向し前記現像磁極の極性と逆の極性の補助磁極を有する補助磁石と、を備える、画像形成装置。
【請求項２】
前記現像磁石は、前記主方向における、前記トナー像が転写されるシートの幅に対応するプリント領域の全体および前記プリント領域の外側の領域に亘って延びて形成されており、
前記補助磁石は、前記主方向における前記プリント領域の外側に配置されている、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記補助磁石が、前記主方向における、前記トナー像が転写されるシートの幅に対応するプリント領域の全体に亘って延びて形成された永久磁石である場合に、前記補助磁石を前記現像磁石に近接する基準位置と前記基準位置よりも前記現像磁石から離隔した退避位置との間で変位させる変位機構と、
前記変位機構を制御する変位制御装置と、をさらに備え、
前記変位制御装置は、前記像担持体の表面における前記プリント領域に前記静電潜像を含む部分が前記像担持体と前記現像スリーブとの間を通過するときに、前記補助磁石を前記退避位置に保持する動作を前記変位機構に実行させ、前記像担持体の表面における前記プリント領域全体が前記無画像領域である部分が前記像担持体と前記現像スリーブとの間を通過するときに、前記補助磁石を前記基準位置に保持する動作を前記変位機構に実行させる、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記補助磁石が、前記主方向における、前記トナー像が転写されるシートの幅に対応するプリント領域の全体に亘って延びて形成された電磁石である場合に、前記補助磁石への給電を制御する給電制御装置をさらに備え、
前記給電制御装置は、前記像担持体の表面における前記プリント領域に前記静電潜像を含む部分が前記像担持体と前記現像スリーブとの間を通過するときに、前記補助磁石への給電を停止し、前記像担持体の表面における前記プリント領域全体が前記無画像領域である部分が前記像担持体と前記現像スリーブとの間を通過するときに、前記補助磁石へ給電する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記二成分現像剤における前記キャリアの比率、前記画像形成装置の設置環境の温度、前記設置環境の湿度および前記トナーの帯電量のうちの１つまたは複数である装置状態を検出する状態検出センサーをさらに備え、
前記制御装置は、前記キャリアの比率の検出結果が予め定められた比率を上回るという条件、前記設置環境の温度の検出結果が予め定められた温度を上回るという条件、前記設置環境の湿度の検出結果が予め定められた湿度を下回るという条件および前記トナーの帯電量の検出結果が予め定められた帯電量を上回るという条件のうちの１つまたは複数が成立する場合に、前記補助磁石への給電量を他の場合よりも大きくする、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御装置は、予め定められた期間における印字率の実績値が予め定められたしきい値を下回る場合に、前記補助磁石への給電量を他の場合よりも大きくする、請求項４または請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記補助磁極は、前記像担持体の内側における、前記現像磁極に正対する位置よりも前記像担持体の回転方向の下流側の位置に配置されている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体が、アモルファスシリコン感光体である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二成分現像剤から不良キャリアを除去可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、二成分現像を行う現像装置を備える場合が多い。前記二成分現像において、磁石を内包する現像スリーブが、トナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を表面に担持して回転し、感光体の表面に前記二成分現像剤を接触させる。
【０００３】
前記現像スリーブの内側に配置された現像用磁石が、前記現像スリーブの表面において磁気ブラシを形成させる磁界を発生させる。前記磁気ブラシは、ブラシ状に形成された前記キャリアであり、前記キャリアには前記トナーが付着している。
【０００４】
前記感光体の表面に形成された静電潜像は、前記磁気ブラシとの接触によってトナー像へ現像される。一方、前記磁気ブラシにおける前記キャリアは、前記現像装置へ回収される。
【０００５】
しかしながら、前記画像形成装置において、いわゆるキャリア現像が生じる場合がある。前記キャリア現像は、前記キャリアが、前記感光体の表面における前記静電潜像と前記磁気ブラシとが接触する現像領域において前記感光体へ移行し、前記トナー像に前記キャリアが混入する現象である。
【０００６】
前記キャリア現像は、出力画像に白点ノイズが現れるなどの画質不良の原因となる。
【０００７】
また、前記感光体の内側に配置された磁石が、前記現像用磁石における前記現像領域に対向する現像磁極よりも前記感光体の回転方向の上流側に位置する対向磁極を有し、前記対向磁極が、前記現像磁極の極性と反対の極性を有することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
前記対向磁極は、前記現像領域における前記感光体の回転方向の上流側の部分において、前記現像磁極と前記対向磁極との間の磁束線を集中させる。これにより、前記磁気ブラシから前記静電潜像へのトナーの移行が促進される。
【０００９】
さらに、前記対向磁極は、前記現像領域における前記感光体の回転方向の下流側の部分において、前記現像磁極と前記感光体との間の磁束線を弱める。これにより、前記磁気ブラシが前記感光体から遠ざけられ、前記キャリア現像が生じにくくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−２３２５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、前記二成分現像剤が、粒径が小さいキャリアまたは表面抵抗が小さいキャリアなどのように、磁気的結合力が弱い不良キャリアを含む場合がある。前記不良キャリアは、前記キャリア現像によって前記トナー像に混入しやすい。
【００１２】
従って、画質の悪化を招くことなく、前記二成分現像剤から前記不良キャリアを効率的に除去することが望まれる。
【００１３】
本発明の目的は、画質の悪化を招くことなく、二成分現像剤から不良キャリアを効率的に除去することが可能な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】
【００１４】
本発明の一の局面に係る画像形成装置は、筒状の像担持体と、現像スリーブと、現像磁石と、転写装置と、クリーニング装置と、補助磁石と、を備える。前記像担持体は、表面に静電潜像が形成され回転する。前記現像スリーブは、前記像担持体に対向して配置され、トナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を表面に担持して回転し、前記像担持体の表面に前記二成分現像剤を接触させることにより前記静電潜像をトナー像へ現像する。前記現像磁石は、前記現像スリーブの内側に配置され、前記像担持体および前記現像スリーブの長手方向である主方向に沿って延びて形成され、前記像担持体に対向する現像磁極を有し、前記現像スリーブの表面に、前記トナーが付着した前記キャリアをブラシ状に形成させる磁界を発生させる。前記転写装置は、前記現像スリーブの位置に対し前記像担持体の回転方向の下流側において前記像担持体の表面の前記トナー像を被転写体へ転写する。前記クリーニング装置は、前記転写装置の位置に対し前記像担持体の回転方向の下流側において前記像担持体の表面から前記二成分現像剤を除去する。前記補助磁石は、前記像担持体の内側に配置され、前記像担持体の表面における前記静電潜像が形成されていない無画像領域を介して前記現像スリーブに対向し前記現像磁極の極性と逆の極性の補助磁極を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、画質の悪化を招くことなく、二成分現像剤から不良キャリアを効率的に除去することが可能な画像形成装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、第１実施形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る画像形成装置における補助磁石を含む主要部の構成図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る画像形成装置における感光体、現像ローラーおよび補助磁石の斜視図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係る画像形成装置における基準位置に位置する補助磁石を含む主要部の構成図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係る画像形成装置における退避位置に位置する補助磁石を含む主要部の構成図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る画像形成装置における制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、第３実施形態に係る画像形成装置における作動状態の補助磁石を含む主要部の構成図である。
【図８】図８は、第３実施形態に係る画像形成装置における休止状態の補助磁石を含む主要部の構成図である。
【図９】図９は、第３実施形態に係る画像形成装置の応用例における補助磁石を含む主要部の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、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、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１８】
［第１実施形態：画像形成装置１０の構成］
第１実施形態に係る画像形成装置１０は、シート９に画像を形成するプリント処理を行う装置である。画像形成装置１０は、電子写真方式で前記プリント処理を行う。
シート９は、用紙または封筒などのシート状の画像形成媒体である。
【００１９】
図１に示されるように、画像形成装置１０は、本体部１内に設けられたシート搬送装置３およびプリント装置４０を備える。
【００２０】
シート搬送装置３は、送出ローラー対３０および複数組の搬送ローラー対３１を備える。送出ローラー対３０は、シート収容部２に収容されたシート９を搬送路３００へ送り出す。
【００２１】
複数組の搬送ローラー対３１は、シート９を挟んで回転することによってシート９を本体部１内の搬送路３００に沿って搬送する。複数組の搬送ローラー対３１は、搬送路３００に沿ってシート９を搬送し、さらにシート９を搬送路３００から排出トレイ１０１上へ送り出す。複数組の搬送ローラー対３１は、不図示のモーターによって回転駆動される。
【００２２】
プリント装置４０は、シート搬送装置３によって搬送路３００に沿って搬送されるシート９に画像を形成する。プリント装置４０は、作像装置４、光走査装置４６、転写装置４７および定着装置４８を備える。作像装置４は、ドラム状の感光体４１、帯電装置４２、現像装置４３およびドラムクリーニング装置４５などを含む。
【００２３】
図１に示される画像形成装置１０は、タンデム式のカラー画像形成装置である。そのため、プリント装置４０は、複数の色のトナーに対応した複数の作像装置４を備える。さらに、転写装置４７は、中間転写ベルト４７１と、複数の作像装置４に対応する複数のベルト転写装置４７２と、シート転写装置４７３とを備える。
【００２４】
プリント装置４０は、イエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの４色の前記トナーに対応する４つの作像装置４および４つのベルト転写装置４７２を備える。
【００２５】
作像装置４において、感光体４１が回転し、帯電装置４２が感光体４１の表面を帯電させる。さらに、光走査装置４６が、レーザー光の走査によって感光体４１の表面に静電潜像を書き込む。例えば、感光体４１が、アモルファスシリコン感光体であることが考えられる。感光体４１は、表面に前記静電潜像が形成され回転する筒状の像担持体の一例である。
【００２６】
さらに、現像装置４３が、前記静電潜像をトナー像として現像する。現像装置４３は、現像剤９０を用いて前記静電潜像を現像する。現像剤９０は、トナーおよびキャリアを含む二成分現像剤である。
【００２７】
現像装置４３は、現像容器４３０と、現像ローラー４３０１と、撹拌スクリュー４３０２とを備える。現像容器４３０は、現像ローラー４３０１、撹拌スクリュー４３０２および現像剤９０を収容する。
【００２８】
画像形成装置１０は、不図示の現像剤補給ユニットを備え、前記現像剤補給ユニットが、現像容器４３０へ現像剤９０を補給する。
【００２９】
撹拌スクリュー４３０２は、現像容器４３０内で回転することにより、前記トナーを帯電させる。現像ローラー４３０１は、感光体４１に対向して配置されている。現像ローラー４３０１は、現像剤９０を担持して回転することにより、現像剤９０を感光体４１の表面に接触させる。
【００３０】
図２に示されるように、現像スリーブ４３１は、スリーブ軸４３３によって回転可能に支持されており、感光体４１は、ドラム軸４１１によって回転可能に支持されている。
【００３１】
現像ローラー４３０１は、現像スリーブ４３１および現像磁石４３２を含む（図２参照）。現像スリーブ４３１は、円筒状であり、感光体４１に対向して配置されている。現像磁石４３２は、現像スリーブ４３１の内側に配置された永久磁石である。
【００３２】
現像スリーブ４３１は、現像剤９０を表面に担持して回転することにより、感光体４１の表面に現像剤９０を接触させる。これにより、現像スリーブ４３１は、感光体４１上の前記静電潜像を前記トナー像へ現像する。
【００３３】
各図に示される主方向Ｄ１は、感光体４１および現像スリーブ４３１の長手方向である。また、各図に示される対向方向Ｄ２は、感光体４１および現像スリーブ４３１が相互に正対する方向である。即ち、対向方向Ｄ２は、感光体４１および現像スリーブ４３１のそれぞれの回転中心に直交する方向である。
【００３４】
また、各図に示されるドラム回転方向Ｒ１は、感光体４１の回転方向である。現像スリーブ４３１は、感光体４１に対向する面が、感光体４１における現像スリーブ４３１に対向する面が移動する方向と同じ方向へ移動するように回転する。
【００３５】
感光体４１および現像スリーブ４３１は、主方向Ｄ１における、前記トナー像が転写されるシート９の幅に対応するプリント領域Ａ１の全体およびプリント領域Ａ１の両外側の領域である一対の延長領域Ａ２に亘って延びて形成されている。
【００３６】
現像磁石４３２は、現像スリーブ４３１の内側に固定されている。即ち、現像磁石４３２は回転しない。
【００３７】
現像スリーブ４３１における主方向Ｄ１の両端の開口に、一対のスリーブ嵌合部材４３４が嵌め入れられている。便宜上、図２において、一対のスリーブ嵌合部材４３４は仮想線（２点鎖線）で示されている。
【００３８】
一対のスリーブ嵌合部材４３４には、スリーブ軸４３３が貫通する孔４３４０が形成されている。スリーブ軸４３３は、不図示のフレームに固定されており、回転しない。これにより、現像スリーブ４３１は、スリーブ軸４３３によって回転可能に支持されている。現像磁石４３２は、スリーブ軸４３３によって予め定められた位置に保持されている。
【００３９】
図３に示されるように、現像磁石４３２は、主方向Ｄ１に沿って延びて形成されている。現像磁石４３２も、プリント領域Ａ１の全体および一対の延長領域Ａ２に亘って延びて形成されている。
【００４０】
現像磁石４３２は、現像スリーブ４３１の内周面に対向する複数の磁極を有する。現像磁石４３２の複数の磁極は、現像磁極４３２ａ、第１上流磁極４３２ｂ、第２上流磁極４３２ｃ、第１下流磁極４３２ｄおよび第２下流磁極４３２ｅを含む。
【００４１】
現像磁極４３２ａは、現像スリーブ４３１を介して感光体４１に対応する磁極である。第１上流磁極４３２ｂおよび第２上流磁極４３２ｃは、現像磁極４３２ａに対し、現像スリーブ４３１の回転方向の上流側に位置する。一方、第１下流磁極４３２ｄおよび第２下流磁極４３２ｅは、現像磁極４３２ａに対し、現像スリーブ４３１の回転方向の下流側に位置する。
【００４２】
また、第１上流磁極４３２ｂは、第２上流磁極４３２ｃに対し、現像スリーブ４３１の回転方向の上流側に位置する。同様に、第１下流磁極４３２ｄは、第２下流磁極４３２ｅに対し、現像スリーブ４３１の回転方向の上流側に位置する。
【００４３】
現像スリーブ４３１は、内包する現像磁石４３２の磁力によって前記キャリアを担持する。前記キャリアには前記トナーが付着しているため、現像スリーブ４３１は、前記キャリアとともに前記トナーも担持する。
【００４４】
第１上流磁極４３２ｂおよび第２下流磁極４３２ｅの極性は、現像磁極４３２ａの極性と同じである。第２上流磁極４３２ｃおよび第１下流磁極４３２ｄの極性は、現像磁極４３２ａの極性と異なる。図２に示される例において、現像磁極４３２ａの極性はＮ極である。しかしながら、現像磁極４３２ａの極性がＳ極であることも考えられる。
【００４５】
現像磁石４３２は、現像スリーブ４３１の表面に磁界を発生させる。前記磁界は、現像スリーブ４３１の外周面における感光体４１に対向する部分よりも現像スリーブ４３１の回転方向の上流側の部分で現像剤９０を吸着する。
【００４６】
さらに、前記磁界は、現像スリーブ４３１の外周面における感光体４１に対向する部分において、前記トナーが付着した前記キャリアをブラシ状に形成させる。これにより、現像剤９０が、いわゆる磁気ブラシとなり、感光体４１の表面に接触する。
【００４７】
現像スリーブ４３１は、不図示のバイアス回路によって感光体４１との間の現像バイアスが印加されている。前記磁気ブラシにおける前記トナーは、前記現像バイアスによって生じる現像スリーブ４３１と前記静電潜像との電位差により、感光体４１における前記静電潜像の部分へ移行する。
【００４８】
さらに、前記磁界は、現像スリーブ４３１の外周面における感光体４１に対向する部分よりも現像スリーブ４３１の回転方向の下流側の部分において、現像剤９０を離脱させる。これにより、前記静電潜像の現像に使われなかった前記トナーおよび前記キャリアは、現像容器４３０に回収される。
【００４９】
しかしながら、感光体４１の表面における前記静電潜像と前記磁気ブラシとが接触する現像領域において、いわゆるキャリア現像が生じる場合がある。前記キャリア現像は、前記キャリアが前記現像領域において感光体４１へ移行し、前記トナー像に前記キャリアが混入する現象である。
【００５０】
前記キャリア現像は、出力画像に白点ノイズが現れるなどの画質不良の原因となる。
【００５１】
転写装置４７は、作像装置４各々に対応する複数のベルト転写装置４７２と、中間転写ベルト４７１と、シート転写装置４７３とを備える。作像装置４各々において、ベルト転写装置４７２は、現像スリーブ４３１の位置に対しドラム回転方向Ｒ１の下流側に配置されている。
【００５２】
ベルト転写装置４７２は、感光体４１の表面の前記トナー像を中間転写ベルト４７１の表面へ転写する。これにより、中間転写ベルト４７１の表面にカラーの前記トナー像が形成される。シート転写装置４７３は、中間転写ベルト４７１に形成された前記トナー像をシート９に転写する。中間転写ベルト４７１は、感光体４１から前記トナー像が転写される被転写体の一例である。
【００５３】
なお、画像形成装置１０が、モノクロ画像形成装置である場合、シート転写装置４７３が、感光体４１上の前記トナー像をシート９へ転写する。この場合、シート９が、感光体４１から前記トナー像が転写される被転写体の一例である。
【００５４】
ドラムクリーニング装置４５は、ベルト転写装置４７２の位置に対しドラム回転方向Ｒ１の下流側において感光体４１の表面から現像剤９０を除去する。ドラムクリーニング装置４５は、感光体４１から現像剤９０を擦り取るクリーニングブレード４５１などを備える。
【００５５】
定着装置４８は、シート９に転写された前記トナー像を、加熱および加圧することによってシート９に定着させる。
【００５６】
ところで、現像剤９０が、粒径が小さい前記キャリアまたは表面抵抗が小さい前記キャリアなどのように、磁気的結合力が弱い不良キャリアを含む場合がある。前記不良キャリアは、前記キャリア現像によって前記トナー像に混入しやすい。
【００５７】
従って、画質の悪化を招くことなく、現像剤９０から前記不良キャリアを効率的に除去することが望まれる。
【００５８】
図２に示されるように、画像形成装置１０は、感光体４１の内側に配置された補助磁石４１０を備える。これにより、画像形成装置１０は、現像剤９０から前記不良キャリアを効率的に除去することが可能な構成を備える。以下、補助磁石４１０について説明する。
【００５９】
［補助磁石４１０］
補助磁石４１０は、感光体４１の表面における前記静電潜像が形成されていない無画像領域を介して現像スリーブ４３１に対向する補助磁極４１０ａを有する。
【００６０】
本実施形態において、補助磁極４１０ａは、感光体４１の内側における、現像磁極４３２ａに正対する位置よりもドラム回転方向Ｒ１の下流側の位置に配置されている。例えば、補助磁極４１０ａは、ドラム軸４１１から見て、現像磁極４３２ａに正対する方向に対してドラム回転方向Ｒ１の下流側へ５度乃至１０度の方向に配置されている。
【００６１】
補助磁極４１０ａの極性は、現像磁極４３２ａの極性の逆の極性である。これにより、補助磁石４１０は、現像磁石４３２が発生させる前記磁界を強化する。
【００６２】
図３に示されるように、画像形成装置１０は、２つの補助磁石４１０を備える。２つの補助磁石４１０は、永久磁石である。２つの補助磁石４１０は、主方向Ｄ１におけるプリント領域Ａ１の両外側の一対の延長領域Ａ２に配置されている。
【００６３】
本実施形態において、２つの補助磁石４１０は、感光体４１の内側に固定されている。即ち、２つの補助磁石４１０は回転しない。
【００６４】
感光体４１における主方向Ｄ１の両端の開口に、一対のドラム嵌合部材４１２が嵌め入れられている。便宜上、図２において、一対のドラム嵌合部材４１２は仮想線で示されている。
【００６５】
一対のドラム嵌合部材４１２には、ドラム軸４１１が貫通する孔４１２０が形成されている。ドラム軸４１１は、不図示のフレームに固定されており、回転しない。これにより、感光体４１は、ドラム軸４１１によって回転可能に支持されている。補助磁石４１０は、ドラム軸４１１と補助磁石４１０とを連結する連結部４１１ａによって予め定められた位置に保持されている。連結部４１１ａは、ドラム軸４１１と一体に構成されている。
【００６６】
感光体４１の表面における一対の延長領域Ａ２に対応する部分は、前記静電潜像が形成されていない無画像領域である。
【００６７】
補助磁石４１０の作用により、前記キャリアが、感光体４１の表面の前記無画像領域に対してより密に接触する。前述したように、前記不良キャリアは、磁気的結合力が弱い。そのため、前記キャリアが前記不良キャリアを含む場合、前記不良キャリアが、現像スリーブ４３１から感光体４１の表面の前記無画像領域へ移行しやすい。
【００６８】
前記無画像領域へ移行した前記不良キャリアは、出力画像へ悪影響を与えない。また、前記無画像領域へ移行した前記不良キャリアは、ドラムクリーニング装置４５によって感光体４１の表面から除去および回収される。
【００６９】
また、前記キャリアは、前記トナーとは逆の極性に帯電する。そのため、前記無画像領域へ移行した前記不良キャリアは、ベルト転写装置４７２の転写電圧によってベルト転写装置４７２から離れる方向への電気力を受ける。即ち、前記不良キャリアは、中間転写ベルト４７１へ転写されにくい。従って、前記不良キャリアは、中間転写ベルト４７１へ転写されずにドラムクリーニング装置４５へ回収される。
【００７０】
また、現像スリーブ４３１の表面において、現像磁極４３２ａによる前記キャリアの吸引力は、現像磁極４３２ａの正面の位置から離れるほど弱まる。従って、補助磁極４１０ａが現像磁極４３２ａに正対する位置よりもドラム回転方向Ｒ１の下流側の位置に配置されている場合、補助磁極４１０ａが、前記不良キャリアをより効率的に感光体４１側へ吸引することができる。
【００７１】
以上に示されるように、画像形成装置１０が採用されることにより、画質の悪化を招くことなく、現像剤９０から前記不良キャリアを効率的に除去することが可能である。
【００７２】
［第２実施形態］
次に、図４〜６を参照しつつ、第２実施形態に係る画像形成装置について説明する。図４，５において、図１〜３に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。
【００７３】
以下、本実施形態に係る画像形成装置における画像形成装置１０と異なる点について説明する。
【００７４】
本実施形態に係る画像形成装置は、画像形成装置１０の構成に対し、２つの補助磁石４１０が１つの補助磁石４１０ｘに置き換えられ、さらに変位機構５１および制御装置５０が加えられた構成を有している。
【００７５】
補助磁石４１０ｘは、感光体４１の内側に配置されている。補助磁石４１０ｘは、主方向Ｄ１におけるプリント領域Ａ１の全体に亘って延びて形成された永久磁石である。
【００７６】
例えば、補助磁石４１０ｘが、主方向Ｄ１におけるプリント領域Ａ１の全体および一対の延長領域Ａ２に亘って延びて形成されていることが考えられる。
【００７７】
変位機構５１は、補助磁石４１０ｘを現像磁石４３２に近接する基準位置と前記基準位置よりも現像磁石４３２から離隔した退避位置との間で変位させる機構である。図４は、補助磁石４１０ｘが前記基準位置に保持されている状態を示し、図５は、補助磁石４１０ｘが前記退避位置に保持されている状態を示す。
【００７８】
補助磁石４１０ｘも、補助磁石４１０と同様に、現像磁極４３２ａの極性と逆の極性の補助磁極４１０ａを有する。
【００７９】
図４，５に示される例では、変位機構５１は、スライド案内部５１ａおよびアクチュエーター５１ｂを備える。スライド案内部５１ａは、補助磁石４１０ｘを前記基準位置と前記退避位置との間で変位可能に支持する。スライド案内部５１ａは、ドラム軸４１１と一体に構成されている。
【００８０】
アクチュエーター５１ｂは、入力される制御信号Ｓｇ１に従って、補助磁石４１０ｘを前記基準位置および前記退避位置の一方から他方へ変位させる。例えば、アクチュエーター５１ｂがソレノイドであることが考えられる。
【００８１】
図６に示されるように、制御装置５０は、ＭＰＵ（Miro Processing Unit）５０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０２、不揮発性メモリー５０３および信号インターフェイス５０４などを備える。なお、ＲＡＭ５０２および不揮発性メモリー５０３は、コンピューター読み取り可能な記憶装置である。
【００８２】
ＭＰＵ５０１は、予め不揮発性メモリー５０３に記憶されたプログラムを実行することにより、各種のデータ処理および制御を実行するプロセッサーの一例である。
【００８３】
ＲＡＭ５０２は、ＭＰＵ５０１によって実行される前記プログラムおよびＭＰＵ５０１が導出もしくは参照するデータを一時記憶する揮発性のメモリーである。
【００８４】
不揮発性メモリー５０３は、ＭＰＵ５０１によって実行される前記プログラムおよびＭＰＵ５０１が参照するデータを予め記憶する。例えば、不揮発性メモリー５０３がＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）またはフラッシュメモリーなどであることが考えられる。
【００８５】
信号インターフェイス５０４は、各種のセンサーの検出信号をデジタルデータへ変換してＭＰＵ５０１へ伝送する。さらに、信号インターフェイス５０４は、ＭＰＵ５０１が出力する制御指令を電流信号または電圧信号などの制御信号Ｓｇ１へ変換し、制御対象の機器へ出力する。
【００８６】
ＭＰＵ５０１が予め定められた制御プログラムを実行することにより、制御装置５０は、変位機構５１のアクチュエーター５１ｂを制御する変位制御装置として動作する。
【００８７】
補助磁石４１０ｘが前記基準位置に位置する場合に、補助磁極４１０ａは、感光体４１の表面を介して現像スリーブ４３１に対向する。また、補助磁石４１０ｘが前記基準位置に位置する場合に、補助磁石４１０ｘの補助磁極４１０ａは、現像磁石４３２が発生させる前記磁界を強化する。
【００８８】
図４に示される例において、補助磁石４１０ｘが前記基準位置に位置する場合の補助磁極４１０ａは、感光体４１の内側における、現像磁極４３２ａに正対する位置よりもドラム回転方向Ｒ１の下流側の位置に配置される。
【００８９】
図４，５に示される例では、変位機構５１は、感光体４１の半径方向に沿って補助磁石４１０ｘを変位させる。そのため、補助磁石４１０ｘが前記退避位置に位置する場合も、補助磁極４１０ａは、感光体４１の表面を介して現像スリーブ４３１に対向する。
【００９０】
但し、補助磁石４１０ｘが前記退避位置に位置する場合、補助磁極４１０ａは、現像磁石４３２が発生させる前記磁界に対し、それを強化するほどの影響を及ぼさない。即ち、補助磁石４１０ｘは、前記基準位置において現像磁石４３２が発生させる前記磁界を強化し、前記退避位置において前記磁界を強化しない。
【００９１】
本実施形態において、補助磁極４１０ａは、感光体４１の内側における、現像磁極４３２ａに正対する位置よりもドラム回転方向Ｒ１の下流側の位置に配置されている。例えば、補助磁極４１０ａは、ドラム軸４１１から見て、現像磁極４３２ａに正対する方向に対してドラム回転方向Ｒ１の下流側へ５度乃至１０度の方向に配置されている。
【００９２】
制御装置５０は、感光体４１の表面におけるプリント領域Ａ１に前記静電潜像を含む部分が、感光体４１と現像スリーブ４３１との間を通過するときに、補助磁石４１０ｘを前記退避位置に保持する動作をアクチュエーター５１ｂに実行させる。
【００９３】
さらに、制御装置５０は、感光体４１の表面におけるプリント領域Ａ１全体が前記無画像領域である部分が、感光体４１と現像スリーブ４３１との間を通過するときに、補助磁石４１０ｘを前記基準位置に保持する動作をアクチュエーター５１ｂに実行させる。
【００９４】
本実施形態において、感光体４１の表面における、プリント領域Ａ１全体が前記無画像領域である部分は、シート搬送装置３により搬送される複数のシート９の間に対応する部分である。
【００９５】
本実施形態において、感光体４１の表面における前記無画像領域が感光体４１と現像スリーブ４３１との間を通過するときに、補助磁石４１０ｘの補助磁極４１０ａが、感光体４１の表面における前記無画像領域を介して現像スリーブ４３１に対向する。これにより、補助磁石４１０ｘが、現像磁石４３２が発生させる前記磁界を強化する。
【００９６】
一方、感光体４１の表面におけるプリント領域Ａ１に前記静電潜像を含む部分が感光体４１と現像スリーブ４３１との間を通過するときには、補助磁石４１０ｘは、現像磁石４３２が発生させる前記磁界を強化しない。
【００９７】
本実施形態においても、補助磁石４１０ｘの作用により、前記キャリアが、感光体４１の表面の前記無画像領域に対してより密に接触する。そのため、前記キャリアが前記不良キャリアを含む場合、前記不良キャリアが、現像スリーブ４３１から感光体４１の表面の前記無画像領域へ移行しやすい。
【００９８】
前記無画像領域へ移行した前記不良キャリアは、出力画像へ悪影響を与えない。また、前記無画像領域へ移行した前記不良キャリアは、ドラムクリーニング装置４５によって感光体４１の表面から除去および回収される。従って、画質の悪化を招くことなく、前記不良キャリアが現像剤９０から効率的に除去される。
【００９９】
なお、変位機構５１が、制御信号Ｓｇ１に従って補助磁石４１０ｘを回転させることにより、補助磁石４１０ｘを前記基準位置および前記退避位置の一方から他方へ変位させる機構であってもよい。
【０１００】
例えば、変位機構５１が、ドラム軸４１１を中心に補助磁石４１０ｘを回転変位させる機構であることが考えられる。また、変位機構５１が、補助磁石４１０ｘを保持する部材におけるドラム軸４１１寄りの部分に設けられた回転軸を中心に、補助磁石４１０ｘを回転変位させる機構であってもよい。
【０１０１】
［第３実施形態］
次に、図７，８を参照しつつ、第３実施形態に係る画像形成装置について説明する。図７，８において、図１〜６に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。
【０１０２】
以下、本実施形態に係る画像形成装置における画像形成装置１０と異なる点について説明する。
【０１０３】
本実施形態に係る画像形成装置は、画像形成装置１０の構成に対し、２つの補助磁石４１０が１つの補助磁石４１０ｙに置き換えられ、さらに給電回路５２および制御装置５０が加えられた構成を有している。
【０１０４】
補助磁石４１０ｙは、感光体４１の内側に配置された電磁石である。補助磁石４１０ｙは、主方向Ｄ１におけるプリント領域Ａ１の全体に亘って延びて形成されている。
【０１０５】
例えば、補助磁石４１０ｙが、主方向Ｄ１におけるプリント領域Ａ１の全体および一対の延長領域Ａ２に亘って延びて形成されていることが考えられる。
【０１０６】
補助磁石４１０ｙは、主方向Ｄ１に沿って延びて形成されたコア部材４１０１と、コア部材４１０１に巻かれたコイル４１０２とを含む。給電回路５２は、コイル４１０２に作動電流Ｉ１を供給する。コア部材４１０１の材料は、ソフトフェライトなどの軟磁性の材料である。
【０１０７】
給電回路５２は、入力される制御信号Ｓｇ２に従って、コイル４１０２に作動電流Ｉ１を供給する給電状態と、コイル４１０２への作動電流Ｉ１の供給を停止する停止状態との一方から他方へ切り替わる。
【０１０８】
制御装置５０は、図６に示される構成を備える。ＭＰＵ５０１が予め定められた制御プログラムを実行することにより、制御装置５０は、補助磁石４１０ｙのコイル４１０２への給電を制御する給電制御装置として動作する。
【０１０９】
制御装置５０は、感光体４１の表面におけるプリント領域Ａ１に前記静電潜像を含む部分が、感光体４１と現像スリーブ４３１との間を通過するときに、給電回路５２を前記停止状態に切り替える制御信号Ｓｇ２を出力する。これにより、補助磁石４１０ｙへの作動電流Ｉ１の供給が停止され、補助磁石４１０ｙは磁石として機能しない。
【０１１０】
さらに、制御装置５０は、感光体４１の表面におけるプリント領域Ａ１全体が前記無画像領域である部分が、感光体４１と現像スリーブ４３１との間を通過するときに、給電回路５２を前記給電状態に切り替える制御信号Ｓｇ２を出力する。これにより、作動電流Ｉ１が補助磁石４１０ｙへ供給され、補助磁石４１０ｙは磁石として機能する。
【０１１１】
作動電流Ｉ１が供給される補助磁石４１０ｙは、感光体４１の表面を介して現像スリーブ４３１に対向する補助磁極４１０ａを有する。この補助磁極４１０ａの極性は、現像磁極４３２ａの極性と逆の極性である。
【０１１２】
図７に示される例において、補助磁石４１０ｙの補助磁極４１０ａは、感光体４１の内側における、現像磁極４３２ａに正対する位置よりもドラム回転方向Ｒ１の下流側の位置に配置されている。
【０１１３】
本実施形態において、感光体４１の表面における、プリント領域Ａ１全体が前記無画像領域である部分は、シート搬送装置３により搬送される複数のシート９の間に対応する部分である。
【０１１４】
本実施形態において、感光体４１の表面における前記無画像領域が感光体４１と現像スリーブ４３１との間を通過するときに、補助磁石４１０ｙの補助磁極４１０ａが感光体４１の表面における前記無画像領域を介して現像スリーブ４３１に対向する。これにより、補助磁石４１０ｙは、現像磁石４３２が発生させる前記磁界を強化する。
【０１１５】
一方、感光体４１の表面におけるプリント領域Ａ１に前記静電潜像を含む部分が感光体４１と現像スリーブ４３１との間を通過するときには、補助磁石４１０ｙは、磁石として機能せず、現像磁石４３２が発生させる前記磁界を強化しない。
【０１１６】
本実施形態においても、補助磁石４１０ｙの作用により、前記キャリアが、感光体４１の表面の前記無画像領域に対してより密に接触する。そのため、前記キャリアが前記不良キャリアを含む場合、前記不良キャリアが、現像スリーブ４３１から感光体４１の表面の前記無画像領域へ移行しやすい。
【０１１７】
前記無画像領域へ移行した前記不良キャリアは、出力画像へ悪影響を与えない。また、前記無画像領域へ移行した前記不良キャリアは、ドラムクリーニング装置４５によって感光体４１の表面から除去および回収される。従って、画質の悪化を招くことなく、前記不良キャリアが現像剤９０から効率的に除去される。
【０１１８】
［第３実施形態の応用例］
次に、図９を参照しつつ、第３実施形態の応用例について説明する。図９において、図１〜８に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。
【０１１９】
本応用例に係る画像形成装置は、透磁率センサー６１、温度センサー６２、湿度センサー６３および帯電量センサー６４をさらに備える。
【０１２０】
透磁率センサー６１は、現像容器４３０内の現像剤９０の透磁率を検出する。現像剤９０の透磁率は、現像剤９０における前記キャリアの比率を表す物理量である。即ち、透磁率センサー６１は、現像剤９０における前記キャリアの比率を検出する状態検出センサーの一例である。また、前記キャリアの比率は装置状態の一例である。
【０１２１】
なお、現像剤９０は前記トナーおよび前記キャリアを含む。そのため、透磁率センサー６１は、現像剤９０における前記トナーの比率を検出する状態検出センサーの一例であるともいえる。
【０１２２】
温度センサー６２および湿度センサー６３は、それぞれ本応用例に係る画像形成装置の設置環境の温度および湿度を検出する。温度センサー６２および湿度センサー６３も、状態検出センサーの一例である。また、前記設置環境の温度および湿度は、それぞれ装置状態の一例である。
【０１２３】
帯電量センサー６４は、現像剤９０に含まれる前記トナーの帯電量を検出する。例えば、帯電量センサー６４は、電流検出回路と、濃度センサーと、制御装置５０により実現される帯電量検出処理部とを含む。
【０１２４】
前記電流検出回路は、現像スリーブ４３１に現像バイアス電圧を印加するバイアス回路に流れる電流を検出する。前記濃度センサーは、感光体４１の表面において現像されるパッチ画像の濃度を検出する。前記帯電量検出処理部は、作像装置４に前記パッチ画像を現像させ、前記電流検出回路による検出電流および前記濃度センサーによる検出濃度に基づいて前記トナーの帯電量を導出する。
【０１２５】
例えば、前記帯電量検出処理部は、前記検出電流および前記検出濃度の組合せと前記トナーの帯電量との対応関係を表す予め定められた対応情報に前記検出電流および前記検出濃度を適用することにより、前記トナーの帯電量を導出する。或いは、前記帯電量検出処理部は、予め定められた換算式に基づいて前記検出濃度を現像トナー量へ換算し、記検出電流および前記現像トナー量の組合せと前記トナーの帯電量との対応関係を表す予め定められた対応情報に前記検出電流および前記現像トナー量の換算値を適用することにより、前記トナーの帯電量を導出する。帯電量センサー６４も、状態検出センサーの一例である。また、前記トナーの帯電量は、装置状態の一例である。
【０１２６】
本応用例においても、制御装置５０は、前記給電制御装置として動作する。そして、制御装置５０は、以下に示される第１条件から第５条件までの５つの条件のいずれか１つ、または、前記５つの条件のうち予め定められた複数の組合せが成立する場合に、補助磁石４１０ｙへの給電量を他の場合よりも大きくする。
【０１２７】
第１条件は、透磁率センサー６１の検出結果が、予め定められた比率を上回るという条件である。第２条件は、温度センサー６２の検出結果が予め定められた温度を上回るという条件である。
【０１２８】
第３条件は、湿度センサー６３の検出結果がめ定められた湿度を上回るという条件である。第４条件は、帯電量センサー６４の検出結果が、予め定められた帯電量を上回るという条件である。
【０１２９】
第５条件は、予め定められた期間における印字率の実績値が予め定められたしきい値を下回るという条件である。例えば、前記第５条件は、予め定められた枚数のシート９に画像が形成される期間における印字率の平均値が、前記しきい値を下回るという条件である。
【０１３０】
前記第１条件が成立する状況は、前記キャリアを取り巻く前記トナーが減少しているため、前記キャリアが感光体４１の表面に接触しやすい状況である。
【０１３１】
前記第２条件が成立する状況は、前記キャリアの表面抵抗が低くなりやすく、これに起因して前記磁気ブラシの表面に電流が流れやすくなるため、感光体４１に接触する前記磁気ブラシの先端の前記不良キャリアの帯電量が大きくなる状況である。
【０１３２】
前記第３条件または前記第４条件が成立する状況は、現像剤９０に含まれる前記トナーの帯電量が大きくなりやすく、これに起因して前記キャリアの帯電量も大きくなる状況である。
【０１３３】
前記第５条件が成立する状況は、現像容器４３０内で前記トナーの消費量が少ない状態で前記トナーの撹拌が継続されるため、現像剤９０に含まれる前記トナーの帯電量が大きくなりやすく、これに起因して前記キャリアの帯電量も大きくなりやすい状況である。
【０１３４】
従って、前記５つの条件それぞれが成立する状況は、前記不良キャリアの前記キャリア現像が発生しやすい状況である。本応用例によれば、前記キャリア現像が発生しやすい状況下で、前記不良キャリアが前記無画像領域において積極的に回収される。その結果、前記キャリア現像の発生をより効果的に防止することができる。
【０１３５】
なお、本応用例において、透磁率センサー６１、温度センサー６２、湿度センサー６３および帯電量センサー６４のうちの１つ以上が省略され、さらに省略されたセンサーに対応する条件に基づく補助磁石４１０ｙへの給電量の制御が省略されてもよい。
【０１３６】
同様に、本応用例において、前記印字率に基づく補助磁石４１０ｙへの給電量の制御が省略されてもよい。
【符号の説明】
【０１３７】
１        ：本体部
２        ：シート収容部
３        ：シート搬送装置
４        ：作像装置
９        ：シート
１０      ：画像形成装置
３０      ：送出ローラー対
３１      ：搬送ローラー対
４０      ：プリント装置
４１      ：感光体
４２      ：帯電装置
４３      ：現像装置
４５      ：ドラムクリーニング装置
４６      ：光走査装置
４７      ：転写装置
４８      ：定着装置
５０      ：制御装置
５１      ：変位機構
５１ａ    ：スライド案内部
５１ｂ    ：アクチュエーター
５２      ：給電回路
９０      ：現像剤
１０１    ：排出トレイ
３００    ：搬送路
４１０，４１０ｘ，４１０ｙ：補助磁石
４１０ａ  ：補助磁極
４１１    ：ドラム軸
４１１ａ  ：連結部
４１２    ：ドラム嵌合部材
４３０    ：現像容器
４３１    ：現像スリーブ
４３２    ：現像磁石
４３２ａ  ：現像磁極
４３２ｂ  ：第１上流磁極
４３２ｃ  ：第２上流磁極
４３２ｄ  ：第１下流磁極
４３２ｅ  ：第２下流磁極
４３３    ：スリーブ軸
４３４    ：スリーブ嵌合部材
４５１    ：クリーニングブレード
４７１    ：中間転写ベルト
４７２    ：ベルト転写装置
４７３    ：シート転写装置
５０１    ：ＭＰＵ
５０２    ：ＲＡＭ
５０３    ：不揮発性メモリー
５０４    ：信号インターフェイス
４１０１  ：コア部材
４１０２  ：コイル
４１２０  ：ドラム嵌合部材の孔
４３０１  ：現像ローラー
４３０２  ：撹拌スクリュー
４３４０  ：スリーブ嵌合部材の孔
Ａ１      ：プリント領域
Ａ２      ：延長領域
Ｄ１      ：主方向
Ｄ２      ：対向方向
Ｉ１      ：作動電流
Ｒ１      ：ドラム回転方向
Ｓｇ１，Ｓｇ２：制御信号
【図１】
2020134801.tif 000003
【図２】
2020134801.tif 000004
【図３】
2020134801.tif 000005
【図４】
2020134801.tif 000006
【図５】
2020134801.tif 000007
【図６】
2020134801.tif 000008
【図７】
2020134801.tif 000009
【図８】
2020134801.tif 000010
【図９】
2020134801.tif 000011