(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電像が形成される複数の像担持体と、
前記複数の像担持体に対応して配置された、磁性キャリアとトナーとを含む現像剤を収容した複数の現像装置であって、それぞれ異なる色のトナーを含む現像剤を担持して回転し、前記像担持体と対向する位置で前記像担持体の静電像にトナーを供給してトナー像とする現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤層厚を規制する規制部材と、を各々が備えた複数の現像装置と、
を有し、前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する画像形成装置において、
前記各規制部材を振動させるための複数の振動部材と、
該複数の振動部材を、非画像形成時において、互いに同時とならないように異なる時間で振動させる振動モードを実行可能な制御手段と、
を有し、
前記振動モードにおいて、色の明度が高いトナーを含む現像剤を収容した前記現像装置の前記振動部材を、最後に振動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
静電像が形成される複数の像担持体と、
前記複数の像担持体に対応して配置された、磁性キャリアとトナーとを含む現像剤を収容した複数の現像装置であって、それぞれ異なる色のトナーを含む現像剤を担持して回転し、前記像担持体と対向する位置で前記像担持体の静電像にトナーを供給してトナー像とする現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤層厚を規制する規制部材と、を各々が備えた複数の現像装置と、
を有し、前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する画像形成装置において、
前記各規制部材を振動させるための複数の振動部材と、
該複数の振動部材を、非画像形成時において、互いに同時とならないように異なる時間で振動させる振動モードを実行可能な制御手段と、
を有し、
前記振動モードにおいて、色の明度が低いトナーを含む現像剤を収容した前記現像装置の前記振動部材から、色の明度が高いトナーを含む現像剤を収容した前記現像装置の前記振動部材へと順番に振動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
静電像が形成される複数の像担持体と、
前記複数の像担持体に対応して配置された、磁性キャリアとトナーとを含む現像剤を収容した複数の現像装置であって、それぞれ異なる色のトナーを含む現像剤を担持して回転し、前記像担持体と対向する位置で前記像担持体の静電像にトナーを供給してトナー像とする現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤層厚を規制する規制部材と、を各々が備えた複数の現像装置と、
を有し、前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する画像形成装置において、
前記各規制部材を振動させるための複数の振動部材と、
該複数の振動部材を、非画像形成時において、互いに同時とならないように異なる時間で振動させる振動モードを実行可能な制御手段と、
を有し、
前記現像剤担持体の回転方向に対して、前記規制部材よりも下流側で、且つ、前記現像剤担持体が前記像担持体と対向した位置よりも上流側で前記現像剤に接触する可撓性シート状部材を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
静電像が形成される複数の像担持体と、
前記複数の像担持体に対応して配置された、磁性キャリアとトナーとを含む現像剤を収容した複数の現像装置であって、それぞれ異なる色のトナーを含む現像剤を担持して回転し、前記像担持体と対向する位置で前記像担持体の静電像にトナーを供給してトナー像とする現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤層厚を規制する規制部材と、を各々が備えた複数の現像装置と、
を有し、前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する画像形成装置において、
前記各規制部材を振動させるための複数の振動部材と、
該複数の振動部材を、非画像形成時において、互いに同時とならないように異なる時間で振動させる振動モードを実行可能な制御手段と、
を有し、
前記静電像は画像情報に基づく画像信号により形成され、
形成される画像の画像比率を計測する計測手段を有し、該画像比率により、上記振動モードを実行する頻度を変えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記計測手段は、前記画像信号の数をカウントするビデオカウント手段であることを特徴とする請求項４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、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置に関し、特に、複写機、プリンタ、ＦＡＸ、或いは、これら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置では、図１に示すように像担持体として一般的にドラム状とされている感光体１の表面を帯電器２により一様に帯電させ、帯電した感光体１を露光装置３によって画像情報に応じて露光し、感光体１上に静電像を形成する。感光体１に形成された静電像は、現像装置４を用いて現像剤中のトナーによって顕像化し、トナー像とする。そして、顕像化されたトナー像は、転写装置５によって記録材Ｓへ転写される。その後、記録材Ｓ上に転写されたトナー像を定着装置６によって熱及び圧力で記録材Ｓへと溶融定着する。
【０００３】
一方、上記転写プロセス後に感光体１上に残留したトナーをクリーニング装置７によって取り除き、さらに除電装置８によって感光体１上に残留した電荷を除去することで感光体１は、次回の画像形成プロセスに備える。
【０００４】
現像装置４としては、現像剤として非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とを含む二成分現像剤を使用するものがある。特に、カラー画像形成装置においては、トナーに磁性体を含ませなくてもよいため、色味が良好であるなどの理由から広く用いられている。
【０００５】
例えば、二成分現像剤を用いる現像装置４は、一般的に図３、図４に示すような構成とされる。
【０００６】
現像装置４は、現像剤を収容する現像容器４１を有する。現像容器４１は、垂直方向に延在する隔壁４１ｃによって現像室（現像剤搬送経路）４１ａと攪拌室（現像剤搬送経路）４１ｂとに分けられている。
【０００７】
現像室４１ａと攪拌室４１ｂ内には夫々第１の現像剤搬送攪拌部材４２と第２の現像剤搬送攪拌部材４３が配されている。また、隔壁４１ｃの長手方向端部には、現像室４１ａと攪拌室４１ｂの間で現像剤の通過を許す受け渡し部（現像剤搬送経路）４１ｄ、４１ｅが設けられている。第１、第２の現像剤搬送攪拌部材４２、４３は、現像剤を攪拌しながら搬送して現像容器４１内を循環させる。現像容器４１の感光体１に対向する位置には、現像剤担持体としての現像スリーブ４４が回転可能に配置されている。現像スリーブ４４内には、磁界発生手段としてのマグネット４５が固定配置されている。
【０００８】
このような現像装置４のマグネット４５は、おおよそ３極以上の構成からなる。第１の現像剤搬送攪拌部材４２で撹拌された現像剤は、汲み上げのための搬送用磁極（汲み上げ極）Ｎ２の磁力で拘束され、現像スリーブ４４の回転により現像剤溜まり部４８へ搬送される。現像剤は、その量が現像剤返し部材４７で規制され、安定した現像剤を拘束するために、ある一定以上の磁束密度を有する搬送用磁極（カット極）Ｓ２で十分に拘束され、そして磁気ブラシを形成しつつ搬送される。
【０００９】
次いで、現像剤は、その量が現像剤層厚規制部材である規制ブレード４６で磁気穂が穂切りされることにより適正化され、搬送用磁極Ｎ１で搬送され、感光体１との対向部まで搬送され、現像極Ｓ１で現像に供される。該対向部では、現像スリーブ４４に印加される現像バイアスによりトナーのみが感光体１表面に形成された静電像に転移し、感光体１表面に静電像に応じたトナー像が形成される。
【００１０】
このような画像形成装置においては、現像スリーブ４４と規制ブレード４６との間に異物が挟まり、この挟まった領域で現像剤のコートが薄くなることで、濃度が薄くなるという現象が起きていた。
【００１１】
この問題に対して、特許文献１では、現像剤の層厚を２つの規制ブレード４６により２段階に規制し、片側を解放することで異物を除去している。
【００１２】
しかし、この方法では、ドクターブレード本体に付着した異物を除去することができず、また、２つのドクターブレードが必要であり、それだけ収容スペースが必要となってしまう。
【００１３】
また、特許文献２では、規制ブレード４６自身を振動させる部材を取付けることにより挟まった異物を除去する方法が提案されている。
【特許文献１】特開平３−３８６６９号公報
【特許文献２】特開平１１−２３１６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、ただ単に規制ブレード４６を振動させると、除去された異物が、振動後に現像スリーブ４４上に乗り、それが感光体１に現像され、画像として、その異物が見えてしまう。その解決のために、振動後に、現像スリーブ４４を異物がなくなるまで、しばらく回転させた後に画像形成を開始すれば回避可能である。しかし、この方法では、画像形成が止まってしまう時間が長くなってしまうし、不必要に現像スリーブを回転させることによる現像剤劣化も起こってしまう。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、現像剤層厚規制部材に起因したトナー層の成長を回避し、画像欠陥がない良好な画像を得ることのできる画像形成装置を提供することである。
【００１６】
本発明の他の目的は、現像剤規制部材の振動に起因して発生する異物による欠陥画像を発生させず、画像形成の停止時間も極力減らした画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の第一の態様によれば、
静電像が形成される複数の像担持体と、
前記複数の像担持体に対応して配置された、磁性キャリアとトナーとを含む現像剤を収容した複数の現像装置であって、それぞれ異なる色のトナーを含む現像剤を担持して回転し、前記像担持体と対向する位置で前記像担持体の静電像にトナーを供給してトナー像とする現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤層厚を規制する規制部材と、を各々が備えた複数の現像装置と、
を有し、前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する画像形成装置において、
前記各規制部材を振動させるための複数の振動部材と、
該複数の振動部材を、非画像形成時において、互いに同時とならないように異なる時間で振動させる振動モードを実行可能な制御手段と、
を有し、
前記振動モードにおいて、色の明度が高いトナーを含む現像剤を収容した前記現像装置の前記振動部材を、最後に振動させることを特徴とする画像形成装置が提供される。
本発明の第二の態様によれば、
静電像が形成される複数の像担持体と、
前記複数の像担持体に対応して配置された、磁性キャリアとトナーとを含む現像剤を収容した複数の現像装置であって、それぞれ異なる色のトナーを含む現像剤を担持して回転し、前記像担持体と対向する位置で前記像担持体の静電像にトナーを供給してトナー像とする現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤層厚を規制する規制部材と、を各々が備えた複数の現像装置と、
を有し、前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する画像形成装置において、
前記各規制部材を振動させるための複数の振動部材と、
該複数の振動部材を、非画像形成時において、互いに同時とならないように異なる時間で振動させる振動モードを実行可能な制御手段と、
を有し、
前記振動モードにおいて、色の明度が低いトナーを含む現像剤を収容した前記現像装置の前記振動部材から、色の明度が高いトナーを含む現像剤を収容した前記現像装置の前記振動部材へと順番に振動させることを特徴とする画像形成装置が提供される。
本発明の第三の態様によれば、
静電像が形成される複数の像担持体と、
前記複数の像担持体に対応して配置された、磁性キャリアとトナーとを含む現像剤を収容した複数の現像装置であって、それぞれ異なる色のトナーを含む現像剤を担持して回転し、前記像担持体と対向する位置で前記像担持体の静電像にトナーを供給してトナー像とする現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤層厚を規制する規制部材と、を各々が備えた複数の現像装置と、
を有し、前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する画像形成装置において、
前記各規制部材を振動させるための複数の振動部材と、
該複数の振動部材を、非画像形成時において、互いに同時とならないように異なる時間で振動させる振動モードを実行可能な制御手段と、
を有し、
前記現像剤担持体の回転方向に対して、前記規制部材よりも下流側で、且つ、前記現像剤担持体が前記像担持体と対向した位置よりも上流側で前記現像剤に接触する可撓性シート状部材を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
本発明の第四の態様によれば、
静電像が形成される複数の像担持体と、
前記複数の像担持体に対応して配置された、磁性キャリアとトナーとを含む現像剤を収容した複数の現像装置であって、それぞれ異なる色のトナーを含む現像剤を担持して回転し、前記像担持体と対向する位置で前記像担持体の静電像にトナーを供給してトナー像とする現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤層厚を規制する規制部材と、を各々が備えた複数の現像装置と、
を有し、前記像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写する画像形成装置において、
前記各規制部材を振動させるための複数の振動部材と、
該複数の振動部材を、非画像形成時において、互いに同時とならないように異なる時間で振動させる振動モードを実行可能な制御手段と、
を有し、
前記静電像は画像情報に基づく画像信号により形成され、
形成される画像の画像比率を計測する計測手段を有し、該画像比率により、上記振動モードを実行する頻度を変えることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の画像形成装置によれば、現像剤層厚規制部材を振動させることにより、現像剤層厚規制部材の裏からトナー層を除去し、現像剤層厚規制部材に起因したトナー層の成長を回避し、画像欠陥がない良好な画像を得ることができる。また、現像剤規制部材の振動に起因して発生する異物による欠陥画像を発生させず、画像形成の停止時間も極力減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２０】
実施例１
先ず、本実施例の画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図２は、本実施例の画像形成装置の概略断面構成を示す。
【００２１】
本実施例にて画像形成装置１００は、４連タンデム式の電子写真画像形成装置であり、画像形成装置本体（装置本体）１００Ａに接続された原稿読み取り装置或いは装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器から画像情報が入力される。画像形成装置は、この画像情報に従って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色フルカラー画像を、電子写真方式を利用して記録材（記録用紙、プラスチックシート、布等）Ｓに形成することができる。
【００２２】
更に説明すると、本実施例の画像形成装置１００は、複数の像形成手段として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の画像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢＫ）を有する。そして、転写装置５を構成する中間転写体５１が図示矢印方向に移動して各画像形成部を通過する間に、中間転写体５１上に各画像形成部において各色の画像が重ねられる。そして、この中間転写体５１上で重ね合わされた多重トナー像を記録材Ｓに転写することで記録画像、即ち、出力物が得られる。
【００２３】
本実施例では、各画像形成部Ｐの構成は、現像色が異なる以外は実質的に同一とされるす。従って、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの画像形成部に属する要素であることを示すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは省略し、総括的に説明する。
【００２４】
画像形成部Ｐは、像担持体としてのドラム状の感光体（以下、「感光ドラム」という。）１を有する。感光ドラム１の外周には、帯電手段としての帯電器２、露光手段としての露光装置３が配置されている。感光ドラム１の周りには、更に、現像手段としての現像装置４、転写手段としての転写装置５、クリーニング手段としてのクリーニング装置７、除電手段としての除電装置８が設けられている。
【００２５】
転写装置５は、上述のように、中間転写体としての中間転写ベルト５１を有する。中間ベルト５１は複数のローラ５１ａ〜ｄに掛け回されて、図示矢印方向に回転（周回移動）する。又、中間転写ベルト５１を介して各感光ドラム１に対向する位置には一次転写部材である一次転写ローラ５２が配置されている。又、中間転写ベルト５１が掛け回されたローラのうち一つのローラ５１ｄに対向する位置に二次転写部材である二次転写ローラ５３が設けられている。
【００２６】
画像形成時には、先ず、帯電器２によって、回転する感光ドラム１の表面を一様に帯電させる。露光装置３は、本実施例ではレーザー露光光学系とされ、装置本体１００Ａに入力された画像情報は、画像情報処理装置３００により画素画像信号に変換され、レーザー露光光学系を駆動する。従って、帯電された感光ドラム１の表面は、露光装置３により画像情報信号に応じて走査露光することによって、感光ドラム１上に静電像が形成される。
【００２７】
感光ドラム１に形成された静電像は、各感光ドラム１に対応して配置された、現像剤の色の異なるそれぞれの現像装置４を用いてトナー像として顕像化する。本実施例にて、現像装置４は、現像剤として非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とを含む二成分現像剤を使用する。その際、消費されたトナー量に応じてホッパー２０から補給剤が現像装置４へと供給される。
【００２８】
このとき、上記画像処理装置３００からの画像信号は、ビデオカウント手段３０１により画像毎に積算し、ビデオカウント数を算出し、現像剤補給装置（ホッパ）２０から現像装置４への現像剤補給制御（ビデオカウントＡＴＲ）に使用される。
【００２９】
次に本実施例の現像装置４について説明する。本実施例にて現像装置４は、先に図３〜図５を参照して説明した現像装置と同様の基本構成とされる。
【００３０】
つまり、図３〜図４を参照して説明すると、現像装置４は、現像剤を収容する現像容器４１を有する。現像容器４１は、垂直方向に延在する隔壁４１ｃによって現像室（現像剤搬送経路）４１ａと攪拌室（現像剤搬送経路）４１ｂとに分けられている。
【００３１】
現像室４１ａと攪拌室４１ｂ内には夫々第１の現像剤搬送攪拌部材４２と第２の現像剤搬送攪拌部材４３が配されている。また、隔壁４１ｃの長手方向端部には、現像室４１ａと攪拌室４１ｂの間で現像剤の通過を許す受け渡し部（現像剤搬送経路）４１ｄ、４１ｅが設けられている。第１、第２の現像剤搬送攪拌部材４２、４３は、現像剤を攪拌しながら搬送して現像容器４１内を循環させる。現像容器４１の感光体１に対向する位置には、現像剤担持体としての非磁性材料にて作製された現像スリーブ４４が回転可能に配置されている。現像スリーブ４４は、固定配置された磁界発生手段としてのマグネット４５を内蔵する。
【００３２】
このような現像装置４のマグネット４５は、おおよそ３極以上の構成からなる。第１の現像剤搬送攪拌部材４２で撹拌された現像剤は、汲み上げのための搬送用磁極（汲み上げ極）Ｎ２の磁力で拘束され、現像スリーブ４４の回転により現像剤溜まり部４８へ搬送される。現像剤は、その量が現像剤返し部材４７で規制され、安定した現像剤を拘束するために、ある一定以上の磁束密度を有する搬送用磁極（カット極）Ｓ２で十分に拘束され、そして磁気ブラシを形成しつつ搬送される。
【００３３】
次いで、現像剤担持体上の現像剤層厚は、現像剤層厚規制部材によって規制される。例えば、磁性板材のような規制ブレード４６で磁気穂が穂切りされることにより適正化され、搬送用磁極Ｎ１で搬送され、感光体１との対向部まで搬送され、現像極Ｓ１で現像に供される。該対向部では、現像スリーブ４４に印加される現像バイアスによりトナーのみが感光体１表面に形成された静電像に転移し、感光体１表面に静電像に応じたトナー像が形成される。
【００３４】
上述のように、上記現像スリーブ４４に内蔵されたマグネット４５によって、現像装置４内の現像剤が担持、搬送され、感光ドラム１に形成された静電像を現像し、トナー像となす。
【００３５】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト５１と感光ドラム１とが当接する一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１において、一次転写部材５２に印加される一次転写バイアスの作用によって中間転写ベルト５１上に転写（一次転写）される。例えば、４色フルカラー画像の形成時には、第１の画像形成部ＰＹから第４の画像形成部ＰＢＫへと順次に、各感光ドラム１から中間転写ベルト５１上にトナー像が転写され、中間転写ベルト５１上に４色のトナー像が重ね合わされた多重トナー像が形成される。
【００３６】
一方、記録材収容部としてのカセット９に収容されている記録材Ｓが、ピックアップローラ９ａによって１枚ごと給紙される。記録材Ｓは、搬送ローラ９ｂ〜９ｆ及びレジストローラ９ｇ等の記録材搬送部材によって搬送され、中間転写ベルト５１と二次転写部材５３とが当接する二次転写部（ニップ部）Ｎ２に、中間転写ベルト５１上のトナー像と同期がとられて送給される。そして、中間転写ベルト５１上の多重トナー像は、二次転写部Ｎ２において、二次転写部材５３に印加される二次転写バイアスの作用により、記録材Ｓ上に転写される。
【００３７】
その後、中間転写ベルト５１から分離された記録材Ｓは定着装置６へと搬送される。記録材Ｓ上に転写されたトナー像は、定着装置６によって加熱、加圧されることによって溶融混合されると共に、記録材Ｓ上に定着される。その後、記録材Ｓは機外へ排出される。
【００３８】
一次転写工程後に感光ドラム１上に残留したトナー等の付着物は、クリーニング装置７によって回収される。又、感光ドラム１に残留した静電像は、除電器８によって消去される。これにより、感光ドラム１は、次の画像形成工程に備える。又、二次転写工程後に中間転写ベルト５１上に残留したトナー等の付着物は、中間転写体クリーナ５４によって除去される。
【００３９】
尚、本実施例の画像形成装置１００は、例えばブラック単色の画像など、所望の単色又は４色のうちいくつかの色用の画像形成部を用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することも可能である。
【００４０】
次に、本実施例にて用いられる二成分現像剤について説明する。
【００４１】
トナーは、結着樹脂、着色剤、そして、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。そして、トナーは、負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は５μｍ以上、８μｍ以下が好ましい。本実施例では７．０μｍであった。
【００４２】
また、キャリアは、例えば表面酸化或は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、或は酸化物フェライトなどが好適に使用可能であり、これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。そして、キャリアは、体積平均粒径が２０〜５０μｍ、好ましくは３０〜４０μｍであり、抵抗率が１０7Ωｃｍ以上、好ましくは１０8Ωｃｍ以上である。本実施例では体積平均粒径が４０μｍ、抵抗率が５×１０7Ωｃｍ、磁化量が２６０ｅｍｕ／ｃｃの磁性キャリアを用いた。
【００４３】
尚、本実施例にて用いられるトナーについて、体積平均粒径は以下に示す装置及び方法にて測定した。
【００４４】
測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）、個数平均分布、体積平均分布を出力するためのインターフェース（日科機製）及びＣＸ−Ｉパーソナルコンピュータ（キヤノン製）を使用した。電解水溶液として、一級塩化ナトリウムを用いて調製した１％ＮａＣｌ水溶液を使用した。
【００４５】
測定方法は以下に示す通りである。即ち、上記の電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１ｍｌ加え、測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。
【００４６】
試料を懸濁した電解水溶液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、上記のコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布を求める。こうして求めた体積平均分布より、体積平均粒径を得る。
【００４７】
又、本実施例にて用いられるキャリアの抵抗率は、測定電極面積４ｃｍ、電極間間隔０．４ｃｍのサンドイッチタイプのセルを用いておこなった。このとき、片方の電極に１ｋｇの重量の加圧下で、両電極間の印加電圧Ｅ（Ｖ／ｃｍ）を印加して、回路に流れた電流から、キャリアの抵抗率を得る方法によって測定した。
【００４８】
次に、現像装置４について更に詳しく説明する。図５は、本実施例の現像装置において、現像剤溜まり部４８近傍の拡大図である。
【００４９】
現像スリーブ４４近傍の現像剤搬送速度と、規制ブレード４６近傍の現像剤溜まり部４８の現像剤搬送速度とは大きく異なり、せん断面を形成している。このせん断面での流れの差によると思われるトナーの遊離が生じ、結果として柔らかいトナー層が発生する。このトナー層が成長すると、規制ブレード４６と現像スリーブ４４のギャップを阻害する。これにより、トナー層が成長したところは、他のところに比べて、現像スリーブ４４上の現像剤のコート量が少なくなり、画像としては濃度薄になる。
【００５０】
そこで、本実施例においては、規制ブレード４６に振動を加える。この構成により、規制ブレード４６近傍の現像剤溜まり部４８に存在している柔らかいトナー層を動かし、トナー層をほぐし、規制ブレード４６の外に吐き出すことで現像剤のコート量が少なくなることを防いでいる。
【００５１】
上記柔らかいトナー層は、トナーのみの凝集塊、或いは、トナー濃度の非常に高い現像剤塊である。この凝集塊、即ち、異物は、振動によりほぐされた後は、一部は、現像剤の搬送速度が速い部分に移動し、速やかに規制ブレード４６の外へ出て行く。しかし、残りは、現像剤の搬送速度が遅い部分に移動し、しばらくした後に、規制ブレード４６の外へ出て行く。画像形成中に、凝集塊が規制ブレード４６の外に出て行くと、この凝集塊はトナーであるために、感光ドラム１に現像されてしまい、画像を汚してしまう。従って、振動直後は、画像形成を停止し、現像スリーブ４４をしばらく回転させることで、すべての凝集塊を外に出て行かせる必要がある。なお、外に出ていった凝集塊は、現像スリーブ４４に連れまわった後、現像スリーブ４４内のＮ３極、Ｎ２極による反発極により現像スリーブ４４から剥ぎ取られる。そして、現像室４１ａと攪拌室４１ｂに送られ、現像容器内を循環しているトナーが、適正に保たれた現像剤と混合され消滅する。この凝集塊による画像欠陥は、明度の低いトナー像ほど分かりやすい。
【００５２】
本実施例で扱う４色のトナーが、均等色空間の一つであるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系においてどのような明度を持っているかを表１に示す。
【００５３】
【表１】
0005100297.tif 000002
【００５４】
表１によれば、トナーを明度の低い順に並べると以下のような序列となる。
Ｌ＊（Ｋ）＜＜Ｌ＊（Ｍ）≦Ｌ＊（Ｃ）＜＜Ｌ＊（Ｙ）
なお、トナーの明度Ｌ＊は、以下の測定方法により測定する。
【００５５】
すなわち、粉体状態のトナーにおける明度Ｌ＊は、ＪＩＳ  Ｚ−８７２２に準拠する分光式色差計「ＳＥ−２０００」（日本電色工業社製）を用い、光源はＣ光源であり、２度視野で測定する。測定は付属の取り扱い説明書に沿って行うが、標準版の標準合わせには、オプションの粉体測定用セル内に２ｍｍ厚で直径３０ｍｍのガラスを介した状態で行うのが良い。より詳しくは、前記分光式色差計の粉体試料用試料台（アタッチメント）上に、試料粉体を充填したセルを設置した状態で測定を行う。なお、セルを粉体試料用試料台に設置する以前に、セル内の内容積に対して８０％以上粉体試料を充填し、振動台上で１回／秒の振動を３０秒間加えた上で、Ｌ＊の測定を行う。
【００５６】
一般的に、人間の視覚特性においては明度の低い色ほど認識しやすいと言われている。つまり、凝集塊による汚れがあったとしても、明度が低い色の方が明確な汚れとして認識されやすく、画像品位の低下をユーザに感じさせることになる。
【００５７】
次に、本実施例の特徴である、現像剤層厚規制部材（規制ブレード）の振動部材を振動させる制御について説明する。
【００５８】
図６は、本実施例における現像装置４近傍の断面図であり、規制ブレード４６に当接して振動部材５０が設けられている。この振動部材５０は、モータを内包しており、モータを回転させることで振動部材５０が振動し、規制ブレード４６を振動させている。
【００５９】
更に説明すると、図７に、本実施例における振動部材５０の概略構成を示す。
【００６０】
本実施例にて、振動部材５０は、モータ５０ａと、その出力軸５０ｂに取り付けられた錘５０ｃと、ケース５０ｄとを備えている。ケース５０は、取付け部５０ｄ１を備えており、取付け部５０ｄ１に設けられた取付け孔５０ｄ２を利用してねじ５０ｄ３等により規制ブレード４６に固定される。
【００６１】
モータ５０ａは、制御手段（コントローラ）４００と接続された状態で、上述のケース５０ｄ内に収納され、固定されている。本実施例では、８０００ｒｐｍでモータの回転を行った。錘５０ｃは、その重心が出力軸５０ｂに対して一方に偏った状態で固定されているため、制御回路によってモータ５０ａの出力軸５０ｂが回転駆動されると、モータ５０ａから振動が発生する。この振動がケース５０ｄに伝播し、さらに規制部材４６に伝播する。ケース５０ｄは、モータ５０ａにトナーが進入するのを防止する機能、及びモータ５０ａを拘束することで規制ブレード４６へ振動を効率的に伝播する機能がある。
【００６２】
上述構成の振動部材５０は、規制ブレード４６に対して凝集塊を除去するのに十分な振動を与えることができる構成であれば、上述構成に限定されるものではない。
【００６３】
ここで、振動量の測定方法を図１２を用いて説明する。図１２に示すように加速度ピックアップセンサ７００を規制ブレード４６に取り付け、振動部材５０による規制ブレード４６の加速度を測定した。図１３に本実施例における構成での測定結果を示す。
【００６４】
図１３における横軸は時間（ｓｅｃ）、縦軸は加速度（ｍ／ｓ2）である。図１３は、激しく振動している様子が示されており、横軸の時間スパンが長い為、グラフとしては潰れて帯状に見えてしまっている。図１３に示すように、本実施例における構成での加速度の測定結果は約１７ｍ／Ｓ2であり、この加速度の時には上記現像スリーブ４４の微小駆動の動作時に、規制ブレード４６の振動部材５０を振動させることでトナー層を除去することが出来た。本発明者らの検討から、本実施例においては加速度が５ｍ／Ｓ2であれば上記動作でトナー層を除去することが出来ることが分かった。
【００６５】
図８に、本実施例における、複数の振動部材５０を振動させる振動モードの動作タイミングのタイミングチャートを示す。振動は、紙間の非画像形成領域（非画像形成時）で行なわれている。紙間とは、画像形成領域の間をいう。この振動モードは、制御手段４００によって実行可能なものとなっている。
【００６６】
尚、ここでいう非画像形成時とは、画像形成装置の電源が印加される時に行われる準備動作である前多回転時、又は、画像形成後の後回転時、を含む。
【００６７】
本実施例では、通常の紙間の非画像形成領域の時間は、Ａ４サイズで、０．１６秒であるが、振動を行なう際は、６．７５秒に延ばしている。振動は、各色０．９秒行なっている。６．７５秒の紙間中において、振動は各色ばらばらに行なっている。同時に行なってしまうと、振動による騒音が大きくなってしまうし、振動中の消費電力が大きいため、大きな電源を用意する必要があり、コストアップに繋がってしまう。なお、振動による音は、等価騒音レベル（ＪＩＳ  Ｚ８７３１）で評価した結果、通常の画像形成では５５ｄＢ、各色ばらばらに振動を行なった際には、６０ｄＢ、４色同時に振動を行なった際には、６５ｄＢであった。６５ｄＢは、昼間の幹線道路の騒音に相当し、画像形成装置として許容しがたいレベルである。従って、本実施例において、振動モード中に各現像装置４の振動部材５０は、それぞれ異なる時間に振動し、同時に振動することはない。
【００６８】
本発明として、振動を行なう際の色順は、重要である。色順としては、前述したトナーの明度の順で行なっている。上述したように、明度が低いトナーほど凝集塊による汚れが目立つため、先に振動を行なっている。そうすることで、次の画像に対して、十分な時間を確保できるため、全ての凝集塊が外に出て行った後に、次の画像形成が行なわれることになる。
【００６９】
フルカラーの画像形成装置として、一般的に、色は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックが用いられている。そのうちで、明度が特に高いイエローは、凝集塊による汚れはほとんど見えない。従って、明度が一番高いイエローの振動は最後にすることが特に肝要である。イエローの振動が終わった直後に画像形成を行なうことができ、紙間時間のアップ量、即ち、画像形成の停止時間を最小限にできる。また、一般的に、シアンとマゼンタの明度はおおよそ同等であることから、シアンとマゼンタの順番は重要性が低く、明度が一番低いブラックを一番先に行なうことも重要である。
【００７０】
つまり、振動モードにおいて、現像剤の色の明度が低い色の現像剤を収容した現像装置の振動部材から、現像剤の色の明度が高い色の現像剤を収容した現像装置の振動部材へと順番に振動させる構成とされる。
【００７１】
次に、振動モードの頻度に付いて説明する。本実施例における振動モードを実行する頻度は形成される画像の画像比率に応じて変えることができる。
【００７２】
本実施例における画像比率は、トナー像が転写されうる記録材の全面積に対して、画像が占める面積の割合を算出することによって得られる。
【００７３】
本実施例では、画像形成装置は、この画像比率を測定する計測手段を備えている。計測手段としては、上述したビデオカウント手段３０１とすることができる。ビデオカウント手段３０１は、画像処理装置３００からの画像信号を画像毎に積算してビデオカウント数を算出し、各画像形成された記録材に対する画像の量を算出して、出力物の画像比率を求めることができる。
【００７４】
出力物の画像比率が低いとトナーの外添剤が遊離しやすく、結果として凝集度が高くなることが知られている。以下の検討により、トナーの凝集度が高くなると、凝集塊が発生しやすいことが分かった。
【００７５】
例えば、凝集度と凝集塊の発生頻度を図９に示した。凝集度の発生頻度は、出力物の画像比率を８％、６％、４％、２％に固定した場合で、Ａ４、３００枚ベタ白を画像形成し、その後の一枚目のハーフトーン画像で評価し、画に白筋が発生で判断した。ここで、凝集度の測定方法を以下に示す。
【００７６】
凝集度の測定方法
パウダーテスター（細川ミクロン（株））に上から６０ｍｅｓｈ、１００ｍｅｓｈ、２００ｍｅｓｈ、の順でフルイを３段重ねてセットする。そして、秤取した試料５ｇを静かにフルイの上にのせ、電圧１７Ｖで振動を１５秒間与え各フルイ上に残ったトナーの重さを測定し、下式に従って凝集度を算出する。ここで、上段のメッシュ上のトナー量をＴ、中段のメッシュ上のトナー量をＣ、下段のメッシュ上のトナー量をＢとすると、
Ｘ＝Ｔ／５×１００
Ｙ＝Ｃ／５×１００×０．６
Ｚ＝Ｂ／５×１００×０．２
としたとき、凝集度（％）は、
凝集度（％）＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚ
で表される。
【００７７】
図１０には、耐久枚数によるトナーの凝集度の変化を表したものである。耐久モードは、常温常湿（２３℃５０％ＲＨ）環境にて、画像Ｄｕｔｙ（画像比率）１０％（各色）原稿をＡ４サイズの紙上に連続画像形成したものである。この図からも分かるように、耐久枚数にしたがって、トナーの凝集度は増加していくことが分かる。本実施例においては、トナーの凝集度４０を採用している。
【００７８】
上記の結果から、本実施例における振動モードの頻度は、Ａ４サイズの原稿に対して以下の表のように設定した。
【００７９】
【表２】
0005100297.tif 000003
【００８０】
以上説明したように、本発明の第１実施例によれば、トナーの明度に応じて適切なタイミングで振動を与える。これによって、トナー層が成長する前に、規制ブレード４４裏からトナー層を除去しつつ、凝集塊（異物）を吐き出したことによる画像欠陥がなく、且つ不必要に画像形成時間を止めることのない画像形成装置を提供することができた。
【００８１】
また、本実施例の画像形成装置で用いた感光ドラムの材質、現像剤及び画像形成装置の構成等はこれらに限ったものではなく、本発明が様々な現像剤及び画像形成装置に適用可能であることは言うまでもない。具体的にはトナーの色や色数、各色のトナー現像を行う順序、振動部材の振動のさせ方、振動モードの画像比率の閾値、現像剤担持体の本数等は本実施例に限定されるものではない。
【００８２】
実施例２
本実施例を説明する画像形成装置及び現像装置の基本構成は、第１の実施例と同じであるため、画像形成装置全体の説明は省略する。図１１に、本実施例にて用いた現像装置を示す。
【００８３】
本実施例の特徴は、図１１に示すように、規制ブレード４６に対して、現像スリーブ４４の回転方向に対して下流側で、且つ、現像スリーブ４が感光ドラム１に対向した位置によりも上流側に、凝集塊を壊すための可撓性シート部材４９を設けた構成にある。可撓性シート部材４９は、凝集塊による画像欠陥を良化することができる。
【００８４】
図１１にて、可撓性シート状部材４９は、両面テープ４９ａにより、規制部材４６に固定されている。可撓性シート状部材４９として、本実施例では、５０μｍのマイラーシートを用いた。可撓性シート状部材４９は、現像剤を介して現像スリーブ４４に接触している。従って、振動により出てきた凝集塊を壊すことが可能である。
【００８５】
ただ、可撓性シート状部材４９は、現像スリーブ４４上の現像剤コートを阻害しない程度に現像スリーブ４４に当接する必要があるため、全ての凝集塊を壊すことはできず、小さいもののみを壊すことが可能である。そのため、実施例１の形態を補助する程度の効果であるが、可撓性シート状部材４９があることにより、凝集塊による画像汚れのレベルは改善する。
【００８６】
実施例３
本実施例を説明する画像形成装置及び現像装置の基本構成は、第１の実施例と同じであるため、画像形成装置全体の説明は省略する。
【００８７】
本実施例においては、ワックス成分を含有するトナー粒子を用いる系に於いて説明する。先ず、本実施例で用いるトナー粒子について説明する。
【００８８】
本実施例のトナー粒子は、オイルレス定着を達成するためにワックス成分を含有する粉砕トナーを使用している。トナー粒子は、ワックスを１〜２０重量％含有するのが好ましい。ワックスが１重量％より少ないと、定着器において分離不良が起きる可能性がある。また、２０重量％を超えると、単位重量あたりのトナー帯電量（以下、トリボ）を所望量付与しづらくなったり、トナーの凝集度が増加し、前記振動部材の振動頻度を頻繁に行わなければならず、生産性が落ちるといった問題が発生する。
【００８９】
従って、本実施例のトナー粒子は、オイルレス定着を達成するためにワックス成分を１〜２０重量％含有する粉砕トナーを使用した例に関して述べる。
【００９０】
本実施例においては、バインダ樹脂、ワックス、着色剤、荷電制御剤を混練したのち、粉砕、分級してトナー粒子を得た。なお、生成法はこの手法に限るものではなく、混練冷凍粉砕法等で作製しても構わず、又、他の添加物が入っていても構わない。
【００９１】
粉砕トナーは、その他の例えば重合トナーに比べ、比較的安価に作成可能であるが、その作成方法からワックス成分がトナー表層近傍に存在しやすい。そのため、現像スリーブにワックスが染み出しやすく、結果として、トナーの凝集度が高い傾向にある。このようなトナーを用いると、実施例１で示したように、トナー凝集が発生しやすく、これらが成長したところは、他のところに比べて、現像スリーブ４４上の現像剤のコート量が少なくなり、画像としては濃度薄になりやすい傾向にある。
【００９２】
そこで、振動を加えることにより、トナー層を動かし、且つトナー層をほぐし、規制ブレード４６の外に吐き出すことで現像剤のコート量が少なくなることを防ぐことができ、上記トナーを使用した際には、より効果を発揮する。
【００９３】
以上の３つの実施例によって本発明の画像形成装置を説明したが、上記に挙げた構成に限られるものではない。
【００９４】
例えば、上記実施例においては、本発明に係る画像形成装置は、中間転写体としての中間転写ベルト５１を使用した中間転写方式の画像形成装置であるとして説明した。
【００９５】
しかし、本発明の画像形成装置は、これに限定されるものではなく、例えば、先の実施例における静電転写装置５における中間転写ベルト５１の代わりに記録材Ｓを記録材担持体、即ち、静電転写ベルトにて担持し搬送し、この記録材Ｓにトナー像を転写する直接転写方式の画像形成装置とすることも可能である。
【００９６】
本発明の原理は、このような直接転写方式の画像形成装置にも同様に適用して、同様の作用効果を達成することができる。
【００９７】
斯かる直接転写方式の画像形成装置は、当業者には周知の画像形成装置であり、これ以上の説明は省略する。
【００９８】
以上説明したように、本発明によれば、規制ブレード４４裏からトナー層を除去し、画像欠陥がない良好な画像を規制ブレード４６を振動させることにより得ることができる。しかも、その後発生する異物による欠陥画像を発生させず、画像形成の停止時間も極力減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】従来の画像形成装置を説明する概略構成断面図である。
【図２】本発明の第１実施例の画像形成装置を説明する概略構成断面図である。
【図３】本発明が適用される現像装置を説明する概略構成上面図である。
【図４】本発明が適用される現像装置を説明する概略構成断面図である。
【図５】本発明が適用される現像装置の現像剤溜まり部近傍を説明する部分拡大断面図である。
【図６】本発明の現像装置の一実施例を説明する概略構成断面図である。
【図７】振動部材の一実施例の構成を説明する斜視図である。
【図８】振動部材を振動させるタイミングを説明するタイミングチャートである。
【図９】トナー濃度、凝集度、白たて筋の発生頻度の関係を説明する図である。
【図１０】耐久枚数とトナー凝集度の変化の関係を説明する図である。
【図１１】本発明の現像装置の他の実施例を説明する概略構成断面図である。
【図１２】本発明の規制ブレードの振動量を測定する位置を示す断面図である。
【図１３】本発明における加速度ピックアップでの加速度の測定結果の一例である。
【符号の説明】
【０１００】
１              感光ドラム（像担持体）
２              帯電装置
３              露光装置
４              現像装置
４１            現像容器
４１ａ          現像室（現像剤搬送経路）
４１ｂ          攪拌室（現像剤搬送経路）
４１ｃ          隔壁
４２            第１のスクリュー（現像剤搬送部材）
４３            第２のスクリュー（現像剤搬送部材）
４４            現像スリーブ（現像剤担持体）
４５            マグネットロール
４６            規制ブレード（現像剤規制部材）
４７            現像剤返し部
４８            現像剤溜まり部
４９            可撓性シート状部材
５０            振動部材
１００          画像形成装置
１００Ａ        画像形成装置本体
３００          画像処理装置
３０１          ビデオカウント手段
４００          制御手段（コントローラ）
【図１】
0005100297.tif 000004
【図２】
0005100297.tif 000005
【図３】
0005100297.tif 000006
【図４】
0005100297.tif 000007
【図５】
0005100297.tif 000008
【図６】
0005100297.tif 000009
【図７】
0005100297.tif 000010
【図８】
0005100297.tif 000011
【図９】
0005100297.tif 000012
【図１０】
0005100297.tif 000013
【図１１】
0005100297.tif 000014
【図１２】
0005100297.tif 000015
【図１３】
0005100297.tif 000016