(57)【要約】【課題】長時間の待機状態のおいてもトナーの劣化を抑制して，画像濃度が低下するのを防止する画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は，静電潜像を形成する感光体１と，感光体１を加熱するヒータと，磁性トナーを用いて静電潜像を現像する現像ローラ４と，磁石により構成され，現像ローラ４の表面上に設けられる磁性トナーの層の厚さを規制する磁性ブレード１１と，現像ローラ内に備えられた内部磁石１５ａとを備える。さらに，画像形成装置は，現像ローら４を低速回転駆動させるとともにヒータを作動させる待機時に，磁性ブレード１１と内部磁石との間の磁界の強さを低減させる磁界低減手段を備える。【選択図】図３
2009031542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を形成する感光体と，
前記感光体を加熱するヒータと，
磁性トナーを用いて前記静電潜像を現像する現像ローラと，
磁性体により構成され，且つ前記現像ローラの表面に対向して非接触で設けられ，前記磁性トナーの層の厚さを規制する磁性ブレードと，
前記現像ローラ内に設けられ，前記磁性ブレード先端との間で磁界を構成する内部磁石とを備えてなる画像形成装置において，
前記ヒータが作動され，且つ前記現像ローラが通常の画像形成時より低速回転駆動されるかあるいは断続的に低速回転駆動される待機時に，前記磁性ブレード先端と前記内部磁石との間の磁界の強さを上記通常の画像形成時より低減させる磁界低減手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記磁界低減手段が，前記待機時に前記磁性ブレード先端と前記内部磁石との距離を離す事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記磁界低減手段が，前記待機時に前記内部磁石を前記磁性ブレードに対して離れるように移動させるものである請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記磁界低減手段が，前記待機時に前記磁性ブレード先端を前記内部磁石に対して離れるように移動させるものである請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記磁性ブレードに磁力補強用磁石が取り付けられてあり，前記磁界低減手段は，前記待機時に前記磁力補強用磁石の位置を前記現像ローラから遠ざけた位置に移動させる手段である請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記磁性ブレードに該磁性ブレード先端と前記内部磁石との間の磁界を強くする磁力補強用磁石が取り付けられてあり，前記磁界低減手段は，前記待機時に前記磁性ブレード先端との間に構成される磁界の強さを低減させる位置に前記磁力補強用磁石を移動させる手段である請求項１〜４のいずれか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，長時間の待機状態が継続しても画質の劣化が極力生じないように配慮された複写機，ファクシミリ，プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，感光体の結露を防ぎ，画像流れの不具合を防ぐために特許文献１に記載されているように，静電潜像を形成する感光体の内部にヒータを設けた画像形成装置がある。特に，感光体にアモルファスシリコンを用いた場合には，特有の画像流れの不具合を防止するために，上記したようなヒータが必要である。
【０００３】
一方，上記のような公知の画像形成装置では，静電潜像を現像するための現像ローラが感光体に一定の間隔をおいて設けられている。画像形成処理を行う通常の現像時には，当然ながら上記現像ローラは回転駆動される。また，画像形成処理を行わない状態では，上記現像ローラは停止していてもよい。しかし，画像形成装置が完全な停止時ではなく，次の画像形成処理を行うために，画像形成開始ボタンが押されるとすぐに最適な画像形成状態になるべく前記感光体内部のヒータが作動されている時に，上記現像ローラを停止させておくと，感光体と現像ローラの間の隙間が狭いため，感光体内部のヒータの熱によって，現像ローラの感光体に近い部分が他の部分より大きく膨張し，現像ローラ自体が変形してしまう現象が生じる。
【０００４】
この変形によって現像の際に現像ローラが一周するごとに濃淡の模様（いわゆるかぶり）が発生する。このことを防止するために，前記画像形成処理を行っていない状態で，且つヒータの作動中に現像ローラを低速で回転させるかまたは断続的に回転させて現像ローラの表面の温度を均一に保って，前記かぶりを防止する技術が用いられている。
上記のように前記ヒータが作動され，且つ前記現像ローラが通常の画像形成時より低速回転駆動されている状態を，以下，待機時と呼ぶ。
【特許文献１】特開平１１−１７４８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで，現像に用いられているトナーは，ストレスがかかった状態でブレードとスリーブの間を通過すると劣化し，トナーの過帯電が生じて画像が薄くなる不具合の原因となる。特に，トナーに作用する磁界が強く，そのためにトナーの層密度が高くなりトナーが圧縮された状態が続くと，上記ブレードでの劣化は著しくなる傾向がある。
【０００６】
このようなトナーの劣化は，画像形成処理が進んで，トナーが消費されれば問題はないが，上記のようにトナーが消費されない待機時間が長くなると，現像ローラ上のトナーの量を規制する磁性ブレードと，この磁性ブレードに対向して現像ローラ内に設けられ，磁性ブレードとの間でトナーに磁界を掛けるための内部磁石との間に保持された現像ローラ上のトナーが，上記磁界の長時間の作用によって劣化し，前記したように，現像したときに画像の濃度が薄くなるという問題が生じる。
【０００７】
本発明は，このような状況に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，長時間の待機状態が継続しても画質の劣化が極力生じないように配慮された複写機，ファクシミリ，プリンタ等の画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は，
静電潜像を形成する感光体と，
前記感光体を加熱するヒータと，
磁性トナーを用いて前記静電潜像を現像する現像ローラと，
磁性体により構成され，且つ前記現像ローラの表面に対向して非接触で設けられ，前記磁性トナーの層の厚さを規制する磁性ブレードと，
前記現像ローラ内に設けられ，前記磁性ブレード先端との間で磁界を構成する内部磁石とを備えてなる画像形成装置において，
前記ヒータが作動され，且つ前記現像ローラが通常の画像形成時より低速回転駆動されるかあるいは断続的に低速回転駆動される待機時に，前記磁性ブレード先端と前記内部磁石との間の磁界の強さを上記通常の画像形成時より低減させる磁界低減手段を備えたことを特徴とする画像形成装置として構成されている。
【０００９】
画像形成装置は待機時に感光体の結露を防ぐためにヒータを作動して感光体を加熱する。ヒータの熱を受けて感光体が変形するのを防ぐために画像形成装置は待機時に現像ローラを低速であるいは断続的に低速回転駆動させる。そのため現像ローラの表面上のトナーは磁性体によって構成されている磁性ブレードとこれに対向する現像ローラ内の内部磁石による磁界に曝されるが，上記した本発明のような構成によれば，磁界低減手段によって前記磁性ブレード先端と前記内部磁石との間の磁界の強さが通常の画像形成時より低減されるので，圧縮によるストレスが低減されて，待機時における現像ローラ表面上のトナーの劣化が抑制される。
【００１０】
前記磁界低減手段の態様としては，前記待機時に前記磁性ブレード先端と前記内部磁石との距離を離すことによって，前記磁性ブレード先端と前記内部磁石との間の磁界の強さを低減させるものであってもよい。
【００１１】
このような構成によると，前記待機時に前記磁性ブレード先端と前記内部磁石との距離が長くなることによって，現像ローラ上のトナーに作用する磁界の力が弱くなり，これによって待機時に現像ローラの表面上に設けられているトナーの劣化が抑制される。
【００１２】
前記待機時に前記磁性ブレード先端と前記内部磁石との距離を離す手段としては，前記内部磁石を前記磁性ブレードに対して移動させるものであっても，また前記磁性ブレードを前記内部磁石に対して移動させるものであってもよい。
【００１３】
このような構成によって，現像ローラの表面上に設けられているトナーの劣化が抑制される。
【００１４】
前記磁性ブレード先端の磁界を強化するために，磁性ブレードに磁力補強用磁石が取り付けられたものがある。このような磁力補強用磁石を備えている場合に，前記磁性ブレード先端と内部磁石との間の磁界力を低減させる手段としては，前記待機時に前記磁力補強用磁石の位置を前記現像ローラから遠ざけた位置に移動させることが考えられる。
このような構成によると，磁力補強用磁石の位置が前記現像ローラから遠ざかることによって結果的に磁性ブレードと内部磁石との間の磁界力が低減されるために，圧縮によるストレスが緩和され，待機時に現像ローラの表面上に存在するトナーの劣化が抑制される。
【００１５】
また，前記磁性ブレードに該磁性ブレードとの間で磁界を構成する磁力補強用磁石を備えている場合には，前記磁界低減手段が，前記待機時に前記磁性ブレードとの間に構成される磁界の強さを低減させる位置に前記磁力補強用磁石を移動させる手段であってもよい。
このような構成によって，前記待機時に前記磁性ブレードとの間に構成される磁界の強さが低減されるので，結果的に，磁性ブレードと内部磁石との間の磁界力が低減されるために，待機時に現像ローラの表面上に存在するトナーの劣化が抑制される。
【発明の効果】
【００１６】
上述のように，本発明の画像形成装置では，待機時に，前記磁性ブレードと前記内部磁石との間の磁界の強さを上記通常の画像形成時より低減させる磁界低減手段を備えた画像形成装置であるから，待機時における前記磁性ブレードと前記内部磁石との間の磁界の強さが低減され，圧縮によるストレスが緩和される。これによって現像ローラ上のトナーの劣化が抑制されるので，長時間の待機状態の後に現像を行っても画像濃度の低下が防止される。したがって，長時間の待機状態としても安定した画像の品質が維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜第１の実施形態＞
以下，本発明の第１の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
ここに図１は，本発明の第１の実施形態の画像形成装置の主要部の縦断面図，図２は，第１の実施形態の現像ローラと磁性ブレードの縦断面図，図３は，第１の実施形態の主要部の正面図，図４は，第１の実施形態の動作を示すフローチャート，図５は，第１の実施形態と従来の画像形成装置について待機時間（低速駆動時間）と画像濃度の関係を示すグラフ，図６は，本発明の第２の実施形態の現像ローラと磁性ブレードの縦断面図，図７は，本発明の第３の実施形態の現像ローラと磁性ブレードの縦断面図である。
【００１８】
図１は画像形成装置の主要部の断面図である。本実施形態の画像形成装置は複写機である。感光体１はアモルファスシリコンを材質とするドラムになっており，矢印Ａの方向に回転駆動される。感光体１の周囲には回転方向の順に，感光体１の表面を一様に帯電させる帯電装置２，画像読取装置（図示せず）で読み取られた画像の光で感光体１に静電潜像を形成するレンズ３，静電潜像をトナーによって現像する現像ローラ４，現像された像を普通紙などの転写材に転写する転写装置５および感光体１に残った不要なトナーを除去するクリーニング装置６が設けられている。感光体１の内部には結露を防ぐためのヒータ７が設けられている。
【００１９】
前記現像ローラ４に送られるトナーは，内部にトナー送り部材９が設けられたトナー供給容器８内に格納されている。
【００２０】
トナー送り部材９で送られたトナーは，ローラ１０ａにより，内部に前記現像ローラ４を備えた現像槽１０に送られ，該現像槽１０内の供給ローラ１０ｂ，１０ｃにより現像ローラ４に搬送される。現像ローラ４は矢印Ｂの方向に回転駆動される。現像ローラ４の上部には，磁石或はそのほかの磁性体によって構成され，現像ローラ４に対しては非接触で，その磁界によってトナーの膜厚を規制する磁性ブレード１１が現像ローラ４に近接して設けられている。
【００２１】
図２は現像ローラ４の構造と上記磁性ブレード１１の磁極を示す図である。図２（ａ）は現像時の状態を示し，図２（ｂ）は待機時の状態を示す。図２（ａ）に示すように，現像ローラ４は円柱形の固定磁石１５と固定磁石１５の周りで回転駆動されるスリーブ１６とを備える。磁性ブレード１１の下端部の極性は，対向する現像ローラ４内の固定磁石１５の極性に応じたものとなっている。
【００２２】
磁性ブレード１１と現像ローラ４の間隔は一例として０．３ｍｍである。固定磁石１５は実際には複数の磁石からなり，上記磁性ブレード１１に対向し，磁性ブレード１１との間に磁界を構成する磁石を内部磁石１５ａが形成されている。この内部磁石１５ａの磁性ブレード１１と対向する位置にＳ極が，反対側にＮ極が形成されている。
【００２３】
現像時にはスリーブ１６が周速毎秒７００ｍｍ（第１の速度）で矢印Ｂの方向に回転駆動され，磁性ブレード１１とスリーブ１６間のギャップとそこに作用する磁界の強さとによってトナーの膜の厚さが規制される。
【００２４】
待機時には現像ローラ４は上記現像時（画像形成処理時）より遅い周速毎秒１ｍｍから毎秒１０ｍｍまでの第２の速度で回転駆動される。この待機時には，図２（ｂ）に示すように，内部磁石１５ａがそのＳ極が矢印で示されるように磁性ブレード１１から遠ざかる位置になるように固定磁石１５が回動される。この結果，磁性ブレード１１と内部磁石１５ａとの距離が現像時より長くなり，両磁石間に形成される磁界の磁界が低減され，スリーブ１６の回転によってスリーブ１６の表面上に設けられているトナーが受ける圧縮によるストレスが低減される。これによってスリーブの表面上に載っているトナーの劣化が抑制される。
【００２５】
上記のように図２に示した例では，前記待機時に前記内部磁石１５ａが前記磁性ブレード１１に対して移動させられるものである。
図３は，このような内部磁石１５ａを備えた固定磁石１５を回転させる機構を備えた画像形成装置の主要部の正面図である。現像ローラ４の回転軸２０の端部に端板２１が取り付けられている。端板２１にはガイド孔２２が開けられ，突起状の取付具２３が貫通している。端板２１をモータ（図示せず）で回転軸２０のまわりを回転駆動することによって固定磁石１５およびその一部をなす内部磁石１５ａが回動し，ガイド孔２２および取付具２３によって指定された角度位置で停止する。
【００２６】
図４は上記図４に示した画像形成装置の動作を示すフローチャートである。電源を入れて動作が始まると，まずステップＳ１で画像形成装置は印刷を開始するか否かを判断する。印刷を開始する場合，ステップＳ２に進み，固定磁石１５を図２（ａ）に示す位置に移動させ，現像ローラ４を第１の速度で回動駆動させる。
【００２７】
次に，ステップＳ３で現像を行う。現像を行うとき，まず画像形成装置は感光体１を矢印Ａの方向に回転させながら帯電装置２で一様に帯電させる。次に，画像読取装置で読み取られた画像の光をレンズ３によって感光体１に結像し，静電潜像を形成する。そして，現像ローラ４のトナーを用いて現像する。
【００２８】
ステップＳ３の現像に続いて，画像形成装置はステップＳ４で転写装置５を用いて普通紙に転写する。転写された普通紙を熱と圧力を加えて定着し，排出する。次に，画像形成装置はステップＳ５で印刷を終了するか否かを判断する。印刷を終了しないときにはステップＳ２に戻る。
【００２９】
一方，印刷を終了するときにはステップＳ６でヒータ７を点灯させるか否かを判断する。ヒータ７を点灯させるときには，ステップＳ７で画像形成装置は固定磁石１５を図２（ｂ）に示す状態に移動させ，現像ローラ４を前記第２の速度で回転させる。これによって待機状態となる。そして，ステップＳ１に戻る。一方，ヒータ７を点灯させないときには，現像ローラ４を停止し，処理を終了する。なお，ステップＳ１で画像形成装置は印刷を開始しないと判断したときには，ステップＳ５に動作を進める。
【００３０】
以上のように，本実施形態では，待機時に現像ローラ４内の内部磁石１５ａと磁性ブレード１１との間の磁界の強さが低減されて，圧縮によるストレスが緩和されるように固定磁石１５が移動されるので，現像ローラ４が第２の速度で回転しているときに現像ローラ４の表面上に設けられているトナーの劣化が抑制される。これによって長時間待機状態となってから現像を行うときに濃度低下が防止される。このように現像回数が少ないような場合でも安定した画像の品質が維持される。
【００３１】
図５は従来の画像形成装置と本実施形態の画像形成装置について待機時間と画像濃度の関係を比較するグラフである。横軸は待機時間（分）を表す。縦軸は画像濃度の度数を表す。従来の画像形成装置では丸印を結ぶ折れ線グラフで示すように，待機時間の経過とともに大きく画像濃度が低下するが，本実施形態では四角印を結ぶ折れ線グラフで示すように，待機時間が長くなっても画像濃度の低下が小さくなっている。
【００３２】
なお，本実施形態では，第２の速度として一定の速度としたが，画像形成装置は待機時に現像ローラ４を断続的に低速回転駆動してもよい。また，画像形成装置を複写機だけでなく，プリンタ，ファクシミリ等とすることもできる。これらの場合でも待機時に現像ローラ４が磁性ブレード１１から受ける磁界の強さを低減することによってトナーの劣化が抑制されるので，安定した画像の品質が維持される。
【００３３】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態を，図６に基づいて説明する。
【００３４】
図６は待機時における現像ローラ４と磁性ブレード１１の磁極を示す図である。現像時には図２（ａ）に示す状態になる。待機時になると，画像形成装置は磁性ブレード１１を上方にモータやソレノイドなどのアクチュエータで移動させて磁性ブレード１１から内部磁石１５ａまでの距離ｄを長くする。これによって内部磁石１５ａと磁性ブレード１１との間の磁界の強さが低減し，圧縮によるストレスが減少することで，スリーブ１６の表面上に載っているトナーの劣化が抑制される。現像時には前記距離を縮めるべく，磁性ブレード１１を下方に移動させて，距離ｄが０．３ｍｍとなるようにする。
【００３５】
他の部分については第１の実施形態と同様であるので，説明を省略する。本実施形態では，長時間の待機状態となっても現像ローラ４の表面上に乗せられているトナーの劣化が抑制されるので，現像の濃度低下が防止される。そのため，現像回数が少ないような場合でも，安定した画像の品質が維持される。
【００３６】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について，図７に基づいて説明する。
【００３７】
図７は現像ローラ４およびその内部に設けられた内部磁石１５ａと磁性ブレード１１の磁極を示す図である。磁性ブレード１１は磁石からなっており，下端側にＮ極がある。磁性ブレード１１の裏側に磁性ブレード１１との間に磁界を構成し，磁性ブレード１１の磁力増強用の磁石２０が取り付けられている。磁石２０のＳ極は下端側にある。
この実施形態では，上記磁石２０が可動に構成され，磁石２０が移動することで磁性ブレード１１の磁界が弱められるように構成されている。
【００３８】
磁石２０の移動態様には種々のものが考えられる。
一例として，待機時には図７（ｂ）に示すように，図外のモータやソレノイドなどのアクチュエータで磁石２０を上方にスライドさせる。これによって内部磁石１５ａと磁性ブレード１１との間の磁界の強さが低減され，スリーブ１６の表面上に載せられているトナーの劣化が抑制される。その後，現像を行うときには再び磁石２０を下方にスライドさせる。
【００３９】
図７（ｃ）に本実施形態の変形例を示す。磁力補強用の磁石２０の上端が磁性ブレード１１に蝶番で連結されている。現像時には点線で示すように画像形成装置は磁石２０の下端部を磁性ブレード１１に密着した状態とする。待機時には，磁石２０の下端部を磁性ブレード１１から離れるように回動させる。これによって待機時に内部磁石１５ａと磁性ブレード１１との間の磁界の強さが低減される。
【００４０】
したがって，圧縮によるストレスが低減され，長時間の待機状態となっても現像ローラ４の表面に載せられているトナーの劣化が抑制され，濃度低下が防止される。現像回数が少ないような場合でも安定した画像品質が維持される。他の部分については第１の実施形態と同様であるので，説明を省略する。
このような補助的な磁石２０については，内部磁石１５ａとの間の磁界を補強するためのものであるが，磁石２０を磁性ブレード１１に対して遠ざけることで両者の間の磁界を弱めるものであっても，あるいは磁石２０を内部磁石１５ａに対して遠ざけることで内部磁石１５ａと磁石２０との間の磁界を弱めるものであっても結果的には同じ作用を達成する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態の画像形成装置の主要部の縦断面図。
【図２】第１の実施形態の現像ローラと磁性ブレードの縦断面図。
【図３】第１の実施形態の主要部の正面図。
【図４】第１の実施形態の動作を示すフローチャート。
【図５】第１の実施形態と従来の画像形成装置について待機時間と画像濃度の関係を示すグラフ。
【図６】本発明の第２の実施形態の現像ローラと磁性ブレードの縦断面図。
【図７】本発明の第３の実施形態の現像ローラと磁性ブレードの縦断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１…感光体
４…現像ローラ
７…ヒータ
１１…磁性ブレード
１５ａ…内部磁石
１５…固定磁石
１６…スリーブ
２０…磁力補強用磁石
【図１】
2009031542.tif 000003
【図２】
2009031542.tif 000004
【図３】
2009031542.tif 000005
【図４】
2009031542.tif 000006
【図５】
2009031542.tif 000007
【図６】
2009031542.tif 000008
【図７】
2009031542.tif 000009