(57)【要約】【課題】粗粉化したトナーによる画像劣化を抑える。【解決手段】現像時に現像スリーブ（現像剤担持体）１を第１の方向に回転駆動する。所定の条件が満足されたとき、現像スリーブ１の第１の方向の回転停止後に、現像スリーブ１を所定の時間だけ第１の方向とは逆の第２の方向に所定の時間だけ回転駆動する。所定の条件は、現像スリーブ近傍の温度、湿度、現像剤カートリッジの交換後の累積プリント枚数、もしくは平均印字率、またはこれらの組み合わせである。【選択図】　図１
2004138675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に現像剤が担持される現像剤担持体と、
この現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
この現像剤担持体に現像剤を介して接触する弾性特性を持つ現像剤量規制部材と、
前記現像剤担持体が第１の方向に回転しているとき、表面の潜像が現像剤で現像される像担持体と、
この像担持体の表面に形成された現像像を記録媒体に転写する転写装置と、
前記現像剤担持体近傍の温度を検知する温度検知手段と、
現像時に前記現像剤担持体を前記第１の方向に回転駆動すると共に、前記温度検知手段により検知された現像剤担持体近傍の温度が所定値よりも高いとき、前記現像剤担持体の第１の方向の回転停止後に、前記現像剤担持体を第１の方向とは逆の第２の方向に所定の時間だけ回転駆動するように、前記現像剤担持体を駆動制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
表面に現像剤が担持される現像剤担持体と、
この現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
この現像剤担持体に現像剤を介して接触する弾性特性を持つ現像剤量規制部材と、
前記現像剤担持体が第１の方向に回転しているとき、表面の潜像が現像剤で現像される像担持体と、
この像担持体の表面に形成された現像像を記録媒体に転写する転写装置と、
現像剤カートリッジの交換後の累積のプリント枚数を計数する計数手段と、
現像時に前記現像剤担持体を前記第１の方向に回転駆動すると共に、前記計数手段により得られたプリント枚数が所定枚数よりも多くなった後、前記現像剤担持体の第１の方向の回転停止後に、前記現像剤担持体を第１の方向とは逆の第２の方向に所定の時間だけ回転駆動するように、前記現像剤担持体を駆動制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
表面に現像剤が担持される現像剤担持体と、
この現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
この現像剤担持体に現像剤を介して接触する弾性特性を持つ現像剤量規制部材と、
前記現像剤担持体が第１の方向に回転しているとき、表面の潜像が現像剤で現像される像担持体と、
この像担持体の表面に形成された現像像を記録媒体に転写する転写装置と、
現像剤カートリッジの交換後の累積のプリント枚数を計数する計数手段と、
現像剤交換後の平均印字率を検出する平均印字率検出手段と、
現像時に前記現像剤担持体を前記第１の方向に回転駆動すると共に、前記平均印字率が所定値以下で、かつ、前記計数手段により得られたプリント枚数が所定枚数よりも多くなった後、前記現像剤担持体の第１の方向の回転停止後に、前記現像剤担持体を第１の方向とは逆の第２の方向に所定の時間だけ回転駆動するように、前記現像剤担持体を駆動制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤担持体近傍の温度を検知する温度検知手段をさらに備え、前記制御手段は、前記第２の方向への回転駆動を行うための条件として前記現像剤担持体近傍の温度が所定値よりも高いことを追加としたことを特徴とする請求項２または３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、予め定めた条件が満足されたときにフラグを立て、このフラグが立っている場合、前記現像剤担持体の第１の方向の回転停止後に、前記現像剤担持体を第１の方向とは逆の第２の方向に所定の時間だけ回転駆動することを特徴とする請求項２，３または４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記温度に代えて、または温度に加えて、湿度を用いることを特徴とする請求項１または４記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤規制部材により現像剤担持体上の現像剤量が０．８［ｍｇ／ｃｍ２］以上で１．５［ｍｇ／ｃｍ２］以下の範囲内である請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成のための方式として電子写真方式を採用する複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置では、感光ドラム上に形成された静電潜像を現像するためにトナーのような現像剤を用いる。現像剤は現像容器内において、現像剤供給部材（以下、現像攪拌棒）の回転により現像剤担持体（以下、現像スリーブ）に供給され現像スリーブを経由して感光ドラムに与えられる。ここで現像攪拌棒は攪拌軸受に支持され、攪拌軸受の回転と共に現像攪拌棒も回転する。この攪拌軸受は現像容器の外まで延長されており、その先には攪拌ギアが形成されている。攪拌ギアは現像スリーブを回転駆動させるスリーブギアから駆動を伝達され、攪拌ギアが回転すると現像攪拌棒も回転しトナーを現像スリーブに供給する。また、現像スリーブ上の現像剤の量を規制する手段として、現像剤量規制部材（以下、現像ブレード）が設けられている。現像ブレードとしては、スリーブホルダに接着されたウレタンゴムやシリコンゴムを現像スリーブに押接し規制するものが知られている。
【０００３】
現像ブレードと現像スリーブとが接触しているゴム部には所定幅のニップが形成される。ニップの中心から現像ブレードの自由端であるニップエンドまでは通常１．５〜４．５ｍｍ程度あり、自由端側から取りこまれた現像剤（以下、トナー）がニップ部を通過するまでに現像ブレードとの摩擦によりトナーは帯電される。現像剤量（以下、トナーコート量）は現像ブレードの押擦力を高くすれば少なくなり、ニップエンドを小さくすればトナーの取りこみが減る為、同様に少なくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、高温高湿環境で画像形成動作を繰り返し行なうと、現像攪拌棒を支持して回転する攪拌軸受と現像容器の隙間にトナーが入り込み、熱や回転による摩擦などによりトナーが粗粉化する場合がある。すなわち、通常５〜１０μｍ程度のトナー粒径が１００μｍ以上に増大する。このような粗粉化したトナーが現像スリーブと現像ブレードのニップ部に取りこまれると、その部分のトナーコート層厚を阻害することにより、形成される画像上に白スジを誘発していた。
【０００５】
更に、近年高画質化を達成する為、トナーコート量を減らし、いわゆる飛び散りや尾引きを改善していく傾向にあり、トナーコート層を薄層化すると上記白スジがより顕著に発生することとなった。
【０００６】
従来、このような問題に対して、粗粉化したトナーの発生を軽減する為、攪拌軸受と現像容器との隙間にグリスを塗布し、摩擦によるストレスを軽減している。しかし、低い画像印字率で画像形成を繰り返した場合、たとえば通常１０，０００枚でトナーが無くなるカートリッジ（ＣＲＧ）が１５，０００枚程度まで使われる、というような状況が生じうる。このような場合、当該カートリッジの使用過程の後半において累積攪拌回転量が増大する為、やはり粗粉化の問題が発生する可能性があった。
【０００７】
本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的とするところは、粗粉化したトナーによる画像劣化を抑えることのできる画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による画像形成装置は、表面に現像剤が担持される現像剤担持体と、この現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、この現像剤担持体に現像剤を介して接触する弾性特性を持つ現像剤量規制部材と、前記現像剤担持体が第１の方向に回転しているとき、表面の潜像が現像剤で現像される像担持体と、この像担持体の表面に形成された現像像を記録媒体に転写する転写装置と、前記現像剤担持体近傍の温度を検知する温度検知手段と、現像時に前記現像剤担持体を前記第１の方向に回転駆動すると共に、前記温度検知手段により検知された現像剤担持体近傍の温度が所定値よりも高いとき、前記現像剤担持体の第１の方向の回転停止後に、前記現像剤担持体を第１の方向とは逆の第２の方向に所定の時間だけ回転駆動するように、前記現像剤担持体を駆動制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明による第２の画像形成装置は、表面に現像剤が担持される現像剤担持体と、この現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、この現像剤担持体に現像剤を介して接触する弾性特性を持つ現像剤量規制部材と、前記現像剤担持体が第１の方向に回転しているとき、表面の潜像が現像剤で現像される像担持体と、この像担持体の表面に形成された現像像を記録媒体に転写する転写装置と、現像剤カートリッジの交換後の累積のプリント枚数を計数する計数手段と、現像時に前記現像剤担持体を前記第１の方向に回転駆動すると共に、前記計数手段により得られたプリント枚数が所定枚数よりも多くなった後、前記現像剤担持体の第１の方向の回転停止後に、前記現像剤担持体を第１の方向とは逆の第２の方向に所定の時間だけ回転駆動するように、前記現像剤担持体を駆動制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明による第３の画像形成装置は、表面に現像剤が担持される現像剤担持体と、この現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、この現像剤担持体に現像剤を介して接触する弾性特性を持つ現像剤量規制部材と、前記現像剤担持体が第１の方向に回転しているとき、表面の潜像が現像剤で現像される像担持体と、この像担持体の表面に形成された現像像を記録媒体に転写する転写装置と、現像剤カートリッジの交換後の累積のプリント枚数を計数する計数手段と、現像剤交換後の平均印字率を検出する平均印字率検出手段と、現像時に前記現像剤担持体を前記第１の方向に回転駆動すると共に、前記平均印字率が所定値以下で、かつ、前記計数手段により得られたプリント枚数が所定枚数よりも多くなった後、前記現像剤担持体の第１の方向の回転停止後に、前記現像剤担持体を第１の方向とは逆の第２の方向に所定の時間だけ回転駆動するように、前記現像剤担持体を駆動制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
いずれの画像形成装置においても、現像剤の粗粉化が生じるような条件が満足された時点で、または、それ移行、現像時の現像剤担持体の第１の方向の回転終了後に逆の第２の方向に所定の時間だけ回転駆動することにより、粗粉化した現像剤による画像の劣化を未然に防止する。
【００１２】
第２，第３の画像形成装置において、前記現像剤担持体近傍の温度を検知する温度検知手段をさらに備えてもよく、この場合、前記制御手段は、前記第２の方向への回転駆動を行うための条件として前記現像剤担持体近傍の温度が所定値よりも高いことを追加とすることができる。
【００１３】
前記各画像形成装置において、前記制御手段は、予め定めた条件が満足されたときにフラグを立て、このフラグが立っている場合、前記現像剤担持体の第１の方向の回転停止後に、前記現像剤担持体を第１の方向とは逆の第２の方向に所定の時間だけ回転駆動するようにしてもよい。
【００１４】
前記温度に代えて、または温度に加えて、湿度を用いることも可能である
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の一例を示す部分断面概略図である。この画像形成装置は、画像形成のための静電潜像を表面に形成する像担持体としての感光ドラム８を有する。この感光ドラム８は画像形成装置本体に対して回転自在に支持されている。操作者によって図示していない操作部のプリントキーが押下されると、ＣＰＵ１６からの駆動信号により、ドライバ１７Ａを介して感光ドラム駆動用のモータ１７の駆動が開始される。感光ドラム８が図の矢印Ｄで示した方向（時計方向）に回転駆動される。
【００１７】
感光ドラム８が矢印Ｄ方向に回転駆動されるとき、その表面に当接しながら感光ドラム８の回転によって従動回転される帯電ローラ９によって、感光ドラム８の表面が所定の極性に一様に帯電される。この帯電面に対し、図示していない像露光装置からの光像が露光部１１において照射され、これによって感光ドラム表面に所定の静電潜像が形成される。感光ドラム８の回転に伴って、この静電潜像が現像装置６の前面を通るとき、粉体状のトナーｔによって感光ドラム表面上の静電潜像がトナー像として可視像化される。
【００１８】
現像装置６には現像スリーブ（現像剤担持体）１が感光ドラム８に対向して配設されている。不図示のスリーブギアが同じく不図示のドラムギアから駆動力を得て、現像スリーブ１が図の矢印Ａで示した方向（反時計方向）に回転駆動される。
【００１９】
また、現像装置６内には、トナーｔが充填されているホッパー室２０および現像室１９に分けられ、ホッパー室２０には現像室１９にトナーｔを供給する攪拌マイラ５が配置されている。攪拌マイラ５は、図示した矢印の方向に回転する。現像室１９には現像スリーブ１およびこの現像スリーブ１に当接しトナーコート量を規制する現像ブレード２が設けられている。さらに、現像スリーブ１内部には、複数極を持つ不図示の永久磁石が固定配置されている。現像ブレード２は、金属で形成されたブレードホルダ３を介して現像装置６に保持されている。現像ブレード２のゴム部はウレタン、シリコン、ナイロン等の材料を用いて現像スリーブ１に当接されている。本実施の形態では、現像ブレード２が現像スリーブ１に接触しているゴム部において０．５〜１．５ｍｍ幅のニップが形成される。このニップの中心から現像ブレード２の自由端であるニップーエンドまでは通常１．５〜４．５ｍｍ程度あり、自由端側から取りこまれた現像剤であるトナーがニップ部を通過するまでに現像ブレード２との摩擦によりトナーは帯電される。現像スリーブ１にトナーｔを供給する現像攪拌棒４はこれに付随して図示した矢印方向に回転する。
【００２０】
前述したように、画像形成動作が開始されると、ＣＰＵ１６からの駆動信号により、感光ドラム駆動用のモータ１７が作動を開始し、感光ドラム８が矢印Ｄ方向に回転駆動され、現像スリーブ１は矢印Ａ方向（反時計方向）に回転駆動される。矢印Ｄ方向に回転する感光ドラム８の表面にトナー像が形成される。この感光ドラム８の表面に対向して配置された転写ローラ１０と感光ドラム８との間に、記録媒体の一例である転写紙１４が矢印Ｃ方向に送り込まれる。このとき、転写ローラ１０に印加された転写電圧の作用によって、感光ドラム表面のトナー像が転写紙１４上に転写される。転写ローラ１０は、転写紙１４を介して感光ドラム８の表面に当接し、その当接部において感光ドラム８の移動方向と同じ向きに移動するように回転駆動される。
【００２１】
なお、転写ローラ１０は、感光ドラム８が矢印Ｄ方向に回転しているとき、その表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置の一例を構成するが、このような転写ローラ１０に代え、記録媒体を介して感光ドラム表面に当接する転写ブレードや、転写ブラシ、或いは感光ドラム表面から離間して位置するコロナ放電器などから成る転写装置を用いることもできる。
【００２２】
同じく、帯電ローラ９は感光ドラム表面を一様に帯電する帯電装置の一例を構成するものであるが、これに代え、感光ドラム表面に当接する帯電ブレードや、感光ドラム表面から離間して位置するコロナ放電器などから成る帯電装置を用いることもできる。このような帯電装置と像露光装置と現像装置６が、感光ドラム表面にトナー像を形成するトナー像形成手段を構成している。
【００２３】
トナー像が転写された転写紙１４は、感光ドラム表面から離れた後、図示していない定着装置を通り、このとき、そのトナー像が熱と圧力の作用によって転写紙１４上に定着される。次いでその転写紙１４は、コピー紙として画像形成装置本体外に排出される。
【００２４】
トナー像転写後の感光ドラム表面には、転写紙１４に転写されずに残された転写残トナーが付着しており、このような転写残トナーはクリーニング装置１３によって除去される。これによって感光ドラム表面がクリーニングされる。次いで、その感光ドラム表面は、除電ランプ１８より成る除電装置からの光の照射を受け、感光ドラム８の表面電位が初期化される。
【００２５】
このようにして１回の画像形成動作が行われる。引き続き画像形成動作を続行するときは、感光ドラム８が矢印Ｄ方向に回転を続けたまま、上述した動作が繰返し実行される。最後のトナー像が転写紙に転写され、クリーニングブレード１２によって像担持体表面がクリーニングされ終ると、ＣＰＵ１６からの駆動停止信号によりモータ１７が作動を停止し、感光ドラム８の矢印Ｄ方向への回転が停止され、現像スリーブ１の矢印Ａ方向への回転も停止される。
【００２６】
上述の構成自体は従来の画像形成装置と変りはない。ここでは、現像装置（感光ドラムおよびクリーニング装置を含んでもよい）は、使い切りのカートリッジ（ＣＲＧ）の例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２７】
このような構成において、従来技術の欄においても言及したように、高温高湿環境で画像形成動作を繰り返すと、現像攪拌棒軸受部と現像装置容器内との間にトナーが入り込み、図２に示すように、熱や摩擦によるストレスにより粗粉化したトナーＴが現像スリーブ１と現像ブレード２のニップ部Ｎに入り込み、画像上にスジが発生するおそれがある。
【００２８】
図４は温度とプリント枚数を変化させて粗粉トナー発生状況を実験により調査した結果を示す。現像室内のトナーを１００μｍメッシュでふるいにかけた後、メッシュ上の粗粉トナーがほとんど無いものを○、多いものを×、その中間を△とした。本実験では、ポリウレタン現像ブレードを用い、当接力１３ｇｆ／ｃｍ、ニップ幅１．０ｍｍ、Ｎ．Ｅ．（ニップ−ブレード自由端距離）２．５ｍｍ、トナー平均粒径６μｍ、現像攪拌回転数を４３ｒｐｍとし、トナー充填量５００ｇ、画像印字率が４％で１００００枚プリントが出来るカートリッジを用いて、温度は現像容器下部で測定した。図４の結果から明らかなように、温度が高いほど、また、プリント枚数が多くなるほど粗粉トナーが形成されやすくなるのが分かる。
【００２９】
本発明では、このような粗粉トナー詰まりによる白スジの発生を防止する対策として、現像スリーブ１が矢印Ａ方向の回転を停止した時点以降の時期、例えば画像形成終了後の現像スリーブ停止直後に、現像スリーブ１を矢印Ａ方向とは逆の第２の方向（矢印Ｂ方向）に所定時間だけ回転駆動させる。これは、粗粉化したトナーＴをニップ部Ｎから除外するのに有効である。
【００３０】
図２，図３は、現像スリーブ１と現像ブレード２が接触したニップ部を拡大図示したものである。図２は、現像スリーブ１が矢印Ａ方向への回転を停止した時点の様子を示している。この時点で、粗粉化したトナーＴがニップ部の入口に噛み込まれている。本実施の形態では、現像ブレード２を現像スリーブ表面に圧接させたまま、現像スリーブ１を矢印Ａ方向と逆の矢印Ｂ方向に所定時間だけ回転駆動する。これに伴って、現像ブレード２と現像スリーブ表面との間に噛み込まれた粗粉トナーＴが矢印Ｆ方向に引き出される。これにより、粗粉トナーＴの噛込みが画像白スジを生ぜしめるまでに発展する前の状態に戻すことでき、次の画像形成動作時に、現像ブレード２によって、現像スリーブ表面のトナー規制を均一に行なうことが可能となる。
【００３１】
一旦形成された粗粉トナーは再度微粉化されることは、通常、期待できないので、粗粉トナーが形成された後は、所定のタイミング（時点）で上記現像スリーブ１の逆転動作を行うことが好ましい。
【００３２】
図５に、現像スリーブ１および感光ドラム８の回転駆動のタイミング図を示す。図５（ａ）は従来の回転駆動のタイミングと同じく、逆転を伴わない場合を示している。これに対して、図５（ｂ）は画像形成動作の終了後に所定時間だけ現像スリーブを逆回転させる場合を示している。現像スリーブ１および感光ドラム８は図５の時点ｔ１で、ＣＰＵ１６からの駆動信号に基づくモータ１７の起動によって第１の方向（矢印Ａ方向）に回転を開始し、時点ｔ２で、ＣＰＵ１６からの停止信号に基づくモータ１７の作動停止により、現像スリーブ１および感光ドラム８が回転を停止する。この間に、前述の画像形成動作が実行される。図５（ｂ）の場合には、現像スリーブ１が時点ｔ３から所定時間の間、第２の方向（矢印Ｂ方向）、すなわち図１における時計方向に回転駆動される。このとき現像ブレード２は現像スリーブ表面に圧接したままである。また、第２の方向（矢印Ｂ方向）に回転する時間が短いと、粗紛トナーが再度直ちにニップ部Ｎに取り込まれるので、Ｎ．Ｅ．（ニップ−ブレード自由端）の距離の移動所要時間よりも長い時間を設定する必要がある。逆回転している際、現像容器に接着された吹出し防止マイラ７によってトナーｔが吹出すことを防止している。
【００３３】
現像スリーブ１が第２の方向（矢印Ｂ方向）に回転を開始する時期は、当該現像スリーブ１が第１の方向（矢印Ａ方向）の回転を停止した時点以降の時期であればよく、図５の（ｂ）に示したタイミングｔ３に限られるものではない。
【００３４】
このようにして現像ブレード２と現像スリーブ１表面との間に噛み込まれた粗粉トナーＴが、図３に示したように、現像ブレード２と現像スリーブ１表面の間から引き出され、これによって次の画像形成動作が実行されたとき、トナーコート量不均一による画像白スジが発生する不具合を阻止できる。
【００３５】
本発明は、現像スリーブ上のトナーコート量が小さければ小さい程スジが目立ちやすいので、トナーコート量が０．８［ｍｇ／ｃｍ２］〜１．５［ｍｇ／ｃｍ２］の時により有効に作用する。
【００３６】
本実施の形態では、粗粉トナーが形成されたか否かをより適切に判断する第１のステップと、粗粉トナーが形成されたと判断されたあと、所定のタイミングで上記逆転動作を行う第２のステップとを有する。
【００３７】
まず、第１のステップについて説明する。この画像形成装置においては、現像スリーブ近傍の温度を検知するために現像スリーブ１近傍の現像装置６の容器底面に当接した温度検知手段の一例としてのサーミスタ１５を設けている。このサーミスタ１５により検知された現像スリーブ近傍の温度が予め決められた所定の温度よりも高くなったときに、粗粉トナーが形成される可能性が高いと判断する。なお、図１に示した例ではサーミスタ１５は、現像装置６の容器底面に当接しているが、これ以外の部分にサーミスタ１５を設けてもよいし、サーミスタ１５を現像装置表面から離間して配置することも可能である。またサーミスタ以外の温度検知センサを用いることもできる。例えば、環境によって抵抗が低抵抗化する材料を用いた転写ローラに定電流を印加し、その際の電圧を検出することで温度を検出することも可能である。
【００３８】
また、図４の実験結果で示したように、粗粉トナーＴの形成条件は現像スリーブ近傍の温度以外も、同カートリッジでの累積したプリント枚数にも関係がある。したがって、粗粉化トナー発生の有無の判断には、単に現像スリーブ近傍の温度だけでなく、累積プリント枚数も考慮に入れることが望ましい。
【００３９】
ところで、現像スリーブ１を逆回転することで、本来、感光ドラム８を通常の画像形成動作時の回転駆動方向（矢印Ｄ方向）と逆回転方向（矢印Ｅ方向）の駆動を行なうことは、クリーニングブレード１２と感光ドラム８の間にある潤滑剤代わりの廃トナーｔ’も、その間から引き出されてしまうため、ブレードめくれを引き起こす恐れがあり、あまり好ましくない。
【００４０】
図６に、平均印字率と累積プリント枚数に関連した粗粉トナーの発生を調べた実験結果を示す。図６の実験に用いた現像装置は前述した図４の場合と同じであり、現像スリーブ近傍温度は４５℃である。粗紛トナーの発生は現像スリーブ近傍の温度とプリント枚数に関係があることは前述したとおり明らかであるが、更に図６に示したように、平均印字率にも関係がある。この実験結果から次のようなことが分かる。すなわち、平均印字率が低いとトナー消費量が少なく、より多くのプリントが可能となる為、結果として攪拌軸受部の総回転数が増え粗粉トナーＴもより多く形成される。また、トナー消費量が少ないと攪拌軸受部周辺の粗粉化する前のトナーがいつまでも現像されないため、粗粉化が促進され、より早いプリント枚数からトナーの粗粉が形成される。印字率が高いと粗粉トナーが形成されにくい。
【００４１】
したがって、現像スリーブ近傍温度が所定温度以上、且つ、プリント枚数が所定プリント数以上、更に平均印字率が所定値以下という条件に基づいて、粗粉トナーの発生の有無を判断し、所定時点で、感光ドラムおよび現像スリーブを逆回転制御させることにより、より精度良く、不要な逆回転によるクリーニングブレードめくれを防止することが可能となる。
【００４２】
印字率の検出は、例えば、画像形成装置に接続されているホストコンピュータに行わせる。すなわち、印字対象の画像についてその印字率を前もって計算させ、その印字率を画像形成装置内のメモリ２２に格納し累積する。印字率の計算は画像形成装置内で行うことも可能である。平均印字率は、メモリ２２に累積された印字率を、同じくメモリ２２に格納されたプリント枚数で割った値である。
【００４３】
平均印字率［％］＝累積印字率／プリント枚数
【００４４】
図６の実験結果の例では、平均印字率が２％以下の際は８，０００枚から粗粉トナーが形成され始めるので、７，５００枚から逆転動作を行なうようにする。更に平均印字率が４％以下である際は、１０，０００枚から粗粉トナーが形成され始める為、９，５００枚から逆転動作を行なうようにする。このように平均印字率を考慮することで、より精度良く粗粉トナーの発生を判断し、不要な逆回転を抑止することが可能となる。
【００４５】
次に、図７に本発明者の行った、温度、プリント枚数、平均印字率、画像印字率、逆転動作等に応じて画像白スジ有無、クリーニングブレードめくれ有無を判断する総合的な実験の結果を示す。この実験では、図１に示した画像形成装置を用い、現像ブレード２としては、ウレタン材質のブレードであって、その厚みが１．２ｍｍ、ブレードホルダ３の先端からの突き出し量Ｌ（図１）が１０．０ｍｍ，Ｎ．Ｅ．が２．５ｍｍのブレードを用いた。本例の画像形成装置はプロセススピード９４．０［ｍｍ／ｓｅｃ］、現像スリーブ径はΦ２０．０とし、感光ドラム８との周速比は等速度、逆転動作時は現像スリーブ半周分を回転する様、第２の方向への回転時間を０．４［ｓｅｃ］とした。さらにこの実験では、画像印字率を２％および４％に設定し、画像形成動作を繰返し行った。転写紙１４としては、Ａ４サイズの紙を用い、これを横送りした。また、各実験での各画像形成動作は、その各動作の開始の毎にプリントキーを押下することにより行い、そのプリントキーの押下から次のプリントキーの押下までの時間を１５秒とした。画像形成装置の周囲環境は、温度３０℃、相対湿度８０％とし、各水準の画像形成動作を行う毎に、ＣＲＧを新品なものと交換した。新品ＣＲＧに交換する毎に、画像形成装置の不図示のリセットボタンを押下することでメモリ２２に格納されたプリント枚数と累積印字率、平均印字率を消去した。
【００４６】
なお、画像形成装置の周囲温度を３０℃とし、その湿度を８０％として、クリーニングブレードのめくれが発生しやすくし、またプリントキーの押下から次の押下までの時間間隔を１５秒として、オフィスなどで画像形成装置が実際に使用されるときの通常のプリントキー押下間隔よりも短かくしたのは、この時間間隔が１５秒という短かい間隔であると、画像形成装置本体内の温度上昇が顕著となり、粗粉トナーＴの形成とクリーニングブレード１２のめくれが発生しやすくなるからである。このように条件を厳しく設定したのは、その条件下で、粗粉トナーＴの形成とクリーニングブレード１２のめくれの発生を防止でき、或いは抑制できれば、画像形成装置の実使用では、これらの不具合が発生することはないとの予測に基づくものである。
【００４７】
図７中での逆転動作「有」とは、各画像形成動作終了後に、現像スリーブ１と感光ドラム８を第２の方向（矢印ＢおよびＥ方向）に逆転させるように、回転制御したことを示し、「有」の後に続く数字は逆転駆動を開始したプリント枚数を示している。また「無」とは、第２の方向（矢印Ｂ方向）の逆転動作を行わなかったことを示している。
【００４８】
上述した各実験で画像形成動作を実行し、画像白スジが生じたか否かを確認すると共に、クリーニングブレード１２のめくれが発生したか否かを確認した。図７中の「発生」はそれぞれの現象が発生したことを、数字は発生したプリント枚数を示している。
【００４９】
図７の実験結果から判るように、従来例では低印字率２％のときは画像白スジが８，０００枚で発生し、印字率４％のときは１０，０００枚で発生した。
【００５０】
実験例１では、温度の設定を４０℃とし、サーミスタ１５の温度が４０℃以上の際に逆転駆動を行なうようにした。その結果、低印字率２％では逆転動作が１，５００枚から行なわれ画像白スジは発生しないものの、クリーニングブレードのめくれが発生した。これは、クリーニング装置１３へ供給された廃トナーｔ’が少ないためにクリーニングブレード１２と感光ドラム８の間で潤滑剤となるべき廃トナーｔ’が少なかったことに起因して発生したものと推測される。同じく印字率４％で発生しなかったのはその推測を裏付けるものである。また、上述した様に画像形成時間間隔が１５秒という短かい間隔であるため、画像形成装置本体内の温度上昇が顕著となり、１，５００枚で４０℃を越えて逆転動作を実行しており低印字率２％のクリーニングブレードめくれを促進した結果になったと推測される。
【００５１】
実験例２は、プリント枚数設定を７，０００枚とし、７，０００枚を越えたら逆転動作を行なうように条件設定した例である。温度および平均印字率の設定は行っていない。低印字率２％および４％共に７，０００枚から逆転動作を行い、共に画像白スジ、クリーニング不良の発生は見られなかった。
【００５２】
実験例３は、温度の設定を４０℃とし、平均印字率が２％以下のときは７，５００枚から逆転動作を行ない、平均印字率が４％以下であった際は９，５００枚から逆転動作を行うよう設定したもので、共に画像白スジ、クリーニング不良の発生は見られなかった。
【００５３】
上述したところから、通常の画像形成装置の使用時に、現像スリーブ近傍の温度が４０℃より高い場合や、プリント枚数が７，０００枚より多い場合、画像形成動作終了後に、現像スリーブ１および感光ドラム８を第２の方向（矢印Ｂ方向）に逆転制御することによって、現像スリーブ１と現像ブレード２のニップ部Ｎに挟まった粗粉トナーＴ起因の画像白スジの発生を阻止し、ないしは効果的に抑制でき、また、温度、プリント枚数に平均印字率を加えることで逆転動作が必要となる時期を効果的に判断可能となるため、クリーニングブレート１２のめくれを引き起こさず画像白スジを防止できる。
【００５４】
図７の実験結果に基づいて、本実施の形態における画像形成終了時処理の３例を図８，図９，図１０により説明する。
【００５５】
図８は、画像形成終了時処理の第１の例を示す。この例では、温度、平均印字率およびプリント枚数に応じて、粗粉トナーの発生の有無を判断するものである。まず、粗粉トナー発生が推測された後、画像形成終了時毎に現像スリーブ１の逆回転を行うためのフラグをチェックする（Ｓ１１）。このフラグは初期的にはＯＦＦであり、一旦ＯＮになったあとは、カートリッジ交換時等に初期化（ＯＦＦ）される。「画像形成終了」とは、ページ単位、印刷ジョブ単位等の所定の印刷単位の終了を意味するが、好ましくは、現像スリーブ１の回転停止時である。
【００５６】
ステップＳ１１でフラグがＯＮでなければ、サーミスタ１５（図１）で検知される温度が４０℃以上かどうかをチェックする（Ｓ１２）。温度４０℃以上でなければ本処理を終了する。４０℃以上であれば、平均印字率を調べる（Ｓ１３）。平均印字率が第１のレベル（ここでは２％）以下であれば、プリント枚数が第１の閾値枚数（ここでは７５００枚）以上か否かを調べる（Ｓ１６）。第１の閾値枚数以上であれば、フラグをＯＮする（Ｓ１７）。第１の閾値枚数以上でなければ、本処理を終了する。
【００５７】
ステップＳ１３で平均印字率が２％以下でない場合、平均印字率が第２のレベル（ここでは４％）以下かどうかを調べる（Ｓ１４）。第２のレベル以上であれば、粗粉化は発生していないと判断して、本処理を終了する。第２のレベル以下であれば、累積プリント枚数が第２の閾値枚数以上かどうかを調べる（Ｓ１５）。第２の閾値レベル以下であれば未だ粗粉化は発生していないと判断して、本処理を終了する。第２の閾値レベル以上であれば、粗粉化が発生しているとしてフラグをＯＮする（Ｓ１７）。
【００５８】
このようにしてフラグがＯＮされた後は、次回の画像形成終了時にはステップＳ１１からステップＳ１８に進み、図５（ｂ）で示したように所定時点で現像スリーブの逆回転動作を行う（Ｓ１８）。
【００５９】
図８の例では、温度４０℃以上でない場合にはフラグ設定のための判定を省略するようにしたが、この判定には必ずしも温度の条件はなくてもよい。そこで、図９の例では、図８におけるステップＳ１２を削除し、ステップＳ１１からステップＳ１３へ移行するようにしている。他の動作は図８の場合と同じである。
【００６０】
図１０の例は所定の温度（ここでは５０℃）以上の場合に、一時的にかつ強制的に現像スリーブの逆回転を行うようにするものである。図４の実験結果から分かるように所定の温度以上になった場合には、トナーの粗粉化が生じやすくなる一方、画像印字率や累積プリント枚数によって実際に粗粉化が生じるか否かは流動的である。したがって、この例では、温度５０℃以上となったときに一時的に逆回転を行うものである。他の動作は図８の場合と同じである。すなわち、継続的に逆回転を行う必要が生じた場合は、他の条件判断によってフラグがＯＮされる。なお、この一時的な逆回転の条件に、温度だけでなく画像印字率や累積プリント枚数を含めることも可能である。
【００６１】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、種々の変形、変更を行うことが可能である。
【００６２】
例えば、本発明は、像担持体が、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動されるベルト状の感光体より成る画像形成装置にも適用できる。また感光体上のトナー像を一次転写される中間転写体より成る像担持体を備えた画像形成装置にも本発明を適用でき、その中間転写体が回転駆動されるベルトであっても、またドラムであっても、支障なく本発明の適用が可能である。
【００６３】
上記実施の形態では温度センサとしてサーミスタを用いたが、それ以外の温度センサも適用できる。また、湿度と粗粉トナー形成の相関を予め取っておくことで、温度センサに代えてまたは温度センサと併用して、湿度センサを用いて制御を行うことも可能である。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、通常の画像形成装置の使用時に、粗粉トナー化が生じるような所定の条件下において、現像剤担持体の第１の方向の回転停止後に、現像剤担持体を第１の方向とは逆の第２の方向に所定の時間だけ回転駆動することにより、粗粉トナーに起因する画像劣化を未然に防止または軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例を示す部分断面概略図である。
【図２】現像スリーブと現像ブレードが接触したニップ部の拡大図であり、現像スリーブが矢印Ａ方向への回転を停止した時点の様子を示す図である。
【図３】現像スリーブと現像ブレードが接触したニップ部の拡大図であり、現像スリーブが逆転したときの様子を示す図である。
【図４】温度とプリント枚数を変化させて粗粉トナー発生状況を実験により調査した結果を示す図である。
【図５】現像スリーブおよび感光ドラムの回転駆動のタイミング図である。
【図６】平均印字率と累積プリント枚数に関連した粗粉トナーの発生を調べた実験結果を示す図である。
【図７】本発明者の行った、温度、プリント枚数、平均印字率、画像印字率、逆転動作等に応じて画像白スジ有無、クリーニングブレードめくれ有無を判断する総合的な実験の結果を示す図である。
【図８】本発明における画像形成終了時処理の第１の例を示すフローチャートである。
【図９】本発明における画像形成終了時処理の第２の例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明における画像形成終了時処理の第３の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　現像スリーブ（現像剤担持体）
２　現像ブレード（現像剤量規制部材）
４　現像攪拌棒
６　現像装置
８　感光ドラム（像担持体）
１２　クリーニングブレード
１５　サーミスタ（温度検知手段）
ｔ　トナー（現像剤）
Ｔ　粗粉化したトナー（粗粉トナー）
【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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【図９】
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【図１０】
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