(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】  現像スリーブ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から成る現像ローラと、汲上磁極に対向する磁極を汲上磁極の磁極と逆極性に配置した電磁石から成り現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給部材と、現像剤を混合撹拌して現像剤供給部材に供給する現像剤攪拌部材とを有し、電磁石の電圧印加手段は、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、電磁石に所定の駆動電流を流すことで現像剤攪拌部材から現像剤供給部材を介して現像ローラに現像剤を供給し、画像形成時における画像形成領域外に相当する時間では、電磁石の駆動電流を画像形成領域内に比べて少ない電流値に設定し、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
2006243113.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から成る現像ローラと、
前記汲上磁極に対向する磁極を前記汲上磁極の磁極と逆極性に配置した電磁石から成り前記現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給部材と、
現像剤を混合撹拌して前記現像剤供給部材に供給する現像剤攪拌部材とを有し、
前記電磁石の電圧印加手段は、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、前記電磁石に所定の駆動電流を流すことで前記現像剤攪拌部材から前記現像剤供給部材を介して前記現像ローラに現像剤を供給し、画像形成時における画像形成領域外に相当する時間では、前記電磁石の駆動電流を画像形成領域内に比べて少ない電流値に設定し、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の電磁石の駆動電流を、通常の画像形成モードの際に流す電流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】
画像形成装置による画像形成領域外に相当する時間では、前記電磁石の駆動電流を流さないように制御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軸中心と該現像ローラに最も近い前記現像剤攪拌部材の回転軸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、上記のストレス発生箇所（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から成る現像ローラと、前記汲上磁極に対向する磁極を前記汲上磁極の磁極と逆極性に配置した電磁石から成り前記現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給部材と、現像剤を混合撹拌して前記現像剤供給部材に供給する現像剤攪拌部材とを有し、前記電磁石の電圧印加手段は、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、前記電磁石に所定の駆動電流を流すことで前記現像剤攪拌部材から前記現像剤供給部材を介して前記現像ローラに現像剤を供給し、画像形成時における画像形成領域外に相当する時間では、前記電磁石の駆動電流を画像形成領域内に比べて少ない電流値に設定し、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の電磁石の駆動電流を、通常の画像形成モードの際に流す電流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、画像形成装置による画像形成領域外に相当する時間では、前記電磁石の駆動電流を流さないように制御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軸中心と該現像ローラに最も近い前記現像剤攪拌部材の回転軸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乃至３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に電磁石を用い、電磁石のオン／オフを制御することによって、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、連続大量枚数の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、汲上磁極と電磁石とによって現像剤を汲み上げる事が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
［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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
搬送路ｒ１を通過する用紙Ｐは、画像形成面を上（フェースアップ）にして排出される。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（フェースダウン）にして排出される。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
［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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、供給スクリューと称す）４２、第２現像剤攪拌部材（以下、攪拌スクリューと称す）４３、電磁石から成る現像剤供給部材４４、現像剤案内部材４５、現像剤仕切部材４６等が配置されている。
【００２８】
下部ケーシング４０は、供給スクリュー４２を収容する現像剤供給室４０１と、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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
現像スリーブ４１Ａと供給スクリュー４２とが対向する間隙部において、現像スリーブ４１Ａは下方から上方に回動し、供給スクリュー４２は上方から下方に回動する。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、供給スクリュー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。
【００３５】
供給スクリュー４２は、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。供給スクリュー４２、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。
【００３６】
攪拌スクリュー４３は供給スクリュー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、攪拌して供給スクリュー４２の上流部に搬送する。
【００３７】
供給スクリュー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。
【００３８】
現像ローラ４１の回転軸中心Ｒ１と現像ローラ４１に近い供給スクリュー４２の回転軸中心Ｒ２とを結ぶ直線が水平線となす俯角θを３０°以上に設定したことにより、供給スクリュー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と現像剤供給部材４４の電磁石とによって現像剤を汲み上げる事が可能である。
【００３９】
現像スリーブ４１Ａと供給スクリュー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。
【００４０】
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。
【００４１】
現像ローラ４１と供給スクリュー４２とが対向する空間部には、後述の現像剤供給部材４４と現像剤案内部材４５とが配置されている。
【００４２】
［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。
【００４３】
［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。
【００４４】
（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、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。
【００４５】
（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、現像剤は供給スクリュー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。
【００４６】
（３）  供給スクリュー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ローラ４１に放出する。
【００４７】
（４）  現像ローラ４１上の現像剤は、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。
【００４８】
（５）  剥ぎ取られた現像剤は、矢印Ｖ５に示すように現像剤供給室４０１内に搬入される。
【００４９】
（６）  現像剤供給室４０１内に搬送された現像剤は、供給スクリュー４２によって矢印Ｖ６に示すように搬送され、第２開口部４０５を通過して、矢印Ｖ７に示すように現像剤攪拌室４０２の上流側に導入される。
【００５０】
（７）  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。
【００５１】
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で示すように循環する。
【００５２】
［現像剤供給部材と制御手段］
現像ローラ４１と供給スクリュー４２とが対向する空間部には、現像剤供給部材４４と現像剤案内部材４５とが配置されている。現像剤供給部材４４は電磁石から成り、その一方の磁極Ｓは磁界発生手段４１Ｂの汲上磁極Ｎ２に対向している。
【００５３】
現像剤供給部材内の電磁石は、駆動電流をオン／オフ制御する事が出来る。
【００５４】
図５は現像剤供給部材４４の斜視図、図６は現像剤供給部材４４の制御を示すブロック図である。
【００５５】
現像剤供給部材４４は、強磁性体４４Ａと、強磁性体４４Ａを巻回するコイル４４Ｂとから構成された電磁石である。電磁石の数は、現像剤供給部材４４の長手方向に直列に３個配列した。
【００５６】
コイル４４Ｂは直流電源（電圧印加手段）Ｅ３，Ｅ４、スイッチＳＷ１，ＳＷ２に接続している。スイッチＳＷ１を閉じたオン状態、スイッチＳＷ２オフ状態にすると、直流電源Ｅ３により大きい駆動電流値が流れて、現像剤供給部材４４は大きな磁力を発生する。スイッチＳＷ２をオン状態にしてスイッチＳＷ１をオフ状態にすると、直流電源Ｅ４により直流電源Ｅ３より小さい駆動電流値が流れて、現像剤供給部材４４は小さい磁力を発生する。スイッチＳＷ１，ＳＷ２をすべてオフ状態にすると、コイル４４Ｂに駆動電流が供給されず、磁力発生が皆無となる。
【００５７】
画像領域外（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。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ので、現像剤供給部材４４の電磁石の駆動電流をオフにする。または画像領域内での電流値よりも小さい電流値としても良い。
【００５８】
画像形成領域内外の境界での電流値オン／オフのタイミングについては、現像剤搬送量の時間的な安定を考慮して、画像形成領域開始の１０〜２０ｍｍ程度以前には駆動電流オンの領域に入るように設定し、画像形成領域の通過終了後１０ｍｍ程度以後まで駆動電流オンの領域としておく。駆動電流オン／オフの実際のタイミングは、画像形成領域よりも現像剤供給部材４４の方が現像ローラ４１の現像剤搬送方向の上流側にあることを考慮して設定する。
【００５９】
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よりも現像剤供給部材４４の電磁石の駆動電流を小さく設定する。こうすることで、現像剤量規制部材５１に摺接する現像剤層形成部や、像担持体１と現像ローラ４１とが相対移動する画像形成領域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。
【００６０】
図７は現像剤供給部材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。
【００６１】
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、現像剤供給部材４４の電磁石をオン、オフの何れかに切り換え制御する。実施例３においては、電磁石の電流ダウンでオン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。
【００６２】
［現像剤案内部材］
図２に示す現像装置４に示すように、供給スクリュー４２によって汲み上げられた現像剤は、現像剤供給部材４４の電磁石の磁極Ｓと汲上磁極Ｎ２とにより形成された磁界によって搬送され、現像ローラ４１の周面に付着される。
【００６３】
現像剤供給部材４４による現像剤搬送方向下流側には、現像剤案内部材４５が配置されている。現像剤案内部材４５は、現像剤上昇案内面４５Ａと現像剤下降案内面４５Ｂとから構成されている。現像剤上昇案内面４５Ａは現像ローラ４１の外周面に所定の間隙を保持して対向している。現像剤下降案内面４５Ｂは現像剤量規制部材５１と供給スクリュー４２との中間に傾斜状に配置されている。
【００６４】
供給スクリュー４２によって汲み上げられた現像剤は、現像剤供給部材４４によって捕集されて、現像剤案内部材４５の現像剤上昇案内面４５Ａと現像スリーブ４１Ａとの間に形成された搬送路を通過して現像剤量規制部材５１に運ばれる。
【００６５】
現像剤量規制部材５１によって規制されて現像スリーブ４１Ａ上に層状に形成された現像剤は画像形成領域に搬送される。現像剤量規制部材５１による余剰の現像剤は、傾斜状に配置された現像剤下降案内面４５Ｂに沿って下降して供給スクリュー４２上に戻されて攪拌される。
【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：非画像領域＝６２．５：３７．５
感光体ドラム１の直径：８０ｍｍ
感光体帯電電圧Ｖ０：−７００Ｖ
現像ローラ４の電位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３：  半導体レーザー（波長７８０ｎｍ）
現像ローラ４１の直径：３０ｍｍ  ／磁極数：  ５極
現像ローラ４１の長手方向の着磁部分長さ：３３０ｍｍ
感光体ドラム１の表面から現像ローラ４１までの表面距離：約０．３ｍｍ
現像ローラ４１上の現像剤搬送量：約２５０ｇ／ｍ2（通常モードの画像領域内）
現像ローラ４１の移動速度／プロセススピード：２．０
現像剤供給部材４４の磁極数：１極（電磁石）
電磁石の数：現像剤供給部材４４の長手方向に３個配列（１個分の長さは約１１０ｍｍ）
電磁石の駆動電流：  電磁石１個当たり５００ｍＡ（通常モードの画像領域内）
撹拌スクリュー４３の外径：２０ｍｍ
現像ローラ４１の中心と現像ローラ４１に最も近い供給スクリュー４２の中心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］
画像形成領域外に相当する時間では、電磁石の駆動電流を流さないように制御する。
【００６７】
現像剤供給部材４４の内部に電磁石を長手方向に３個並べて配置（図５参照、電磁石１個分の長さは約１１０ｍｍ）。電磁石のオン／オフ制御は３個同時。画像領域外では全ての電磁石をオフ、画像領域内では全ての電磁石をオンとする。電磁石オン時の電流は１個当たり５００ｍＡでそのときの現像剤搬送量は約２５０ｇ／ｍ2。電磁石オフ時には搬送量０となる。電磁石オン時の電流値は後述する２種類の画像パターン（Ａ，Ｂ）によって切り換えない。
【００６８】
［実施例２］
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、画像形成領域内に相当する時間の電磁石駆動電流を、通常の画像形成モードの際に流す電流よりも少なくするように制御する。
【００６９】
実施例１の条件に加えて、電磁石オン時の電流値を後述する２種類の画像パターン（Ａ，Ｂ）によって切り換える。
【００７０】
電磁石電流値と現像剤搬送量は、
画像Ａのとき：５００ｍＡ、約２５０ｇ／ｍ2
画像Ｂのとき：３００ｍＡ、約１５０ｇ／ｍ2
［実施例３］
電磁石の電圧印加手段は、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、電磁石に所定の駆動電流を流すことで供給スクリュー４２から現像剤供給部材４４を介して現像ローラ４１に現像剤を供給し、画像形成時における画像形成領域外に相当する時間では、電磁石の駆動電流を画像形成領域内に比べて少ない電流値に設定し、現像ローラ４１に供給する現像剤量を少なくするように制御する。
【００７１】
実施例１の条件と異なるのは、画像領域外でも電磁石の電流をオフするのではなく、オンのままで電流値を少なく設定するものである。
【００７２】
電磁石電流値と現像剤搬送量は以下のとおり。
【００７３】
画像領域内：５００ｍＡ、約２５０ｇ／ｍ2
画像領域外：２００ｍＡ、約１００ｇ／ｍ2
［比較例］
特許文献１のように、画像領域外では現像ローラの回転を停止するタイプ（現像剤供給部材は存在しない）。現像ローラの中心と現像ローラに最も近い供給スクリューの中心とを結ぶ直線が水平線となす角度は２５°である。現像ローラの汲み上げ極は電磁石ではなく通常の固定磁石である。現像剤搬送量は約２５０ｇ／ｍ2。
【００７４】
［各実施例／比較例での性能比較］
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。
【００７５】
［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判サイズの用紙、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。
【００７６】
トナースペント測定方法：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。
【００７７】
［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とを示す特性図である。
【００７８】
本発明の要件を満たしている実施例１〜実施例３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。
【００７９】
特に、２種類の画像パターン（Ａ，Ｂ）によって電磁石オン時の電流値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。
【００８０】
一方、現像ローラ４１の汲上磁極Ｎ２に固定磁石を使用し、画像領域外で現像ローラ４１を停止するだけの比較例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。
【００８１】
図９は電磁石の電流値と、現像剤搬送量の実施例を示す特性図である。
【００８２】
横軸は現像剤供給部材４４の電磁石１個当たりに流す電流値（ｍＡ）、縦軸は現像剤搬送量（ｇ／ｍ2）である。電磁石１個当たりに流す電流値（ｍＡ）を変化させて現像剤搬送量の変化を実測した結果、電流値と現像剤搬送量とはほぼ直線状に変化する事が明らかとなった。これにより、電磁石の電流値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。
【００８３】
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を選択した場合には、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電磁石駆動電流を、通常の画像形成モードの際に流す電流よりも少なくするように制御する。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】
【００８４】
【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】現像剤供給部材の斜視図。
【図６】現像剤供給部材の制御を示すブロック図。
【図７】現像剤供給部材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とを示す特性図。
【図９】電磁石の電流値と、現像剤搬送量の実施例を示す特性図。
【符号の説明】
【００８５】
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（供給スクリュー）
４３  第２現像剤攪拌部材（攪拌スクリュー）
４４  現像剤供給部材
４４Ａ  強磁性体
４４Ｂ  コイル
４５  現像剤案内部材
４５Ａ  現像剤上昇案内面
４５Ｂ  現像剤下降案内面
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
Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４  直流電源
Ｎ１  剥取磁極
Ｎ２  汲上磁極
Ｓ１  主磁極
Ｓ，Ｓ２，Ｎ３  磁極
Ｐ  用紙
ＳＷ１，ＳＷ２  スイッチ
θ  俯角
【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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