(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に支持され、予め定められた受取位置でトナーを受け取って担持し、画像データに応じた静電潜像が形成される像担持体と接触する接触位置に前記トナーを搬送し前記接触位置で前記像担持体に前記トナーを供給する回転体と、
前記回転体の回転を制御し、前記静電潜像を現像する現像期間に前記回転体を回転させ、前記現像期間の終了後に予め定められた設定時間が経過した場合に前記回転体の回転を停止させる駆動制御部と、
前記接触位置における前記回転体上のトナーの厚みが、前記現像期間中に第１層厚となり、前記回転体の回転停止時に前記第１層厚よりも厚い第２層厚となるように、前記回転体の電位と予め定められた電位との電位差を制御して前記回転体にトナーを担持させる層厚制御部と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記設定時間は、現像されることにより前記静電潜像に形成されるトナー像が前記像担持体から予め定められた被転写体に転写された後に前記像担持体の表面に残留しているトナーを前記表面から除去して前記像担持体を清掃するのに要する第１時間と、前記第１時間に続く第２時間とを含み、
前記層厚制御部は、前記第１時間が経過してから前記第２時間が経過するまでの間に前記トナーの厚みを前記第１層厚から前記第２層厚に変更し、
前記駆動制御部は、前記第２層厚のトナーを前記回転体に担持させてから、少なくとも前記受取位置から前記接触位置に前記トナーを搬送するのに要する搬送時間が経過するまでの間、前記回転体を回転させる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像データのデータ量に基づいて前記像担持体への前記静電潜像の形成が終了する第１タイミングを算出する第１算出部と、
前記第１タイミングに基づいて前記画像データに対応する前記現像期間が終了する第２タイミングを算出する第２算出部と、
前記受取位置から前記接触位置に前記トナーを搬送するのに要する搬送時間だけ前記第２タイミングよりも前の第３タイミングを算出する第３算出部と、を備え、
前記層厚制御部は、前記第３タイミングから予め定められた時間経過後の第４タイミングに前記回転体に前記第２層厚のトナーを担持させ、
前記駆動制御部は、前記第４タイミングから少なくとも前記搬送時間が経過するまでの間、前記回転体を回転させる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記層厚制御部は、前記トナーの層厚を前記第１層厚から前記第２層厚に変更したときから前記回転停止時までの期間、前記回転体に担持させる前記トナーの層厚を前記第２層厚に維持する請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記層厚制御部は、前記現像期間が終了したときから前記トナーの層厚を前記第１層厚から前記第２層厚に変更するまでの期間、前記回転体に担持させる前記トナーの層厚を前記第１層厚よりも薄い第３層厚のトナーを前記回転体に担持させる請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記層厚制御部は、前記像担持体の表面が前記回転体の表面に及ぼす接触摩擦の増大に伴い、前記第２層厚を前記第２層厚よりも厚い第４層厚に変更する請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記接触摩擦は、画像形成装置で印刷される印刷枚数に応じて増大し、
前記層厚制御部は、前記印刷枚数が予め定められた閾値に達した場合に、前記第２層厚を前記第４層厚に変更する請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第２層厚は、前記第１層厚よりも厚く前記第１層厚の２倍よりも薄い請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記回転体と前記像担持体とは互いに反対方向に回転する請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
回転可能に支持され、予め定められた受取位置でトナーを受け取って担持し、画像データに応じた静電潜像が形成される像担持体と接触する接触位置に前記トナーを搬送し前記接触位置で前記像担持体に前記トナーを供給する回転体と、
前記回転体の回転を制御し、前記静電潜像を現像する現像期間に前記回転体を回転させ、前記現像期間の終了後に予め定められた設定時間が経過した場合に前記回転体の回転を停止させる駆動制御部と、
前記接触位置における前記回転体上のトナーの厚みが、前記現像期間中に第１層厚となり、前記回転体の回転停止時に前記第１層厚よりも厚い第２層厚となるように、前記回転体の電位と予め定められた電位との電位差を制御して前記回転体にトナーを担持させる層厚制御部と、
を備える現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置及び現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像ローラーが感光体と接触しながら回転する現像装置が知られている（特許文献１参照）。この種の現像装置においては、停止状態の現像ローラーを回転させる際に、大きな始動トルクが要求される。そのため、前記現像ローラーを駆動するモーターとして、大きなトルクを出力可能なモーターが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５０１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現像ローラーに形成されるトナー層の層厚を厚くすれば、前記始動トルクを低減することが可能である。しかしながら、現像ローラーに形成されるトナー層の層厚を、感光体に形成される静電潜像の現像時も現像ローラーの回転停止時も一律に厚くすると、前記現像時に所謂かぶりが発生する場合がある。
【０００５】
本発明の目的は、停止状態の現像ローラーを回転させる際に要する始動トルクを低減しつつ、現像時には適切なトナー量のトナーを感光体に供給することのできる画像形成装置及び現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の局面に係る画像形成装置は、回転体と、駆動制御部と、層厚制御部とを備える。前記回転体は、回転可能に支持され、予め定められた受取位置でトナーを受け取って担持し、画像データに応じた静電潜像が形成される像担持体と接触する接触位置に前記トナーを搬送し前記接触位置で前記像担持体に前記トナーを供給する。前記駆動制御部は、前記回転体の回転を制御し、前記静電潜像を現像する現像期間に前記回転体を回転させ、前記現像期間の終了後に予め定められた設定時間が経過した場合に前記回転体の回転を停止させる。前記層厚制御部は、前記接触位置における前記回転体上のトナーの厚みが、前記現像期間中に第１層厚となり、前記回転体の回転停止時に前記第１層厚よりも厚い第２層厚となるように、前記回転体の電位と予め定められた電位との電位差を制御して前記回転体にトナーを担持させる。
【０００７】
本発明の他の局面に係る現像装置は、回転体と、駆動制御部と、層厚制御部とを備える。前記回転体は、回転可能に支持され、予め定められた受取位置でトナーを受け取って担持し、画像データに応じた静電潜像が形成される像担持体と接触する接触位置に前記トナーを搬送し前記接触位置で前記像担持体に前記トナーを供給する。前記駆動制御部は、前記回転体の回転を制御し、前記静電潜像を現像する現像期間に前記回転体を回転させ、前記現像期間の終了後に予め定められた設定時間が経過した場合に前記回転体の回転を停止させる。前記層厚制御部は、前記接触位置における前記回転体上のトナーの厚みが、前記現像期間中に第１層厚となり、前記回転体の回転停止時に前記第１層厚よりも厚い第２層厚となるように、前記回転体の電位と予め定められた電位との電位差を制御して前記回転体にトナーを担持させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、停止状態の回転体を回転させる際に要する始動トルクを低減しつつ、現像時には適切なトナー量のトナーを像担持体に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、現像装置の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、制御部によって実行される層厚制御処理を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態における電位差ΔＶ１の変更処理、位置Ｐ２における現像ローラー上のトナーの層厚、位置Ｐ５における現像ローラー上のトナーの層厚、露光処理、現像処理、転写処理、現像後処理、現像ローラーの回転動作の各タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態の実施例１及び実施例２における各期間の電位差ΔＶ１の値を示す図である。
【図６】図６は、実施例１における層厚変更期間の電位差ΔＶ１の設定例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施形態における電位差ΔＶ１の変更処理、位置Ｐ２における現像ローラー上のトナーの層厚、位置Ｐ５における現像ローラー上のトナーの層厚、露光処理、現像処理、転写処理、現像後処理、現像ローラーの回転動作の各タイミングを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付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。
【００１１】
［第１の実施形態］
図１及び図２を参照しつつ、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１Ａの構成について説明する。画像形成装置１Ａは、電子写真方式の画像形成装置である。画像形成装置１Ａは、筐体７内に、シート供給部２、シート搬送部３、画像形成部４、光走査部５、定着部６、及びトナー補給部８などを備える。
【００１２】
画像形成装置１Ａは、タンデム型画像形成装置であり、カラープリンターである。そのため、画像形成部４は、中間転写ベルト９、クリーニング装置１０及び二次転写装置１１をさらに備える。
【００１３】
また、画像形成部４は、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色に対応した複数の画像形成ユニット４Ａを備える。画像形成装置１Ａは、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを後述する現像装置２１各々の現像剤収容部３５（図２参照）に供給する複数のトナー補給部８を備える。トナーは、現像剤の一例である。トナー補給部８は、画像形成装置１Ａの筐体７に対して取り外し可能に装着される。本実施形態では、トナー補給部８は、画像形成部４の上方位置に装着される。
【００１４】
なお、画像形成装置１Ａは、コピー機、ファクシミリー、又はプリンター機能、ファクシミリー機能、スキャン機能などを併せ持つ複合機などであってもよい。
【００１５】
シート供給部２は、シート受部１２及びシート送出部１３を備えている。シート受部１２は、複数の記録シート１４を重ねて載置可能である。記録シート１４は、紙、コート紙、ハガキ、封筒、及びＯＨＰシートなどのシート状の画像形成媒体である。
【００１６】
シート送出部１３は、記録シート１４に接して回転することにより、記録シート１４をシート受部１２から搬送路１５へ向けて送り出す。
【００１７】
シート搬送部３は、レジストローラー１６、搬送ローラー１７及び排出ローラー１８などを備える。レジストローラー１６及び搬送ローラー１７が、シート供給部２から供給される記録シート１４を画像形成部４の二次転写装置１１へ向けて搬送する。さらに、排出ローラー１８が画像形成後の記録シート１４を搬送路１５の排出口から排出トレイ２６上へ排出する。
【００１８】
中間転写ベルト９は、環状に形成された無端の帯状部材である。中間転写ベルト９は、２つのローラーに架け渡された状態で回転する。画像形成部４において、画像形成ユニット４Ａ各々は、回転する中間転写ベルト９の表面に各色の画像を形成する。これにより、各色の画像が重ねられたカラー画像が中間転写ベルト９に形成される。中間転写ベルト９は、本発明における予め定められた被転写体の一例である。
【００１９】
二次転写装置１１は、中間転写ベルト９に形成されたトナー像を記録シート１４に転写する。クリーニング装置１０は、中間転写ベルト９における二次転写装置１１を経た後の部分に残存するトナーを中間転写ベルト９の表面から除去して中間転写ベルト９を清掃する。
【００２０】
画像形成ユニット４Ａ各々は、トナー像を担持する感光ドラム１９、帯電装置２０、現像装置２１、一次転写装置２２及びクリーニング装置２３などを備える。感光ドラム１９は、光走査部５から画像データに基づくレーザー光を感光ドラム１９の軸方向に繰り返しライン状に露光走査する露光処理が実行されることにより前記静電潜像が形成される。現像装置２１は、前記トナーを感光ドラム１９に供給することによって前記静電潜像を現像する現像処理を実行する。感光ドラム１９は、本発明の像担持体の一例である。一次転写装置２２及び二次転写装置１１は、感光ドラム１９に形成された前記トナー像を記録シート１４に転写する。クリーニング装置２３は、一次転写装置２２によって実行される転写処理の後に感光ドラム１９に残留する前記トナーを感光ドラム１９から取り除くクリーニング処理を実行する。また、不図示の除電器が、感光ドラム１９表面の残留電荷を除去する除電処理を実行する。したがって、画像形成ユニット４Ａ各々においては、前記現像処理の終了後も前記クリーニング処理及び前記除電処理などの処理を実行するために、前記現像処理後も感光ドラム１９などが回転駆動される。前記現像処理の終了後に行われる前記クリーニング処理などの処理を現像後処理という。
【００２１】
感光ドラム１９各々は、中間転写ベルト９の周速度（移動速度）に応じた周速度で回転する。感光ドラム１９としては、例えば、感光ドラム１９がアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体、或いは有機感光体が採用可能である。
【００２２】
画像形成ユニット４Ａ各々において、感光ドラム１９が回転し、帯電装置２０が感光ドラム１９の表面を一様に帯電させる。さらに、光走査部５がレーザー光を走査することにより帯電した感光ドラム１９の表面に静電潜像を形成する。
【００２３】
現像装置２１は、感光ドラム１９にトナーを供給することにより、前記静電潜像を現像する。現像装置２１は、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤を撹拌することによってトナーを帯電させ、帯電した前記トナーを感光ドラム１９に供給する。
【００２４】
帯電装置２０は、感光ドラム１９における前記静電潜像が書き込まれる前の部分を帯電させる帯電ローラー２５を備える。
【００２５】
画像形成装置１Ａは、他の通信機器と通信可能に接続されている。前記他の通信機器は、例えばパーソナルコンピューターである。画像形成装置１Ａは、前記他の通信機器から要求される画像形成ジョブを実行する。前記画像形成ジョブのジョブ情報には、前記画像形成モードの種類及び記録シート１４の種類などの情報が含まれている。記録シート１４は、普通紙及び厚紙などの種類がある。
【００２６】
図２に示されるように、現像装置２１は、装置本体３０を有する。また、現像装置２１は、磁気ローラー３１、現像ローラー３２、撹拌部材３３及び規制ブレード３４を備える。これらは、装置本体３０内に設けられている。磁気ローラー３１、現像ローラー３２、及び撹拌部材３３は、互いに平行な回転軸心を中心として回転可能に装置本体３０に支持されている。図２の点Ｑ１、点Ｑ２、点Ｑ３は、磁気ローラー３１、現像ローラー３２、及び撹拌部材３３の回転軸心を示す。
【００２７】
装置本体３０は、樹脂を材料として構成されている。装置本体３０の下側の部分は、二成分現像剤を収容する現像剤収容部３５である。前記トナーは、トナー補給部８（図１参照）からトナーが供給される。現像剤収容部３５は、収容室３５Ａと収容室３５Ｂとを有する。
【００２８】
現像剤収容部３５に収容されるトナーは、トナー補給部８（図１参照）からトナーが供給される。具体的に、トナー補給部８から供給される前記トナーは、まず、収容室３５Ａに供給される。その後、前記トナーが撹拌部材３３により搬送されつつ収容室３５Ｂに供給される。
【００２９】
前記トナーは樹脂からなり、前記キャリアは磁性材料からなる。また、前記トナーの粒径は、前記キャリアの粒径より小さい。前記トナーは、前記キャリアに比べて重量が小さい。前記キャリアは、フェライト等からなる磁性粒子である。後述するようにトナーと混合された状態で撹拌されることにより前記トナーと前記キャリアとの摩擦で生じる静電気によってトナーを帯電させる。前記キャリアの存在によって、前記二成分現像剤は、トナーのみからなる一成分現像剤と比べて前記トナーを帯電させやすく、画像の高品質化を図ることができる。ただし、現像剤収容部３５に収容される現像剤は一成分現像剤でもよい。また、前記二成分現像剤には、外添剤が添加されており、前記トナーの表面には外添剤が付着している。前記外添剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、或いは酸化マグネシウムなどの金属酸化物が挙げられる。
【００３０】
撹拌部材３３は、収容室３５Ａ及び収容室３５Ｂの内部に回転可能に設けられている。撹拌部材３３は、収容室３５Ａ及び収容室３５Ｂに収容される二成分現像剤を撹拌する。撹拌部材３３は、本実施形態ではスクリュー部材である。撹拌部材３３は、図２の紙面に直交する方向に沿って延びる長尺状の部材である。なお、撹拌部材３３は、樹脂を材料として構成されている。撹拌部材３３は、装置本体３０に回転可能に支持されている。撹拌部材３３が回転することにより、収容室３５Ａ及び収容室３５Ｂの二成分現像剤が移動しつつ撹拌される。この撹拌によって前記トナーと前記キャリアとが摩擦し、この摩擦で生じる静電気によって前記トナーが予め定められた極性に帯電する。また、前記キャリアは、前記トナーの帯電極性とは逆極性で帯電する。そして、静電気力により、前記トナーは前記キャリアに付着する。
【００３１】
磁気ローラー３１は、現像剤収容部３５の内部に回転可能に設けられている。磁気ローラー３１は、撹拌部材３３によって撹拌された二成分現像剤を現像剤収容部３５から磁力によって引き寄せてその表面で担持する。
【００３２】
磁気ローラー３１は、スリーブ部３８と、磁極部４４とを有する。
【００３３】
スリーブ部３８は、円筒形状を有し、磁気ローラー３１の表面を構成する。スリーブ部３８は、非磁性部材により構成されている。スリーブ部３８は、正逆方向に回転可能である。スリーブ部３８は、前記現像処理が実行される現像期間、回転方向Ｘ１に回転する。後述するように、感光ドラム１９は、回転方向Ｘ１とは逆の回転方向Ｘ２に回転する。
【００３４】
前記現像処理は、現像ローラー３２が感光ドラム１９の表面に形成される静電潜像を現像する処理である。前記現像処理は、画像データに応じて感光ドラム１９に形成される前記静電潜像のうち回転方向Ｘ２における先端部分が位置Ｐ５に到達して現像されるタイミングで開始される。このタイミングが前記現像期間の始期である。前記先端部分とは、前記画像形成ジョブに含まれる画像データが１ページ分の画像データである場合、その画像データに基づいて形成される静電潜像のうちの最初に形成されるライン部分である。前記画像形成ジョブに複数ページ分の画像データが含まれている場合、前記先端部分とは、複数ページのうち静電潜像が最初に形成されるページであって、そのページの画像データに基づいて形成される静電潜像のうちの最初に形成されるライン部分である。また、前記現像処理は、前記静電潜像のうち回転方向Ｘ２における後端部分が位置Ｐ５に到達して現像されるタイミングで終了する。このタイミングが前記現像期間の終期である。前記後端部分とは、前記画像形成ジョブに含まれる画像データが１ページ分の画像データである場合、その画像データに基づいて形成される静電潜像のうちの最後に形成されるライン部分である。前記画像形成ジョブに複数ページ分の画像データが含まれている場合、前記後端部分とは、複数ページのうち静電潜像が最後に形成されるページであって、そのページの画像データに基づいて形成される静電潜像のうちの最後に形成されるライン部分である。
【００３５】
本実施形態では、スリーブ部３８は、前記現像期間、図２における回転方向Ｘ１（図２において反時計周りの方向）へ回転駆動される。
【００３６】
磁極部４４は、スリーブ部３８の内部に複数設けられた複数の磁極３９〜４３を有する。複数の磁極は、汲上極３９、規制極４０、搬送極４１、主極４２、及び剥離極４３であり、周方向に所定の間隔を隔てて並設されている。磁極３９〜４３の位置は、スリーブ部３８の内部において固定されている。磁極３９〜４３は、例えば、磁力を発生する永久磁石で構成されている。
【００３７】
汲上極３９は、収容室３５Ｂに設けられる撹拌部材３３との対向位置にピーク磁力を生じさせる磁極である。具体的には、汲上極３９は、点Ｑ１と点Ｑ２とを結ぶ線分の方向に前記ピーク磁力を生じさせる。汲上極３９によって前記二成分現像剤がスリーブ部３８の表面上に磁力によって引き寄せられて吸着される。これにより、前記二成分現像剤がスリーブ部３８の表面に担持される。そして、この状態でスリーブ部３８が回転されることによって、二成分現像剤が回転方向Ｘ１における下流側へ運ばれる。
【００３８】
規制極４０は、汲上極３９より回転方向Ｘ１の下流側で汲上極３９と隣り合う位置に設けられている。また、規制極４０は、規制ブレード３４の先端部３４Ａに対向する位置に設けられており、規制ブレード３４を磁化させる。これにより、規制ブレード３４の先端部３４Ａと規制極４０との間の隙間には、磁界が形成される。汲上極３９によってスリーブ部３８の表面に付着した前記二成分現像剤が隙間を通過するときに、前記二成分現像剤が前記磁界により隙間で磁気的に拘束されつつ、前記二成分現像剤の層厚が規制ブレード３４の先端部３４Ａによって規制される。これにより、スリーブ部３８の表面には均一な層厚を有する現像剤層が形成される。前記現像剤層には、磁気ブラシ（不図示）が形成されている。前記磁気ブラシは、前記二成分現像剤に含まれる複数個のキャリアが磁気ローラー３１の表面から鎖状に連なり、その鎖状体が複数条形成されたものである。
【００３９】
搬送極４１は、規制極４０より回転方向Ｘ１の下流側で規制極４０と隣り合う位置に設けられている。搬送極４１は、スリーブ部３８に前記トナーを担持させて周方向へ運ぶ。
【００４０】
主極４２は、現像ローラー３２に対面する位置に設けられており、現像ローラー３２と対面する位置にピーク磁力を生じさせる磁極である。後述するように位置Ｐ２で前記二成分現像剤に含まれるトナーが現像ローラー３２に転移した後に磁気ローラー３１に残留する前記二成分現像剤をスリーブ部３８に引き付けておく。これにより、搬送極４１によってスリーブ部３８に引き付けられた前記キャリアは、前記磁気ブラシを形成した状態を維持する。
【００４１】
磁気ローラー３１及び現像ローラー３２各々には異なる電圧が印加される。なお、本明細書において、電圧とは、グランドに対する電位をいう。これによって、磁気ローラー３１と現像ローラー３２との間、及び現像ローラー３２と感光ドラム１９に形成されている前記静電潜像との間には電位差が生じる。この電位差により、磁気ローラー３１に担持される二成分現像剤に含まれる前記トナーが現像ローラー３２に転移する。図２における位置Ｐ２は、磁気ローラー３１に担持される二成分現像剤に含まれる前記トナーが現像ローラー３２に転移する転移位置を示している。この位置Ｐ２は、現像ローラー３２が磁気ローラー３１から前記トナーを受け取って担持する受取位置ともいえる。位置Ｐ２は、本発明における受取位置の一例である。
【００４２】
このように、磁気ローラー３１は、現像剤収容部３５内で回転可能に支持されている。そして、磁気ローラー３１は、回転方向Ｘ１へ回転することにより、二成分現像剤を表面で担持しつつ二成分現像剤に含まれる前記トナーを現像ローラー３２に渡す位置Ｐ２に前記トナーを搬送する。
【００４３】
剥離極４３は、スリーブ部３８において現像ローラー３２とは実質的に磁束密度が零の剥離領域Ｒ１を形成する磁極である。この剥離領域Ｒ１にトナーが運ばれると、スリーブ部３８がトナーを磁力で吸着する力が失われて、トナーが剥離領域Ｒ１から剥離される。剥離されたトナーは、その下方に位置する収容室３５Ｂに落下し、撹拌部材３３によって再び撹拌されつつ搬送される。そして、撹拌部材３３によって撹拌及び搬送された後、再び適正なトナー濃度で均一に帯電されたトナーとして汲上極３９により再びスリーブ部３８上に汲み上げられる。
【００４４】
磁気ローラー３１は、汲上極３９の磁力により位置Ｐ１で収容室３５Ｂから二成分現像剤を受け取り、回転方向Ｘ１へのスリーブ部３８の回転によって二成分現像剤を搬送する。二成分現像剤が位置Ｐ２まで搬送されると、磁気ローラー３１と現像ローラー３２との間の電位差ΔＶ１によって、前記二成分現像剤に含まれる前記トナーが現像ローラー３２に転移する。このとき、磁気ローラー３１の表面には、前記キャリアが残留する。
【００４５】
磁気ローラー３１は、回転方向Ｘ１へのスリーブ部３８の更なる回転によって、前記二成分現像剤を下流側へ搬送する。そして、磁気ローラー３１は、前記二成分現像剤を剥離領域Ｒ１まで搬送すると、前記キャリアと剥離極４３との間で働く斥力によって、前記二成分現像剤を磁気ローラー３１から剥離させる。これにより、剥離した二成分現像剤は、下方の収容室３５Ｂに落下する。
【００４６】
規制ブレード３４は、磁気ローラー３１の表面が担持する前記二成分現像剤の層厚を規制する板状の部材である。規制ブレード３４は、図２に示す法線Ｎ１に沿った姿勢で配置されている。法線Ｎ１は、磁気ローラー３１の外周の断面形状である円において規制極４０に対向する位置における法線である。規制ブレード３４は、本発明の層厚規制部材の一例である。規制ブレード３４の先端部３４Ａは、位置Ｐ２よりも回転方向Ｘ１における上流側、且つ、位置Ｐ１よりも回転方向Ｘ１における下流側の位置Ｐ４において、磁気ローラー３１の表面に対し隙間を隔てて設けられている。規制ブレード３４は、回転方向Ｘ１へ回転する磁気ローラー３１が担持する二成分現像剤の層厚を規制する。位置Ｐ４は、回転方向Ｘ１へ回転する磁気ローラー３１が担持する二成分現像剤の層厚を規制ブレード３４が規制する規制位置である。
【００４７】
現像ローラー３２は、磁気ローラー３１に対向して配置され、磁気ローラー３１に担持される二成分現像剤に含まれる前記トナーを磁気ローラー３１から受け取って担持する。現像ローラー３２の表面には、トナー層が形成される。
【００４８】
現像ローラー３２の表面は、導電性を有するゴム層である。前記ゴム層は、４０度〜６０度の範囲の硬度を有する。現像ローラー３２は、感光ドラム１９に対して接触する。図２における位置Ｐ５は、現像ローラー３２と感光ドラム１９とが接触する接触位置である。
【００４９】
モーター６０は、例えばステッピングモーターである。現像ローラー３２及び感光ドラム１９は、モーター６０の駆動力により回転させる。現像ローラー３２は、回転方向Ｘ１に回転し、感光ドラム１９は、回転方向Ｘ１とは反対の回転方向Ｘ２に回転する。モーター６０は、現像ローラー３２の周速が感光ドラム１９の周速に対して予め定められた速度差を有するように現像ローラー３２を回転させる。
【００５０】
前述したように、現像ローラー３２に電圧が印加されている。これによって、現像ローラー３２と感光ドラム１９に形成されている前記静電潜像との間には予め定められた電位差が生じる。この電位差により、現像ローラー３２に担持される前記トナーが、位置Ｐ５において、感光ドラム１９の外周面に形成される前記静電潜像の部分に転移する。前記静電潜像は、感光ドラム１９の回転方向Ｘ２において位置Ｐ５よりも上流側の位置Ｐ６で形成される。現像ローラー３２は、表面に静電潜像が形成される感光ドラム１９へ前記トナーを供給する位置Ｐ５に前記トナーを搬送する。現像ローラー３２は、本発明の回転体の一例である。
【００５１】
現像ローラー３２は、前記現像期間、磁気ローラー３１の回転方向Ｘ１と同方向へ回転する。これにより、磁気ローラー３１及び現像ローラー３２の外周面における相互に対向する部分はそれぞれ逆方向へ移動する。回転方向Ｘ１は、感光ドラム１９の回転方向Ｘ２と反対方向である。これにより、感光ドラム１９及び現像ローラー３２の外周面における相互に対向する部分はそれぞれ同方向へ移動する。
【００５２】
このように、二成分現像剤に含まれる前記トナーは前記現像処理により消費される。そのため、前記トナーは、トナー補給部８から現像剤収容部３５に補給され、前記消費分が補われる。一方、二成分現像剤に含まれる前記キャリアはほとんど消費されることなく現像剤収容部３５内に残留し、現像剤収容部３５に補給される前記トナーに流動性等を付与する。
【００５３】
画像形成装置１Ａは、第１印加部５０及び第２印加部５１を有する。第１印加部５０及び第２印加部５１それぞれは、図示していないが、直流電源、交流電源、電圧可変装置などを有して構成されている。第１印加部５０は、磁気ローラー３１に電圧Ｖ１を印加する。この電圧Ｖ１には、直流成分の電圧と交流成分の電圧とが含まれる。第２印加部５１は、電圧Ｖ１と異なる電圧Ｖ２を現像ローラー３２に印加する。電圧Ｖ２には、直流成分の電圧と交流成分の電圧とが含まれる。
【００５４】
第１印加部５０及び第２印加部５１による電圧Ｖ１、Ｖ２の印加によって、磁気ローラー３１と現像ローラー３２との間、及び現像ローラー３２と感光ドラム１９に形成されている前記静電潜像との間には前述の電位差が生じる。そして、この電位差によって電界が形成される。この電界により帯電したトナーが磁気ローラー３１から現像ローラー３２へ移行し、また、現像ローラー３２から感光ドラム１９へ移行する。図２の位置Ｐ７は、トナーが感光ドラム１９から中間転写ベルト９へ移行する位置である。
【００５５】
画像形成装置１Ａは、制御部１００を有する。制御部１００は、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭとを備える。前記ＣＰＵは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ＲＯＭは、前記ＣＰＵに各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記ＲＡＭは、前記ＣＰＵが実行する各種の処理の一時記憶メモリー（作業領域）として使用される揮発性の記憶部である。制御部１００は、前記ＣＰＵが前記ＲＯＭに記憶されている前記制御プログラムを実行することにより、画像形成装置１Ａの動作を制御する。
【００５６】
制御部１００の前記ＲＯＭには、制御部１００の前記ＣＰＵに後述の層厚制御処理（図３のフローチャート参照）を実行させる為の処理プログラムが記憶されている。前記処理プログラムは、画像形成装置１Ａの出荷時点で前記ＲＯＭに記憶されていてもよい。或いは、前記処理プログラムがＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリーなどのコンピューター読み取り可能な情報記録媒体に記録されており、前記出荷後に、前記処理プログラムが前記情報記録媒体から制御部１００の前記ＲＯＭに記憶されてもよい。
【００５７】
ところで、現像ローラー３２が感光ドラム１９と接触しながら回転する構成においては、停止状態の現像ローラー３２を回転させる際、現像ローラー３２を駆動するモーター６０に大きな始動トルクが要求される。そのため、モーター６０として、大きなトルクを出力可能なモーターが必要である。現像ローラー３２に形成されるトナーの層厚を厚くすれば、前記始動トルクを低減することが可能である。しかしながら、現像ローラー３２に形成されるトナーの層厚を、感光ドラム１９に形成される静電潜像の現像時も現像ローラー３２の回転停止時も一律に厚くすると、前記現像処理時に所謂かぶりが発生する場合がある。これに対し、本実施形態では、停止状態の現像ローラー３２を回転させる際に要する始動トルクを低減しつつ、前記現像処理時には適切なトナー量のトナーを感光ドラム１９に供給することができる。
【００５８】
制御部１００は、前記ＣＰＵが前記ＲＯＭに記憶されている前記処理プログラムを実行することにより、駆動制御部１０１と、層厚制御部１０２とを有する。なお、制御部１００が有する機能の一部又は複数が電子回路として設けられる構成も採用可能である。駆動制御部１０１及び層厚制御部１０２は、現像装置２１に備えられていてもよい。
【００５９】
駆動制御部１０１は、現像ローラー３２の回転を制御するものである。駆動制御部１０１は、前記現像期間に現像ローラー３２を回転させ、前記現像期間の終了後に予め定められた設定時間が経過した場合に現像ローラー３２の回転を停止させる。具体的に、本実施形態では、駆動制御部１０１は、前記現像期間、感光ドラム１９の回転速度に対して予め定められた周速比で感光ドラム１９の回転方向Ｘ２とは反対の回転方向Ｘ１に現像ローラー３２を回転させる。前記現像期間が終了すると、駆動制御部１０１は、引き続いて前記現像後処理を行うために、前記現像期間の終了後から予め定められた回転数、すなわち予め定められた時間だけ現像ローラー３２を回転させる。予め定められた時間を現像後処理時間という。そして、駆動制御部１０１は、前記現像後処理の終了後、後述する層厚変更処理を経て現像ローラー３２の回転を停止させる。前記現像期間が終了してから前記現像後処理に要する時間は、本発明における第１時間の一例である。前記層厚変更処理に要する時間は、本発明における第２時間の一例である。前記層厚変更処理に要する時間を層厚変更時間という。現像ローラー３２の回転を停止させている期間を停止期間という。そして、前記停止期間中に前記画像形成処理の必要性が生じると、駆動制御部１０１は、モーター６０を制御して現像ローラー３２を回転させる。
【００６０】
層厚制御部１０２は、第１印加部５０及び第２印加部５１を制御することにより、磁気ローラー３１の電圧Ｖ１と現像ローラー３２の電圧Ｖ２との電位差ΔＶ１を制御する。具体的に、層厚制御部１０２は、位置Ｐ５における現像ローラー３２上のトナー層の厚みが、前記静電潜像が位置Ｐ５を通過している前記現像期間中に第１層厚ＴＨ１となるように電位差ΔＶ１を制御して現像ローラー３２にトナーを担持させる。また、層厚制御部１０２は、位置Ｐ５における現像ローラー３２上のトナーの厚みが、現像ローラー３２の回転停止時に第１層厚ＴＨ１よりも厚い第２層厚ＴＨ２となるように電位差ΔＶ１を制御して現像ローラー３２にトナーを担持させる。磁気ローラー３１の電位は、本発明における予め定められた電位の一例である。本実施形態では、電位差ΔＶ１が大きくなるほどトナーの層厚が大きくなる。詳細には後述する。
【００６１】
次に、図３及び図４を用いて、制御部１００によって実行される層厚制御処理の一例について説明する。なお、図３のフローチャートにおいてステップＳ３０１、Ｓ３０２、・・・は処理手順（ステップ番号）を表しており、図３のフローチャートの処理は、画像形成ジョブの実行開始指示を示す操作信号を制御部１００が受信した場合に実行開始される。なお、ここでは前記画像形成ジョブは１ページ分の画像データを含むものとする。また、図４において「ＯＮ」は、処理の実行を示し、「ＯＦＦ」は、処理の停止を示す。
【００６２】
＜ステップＳ３０１＞
ステップＳ３０１において、制御部１００は、画像形成部４に画像形成処理の実行を開始させる。制御部１００は、感光ドラム１９及び現像ローラー３２などを回転させる。現像ローラー３２は、感光ドラム１９の回転速度に対して予め定められた周速比で回転方向Ｘ１に回転する。なお、現像ローラー３２を回転させる処理は駆動制御部１０１により実行される。また、制御部１００は、現像ローラー３２を回転させると同時に、第１印加部５０及び第２印加部５１を制御して、磁気ローラー３１と現像ローラー３２との電位差ΔＶ１を電位差ΔＶ１１に設定する。これにより、現像ローラー３２の周面上のトナーの厚みが第１層厚ＴＨ１となる。この第１層厚ＴＨ１のトナーによって、感光ドラム１９に形成される前記静電潜像が現像される。なお、この処理は層厚制御部１０２により実行される。
【００６３】
また、制御部１００は、感光ドラム１９への前記静電潜像の形成を開始させる。ここで、前記静電潜像の形成を開始させるタイミングは、第１層厚ＴＨ１のトナーが位置Ｐ２に到達するタイミングの後に、感光ドラム１９に形成される前記静電潜像の前記先端部分が位置Ｐ２に到達するようなタイミングである。前記先端部分の静電潜像が位置Ｐ２に到達したときから前記現像処理が開始され、前記現像期間が開始する。
【００６４】
＜ステップＳ３０２＞
ステップＳ３０２において、制御部１００は、前記画像形成ジョブに含まれる画像データについての現像処理が終了したか否かを判定する。すなわち、制御部１００は、前記画像形成ジョブにおける画像データに応じて感光ドラム１９に形成される前記静電潜像のうち回転方向Ｘ１における後端部分の静電潜像の現像が終了したか否かを判定する。
【００６５】
この判定は、感光ドラム１９に前記後端部分の静電潜像が形成されるタイミングに基づいて行われる。より具体的に、制御部１００は、感光ドラム１９に前記後端部分の静電潜像が位置Ｐ６で形成されるタイミングから、前記後端部分の静電潜像が位置Ｐ５に到達するのに要する既知の時間ＴＬ３が経過したか否かを判定する。時間ＴＬ３は、感光ドラム１９の周速ＳＰ２と、回転方向Ｘ２における位置Ｐ６から位置Ｐ５までの感光ドラム１９の周長Ｄ２とを用いて、ＴＬ３＝Ｄ２／ＳＰ２と表される。制御部１００は、前記現像処理が終了したと判定した場合（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、処理をステップＳ３０３に進める。
【００６６】
＜ステップＳ３０３＞
ステップＳ３０３において、制御部１００は、計時を開始する。
【００６７】
＜ステップＳ３０４＞
ステップＳ３０４において、制御部１００は、前記現像期間が終了すると、駆動制御部１０１は、前記現像後処理時間が経過したか否かを判定する。制御部１００は、前記現像後処理時間が経過したと判定した場合には（ステップＳ３０４でＹＥＳ）、処理をステップＳ３０５に進める。
【００６８】
＜ステップＳ３０５＞
ステップＳ３０５において、制御部１００は、前記現像後処理を終了する。また、制御部１００は、前記計時を終了し、計時時間をリセットする。
【００６９】
＜ステップＳ３０６＞
ステップＳ３０６において、制御部１００は、第１印加部５０及び第２印加部５１を制御して、磁気ローラー３１と現像ローラー３２との電位差ΔＶ１を電位差ΔＶ１２に設定する。これにより、制御部１００は、現像ローラー３２の周面上のトナーの厚みを第２層厚ＴＨ２に変更させる。第２層厚ＴＨ２は、第１層厚ＴＨ１よりも厚く第１層厚ＴＨ１の２倍よりも薄い層厚である。そして、制御部１００は、これ以降、前記回転停止時までの期間、現像ローラー３２に担持させる前記トナーの層厚を第２層厚ＴＨ２に維持する。また、この処理は層厚制御部１０２により実行される。また、制御部１００は、現像ローラー３２を引き続き回転させる。
【００７０】
＜ステップＳ３０７＞
ステップＳ３０７において、制御部１００は、計時を開始する。
【００７１】
＜ステップＳ３０８＞
ステップＳ３０８において、制御部１００は、前記計時を開始してから前記層厚変更時間が経過したか否かを判定する。本実施形態では、前記層厚変更時間は、現像ローラー３２が回転方向Ｘ１に位置Ｐ２から位置Ｐ５までトナーを搬送するのに要する搬送時間ＴＬ２（図４参照）と一致する。つまり、前記層厚変更時間は、搬送時間ＴＬ２と同じ時間（＝ＴＬ２）に設定されている。搬送時間ＴＬ２は、現像ローラー３２の周速Ｃｖ１と、回転方向Ｘ１における位置Ｐ２から位置Ｐ５までの現像ローラー３２の周長Ｄ１とを用いて、ＴＬ２＝Ｄ１／Ｃｖ１と表される。ただし、前記層厚変更時間は、Ｄ１／Ｃｖ１より長い時間であってもよい。制御部１００は、前記層厚変更時間が経過したと判定した場合には（ステップＳ３０８でＹＥＳ）、処理をステップＳ３０９に進める。
【００７２】
＜ステップＳ３０９＞
ステップＳ３０９において、制御部１００は、現像ローラー３２及び感光ドラム１９の回転を停止させる。また、制御部１００は、前記計時を終了して計時時間をリセットする。なお、本実施形態では、現像ローラー３２の回転を停止させる停止期間中も、電位差ΔＶ１は電位差ΔＶ１２に維持されるが、停止期間中の電位差ΔＶ１は、電位差ΔＶ１２と異なる電位差であってもよい。
【００７３】
次に、図４を用いて、電位差ΔＶ１の変更処理、位置Ｐ２における現像ローラー３２上のトナーの層厚、位置Ｐ５における現像ローラー３２上のトナーの層厚、前記露光処理、前記現像処理、前記転写処理、前記現像後処理、現像ローラー３２の回転動作の各タイミングについて説明する。図４は、前記各処理及び動作を示したタイミングチャートである。
【００７４】
図４に示されるように、制御部１００は、時刻Ｔ１で、電位差ΔＶ１をΔＶ１１に設定し、且つ、現像ローラー３２の回転を開始させる。これにより、時刻Ｔ１から予め定められた時間ＴＬ１経過後の時刻Ｔ２で、位置Ｐ２における現像ローラー３２上のトナーの層厚が第２層厚ＴＨ２から第１層厚ＴＨ１に変化する。そして、現像ローラー３２上の第１層厚ＴＨ１のトナーが、時刻Ｔ２から時間ＴＬ２経過後の時刻Ｔ３で現像ローラー３２上の位置Ｐ５に到達する。時間ＴＬ１は、磁気ローラー３１の周速Ｃｖ２と、回転方向Ｘ１における位置Ｐ１から位置Ｐ２までの磁気ローラー３１の周長Ｄ２とを用いて、ＴＬ１＝Ｄ２／Ｃｖ２と表される。
【００７５】
一方、時刻Ｔ３より後の時刻Ｔ４で、制御部１００は、感光ドラム１９の位置Ｐ６に対し静電潜像を形成する処理を光走査部５に開始させる。時刻Ｔ４から予め定められた時間ＴＬ３経過後の時刻Ｔ５に、前記静電潜像の前記先端部分が位置Ｐ５に到達する。前記現像処理は、時刻Ｔ５から開始される。すなわち、前記現像期間は、時刻Ｔ５から開始される。そして、時刻Ｔ５から予め定められた時間ＴＬ４経過後の時刻Ｔ６で、感光ドラム１９により形成されているトナー像を中間転写ベルト９に転写する転写処理が開始される。時間ＴＬ４は、感光ドラム１９の周速ＳＰ２と、回転方向Ｘ２における位置Ｐ５から位置Ｐ７までの感光ドラム１９の周長Ｄ３とを用いて、ＴＬ４＝Ｄ３／ＳＰ２と表される。なお、時刻Ｔ４は、時刻Ｔ１に形成が開始された第１層厚ＴＨ１のトナーが位置Ｐ５に到達した後に、現像ローラー３２に転移したトナーが位置Ｐ５に到達するような時刻であれば、時刻Ｔ３よりも後の時刻である必要はない。時刻Ｔ６より後の時刻Ｔ７に、前記クリーニング処理及び前記除電処理が実行される。
【００７６】
制御部１００は、時刻Ｔ８で、前記静電潜像を形成する処理を光走査部５に終了させる。これにより、時刻Ｔ８から時間ＴＬ３経過後の時刻Ｔ９に、感光ドラム１９に形成される前記静電潜像の前記後端部分が位置Ｐ５に到達する。ここで、時刻Ｔ８は、制御部１００により予め算出されている。すなわち、制御部１００は、画像形成ジョブを受信すると、前記画像形成ジョブに含まれる画像データのデータ量に基づいて、前記画像データに応じた前記静電潜像を形成するのに要する時間を予め算出する。そして、制御部１００は、この算出された時間だけ時刻Ｔ４から経過した時刻Ｔ８を算出する。
【００７７】
時刻Ｔ９で、前記現像処理、すなわち、前記現像期間が終了する。制御部１００は、時刻Ｔ８に基づいて時刻Ｔ９を予め算出する。時刻Ｔ９は、時刻Ｔ８から時間ＴＬ３だけ経過した時刻である。そして、前記後端部分のトナー像は、時刻Ｔ９から時間ＴＬ４経過後の時刻Ｔ１０で中間転写ベルト９に転写され、前記転写処理が終了する。また、時刻Ｔ１０から予め定められた時間経過後の時刻Ｔ１１に、前記現像後処理が終了する。
【００７８】
制御部１００は、時刻Ｔ１１より後の時刻Ｔ１２に第１印加部５０及び第２印加部５１を制御して、磁気ローラー３１と現像ローラー３２との電位差ΔＶ１を電位差ΔＶ１２に設定する。これにより、時刻Ｔ１２から予め定められた時間ＴＬ１経過後の時刻Ｔ１３に、現像ローラー３２の周面の位置Ｐ２におけるトナーの厚みが第２層厚ＴＨ２に変化する。さらに、現像ローラー３２上の第２層厚ＴＨ２のトナーが、時刻Ｔ１３から時間ＴＬ２経過後の時刻Ｔ１４で現像ローラー３２上の位置Ｐ５に到達する。そして、駆動制御部１０１は、時刻Ｔ１４に、現像ローラー３２の回転を停止させる。時刻Ｔ９から時刻Ｔ１４までの時間は、本発明における予め定められた設定時間の一例である。
【００７９】
以上のように、本実施形態では、位置Ｐ５における現像ローラー３２上のトナー層の厚みが、現像ローラー３２の回転停止時に第１層厚ＴＨ１よりも厚い第２層厚ＴＨ２となるように現像ローラー３２にトナーを担持させる層厚制御処理が行われる。これにより、現像ローラー３２の回転が再開されるときの現像ローラー３２と感光ドラム１９との間のトナーの量が第１層厚ＴＨ１の場合に比べて増量される。
【００８０】
前述したように、現像ローラー３２の表面はゴムで構成されているため、感光ドラム１９と接触する位置Ｐ５で、現像ローラー３２の表面が凹む。現像ローラー３２の表面の凹んだ部分と感光ドラム１９との間に前記トナーが介在すると、仮に前記トナーが介在しない場合に感光ドラム１９から現像ローラー３２に与えられる力、及び、現像ローラー３２から感光ドラム１９に与えられる力の少なくとも一部が、現像ローラー３２及び感光ドラム１９の回転時にそのトナーによって吸収される。そして、介在するトナー量が多いと、そのトナーによる力の吸収量が多くなり、現像ローラー３２と感光ドラム１９との間に作用する回転方向の摩擦がより低減する。本実施形態のように、現像ローラー３２の回転が停止されるタイミングで、現像期間よりも厚みが増したトナー層が位置Ｐ５に供給されると、現像ローラー３２の凹み部分と感光ドラム１９との間には、前記現像期間よりも多くのトナーが介在する。その結果、凹み部分と感光ドラム１９との間におけるトナーの量が増える。そのため、介在したトナーにより現像ローラー３２が中心方向へ押圧されることで現像ローラー３２が凹む量が、トナー量の増大によって更に大きくなり、現像ローラー３２の凹み部分と感光ドラム１９との間に介在するトナーの介在領域が広げられる。本実施形態では、現像期間よりも多くのトナーが現像ローラー３２と感光ドラム１９との間に介在した状態で現像ローラー３２と感光ドラム１９とが停止する。このため、現像ローラー３２と感光ドラム１９が再び回転駆動された場合に、現像ローラー３２及び感光ドラム１９は回転方向の摩擦が小さい状態で回転し始める。したがって、第２層厚ＴＨ２のトナーを供給しない従来の層厚制御に比べて、始動トルクを小さくすることができる。
【００８１】
前記第１の実施形態の具体例である実施例１及び実施例２について説明する。図５は、実施例１及び実施例２における前記各期間の電位差ΔＶ１の値を示す。
【００８２】
実施例１及び実施例２における現像装置２１の具体的な構成及び電位差ΔＶの制御条件は以下の通りである。現像ローラー３２の直径が１６ｍｍ、ゴム層の材質はウレタンゴム、ゴム層の厚みは５ｍｍ、硬度は５５度である。また、現像ローラー３２の表面抵抗が１．０×１０６Ω以上になるとかぶりが発生するため、前記表面抵抗は１．０×１０６Ω未満であることが必要であり、実施例１及び実施例２では、１．０×１０５Ωである。また、現像ローラー３２と磁気ローラー３１とが最も接近する位置Ｐ２における現像ローラー３２と磁気ローラー３１との離間距離は０．３ｍｍである。
【００８３】
感光ドラム１９は、アモルファスシリコン感光体である。感光ドラム１９の白地部の電圧は＋２３０Ｖ、静電潜像部分の電圧は＋２０Ｖである。感光ドラム１９の回転速度に対する現像ローラー３２の回転速度の周速比は２である。また、現像ローラー３２の回転速度に対する磁気ローラー３１の回転速度の周速比は、１．１である。
【００８４】
現像ローラー３２は、感光ドラム１９から押圧されることにより変形する。ここで、前記変形量が０．１ｍｍを超えると、前記始動トルクが非常に大きくなり、逆に、０．０２５ｍｍ未満では、現像ローラー３２の変形状態が不安定となり、画像に濃度ムラが発生する。したがって、このような不具合を回避できる前記変形量の範囲は、０．０２５ｍｍ〜０．１ｍｍである。実施例１及び実施例２では、その範囲のうち変形量が０．０５ｍｍとなるように調整されている。
【００８５】
第２印加部５１が現像ローラー３２に印加する電圧の直流成分は１１０Ｖ、交流成分の実効値は１７０Ｖ、前記交流成分のデューティ比は４５％、前記交流成分の周波数は３．７ｋＨｚである。また、磁気ローラー３１の電圧Ｖ１と現像ローラー３２の電圧Ｖ２との電位差ΔＶ１は、交流成分の実効値が２５００Ｖ、前記交流成分のデューティ比が７０％、前記交流成分の周波数が３．７ｋＨｚである。印刷速度は、１分あたり５０枚の記録シート１４に印刷する速度である。
【００８６】
また、実施例１及び実施例２では、電位差ΔＶ１の直流成分が、前記現像期間、前記現像後処理期間、層厚変更期間、及び停止期間で図５に示されるように設定されている。すなわち、実施例１においては、前記現像期間及び前記現像後処理期間における電位差ΔＶ１の直流成分は、３６０Ｖである。また、前記層厚変更期間及び前記停止期間における電位差ΔＶ１の直流成分は、４６０Ｖである。
【００８７】
実施例２においては、前記現像後処理期間における電位差ΔＶ１の直流成分が１００Ｖである点が実施例１と異なり、それ以外は実施例１と同じである。すなわち、実施例２では、前記層厚変更期間におけるトナーの層厚が前記現像期間における層厚よりも厚くされる前に、一旦、電位差ΔＶ１が前記現像期間における電位差よりも下げられる。これにより、層厚制御部１０２は、前記現像後処理期間の間、第１層厚ＴＨ１よりも薄い第３層厚ＴＨ３のトナーを現像ローラー３２に担持させる。
【００８８】
前記現像期間の終了後に現像ローラー３２の表面に残留するトナーには、前記外添剤が離脱しているトナーが多く含まれている。前記外添剤が前記トナーから離脱すると、前記外添剤が前記トナーに付着している場合に比べて前記トナーの流動性が低下する。前記トナーの流動性が低下すると、前記始動トルクが増大する。
【００８９】
実施例２では、前記外添剤が離脱することにより流動性が低下したトナーを現像ローラー３２から除去して回収するために、電位差ΔＶ１を、一旦前記現像期間における電位差ΔＶ１１よりも低下させて磁気ローラー３１により回収する。その後、前記層厚変更期間で、前記外添剤が付着したトナーを現像ローラー３２に供給する。なお、前記それ以外の期間における電位差ΔＶ１の直流成分は実施例１と同一である。
【００９０】
図５に示される比較例１は、現像ローラー３２の回転停止前に、前記トナーの厚みを前記現像期間の厚みよりも厚くする処理が行われない場合、すなわち、本実施形態のような前記層厚変更期間が設けられない場合の例である。比較例１の構成は、実施例１及び実施例２と同一であり、電位差ΔＶ１の設定値だけが異なる。
【００９１】
実施例１、実施例２及び比較例１それぞれにおいて印刷枚数が０枚のときの始動トルクを測定し、その測定結果を比較した。比較例１における印刷枚数が０枚時の始動トルクを基準トルクとした場合、実施例１では、現像ローラー３２の回転再開時における始動トルクが、前述した０枚時の基準トルクに対して２０％低減したことが確認された。なお、前記始動トルクの低減率は、モーター６０の駆動電流に基づいて算出される。
【００９２】
また、実施例２と比較例１とを比較すると、実施例２では、現像ローラー３２の回転再開時における前記始動トルクが、前述した０枚時の始動トルクに対して２５％低減したことが確認された。すなわち、実施例１における前記始動トルクよりもさらに前記始動トルクが低減したことが確認された。つまり、実施例２では、実施例１よりもさらに大きな前記始動トルクの低減効果が得られることが確認された。
【００９３】
ところで、感光ドラム１９は、現像ローラー３２との接触摩擦が、画像形成装置１Ａにおける印刷枚数の累計値（以下、単に印刷枚数という）に応じて増大する。前記接触摩擦が増大すると、前記始動トルクが増大する。
【００９４】
そこで、制御部１００（層厚制御部１０２）は、感光ドラム１９の表面が現像ローラー３２の表面に及ぼす接触摩擦の増大に応じて、前記層厚変更期間に前記現像ローラー３２に担持させるトナーを増量させてもよい。具体的に、前記印刷枚数に応じて、前記層厚変更期間に現像ローラー３２に担持させるトナーを増量させてもよい。例えば、前記印刷枚数が予め定められた閾値Ｗ１に達した場合に、前記層厚変更期間に現像ローラー３２に担持させるトナーを増量させてもよい。すなわち、本実施形態では、制御部１００は、前記印刷枚数が予め定められた閾値Ｗ１に達した場合に、印刷枚数が０枚のときの電位差ΔＶ１２からそれよりも大きな電位差ΔＶ１４に変更する。これにより、制御部１００は、現像ローラー３２の回転停止時における現像ローラー３２上のトナー層の厚みを、第２層厚ＴＨ２から第４層厚ＴＨ４に変更する。前記印刷枚数が閾値Ｗ１に達したか否かを制御部１００が判定する判定処理は、例えば、図３のフローチャートにおけるステップＳ３０７において実行される。制御部１００は、前記印刷枚数が閾値Ｗ１に達したと判定した場合、前記層厚変更期間における電位差ΔＶ１をΔＶ１１からΔＶ１２ではなくΔＶ１４に変更する。なお、制御部１００は、前記印刷枚数が閾値Ｗ１に達していないと判定した場合、前記層厚変更期間における電位差ΔＶ１をΔＶ１１からΔＶ１２に変更する。
【００９５】
さらに、前記印刷枚数についての閾値Ｗ１と電位差ΔＶ１４との組み合わせが複数組設けられてもよい。換言すると、印刷枚数の増加に応じて電位差ΔＶ１が変更されてもよい。本実施形態では、閾値Ｗ１が大きいほど電位差ΔＶ１４が大きくなる。
【００９６】
前記層厚変更期間における電位差ΔＶ１が印刷枚数に関係なく一定値である場合、前記印刷枚数の増加に応じて前記始動トルクが増大する。これに対し、前記印刷枚数の増加に応じて電位差ΔＶ１を増大して回転停止時における位置Ｐ５のトナーの層厚が増大される。これにより、印刷枚数の増加に伴う感光ドラム１９の表面の接触摩擦の増大に因って始動トルクが増大することを抑制することができる。
【００９７】
図６は、実施例１における前記層厚変更期間の電位差ΔＶ１の設定例を示す。ここでは、電位差ΔＶ１の２つの設定例（設定例１と設定例２）が示されている。設定例１は、印刷枚数に関係なく、電位差ΔＶ１が一律に４６０Ｖに設定されている例である。設定例２は、印刷枚数が０枚のときの電位差ΔＶ１が４６０Ｖに設定され、５０００枚に達した時点の電位差ΔＶ１が４８０Ｖに設定され、１００００枚、２００００枚及び５００００枚に達した時点の電位差ΔＶ１が５００Ｖに設定されている例である。なお、５０００枚、１００００枚、２００００枚及び５００００枚各々の枚数は、前記印刷枚数についての閾値Ｗ１の一例であり、本発明における予め定められた閾値の一例である。図６に示される比較例２は、印刷枚数に関係なく、電位差ΔＶ１が一律に前記現像期間と同じ３６０Ｖに設定されている例である。
【００９８】
設定例１、設定例２及び比較例２それぞれのケースにおいて、各枚数到達時のトルクを測定し、測定結果を比較すると、以下のような結果が得られた。具体的には、比較例２の場合、印刷枚数が５０００枚、１００００枚、２００００枚及び５００００枚の各枚数に達したときの前記始動トルクは、前記基準トルクに対して、６％、１０％、１１％、１０％増大することが確認された。
【００９９】
これに対し、設定例１の場合、印刷枚数が５０００枚、１００００枚、２００００枚及び５００００枚の各枚数に達したときの前記始動トルクは、前記基準トルクに対して、１７％、１２％、１３％、１２％低減したことが確認された。また、設定例２の場合、印刷枚数が５０００枚に達したときの前記始動トルクが前記基準トルクに対して１９％低減したことが確認された。また、印刷枚数が１００００枚に達したときの前記始動トルクが前記基準トルクに対して２０％低減したことが確認された。また、印刷枚数が２００００枚に達したときの前記始動トルクが前記基準トルクに対して１８％低減したことが確認された。また、印刷枚数が５００００枚に達したときの前記始動トルクが前記基準トルクに対して１９％低減したことが確認された。
【０１００】
なお、ここでは、前記接触摩擦の増大と関連するパラメーターとして、画像形成装置１Ａにおける印刷枚数が例に挙げられている。ただし、前記印刷枚数の他、画像形成装置１Ａの主電源のオン時間、感光ドラム１９及び現像ローラー３２の回転時間なども、前記接触摩擦の増大と関連するパラメーターの一例である。
【０１０１】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、前記現像後処理期間の有無及び制御部１００の機能が前記第１の実施形態と異なり、それ以外の構成については、前記第１の実施形態と同様である。したがって、前記第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１０２】
本実施形態においては、制御部２００（駆動制御部１０１）は、第１条件と第２条件との両方を満たす予め定められたタイミングまで第１層厚ＴＨ１のトナーを担持させる。前記第１条件は、第２層厚ＴＨ２のトナーが位置Ｐ５に到達するタイミングが、少なくとも位置Ｐ２から位置Ｐ５に前記トナーを搬送するのに要する搬送時間ＴＬ１だけ現像ローラー３２の回転停止時より前であるという条件である。前記第２条件は、前記静電潜像の前記後端部分が位置Ｐ５を到達するタイミングよりも後に第２層厚ＴＨ２のトナーが位置Ｐ５に到達するという条件である。そして、制御部２００（駆動制御部１０１）は、前記予め定められたタイミングに第２層厚ＴＨ２のトナーを担持させる。
【０１０３】
具体的に、制御部２００は、図７に示されるように、第１算出部２０１と、第２算出部２０２と、第３算出部２０３とをさらに有する。
【０１０４】
以下、本実施形態における制御部１００の具体的な層厚制御処理について説明する。図８は、前記層厚制御処理を示すタイミングチャートである。なお、本実施形態におけるタイミングチャートは、図３のタイミングチャートと時刻Ｔ７までは同様であるので、その説明は省略し、時刻Ｔ７以降の処理について説明する。なお、図８において「ＯＮ」は、処理の実行を示し、「ＯＦＦ」は、処理の停止を示す。
【０１０５】
図８に示されるように、制御部２００は、時刻Ｔ１８で、前記静電潜像を形成する処理を光走査部５に終了させる。時刻Ｔ１８は、第１算出部２０１により予め算出されている。すなわち、第１算出部２０１は、画像形成ジョブを受信すると、前記画像形成ジョブに含まれる画像データのデータ量に基づいて、前記画像データに応じた前記静電潜像を形成するのに要する時間を予め算出する。時刻Ｔ１８は、本発明の第１タイミングの一例である。
【０１０６】
時刻Ｔ１８から時間ＴＬ３経過後の時刻Ｔ１９で、前記静電潜像の前記後端部分が位置Ｐ５に到達する。時刻Ｔ１９は、前記現像処理、すなわち、前記現像期間が終了する時刻である。時刻Ｔ１９は、本発明の第２タイミングの一例である。第２算出部２０２は、第１算出部２０１により算出される時刻Ｔ１８に基づいて、画像形成ジョブを受信したときに時刻Ｔ１９を予め算出する。そして、前記後端部分のトナー像は、時刻Ｔ１９より時間ＴＬ４経過後の時刻Ｔ２０で中間転写ベルト９に転写され、前記転写処理が終了する。
【０１０７】
第３算出部２０３は、第２算出部２０２により算出される時刻Ｔ１９よりも搬送時間ＴＬ２だけ前の時刻Ｔ２２を、画像形成ジョブを受信したときに予め算出する。時刻Ｔ２２は、本発明の第３タイミングの一例である。層厚制御部１０２は、時刻Ｔ２２から予め定められた時間ＴＬ５経過後の時刻Ｔ２３に、第１印加部５０及び第２印加部５１を制御して、磁気ローラー３１と現像ローラー３２との電位差ΔＶ１を電位差ΔＶ１２に設定する。時刻Ｔ２３は、本発明の第４タイミングの一例である。これにより、時刻Ｔ２３から時間ＴＬ１経過後の時刻Ｔ２４に、現像ローラー３２の周面の位置Ｐ２におけるトナーの厚みが第２層厚ＴＨ２に変化する。なお、電位差ΔＶ１を電位差ΔＶ１２に設定する時刻が時刻Ｔ２２よりも前であると、第２層厚ＴＨ２のトナーで前記静電潜像の現像処理が行われることとなり、所謂かぶりが発生する場合がある。したがって、電位差ΔＶ１を電位差ΔＶ１２に設定する時刻は時刻Ｔ２２以後である必要がある。この条件が前記第１条件である。そして、現像ローラー３２上の第２層厚ＴＨ２のトナーが、時刻Ｔ２４から時間ＴＬ２経過後の時刻Ｔ２５で現像ローラー３２上の位置Ｐ５に到達する。前記第２条件は、時刻Ｔ２５が時刻Ｔ１９よりも遅い時刻であることを意味する。そして、駆動制御部１０１は、時刻Ｔ２５に、現像ローラー３２の回転を停止させる。時刻Ｔ１９から時刻Ｔ２５までの時間は、本発明における予め定められた設定時間の一例である。
【符号の説明】
【０１０８】
１Ａ：画像形成装置
９：中間転写ベルト（被転写体）
１９：感光ドラム（像担持体）
２１：現像装置
３２：現像ローラー（回転体）
１０１：駆動制御部
１０２：層厚制御部
ＴＨ１：第１層厚
ＴＨ２：第２層厚
ＴＨ３：第３層厚
ＴＨ４：第４層厚
ＴＬ１：搬送時間
Ｔ１８：時刻（第１タイミング）
Ｔ１９：時刻（第２タイミング）
Ｔ２２：時刻（第３タイミング）
Ｔ２３：時刻（第４タイミング）
２０１：第１算出部
２０２：第２算出部
２０３：第３算出部
位置Ｐ２：受取位置
位置Ｐ５：接触位置
【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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