(57)【要約】【課題】現像ローラ上に付着したトナーの量が過多となってトナー像や転写紙に発生するチリやムラ、エッジ効果によってトナー像や転写紙に発生するチリやムラを防止する画像形成装置を提供すること。【解決手段】現像剤収容部２７ａ内のトナーの残りが僅かであることを検知させる残量検知手段２８を設け、または、感光体３上のトナー付着量を検知させる付着量検知手段を設け、または、感光体３に潜像を形成させる書き込み信号から主走査方向のトナー像幅をその信号上で検知する幅検知手段を設けて、トナーの残りが僅かである場合や、感光体３上のトナー付着量が所定量を超えた場合、あるいは、書き込み信号中に、小さい幅のライン像の信号が存在する判断した場合、現像ローラ３１の線速を下げて、現像ローラ３１から定速回転の感光体３に向かって飛翔するトナーの量を実質的に少なくするコントローラを設ける。【選択図】図２
2009020465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性トナーと該非磁性トナーの流動性を向上させる外添剤とが配合されてなる一成分現像剤が付着される回転可能な現像ローラと、潜像が形成される感光体とが、前記現像ローラの表面に付着させた前記一成分現像剤が前記潜像に向かって飛翔可能に配設されると共に、前記現像ローラの線速を減速させて前記現像ローラに付着させる前記一成分現像剤の量を調整させる現像ローラ制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記一成分現像剤を収容させ前記現像ローラに前記一成分現像剤を供給させる現像剤収容部に、前記一成分現像剤の量を検知させる残量検知手段が設けられ、前記現像ローラ制御手段は、前記残量検知手段の検知値がトナーエンドか否かを判断し、トナーエンドと判断した場合に前記現像ローラを減速させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
現像ローラ制御手段は、前記一成分現像剤の前記現像剤収容部への補給回数を積算させ、その積算された補給回数が所定回数に達した場合、減速の制御を停止させることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体に付着された前記一成分現像剤の量を検知させる付着量検知手段が設けられ、前記現像ローラ制御手段は、前記付着量検知手段で検知された前記一成分現像剤の付着量に基づいて、前記現像ローラを減速させることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像ローラ制御手段は、前記付着量検知手段で検知された前記一成分現像剤の付着量が０．８ｍｇ／ｃｍ２以上で前記現像ローラを減速させることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記感光体に潜像を形成させる書き込み信号から主走査方向のトナー像幅を検知させる幅検知手段が設けられ、前記現像ローラ制御手段は、前記幅検知手段が、小さい幅の前記トナー像を検知した場合に、前記現像ローラを減速させることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記感光体に付着された前記一成分現像剤の量を検知させる付着量検知手段が設けられ、前記現像ローラ制御手段は、前記付着量検知手段で検知された前記一成分現像剤の付着量が０．６ｍｇ／ｃｍ２以上で前記現像ローラを減速させることを特徴とする請求項６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、プリンタ・複写機・ＦＡＸ等の電子写真方式の画像形成装置に係り、更に詳しくは、非磁性トナーと、その非磁性トナーの流動性を向上させる外添剤とが配合された一成分現像剤を用いる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置において用いられる現像剤に、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤と、トナーからなる一成分現像剤とがある。
特に後者の一成分現像剤は、例えば、黒色マグネタイト粉の磁性体をトナー中に含んだ磁性トナーから成るものと、流動性を向上させるために疎水性シリカ及びスチレン−アクリル樹脂微粒子等の外添剤とカラー顔料から成る非磁性トナーとを配合させて成るものがある。
この外添剤を配合させた一成分現像剤は、黒色マグネタイト粉を配合させた磁性トナーでは得られない鮮明な多色画像が形成可能になっている。
ところで、このような現像剤を用いる電子写真方式の画像形成装置は、感光体及び現像ローラの高寿命化が可能なことと、各色のトナー像の重ね合わせが可能なことから、潜像が形成される感光体の表面と現像ローラ表面の現像剤層とが非接触状態となるように感光体と現像ローラとを対向配置させている。
そして、これらに直流バイアスをかけることで、現像ローラから感光体に向けて一成分現像剤（二成分現像剤の場合はトナーのみ）が飛翔して、潜像をトナー像として現像する、とした非接触現像方法が用いるのが一般的である。
【０００３】
このように、一成分現像剤（二成分現像剤の場合はトナーのみ）を飛翔させるために、直流バイアスをかけているが、外添剤を配合させた一成分現像剤を用いると、以下のような問題が生じていた。
すなわち、外添剤中のスチレン−アクリル樹脂微粒子が、その物性から経時でチャージアップされ、単位重量当たりの帯電量が増大して付着力が強くなってしまい、その結果、現像器のキャビネットの内壁にスチレン−アクリル樹脂微粒子がフィルミング・蓄積してしまう。
現像器のキャビネットの内壁にスチレン−アクリル樹脂微粒子が付着・蓄積していくと、当然のことながら、一成分現像剤中のスチレン−アクリル樹脂微粒子が減少して流動性が低下してしまい、現像ローラ上に非磁性トナーの付着量が多くなってしまう。
現像ローラ上に非磁性トナーの付着量が多くなると、潜像に現像される非磁性トナー量も多くなってしまい、転写装置から転写材が剥離する際の剥離放電や、転写材のガイド部材と転写材の摺擦による静電気、定着部での定着熱による転写材の水分蒸発などによって、トナー像（定着後の固定像含む）にチリやムラが発生しやすい。
また、現像ローラ上への非磁性トナーの付着量が、チリやムラが発生しないレベルであっても、画像形状によっては生じる場合がある。すなわち、主走査方向の画像幅が小さいライン像が存在した場合、所謂、エッジ効果により、単位面積当たり付着量は基準パターンよりもライン画像の方が多くなってしまい、その結果、トナー像（定着後の固定像含む）にチリやムラが発生しやすい。
従来、トナー像（定着後の固定像含む）に発生するチリやムラを解決するものとしては、例えば、感光体上のトナーの帯電量を算出し、帯電量が低い場合、転写高圧電源を制御し、転写紙上トナー帯電量が転写後の外乱により画像劣化が生じないレベルまで転写電流値を上げ、静電的にトナーと転写紙の付着力を高めにして、転写後の画像のチリやムラの発生を低減した画像形成装置がある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１４０９０２公報（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この特許文献１に開示されたチリやムラの発生を防止させる技術は、極めて好適なものではあるが、しかしながら、上記したような、現像器のキャビネットの内壁にスチレン−アクリル樹脂微粒子が付着・蓄積していくことによる一成分現像剤の流動性低下を起因したケースでは、根本的な解決に至らなかった。
すなわち、転写紙上の一成分現像剤の絶対量が多くなれば、いくら転写高圧電源を制御したとしても、転写後の転写装置から転写材が剥離する際の剥離放電や、転写材ガイド部材と転写材の摺擦による静電気、定着部での定着熱による転写材の水分蒸発などの外乱による画像のチリやムラの発生を完全に抑制できなかった。
また、現像ローラ上への非磁性トナーの付着量が、チリやムラが発生しないレベルであっても、主走査方向の画像幅が小さいライン像が存在しているときは、所謂、エッジ効果により生じる場合があるが、この場合は、転写高圧電源を制御することで解決するものの、このようなケースによるチリやムラの発生防止と、上記のケースによるチリやムラの発生防止とを同じ技術手段で解決することができなかった。
そこで本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、現像ローラ上に付着したトナーの量が過多となってトナー像や転写紙に発生するチリやムラ、あるいは、エッジ効果によってトナー像や転写紙に発生するチリやムラを防止する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】
【０００５】
上記技術課題を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、下記の技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１にかかる画像形成装置は、非磁性トナーと該非磁性トナーの流動性を向上させる外添剤とが配合されてなる一成分現像剤が付着される回転可能な現像ローラと、潜像が形成される感光体とが、前記現像ローラの表面に付着させた前記一成分現像剤が前記潜像に向かって飛翔可能に配設されると共に、前記現像ローラの線速を減速させて前記現像ローラに付着させる前記一成分現像剤の量を調整させる現像ローラ制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項２にかかる画像形成装置は、請求項１において、前記一成分現像剤を収容させ前記現像ローラに前記一成分現像剤を供給させる現像剤収容部に、前記一成分現像剤の量を検知させる残量検知手段が設けられ、前記現像ローラ制御手段は、前記残量検知手段の検知値がトナーエンドか否かを判断し、トナーエンドと判断した場合に前記現像ローラを減速させることを特徴とする。
請求項３にかかる画像形成装置は、請求項２において、現像ローラ制御手段は、前記一成分現像剤の前記現像剤収容部への補給回数を積算させ、その積算された補給回数が所定回数に達した場合、減速の制御を停止させることを特徴とする。
【０００６】
請求項４にかかる画像形成装置は、請求項１乃至３の何れかにおいて、前記感光体に付着された前記一成分現像剤の量を検知させる付着量検知手段が設けられ、前記現像ローラ制御手段は、前記付着量検知手段で検知された前記一成分現像剤の付着量に基づいて、前記現像ローラを減速させることを特徴とする。
請求項５にかかる画像形成装置は、請求項４において、前記現像ローラ制御手段は、前記付着量検知手段で検知された前記一成分現像剤の付着量が０．８ｍｇ／ｃｍ２以上で前記現像ローラを減速させることを特徴とする。
請求項６にかかる画像形成装置は、請求項１乃至５の何れかにおいて、前記感光体に潜像を形成させる書き込み信号から主走査方向のトナー像幅を検知させる幅検知手段が設けられ、前記現像ローラ制御手段は、前記幅検知手段が、小さい幅の前記トナー像を検知した場合に、前記現像ローラを減速させることを特徴とする。
請求項７にかかる画像形成装置は、請求項６において、前記感光体に付着された前記一成分現像剤の量を検知させる付着量検知手段が設けられ、前記現像ローラ制御手段は、前記付着量検知手段で検知された前記一成分現像剤の付着量が０．６ｍｇ／ｃｍ２以上で前記現像ローラを減速させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、仮に、一成分現像剤中の外添剤が減少して流動性が低下し、現像ローラ上に非磁性トナーの付着量が多くなっても、現像ローラ制御手段が現像ローラの線速を減速して、現像ローラから感光体に向かって飛翔する一成分現像剤の量が実質的に減少するから、潜像を現像する非磁性トナー量を最適な状態に維持することができる。したがって、転写紙上の一成分現像剤の絶対量が常時略一定となるから、非磁性トナーの過多を起因とした画像のチリやムラの発生を抑制することができる。
また、感光体に潜像を形成する書き込み信号から主走査方向の小さい幅のトナー像を検知した際に、現像ローラ制御手段が現像ローラの線速を減速して、現像ローラから感光体に向かって飛翔する一成分現像剤の量が実質的に減少するから、ライン画像のようにエッジ効果により非磁性トナーの付着量が多くなりがちな画像に対しても、チリやムラの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を、添付図面を参照しながら説明する。本実施の形態にかかる画像形成装置は、黒色のトナーとキャリアとからなる二成分現像剤（以下「黒トナー」という）と、流動性を向上させるために疎水性シリカ及びスチレン−アクリル樹脂微粒子等の外添剤と赤の顔料からなる非磁性トナーとを配合させてなる一成分現像剤（以下「赤トナー」という）とを用いて、赤黒の二色画像を形成させるのに好適なものが例示されている。
まず、本実施の形態にかかる画像形成装置の概略を説明する。
本実施の形態にかかる画像形成装置は、図１に示すように、原稿を光学的に読み取って電気的な画像データとして出力させる原稿読み取り器１と、その原稿読み取り器１と電気的に接続され原稿読み取り器１で出力された画像データを蓄積させる画像メモリ部２と、潜像及びトナー像が形成される回転可能なドラム状の感光体３と、その感光体３に黒トナー像を形成させる第一作像部４と、黒トナー像に重畳されるように感光体３に赤トナー像を形成させる第二作像部５と、その第一作像部４及び第二作像部５と画像メモリ部２との双方に電気的に接続され、作像の統括制御をさせるコントローラ６と、給紙トレイ７から送り出された転写紙を待機させると共に給紙ガイド８を介して後述の転写ベルト１１と感光体３との間に所定のタイミングでもって送り出させるレジストローラ９と、一対のローラ１０に掛架された転写ベルト１１とその転写ベルト１１裏面に軸支されたバイアスローラ１２とを備え、その転写ベルト１１を挟んでバイアスローラ１２から感光体３へ転写電流を流して感光体３上のトナー像を転写紙に転写させる共に、定着器（図示せず）に転写紙を搬送させる転写器１３と、バイアスローラ１２に電気的に接続され、感光体３へ流れる電流を一定に維持させながら転写電圧を出力させる転写電圧印加部１４と、転写紙が感光体３に貼りついた場合に転写紙を感光体３から剥離させる分離爪１５と、転写紙に二色のトナー像を転写した後に感光体３上に残留したトナーを除去させるクリーニング器１６と、次の画像形成に備えて感光体３の電荷を除去させる除電器１７とを備えて構成される。
【０００９】
このように構成された画像形成装置の動作の概略を説明すると、まず、所望の原稿をセットした原稿読み取り器１が、その原稿を光学的に読み取って電気的な画像データとして画像メモリ部２に蓄積する。
次いで、感光体３の回転移動を開始すると同時に第一作像部４及び第二作像部５による作像を開始する。この第一作像部４及び第二作像部５を夫々構成する第一現像器２１及び第二現像器２５の構成・現像方式に相違はあるものの、この作像のプロセス自体は電子写真方式の周知のものである。
すなわち、感光体３の表面を一様に帯電し、その帯電した感光体３の表面を画像データに基づいて露光し、その露光によって形成した感光体３上の潜像をトナーで現像してトナー像に可視化する。この作像は、第一作像部４及び第二作像部５によって、感光体３上の黒トナー像に赤トナー像が重畳するように連続して行われる。
このようにして感光体３上に形成した二色トナー像は、転写ベルト１１に対峙する位置に移動する。これと同時にレジストローラ９が転写ベルト１１と感光体３との間に転写紙と送り出すと共に、転写ベルト１１に転写電流を流して、感光体３上のトナー像を転写紙に転写する。
そして、二色トナー像を担持した転写紙は、転写ベルト１１によって図示しない定着器に移動し、定着器が二色トナー像を担持した転写紙を加圧及び加熱して二色トナー像を転写紙に定着する。このようにして二色トナー像が定着した転写紙は、図示しない搬出部に移動して、一連の動作が終了する。
【００１０】
本発明の要部は、第二現像ローラ３１の減速制御であり、その詳細な説明は、各実施の形態に分けて後述する。なお、第二作像部５と一組の関係となる第一作像部４の構成と作用は、以下のようになっている。
すなわち、第一作像部４は、感光体３の表面を一様に帯電させる第一帯電器１８と、画像データに基づいて感光体３上に黒画像の潜像を形成させる第一露光器１９と、回転可能に軸支されたスリーブに内部にマグネットローラーが設けられた第一現像ローラ２０を備え、黒トナーを用いて黒画像の潜像を黒トナー像に現像させる第一現像器２１と、スリーブに直流バイアスを印加させる第一バイアス印加部２２とで構成される。なお、第一現像器２１は、黒トナーが充填されたトナーカートリッジ（図示せず）を介して、第一現像器２１に黒トナーが補給されるようになっている。
このように構成された第一作像部４は、まず、第一帯電器１８が、感光体３の表面を一様に帯電する。そして、第一露光器１９が、画像データに基づいて強弱のある光を感光体３に照射して感光体３の表面に黒画像の潜像を形成する。
そして、感光体３上に形成した黒画像の潜像は、感光体３の回転によって第一現像器２１と対向する位置に移動する。このとき、感光体３との線速比、約２．０で回転移動しているスリーブに直流バイアスを印加して、スリーブの表面にキャリアによる磁気ブラシを形成する。
黒色のトナーは、その磁気ブラシを介して感光体３の黒画像の潜像に静電的に付着することで、感光体３上に黒トナー像を形成する。このように第一作像部４は、所謂、磁気ブラシＤＣバイアス現像法になっている。
【００１１】
（実施の形態１）
実施の形態１にかかる画像形成装置は、第二作像部５と、コントローラ６（現像ローラ制御手段）とを備えて構成される。
第二作像部５は、感光体３の表面を一様に帯電させる第二帯電器２３と、画像データに基づいて感光体３上に赤画像の潜像を形成させる第二露光器２４と、赤トナーを用いて赤画像の潜像を赤トナー像に現像させる第二現像器２５と、その第二現像器２５の第二現像ローラ３１に直流バイアスを印加させる第二バイアス印加部２６とを備えて構成される。
上記の構成のうち、第二現像器２５は、図２に示すように、キャビネット２７と、残量検知手段２８と、アジテータ２９と、トナー供給ローラ３０と、第二現像ローラ３１と、第二現像ローラ駆動モータ３２と、薄層ブレード３３とを備えて構成される。なお、第二現像器２５は、赤トナーが充填されたトナーカートリッジ（図示せず）が着脱可能になっており、そのトナーカートリッジを介して、現像剤収容部２７ａ内に赤トナーが補給されるようになっている。
キャビネット２７は、凸湾曲状の最下部２７ｂが右方底面に形成されると共に、その最下部２７ｂから左方に向かって底面が略階段状に形成された密閉容器状の現像剤収容部２７ａが形成されている。また、このキャビネット２７には、現像剤収容部２７ａ内にトナーカートリッジからの赤トナーを補給させる補給孔（図示せず）と、後述する第二現像ローラ３１の一部を露出させるスリット状の開口部２７ｃが左端部に設けられている。
なお、上記したように、この赤トナーは、流動性を向上させるために疎水性シリカ及びスチレン−アクリル樹脂微粒子等の外添剤と赤の顔料からなる非磁性トナーとを配合させてなる一成分現像剤である。
残量検知手段２８は、コントローラ６と電気的に接続されると共に、現像剤収容部２７ａの最下部２７ｂの内底面に、現像剤収容部２７ａ内の赤トナーの重さ（圧力）に応じた電圧が出力可能に設けられた周知構成の圧電センサを備えてなる。すなわち、その圧電センサから出力される電圧値を、コントローラ６が、現像剤収容部２７ａ内の赤トナーの量に置き換えている。なお、現像剤収容部２７ａ内の赤トナーは後述のアジテータ２９によって攪拌されることで、圧電センサから出力される電圧値は常に変動している。
【００１２】
アジテータ２９は、キャビネット２７の最下部２７ｂの底面上方と、その左側に軸支された一対で構成されている。この一対のアジテータ２９は、共に時計方向に回転するようになっており、この回転によって現像剤収容部２７ａ内の赤トナーを掘り起こすように攪拌しつつ、後述のトナー供給ローラ３０へ向かって赤トナーを搬送させるようになっている。
トナー供給ローラ３０は、左側のアジテータ２９より左方に軸支されたスポンジローラからなる。
第二現像ローラ３１は、周面に微小面積の誘電体部と微小面積の導電体部とが規則的（または不規則）に分布するように形成されており、キャビネット２７に形成された開口部２７ｃから周面の一部が露出するように、かつ、トナー供給ローラ３０と接触されるようにキャビネット２７に軸支されている。
【００１３】
また、この第二現像ローラ３１の両軸端には、第二現像ローラ３１の径より大きい所要径からなるスペーサコロ３６が回動可能に係合されており、第二現像器２５は、そのスペーサコロ３６が感光体３の端部に当接されて第二現像ローラ３１の表面と感光体３との表面との間に微小間隙Ｃが形成されるように画像形成装置内に配設される。
第二現像ローラ駆動モータ３２は、ブラシレスＤＣモータ、パルスモータ、超音波モータ、ダイレクトドライブモータなどの電動モータからなり、第二現像ローラ３１の一端部に機械的に係合されていると共に、コントローラ６（現像ローラ制御手段）と電気的に接続されている。そして、そのコントローラ６の制御により、通常時、第二現像ローラ３１を感光体３に対して線速比約１．２で反時計方向に回転可能に、かつ、所定の条件を満足する際に第二現像ローラ３１の線速を減速回転可能になっている。
薄層ブレード３３は、第二現像ローラ３１の軸方向に亘って形成された帯板状部材であり、第二現像ローラ３１と感光体３との最近接部と、トナー供給ローラ３０と第二現像ローラ３１との接触部との間で、その接触部より第二現像ローラ３１の回転方向下流側の中途部に、第二現像ローラ３１に付着した赤トナーを均すように、第二現像ローラ３１の表面から所定の間隔をおいて設けられている。
【００１４】
コントローラ６は、トナーエンドと判断させる所定の閾値が記録され、その閾値と、残量検知手段２８から出力された電圧値とを比較させてトナーエンドになったか否かを判断させ、トナーエンドと判断した場合に、第二現像ローラ駆動モータ３２への駆動指令値（モータの種類に応じて異なる）を調整して、第二現像ローラ３１の線速を減速させるようになっている。なお、上記の電圧値の検知タイミングは、転写紙がレジストローラ９を通過した時としている。
また、このコントローラ６は、上記の検知タイミングでトナーエンドが連続して５回検知した場合と、トナーエンドが連続２回をニアエンドとし、そのニアエンドが累積２０回の場合とをトナーエンドと判断して、第二現像ローラ３１の線速を減速させるようになっている。これは、現像剤収容部２７ａ内に赤トナーが十分にあるにも関わらず、アジテータ２９による攪拌で圧電センサから出力される電圧値が瞬間的に閾値に達する場合があり、上記した制御を行うことで誤動作を回避させるためである。
また、現像剤収容部２７ａの最下部２７ｂに設けた残量検知手段２８によって、かかる配設位置での赤トナーがトナーエンドに達しても、図２に示すように、現像剤収容部２７ａの底面は第二現像ローラ３１に向かって略階段状に形成されていることで、現像剤収容部２７ａ内には、相当数の画像形成が行えるようになっている。
さらに、このコントローラ６は、現像剤収容部２７ａ内に赤トナーを補給させた回数を積算させ、その積算された補給回数が、所定回数（現像剤収容部２７ａの内壁に付着した外添剤の量が付着可能な量に達して、これ以上付着しないと想定できる回数である）に達した場合、第二現像ローラ３１の線速を減速させないようになっている。
補給回数の入力例としては、例えば、トナーカートリッジのセット動作に応動するセンサやスイッチを設けて自動的に入力可能に構成したり、あるいは、使用者にトナー補給したことを入力させるように構成したりする例が挙げられる。
【００１５】
このように構成された第二作像部５の一連の動作を説明する。
まず、第一作像部４と同様に、第二帯電器２３が、黒トナー像の形成面も含んで感光体３の表面を一様に帯電し、第二露光器２４が、画像データに基づいて強弱のある光を感光体３に照射して感光体３の表面に赤画像の潜像を形成する。
そして、感光体３上に形成した赤画像の潜像は、感光体３の回転によって第二現像器２５と対向する位置に移動していく。これと同時に、赤トナーは、アジテータ２９による攪拌によって帯電しながらトナー供給ローラ３０側に移動して、回転中のトナー供給ローラ３０に静電的に付着し、第二現像ローラ３１との衝合部分に向かって移動する。
衝合部分に達した赤トナーは、第二現像ローラ３１とトナー供給ローラ３０とによる摺り合わせで感光体３と同極性に帯電し、第二現像ローラ３１に付着して感光体３側へ回転移動する。この回転移動中、一定の層厚となるように薄層ブレード３３が赤トナー層を均す。このとき、非磁性トナー間に介在した外添剤のベアリング効果によって、第二現像ローラ３１に付着した余分な赤トナーは、押し固めるかの如く押圧されることもなく、薄層ブレード３３部分で留まったり、現像剤収容部２７ａ内に落下したりして、一定の層厚の赤トナー層を形成する。
そして、第二現像器２５と対向する位置に赤画像の潜像が移動してきたら、感光体３との線速比、約１．２で回転移動している第二現像ローラ３１に直流バイアスを印加する。この印加によって、感光体３表面と非接触となっている第二現像ローラ３１上の赤トナーは、赤画像の潜像に向かって飛翔し、黒トナー像の上から静電的に付着して赤トナー像を形成する。
このように第二作像部５は、黒トナー像を崩さないように、潜像に向かってトナーを飛翔させるジャンピング方式による現像になっている。
【００１６】
第二作像部５は、このようにして感光体３に赤トナー像を形成するが、その画像形成時には、赤トナー中の外添剤も帯電することから、そのうちの僅かな外添剤が第二現像器２５の現像剤収容部２７ａの内壁に付着する。この付着現象は、画像形成の度に生じ、徐々に赤トナー中の外添剤の量が減少して配合バランスが崩れていく。
外添剤の量が減少するにつれて、非磁性トナーは、ベアリング効果を演じる外添剤の減少によって徐々に凝集していき、赤トナーの流動性が低下していく。このようにして赤トナーの流動性が低下していくと、薄層ブレード３３が赤トナー層を均す際、第二現像ローラ３１に付着した余分な赤トナーは、押し固めるかの如く押圧されて、第二現像ローラ３１の表面に実質的に赤トナーが多く付着する。
第二現像ローラ３１に多くの赤トナーが付着すると、当然のことながら、多くの赤トナーが、潜像や転写紙に付着することになる。
そもそも、一成分現像剤のジャンピング方式では、トナー帯電量が低くなって転写紙とトナーの保持力が弱くなりがちで、また、転写器１３から転写紙が剥離する際の剥離放電、装置内に適宜設けた転写紙案内用のガイド部材と転写紙との摺接による静電気、定着器での定着熱による転写紙の水分蒸発などの外乱等によって、定着後の画像にチリやムラが発生しやすく、第二現像ローラ３１に多くの赤トナーが載ってしまうことで、不具合が顕著になる。
【００１７】
ここで、現像剤収容部２７ａへ一成分現像剤である赤トナーの補給回数、すなわち、トナーカートリッジの使用回数と、第二現像ローラ３１への赤トナー付着量と、画像形成数との関係を、図３を参照しながら説明する。横軸は画像形成数を、縦軸は第二現像ローラ３１上の赤トナー付着量である。なお、図３は、複数の右上がりの山形状部分が徐々に右下がりとなる線図になっている。
まず、一山目の右上がり部分は、１本目のトナーカートリッジを用いて、赤トナーの補給開始から赤トナーが無くなるまでの、第二現像ローラ３１へのトナー付着量の状態を示している。すなわち、上記したように、画像形成の回数を重ねる度に、外添剤の減少によって赤トナーの流動性が低下し、この流動性の低下によって二現像ローラへのトナー付着量が増加する。なお、１本目のトナーカートリッジを用いた画像形成の初回時は、現像剤収容部２７ａの内壁はクリーンであるため、より多くの外添剤が付着する。
【００１８】
二山目の右上がり部分は、２本目のトナーカートリッジを用いて、赤トナーの補給開始から赤トナーが無くなるまでの第二現像ローラ３１へのトナー付着量の状態を示している。基本的には、上記と同様に、画像形成の回数を重ねる度に、外添剤の減少によって赤トナーの流動性が低下し、この流動性の低下によって第二現像ローラ３１へのトナー付着量が増加するが、１本目のトナーカートリッジを用いた画像形成の時に比べ、現像剤収容部２７ａの内壁には既に多くの外添剤が付着していることから、内壁への付着可能な絶対量が限られてくる（少なくなる）。したがって、赤トナーの流動性は、１本目のトナーカートリッジを用いたときより僅かに良くなり、第二現像ローラ３１への赤トナー付着量は下がってくる（複数の右上がりの山形状部分が徐々に右下がりになる）。
三山目以降の右上がり部分は、現像剤収容部２７ａの内壁に付着する外添剤の量が付着可能な量（飽和量）に達するまで、二山目の右上がり部分と同様に、第二現像ローラ３１へのトナー付着量は全体的に少なくなりつつ、画像形成の回数を重ねる度に、外添剤の減少によって赤トナーの流動性が低下し、この流動性の低下によって第二現像ローラ３１へのトナー付着量が増加する。
現像剤収容部２７ａの内壁に付着した外添剤の量が付着可能な量に達して、これ以上付着しなくなると、赤トナーの流動性が低下することなく上記した不具合が解消する。
【００１９】
次に、図４を参照しながら、実施の形態１にかかる第二現像ローラ３１の一連の動作を詳述する。図４は、縦軸に感光体３の表面に付着する単位面積あたりの赤トナーの量を示し、横軸は感光体３に対する第二現像ローラ３１の線速比を示し、赤トナー補給直後（トナーカートリッジ交換時）と、画像形成を所定の回数を経て安定した時と、トナーエンドになった時の３つの状態時を例示している。なお、図４は、１本目のトナーカートリッジの場合を例示している。
まず、現像剤収容部２７ａの最下部２７ｂに設けた残量検知手段２８とコントローラ６とで、転写紙後端がレジストローラ９を抜けるタイミングで、赤トナーの有無を検知する。この検知は、上記したように、トナーエンドが連続して５回検知した場合と、トナーエンドが連続２回をニアエンドとし、その二アエンドが累積２０回の場合とを、トナーエンドと判断する。
コントローラ６は、トナーエンドになっていないと判断したら、感光体３に対して線速比約１．２で第二現像ローラ３１の回転を維持する。図４に示すように、赤トナー補給直後の場合、感光体３上の赤トナー付着量０．５ｍｇ／ｃｍ２であり、安定時は、感光体３上の赤トナー付着量０．７ｍｇ／ｃｍ２であり、多量の赤トナーが、潜像や転写紙に付着することによる上記した不具合は生じない。
【００２０】
コントローラ６は、トナーエンドと判断したら、第二現像ローラ３１の線速を下げる減速制御に移行する。すなわち、第二現像ローラ駆動モータ３２への駆動指令値（モータの種類に応じて異なる）を調整して、図４に示すように、通常時、感光体３に対して線速比約１．２で反時計方向に回転している第二現像ローラ３１の線速比を１．０にする。この減速制御により、感光体３上の赤トナー付着量０．９ｍｇ／ｃｍ２（上記の不具合が生じる量である）となるところを、付着量０．７ｍｇ／ｃｍ２として安定時と変らないようにする。この減速制御は、現像剤収容部２７ａ内に赤トナーを補給するまで行う（トナーカートリッジの交換まで行う）。
トナーカートリッジを交換すると、コントローラ６はその交換回数を記録し、画像形成時、感光体３に対して線速比約１．２で第二現像ローラ３１の回転を制御し、トナーエンドとなったら、第二現像ローラ３１の線速比を１．０に制御する。なお、２本目のトナーカートリッジの場合、上記したように、赤トナーの流動性は、１本目のトナーカートリッジを用いたときより僅かに良くなることから、図４で示す各線は、若干、下方にシフトする。
コントローラ６は、現像剤収容部２７ａ内に赤トナーを補給させた回数（トナーカートリッジの交換回数）が、現像剤収容部２７ａの内壁に付着した外添剤の量が付着可能量に達したと想定できる回数に達したら、現像剤収容部２７ａの内壁に外添剤がこれ以上付着することがないから、第二現像ローラ３１の線速を下げずに、第二現像ローラ３１を感光体３に対して線速比約１．２を維持する。
【００２１】
このように実施の形態１にかかる画像形成装置は、コントローラ６がトナーエンドと判断したら、現像剤収容部２７ａ内の内壁に相応の赤トナー中の外添剤が付着して、現像剤収容部２７ａ内に残余している赤トナーの流動性が低下しているとして、感光体３に対する第二現像ローラ３１の線速比を下げる減速制御を行う。
この減速制御によって、第二現像ローラ３１から定速回転の感光体３に向かって飛翔する赤トナーの量が実質的に減少して、赤画像の潜像を現像する赤の顔料からなる非磁性トナー量を最適な状態にできる。
したがって、転写紙上の非磁性トナーの量が画像に悪影響を及ぼすような量とならないから、非磁性トナーの過多を起因とした画像のチリやムラの発生を抑制することができる。
また、コントローラ６は、現像剤収容部２７ａ内への赤トナー補給の回数、すなわち、トナーカートリッジの交換回数を記録し、現像剤収容部２７ａ内に赤トナーを補給させた回数が、所定回数（現像剤収容部２７ａの内壁に付着した外添剤の量が付着可能量に達したと想定できる回数；トナーカートリッジの交換回数）に達したら、第二現像ローラ３１の減速制御を停止するから、上記とは逆に、転写紙上の非磁性トナーの量が少なくなることを回避して、適正濃度の画像を得ることができる。
【００２２】
（実施の形態２）
実施の形態１では、減速制御のトリガーをトナーエンドにしているが、実施の形態２にかかる画像形成装置は、そのトリガーを、感光体３に付着した赤トナーの量に基づいた例であり、実施の形態１と共通する構成の詳細な説明は省略して要部のみ詳述する。
実施の形態２にかかる画像形成装置は、付着量検知手段と、コントローラ６とを備えてなる。
付着量検知手段は、図１に示すように、発光素子と受光素子とを備え第二現像器２５と給紙ガイド８との間に配設された反射型フォトセンサ３４と、その反射型フォトセンサ３４とコントローラ６との双方に電気的に接続された付着量測定回路３５とを備えてなる。
この付着量検知手段は、反射型フォトセンサ３４が、感光体３上の赤トナー像に一定の光を照射し、その光の反射光を光電変換し、その光電変換した電圧値を付着量測定回路３５によってコントローラ６に入力可能な出力信号に整え、コントローラ６が、その出力信号に基づいて感光体３上の赤トナー付着量（赤トナー像の濃度）を検知するようになっている。
この赤トナー付着量は、反射型フォトセンサ３４の出力値に基づいて予め決定（試験結果から決定）されており、例えば、図５に示した線図になる。図５は、縦軸に反射型フォトセンサ３４の出力値（ｖ）を、横軸に感光体３上の赤トナー付着量（ｍｇ／ｃｍ２）を示す。
【００２３】
反射型フォトセンサ３４の出力値と感光体３上の赤トナー付着量との関係は、図５に示すように、反射型フォトセンサ３４の出力値が高い、すなわち、反射光が強い場合は、感光体３上の赤トナー付着量が少なく、その逆に、反射型フォトセンサ３４の出力値が低い、すなわち、反射光が弱い場合は、感光体３上の赤トナー付着量が多い。画像にチリやムラが発生する赤トナー付着量としては、試験結果から０．８ｍｇ／ｃｍ２以上ということが知見されている。
コントローラ６は、例えば、画像形成装置本体の電源投入後の立ち上げ時や、ある一定稼動休止後や、連続稼動後などの休止時間等の、通常の画像形成を行う前に赤トナーのみを用いたテスト画像の形成を実行させる。
さらに、このコントローラ６は、赤トナーの適正な量（非磁性トナーの過多を起因とした画像のチリやムラが発生しない量、すなわち０．８ｍｇ／ｃｍ２未満である）と判断させる閾値が記録され、その閾値と、反射型フォトセンサ３４の出力値とを比較させて濃度過多になったか否かを判断させ、濃度過多と判断した場合（赤トナー付着量：０．８ｍｇ／ｃｍ２以上）に、第二現像ローラ駆動モータ３２への駆動指令値（モータの種類に応じて異なる）を調整して、第二現像ローラ３１の線速を減速させるようになっている。
【００２４】
以上のように構成された実施の形態２にかかる画像形成装置は、コントローラ６が、通常の画像形成を行う前に赤トナーのみを用いたテスト画像の形成を開始し、これに付着量検知手段が連係して、感光体３上の赤トナー付着量を検知する。コントローラ６は、仮に、赤トナー付着量が０．８ｍｇ／ｃｍ２未満であったと判断したら、第二現像ローラ３１の回転を、感光体３に対して線速比約１．２の通常時を維持する。
上記とは逆に、コントローラ６が、赤トナー付着量が０．８ｍｇ／ｃｍ２以上と判断したら、第二現像ローラ３１の回転を、感光体３に対して線速比約１．０に減速して、本画像形成に望む。
この実施の形態２にかかる画像形成装置によれば、減速制御のトリガーを、感光体３に付着した赤トナーの量に基づいて行うことにより、非磁性トナーの過多を起因とした画像のチリやムラの発生を、より高精度で抑制することができる。
また、この実施の形態２にかかる画像形成装置は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いる場合でも適用可能である。
【００２５】
（実施の形態３）
実施の形態３にかかる画像形成装置は、主走査方向の画像幅が小さいライン像がある場合、第二現像ローラ３１上への非磁性トナーの付着量が、チリやムラが発生しないレベルであっても、所謂、エッジ効果によりチリやムラが生じる場合があり、これを解決したものである。上記した実施の形態と共通する構成の詳細な説明は省略して要部のみ詳述する。
実施の形態３にかかる画像形成装置は、幅検知手段と、コントローラ６とを備えて構成される。
幅検知手段は、感光体３に赤の潜像を形成させる書き込み信号から主走査方向のトナー像幅をその信号上で検知するようになっている。
コントローラ６は、幅検知手段によって書き込み信号中に、小さい幅のライン像の信号が存在する判断した場合、第二現像ローラ３１を減速させるようになっている。
以上のように構成された実施の形態３にかかる画像形成装置は、幅検知手段が、主走査方向のトナー像幅をその信号上で検知し、コントローラ６が、書き込み信号中に小さい幅のライン像の信号が存在しないと判断したら、第二現像ローラ３１の回転を、感光体３に対して線速比約１．２の通常時を維持する。
上記とは逆に、コントローラ６が、書き込み信号中に小さい幅のライン像の信号が存在すると判断したら、第二現像ローラ３１の回転を、感光体３に対して、例えば線速比約１．０に減速する。
【００２６】
この実施の形態３にかかる画像形成装置によれば、減速制御のトリガーを、書き込み信号中に小さい幅のライン像の信号の存在に基づいて行うことにより、エッジ効果による画像のチリやムラの発生を抑制することができる。
また、この実施の形態３にかかる画像形成装置は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いる場合でも適用可能である。
この実施の形態４の構成に、実施の形態２で例示した付着量検知手段を加えて、減速制御のトリガーを、書き込み信号中に小さい幅のライン像の信号が存在し、かつ、付着量検知手段で検知された感光体３上の赤トナーの付着量が０．６ｍｇ／ｃｍ２以上の場合に限り、第二現像ローラ３１の線速を減速するようにしても良い。
このようにしたのは、赤トナーの付着量が０．６ｍｇ／ｃｍ２未満の場合、エッジ効果による画像のチリやムラの発生がほとんど生じないからであるが、この場合も、本画像形成の前に、赤トナーのみを用いたテスト画像の形成を行う必要があるものの、適正濃度の良好な画像を形成することができる。
【００２７】
以上、本実施の形態にかかる画像形成装置を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
例えば、実施の形態１で例示した第二現像ローラ３１の減速制御のトリガーと、実施の形態２で例示した第二現像ローラ３１の減速制御のトリガーとの２つのトリガーを同時に用いる構成としたり、これに実施の形態３の減速制御のトリガーを加える構成にしても良い。この場合、トナーエンドの検知（実施の形態１）か、感光体３上の赤トナー付着量が０．８ｍｇ／ｃｍ２以上との判断（実施の形態２）のいずれかを先に検知した時点で減速制御に移行し、実施の形態３の減速制御のトリガーと分けた制御とすることが好ましい。
また本発明は、画像形成装置のおける画像のチリやムラが発生を抑える解決手段として、感光体３に対する第二現像ローラ３１の線速を下げることを要旨としているが、感光体３上の赤トナー付着量が僅かにでも不足した場合、感光体３に対する第二現像ローラ３１の線速を上げて濃度調整する技術手段や、一定の濃度を維持させるために適宜、第二現像ローラ３１の線速を加減速する技術手段に転用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施の形態にかかる画像形成装置の模式図である。
【図２】第二現像器２５の縦断正面図である。
【図３】画像形成数と第二現像ローラ上の赤トナー付着量との関係を示した線図である。
【図４】感光体に対する第二現像ローラの線速比と感光体上の赤トナー付着量との関係を示した線図である。
【図５】付着量検知手段の出力値と感光体上の赤トナー付着量との関係を示した線図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  原稿読み取り器、２  画像メモリ部、３  感光体、４  第一作像部、５  第二作像部、６  コントローラ、７  給紙トレイ、８  給紙ガイド、９  レジストローラ、１０  ローラ、１１  転写ベルト、１２  バイアスローラ、１３  転写器、１４  転写電圧印加部、１５  分離爪、１６  クリーニング器、１７  除電器、１８  第一帯電器、１９  第一露光器、２０  第一現像ローラ、２１  第一現像器、２２  第一バイアス印加部、２３  第二帯電器、２４  第二露光器、２５  第二現像器、２６  第二バイアス印加部、２７  キャビネット、２７ａ  現像剤収容部、２７ｂ  最下部、２７ｃ  開口部、２８  残量検知手段、２９  アジテータ、３０  トナー供給ローラ、３１  第二現像ローラ、３２  第二現像ローラ駆動モータ、３３  薄層ブレード、３４  反射型フォトセンサ、Ｃ  微小間隙
【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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