(57)【要約】【課題】タッチダウン現像方式が採用された現像装置を備えた画像形成装置において、トナーの性能に影響を与えることなく、トナーのトナー担持体への付着を抑制する。【解決手段】トナー除去モードが設定されると、感光体ドラム３２１と現像ローラー８３との間、及び、磁気ローラー８２と現像ローラー８３との間において、いずれも現像ローラー８３の方がプラス極性において電位が高くなるよう直流バイアスが設定される。これにより、現像ローラー８３の周面８３Ａには外添剤Ｅだけが滞留する。さらに、磁気ローラー８２に印加する交流バイアスが、通常現像モードよりも高く設定される。これにより、キャリアＣ（現像剤層）の周面８３Ａへの圧接力が電気的に高められる。このようなバイアス設定下でエージング駆動が行われることで、外添剤Ｅを研磨剤とし、現像剤層をブラシとして、周面８３Ａのトナー付着層ＴＬａが研磨、除去される。【選択図】図９
2014240914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像及びトナー像を担持する周面を有する像担持体と、
トナー、外添剤及びキャリアを含む現像剤層を担持する周面を有する現像剤担持体と、
前記現像剤層に接触し、前記現像剤層からトナーを受け取ってトナー層を担持する周面を有し、前記静電潜像の現像のために前記トナー層のトナーを前記像担持体に供給するトナー担持体と、
前記像担持体、前記現像剤担持体及び前記トナー担持体へバイアスを印加すると共に、前記バイアスを制御するバイアス制御部と、
前記トナー担持体の周面へのトナー付着状況を電気的に検出する検出手段と、を備え、
前記検出手段が、閾値を超過する前記トナー付着を検出したとき、前記バイアス制御部は通常現像モードからトナー除去モードにバイアス設定を変更するものであって、
前記トナー除去モードにおいて前記バイアス制御部は、前記トナー担持体の周面に前記外添剤だけが滞留し、且つ、前記現像剤担持体に担持された前記現像剤層が、前記トナー担持体の周面に前記通常現像モードよりも強く接触するよう、前記像担持体、前記現像剤担持体及び前記トナー担持体へ印加するバイアスを設定する、画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記トナーは第１極性に帯電され、前記外添剤及び前記キャリアは前記第１極性とは逆の第２極性の帯電性を有し、
前記トナー除去モードにおいて前記バイアス制御部は、前記像担持体と前記トナー担持体との間、及び、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間において、いずれも前記トナー担持体の方が前記第１極性において電位が高くなるよう前記バイアスの設定を行うことで、前記トナー担持体の周面に前記外添剤だけを滞留させる、画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記トナーは第１極性に帯電され、前記外添剤及び前記キャリアは前記第１極性とは逆の第２極性の帯電性を有し、
前記バイアス制御部は、前記像担持体、前記現像剤担持体及び前記トナー担持体へ直流バイアスを印加すると共に、少なくとも前記現像剤担持体へ交流バイアスを重畳して印加するものであって、
前記トナー除去モードにおいて前記バイアス制御部は、
前記像担持体と前記トナー担持体との間、及び、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間において、いずれも前記トナー担持体の方が前記第１極性において電位が高くなるよう前記直流バイアスの設定を行うことで、前記トナー担持体の周面に前記外添剤だけを滞留させ、
前記現像剤担持体に印加する前記交流バイアスを前記通常現像モードよりも高く設定し、前記キャリアの前記トナー担持体の周面への圧接力を電気的に高めることで、前記現像剤層の前記トナー担持体の周面への接触を強くする、画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記検出手段が、前記トナー担持体の周面の電気抵抗値の変動に基づいて変化する評価値を求めるものである、画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記検出手段が、前記像担持体と前記トナー担持体との間において放電が発生する電圧を検出する機構を含む、画像形成装置。
【請求項６】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記検出手段が、前記トナー担持体と前記現像剤担持体との間に流れる電流を検出する機構を含む、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤を用いたタッチダウン現像方式の現像装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置は、像担持体（例えば、感光体ドラムや転写ベルト）上に形成された静電潜像に現像剤を供給して該静電潜像を現像することにより、像担持体上にトナー像を形成する。前記現像を行う方式の一つとして、非磁性体のトナーおよび磁性体のキャリアを含む二成分現像剤を用いたタッチダウン現像方式が知られている。この方式では、磁気ローラー上に二成分現像剤層（いわゆる磁気ブラシ層）が担持され、現像ローラー（トナー担持体）上に前記磁気ブラシ層からトナーを受け取ってトナー層が担持され、該トナー層から像担持体にトナーが供給されることで前記静電潜像が可視化される。
【０００３】
タッチダウン現像方式においては、現像ローラーがトナーと最も接触する機会が多く、このため現像ローラーの周面にトナーが容易に剥離できない状態で付着することがある。特に、シートへトナー像を定着させる定着装置において、定着温度を下げて省エネを図ることができるように、低温定着仕様のトナーが用いられることがある。この場合、トナーの低融点成分が現像ローラーの周面に融着し易くなる。トナーが現像ローラーの周面に層を形成するほどに付着すると、現像性が低下し、画像上に不具合が発生する。
【０００４】
特許文献１には、トナーに特定の外添剤を添加するとともに、その外添剤に特定の表面処理を施すようにすることで、トナーの現像ローラーの周面への付着を抑制する技術が開示されている。しかし、この解決アプローチでは、特定の外添剤の使用並びに表面処理の適用によって、トナーの性能、特にトナーの帯電性能に著しく影響を与えてしまう可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７８０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、タッチダウン現像方式が採用された現像装置を備えた画像形成装置において、トナーの性能に影響を与えることなく、トナーのトナー担持体への付着を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一局面に係る画像形成装置は、静電潜像及びトナー像を担持する周面を有する像担持体と、トナー、外添剤及びキャリアを含む現像剤層を担持する周面を有する現像剤担持体と、前記現像剤層に接触し、前記現像剤層からトナーを受け取ってトナー層を担持する周面を有し、前記静電潜像の現像のために前記トナー層のトナーを前記像担持体に供給するトナー担持体と、前記像担持体、前記現像剤担持体及び前記トナー担持体へバイアスを印加すると共に、前記バイアスを制御するバイアス制御部と、前記トナー担持体の周面へのトナー付着状況を電気的に検出する検出手段と、を備え、前記検出手段が、閾値を超過する前記トナー付着を検出したとき、前記バイアス制御部は通常現像モードからトナー除去モードにバイアス設定を変更するものであって、前記トナー除去モードにおいて前記バイアス制御部は、前記トナー担持体の周面に前記外添剤だけが滞留し、且つ、前記現像剤担持体に担持された前記現像剤層が、前記トナー担持体の周面に前記通常現像モードよりも強く接触するよう、前記像担持体、前記現像剤担持体及び前記トナー担持体へ印加するバイアスを設定する。
【０００８】
この構成によれば、検出手段が、トナー担持体の周面に対する閾値を超過するトナーの付着を検出したとき、バイアス制御部はトナー除去モードでバイアスを印加する。このトナー除去モードの実行によって、トナー担持体の周面には、現像剤のトナー、外添剤及びキャリアからなる３成分のうち、前記外添剤だけが滞留する。この外添剤は、トナー担持体の周面に対する研磨剤として機能する。また、現像剤担持体に担持された現像剤層の、トナー担持体の周面に対する圧接力が増加される。この現像剤層はいわゆる磁気ブラシであり、該磁気ブラシのパワーが通常現像モードよりも強化される。従って、外添剤を研磨剤、現像剤層を摺擦要素として、トナー担持体の周面が研磨される。これにより、トナー担持体の周面に付着したトナーが除去される。
【０００９】
上記構成において、前記トナーは第１極性に帯電され、前記外添剤及び前記キャリアは前記第１極性とは逆の第２極性の帯電性を有し、前記トナー除去モードにおいて前記バイアス制御部は、前記像担持体と前記トナー担持体との間、及び、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間において、いずれも前記トナー担持体の方が前記第１極性において電位が高くなるよう前記バイアスの設定を行うことで、前記トナー担持体の周面に前記外添剤だけを滞留させる構成とすることができる。
【００１０】
この構成によれば、トナーと外添剤とは帯電極性が逆であるので、電気的な力によって、トナーと別離して外添剤だけをトナー担持体へ飛翔させ易くなる。そして、トナー担持体の前記第１極性における電位が像担持体及び現像剤担持体のいずれに対しても高く設定されるので、外添剤をトナー担持体に滞留させ易い環境が電気的に形成される。
【００１１】
また、前記トナーは第１極性に帯電され、前記外添剤及び前記キャリアは前記第１極性とは逆の第２極性の帯電性を有し、前記バイアス制御部は、前記像担持体、前記現像剤担持体及び前記トナー担持体へ直流バイアスを印加すると共に、少なくとも前記現像剤担持体へ交流バイアスを重畳して印加するものであって、前記トナー除去モードにおいて前記バイアス制御部は、前記像担持体と前記トナー担持体との間、及び、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間において、いずれも前記トナー担持体の方が前記第１極性において電位が高くなるよう前記直流バイアスの設定を行うことで、前記トナー担持体の周面に前記外添剤だけを滞留させ、前記現像剤担持体に印加する前記交流バイアスを前記通常現像モードよりも高く設定し、前記キャリアの前記トナー担持体の周面への圧接力を電気的に高めることで、前記現像剤層の前記トナー担持体の周面への接触を強くすることが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、トナーと外添剤とは帯電極性が逆であるので、電気的な力によって、トナーと別離して外添剤だけをトナー担持体へ飛翔させ易くなる。そして、トナー担持体の前記第１極性における電位が像担持体及び現像剤担持体のいずれに対しても高くなるよう直流バイアスが設定されるので、外添剤をトナー担持体に滞留させ易い環境が電気的に形成される。さらに、現像剤担持体に印加する交流バイアスが通常現像モードよりも高く設定され、これにより現像剤担持体とトナー担持体との間におけるキャリアの往復動作が活発化されるので、現像剤層（磁気ブラシ）の摺擦力を高めることができる。従って、トナー担持体の周面に対する研磨力が高められ、付着トナーを良好に削り取ることができるようになる。
【００１３】
上記構成において、前記検出手段が、前記トナー担持体の周面の電気抵抗値の変動に基づいて変化する評価値を求めるものとすることができる。
【００１４】
トナー担持体の周面にトナーが相当量付着すると、該周面の電気抵抗値が上昇する。従って、トナー担持体の周面の電気抵抗値を検出することで、色差計のような高価な計測機器を用いることなく、トナー担持体の周面へのトナー付着状況を評価することができる。
【００１５】
この場合、前記検出手段として、前記像担持体と前記トナー担持体との間において放電が発生する電圧を検出する機構を含むものを用いることができる。
【００１６】
トナー担持体の周面へのトナー付着によって該周面の電気抵抗値が上昇すると、前記像担持体と前記トナー担持体との間において放電が発生する電圧は上昇することになる。従って、該電圧の検知によって、トナー担持体の周面へのトナー付着状況を評価することができる。
【００１７】
あるいは、前記検出手段が、前記トナー担持体と前記現像剤担持体との間に流れる電流を検出する機構を含むものであっても良い。
【００１８】
トナー担持体の周面へのトナー付着によって該周面の電気抵抗値が上昇すると、前記トナー担持体と前記現像剤担持体との間に流れる電流は低下することになる。従って、該電流の検知によって、トナー担持体の周面へのトナー付着状況を評価することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、タッチダウン現像方式が採用された現像装置を備えた画像形成装置において、トナーの性能に影響を与えることなく、トナーのトナー担持体への付着を抑制することができる。従って、画像品質を良好に維持できる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】現像装置の垂直方向の断面図である。
【図３】現像装置の水平方向の断面図である。
【図４】現像装置の現像動作を説明するための模式図である。
【図５】現像ローラーからのトナーの回収動作を説明するための模式図である。
【図６】制御部の機能ブロック図である。
【図７】現像ローラー周面へのトナーの付着前後における電気的な状況を説明するための模式的な図である。
【図８】トナー除去モードのバイアスが印加された状態における動作を説明するための模式的な図である。
【図９】トナー除去モードのバイアスが印加された状態における動作を説明するための模式的な図である。
【図１０】トナー除去モードにおける制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１１】実施例及び比較例における、現像ローラー周面へのトナーの付着状況の評価結果を示す表形式の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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の内部構造を示す断面図である。ここでは、画像形成装置１として複写機を例示するが、画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、或いは、これらの機能を備える複合機であってもよい。
【００２２】
画像形成装置１は、略直方体形状の筐体構造を有する装置本体１０と、装置本体１０上に配置される自動原稿給送装置２０とを備える。装置本体１０の内部には、複写する原稿画像を光学的に読み取る読取ユニット２５と、シートにトナー像を形成する画像形成部３０と、前記トナー像をシートに定着させる定着部６０と、画像形成部３０へ搬送されるシートを貯留する給紙部４０と、シートを給紙部４０から画像形成部３０及び定着部６０を経由してシート排出口１０Ｅまで搬送する搬送経路５０と、この搬送経路５０の一部を構成するシート搬送路を内部に有する搬送ユニット５５とが収容されている。
【００２３】
自動原稿給送装置２０は、装置本体１０の上面に回動自在に取り付けられている。自動原稿給送装置２０は、装置本体１０における所定の原稿読取位置（第１コンタクトガラス２４１が組み付けられた位置）に向けて、複写される原稿シートを自動給送する。一方、ユーザーが手置きで原稿シートを所定の原稿読取位置（第２コンタクトガラス２４２の配置位置）に載置する場合は、自動原稿給送装置２０は上方に開かれる。自動原稿給送装置２０は、原稿シートが載置される原稿トレイ２１と、自動原稿読取位置を経由して原稿シートを搬送する原稿搬送部２２と、読取後の原稿シートが排出される原稿排出トレイ２３とを含む。
【００２４】
読取ユニット２５は、装置本体１０の上面の自動原稿給送装置２０から自動給送される原稿シートの読取用の第１コンタクトガラス２４１、又は手置きされる原稿シートの読取用の第２コンタクトガラス２４２を通して、原稿シートの画像を光学的に読み取る。読取ユニット２５内には、光源、移動キャリッジ、反射ミラー等を含む走査機構と、撮像素子とが収容されている（図略）。走査機構は、原稿シートに光を照射し、その反射光を撮像素子に導く。撮像素子は、前記反射光をアナログ電気信号に光電変換する。前記アナログ電気信号は、Ａ／Ｄ変換回路でデジタル電気信号に変換された後、画像形成部３０に入力される。
【００２５】
画像形成部３０は、フルカラーのトナー画像を生成しこれをシート上に転写する処理を行うもので、タンデムに配置されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の各トナー像を形成する４つのユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂｋを含む画像形成ユニット３２と、該画像形成ユニット３２の上に隣接して配置された中間転写ユニット３３と、中間転写ユニット３３上に配置されたトナー補給部３４とを含む。
【００２６】
各画像形成ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂｋは、感光体ドラム３２１（像担持体）と、この感光体ドラム３２１の周囲に配置された、帯電器３２２、露光器３２３、現像装置３２４、一次転写ローラー３２５及びクリーニング装置３２６とを含む。感光体ドラム３２１は、その軸回りに回転し、静電潜像及びトナー像を担持する周面を有する。帯電器３２２は、感光体ドラム３２１の表面を均一に帯電する。露光器３２３は、レーザー光源とミラーやレンズ等の光学系機器とを有し、感光体ドラム３２１の周面に、原稿画像の画像データに基づく光を照射して、静電潜像を形成する。
【００２７】
現像装置３２４は、感光体ドラム３２１上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム３２１の周面にトナーを供給する。現像装置３２４は、タッチダウン現像方式の現像装置であって、スクリューフィーダー、磁気ローラー、及び現像ローラーを含む。この現像装置３２４の詳細については、後記で詳細に説明する。
【００２８】
一次転写ローラー３２５は、中間転写ユニット３３に備えられている中間転写ベルト３３１を挟んで感光体ドラム３２１とニップ部を形成し、感光体ドラム３２１上のトナー像を中間転写ベルト３３１上に一次転写する。クリーニング装置３２６は、クリーニングローラー等を有し、トナー像転写後の感光体ドラム３２１の周面を清掃する。
【００２９】
中間転写ユニット３３は、中間転写ベルト３３１、駆動ローラー３３２、従動ローラー３３３及びテンションローラー３３４を備える。中間転写ベルト３３１は、これらローラー３３２、３３３、３３４及び上述の一次転写ローラー３２５に架け渡された無端ベルトである。中間転写ベルト３３１の外周面には、複数の感光体ドラム３２１からトナー像が、同一箇所に重ねて転写される（一次転写）。
【００３０】
駆動ローラー３３２の周面に対向して、二次転写ローラー３５が配置されている。駆動ローラー３３２と二次転写ローラー３５とのニップ部は、中間転写ベルト３３１に重ね塗りされたフルカラーのトナー像をシートに転写する二次転写部３５Ａとなる。駆動ローラー３３２又は二次転写ローラー３５のいずれか一方のローラーに、トナー像と逆極性の二次転写バイアス電位が印加され、他方のローラーは接地される。なお、従動ローラー３３３は、中間転写ベルト３３１の周回に応じて従動するローラー、テンションローラー３３４は中間転写ベルト３３１に所定の張力を付与するローラーである。
【００３１】
トナー補給部３４は、イエロー用トナーコンテナ３４Ｙ、マゼンタ用トナーコンテナ３４Ｍ、シアン用トナーコンテナ３４Ｃ、及びブラック用トナーコンテナ３４Ｂｋを含む。これらトナーコンテナ３４Ｙ、３４Ｃ、３４Ｍ、３４Ｂｋは、それぞれ各色のトナーを貯留するものであり、ＹＭＣＢｋ各色に対応する画像形成ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂｋの現像装置３２４に、図略の供給経路を通して各色のトナーを供給する。
【００３２】
給紙部４０は、画像形成処理が施されるシートを収容する２段の給紙カセット４０Ａ、４０Ｂを備える。これら給紙カセット４０Ａ、４０Ｂは、装置本体１０の前方から手前方向に引出可能である。給紙カセット４０Ａ、４０Ｂは、自動給紙用に設けられたカセットであるが、装置本体１０の右側面１０Ｒには、手差し給紙用の給紙トレイ４６も設けられている。
【００３３】
給紙カセット４０Ａ（４０Ｂ）は、複数のシートが積層されてなるシート束を収納するシート収容部４１と、前記シート束を給紙のためにリフトアップするリフト板４２とを備える。給紙カセット４０Ａ（４０Ｂ）の右端側の上部には、ピックアップローラー４３と、給紙ローラー４４とリタードローラー４５とのローラー対とが配置されている。ピックアップローラー４３及び給紙ローラー４４の駆動により、給紙カセット４０Ａ内のシート束の最上層のシートが１枚ずつ繰り出され、搬送経路５０の上流端へ搬入される。一方、給紙トレイ４６に載置されたシートは、同様にピックアップローラー４６１及び給紙ローラー４６２の駆動によって、搬送経路５０へ搬入される。
【００３４】
搬送経路５０は、給紙部４０から画像形成部３０を経由して定着部６０の出口までシートを搬送する主搬送路５０Ａと、シートに対して両面印刷を行う場合に片面印刷されたシートを画像形成部３０に戻すための反転搬送路５０Ｂと、主搬送路５０Ａの下流端から反転搬送路５０Ｂの上流端へシートを向かわせるためのスイッチバック搬送路５０Ｃと、主搬送路５０Ａの下流端から装置本体１０の左側面１０Ｌに設けられたシート排出口１０Ｅまでシートを水平方向に搬送する水平搬送路５０Ｄとを含む。この水平搬送路５０Ｄの大半は、搬送ユニット５５の内部に備えられているシート搬送路で構成されている。
【００３５】
主搬送路５０Ａの、二次転写部３５Ａよりも上流側には、レジストローラー対５１が配置されている。シートは、停止状態のレジストローラー対５１にて一旦停止され、スキュー矯正が行われる。その後、画像転写のための所定のタイミングで、レジストローラー対５１が駆動モーター（図略）で回転駆動されることで、シートは二次転写部３５Ａに送り出される。この他、主搬送路５０Ａには、シートを搬送するための搬送ローラー５２が複数配置されている。他の搬送路５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄも同様である。
【００３６】
搬送経路５０の最下流端には、排紙ローラー５３を備えた排紙ユニット５３０が、搬送ユニット５５に隣接して配置されている。排紙ローラー５３は、装置本体１０の左側面１０Ｌに配置される図略の後処理装置に、シート排出口１０Ｅを通してシートを送り込む。なお、後処理装置が取り付けられない画像形成装置では、シート排出口１０Ｅの下方にシート排出トレイが設けられる。搬送ユニット５５は、定着部６０から搬出されるシートを、シート排出口１０Ｅまで搬送するユニットである。
【００３７】
定着部６０は、シートにトナー像を定着させる定着処理を施す誘導加熱方式の定着装置であって、加熱ローラー６１、定着ローラー６２、加圧ローラー６３、定着ベルト６４、誘導加熱ユニット６５及び搬送ローラー対６６を含む。定着ローラー６２に対して加圧ローラー６３が圧接され、定着ニップ部が形成されている。加熱ローラー６１及び定着ベルト６４は誘導加熱ユニット６５によって誘導加熱され、その熱を前記定着ニップ部に与える。シートが定着ニップ部を通過することで、シートに転写されたトナー像が当該シートに定着される。
【００３８】
続いて、現像装置３２４について詳細に説明する。図２は、現像装置３２４の内部構造を概略的に示す垂直方向の断面図、図３は、現像装置３２４の水平方向の断面図である。現像装置３２４は、該現像装置３２４の内部空間を画定する現像ハウジング８０を含む。この現像ハウジング８０には、現像剤を貯留するキャビティであって、現像剤を攪拌しつつ搬送することが可能とされた現像剤貯留部８１が備えられている。また、現像ハウジング８０の内部には、現像剤貯留部８１の上方に配置された磁気ローラー８２（現像剤担持体）と、磁気ローラー８２の斜め上方位置で磁気ローラー８２に対向配置された現像ローラー８３（トナー担持体）と、磁気ローラー８２に対向配置された現像剤規制ブレード８４とが収容されている。
【００３９】
本実施形態で用いられる現像剤は、トナー、外添剤、及びキャリアを含む現像剤である。トナーは、結着樹脂、着色剤、帯電制御剤などを含有し、粉砕法又は重合法で製造されたものを用いることができる。トナーの帯電極性は、正帯電性（第１極性）又は負帯電性（第２極性）のいずれであっても良い。前記結着樹脂としては、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂或いはスチレン−アクリル系樹脂などを例示することができる。前記着色剤は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、又はブラックの顔料である。前記帯電制御剤は、トナーの帯電性能を向上させるために添加されるもので、現像時にトナーを正帯電させる場合にはニグロシン化合物等の正帯電性のものが、トナーを負帯電させる場合にはキレート化合物等の負帯電性のものが用いられる。この他、トナーは、定着性の向上等の目的で、ワックス類を含んでいても良い。
【００４０】
外添剤は、トナーの流動性の向上、前記結着樹脂同士の融着防止、トナーが接触する部材（現像ローラー８３等）に対する付着力の調整、更にはトナーの帯電性の制御のために添加される部材である。この外添剤としては、上記の機能を発揮し得る各種の材料を用いることができ、例えば酸化チタン、シリカ、酸化アルミニウム等を例示することができる。後記で説明するが、本実施形態では、外添剤が現像ローラー８３の周面の研磨剤として用いられるので、外添剤としては硬質のものを用いることが望ましい。また、磁気ローラー８２に担持される現像剤層から現像ローラー８３に対して、外添剤だけを電気的な力によって選択的に飛翔させることができるように、トナーと外添剤とは帯電極性が逆であることが望ましい。これらの望ましい観点から、トナーが正に帯電される場合、外添剤としては、表面硬度が高く、負の帯電性を有する酸化チタンを用いることが好適である。特に酸化チタンは、抵抗値が低い特性を有しており、トナーの帯電性に影響を与えないという利点もある。
【００４１】
キャリアは、トナーを摩擦帯電させるため、トナーを搬送するための部材であり、トナーとは逆の帯電極性を有するものが用いられる。キャリアとしては、マグネタイトキャリア、Ｍｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライトなどの磁性キャリアの表面に樹脂コーティングを施したものを用いることができる。このコーティング用の樹脂としては、例えばキャリアを正帯電性とする場合にはフッ素樹脂を、負帯電性とする場合にはシリコン系樹脂を用いることができる。
【００４２】
以下の説明では、トナーが正（プラス）に帯電され、外添剤及びキャリアが負（マイナス）の帯電性を有する現像剤が用いられるケースについて説明する。図２及び図３を参照して、現像剤貯留部８１は、現像装置３２４の長手方向に延びる２つの隣り合う現像剤貯留室８１ａ，８１ｂを含む。現像剤貯留室８１ａ，８１ｂは、現像ハウジング８０に一体に形成され長手方向に延びる仕切り板８０１によって互いに仕切られているが、図３に示すように、長手方向における両端部において連通路８０３、８０４によって互いに連通されている。各現像剤貯留室８１ａ，８１ｂには、軸回りに回転することにより現像剤を攪拌及び搬送するスクリューフィーダー８５，８６が収容されている。スクリューフィーダー８５，８６は、図略の駆動機構により回転駆動されるが、その回転方向が互いに逆方向に設定されている。これにより現像剤は、図３に矢印で示すように、現像剤貯留室８１ａおよび現像剤貯留室８１ｂ間を攪拌されつつ循環搬送される。この攪拌により、トナーとキャリアとが混合され、トナーがプラス（第１極性）に帯電される。
【００４３】
磁気ローラー８２は、現像装置３２４の長手方向に沿って配設されており、図２では時計方向に回転可能である。磁気ローラー８２の内部には、固定式の所謂磁石ロール（図示せず）が配置されている。磁石ロールは複数の磁極を有しており、本実施形態では汲上極８２１、規制極８２２及び主極８２３を有する。汲上極８２１は現像剤貯留部８１に対向し、規制極８２２は現像剤規制ブレード８４に対向し、主極８２３は現像ローラー８３に対向している。
【００４４】
磁気ローラー８２は、汲上極８２１の磁力によって現像剤貯留部８１から現像剤をその周面８２Ａ上に磁気的に汲み上げる（受け取る）。汲み上げられた現像剤は、磁気ローラー８２の周面８２Ａ上に磁気的に現像剤層（磁気ブラシ層）として担持され、磁気ローラー８２の回転に伴って現像剤規制ブレード８４に向けて搬送される。
【００４５】
現像剤規制ブレード８４は、磁気ローラー８２の回転方向から見て現像ローラー８３よりも上流側に配置され、磁気ローラー８２の周面８２Ａに磁気的に付着した現像剤層の層厚を規制する。現像剤規制ブレード８４は、磁気ローラー８２の長手方向に沿って延びる磁性材料からなる板部材であり、現像ハウジング８０の適所に固定された所定の支持部材８４１によって支持されている。また、現像剤規制ブレード８４は、磁気ローラー８２の周面８２Ａとの間で所定の寸法の規制ギャップＧを形成する規制面８４２（つまり現像剤規制ブレード８４の先端面）を有する。
【００４６】
磁性材料から形成された現像剤規制ブレード８４は、磁気ローラー８２の規制極８２２によって磁化される。これにより、現像剤規制ブレード８４の規制面８４２と規制極８２２との間に、つまり規制ギャップＧにおいて磁路が形成される。汲上極８２１によって磁気ローラー８２の周面８２Ａ上に付着した現像剤層が、磁気ローラー８２の回転に伴って規制ギャップＧ内に搬送されると、現像剤層の層厚は規制ギャップＧにおいて規制される。これにより、周面８２Ａ上には所定厚さの均一な現像剤層が形成される。
【００４７】
現像ローラー８３は、現像装置３２４の長手方向に沿って、且つ、磁気ローラー８２に対して平行に延びるように配設されており、図２では時計方向に回転可能である。現像ローラー８３は、磁気ローラー８２の周面８２Ａ上に保持された現像剤層に接触した状態で回転しつつ、前記現像剤層からトナーを受け取ってトナー層を担持する周面８３Ａを有する。現像動作が行なわれる現像時には、静電潜像の現像のため、前記トナー層のトナーが感光体ドラム３２１の周面に供給される。
【００４８】
現像ローラー８３および磁気ローラー８２は、駆動源Ｍによって回転駆動される。現像ローラー８３の周面８３Ａと磁気ローラー８２の周面８２Ａとの間には、所定の寸法の隙間Ｓが形成されている。隙間Ｓは例えば約１３０μｍに設定されている。現像ローラー８３は、現像ハウジング８０に形成された開口を通して感光体ドラム３２１に臨むように配置され、周面８３Ａと感光体ドラム３２１の周面との間にも所定の寸法の隙間（例えば約１１０μｍ）が形成されている。
【００４９】
次に、図４を参照して、タッチダウン現像方式が採用された現像装置３２４のバイアス印加のための構成及び現像動作について説明する。本実施形態では、通常の画像形成時（通常現像モード）に現像装置３２４へ印加されるバイアス設定と、現像ローラー８３の周面８３Ａに付着したトナーを除去する際（トナー除去モード）に印加されるバイアス設定とを有する。ここでは、通常現像モードにおけるバイアス印加の態様について先ず説明する。
【００５０】
現像装置３２４は、現像動作を制御するために、第１印加部８８、第２印加部８９及び第３印加部８９３（バイアス制御部の一部）と、これら印加部８８、８９、８９３を制御する制御部９０（バイアス制御部の一部）とをさらに含む。第１印加部８８は、直列に接続された直流電圧源８８１と交流電圧源８８２とを有し、磁気ローラー８２に接続されている。直流電圧源８８１から出力された直流バイアスに交流電圧源８８２から出力された交流バイアスが重畳された電圧が磁気ローラー８２に印加される。第２印加部８９は、直列に接続された直流電圧源８９１と交流電圧源８９２とを有し、現像ローラー８３に接続されている。直流電圧源８９１から出力された直流バイアスに交流電圧源８９２から出力された交流バイアスが重畳された電圧が、現像ローラー８３に印加される。第３印加部８９３は直流電圧源を含み、直流バイアスを感光体ドラム３２１へ印加する。
【００５１】
感光体ドラム３２１上の静電潜像の現像メカニズムを説明する。磁気ローラー８２の周面８２Ａ上の磁気ブラシ層は、現像剤規制ブレード８４によって層厚が均一に規制された後、磁気ローラー８２の回転に伴って現像ローラー８３に向けて搬送される。その後、隙間Ｓ（図２）の領域において、磁気ブラシ層中の多数の磁気ブラシＤＢが、回転中の現像ローラー８３の周面８３Ａに接触する。
【００５２】
このとき、制御部９０は、第１印加部８８および第２印加部８９を制御して所定の直流バイアスおよび交流バイアスを磁気ローラー８２および現像ローラー８３のそれぞれに印加する。これにより、磁気ローラー８２の周面８２Ａと現像ローラー８３の周面８３Ａとの間に所定の電位差が生じる。この電位差により、周面８２Ａと周面８３Ａとの対向位置において（主極８２３（図２）と周面８３Ａとの対向位置において）、磁気ブラシＤＢからトナーＴのみが周面８３Ａに移動し、磁気ブラシＤＢのキャリアＣは周面８２Ａ上に残る。これにより、現像ローラー８３の周面８３Ａ上に所定厚さのトナー層ＴＬが担持される。なお、本実施形態ではトナーＴはプラスに帯電するので、周面８２Ａの正電位が周面８３Ａの正電位よりも高く設定されることになる。
【００５３】
周面８３Ａ上のトナー層ＴＬは、現像ローラー８３の回転に伴って感光体ドラム３２１の周面に向けて搬送される。制御部９０は、第３印加部８９３を制御して、感光体ドラム３２１の周面と現像ローラー８３の周面８３Ａとの間には所定の電位差が生じるよう、感光体ドラム３２１に直流バイアスを印加している。この電位差により、トナー層ＴＬのトナーＴが感光体ドラム３２１の周面に移動する（トナーの供給）。これにより、感光体ドラム３２１の周面上の静電潜像が現像され、トナー像が形成される。なお、画像形成時以外のタイミングで実行される、現像ローラー８３上のトナーを感光体ドラム３２１へ強制的に排出させる排出動作（リフレッシュ動作）も、上述の現像動作と同様な動作である。
【００５４】
図５は、現像ローラー８３から磁気ローラー８２側へのトナーの回収動作を説明するための模式図である。この回収動作は、１枚のシートにトナー像の転写処理を終え次のシートに転写処理を行うまでのシート間、又は１つの印字ジョブを終了した後、等に実行される。
【００５５】
実際の現像動作では、トナー層ＴＬ中のトナーＴのうち、感光体ドラム３２１に移動せず周面８３Ａ上に残留する残留トナーＲＴが発生する。残留トナーＲＴは、現像ローラー８３の回転に伴って周面８３Ａと磁気ローラー８２の周面８２Ａとの対向位置に搬送されたとき、磁気ブラシＤＢによる掻き取り力と両ローラー８２、８３間の電気的な力とによって回収される。回収した残留トナーＲＴを有する磁気ブラシＤＢは、磁気ローラー８２の回転に伴って主極８２３よりも下流側に搬送されると、前記磁石ロールの剥離極（図示せず）の磁力によって周面８２Ａから剥離し、現像剤貯留部８１（図２）に戻される。
【００５６】
なお、上記の回収動作は、磁気ローラー８２と現像ローラー８３との間の電位差を反転させることにより達成される。上述のシート間及びジョブ終了後において前記電位差を現像時に対して一時的に反転させることで、現像ローラー８３から残留トナーＲＴを強制的に引き剥がし、周面８３Ａをクリーンにすることができる。結果として、次回のシートに対する現像時には、現像ローラー８３のトナー層ＴＬは、現像剤貯留部８１から新たに供給されたトナーＴにて形成されることになる。つまり、トナー層ＴＬを形成するトナーＴの入れ替えが達成されるものである。
【００５７】
上記の回収動作は、トナーＴが現像ローラー８３の周面８３Ａに単に担持された状態で残存している場合に有効である。しかしながら、周面８３Ａにトナーが容易に剥離できない状態で付着することがある。例えば、低温定着仕様のトナーが用いられ、その低融点成分が周面８３Ａに融着したような場合である。トナーが周面８３Ａの上に付着すると、特に層を形成するほどの厚さにトナーが付着すると、周面８３Ａの表面抵抗が上昇するようになる。従って、トナーが設定通りに飛翔しなくなって、現像性が低下し、画像上に不具合が発生する。より高い直流及び交流バイアスを現像ローラー８３に印加すればトナーを飛翔させることは可能であるが、電源回路に用いられているトランスに容量限界があるため対応できない場合が生ずる。
【００５８】
本実施形態の画像形成装置１は、このトナー付着の問題に対処するため、現像ローラー８３の周面８３Ａにトナーが所定の閾値量だけ付着したことが検知されると、現像剤に含まれる外添剤を研磨剤として周面８３Ａを研磨するトナー除去モードを実行可能な構成を備える。前記トナー除去モードにおいて制御部９０は、周面８３Ａに外添剤だけが滞留し、且つ、磁気ローラー８２の周面８２Ａに担持された現像剤層が、周面８３Ａに前記通常現像モードよりも強く接触するよう、感光体ドラム３２１、磁気ローラー８２及び現像ローラー８３へ印加するバイアスを設定する。以下、この点について詳述する。
【００５９】
上記の通常現像モードに加え、上記トナー除去モードを実行可能な画像形成装置１の電気的構成について説明する。画像形成装置１は、上記のバイアス制御機能を含め、当該画像形成装置１の各部の動作を統括的に制御する制御部９０を備える。図６は、制御部９０の機能ブロック図である。制御部９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されている。また、画像形成装置１は、図１〜図５で説明した構成に加えて、操作部９５１、画像メモリー９５２、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）９５３及び検出部Ｄ（検出手段の一部）を備えている。
【００６０】
操作部９５１は、液晶タッチパネル、テンキー、スタートキー及び設定キーなどを備え、画像形成装置１に対するユーザーの操作や各種の設定を受け付ける。
【００６１】
画像メモリー９５２は、当該画像形成装置１がプリンターとして機能する場合に、例えばパーソナルコンピューターなどの外部機器から与えられる印刷用画像データを一時的に記憶する。また、画像形成装置１が複写機として機能する場合には、ＡＤＦ２０により光学的に読み取られた画像データを一時的に記憶する。
【００６２】
Ｉ／Ｆ９５３は、外部機器とのデータ通信を実現させるためのインターフェイス回路であり、例えば画像形成装置１と外部機器とを接続するネットワークの通信プロトコルに従った通信信号を作成すると共に、ネットワーク側からの通信信号を画像形成装置１が処理可能な形式のデータに変換する。パーソナルコンピューター等から送信される印刷指示信号はＩ／Ｆ９５３を介して制御部９０に与えられ、また画像データは、Ｉ／Ｆ９５３を介して画像メモリー９５２に記憶される。
【００６３】
制御部９０は、前記ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、モード設定部９１、画像形成制御部９２、抵抗値評価部９３（検出手段の一部）及びバイアス制御部９４を備えるように機能する。
【００６４】
モード設定部９１は、画像形成装置１（現像装置３２４）の動作モードを、シートに転写するトナー像を感光体ドラム３２１上に形成させる通常現像モード（上述の回収動作を含む）と、現像ローラー８３の周面８３Ａに付着したトナーを除去するトナー除去モードとの間で動作モードを切り替える。モード設定部９１は、検出部Ｄの計測結果に基づいて抵抗値評価部９３が、閾値を超過する周面８３Ａへのトナー付着を検出したとき、動作モードを前記通常現像モードから前記トナー除去モードに変更する。
【００６５】
画像形成制御部９２は、前記通常現像モードが設定されている場合において、操作部９５１から与えられる印字指示情報、若しくはＩ／Ｆ９５３を介して外部から与えられる印字指示情報に基づいて、上記で説明した画像形成部３０及び定着部６０の各部を制御して、シートに対する画像形成動作を実行させる。一方、前記トナー除去モードが設定された場合、結果的に画像形成動作は行わないが、所定のバイアス設定の下、感光体ドラム３２１、磁気ローラー８２及び現像ローラー８３を回転駆動（以下、エージング駆動）させ、磁気ブラシ及び外添剤によって周面８３Ａに付着したトナーを除去する動作を行わせる。
【００６６】
抵抗値評価部９３は、検出部Ｄが検出する電気的な計測値に基づき、現像ローラー８３の周面８３Ａへのトナー付着状況に連関する評価値を求める。検出部Ｄは、周面８３Ａの電気抵抗値の変動に基づいて変化するパラメータを計測する。さらに抵抗値評価部９３は、前記評価値に基づいて、周面８３Ａに閾値を超過するトナーが付着しているか否かを判定する処理を行う。
【００６７】
バイアス制御部９４は、先に図４に基づいて説明した通り、第１印加部８８、第２印加部８９及び第３印加部８９３を介して、感光体ドラム３２１、磁気ローラー８２及び現像ローラー８３にバイアス与えると共に、該バイアスを制御する。モード設定部９１が通常現像モードを設定しているとき、バイアス制御部９４は現像動作に適したバイアスを感光体ドラム３２１、磁気ローラー８２及び現像ローラー８３に印加させる。
【００６８】
一方、抵抗値評価部９３が閾値を超過する周面８３Ａへのトナー付着を検出し、モード設定部９１がトナー除去モードを設定したとき、バイアス制御部９４はバイアス設定をトナー除去モード用に変更する。具体的には、バイアス制御部９４は、感光体ドラム３２１と現像ローラー８３との間、及び、磁気ローラー８２と現像ローラー８３との間において、いずれも現像ローラー８３の方がプラス極性（第１極性）において電位が高くなるよう直流バイアスの設定を行う。これにより、現像ローラー８３の周面８３Ａに外添剤だけを滞留させる。さらにバイアス制御部９４は、磁気ローラー８２に印加する交流バイアスを通常現像モードよりも高く設定する。これにより、キャリアの周面８３Ａへの圧接力が電気的に高められ、磁気ブラシＤＢ（現像剤層）の周面８３Ａへの接触力を強くする。このようなバイアス設定下で画像形成制御部９２が前記エージング駆動を行うことで、外添剤を研磨剤とし、現像剤層をブラシとした周面８３Ａの研磨動作が実現される。
【００６９】
図７〜図９を参照して、検出部Ｄの具体例、及び研磨動作の詳細を説明する。図７は、現像ローラー８３の周面８３Ａへのトナーの付着前後における電気的な状況を説明するための模式的な図である。図７（Ａ）は、周面８３Ａにトナーの付着層が存在しない場合を、図７（Ｂ）は、周面８３Ａにトナーの付着層ＴＬａが存在している場合を示している。
【００７０】
付着層ＴＬａが存在しない場合、現像ローラー８３の周面８３Ａの表面抵抗値は、予め想定された値となる。このため、感光体ドラム３２１の周面３２１Ａと現像ローラー８３の周面８３Ａとの間のリーク電圧Ｄ１も、所定の電圧値を示す。このリーク電圧Ｄ１とは、感光体ドラム３２１と現像ローラー８３との間に電圧を印加した場合において、周面３２１Ａと周面８３Ａとの間に放電が発生する電圧（放電開始電圧）である。また、現像ローラー８３と磁気ローラー８２との間に流れる流れ込み電流Ｄ２も、所定の電流値を示す。この流れ込み電流Ｄ２とは、現像動作時において現像ローラー８３の周面８３Ａと磁気ローラー８２の周面８２Ａとの間に、周面８２Ａに担持された現像剤層（キャリア）を介して流れる電流である。
【００７１】
これに対し、図７（Ｂ）に示すように、周面８３Ａにトナーの付着層ＴＬａが存在すると、トナーは絶縁体であることから、周面８３Ａの表面抵抗値は初期値に比べて高くなる。周面８３Ａの表面抵抗値が上昇すると、リーク電圧Ｄ１は、前記所定の電圧値に比べて高くなる。また、流れ込み電流Ｄ２は、前記所定の電流値に比べて低下する。
【００７２】
従って、一の実施形態では、検出部Ｄを、リーク電圧Ｄ１を検出する電圧検出機構として構成することができる。この場合、抵抗値評価部９３は、トナーの付着層ＴＬａの厚さ（周面８３Ａの付着度合い）とリーク電圧Ｄ１との関係を予め調べて得た閾値電圧を図略のメモリーに保有する。そして、抵抗値評価部９３は、前記電圧検出機構が所定のサンプリング周期（印刷枚数）若しくは画像形成装置１の起動時又は停止等に検出したリーク電圧Ｄ１と、前記閾値電圧とを比較し、該リーク電圧Ｄ１が前記閾値電圧を超過した場合に、閾値を超えるトナーが周面８３Ａに付着したと判定する。
【００７３】
他の実施形態では、検出部Ｄを、流れ込み電流Ｄ２を検出する電流検出機構として構成することができる。この場合、抵抗値評価部９３は、トナーの付着層ＴＬａの厚さ（周面８３Ａの付着度合い）と流れ込み電流Ｄ２との関係を予め調べて得た閾値電流を図略のメモリーに保有する。そして、抵抗値評価部９３は、前記電流検出機構が所定のサンプリング周期若しくは画像形成装置１の起動時又は停止等に検出した流れ込み電流Ｄ２と、前記閾値電流とを比較し、該流れ込み電流Ｄ２が前記閾値電流を下回った場合に、閾値を超えるトナーが周面８３Ａに付着したと判定する。
【００７４】
続いて、モード設定部９１がトナー除去モードを設定した場合における研磨動作について、図８及び図９に基づいて説明する。磁気ローラー８２、現像ローラー８３及び感光体ドラム３２１に与えられる直流バイアスは、トナー及び外添剤の移動に比較的大きな影響を及ぼす。また、磁気ローラー８２に与えられる交流バイアスは、キャリアの飛翔状態（周面８２Ａと周面８３Ａとの間におけるキャリアの往復動作）に比較的大きな影響を及ぼす。
【００７５】
図８は、現像剤のトナー、外添剤及びキャリアからなる３成分のうち、マイナスの帯電性を有する外添剤Ｅだけが、現像ローラー８３の周面８３Ａに滞留している状態を示している。ここで、磁気ローラー８２に与えられる直流バイアスをＭａｇＤＣ、現像ローラー８３をＳｌｖＤＣ、感光体ドラム３２１をＤｒｍＤＣとする。トナー除去モードにおいて、バイアス制御部９４は、直流バイアスＭａｇＤＣ、ＳｌｖＤＣ、ＤｒｍＤＣを、いずれもプラスのバイアスとする。但し、バイアス制御部９４は、
ＭａｇＤＣ＜ＳｌｖＤＣ、ＳｌｖＤＣ＞ＤｒｍＤＣ
となるようにバイアスを設定する。ＭａｇＤＣ＜ＳｌｖＤＣとの設定により、プラスの帯電性を有するトナーは、磁気ローラー８２の周面８２Ａに担持されている現像剤層中に滞留し、マイナスの帯電性を有する外添剤Ｅだけが前記現像剤層中から現像ローラー８３の周面８３Ａに飛翔する。また、ＳｌｖＤＣ＞ＤｒｍＤＣとの設定により、周面８３Ａに担持された外添剤Ｅは感光体ドラム３２１の周面３２１Ａには飛翔できず、結果として外添剤Ｅは周面８３Ａに滞留する。つまり、上記バイアス設定によって、現像剤の主３成分のうち、外添剤Ｅだけを周面８３Ａに滞留させ易い環境が電気的に形成される。
【００７６】
なお、バイアス制御部９４は、通常現像モードでは、
ＭａｇＤＣ＞ＳｌｖＤＣ、ＳｌｖＤＣ＞ＤｒｍＤＣ
となるようにバイアスを設定する。通常現像モードにおける直流バイアスをＭ１、トナー除去モードにおける直流バイアスをＭ２で表すと、バイアス制御部９４は、
ＭａｇＤＣ（Ｍ１）＞ＭａｇＤＣ（Ｍ２）
ＳｌｖＤＣ（Ｍ１）＜ＳｌｖＤＣ（Ｍ２）
ＤｒｍＤＣ（Ｍ１）＜ＤｒｍＤＣ（Ｍ２）
となるようにバイアスを設定する。また、バイアス制御部９４は、通常現像モードにおける上述の回収動作時には、ＭａｇＤＣをマイナスの直流バイアスとする。これにより、感光体ドラム３２１に供給されずに周面８３Ａに残存するプラスに帯電したトナー（周面に強く付着していないトナー）は、マイナスのＭａｇＤＣによる電気的なアシストを受けて磁気ローラー８２側へ良好に回収される。
【００７７】
図９は、磁気ローラー８２の周面８２Ａの現像剤層（キャリアＣ）によって、現像ローラー８３の周面８３Ａが研磨されている状態を示している。この状態では、キャリアＣは、通常現像モードも強い圧接力で周面８３Ａに接している。かかる状態を電気的に形成するために、バイアス制御部９４は、磁気ローラー８２に与える交流バイアスＭａｇＶｐｐを、トナー除去モードでは通常現像モードよりも高く設定する。
【００７８】
この交流バイアス設定により、周面８２Ａの現像剤層が周面８３Ａに接触する力が大きくなる。つまり、周面８２Ａと周面８３Ａとの間におけるキャリアＣの往復動作は活性化され、周面８３Ａに寄り添うキャリアＣが多くなり、磁気ブラシのパワー（摺擦力）が通常現像モードよりも高くなる。この状態で、画像形成制御部９２が感光体ドラム３２１、磁気ローラー８２及び現像ローラー８３をエージング駆動すると、周面８２Ａ上の現像剤層（磁気ブラシ）がトナーの付着層ＴＬａが存在する周面８３Ａを強く摺擦することになる。そして、周面８３Ａには外添剤Ｅが滞留しているので、この外添剤Ｅが研磨材の役目を果たす。これにより、周面８３Ａに対する研磨力が高められ、付着層ＴＬａのトナーを良好に削り取ることができる。
【００７９】
続いて、トナー除去モードにおける制御部９０の動作を、図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。画像形成装置１において、例えば通常の画像形成動作が行われている状態（モード設定部９１が「通常現像モード」を設定している状態）で、制御部９０は、現像ローラー８３の周面８３Ａの抵抗値検出のサンプリング周期が到来したか否かを判定する（ステップＳ１）。通常、シートに対する画像形成処理の回数が増えるほど、周面８３Ａへのトナーの付着が進行するので、前記サンプリング周期が到来したか否かは、画像形成処理枚数が一定枚数に達したか否かで判定することが望ましい。例えば、前回の抵抗値検出から処理枚数が１０００枚に達したか否かによって、サンプリング周期の到来を判定することができる。
【００８０】
前記サンプリング周期が到来していない場合（ステップＳ１でＮＯ）、制御部９０は待機する。一方、サンプリング周期が到来した場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、制御部９０の抵抗値評価部９３は、検出部Ｄから周面８３Ａの表面抵抗値に関連する測定値（リーク電圧Ｄ１又は流れ込み電流Ｄ２）を取得する（ステップＳ２）。そして、抵抗値評価部９３は、取得した測定値が、予め定められた閾値の範囲を超えているか否かを判定する（ステップＳ３）。具体的には、リーク電圧Ｄ１の測定値が得られた場合は該リーク電圧が所定の閾値電圧を超過しているか否か、流れ込み電流Ｄ２の測定値が得られた場合は該流れ込み電流Ｄ２が所定の閾値電流を下回っているか否かが判定される。つまり、閾値を超えるトナーが周面８３Ａに付着しているか否かが判定される。
【００８１】
測定値が閾値の範囲内である場合（ステップＳ３でＮＯ）、閾値を超えるトナーが周面８３Ａに付着していないことになるので、トナー除去処理は行わず、ステップＳ１に戻って次のサンプリング周期の到来を待つ。一方、測定値が閾値の範囲を超えている場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、閾値を超えるトナーが周面８３Ａに付着していないことになる。この場合、抵抗値評価部９３は、閾値超過を示す判定信号をモード設定部９１に送る。これを受けて、モード設定部９１は、画像形成装置１（現像装置３２４）の動作モードを、通常現像モードからトナー除去モードに変更する（ステップＳ４）。
【００８２】
トナー除去モードが設定されると、バイアス制御部９４は、上記で説明したトナー除去モード用のバイアスを設定する（ステップＳ５）。そして、画像形成制御部９２は、トナー除去モード用のバイアス設定下で、感光体ドラム３２１、磁気ローラー８２及び現像ローラー８３のエージング駆動を開始する（ステップＳ６）。これにより、上述したような、外添剤Ｅを研磨材とした磁気ブラシによる周面８３Ａの研磨動作が開始されることになる。なお、制御部９０は、エージング駆動の開始と共にタイマーをスタートさせる。
【００８３】
その後、制御部９０は、エージング駆動の開始から所定時間（例えば６０秒）が経過したか否かを確認する（ステップＳ７）。所定時間が経過していない場合は（ステップＳ７でＮＯ）、前記エージング駆動が継続される。所定時間が経過した場合は（ステップＳ７でＹＥＳ）、抵抗値評価部９３は、この時点における周面８３Ａの表面抵抗値に関連する測定値を、検出部Ｄから取得する（ステップＳ８）。さらに抵抗値評価部９３は、取得した測定値が、予め定められた閾値の範囲を超えているか否かを判定する（ステップＳ９）。
【００８４】
測定値が閾値の範囲外である場合（ステップＳ９でＮＯ）、周面８３Ａのトナー付着層ＴＬａが十分除去されていないことになるので、ステップＳ６に戻って前記エージング駆動が継続される。これに対し、測定値が閾値の範囲内に復帰している場合（ステップＳ９でＹＥＳ）、トナー付着層ＴＬａが十分除去されたことになるので、前記エージング駆動が停止される（ステップＳ１０）。なお、ステップＳ８及びＳ９を省き、つまり所定時間前記エージング駆動でトナー付着層ＴＬａが十分除去されるものと見なして、ステップＳ１０に移行するようにしても良い。
【００８５】
しかる後、モード設定部９１は、動作モードを、トナー除去モードから通常現像モードに変更する（ステップＳ１１）。そして、制御部９０は、ステップＳ１に戻って次のサンプリング周期の到来を待つ。トナー除去モードの完了まで待機していた印刷ジョブがあれば、画像形成制御部９２は、その印刷ジョブを直ちに実行する。
【００８６】
続いて、本実施形態の具体的な実施例と、これに対する比較例とを示す。なお、供試画像形成装置として、カラー複合機ＴＡＳＫａｌｆａ５５５０ｃｉ（京セラドキュメントソリューションズ株式会社の製品名）を用いた。
＜実施例１＞
下記の「通常現像モード」のバイアス設定でシートに対して画像形成処理を行い、該処理を１０００枚行う毎に、現像ローラー８３と磁気ローラー８２との間に流れる流れ込み電流Ｄ２を計測することとした。計測された流れ込み電流Ｄ２が０．２μＡ以下である場合、閾値を超えるトナーが現像ローラー８３の周面８３Ａに付着したと扱い、下記の「トナー除去モード」のバイアス設定で、１分間の前記エージング駆動を行うものとした。このような制御設定の下、１０００００枚のシートに画像形成処理を行う耐久テストを行った。
（バイアス設定）
［通常現像モード］      ［トナー除去モード］
ＭａｇＶｐｐ      ２．０ｋＶ              ２．８ｋＶ
ＭａｇＤＣ        ２５０Ｖ                １００Ｖ
ＳｌｖＤＣ          ５０Ｖ                ２００Ｖ
ＤｒｍＤＣ          ２０Ｖ                  ５０Ｖ
【００８７】
＜実施例２＞
下記の「通常現像モード」のバイアス設定でシートに対して画像形成処理を行い、該処理を１０００枚行う毎に、感光体ドラム３２１の周面３２１Ａと現像ローラー８３の周面８３Ａとの間のリーク電圧Ｄ１を計測することとした。計測されたリーク電圧Ｄ１が、通常時（周面８３Ａにトナーが付着していない状態）よりも１５０Ｖだけ上昇した場合、閾値を超えるトナーが周面８３Ａに付着したと扱い、下記の「トナー除去モード」のバイアス設定で、１分間の前記エージング駆動を行うものとした。このような制御設定の下、１０００００枚のシートに画像形成処理を行う耐久テストを行った。
（バイアス設定）
［通常現像モード］      ［トナー除去モード］
ＭａｇＶｐｐ      ２．０ｋＶ              ２．９ｋＶ
ＭａｇＤＣ        ２５０Ｖ                １５０Ｖ
ＳｌｖＤＣ          ５０Ｖ                ２５０Ｖ
ＤｒｍＤＣ          ２０Ｖ                  ５０Ｖ
【００８８】
＜比較例＞
上記実施例１、２のような流れ込み電流Ｄ２又はリーク電圧Ｄ１の計測処理、及び「トナー除去モード」の割り入れの制御を行わず、実施例１、２と同じ「通常現像モード」のバイアス設定で、１０００００枚のシートに画像形成処理を行う耐久テストを行った。
【００８９】
実施例１、２及び比較例について、初期（処理枚数＝０枚）、処理枚数＝１０Ｋ枚、３０Ｋ枚、５０Ｋ枚、７０Ｋ枚及び１００Ｋ枚の各タイミングにおいて、画像形成処理が施されたシートの「かぶり」の発生度合いと、シート上の画像濃度である「濃度」とを評価した。また、前記各タイミングにおいて、シアン色の画像形成ユニット３２Ｃが備える現像ローラー８３の周面８３Ａを目視観察し、トナーの「付着度合い」を評価した。周面８３Ａの色は、初期には黒色である。目視観察では、周面８３Ａが黒色又はこれに類する色と認められる場合には○、シアン色（青色）が目立って視認される場合には×と評価した。
【００９０】
上記の評価結果を図１１に示す。実施例１及び２では、「かぶり」、「濃度」共、１０００００枚の印刷後も実質的な悪化は生じなかった。これは、「付着度合い」の評価欄に示す通り、耐久テスト中において現像ローラー８３の周面８３Ａにトナーが付着していない状態が維持されたため、現像動作が良好に行われたことに依る。一方、比較例では、５００００枚を超過したあたりから「かぶり」及び「濃度」の評価値が悪化している。これは、５００００枚以降の「付着度合い」の評価欄が×評価となっていることとリンクしていると考えられる。
【００９１】
以上説明した通り、本実施形態によれば、タッチダウン現像方式が採用された現像装置３２４を備えた画像形成装置１において、トナーの性能に影響を与えることなく、現像ローラー８３の周面８３Ａにトナーが付着することを抑制することができる。従って、画像品質を良好に維持できる画像形成装置１を提供することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１  画像形成装置
３０  画像形成部
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂｋ  画像形成ユニット
３２１  感光体ドラム（像担持体）
３２１Ａ  （像担持体の）周面
３２４  現像装置
８２  磁気ローラー（現像剤担持体）
８２Ａ  （現像剤担持体の）周面
８３  現像ローラー（トナー担持体）
８３Ａ  （トナー担持体の）周面
８８  第１印加部（バイアス制御部の一部）
８９  第２印加部（バイアス制御部の一部）
８９３  第３印加部（バイアス制御部の一部）
９０  制御部（バイアス制御部の一部）
９１  モード設定部
９２  画像形成制御部
９３  抵抗値評価部（検出手段の一部）
９４  バイアス制御部９４
Ｄ  検出部（検出手段の一部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１０】
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【図１１】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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