(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを備え、該現像装置が現像剤担持体と該現像剤担持体に当接して該現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層規制ローラとを有するものである画像形成装置において、
上記現像剤担持体を現像時の回転方向に対する逆方向に回転させる現像剤担持体逆回転駆動手段を設け、
上記現像剤層規制ローラにはワンウェイクラッチが設けられ、上記ワンウェイクラッチは、上記現像剤担持体が現像時の回転方向に回転しているときには上記現像剤層規制ローラが上記現像剤担持体につれ回ることを規制し、上記現像剤担持体が上記現像時の回転方向に対する逆方向に回転しているときには上記現像剤層規制ローラが上記現像剤担持体につれ回って回転可能となるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記現像剤層規制ローラの回転を、現像動作終了後に行うようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、
上記現像剤層規制ローラの回転を、画像形成装置電源投入時に行うようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１の画像形成装置において、
上記現像剤層規制ローラの回転を、画像形成装置電源がＯＮの状態のまま一定時間現像動作が行われなかったときに行うようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１，２，３又は４の画像形成装置において、
上記現像剤担持体がローラ状の現像ローラであって、
上記現像装置が、内部に現像ローラ表面に供給する現像剤を収容し上記潜像担持体表面に向けて開口部を有する現像容器と、
該開口部に配設される該現像ローラと該現像容器との隙間から現像剤が漏れ出すのを防止するために該現像ローラ表面に当接するよう設けられた入り口シール部材と有し、
上記現像ローラの逆回転よる回転角を、該逆回転開始時に入り口シール部材が当接していた現像ローラ表面位置が現像ローラの上記逆回転により該現像ローラ最上点に至るのに要する回転角より小さくしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、
上記現像剤層規制ローラの回転操作を、上記現像ローラを上記逆回転させる第１工程と、該現像ローラを現像時の回転方向に回転させる第２工程により構成したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを備え、該現像装置が現像剤担持体と該現像剤担持体に当接して該現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層規制ローラとを有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置として、潜像担持体としての感光体と、互いに異なる色のトナーを収容し、該感光体に対して接離動作を行う複数の現像装置とを備えたものが知られている。この画像形成装置では、各現像装置で順次現像した各色のトナー像を重ね合わせて形成した感光体上の重ねトナー像を転写材に一括転写したり、各現像装置で現像した感光体上の各色のトナー像を中間転写体上に順次重ね合わせて転写し、該中間転写体上の重ねトナー像を転写材に一括転写したりすることにより、カラー画像が形成される。
【０００３】
また、この種の画像形成装置に用いられる現像装置としては、トナー粒子又は補助剤などの添加剤を外添されたトナー粒子からなる一成分現像剤、すなわちキャリア粒子を含まない現像剤を現像剤担持体としての現像ローラ上に供給し、該現像ローラ上に所定の層厚のトナー層を形成する一成分現像方式の現像装置が知られている。この方式の現像装置は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いた二成分現像方式の現像装置と比較して、トナー濃度を制御する必要がないこと、またトナーとキャリアとを混合撹拌する混合撹拌手段を必要としないこと等から、装置の維持管理を簡素化でき、装置の構造を小型化できる利点が得られる。
【０００４】
上記一成分現像方式の現像装置では、一成分現像剤として非磁性トナーを用いたものと磁性トナーを用いたものが知られている。いずれのトナーを用いるものにおいても、上記現像ローラ上に所定の層厚のトナー層を形成するための現像剤層規制部材が設けられている。なお、非磁性トナーを用いる装置では、この現像剤層規制部材により、トナーの摩擦帯電も行なっている。
【０００５】
上記現像剤規制部材としては、ブレード状の規制ブレードが一般的に用いられている。例えば、現像ローラとして金属又は樹脂にて構成されたいわゆるハードローラを用いる場合には、該規制ブレードとしてウレタンゴム等の弾性を有するものが用いられ、現像ローラとして少なくとも表面部がゴムのような弾性を有するいわゆるソフトローラを用いる場合には、規制ブレードとして金属ブレード等が用いられる。
【０００６】
しかしながら、いずれの規制ブレードを用いるものにおいても、規制ブレードは上記現像ローラに対して接触押圧させるために、経時で表面が摩耗してしまい、規制ブレードの長寿命化が困難であった。また、現像ローラと規制ブレードとの接触部で滞留したトナーが、該ブレードと回転する現像ローラとの間で発生する摩擦熱により溶融し、該接触部にトナー塊が発生しやすく、このトナー塊が生じた場合には、トナーにスジ状の跡をつけて、ベタ部を現像したときに該ベタ部に白スジが発生してしまうという問題があった。また特に、非磁性トナーを用いる場合には、規制ブレードの摩耗によって、トナーの帯電能力が劣化し、トナーの帯電不足によって非画像部の地汚れが発生したり、微小ドットの再現性が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
このような問題に対し、上記規制ブレードに代えて、現像剤規制部材としてローラ状の規制ローラを用いる現像装置が提案されている。図２は、このような現像装置の一例を示す構成図である。図示の現像装置は、ベルト状の感光体１に向けた開口を備えた現像容器１０、現像ローラ１１、該現像ローラ１１上にトナーの供給を行うトナー供給ローラ１２、そして、ローラ状の規制ローラ１４等を有している。また、現像容器１０内のトナー収容部１８ａ、１８ｂ、１８ｃにはトナーが収容されており、各トナー収容部には、回転することによりその内部のトナーをトナー供給ローラ１２側へ送り出す搬送パドル１７ａ、１７ｂ、１７ｃも設けられている。
【０００８】
図２に示す現像装置においては、トナー供給ローラ１２でトナーが供給された現像ローラ１１に規制ローラ１４が接触押圧することにより、上記規制ブレードを用いる場合と同等の規制力を発揮して現像ローラ１１上に所定層厚のトナー層を形成する。また、現像ローラ１１に同期して現像中に規制ローラ１４を回転させることにより、規制ローラ１４表面の同じ部分が常時現像ローラに接触押圧されないようにしている。したがって、経時で規制ローラ１４表面が摩耗することがなく、また、現像ローラ１１と規制ローラ１４との接触部でトナーが滞留することもない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、現像剤層規制部材として規制ローラを用いる場合、以下のように幾つかの問題点があった。
【００１０】
例えば、図２で示す現像装置においては、上記現像ローラ１１の回転に同期するように、上記規制ローラ１４を現像中に常時回転させるように設定していた。ところが、このような設定では、上記規制ブレードを用いる現像装置に比して、現像装置の消費電力が増大してしまうという問題点があった。
【００１１】
また、図２で示す現像装置においては、上記規制ローラ１４を、現像ローラ１１と共通の駆動モータにより駆動していた。しかしながら、規制ローラ１４の規制力が過剰に大きくならないようにするために、現像ローラ１１の回転速度に対して規制ローラ１４の回転速度を非常に小さく設定する必要があり、大掛かりな減速機構が必要となってしまい、装置の小型化、低コスト化に反するという問題点があった。
なお、現像ローラ１１と規制ローラ１４とを、それぞれ専用の駆動モータで駆動することも考えられるが、このような現像装置では、少なくとも２つの駆動モータが必要となり、同様に装置の小型化、低コスト化に反するという問題が生じてしまう。
【００１２】
さらに、図２で示す現像装置においては、上記現像ローラ１１と上記規制ローラ１４との回転方向を、両ローラの当接部で両ローラの表面が互いに反対方向に移動するような方向（以下、カウンタ方向という）に設定していた。これは、両ローラの回転方向を該カウンタ方向と逆方向、すなわち当接部で両ローラの表面が互いに同じ方向に設定すると、規制ローラ１４によって規制されたトナーが両ローラの当接部をすり抜け、このすり抜けたトナーのうち現像ローラ上に保持されないトナーが現像容器１０の下部から漏れ出て画像形成装置内部の汚染が発生する恐れがあるからである。しかしながら、このように両ローラの回転方向を上記カウンタ方向に設定すると、両ローラを駆動するのに大きな駆動トルクが必要になる。このため、該カウンタ方向に設定することが、現像装置の消費電力をさらに増大させる要因となっていた。
【００１３】
また、上記両ローラの駆動トルクが大きくなることによって、駆動モータの回転ムラが生じ、両ローラの回転速度変動が生じる場合があった。駆動モータの回転ムラは、必要な駆動トルクに対して余裕度の高い高性能な駆動モータを採用することにより回避可能であるが、コストアップ、大型化につながり好ましくない。そして、この駆動モータの回転ムラによって、特に現像ローラの回転速度変動が増大すると、現像ローラ上に形成されるトナーの層厚が変動して、画像上での濃度ムラが生じるという問題点があった。なお、駆動モータの回転ムラの問題は、現像ローラと規制ローラとを共通の駆動モータで駆動する場合、及びそれぞれ専用の駆動モータで駆動する場合において、同様に発生すると考えられる。
【００１４】
ここで、現像ローラと規制ローラとを上記カウンタ方向に回転させる構成において、必要な駆動トルクが大きくなるという問題に対して、特開昭６０−１０３３７３号公報では、ローラ状の現像剤層規制部材の表面に金属メッキを施すことにより、該表面の摩擦係数を低くし、必要な駆動トルクを低減することのできる現像装置が提案されている。しかしながら、この公報記載の現像装置においては、現像剤層規制部材表面の摩擦係数が低くなることから、現像剤として非磁性トナーを用いる場合のトナーの帯電能力が低下するおそれがあり、上記規制ブレードを用いる場合と同様の、トナーの帯電能力の低下に起因する非画像部の地汚れの発生や、微小ドットの再現性の低下という問題が残る。
【００１５】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ローラ状の現像剤層規制部材を用いる場合の消費電力を抑えるとともに、現像剤担持体の回転速度変動を抑制してこの変動に起因する画像濃度ムラの発生を防止することのできる画像形成装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置は、潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを備え、該現像装置が現像剤担持体と該現像剤担持体に当接して該現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層規制ローラとを有するものである画像形成装置において、上記現像剤担持体を現像時の回転方向に対する逆方向に回転させる現像剤担持体逆回転駆動手段を設け、上記現像剤層規制ローラにはワンウェイクラッチが設けられ、上記ワンウェイクラッチは、上記現像剤担持体が現像時の回転方向に回転しているときには上記現像剤層規制ローラが上記現像剤担持体につれ回ることを規制し、上記現像剤担持体が上記現像時の回転方向に対する逆方向に回転しているときには上記現像剤層規制ローラが上記現像剤担持体につれ回って回転可能となるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項１の画像形成装置においては、現像中には現像剤層規制ローラを停止させておき、非現像時に現像剤担持体逆回転駆動手段によって現像剤担持体を現像時の回転方向とは逆方向に回転させ、この現像剤担持体に現像剤層規制ローラをつれ回らせて回転させる。このように現像剤層規制ローラを、現像時には回転させず、非現像時のみ回転させることによって、現像中に現像剤層規制ローラを常時回転させる場合に比して消費電力を低減させる。
また、現像中は、現像剤担持体の移動する表面に対して現像剤層規制ローラを停止させた状態で当接させることにより、両者の表面をカウンタ方向に移動させつつ当接させる場合に比して、現像剤担持体の駆動トルクが低減される。よって、駆動トルクの増大に起因する現像剤担持体の回転速度変動を抑制することが可能となる。更に、停止した状態の現像剤規制ローラは、現像剤層規制部材としてブレード状の部材を用いる場合と同等の規制力を発揮する。
また、ブレード状の規制部材を用いる場合に発生しやすい部材表面の経時劣化やトナーの滞留も発生しない。
【００１９】
また、ワンウェイクラッチによって、現像剤層規制ローラの回転方向を一方向に規制する。具体的には、現像剤担持体が逆回転しているときには現像剤担持体表面につれ回る方向への回転を可能にし、現像剤担持体が現像時の方向に回転(以下、正回転という）しているときには現像剤担持体表面につれ回る方向への回転を不可能にする。
【００２０】
請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記現像剤層規制ローラの回転を、現像動作終了後に行うようにしたことを特徴とするものである。
【００２１】
請求項２の画像形成装置においては、現像剤層規制ローラの回転を現像動作終了後に行い、現像動作前には行わないようにして現像動作開始が現像剤層規制ローラの回転のために遅れることがないようにする。
【００２２】
請求項３の画像形成装置は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記現像剤層規制ローラの回転を、画像形成装置電源投入時に行うようにしたことを特徴とするものである。
【００２３】
請求項３の画像形成装置においては、現像剤層規制ローラの回転を、現像剤担持体に現像剤層規制ローラが長時間当接し続けた後と考えられる画像形成装置電源投入時又は電源投入後の装置立ち上げ時に行う。そして、現像剤層規制ローラの回転を行った後に現像動作を行う。現像剤層規制ローラは、長時間現像剤担持遺体に当接し続けていると圧縮によって変形（以下、コンプレッションセットという）し、それにより、適切な現像剤薄層が形成できなくなる恐れがあるが、現像動作の前に現像剤規制ローラの回転を行う事によって、現像時には常に良好な現像剤薄層を形成することができる。
また、画像形成装置電源投入時は、定着ローラの温度の立ち上げなど画像形成装置内部の各部材を画像形成動作可能な状態にするために行う装置のウォーミングアップ時間がある。この時間を利用して現像剤規制ローラの回転を行えば、時間のロスもない。
【００２４】
請求項４の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記現像剤層規制ローラの回転を、画像形成装置電源がＯＮの状態のまま一定時間現像動作が行われなかったときに行うようにしたことを特徴とするものである。
【００２５】
請求項４の画像形成装置においては、現像剤層規制ローラの回転を、現像剤担持体に現像剤層規制ローラが長時間当接し続けた後と考えられる、画像形成装置電源がＯＮ状態のまま一定時間現像動作が行われなかったときに行う。近年、プリンタはネットワークに接続された状態で電源がＯＮ状態のまま長時間画像形成が行われないことがあり、このような場合もコンプレッションセットによる現像剤薄層の形成異常が発生する恐れがある。本発明においては、一定時間現像動作が行われなかったときに現像剤規制ローラの回転を行うことによって、その後の現像時には良好な現像剤薄層を形成することができるようにする。
【００２６】
請求項５の画像形成装置は、請求項１，２，３又は４の画像形成装置において、上記現像剤担持体がローラ状の現像ローラであって、上記現像装置が、内部に現像ローラ表面に供給する現像剤を収容し上記潜像担持体表面に向けて開口部を有する現像容器と、該開口部に配設される該現像ローラと該現像容器との隙間から現像剤が漏れ出すのを防止するために該現像ローラ表面に当接するよう設けられた入り口シール部材と有し、上記現像ローラの逆回転よる回転角を、該逆回転開始時に入り口シール部材が当接していた現像ローラ表面位置が現像ローラの上記逆回転により該現像ローラ最上点に至るのに要する回転角より小さくしたことを特徴とするものである。
【００２７】
請求項５の画像形成装置においては、逆回転開始時に入り口シール部材が当接していた現像ローラ表面位置が、現像ローラの逆回転によって現像ローラ最上点を通過しないようにする。現像ローラの逆回転によって現像ローラ表面が入り口シール部材の当接位置を通過するとき、入り口シールから若干の現像剤漏れが発生する。この漏れ出した現像剤が現像ローラ最上点を通過すると、現像容器の開口部から外に現像剤が飛散する恐れがある。本発明においては、入り口シールから漏れ出した現像剤を現像ローラ最上点より現像容器側に留めるようにする。
【００２８】
請求項６の画像形成装置は、請求項５の画像形成装置において、上記現像剤層規制ローラの回転操作を、上記現像ローラを上記逆回転させる第１工程と、該現像ローラを現像時の回転方向に回転させる第２工程により構成したことを特徴とするものである。
【００２９】
請求項６の画像形成装置においては、現像ローラの逆回転を行った後、必ず正回転させる。これによって、現像ローラの逆回転によって現像ローラと入り口シールとの当接部より現像容器の外側に漏れ出した現像剤を再び入り口シールの当接部より内側に戻すようにする。
また、例えば、現像動作終了後と装置電源投入後とに現像剤層規制ローラの回転操作を行うようタイミングを設定している場合、連続で現像剤規制ローラの回転が行われる場合が考えられる。この場合、現像ローラが続けて２回逆回転するため、現像ローラの逆回転による回転角を請求項６のように規制していても、現像剤が入り口シールから漏れ出す恐れがある。本発明のように、現像ローラの逆回転と正回転とをセットで行えば、現像剤層規制ローラの回転操作を続けて行っても現像剤が入り口シールとの当接部から漏れ出すことはない。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を４組の現像装置を備えた画像形成装置としてのカラーレーザープリンタ（以下、「プリンタ」という。）に適用した一実施形態について説明する。
【００３１】
図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成を示す正面図である。このプリンタは、複数の支持ローラに掛け回された潜像担持体としての感光体ベルト１を備えている。感光体ベルト１は図中の矢印Ａで示した時計方向に回転駆動され、その周りには、帯電器３、光書き込みユニット４、４組の現像装置５Ｂｋ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ、中間転写体としての中間転写ベルト６、感光体クリーニング装置７などが配置されている。感光体ベルト１の表面には有機感光層が形成されている。
【００３２】
本プリンタで画像形成動作（プリント動作）を実行するときは、帯電器３に高電圧が印加されることにより、感光体ベルト１が一様に帯電される。そして、図示しない画像信号処理部では、カラー画像情報たとえば外部のコンピュータから送られてきたカラー画像信号が光書き込み信号に変換されて光書き込みユニット４に送られる。光書き込みユニット４では、上記光書き込み信号に基づいて図示しない光源としてのレーザが制御され、ポリンゴンミラー８、ｆ／θレンズ９及び反射ミラー１０を介して、Ｂｌａｃｋ（Ｂｋ）、Ｃｙａｎ（Ｃ）、Ｍａｇｅｎｔａ（Ｍ）、Ｙｅｌｌｏｗ（Ｙ）の画像信号に対応した光書き込みが行われ、感光体ベルト１上に静電潜像が形成される。
【００３３】
上記感光体ベルト１上の静電潜像は、該潜像とは逆極性の電荷にて帯電された現像剤としての各色トナーをそれぞれ有する各現像装置５Ｂｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙによって各色ごとに現像される。これにより、感光体ベルト１上には、各色ごとにトナー像が形成される。
【００３４】
感光体ベルト１と中間転写ベルト６との接触部においては、中間転写ベルト６にトナーと逆極性の電荷を印加することにより、感光体ベルト１上のトナー像が中間転写ベルト６上に転写される。このトナー像の形成及び転写動作を４回くり返すことにより、中間転写ベルト６上に４色重ねのカラートナー像が形成される。この中間転写ベルト６上のカラートナー像は、給紙カセット４０又は手差しトレイ４１から搬送ローラ対４２によって送られてきた記録材としての転写紙に、二次転写部材としての紙転写ローラ４３によって転写される。カラートナー像が転写された転写紙は、定着ローラ対４４からなる定着部に搬送され、該トナー像が溶融定着される。
【００３５】
次に、本実施形態に係る現像装置について図２を用いて説明する。本実施形態に係る現像装置は、非磁性一成分トナー（以下、トナーという）を用いた一成分現像方式の現像装置である。各現像装置５は、それぞれ感光体ベルト１に向けた開口を有する現像容器１０、現像剤担持体としての現像ローラ１１、該現像ローラ１１上にトナーの供給を行うトナー供給ローラ１２、現像容器１０内のトナー収容部１８ａ、１８ｂ、１８ｃに収容されているトナーを供給ローラ１２側へ送り出す搬送パドル１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、そして、現像ローラ１１上に当接して現像ローラに担持されたトナーの層厚を規制し所定の層厚のトナー層を形成するための現像剤層規制ローラとしての規制ローラ１４などを有している。
【００３６】
上記現像ローラ１１は、現像容器１０の開口から一部が露出して現像時には所定の線速で矢印反時計方向に回転可能に設置されており、トナーをローラ面に担持して感光体ベルト１との当接部である現像位置に搬送し、感光体ベルト１上に形成された潜像を現像する。上記トナー供給ローラ１２は、現像ローラ１１に所定の圧力で当接されており、その表面部は、発泡ポリウレタンで構成されている。また、トナー供給ローラ１２には、トナー規制ブレード１３が当接され、現像ローラ１１に供給するトナーの量が規制されるようになっている。各搬送パドル１７は、矢印反時計方向に回転可能に設置されており、この回転によりトナーを供給ローラ１２側へ送り出す。各搬送パドルの材質としては、例えばポリプロピレン等の柔らかく弾性を有するものを用いることができ、その弾性を利用して現像容器１０の内壁と密着させた状態で回転し、確実にトナーを搬送する。
【００３７】
そして、上記規制ローラ１４は、現像ローラ１１上のトナーを所定の層厚に規制するともに、トナーに対して摺接することによりトナーを摩擦帯電する。現像ローラ１１上で帯電されたトナーは、感光体ベルト１上の静電潜像を現像する。本実施形態においては、規制ローラ１４の表面部の材質として、樹脂コーティングを施したウレタンゴムを用いている。また、規制ローラ１４には規制ローラクリーニングブレード１６が当接されており、現像ローラ１１との当接部を通過した規制ローラ１４の表面がクリーニングされるようになっている。
【００３８】
また、本実施形態においては、湿度等の環境変動による上記現像ローラ１１及び上記規制ローラ１４の外径の変化を吸収するために、規制ローラ１４の付勢手段としてスプリング１９を設け、規制ローラ１４を現像ローラ１１に対して加圧している。
【００３９】
更に、本実施形態においては、現像ローラ１１と現像容器１０との隙間からトナーが漏れ出すのを防止するために、現像容器内面には現像ローラ１１表面に先端が当接するよう延在した入り口シール部材としての入り口シール１５が設けられている。
【００４０】
各現像装置５の側端部（図中左側）には、それぞれ独立して回転可能なカム５０が当接しており、非現像時には上記感光体ベルト１から離間し、現像に先立って現像ローラ１１が感光体ベルト１と所定の位置関係としての接触する現像位置まで移動するような接離動作を行うように構成されている。そして、感光体ベルト１上の静電潜像を現像するときは、たとえば、Ｂｋの静電潜像が感光体ベルト１に形成されたとき、現像装置５Ｂｋの後部に位置しているカムが図示しない駆動制御部で１８０度回転駆動され、現像器５Ｂｋが感光体ベルト１側に押し出され、現像ローラ１１Ｂｋが感光体ベルト１に接触する現像位置まで移動する。他の色の現像装置５Ｃ，５Ｍ，５Ｙについても同様である。
【００４１】
次に、本実施形態の特徴部について説明する。
この現像装置は、非現像時に現像ローラ１１を現像時の回転方向に対する逆方向に回転(以下、逆回転という）させ、このときに規制ローラ１４を現像ローラ１１につれ回るようにしている。現像ローラ１１の逆回転のための現像ローラ逆回転駆動手段としては、モータを逆回転させることによって行っている。そして、現像時には、回転する現像ローラ１１に対して停止した状態で接触させておくようにしている。
【００４２】
図３は、非現像時の現像ローラ１１及び規制ローラ１４の回転方向を示した図である。この図に示すように、現像ローラ１１は、現像時の回転方向への回転（以下、正回転という）と、逆回転との両方向への回転を可能に構成している。非現像時には、現像ローラ１１を図中時計方向に回転させ、この現像ローラ１１にスプリングによって押圧している規制ローラ１４をつれ回らせることによって図中反時計方向に回転させている。
【００４３】
図４は、規制ローラ１４の回転方向を規制する構造についての説明図である。この規制ローラ１４端部には、ワンウェイクラッチ７０が設けられ、ワンウェイクラッチ７０に周面の一部が突起したハウジング７１が圧入されている。また、現像容器１０からハウジング７１の回転軌跡に突起したバー形状のストッパ７２が設けられている。現像ローラ１１が正回転しているとき、このハウジング７１が図中時計方向に回転し、ハウジング突起部にストッパ７２が当たることでハウジング７１の回転を停止させてワンウェイクラッチ７０をロックし、規制ローラ１４の回転を停止させる。これによって、規制ローラ１４は、非現像時で現像ローラ１１が感光体ベルト１から離間し、現像ローラ１１が逆回転しているときのみ現像ローラ１１につれ回り、現像時にはつれ回らないようになる。
【００４４】
このように、ワンウェイクラッチ７０を用いることで、非現像時のみに現像ローラ１１に規制ローラ１４をつれ回らせることができ、規制ローラ１４の回転駆動に要する消費電力を抑えることができるとともに、専用の駆動装置を設ける場合のに比して省スペース化できる。また、画像形成時に現像ローラ１１に対してカウンタ方向に規制ローラ１４を回転させる場合に生じる回転速度変動を抑制することができ、この変動に起因する画像濃度ムラの発生を防止することができる。
この規制ローラ１４は、規制ブレードを用いる場合と同等の規制力を発揮しつつ、規制ブレードを用いる場合に発生しやすいブレード表面の経時劣化やトナーの滞留を防止することができる。これにより、規制ローラ１４の長寿命化を図ることができるとともに、経時劣化に起因する地汚れやトナーの滞留に起因する白スジの発生を防止でき、良好な画像を形成することができる。
【００４５】
次に、上記実施形態において、規制ローラ１４の回転タイミングを以下の実施例１〜３によって説明する。
【００４６】
〔実施例１〕
実施例１においては、規制ローラ１４の回転を、現像動作終了後に行うようにしている。プリンタ電源がＯＮされ、プリント動作が開始され、現像装置による感光体ベルト１上の潜像のトナー像化である現像動作が終了した後、現像ローラ１１を逆回転させることによって規制ローラ１４を回転させる。
【００４７】
このように、規制ローラ１４の回転を現像動作終了後に行う事によって、現像前や現像中などに規制ローラ１４の回転のために現像ローラ１１を現像時の回転方向とは逆方向に回転させる必要がなくなる。即ち、現像動作の前に各色の現像ローラ逆回転のために現像ローラ回転用のモータを逆回転させる必要がなくなる。よって、現像動作をするとき、モータ逆回転、クラッチをＯＮ−ＯＦＦ、駆動モータ停止、駆動モータ正回転という複数の工程を経る必要がないため、現像動作開始が現像ローラ１１の駆動のために遅れることがない。従って、１枚目の現像が遅くなることを回避でき、規制ローラ１４の回転駆動によって生産性が低下することを防止できる。
【００４８】
〔実施例２〕
実施例２においては、規制ローラ１４の回転を、プリンタの電源投入後の装置立ち上げ時間に行うようにしている。
図５は、実施例２の規制ローラ回転タイミングを示したフローチャートである。この図に示すように、電源がＯＮされる（Ｓ１）と、定着ローラ４４の加熱などの各部材の装置立ち上げが開始される（Ｓ２）。この立ち上げ時に、規制ローラ１４の回転を行う（Ｓ３）。そして、立ち上げが終了したら（Ｓ４）、作像が入力されるまで待機する（Ｓ５）。作像がＯＮされると（Ｓ６でＹ）作像を行い、終了した後は、再び待機状態（Ｓ５）となる。
【００４９】
このように、装置立ち上げ後、画像形成を行う前に規制ローラ１４の回転を行うと、規制ローラ１４が長時間現像ローラ１１に当接し続けて圧縮によってコンプレッションセットによる形状の異常が生じていても、現像時には正常な部分を現像ローラ１１に当接させることができる。本実施例２のように、電源投入時の装置のウォーミングアップ時間を利用して規制ローラ１４の回転を行えば、時間のロスもない。これによって、コンプレッションセットによるトナー薄層の形成異常を防止でき、現像時には常に良好な画像を形成できると共に、これによる生産性の低下も防止できる。
【００５０】
〔実施例３〕
規制ローラ１４の回転を、現像ローラ１１に規制ローラ１４が長時間当接し続けた後と考えられる、プリンタ電源がＯＮ状態のまま一定時間作像が行われなかったときに行う。
図６は、実施例３の規制ローラ回転タイミングを示したフローチャートである。この図に示すように、電源がＯＮされる（Ｓ１）と、定着ローラ４４の加熱などの各部材の装置立ち上げが開始される（Ｓ２）。立ち上げが終わると、待機状態に入り（Ｓ３）、タイマＴのカウントを開始する（Ｓ４）。作像が入力されない場合（Ｓ５でＮ）、タイマＴを予め設定した時間Ｘと比較し、Ｔ≧Ｘでないとき（Ｓ６でＮ）Ｓ５に戻る。Ｔ≧Ｘのとき（Ｓ６でＹ）規制ローラ１４の回転を行い（Ｓ７）、Ｓ４に戻ってタイマのカウントを再び０から行う。Ｓ５で作像が入力されなたら（Ｓ５でＹ）、作像し（Ｓ８）、電源をＯＦＦしない場合は（Ｓ９でＮ）待機状態（Ｓ３）に戻る。
【００５１】
このように、規制ローラ１４の回転を、現像が行われないまま現像ローラ１１に規制ローラ１４が予め定めたＸ時間以上当接し続けたときに行う。これによって、例えば、プリンタがネットワークに接続され電源がＯＮ状態のまま長時間画像形成が行われないときにも、コンプレッションセットによる異常画像の形成を防止できるなど、長時間電源がＯＮ状態のまま現像が行われなかった後に行う現像も良好な現像を行うことができる。
【００５２】
〔変形例１〕
次に、現像ローラ１１の逆回転を行う場合の回転角度を規制した実施形態１の変形例１について説明する。図７は、変形例１の説明図である。
本変形例１においては、規制ローラ１４の回転のために現像ローラ１１の逆回転を開始するときに、入り口シール１５が当接している現像ローラ１１表面の入り口シール当接位置Ｐ１が、現像ローラ１１の逆回転によって現像ローラ最上点Ｐ２を通過しないようにしている。そのため、現像ローラ１１の逆回転させるときの回転角を、図７に示すように、入り口シール当接位置Ｐ１が現像ローラ１１の逆回転によって最上点Ｐ２に至るのに要する回転角ａ°より小さくしている。
【００５３】
現像ローラ１１の逆回転によって現像ローラ１１表面が入り口シール１５の当接位置を通過するとき、入り口シール１５から若干のトナー漏れが発生する。この漏れ出したトナーは、現像ローラ最上点Ｐ２を通過すると現像容器１０の開口部から外部に向けて露出され、感光体ベルト側に飛散する恐れがある。本変形例１においては、入り口シール１５から漏れ出したトナーを現像ローラ最上点Ｐ２より現像容器側に留めるようにする。これにより、入り口シール１５から漏れ出したトナーを現像ローラ最上点Ｐ２より現像容器側に留めることができるので、現像装置から現像装置外部へのトナー飛散を防止することができる。
【００５４】
ところで、上記変形例１では、規制ローラ１４の回転のために現像ローラ１１の逆回転角度をａ°より小さくすることで、トナーの現像装置外への飛散を防止するものであるが、規制ローラ１４の回転を、２回以上続けて行う場合が生じると、やはりトナーの飛散は防止できない。以下に、規制ローラ１４の回転を２回以上続けて行う場合でもトナーの飛散が生じないような現像ローラ１１の回転操作について以下の変形例２で説明する。
【００５５】
〔変形例２〕
変形例２は、現像ローラ１１の逆回転を行った後、必ず正回転させて現像ローラ表面を逆回転前のときの向きに戻すようにするものである。即ち、規制ローラ回転のための現像ローラ１１の回転を、現像ローラ１１を逆回転する第１工程と、現像ローラ１１を正回転させて戻す第２工程とによって構成している。
【００５６】
現像ローラ１１の逆回転を行った後、必ず正回転させる。これによって、現像ローラ１１の逆回転によって入り口シール１５から漏れ出したトナーを再び入り口シール１５内に戻すようにする。これによって、現像ローラ１１の逆回転を連続して２回以上行うような場合でも、現像装置からのトナーの飛散を防止できる。
【００５７】
現像ローラ１１の逆回転を連続して２回以上行う場合としては、例えば、規制ローラ１４の回転タイミングを、現像動作終了後とプリンタ電源投入後との２つのタイミングで行うよう設定している場合が考えられる。この設定の場合、現像動作終了後にプリンタ電源をＯＦＦし再び電源をＯＮすると、現像ローラ１１の逆回転を連続して２回行うことになる。しかし、現像ローラ１１の逆回転の度に正回転させておけば、入り口シール１５から漏れ出したトナーが現像ローラ１１の最上点Ｐ２を通過して現像装置外部に漏れ出す恐れはない。
【００５８】
このように、現像ローラ１１の回転を第１工程と第２工程とをセットで行うようにすれば、規制ローラ１４のコンプレッションセット防止のための回転タイミングの設定の範囲が広くなり、装置を構成し易くなる。たとえば、規制ローラ１４の回転タイミングを上記実施例１乃至３の全てのタイミングで行うようにしても、トナーの飛散を防止することができる。
【００５９】
尚、本実施形態では、入り口シール１５として、現像ローラ１１の逆回転時にカウンタ方向から当接するシート材を用いているが、この構成に限るものではない。現像器の開口と現像ローラ１１との隙間からトナーが漏れ出すのを防止できるものであればよい。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１乃至６の画像形成装置によれば、ローラ状の現像剤層規制部材を用いる場合の消費電力を抑えるとともに、現像剤担持体の回転速度変動を抑制してこの変動に起因する画像濃度ムラの発生を防止することができるという優れた効果がある。また、現像剤層規制部材としてブレード状の規制ブレードを用いる場合と同等の規制力を発揮しつつ、規制ブレードを用いる場合に発生しやすい規制部材表面の経時劣化やトナーの滞留を防止することができる。これにより、現像剤層規制ローラの長寿命化を図ることができるとともに、該経時劣化に起因する地汚れやトナーの滞留に起因する白スジの発生を防止でき、良好な画像を形成することができるという効果がある。
【００６１】
また、現像剤層規制ローラの回転方向の規制をワンウェイクラッチによって容易に構成できるという優れた効果がある。
【００６２】
請求項２，５及び６の画像形成装置によれば、現像動作前に現像剤層規制ローラの回転を行う場合に生じる生産性の低下を防止できるという優れた効果がある。
【００６３】
請求項３，５及び６の画像形成装置によれば、コンプレッションセットによる現像剤薄層の形成異常を防止でき、現像時には常に良好な画像を形成することができるという優れた効果がある。また、装置のウォーミングアップ時間を利用して現像剤規制ローラの回転を行う事ができるので、時間的なロスもなく、生産性の低下も防止できるという優れた効果もある。
【００６４】
請求項４乃至６の画像形成装置によれば、画像形成装置の電源をＯＮ状態にしつづけている場合でも、コンプレッションセットに起因する現像剤薄層の形成異常を防止でき、常に良好な画像を形成することができるという優れた効果がある。
【００６５】
請求項５及び６の画像形成装置によれば、入り口シールから漏れ出した現像剤を現像ローラ最上点より現像容器側に留めるので、現像装置からの現像剤飛散を防止できるという優れた効果がある。
【００６６】
請求項６の画像形成装置によれば、現像剤を再び入り口シールとの当接部内に戻すので、現像装置からの現像剤飛散をより確実に防止できるという優れた効果がある。
また、現像剤層規制ローラの回転操作を続けて行っても現像剤が入り口シールとの当接部から漏れ出すことはないので、請求項３，４及び５の発明のうち２つ以上を同時に構成しやすくなるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態におけるプリンタの概略構成を示す正面図。
【図２】実施形態における現像装置の概略構成図。
【図３】非現像時の現像ローラ及び規制ローラの回転方向を示した図。
【図４】規制ローラの回転方向を規制する構造についての説明図。
【図５】実施例２の規制ローラ回転タイミングを示したフローチャート。
【図６】実施例３の規制ローラ回転タイミングを示したフローチャート。
【図７】変形例１の説明図。
【符号の説明】
１        感光体ベルト
３        帯電器
４        光書き込みユニット
５        現像装置
６        中間転写ベルト
７        感光体クリーニング装置
１０      現像容器
１１      現像ローラ
１２      トナー供給ローラ
１３      トナー規制ブレード
１４      規制ローラ
１５      入り口シール
１６      規制ローラクリーニングブレード
１７      搬送パドル
１８      トナー収容部
１９      スプリング
４０      給紙カセット
４１      手差しトレイ
４２      搬送ローラ対
４３      紙転写ローラ
４４      定着ローラ
７０      ワンウェイクラッチ
７１      ハウジング
７２      ストッパ
Ｐ１      当接位置
Ｐ２      最上点
【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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