(57)【要約】【課題】ブラシマークの発生を抑制する。【解決手段】マグネットロール５４２１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙に配置される支柱５４２３が、駆動機構により感光体ドラム５１の感光層５１１の方向に移動させられると、現像ベルト５４２２は支柱５４２３により押圧され感光体ドラム５１の方向に引っ張られる。この結果、接触領域Ｔよりも感光体ドラム５１の回転方向下流側において、感光体ドラム５１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙の距離が短くなり、現像が可能となる領域が広くなる。また、当該間隙の距離は、現像ベルト５４２２上に形成される磁気ブラシが感光層５１１に接触しない距離に設定される。そのため、当該間隙においてはブラシマークの発生が抑えられ、また接触領域Ｔにおいて発生したブラシマークも、この間隙においてトナーが供給されることにより修復される。【選択図】図６
2013195819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた方向に回転させられ、露光により表面に潜像が形成される像形成層と、
無端のベルト状の形状を有し、予め定められた方向に回転させられ、前記像形成層と対向する位置において、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤の磁気ブラシを形成してトナーを前記像形成層に供給し、前記潜像を現像する現像層と、
前記現像層が前記像形成層と対向する前記位置よりも前記像形成層の回転方向下流側において、前記現像層上に形成される磁気ブラシが前記像形成層と接触しない範囲で、前記像形成層と前記現像層とが近づくように、前記像形成層と前記現像層とが形成する間隙の距離を制御し、前記現像層から前記像形成層に対してトナーを供給させる制御手段と
を備える画像形成装置。
【請求項２】
無端のベルト状の形状を有し、予め定められた方向に回転させられ、露光により表面に潜像が形成される像形成層と、
予め定められた方向に回転させられ、前記像形成層と対向する位置において、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤の磁気ブラシを形成してトナーを前記像形成層に供給し、前記潜像を現像する現像層と、
前記現像層が前記像形成層と対向する前記位置よりも前記像形成層の回転方向下流側において、前記現像層上に形成される磁気ブラシが前記像形成層と接触しない範囲で、前記像形成層と前記現像層とが近づくように、前記像形成層と前記現像層とが形成する間隙の距離を制御し、前記現像層から前記像形成層に対してトナーを供給させる制御手段と
を備える画像形成装置。
【請求項３】
前記像形成層に供給されたトナーの量を測定する測定手段を備え、
前記制御手段は、前記測定手段により測定されるトナーの量に応じて、前記像形成層と前記現像層とが形成する間隙の距離を制御す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】
前記現像層により外周側面が囲まれる円筒体と、
前記現像層と前記円筒体とが形成する間隙において、移動又は回転可能なように配置され、前記円筒体の軸方向に延びる第１の柱体と
を備え、
前記制御手段は、前記第１の柱体が前記現像層を前記像形成層の方向に押圧するように前記第１の柱体の移動又は回転を制御することによって、前記像形成層と前記現像層とが形成する間隙の距離を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像形成層により周側面が囲まれ、移動又は回転可能なように配置される第２の柱体を備え、
前記制御手段は、前記第２の柱体が前記像形成層を前記現像層の方向に押圧するように前記第２の柱体の移動又は回転を制御することによって、前記像形成層と前記現像層とが形成する間隙の距離を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーとキャリアの二成分現像剤を使った電子写真技術の分野において、画像の高画質化を図るためにキャリアやトナーの小径化が進められている。しかし、キャリアやトナーの小径化が進むに従って粒子の付着力が大きくなり、現像性の低下や感光体へのキャリア付着といった問題が発生する。そこで、このような問題を解決するために、感光体と現像ロールの回転方向を、両者が対向する部分同士の移動方向が逆向きになるようにする所謂アゲインスト現像方式が採用されている。
【０００３】
しかし、アゲインスト現像方式では、磁気ブラシが感光体に接触する時間が長くなってしまうため、トナー画像が損傷し、磁気ブラシの接触跡（ブラシマーク）が画像中に残ってしまう。この結果、ドットの再現性が低下し、画質が劣化してしまうという問題があった。そこで、ブラシマークの発生を抑制するための技術として特許文献１では、現像ニップ側への変位に伴う磁気ブラシの現像ローラ表面に対する感光体側への回転を抑制する回転抑制手段を備えることが提案されている。この回転抑制手段によれば、磁気ブラシの感光体への機械的摺擦による作用力が小さくなり、トナー画像の損傷が抑制される。
【０００４】
また、特許文献２では、現像スリーブ及び感光ドラムに近接はするが非接触で、現像スリーブ上に担持された現像剤には接触するように位置設定された電極を設けることが提案されている。この電極には現像スリーブと同じ現像バイアスが印加され、感光体上のトナー像からトナーが電極との間を振動して、感光ドラム上に再付着してトナー像を再形成する。この結果、トナー像のトナーが均一化されて、トナー像の磁気ブラシによる摺擦ムラが解消される。
【０００５】
また、現像剤中のトナー濃度を常に一定に保ち、常に良好な画像形成を行うための技術として、特許文献３では、環境条件（湿度）の変動に応じて現像ギャップを可変制御することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２６７４８８号公報
【特許文献２】特開平０８−１９４３７６号公報
【特許文献３】特開平１０−３３３４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ブラシマークの発生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】
【０００８】
本発明の請求項１に係る画像形成装置は、予め定められた方向に回転させられ、露光により表面に潜像が形成される像形成層と、無端のベルト状の形状を有し、予め定められた方向に回転させられ、前記像形成層と対向する位置において、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤の磁気ブラシを形成してトナーを前記像形成層に供給し、前記潜像を現像する現像層と、前記現像層が前記像形成層と対向する前記位置よりも前記像形成層の回転方向下流側において、前記現像層上に形成される磁気ブラシが前記像形成層と接触しない範囲で、前記像形成層と前記現像層とが近づくように、前記像形成層と前記現像層とが形成する間隙の距離を制御し、前記現像層から前記像形成層に対してトナーを供給させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に係る画像形成装置は、無端のベルト状の形状を有し、予め定められた方向に回転させられ、露光により表面に潜像が形成される像形成層と、予め定められた方向に回転させられ、前記像形成層と対向する位置において、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤の磁気ブラシを形成してトナーを前記像形成層に供給し、前記潜像を現像する現像層と、前記現像層が前記像形成層と対向する前記位置よりも前記像形成層の回転方向下流側において、前記現像層上に形成される磁気ブラシが前記像形成層と接触しない範囲で、前記像形成層と前記現像層とが近づくように、前記像形成層と前記現像層とが形成する間隙の距離を制御し、前記現像層から前記像形成層に対してトナーを供給させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に係る画像形成装置は、請求項１又は２に記載の態様において、前記像形成層に供給されたトナーの量を測定する測定手段を備え、前記制御手段は、前記測定手段により測定されるトナーの量に応じて、前記像形成層と前記現像層とが形成する間隙の距離を制御することを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の態様において、前記現像層により外周側面が囲まれる円筒体と、前記現像層と前記円筒体とが形成する間隙において、移動又は回転可能なように配置され、前記円筒体の軸方向に延びる第１の柱体とを備え、前記制御手段は、前記第１の柱体が前記現像層を前記像形成層の方向に押圧するように前記第１の柱体の移動又は回転を制御することによって、前記像形成層と前記現像層とが形成する間隙の距離を制御することを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項５に係る画像形成装置は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の態様において、前記像形成層により周側面が囲まれ、移動又は回転可能なように配置される第２の柱体を備え、前記制御手段は、前記第２の柱体が前記像形成層を前記現像層の方向に押圧するように前記第２の柱体の移動又は回転を制御することによって、前記像形成層と前記現像層とが形成する間隙の距離を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、本発明に係る制御手段を有しない構成と比較して、ブラシマークの発生を抑制することができる。
請求項２に係る発明によれば、本発明に係る制御手段を有しない構成と比較して、ブラシマークの発生を抑制することができる。
請求項３に係る発明によれば、像形成層に供給されるトナー量に応じて、像形成層と現像層とが形成する間隙の距離を制御しない構成と比較して、現像量を予め定められた範囲内に収めることができる。
請求項４に係る発明によれば、本発明に係る制御手段を有しない構成と比較して、ブラシマークの発生を抑制することができる。
請求項５に係る発明によれば、本発明に係る制御手段を有しない構成と比較して、ブラシマークの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像形成装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２】画像形成部５の構成を示す図である。
【図３】現像装置５４の構成を示す図である。
【図４】着磁パターンの一例を示す図である。
【図５】支柱５４２３を移動させるための駆動機構６２の構成を示す図である。
【図６】駆動機構６２によって支柱５４２３が感光体ドラム５１の方向に移動させられる様子を示す図である。
【図７】現像量制御処理を示すフローチャートである。
【図８】現像装置５４Ａと感光体ドラム５１Ａの構成を示す図である。
【図９】支柱５１４を移動させるための駆動機構６４の構成を示す図である。
【図１０】駆動機構６４によって支柱５１４が現像ロール５４２Ａの方向に移動させられる様子を示す図である。
【図１１】現像量制御処理を示すフローチャートである。
【図１２】変形例に係る感光体ドラムの構成を示す図である。
【図１３】支柱５４２５が感光体ドラム５１の方向に移動させられる様子を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
（１）第１実施形態
（１−１）構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０の構成を示すブロック図である。この画像形成装置１０は、電子写真方式により記録用紙上に画像を形成する装置である。同図に示されるように、画像形成装置１０は、制御部１と、記憶部２と、通信部３と、ＵＩ（User Interface）部４と、画像形成部５とを有する。
【００１６】
制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）とを有し、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭに読み込んで実行することにより、画像形成装置１０の各部を制御する。制御部１は、本発明に係る「制御手段」の一例である。記憶部２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置であり、画像データを記憶する。
【００１７】
通信部３は、例えばデータ通信カードであり、外部の装置から画像データを受信する。ＵＩ部４は、例えばタッチスクリーンであり、画像形成に関する情報を表示するとともに画像形成装置１０に対する操作を受け付ける。画像形成部５は、制御部１から出力される画像データに基づいて記録用紙上に画像を形成する。画像形成部５は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナーを用いて当該画像形成を行う。
【００１８】
図２は、画像形成部５の構成を示す図である。同図に示されるように、画像形成部５は、複数の感光体ドラム５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ及び５１Ｋと、複数の帯電装置５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ及び５２Ｋと、露光装置５３と、複数の現像装置５４Ｙ，５４Ｍ，５４Ｃ及び５４Ｋと、中間転写ベルト５５と、複数の回転ロール５６と、複数の一次転写ロール５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃ及び５７Ｋと、バックアップロール５８と、二次転写ロール５９と、複数の搬送ロール６０と、定着装置６１とを有する。
【００１９】
参照符号の末尾に付されたアルファベット「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」及び「Ｋ」は、トナーの色を表す。例えば、感光体ドラム５１Ｙ、帯電装置５２Ｙ、現像装置５４Ｙ及び一次転写ロール５７Ｙは、イエローのトナー像を中間転写ベルト５５上に形成するための装置である。アルファベットのみが異なる構成要素同士は、形成されるトナー像の色やその配置こそ異なるが、構成自体は同じである。よって、以下の説明では、特に区別する必要がない場合には、参照符号の末尾のアルファベットを省略して言及する。なお、図２に示される、白い円の中に交差する２本の線分を描いた記号は、紙面手前側から奥側に向かう矢印を示している。
【００２０】
感光体ドラム５１は、円筒状の部材であり、画像形成装置１０内においてその軸を中止に回転可能なように支持される。感光体ドラム５１は、その外周側面に、光導電性材料を含む感光層５１１を有する。感光層５１１は、露光によりその表面に静電潜像が形成される。この感光層５１１は、本発明に係る「像形成層」の一例である。感光体ドラム５１は、その外周側面が中間転写ベルト５５の外周面と接触するように設置され、中間転写ベルト５５の移動に伴って図２の矢印Ａ方向に回転する。
【００２１】
帯電装置５２は、例えばスコロトロン帯電器であり、感光体ドラム５１の感光層５１１を予め定められた電位に帯電させる。
【００２２】
露光装置５３は、帯電装置５２により帯電させられた感光体ドラム５１の感光層５１１を露光して、露光光に応じた静電潜像を形成する。露光装置５３は、制御部１から出力される画像データに基づいて当該露光を行う。
【００２３】
現像装置５４は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋいずれかの色のトナーと、フェライト粉などの磁性キャリアとを含む二成分現像剤を収容する。現像装置５４は、感光体ドラム５１の感光層５１１に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。現像装置５４の詳細な構成については後述する。
【００２４】
中間転写ベルト５５は、無端のベルト状の部材であり、回転ロール５６、一次転写ロール５７及びバックアップロール５８に掛け渡されて支持される。中間転写ベルト５５は、回転ロール５６により図２の矢印Ｂ方向に回転させられる。回転ロール５６は、円筒状の部材であり、図示せぬ駆動装置によりその軸を中心に回転させられる。
【００２５】
一次転写ロール５７は、円筒状の部材であり、中間転写ベルト５５を挟んで感光体ドラム５１と対向するように配置される。一次転写ロール５７は、感光体ドラム５１との間に電位差を生じさせることにより、感光体ドラム５１の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト５５の表面に転写させる。
【００２６】
二次転写ロール５９は、円筒状の部材であり、中間転写ベルト５５を挟んでバックアップロール５８と対向するように配置される。二次転写ロール５９は、バックアップロール５８との間に電位差を生じさせることにより、中間転写ベルト５５の表面に転写されたトナー像を記録用紙上に転写させる。
【００２７】
搬送ロール６０は、一組の円筒状の部材であり、図示せぬ駆動装置によりその軸を中心に回転させられる。搬送ロール６０は、図２の矢印Ｃ方向に記録用紙を搬送する。
【００２８】
定着装置６１は、定着ロールと加圧ロールとを有する。定着装置６１は、トナー像が転写されて搬送されてくる記録用紙に対し、定着ロールと加圧ロールとにより挟まれた領域において熱と圧力とを加える定着処理を施し、トナー像を記録用紙上に定着させる。
【００２９】
図３は、現像装置５４の構成を示す図である。同図に示されるように、現像装置５４は、その開口部が感光体ドラム５１の表面に対向するように配置される。また、現像装置５４は、ケース５４１と、現像ロール５４２と、複数のスクリューフィーダ５４３とを有する。ケース５４１は、現像ロール５４２と、スクリューフィーダ５４３とを収容する。また、ケース５４１は、現像剤を収容する。
【００３０】
現像ロール５４２は、現像装置５４の開口部を介して感光体ドラム５１と対向し、感光体ドラム５１の感光層５１１との間で予め定められた距離の間隙（現像ギャップ）を形成するように配置される。現像ロール５４２は、図３に示されるように、マグネットロール５４２１と、現像ベルト５４２２と、支柱５４２３とを有する。
【００３１】
マグネットロール５４２１は、円筒状の部材であり、画像形成装置１０内において固定的に支持される。マグネットロール５４２１は、その外周側面が現像ベルト５４２２により囲まれる。マグネットロール５４２１は、フェライトや希土類磁石合金等の磁性材料の粉末を円筒状の成形した部材であり、Ｎ極とＳ極とが予め定められたパターンで配列されるように着磁しつつ成形される。マグネットロール５４２１は、本発明に係る「円筒体」の一例である。
【００３２】
図４は、着磁パターンの一例を示す図である。同図に示されるように、当該着磁パターンは、感光体ドラム５１に対向して配置される現像極Ｓ１を起点として、現像ベルト５４２２の回転方向（図３の矢印Ｄ方向）に沿って、ピックオフ極Ｎ１、ピックアップ極Ｎ２、トリミング極Ｓ２、搬送極Ｎ３の順に配置される。現像極Ｓ１とトリミング極Ｓ２とは、Ｓ極であり、ピックオフ極Ｎ１とピックアップ極Ｎ２と搬送極Ｎ３とは、Ｎ極である。この着磁パターンはあくまで一例であり、これに限られるものではない。
【００３３】
現像ベルト５４２２は、可撓性を有する無端のベルト状部材であって、画像形成装置１０内において回転可能なように支持される。現像ベルト５４２２は、マグネットロール５４２１の外周側面を囲むように配置される。現像ベルト５４２２は、例えば、樹脂シートを無端にし、その表面を導電性処理することにより形成される。現像ベルト５４２２の導電層には、図示せぬ電源から現像バイアスが印加される。また、現像ベルト５４２２は、図示せぬ駆動装置により図３の矢印Ｄ方向に回転させられる。すなわち、本実施形態では、所謂アゲインスト現像方式が採用されている。現像ベルト５４２２は、本発明に係る「現像層」の一例である。
【００３４】
現像ベルト５４２２が矢印Ｄ方向に回転駆動されると、まず、スクリューフィーダ５４３により攪拌、搬送された現像剤は、マグネットロール５４２１のピックアップ極Ｎ２により現像ベルト５４２２の表面に吸い寄せられる。ここで、現像ベルト５４２２の表面には、搬送極Ｎ３から現像極Ｓ１に向かう磁界と、ピックオフ極Ｎ１から現像極Ｓ１に向かう磁界と、搬送極Ｎ３からトリミング極Ｓ２に向かう磁界とが形成されている。よって、現像ベルト５４２２に付着した現像剤は、磁力線に沿って鎖状に連なり、いわゆる磁気ブラシを形成する。
【００３５】
ピックアップ極Ｎ２上にて形成された磁気ブラシは、現像ベルト５４２２の回転に伴い、トリミング極Ｓ２、搬送極Ｎ３を経由して現像極Ｓ１上に搬送される。現像極Ｓ１上では、磁気ブラシを構成するトナーが感光体ドラム５１の感光層５１１に供給され、感光層５１１上に形成された静電潜像が現像される。より具体的には、現像ベルト５４２２に印加されている現像バイアスによって負に帯電したトナーが、感光体ドラム５１の表面のうち露光により正に帯電している部分に転移して、当該現像が実現される。磁気ブラシは、現像極Ｓ１上を経由してピックオフ極Ｎ１上に到達すると、現像ベルト５４２２の表面から脱落してケース５４１内に戻る。
【００３６】
ここで、図４に示されるマグネットロール５４２１の円形の面（軸方向に垂直な面）において、紙面上方（＋Ｙ方向）を中心角の０度とし、現像ベルト５４２２の回転方向を中心角の正の方向とすると、現像極Ｓ１上のうち磁気ブラシが感光層５１１に接触するのは、中心角が約２５５度から約２８５度の範囲（接触領域Ｔ）である。この接触領域Ｔでは、磁気ブラシが感光層５１１に接触するため、感光層５１１に対してトナーが供給されるとともに、感光層５１１に付着した放電生成物が掻き取られる。接触領域Ｔは、本発明に係る「現像層と像形成層とが対向する位置」の一例である。
【００３７】
図３の説明に戻り、支柱５４２３は、円柱状の部材であり、マグネットロール５４２１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙において、移動可能なように支持される。支柱５４２３は、その軸がマグネットロール５４２１の軸と平行になるように配置される。支柱５４２３は、本発明に係る「第１の柱体」の一例である。
【００３８】
図５は、支柱５４２３を移動させるための駆動機構６２の構成を示す図である。図５（ａ）は、駆動機構６２の平面図（−Ｙ方向に見た図）であり、図５（ｂ）は、駆動機構６２の側面図（＋Ｚ方向に見た図）である。なお、同図では説明の便宜上、現像装置５４の構成要素のうち支柱５４２３のみを示している。マグネットロール５４２１や現像ベルト５４２２等の図示は省略されている。図５に示されるように、駆動機構６２は、側板６２１と、バネ６２２と、モータ６２３と、偏心カム６２４とを有する。また、同図に示される、白い円の中に黒い円を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を示している。
【００３９】
側板６２１は、板状の部材であって、感光体ドラム５１を回転可能なように支持する。側板６２１は、突起部６２１１と、スリット６２１２とを有する。突起部６２１１は、側板６２１に対して垂直に延びる板状の部材である。突起部６２１１の一の面には、バネ６２２の一端が固定される。スリット６２１２は、例えば角丸長方形の形状の孔である。スリット６２１２には支柱５４２３の一端が挿入され、スリット６２１２は支柱５４２３を移動可能なように支持する。
【００４０】
バネ６２２は、その一端が突起部６２１１の一の面に固定されるとともに、その他端が支柱５４２３の一端の周側面に固定される。バネ６２２は、支柱５４２３を当該部材が感光体ドラム５１から離れる方向に押圧する。
【００４１】
モータ６２３は、例えばステッピングモータであり、側板６２１に固定される。モータ６２３の回転量は、制御部１により制御される。
【００４２】
偏心カム６２４は、円板上の部材であって、その円板の中心からずれた位置にモータ６２３の回転軸が固定される。また、偏心カム６２４は、その周側面が支柱５４２３の周側面と接するように配置される。偏心カム６２４は、モータ６２３により回転させられることにより、支柱５４２３を感光体ドラム５１の方向に押圧したり、又はその押圧力を弱めることにより支柱５４２３を感光体ドラム５１から離れる方向に移動させたりする。
【００４３】
図６は、駆動機構６２によって支柱５４２３が感光体ドラム５１の方向に移動させられる様子を示す図である。図６（ａ）は、移動させられる前の様子を示す図であり、図６（ｂ）は、移動させられた後の様子を示す図である。同図に示されるように、支柱５４２３が感光体ドラム５１の方向に移動させられると、現像ベルト５４２２はその内周面を支柱５４２３により押圧され感光体ドラム５１の方向に引っ張られることになる。この結果、接触領域Ｔよりも感光体ドラム５１の回転方向下流側において、感光体ドラム５１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙の距離が短くなる。
【００４４】
接触領域Ｔよりも感光体ドラム５１の回転方向下流側において感光体ドラム５１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙の距離が短くなると、現像が可能となる領域が広くなる。すなわち、現像が可能となる時間が長くなる。この結果、現像剤の経時劣化や環境の変化により現像性が低下した場合であっても、現像量の低下が抑制される。
【００４５】
ただし、感光体ドラム５１と現像ベルト５４２２とが形成する当該間隙の距離は、現像ベルト５４２２上に形成される磁気ブラシが感光層５１１に接触しない距離に設定される。すなわち、当該間隙においては、磁気ブラシと感光層５１１とが非接触の状態において感光層５１１に対してトナーの供給が行われる。この結果、当該間隙においてはブラシマークの発生が抑えられ、また接触領域Ｔにおいて発生したブラシマークも、この間隙においてトナーが供給されることにより修復される。
【００４６】
図３の説明に戻り、スクリューフィーダ５４３は、円筒状の軸部の表面に螺旋状の羽根を備えた部材である。スクリューフィーダ５４３は、図示せぬ駆動装置によりその軸を中心に回転駆動され、現像装置５４内において現像剤を攪拌、搬送する。
【００４７】
なお、図３に示される現像量センサ６３は、例えば２次元レーザ変位計であり、感光体ドラム５１の感光層５１１に供給されたトナーの層厚を計測し、その値を示す信号を制御部１に出力する。制御部１は、現像量センサ６３から出力される信号に基づいてトナーの現像量（ｇ／ｍ2）を特定する。現像量センサ６３は、本発明に係る「測定手段」の一例である。
以上が、第１実施形態の構成についての説明である。
【００４８】
（１−２）動作
以下、画像形成装置１０により実行される現像量制御処理について説明する。この現像量制御処理は、現像剤の経時劣化や環境条件により変化する現像量を予め定められた範囲に収めるための処理である。図７は、現像量制御処理を示すフローチャートである。当該処理は、例えばＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵによって実行されることにより実現される。
【００４９】
現像量制御処理が実現されるタイミングは、例えば予め定められた時間が経過した時である。この場合、図示せぬタイマにより計時された時間が、予め定められた閾値を超えた場合に、当該処理が実現される。また、現像量制御処理は、予め定められた環境の変動が発生した時に実現されてもよい。この場合、例えば、図示せぬ湿度センサにより計測された湿度の値が、予め定められた閾値を超えた場合に、当該処理が実現されてもよい。
【００５０】
現像量制御処理のステップＳａ１において制御部１は、テストパターンを形成する。具体的には制御部１は、画像形成部５を制御して、感光体ドラム５１上にテストパターンを形成する。
【００５１】
次に、制御部１は、形成されたテストパターンの現像量を特定する（ステップＳａ２）。具体的には制御部１は、現像量センサ６２を制御して、形成されたテストパターンの層厚を計測し、その値に基づいてトナーの現像量を特定する。
【００５２】
次に、制御部１は、特定した現像量と、予め定められた現像量の下限値とを比較する（ステップＳａ３）。この比較の結果、特定した現像量が、予め定められた下限値よりも小さい場合には（ステップＳａ３；ＹＥＳ）、制御部１は、感光体ドラム５１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙の距離を制御する（ステップＳａ４）。具体的には制御部１は、モータ６２３を制御して支柱５４２３を感光体ドラム５１の方向に移動させ、その結果、接触領域Ｔよりも感光体ドラム５１の回転方向下流側において感光体ドラム５１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙の距離が短くなるようにする。なおここで、制御部１により制御されるモータ６２３の回転量は、予め定められた量でもよいし、特定した現像量と予め定められた下限値との差に応じて特定される量であってもよい。
【００５３】
一方、特定した現像量が、予め定められた下限値以上の場合には（ステップＳａ３；ＮＯ）、制御部１は、特定した現像量と、予め定められた現像量の上限値とを比較する（ステップＳａ５）。この比較の結果、特定した現像量が、予め定められた上限値よりも大きい場合には（ステップＳａ５；ＹＥＳ）、制御部１は、感光体ドラム５１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙の距離を制御する（ステップＳａ６）。具体的には制御部１は、モータ６２３を制御して支柱５４２３を感光体ドラム５１から遠ざける方向に移動させ、その結果、接触領域Ｔよりも感光体ドラム５１の回転方向下流側において感光体ドラム５１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙の距離が長くなるようにする。なおここで、制御部１により制御されるモータ６２３の回転量は、予め定められた量でもよいし、特定した現像量と予め定められた上限値との差に応じて特定される量であってもよい。
【００５４】
一方、特定した現像量が、予め定められた上限値以下の場合には（ステップＳａ５；ＮＯ）、制御部１は、当該現像量制御処理を終了する。
【００５５】
以上説明した現像量制御処理によれば、特定された現像量に応じて、感光体ドラム５１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙の距離が制御され、その結果、現像量が予め定められた範囲に収められる。特に、特定された現像量が予め定められた下限値よりも小さい場合には、接触領域Ｔよりも感光体ドラム５１の回転方向下流側において、感光体ドラム５１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙の距離が短くなるように制御され、その結果、現像量が増加する。また、上述のように、感光体ドラム５１と現像ベルト５４２２とが形成する当該間隙の距離は、現像ベルト５４２２上に形成される磁気ブラシが感光層５１１に接触しない距離に設定されるため、当該間隙においてはブラシマークの発生が抑えられ、また接触領域Ｔにおいて発生したブラシマークも、この間隙においてトナーが供給されることにより修復される。
【００５６】
（２）第２実施形態
上記の実施形態では、現像ベルト５４２２の位置を変更することにより、感光体ドラム５１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙の距離が制御されているが、感光体ドラム５１の感光層５１１の位置を変更することにより、当該間隙の距離を制御するようにしてもよい。以下の実施形態では、このような構成を採用する画像形成装置１０Ａについて説明する。
【００５７】
（２−１）構成
画像形成装置１０Ａのハードウェア構成は、感光体ドラムと現像装置と駆動機構を除いては第１実施形態に係る画像形成装置１０の構成と同じである。よって以下の説明では、第１実施形態との相違点である感光体ドラムと現像装置と駆動機構とについてのみ説明する。その際、第１実施形態と共通する構成要素については第１実施形態と同じ参照符号を付し、その説明については省略する。
【００５８】
図８は、本実施形態に係る現像装置５４Ａと感光体ドラム５１Ａの構成を示す図である。同図に示されるように、現像装置５４Ａは、ケース５４１と、現像ロール５４２Ａと、複数のスクリューフィーダ５４３とを有する。一方、感光体ドラム５１Ａは、感光体ベルト５１２と、支持ロール５１３と、支柱５１４とを有する。
【００５９】
現像装置５４Ａのケース５４１とスクリューフィーダ５４３については、第１実施形態と共通する構成要素であるためその説明を省略する。
【００６０】
現像ロール５４２Ａは、マグネットロール５４２１と、現像スリーブ５４２４とを有する。このうちマグネットロール５４２１については、第１実施形態と共通する構成要素であるためその説明を省略する。
【００６１】
現像スリーブ５４２４は、円筒形の部材であって、画像形成装置１０Ａ内において回転可能なように支持される。現像スリーブ５４２４は、マグネットロール５４２１の外周側面を囲むように配置される。現像スリーブ５４２４は、例えばアルミニウム製であり、表面にＶ字型の複数の溝を有する。
【００６２】
現像スリーブ５４２４には、図示せぬ電源から現像バイアスが印加される。また、現像スリーブ５４２４は、図示せぬ駆動装置により図８の矢印Ｅ方向に回転させられる。すなわち、本実施形態では、所謂アゲインスト現像方式が採用されている。現像スリーブ５４２４は、本発明に係る「現像層」の一例である。
【００６３】
現像スリーブ５４２４が矢印Ｅ方向に回転駆動されると、まず、スクリューフィーダ５４３により攪拌、搬送された現像剤は、マグネットロール５４２１のピックアップ極Ｎ２により現像スリーブ５４２４の表面に吸い寄せられる。ここで、現像スリーブ５４２４の表面には、搬送極Ｎ３から現像極Ｓ１に向かう磁界と、ピックオフ極Ｎ１から現像極Ｓ１に向かう磁界と、搬送極Ｎ３からトリミング極Ｓ２に向かう磁界とが形成されている。よって、現像スリーブ５４２４に付着した現像剤は、磁力線に沿って鎖状に連なり、いわゆる磁気ブラシを形成する。
【００６４】
ピックアップ極Ｎ２上にて形成された磁気ブラシは、現像スリーブ５４２４の回転に伴い、トリミング極Ｓ２、搬送極Ｎ３を経由して現像極Ｓ１上に搬送される。現像極Ｓ１上では、磁気ブラシを構成するトナーが感光体ドラム５１Ａの感光体ベルト５１２に供給され、感光層に形成された静電潜像が現像される。より具体的には、現像スリーブ５４２４に印加されている現像バイアスによって負に帯電したトナーが、感光体ベルト５１２の表面のうち露光により正に帯電している部分に転移して、当該現像が実現される。磁気ブラシは、現像極Ｓ１上を経由してピックオフ極Ｎ１上に到達すると、現像スリーブ５４２４の表面から脱落してケース５４１内に戻る。
【００６５】
ここで、図８に示されるマグネットロール５４２１の円形の面（軸方向に垂直な面）において、紙面上方（＋Ｙ方向）を中心角の０度とし、現像スリーブ５４２４の回転方向を中心角の正の方向とすると、現像極Ｓ１上のうち磁気ブラシが感光層に接触するのは、中心角が約２５５度から約２８５度の範囲（接触領域Ｔ）である。この接触領域Ｔでは、磁気ブラシが感光層に接触するため、感光層に対してトナーが供給されるとともに、感光層に付着した放電生成物が掻き取られる。
【００６６】
図８の説明に戻り、感光体ベルト５１２は、可撓性を有する無端のベルト状部材であって、支持ロール５１３と支柱５１４とに掛け渡されて支持される。感光体ベルト５１２は、例えばポリエチレンテレフタレート上にアルミニウムを蒸着して支持体を形成し、その上に光導電性材料を含む感光層を積層することにより形成される。この感光層は、無端のベルト状の形状を有し、感光体ベルト５１２の回転に伴って回転し、露光によりその表面に静電潜像が形成される。この感光層は、本発明に係る「像形成層」の一例である。感光体ベルト５１２は、その外周面が中間転写ベルト５５の外周面と接触するように配置され、中間転写ベルト５５の回転に伴って図８の矢印Ｆ方向に回転する。
【００６７】
支持ロール５１３は、円筒状の部材であって、画像形成装置１０Ａにおいて回転可能なように支持される。支持ロール５１３は、その外周側面が感光体ベルト５１２により囲まれるように配置される。
【００６８】
支柱５１４は、円柱状の部材であり、感光体ベルト５１２と支持ロール５１３とが形成する間隙において、移動可能なように支持される。支柱５１４は、その軸が支持ロール５１３の軸と平行になるように配置される。支柱５１４は、本発明に係る「第２の柱体」の一例である。
【００６９】
図９は、支柱５１４を移動させるための駆動機構６４の構成を示す図である。図９（ａ）は、駆動機構６４の平面図（−Ｙ方向に見た図）であり、図９（ｂ）は、駆動機構６４の側面図（＋Ｚ方向に見た図）である。なお、同図では説明の便宜上、感光体ドラム５１Ａの構成要素のうち支柱５１４のみを示している。すなわち、感光体ベルト５１２と支持ロール５１３の図示は省略されている。また、現像装置５４Ａについてもその構成要素のうち現像ロール５４２Ａのみを示している。すなわち、ケース５４１と複数のスクリューフィーダ５４３の図示は省略されている。図９に示されるように、駆動機構６４は、側板６４１と、バネ６４２と、モータ６４３と、偏心カム６４４とを有する。
【００７０】
側板６４１は、板状の部材であって、現像ロール５４２Ａのマグネットロール５４２１を固定的に支持する。側板６４１は、突起部６４１１と、スリット６４１２とを有する。突起部６４１１は、側板６４１に対して垂直に延びる板状の部材である。突起部６４１１の一の面には、バネ６４２の一端が固定される。スリット６４１２は、例えば角丸長方形の形状の孔である。スリット６４１２には支柱５１４の一端が挿入され、スリット６４１２は支柱５１４を移動可能なように支持する。
【００７１】
バネ６４２は、その一端が突起部６４１１の一の面に固定されるとともに、その他端が支柱５１４の一端の周側面に固定される。バネ６４２は、支柱５１４を当該部材が現像ロール５４２Ａから離れる方向に押圧する。
【００７２】
モータ６４３は、例えばステッピングモータであり、側板６４１に固定される。モータ６４３の回転量は、制御部１により制御される。
【００７３】
偏心カム６４４は、円板上の部材であって、その円板の中心からずれた位置にモータ６４３の回転軸が固定される。また、偏心カム６４４は、その周側面が支柱５１４の周側面と接するように配置される。偏心カム６４４は、モータ６４３により回転させられることにより、支柱５１４を現像ロール５４２Ａの方向に押圧したり、又はその押圧力を弱めることにより支柱５１４を現像ロール５４２Ａから離れる方向に移動させたりする。
【００７４】
図１０は、駆動機構６４によって支柱５１４が現像ロール５４２Ａの方向に移動させられる様子を示す図である。図１０（ａ）は、移動させられる前の様子を示す図であり、図１０（ｂ）は、移動させられた後の様子を示す図である。同図に示されるように、支柱５１４が現像ロール５４２Ａの方向に移動させられると、感光体ベルト５１２はその内周面を支柱５１４により押圧され現像ロール５４２Ａの方向に引っ張られることになる。この結果、接触領域Ｔよりも感光体ベルト５１２の回転方向下流側において、感光体ベルト５１２と現像スリーブ５４２４とが形成する間隙の距離が短くなる。
【００７５】
接触領域Ｔよりも感光体ベルト５１２の回転方向下流側において感光体ベルト５１２と現像スリーブ５４２４とが形成する間隙の距離が短くなると、現像が可能となる領域が広くなる。すなわち、現像が可能となる時間が長くなる。この結果、現像剤の経時劣化や環境の変化により現像性が低下した場合であっても、現像量の低下が抑制される。
【００７６】
ただし、感光体ベルト５１２と現像スリーブ５４２４とが形成する当該間隙の距離は、現像スリーブ５４２４上に形成される磁気ブラシが感光体ベルト５１２の感光層に接触しない距離に設定される。すなわち、当該間隙においては、磁気ブラシと感光層とが非接触の状態において感光層に対してトナーの供給が行われる。この結果、当該間隙においてはブラシマークの発生が抑えられ、また接触領域Ｔにおいて発生したブラシマークも、この間隙においてトナーが供給されることにより修復される。
以上が、第２実施形態の構成についての説明である。
【００７７】
（２−２）動作
以下、画像形成装置１０Ａにより実行される現像量制御処理について説明する。図１１は、当該現像量制御処理を示すフローチャートである。この現像量制御処理は、ステップＳａ４とステップＳａ６とがステップＳｂ１とステップＳｂ２とにそれぞれ置き換えられている点以外は、第１実施形態に係る現像量制御処理と同じである。よって以下では、第１実施形態と相違するステップＳｂ１とステップＳｂ２とについてのみ説明する。
【００７８】
本実施形態に係る現像量制御処理において、制御部１が、特定した現像量と、予め定められた現像量の下限値とを比較し（ステップＳａ３）、この比較の結果、特定した現像量が、予め定められた下限値よりも小さい場合には（ステップＳａ３；ＹＥＳ）、制御部１は、感光体ベルト５１２と現像ロール５４２Ａとが形成する間隙の距離を制御する（ステップＳｂ１）。
【００７９】
具体的には制御部１は、モータ６４３を制御して支柱５１４を現像ロール５４２Ａの方向に移動させ、その結果、接触領域Ｔよりも感光体ベルト５１２の回転方向下流側において感光体ベルト５１２と現像ロール５４２Ａとが形成する間隙の距離が短くなるようにする。なおここで、制御部１により制御されるモータ６４３の回転量は、予め定められた量でもよいし、特定した現像量と予め定められた下限値との差に応じて特定される量であってもよい。
【００８０】
また、本実施形態に係る現像量制御処理において、制御部１が、特定した現像量と、予め定められた現像量の上限値とを比較し（ステップＳａ５）、この比較の結果、特定した現像量が、予め定められた上限値よりも大きい場合には（ステップＳａ５；ＹＥＳ）、制御部１は、感光体ベルト５１２と現像ロール５４２Ａとが形成する間隙の距離を制御する（ステップＳｂ２）。
【００８１】
具体的には制御部１は、モータ６４３を制御して支柱５１４を現像ロール５４２Ａから遠ざける方向に移動させ、その結果、接触領域Ｔよりも感光体ベルト５１２の回転方向下流側において感光体ベルト５１２と現像ロール５４２Ａとが形成する間隙の距離が長くなるようにする。なおここで、制御部１により制御されるモータ６４３の回転量は、予め定められた量でもよいし、特定した現像量と予め定められた上限値との差に応じて特定される量であってもよい。
【００８２】
以上説明した現像量制御処理によれば、特定された現像量に応じて、感光体ベルト５１２と現像ロール５４２Ａとが形成する間隙の距離が制御され、その結果、現像量が予め定められた範囲に収められる。特に、特定された現像量が予め定められた下限値よりも小さい場合には、接触領域Ｔよりも感光体ベルト５１２の回転方向下流側において、感光体ベルト５１２と現像ロール５４２Ａとが形成する間隙の距離が短くなるように制御され、その結果、現像量が増加する。また、上述のように、感光体ベルト５１２と現像ロール５４２Ａとが形成する当該間隙の距離は、現像スリーブ５４２４上に形成される磁気ブラシが感光体ベルト５１２の感光層に接触しない距離に設定されるため、当該間隙においてはブラシマークの発生が抑えられ、また接触領域Ｔにおいて発生したブラシマークも、この間隙においてトナーが供給されることにより修復される。
【００８３】
（３）変形例
上記の実施形態は、以下のように変形してもよい。また、以下の変形例は、互いに組み合わせてもよい。
（３−１）変形例１
上記の第２実施形態では、感光体ベルト５１２は、支持ロール５１３と支柱５１４の２つの部材に掛け渡されて支持されている。しかし、感光体ベルト５１２が掛け渡される部材の数は３以上であってもよい。例えば、図１２に示されるように、複数の支持ロール５１３Ａと支柱５１４に掛け渡されて支持されるようにしてもよい。
【００８４】
（３−２）変形例２
上記の第１実施形態では、支柱５４２３を感光体ドラム５１の方向に移動させることにより、感光体ドラム５１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙の距離が制御されている。しかし、当該間隙を制御する方法はこれに限られない。例えば、図１３に示されるように、上記の支柱５４２３に代えて支柱５４２５を採用し、この支柱５４２５を回転させることにより、感光体ドラム５１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙の距離を制御するようにしてもよい。図１３（ａ）は、支柱５４２５が回転させられる前の様子を示す図であり、図１３（ｂ）は、回転させられた後の様子を示す図である。
【００８５】
ここで、支柱５４２５は、円柱状の部材であり、マグネットロール５４２１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙において、回転可能なように支持される。支柱５４２５は、偏心カムのように、その回転軸がその円柱の中心軸からずれるように支持される。また、支柱５４２５は、その回転軸がマグネットロール５４２１の軸と平行になるように配置される。
【００８６】
この支柱５４２５が、図示せぬ駆動装置によって回転させられると、現像ベルト５４２２の内周面が押圧されるか、又はその押圧力が緩和され、現像ベルト５４２２と感光体ドラム５１とが形成する間隙の距離が制御される。この支柱５４２５は、本発明に係る「第１の柱体」の一例である。
なお、第２の実施形態に係る支柱５１４をこの支柱５４２５と置換してもよい。この場合、この支柱５４２５は、本発明に係る「第２の柱体」の一例となる。
【００８７】
（３−３）変形例３
上記の第１実施形態に係る画像形成装置１０では、アゲインスト現像方式が採用されているが、これに代えてウィズ現像方式を採用するようにしてもよい。ここでウィズ現像方式とは、感光体と現像ロールの回転方向が、両者が対向する部分同士の移動方向が同じ向きになるように設定される現像方式である。この場合も、支柱５４２３は、接触領域Ｔよりも感光体ドラム５１の回転方向下流側において、感光体ドラム５１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙の距離が制御されるように配置される。
【００８８】
また、第２実施形態に係る画像形成装置１０Ａにおいても、ウィズ現像方式を採用するようにしてもよい。この場合も、支柱５１４は、接触領域Ｔよりも感光体ベルト５１２の回転方向下流側において、感光体ベルト５１２と現像ロール５４２Ａとが形成する間隙の距離が制御されるように配置される。
【００８９】
（３−４）変形例４
上記の第１実施形態に係る支柱５４２３の断面形状は円形に限らず、楕円形や多角形であってもよい。第２実施形態に係る支柱５１４についても、その断面形状は円形に限らず、楕円形や多角形であってもよい。
【００９０】
（３−５）変形例５
上記の第１実施形態では、現像ベルト５４２２の位置を変更することにより、感光体ドラム５１と現像ベルト５４２２とが形成する間隙の距離が制御されている。一方、上記の第２実施形態では、感光体ベルト５１２の位置を変更することにより、感光体ベルト５１２と現像ロール５４２Ａとが形成する間隙の距離が制御されている。これに対して、上記の第１及び第２実施形態を組み合わせて、現像ベルト５４２２と感光体ベルト５１２の両方の位置を変更することにより、現像ベルト５４２２と感光体ベルト５１２とが形成する間隙の距離が制御されるようにしてもよい。
【００９１】
（３−６）変形例６
上記の実施形態において画像形成装置１０又は１０ＡのＣＰＵによって実行されるプログラムは、磁気テープ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、メモリ等の記憶媒体に記憶された状態で提供され、画像形成装置１０又は１０Ａにインストールされてもよい。また、当該プログラムは、インターネット等の通信回線を介して画像形成装置１０又は１０Ａにダウンロードされてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１…制御部、２…記憶部、３…通信部、４…ＵＩ部、５…画像形成部、５１（５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋ），５１Ａ…感光体ドラム、５２（５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｋ）…帯電装置、５３…露光装置、５４（５４Ｙ，５４Ｍ，５４Ｃ，５４Ｋ），５４Ａ…現像装置、５５…中間転写ベルト、５６…回転ロール、５７（５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃ，５７Ｋ）…一次転写ロール、５８…バックアップロール、５９…二次転写ロール、６０…搬送ロール、６１…定着装置、６２…駆動機構、６３…現像量センサ，６４…駆動機構、５１１…感光層、５１２…感光体ベルト、５１３，５１３Ａ…支持ロール、５１４…支柱、５４１…ケース、５４２，５４２Ａ…現像ロール、５４３…スクリューフィーダ、５４２１…マグネットロール、５４２２…現像ベルト、５４２３…支柱，５４２４…現像スリーブ、５４２５…支柱、６２１…側板、６２２…バネ、６２３…モータ、６２４…偏心カム、６２１１…突起部、６２１２…スリット、６４１…側板、６４２…バネ、６４３…モータ、６４４…偏心カム、６４１１…突起部、６４１２…スリット
【図１】
2013195819.tif 000003
【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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