(57)【要約】【課題】トナー凝集物を除去して白抜けの発生を一層抑制することが可能な現像装置、およびそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置４０は、規制ギャップＧに作用する磁界を形成する規制磁極５９と、規制ギャップＧにおける磁界の強度を低下させる磁界強度低下手段７２と、現像剤担持体４５を、第１方向Ａと、該第１方向Ａとは逆回転方向である第２方向Ｂとに回転させる回転駆動手段７１と、非現像動作時に磁界強度低下手段７２および回転駆動手段７１を制御する制御部Ｕとを含む。制御部Ｕは、まず、磁界強度低下手段７２を制御して規制ギャップＧにおける磁界の強度を低下させ、次に、回転駆動手段７１を制御して現像剤担持体４５を第２方向Ｂに第１角度αだけ回転させ、そして、再び回転駆動手段７１を制御して現像剤担持体４５を第１方向Ａに規制ギャップＧまでの第２角度βだけ回転させるように構成されている。【選択図】図２
2011150219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性体のトナーおよび磁性体のキャリアを含む現像剤を攪拌しつつ貯留する現像剤貯留部と、
回転軸を有し、その回転軸回りの第１方向に回転しつつ、前記現像剤貯留部から前記現像剤を受け取って担持し、その現像剤を所定の像担持体に供給する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体との間で所定の規制ギャップを形成して、前記現像剤担持体上の前記現像剤の層厚を前記規制ギャップにおいて規制する磁性材料からなる現像剤規制部材と、
前記規制ギャップに作用する磁界を前記現像剤規制部材との間で形成する規制磁極と、
前記規制ギャップにおける前記磁界の強度を低下させる磁界強度低下手段と、
前記現像剤担持体を、前記第１方向と、該第１方向とは逆回転方向である第２方向とに回転させる回転駆動手段と、
前記現像剤担持体が前記像担持体に前記現像剤を供給しない非現像動作時に前記磁界強度低下手段および前記回転駆動手段を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、まず、前記磁界強度低下手段を制御して前記規制ギャップにおける前記磁界の強度を低下させ、次に、前記回転駆動手段を制御して前記現像剤担持体を前記第２方向に第１角度だけ回転させ、そして、再び前記回転駆動手段を制御して前記現像剤担持体を前記第１方向に前記規制ギャップまでの第２角度だけ回転させるように構成されている現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、前記磁界強度低下手段は、前記規制磁極を、該規制磁極が前記現像剤規制部材との間で前記磁界を形成することができない範囲にまで移動させることで、前記規制ギャップに作用する前記磁界を低下させる現像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の現像装置において、前記制御部は、前記回転駆動手段を制御して、前記現像剤担持体を前記第２方向に前記第１角度だけ回転させた後に該現像剤担持体を前記第１方向に前記第２角度だけ回転させる動作を複数回繰り返し行わせる現像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像装置において、前記現像剤担持体が前記第１方向に回転しつつ前記所定の像担持体に前記現像剤を供給するときの回転速度を第１回転速度とすると、前記現像剤担持体が前記第２方向に回転されるときの第２回転速度は、前記第１回転速度よりも小さく設定されている現像装置。
【請求項５】
請求項３に記載の現像装置において、前記現像剤担持体が前記第１方向に回転しつつ前記所定の像担持体に前記現像剤を供給するときの回転速度を第１回転速度とすると、前記現像剤担持体が前記第１方向に前記所定の距離だけ回転されるときの第３回転速度は、前記第１回転速度よりも大きく設定されている現像装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか一項に記載の現像装置において、前記現像剤担持体は、前記回転駆動手段によって前記第１方向および前記第２方向に回転する中空のローラ体と、前記ローラ体の内部に配置され、前記ローラ体の軸方向に延びる磁石ロールとを含み、
前記規制磁極は、前記現像剤規制部材に対向する位置で前記磁石ロールに形成された磁極であり、
前記磁界強度低下手段は、前記磁石ロールを前記第２方向と同一の方向に回転させて前記規制磁極を前記対向位置から離間させることが可能に構成されている現像装置。
【請求項７】
トナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体に現像剤を供給して該像担持体上に前記トナー像を形成する現像装置と、
前記トナー像をシート上に転写させる転写部材と、
前記シート上の前記トナー像を該シート上に定着させる定着部と、
を備え、
前記現像装置として、請求項１〜６のいずれか一項に記載の現像装置が用いられている画像形成装置。
【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に用いられる現像装置、およびそれを備えた、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、像担持体（例えば、感光体ドラムや転写ベルト）上に形成された静電潜像に現像剤を供給して該静電潜像を現像することにより、像担持体上にトナー像を形成する現像装置を含む。
【０００３】
現像装置は、基本的な構成要素として、トナーおよびキャリアからなる現像剤を攪拌しつつ貯留する現像剤貯留部と、現像剤貯留部から現像剤を受け取って担持し、該現像剤を像担持体に供給することにより、該像担持体上にトナー像を形成する現像剤担持体と、現像剤担持体との間で所定の規制ギャップを形成して、現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材とを含む。
【０００４】
上記構成の現像装置では、トナー像に所謂白抜けが発生する場合がる。高温・高湿等の条件下では、トナーの流動性が悪化するため、トナーは、現像剤貯留部において攪拌されたときや、現像剤規制部材によって規制されるときに凝集する場合がある。そして、そのトナー凝集物が大きくなり過ぎて現像剤規制部材によって規制される際に規制ギャップに詰まると（規制ギャップを塞ぐと）、像担持体上の静電潜像にトナーが適正に供給されなくなる。そのため、静電潜像の一部が現像されず、良好にトナー像が形成されない画像不良、つまり白抜けが発生する。
【０００５】
白抜けを抑制する技術として、例えば特許文献１のものが知られている。特許文献１の現像装置は、中空の現像スリーブ（現像剤担持体）の内部に内蔵され、該現像スリーブの軸方向に延びる磁気ローラを含む。磁気ローラは、ドクターブレード（現像剤規制部材）による現像剤の層厚規制のために、ドクターブレードとの間で磁界を形成して現像剤を規制ギャップにおいて磁気的に拘束するものである。
【０００６】
そして、特許文献１の現像装置では、トナー凝集物が規制ギャップに詰まると、磁気ローラが通常の現像動作時とは逆の方向に所定の時間回転される。磁気ローラの逆回転により、トナーの流れ方向は像担持体から遠ざかる方向に切り換えられるため、規制ギャップに詰まっているトナー凝集物は、規制ギャップから離間し、トナーホッパ（現像剤貯留部）に戻される。これにより、白抜けの抑制を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０３−１０３８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の現像装置では、磁気ローラの逆回転によってトナー凝集物を規制ギャップから離間させてトナーホッパに戻しているものの、通常の現像動作時に磁気ローラを正回転させると、そのトナー凝集物がトナーホッパから再び現像スリーブ上に汲み上げられて規制ギャップに詰まってしまう可能性がある。その場合、現像動作を中断し、再度磁気ローラを逆回転させる必要がある。このように、特許文献１の現像措置は、トナー凝集物を該現像装置から除去するものではないので、ユーザにとって不便である。
【０００９】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、トナー凝集物を除去して白抜けの発生を一層抑制することが可能な現像装置、およびそれを備えた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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る現像装置は、非磁性体のトナーおよび磁性体のキャリアを含む現像剤を攪拌しつつ貯留する現像剤貯留部と、回転軸を有し、その回転軸回りの第１方向に回転しつつ、前記現像剤貯留部から前記現像剤を受け取って担持し、その現像剤を所定の像担持体に供給する現像剤担持体と、前記現像剤担持体との間で所定の規制ギャップを形成して、前記現像剤担持体上の前記現像剤の層厚を前記規制ギャップにおいて規制する磁性材料からなる現像剤規制部材と、前記規制ギャップに作用する磁界を前記現像剤規制部材との間で形成する規制磁極と、前記規制ギャップにおける前記磁界の強度を低下させる磁界強度低下手段と、前記現像剤担持体を、前記第１方向と、該第１方向とは逆回転方向である第２方向とに回転させる回転駆動手段と、前記現像剤担持体が前記像担持体に前記現像剤を供給しない非現像動作時に前記磁界強度低下手段および前記回転駆動手段を制御する制御部とを含む。前記制御部は、まず、前記磁界強度低下手段を制御して前記規制ギャップにおける前記磁界の強度を低下させ、次に、前記回転駆動手段を制御して前記現像剤担持体を前記第２方向に第１角度だけ回転させ、そして、再び前記回転駆動手段を制御して前記現像剤担持体を前記第１方向に前記規制ギャップまでの第２角度だけ回転させるように構成されている。
【００１１】
本発明に係る現像装置によれば、現像剤担持体上の凝集した現像剤、特にトナー凝集物が規制ギャップに詰まった場合、制御部は、まず、磁界強度低下手段を制御して規制ギャップにおける磁界の強度を低下させるので、規制磁極によって磁気的に拘束されている通常のトナー（凝集していないトナー）が現像剤規制部材から受けるストレスを低減することができる。これにより、トナーの損傷が抑制される。
【００１２】
また、制御部は、次に、回転駆動手段を制御して現像剤担持体を第２方向に第１角度だけ回転させることにより、トナー凝集物を規制ギャップから離間させることができる。そして、制御部は、再び回転駆動手段を制御して現像剤担持体を第１方向に規制ギャップまでの第２角度だけ回転させることにより、トナー凝集物を現像剤規制部材に衝突させることができる。これにより、トナー凝集物は規制ギャップに詰まらない程度にまでほぐされる。このように、本発明に係る現像装置は、トナー凝集物を衝突によってほぐすことにより除去しているので、トナー凝集物が何度も規制ギャップに詰まる可能性のある従来の構成と比較して、画像不良、例えば白抜けの発生を一層抑制することができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態では、前記磁界強度低下手段は、前記規制磁極を、該規制磁極が前記現像剤規制部材との間で前記磁界を形成することができない範囲にまで移動させることで、前記規制ギャップに作用する前記磁界を低下させる。
【００１４】
この構成によれば、規制磁極が現像剤規制部材との間で磁界を形成することができない範囲にまで規制磁極移動させるという簡単な構成で規制ギャップに作用する磁界を低下させることができる。
【００１５】
本発明の他の好ましい実施形態では、前記制御部は、前記回転駆動手段を制御して、前記現像剤担持体を前記第２方向に前記第１角度だけ回転させた後に該現像剤担持体を前記第１方向に前記第２角度だけ回転させる動作を複数回繰り返し行わせる。
【００１６】
この構成によれば、現像剤担持体を第２方向に回転させた後に第１方向に回転させる動作を複数回繰り返すことにより、トナー凝集物を現像剤規制部材に複数回衝突させることができるので、トナー凝集物を確実にほぐすことができる。
【００１７】
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記現像剤担持体が前記第１方向に回転しつつ前記所定の像担持体に前記現像剤を供給するときの回転速度を第１回転速度とすると、前記現像剤担持体が前記第２方向に回転されるときの第２回転速度は、前記第１回転速度よりも小さく設定されている。
【００１８】
この構成によれば、第２回転速度は第１回転速度よりも小さく設定されているので、現像剤担持体が第２方向に回転したときに、その回転動作の反動により、トナー凝集物がほぐされる前に現像剤担持体から離間してしまうことが抑制される。
【００１９】
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記現像剤担持体が前記第１方向に回転しつつ前記所定の像担持体に前記現像剤を供給するときの回転速度を第１回転速度とすると、前記現像剤担持体が前記第１方向に前記所定の距離だけ回転されるときの第３回転速度は、前記第１回転速度よりも大きく設定されている。
【００２０】
この構成によれば、第３回転速度は第１回転速度よりも大きく設定されているので、トナー凝集物を現像剤規制部材に衝突させる際の衝撃を大きくすることができる。これにより、トナー凝集物をほぐすことが容易になると共に、現像剤担持体を第２方向に回転させた後に第１方向に回転させる動作の回数を減らすことができる。
【００２１】
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記現像剤担持体は、前記回転駆動手段によって前記第１方向および前記第２方向に回転する中空のローラ体と、前記ローラ体の内部に配置され、前記ローラ体の軸方向に延びる磁石ロールとを含み、前記規制磁極は、前記現像剤規制部材に対向する位置で前記磁石ロールに形成された磁極であり、前記磁界強度低下手段は、前記磁石ロールを前記第２方向と同一の方向に回転させて前記規制磁極を前記対向位置から離間させることが可能に構成されている。
【００２２】
本発明に係る画像形成装置は、トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体に現像剤を供給して該像担持体上に前記トナー像を形成する現像装置と、前記トナー像をシート上に転写させる転写部材と、前記シート上の前記トナー像を該シート上に定着させる定着部とを含み、前記現像装置として、上記構成の現像装置が用いられている。
【００２３】
本発明に係る画像形成装置は、白抜けの発生を抑制することが可能な現像装置を採用しているので、シート上に良好な画像を形成することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る現像装置および画像形成装置によれば、トナー凝集物を除去して白抜けの発生を一層抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】画像形成装置において用いられている現像装置の内部構造を概略的に示す断面図である。
【図３】現像装置において、磁気スリーブと現像剤規制ブレードとの間の規制ギャップにトナー凝集物が詰まった状態を示す図である。
【図４】制御部による回転駆動手段および磁界強度低下手段の制御により、白抜きの発生を抑制する手順を示す図である。
【図５】制御部による回転駆動手段および磁界強度低下手段の制御により、白抜きの発生を抑制する手順を示す図である。
【図６】制御部による回転駆動手段および磁界強度低下手段の制御により、白抜きの発生を抑制する手順を示す図である。
【図７】制御部による回転駆動手段および磁界強度低下手段の制御により、白抜きの発生を抑制する手順を示す図である。
【図８】制御部による回転駆動手段および磁界強度低下手段の制御により、白抜きの発生を抑制する手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の内部構造を概略的に示す。画像形成装置１０は、例えばタンデム式のカラープリンタであり、箱形を呈する装置本体１１を含む。装置本体１１は、内部に、コンピュータ等の外部機器から伝送された画像情報に基づき画像を形成する画像形成部１２と、画像形成部１２によって形成され、用紙Ｐに転写された画像に定着処理を施す定着部１３と、転写用の用紙Ｐを貯留する用紙貯留部１４とを含む。装置本体１１の上部には、定着処理後の用紙Ｐが排出される用紙排出部１５が設けられている。
【００２８】
画像形成部１２は、用紙貯留部１４から給紙された用紙Ｐにトナー画像を形成するものであって、本実施形態では、上流側（図１の紙面の右方）から下流側へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナーを用いるマゼンタ用ユニット１２Ｍと、シアン色のトナーを用いるシアン用ユニット１２Ｃと、イエロー色のトナーを用いるイエロー用ユニット１２Ｙと、ブラック色のトナーを用いるブラック用ユニット１２Ｋとを含む。
【００２９】
各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋは、感光体ドラム１２１および現像装置４０を含む。感光体ドラム１２１は、ドラム表面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像（可視像）を形成するものであって、図１において反時計方向に回転しつつ対応する現像装置４０からトナーの供給を受ける。各現像装置４０は、対応する感光体ドラム１２１のドラム表面上の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する。各現像装置１２１は図略のトナーカートリッジからトナーの補給を受ける。
【００３０】
各感光体ドラム１２１の直下位置には、帯電装置１２３が設けられていると共に、帯電装置１２３の下方位置には露光装置１２４が設けられている。各感光体ドラム１２１は、帯電装置１２３によってドラム表面が一様に帯電され、コンピュータ等から入力された画像データに基づく各色に対応したレーザー光が露光装置１２４から帯電後の感光体ドラム１２１のドラム表面に照射される。これにより、各感光体ドラム１２１のドラム表面に静電潜像が形成される。そして、静電潜像に現像装置４０からトナーが供給されると、感光体ドラム１２１のドラム表面にトナー像が形成される。
【００３１】
感光体ドラム１２１の上方には、駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間に張設された転写ベルト１２５が配設されている。転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１に対応して設けられた転写ローラ１２６（転写部材）によって感光体ドラム１２１の周面に押し付けられた状態で、各感光体ドラム１２１と同期しながら駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間を周回する。
【００３２】
駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間であって、従動ローラ１２５ｂ側へ寄った位置にテンションローラ１２５ｃが設けられている。テンションローラ１２５ｃは、転写ベルト１２５に張力を与えるものであり、図略の付勢部材の付勢力で上方に付勢されている。
【００３３】
転写ベルト１２５の周回と共に、転写ベルト１２５の表面に対して、まず、マゼンタ用ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２１によるマゼンタのトナー像の一次転写が行なわれる。ついで、転写ベルト１２５におけるマゼンタトナー像の転写位置に、シアン用ユニット１２Ｃの感光体ドラム１２１によるシアンのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれる。以下同様にして、イエロー用ユニット１２Ｙによるイエローのトナー像の転写、およびブラック用ユニット１２Ｋによるブラックのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれる。これにより、転写ベルト１２５の表面にカラーのトナー像が形成される。
【００３４】
各感光体ドラム１２１の図１における左方位置には、感光体ドラム１２１のドラム表面上の残留トナーを除去して清浄化するドラムクリーニング装置１２７が設けられている。ドラムクリーニング装置１２７によって清浄化処理された感光体ドラム１２１のドラム表面は、新たな帯電処理のために帯電装置１２３へ向かう。ドラムクリーニング装置１２７で感光体ドラム１２１のドラム表面から取り除かれた廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収される。
【００３５】
画像形成部１２の図１における左方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路１１１が形成されている。用紙搬送路１１１には、適所に搬送ローラ対１１２が設けられており、用紙貯留部１４からの用紙Ｐは、搬送ローラ対１１２の駆動で転写ベルト１２５へ向けて搬送される。また、用紙搬送路１１１には、駆動ローラ１２５ａと対向した位置で転写ベルト１２５の表面と当接した二次転写ローラ１１３が設けられている。二次転写ローラ１１３は転写ベルト１２５の表面との間で転写ニップ部を形成する。用紙Ｐは、転写ニップ部において転写ベルト１２５と二次転写ローラ１１３とに押圧挟持され、これにより、転写ベルト１２５上のトナー像が用紙Ｐに二次転写される。
【００３６】
用紙貯留部１４は、装置本体１１の図１における右側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ１４１と、装置本体１１内における露光装置１２４より下方位置に挿脱可能に装着された用紙トレイ１４２とを含む。用紙トレイ１４２には複数枚の用紙Ｐが積層されてなる用紙束Ｐ１が貯留される。用紙トレイ１４２は、上方に開口した箱体で構成され、用紙束Ｐ１が貯留可能になっている。用紙トレイ１４２に貯留された用紙束Ｐ１の最上位の用紙Ｐは、ピックアップローラ１４３の駆動で用紙搬送路１１１へ向けて１枚ずつ繰り出される。用紙トレイ１４２から繰り出された用紙Ｐは、搬送ローラ対１１２の駆動で用紙搬送路１１１を通って前記転写ニップ部へ向けて搬送される。
【００３７】
定着部１３は、二次転写された用紙Ｐ上のトナー像に対して定着処理を施す。定着部１３は、内部に加熱源である通電発熱体を有する加熱ローラ１３１と、加熱ローラ１３１と対向配置された定着ローラ１３２と、定着ローラ１３２および加熱ローラ１３１間に張設された定着ベルト１３３と、定着ベルト１３３を介して定着ローラ４０と対向配置された加圧ローラ１３４とを含む。定着部１３へ供給された用紙Ｐは、加圧ローラ１３４と高温の定着ベルト１３３との間を通過しながら定着ベルト１３３からの熱を得て定着処理が施される。
【００３８】
定着処理の完了したカラー印刷済みの用紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１１４を通って用紙排出部１５の排紙トレイ１５１へ向けて排出される。
【００３９】
図２は、現像装置４０の内部構造を概略的に示す断面図である。現像装置４０は、該現像装置４０の内部空間を画定する現像容器４２を含む。現像装置４０は、前記内部空間内において、現像容器４２の底部分に形成された現像剤貯留部４１と、現像剤貯留部４１の上方に配置された磁気ローラ４５（現像剤担持体）と、磁気ローラ４５の斜め上方位置で磁気ローラ４５に対向配置された現像ローラ４６と、磁気ローラ４５に対向配置された現像剤規制ブレード５５（現像剤規制部材）とを含む。
【００４０】
現像剤貯留部４１は、非磁性体のトナーおよび磁性体のキャリアを含む現像剤を攪拌しつつ貯留することが可能とされたものであって、現像装置４０の長手方向に延びる２つの隣り合う現像剤貯留室４１ａ，４１ｂを有する。現像剤貯留室４１ａ，４１ｂは、現像容器４２に一体に形成された仕切り板５０によって長手方向において互いに仕切られているが、長手方向における両端部において互いに連通されている。また、各現像剤貯留室４１ａ，４１ｂには、回転により現像剤を攪拌するスクリューフィーダ４３，４４が回転可能に装着されている。スクリューフィーダ４３，４４は、回転方向が互いに逆方向に設定されているので、現像剤は、現像剤貯留室４１ａおよび現像剤貯留室４１ｂ間を攪拌されつつ搬送される。この攪拌により、非磁性体からなるトナーと磁性体からなるキャリアとが混合され、トナーが例えばプラスに帯電され、キャリアが例えばマイナスに帯電される。また、キャリアおよびトナー間の静電気力により、キャリアにトナーが付着する。
【００４１】
磁気ローラ４５は、現像装置４０の長手方向に延びるように配設され、回転可能な中空の磁気スリーブ４７（ローラ体）と、磁気スリーブ４７を回転させる図略の回転軸とを含む。磁気スリーブ４７は、第１方向Ａ（図２では時計回り）に前記回転軸回りに回転しつつ、現像剤貯留部４１から現像剤を受け取って担持し、現像剤中のトナーのみを後述する現像ローラ４６に供給するものである。また、磁気スリーブ４７は非磁性材料から形成されている。磁気スリーブ４７の内部空間には、該磁気スリーブ４７の軸方向に延びる磁石ロール５６が内蔵されている。磁石ロール５６は、支持軸５７に固定状態で支持されており、磁気スリーブ４７と共に回転しない。
【００４２】
磁石ロール５６には、現像剤貯留部４１から現像剤を該磁気スリーブ４７の周面４８上に磁気的に汲み上げるための磁極、いわゆる汲上極５８が形成されている。周面４８に汲み上げられた現像剤は、磁気スリーブ４７の周面４８上に現像剤層として磁気的に保持され、磁気スリーブ４７の回転に伴って現像剤規制ブレード５５に向けて搬送される。なお、磁気スリーブ４７、磁石ロール５６および支持軸５７は互いに同軸に設定されている。
【００４３】
現像剤規制ブレード５５は、磁気スリーブ４７の周面４８上の現像剤層の層厚を規制するものである。現像剤規制ブレード５５は、磁気スリーブ４７の長手方向に沿って延びる磁性材料からなる板部材であり、現像容器４２の適所に支持されている。また、現像剤規制ブレード５５は、磁気スリーブ４７の周面４８との間で所定の規制ギャップＧを形成する先端部５１を有する。なお、現像剤規制ブレード５５は、現像容器４２の所定の箇所に固定された支持部材５２に支持されている。
【００４４】
磁気スリーブ４７内の磁石ロール５６には、汲上極５８に加え、現像剤規制ブレード５５の先端部５１に対向配置された磁極、いわゆる規制極５９（規制磁極）が形成されている。したがって、磁性材料から形成された現像剤規制ブレード５５は、磁気ローラ４５の規制極５９によって磁化されて、現像剤規制ブレード５５の先端部５１と規制極５９との間に、つまり規制ギャップＧにおいて磁界が形成される。
【００４５】
磁気ローラ４５の磁石ロール５６には、汲上極５８および規制極５９に加え、第１搬送極６０、第２搬送極６１および剥離極６２がさらに形成されている。第１搬送極６０は、磁気スリーブ４７の回転方向から見て規制極５９よりも下流側に、かつ後述する現像ローラ４６に対向して配置された磁極である。第１搬送極６０は、層厚が規制された現像剤層を、現像ローラ４６と対向する位置で磁気スリーブ４７上に保持するものである。第２搬送極６１は、磁気スリーブ４７の回転方向から見て第１搬送極６０よりも下流側に配置された磁極であり、磁気スリーブ４７上の現像剤層を第１搬送極６０よりも下流側で保持するものである。剥離極６２は、磁気スリーブ４７の回転方向から見て第２搬送極６１よりも下流側に配置された磁極であって、磁気スリーブ４７の周面４８上の現像剤層を現像剤貯留部４１に戻すための極性を有している。なお、磁石ロール５６の汲上極５８、規制極５９、第１搬送極６０、第２搬送極６１および剥離極６２は、磁気スリーブ４７と略同一の長手方向寸法を有する。
【００４６】
現像ローラ４６は、磁気スリーブ４７に対して平行に延びるように配設され、図２では時計回りに回転可能な中空の現像スリーブ５３と、現像スリーブ５３を支持しつつ該現像スリーブ５３を回転させる図略の回転軸とを含む。現像スリーブ５３は、後述するように、磁気スリーブ４７の周面４８上の現像剤層からトナーのみを受け取り、該トナーをその周面５４上に担持するものである。また、現像スリーブ５３は、非磁性材料から形成され、磁気スリーブ４７と略同一の長手方向寸法を有する。
【００４７】
現像スリーブ５３の周面５４と磁気スリーブ４７の周面４８との間には、軸方向に均一な大きさの隙間が形成されている。前記隙間の大きさは、磁気スリーブ４７の周面４８上の現像剤層が現像剤規制ブレード５５によって規制された後に現像スリーブ５３の周面５４に接触しつつ、前記隙間を通過できる程度に設定されている。
【００４８】
現像装置４０は、上記の基本的な構成要素に加え、磁気スリーブ４７を、前記回転軸を介して所定の方向に回転駆動する回転駆動手段７１と、規制ギャップＧにおいて作用する磁界の強度を低下させる磁界強度低下手段７２と、磁界強度低下手段７２および回転駆動手段７１を制御する制御部Ｕとをさらに含む。
【００４９】
回転駆動手段７１は、磁気スリーブ４７を、第１方向Ａ（図２では時計回り）と、第１方向Ａとは逆回転方向（図２では反時計回り）である第２方向Ｂとに回転させることが可能に構成されたものであって、例えばモータである。
【００５０】
磁界強度低下手段７２は、規制極５９が現像剤規制ブレード５５との間で磁界を形成することができない範囲にまで規制極５９を移動させることで、規制ギャップＧに作用する磁界の強度を低下させるものである。磁界強度低下手段７２は、具体的には、規制極５９が形成された磁石ロール５６の支持軸５７に接続された、例えばステップモータ等のモータであって、磁石ロール５６の支持軸５７を磁気スリーブ４７の第２方向Ｂと同一の方向Ｃ（図２では反時計回り）に所定の角度だけ回転させることで、規制極５９が現像剤規制ブレード５５との間で磁界を形成することができない範囲にまで規制極５９を移動させる。これにより、規制極５９は、現像剤規制ブレード５５との対向位置から現像剤貯留部４１に対向する破線で示す位置に移動するので、規制ギャップＧに作用する磁界の強度を低下させることができる。
【００５１】
制御部Ｕは、磁気ローラ４５が現像ローラ４６にトナーを供給しない、ひいては現像ローラ４６が感光体ドラム１２１にトナーを供給しない非現像動作時に回転駆動手段７１および磁界強度低下手段７２を制御するものである。
【００５２】
具体的には、制御部Ｕは、非現像動作時に、まず、磁界強度低下手段７２を制御して磁石ロール５６の支持軸５７を回転させる（方向Ｃ）ことにより、規制極５９を破線で示す位置に移動させて規制ギャップＧに作用する磁界の強度を低下させる。次に、制御部Ｕは、回転駆動手段７１を制御して磁気スリーブ４７を第２方向Ｂに所定の角度（以下、第１角度）だけ回転させ、そして、再び回転駆動手段７１を制御して磁気スリーブ４７を第１方向Ａに規制ギャップＧまでの所定の角度（以下、第２角度）だけ回転させるように構成されている。
【００５３】
また、制御部Ｕは、磁界強度低下手段７２を制御して規制極５９を移動させてから、回転駆動手段７１を制御して、磁気スリーブ４７を第２方向Ｂに第１角度だけ回転させた後に磁気スリーブ４７を第１方向Ａに第２角度だけ回転させる動作を複数回繰り返し行わせることが可能に構成されている。制御部Ｕによる作用についてはさらに後述する。
【００５４】
次に、上記構成の現像装置４０による現像動作について、図２を参照しながら説明する。
【００５５】
まず、非磁性体のトナーは、現像剤貯留部４１において磁性体のキャリアと共に攪拌されることで帯電され、キャリアに付着する。キャリアと帯電されたトナーとを含む現像剤は、磁気ローラ４５の汲上極５８の磁力によって現像剤貯留部４１から磁気スリーブ４７の周面４８上に汲み上げられる。周面４８上に汲み上げられた現像剤は、磁気スリーブ４７の周面４８上に現像剤層として磁気的に保持され、磁気スリーブ４７の回転に伴って現像剤規制ブレード５５に向けて搬送される。
【００５６】
そして、現像剤規制ブレード５５は、規制ギャップＧにおいて周面４８上の現像剤層を規制して均一化かつ薄層化する。これにより、周面４８上には、所定厚さの現像剤層（以下、磁気ブラシ層という）が形成される。
【００５７】
周面４８上の磁気ブラシ層は、磁気スリーブ４７の回転に伴い、磁気スリーブ４７と現像スリーブ５３との対向位置に向けて搬送される。磁気スリーブ４７および現像スリーブ５３のそれぞれには、所定の電圧が印加されている。磁気スリーブ４７および現像スリーブ５３間の電位差により、かつ、第１搬送極６０が発生させる磁界により、磁気ブラシ層からトナーのみが現像スリーブ５３の周面５４に移動する。これにより、周面５４上に所定厚さのトナー層が形成される。
【００５８】
周面５４上のトナー層は、現像スリーブ５３の回転に伴って感光体ドラム１２１のドラム表面に向けて搬送される。感光体ドラム１２１にも所定の電圧が印加されているので、感光体ドラム１２１と現像スリーブ５３との間の電位差によってトナー層のトナーがドラム表面に移動する。これにより、ドラム表面上の静電潜像が現像される。
【００５９】
そして、現像スリーブ５３からドラム表面に移動せず、現像スリーブ５３上に残留する残留トナーは、感光体ドラム１２１を通過した後、現像スリーブ５３の回転に伴って磁気スリーブ４７の周面４８上の磁気ブラシ層と接触する。このとき、現像スリーブ５３の周面５４上の残留トナーは、磁気ブラシ層によって周面５４から掻き取られ、磁気ブラシ層に回収される。
【００６０】
磁気ブラシ層は、磁気スリーブ４７の回転に伴い、第２搬送極６１の磁力によって周面４８上に保持されつつ、さらに下流側に搬送される。磁気ブラシ層が剥離極６２の位置に到達すると、剥離極６２が作用させる反発磁力によって現像剤が周面４８から離間して現像剤貯留部４１に戻る。
【００６１】
ところで、上記構成の現像装置４０では、高温・高湿等の条件下では、現像剤の流動性、特にトナーの流動性が悪化するため、トナーは、現像剤貯留部４１においてスクリューフィーダ４３，４４によって攪拌されたときや、現像剤規制ブレード５５によって規制されるときに凝集する場合がある。図３に示すように、トナー凝集物ＤＡは、大きくなり過ぎた場合、現像剤規制ブレード５５によって規制される際に規制ギャップＧに詰まりやすくなる。そのため、磁気スリーブ４７の周面４８上に汲み上げられた現像剤Ｄは現像剤規制ブレード５５に搬送されず、磁気スリーブ４７から現像スリーブ５３にトナーを適正に供給すること、ひいては現像スリーブ５３から感光体ドラム１２１の静電潜像にトナーが適正に供給することが阻害される。その結果、静電潜像の一部が現像されず、良好にトナー像が形成されない画像不良、つまり白抜けが発生する。
【００６２】
また、通常のトナー（凝集していないトナー）は、規制極５９によって規制ギャップＧおよびその近傍において磁気的に拘束されているので、トナー凝集物ＤＡが規制ギャップＧに詰まっていると、現像剤規制ブレード５５からストレスを受けやすくなる。その結果、トナーが損傷する可能性がある。
【００６３】
本実施形態に係る現像装置４０では、白抜けを抑制するために、制御部Ｕは次のように回転駆動手段７１および磁界強度低下手段７２を制御する。以下、制御部Ｕによる制御について、図４〜図８を参照しながら説明する。なお、図４は、制御部Ｕが回転駆動手段７１および磁界強度低下手段７２の制御を行う前のトナー凝集物が規制ギャップＧに詰まった状態を示す。また、図４〜図８では、汲上極５８、規制極５９、第１搬送極６０、第２搬送極６１および剥離極６２は磁力分布線によって示されている。
【００６４】
制御部Ｕは、まず、磁界強度低下手段７２を制御して、磁石ロール５６の支持軸５７を方向Ｃ（図２）に所定の角度だけ回転させる。これに伴い、図５に示すように、規制極５９は現像剤規制ブレード５５との対向位置から磁気スリーブ４７の回転方向上流側に移動する。そのため、規制極５９は、現像剤を規制ギャップＧにおいて磁気的に強力に拘束できる程度の磁界を現像剤規制ブレード５５との間で形成することができない。これにより、規制ギャップＧにおいて磁気的に拘束されている通常のトナー（凝集していないトナー）が現像剤規制ブレード５５から受けるストレスを低減することができる。その結果、トナーの損傷が抑制される。
【００６５】
また、規制極５９の移動に伴い、周面４８上のトナー凝集物ＤＡは、規制極５９の磁力によって規制ギャップＧから離間して磁気スリーブ４７の回転方向上流側に移動する。ここでは、トナー凝集物ＤＡは規制極５９の磁力によって周面４８上に保持され、現像剤貯留部４１に落下することが抑制されている。
【００６６】
次に、制御部Ｕは、回転駆動手段７１を制御して、図６に示すように磁気スリーブ４７を第２方向Ｂ（図２）に第１角度αだけ逆回転させる。磁気スリーブ４７の回転に伴い、周面４８上のトナー凝集物ＤＡは磁気スリーブ４７の回転方向上流側にさらに移動する。トナー凝集物ＤＡが規制極５９の磁力によって保持されていた位置から第１角度αだけ隔てた位置には、汲上極５８が位置しているので、トナー凝集物ＤＡは汲上極５８の磁力によって磁気スリーブ４７の周面４８上に保持され、現像剤貯留部４１に落下することが抑制されている。
【００６７】
そして、制御部Ｕは、再び回転駆動手段７１を制御して、図７に示すように磁気スリーブ４７を第１方向Ａ（図２）に規制ギャップＧまでの第２角度βだけ正回転させる。磁気スリーブ４７の回転に伴い、周面４８上のトナー凝集物ＤＡは、磁気スリーブ４７の回転方向下流側に移動して現像剤規制ブレード５５に衝突する。
【００６８】
現像剤規制ブレード５５に衝突したトナー凝集物ＤＡは、図８に示すように、衝突による衝撃により、規制ギャップＧに詰まらない程度の大きさの現像剤ＤＳにまでほぐされる。これにより、白抜きの発生が抑制される。また、トナー凝集物ＤＡを衝突によってほぐすことにより除去しているので、トナー凝集物ＤＡが何度も規制ギャップＧに詰まる可能性のある従来の構成と比較して、白抜けの発生を一層抑制することができる。
【００６９】
また、制御部Ｕは、回転駆動手段７１を制御して、磁気スリーブ４７を第２方向Ｂに第１角度αだけ回転させた後に磁気スリーブ４７を第１方向Ａに第２角度βだけ回転させる動作を複数回繰り返し行わせることが可能に構成されているので、トナー凝集物ＤＡを確実にほぐすことができる。
【００７０】
さらに、本実施形態に係る現像装置４０では、通常の現像動作時に磁気スリーブ４７が第１方向Ａに回転しつつ現像スリーブ５３にトナーを供給するときの回転速度を第１回転速度とし、非現像動作時に現像スリーブ５３が回転駆動手段７１によって第２方向Ｂに回転されるときの回転速度を第２回転速度とすると、第２回転速度は第１回転速度よりも小さく設定されていることが好ましい。
【００７１】
そのように第２回転速度を設定することで、磁気スリーブ４７が第２方向Ｂに回転したときに、その回転動作の反動により、トナー凝集物ＤＡがほぐされる前に周面４８から落下してしまうことが抑制される。
【００７２】
表１は、第１回転速度に対して第２回転速度を変化させた場合のトナー凝集物ＤＡの落下について行った実験の結果を示す。
【００７３】
【表１】
2011150219.tif 000003
【００７４】
表１に示すように、第２回転速度を、第１回転速度の１／４〜１／２の速度に設定することで、トナー凝集物ＤＡの落下が抑制されることが確認された。一方、第２回転速度を第１回転速度よりも小さくした場合であっても、第２回転速度が第１回転速度の３／４〜９／１０の速度ではトナー凝集物ＤＡが落下してしまうことが確認された。
【００７５】
さらに、本実施形態に係る現像装置４０では、非現像動作時に現像スリーブ５３が回転駆動手段７１によって第１方向Ａに回転されるときの回転速度を第３回転速度とすると、第３回転速度は第１回転速度よりも大きく設定されていることが好ましい。
【００７６】
そのように第３回転速度を設定することで、トナー凝集物ＤＡを現像剤規制ブレード５５に衝突させる際の衝撃を大きくすることができる。これにより、トナー凝集物ＤＡをほぐすことが容易になると共に、磁気スリーブ４７を第２方向Ｂに回転させた後に第１方向Ａに回転させる動作の回数を減らすことができる。
【００７７】
表２は、第１回転速度に対して第３回転速度を変化させた場合のトナー凝集物ＤＡのほぐれ具合について行った実験の結果を示す。
【００７８】
【表２】
2011150219.tif 000004
【００７９】
表３に示すように、第３回転速度を第１回転速度の３倍に設定したとき、磁気スリーブ４７を第２方向Ｂに第１角度αだけ回転させた後に該磁気スリーブ４７を第１方向Ａに第２角度βだけ回転させる動作を３回繰り返すことで、トナー凝集物ＤＡがほぐれたことが確認された。
【００８０】
一方、第３回転速度を第１回転速度の２倍に設定したとき、トナー凝集物ＤＡがほぐれるまでに前記動作を７回繰り返す必要があった。第３回転速度を第１回転速度と同一に設定したとき、前記動作はさらに多い２０回繰り返す必要があった。このように、第３回転速度が第２回転速度の２倍程度では、トナー凝集物ＤＡをほぐすまでに時間がかかり過ぎ、ユーザにとって不便である。
【００８１】
また、第３回転速度を第１回転速度の４倍以上に設定したとき、前記動作を２回繰り返すことでトナー凝集物ＤＡがほぐれたことが確認された。しかしながら、第３回転速度が第１回転速度の４倍以上になると、周面４８上の現像剤が遠心力によって飛散してしまうことが確認された。
【００８２】
以上の結果に鑑み、第３回転速度は第１回転速度の３倍程度に設定することが好ましい。
【００８３】
なお、表１および表２に示す結果は、磁気スリーブ４７の第１回転速度を６００ｍｍ／ｓｅｃに、径を２０ｍｍに設定した場合のものであり、第１回転速度や径の増減によって第２回転速度および第３回転速度の適切な値は変動する。第２回転速度および第３回転速度を設定するにあたり重要なことは、第２回転速度を第１回転速度よりも小さく設定すると共に、第３回転速度を第１回転速度よりも大きく設定することである。
【００８４】
また、本実施形態に係る現像装置４０は、磁気ローラ４５から現像ローラ４６にトナーのみを供給し、現像ローラ４６から感光体ドラム１２１に該トナーを供給する形式を採用した場合につき説明したが、その形式に限定されるものではなく、磁気ローラ４５から感光体ドラム１２１にトナーのみを直接供給する形式のものであってもよい。その場合であっても、規制ギャップに詰まったトナー凝集物ＤＡを、制御部Ｕによる回転駆動手段７１および磁界強度低下手段７２の制御により、図４〜図８に示すようにほぐすことができる。
【符号の説明】
【００８５】
１０  画像形成装置
４０  現像装置
４１  現像剤貯留部
４５  磁気ローラ（現像剤担持体）
４６  現像ローラ
４７  磁気スリーブ
５３  現像スリーブ
５５  現像剤規制ブレード（現像剤規制部材）
５６  磁石ロール
５７  支持軸
５８  汲上極
５９  規制極（規制磁極）
７１  回転駆動手段
７２  磁界強度低下手段
Ａ  第１方向
Ｂ  第２方向
Ｄ  現像剤
ＤＡ  トナー凝集物
Ｇ  規制ギャップ
Ｕ  制御部
α  第１角度
β  第２角度
【図１】
2011150219.tif 000005
【図２】
2011150219.tif 000006
【図３】
2011150219.tif 000007
【図４】
2011150219.tif 000008
【図５】
2011150219.tif 000009
【図６】
2011150219.tif 000010
【図７】
2011150219.tif 000011
【図８】
2011150219.tif 000012