(57)【要約】【課題】現像剤担持体の表面の現像剤を回収するトナー回収ブラシローラに保持されている現像剤を効率良く回収し、経時的な画像品質の低下を防ぐことができるようにする。【解決手段】本発明は、静電潜像担持体に現像剤を付着させて静電潜像を現像する現像剤担持体と、現像剤担持体の表面の現像剤を回収する回収部材と、回収部材に当接する当接部での移動速度が回収部材よりも大きい現像剤除去部材とを備えることを特徴とする現像装置である。【選択図】      図１
2013156427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体に現像剤を付着させて静電潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の表面の現像剤を回収する回収部材と、
前記回収部材に当接する当接部での移動速度が前記回収部材よりも大きい現像剤除去部材と
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤除去部材は、その表面に粗さ加工が施されているものであることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤除去部材は、前記回収部材に保持されている前記現像剤を飛翔させる現像剤飛翔部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤除去部材は、前記回収部材に対して間欠的に当接するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤除去部材は、１枚又は複数枚の板状部材からなるものであることを特徴とする請求項１〜４に記載の現像装置。
【請求項６】
静電潜像担持体に現像剤を付着させて静電潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の表面の現像剤を回収する回収部材と、
前記回収部材に当接する当接部での移動速度が前記回収部材よりも大きい現像剤除去部材と
を有する現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及び画像形成装置に関し、例えば、電子写真プリンターの現像装置及び画像形成装置に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、画像形成装置において、静電潜像担持体としての感光ドラムは、画像信号に基づいて静電潜像を形成し、その静電潜像にトナー（現像剤）を現像してトナー像を形成する。感光ドラムは現像剤担持体と当接しており、感光ドラム及び現像剤担持体が回転することにより、現像剤担持体に担持されるトナーが感光ドラム上に供給される。
【０００３】
このとき、現像に利用されなかったトナーは、現像剤担持体上に残留することがある。この現像残トナーが現像剤担持体上に残ったまま、引き続き現像処理が行なわれると、トナーの劣化や画像品質の劣化等が生じ得る。
【０００４】
そこで、現像剤担持体上に残留する現像残トナーを回収するために、現像剤担持体の回転方向で感光ドラムよりも下流側にトナー回収部材を設け、トナー回収部材が現像剤担持体上の現像残トナーを回収する技術がある。
【０００５】
特許文献１の記載技術は、トナー回収部材としてブラシローラを用いる技術が記載され、回転するブラシローラが現像剤担持体上の現像残トナーを剥ぎ取ることで、トナーを回収するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−５５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の記載技術のように、ブラシローラを用いて現像剤担持体上の現像残トナーを回収すると、例えばブラシローラによる回収性能が経時的に低下し、その結果、経時的に画像品質が低下するおそれがある。
【０００８】
そのため、現像剤担持体の表面の現像剤（トナー）を回収するトナー回収ブラシローラに保持されている現像剤を効率良く回収し、経時的な画像品質の低下を防ぐことができる現像装置及び画像形成装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決するために、第１の本発明は、（１）静電潜像担持体に現像剤を付着させて静電潜像を現像する現像剤担持体と、（２）現像剤担持体の表面の現像剤を回収する回収部材と、（３）回収部材に当接する当接部での移動速度が回収部材よりも大きい現像剤除去部材とを備えることを特徴とする現像装置である。
【００１０】
第２の本発明は、（１）静電潜像担持体に現像剤を付着させて静電潜像を現像する現像剤担持体と、（２）現像剤担持体の表面の現像剤を回収する回収部材と、（３）回収部材に当接する当接部での移動速度が回収部材よりも大きい現像剤除去部材とを有する現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、現像剤担持体の表面の現像剤（トナー）を回収するトナー回収ブラシローラに保持されている現像剤を効率良く回収し、経時的な画像品質の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態の現像装置の内部構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態の画像形成装置の内部構成を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態の画像形成装置の画像形成制御を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態の駆動伝達部の構成例及びその周辺構成を示す構成図である。
【図５】第１の実施形態の現像ローラの構成を示す構成図である。
【図６】第１の実施形態の現像ローラの抵抗値の測定を説明する説明図である。
【図７】第１の実施形態における、トナー供給ローラ、現像ローラ、トナー回収ブラシローラ、フリッカーのニップ量及び現像装置への電圧印加方法を説明する説明図である。
【図８】第１の実施形態のフリッカーの斜視図である。
【図９】第１の実施形態のフリッカーの粗さ加工及び回転動作の効果の測定方法を説明する説明図である。
【図１０】第１の実施形態の条件１〜条件８でのトナー回収ブラシローラによるトナー回収率を示す図である。
【図１１】第１の実施形態の条件１〜条件８での現像ローラ上のトナーの単位重さ当たりの帯電量を示す図である。
【図１２】第１の実施形態の条件１〜条件８での現像ローラ上のトナーの単位面積当たりの付着量を示す図である。
【図１３】第１の実施形態の１０ｋ枚まで連続印刷したときの地汚れの発生の有無を示す図である。
【図１４】第２の実施形態の現像装置の内部構成を示す断面図である。
【図１５】第２の実施形態における、トナー供給ローラ、現像ローラ、トナー回収ブラシローラ、フリッカーのニップ量及び現像装置への電圧印加方法を説明する説明図である。
【図１６】第２の実施形態のフリッカーの形状を示す斜視図である。
【図１７】フリッカーの形状の変形例の一例を示す斜視図である。
【図１８】トナー回収ブラシローラによるトナー回収率の第１の実施形態と第２の実施形態の比較を示す図である。
【図１９】１０ｋ枚まで連続印刷したときの地汚れの発生の有無について第１の実施形態と第２の実施形態の比較を示す図である。
【図２０】１０ｋ枚まで連続印刷したときのトナー回収ブラシローラ５の摩耗量について第１の実施形態と第２の実施形態の比較を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（Ａ）第１の実施形態
以下では、本発明の現像装置及び画像形成装置の第１の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
（Ａ−１−１）画像形成装置
図２は、第１の実施形態の画像形成装置２００の内部構成を示す断面図である。図２において、第１の実施形態の画像形成装置２００は、現像装置１００、露光装置１８、転写ローラ１９、定着器２０、用紙搬送ローラ２２、２３、２４を有する。
【００１５】
用紙搬送ローラ２２は、印刷時に、収容トレイ内に収容されている記録媒体２１を取り出し、記録媒体２１を搬送するものである。なお、図２に図示する矢印は、搬送される記録媒体２１の搬送方向を示すものである。
【００１６】
用紙搬送ローラ２３は、用紙搬送ローラ２２により取り出された記録媒体２１をさらに搬送し、記録媒体２１を感光ドラム３及び転写ローラ１９に搬送するものである。
【００１７】
露光装置１８は、画像信号である画像データに基づく光を感光ドラム３に照射して、感光ドラム３上に画像データに対応する静電潜像を形成するものである。
【００１８】
現像装置１００は、露光装置１８により形成された感光ドラム３上の静電潜像に対して、現像剤であるトナーを付着させて、静電潜像を現像するものである。
【００１９】
転写ローラ１９は、感光ドラム３に対向する位置に設けられ、感光ドラム３と共に回転することにより、感光ドラム３上に形成されたトナー像を記録媒体２１に転写するものである。
【００２０】
定着器２０は、転写ローラ１９からの記録媒体２１上のトナーを溶融し、記録媒体２１の繊維間にトナーを浸透させて、記録媒体２１上に定着させるものである。定着器２０は、例えば、トナーを溶融させるためヒーターや、温度検出ための温度センサ等を有するものである。
【００２１】
用紙搬送ローラ２４は、定着器２０からの記録媒体２１を、画像形成装置２００の外部へ搬出するものである。
【００２２】
図１は、第１の実施形態の現像装置１００の内部構成を示す断面図である。図１において、現像装置１００は、現像ローラ１、トナー供給ローラ２、感光ドラム３、帯電ローラ４、トナー回収ブラシローラ５、現像ブレード６、フリッカー８、クリーニングブレード９、トナー収容部１０ａ、撹拌部材１１、１２、１３、１４、１５、１６を有する。
【００２３】
トナー収容部１０ａは、その内部に非磁性一成分トナーをトナー１０として収容するものである。第１の実施形態では、トナー１０として非磁性一成分のトナーを用いる場合を説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、磁性一成分トナーを用いるようにしてもよい。トナー収容部１０ａは、トナー１０を現像ローラ１に供給するトナー供給部と、現像ローラ１上の残留トナーを回収するトナー回収部とを隔てる隔壁１７を有する。
【００２４】
撹拌部材１１、１２、１３、１４は、トナー収容部１０ａに収容されるトナー１０を撹拌してトナー供給ローラ２側にトナー１０を搬送するものである。また、撹拌部材１５、１６は、現像ローラ１上から回収したトナー１０をトナー通過部であるトナー搬送口７に搬送するものである。回収されたトナー１０は、例えばトナー搬送口７を介してトナー収容部１０ａに搬送されるようにしてもよい。また、撹拌部材１２、１３、１４、１５、１６は、例えばクランク形状の金属バーを用いることができ、クランク形状の金属バーが図１に図示する破線上を矢印方向に回転するものである。
【００２５】
現像ローラ１は、現像剤担持体である。現像ローラ１は、トナー供給ローラ２と接触しており、トナー供給ローラ２からトナー１０の供給を受け、対向する感光ドラム３の静電潜像にトナー１０を付着させて静電潜像を現像するものである。現像ローラ１は、感光ドラム３と接触して設けられており、感光ドラム３との接触する部分から、現像ローラ１の回転方向の下流側で、トナー回収ブラシローラ５と接触するように設けられている。なお、現像ローラ１は、図１に図示する矢印方向に回転するものである。
【００２６】
トナー供給ローラ２は、現像剤であるトナー１０を現像ローラ１に供給する供給部材である。トナー供給ローラ２は、図１に示す現像ローラ１の略下方に接触するように配置され、トナー収容部１０に収容されるトナー１０を現像ローラ１に対して供給する。なお、トナー供給ローラ２は、図１に図示する矢印方向に回転するものである。
【００２７】
現像ブレード６は、現像ローラ１の表面に供給されたトナー１０のトナー量を規制して、トナーの薄層を形成する規制部材である。
【００２８】
帯電ローラ４は、感光ドラム３を帯電させる帯電部材である。なお、帯電ローラ４は、図１に図示する矢印方向に回転する。
【００２９】
感光ドラム３は、帯電ローラ４により帯電された後に、露光装置１８から画像信号に対応した光が照射され、画像信号に基づく静電潜像を担持する静電潜像担持体である。なお、感光ドラム３は、図１に図示す矢印方向に回転するものである。
【００３０】
クリーニングブレード９は、記録媒体に対してトナー像を転写した後、感光ドラム３の表面に残った転写残トナーを回収するものである。
【００３１】
トナー回収ブラシローラ５は、現像ローラ１上に残留する現像残トナーを回収する回収部材である。トナー回収ブラシローラ５は、現像ローラ１の回転方向の感光ドラム３よりも下流側に配置されており、現像後、現像ローラ１の表面に残った現像残トナーを移して回収するものである。例えば、トナー回収ブラシローラ５は、芯金の表面に導電性ブラシが付されてなるものであり、ブラシ糸は、導電性繊維であれば、その素材は広く適用することができる。例えば、ブラシ糸の素材として、合成樹脂繊維や金属繊維等を適用できる。
【００３２】
回収部材としてトナー回収ブラシローラ５を用いることで、例えば金属ローラ等を用いる場合に比べて、現像ローラ１との当接部分での接触力が弱くなるため、現像装置１００の駆動トルクの負荷を軽減することができる。なお、トナー回収ブラシローラ５は、図１に図示する回転方向で回転するものである。
【００３３】
フリッカー８は、トナー回収ブラシローラ５に当接する当接部での移動速度が、トナー回収ブラシ５よりも大きい移動速度である現像剤除去部材である。フリッカー８は、トナー回収ブラシローラ５の回転方向において現像ローラ１よりも下流側で、トナー回収ブラシローラ５と接触して、トナー回収ブラシローラ５に保持されるトナー１０を飛翔させて移す現像剤飛翔部材である。
【００３４】
図３は、第１の実施形態の画像形成装置２００の画像形成制御を示すブロック図である。
【００３５】
図３において、画像形成装置２００は、印刷制御部２５、インターフェイス制御部２６、受信メモリ２７、画像データ編集メモリ２８、操作部２９、センサ群３０、帯電ローラ用電源４ａ、現像ローラ用電源１ａ、トナー供給ローラ用電源２ａ、トナー回収ブラシ用電源５ａ、転写ローラ用電源１９ａ、ヘッド駆動制御部１８ａ、定着制御部２０ａ、搬送モータ制御部３１ａ、駆動部３２ａ、用紙搬送モータ３１を有する。なお、図３において、帯電ローラ４、現像ローラ１、トナー供給ローラ２、現像ブレード６、トナー回収ブラシローラ５、転写ローラ１９、露光装置１８、定着器２０、感光ドラム３は、図１及び図２に図示するものである。
【００３６】
印刷制御部２５は、画像形成装置２００における画像形成処理を司るものである。印刷制御部２５は、例えば、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、タイマ等を有して構成されるものである。印刷制御部２５は、インターフェイス制御部２６を介して、上位装置から受信した印刷データ及び制御コマンドに基づいて、画像形成装置２００の全体のシーケンスを制御し印刷動作を行なうものである。
【００３７】
インターフェイス制御部２６は、上位装置から入力された印刷データを受信メモリ２７に与えたり、入力された印刷データ及びコマンドを印刷制御部２５に与えたりするものである。
【００３８】
受信メモリ２７は、インターフェイス制御部２６を介して、入力された印刷データを一時的に記録するものである。
【００３９】
画像データ編集メモリ２８は、受信メモリ２７に記録された印刷データを受け取り、当該印刷データに基づく編集処理により形成された画像データ、すなわちイメージデータを記録するものである。
【００４０】
操作部２９は、操作者による操作情報を取り込むものである。操作部２９は、例えば、画像形成装置２００の操作指示を行なうスイッチ、画像形成装置２００の状態表示をする出力部（例えばＬＥＤ等）、入力情報の表示や画像形成装置２００の状態等を表示する表示部等を適用することができる。
【００４１】
センサ群３０は、画像形成装置２００の動作状態を監視するための複数のセンサである。センサ群３０は、画像形成装置２００の各動作状態を監視するものであれば広く適用することができ、例えば、用紙位置検出センサ、温湿度センサ、印刷濃度センサ等を適用することができる。
【００４２】
帯電ローラ用電源４ａは、印刷制御部２５の指示に従って、帯電ローラ４に対して所定の電圧を印加するものである。
【００４３】
現像ローラ用電源１ａは、印刷制御部２５の指示に従って、現像ローラ１に対して所定の電圧を印加するものである。
【００４４】
トナー供給ローラ用電源２ａは、印刷制御部２５の指示に従って、トナー供給ローラ２に対して所定の電圧を印加するものである。また、トナー供給ローラ用電源２ａは、現像ブレード６に対して所定の電圧を印加するものである。
【００４５】
トナー回収ブラシローラ用電源５ａは、印刷制御部２５の指示に従って、トナー回収ブラシローラ５に対して、所定の電圧を印加する電圧印加手段である。トナー回収ブラシローラ用電源５ａは、所定の直流電圧と所定の交流電圧とを重畳させた重畳電圧を、トナー回収ブラシローラ５に対して印加する。なお、トナー回収ブラシローラ用電源５ａは、交流電圧をトナー回収ブラシローラ５に印加するようにしてもよい。
【００４６】
転写ローラ用電源１９ａは、印刷制御部２５の指示に従って、転写ローラ１９に対して、所定の電圧を印加するものである。
【００４７】
なお、前記帯電ローラ用電源４ａ、現像ローラ用電源１ａ、トナー供給ローラ用電源２ａ、トナー回収ブラシローラ用電源５ａ、及び、転写ローラ用電源１９ａは、印刷制御部２５の指示によって、印加する電圧値を変更することができる。
【００４８】
ヘッド駆動制御部１８ａは、印刷制御部２５の指示に従って、画像データ編集メモリ２８に記録されている画像データを露光装置１８に与え、露光装置１８を駆動させるものである。
【００４９】
定着制御部２０ａは、印刷制御部２５の指示に従って、定着器２０に対して、所定の電圧を印加するものである。定着制御部２０ａは、定着器２０が備える温度センサのセンサ出力を読み込み、そのセンサ出力に基づいて定着器２０のヒーターを通電させて、定着器２０の温度を一定になるように制御する。
【００５０】
搬送モータ制御部３１ａは、印刷制御部２５の制御の下、記録媒体２１を搬送する用紙搬送モータ３１の制御を行なうものである。搬送モータ制御部３１ａは、所定のタイミングで用紙搬送モータ３１を制御することで、用紙搬送ローラ２２、２３、２４を駆動させ、記録媒体２１を搬送させたり又は停止させたりするものである。
【００５１】
用紙搬送モータ３１は、搬送モータ制御部３１ａの制御を受けて、図２に示す用紙搬送ローラ２２、２３、２４を駆動させるものである。
【００５２】
駆動部３２ａは、印刷制御部２５の指示に従って、感光ドラム３を動作させるものである。
【００５３】
図４は、駆動伝達部３２の構成例及びその周辺構成を示す構成図である。例えば、駆動伝達部３２はギア列等の伝達機構からなるものである。
【００５４】
駆動伝達部３２は、駆動部３２ａにより駆動される感光ドラム３の回転を受けて、現像ローラ１、トナー供給ローラ２、トナー回収ブラシローラ５、フリッカー８を回転させるものである。また、撹幹部材１１、１２、１３、１４、１５、１６は、図示しないギア列によりそれぞれ矢印方向に回転させられる。転写ローラ１９は、感光体ドラム３から駆動力を受け、感光ドラム３の回転に伴い転写ローラ１９が回転する。
【００５５】
図４において、駆動部３２ａは、印刷制御部２５の制御を受けると、感光ドラム３の感光ドラムギア３Ｇを図４の矢印方向に回転させる。感光ドラム３Ｇが回転すると、回転駆動が、現像ローラギア１Ｇに伝達され、現像ローラギア１Ｇと嵌合するトナー回収ブラシローラギア５及びアイドルギア３２Ｇに伝達される。さらに、トナー回収ブラシローラギア５の回転を受けて、回転駆動はフリッカーギア６ａに伝達される。また、アイドルギア３２Ｇの回転を受けて、回転駆動はトナー供給ローラギア２Ｇに伝達される。
【００５６】
この様に回転駆動を受けると、現像ローラギア１Ｇ、トナー回収ブラシローラギア５Ｇ、トナー供給ローラギア２Ｇ、フリッカーギア８Ｇは、それぞれ、現像ローラ１、トナー回収ブラシローラ５、トナー供給ローラ２、フリッカー８Ｇを駆動する。
【００５７】
（Ａ−１−２）現像装置１００の詳細な構成
次に、第１の実施形態の現像装置１００の詳細な構成を、図１、図５〜図８を用いて説明する。
【００５８】
この実施形態で使用したトナー１０は、例えば、粉砕法で製造され、バインダーとしてポリエステル樹脂を用いた非磁性一成分の負帯電性トナーである。例えば、使用したトナー１０は、トナーの体積平均粒径は５．７μｍ、円形度は０．９２、ブローオフ帯電量は−３６μＣ／ｇである。
【００５９】
なお、体積平均粒径の測定には、コールター社製コールターマルチサイザーＩＩを使用した。また、円形度の測定は、シスメックス（株）製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−３０００を使用した。ブローオフ帯電量の測定は、京セラ（株）製粉体帯電量測定装置ＴＹＰＥ  ＴＢ−２０３を使用した。そして、使用したトナー１０は、トナー０．５ｇと、パウダーテック（株）製フェライトキャリア（Ｆ−６０）９．５ｇとを混合し、３０分撹拌した後、ブロー圧７．０ｋＰａ、吸引圧−４．５ｋＰａの条件で飽和帯電量を測定した。
【００６０】
図５は、現像ローラ１の構成を示す構成図である。図５において、現像ローラ１は、導電性の芯金３３の表面上に弾性層３４を配した構成であり、感光ドラム３と接触するように配置されている。
【００６１】
弾性層３４は、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム等の一般的なゴム材料を適用することができる。この実施形態では、弾性層３４としてシリコーンゴムを使用した。
【００６２】
さらに、トナー１０ヘの電荷付与性を考慮して、弾性層３４の表面上に半導電性樹脂膜３５を被膜した。この半導電性樹脂膜３５は、例えば、アクリル樹脂にカーボンブラック等を分散させたものを適用することができる。
【００６３】
弾性層３４のゴム硬度は、アスカーＣ硬度で５０〜８０°程度のものが適当であり、この実施形態では、アスカーＣ硬度６０°のものとした。
【００６４】
現像ブレード６は、ＳＵＳ製で、板厚０．０８ｍｍ、現像ローラ１との当接部は曲げ加工が施されており、曲げ部の曲率半径Ｒは０．１８ｍｍとし、現像ローラ１に対する線圧は３５ｇｆ／ｃｍとした。
【００６５】
前記現像ブレード６の設定条件を鑑み、現像ローラ１上のトナー層厚、トナー帯電量を所望の量にするため、現像ローラ１の表面粗さ、抵抗値を検討する必要があるが、この実施形態では、現像ローラ１表面の十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）を２〜８μｍとした。なお、表面粗さの測定は、小坂研究所製サーフコーダＳＥＦ３５００で行い、測定器の触針半径は２μｍ、触針圧は０．７ｍＮ、触針の送り速さは０．１ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００６６】
現像ローラ１の抵抗値は、弾性層３４と半導電性樹脂膜３５を含めた測定で１×１０６〜１×１０９Ωの範囲が好ましい。
【００６７】
図６は、現像ローラ１の抵抗値の測定を説明する説明図である。図６において、現像ローラ１の抵抗値は、ヒューレット・パッカード社製ハイレジスタンスメータ（型番：４３３９Ｂ）３６を用いて測定した。図６（Ｂ）に示すように、現像ローラ１には、幅２．０ｍｍ、直径６．０ｍｍのＳＵＳ株式会社製のボールベアリング３７を２０ｇｆの力で接触させ、芯金３３と現像ローラ１の表面との間の抵抗値を測定した。図６（Ａ）に示すように、ボールベアリング３７はＰ１からＰ６まで６箇所とし、現像ローラ１を５０ｒｐｍの速度で回転させながら、芯金３３とＰ１〜Ｐ６の各点との間の抵抗値を測定した。第１の実施形態では、Ｐ１からＰ６までの各点で１周につき各１００ポイント測定し、計６００ポイントの抵抗値を測定し、その平均値を現像ローラ１の抵抗値とした。また、このときの現像ローラ１への印加電圧は、１００Ｖとした。
【００６８】
トナー供給ローラ２は、金属製の芯金外周に成型された発泡体で構成される。この実施形態では、硬度５０°（アスカーＦ）のウレタンゴム発泡体を厚さ５ｍｍで成形し、現像ローラ１に接触して回転するよう設けられている。
【００６９】
図７は、トナー供給ローラ２、現像ローラ１、トナー回収ブラシローラ５、フリッカー８のニップ量及び現像装置１００への電圧印加方法を説明する説明図である。
【００７０】
トナー回収ブラシローラ５は、感光ドラム３に現像されなかった現像ローラ１上のトナー１０を回収するためのものである。トナー回収ブラシローラ５は、図７に示すように現像ローラ１と食い込み量０．５ｍｍ（以降、ニップ量という）で接触し、接触部においてブラシ糸が湾曲しながら、図７の矢印方向に回転する。すなわち、現像ローラ１と、トナー回収ブラシローラ５とは、各々の表面が当接部において同方向に移動する。
【００７１】
ここで、各々の表面の回転線速度が異なると、摺擦しながら回転することになり、現像装置１００の駆動負荷トルクの増加や、トナー１０の摩擦による劣化の原因となる。このことに鑑み、この実施形態では、現像ローラ１表面の回転線速度をＶｄ、トナー回収ブラシローラ５表面の回転線速度をＶｒとし、速度比Ｖｒ／Ｖｄが略１程度となるようにした。速度比Ｖｒ／Ｖｄは、０．７≦Ｖｒ／Ｖｄ≦１．３であることが好ましく、この速度比となるように、現像ローラ１及びトナー回収ブラシローラ５の回転速度とすることが望ましい。
【００７２】
これにより、現像ローラ１とトナー回収ブラシローラ５との間での摩擦が軽減できる。そのため、トナー１０の劣化を防ぐことができる。また、現像装置１０の駆動負荷トルクの増加を抑えることができる。また、現像装置１０内の要素部材の摩擦を軽減できる。よって、画像品質の低下を防ぐことが可能となり、また、装置の長寿命化を図ることが可能となる。
【００７３】
トナー回収ブラシローラ５は、所望の抵抗値に調整された導電性繊維を織り込んだ生地を、導電性の芯金にスパイラル状に巻きつけて得られる。トナー回収ブラシローラ５の抵抗値は、図６の測定器で、５０Ｖ印加において、１×１０９〜１×１０１１Ωの範囲が望ましい。
【００７４】
トナー回収ブラシローラ５の抵抗値が前記範囲より高くなると、ブラシ糸に電荷が蓄積され、現像ローラ１上の未現像トナーを除電できなくなる。また、ブラシ糸の長さは、３ｍｍ、繊度（太さ）を６デニール、植密度を７５ＫＦ／インチ２とした。また、ブラシ繊維の素材としては、アクリル（ＳＡ７材）を使用した。
【００７５】
図８は、フリッカー８の斜視図である。フリッカー８は、その表面に粗さ加工を施したローラである。
【００７６】
ここで、フリッカー８の表面に粗さ加工を施す理由は、トナー回収ブラシローラ５のブラシ糸との引っ掛かりをより強くし、ブラシ糸に保持されているトナー１０をより弾き飛ばすためである。そこで、フリッカー８の表面に施す粗さ加工の種類は、ブラシ糸との引っ掛かりをより強くすることができるものであれば、様々な粗さ加工を施すことができる。例えば、フリッカー８の表面に、平目ローレット加工、斜めローレット加工、アヤ目ローレット、ダイヤ目ローレット等を施すようにしてもよい。また例えば、フリッカー８の表面が、例えば矩形形状のように、角のある形状であってもよい。
【００７７】
例えば、第１の実施形態では、図８に示すように、フリッカー８がステンレス製のローラとするものであり、フリッカー８の表面に高さ０．５ｍｍ、円周方向のピッチ１ｍｍの平目ローレット加工を施す場合を例示する。
【００７８】
図７において、フリッカー８は、図示矢印方向に回転させる。すなわち、フリッカー８はトナー回収ブラシローラ５と当接部において同方向に移動し、トナー回収ブラシローラ５との最大オーバーラップ量、すなわちニップ量は０．５ｍｍで設けられている。
【００７９】
なお、粗さ加工に係る高さや粗さ加工に係るピッチ幅は、特に限定されるものではない。例えば、第１の実施形態では、フリッカー８とトナー回収ブラシローラ５とのニップ量が０．５の場合を例示するが、ニップ量が例えば０．７ｍｍ等とする場合には、粗さ加工の高さを例えば０．７ｍｍとするようにしてもよい。
【００８０】
また、図７の例では、現像ローラ１とトナー回収ブラシ５とのニップ量が０．５ｍｍであり、トナー回収ブラシ５とフリッカー８とのニップ量も０．５ｍｍであるとした。
【００８１】
しかし、トナー回収ブラシローラ５のブラシ糸からトナー１０を効率よく除去するためには、トナー回収ブラシローラ５とフリッカー８とのニップ量は、現像ローラ１とトナー回収ブラシローラ５とのニップ量よりも大きくすることが望ましい。例えば、現像ローラ１とトナー回収ブラシローラ５とのニップ量が０．５ｍｍであり、トナー回収ブラシローラ５とフリッカー８とのニップ量が０．７ｍｍとするようにし、ブラシ糸からトナー１０を弾き取るために、フリッカー８の粗さ加工の高さを０．７ｍｍとするようにしてもよい。
【００８２】
また、第１の実施形態では、フリッカー８の表面の回転線速度Ｖｆは、トナー回収ブラシローラ５表面の回転線速度Ｖｒよりも大きく設定するものとする。
【００８３】
このとき、回転線速度の違いが大きくなると、摺擦しながら回転することによる現像装置１００の駆動負荷トルクの増加や、トナー１０の摩擦による劣化、トナー回収ブラシローラ５の磨耗を促進する原因となる。このことに鑑み、第１の実施形態では、Ｖｆ／Ｖｒが１．２となるように設けたが、後述する回転速度の効果から１＜Ｖｆ／Ｖｒ≦１．５となる回転速度に設定すればよい。
【００８４】
なお、トナー回収ブラシローラ５について、長さ、繊度、植密度、回転方向、現像ローラ１とのニップ量、フリッカー８とのニップ量は前述のように設けたが、画像形成装置の印刷速度、現像装置１００の負荷トルク、トナーストレス、トナー回収性、トナー離形性などに鑑みて前述の限りでないが、少なくとも現像ローラ１およびフリッカー８に当接するよう設定すべきである。
【００８５】
図１において、撹拌部材１２、１３、１４、１５、１６は、クランク形状の金属バーであり、図１に図示する破線上を矢印方向に回転させるものである。
【００８６】
撹拌部材１２、１３、１４は、トナー供給ローラ２にトナー１０を搬送することができれば、図１に示す構成に限定されるものではない。例えば、撹拌部材の個数は３個に限定されるものではなく、２個、４個以上としてもよいし、また例えば、撹拌部材の位置や回転方向や形状も限定されるものではない。
【００８７】
撹拌部材１５、１６は、隔壁１７の下方に設けられており、トナー回収ブラシローラ５によって回収されたトナー１０をトナー搬送口７側に搬送するものである。撹拌部材１５、１６もトナー搬送口に回収トナー１０を搬送することができれば、図１に示す構成に限定されるものではない。
【００８８】
隔壁１７は、トナー供給ブラシローラ２によるトナー供給部と、トナー回収ブラシローラ５によるトナー回収部を隔て、トナー供給部からトナー回収部にトナー１０が流入するのを防ぐものである。この隔壁１７を設けることにより、トナー回収ブラシローラ５の表面に多量のトナー１０が付着することがなく、現像ローラ１からのトナー１０の回収効率を維持することができる。
【００８９】
トナー収容部１０ａは、隔壁１７を境にしたトナー回収ブラシローラ５の側ではなく、トナー供給ローラ２の側に設置した。これにより、トナー収容部１０ａからトナー供給ローラ２へ効率良くトナー１０を補給することができ、且つ、トナー補給時にトナー回収ブラシローラ５に多量のトナー１０が付着することが抑えられる。
【００９０】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
（Ａ−２−１）画像形成装置における動作
次に、第１の実施形態の画像形成装置２００における画像形成動作について、図面を用いて説明する
図３において、例えばパーソナルコンピュータ等の上位装置から印刷命令が印刷制御部２５に入力されると、印刷制御部２５は、駆動部３２ａを駆動させ、感光ドラム３を駆動させ、感光ドラム３は、図１の図示方向に一定の周速度で回転する。
【００９１】
感光ドラム３の回転による駆動を受けて、回転駆動が、現像ローラ１、供給ローラ２、トナー回収ブラシローラ５、撹拌部材１１、１２、１３、１４、１５、１６に伝達され、現像ローラ１、供給ローラ２、トナー回収ブラシローラ５、撹拌部材１１、１２、１３、１４、１５、１６はそれぞれ図１の図示方向に回転する。
【００９２】
帯電ローラ用電源４ａは、印刷制御部２５の制御の下、帯電ローラ４に対して直流電圧の印加をする。これにより、図１に示すように、帯電ローラ４と接触又は圧接する感光ドラム３の表面が一様均一に帯電する。
【００９３】
次に、露光プロセスでは、ヘッド駆動制御部１８ａが、印刷制御部２５の制御の下、露光装置１８に対して露光制御を行なう。露光装置１８は、画像データ編集メモリ２８に記録されている画像データに対応した光を感光ドラム３に照射する。これにより、感光ドラム３の表面に静電潜像が形成される。
【００９４】
さらに、後に詳述する現像装置１００の動作により、感光ドラム３上の静電潜像にトナー１０が付着し、静電潜像が現像される。
【００９５】
一方、記録媒体２１は、用紙搬送ローラ２２、２３、２４により搬送されて転写ローラ１９に送られる。転写ローラ用電源１９ａは転写ローラ１９に電圧を印加する。感光ドラム３に対向して設けられた転写ローラ１９は回転し、感光ドラム３上に形成されたトナー像が記録媒体２１に転写される。
【００９６】
その後、記録媒体２１は定着器２０へ搬送される。定着器２０では、熱及び圧力によりトナー１０が溶融し、記録媒体２１の繊維間にトナー１０が浸透し、定着が行なわれる。定着された記録媒体２１は搬送ローラ２４により画像形成装置２００の外部へ送出される。
【００９７】
また、転写後の感光ドラム３には若干のトナー１０が残留する場合があるが、この残留トナー１０は、クリーニングブレード９によって除去される。このようにして感光ドラム３は繰り返し利用される。
【００９８】
（Ａ−２−２）現像装置における動作
次に、第１の実施形態の現像装置１００における動作を、図面を参照しながら説明する。
【００９９】
図７において、現像ローラ１には、現像ローラ用電源１ａから直流バイアス電圧−２００Ｖの電圧が印加される。トナー供給ローラ２及び現像ブレード６には、トナー供給ローラ用電源２ａから現像ローラ１と異なる直流バイアス電圧−３００Ｖの電圧が印加される。
【０１００】
従って、現像ローラ１と、供給ローラ２及び現像ブレード６との間には、電位差による電界が、供給ローラ２及び現像ブレード６から、現像ローラ１の方向にトナー１０が移動する向きに生じている。
【０１０１】
トナー１０は、トナー供給ローラ２の回転によって摩擦帯電され、供給ローラ２に印加されたバイアス電圧−３００Ｖと現像ローラ１とに印加されたバイアス電圧−２００Ｖの電圧差によって生じる電界により、現像ローラ１に供給される。
【０１０２】
現像ローラ１は摩擦帯電されたトナー１０を付着して、トナー１０を図７の矢印方向に搬送し、回転方向下流側に現像ローラ１の表面に対して押圧して配置された現像ブレード６によって均一な厚さのトナー層が形成される。現像ブレード６は現像ローラ１表面に押圧されているため、この際にも、トナー１０は現像ブレード６と現像ローラ１とによって擦られることにより摩擦帯電される。
【０１０３】
このようにして、現像ブレード６を通過したトナー１０は、さらに現像ローラ１の図７の矢印方向への回転運動により運ばれ、図１の感光ドラム３上に形成された静電潜像に対応して現像される。
【０１０４】
一方、静電潜像の現像に用いられず現像ローラ１の表面に保持されているトナー１０は、現像ローラ１の回転に従って、トナー回収領域５１である、現像ローラ１とトナー回収ブラシローラ５とのニップ部に到達する。
【０１０５】
トナー回収ブラシローラ５には、電源５ａにより交流バイアス電圧がｐｅａｋ  ｔｏ  ｐｅａｋで８００Ｖ、周波数５ｋＨｚの矩形波が印加されている。第１の実施形態では、トナー回収ブラシローラ５には直流バイアス電圧成分を０Ｖとしているため、＋４００Ｖから−４００Ｖまでの交流バイアス電圧が印加され、現像ローラ１との間の電位差が＋６００Ｖから−２００Ｖまでの振動電界が形成されている。
【０１０６】
したがって、トナー回収領域において、現像ローラ１と、トナー回収ブラシローラ５とのニップ部では、トナー回収ブラシローラ５のブラシ糸が湾曲しながら現像ローラ１上のトナー１０を掻き取る作用と、トナー１０が振動電界による振動を繰り返す作用により、トナー回収ブラシローラ５にトナー１０が移動して回収される。
【０１０７】
トナー１０はトナー回収ブラシローラ５に移動し、トナー回収ブラシローラ５のブラシ糸にトナー１０が付着したまま、トナー回収ブラシローラ５は図７の矢印方向に回転する。
【０１０８】
トナー回収ブラシローラ５の回転により、ブラシ糸がフリッカー８と当接する。そして、ブラシ糸がフリッカー８と接触することにより、ブラシ糸に付着しているトナー１０は、フリッカー８により弾き飛ばされる。
【０１０９】
このとき、ブラシ回収ローラ５が現像ローラ１上からトナー１０を掻き取る際、ブラシ糸は湾曲しながら現像ローラ１に当接し、ブラシ糸の弾性によりトナー１０を掻き取る。そのため、ブラシ糸に湾曲クセがついてしまうことがある。
【０１１０】
そこで、第１の実施形態では、トナー回収ブラシローラ５とフリッカー８との回転線速度の差を設けることにより、すなわち、トナー回収ブラシローラ５よりもフリッカー８の回転線速度が速くなるように設定することで、ブラシ糸に保持されているトナー１０を弾き取るようにする。トナー回収ブラシローラ５とフリッカー８との回転線速度の差の詳細な説明については後述する。
【０１１１】
フリッカー８により弾き飛ばされたトナー１０は落下し、図１の撹拌部１５及び１６によってトナー搬送口に搬送される。
【０１１２】
その後、現像ローラ１は、図７に図示する回転に従って再びトナー供給ローラ２とのニップ部に至り、トナー１０が供給される。
【０１１３】
ここで、第１の実施形態のフリッカー８の表面の粗さ及び回転動作について説明する。
【０１１４】
画像形成装置２００の印刷動作により、トナー回収ブラシローラ５のブラシ糸は、現像ローラ１及びフリッカー８と湾曲しながら摺擦を繰り返すことにより、ブラシ糸に湾曲クセがついてしまう。
【０１１５】
例えば、印刷速度が比較的早いため、ブラシ糸が湾曲した状態から直立状態に戻るよりも早く、再度、現像ローラ１及びフリッカー８と摺擦するときには、ブラシ糸が直立状態に戻ることが難しい。すなわち、ブラシ糸の湾曲クセが強くついてしまう。
【０１１６】
その結果、トナー回収ブラシローラ５と、現像ローラ１及びフリッカー８とのニップ量が減少してしまい、トナー回収ブラシローラ５による現像ローラ１上のトナー１０の回収性が劣化すると共に、トナー回収ブラシローラ５に保持されているトナー１０を除去する除去能力が低下することに繋がり、現像ローラ１の表面の現像残トナー１０を適切に回収できなくなってします。これは、画像品質の低下にもなり得る。
【０１１７】
そこで、第１の実施形態では、フリッカー８の表面に粗さ加工を施し、更にトナー回収ブラシローラ５とフリッカー８との当接部において、フリッカー８の回転線速度が、トナー回収ブラシローラ５よりも大きくなるように設定する。
【０１１８】
このように、フリッカー８に粗さ加工を施すことにより、フリッカー８がトナー回収ブラシローラ５のブラシ糸との引っ掛かりを強めることができるので、フリッカー８が、ブラシ糸に保持されているトナー１０を強く弾くことができる。また、フリッカー８の回転線速度がトナー回収ブラシローラ５よりも大きくすることで、フリッカー８の回転によりブラシ糸を直立状態に復帰させて湾曲クセを解消させつつ、ブラシ糸に保持されているトナー１０を強く弾き飛ばすことができる。
【０１１９】
以下では、フリッカー８の粗さ加工及び回転動作の効果について確認した比較評価について図面を参照しながら説明する。
【０１２０】
図９は、フリッカー８の粗さ加工及び回転動作の効果の測定方法を説明する説明図である。
【０１２１】
具体的な方法は、図９の破線で囲んだ領域Ｂにおける現像ローラ１上の単位面積当たりの未現像トナー量Ｍｂと、領域Ｃにおける現像ローラ１上の単位面積当たりのトナー量Ｍｃとを測定し、以下の式（１）により、トナー回収ブラシローラ５によるトナー回収効率Ｃｔを求める。
【０１２２】
Ｃｔ（％）＝（１−Ｍｃ／Ｍｂ）×１００    …（１）
また、図９の領域Ａにおける薄膜形成されたトナー１０の単位重さ当たりの帯電量（μＣ／ｇ）と単位面積当たりのトナー付着量（ｍｇ／ｃｍ２）の測定も行った。帯電量の測定には、トレック・ジャパン株式会社製の吸引式小型帯電量測定装置Ｍｏｄｅｌ  ２１０ＨＳ−２Ａを用いた。
【０１２３】
図１０は、条件１〜条件８での、トナー回収ブラシローラ５によるトナー回収率（％）を示す図である。
【０１２４】
図１１は、条件１〜条件８でのトナー１０の単位重さ当たりの帯電量（μＣ／ｇ）を示す図であり、図１２は、条件１〜条件８での単位面積当たりのトナー付着量（ｍｇ／ｃｍ２）を示す図である。
【０１２５】
ここで、条件１〜条件５は、第１の実施形態の現像装置１００の構成で、フリッカー８の表面に粗さ加工を施し、トナー回収ブラシローラ５とフリッカー８との回転線速度比（Ｖｆ／Ｖｒ）を、「１．２」、「１．１」、「１．５」、「１．０」、「０．９」と変えた場合とする。
【０１２６】
条件６〜条件８は、フリッカー８の表面に粗さ加工を施さなかったものを用いて、トナー回収ブラシローラ５とフリッカー８との回転線速度（Ｖｆ／Ｖｒ）を「１．２」、「１．０」と変化させた場合、及び、「回転なし」とした場合とする。
【０１２７】
ここで、フリッカー８の表面に粗さ加工を施さないものとは、例えば、ステンレス製のローラであり、その表面に粗さ加工を施していないものである。また、粗さ加工を施していないフリッカー８の表面粗さは、フリッカー８の表面状の任意の十点平均粗さＲｚで約２μｍであった。
【０１２８】
また、この比較評価では、それぞれの条件１〜条件８の現像装置１００を、この実施形態の画像形成装置２００に搭載して連続印刷試験を行った。
【０１２９】
連続印刷試験の条件は、温度が２３℃、相対湿度が４０％の環境内で、感光ドラムヘのトナー移動がなく、未現像トナー量が最大となるよう印刷濃度が０％、いわゆる白紙印字を連続的に行った。
【０１３０】
第１の評価としては、連続印刷を１ｋ枚行った後、トナー回収ブラシローラ５による現像ローラ１上のトナー回収効率を確認した。
【０１３１】
図１０に示す結果から、条件１、条件２、条件３の場合、初期状態のトナー回収率が７０％であり、１ｋ印刷後のトナー回収率が約５８〜６４％程度であり、１ｋ枚印刷後のトナー回収率は、初期状態のそれと大きく変化がないことがわかる。すなわち、１ｋ印刷後も、初期状態とほぼ同じ程度のトナー回収率を維持しできることがわかる。特に、条件３の場合、すなわち、粗さ加工有りで、回転線速度（Ｖｆ／Ｖｒ）が「１．５」の場合、初期状態のそれと比べても、１ｋ印刷後のトナー回収率が高いことがわかる。
【０１３２】
一方、条件４及び条件５の場合、１ｋ印刷後のトナー回収率が、約２２〜２５％程度であり、初期状態のそれと比べて大きく低下していることがわかる。
【０１３３】
これは、条件１、条件２、条件３においては、フリッカー８に粗さ加工が施され、トナー回収ブラシローラ５との当接部において、フリッカー８がトナー回収ブラシローラ５よりも大きな速度で回転することにより、ブラシ糸を直立状態に起こす効果があるためである。
【０１３４】
また、条件６の場合、粗さ加工が施されていないフリッカー８がブラシ糸の摩擦により、少しはブラシ糸を起こす方向の力が働くため、条件７、８の場合に比べてトナー回収率の低下は抑えられてはいるが、条件１、条件２、条件３により得られる効果の点で及ばない。
【０１３５】
図１１の結果から、条件１、条件２、条件３の場合、初期状態のトナー帯電量が−１５μＣ／ｇであり、１ｋ枚印刷後のトナー帯電量が−１６〜−１７μＣ／ｇ程度であり、１ｋ枚印刷後のトナー帯電量は、初期状態のトナー帯電量に比べて大きな変化がないことがわかる。
【０１３６】
一方、条件４及び条件５の場合、１ｋ枚印刷後のトナー帯電量が、−２４μＣ／ｇ程度であり、初期状態の場合に比べて著しく増加していることがわかる。
【０１３７】
また、条件６、条件７、条件８の場合も、１ｋ枚印刷後のトナー帯電量が、初期状態の場合に比べて増加していることがわかる。
【０１３８】
また、図１２の結果においても、条件１、条件２、条件３の場合、初期状態のトナー付着量が０．４２ｍｇ／ｃｍ２程度であり、１ｋ枚印刷後のトナー付着量が初期状態のそれと同程度であることがわかる。一方、条件４、条件５、条件６、条件７、条件８の場合、１ｋ枚印刷後のトナー付着量が、初期状態のトナー付着量に比べて、著しく増加していることがわかる。
【０１３９】
このように、図１１及び図１２の結果が得られたのは、条件１、条件２、条件３の場合、現像ローラ１上の未現像トナー１０を効率よく回収し、現像ローラ１上での摩擦帯電や機械的搬送が繰り返し行われる機会を減らした結果、現像ローラ１上トナー帯電量やトナー付着量の過剰な増加を抑制できたと考える。
【０１４０】
次に、第２の評価として、条件１〜条件８の場合に、１０ｋ枚まで連続印刷したときの地汚れの発生の有無について確認した。
【０１４１】
図１３は、１０ｋ枚まで連続印刷したときの地汚れの発生の有無を示す図である。図１３において、「白丸」は地汚れの発生なし、「×」は地汚れの発生ありを示す。
【０１４２】
図１３に示すように、条件１、条件２、条件３の場合、１０ｋ枚まで連続印刷した場合でも、地汚れは見られなかった、しかし、条件４、条件５、条件７、条件８の場合は、４ｋ枚までの連続印刷のときに地汚れの発生を検出でき、条件６の場合には、５ｋ枚までの連続印刷のときに地汚れの発生を検出することができた。
【０１４３】
このように、条件１、条件２、条件３の場合、１０ｋ枚までの連続印刷を行った場合でも、経時的に、画像品質の劣化が発生しないことを確認することができた。
【０１４４】
上記の比較評価より、回転線速度比（Ｖｆ／Ｖｒ）は、１＜Ｖｆ／Ｖｒ≦１．５であることが有効である。ここで、回転線速度比（Ｖｆ／Ｖｒ）を「１．５」以下としたのは、Ｖｆ／Ｖｒが１．５より大きい場合、トナーブラシ回収ローラ５とフリッカー８との間で速度差が大きくなり、トナーブラシ回収ブラシ５上のトナーに対してダメージが大きくなる。そのため、トナー１０の劣化が進んでしまうため、第１の実施形態では、Ｖｆ／Ｖｒが１．５以下となるように設定する。
【０１４５】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態の現像装置及び画像形成装置によれば、連続印字動作を行っても、経時で現像ローラ上トナー帯電量やトナー付着量の過剰な増加を抑制でき、地汚れ発生などの印字品質の劣化を防ぐことができる。
【０１４６】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の現像装置及び画像形成装置の第２の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【０１４７】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図１４は、第２の実施形態の現像装置１０１の内部構成を示す断面図である。図１４において、第２の実施形態の現像装置１０１は、現像ローラ１、トナー供給ローラ２、感光ドラム３、帯電ローラ４、トナー回収ブラシローラ５、現像ブレード６、フリッカー１０８、クリーニングブレード９、トナー収容部１０ａ、撹拌部材１１、１２、１３、１４、１５、１６を有する。
【０１４８】
第２の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、フリッカー１０８の形状であり、それ以外の構成は第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と同じ構成要素については図１４でも同じ符号を付している。
【０１４９】
図１５は、トナー供給ローラ２、現像ローラ１、トナー回収ブラシローラ５、フリッカー１０８のニップ量及び現像装置１０１への電圧印加方法を説明する説明図である。
【０１５０】
図１５の場合も、第１の実施形態で説明した図７の場合と同様に、現像ローラ１とトナー回収ブラシローラ５とのニップ量は０．５ｍｍであり、トナー回収ブラシローラ５とフリッカー１０８とのニップ量は０．５ｍｍであるものとする。
【０１５１】
第２の実施形態は、フリッカー１０８の形状が第１の実施形態と異なる。図１６は、第２の実施形態のフリッカー１０８の形状を示す斜視図である。
【０１５２】
図１６に示すように、第２の実施形態のフリッカー１０８は、丸棒（中空棒を含む概念）をクランク形状にしたバーである。フリッカー１０８は、図１６に示す両端の回転支持部１０８ａを中心として回転させ、図１６のクランク形状の棒部１０８ｂが、図１４及び図１５の破線上を矢印方向に回転する。
【０１５３】
すなわち、トナー回収ブラシローラ５とフリッカー１０８とは、当接部において同じ方向に移動し、フリッカー１０８の回転軌道とトナー回収ブラシローラ５とのオーバーラップ量、すなわち最大ニップ量は０．５ｍｍで設けられている。
【０１５４】
このとき、フリッカー１０８の回転軌道最外周面の回転線速度Ｖｆは、トナー回収ブラシローラ５の表面の回転線速度Ｖｒよりも大きく設定してある。
【０１５５】
回転線速度の違いが大きくなると、摺擦しながら回転することによる現像装置１０１の駆動負荷トルクの増加や、トナー１０の摩擦による劣化、トナー回収ブラシローラ５の磨耗を促進する原因となる。このことに鑑み、第２の実施形態では、Ｖｆ／Ｖｒが１．２となるように設けたが、１＜Ｖｆ／Ｖｒ≦１．５となる回転速度であればよい。
【０１５６】
また、フリッカー１０８とトナー回収ブラシローラ５の回転周期について、フリッカー１０８とトナー回収ブラシローラ５との回転周期が同じであり、フリッカー１０８の棒部１０８ｂが常にトナー回収ブラシローラ５のある決まった特定の位置と当接する周期であることは望ましくない。
【０１５７】
つまり、例えば、フリッカー１０８の回転周期をＴｆとし、トナー回収ブラシローラ５の回転周期をＴｂとしたとき、Ｔｂ＝ｎ×ＴＦ（ｎ＝１，２，３，…；整数）であるとき、フリッカー１０８の棒部１０８ｂは、常にトナー回収ブラシローラ５のある決まった特定の位置と当接することとなり、その位置にあるブラシ糸に保持されるトナー１０のみを弾き飛ばすこととなる。
【０１５８】
そこで、第２の実施形態では、フリッカー１０８とトナー回収ブラシローラ５の回転周期が異なるようにフリッカー１０８の回転周期を調整して、フリッカー１０８を回転させる。
【０１５９】
フリッカー１０８の回転周期の調整方法は、トナー回収ブラシローラ５の回転周期との関係で、種々の方法を適用することができるが、例えば以下のようにする方法を適用できる。
【０１６０】
例えば、トナー回収ブラシローラ５の外形が１２ｍｍであり、フリッカー１０８の棒部１０８ｂの回転軌道径が１０ｍｍであり、その当接位置での回転線速度の比Ｖｆ／Ｖｒが１．２である場合、回転の周期Ｔｂ、Ｔｆは、式（２）の関係に従う。
【０１６１】
Ｔｂ＝Ｔｆ＊１．２＊（１２／１０）    …（２）
つまり、上記の例の場合、フリッカー１０８が、トナー回収ブラシローラ５に１回当接する毎に、フリッカー１０８の当接する位置はトナー回収ブラシローラ５の周上で２５０度ずつずれた位置となる。
【０１６２】
その結果、フリッカー１０８が３６回転したときに、フリッカー１０８の当接位置がトナー回収ブラシローラ５の最初の当接位置に戻ることなり、トナー回収ブラシローラ５と万遍無く当接する設定となっている。
【０１６３】
なお、上記の例で設定した、トナー回収ブラシローラ５の外径、フリッカー１０８の回転軌道径、ニップ量及び回転速度は一例である。これは、フリッカー１０８がトナー回収ブラシローラ５の円周上の複数個所で間欠的に当接し、トナー回収ブラシ５上のトナーを万遍無く除去することが目的であり、上記の例で設定した値に限定されるものではない。
【０１６４】
フリッカー１０８の形状は、図１６に例示する形状に限定されるものではない。
【０１６５】
第２の実施形態では、クランク形状のフリッカー１０８は、間欠的にトナー回収ブラシローラ５に当接する効果に加え、トナー回収ブラシローラ５のブラシ糸との当接部が円筒形のため、フリッカー１０８がブラシ糸に接触するときに、フリッカー１０８がブラシ糸を切削する効果が小さく、ブラシ糸の摩耗量を抑えることができる。
【０１６６】
そこで、フリッカー１０８の形状は、トナー回転ブラシローラ５のブラシ糸の摩耗を抑えることができる形状であれば、様々な形状を適用することができる。
【０１６７】
図１７は、フリッカー１０８の形状の変形例の一例を示す斜視図である、フリッカー１０８の形状の変形例として、例えば図１７（Ａ）に例示するように、１枚の板状部材１０８ｃの両端側面部の中央に回転支持部１０８ｄを有し、回転支持部１０８ｄを中心に板状部材１０８ｃが回転するものがある。
【０１６８】
また、図１７（Ｂ）に例示するフリッカー１０８は、１枚の板状部材１０８ｅの両端側面部の下端部に回転支持部１０８ｆを有する形状であり、又図１７（Ｃ）に例示するフリッカー１０８は、回転支持部１０８ｈを中心として放射状に設けられた複数枚の板状部材１０８ｇを有する形状である。図１７（Ｃ）では、板状部材１０８ｇが４枚の場合を例示するが、３枚、５枚以上であってもよい。
【０１６９】
図１７（Ａ）〜（Ｃ）の例示するように、フリッカー１０８が板状部材を用いる場合、トナー回収ブラシローラ５と接触するフリッカー１０８のエッジ部は、角を取ったＲ形状（曲率形状）とすることが望ましい。Ｒ形状とすることで、ブラシローラ５の磨耗量を低減することが可能である。
【０１７０】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態の現像装置１０１における動作を、図面を参照しながら説明する。
【０１７１】
第２の実施形態の現像装置１０１の基本的な動作は、第１の実施形態と同じであるため、第１の実施形態で説明した動作については重複するので省略し、第２の実施形態の特徴的な動作を中心に説明する。
【０１７２】
図１４において、回転するトナー回収ブラシローラ５と、フリッカー１０８との当接部では、フリッカー１０８とトナー回収ブラシローラ５との接触及び第１の実施形態の回転線速度の差によって、フリッカー１０８がブラシ糸を弾き、ブラシ糸に保持されているトナー１０がトナー回収ブラシローラ５の外部に飛ばされる。
【０１７３】
ここで、第２の実施形態の１０８の回転動作を説明する。画像形成装置２００の印刷動作により、トナー回収ブラシローラ５のブラシ糸が現像ローラ１と湾曲しながら摺擦を繰り返すことにより、ブラシ糸に湾曲クセがついてしまう。
【０１７４】
印刷速度が速い場合には、ブラシ糸の弾性によりブラシ糸が直立状に戻るよりも早く、再度、ブラシ糸が現像ローラ１及びフリッカー１０８と摺擦が繰り返されるため、直立状に戻ることが難しい。
【０１７５】
その結果、トナー回収ブラシローラ５は、経時的に、現像ローラ１と、フリッカー１０８とのニップ量が減少するため、現像ローラ１の現像残トナー１０のトナー回収性が劣化し、さらにトナー回収ブラシローラ５のブラシ糸に付着しているトナー１０のトナー剥離性が劣化してしまい、現像ローラ１上から掻き取られずに留まるトナーが増加する。これは、画像品質の低下を招くことにもなる。
【０１７６】
そこで、第２の実施形態では、トナー回収ブラシローラ５との当接部において、フリッカー１０８がトナー回収ブラシローラ５と間欠的に当接するようにする。
【０１７７】
つまり、第１の実施形態と同様に、トナー回収ブラシローラ５の回転線速度よりもフリッカー１０８の回転線速度が大きくなるようにして、ブラシ糸を直立状態に復帰させて湾曲クセを解消しつつ、ブラシ糸に保持されたトナーを弾き飛ばす。
【０１７８】
さらに、第２の実施形態は、トナー回収ブラシローラ５が常にフリッカー１０８に摺擦されると、回転線速度の差が小さいときでも、ブラシ糸の先端が摩耗してしまう原因となり得る。そこで、第２の実施形態のフリッカー１０８は、ブラシ糸の先端とフリッカー１０８との接触機会を減少することができる形状とする。
【０１７９】
以下では、フリッカー１０８の回転動作の効果について確認した比較評価について図面を参照しながら説明する。
【０１８０】
フリッカー１０８の回転動作の効果を測定する方法は、第１の実施形態で説明した図９の方法と同様である。
【０１８１】
ここで、比較する評価条件として、条件１と条件１１とする。条件１１は、第２の実施形態の現像装置１０１の条件とする。すなわち、図１６にっ示すクランク形状のフリッカー１０８を用いる場合である。条件１は、第１の実施形態で説明した条件１に相当する。
【０１８２】
評価方法は、第１の実施形態で行なった方法と同様の方法であり、１ｋ枚連続印刷後のトナー回収率の比較と、１０ｋ枚連続印刷時の地汚れ発生について評価を行った。
【０１８３】
図１８は、条件１、条件１１での、トナー回収ブラシローラ５によるトナー回収率（％）を示す図である。
【０１８４】
図１８において、条件１１の場合、初期状態のトナー回収率が７０％であり、１ｋ印刷後のトナー回収率が約５８％程度であり、１ｋ枚印刷後のトナー回収率は、初期状態のそれと大きく変化がないことがわかる。また、条件１１の１ｋ印刷後のトナー回収率は、条件１の１ｋ印刷後のトナー回収率と同程度であることからも、１ｋ印刷後のトナー回収率が高いことがわかる。
【０１８５】
図１９は、条件１、条件１１で、１０ｋ枚まで連続印刷をしたときの地汚れ発生についての評価結果を示す図である。
【０１８６】
図１９に示すように、条件１１の場合も、条件１の場合と同様に、１０ｋ枚まで連続印刷した場合でも、地汚れは見られなかった。
【０１８７】
図１８及び図１９に示す結果から、第２の実施形態の画像形成装置２００によっても、第１の実施形態の画像形成装置２００と同様に、時間経過によっても、高いトナー回収効率を維持することができており、それによって地汚れ発生のない画像品質（印字品質）を保つことができる。
【０１８８】
また、図２０は、１０ｋ枚連続印刷をしたときのトナー回収ブラシローラ５の外形変化量である摩耗量を示す。第２の実施形態の条件１１は、トナー回収ブラシローラ５の摩耗量が２７μｍであるのに対して、第１の実施形態の条件１は、摩耗量が５１μｍであり、条件１１は、条件１に比べて摩耗量が小さいことが分かる。
【０１８９】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態の現像装置及び画像形成装置を用いることにより、連続印字動作を行っても、経時で現像ローラ上トナー帯電量やトナー付着量の過剰な増加を抑制でき、地汚れ発生などの印字品質の劣化を防ぐことができる。
【０１９０】
また、第２の実施形態によれば、フリッカーとトナー回収ブラシローラの当接を間欠的に行うことにより、トナーやトナー回収ブラシローラに対する、摩擦によるストレスや磨耗が低減される。
【０１９１】
（Ｃ）他の実施形態
本発明は、電子写真装置のカラーまたはモノクロ画像形成装置に適用可能である。
【０１９２】
上述した第１及び第２の実施形態においても、種々の変形実施形態を説明したが、さらに次のような変形実施形態も適用することができる。
【０１９３】
上述した第１及び第２の実施形態では、トナー回収ブラシローラの回転方向と、現像ローラとの回転方向とが逆方向である場合を例示したが、同じ方向としてもよい。
【０１９４】
上述した第１及び第２の実施形態において、トナー回収ブラシローラの構成は特に限定されることなく様々な構成を広く適用することができる。例えば、ブラシ繊維の長さ、太さ、植密度は、特に限定されるものではない。また例えば、ブラシ繊維の芯金への取り付け方や取り付け態様も特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１９５】
１００及び１０１…現像装置、
１…現像ローラ、２…トナー供給ローラ、３…感光ドラム、
４…帯電ローラ、５…トナー回収ブラシローラ、６…現像ブレード、
７…トナー搬送口、８、１０８…フリッカー、
９…クリーニングブレード、１０…トナー、１０ａ…トナー収容部、
１１、１２、１３、１４、１５、１６…撹拌部材、１７…隔壁、
２００…画像形成装置、
１８…露光装置、１９…転写ローラ、２０…定着器、２１…記録媒体、
２２、２３、２４…搬送ローラ、
２５…印刷制御部、２６…インターフェイス制御部、２７…受信メモリ、
２８…画像データ編集メモリ、２９…操作部、
３０…センサ群、３１…用紙搬送モータ、３２…駆動伝達部
１ａ…現像ローラ用電源、２ａ…トナー供給ローラ用電源、
４ａ…帯電ローラ用電源、５ａ…トナー回収ブラシ用電源、
１８ａ…ヘッダ駆動制御部、１９ａ…転写ローラ用電源、
２０ａ…定着制御部、３１ａ…搬送モータ制御部、３２ａ…駆動部。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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