(57)【要約】【課題】環境条件や像担持体の磨耗量等の変化に拘らず、キャリア現像を抑制して画像不良を抑制する。【解決手段】プリンター１は、トナー像を担持する感光体ドラム１０と、印加された帯電電圧に基づいて感光体ドラム１０を帯電させる帯電装置１１と、非磁性トナー及び磁性キャリアを含む現像剤でトナー像を感光体ドラム１０に現像する現像装置１２と、感光体ドラム１０に残留した廃トナーを回収するクリーニング装置１５と、クリーニング装置１５で回収された廃トナーを収容する廃トナーボックスと、クリーニング装置１５から廃トナーボックスへ搬送される廃トナーに混在する磁性キャリアを検出する磁気センサー２４と、磁気センサー２４によって検出された磁性キャリアの廃トナーに対する含有比率を算出し、磁性キャリアの含有比率が所定の閾値よりも高い場合、帯電装置１１の帯電電圧を低下させる制御装置４０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
印加された帯電電圧に基づいて前記像担持体を帯電させる帯電装置と、
トナー及び磁性キャリアを含む現像剤で前記トナー像を前記像担持体に現像する現像装置と、
前記像担持体に残留した廃トナーを回収するクリーニング装置と、
前記クリーニング装置で回収された前記廃トナーを収容する廃トナー容器と、
前記クリーニング装置から前記廃トナー容器へ搬送される前記廃トナーに混在する前記磁性キャリアを検出する磁気センサーと、
前記磁気センサーによって検出された前記磁性キャリアの前記廃トナーに対する含有比率を算出し、前記磁性キャリアの前記含有比率が所定の閾値よりも高い場合、前記帯電装置の帯電電圧を低下させる制御装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記磁気センサーは、前記廃トナーの透磁率を検知する透磁率センサーで構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記像担持体を用いた印字処理を所定の印字回数行う毎に、前記廃トナーに混在する前記磁性キャリアを検出するように前記磁気センサーを制御し、前記含有比率を算出し、前記含有比率が所定の閾値よりも高い場合、前記帯電装置の帯電電圧を低下させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記帯電装置の帯電電圧を低下させた後の印字処理において前記磁気センサーによって前記廃トナーに混在する前記磁性キャリアを検出したとき、前記含有比率が所定の閾値よりも高い場合、前記現像装置に印加される現像電圧を低下させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
異なる複数の色の前記現像剤にそれぞれ対応して複数の前記像担持体を備え、
前記複数の像担持体のそれぞれに対応して複数の前記帯電装置、複数の前記現像装置及び複数の前記クリーニング装置を備え、
前記複数のクリーニング装置のそれぞれに対応して、前記複数のクリーニング装置から搬送される前記廃トナーのそれぞれに混在する前記磁性キャリアを検出する複数の前記磁気センサーを備え、
前記廃トナー容器は、前記複数のクリーニング装置から搬送される前記複数の廃トナーを収容し、
一の前記クリーニング装置に対応した一の前記磁気センサーは、前記一のクリーニング装置で回収された一の前記廃トナーが他の前記クリーニング装置で回収された他の前記廃トナーに合流する前に、前記一の廃トナーに混在する前記磁性キャリアを検出するように配置されることを特徴とする請求項１〜４の何れか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、トナー及びキャリアを含む現像剤で現像されたトナー像を担持する像担持体を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置は、トナー像を担持する感光体ドラム等の像担持体を備える。この画像形成装置では、像担持体の表面を帯電装置によって帯電させた後、露光装置によって画像データに基づいて露光することで、像担持体の表面に静電潜像が形成される。そして、像担持体上の静電潜像は、現像装置によって、例えば、非磁性トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤でトナー像に現像される。
【０００３】
また、画像形成装置では、現像バイアス（現像電圧）を印加された現像装置の現像ローラーと、帯電された像担持体の表面との電位差が、所定の基準値になるように、環境条件、像担持体の表面の磨耗量、帯電装置の通電劣化に応じて、帯電装置に印加する帯電バイアス（帯電電圧）を調整する。例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、環境（温湿度）を検知する環境センサーを設け、前回の帯電バイアス調整制御を実施してからの温度変化量と絶対湿度変化量とのうち、何れか一つが所定の閾値以上になるか、あるいは閾値を超えるかしたことに基づいて、帯電バイアス調整制御を実施する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１０７０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
画像形成装置では、急激な環境変化によって、帯電装置を構成する帯電部材の抵抗が変化したり、印字処理毎の印字率の差によって、像担持体の磨耗量にバラツキが生じたりして、像担持体の表面電位に誤差が発生することがある。しかしながら、上記のように、環境条件、像担持体の表面の磨耗量、帯電装置の通電劣化に応じて帯電バイアスを調整する画像形成装置では、急激な環境変化への追従や、像担持体の磨耗量の把握をすることができずに、像担持体の表面電位の誤差を修正できないことがある。特に、現像ローラーと像担持体の表面との電位差が、所定の基準値に比べて大きくなると、現像剤中のキャリアが像担持体の表面に現像される、所謂キャリア現像が発生してしまう。このようなキャリア現像が続くと、現像装置中のキャリアが不足して現像性が低下し、現像されるトナー像の濃度低下や濃度ムラ等の画像不良が発生するおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は上記事情を考慮し、環境条件や像担持体の磨耗量等の変化に拘らず、キャリア現像を抑制して画像不良を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、印加された帯電電圧に基づいて前記像担持体を帯電させる帯電装置と、トナー及び磁性キャリアを含む現像剤で前記トナー像を前記像担持体に現像する現像装置と、前記像担持体に残留した廃トナーを回収するクリーニング装置と、前記クリーニング装置で回収された前記廃トナーを収容する廃トナー容器と、前記クリーニング装置から前記廃トナー容器へ搬送される前記廃トナーに混在する前記磁性キャリアを検出する磁気センサーと、前記磁気センサーによって検出された前記磁性キャリアの前記廃トナーに対する含有比率を算出し、前記磁性キャリアの前記含有比率が所定の閾値よりも高い場合、前記帯電装置の帯電電圧を低下させる制御装置と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記の画像形成装置において、前記磁気センサーは、前記廃トナーの透磁率を検知する透磁率センサーで構成されるとよい。
【０００９】
上記の画像形成装置において、前記制御装置は、前記像担持体を用いた印字処理を所定の印字回数行う毎に、前記廃トナーに混在する前記磁性キャリアを検出するように前記磁気センサーを制御し、前記含有比率を算出し、前記含有比率が所定の閾値よりも高い場合、前記帯電装置の帯電電圧を低下させるとよい。
【００１０】
上記の画像形成装置において、前記制御装置は、前記帯電装置の帯電電圧を低下させた後の印字処理において前記磁気センサーによって前記廃トナーに混在する前記磁性キャリアを検出したとき、前記含有比率が所定の閾値よりも高い場合、前記現像装置に印加される現像電圧を低下させてもよい。
【００１１】
上記の画像形成装置は、異なる複数の色の前記現像剤にそれぞれ対応して複数の前記像担持体を備え、前記複数の像担持体のそれぞれに対応して複数の前記帯電装置、複数の前記現像装置及び複数の前記クリーニング装置を備え、前記複数のクリーニング装置のそれぞれに対応して、前記複数のクリーニング装置から搬送される前記廃トナーのそれぞれに混在する前記磁性キャリアを検出する複数の前記磁気センサーを備え、前記廃トナー容器は、前記複数のクリーニング装置から搬送される前記複数の廃トナーを収容し、一の前記クリーニング装置に対応した一の前記磁気センサーは、前記一のクリーニング装置で回収された一の前記廃トナーが他の前記クリーニング装置で回収された他の前記廃トナーに合流する前に、前記一の廃トナーに混在する前記磁性キャリアを検出するように配置されるとよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、環境条件や像担持体の磨耗量等の変化に拘らず、キャリア現像を抑制して画像不良を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンターを示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、画像形成部を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、感光体ドラム、クリーニング装置、廃トナー搬送機構及び廃トナーボックスを、廃トナー搬送機構の背面を閉じた状態で示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、感光体ドラム、クリーニング装置、廃トナー搬送機構及び廃トナーボックスを、廃トナー搬送機構の背面を外した状態で示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、感光体ドラム、クリーニング装置、廃トナー搬送機構及び廃トナーボックスを示す平面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、クリーニング装置の一部及び廃トナー搬送機構を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るプリンターの電気的構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るプリンターにおける印字処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
先ず、本発明の一実施形態に係るプリンター１（画像形成装置）の全体の構成について図１を参照しながら説明する。以下、説明の便宜上、図１における紙面手前側をプリンター１の前側とする。各図に適宜付される矢印Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏ、Ｆｒ、Ｒｒは、それぞれプリンター１の左側、右側、上側、下側、前側、後側を示している。
【００１５】
プリンター１は、略箱型状のプリンター本体２を備え、プリンター本体２内の下部には用紙を収納した給紙カセットが設けられ、プリンター本体２の上部には排紙トレイが設けられる。
【００１６】
プリンター本体２内の中央部には、所定方向に回転する環状の中間転写ベルト３が複数のローラー間に架設されている。中間転写ベルト３の下側には、トナーの色（例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色）毎の４つの画像形成部５が左右方向に並んで設けられる。即ち、プリンター１は、カラープリンターである。なお、プリンター１は、トナー（例えば、非磁性トナー）とキャリア（例えば、磁性キャリア）とからなる二成分現像剤（以下、現像剤と称する）を利用する。４つの画像形成部５の下方には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）からなる露光装置６が配置される。中間転写ベルト３の右端には、二次転写部が設けられ、中間転写ベルト３の左端には、中間転写ベルト３を清掃するためのクリーニングユニットが設けられる。二次転写部は、中間転写ベルト３の右端側の一部と二次転写ローラーとで構成される。
【００１７】
４つの画像形成部５は、使用するトナーの色を除いて、同様に構成される。図１及び図２に示すように、各画像形成部５には、像担持体としての感光体ドラム１０が回転可能に設けられる。感光体ドラム１０は、例えば、前後方向に長い円柱状に形成され、前後方向が感光体ドラム１０の軸方向である。感光体ドラム１０の周囲には、帯電装置１１と、現像装置１２と、一次転写部１３と、除電装置１４と、クリーニング装置１５とが、電子写真のプロセス順に配置されている。なお、帯電装置１１、現像装置１２、一次転写部１３、除電装置１４及びクリーニング装置１５も、前後方向に長い部材である。本実施形態では、前後方向が、用紙や画像の幅方向である。
【００１８】
帯電装置１１は、感光体ドラム１０の回転方向において、露光装置６による感光体ドラム１０の露光位置よりも上流側、例えば、感光体ドラム１０の下側に配置されている。帯電装置１１は、例えば、帯電バイアス電源４２（図７参照）から印加される帯電バイアス（帯電電圧）に基づいて感光体ドラム１０の表面を帯電させる帯電部材としての帯電ローラー１１ａと、帯電ローラー１１ａをクリーニングするクリーニングローラー１１ｂとを備える。
【００１９】
現像装置１２は、感光体ドラム１０の回転方向において、露光装置６による感光体ドラム１０の露光位置よりも下流側、例えば、感光体ドラム１０の左側に配置されている。現像装置１２は、例えば、現像剤を収容する筐体１２ａと、筐体１２ａ内の現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム１０へ供給する現像ローラー１２ｂと、筐体１２ａ内の現像剤を攪拌・搬送する撹拌スクリュー１２ｃ及び搬送スクリュー１２ｄとを備える。現像ローラー１２ｂは、現像バイアス電源４３（図７参照）から出力される現像バイアス（現像電圧）にが印加される。現像ローラー１２ｂと感光体ドラム１０の表面との間に生じる電位差を所定の基準値又は所定の基準範囲に設定することによって、現像ローラー１２ｂに担持される現像剤が感光体ドラム１０へ適切に供給される。
【００２０】
プリンター本体２内の現像装置１２の上方には、トナーの色（例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色）毎に各画像形成部５と対応するトナーコンテナ７が、交換可能に設けられている。各トナーコンテナ７は、各色のトナーを収容し、各現像装置１２は各色のトナーを含有する現像剤を収容する。各トナーコンテナ７は、スクリュー等の補給部材（図示せず）を備えていて、補給部材を回転させることで、収容しているトナーを現像装置１２へと補給する。
【００２１】
一次転写部１３は、感光体ドラム１０と一次転写ローラー１３ａとで中間転写ベルト３の一部を挟むように構成される。除電装置１４は、感光体ドラム１０に除電光を照射することで感光体ドラム１０の電位を除去する。図１及び図２では、一次転写部１３による一次転写の後でクリーニング装置１５によるクリーニングの前に除電を行うように除電装置１４が配置される例を示しているが、除電装置１４は、クリーニング装置１５によるクリーニングの後で除電を行うように配置されてもよい。クリーニング装置１５については後述する。
【００２２】
また、プリンター本体２内には、図３、図４及び図５に示すように、４つの画像形成部５の各クリーニング装置１５で回収された廃トナーを収容する廃トナーボックス１６（廃トナー容器）と、各クリーニング装置１５で回収された廃トナーを廃トナーボックス１６へ搬送する廃トナー搬送機構１７とが設けられる
【００２３】
プリンター本体２内の一側（図面上右側）には、用紙搬送経路１８が上下方向に設けられている。用紙搬送経路１８の上流端には給紙部が設けられ、用紙搬送経路１８の中流部には上記の二次転写部が設けられる。用紙搬送経路１８の下流部には定着装置が設けられ、用紙搬送経路１８の下流端には排紙部が排紙トレイの近傍に設けられる。更に、プリンター本体２内には、プリンター１の各部を制御する制御装置４０が備えられている。
【００２４】
次に、クリーニング装置１５について説明する。クリーニング装置１５は、感光体ドラム１０の回転方向において、一次転写部１３による感光体ドラム１０から中間転写ベルト３への一次転写位置よりも下流側、例えば、感光体ドラム１０の右側に配置されている。クリーニング装置１５は、例えば、図２に示すように、ハウジング２０と、クリーニングブレード２１と、回収部材２２と、排出部材２３とを備えている。また、各画像形成部５では、図５〜図７に示すように、各クリーニング装置１５に対応する磁気センサー２４を備えている。
【００２５】
ハウジング２０は、感光体ドラム１０側（左側）の側面上部に開口を有し、その開口縁部にクリーニングブレード２１が取り付けられる。クリーニングブレード２１は、ハウジング２０の開口縁部から感光体ドラム１０の回転方向のカウンター方向へ延びて、感光体ドラム１０の表面に接触する板状部材である。クリーニングブレード２１は、回転する感光体ドラム１０の表面に当接することで、感光体ドラム１０の表面に残存した廃トナーを掻き取る。
【００２６】
回収部材２２は、前後方向に延びた回転軸を有するブラシやローラー（例えば、研磨ローラー）等で構成されていて、ハウジング２０内の上部でハウジング２０の開口付近に回転可能に取り付けられる。回収部材２２は、モーター等の駆動源（図示せず）から伝達される回転駆動力によって回転する。回収部材２２は、回転することで、クリーニングブレード２１によって掻き取られた廃トナーを回収してハウジング２０内に取り込む。なお、回収部材２２によって回収された廃トナーは、ハウジング２０内の下部に蓄積される。
【００２７】
排出部材２３は、前後方向に延びた回転軸を有するスクリューなどで構成されていて、ハウジング２０内の下部に回転可能に取り付けられる。排出部材２３は、モーター等の駆動源２５（図７参照）から伝達される回転駆動力によって回転する。ハウジング２０の下部は、図３〜図６に示すように、後方に延びた排出パイプ２６に連通していて、排出部材２３の一部（後部）は、排出パイプ２６に挿入されている。
【００２８】
ハウジング２０の下部及び排出パイプ２６は、廃トナーの排出経路（搬送経路）を構成している。排出パイプ２６の後端の下面には、排出穴２６ａが形成されている。排出部材２３は、回転することで、ハウジング２０内の下部に蓄積された廃トナーを後方へ、即ち、排出穴２６ａに向かって排出する。排出部材２３による廃トナーの排出（搬送）方向は、例えば、前側から後側へ向かう方向である。
【００２９】
磁気センサー２４は、クリーニング装置１５によって回収されて排出（搬送）される廃トナーに混在する磁性キャリアを検出するように配置され、例えば、ハウジング２０や排出パイプ２６の下面に取り付けられる。磁気センサー２４は、例えば、廃トナーの透磁率を検出する透磁率センサーで構成され、廃トナーの透磁率に基づいて、廃トナーに混在する磁性キャリアを検出することができる。
【００３０】
例えば、磁気センサー２４は、図６に示すように、制御装置４０に電気的に接続される基板２７上に取り付けられていて、この基板２７が排出パイプ２６の下面に締結される。排出パイプ２６の下面には、磁気センサー２４と対応する位置に開口が形成されていて、この開口は、シート２８によって覆われている。即ち、磁気センサー２４は、排出パイプ２６内を搬送される廃トナーに混在する磁性キャリアを、シート２８を介して検出する。このシート２８は、磁気センサー２４による磁気の検出能力を妨げない材質で形成されるとよい。
【００３１】
廃トナーボックス１６は、プリンター本体２に対して着脱可能に構成され、例えば、プリンター１の前側から着脱される。例えば、廃トナーボックス１６は、図３や図４に示すように、４つの画像形成部５（４つのクリーニング装置１５）に対して左下側に設けられる。廃トナーボックス１６は、前後方向に長い容器であり、プリンター本体２に取り付けられるとき、廃トナーボックス１６の後端が廃トナー搬送機構１７（接続部３２）に接続されることで廃トナー搬送機構１７の搬送パイプ３０と連通する。
【００３２】
廃トナー搬送機構１７は、図３〜図５に示すように、４つの画像形成部５（４つのクリーニング装置１５）の後側に設けられる。廃トナー搬送機構１７は、搬送パイプ３０と、搬送部材３１と、接続部３２とを備える。
【００３３】
搬送パイプ３０は、左右方向に延びていて廃トナーの搬送経路を構成している。搬送パイプ３０は、４つのクリーニング装置１５のそれぞれの排出パイプ２６に接続されている。搬送パイプ３０の上面には、図６に示すように、それぞれの排出パイプ２６の排出穴２６ａに対応する位置に連通穴３０ａが形成されている。搬送パイプ３０が各連通穴３０ａを介して各排出パイプ２６に連通することで、各クリーニング装置１５から排出（搬送）された廃トナーが搬送パイプ３０内へ搬送される。
【００３４】
搬送部材３１は、左右方向に延びた回転軸を有するスクリューなどで構成されていて、搬送パイプ３０内に回転可能に取り付けられる。搬送部材３１は、モーター等の駆動源３３（図７参照）から伝達される回転駆動力によって回転する。接続部３２は、廃トナーボックス１６を接続可能な構成を有し、搬送パイプ３０の左端に取り付けられている。搬送部材３１は、回転することで、搬送パイプ３０内の廃トナーを接続部３２に向かって搬送し、廃トナーは、接続部３２を介して廃トナーボックス１６へ搬送される。搬送部材３１による廃トナーの搬送方向は、例えば、４つの画像形成部５がトナー像を形成する順に従った方向である。
【００３５】
次に、制御装置４０の電気的な構成について図７を参照しながら説明する。制御装置４０は、ＣＰＵ等で構成され、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置４１に接続されている。なお、制御装置４０及び記憶装置４１として、プリンター１の各部を統括制御するメイン制御装置及びメイン記憶装置が適用されてもよい。
【００３６】
制御装置４０は、記憶装置４１に格納された制御プログラムや制御用データに基づいて、制御装置４０に接続された各部を制御する。例えば、制御装置４０は、各画像形成部５の帯電装置１１の帯電バイアス電源４２、現像装置１２の現像バイアス電源４３、クリーニング装置１５の排出部材２３の駆動源２５及び磁気センサー２４、並びに廃トナー搬送機構１７の搬送部材３１の駆動源３３等に接続されている。図７では、一つの画像形成部５が図示されているが、制御装置４０は、４つの画像形成部５の各部に接続される。
【００３７】
制御装置４０は、プリンター１の印字処理を行うように各部を制御し、特に、各画像形成部５の所定の画像形成動作における各クリーニング装置１５の磁気センサー２４の検出結果に基づいて、次回の印字処理から各帯電装置１１に印加される帯電バイアス（帯電電圧）を調整する帯電電圧調整を行う。
【００３８】
次に、上記のようなプリンター１の印字処理について説明し、特に、帯電電圧調整については図８のフローチャートを参照しながら説明する。プリンター１の印字処理（図８のステップＳ１）では、先ず、４つの画像形成部５の画像形成動作が中間転写ベルト３の回転方向に従った順に行われる。４つの画像形成部５の画像形成動作は、同様に行われ、以下では、一の画像形成部５の画像形成動作について説明する。
【００３９】
画像形成部５の画像形成動作では、制御装置４０は、感光体ドラム１０を回転させる。また、制御装置４０は、現像装置１２の現像ローラー１２ｂと感光体ドラム１０の表面との電位差が、所定の基準値又は所定の基準範囲になるように、帯電バイアス電源４２によって帯電装置１１に印加される帯電バイアスや、現像バイアス電源４３によって現像ローラー１２ｂに印加される現像バイアス（現像電圧）を制御する。例えば、制御装置４０は、所定の基準帯電電圧（例えば、１２００Ｖ）が帯電バイアスとして帯電装置１１に印加されるように帯電バイアス電源４２を制御し、この帯電装置１１によって感光体ドラム１０が帯電される。また、制御装置４０は、所定の基準現像電圧が現像バイアスとして現像ローラー１２ｂに印加されるように現像バイアス電源４３を制御する。
【００４０】
感光体ドラム１０が帯電された後、制御装置４０は、露光装置６を制御して感光体ドラム１０に対して画像データに基づく露光を行うことで、感光体ドラム１０に静電潜像が形成される。また、現像装置１２の現像ローラー１２ｂと感光体ドラム１０の表面との電位差によって、現像ローラー１２ｂに担持されるトナーが感光体ドラム１０へ供給されることで、感光体ドラム１０の静電潜像がトナー像に現像される。
【００４１】
ところで、急激な環境変化によって、帯電装置１１を構成する帯電ローラー１１ａの抵抗が変化したり、画像形成処理（印字処理）毎の印字率の差によって、感光体ドラム１０の磨耗量にバラツキが生じたりして、感光体ドラム１０の表面電位に誤差が発生することがある。このような感光体ドラム１０の表面電位の誤差によって、現像ローラー１２ｂと感光体ドラム１０の表面との電位差が、所定の基準値又は所定の基準範囲に比べて大きくなると、現像剤中の磁性キャリアが感光体ドラム１０の表面に現像される、所謂キャリア現像が発生することがある。
【００４２】
感光体ドラム１０の表面に現像されたトナー像は、一次転写部１３によって中間転写ベルト３へ一次転写される。一次転写の後、制御装置４０は、除電装置１４を制御して除電光を感光体ドラム１０に照射することで、感光体ドラム１０の表面に残存した電荷を除去する。また、制御装置４０は、クリーニング装置１５を制御して以下のような感光体ドラム１０のクリーニング（廃トナーの除去）を行う。
【００４３】
クリーニング装置１５では、感光体ドラム１０の表面に残存した廃トナーが、クリーニングブレード２１によって掻き取られ、制御装置４０の制御により回転する回収部材２２によってハウジング２０内に回収される。このとき、上記のキャリア現象が生じている場合には、感光体ドラム１０の表面上の磁性キャリアが廃トナーに混在して回収されることになる。ハウジング２０内に回収された廃トナーは、ハウジング２０内の下部に落下して蓄積される。制御装置４０は、駆動源２５を制御して排出部材２３を回転させることで、ハウジング２０に蓄積された廃トナーを廃トナー搬送機構１７に向かって排出（搬送）させる。
【００４４】
このとき、制御装置４０は、印字処理の回数をカウントしていて（図８のステップＳ２）、印字処理を所定の印字回数（例えば、１００回）行う毎に（図８のステップＳ２：ＹＥＳ）、上記した帯電電圧調整を行う。
【００４５】
帯電電圧調整では、制御装置４０は、先ず、クリーニング装置１５に取り付けられた磁気センサー２４によって、搬送される廃トナーに混在するキャリアを検出する（図８のステップＳ３）。具体的には、制御装置４０は、透磁率センサーとしての磁気センサー２４によって廃トナーの透磁率を検出し、検出した透磁率に基づいて、廃トナーに対する磁性キャリアの含有比率を検出（算出）する（図８のステップＳ４）。そして、制御装置４０は、磁性キャリアの含有比率と所定の閾値（例えば、５％）とを比較し（図８のステップＳ５）、含有比率が所定の閾値よりも高い場合（図８のステップＳ５：ＹＥＳ）、次回の印字処理から帯電バイアス電源４２によって帯電装置１１に印加される帯電バイアスを所定の帯電電圧補正値（例えば、５０Ｖ）だけ低下させるように設定する（図８のステップＳ６）。
【００４６】
また、廃トナーが排出（搬送）された廃トナー搬送機構１７に関して、制御装置４０は、駆動源３３を制御して搬送部材３１を回転させることで、搬送パイプ３０内の廃トナーを廃トナーボックス１６に向かって搬送させる。これにより、廃トナーは、廃トナーボックス１６に収容される。
【００４７】
以上の画像形成動作を４つの画像形成部５が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト３上にフルカラーのトナー像（カラートナー像）が形成される。カラートナー像は、中間転写ベルト３の回転によって、所定のタイミングで二次転写部へと供給される。
【００４８】
一方、給紙カセットに収納された用紙は、給紙部によって取り出されて用紙搬送経路１８上を搬送される。用紙搬送経路１８上の用紙は、カラートナー像とタイミングを合わせて二次転写部へと搬送される。二次転写部では、中間転写ベルト３上のカラートナー像が用紙に二次転写される。カラートナー像を二次転写された用紙は、用紙搬送経路１８において定着装置へと搬送されて、定着装置によってカラートナー像が用紙に定着される。その後、カラートナー像が定着された用紙は、排紙部から排紙トレイへと排出される。
【００４９】
また、制御装置４０は、上記のような帯電電圧調整によって一の画像形成部５の帯電装置１１の帯電バイアスを低下させた後の印字処理において、その画像形成部５に関して、磁気センサー２４の検出結果に基づいて、次回の印字処理から現像装置１２に印加される現像バイアス（現像電圧）を調整する現像電圧調整を行う。
【００５０】
現像電圧調整では、先ず、クリーニング装置１５に取り付けられた磁気センサー２４によって、搬送される廃トナーに混在するキャリアを検出する。具体的には、制御装置４０は、透磁率センサーとしての磁気センサー２４によって廃トナーの透磁率を検出し、検出した透磁率に基づいて、廃トナーに対する磁性キャリアの含有比率を検出（算出）する。そして、制御装置４０は、磁性キャリアの含有比率と所定の閾値とを比較し、含有比率が所定の閾値よりも高い場合、次回の印字処理から現像バイアス電源４３によって現像装置１２の現像ローラー１２ｂに印加される現像バイアスを所定の現像電圧補正値だけ低下させるように設定する。
【００５１】
なお、上記では、各クリーニング装置１５の磁気センサー２４が、対応するハウジング２０又は排出パイプ２６に取り付けられる例を説明したが、各クリーニング装置１５の磁気センサー２４は、そのクリーニング装置１５で回収された廃トナーに混在する磁性キャリアを、その廃トナーが他のクリーニング装置１５で回収された廃トナーと合流（混流）する前に、検出できればよい。例えば、廃トナー搬送機構１７の搬送パイプ３０の廃トナーの搬送方向において、最も上流側に配置されるクリーニング装置１５（第１クリーニング装置１５）から搬送される廃トナーは、第１クリーニング装置１５の次に配置されるクリーニング装置１５（第２クリーニング装置１５）から搬送される廃トナーに、第２クリーニング装置１５と搬送パイプ３０との接続位置で合流する。そのため、第１クリーニング装置１５の磁気センサー２４は、搬送パイプ３０内において、搬送方向の上流端部から第２クリーニング装置１５の接続位置までの間に取り付けられてもよい。なお、磁気センサー２４の検出結果に基づく帯電電圧調整のフィードバックサイクルを短くするためには、磁気センサー２４は、クリーニング装置１５で回収された位置からの搬送方向において、できるだけ上流側に配置されるとよい。
【００５２】
本実施形態によれば、上述のように、プリンター１（画像形成装置）は、トナー像を担持する感光体ドラム１０（像担持体）と、印加された帯電電圧（帯電バイアス）に基づいて感光体ドラム１０を帯電させる帯電装置１１と、非磁性トナー及び磁性キャリアを含む現像剤でトナー像を感光体ドラム１０に現像する現像装置１２と、感光体ドラム１０に残留した廃トナーを回収するクリーニング装置１５と、クリーニング装置１５で回収された廃トナーを収容する廃トナーボックス１６（廃トナー容器）と、クリーニング装置１５から廃トナーボックス１６へ搬送される廃トナーに混在する磁性キャリアを検出する磁気センサー２４と、磁気センサー２４によって検出された磁性キャリアの廃トナーに対する含有比率を算出し、磁性キャリアの含有比率が所定の閾値よりも高い場合、帯電装置１１の帯電電圧を低下させる制御装置４０と、を備える。
【００５３】
例えば、磁気センサー２４は、廃トナーの透磁率を検知する透磁率センサーで構成されるとよい。
【００５４】
このような構成により、現像剤中の磁性キャリアが感光体ドラム１０の表面に現像されるキャリア現像が発生した場合には、クリーニング装置１５から搬送される廃トナーに混在する磁性キャリアの含有比率に基づいて帯電装置１１の帯電電圧を低下させるので、磁性キャリアの現像を抑制することができる。例えば、感光体ドラム１０の表面電位の誤差によって、現像ローラー１２ｂと感光体ドラム１０の表面との電位差が、所定の基準値又は所定の基準範囲に比べて大きくなった場合には、帯電装置１１の帯電電圧の低下によって、感光体ドラム１０の表面電位を低下させるので、磁性キャリアの現像が抑制される。従って、感光体ドラム１０の表面電位に誤差が生じるような環境条件や像担持体の磨耗量等の変化に拘らず、キャリア現像を抑制して画像不良を抑制することが可能となる。
【００５５】
更に、本実施形態では、制御装置４０は、感光体ドラム１０を用いた印字処理を所定の印字回数行う毎に、廃トナーに混在する磁性キャリアを検出するように磁気センサー２４を制御し、磁性キャリアの含有比率を算出し、磁性キャリアの含有比率が所定の閾値よりも高い場合、帯電装置１１の帯電電圧を低下させる。キャリア現像が生じたときに回収された廃トナーが磁気センサー２４の位置に到達するまでには、所定の印字回数の印字処理を行う必要があるので、上記のような構成によれば、適切なタイミングで帯電装置１１の帯電電圧調整を行うことができる。また、帯電装置１１の帯電電圧調整を必要最小限に抑えることで、印字処理の処理効率低下が抑制される。
【００５６】
また、本実施形態では、制御装置４０は、帯電装置１１の帯電電圧を低下させた後の印字処理において磁気センサー２４によって廃トナーに混在する磁性キャリアを検出したとき、磁性キャリアの含有比率が所定の閾値よりも高い場合、現像装置１２に印加される現像電圧（現像バイアス）を低下させる。これにより、帯電装置１１の帯電電圧の低下によっても、なお、キャリア現像が発生する場合でも、現像電圧を低下させることで、磁性キャリアの現像を抑制することができる。
【００５７】
更に、本実施形態では、プリンター１は、異なる複数（例えば、４つ）の色の現像剤にそれぞれ対応して複数の感光体ドラム１０を備え、複数の感光体ドラム１０のそれぞれに対応して複数の帯電装置１１、複数の現像装置１２及び複数のクリーニング装置１５を備え、複数のクリーニング装置１５のそれぞれに対応して、複数のクリーニング装置１５から搬送される廃トナーのそれぞれに混在する磁性キャリアを検出する複数の磁気センサー２４を備えている。廃トナーボックス１６は、複数のクリーニング装置１５から搬送される複数の廃トナーを収容し、一のクリーニング装置１５に対応した一の磁気センサー２４は、一のクリーニング装置１５で回収された一の廃トナーが他のクリーニング装置１５で回収された他の廃トナーに合流する前に、一の廃トナーに混在する磁性キャリアを検出するように配置される。これにより、複数の感光体ドラム１０を備えたプリンター１において、キャリア現像の生じた感光体ドラム１０の帯電電圧調整を個別に行うことができ、キャリア現像のない正常な感光体ドラム１０については帯電電圧の低下を回避することができる。
【００５８】
本実施形態では、カラープリンターの画像形成装置に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、モノクロのプリンター、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１  プリンター（画像形成装置）
２  プリンター本体
３  中間転写ベルト
５  画像形成部
１０  感光体ドラム（像担持体）
１１  帯電装置
１１ａ  帯電ローラー
１２  現像装置
１２ｂ  現像ローラー
１５  クリーニング装置
１６  廃トナーボックス（廃トナー容器）
１７  廃トナー搬送機構
２０  ハウジング
２１  クリーニングブレード
２２  回収部材
２３  排出部材
２４  磁気センサー
２６  排出パイプ
３０  搬送パイプ
３１  搬送部材
４０  制御装置
４１  記憶装置
４２  帯電バイアス電源
４３  現像バイアス電源
【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７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年1月23日(2018.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、プリンター本体２内には、図３、図４及び図５に示すように、４つの画像形成部５の各クリーニング装置１５で回収された廃トナーを収容する廃トナーボックス１６（廃トナー容器）と、各クリーニング装置１５で回収された廃トナーを廃トナーボックス１６へ搬送する廃トナー搬送機構１７とが設けられる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2019128397.tif 000011