(57)【要約】【課題】画像ムラを抑制する。【解決手段】電子写真方式の画像形成装置は感光体ドラム１６と現像装置１９とを有する。現像装置１９は、トナーおよびキャリアを含む現像剤を収容する現像槽２８と前記現像剤を表面に担持する現像ローラ２４とを含む。そして、画像形成装置は、現像ローラ２４のトナーを感光体ドラム１６へ移すことによって感光体ドラム１６の静電潜像を現像する画像形成プロセスを実行する。この画像形成装置には、前記画像形成プロセスの非実行期間内に前記トナーの帯電極性と同一極性の第１清掃バイアスを現像装置１９に印加するバイアス印加回路３５が含まれている。【選択図】図１
2009128379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、トナーおよびキャリアを含む現像剤を収容する現像槽と前記現像剤を表面に担持して回転する現像ローラとを含む現像装置とを有し、前記現像ローラの表面のトナーを前記感光体へ供給することによって前記感光体の静電潜像を現像する画像形成プロセスを実行する電子写真方式の画像形成装置において、
前記画像形成プロセスの非実行期間内に前記トナーの帯電極性と同一極性の第１清掃バイアスを前記現像装置に印加するバイアス印加部を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１清掃バイアスの電圧値の絶対値は４５０Ｖ以上であって７００Ｖ以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記バイアス印加部は、第１清掃バイアスの印加時間を０．５秒以上であって１秒以下にすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記バイアス印加部は、前記画像形成プロセスの非実行期間において、前記第１清掃バイアスを前記現像装置に印加した後に、前記トナーの帯電極性と逆極性の第２清掃バイアスを前記現像装置に印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１清掃バイアスの電圧値の絶対値は４５０Ｖ以上であって７００Ｖ以下であり、前記第２清掃バイアスの電圧値の絶対値は１５０Ｖ以上であって２５０Ｖ以下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。
【請求項６】
前記第１清掃バイアスを連続して印加する第１工程と、第１工程の直後に前記第２清掃バイアスを連続して印加する第２工程とからなる工程を印加工程とする場合、
前記バイアス印加部は、１/６０秒以上であって１秒以下の周期で前記印加工程を連続して繰り返すことを特徴とする請求項４または５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１清掃バイアスの印加時間の合計が０．５秒以上であって１秒以下になるように前記印加工程の繰り返し回数が設定されていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記バイアス印加部は、画像形成プロセスの実行期間において前記トナーの帯電極性と同一極性の現像バイアスを前記現像装置に印加するバイアス印加回路を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像槽には開口部が形成され、
前記現像ローラは、前記開口部から前記現像槽の外部へ突出しないように前記現像槽の内部に備えられていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像槽の内壁面における前記開口部の周囲には導電剤が塗布されていることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記開口部の周囲において前記現像槽の壁の一部を構成する部材は弾性材料からなるシート部材であることを特徴とする請求項９または１０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の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（以下、単に「画像形成装置」と称す）は、簡易な操作で高画質画像を形成でき、保守管理も容易であることから、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機などに適用され、広く普及している。画像形成装置は、感光体ドラム、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、定着装置を含む。感光体ドラムはその表面に感光層を有するローラ状部材である。帯電装置は感光体ドラムの表面を所定電位に帯電させるものである。露光装置は帯電状態にある感光体ドラムの表面を露光することによって感光体ドラムの表面に静電潜像を形成するものである。現像装置は感光体ドラムの表面の静電潜像にトナーを供給して当該表面に画像（トナー像）を形成するものである。転写装置は感光体ドラムの表面に形成された画像を用紙（記録媒体）に転写するものである。定着装置は画像を用紙に熱定着させるものである。これら部材によって、用紙上に画像が形成される。
【０００３】
画像形成装置に備えられる現像装置としては、一般的に、現像槽、現像ローラ、撹拌部材、層厚規制部材、流し板を有するものが用いられる。現像槽は、現像ローラおよび撹拌部材を回転自在に支持するとともに、その内部に現像剤を収容するものである。現像ローラは、現像槽の開口部付近または開口部に至るように現像槽に配置されており、現像槽に収容されている現像剤を現像ローラの表面に担持して回転し、現像ローラの表面の現像剤を感光体ドラムの表面まで搬送することによって感光体ドラムの表面に画像（トナー像）を形成する処理（現像処理）を行うものである。撹拌部材は現像槽内の現像剤を均一に撹拌して現像ローラに向けて搬送するものである。層厚規制部材は現像ローラの表面の現像剤からなる層の層厚を規制するものである。なお、前記現像剤としては、主に、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤が用いられる。
【０００４】
画像形成装置の広範な分野への急速な普及に伴い、画像形成装置には様々な高性能化が要求される。たとえば、プロセス速度の高速化が進められる。数年前まではＡ４用紙で５０〜７０枚／分であったプロセス速度が、最近では１００〜１２０枚／分にも及ぶ。このような高速化は軽印刷の分野への進出を視野に入れたものである。
【０００５】
プロセス速度の高速化に対応するためには、現像装置の現像ローラの回転速度を速くしなければならないが、この場合、現像ローラの表面に作用する遠心力や空気抵抗が大きくなり、現像ローラの表面においてトナーがキャリアから遊離しやすくなる。そして、遊離したトナーは、現像ローラの表面から飛散し、飛散したトナーによって画像形成装置内部が汚れてしまうという問題が生じていた。この問題に対し、特許文献１では、同文献における第１図の符号２２のシール材を現像装置の内壁面の一部とすることにより、現像ローラから飛散するトナーを現像槽の内壁面の一部（シール材，開口部の周囲）にて受け止める技術が示されている。
【特許文献１】特開昭６１−１４５５７０号公報（昭和６１年７月３日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１のように、現像ローラから飛散するトナーを現像槽の内壁面の一部において受け止めるようにした場合、この内壁面にトナーが付着し蓄積されるという事態が生じてしまう。
【０００７】
そして、このような事態が生じると、画像形成プロセス実行中において、この内壁面に付着、蓄積したトナーの一部が現像バイアスによって画像形成中の感光体ドラムの表面に運ばれてしまい、感光体ドラムに形成される画像（トナー像）にムラが生じてしまう。
【０００８】
また、画像形成プロセスが長時間実行されないことによって、前記内壁面の一部にて蓄積されたトナーが長時間放置されると、蓄積されたトナーの帯電量が低下し、現像槽の内壁面から現像槽へトナーが落下し、現像槽内の現像剤の帯電量が低下する。そして、この落下後に画像形成プロセスが実行されると、帯電量の低下した現像剤によって現像処理が行われるため、感光体ドラムに形成される画像にムラが生じてしまう。さらに、現像装置に突然振動が加わった場合も、前記内壁面から現像槽へトナーが落下し、この落下後に画像形成プロセスが実行されると、感光体ドラムに形成される画像にムラが生じてしまう。
【０００９】
つまり、現像ローラから飛散するトナーを現像槽の内壁面の一部において受け止めるようにした場合、前記内壁面の一部においてトナーが付着、蓄積するという事態が生じ、この事態に起因して、最終的に形成される画像にムラが生じてしまうという課題がある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑み、従来よりも画像ムラの少ない電子写真方式の画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上の目的を達成するために、本発明は、感光体と、トナーおよびキャリアを含む現像剤を収容する現像槽と前記現像剤を表面に担持して回転する現像ローラとを含む現像装置とを有し、前記現像ローラの表面のトナーを前記感光体へ供給することによって前記感光体の静電潜像を現像する画像形成プロセスを実行する電子写真方式の画像形成装置において、前記画像形成プロセスの非実行期間内に前記トナーの帯電極性と同一極性の第１清掃バイアスを前記現像装置に印加するバイアス印加部を含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明の構成によれば、画像形成プロセスの非実行期間において現像装置に対してトナーの帯電極性と同一極性の第１清掃バイアスを印加していることになる。これにより、現像ローラから飛散して現像装置の内壁面の一部に付着・蓄積しているトナー（以下「付着トナー」と称すこともある）を画像形成の行われていない感光体へ強制的に移動させることができ、付着トナーを減少させて当該内壁面を清掃することが可能になる。それゆえ、画像形成プロセス中において、現像バイアスの影響によって付着トナーが前記内壁面から感光体へ移されてしまうという不具合を抑制でき、また、付着トナーが前記内壁面から現像槽に落下するという不具合をも抑制でき、これら不具合に起因して生じていた画像ムラを抑制できる。
【００１３】
なお、前記第１清掃バイアスの電圧値の絶対値が４５０Ｖより小さいと、前記付着トナーを十分に除去できず、逆に、前記第１清掃バイアスの電圧値の絶対値が７００Ｖより大きいと感光体にダメージ（絶縁破壊）を与える可能性が生じる。それゆえ、本発明の画像形成装置において、前記第１清掃バイアスの電圧値の絶対値は４５０Ｖ以上であって７００Ｖ以下であることが好ましい。
【００１４】
また、前記第１清掃バイアスの印加時間が０．５秒より短いと、前記付着トナーを前記内壁面から十分に除去できない可能性がある。さらに、前記第１清掃バイアスの印加時間が１秒を超えると無駄に消費されるトナーの量（第１清掃バイアスが印加されると前記内壁面の付着トナーのみならず現像ローラに付着しているトナーも感光体へ移されることがあり、無駄にトナーが消費されることがある）が顕著になってしまう。それゆえ、本発明の画像形成装置において、前記バイアス印加部は、第１清掃バイアスの印加時間を０．５秒以上であって１秒以下にすることが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明の画像形成装置において、前記バイアス印加部は、前記画像形成プロセスの非実行期間において、前記第１清掃バイアスを前記現像装置に印加した後に、前記トナーの帯電極性と逆極性の第２清掃バイアスを前記現像装置に印加するように構成されていることが好ましい。
【００１６】
この構成では、トナーと同極性の第１清掃バイアスの印加によって前記内壁面の付着トナーのみならず現像ローラに付着しているトナーも感光体へ移されることになるが、トナーと逆極性の第２清掃バイアスの印加によって、感光体に移されたトナーを現像装置の現像槽内に戻すことができ、第１清掃バイアスの印加によって無駄にトナー消費が生じてしまう事を抑制できる。
【００１７】
また、前記第１清掃バイアスの電圧値の絶対値が４５０Ｖより小さいと、前記付着トナーを十分に除去できず、逆に、前記第１清掃バイアスの電圧値の絶対値が７００Ｖより大きいと感光体にダメージ（絶縁破壊）を与える可能性が生じる。また、前記第２清掃バイアスの電圧値の絶対値が１５０Ｖより小さいと、感光体のトナーを十分に現像槽内に戻すことができず、逆に、第２清掃バイアスの電圧値の絶対値が２５０Ｖより大きいと、現像槽内における２成分現像剤中のキャリアが感光体に移される（消費）される可能性が生じる。それゆえ、本発明の画像形成装置において、前記第１清掃バイアスの電圧値の絶対値は４５０Ｖ以上であって７００Ｖ以下であり、前記第２清掃バイアスの電圧値の絶対値は１５０Ｖ以上であって２５０Ｖ以下であることが好ましい。
【００１８】
さらに、本発明の画像形成装置において、前記第１清掃バイアスを連続して印加する第１工程と、第１工程の直後に前記第２清掃バイアスを連続して印加する第２工程とからなる工程を印加工程とする場合、前記バイアス印加部は、１/６０秒以上であって１秒以下の周期で前記印加工程を連続して繰り返すことが好ましい。この理由を以下に説明する。前記バイアス印加部が前記印加工程を繰り返す場合、前記印加工程の周期が１/６０秒よりも短いと、前記付着トナーを感光体へ強制的に移動させることが困難になり、前記印加工程の周期が１秒よりも長いと、感光体に移されたトナーがクリーニング部材（例えば、感光体の残留トナーを回収するもの）等により回収されてしまってから前記第２清掃バイアスの印加が始まるという事態が生じ、第１清掃バイアスによって現像装置側から感光体側に移されたトナーを現像槽に戻すことが不可能になってしまうからである。
【００１９】
また、第１清掃バイアスの印加時間が０．５秒より短いと、前記付着トナーを十分に除去できず、第１清掃バイアスの印加時間が１秒を超えると、無駄に消費されるトナーの量が顕著になってしまう。それゆえ、本発明の画像形成装置においては、前記第１清掃バイアスの印加時間の合計が０．５秒以上であって１秒以下になるように前記印加工程の繰り返し回数が設定されていることが好ましい。
【００２０】
さらに、本発明の画像形成装置において、前記バイアス印加部は、画像形成プロセスの実行期間において前記トナーの帯電極性と同一極性の現像バイアスを前記現像装置に印加するバイアス印加回路を有することが好ましい。これにより、清掃バイアスを現像ローラに印加するための回路として現像バイアスを現像ローラに印加するためのバイアス印加回路を利用することができ、部品点数を増加させることなく清掃バイアスを印加する手段を画像形成装置に含ませることができる。
【００２１】
また、本発明の画像形成装置においては、前記現像槽には開口部が形成され、前記現像ローラは、前記開口部から前記現像槽の外部へ突出しないように前記現像槽の内部に備えられている構成であってもよい。このような構成の場合、前記現像槽の内壁面における前記開口部の周囲（現像装置の内壁面の一部）に対して、現像ローラから飛散したトナーが付着・蓄積しやすいため、本発明のバイアス印加部を備えることが極めて効果的となる。
【００２２】
さらに、本発明の画像形成装置においては、前記現像槽の内壁面における前記開口部の周囲に導電剤が塗布されていることが好ましい。これにより、前記第１清掃バイアスが現像装置に印加されると、前記開口部の周囲はトナーと同極性の電荷を帯び、前記開口部の周囲に付着しているトナーを電気的反発力によって前記開口部の周囲から引き離しやすくなる。
【００２３】
また、本発明の画像形成装置においては、前記開口部の周囲において前記現像槽の壁の一部を構成する部材が弾性材料からなるシート部材であることが好ましい。現像装置においては前記開口部の周囲の壁がシート部材で構成されていることがあるが、このシート部材を弾性材料とすることによってシート部材の耐久性を高めることができる。なお、前記弾性材料の具体例としてはシリコーンゴムが挙げられる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明は、前記画像形成プロセスの非実行期間内に前記トナーの帯電極性と同一極性の第１清掃バイアスを前記現像装置に印加するバイアス印加部を含むことを特徴とするものである。それゆえ、画像形成プロセス中において、現像バイアスの影響によって付着トナーが前記内壁面から感光体へ移されてしまうという不具合を抑制でき、また、付着トナーが前記内壁面から現像槽に落下するという不具合をも抑制でき、これら不具合に起因して生じていた画像ムラを抑制できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の一実施形態の画像形成装置について図に基づいて以下説明する。図２は、本実施形態の画像形成装置の全体構成を模式的に示した図である。
【００２６】
図２に示すように、画像形成装置１００は、電子写真方式且つ４連タンデム方式を採用するカラープリンタである。画像形成装置１００は、黒トナーからなる画像を形成する画像形成ユニット１，シアントナーからなる画像を形成する画像形成ユニット２，マゼンタトナーからなる画像を形成する画像形成ユニット３，黄トナーからなる画像を形成する画像形成ユニット４の４つの画像形成ユニットを備える。
【００２７】
これら４つの画像形成ユニット１〜４の上方には、中間転写ベルト（無端ベルト）５が配設されている。中間転写ベルト５は、２つの支持ロール６・６に架けられており、矢印Ｒにて示す方向に回転するようになっている。中間転写ベルト５の材料としては、ポリイミドまたはポリアミド等の樹脂に導電材料を適当量含有させたものを使用できる。
【００２８】
中間転写ベルト５の外側には、画像形成ユニット１、画像形成ユニット２、画像形成ユニット３、画像形成ユニット４が、回転方向Ｒの上流側から下流側に沿ってこの順に配置されている。
【００２９】
中間転写ベルト５の内側には、各画像形成ユニット１〜４にて形成された単色トナー画像を中間転写ベルト５上に転写する１次転写ローラ７が、画像形成ユニット１〜４毎に各画像形成ユニット１〜４に対向するように設けられている。各画像形成ユニット１〜４で形成された単色トナー画像は中間転写ベルト５上に重ね合うように転写され、これにより１つのカラー画像が形成されることになる。
【００３０】
また、中間転写ベルト５の外側において、画像形成ユニット４よりも回転方向Ｒの下流側には、中間転写ベルト５上に形成されたカラー画像を用紙（記録媒体）に転写する２次転写ローラ８が配設されている。
【００３１】
さらに、中間転写ベルト５の外側において、２次転写ローラ８よりも回転方向Ｒの下流側には、中間転写ベルト５の表面をクリーニングするためのベルトクリーニングユニット１０が設けられている。ベルトクリーニングユニット１０は、中間転写ベルト５に接触配置されるベルトクリーニングブラシ１１と、ベルトクリーニングブレード１２とを有している。ベルトクリーニングブレード１２は、ベルトクリーニングブラシ１１より回転方向Ｒの下流側に配置される。
【００３２】
また、画像形成ユニット１〜４の下方には、用紙を収容するトレー１４が配設されている。トレー１４内の用紙は、複数の給紙ローラ１３…によって、２次転写ローラ８と中間転写ベルト５とが対向する２次転写位置３０まで搬送される。なお、図２における矢印Ｐは用紙の搬送方向である。
【００３３】
さらに、２次転写ローラ８よりも用紙搬送方向Ｐの下流側には、用紙に転写された画像を用紙上に定着するための定着ユニット１５が設けられている。そして、定着ユニット１５のさらに用紙搬送方向Ｐの下流側には、画像の定着された用紙を画像形成装置１００から排出する排紙ローラ１３ａが設けられている。
【００３４】
このような画像形成装置１００においては、画像形成ユニット１〜４の各々で形成された各単色トナー画像が順次中間転写ベルト５上へ転写されることによって、中間転写ベルト５上にてカラー画像が形成される。そして、中間転写ベルト５上のカラー画像は、２次転写位置３０において、給紙ローラ１３…によって搬送されてきた用紙へ２次転写され、その後、定着ユニット１５にて用紙に定着される。カラー画像の定着された用紙は、排紙ローラ１３ａにて画像形成装置１００から排出される。一方、２次転写後、用紙に転写されないまま中間転写ベルト５上に残ったトナーは、ベルトクリーニングユニット１０にて取り除かれる。
【００３５】
つぎに、画像形成ユニット１〜４の内部構成の詳細について説明する。なお、画像形成ユニット１〜４は各々実質的に同じ構成であるため、説明の便宜上、以下では画像形成ユニット１のみについて説明し、画像形成ユニット２〜４の説明を省略する。
【００３６】
図１は、画像形成ユニット１を模式的に示した図である。図１に示されるように、画像形成ユニット１には感光体ドラム１６が備えられている。そして、感光体ドラム１６の周囲には、感光体ドラム１６を帯電する帯電器１７、帯電された感光体ドラム１６の表面に静電潜像を書き込む露光装置１８、感光体ドラム１６の表面に書き込まれた静電潜像を可視化（現像）する現像装置１９、一次転写後に感光体ドラム１６の表面に残留するトナーを含む残留物を除去するクリーニング装置２０、感光体ドラム１６の表面の残留電荷を除去する除電ランプ２５が、感光体ドラム１６の回転方向Ｒｄに沿ってこの順序で並んで配置される。
【００３７】
感光体ドラム１６は、アルミニウム素管等の金属ドラムを基材として、その表面（外周面）に有機感光体（ＯＰＣ）やアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の光導電層が薄膜状に形成されてなるものである。また、感光体ドラム１６の表面にレーザ光が照射されたときに当該表面の電位が低下して当該表面に静電潜像が形成されるために、前記金属ドラムのドラムフランジはドラムシャフトを介してグランドに接続されている。
【００３８】
帯電器１７は、スコロトロン帯電器であり、感光体ドラム１６の表面に対しコロナ放電を行って感光体ドラム１６の表面を所定の電位に帯電させるものである。具体的に、帯電器１７は、コロナ放電を行うノコ歯電極１７ａと、ノコ歯電極１７ａから感光体ドラム１６の表面に放たれるコロナイオンの量を制御する制御グリッド１７ｂとを備えている。ノコ歯電極１７ａには数ｋＶの高圧を出力する高圧電源（図示せず）が接続されている。また、制御グリッド１７ｂには後述するグリッド電圧発生回路３１からマイナス極性のグリッド電圧が供給され、これにより感光体ドラム１６の表面に放たれるコロナイオンの量を制御でき、感光体ドラム１６の帯電量を制御できるようになっている。
【００３９】
露光装置１８は、レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）であり、画像信号に応じてレーザ光を走査しながら感光体ドラム１６の表面を露光することによって、帯電器１７に帯電された感光体ドラム１６の表面電位を変化させ、感光体ドラム１６の表面に画像信号に応じた静電潜像を形成するものである。なお、露光装置１８はＬＳＵに限定されるものではなく、例えば、ＬＥＤ（light emitting diode）アレイを露光装置１８としてもよい。
【００４０】
現像装置１９は、２成分反転現像方式により、感光体ドラム１６の表面に形成された静電潜像を現像するものである。そして、現像装置１９によって現像された感光体ドラム１６上のトナー像は、中間転写ベルト５（図２参照）に転写される。以下では、この現像装置１９の構成について詳述する。現像装置１９は、図１に示すように、現像槽２８、現像ローラ２４、層厚規制部材２９、シート部材２３を有する。
【００４１】
現像槽２８は、トナーと磁性キャリア（以下単に「キャリア」と称す）とを含む２成分現像剤（以下、単に「現像剤」と称す）を収容する槽である。なお、本実施形態のトナーの帯電極性はマイナスであるものとするが、プラスであっても構わない。
【００４２】
現像ローラ２４は、感光体ドラム１６と間隙を設けつつ、現像槽２８の開口部５０付近にて感光体ドラム１６を臨むように現像槽２８の内部に設けられ、現像槽２８に収容されている現像剤を磁力によって表面に引き寄せ且つ担持するものである。そして、現像ローラ２４は、感光体ドラム１６とは逆方向（図１においてＲｆ方向）に回転することによって、表面に担持している現像剤を現像槽２８の開口部５０（現像領域）まで搬送する。そして、開口部５０において、後述するバイアス印加回路３５から現像ローラ２４に印加されている現像バイアスや現像ローラ２４の内側に備えられているマグネットから生じる磁力によって現像ローラ２４の表面のトナーが感光体ドラム１６の表面に移動する。
【００４３】
層厚規制部材２９は、開口部５０よりも現像ローラ２４の回転方向Ｒｆの上流側において現像ローラ２４の表面に対して隙間を開けて配置されているドクターブレードである。これにより、現像ローラ２４の表面に付着している現像剤からなる層の一部は、現像ローラ２４と層厚規制部材２９との隙間において層厚規制部材２９によって掻きとられ、現像領域としての開口部５０へ搬送される現像剤の量が調整される。
【００４４】
シート部材２３は、図１に示されるように、中央に開口部が形成されている枠状のシール材であり、現像槽２８の壁面に形成されている長方形状の穴の縁部を現像槽２８の外部から覆うように現像槽２８の外壁に貼り付けられている。そして、このシート部材２３の中央に形成されている開口が現像槽２８の開口部５０に相当することになる。
【００４５】
このようなシート部材２３を現像槽２８に貼り付けることによって、現像槽２８の開口部を狭めることができ、また、現像ローラ２４を現像槽の開口部から突出しないように配置することができる。これにより、現像ローラ２４の表面から飛散されるトナーを、現像槽の内壁面における開口部５０周囲（シート部材２３の裏面，シート部材２３の現像槽２８内部側の面）にて受け止めることができ易くなり、トナーが現像装置１９外部へ飛散してしまう事態を抑制できる。
【００４６】
また、本実施形態の画像形成装置１００には現像ホッパー（不図示）が設けられている。この現像ホッパーは、現像槽２８に収容される２成分現像剤のトナー濃度が減少した際に、現像槽２８に対してトナーを補給するための装置である。
【００４７】
つぎに、クリーニング装置２０について説明する。クリーニング装置２０は、クリーニングブレード２１とクリーナハウジング２２とを備えている。クリーニングブレード２１は、感光体ドラム１６の表面に圧接配置され、感光体ドラム１６の表面の残留物（主に現像処理後の残留トナー）を掻き取るものである。クリーナハウジング２２は、クリーニングブレード２１によって掻き取られた残留物を収容するものである。なお、クリーニングブレード２１はクリーナハウジング２２に取り付けられている。
【００４８】
また、画像形成ユニット１には、図１に示されるように、グリッド電圧発生回路３１と、バイアス印加回路３５と、これら回路３１・３５を制御する制御装置３４とが備えられている。
【００４９】
グリッド電圧発生回路３１は、図８に示すように、定電圧源であり且つ高電圧用トランスＴＨを有する高圧電源（グリッド電圧供給手段）３２と、定電圧源であり且つ低電圧用トランスＴＬを有する低圧電源（グリッド電圧供給手段）３３と、抵抗Ｒ１〜抵抗Ｒ９と、スイッチＳ１〜Ｓ１０とを有する構成である。そして、高圧電源３２は−６５０Ｖの電圧を出力する電源であり、低圧電源３３は−２００Ｖの電圧を出力する電源である。
【００５０】
また、グリッド電圧発生回路３１においては、高圧電源３２と低圧電源３３との間にて抵抗Ｒ１〜抵抗Ｒ９が直列接続されている。さらに、スイッチＳ１をオンにすると低圧電源３３から出力される電圧がグリッド電圧として制御グリッド１７ｂに直接印加されるようになっており、スイッチＳ１０をオンにすると高圧電源３２から出力される電圧がグリッド電圧として制御グリッド１７ｂに直接印加されるようになっている。また、スイッチＳｎ（ｎ＝２〜９）をオンにすると、抵抗Ｒｎと抵抗Ｒｎ−１との間にかかる電圧（抵抗分圧された電圧）がグリッド電圧として制御グリッド１７ｂに印加されるようになっている。
【００５１】
つまり、制御装置３４は、スイッチＳ１〜スイッチＳ１０のオン/オフを切り替えることにより、低圧電源３３から出力される−２００Ｖの電圧または高圧電源３２から出力される−６５０Ｖの電圧を選択して制御グリッド１７ｂに印加できるだけでなく、抵抗分圧によって得られる各電圧（本実施形態では−２５０Ｖの電圧，−３００Ｖの電圧,−３５０Ｖの電圧, −４００Ｖの電圧,−４５０Ｖの電圧,−５００Ｖの電圧,−５５０Ｖの電圧，−６００Ｖの電圧）のいずれかを選択して制御グリッド１７ｂに印加できるようになっている。
【００５２】
バイアス印加回路（現像バイアス供給手段，バイアス供給部）３５は、＋１５０Ｖの電源と−１００Ｖの電源と−５００Ｖの電源とを有し、バイアス印加回路３５内のスイッチ（不図示）が切り替えられることによって＋１５０Ｖの電源電圧、−１００Ｖの電源電圧、−５００Ｖの電源電圧のうちのいずれかの電源電圧を現像バイアスとして現像ローラ２４に印加するように設定されている回路である。なお、バイアス印加回路３５内のスイッチの切り替えは制御装置３４によって行われる。
【００５３】
つぎに、本実施形態の画像形成装置１００における画像形成プロセスの順序を説明する。まず、ドラムモータによって感光体ドラム１６が回転し始める。つぎに、帯電器１７が感光体ドラム１６の表面を均一な電位に帯電する。さらに、露光装置１８が、帯電された感光体ドラム１６の表面をレーザ光で照射し、感光体ドラム１６の表面に静電潜像を形成する。そして、上記の静電潜像は現像装置１９から供給されるトナーによって現像され、感光体ドラム１６の表面においてトナー像（画像）が形成される。
【００５４】
つぎに、帯電器１７に印加されるグリッド電圧、および、現像ローラ２４に印加される現像バイアスについて説明する。図３は、画像形成プロセスの実行期間における、グリッド電圧のレベルの変化および現像バイアスのレベルの変化を時系列で示したチャートである。
【００５５】
制御装置３４は、図３に示すように、ドラムモータをオンに切り替えるのと同時に（感光体ドラム１６の回転開始と同時に）、グリッド電圧発生回路３１のスイッチＳ１をオンにして、グリッド電圧発生回路３１が制御グリッド１７ｂに低圧（−２００Ｖ）のグリッド電圧を供給するようにグリッド電圧発生回路３１を制御する。また、図３には示されていないが、制御装置３４は、ドラムモータをオンに切り替えるのと同時に、帯電器１７のノコ歯電極１７ａに対して高圧を供給する。また、制御装置３４は、ドラムモータをオンに切り替えるのと同時に、除電ランプ２５をオンにする。
【００５６】
さらに、制御装置３４は、ドラムモータをオンにするのと同時に、バイアス印加回路３５が＋１５０Ｖの現像バイアスを現像ローラ２４に印加するようにバイアス印加回路３５を制御する。なお、現像ローラ２４は、ドラムモータにより回転駆動される感光体ドラム１６と連動して回転を開始するようになっている。
【００５７】
ドラムモータをオンに切り替えてからｃ時間経過後、制御装置３４は、グリッド電圧発生回路３１のスイッチＳ１〜Ｓ１０を制御することにより、制御グリッド１７ｂに印加されるグリッド電圧の電圧値を−２００Ｖから−６５０Ｖにまで段階的に引き上げる。具体的に、−５０Ｖずつ９回の引き上げを行うことによって、グリッド電圧を−２００Ｖの低圧から−６５０Ｖの高圧にまで引き上げる。これにより、感光体ドラム１６の表面電位の立ち上がり時における電位の不安定部分の発生を防止し、感光体ドラム１６の表面電位を規定電位まで直線的に立ち上げることができる（図４参照）。この結果、キャリアの飛散による感光体ドラム１６の劣化やトナーリサイクル時の飛散キャリアを核としたトナーの凝集による画質の劣化、並びに感光体ドラム１６への逆帯電トナーの付着やトナー消費量の増大を防止できるともに、安定した画質の画像を得ることができる。
【００５８】
図３に示されるように、ドラムモータをオンに切り替えてからａ時間経過後、制御装置３４は、バイアス印加回路３５を制御して、現像ローラ２４に印加される現像バイアスの電圧値を＋１５０Ｖ（プラス電圧）から−１００Ｖ（マイナス電圧）に切り替える。さらに、制御装置３４は、バイアス印加回路３５を制御して、現像バイアスの電圧値を−１００Ｖに切り替えてからｂ時間経過後、現像バイアスの電圧値を−１００Ｖ（低圧）から−５００Ｖ（高圧）にまで引き上げる。
【００５９】
ここで、現像ローラ２４に対して最初はマイナスの現像バイアスを印加せずにプラスの現像バイアスを印加している理由を説明する。感光体ドラム１６の回転開始後、感光体ドラム１６表面のうち帯電器１７によって電位が上昇した帯電領域が現像領域（開口部５０）に到達するまでの間、感光体ドラム１６の表面において現像領域を通過する領域は非帯電領域（０Ｖ）であるため、現像装置１９内において帯電しているトナーが前記非帯電領域に静電気力で引き付けられてしまう。また、この間、グリッド電圧と同極性の電圧（つまり、トナーと同極性のマイナス電圧）を現像バイアスとして現像ローラ２４に印加すると、トナーの電荷の強弱に関わらず、電気的反発力にて現像ローラ２４から前記非帯電領域へトナーが移動してしまい、前記非帯電領域にトナーが付着してしまう。そこで、感光体ドラムの回転開始後、最初のうちは、グリッド電圧とは逆極性（トナーと逆極性）の現像バイアス（プラス電圧）を現像ローラ２４に印加することで、現像ローラ２４からトナーが離れないようにし、感光体ドラム表面へのトナーの付着を防止しているのである。この結果、トナー消費量の増大を防止し得るとともに、安定した画質の画像を得ることができる。
【００６０】
また、図３に示されるように、−２００Ｖのグリッド電圧の印加を開始してから約０．１秒後に、グリッド電圧の電圧値の引き上げ（−２００Ｖから−６５０Ｖへの引き上げ）を開始する。このようにすることによって、感光体ドラム１６の表面電位を徐々に上昇させ最終的に規定電位に設定できる。そして、帯電器１７の制御グリッド１７ｂには先ず低圧を印加し、その後、電圧値を段階的に引き上げて最終的に高圧を印加するようにしているので、感光体ドラム１６の表面電位の立ち上がりは図４に示すようになる。
【００６１】
ところで、以上のような画像形成装置１００によれば、現像ローラ２４の表面から飛散されるトナーはシート部材２３の裏面（現像槽の内壁面における開口部５０周囲，現像装置の内壁面の一部）にて受け止めることができるが、その代わりにシート部材２３の裏面にトナーが付着・蓄積してしまう。
【００６２】
そこで、本実施形態の画像形成装置１００では、シート部材２３の裏面に付着するトナーを除去して当該裏面を清掃するために、画像形成装置１００の電源がオン状態且つ画像形成プロセスの実行命令を待機している待機状態において、トナーに帯電している電荷と同極性の電圧を第１清掃バイアスとして現像ローラ２４に印加する工程（以下、「清掃工程」と称す）を実行している。以下では、この清掃工程について詳細に説明する。
【００６３】
図５は、清掃工程におけるグリッド電圧のレベルの変化および現像バイアスのレベルの変化を時系列で示したチャートである。
【００６４】
制御装置３４は、図５に示されるように、前記待機状態中の予め定められた清掃開始タイミングにおいてドラムモータをオンに切り替え（感光体ドラム１６の回転を開始する）、前記清掃タイミングから所定時間（０．５秒）経過するまでの間、バイアス印加回路３５が−５００Ｖの電圧を第１清掃バイアスとして現像ローラ２４に印加するように当該バイアス印加回路３５を制御する。そして、制御装置３４は、清掃開始タイミングから前記所定時間経過後（０．５秒経過後）に第１清掃バイアスの印加を停止するようにバイアス印加回路３５を制御し、図５の清掃開始タイミングから１秒経過後にドラムモータをオフに切り替える。なお、清掃工程中は、画像形成を行わないため、グリッド電圧はオフのままである。
【００６５】
つまり、以上の実施形態は、現像ローラ２４の表面に担持されているトナーを感光体ドラム１６へ移すことによって感光体ドラム１６の静電潜像を現像する画像形成プロセスを実行する画像形成装置１００において、前記画像形成プロセスの非実行期間内に前記トナーの帯電極性と同一極性の第１清掃バイアスを現像装置１９に印加するバイアス印加回路３５を含むものといえる。
【００６６】
これにより、現像ローラ２４から飛散してシート部材２３の裏面に付着・蓄積しているトナーを画像形成の行われていない感光体ドラム１６へ強制的に移動させることができ、シート部材２３の裏面に付着しているトナーを減少させて当該裏面を清掃することが可能になる。それゆえ、画像形成プロセス中において、現像バイアスの影響によって、シート部材２３の裏面に付着しているトナーが感光体ドラム１６へ移されてしまうという不具合を抑制でき、また、シート部材２３の裏面に付着しているトナーが現像槽２８に落下するという不具合をも抑制でき、これら不具合に起因して生じていた画像ムラを抑制できる。
【００６７】
なお、前述した清掃開始タイミングは、画像形成装置１００の電源オン期間内且つ画像形成プロセスの非実行期間内の時点であれば限定されるものではない。したがって、例えば画像形成プロセスの非実行期間において１分間隔で清掃開始タイミングを設定することも可能であるし、画像形成プロセスの終了後において所定時間経過した時点を清掃開始タイミングとすることも可能である。
【００６８】
但し、画像形成ジョブの実行命令が入力された時点を前記清掃開始タイミングにすると共に、清掃工程終了をもって当該画像形成ジョブにおける画像形成処理の実行を開始するように設定されている事が好ましい。このように設定されていれば、画像形成処理に先立って常にシート部材２３の裏面を清掃でき、画像ムラをより効果的に抑制できるからである。また、この設定によれば、清掃工程の終了タイミングが図３のスタート時点となり、制御装置３４は、清掃工程の後、図３に示されるチャートに従ってグリッド電圧のレベルおよび現像バイアスのレベルを制御することになる。さらに、この設定によれば、清掃工程後すぐに画像形成プロセスに移行するため、清掃工程の終了時において感光体ドラム１６の回転を停止する必要は無い。
【００６９】
また、清掃開始タイミングは画像形成装置１００の電源オン期間内且つ画像形成プロセスの非実行期間内の時点であればいつでもよいため、当然、前記の清掃工程は画像形成装置１００の電源オン期間内且つ画像形成プロセスの非実行期間内であればいつ実行されてもよい。ここで、画像形成プロセスとは、利用者の複写命令やプリント命令に応じた画像形成、ファックス受信時の画像形成だけでなく、プロセスコントロールにおける試験用トナーパッチの形成等も含まれる。それゆえ、清掃工程はプロセスコントロールにおける試験用トナーパッチ形成前に実行されてもよい。なお、プロセスコントロールとは、画像形成装置の電源がオンされる度に行われ、電源オンから待機状態になるまでの間に実行される補正処理（環境変化に応じた自動補正）を意味する。つまり、以上の清掃工程は、画像形成プロセス実行期間以外の期間であれば、待機状態中以外の期間にも実行できる。
【００７０】
また、図５の形態では第１清掃バイアスの電圧値は−５００Ｖに設定されているが、第１清掃バイアスの電圧値の絶対値は４５０Ｖから７００Ｖの範囲である事が好ましい。これは、第１清掃バイアスの電圧値の絶対値が４５０Ｖより小さいと、シート部材２３の裏面に付着するトナーを十分に除去できず、逆に、第１清掃バイアスの電圧値の絶対値が７００Ｖより大きいと、感光体ドラム１６にダメージ（絶縁破壊）を与える可能性が生じるからである。
【００７１】
なお、図５の形態では第１清掃バイアスの印加時間は０．５秒となっているが、第１清掃バイアスの印加時間は０．５秒以上且つ１秒以下が好ましい。第１清掃バイアスの印加時間が０．５秒より短いとシート部材２３の裏面に付着するトナーを十分に除去できず、また第１清掃バイアスの印加時間が１秒を超えると、無駄に消費されるトナーの量（第１清掃バイアスが印加されると前記シート部材２３の裏面のトナーのみならず現像ローラ２４に付着しているトナーも感光体へ移されることがあり、無駄にトナーが消費されることがある）が顕著になるからである。
【００７２】
また、図５に示す形態では清掃工程の間においては、−５００Ｖの第１清掃バイアスを印加しているだけである。しかし、図６に示すように、Ａ期間においてトナーの帯電極性と同極性の第１清掃バイアス（図６のマイナス側のバイアス）を印加して、その後のＢ期間においてトナーの帯電極性と逆極性の第２清掃バイアス（図６のプラス側のバイアス）を印加する形態であってもよい。なお、図６は、清掃工程中におけるグリッド電圧のレベルの変化および現像バイアスのレベルの変化を時系列で示したチャートであり、図５に示される形態とは別の形態を示したチャートである。
【００７３】
図６の形態によれば、トナーと同極性の第１清掃バイアスの印加によって、シート部材２３の裏面に付着するトナーのみならず、現像ローラ２４に付着しているトナーも感光体ドラム１６へ移されることになるが、トナーと逆極性の第２清掃バイアスの印加によって、感光体ドラム１６に移されたトナーを現像槽２８内に戻すことができ、第１清掃バイアスの印加によって無駄にトナー消費が生じてしまう事を抑制できる。
【００７４】
また、図６の形態によれば、第２清掃バイアスの電圧値は＋２００Ｖであるが、第２清掃バイアスの電圧値の絶対値は１５０Ｖから２５０Ｖの範囲である事が好ましい。第２清掃バイアスの電圧値の絶対値が１５０Ｖより小さいと、感光体ドラム１６上のトナーを十分に現像槽２８内に戻すことができず、逆に、第２清掃バイアスの電圧値の絶対値が２５０Ｖより大きいと、現像槽２８内における２成分現像剤中のキャリアが感光体ドラム１６に移される（消費）される可能性が生じるからである。
【００７５】
また、図６の形態では、単に第１清掃バイアスを印加した後に第２清掃バイアスを印加するだけでなく、第１清掃バイアスを１回印加する期間をＡ期間（第１工程）として第２清掃バイアスを１回印加する期間をＢ期間（第２工程）とし、Ａ期間とＢ期間とを合わせた期間を印加期間とし、１秒間に印加期間を連続して１０回繰り返している。
【００７６】
そして、このように印加期間を繰り返す場合、印加期間の周期は１/６０秒〜１秒の範囲であることが好ましい。これは、前記周期が１/６０秒よりも短いと、シート部材２３の裏面から感光体ドラム１６へのトナーの移動が起こりにくくなり、前記周期が１秒よりも長いと、感光体ドラム１６に移されたトナーがクリーニング装置２０により回収されてしまってから前記第２清掃バイアスの印加が始まるという事態が生じ、第１清掃バイアスによって現像装置１９側から感光体ドラム１６側に移されたトナーを第２清掃バイアスによって現像槽２８に戻すことが困難になるからである。
【００７７】
また、図６の形態のように前記印加期間を繰り返し行う場合、第１清掃バイアスの印加時間の合計が０．５秒以上であって１秒以下になるように前記印加期間の繰り返し回数が設定されていることが好ましい。これは、第１清掃バイアスの印加時間が０．５秒より短いと、シート部材２３の裏面からトナーを十分に除去できず、第１清掃バイアスの印加時間が１秒を超えると、無駄に消費されるトナーの量が顕著になってしまうからである。
【００７８】
また、本実施形態によれば、第１および第２清掃バイアスを現像ローラ２４に印加するための回路として現像バイアス（トナーと同極性）を現像ローラ２４に印加するためのバイアス印加回路３５を利用しているため、部品点数を増加させることなく第１および第２清掃バイアスを印加する手段を画像形成装置１００に含ませることができる。
【００７９】
図７はシート部材２３にトナーが付着・蓄積した様子を示す模式図であるが、シート部材２３の裏面においてトナーからなる塊が形成された状態においてこの塊が長時間放置されると、この塊におけるトナーの帯電量は低下し、シート部材２３に対するトナーの付着力は低下する。その結果、現像装置１９に与えられる振動や現像バイアスの印加などが引き金になって、突然、トナーの塊がシート部材２３から現像槽２８に落下する。そして、この塊が現像槽２８内の２成分現像剤中に取り込まれることによって現像槽２８内の２成分現像剤の帯電量が低下してしまい、この帯電量の低下に起因して、感光体ドラム１６上にて現像される画像に画像ムラが発生することがあったが、本実施形態の画像形成装置１００においてはシート部材２３においてトナーの塊が形成されるのを未然に防ぐことができ、画像ムラの発生を抑制できる。
【００８０】
また、本実施形態の画像形成装置１００では、開口部５０の周囲に配されるシート部材２３が現像槽２８の内壁面の一部を構成していることになるが、この構成に限定されるものではなく、シート部材２３を有しない画像形成装置１００にも本発明を適用可能である。但し、本実施形態のようにシート部材２３を設けた場合、シート部材２３は現像槽２８の壁の一部となり、現像ローラ２４は開口部５０から現像槽２８外部へ突出しないように配される構成となり、この構成ではシート部材２３の裏面（つまり現像槽２８の内壁の一部）にトナーが付着し易くなる。したがって、本発明はシート部材２３を有する画像形成装置１００に好適である。
【００８１】
なお、シート部材２３は、耐久性に優れるシリコーンゴム（弾性材料）からなるシートであることが好ましい。また、開口部５０の周囲に配されるシート部材２３には、４級アンモニウム塩などの導電剤が塗布されていることが好ましい。４級アンモニウム塩などの導電剤が塗布されているシートをシート部材２３とした場合、現像ローラ２４に印加される第１清掃バイアスによってシート部材２３はトナーの電荷と同一極性の電荷を帯びる。これにより、シート部材２３とトナーとは電気的に反発し、シート部材２３からトナーを引き離しやすくなり、シート部材２３にトナーが蓄積されることを抑制できる。
【００８２】
〔参考例〕
以下では、本実施形態の画像形成装置に使用できる２成分現像剤を参考として説明する。２成分現像剤は、トナーとキャリア（磁性キャリア）とを混合することによって作製でき、一般に、キャリア１００重量部に対してトナー３〜１５重量部の割合で混合され、ナウターミキサ等の混合機で攪拌することによって作製できる。トナーとしては、特に限定されず、公知のトナーをいずれも使用できる。例えば、以下で説明するトナーが使用できる。
【００８３】
トナーは、基本的に、着色樹脂粒子（トナー粒子）と着色樹脂粒子の表面に付着する外添剤とを成分として含むが、外添剤のないトナーもある。但し、外添剤にはトナーの凝集を防ぐことによって感光体ドラムから記録媒体へ転写する際の転写効率が低下を防ぐ効能があるため、外添剤はトナーに含まれていることが好ましい。
【００８４】
トナーは、例えば、外添剤と着色樹脂粒子とをヘンシェルミキサのような気流混合機を用いて混合する（すなわち、外添処理する）ことによって作製できる。着色樹脂粒子は、体積平均粒径が４〜７μｍの範囲内のものが好ましい。この範囲内であれば、ドット再現性に優れ、カブリやトナー飛散の少ない高画質画像が得られる。
【００８５】
着色樹脂粒子は、混練粉砕法や重合法等の公知の方法によって作製できる。具体的には、混練粉砕法を採用した場合、バインダー樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤、ならびにその他の添加剤を、ヘンシェルミキサ、スーパーミキサ、メカノミル、Ｑ型ミキサ等の混合機により混合する。得られた原料混合物を、２軸混練機、１軸混練機等の混練機により、１００〜１８０℃程度の温度で溶融混練する。得られた混練物を冷却固化し、固化物をジェットミルのようなエア式粉砕機により粉砕する。得られた粉砕物を、必要に応じて分級等の粒度調整を行うことにより着色樹脂粒子を作製できる。
【００８６】
トナーに使用できるバインダー樹脂としては、公知の各種スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂等を使用できる。特に線形又は非線形のポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂は、機械的強度（微粉が発生しにくい）、定着性（定着後に紙から剥離しにくい）、及び耐ホットオフセット性を両立させる上で優れている。
【００８７】
トナーに使用できる着色剤としては、トナーに一般に用いられている公知の顔料や染料を使用できる。着色剤の含有量は、バインダー樹脂１００重量部に対して１〜１５重量部程度であることが好ましく、より好適には２〜１０重量部の範囲である。
【００８８】
トナーに使用できる帯電制御剤としては、公知の帯電制御剤が使用できる。具体的に、負電荷の帯電性を付与する帯電制御剤としては、クロムアゾ錯体染料、鉄アゾ錯体染料、コバルトアゾ錯体染料、サリチル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、ナフトール酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、ベンジル酸もしくはその誘導体のクロム・亜鉛・アルミニウム・ホウ素錯体もしくは塩化合物、長鎖アルキル・カルボン酸塩、長鎖アルキル・スルフォン酸塩等を挙げることができる。
【００８９】
正電荷の帯電性を付与する帯電制御剤としては、ニグロシン染料、及びその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、四級アンモニウム塩、四級ホスフォニウム塩、四級ピリジニウム塩、グアニジン塩、アミジン塩等の誘導体等を挙げることができる。
【００９０】
これらの帯電制御剤の含有量は、バインダー樹脂１００重量部に対して０．１重量部〜２０重量部の範囲内が好ましく、０．５重量部〜１０重量部の範囲内が更に好ましい。
【００９１】
トナーに使用できる離型剤としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成ワックスやパラフィンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体等の石油系ワックス及びその変成ワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の植物系ワックス等を挙げることができる。これら離型剤をトナー中に含有させることにより、定着ローラ又は定着ベルトに対するトナーの離型性を高めることができ、定着時の高温・低温オフセットを防止できる。離型剤の添加量は特に制限されないが、一般的には、バインダー樹脂１００重量部に対して１〜５重量部である。
【００９２】
外添剤としては、平均粒径が７ｎｍ〜１００ｎｍのシリカ、酸化チタン、アルミナ等からなる無機粒子を使用できる。また、無機粒子をシランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイルによって表面処理することによって疎水性を付与してもよい。
【００９３】
本実施形態の現像剤に使用できるキャリアは、特に制限されるものはないが、体積平均粒径が２０〜１００μｍであることが好ましい。体積平均粒径が小さすぎると、現像時に現像ローラから感光体ドラムにキャリアが移動しやすくなり、得られる画像に白抜けが発生することがある。また、体積平均粒径が大きすぎるとドット再現性が悪くなり、画像が粗くなることがある。キャリアの体積平均粒径は３０〜６０μｍであることがより好ましい。
【００９４】
飽和磁化の低いキャリアを用いるほど、感光体ドラムと接する磁気ブラシが柔らかくなるので、静電潜像に忠実な画像が得られる。しかし、キャリアの飽和磁化が低すぎると、感光体ドラムの表面にキャリアが付着し易くなり、白抜け現象が発生しやすくなる。一方、キャリアの飽和磁化が高すぎると、磁気ブラシが剛直化し易くなり、静電潜像に忠実な画像が得られにくくなる。従って、キャリアの飽和磁化は３０〜１００ｅｍｕ／ｇの範囲内であることが好ましく、５０〜８０ｅｍｕ／ｇの範囲内であることがより好ましい。
【００９５】
キャリアのコア粒子には公知の磁性粒子を使用できるが、フェライト成分を含む粒子（フェライト系粒子）が好ましい。フェライト系粒子は飽和磁化が高く、フェライト系粒子を用いると密度の小さいキャリアを得ることができる。そのため、感光体ドラムへのキャリア付着が起こりにくく、ソフトな穂立形成によるドット再現の高い画像が得られる。フェライト系粒子としては公知のものを使用でき、例えば、亜鉛系フェライト、ニッケル系フェライト、銅系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、マンガン−マグネシウム系フェライト、銅−マグネシウム系フェライト、マンガン−亜鉛系フェライト、マンガン−銅−亜鉛系フェライト等の粒子を挙げることができる。
【００９６】
フェライト系粒子は公知の方法で作製できる。例えば、Ｆｅ２Ｏ３やＭｇ（ＯＨ）２等のフェライト原料を混合し、この混合粉を加熱炉で加熱して仮焼する。得られた仮焼品を冷却後、振動ミルでほぼ１μｍ程度の粒子となるように粉砕し、粉砕粉に分散剤と水とを加えてスラリーを作製する。このスラリーを湿式ボールミルで湿式粉砕し、得られる懸濁液をスプレードライヤーで造粒乾燥することによって、フェライト系粒子が得られる。
【００９７】
キャリアの被覆層として用いられる樹脂は、特に限定されず、公知の樹脂を使用できる。例えば、アクリル樹脂やシリコーン樹脂等を使用できる。
【００９８】
被覆層にはさらに導電材を添加することができる。導電材としては、キャリアの体積抵抗率を制御できるものであれば特に制限はない。例えば、酸化ケイ素、アルミナ、カーボンブラック、グラファイト、酸化亜鉛、チタンブラック、酸化鉄、酸化チタン、酸化スズ、チタン酸カリウム、チタン酸カルシウム、ホウ酸アルミニウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の導電材が挙げられる。これらの導電材の中でも、作製安定性、コスト、電気抵抗の低さという観点からカーボンブラックが好ましい。
【００９９】
被覆層の形成方法としては公知の方法を用いることができる。例えば、被覆層の原料を溶媒（例えば、トルエン、アセトン等の有機溶媒）に溶解し、得られた溶液中にコア粒子を浸漬させる浸漬法がある。また、被覆層の原料溶液をコア粒子に噴霧するスプレー法がある。更に、コア粒子を流動エアにより浮遊させた状態で被覆層の原料溶液を噴霧する流動床法がある。更にまた、ニーダーコーター中でコア粒子と被覆層の原料溶液とを混合し、溶媒を除去するニーダーコーター法がある。導電材は、被覆層の原料溶液に樹脂と共に添加できる。
【０１００】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上述した実施形態において開示された各技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明の電子写真方式の画像形成装置は、プリンタ、複写機、複合機、ファクシミリに好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本実施形態の画像形成装置に含まれる画像形成ユニットを模式的に示した図である
【図２】本実施形態の画像形成装置の全体構成を模式的に示した図である。
【図３】画像形成プロセス実行中におけるグリッド電圧のレベルの変化および現像バイアスのレベルの変化を時系列で示したチャートである。
【図４】画像形成プロセス実行中における感光体ドラムの表面電位および現像ローラの表面電位の変化を時系列で示したチャートである。
【図５】本実施形態の清掃工程中におけるグリッド電圧のレベルの変化および現像バイアスのレベルの変化を時系列で示したチャートである。
【図６】本実施形態の清掃工程中におけるグリッド電圧のレベルの変化および現像バイアスのレベルの変化を時系列で示したチャートであり、図５に示される形態とは別の形態を示したチャートである。
【図７】現像装置に備えられる飛散防止用カバーの裏面にトナーの塊が付着した様子を示した図である。
【図８】図１に示されているグリッド電圧発生回路３１の詳細を示した図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１６  感光体ドラム（感光体）
１９  現像装置
２３  シート部材
２４  現像ローラ
２８  現像槽
３４  制御装置
３５  バイアス印加回路（バイアス印加部）
５０  開口部
１００  画像形成装置
【図１】
2009128379.tif 000003
【図２】
2009128379.tif 000004
【図３】
2009128379.tif 000005
【図４】
2009128379.tif 000006
【図５】
2009128379.tif 000007
【図６】
2009128379.tif 000008
【図７】
2009128379.tif 000009
【図８】
2009128379.tif 000010