(57)【要約】【課題】それぞれ内部に磁石を備え、互いに現像剤を受け渡しあう複数のローラーを備え、ローラーの表面をクリーニングすることが可能な現像装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置２３は、第１磁石２３１Ａを含む現像ローラー２３１と、第２磁石２３２Ａを含む搬送ローラー２３２と、制御部５０と、を備える。制御部５０は、現像動作時とは異なる非現像動作時に、第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ａを現像時の第１の磁極配置とは異なる第２の磁極配置に設定し、第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂを回転させることで、第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂのうちの一方のスリーブに担持された現像剤によって、対向位置において第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂのうちの他方のスリーブの表面をクリーニングする。【選択図】図２
2017207598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に沿って複数の磁極を含む第１磁石と、前記第１磁石の周囲を第１回転方向に回転し周面にトナーおよび磁性キャリアを含む現像剤を担持する第１スリーブと、を備え、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムに所定の現像位置で対向して配置され、前記感光体ドラムに前記トナーを供給する現像ローラーと、
周方向に沿って複数の磁極を含む第２磁石と、前記第２磁石の周囲を第２回転方向に回転し周面に前記現像剤を担持する第２スリーブと、を備え、前記現像ローラーに所定の対向位置で対向するように配置され、前記現像ローラーに前記現像剤を供給する搬送ローラーと、
前記現像剤を攪拌するとともに、前記搬送ローラーに前記現像剤を供給する現像剤攪拌部と、
前記第１スリーブを前記第１回転方向に回転させる第１駆動部と、
前記第２スリーブを前記第２回転方向に回転させる第２駆動部と、
前記第１磁石を前記第１スリーブの軸心回りに回転させ、所定の磁極配置に設定する第３駆動部と、
前記第２磁石を前記第２スリーブの軸心回りに回転させ、所定の磁極配置に設定する第４駆動部と、
前記第１駆動部、前記第２駆動部、前記第３駆動部および前記第４駆動部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記現像ローラーから前記感光体ドラムに前記トナーが供給される現像動作時に、前記第１磁石および前記第２磁石を第１の磁極配置に設定し、前記第１スリーブおよび前記第２スリーブを回転させることで、前記第１スリーブおよび前記第２スリーブ上に前記現像剤を担持させ、
前記現像動作時とは異なる非現像動作時に、前記第１磁石および前記第２磁石を前記第１の磁極配置とは異なる第２の磁極配置に設定し、前記第１スリーブおよび前記第２スリーブを回転させることで、前記第１スリーブおよび前記第２スリーブのうちの一方のスリーブに担持された前記現像剤によって、前記対向位置において前記第１スリーブおよび前記第２スリーブのうちの他方のスリーブの表面をクリーニングすることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２の磁極配置において前記第１スリーブおよび前記第２スリーブを回転させることで、前記非現像動作時に、前記他方のスリーブの表面の現像剤を剥離させ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】
前記制御部は、
前記第１スリーブ上の前記現像剤によって前記第２スリーブの表面をクリーニングする第１クリーニングモードと、
前記第２スリーブ上の前記現像剤によって前記第１スリーブの表面をクリーニングする第２クリーニングモードと、
を実行可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１クリーニングモードにおいて、前記現像剤攪拌部から前記搬送ローラーへの前記現像剤の供給を停止し、かつ、前記現像ローラーから前記搬送ローラーへの前記現像剤の回収を停止した上で、前記第１スリーブ上の前記現像剤によって前記第２スリーブの表面をクリーニングすることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２クリーニングモードにおいて、前記搬送ローラーから前記現像ローラーへの前記現像剤の供給を停止した上で、前記第２スリーブ上の前記現像剤によって前記第１スリーブの表面をクリーニングすることを特徴とする請求項３または４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記第１回転方向および前記第２回転方向は、前記対向位置において互いに対向するように設定され、
前記第１磁石は、
前記第１の磁極配置において前記対向位置よりも前記第１回転方向上流側に配置され、所定の磁極からなる第１磁極と
前記第１の磁極配置において前記対向位置よりも前記第１回転方向下流側に配置され、前記第１磁極とは異極の第２磁極と
を備え、
前記第２磁石は、
前記第１の磁極配置において前記対向位置よりも前記第２回転方向上流側で、前記第２磁極に対向して配置され、前記第２磁極とは異極の第３磁極と
前記第１の磁極配置において前記対向位置よりも前記第２回転方向下流側で、前記第１磁極に対向して配置され、前記第１磁極とは異極の第４磁極と
を備えることを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１クリーニングモードにおいて、前記第１の磁極配置における前記第１磁石の前記第１磁極および前記第２磁極に対向する位置に、それぞれ前記第１磁極および前記第２磁極と同極の磁極が配置されるように、前記第２磁石を回転させることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第１クリーニングモードにおいて、前記第１の磁極配置における前記第２磁極よりも前記対向位置に近い位置に、前記第２磁極と同極の磁極が配置されるように、前記第１磁石を回転させることを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第２クリーニングモードにおいて、前記第１の磁極配置における前記第２磁石の前記第３磁極および前記第４磁極に対向する位置に、それぞれ前記第３磁極および前記第４磁極と同極の磁極が配置されるように、前記第１磁石を回転させることを特徴とする請求項６乃至８の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第２クリーニングモードにおいて、前記第１の磁極配置における前記第４磁極よりも前記対向位置に近い位置に、前記第４磁極と同極の磁極が配置されるように、前記第２磁石を回転させることを特徴とする請求項９に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記制御部によって制御され、前記現像ローラーと前記搬送ローラーとの間に、所定の電位差を設定するバイアス印加部を更に有し、
前記制御部は、前記第１クリーニングモード時に、前記バイアス印加部を制御して、前記第２スリーブから前記第１スリーブに前記トナーが移動するように前記電位差を設定し、前記第２クリーニングモード時に、前記バイアス印加部を制御して、前記第１スリーブから前記第２スリーブに前記トナーが移動するように前記電位差を設定することを特徴とする請求項３乃至１０の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記第１クリーニングモードおよび前記第２クリーニングモードを連続的に実行することを特徴とする請求項３乃至１１の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか１項に記載の現像装置と、
前記現像装置から前記トナーが供給され、前記周面にトナー像を担持する前記感光体ドラムと、
前記感光体ドラムからシートに前記トナー像を転写する転写部と、
を有す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、およびこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式が採用されたプリンターや複写機等の画像形成装置は、静電潜像を担持する感光体ドラムと、感光体ドラムにトナーを供給し静電潜像をトナー像に顕在化する現像装置と、該感光体ドラムからトナー像をシートに転写する転写装置と、を備える。
【０００３】
特許文献１に記載された現像装置は、感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラーと、現像ローラーに現像剤を供給する搬送ローラーと、を備えている。現像ローラーおよび搬送ローラーは、それぞれ、複数の磁極を備え固定された磁石と、磁石の周囲を回転するスリーブと、を備えている。このような構成によれば、ローラーの機能分離が実現されるとともに、現像剤を循環搬送する現像剤搬送部を感光体ドラムから遠ざけることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０４−１０７５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された技術では、現像ローラーに分離極が備えられていないため、現像ローラーから現像剤が充分分離されにくい。そして、現像位置を通過した現像剤が分離されずに連続的に現像位置に供給されると、画像上に濃度むらが生じやすい。更に、トナー成分や外添剤が、現像ローラーや搬送ローラーの表面に付着しつづけると、画像欠陥が生じるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、それぞれ内部に磁石を備え、互いに現像剤を受け渡しあう複数のローラーを備え、ローラーの表面をクリーニングすることが可能な現像装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一局面に係る現像装置は、周方向に沿って複数の磁極を含む第１磁石と、前記第１磁石の周囲を第１回転方向に回転し周面にトナーおよび磁性キャリアを含む現像剤を担持する第１スリーブと、を備え、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムに所定の現像位置で対向して配置され、前記感光体ドラムに前記トナーを供給する現像ローラーと、周方向に沿って複数の磁極を含む第２磁石と、前記第２磁石の周囲を第２回転方向に回転し周面に前記現像剤を担持する第２スリーブと、を備え、前記現像ローラーに所定の対向位置で対向するように配置され、前記現像ローラーに前記現像剤を供給する搬送ローラーと、前記現像剤を攪拌するとともに、前記搬送ローラーに前記現像剤を供給する現像剤攪拌部と、前記第１スリーブを前記第１回転方向に回転させる第１駆動部と、前記第２スリーブを前記第２回転方向に回転させる第２駆動部と、前記第１磁石を前記第１スリーブの軸心回りに回転させ、所定の磁極配置に設定する第３駆動部と、前記第２磁石を前記第２スリーブの軸心回りに回転させ、所定の磁極配置に設定する第４駆動部と、前記第１駆動部、前記第２駆動部、前記第３駆動部および前記第４駆動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記現像ローラーから前記感光体ドラムに前記トナーが供給される現像動作時に、前記第１磁石および前記第２磁石を第１の磁極配置に設定し、前記第１スリーブおよび前記第２スリーブを回転させることで、前記第１スリーブおよび前記第２スリーブ上に前記現像剤を担持させ、前記現像動作時とは異なる非現像動作時に、前記第１磁石および前記第２磁石を前記第１の磁極配置とは異なる第２の磁極配置に設定し、前記第１スリーブおよび前記第２スリーブを回転させることで、前記第１スリーブおよび前記第２スリーブのうちの一方のスリーブに担持された前記現像剤によって、前記対向位置において前記第１スリーブおよび前記第２スリーブのうちの他方のスリーブの表面をクリーニングすることを特徴とする。
【０００８】
本構成によれば、制御部は、非現像動作時に、現像ローラーおよび搬送ローラーの一方のスリーブに担持された現像剤によって、対向位置において他方のスリーブの表面をクリーニングする。このため、ローラーの表面にトナーや外添剤が堆積することによって生じる画像欠陥が抑止される。
【０００９】
上記の構成において、前記制御部は、前記第２の磁極配置において前記第１スリーブおよび前記第２スリーブを回転させることで、前記非現像動作時に、前記他方のスリーブの表面の現像剤を剥離させることが望ましい。
【００１０】
本構成によれば、クリーニングされる側のスリーブが極力露出されることで、現像剤によるクリーニング性が向上される。
【００１１】
上記の構成において、前記制御部は、前記第１スリーブ上の前記現像剤によって前記第２スリーブの表面をクリーニングする第１クリーニングモードと、前記第２スリーブ上の前記現像剤によって前記第１スリーブの表面をクリーニングする第２クリーニングモードと、を実行可能であることが望ましい。
【００１２】
本構成によれば、現像ローラーおよび搬送ローラーのいずれのスリーブもクリーニングすることが可能となる。この結果、ローラーの表面にトナーや外添剤が堆積することによって生じる画像欠陥が更に抑止される。
【００１３】
上記の構成において、前記制御部は、前記第１クリーニングモードにおいて、前記現像剤攪拌部から前記搬送ローラーへの前記現像剤の供給を停止し、かつ、前記現像ローラーから前記搬送ローラーへの前記現像剤の回収を停止した上で、前記第１スリーブ上の前記現像剤によって前記第２スリーブの表面をクリーニングすることが望ましい。
【００１４】
本構成によれば、第１クリーニングモードにおいて、第２スリーブの表面を露出させることができる。
【００１５】
上記の構成において、前記制御部は、前記第２クリーニングモードにおいて、前記搬送ローラーから前記現像ローラーへの前記現像剤の供給を停止した上で、前記第２スリーブ上の前記現像剤によって前記第１スリーブの表面をクリーニングすることが望ましい。
【００１６】
本構成によれば、第２クリーニングモードにおいて、第１スリーブの表面を露出させることができる。
【００１７】
上記の構成において、前記第１回転方向および前記第２回転方向は、前記対向位置において互いに対向するように設定され、前記第１磁石は、前記第１の磁極配置において前記対向位置よりも前記第１回転方向上流側に配置され、所定の磁極からなる第１磁極と前記第１の磁極配置において前記対向位置よりも前記第１回転方向下流側に配置され、前記第１磁極とは異極の第２磁極とを備え、前記第２磁石は、前記第１の磁極配置において前記対向位置よりも前記第２回転方向上流側で、前記第２磁極に対向して配置され、前記第２磁極とは異極の第３磁極と前記第１の磁極配置において前記対向位置よりも前記第２回転方向下流側で、前記第１磁極に対向して配置され、前記第１磁極とは異極の第４磁極とを備えることが望ましい。
【００１８】
本構成によれば、第２磁極および第３磁極によって形成される磁界によって、搬送ローラーから現像ローラーに現像剤を供給することができる。また、第１磁極および第４磁極によって形成される磁界によって、現像ローラーから搬送ローラーに現像剤を回収することができる。
【００１９】
上記の構成において、前記制御部は、前記第１クリーニングモードにおいて、前記第１の磁極配置における前記第１磁石の前記第１磁極および前記第２磁極に対向する位置に、それぞれ前記第１磁極および前記第２磁極と同極の磁極が配置されるように、前記第２磁石を回転させることが望ましい。
【００２０】
本構成によれば、異極同士の磁極が対向して配置されることで、第１クリーニングモード時に、第１スリーブと第２スリーブとの間の現像剤の移動が抑止される。
【００２１】
上記の構成において、前記制御部は、前記第１クリーニングモードにおいて、前記第１の磁極配置における前記第２磁極よりも前記対向位置に近い位置に、前記第２磁極と同極の磁極が配置されるように、前記第１磁石を回転させることが望ましい。
【００２２】
本構成によれば、第１クリーニングモード時に、第１スリーブと第２スリーブとの間の現像剤の移動が更に抑止される。
【００２３】
上記の構成において、前記制御部は、前記第２クリーニングモードにおいて、前記第１の磁極配置における前記第２磁石の前記第３磁極および前記第４磁極に対向する位置に、それぞれ前記第３磁極および前記第４磁極と同極の磁極が配置されるように、前記第１磁石を回転させることが望ましい。
【００２４】
本構成によれば、異極同士の磁極が対向して配置されることで、第２クリーニングモード時に、第１スリーブと第２スリーブとの間の現像剤の移動が抑止される。
【００２５】
上記の構成において、前記制御部は、前記第２クリーニングモードにおいて、前記第１の磁極配置における前記第４磁極よりも前記対向位置に近い位置に、前記第４磁極と同極の磁極が配置されるように、前記第２磁石を回転させることが望ましい。
【００２６】
本構成によれば、第２クリーニングモード時に、第１スリーブと第２スリーブとの間の現像剤の移動が更に抑止される。
【００２７】
上記の構成において、前記制御部によって制御され、前記現像ローラーと前記搬送ローラーとの間に、所定の電位差を設定するバイアス印加部を更に有し、前記制御部は、前記第１クリーニングモード時に、前記バイアス印加部を制御して、前記第２スリーブから前記第１スリーブに前記トナーが移動するように前記電位差を設定し、前記第２クリーニングモード時に、前記バイアス印加部を制御して、前記第１スリーブから前記第２スリーブに前記トナーが移動するように前記電位差を設定することが望ましい。
【００２８】
本構成によれば、第１クリーニングモードおよび第２クリーニングモード時にクリーニングされる側のスリーブの表面をより露出させることができる。
【００２９】
上記の構成において、前記制御部は、前記第１クリーニングモードおよび前記第２クリーニングモードを連続的に実行することが望ましい。
【００３０】
本構成によれば、非現像動作時に、現像ローラーおよび搬送ローラーのスリーブを連続的にクリーニングすることが可能となる。
【００３１】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記の何れか１に記載の現像装置と、前記現像装置から前記トナーが供給され、前記周面にトナー像を担持する前記感光体ドラムと、前記感光体ドラムからシートに前記トナー像を転写する転写部と、を有することを特徴とする。
【００３２】
本構成によれば、現像ローラーまたは搬送ローラーの表面にトナーや外添剤が堆積することによって生じる画像欠陥が抑止される。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、それぞれ内部に磁石を備え、互いに現像剤を受け渡しあう複数のローラーを備え、ローラーの表面をクリーニングすることが可能な現像装置、およびこれを備えた画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る現像装置の内部構造を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る現像装置の現像動作時における現像ローラーおよび搬送ローラーの磁極配置を示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る現像装置の駆動機構を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る現像装置のクリーニング時における現像ローラーおよび搬送ローラーの磁極配置を示す模式的な断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る現像装置のクリーニングモードのフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態に係る現像装置のクリーニング時における現像ローラーおよび搬送ローラーの磁極配置を示す模式的な断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る現像装置のクリーニング時における現像ローラーおよび搬送ローラーの磁極配置を示す模式的な断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る現像装置のクリーニングモードのフローチャートである。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る現像装置のクリーニング時における現像ローラーおよび搬送ローラーの磁極配置を示す模式的な断面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態に係る現像装置のクリーニングモードのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０について詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置の一例として、タンデム方式のカラープリンタを例示する。画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等であってもよい。
【００３６】
図１は、画像形成装置１０の内部構造を示す断面図である。この画像形成装置１０は、箱形の筐体構造を備える装置本体１１を備える。この装置本体１１内には、シートＰを給紙する給紙部１２、給紙部１２から給紙されたシートＰに転写するトナー像を形成する画像形成部１３、前記トナー像が一次転写される中間転写ユニット１４、二次転写ローラー１４５、及び、シートＰ上に形成された未定着トナー像をシートＰに定着する処理を施す定着部１６が内装されている。さらに、装置本体１１の上部には、定着部１６で定着処理の施されたシートＰが排紙される排紙部１７１が備えられている。
【００３７】
装置本体１１内には、さらに、画像形成部１３より右側位置に、上下方向に延びるシート搬送路１１１が形成されている。シート搬送路１１１には、適所にシートＰを搬送する搬送ローラー対が設けられている。また、シートＰのスキュー矯正を行うと共に、後述する二次転写のニップ部に所定のタイミングでシートＰを送り込むレジストローラー対１１３も、シート搬送路１１１における前記ニップ部の上流側に設けられている。シート搬送路１１１は、シートＰを給紙部１２から排紙部１７１まで、画像形成部１３（二次転写ニップ部）及び定着部１６を経由して搬送させる搬送路である。
【００３８】
給紙部１２は、給紙トレイ１２１、ピックアップローラー１２２を備える。給紙トレイ１２１は、装置本体１１の下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚のシートＰが積層されたシート束を貯留する。ピックアップローラー１２２は、給紙トレイ１２１に貯留されたシート束の最上面のシートＰを１枚ずつ繰り出す。
【００３９】
画像形成部１３は、シートＰに転写するトナー像を形成するものであって、異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを備える。この画像形成ユニットとして、本実施形態では、後述する中間転写ベルト１４１の回転方向上流側から下流側へ（図１に示す右側から左側へ）向けて順次配設された、マゼンタ（Ｍ）色の現像剤を用いるマゼンタ用ユニット１３Ｍ、シアン（Ｃ）色の現像剤を用いるシアン用ユニット１３Ｃ、イエロー（Ｙ）色の現像剤を用いるイエロー用ユニット１３Ｙ、及びブラック（Ｂｋ）色の現像剤を用いるブラック用ユニット１３Ｂｋが備えられている。各ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋは、それぞれ感光体ドラム２０と、感光体ドラム２０の周囲に配置された帯電装置２１、現像装置２３及びクリーニング装置２５とを備える。また、各ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋ共通の露光装置２２が、画像形成ユニットの下方に配置されている。
【００４０】
感光体ドラム２０は、その軸回りに回転駆動され、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。各色の画像形成ユニットに対応して、感光体ドラム２０がそれぞれ配置される。帯電装置２１は、感光体ドラム２０の表面を均一に帯電する。露光装置２２は、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有し、均一に帯電された感光体ドラム２０の周面に、画像データに基づき変調された光を照射して、静電潜像を形成する。また、クリーニング装置２５は、トナー像転写後の感光体ドラム２０の周面を清掃する。
【００４１】
現像装置２３は、感光体ドラム２０上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム２０の周面にトナーを供給する。現像装置２３は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤用のものである。なお、本実施形態では、トナーはプラスの極性に帯電する特性を備える。
【００４２】
中間転写ユニット１４は、画像形成部１３の上方に配置される。中間転写ユニット１４は、中間転写ベルト１４１と、駆動ローラー１４２と、従動ローラー１４３と、一次転写ローラー２４と、を備える。
【００４３】
中間転写ベルト１４１は、無端状のベルト状回転体であって、その周面側が各感光体ドラム２０の周面にそれぞれ当接するように、駆動ローラー１４２及び従動ローラー１４３に架け渡されている。中間転写ベルト１４１は、一の方向に周回駆動され、感光体ドラム２０から転写されたトナー像を表面に担持する。
【００４４】
駆動ローラー１４２は、中間転写ユニット１４の左端側で中間転写ベルト１４１を張架し、中間転写ベルト１４１を周回駆動させる。駆動ローラー１４２は金属ローラーからなる。従動ローラー１４３は、中間転写ユニット１４の右端側で中間転写ベルト１４１を張架する。従動ローラー１４３は、中間転写ベルト１４１に張力を付与する。
【００４５】
一次転写ローラー２４は、中間転写ベルト１４１を挟んで感光体ドラム２０と一次転写ニップ部を形成し、感光体ドラム２０上のトナー像を中間転写ベルト１４１上に一次転写する。各色の感光体ドラム２０に対向して、それぞれ、一次転写ローラー２４が配置される。
【００４６】
二次転写ローラー１４５は、中間転写ベルト１４１を挟んで駆動ローラー１４２に対向して配置されている。二次転写ローラー１４５は、中間転写ベルト１４１の周面に圧接されて二次転写ニップ部を形成している。中間転写ベルト１４１上に一次転写されたトナー像は、給紙部１２から供給されるシートＰに、前記二次転写ニップ部において二次転写される。本実施形態の中間転写ユニット１４および二次転写ローラー１４５は、本発明の転写部を構成する。転写部は、感光体ドラム２０からシートＰにトナー像を転写する。
【００４７】
定着部１６へ供給されたシートＰは、定着ニップ部を通過することで加熱加圧される。これにより、前記二次転写ニップ部でシートＰに転写されたトナー像は、シートＰに定着される。
【００４８】
排紙部１７１は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって形成されている。定着処理が施されたシートＰは、定着部１６の上部から延設されたシート搬送路１１１を経由して、排紙トレイ１７１に排紙される。
【００４９】
次に、図２および図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る現像装置２３について、更に詳述する。図２は、本実施形態に係る現像装置２３の内部構造を示す模式的な断面図である。図２では、現像装置２３の各回転部材の回転方向が矢印で示されている。また、図３は、現像装置２３の現像動作時における現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の磁極配置を示す模式的な断面図である。
【００５０】
現像装置２３は、ハウジング２３Ｈと、現像ローラー２３１と、搬送ローラー２３２と、二本の攪拌スクリュー２３３（現像剤攪拌部）と、仕切り板２３４と、層厚規制部材２３５と、を含む。ハウジング２３Ｈは、現像装置２３の各部材を支持する筐体部分である。
【００５１】
現像ローラー２３１は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム２０に所定の現像位置ＮＰ（図２、図３）で対向して配置され、感光体ドラム２０にトナーを供給する。現像ローラー２３１は、第１磁石２３１Ａと、第１スリーブ２３１Ｂと、を備える（図３）。なお、本実施形態では、現像位置ＮＰは、感光体ドラム２０と現像ローラー２３１との最近接位置を含む。第１磁石２３１Ａは、周方向に沿って複数の磁極を含み、ハウジング２３Ｈに回転可能に支持された円柱状の磁石である。第１スリーブ２３１Ｂは、第１磁石２３１Ａの周囲を第１回転方向（図３の矢印Ｄ１方向）に回転し、周面にトナーおよび磁性キャリアを含む現像剤を担持する。本実施形態では、第１スリーブ２３１Ｂは、アルミ製の円管部材（基材）からなる。第１スリーブ２３１Ｂの円管部材の周面には、サンドブラスト処理（ブラスト処理）が施されており、所定の表面粗さを備えている。本実施形態では、第１スリーブ２３１Ｂの表面粗さＲｚｊｉｓは、４．０μｍから１４．０μｍの範囲に設定されている。現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂは、ハウジング２３Ｈに回転可能に支持されている。
【００５２】
搬送ローラー２３２は、現像ローラー２３１に所定の対向位置ＴＰ（図３）で対向するように配置され、現像ローラー２３１に現像剤を供給する。なお、本実施形態では、対向位置ＴＰは、搬送ローラー２３２と現像ローラー２３１との最近接位置を含む。搬送ローラー２３２は、第２磁石２３２Ａと、第２スリーブ２３２Ｂと、を備える。第２磁石２３２Ａは、周方向に沿って複数の磁極を含み、ハウジング２３Ｈに回転可能に支持されている。第２スリーブ２３２Ｂは、第２磁石２３２Ａの周囲を第２回転方向（図３の矢印Ｄ２方向）に回転し、周面にトナーおよびキャリアを含む現像剤を担持する。搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂは、ハウジング２３Ｈに回転可能に支持されている。
【００５３】
なお、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２には、直流バイアスに交流バイアスが重畳された現像バイアスが印加される。詳しくは、現像装置２３は、第１バイアス印加部６１および第２バイアス印加部６２を備える（図２）。第１バイアス印加部６１は、現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂに現像バイアスを印加する直流および交流電源である。第２バイアス印加部６２は、搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂに現像バイアスを印加する直流および交流電源である。
【００５４】
また、図３に示すように、現像ローラー２３１が回転する第１回転方向Ｄ１、および搬送ローラー２３２が回転する第２回転方向Ｄ２は、対向位置ＴＰにおいて互いに対向するように設定されている（カウンタ方向）。
【００５５】
攪拌スクリュー２３３（図２）は、２成分現像剤を攪拌しながら循環搬送することで、トナーを帯電させる。攪拌スクリュー２３３は、第１スクリュー２３３Ａと、第２スクリュー２３３Ｂと、を備える。第１スクリュー２３３Ａおよび第２スクリュー２３３Ｂは、シャフトの周りに螺旋状の羽根部材を備えている。また、ハウジング２３Ｈは、現像剤攪拌部２３６を備える。現像剤攪拌部２３６は、第１スクリュー２３３Ａが配置される第１攪拌部２３６Ａと、第２スクリュー２３３Ｂが配置される第２攪拌部２３６Ｂと、を備える（図２）。現像剤は、第１攪拌部２３６Ａと第２攪拌部２３６Ｂとの間を循環搬送される。そして、第１スクリュー２３３Ａは、搬送ローラー２３２に現像剤を供給する。
【００５６】
仕切り板２３４は、ハウジング２３Ｈに備えられた板状部材である。仕切り板２３４は、第１攪拌部２３６Ａと第２攪拌部２３６Ｂとを第１スクリュー２３３Ａおよび第２スクリュー２３３Ｂの軸方向に沿って仕切っている。また、不図示のトナー補給部から補給されたトナーは、第２攪拌部２３６Ｂの軸方向の一端側からハウジング２３Ｈ内に流入し、他の現像剤と攪拌される。
【００５７】
層厚規制部材２３５は、ハウジング２３Ｈに支持され、搬送ローラー２３２の周面に対向して配置された非磁性金属からなる板状部材である。なお、他の実施形態において、層厚規制部材２３５の第２回転方向上流側の側面には、磁性部材が固定されてもよい。層厚規制部材２３５は、攪拌スクリュー２３３の第１スクリュー２３３Ａから搬送ローラー２３２に供給された現像剤の層厚を規制する。
【００５８】
また、図２に示すように、現像ローラー２３１の軸心は、感光体ドラム２０の軸心よりも下方に配置され、搬送ローラー２３２の軸心は、現像ローラー２３１の軸心よりも更に下方に配置されている。
【００５９】
また、図２を参照して、トナーおよびキャリアからなり、攪拌スクリュー２３３で循環搬送された現像剤は、第１スクリュー２３３Ａから搬送ローラー２３２に供給される。その後、層厚規制部材２３５によって現像剤の層厚が規制された後、当該現像剤は現像ローラー２３１に供給される。現像位置ＮＰ（図３）においてトナーの一部が感光体ドラム２０に供給されると、現像ローラー２３１から搬送ローラー２３２に現像剤が回収される。その後、搬送ローラー２３２に回収された現像剤は、再び第１スクリュー２３３Ａの周辺の第１攪拌部２３６Ａに流入する。
【００６０】
図３を参照して、本実施形態では、現像ローラー２３１の第１磁石２３１Ａは、周方向に沿って６つの磁極を備えている。以下では、現像ローラー２３１から感光体ドラム２０にトナーが供給される現像動作時における第１磁石２３１Ａの磁極配置（第１の磁極配置）について説明する。
【００６１】
現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との対向位置ＴＰよりも第１回転方向（Ｄ１）下流側には、Ｎ２極（第２磁極）が配置される。また、Ｎ２極の第１回転方向下流側には、Ｓ２極が配置される。Ｓ２極は、搬送ローラー２３２から受け取った現像剤を感光体ドラム２０側に搬送する搬送極として機能する。更に、Ｓ２極の第１回転方向下流側には、感光体ドラム２０にトナーを供給する主極として機能するＮ３極が配置される。Ｎ３極は、現像位置ＮＰの近傍に配置されている。
【００６２】
更に、第１磁石２３１Ａは、現像位置ＮＰよりも第１回転方向下流側、かつ、対向位置ＴＰよりも第１回転方向上流側の第１領域において、３つの磁極（Ｓ３、Ｎ４、Ｓ４）を備えている。Ｓ３極は、Ｎ３極（現像位置ＮＰ）の第１回転方向下流側に配置される。Ｎ４極は、Ｓ３極の第１回転方向下流側に隣接して配置されている。Ｓ４極（第１磁極）は、Ｎ４極の第１回転方向下流側に隣接して配置され、Ｎ４極と異極の磁極である。また、Ｓ４極は、対向位置ＴＰよりも第１回転方向上流側に配置されている。前述のＮ２極は、Ｓ４極とは異極の磁極である。
【００６３】
表１には、本実施形態に係る第１磁石２３１Ａとして、６つの磁極の角度および磁力（半径方向成分のピーク値）を例示したものが示されている。なお、表１に示される各磁極の角度は、図３の対向位置ＴＰを始点（角度０°）として、第１回転方向に沿って示されている。換言すれば、現像ローラー２３１の回転軸心と搬送ローラー２３２の回転軸心とを結ぶ直線ＣＬが上記の角度の始点に相当する。
【００６４】
【表１】
2017207598.tif 000003
【００６５】
一方、図３を参照して、搬送ローラー２３２の第２磁石２３２Ａは、周方向に沿って５つの磁極を備えている。以下では、現像ローラー２３１から感光体ドラム２０にトナーが供給される現像動作時における第２磁石２３２Ａの磁極配置（第１の磁極配置）について説明する。現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との対向位置ＴＰよりも第２回転方向（Ｄ２）下流側には、Ｎ５極（第４磁極）が配置される。Ｎ５極は、第１磁石２３１ＡのＳ４極に対向して配置されている。また、Ｎ５極の第２回転方向下流側には、Ｓ５極が配置される。更に、Ｓ５極の第２回転方向下流側には、Ｎ６極が配置されている。更に、Ｎ６極の第２回転方向下流側には、間隔をおいてＮ１極が配置されている。
【００６６】
Ｎ６極は、搬送ローラー２３２から現像剤を剥離する剥離極として機能する。Ｎ１極は、第１スクリュー２３３Ａから現像剤を汲み上げる汲上極として機能する。Ｎ１極の第２回転方向下流側には、Ｓ１極（第３磁極）が配置されている。図３に示すように、Ｓ１極よりも第２回転方向上流側であってＮ１極の第２回転方向下流側には、前述の層厚規制部材２３５が搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂに所定の間隔をおいて対向して配置されている。本実施形態では、Ｎ１極が層厚規制部材２３５との間で現像剤の層厚（搬送量）を規制する規制極としても機能する。このため、搬送ローラー２３２から現像ローラー２３１に現像剤が受け渡される前に、現像剤の層厚を安定して規制することができる。なお、Ｓ１極は、対向位置ＴＰよりも第２回転方向上流側に配置されている。また、Ｓ１極は、第１磁石２３１ＡのＮ２極に対向して配置されている。Ｓ１極とＮ５極とは互いに異極の磁極である。また、Ｓ１極とＮ２極とは互いに異極の磁極である。
【００６７】
表２には、本実施形態に係る第２磁石２３２Ａの一例として、５つの磁極の角度および磁力（半径方向成分のピーク値）が示されている。なお、表２に示される各磁極の角度は、図３の対向位置ＴＰを始点（角度０°）として、第２回転方向に沿って示されている。換言すれば、現像ローラー２３１の回転軸心と搬送ローラー２３２の回転軸心とを結ぶ直線ＣＬが上記の角度の始点に相当する。
【００６８】
【表２】
2017207598.tif 000004
【００６９】
図２および図３を参照して、現像ローラー２３１の第１磁石２３１Ａおよび搬送ローラー２３２の第２磁石２３２Ａの磁極の配置および機能について、更に付言する。第１スクリュー２３３Ａから搬送ローラー２３２に供給され、層厚規制部材２３５を通過した現像剤が、Ｓ１極およびＮ２極によって形成される磁界によって、搬送ローラー２３２から現像ローラー２３１に供給される。また、現像位置ＮＰを通過した現像剤が、Ｓ４極およびＮ５極によって形成される磁界によって、現像ローラー２３１から搬送ローラー２３２に回収される。
【００７０】
図４は、本実施形態に係る現像装置２３の駆動機構を示すブロック図である。現像装置２３は、更に、制御部５０と、第１スリーブ駆動部５１（第１駆動部）と、第２スリーブ駆動部５２（第２駆動部）と、第１マグネット駆動部５３（第３駆動部）と、第２マグネット駆動部５４（第４駆動部）と、スクリュー駆動部５５とを備える。
【００７１】
第１スリーブ駆動部５１は、モーターおよびギア機構からなり、現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂに連結されている。第１スリーブ駆動部５１は、第１スリーブ２３１Ｂを第１回転方向（Ｄ１）に回転させる回転駆動力を発生する。第２スリーブ駆動部５２は、モーターおよびギア機構からなり、搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂに連結されている。第２スリーブ駆動部５２は、第２スリーブ２３２Ｂを第２回転方向（Ｄ２）に回転させる回転駆動力を発生する。
【００７２】
第１マグネット駆動部５３は、第１磁石２３１Ａを第１スリーブ２３１Ｂの軸心回りに回転させ、所定の磁極配置に設定する。同様に、第２マグネット駆動部５４は、第２磁石２３２Ａを第２スリーブ２３２Ｂの軸心回りに回転させ、所定の磁極配置に設定する。スクリュー駆動部５５は、モーターおよびギア機構からなり、攪拌スクリュー２３３の第１スクリュー２３３Ａおよび第２スクリュー２３３Ｂに連結されている。スクリュー駆動部５５は、第１スクリュー２３３Ａおよび第２スクリュー２３３Ｂを、図２の矢印方向に回転させる。
【００７３】
制御部５０は、第１スリーブ駆動部５１、第２スリーブ駆動部５２、第１マグネット駆動部５３、第２マグネット駆動部５４およびスクリュー駆動部５５を制御する。制御部５０は、現像ローラー２３１から感光体ドラム２０にトナーが供給される現像動作時に、第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ａを図２、図３に示される第１の磁極配置に設定し、第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂを回転させることで、第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂ上に現像剤を担持させる。また、制御部５０は、現像動作時とは異なる非現像動作時に、第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ｂを第１の磁極配置とは異なる第２の磁極配置に設定し、第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂを回転させることで、第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂのうちの一方のスリーブに担持された現像剤によって、対向位置ＴＰにおいて第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂのうちの他方のスリーブの表面をクリーニングする。
【００７４】
図２を参照して、本実施形態に係る現像装置２３では、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の２つのマグネットローラーが備えられている。現像ローラー２３１は、感光体ドラム２０にトナーを供給する。搬送ローラー２３２は、第１スクリュー２３３Ａから供給された現像剤を現像ローラー２３１に供給する。また、搬送ローラー２３２に層厚規制部材２３５が対向して配置されているため、現像ローラー２３１に現像剤を供給する前に、現像剤の層量（層厚、搬送量ともいう）を規制することができる。このように、２つの磁気ローラーのそれぞれに現像装置内の機能を分離して備えさせることができる。加えて、現像剤の循環搬送のための現像剤攪拌部２３６が現像ローラー２３１（感光体ドラム２０）から遠く配置されるため、現像装置２３の構造に自由度が確保される。
【００７５】
一方、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２を備える現像装置２３では、現像ローラー２３１の第１磁石２３１Ａに、隣接する同極の磁力が備えられていない。このため、第１スリーブ２３１Ｂ上に反発磁界が形成されないため、第１スリーブ２３１Ｂ上で現像剤が滞留しにくい。第１スリーブ２３１Ｂ上に現像剤が滞留すると、滞留部の現像剤が第１スリーブ２３１Ｂの表面を研磨する。したがって、第１スリーブ２３１Ｂ上にトナーの成分や外添剤が付着している場合でも、これらを部分的に取り除くことできる。しかしながら、近年、トナーの成分や外添剤の粒径が小径化されており、特に、本実施形態のようにブラスト処理によって所定の表面粗さを備えた第１スリーブ２３１Ｂでは、その表面に上記の粒子が埋まりやすい。この場合、反発磁界による現像剤の滞留部では、十分なクリーニング性能が得られない。一方、搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂでは、対向する層厚規制部材２３５との間に現像剤の滞留部が形成されるとともに、Ｎ１極とＮ６極との間で生じる反発磁界によっても現像剤の滞留部が形成される。しかしながら、これらの滞留部では、上記と同様にトナーの成分を充分クリーニングすることができない。この結果、第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂの表面がトナー成分によって部分的に覆われ、シートＰ上に形成されるトナー画像に濃度むらや濃度低下、トナーかぶりが生じるという問題があった。
【００７６】
本実施形態では、上記のような課題を解決するために、制御部５０が現像装置２３のクリーニングモードを実行する。図５は、本実施形態に係る現像装置２３のクリーニング時における現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の磁極配置を示す模式的な断面図である。図６は、本実施形態に係る現像装置２３のクリーニングモードのフローチャートである。
【００７７】
制御部５０は、画像形成装置１０においてシートＰへの印字動作が行われていない際（非現像動作時）に現像装置２３のクリーニングモードを実行する。クリーニングモードは、印字前、印字後、あるいは、画像形成装置１０において実行される所定のセットアップモード時に実行されてもよい。なお、以下に示されるように、現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂ上に担持される現像剤によって、搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂの表面がクリーニングされるクリーニングモードが、第１クリーニングモードと定義される。
【００７８】
図６を参照して、第１クリーニングモードの実行に際して、制御部５０は、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２上に現像剤が担持された状態で、現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂおよび搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂの回転を停止させる（ステップＳ１）。そして、制御部５０は、第２マグネット駆動部５４を制御して、搬送ローラー２３２の第２磁石２３２Ａを回転させ、図５に示す第２の磁極配置に切り替える（ステップＳ２）。この第２の磁極配置では、図３の第１の磁極配置における第１磁石２３１ＡのＳ４極およびＮ２極に対向する位置に、それぞれＳ４極およびＮ２極と同極のＳ１極およびＮ１極が配置されるように、第２磁石２３２Ａが回転される。
【００７９】
ステップＳ２において、第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ａが図５の第２の磁極配置に設定されると、制御部５０は、第１スリーブ駆動部５１および第２スリーブ駆動部５２を制御して、第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂをそれぞれ第１回転方向（図５の矢印Ｄ１）および第２回転方向（図５の矢印Ｄ２）に回転させる（ステップＳ３）。この際、攪拌スクリュー２３３は、回転させず、停止した状態とする。図５に示すように、層厚規制部材２３５が対向する領域には、第２磁石２３２Ａの磁極が配置されていない。また、第１スクリュー２３３Ａ（図２）の上方にも、第２磁石２３２Ａの磁極が配置されていない。更に、攪拌スクリュー２３３の回転が停止されているため、第１スクリュー２３３Ａから搬送ローラー２３２に新たな現像剤が供給されない。
【００８０】
また、図５において、第２磁石２３２ＡのＮ１極と第１磁石２３１ＡのＮ２極とが同極によって反発するため、搬送ローラー２３２から現像ローラー２３１に現像剤が移動せず、搬送ローラー２３２上の現像剤は、対向位置ＴＰを通過後、Ｓ１極、Ｎ５極、Ｓ５極からＮ６極に至り、搬送ローラー２３２から分離される。この結果、搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂ上の現像剤が剥離され、第２スリーブ２３２Ｂの表面が露出した状態となる。一方、図５において、第２磁石２３２ＡのＳ１極と第１磁石２３１ＡのＳ４極とが同極によって反発するため、現像ローラー２３１から搬送ローラー２３２に現像剤が移動せず、現像ローラー２３１上の現像剤はそのまま周回し続ける。そして、現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂ上を周回する現像剤は、対向位置ＴＰを通過する際に、第２スリーブ２３２Ｂの表面を磁気ブラシで摺擦しながらクリーニングする。この結果、第２スリーブ２３２Ｂの表面に付着したトナー成分や外添剤が研磨される（ステップＳ４）。
【００８１】
その後、制御部５０は、第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂの回転を停止させる（ステップＳ５）。更に、制御部５０は、第２マグネット駆動部５４を制御して、第２磁石２３２Ａを回転させ、図３の第１の磁極配置に戻す（ステップＳ６）。その後は、通常の現像動作に応じて、第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂが回転される。
【００８２】
このように、本実施形態では、第１クリーニングモードにおいて、第１スクリュー２３３Ａから搬送ローラー２３２への現像剤の供給を停止し、かつ、現像ローラー２３１から搬送ローラー２３２への現像剤の回収を停止した上で、対向位置ＴＰにおいて第１スリーブ２３１Ｂ上の現像剤によって第２スリーブ２３２Ｂの表面をクリーニングすることができる。この結果、第２スリーブ２３２Ｂの表面にトナーや外添剤が堆積することによって生じる画像欠陥が抑止される。この際、クリーニングされる側の第２スリーブ２３２Ｂが極力露出されることで、現像剤によるクリーニング性が向上される。また、図５に示される第２の磁極配置では、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間で、異極同士の磁極が対向して配置されることで、第１クリーニングモード時に、第１スリーブ２３１Ｂと第２スリーブ２３２Ｂとの間の現像剤の移動が抑止される。
【００８３】
なお、上記の第１クリーニングモードでは、制御部５０は、第１バイアス印加部６１および第２バイアス印加部６２を制御して、第２スリーブ２３２Ｂから第１スリーブ２３１Ｂにトナーが移動するように、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間に電位差を設定することが望ましい。この場合、第２スリーブ２３２Ｂの表面を更に露出させ、クリーニング性を高めることができる。特に、この効果を高めるためには、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間にはＡＣバイアスが印加されることが好ましく、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２とのローラー間の間隔は、現像ローラー２３１と感光体ドラム２０との間の間隔と同じもしくはそれ以下であることが望ましい。なお、ＡＣバイアスが印加される場合には、現像ローラー２３１と感光体ドラム２０との間に印加されるＡＣバイアスのＶｐｐ（ピーク間電圧）やＤｕｔｙに左右されず、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間に印加されるバイアスは独立で調整可能とされることが望ましい。
【００８４】
また、感光体ドラム２０と現像ローラー２３１との間の電位を調整し、トナーが感光体ドラム２０側に移動する方向に電界が形成されるように、現像ローラー２３１に現像バイアスを印加しておくと、現像位置ＮＰを通過した磁気ブラシ中のトナーが減少し、ブラシの摺擦力が増すため、第２スリーブ２３２Ｂに対するクリーニング性能が増す。また、搬送ローラー２３２に付着したトナー成分を現像ローラー２３１上の磁気ブラシが掻き取った後、感光体ドラム２０側へ現像するため、付着物が現像器に残りにくく、一旦除去した付着物の再付着などの弊害が抑止される。
【００８５】
次に、図７を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態では、先の第１実施形態と比較して、第１クリーニングモードの実行時に、第２磁石２３２Ａに加え、第１磁石２３１Ａも回転される点において相違するため、当該相違点について説明し、その他の共通する点の説明を省略する。本実施形態では、図６のステップＳ２において、制御部５０は、第１実施形態と同様に、第２マグネット駆動部５４を制御して第２磁石２３２Ａを回転させる。この結果、図７に示すように、図３の第１の磁極配置における第１磁石２３１ＡのＳ４極およびＮ２極に対向する位置に、それぞれＳ４極およびＮ２極と同極のＳ１極およびＮ１極が配置される。更に、制御部５０は、第１マグネット駆動部５３を制御して、第１磁石２３１Ａを回転させる。この際、図７に示すように、図３の第１の磁極配置におけるＮ２極よりも、対向位置ＴＰに近い位置にＮ２極が配置されるように、第１磁石２３１Ａが回転される。本実施形態では、図７に示される磁極配置が、第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ａの第２の磁極配置に相当する。なお、図７のＮ２極の位置に、その他のＮ極（Ｎ３極、Ｎ４極）が配置されてもよい。
【００８６】
本実施形態では、図６のステップＳ３、Ｓ４において、第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂが回転されると、Ｓ４極（図７）を通過した現像剤は、Ｓ４極とＳ１極とが同極であるため、スムーズにＮ２極側に移動される。この際、Ｎ２極と異極のＳ１極との間で所定の磁力線が形成されているが、Ｎ２極が対向位置ＴＰよりも第１回転方向（Ｄ１）下流側に配置されている。したがって、現像剤は、Ｓ１極側に引き付けられるよりも、第１回転方向下流側のＳ２極に強く引き付けられる。この結果、対向位置ＴＰを現像剤が通過する際に、現像ローラー２３１から搬送ローラー２３２側に現像剤が移動することが抑制される。したがって、本実施形態では、第１実施形態の図５の磁極配置と比較して、第１スリーブ２３１Ｂ上の現像剤が第２スリーブ２３２Ｂ側に移動することが更に抑止される。なお、その他のクリーニング動作については、先の第１実施形態と同様である。
【００８７】
次に、図８および図９を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。図８は、本実施形態に係る現像装置２３のクリーニング時における現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の磁極配置を示す模式的な断面図である。図９は、本実施形態に係る現像装置２３のクリーニングモードのフローチャートである。なお、本実施形態では、先の第１実施形態と比較して、制御部５０が第２クリーニングモードを実行する点で相違するため、当該相違点について説明し、その他の共通する点の説明を省略する。以下に示されるように、搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂ上に担持される現像剤によって、現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂの表面がクリーニングされるクリーニングモードが、第２クリーニングモードと定義される。
【００８８】
図９を参照して、第２クリーニングモードの実行に際して、制御部５０は、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２上に現像剤が担持された状態で、現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂおよび搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂの回転を停止させる（ステップＳ１１）。次に、制御部５０は、第１スリーブ駆動部５１および第２スリーブ駆動部５２を制御して、現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂを第１回転方向に回転させ、搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂを第２回転方向に回転させる（ステップＳ１２）。なお、攪拌スクリュー２３３は停止したままとされる。この結果、第１スクリュー２３３Ａから搬送ローラー２３２への現像剤の供給が停止するため、第２スリーブ２３２Ｂから第１スリーブ２３１Ｂへの現像剤の供給も停止する。やがて、第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂから現像剤が分離され、いずれのスリーブの表面も露出した状態となる（ステップＳ１３）。
【００８９】
次に、制御部５０は、第１マグネット駆動部５３を制御して、現像ローラー２３１の第１磁石２３１Ａを回転させ、図８に示す第２の磁極配置に切り替える（ステップＳ１４）。この第２の磁極配置では、図３の第１の磁極配置における第２磁石２３２ＡのＳ１極およびＮ５極に対向する位置に、それぞれＳ１極およびＮ５極と同極のＳ２極およびＮ２極が配置されるように、第１磁石２３１Ａが回転される。
【００９０】
ステップＳ１４において、第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ａが図８の第２の磁極配置に設定されると、制御部５０は、第１スリーブ駆動部５１および第２スリーブ駆動部５２を制御して、第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂをそれぞれ第１回転方向（図８の矢印Ｄ１）および第２回転方向（図８の矢印Ｄ２）に回転させる（ステップＳ１５）。この際、制御部５０は、スクリュー駆動部５５を制御して、攪拌スクリュー２３３を回転させる。この結果、第１スクリュー２３３Ａから第２スリーブ２３２Ｂに現像剤が供給され、第２スリーブ２３２Ｂ上に現像剤層が形成される。
【００９１】
一方、図８において、第２磁石２３２ＡのＳ１極と第１磁石２３１ＡのＳ２極とが同極によって反発するため、搬送ローラー２３２から現像ローラー２３１に現像剤が移動せず、搬送ローラー２３２上の現像剤は、対向位置ＴＰを通過後、Ｎ５極、Ｓ５極からＮ６極に至り、搬送ローラー２３２から分離される。なお、引き続き、第１スクリュー２３３Ａから搬送ローラー２３２に現像剤が供給される。そして、搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂ上を周回する現像剤は、対向位置ＴＰを通過する際に、第１スリーブ２３１Ｂの表面を磁気ブラシで摺擦しながらクリーニングする（ステップＳ１６）。この結果、第１スリーブ２３１Ｂの表面に付着したトナー成分や外添剤が研磨される。
【００９２】
その後、制御部５０は、第１スリーブ２３１Ｂ、第２スリーブ２３２Ｂおよび攪拌スクリュー２３３の回転を停止させる（ステップＳ１７）。更に、制御部５０は、第１マグネット駆動部５３を制御して、第１磁石２３１Ａを回転させ、図３の第１の磁極配置に戻す（ステップＳ１８）。その後は、通常の現像動作に応じて、第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂが回転される。
【００９３】
このように、本実施形態では、第２クリーニングモードにおいて、搬送ローラー２３２から現像ローラー２３１への現像剤の供給を停止した上で、第２スリーブ２３２Ｂ上の現像剤によって第１スリーブ２３１Ｂの表面をクリーニングすることができる。このため、第１スリーブ２３１Ｂの表面にトナーや外添剤が堆積することによって生じる画像欠陥が抑止される。この際、クリーニングされる側の第１スリーブ２３１Ｂが極力露出されることで、現像剤によるクリーニング性が向上される。また、図８に示される第２の磁極配置では、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間で、異極同士の磁極が対向して配置されることで、第２クリーニングモード時に、第１スリーブ２３１Ｂと第２スリーブ２３２Ｂとの間の現像剤の移動が抑止される。
【００９４】
なお、上記の第２クリーニングモードでは、制御部５０は、第１バイアス印加部６１および第２バイアス印加部６２を制御して、第１スリーブ２３１Ｂから第２スリーブ２３２Ｂにトナーが移動するように、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間に電位差を設定することが望ましい。この場合、第１スリーブ２３１Ｂの表面を更に露出させ、クリーニング性を高めることができる。特に、この効果を高めるためには、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間にはＡＣバイアスが印加されることが好ましく、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２とのローラー間の間隔は、現像ローラー２３１と感光体ドラム２０との間の間隔と同じもしくはそれ以下であることが望ましい。なお、ＡＣバイアスが印加される場合には、現像ローラー２３１と感光体ドラム２０との間に印加されるＡＣバイアスのＶｐｐ（ピーク間電圧）やＤｕｔｙに左右されず、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間に印加されるバイアスは独立で調整可能とされることが望ましい。
【００９５】
次に、図１０を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。なお、本実施形態では、先の第３実施形態と比較して、第２クリーニングモードの実行時に、第１磁石２３１Ａに加え、第２磁石２３２Ａも回転される点において相違するため、当該相違点について説明し、その他の共通する点の説明を省略する。本実施形態では、図９のステップＳ１４において、制御部５０は、第３実施形態と同様に、第１マグネット駆動部５３を制御して第１磁石２３１Ａを回転させる。この結果、図１０に示すように、図３の第１の磁極配置における第２磁石２３２ＡのＳ１極およびＮ５極に対向する位置に、それぞれＳ１極およびＮ５極と同極のＳ２極およびＮ２極が配置される。更に、制御部５０は、第２マグネット駆動部５４を制御して、第２磁石２３２Ａを回転させる。この際、図１０に示すように、図３の第１の磁極配置におけるＮ５極よりも、対向位置ＴＰに近い位置にＮ５極が配置されるように、第２磁石２３２Ａが回転される。本実施形態では、図１０に示される磁極配置が、第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ａの第２の磁極配置に相当する。
【００９６】
本実施形態では、図９のステップＳ１５、Ｓ１６において、第１スリーブ２３１Ｂおよび第２スリーブ２３２Ｂが回転されると、Ｓ１極（図１０）を通過した現像剤は、Ｓ１極とＳ２極とが同極であるため、スムーズにＮ５極側に移動される。この際、Ｎ５極と異極のＳ２極との間で所定の磁力線が形成されているが、Ｎ５極が対向位置ＴＰよりも第２回転方向（Ｄ２）下流側に配置されている。したがって、現像剤は、Ｓ２極側に引き付けられるよりも、第２回転方向下流側のＳ５極に強く引き付けられる。この結果、対向位置ＴＰを現像剤が通過する際に、搬送ローラー２３２から現像ローラー２３１側に現像剤が移動することが抑制される。したがって、本実施形態では、第３実施形態の図８の磁極配置と比較して、第２スリーブ２３２Ｂ上の現像剤が現像ローラー２３１側に移動することが更に抑止される。なお、その他のクリーニング動作については、先の第３実施形態と同様である。
【００９７】
次に、図１１を参照して、本発明の第５実施形態について説明する。なお、本実施形態では、制御部５０が前述の第１クリーニングモードおよび第２クリーニングモードを連続的に実行する点において相違するため、当該相違点について説明し、その他の共通する点の説明を省略する。図１１は、本実施形態に係る現像装置２３のクリーニングモードのフローチャートである。
【００９８】
図１１のステップＳ２１からＳ２６までは、先の第１実施形態の第１クリーニングモードに相当する。また、図１１のステップＳ２７からＳ３３までは、先の第２実施形態の第１クリーニングモードに相当する。このような制御によれば、非現像動作時に、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の各スリーブを連続的にクリーニングすることが可能となる。なお、第１クリーニングモードでは、第２磁石２３２Ａを回転させることで、速やかに第２スリーブ２３２Ｂ上の現像剤を分離（剥離）することができる。また、第２クリーニングモードのステップＳ２８では、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の現像剤を分離する。したがって、先行して第１クリーニングモードが実行されることで、ステップＳ２８での現像剤の分離を早めることができる。この結果、２つのローラーのクリーニングに要する時間を短縮することができる。
【実施例】
【００９９】
次に、実施例に基づいて、本発明を更に説明する。なお、各実験については、以下の実験条件において行った。
＜実験条件＞
・感光体ドラム２０：アモルファスシリコン感光体（ａ−Ｓｉ）、直径φ３０ｍｍ、表面電位Ｖｏ（背景部）＝２７０Ｖ、ＶＬ（画像部）＝２０Ｖ
・プリント速度：５５枚／分
・層厚規制部材２３５と第２スリーブ２３２Ｂとのギャップ：２００〜６００μｍ
・現像ローラー２３１上の現像剤搬送量：２５０ｇ／ｍ２
・キャリア：体積平均粒径３５μｍ、磁力８０ｅｍｕ／ｇ、フェライト・樹脂コートキャリア
・トナー：体積平均粒径６．８μｍ、トナー濃度７％、正帯電トナー
【０１００】
実験に用いた現像ローラー２３１の条件は以下のとおりである。
・現像ローラー２３１：直径φ２０ｍｍ
・現像ローラー２３１の感光体ドラム２０に対する周速比：１．８（現像位置ＮＰでトレール方向）
・現像ローラー２３１と感光体ドラム２０とのギャップ：３５０μｍ
・現像バイアス：周波数＝３．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ＝５０％
・第１スリーブ２３１Ｂの表面条件：サンドブラスト（Ｒｚｊｉｓ７μｍ）
また、実験に用いた現像ローラー２３１の磁極分布は、先の表１に示されたものである。なお、以下の現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の磁力測定は、日本電磁測器株式会社  ＧＡＵＳＳ  ＭＥＴＥＲ  Ｍｏｄｅｌ  ＧＸ−１００を用いて行った。
【０１０１】
また、実験に用いた搬送ローラー２３２の条件は以下のとおりである。
・搬送ローラー２３２：直径φ２０ｍｍ
・第２スリーブ２３２Ｂの表面条件：ローレットＶ溝（溝深さ８０μｍ、溝幅０．２ｍｍ、溝本数１２０本）
・搬送ローラー２３２の現像ローラー２３１に対する周速比：１．４（対向位置ＴＰでカウンタ方向）
・搬送ローラー２３２と現像ローラー２３１とのギャップ：３００μｍ
・現像バイアス：周波数＝３．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ＝５０％
また、実験に用いた搬送ローラー２３２の磁極分布は、先の表２に示されたものである。
【０１０２】
＜実験１＞実験１では、上記の条件のもと、印字率５％文字パターンを５枚間欠にて３００Ｋ枚の耐久テストを行った。なお、クリーニング動作は、１０００枚に１回行った。クリーニングモード時の現像バイアスの条件は、表３に示す値である。表４に、テスト後のかぶりおよび画像濃度ムラの結果を示す。なお、表４の実施例１〜４では、それぞれ前述の第１〜第４の実施形態におけるクリーニングモードが実行されている。表４の比較例では、クリーニングモードが実行されていない。
【０１０３】
【表３】
2017207598.tif 000005
【０１０４】
【表４】
2017207598.tif 000006
【０１０５】
なお、かぶりの評価は目視で行い、×はかぶりが目立つもの、△はかぶりがあるが実使用上問題ないもの、○はかぶりが僅かにあるがまったく気にならないもの、◎はかぶりがまったくないものを示している。また、画像濃度ムラの評価は目視で行い、×はムラが目立つもの、△はムラがあるが実使用上問題ないもの、○はムラが僅かにあるがまったく気にならないもの、◎はムラがまったくないものを示している。
【０１０６】
表４に示すように、比較例では３００Ｋ後において、トナーかぶりおよび画像濃度ムラが目立つ結果となった。一方、実施例１〜４では、トナーかぶりおよび画像濃度ムラが実使用上問題ない結果となった。
【０１０７】
＜実験２＞実験２では、実験ごとに現像バイアスのバイアス条件を変化させ、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２のクリーニングを行った。実験１と同様に、印字率５％文字パターンを５枚間欠にて３００Ｋ枚の耐久テストを行った。なお、クリーニング動作は、印字１０００枚に１回行った。
【０１０８】
表５は、印字１０００枚に１回の頻度で、第２クリーニングモードを実行した場合のかぶりの評価結果を示している。また、表６は、印字１０００枚に１回の頻度で、第１クリーニングモードを実行した場合のかぶりの評価結果を示している。
【０１０９】
【表５】
2017207598.tif 000007
【０１１０】
【表６】
2017207598.tif 000008
【０１１１】
表５、表６に示すように、現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂをクリーニングする第２クリーニングモードでは、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間に設定する電位差が大きいほど、トナーかぶりが良好な結果となった。一方、搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂをクリーニングする第１クリーニングモードでは、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間に設定する電位差が大きいほど、画像濃度ムラが良好な結果となった。
【０１１２】
なお、第１スリーブ２３１Ｂの表面条件については、Ｒｚｊｉｓ４μｍ以上１４μｍ以下の範囲で同様の評価を行った結果、上記と同様の結果が得られることがわかった。
【０１１３】
また、実験１および実験２のそれぞれにおいて、層厚規制部材２３５と第２スリーブ２３２Ｂとのギャップ（ブレードギャップ）を調整し、第１スリーブ２３１Ｂ上のトナー搬送量を１００ｇ／ｍ２以上４００ｇ／ｍ２以下の範囲で同様の評価を行ったところ、上記と同様の結果が得られた。更に、実験１および実験２のそれぞれにおいて、トナー濃度５％以上１２％以下の範囲で、上記と同様の評価を行ったところ、同様の結果が得られた。更に、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の直径が１６ｍｍ以上３５ｍｍ以下の範囲、感光体ドラム２０の周速が２００ｍｍ／ｓｅｃ以上４００ｍｍ／ｓｅｃ以下の範囲で同様の評価を行った場合も、同様の結果が得られた。
【０１１４】
以上、本発明の一実施形態に係る現像装置２３およびこれを備える画像形成装置１０につき詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば以下のような変形実施形態を取ることができる。
【０１１５】
（１）上記の各実施形態では、第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ａの磁極の一例として、Ｓ極およびＮ極を特定して説明したが、それぞれＳ極およびＮ極は各図において反転されたものでもよい。
【０１１６】
（２）上記の実施形態では、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２に、直流および交流バイアスからなる現像バイアスが印加される態様にて説明したが、現像バイアスは直流バイアスのみからなるものでもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１０  画像形成装置
２０  感光体ドラム
２３  現像装置
２３１  現像ローラー
２３１Ａ  第１磁石
２３１Ｂ  第１スリーブ
２３２  搬送ローラー
２３２Ａ  第２磁石
２３２Ｂ  第２スリーブ
２３３  攪拌スクリュー
２３３Ａ  第１スクリュー
２３３Ｂ  第２スクリュー
２３４        仕切り板
２３５  層厚規制部材
２３６  現像剤攪拌部
２３６Ａ  第１攪拌部
２３６Ｂ  第２攪拌部
２３Ｈ  ハウジング
５０  制御部
５１  第１スリーブ駆動部（第１駆動部）
５２  第２スリーブ駆動部（第２駆動部）
５３  第１マグネット駆動部（第３駆動部）
５４  第２マグネット駆動部（第４駆動部）
５５  スクリュー駆動部
６１  第１バイアス印加部
６２  第２バイアス印加部
【図１】
2017207598.tif 000009
【図２】
2017207598.tif 000010
【図３】
2017207598.tif 000011
【図４】
2017207598.tif 000012
【図５】
2017207598.tif 000013
【図６】
2017207598.tif 000014
【図７】
2017207598.tif 000015
【図８】
2017207598.tif 000016
【図９】
2017207598.tif 000017
【図１０】
2017207598.tif 000018
【図１１】
2017207598.tif 000019