(57)【要約】【課題】通常の現像動作ないしは画像形成動作中においても、現像装置のリフレッシュ動作が可能で、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図れると共に、装置の稼働率が低下しないようにした画像形成装置を提供する。【解決手段】所定方向に回転駆動される感光体１と、感光体１に対して正逆両回転可能な現像ローラ６と供給ローラ７を備え、該両ローラ６，７の正逆両回転での現像モードの実現が可能な現像装置４と、その現像装置４の現像モードを正逆切り換える制御手段３１と、を備えている。【選択図】図２
2004069976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体に対して対向状態で当接し、正逆両方向に回転可能な現像ローラと、前記現像ローラへ現像剤を供給する正逆両方向に回転可能な供給ローラと、前記現像ローラの外周部に当接しながらそれぞれ所定方向へ回転する第１のローラ部材及び第２のローラ部材と、を備え、前記現像ローラと供給ローラの正逆両回転で現像が可能な現像装置であって、
前記現像ローラ及び供給ローラの正逆回転方向と、
前記第１のローラ部材及び第２のローラ部材の前記現像ローラに対する当接力と、
前記第１のローラ部材及び第２のローラ部材へ印加するバイアス電圧と、を変更する制御手段を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記現像ローラ及び供給ローラの正逆回転方向と、前記第１のローラ部材及び第２のローラ部材の前記現像ローラに対する当接力と、前記第１のローラ部材及び第２のローラ部材へ印加するバイアス電圧と、前記第１のローラ部材及び第２のローラ部材へ印加するバイアス電圧と、を周期的に変更することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
所定方向に回転駆動される感光体と、
前記感光体に対して正逆両回転可能な現像ローラと供給ローラを備え、該両ローラの正逆両回転での現像モードの実現が可能な現像装置と、
前記現像装置の現像モードを切り換える制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
所定方向に回転駆動される感光体と、
前記感光体に対して正逆両回転可能な現像ローラと供給ローラを備え、該両ローラの正逆両回転で現像モードの実現が可能な現像装置と、
前記現像装置の使用履歴を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記現像装置の現像モードを切り換える制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記現像装置の現像モードを周期的に切り換えることを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記検出手段によって検出される前記現像装置の使用履歴が、累積画像形成枚数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７】
前記検出手段によって検出される前記現像装置の使用履歴が、前記現像装置の累積稼働時間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８】
前記検出手段によって検出される前記現像装置の使用履歴が、前記現像ローラの累積回転数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９】
前記現像装置を、直前までの現像モードから異なる現像モードに変更する周期と、該異なる現像モードによって継続的に稼動させる稼動時間の長さと、を任意に指定できる操作パネルを設けたことを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、適切な時期に現像モードを変更し、直前までの現像モードに対して異なる現像モードを単発的に実行した後、元の現像モードに復帰させることを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、現像モードの変更と、画像形成動作と、を並行して実行することを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記現像装置の使用履歴に基づいて、前記現像モードを切り換える周期を順次短周期化す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１３】
前記制御手段は、前記現像装置の使用履歴に基づいて、順回転の現像モードで現像を行う期間と、逆回転の現像モードで現像を行う期間との比率を異ならせることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一成分現像装置と、その現像装置を備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真装置は、現像剤として乾式トナーを使用する機器が主流を占め、多くの複写機、レーザプリンタ、普通紙ファクシミリ等において実用化されている。この電子写真装置は、電子写真プロセス技術を応用した機器であり、感光体上に形成された静電潜像をトナー粒子により顕像化するものである。
【０００３】
近年、電子写真装置の現像装置として、装置の小型化、低コスト化に有利な一成分現像装置が利用されている。この装置で現像を行う場合、安定した画像を得るために、現像ローラの外面に形成される現像剤層を薄層化して、現像剤（トナー）の帯電量の安定化を図る必要がある。
【０００４】
例えば、特開昭５３−１０１４３１号公報には、弾性押圧手段で剛体ブレードの先端を現像ローラに押圧して現像剤の薄層化を図るようにした現像装置が記載されている。また、特開昭５４−４３０３８号公報に記載の現像装置では、弾性ブレードの腹部を現像ローラに押圧することで現像剤の薄層化を図っている。
【０００５】
しかし、これらの現像装置では、現像ローラに対してブレードを常時押圧しているため、現像ローラに歪みが発生したり、現像剤がブレードに固着・堆積したり、一部が固化する等により、画像ノイズが発生したり、現像剤の特性が劣化（寿命の短縮化）したりすることがあった。
【０００６】
そこで、例えば、特開平２−１８５８２号公報や特開平２−１５０８７０号公報には、所定の現像作業の終了時に、現像ローラを一時的に逆回転させることで、現像剤のブレードへの固着防止を図ろうとした現像装置が提案されている。
【０００７】
また、特開平５−３０７３１７号公報には、現像ローラを回転させると、ブレードが自重で現像ローラに圧接するように構成して押圧手段を不要とし、かつ、現像終了後、現像ローラを逆回転させることで、現像ローラとブレードの間のくさび型領域内に溜まった現像剤のブレードへの固着を防止することで、現像ローラに残る内部残留応力を除去しようとした現像装置が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平２−１８５８２号公報、特開平２−１５０８７０号公報、特開平５−３０７３１７号公報に開示されている従来の技術では、現像ローラを逆回転させているリフレッシュ動作中は、画像形成動作をおこなうことができない。
【０００９】
従って、特に、多枚数の原稿を連続複写している際に、上記リフレッシュ動作が実施されると、その期間中は画像形成をおこなえなくなるため、装置の稼働率が実質的に低下し、ユーザーにとって好ましくなく、その対策が求められていた。
【００１０】
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、通常の現像動作ないしは画像形成動作中においても、現像装置のリフレッシュ動作が可能で、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図れると共に、装置の稼働率が低下しないようにした現像装置と画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。
【００１２】
（１）感光体に対して対向状態で当接し、正逆両方向に回転可能な現像ローラと、前記現像ローラへ現像剤を供給する正逆両方向に回転可能な供給ローラと、前記現像ローラの外周部に当接しながらそれぞれ所定方向へ回転する第１のローラ部材及び第２のローラ部材と、を備え、前記現像ローラと供給ローラの正逆両回転で現像が可能な現像装置であって、
前記現像ローラ及び供給ローラの正逆回転方向と、前記第１のローラ部材及び第２のローラ部材の前記現像ローラに対する当接力と、前記第１のローラ部材及び第２のローラ部材へ印加するバイアス電圧と、を変更する制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
この構成においては、現像ローラ及び供給ローラの正逆両回転で現像動作（ないしは）画像形成動作が可能であることから、適切なタイミングで、制御手段により、第１のローラ部材及び第２のローラ部材の前記現像ローラに対する当接力と、第１のローラ部材及び第２のローラ部材へ印加するバイアス電圧と、共に、現像ローラ及び供給ローラの回転方向を切り換えることによって、現像装置を適切にリフレッシュすることができる。
【００１４】
従って、画像形成動作中に現像装置のリフレッシュをおこなえ、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図れると共に、装置のダウンタイムを極減して、高い稼働率を維持することができる。なお、このようなリフレッシュは、適切な間隔をおいて周期的におこなうようにするのが好ましい。
【００１５】
ちなみに、現像ローラを逆回転させることによって、感光体や、第１のローラ部材及び第２のローラ部材から、現像ローラ及び現像剤が受けているストレスの方向を逆転させることができ、これにより、ゴミ等の不純物の除去及びトナー固着や固化、異常画像の発生を防止し、トナ−薄層の均一化及び画像の長期安定化を図ることができる。
【００１６】
（２）前記制御手段は、前記現像ローラ及び供給ローラの正逆回転方向と、前記第１のローラ部材及び第２のローラ部材の前記現像ローラに対する当接力と、前記第１のローラ部材及び第２のローラ部材へ印加するバイアス電圧と、前記第１のローラ部材及び第２のローラ部材へ印加するバイアス電圧と、を周期的に変更することを特徴とする。
【００１７】
この構成においては、前記現像ローラ及び供給ローラの正逆回転方向と、前記第１のローラ部材及び第２のローラ部材の前記現像ローラに対する当接力と、前記第１のローラ部材及び第２のローラ部材へ印加するバイアス電圧と、前記第１のローラ部材及び第２のローラ部材へ印加するバイアス電圧を周期的に変更することで、現像モードを周期的に切り換え、画像形成動作中に現像装置を適切にリフレッシュすることができ、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図れると共に、装置のダウンタイムを極減して、高い稼働率を維持することができる。
【００１８】
（３）所定方向に回転駆動される感光体と、前記感光体に対して正逆両回転可能な現像ローラと供給ローラを備え、該両ローラの正逆両回転での現像モードの実現が可能な現像装置と、前記現像装置の現像モードを切り換える制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
この構成においては、適切な時期に、制御手段によって、現像ローラ及び供給ローラの回転方向を切換えることで、現像装置の適切なリフレッシュが可能となり、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図れると共に、その間においても、画像形成動作が継続されるため、装置のダウンタイムを極減して、高い稼働率を維持することができる。
【００２０】
ちなみに、現像ローラを逆回転させることによって、感光体や、第１のローラ部材及び第２のローラ部材から、現像ローラ及び現像剤が受けているストレスの方向を逆転させることができ、これにより、ゴミ等の不純物の除去及びトナー固着や固化、異常画像の発生を防止し、トナ−薄層の均一化及び画像の長期安定化を図ることができる。
【００２１】
（４）所定方向に回転駆動される感光体と、前記感光体に対して正逆両回転可能な現像ローラと供給ローラを備え、該両ローラの正逆両回転で現像モードの実現が可能な現像装置と、前記現像装置の使用履歴を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記現像装置の現像モードを切り換える制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
この構成においては、現像装置の使用履歴を監視し、所定の使用履歴に到達したことが検出されると、制御手段によって、現像ローラ及び供給ローラの回転方向を切換えてリフレッシュをおこなうことで、現像装置の適切なリフレッシュが可能となり、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図れると共に、その間においても、画像形成動作が継続されるため、装置のダウンタイムを極減して、高い稼働率を維持することができる。
【００２３】
ちなみに、現像ローラを逆回転させることによって、感光体や、第１のローラ部材及び第２のローラ部材から、現像ローラ及び現像剤が受けているストレスの方向を逆転させることができ、これにより、ゴミ等の不純物の除去及びトナー固着や固化、異常画像の発生を防止し、トナ−薄層の均一化及び画像の長期安定化を図ることができる。
【００２４】
（５）前記制御手段は、前記現像装置の現像モードを周期的に切り換えることを特徴とする。
【００２５】
この構成においては、現像装置の現像モードを周期的に切り換えることで、画像形成動作中に現像装置を適切にリフレッシュすることができ、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図れると共に、装置のダウンタイムを極減して、高い稼働率を維持することができる。
【００２６】
（６）前記検出手段によって検出される前記現像装置の使用履歴が、累積画像形成枚数であることを特徴とする。
【００２７】
この構成においては、画像形成装置の累積画像形成枚数を監視し、所定の定着画像枚数に到達したことが検出されると、制御手段によって、現像ローラ及び供給ローラの回転方向を切り換えてリフレッシュをおこなうことができ、かつ、その間においても、画像形成動作を継続することができる。
【００２８】
（７）前記検出手段によって検出される前記現像装置の使用履歴が、前記現像装置の累積稼働時間であることを特徴とする。
【００２９】
この構成においては、現像装置の累積稼働時間を監視し、所定の稼働時間に到達したことが検出されると、制御手段によって、現像ローラ及び供給ローラの回転方向を切換えてリフレッシュをおこなうことができ、かつ、その間においても、画像形成動作を継続することができる。
【００３０】
（８）前記検出手段によって検出される前記現像装置の使用履歴が、前記現像ローラの累積回転数であることを特徴とする。
【００３１】
この構成においては、現像ローラの累積回転数を監視し、所定の回転数に到達したことが検出されると、制御手段によって、現像ローラ及び供給ローラの回転方向を切り換えてリフレッシュをおこなうことができ、かつ、その間においても、画像形成動作を継続することができる。
【００３２】
（９）前記現像装置を、直前までの現像モードから異なる現像モードに変更する周期と、該異なる現像モードによって継続的に稼動させる稼動時間の長さと、を任意に指定できる操作パネルを設けたことを特徴とする。
【００３３】
この構成においては、操作パネルを操作することにより、（周期的ではなく、）たとえ不定期的であっても、適切なタイミングで、現像ローラ及び供給ローラの回転方向を切換ることで、トナーの融着や固化等を防止し、現像装置を適切にリフレッシュすることができる。
【００３４】
（１０）前記制御手段は、適切な時期に現像モードを変更し、直前までの現像モードに対して異なる現像モードを単発的に実行した後、元の現像モードに復帰させることを特徴とする。
【００３５】
この構成のように、ユーザーが適切な時期を選択して（不定期的に）、現像装置を逆回転させることによるリフレッシュモードでは、逆回転量は少なくても、トナー融着防止に対して有効であり、これにより、ゴミ等の不純物の除去及びトナー固着や固化、異常画像の発生を防止し、トナ−薄層の均一化及び画像の長期安定化を図ることができる。
【００３６】
（１１）前記制御手段は、現像モードの変更と、画像形成動作と、を並行して実行することを特徴とする。
【００３７】
この構成においては、現像装置が正逆両回転で画像形成動作が可能なため、専ら現像装置の逆回転を行うためのリフレッシュモードの期間を追加設定する必要がなく、ダウンタイムを最小限にして、高い稼働率を維持することができる。
【００３８】
（１２）前記制御手段は、前記現像装置の使用履歴に基づいて、前記現像モードを切り換える周期を順次短周期化することを特徴とする。
【００３９】
この構成においては、現像装置の使用履歴、例えば、画像形成数、稼働時間、累積回転数等の増大に従って、現像方法を変更する周期が短縮化されるので、現像装置の装置寿命近傍で、リフレッシュモードが実行される頻度を高く設定することができ、これにより、現像装置の性能を維持（画像濃度確保）し、かつ、現像装置を低負荷（低速回転側）領域で稼動するため長寿命化を図ることができる。また、装置寿命近傍での現像装置の急激な性能低下を抑制することもできる。
【００４０】
ちなみに、感光体に対して逆回転方向に現像ローラを回転させる現像モードでは、順回転方向の現像モードよりも、低速回転でも高い画像濃度を得ることができるため、現像装置の使用期間が長くなって画像濃度の低下が懸念される時点で、逆回転方向の現像モードへの切り換え周期を短くすることで、画像濃度を確保しつつ現像ローラの低速運転が可能となるため、その駆動源への負荷を低減して、現像装置の長寿命化を図ることができる。
【００４１】
（１３）前記制御手段は、前記現像装置の使用履歴に基づいて、順回転の現像モードで現像を行う期間と、逆回転の現像モードで現像を行う期間との比率を異ならせることを特徴とする。
【００４２】
この構成においては、現像装置の使用履歴、例えば、画像形成数、稼働時間、累積回転数の増大に従って、順回転の現像モードで現像を行う期間と、逆回転の現像モードで現像を行う期間との比率を異ならせることによって、現像装置を逆回転の現像モードで使用する期間を長く設定することができ、これにより、現像装置の性能を維持（画像濃度確保）し、かつ、現像装置を低負荷（低速回転側）領域で稼動するため長寿命化を図ることができる。また、装置寿命近傍での現像装置の急激な性能低下を抑制することもできる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態に係る一成分現像装置と画像形成装置について詳細に説明する。
【００４４】
〔画像形成装置の構成と動作の説明〕
図１は、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置１５の構造を示す。この画像形成装置１５は、原稿読取部１９、画像形成部２０、給紙部２１，２２を備えている。原稿読取部１９は、読み取らせる原稿を載置するための原稿台１７と原稿の画像を走査するスキャナユニット１８を具備し、画像形成部２０は、感光体ドラム１、帯電装置２、レーザー書き込み系（露光装置）３、現像ユニット（現像装置）４、クリーニング装置５、レジストローラ１０、転写装置１１、分離装置１２、搬送ベルト１３、定着部１４を備えている。また、給紙部２１，２２は、それぞれ給紙ローラ２３および分離ローラ２４を有し、記録紙（記録媒体）を収納する。
【００４５】
画像形成部２０は、画像形成装置１５の内部に設けられ、画像形成に係る動作を行う。具体的には、感光体ドラム１が、図１において矢印で示すように、時計方向に回転する過程で、帯電装置２により、その外周面が一様に帯電させられる。この帯電部分に、原稿読取部１９からの原稿画像情報に基づいて露光装置３からレーザービームが照射され、感光体ドラム１の周表面に静電潜像が形成される。次いで、該静電潜像に対し、感光体ドラム１の周表面に対面して配置されている現像装置４によりトナーを供給し、トナー画像を形成する。
【００４６】
一方、給紙部２１，２２に収納された記録紙（記録媒体）は、給紙ローラ２３によって繰り出され、分離ローラ２４により一枚ずつ分離して搬送される。記録紙は、その後、停止状態のレジストローラ１０のニップ部に当接してその位置で待機し、感光体ドラム１の回転周期に同期してレジストローラ１０が回転すると、感光体ドラム１の外周に向けて搬送される。
【００４７】
感光体ドラム１の周表面上にあるトナー画像は、転写装置１１によって記録紙に転写され、分離装置１２によって記録紙が感光体ドラム１から分離される。感光体ドラム１から分離した記録紙は、搬送ベルト１３によって定着部１４に搬送される。定着部１４では転写された画像を記録紙上に定着させる。そして、記録紙は排紙ローラ１６によって排出部（図示せず）へ搬送される。
【００４８】
（実施の形態１）
図２は、画像形成装置１５における画像形成ユニット（レーザプリンタの主要部）の構成を示す。この画像形成ユニットは、感光体ドラム１を中心として、その周囲には、前述したように、感光体ドラム１の回転方向に沿って、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置１１、分離装置１２、クリーニング装置５等を有する。
【００４９】
感光体ドラム１は、図示時計方向（Ｆ方向）に回転する。帯電装置２は感光体ドラム１を帯電させ、露光装置３には、原稿画像に対応した画像信号が入力され、原稿画像情報に対応する静電潜像を感光体ドラム１上に形成する。現像装置４は、現像ローラ６、トナー供給ローラ（供給ローラ）７、第１のローラ８、第２のローラ９等により構成され、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像する。転写装置１１は、現像された感光体ドラム１上のトナー像を記録材に転写する。分離装置１２は、記録材を感光体ドラム１から分離する。
【００５０】
次に、現像装置４の構造を詳細に説明する。ケーシング内（不図示）には、現像剤担持体として、正逆回転可能な現像ローラ６が収容されている。現像ローラ６の周面の一部はケーシングの開口部から露出している。この露出部分は感光体ドラム１に対向している。そして、上記現像ローラ６は、図２（ａ）においては反時計方向（Ｚ方向）に回転し、図２（ｂ）では、時計方向（Ｆ方向）に回転する。なお、現像ローラ６はゴム硬度３０度から５０度（ＪＩＳＡ）のＮＢＲまたはウレタン系の樹脂によって構成される。
【００５１】
また、ケーシング内には、正逆回転可能なトナー供給ローラ７が、上記現像ローラ６に当接して配置されている。このトナー供給ローラ７は、図２（ａ）においては反時計方向（Ｚ方向）に回転し、図２（ｂ）では、は時計方向（Ｆ方向）に回転する。このトナー供給ローラ７により図示しない現像剤槽から現像剤が現像ローラ６上に供給される。
【００５２】
第１のローラ８は、不図示の圧縮コイルばねによる圧接機構３４により現像ローラ６に片側８００ｇｆ程度で圧接されており、トナー供給ローラ７から供給された現像ローラ６上の現像剤の薄層化を図るための規制部材として機能する。この第１のローラ８は、ステンレス材からなり所定方向に回転し、図２（ａ）（ｂ）に示す例では、反時計方向（Ｚ方向）に回転する。なお、第１のローラ８の現像ローラ６に対する圧接状態は、不図示のソレノイド機構、カム機構により切換制御が可能であり、第１のローラ８の現像ローラ６に対する当接力を調整できるようになっている。
【００５３】
第２のローラ９は、上記第１のローラ８と同様な圧縮コイルばねによる圧接機構３４を有する。しかし、この第２のローラ９の現像ローラ６に対する圧接力は、第１のローラ８の現像ローラ６に対する圧接力より小さい。この第２のローラ９は、ステンレス材からなり所定方向に回転し、図２（ａ）（ｂ）に示す例では、時計方向（Ｆ方向）に回転し、現像動作後の現像ローラ６上の残留現像剤を掻き落とすための回収部材として機能する。なお、第２のローラ９の現像ローラ６に対する圧接状態も、不図示のソレノイド機構、カム機構により切換制御が可能で、第２のローラ９の現像ローラ６に対する当接力を調整できるようになっている。
【００５４】
これら第１のローラ８と第２のローラ９の現像ローラ６に対する当接力は独立的に調節可能であるが、これらの両ローラ８，９の当接圧を同時に低くする方向に調整することで、装置非稼動時（装置の待機時、主電源が遮断された不使用時等）に発生する現像ローラ６の歪み変形の発生を最小限に抑えることができる。なお、第１ローラ８と第２ローラ９は、互いに逆向きに回転し、それぞれ層厚規制部材および回収部材として機能を分担し合えばよく、装置のレイアウトや使用条件等によっては、図示は省略するが、第１ローラ８を時計方向、第２ローラ９を反時計方向に回転させてもよい。
【００５５】
制御装置３１は、例えば、マイクロコンピュータを主体として構成されたものであり、画像形成装置における周知の一般的な動作制御をソフトウェア的処理により実行し、駆動装置３２、バイアス電圧印加装置３３、圧接機構３４の動作を制御する。
【００５６】
すなわち、制御装置（制御手段）３１は、駆動装置３２を介して、現像ローラ６とトナー供給ローラ７の正逆回転方向の切換制御を行う。また、制御装置３１は、バイアス電圧印加装置３３を介して、現像ローラ６、トナー供給ローラ７、第１のローラ８及び第２のローラ９へ印加するバイアス電圧の切換制御を行う。さらに、制御装置３１は、圧接機構３４を介して、現像ローラ６に対する第１のローラ８及び第２のローラ９の圧接状態の切換制御を行う。
【００５７】
図３は、制御系統ブロック図を示す。制御部３１（図２の制御装置３１の主要部）は、ＣＰＵ３１１、ＲＯＭ３１２、ＲＡＭ３１３、Ｉ／Ｏポート３１４よりなる。ＣＰＵ３１１は、ＲＯＭ３１２、ＲＡＭ３１３、Ｉ／Ｏポート３１４の動作を制御する。ＲＯＭ３１２は動作プログラムを格納するメモリー、ＲＡＭ３１３は、ワークエリアを有するメモリーである。Ｉ／Ｏポート３１４は、制御部３１を、駆動装置３２、バイアス電圧印加用の高圧電源３３及びローラ圧接機構３４と接続する。
【００５８】
また、この制御部３１への入力情報として、現像装置４の使用履歴を検出するための検出手段（センサ）からの検出結果等の各種センサ部４１からの入力情報やその他の手段４２による入力情報が挙げられる。具体的には、累積コピー枚数の情報や、現像ローラ６の累積回転時間または累積回転数、累積稼動時間等に関する情報がセンサ部４１によって検出され、制御部３１に入力される。
【００５９】
この入力を受け、制御部３１はＩ／Ｏポート３１４を介して、現像ローラ６及びトナー供給ローラ７を駆動する駆動装置３２に正逆回転方向の切換指令を出す。同時に、制御部３１は、第１のローラ８及び第２のローラ９に印加するバイアス電源３３の高低を切換える指令を出す。さらに、制御部３１は、ローラ圧接機構３４による第１のローラ８と第２のローラ９の現像ローラ６に対する当接力の強弱切換指令を出す。
【００６０】
その他の入力４２とは、例えば、装置本体の操作パネル（図示省略）上にあるボタンを操作すること等である。この操作によっても、強制的に制御部３１がＩ／Ｏポート３１４を介して、現像ローラ６及び供給ローラ４２を駆動する駆動装置３２に正逆回転方向の切換指令、第１のローラ８及び第２のローラ９に印加するバイアス電源３３の高低を切換える指令、ローラ圧接機構３４による第１のローラ８と第２のローラ９の現像ローラ６に対する当接力の強弱切換指令を出すことができる。
【００６１】
また、この電子写真方式の画像形成装置１５の一例としてのレーザプリンタには、レーザダイオードと、原稿読取手段で読取った画像情報（画像データ）またはパーソナルコンピュータ等の外部処理装置から送出される画像情報（画像データ）に基づいて、このレーザダイオードの点滅（ＯＮ−ＯＦＦ駆動）を制御する制御系からなる露光装置３が備えられている。
【００６２】
すなわち、画像情報（画像信号）に基づいて変調された半導体レーザからのレーザビームを回転多面体鏡（ポリゴンミラー）等の光走査手段、結像光学系、ミラー等を介して感光体上に照射し、感光体上を主走査方向（感光体の軸方向）に走査して静電潜像を形成する光書き込み装置である。
【００６３】
ディジタル式複写機であれば、複写原稿からの反射光を画像読み取りセンサ（ＣＣＤ素子等）で読み取った画像データを上記半導体レーザを含む露光光学系へと入力し、画像データに応じた光像を出力する。この光像への変換は、半導体レーザだけでなく、ＬＥＤ素子、液晶シャッタ等が利用されることもある。
【００６４】
次に、画像形成時の動作について説明する。なお、便宜上、現像ローラ６とトナー供給ローラ７の正逆回転方向を「順回転」、「逆回転」と表現し、特に、本実施の形態では、その両回転での現像モードの実現が可能である。「順回転」とは、図２（ａ）に示すように、感光体ドラム１の時計方向（Ｆ方向）の回転に対して、現像ローラ６とトナー供給ローラ７とが反時計方向（Ｚ方向）に回転するときの回転モードをいう。
【００６５】
また、「逆回転」とは、図２（ｂ）に示すように、感光体ドラム１の時計方向（Ｆ方向）の回転に対して現像ローラ６と供給ローラ７とが時計方向（Ｆ方向）に回転するときの回転モードをいう。すなわち、感光体ドラム１と現像ローラ６とが当接する現像領域において、感光体ドラム１と現像ローラ６の移動方向が同方向となるのが「順回転」、逆方向になるのが「逆回転」である。
【００６６】
（順回転の現像モードによる画像形成）
原稿読取部１９によって読取られ上記制御部３１へ入力される原稿画像情報または外部端末機器から上記制御部３１へ印字命令として送出される画像情報が低濃度の細線画像である場合、あるいは、ユーザーが複写処理する原稿の内容（種類）に基づいて何れの画質を優先するか判断し、装置本体の操作パネル上にあるボタン操作で細線再現性を優先する画像形成モードが選択された場合に、現像ローラ６を順回転させる現像モードでの画像形成が実行される。
【００６７】
その画像形成時においては、感光体ドラム１は図２（ａ）に示す時計方向（Ｆ方向）に回転し、帯電装置２により一様に帯電する。そして、書き込み装置（露光装置）３によって、感光体ドラム１にレーザ光が照射され、静電潜像が形成される。この静電潜像に、順回転する現像ローラ６を介して現像剤が供給され、現像が行われる。これにより、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。なお、現像剤は現像装置内のトナー供給ローラ７を介して現像ローラ６に供給され、第１のローラ８によって薄層化されたものである。
【００６８】
一方、給紙部２１，２２から記録材（転写紙）が繰り出され、転写装置１１の転写作用により、上記感光体ドラム１上に形成されたトナー像が記録材に転写される。トナー像が転写された記録材は、分離装置１２の作用により、感光体ドラム１から分離される。その後、定着装置１３によってトナー像が記録材に定着され、装置外に排出される。また、感光体ドラム１は時計方向（Ｆ方向）に回転しているので、クリーニング装置１９により感光体ドラム１上の残留トナーが除去される。これにより、次の画像形成が可能となる。
【００６９】
上記画像形成時においては、バイアス電圧印加装置３３により、現像ローラ６に−４００Ｖ、第１のローラ８に−６００Ｖ、第２のローラ９に−２００Ｖの電圧が印加される。この現像ローラ６と第１のローラ８との電位差により、現像ローラ６の現像剤の薄膜層化が容易になる。また、現像ローラ６と第２のローラ９との電位差により、現像剤の回収が容易になる。
【００７０】
また、現像ローラ６に対する第１のローラ８と第２のローラ９との圧接荷重が、圧接機構３４により調整される。具体的には、第１のローラ８は、圧接機構３４により片側８００ｇｆ程度の荷重を受けて、現像ローラ６に当接する。一方、第２のローラ９は、第１のローラ８が受ける荷重よりも少ない荷重を圧接機構３４より受けて、現像ローラ６に対して当接する。すなわち、現像装置４の順回転時において、各回転部材の回転方向、バイアス電圧値、現像ローラ６への当接力は以下のとおりである。
【００７１】
感光体ドラム１、第２のローラ９は、図２（ａ）に示す時計方向（Ｆ方向）に回転し、現像ロ−ラ６、供給ローラ７、第１のローラ８、は反時計方向（Ｚ方向）に回転する。また、バイアス電圧として印加される電圧値は、現像ローラ６が−４００Ｖ、第１のローラ８が−６００Ｖ、第２のローラ９が−２００Ｖである。さらに、第１のロ−ラ８の現像ローラ６に対する当接力は、第２のローラ９の現像ローラ６に対する当接力に比べて強く、片側８００ｇｆ程度である。
【００７２】
【表１】
2004069976.tif 000003
【００７３】
（逆回転の現像モードによる画像形成）
原稿読取部１９によって読取られ上記制御部３１へ入力される原稿画像情報または外部端末機器から上記制御部３１へ印字命令として送出される画像情報が高濃度のソリッド画像である場合、あるいは、ユーザーが複写処理する原稿の内容（種類）に基づいて何れの画質を優先するか判断し、装置本体の操作パネル上にあるボタン操作でソリッド画像の高濃度再現性を優先する画像形成モードが選択された場合には、図２（ｂ）に示すように、現像ローラ６を逆回転させる現像モードによる画像形成が実行される。
【００７４】
この場合においても、トナーの固着、固化の防止、現像ローラ６の歪み防止のため、現像装置４の現像ローラ６を逆回転させると共に、その逆回転時においても、画像形成をおこなう。以下に、その手順を説明する。
【００７５】
感光体ドラム１の回転方向は、順回転の画像形成時と同様に、時計方向（Ｆ方向）である。しかし、現像ローラ６の回転方向は、現像装置４のリフレッシュを図るために、時計方向（Ｆ方向）となる。これに伴い、トナー供給ローラ７の回転方向も時計方向（Ｆ方向）に切り換わる。なお、第１のローラ８及び第２のローラ９の回転方向は固定されており、回転方向の切り換わりはない。
【００７６】
また、前述のように、現像ローラ６の順回転による現像モードで画像形成する場合は、バイアス電圧印加装置３３により、現像ローラ６に−４００Ｖ、第１のローラ８に−６００Ｖ、第２のローラ９に−２００Ｖの電圧が印加されている。しかし、現像ローラ６の逆回転による現像モードで画像形成する場合には、バイアス電圧印加装置３３により、現像ローラ６に−４００Ｖ、第１のローラ８に−２００Ｖ、第２のローラ９に−６００Ｖの電圧が印加される。すなわち、第１のローラ８と第２のローラ９への印加電圧は切り換えられる。
【００７７】
さらに、現像ローラ６に対する第１のローラ８と第２のローラ９との圧接荷重も切り換える。すなわち、第２のローラ９は、圧接機構３４により片側８００ｇｆ程度の荷重を受けて、現像ローラ６に当接する。一方、第１のローラ８は、第２のローラ９が受ける荷重よりも少ない荷重を圧接機構３４より受けて、現像ローラ６に対して当接する。
【００７８】
現像装置４の逆回転時においては、各回転部材の回転方向、バイアス電圧値、現像ローラ６への当接力は以下のとおりである。感光体ドラム１、現像ロ−ラ６、トナー供給ローラ７、第２のローラ９は、図２（ｂ）に示すように、時計方向（Ｆ方向）に回転し、第１のローラ８は図２に示す反時計方向（Ｚ方向）に回転する。また、バイアス電圧として印加される電圧値は、現像ローラ６が−４００Ｖ、第１のローラ８が−２００Ｖ、第２のローラ９が−６００Ｖである。さらに、第２のロ−ラ９の現像ローラ６に対する当接力は、第１のローラ８の現像ローラ６に対する当接力に比して強く、片側８００ｇｆ程度である。
【００７９】
本実施の形態では、現像ローラ６の回転方向が切り換わることに伴い、第１のローラ８と第２のローラ９の役割を変更することが必要となる。すなわち、第１のローラ８が逆回転時は機能上、順回転時における第２のローラ９の役割を果たし、第２のローラ９が逆回転時は機能上、順回転時の第１のローラ８の役割を果たす。また、この機能上の切換に伴い、第１のローラ８と第２のローラ９に印加されるバイアス電圧も切り換えられる。さらに、現像ローラ６への圧接荷重も切り換えられる。
【００８０】
【表２】
2004069976.tif 000004
【００８１】
以上のような現像ローラ６の逆回転操作（順回転から逆回転へまたは逆回転から順回転へ）による現像装置４のリフレッシュは、例えば、現像装置４の使用履歴を監視し、所定の使用履歴に到達したことを検出した時点で周期的におこなうようにするのが好ましい。
【００８２】
その使用履歴については、例えば、累積画像形成枚数、現像装置４の累積稼働時間、現像ローラ６の累積回転数等を適用することができるが、これに限定されることなく、使用条件や環境条件等を考慮して、ユーザーサイドで、適宜に、選択・設定されてよく、例えば、使用開始の時から一定期間経過毎におこなうようにしてもよい。また、特に、多数枚の連続印字を繰り返しおこなった後に画質の低下が認められた場合等には、ユーザーの判断で、操作パネルを操作することで、適時・単発的に逆転操作をおこなってもよい。
【００８３】
以上のように、適切なタイミングで、現像ローラ６及びトナー供給ローラ７の回転方向を切換えてリフレッシュをおこなうことで、現像装置４の適切なリフレッシュが可能となり、現像剤や現像装置の長寿命化を図ることができ、かつ、画質を安定に維持・向上させることができ、その間においても、画像形成動作が継続されるため、装置のダウンタイムを極減して、高い稼働率を維持することができる。
【００８４】
ちなみに、感光体ドラム１に対して逆回転方向に現像ローラ６を回転させる現像モードでは、順回転方向の現像モードよりも、低速回転でも高い画像濃度を得ることができるため、現像装置の使用期間が長くなって画像濃度の低下が懸念される時点で、逆回転方向の現像モードへの切り換え周期を短くすることで、画像濃度を確保しつつ現像ローラの低速運転が可能となるため、その駆動源への負荷を低減して、現像装置の長寿命化を図ることができる。
【００８５】
なお、画像形成装置は、図１に示す構成に限定されることなく、少なくとも、所定方向に回転駆動される感光体と、前記感光体に対して正逆両回転可能な現像ローラと供給ローラを備え、該両ローラの正逆両回転での現像モードの実現が可能な現像装置と、前記現像装置の現像モードを切り換える制御手段と、を備えておれば、構成や形式の如何を問わず、本発明を適用することができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、以下の効果を奏する。
【００８７】
（１）現像ローラ及び供給ローラの回転方向を切り換えることで、画像形成動作中に現像装置のリフレッシュをおこなえ、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図れると共に、装置のダウンタイムを極減して、高い稼働率を維持することができる。
【００８８】
（２）現像ローラ及び供給ローラの正逆回転方向と、前記第１のローラ部材及び第２のローラ部材の前記現像ローラに対する当接力と、前記第１のローラ部材及び第２のローラ部材へ印加するバイアス電圧と、前記第１のローラ部材及び第２のローラ部材へ印加するバイアス電圧を周期的に変更することで、現像モードを周期的に切り換え、画像形成動作中に現像装置を適切にリフレッシュすることができ、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図れると共に、装置のダウンタイムを極減して、高い稼働率を維持することができる。
【００８９】
（３）適切な時期に、制御手段によって、現像ローラ及び供給ローラの回転方向を切換えることで、現像装置の適切なリフレッシュが可能となり、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図れると共に、その間においても、画像形成動作が継続されるため、装置のダウンタイムを極減して、高い稼働率を維持することができる。
【００９０】
（４）現像装置の使用履歴を監視し、所定の使用履歴に到達したことが検出されると、制御手段によって、現像ローラ及び供給ローラの回転方向を切換えてリフレッシュをおこなうので、現像装置の適切なリフレッシュが可能となり、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図れると共に、その間においても、画像形成動作が継続されるため、装置のダウンタイムを極減して、高い稼働率を維持することができる。
【００９１】
（５）現像装置の現像モードを周期的に切り換えるので、画像形成動作中に現像装置を適切にリフレッシュすることができ、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図れると共に、装置のダウンタイムを極減して、高い稼働率を維持することができる。
【００９２】
（６）画像形成装置の累積画像形成枚数を監視し、所定の定着画像枚数に到達したことが検出されると、制御手段によって、現像ローラ及び供給ローラの回転方向を切り換えてリフレッシュをおこなうことができ、かつ、その間においても、画像形成動作を継続することができる。
【００９３】
（７）現像装置の累積稼働時間を監視し、所定の稼働時間に到達したことが検出されると、制御手段によって、現像ローラ及び供給ローラの回転方向を切換えてリフレッシュをおこなうことができ、かつ、その間においても、画像形成動作を継続することができる。
【００９４】
（８）現像ローラの累積回転数を監視し、所定の回転数に到達したことが検出されると、制御手段によって、現像ローラ及び供給ローラの回転方向を切り換えてリフレッシュをおこなうことができ、かつ、その間においても、画像形成動作を継続することができる。
【００９５】
（９）操作パネルを操作することにより、（周期的ではなく、）たとえ不定期的であっても、適切なタイミングで、現像ローラ及び供給ローラの回転方向を切換ることにより、トナーの融着や固化等を防止し、現像装置を適切にリフレッシュすることができる。
【００９６】
（１０）ユーザーが適切な時期を選択して（適当な時期に）、現像装置を逆回転させることによるリフレッシュモードでは、逆回転量は少なくても、トナー融着防止に対して有効であり、これにより、ゴミ等の不純物の除去及びトナー固着や固化、異常画像の発生を防止し、トナ−薄層の均一化及び画像の長期安定化を図ることができる。
【００９７】
（１１）現像モードの変更と、画像形成動作と、を並行して実行するので、現像装置が正逆両回転で画像形成動作が可能なため、専ら現像装置の逆回転を行うためのリフレッシュモードの期間を追加設定する必要がなく、ダウンタイムを最小限にして、高い稼働率を維持することができる。
【００９８】
（１２）現像装置の使用履歴、例えば、画像形成数、稼働時間、累積回転数等の増大に従って、現像方法を変更する周期が短縮化されるので、現像装置の装置寿命近傍で、リフレッシュモードが実行される頻度を高く設定することができ、これにより、現像装置の性能を維持（画像濃度確保）し、かつ、現像装置を低負荷（低速回転側）領域で稼動するため長寿命化を図ることができる。また、装置寿命近傍での現像装置の急激な性能低下を抑制することもできる。
【００９９】
（１３）現像装置の使用履歴、例えば、画像形成数、稼働時間、累積回転数の増大に従って、順回転の現像モードで現像を行う期間と、逆回転の現像モードで現像を行う期間との比率を異ならせることによって、現像装置を逆回転の現像モードで使用する期間を長く設定することができ、これにより、現像装置の性能を維持（画像濃度確保）し、かつ、現像装置を低負荷（低速回転側）領域で稼動するため長寿命化を図ることができる。また、装置寿命近傍での現像装置の急激な性能低下を抑制することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成説明図である。
【図２】同画像形成ユニットの構成説明図である。
【図３】同画像形成装置の制御系統ブロック図である。
【符号の説明】
１−感光体
６−現像ローラ
７−供給ローラ
８−第１のローラ
９−第２のローラ
３１−制御手段
４１−検出手段
【図１】
2004069976.tif 000005
【図２】
2004069976.tif 000006
【図３】
2004069976.tif 000007