(57)【要約】【課題】  現像装置の現像剤層形成部や画像形成領域で発生する現像剤ストレスを低減する事により、高画質の画像を長期に亘って出力する画像形成装置を提供する。【解決手段】  現像剤供給ローラは、回転するスリーブとその内部に配置した磁石体から成り、該磁石体を前記スリーブの内周方向に回転することにより複数の停止位置に移動可能に構成され、画像形成モードにおける画像形成領域内に相当する時間では、前記現像剤供給ローラの内部に配置した磁石体を第１の停止位置に設定することで現像装置内の現像剤撹拌部から前記現像剤供給ローラを介して前記現像ローラに現像剤を供給し、画像形成領域外に相当する時間では、前記現像剤供給ローラの内部に配置した磁石体を第２の停止位置に設定することで前記現像ローラに供給する現像剤量を少なくするように制御する。【選択図】        図２
2006243112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電潜像を、現像ローラ上に担持されたトナーを含む磁性現像剤によって現像してトナー像を形成する現像装置を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、回転する現像スリーブとその内部に配置した少なくとも汲上磁極を有する磁界発生手段とを有する現像ローラと、
前記現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給ローラと、
現像剤を攪拌して前記現像剤供給ローラに搬送する現像剤攪拌部材と、を有し、
前記現像剤供給ローラは、回転するスリーブとその内部に配置した磁石体から成り、該磁石体を前記スリーブの内周方向に回転することにより複数の停止位置に移動可能に構成され、
画像形成モードにおける画像形成領域内に相当する時間では、前記現像剤供給ローラの内部に配置した磁石体を第１の停止位置に設定することで現像装置内の現像剤撹拌部から前記現像剤供給ローラを介して前記現像ローラに現像剤を供給し、
画像形成領域外に相当する時間では、前記現像剤供給ローラの内部に配置した磁石体を第２の停止位置に設定することで前記現像ローラに供給する現像剤量を少なくするように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成装置の操作部において通常の画像形成モードとは異なる特定の画像形成モードを選択した場合には、画像形成領域内に相当する時間での前記現像剤供給ローラの内部に配置した磁石体の停止位置を、通常の画像形成モードの際の第１の停止位置とは異なる第３の停止位置に設定する事により、前記現像ローラに供給する現像剤量を通常の画像形成モードよりも少なくするように制御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３】
前記現像ローラと前記現像剤供給ローラとは両ローラの対向部においてそれぞれ上方に回転して現像剤を搬送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】
前記現像ローラの回転中心と該現像ローラに近い現像剤攪拌部材の回転中心とを結ぶ直線が水平線となす俯角を３０°以上に設定したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１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、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及び複合機能を有する画像形成装置等に用いられ、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式の画像形成装置においても、オフセット印刷並みの高画質と高耐久性が要求されるようになっている。高耐久性を実現する上でポイントとなるのは、現像剤の寿命である。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置においては、一般にトナーとキャリアから構成される二成分現像剤を用いた方が、一成分現像剤の場合よりも画質面で有利である。しかし、二成分現像剤の寿命を延ばすには、如何にして現像剤へ与えるストレスを減らすかが重要となる。現像剤へのストレスは現像装置（あるいは現像システム）内のあらゆる箇所で与えられるが、その中でも代表的な箇所は、（１）現像剤層形成部と、（２）画像形成領域（像担持体との対向部）である。
【０００４】
現像剤へのストレスを低減する従来技術としては、特許文献１に見られるように、現像時以外には現像ローラの回転を停止する、という技術がある。
【０００５】
この従来技術の場合には、上記のストレス箇所（１）（２）のうち（１）現像剤層形成部での現像剤ストレスは回避できるものの、（２）画像形成領域に関しては、現像剤が担持されたままで像担持体と現像ローラが速度差を持っているためにストレスを受けてしまう。従って現像剤ストレス低減技術としては不完全なものである。
【特許文献１】特開平２−１２５２７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、現像剤に与えるストレスを極力少なくすることにより、高画質の画像を長期に亘って出力することが出来る画像形成装置を提供することである。即ち、本発明は、画像形成領域内など画像形成に必要な時だけ現像ローラに現像剤を供給する事により、現像剤層形成部や画像形成領域での現像剤ストレスを極力低減する現像装置を提供する事を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、像担持体上に形成された静電潜像を、現像ローラ上に担持されたトナーを含む磁性現像剤によって現像してトナー像を形成する現像装置を有する画像形成装置において、前記現像装置は、回転する現像スリーブとその内部に配置した少なくとも汲上磁極を有する磁界発生手段とを有する現像ローラと、前記現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給ローラと、現像剤を攪拌して前記現像剤供給ローラに搬送する現像剤攪拌部材と、を有し、前記現像剤供給ローラは、回転するスリーブとその内部に配置した磁石体から成り、該磁石体を前記スリーブの内周方向に回転することにより複数の停止位置に移動可能に構成され、画像形成モードにおける画像形成領域内に相当する時間では、前記現像剤供給ローラの内部に配置した磁石体を第１の停止位置に設定することで現像装置内の現像剤撹拌部から前記現像剤供給ローラを介して前記現像ローラに現像剤を供給し、画像形成領域外に相当する時間では、前記現像剤供給ローラの内部に配置した磁石体を第２の停止位置に設定することで前記現像ローラに供給する現像剤量を少なくするように制御することを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、画像形成装置の操作部において通常の画像形成モードとは異なる特定の画像形成モードを選択した場合には、画像形成領域内に相当する時間での前記現像剤供給ローラの内部に配置した磁石体の停止位置を、通常の画像形成モードの際の第１の停止位置とは異なる第３の停止位置に設定する事により、前記現像ローラに供給する現像剤量を通常の画像形成モードよりも少なくするように制御することを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記現像ローラと前記現像剤供給ローラとは両ローラの対向部においてそれぞれ上方に回転して現像剤を搬送することを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項において、前記現像ローラの回転中心と該現像ローラに近い現像剤攪拌部材の回転中心とを結ぶ直線が水平線となす俯角を３０°以上に設定したことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、現像ローラに現像剤を供給するための現像剤供給部材を用い、現像剤供給部材の内部に配置した磁石体の位相を移動させて、画像形成領域内及び画像形成領域外に相当する時間により切り換え制御を行う。これにより、現像ローラ上に必要な時間（画像形成領域内に相当する時間）のみ現像剤を汲み上げて搬送することが可能となり、現像剤層形成部および画像形成装置部において現像剤が受けるストレスを少なくすることができるので、現像剤寿命を延長する効果がある。
【００１２】
また、連続大量プリント時や高速プリント時に発生する画像濃度低下等の問題が解消され、高品質のプリント画像を出力する事が可能である。更に、カラー画像形成装置における各色の画像濃度を均一に保持し、高画質のカラー画像を得る事ができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、画像形成装置の操作部において通常の画像形成モードとは異なる特定の画像形成モードを選択した場合には、画像形成領域内に相当する時間での供給ローラ内部の磁石体の停止位置を、通常の画像形成モードの際の第１の停止位置とは異なる第３の停止位置に設定し、現像ローラに供給する現像剤量を通常の画像形成モードよりも少なくするように制御する事により、トナースペントを低減する事が出来る。
【００１４】
請求項３の発明によれば、現像ローラと現像剤供給ローラとは両ローラの対向部においてそれぞれ上方に回転して現像剤を搬送することにより、現像剤の搬送が確実になる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、現像ローラの回転中心と該現像ローラに最も近い現像剤攪拌部材の回転中心とを結ぶ直線が水平線となす俯角を３０°以上に設定したことにより、現像剤攪拌部材によって攪拌される現像剤の上層が現像ローラの水平線位置より下方で離間した位置に配置された構成においても、現像剤供給ローラによって現像剤を汲み上げ、現像ローラの汲上磁極に搬送する事が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。
【００１７】
［画像形成装置］
図１は、画像形成装置本体Ａ、画像読取装置ＳＣ、自動原稿送り装置ＤＦから成る画像形成装置の構成図である。
【００１８】
図示の画像形成装置本体Ａは、像担持体（感光体ドラム）１、帯電手段２、像露光手段（画像書込手段）３、現像手段４、転写手段５、除電手段６、分離爪７、クリーニング手段８等から成る画像形成部と、定着手段９と、用紙搬送系と、から構成されている。
【００１９】
用紙搬送系は、給紙カセット１０、第１給紙手段１１、第２給紙手段１２、搬送手段１３、排紙手段１４、及び手差し給紙手段１５から成る第１搬送部と、用紙Ｐを循環再給紙する循環再給紙部とから構成されている。
【００２０】
給紙カセット１０及び第１給紙手段１１は、複数の給紙手段（図示の３段）により形成され、複数種のサイズの用紙Ｐを収容して給紙する。用紙サイズは、操作部２１による手動設定、又は用紙サイズ検知手段による自動用紙サイズ設定によって入力される。
【００２１】
搬送手段１３を通過して定着手段９によって定着処理された用紙Ｐは、搬送路切換手段１６により、ストレート排紙パスの搬送路ｒ１、反転排紙パスの搬送路ｒ２、両面循環パスの搬送路ｒ３の何れかに選択されて搬送される。
【００２２】
搬送路ｒ１を通過する用紙Ｐは、画像形成面を上にして（フェースアップ）排出される。搬送路ｒ２を通過する用紙Ｐは、両面循環パスの搬送路ｒ３、ｒ４に進行した後、逆転搬送されて搬送路ｒ２を通過して、画像形成面を下にして（フェースダウン）排出される。
【００２３】
第２搬送部は、画像形成部により画像形成された用紙Ｐを搬送路切換手段１６により排紙手段１４の手前で分岐させ、用紙Ｐを循環再給紙路に沿って搬送し、循環再給紙路途中で反転搬送ローラ１７により用紙Ｐを反転した後に第２給紙手段１２を経て画像形成部に再給紙する。
【００２４】
自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは給紙手段により搬送され、画像読取装置ＳＣの光学系により原稿ｄの片面又は両面の画像が読みとられ、イメージセンサＣＣＤにより読み込まれる。イメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２０において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、像露光手段３に画像信号を送る。
【００２５】
像露光手段３においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部の像担持体１に照射され、潜像を形成する。画像形成部においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。給紙カセット１０、手差し給紙手段１５から給送された用紙Ｐは転写手段５により画像が転写される。画像を担持した用紙Ｐは、定着手段９により定着され、排紙手段１４から排出される。
【００２６】
或いは搬送路切換手段１６により循環再給紙部に送り込まれた片面画像処理済みの用紙Ｐは反転搬送ローラ１７により反転された後に再び画像形成部において両面画像処理された後、定着手段９によって定着処理され、排紙手段１４により排出される。
【００２７】
［現像装置の構成］
図２は、本発明に係る現像装置４の実施の形態を示す断面図、図３は現像装置４の下部機構の平面図である。
【００２８】
現像装置４の筐体は下方の下部ケーシング４０と、上方の上部ケーシング５０とから成る二分割構成をなし、開閉可能である。
【００２９】
下部ケーシング４０内には、現像ローラ４１、第１現像剤攪拌部材（以下、第１攪拌スクリューと称す）４２、第２現像剤攪拌部材（以下、第２攪拌スクリューと称す）４３、現像剤供給ローラ４４、現像剤仕切部材４６等が配置されている。
【００３０】
下部ケーシング４０は、第１攪拌スクリュー４２を収容する現像剤供給室４０１と、第２攪拌スクリュー４３を収容する現像剤攪拌室４０２とから成る。現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０２とは、下部ケーシング４０の底部から直立した隔壁
４０３を挟んで両側に形成されている。
【００３１】
下部ケーシング４０の上部を覆う上部ケーシング５０内には、現像剤量規制部材５１と現像剤量規制部材５１を支持する支持部材５２が配置されている。現像剤量規制部材５１は感光体ドラム１上の現像剤層の厚さを規制する。
【００３２】
現像ローラ４１は回転可能な現像スリーブ４１Ａと固定された磁界発生手段（マグネットロール）４１Ｂとから構成されている。
【００３３】
現像スリーブ４１Ａと第１攪拌スクリュー４２とが対向する領域において、現像スリーブ４１Ａは下方から上方に回動し、第１攪拌スクリュー４２は上方から下方に回動する。
【００３４】
現像ローラ４１は、静電潜像を担持する感光体ドラム１に対向して配置され、図示しない駆動源により駆動回転される。現像スリーブ４１Ａには、現像バイアスとして交流電源Ｅ１による交流電圧と、直流電源Ｅ２による直流電圧とが重畳される。
【００３５】
磁界発生手段４１Ｂは、現像スリーブ４１Ａの内方に配置され、５極の磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｓ２を有する。磁極Ｓ１は感光体ドラム１に対向する主磁極、磁極Ｎ１は剥取磁極、磁極Ｎ２は汲上磁極である。現像剤量規制部材５１の先端部は磁界発生手段４１Ｂの磁極Ｓ２の近傍に配置されている。
【００３６】
磁界発生手段４１Ｂの複数個の磁極のうち互いに隣接する２磁極Ｎ１，Ｎ２は、同極性に配置され反発磁界を形成している。現像剤剥ぎ取り用の剥取磁極Ｎ１は、現像スリーブ４１Ａ上の現像剤を剥ぎ取り飛散させる。現像剤受け入れ用の汲上磁極Ｎ２は、第１攪拌スクリュー４２により供給された現像剤を汲み上げて現像スリーブ４１Ａ上に付着させる。
【００３７】
第１攪拌スクリュー４２は、第２攪拌スクリュー４３から搬送された現像剤を攪拌して搬送し、現像ローラ４１に均一に供給する。第１攪拌スクリュー４２、第２攪拌スクリュー４３は何れも螺旋状のスクリュー部材である。
【００３８】
第２攪拌スクリュー４３は第１攪拌スクリュー４２に平行配置され、トナー補給手段４７（図３参照）から補給される新規トナーと現像スリーブ４１Ａから還流された現像剤とを混合、攪拌して第１攪拌スクリュー４２の上流部に搬送する。
【００３９】
第１攪拌スクリュー４２は回転軸方向に現像剤を搬送させるとともに、回転軸のほぼ直角方向に現像剤を放出させる。
【００４０】
現像ローラ４１の回転軸中心Ｒ１と現像ローラ４１に近い第１攪拌スクリュー４２の回転軸中心Ｒ２とを結ぶ直線が水平線となす俯角θ１を３０°以上に設定したことにより、第１攪拌スクリュー４２によって攪拌される現像剤の上層が現像ローラ４１の水平線位置より下方で遠隔に配置された構成においても、汲上磁極Ｎ２と現像剤供給ローラ４４の汲上磁極とによって現像剤を汲み上げる事が可能である。
【００４１】
現像スリーブ４１Ａと第１攪拌スクリュー４２とが対向する間隙空間には、現像剤仕切部材４６が傾斜状に配置されている。現像剤仕切部材４６は現像スリーブ４１Ａから剥ぎ取られて図２に示す白抜き矢印方向に搬送される下方の現像剤と、現像スリーブ４１Ａに供給される上方の現像剤とを隔離する。
【００４２】
現像剤仕切部材４６は、非磁性材料、例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂、非磁性ステンレス鋼、アルミニウム合金、銅合金、セラミクス等により形成される。
【００４３】
現像ローラ４１と第１攪拌スクリュー４２とが対向する空間部の近傍には、後述の現像剤供給ローラ４４が配置されている。
【００４４】
［現像剤］
現像剤は、磁性キャリアと非磁性重合トナーとから成る二成分現像剤である。磁性キャリアの１キロエルステッド中の磁化量は２０〜７０ｅｍｕ／ｇの範囲にあり、磁性キャリアの粒径は５０μｍ以下の磁性キャリアである。非磁性重合トナーの粒径は７．５μｍ以下である。
【００４５】
［現像剤の循環搬送］
図４は現像装置４における現像剤の循環を示す模式図である。以下、現像剤の循環を説明する。
【００４６】
（１）  現像剤攪拌室４０２の上流側において、現像剤供給室４０１から還流される現像剤と、トナー補給手段４７から補給される新規トナーとが搬入され、第２攪拌スクリュー４３により攪拌、混合され、矢印Ｖ１で示す現像剤移動方向に搬送される。
【００４７】
（２）  混合された現像剤は、現像剤攪拌室４０２の下流側の第１開口部４０４を通過して、矢印Ｖ２で示すように搬送され、現像剤供給室４０１の上流側に導入される。現像剤供給室４０１内において、現像剤は第１攪拌スクリュー４２により現像剤移動方向に搬送されつつ、矢印Ｖ３で示すように搬送される。
【００４８】
（３）  第１攪拌スクリュー４２は回転軸方向に現像剤を搬送しつつ、矢印Ｖ４に示すように現像剤を現像剤供給ローラ４４に放出する。
【００４９】
（４）  回転する現像剤供給ローラ４４上に担持された現像剤は、回転する現像スリーブ４１Ａに放出されて付着し、現像剤量規制部材５１によって現像剤層厚が規制されて通過し、矢印Ｖ５で示すように搬送される。
【００５０】
（６）  現像スリーブ４１Ａに担持された現像剤は、感光体ドラム１と対向する現像剤領域において現像処理される。現像処理後にトナー濃度が低下した現像剤は、剥取磁極Ｎ１により、現像ローラ４１から剥ぎ取られる。
【００５１】
（７）  剥ぎ取られた現像剤は、矢印Ｖ６に示すように現像剤供給室４０１内に搬入される。
【００５２】
（８）  現像剤供給室４０１内に搬送された現像剤は、第１攪拌スクリュー４２によって矢印Ｖ７に示すように搬送され、第２開口部４０５を通過して、矢印Ｖ８に示すように現像剤攪拌室４０２の上流側に導入される。
【００５３】
（９）  現像剤攪拌室４０２において、図示しないトナー濃度センサのトナー濃度検知信号によりトナー補給手段４７によるトナー補給が行われ、現像剤は矢印Ｖ１に合流する。
【００５４】
現像剤は上述のような循環系で搬送されるが、一部の現像剤は現像剤供給室４０１と現像剤攪拌室４０２間を矢印Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ６，Ｖ７，Ｖ８で示すように循環する。
【００５５】
［現像剤供給ローラと制御手段］
図５は現像剤供給ローラ４４内に配置された磁石体の駆動を示す断面図である。図６は現像剤供給ローラ４４の制御を示すブロック図である。
【００５６】
現像剤供給ローラ４４は、回転するスリーブ４４Ａと、その内部に配置した磁石体４４Ｂから成る。汲上磁極Ｓ３及び磁極Ｓ４，Ｎ４を有する磁石体４４Ｂは、スリーブ４４Ａの内周方向に回転することにより複数の停止位置に移動可能に構成されている。
【００５７】
以下、現像剤供給ローラ４４の磁石体４４Ｂの停止位置制御の一例を説明する。
【００５８】
図５（ａ）は、通常の画像形成モードにおける磁石体４４Ｂの位相を第１の停止位置に設定した状態を示す。第１の停止位置は磁石体４４Ｂの最下点からの角度φ１で示される。
【００５９】
通常の画像形成モードにおける画像形成領域内に相当する時間では、現像に十分な量の現像剤を現像ローラ４１上に汲み上げる必要がある。このときには、現像剤供給ローラ４４の磁石体４４Ｂの磁極Ｓ３，Ｓ４，Ｎ４のうちの汲上磁極Ｓ３が第１攪拌スクリュー４２から現像剤を汲み上げ易いように下方に向いた位置（第１の停止位置）にいる。
【００６０】
図５（ｂ）は、通常の画像形成モードにおける磁石体４４Ｂの位相を第２の停止位置に設定した状態を示す。第２の停止位置は磁石体４４Ｂの最下点からの角度φ２で示される。
【００６１】
画像形成領域外（用紙間や画像形成シーケンス開始時や終了時）の時間は、現像をする必要が無いので、現像ローラ４１上に現像剤層を形成する必要が無い。もしくは現像剤の搬送量を少なく設定しても良い。従って現像ローラ４１上に現像剤を汲み上げる必要が無い。もしくは汲み上げ量を減らしてよい。このときには、現像剤供給ローラ４４の磁石体４４Ｂのうちの汲上磁極Ｓ３が下方を向かないようにして、現像剤汲み上げ量を減らすようにする。従って、磁石体４４Ｂを画像形成領域内の時間の位相（第１の停止位置）から回転させて他の位相（第２の停止位置）に設定する。
【００６２】
図５（ｃ）は、特定の画像形成モードにおける磁石体４４Ｂの位相を第３の停止位置に設定した状態を示す。第３の停止位置は磁石体４４Ｂの最下点からの角度φ３で示される。
【００６３】
画像形成領域内外の境界での現像剤供給ローラ４４の磁石体４４Ｂの停止位置切り換えのタイミングについては、搬送量の時間的な安定を考慮して、画像形成開始の１０〜２０ｍｍ程度前には第１の停止位置の領域に入るように設定し、画像形成終了後１０ｍｍ程度以降まで第１の停止位置の領域としておくのが現実的である。現像剤供給ローラ４４の磁石体４４Ｂの停止位置切り換えの実際のタイミングは、現像ニップよりも現像剤供給ローラ４４の方が現像ローラ４１の回転方向の上流側にあることを考慮して設定すべきであることは当然である。
【００６４】
さらに、正確な画像濃度が要求されない文字画像のみのようなときに設定される、いわゆる「トナーセーブモード」のような特定の画像形成モードが選択された場合には、現像ローラ４１上の現像剤搬送量を少なめに設定しても良い。この場合には、通常の画像形成モードでの現像剤供給ローラ４４の磁石体４４Ｂの第１の停止位置（画像形成領域内）とは異なる第３の停止位置（画像形成領域内）に設定する。画像形成領域外では通常の画像形成モードと同じ第２の停止位置で問題ない。もちろん、異なる停止位置に設定してもよい。第３の停止位置は第１の停止位置と第２の停止位置の間の領域に設定するのが現実的である。
【００６５】
以上のように現像剤供給ローラ４４の磁石体４４Ｂの停止位置の切り換えを制御することで、現像剤量規制部材５１や現像ニップ部での現像剤ストレスをさらに低減することが可能となる。
【実施例】
【００６６】
［共通の条件］
画像形成装置：Ａ４判用紙ヨコ  毎分７５枚処理機（図１に示すデジタルモノクロ機）
プロセススピード：４２０ｍｍ／ｓｅｃ
画像形成領域：非画像形成領域＝６２．５：３７．５
感光体ドラムの直径：８０ｍｍ
感光体帯電電圧Ｖ０：−７００Ｖ
現像ローラ電位Ｖａ：−５００Ｖ
感光体ベタ露光電位Ｖｉ：−５０Ｖ
現像バイアスＡＣ成分：１．０ｋＶｐ−ｐ（矩形波、５ｋＨｚ）
像露光手段：  半導体レーザー（波長７８０ｎｍ）
現像ローラの直径：３０ｍｍ  ／磁極数：５極
現像ローラの長手方向の着磁部分長さ：３３０ｍｍ
感光体ドラム表面から現像ローラまでの表面距離：約０．３ｍｍ
現像ローラ上の現像剤搬送量：約２５０ｇ／ｍ2（通常モードの画像形成領域内）
現像ローラの移動速度／プロセススピード：２．０
現像剤供給ローラ４４の直径：２５ｍｍ、磁極数：３極
現像剤供給ローラ４４の磁極数：３極
現像剤供給ローラ４４表面と現像ローラ４１表面との間隙距離：約３ｍｍ
現像剤供給ローラ４４のスリーブ４４Ｂの移動速度：現像ローラ４１の現像スリーブ４１Ａの移動速度の１．２倍
現像ローラ４１の回転軸中心Ｒ１と現像剤供給ローラ４４のの回転軸中心Ｒ３とを結ぶ直線が水平線となす俯角θ２：２．０°
現像剤供給ローラ４４の磁石体４４Ｂの位相：
第１の停止位置の場合、汲上磁極Ｓ３が最下点よりも回転方向下流側に２０°
第２の停止位置の場合、汲上磁極Ｓ３が最下点よりも回転方向下流側に７０°
第３の停止位置の場合、汲上磁極Ｓ３が最下点よりも回転方向下流側に４０°
第１攪拌スクリュー４２、第２撹拌スクリュー４３の外径：２０ｍｍ
現像ローラ４１の回転軸中心Ｒ１と現像ローラ４１に近い第１攪拌スクリュー４２の回転軸中心Ｒ２とを結ぶ直線が水平線となす俯角θ：４０°
トナー：体積平均粒径４．５μｍの重合トナー（黒）
キャリア：体積平均粒径２５μｍ／磁化の強さ  ６０ｅｍｕ／ｇ
トナー濃度：６％
［実施例１］
実施例１は請求項１の要件を満たすものである。
【００６７】
現像剤供給ローラ４４の内部に配置した磁石体４４Ｂの位相を画像形成領域内外に対応して切り換える。即ち、画像形成領域内に相当する時間は、現像に十分な量の現像剤を汲み上げることができるように、磁石体４４Ｂの位相を図５（ａ）に示す第１の停止位置に設定し、汲上磁極Ｓ３が下方に向き、第１攪拌スクリュー４２に近接した位置に設定する。
【００６８】
画像形成領域外に相当する時間は、現像剤の汲み上げを極力少なくするために磁石体４４Ｂの位相を図５（ｂ）に示す第２の停止位置に設定する。
【００６９】
第１の停止位置に設定した時の現像ローラ４１上の現像剤搬送量は約２５０ｇ／ｍ2、第２の停止位置に設定した時には現像剤搬送量は０となる。画像形成領域内の相当時間での磁石体４４Ｂの位相（停止位置）は後述する２種類の画像パターン（Ａ，Ｂ）によって切り換えない。
【００７０】
［実施例２］
実施例２は請求項２の要件を満たすものである。
【００７１】
画像形成装置の操作部２１において通常の画像形成モードとは異なる特定の画像形成モードを選択した場合には、画像形成領域内に相当する時間での現像剤供給ローラ内部の磁石体４４Ｂの停止位置を、通常の画像形成モードの際の第１の停止位置とは異なる第３の停止位置に設定する事により、前記現像ローラに供給する現像剤量を通常の画像形成モードよりも少なくするように制御する。
【００７２】
実施例１の条件に加えて、画像形成領域内の相当時間での磁石体４４Ｂの位相（停止位置）を後述する２種類の画像パターン（Ａ，Ｂ）によって切り換える。
【００７３】
磁石体４４Ｂの位相と現像剤搬送量は、画像Ａのときは第１の停止位置で約２５０ｇ／ｍ2、画像Ｂのときは第３の停止位置で約１５０ｇ／ｍ2である。
【００７４】
［比較例１］
特許文献１のように、画像形成領域外では現像ローラの回転を停止するタイプ（現像剤供給ローラは存在しない）では、現像ローラの回転軸中心と現像ローラに最も近い供給スクリューの回転軸中心とを結ぶ直線が水平線となす俯角は２５°である。現像ローラの汲上磁極は通常の固定磁石とする。現像剤搬送量は約２５０ｇ／ｍ2。
【００７５】
［各実施例／比較例での性能比較］
図７は現像剤供給ローラ４４の位相切り換え制御の実施例及び比較例のタイミングチャートである。なお、実施例及び比較例において、Ａ４判サイズの用紙３枚を連続プリントする例を示す。
【００７６】
実施例１，２においては、画像形成時に現像ローラ４１を連続回転させ、現像剤供給ローラ４４の位相を第１の停止位置又は第２の停止位置の何れかに切り換え制御する。比較例においては、現像ローラをオン、オフ制御している。
【００７７】
上記の各実施例／比較例において、実写テストを行い、現像剤劣化状態を比較した。
【００７８】
［テスト内容］
印字パターン：平均印字率６％のモノクロ画像
２種類の画像パターン（Ａ，Ｂ）の枚数比＝（６０％、４０％）
画像Ａ：印字率３％分のベタ画像＋印字率３％分の文字画像
画像Ｂ：印字率６％分の文字画像
印字モード：Ａ４判サイズ用紙、連続印字１０万枚プリント
環境：一般環境（２０℃、５０％）
現像剤劣化状態の確認：１万枚プリント毎に現像剤を採取し、トナースペントを測定する。
【００７９】
トナースペントの測定方法：キャリア５ｇを溶剤メチルエチルケトン（ＭＥＫ）１００ｍｌに溶かした溶液の透過率を測定した。１０万枚プリントで透過率８５％以上ならば現像剤耐久ＯＫとする。
［テスト結果］
テスト結果を図８に示す。図８はプリント枚数とトナースペントの透過率を示す特性図である。
【００８０】
本発明の要件を満たしている実施例１及び実施例２の場合には、１０万枚プリント終了時でもトナースペントの透過率が８５％を越えており、現像剤劣化の度合いは小さいといえる。特に、２種類の画像パターン（Ａ，Ｂ）によって現像剤供給ローラ４４内部の磁石体４４Ｂの位相（停止位置）を切り換えた実施例２の場合には良好な結果を示している。
【００８１】
一方、現像剤供給ローラ４４を設置せず、画像形成領域外で現像ローラ４１を停止するだけの比較例１の場合には現像剤劣化の進行が速く、１０万枚プリント終了時のトナースペントの透過率は８０％を割っている。
【００８２】
図９は現像剤供給ローラ４４の磁極角度と現像剤搬送量の実施例を示す特性図である。
【００８３】
横軸は現像剤供給ローラ４４内に配置された磁石体４４Ｂの汲上磁極Ｓ３の最下点からの角度φ、縦軸は現像剤搬送量を示す。
【００８４】
汲上磁極Ｓ３の最下点からの角度φが増大するに従って、現像剤搬送量は低下する。第１の停止位置は角度φ１は０°〜２０°の範囲内に設定される。第２の停止位置は角度φ２は４０°〜５０°の範囲内に設定される。第３の停止位置は角度φ３は２０°〜４０°の範囲内に設定される。これにより、角度φを変化させて現像剤搬送量を容易に制御する事が出来る。
【００８５】
オペレータが画像形成装置本体Ａの操作部２１において、通常の画像形成モードとは異なる特定の画像形成モードがを選択された場合には、例えば、操作部２１においてトナーセーブモードが設定された場合には、制御手段は画像形成領域内に相当する時間の角度φ通常の画像形成モードの際の角度φ１よりも大きい角度φ３に設定する。トナーセーブモードとは、文字のみの画像、余白の多い画像、故意に画像濃度を低下させて判読可能にする場合等に設定される。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】画像形成装置本体、画像読取装置、自動原稿送り装置から成る画像形成装置の構成図。
【図２】本発明に係る現像装置の実施の形態を示す断面図。
【図３】現像装置の下部機構の平面図。
【図４】現像装置における現像剤の循環を示す模式図。
【図５】現像剤供給ローラ内に配置された磁石体の駆動を示す断面図。
【図６】現像剤供給ローラの制御を示すブロック図。
【図７】現像剤供給ローラの位相切り換え制御の実施例及び比較例のタイミングチャート。
【図８】プリント枚数とトナースペントの透過率を示す特性図。
【図９】現像剤供給ローラの磁極角度と現像剤搬送量の実施例を示す特性図。
【符号の説明】
【００８７】
１  像担持体（感光体ドラム）
４  現像装置
２１  操作部
４０  下部ケーシング
４１  現像ローラ
４１Ａ  現像スリーブ
４１Ｂ  磁界発生手段（マグネットロール）
４２  第１現像剤攪拌部材（第１攪拌スクリュー）
４３  第２現像剤攪拌部材（第２攪拌スクリュー）
４４  現像剤供給ローラ
４４Ａ  スリーブ
４４Ｂ  磁石体
４６  現像剤仕切部材
５０  上部ケーシング
５１  現像剤量規制部材
Ａ  画像形成装置本体
Ｎ１  剥取磁極
Ｎ２、Ｓ３  汲上磁極
Ｓ１  主磁極
Ｓ２，Ｎ３，Ｓ４，Ｎ４  磁極
Ｐ  用紙
θ１，θ２  俯角
φ，φ１，φ２，φ３  角度
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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