現像装置及びこれを用いた画像形成装置
【課題】二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層を容易に可変調整する。
【解決手段】現像装置９として、少なくとも表面粗さが最大高さ５μｍ以下の平滑面３ａとして形成されて回転する中空状の現像回転体３、及び、現像回転体３内に固定的に内包され且つ周囲に複数の磁極５が配列される磁石部材４を有する現像剤保持体２と、現像回転体３と非接触な間隙を介して対向配置され且つ現像回転体３との対向部位にて少なくとも現像回転体３と同方向に回転可能な層規制回転体６と、現像動作時には現像剤保持体２の現像回転体３及び層規制回転体６を回転駆動すると共に、現像剤保持体２上で規制すべき現像剤Ｇ層の増減に伴って層規制回転体６の周速ｖｒを増減させるように、層規制回転体６の周速ｖｒを可変調整する現像駆動装置１０と、を備える。
【解決手段】現像装置９として、少なくとも表面粗さが最大高さ５μｍ以下の平滑面３ａとして形成されて回転する中空状の現像回転体３、及び、現像回転体３内に固定的に内包され且つ周囲に複数の磁極５が配列される磁石部材４を有する現像剤保持体２と、現像回転体３と非接触な間隙を介して対向配置され且つ現像回転体３との対向部位にて少なくとも現像回転体３と同方向に回転可能な層規制回転体６と、現像動作時には現像剤保持体２の現像回転体３及び層規制回転体６を回転駆動すると共に、現像剤保持体２上で規制すべき現像剤Ｇ層の増減に伴って層規制回転体６の周速ｖｒを増減させるように、層規制回転体６の周速ｖｒを可変調整する現像駆動装置１０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置で用いられる現像装置としては例えば特許文献１〜４記載のものが挙げられる。
特許文献１は、環境条件（温度・湿度）等の外乱に対して層形成したトナー濃度を安定させるために、層形成ロールと現像剤担持体表面とを互いに反対方向に移動させ、両者の相対移動差による摩擦帯電でトナー帯電量を変化させ、層形成したトナー濃度を制御する技術である。
特許文献２は、現像スリーブ上の現像剤層厚を一定に規制し、かつ、現像スリーブ等にトナー融着の発生しないように、現像スリーブ内にマグネットローラを設けると共に、現像スリーブに押圧する現像剤量規制体である円柱棒を設け、現像スリーブの表面はサンドブラスト処理を施した後に鏡面加工を施し、円柱棒の表面には離型性が良好で低摩擦性かつ耐熱性を有する材料で被覆されている技術である。
特許文献３は、現像スリーブ上のトナー層厚を均一に塗布し、トナーの帯電ムラを緩和するために、現像スリーブ表面の表面粗さを０．５μｍ以上１．５μｍ以下に設定する技術である。
特許文献４は、現像剤の現像位置への出し入れを容易に制御可能とするために、現像剤の現像位置への混入を遮断する時に、マグネットが層厚規制位置まで回動し、対向する固定マグネットローラの磁極とマグネットの磁極とにより磁気ブリッジを形成し、現像剤の侵入を遮断する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１１８５７５号公報（実施例，第１図）
【特許文献２】特開平５−１９６３１号公報（実施例，図１）
【特許文献３】特開平７−１８１８０６号公報（実施例，図１）
【特許文献４】特開平１１−２４９４２４号公報（発明の実施の形態，図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする技術的課題は、二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層を容易に可変調整する現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、トナー像が保持可能な像保持体に対向配置され且つ少なくとも表面粗さが最大高さで５μｍ以下の平滑面として形成されて回転する中空状の現像回転体、及び、この現像回転体内に固定的に内包され且つ周囲に複数の磁極が配列される磁石部材を有し、現像回転体を回転させることで磁石部材の磁極による磁力にて現像回転体上にトナー及びキャリアが含まれる現像剤を保持する現像剤保持体と、この現像剤保持体上に保持される現像剤層を規制するように、前記現像回転体と非接触な間隙を介して対向配置され且つ前記現像回転体との対向部位にて少なくとも前記現像回転体と同方向に回転可能な層規制回転体と、現像動作時には前記現像剤保持体の現像回転体及び層規制回転体を回転駆動すると共に、現像剤保持体上で規制すべき現像剤層の増減に伴って層規制回転体の周速を増減させるように、層規制回転体の周速を可変調整する現像駆動装置と、を備えたことを特徴とする現像装置である。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、現像剤保持体の磁石部材は、前記層規制回転体と前記現像回転体との最近接部位に３０ｍＴ以上６０ｍＴ以下の磁力が生成される層規制用磁極を有することを特徴とする現像装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る現像装置において、現像剤保持体の磁石部材は、層規制回転体と現像回転体との最近接部位よりも現像剤搬送方向上流側に偏ってピーク磁力が位置するように層規制用磁極を配置したものであることを特徴とする現像装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれかに係る現像装置において、前記層規制回転体は、表面粗さが最大高さ５μｍ以下の平滑面を有するものであることを特徴とする現像装置である。
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４いずれかに係る現像装置において、前記層規制回転体は、前記現像回転体との間に６０μｍないし１ｍｍの間隙を有するものであることを特徴とする現像装置である。
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５いずれかに係る現像装置において、前記現像駆動装置は、前記現像回転体を回転駆動すると共に、前記層規制回転体を回転駆動停止又は現像回転体との対向部位にて逆方向に回転駆動することにより、前記層規制回転体を通過して像保持体と現像剤保持体との間の現像位置に向かう現像剤保持体上の現像剤層を略０にすることを特徴とする現像装置である。
【０００７】
請求項７に係る発明は、トナー像が保持可能な像保持体と、この像保持体上に静電潜像を形成する潜像形成装置と、像保持体上に形成された静電潜像をトナーにて現像する請求項１ないし６いずれかに係る現像装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項８に係る発明は、請求項７に係る画像形成装置において、前記現像駆動装置は、画像形成装置の使用条件に応じて現像に供する現像剤層が算出される算出部と、この算出部にて算出された現像剤層を得るように前記層規制回転体の周速を決定する周速決定部とを有することを特徴とする画像形成装置である。
請求項９に係る発明は、各色成分のトナー像が保持可能な像保持体と、この像保持体上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置と、前記像保持体の周囲に複数設けられ、前記像保持体上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて選択的に現像する請求項６に係る現像装置とを備え、非現像動作状態の現像装置では、前記現像駆動装置は、前記現像回転体を回転駆動すると共に、前記層規制回転体を回転駆動停止又は現像回転体との対向部位にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体と現像剤保持体との間の現像位置への現像剤の供給を遮断した後に、前記現像回転体を回転駆動停止することを特徴とする画像形成装置である。
請求項１０に係る発明は、各色成分のトナー像が保持可能な複数の像保持体と、各像保持体上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置と、各像保持体に対応して夫々設けられ、各像保持体上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて現像する請求項６に係る現像装置と、複数の色成分画像を形成する複数色作像制御処理と、単色の色成分画像を形成する単色作像制御処理とを切替えて実行する作像制御装置とを備え、前記作像制御装置が複数色作像制御処理から単色作像制御処理に切り替える時に、非現像動作状態になる現像装置では、前記現像駆動装置は、前記現像回転体を回転駆動すると共に、前記層規制回転体を回転駆動停止又は現像回転体との対向部にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体と現像剤保持体との間の現像位置への現像剤の供給を遮断した後に、前記現像回転体を回転駆動停止することを特徴とする画像形成装置である。
請求項１１に係る発明は、各色成分のトナー像が保持可能な像保持体と、この像保持体上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置と、前記像保持体上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて現像する請求項６に係る複数の現像装置を回転支持体に回転可能に支持し、前記像保持体に対向する現像位置に対し各現像装置を切替選択可能に回転移動する回転型現像組立体とを備え、回転型現像組立体の各現像装置における現像駆動装置は、回転型現像組立体の各現像装置による現像動作終了時に、前記現像回転体を回転駆動すると共に、前記層規制回転体を回転駆動停止又は現像回転体との対向部にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体と現像剤保持体との間の現像位置への現像剤の供給を遮断した後に、前記現像回転体を回転駆動停止し、回転支持体を回転することで前記現像位置に次色の現像装置を切替選択することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層を容易に可変調整することができる。
請求項２に係る発明によれば、二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層をストレスの少ない状態で容易に可変調整することができる。
請求項３に係る発明によれば、二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層をストレスを抑えた状態で容易に可変調整することができる。
請求項４に係る発明によれば、二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層を容易に且つ細かいレベルで可変調整することができる。
請求項５に係る発明によれば、層規制回転体と現像剤保持体との間の層規制位置における現像剤層の充填密度を良好に保つことができ、現像剤層二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層を容易に可変調整することができる。
請求項６に係る発明によれば、現像剤層二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層を容易に可変調整することができ、必要に応じて、像保持体と現像剤保持体との間の現像位置に向かう現像剤層を略０にすることができる。
請求項７に係る発明によれば、二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層を容易に可変調整することが可能な現像装置を含む画像形成装置を簡単に構築することができる。
請求項８に係る発明によれば、二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層を画像形成装置の使用条件に応じて容易に可変調整することが可能な現像装置を含む画像形成装置を簡単に構築することができる。
請求項９に係る発明によれば、一つの像保持体を複数回転させる作像方式の画像形成装置において、非現像動作状態の現像装置について像保持体と現像剤保持体との現像位置から現像剤を容易に除去することができ、像保持体上に保持された既存のトナー像を乱す事態を回避することができる。
請求項１０に係る発明によれば、複数の像保持体を有する作像方式の画像形成装置において、複数色作像処理から単色作像処理に切り替えるときに、非現像動作状態になる現像装置については、現像回転体を回転駆動停止する前に、像保持体と現像剤保持体との現像位置から現像剤を除去することができる。このため、単色作像処理に切り替わった時に、非現像動作状態になる現像装置において現像回転体が回転駆動停止したとしても、現像位置に現像剤が溢れて部分的に過剰になり、像保持体を汚す懸念はない。
請求項１１に係る発明によれば、回転型現像組立体を備えた画像形成装置において、現像動作が終了する現像装置については、現像回転体を回転駆動停止する前に、像保持体と現像剤保持体との現像位置から現像剤を除去した後に、回転支持体を回転させて次色の現像装置を前記現像位置に回転移動させることができる。このため、回転支持体を回転させることで現像装置を切替選択するときに、現像装置に遠心力や衝撃が作用したとしても、現像装置から現像剤が飛散して像保持体を汚す事態を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態の概要を示す説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は図１の現像装置における層規制回転体の周速ｖｒを変化させたときの当該像規制回転体付近の現像剤の搬送挙動を示す説明図であり、（ａ）はｖｒ＝ｖｒ１のとき、（ｂ）はｖｒ＝ｖｒ２＞ｖｒ１のとき、（ｃ）はｖｒ＝０又は＜０のときを示す。
【図３】実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図４】（ａ）は実施の形態１で用いられる現像装置の現像ロールと回転トリマとのレイアウトを示す説明図、（ｂ）は現像ロールの磁石ロールの磁極による磁束密度分布例を示す説明図である。
【図５】（ａ）は現像装置の駆動伝達系を示す説明図、（ｂ）はその駆動状態を模式的に示す説明図である。
【図６】現像装置の駆動制御系を示す説明図である。
【図７】実施の形態１で用いられる現像装置の駆動制御系にて採用される画像情報によるＭＯＳ（Mass on the sleeve）量制御の一例を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１で用いられる現像装置の駆動制御系にて採用される使用履歴情報によるＭＯＳ量制御の一例を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態１で用いられる現像装置の駆動制御系にて採用される環境情報によるＭＯＳ量制御の一例を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）は実施の形態１で用いられる現像装置の回転トリマの周速変化に伴うＭＯＳ変化を示す説明図、（ｂ）は回転トリマ周速比とＭＯＳとの関係を示すグラフ図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態１で用いられる現像装置において回転トリマの周速ｖｒを変化させたときのＭＯＳの変化状態を示す説明図であり、（ａ）はｖｒ＝ｖｒ１のとき、（ｂ）はｖｒ＝ｖｒ２≠ｖｒ１のとき、（ｃ）はＶｒ＝０（又は＜０）のときである。
【図１２】（ａ）〜（ｅ）は実施の形態２に係る画像形成装置として、一つの感光体を複数回転させる作像方式の画像形成装置について、各色成分現像装置の現像時又は非現像時の作動状態を示す説明図（１）である。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は実施の形態２に係る画像形成装置について、各色成分現像装置の現像時又は非現像時の作動状態を示す説明図（２）である。である。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態３に係る画像形成装置として、複数の感光体を有するタンデム作像方式の画像形成装置について、フルカラーモードから単色黒（単Ｋ）モードに切り替えるときの各色成分現像装置の作動状態を示す説明図（１）である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態３に係る画像形成装置について、フルカラーモードから単色黒（単Ｋ）モードに切り替えるときの各色成分現像装置の作動状態を示す説明図（２）である。
【図１６】（ａ）〜（ｆ）は実施の形態４に係る画像形成装置として、回転型現像ユニットを備えた画像形成装置について、フルカラーモードにおける回転型現像ユニットの各色成分現像装置の作動状態を示す説明図（１）である。
【図１７】（ａ）〜（ｆ）は実施の形態４に係る画像形成装置について、フルカラーモードにおける回転型現像ユニットの各色成分現像装置の作動状態を示す説明図（２）である。
【図１８】（ａ）は実施例（実施例１，２）に係る現像装置の態様を示す説明図、（ｂ）は比較例（比較例１，２）に係る現像装置の態様を示す説明図である。
【図１９】（ａ）は実施例で用いられる現像スリーブ（平滑スリーブ）の表面状態を示す説明図、（ｂ）は比較例１で用いられる現像スリーブ（ブラストスリーブ）の表面状態を示す説明図、（ｃ）は比較例２で用いられる現像スリーブ（溝スリーブ）の表面状態を示す説明図である。
【図２０】実施例及び比較例に係る現像装置における現像剤搬送性を評価するに当たって、トリマ、層規制用磁極の磁束密度、現像スリーブ表面を組みあわせたときの夫々のＭＯＳを示す説明図である。
【図２１】実施例１，２と比較例１に係る現像装置について、回転トリマ周速比とＭＯＳとの関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
◎実施の形態の概要
図１は本発明が適用される画像形成装置の実施の形態の概要を示す。
同図において、画像形成装置は、トナー像が保持可能な像保持体１と、この像保持体１上に静電潜像を形成する潜像形成装置９と、像保持体１上に形成された静電潜像をトナーにて現像する現像装置１０と、を備えている。
特に、本実施の形態では、現像装置１０は、トナー像が保持可能な像保持体１に対向配置され且つ少なくとも表面粗さが最大高さで５μｍ以下の平滑面３ａとして形成されて回転する中空状の現像回転体３、及び、この現像回転体３内に固定的に内包され且つ周囲に複数の磁極５が配列される磁石部材４を有し、現像回転体３を回転させることで磁石部材４の磁極５による磁力にて現像回転体３上にトナー及びキャリアが含まれる現像剤Ｇを保持する現像剤保持体２と、この現像剤保持体２上に保持される現像剤Ｇ層を規制するように、前記現像回転体３と非接触な間隙ＴＧ（図２（ａ）参照）を介して対向配置され且つ前記現像回転体３との対向部位にて少なくとも前記現像回転体３と同方向に回転可能な層規制回転体６と、現像動作時には前記現像剤保持体２の現像回転体３及び層規制回転体６を回転駆動すると共に、現像剤保持体２上で規制すべき現像剤Ｇ層の増減に伴って層規制回転体６の周速ｖｒを増減させるように、層規制回転体６の周速ｖｒを可変調整する現像駆動装置１１と、を備えたものである。
尚、図１において、符号７は現像容器８内に収容されるトナー及びキャリアが含まれる現像剤Ｇを循環撹拌搬送し、トナーを十分に帯電させた後に現像剤保持体２に現像剤Ｇを保持させる撹拌搬送部材である。
【００１１】
このような技術的手段において、像保持体１としては、静電潜像を形成でき、かつ、トナー像を保持可能であれば、感光体、誘電体、更には、循環移動する保持体の表面に静電潜像に対応する潜像電圧が印加される画素電極を行列配置した態様など適宜選定して差し支えない。
潜像形成装置９としては、像保持体１上に静電潜像を形成するものであれば適宜選定して差し支えなく、像保持体１が感光体、誘電体である場合には帯電装置と光やイオン等による潜像書込装置を用いるようにすればよいし、また、像保持体１が画素電極を有する態様では当該画素電極に対し静電潜像に対応する潜像電圧を印加するようにすればよい。
更に、現像装置１０としては、現像剤を保持搬送する現像剤保持体２を有していればよく、現像剤保持体２としては、平滑面３ａを有する現像回転体３と、この現像回転体３内に内包される磁石部材４とを備えていることを要する。
本例では、現像回転体３としては剛体の筒状体でもよいし、可撓性薄膜部材でもよい。ここで、平滑面３ａとしては表面粗さが最大高さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１ ２００１の規格に相当）５μｍ以下であることを要件とする。また、現像回転体３は予め設定された周速ｖｄにて回転するものであるが、プロセス条件の違いに基づいて可変設定される態様（例えば記録材としての厚紙走行時には低速制御する態様）もある。
一方、磁石部材４には、現像剤を搬送する搬送用磁極、像保持体１と対向する現像位置Ａに設けられる現像用磁極、層規制回転体６と対向する層規制位置Ｂに設けられる層規制用磁極５ａ、現像回転体上の現像吸着位置にて現像剤Ｇを吸着保持する吸着用磁極、現像回転体３上の現像剤剥離位置にて現像剤を剥離する剥離用磁極などの磁極５が配列される。但し、これらの磁極５は単一の機能ではなく、複数の機能を兼用する形で配置されている。
【００１２】
また、層規制回転体６は、現像回転体３との対向部位にて現像回転体３と少なくとも同方向に回転するものであればよく、現像回転体３との間には少なくとも現像剤Ｇの層規制が可能な範囲で予め定めた間隙ＴＧ（図２（ａ）参照）を確保するようにすればよい。また、磁性、非磁性のいずれでも差し支えなく、表面粗さも特には制限はないが、あまり粗く設定すると、前記表面粗さが現像剤Ｇに対する搬送力に大きく寄与するため、層規制回転体６の周速ｖｒを可変にするときの現像剤Ｇ層の変化分が大きくなり過ぎるという懸念がある。
更に、現像駆動装置１１としては、現像剤保持体２の現像回転体３及び層規制回転体６を回転駆動するものであればよい。このとき、現像回転体３に対しては必要ない場合には回転駆動停止することが好ましい。一方、層規制回転体６に対しては予め定めた範囲で周速ｖｒを増減するものであればよく、この場合、規制すべき現像剤層の増減に伴って層規制回転体６の周速ｖｒを増減させるようにすればよい。
【００１３】
次に、本実施の形態の代表的態様又は好ましい態様について説明する。
先ず、磁石部材４の磁極５の磁力分布については適宜選定して差し支えないが、現像剤保持体２の磁石部材４は、層規制回転体６と現像回転体３との最近接部位に３０ｍＴ以上６０ｍＴ以下の磁力が生成される層規制用磁極５ａを有するものが好ましい。
これは、層規制用磁極５ａの好ましい磁力設定として、層規制回転体６と現像回転体３との最近接部位に作用する層規制用磁極５ａの磁力を所定範囲（３０ｍＴ〜６０ｍＴ）に選定したものである。ここで、例えば３０ｍＴ未満では現像剤Ｇ層を規制する上で現像剤層の穂立ちが少し弱い感があり、一方、６０ｍＴを超えると逆に現像剤Ｇ層の穂立ちが強すぎ、現像剤層を規制する上でストレスがかかり易い。
また、層規制用磁極６の好ましいレイアウトとしては、例えば図２（ａ）に示すように、現像剤保持体２の磁石部材４は、層規制回転体６と現像回転体３との最近接部位よりも現像剤搬送方向上流側に偏ってピーク磁力が位置するように層規制用磁極５ａを配置したものが挙げられる。
ここで、層規制回転体６と現像回転体３との最近接部位よりも現像剤搬送方向上流側に偏って層規制用磁極５ａのピーク磁力を設定すると、現像剤Ｇの穂立ちが立ち下がる過程で前記最近接部位を通過することになり、現像剤Ｇへのストレスが少ない。この点、前記最近接部位に対応して層規制用磁極５ａのピーク磁力を設定すると、前記最近接部位にて現像剤Ｇが大きく穂立ちすることから、現像剤Ｇの層規制に当たって現像剤にストレスがかかり易い。一方、前記最近接部位よりも現像剤搬送方向下流側に偏って層規制用磁極５ａのピーク磁力を設定すると、現像剤Ｇの穂立ちが立ち上がる過程で前記最近接部位を通過することになり、その分、現像剤Ｇの層規制に当たって現像剤にストレスがかかり易い。
【００１４】
更に、層規制回転体６の好ましい態様としては、表面粗さが最大高さ５μｍ以下の平滑面を有する態様が挙げられる。ここで、層規制回転体６の表面粗さを５μｍより大きく設定すると、この表面粗さの影響で層規制回転体６の回転に伴う搬送力が増加してしまい、層規制回転体６の周速変化に対する現像剤層の変化分が大きくなってしまう。このため、層規制回転体６についても表面粗さは平滑である方が好ましい。
更にまた、層規制回転体６による層規制位置Ｂでの好ましい間隙設定としては、現像回転体６との間に６０μｍないし１ｍｍの間隙を有するものが挙げられる。ここで、例えば６０μｍ未満では層規制位置Ｂでの現像剤層が密になり過ぎ、一方、１ｍｍを超えると、層規制位置Ｂでの現像剤層が粗になり過ぎ、現像剤層を規制する上で、これらの中間の範囲が好ましい。
【００１５】
また、現像駆動装置１１の好ましい態様としては、現像回転体３を回転駆動すると共に、層規制回転体６を回転駆動停止又は現像回転体３との対向部位にて逆方向に回転駆動することにより、層規制回転体６を通過して像保持体１と現像剤保持体２との間の現像位置Ａに向かう現像剤保持体２上の現像剤層を略０にする態様が挙げられる。本態様では、現像回転体３を回転駆動すると共に、層規制回転体６を回転駆動停止するか、現像回転体３との対向部位にて逆方向に回転駆動することで、層規制回転体６と現像剤保持体２との間の層規制位置Ｂに対し現像剤保持体２に保持された現像剤層は通過できずに遮断される。これは、層規制回転体６によって現像剤層の上部がせき止められ、あるいは、押し戻されるとき、現像回転体３の表面が平滑面３ａであることから、現像剤層の下部が現像回転体３表面の平滑面３ａ上で滑り、結果として、現像剤層が層規制位置Ｂにて遮断されるものと推測される。
更に、現像駆動装置１１の代表的態様としては、画像形成装置の使用条件に応じて現像に供する現像剤層が算出される算出部１２と、この算出部１２にて算出された現像剤層を得るように前記層規制回転体６の周速を決定する周速決定部１３とを有する態様が挙げられる。
ここで、算出部１２は、画像形成装置の使用条件と現像剤層とを関連付けたものであればよい。ここで、画像形成装置の使用条件には以下のものが広く含まれる。
（１）現像すべき静電潜像に関する画像情報、例えば文字等の細線重視の画像又は高濃度画像に対して最適な現像剤層を算出し、細密画像又は高濃度画像の両者の画質向上が可能である。
（２）使用履歴情報（例えば作像枚数）や環境情報に起因して現像剤の帯電特性が変化したとしても、これに対応する最適な現像剤層を算出することにより現像特性を補正することが可能である。
また、周速決定部１３とは、算出された現像剤層と層規制回転体６の周速とを相互に関連付け、算出された現像剤層に基づいて層規制回転体６の周速を決定するものであればよい。
【００１６】
次に、本実施の形態で用いられる現像装置の作動について説明する。
例えば図１及び図２（ａ）に示すように、現像回転体３が予め設定された周速ｖｄ＝ｖｄｃにて回転すると、この現像回転体３に保持された現像剤Ｇは磁石部材４の磁極５による磁束密度分布に基づく磁力に従って回転移動し、現像回転体３と層規制回転体６との間の層規制位置Ｂに到達する。このとき、層規制回転体６が周速ｖｒ＝ｖｒ１にて回転していると仮定すると、現像回転体３に保持された現像剤Ｇは、その上部が層規制回転体６の回転に伴う搬送力を受け、前記層規制位置ＢをＭＯＳ１の搬送量にて通過して現像位置Ａに向かって搬送される。
また、図１及び図２（ｂ）に示すように、層規制回転体６の周速ｖｒがｖｒ１からｖｒ２（＞ｖｒ１）に増加したと仮定すると、図２（ａ）に比べて、層規制回転体６の回転による現像剤に対する搬送力が増加するため、現像回転体３に保持された現像剤Ｇは、その上部が層規制回転体６の回転に伴うより強い搬送力を受け、前記層規制位置Ｂを図２（ａ）よりも増加したＭＯＳ２（＞ＭＯＳ１）の搬送量にて通過して現像位置Ａに向かって搬送される。
尚、逆に、層規制回転体６の周速ｖｒがｖｒ１から減少した場合には、層規制回転体６の回転による現像剤に対する搬送力が減少するため、ＭＯＳは減少する傾向になる。
更に、図１及び図２（ｃ）に示すように、現像回転体３が周速ｖｄ＝ｖｄｃにて回転したまま、層規制回転体６の回転駆動が停止される（ｖｒ＝０）と、層規制回転体６の回転による現像剤Ｇに対する搬送力が０になるため、現像回転体３に保持された現像剤Ｇは、その上部が停止状態の層規制回転体６にてせき止められると共にその下部が現像回転体３の平滑面３ａ上を滑り、前記層規制位置Ｂを通過することなく、層形成位置Ｂに滞留する。このため、現像回転体３に保持された現像剤Ｇは、層規制位置Ｂを介して現像位置Ａに到達することはなく、現像位置Ａに対応した現像回転体３には現像剤Ｇは存在していない。
また、図１及び図２（ｃ）に示すように、層規制回転体６が層規制位置Ｂにて現像回転体３表面の回転方向と逆方向に回転駆動される（ｖｒ＜０）場合には、層規制回転体６の逆方向の回転によって現像剤Ｇには当該現像剤Ｇの搬送を阻害する抵抗力が働くため、現像回転体３に保持された現像剤Ｇは、その上部が逆方向に回転する層規制回転体６にて現像剤Ｇの搬送方向と逆方向に押し戻されると共にその下部が現像回転体３の平滑面３ａ上を滑り、前記層規制位置Ｂを通過することなく、層形成位置Ｂに滞留する。このため、現像回転体３に保持された現像剤Ｇは、層規制位置Ｂを介して現像位置Ａに到達することはなく、現像位置Ａに対応した現像回転体３には現像剤Ｇは存在していない。
【００１７】
更に、各種の態様の画像形成装置における好ましい態様について説明する。
これらは、現像装置１０として、いずれも現像回転体３を回転駆動すると共に、層規制回転体６を回転駆動停止又は現像回転体３との対向部位にて逆方向に回転駆動することにより、層規制回転体６を通過して像保持体１と現像剤保持体２との間の現像位置Ａに向かう現像剤保持体２上の現像剤層を略０にする態様が採用される。
先ず、一つの像保持体１を複数回転させる作像方式の画像形成装置の好ましい態様としては、各色成分のトナー像が保持可能な像保持体１と、この像保持体１上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置９と、像保持体１の周囲に複数設けられ、像保持体１上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて選択的に現像する現像装置１０とを備え、非現像動作状態の現像装置１０では、現像駆動装置１１は、現像回転体３を回転駆動すると共に、層規制回転体６を回転駆動停止又は現像回転体３との対向部位にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体１と現像剤保持体２との間の現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断した後に、現像回転体３を回転駆動停止するものである。本態様では、層規制回転体６の回転駆動を停止するか、あるいは、現像回転体３との対向部位にて逆方向に層規制回転体６を回転駆動することにより、像保持体１と現像剤保持体２との間の現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断するため、現像位置Ａには現像剤が存在しない状態に至る。
【００１８】
また、複数の像保持体１を有するタンデム作像方式の画像形成装置の好ましい態様としては、各色成分のトナー像が保持可能な複数の像保持体１と、各像保持体１上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置９と、各像保持体１に対応して夫々設けられ、各像保持体１上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて現像する現像装置１０と、複数の色成分画像を形成する複数色作像制御処理と、単色の色成分画像を形成する単色作像制御処理とを切替えて実行する作像制御装置（図示せず）とを備え、作像制御装置が複数色作像制御処理から単色作像制御処理に切り替える時に、非現像動作状態になる現像装置１０では、現像駆動装置１１は、現像回転体３を回転駆動すると共に、層規制回転体６を回転駆動停止又は現像回転体３との対向部にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体１と現像剤保持体２との間の現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断した後に、現像回転体３を回転駆動停止するものである。本態様では、複数色作像処理から単色作像処理に切り替わるときに非現像動作状態になる現像装置１０では、現像回転体３を回転駆動停止する前に、層規制回転体６の回転駆動を停止するか、あるいは、現像回転体３との対向部位にて逆方向に層規制回転体６を回転駆動することにより、像保持体１と現像剤保持体２との間の現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断するため、現像位置Ａには現像剤が存在しない状態に至る。
【００１９】
更に、回転型現像組立体を備えた画像形成装置の好ましい態様としては、各色成分のトナー像が保持可能な像保持体１と、この像保持体１上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置９と、像保持体１上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて現像する複数の現像装置１０を回転支持体（図示せず）に回転可能に支持し、像保持体１に対向する現像位置Ａに対し各現像装置１０を切替選択可能に回転移動する回転型現像組立体（図示せず）とを備え、回転型現像組立体の各現像装置１０における現像駆動装置１１は、回転型現像組立体の各現像装置１０による現像動作終了時に、現像回転体３を回転駆動すると共に、層規制回転体６を回転駆動停止又は現像回転体との対向部にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体１と現像剤保持体２との間の現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断した後に、現像回転体３を回転駆動停止し、回転支持体を回転することで現像位置Ａに次色の現像装置１０を切替選択するもののである。本態様によれば、各色成分トナーの現像装置１０は回転支持体に支持されて回転し切替選択されるが、いずれの現像装置１０も、現像動作終了時には、現像回転体３を回転駆動停止する前に、層規制回転体６の回転駆動を停止するか、あるいは、現像回転体３との対向部位にて逆方向に層規制回転体６を回転駆動することにより、像保持体１と現像剤保持体２との間の現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断するため、現像位置Ａには現像剤が存在しない状態に至る。
【００２０】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
−画像形成装置の全体構成−
図３は実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
同図において、画像形成装置３０は、像保持体としてのドラム状の感光体３１と、この感光体３１を帯電する帯電装置３２と、この帯電装置３２で帯電された感光体３１に静電潜像を光にて書き込む露光装置３３と、感光体３１上に書き込まれた静電潜像を現像剤（トナー）にて可視像化する現像装置３４と、この現像装置３４にて可視像化されたトナー像を転写媒体としての記録材３８に転写する転写装置３５と、この転写装置３５にて転写された後に感光体３１上に残留する残留トナーを清掃する清掃装置３６と、を備えている。
そして、本例では、記録材３８に転写された転写像は図示外の定着装置にて定着された後に排出される。尚、本例では、転写媒体としては記録材３８が例示されているが、これに限られることなく、記録材３８に転写する前に一時的にトナー像を保持する中間転写体をも含む。
【００２１】
ここで、帯電装置３２は例えば帯電容器３２１を有し、この帯電容器３２１内に帯電部材として放電ワイヤ３２２及びグリッド電極３２３を配設したものであるが、帯電装置３２としてはこれに限られるものではなく、例えばロール状の帯電部材を用いるなど適宜選定して差し支えない。
また、露光装置３３としては、レーザ走査装置やＬＥＤアレイなどが使用される。
更に、現像装置３４としては、トナー及びキャリアが含まれる二成分現像剤を用いた二成分現像方式が採用されたものが用いられる。尚、現像装置３４の詳細については後述する
更にまた、転写装置３５としては、感光体３１上のトナー像を記録材３８側に静電転写させる転写電界を作用させるものであればよく、例えば転写バイアスが印加されるロール状の転写部材が用いられるが、これに限られるものではなく、放電ワイヤを用いた転写コロトロンなど適宜選定して差し支えない。
また、清掃装置３６は、感光体３１側が開口し且つ残留トナーが収容される清掃容器３６０を有し、この清掃容器３６０の開口のうち感光体３１回転方向下流側縁にブレードやスクレーパ等の板状清掃部材３６１を配設すると共に、この板状清掃部材３６１の感光体３１の回転方向上流側にはブラシ状又はロール状の回転清掃部材３６２を配設し、前記清掃容器３６０の開口のうち感光体３１回転方向上流側縁に封止用のシール部材３６３を設け、更に、清掃容器３６０内の回転清掃部材３６２の下方には清掃された残留トナーを廃棄回収するために搬送する搬送部材３６４（例えば回転軸部材の周囲に螺旋羽根を設けた態様）を配設したものである。
【００２２】
−現像装置−
本実施の形態において、現像装置３４は、感光体３１側が開口し且つトナー及びキャリアを含む二成分現像剤が収容される現像容器４０を有し、この現像容器４０の感光体３１に面した箇所に現像剤が保持搬送可能な現像ロール４１を配設すると共に、現像容器４０内の現像ロール４１の背面側にはトナーを摩擦帯電するために現像剤が撹拌搬送せしめられる撹拌搬送部材４２，４３を例えば水平方向に並べて配設し、撹拌搬送部材４２，４３にて撹拌搬送された現像剤を現像ロール４１に受け渡し、現像ロール４１上に保持された現像剤を層規制部材４４にて層規制した後に感光体３１に対向する現像位置Ａに現像剤を供給するようにしたものである。
ここで、現像容器４０は、図５（ａ）に示すように、現像ロール４１の軸方向に沿って延びる仕切板４８にて内部空間を仕切り、この仕切板４８の長手方向両端付近に夫々通孔４９，５０を開設し、前記仕切板４８で仕切られた空間には例えば回転軸部材５１の周囲に螺旋羽根５２が設けられる前記撹拌搬送部材４２，４３を配設し、この撹拌搬送部材４２，４３及び通孔４９，５０にて現像剤を循環搬送するようになっている。
尚、現像容器４０の開口上縁には封止用のシール部材４５が設けられ、また、現像位置Ａよりも感光体３１の回転方向下流側には浮遊したトナーを回収するための回収ロール４６が設けられ。この回収ロール４６に回収された浮遊トナー等は掻き取り部材４７にて掻き取られ、現像容器４０内に戻される。
【００２３】
＜現像ロール＞
本例では、現像ロール４１は前記現像位置Ａにて感光体３１との間に間隙を介して非接触配置されているが、当該間隙は、前記現像位置Ａに対し現像ロール４１上に現像に必要な現像剤搬送量（ＭＯＳ：Mass on the sleeveの略）を有する場合には感光体３１と現像ロール４１との間に現像剤が充填される程度に選定されている。
そして、現像ロール４１は、図３及び図４に示すように、非磁性材料（例えばＳＵＳ３０４等）にて筒状に形成され且つ回転可能な現像スリーブ６１と、この現像スリーブ６１内に固定的に内包される磁石ロール６２とを備えている。
本実施の形態において、現像スリーブ６１はその表面に平滑面６１ａを有している。この平滑面６１ａは、例えば非磁性材料からなる現像スリーブ６１の素管の表面に対し研磨処理を施すことで形成されており、表面粗さが最大高さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１ ２００１）で５μｍ以下の値に選定されている。
また、磁石ロール６２は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、非磁性のロール部材６３の周囲に複数の磁極６４（本例では５つの磁極６４ａ〜６４ｅ）を配列したもので、具体的には、前記現像位置Ａに対応して現像剤を現像に供する現像用磁極６４ａ（本例ではＮ極）、前記層形成部材４４による層規制位置Ｂに対応して現像剤層を規制する層規制用磁極６４ｂ（本例ではＳ極）、更には、現像ロール４１に現像剤を吸着保持する吸着用磁極６４ｄ（本例ではＳ極）、そして、層規制用磁極６４ｂと吸着用磁極６４ｄとの間には現像剤を搬送するための搬送用磁極６４ｃ（本例ではＮ極）、また、現像用磁極６４ａと吸着用磁極６４ｄとの間には吸着用磁極６４ｄとの間に反発磁界が生成されて現像ロール４１上の現像剤を剥離する剥離用磁極６４ｅ（本例ではＳ極）を配置したものである。尚、現像用磁極６４ａ、層規制用磁極６４ｂ、吸着用磁極６４ｄ、剥離用磁極６４ｅが隣り合う異なる極性の磁極との間では搬送用磁極として機能するものである。
そして、磁石ロール６２の磁極６４（６４ａ〜６４ｅ）による磁束密度分布Ｗは現像スリーブ６１が回転したときに現像スリーブ６１上の現像剤を前記磁束密度分布による磁力で保持搬送するできる程度に選定されている。
【００２４】
＜層規制部材＞
層規制部材４４は、図４（ａ）に示すように、回転可能なロール状部材（以下必要に応じて回転トリマと称する）からなり、現像スリーブ６１との対向部位では少なくとも現像スリーブ６１と同方向に回転するようになっている。
そして、この層規制部材（回転トリマ）４４は、現像スリーブ６１の表面との間に予め決められた間隙ＴＧを介して現像スリーブ６１に対し非接触配置されている。この間隙ＴＧは、現像位置Ａに供されるべき現像剤搬送量（ＭＯＳ）を得ることができるように、例えば０．０３５〜１．５ｍｍの範囲で適宜選定される。
この層規制部材（回転トリマ）４４は非磁性材料（例えばＳＵＳ３０４）又は磁性材料（例えばＳＵＳ４１６）にて形成されており、表面に平滑面４４ａを有している。この平滑面４４ａは、層規制部材（回転トリマ）４４の素管の表面に対し研磨処理を施すことで形成されており、表面粗さが最大高さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１ ２００１）で５μｍ以下の値に選定されている。
また、層規制部材（回転トリマ）４４は、図４（ｂ）に示すように、現像ロール４１の層規制用磁極６４ｂに対応した位置に設けられていればよい。本例では、層規制部材（回転トリマ）４４と現像ロール４１との層規制位置Ｂの最近接部位は、層規制用磁極６４ｂのピーク磁力位置に対してｋだけ現像剤搬送方向の下流側に偏って配置されており、前記最近接部位には層規制用磁極６４ｂから３０ｍＴ以上６０ｍＴ以下の磁力Ｕが作用するようになっている。
【００２５】
＜駆動伝達系＞
図５（ａ）は本実施の形態で用いられる現像装置の駆動伝達系を示す。
同図において、現像装置３４は、二つの駆動モータ（ＭＯＴ１，ＭＯＴ２）７１、７２によって駆動されるようになっている。
一方の駆動モータ（ＭＯＴ１）７１による駆動伝達系は、モータ駆動軸７３に駆動ギア７４を同軸に取付ける一方、現像ロール４１の現像スリーブ６１の回転軸、撹拌搬送部材４２，４３の回転軸の一端には夫々伝達ギア７５〜７７を同軸に取付けると共に、伝達ギア７６，７７を噛み合わせ、更に、前記駆動ギア７４と伝達ギア７６との間に中間伝達ギア７８を噛み合わせた状態で介在させると共に、前記伝達ギア７６に前記中間伝達ギア７８を噛み合わせるようにしたものである。
他方の駆動モータ（ＭＯＴ２）７２による駆動伝達系は、モータ駆動軸８１に駆動ギア８２を同軸に取り付ける一方、前記層規制部材（回転トリマ）４４の回転軸に伝達ギア８３を同軸に取付け、前記駆動ギア８２と前記伝達ギア８３とを噛み合わせるようにしたものである。
そして、二つの駆動モータ７１，７２は制御装置１００から送出された制御信号に基づいて回転駆動又は停止するようになっている。
本例では、一方の駆動モータ７１は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、現像ロール４１の現像スリーブ６１、撹拌搬送部材４２，４３を同時に回転駆動又は停止するようになっている。また、他方の駆動モータ７２は、層規制部材（回転トリマ）４４を回転駆動又は停止するようになっている。
【００２６】
＜駆動制御系＞
本実施の形態では、制御装置１００はＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力ポートを含むコンピュータシステムからなり、図６に示すように、例えば画像形成装置の使用条件Ｊ（例えばＪ１〜Ｊ３）を入力信号として受け取り、ＲＯＭ内に予めインストールされた現像駆動制御プログラム（例えば図７〜９参照）をＣＰＵにて実行し、二つの駆動モータ（ＭＯＴ１，ＭＯＴ２）７１，７２に制御信号を送出し、各駆動モータ７１，７２を介して現像ロール４１の現像スリーブ６１や層規制部材（回転トリマ）４４を駆動制御するものである。
本例では、現像ロール４１の現像スリーブ６１の周速ｖｄは予め定めた一定値（const.）に設定されており、層規制部材（回転トリマ）４４の周速ｖｒは予め定めた下限値ｖminと上限値ｖmaxとの範囲で可変設定されるようになっている。
【００２７】
−現像駆動制御処理−
次に、本実施の形態で用いられる現像装置の現像駆動制御処理について説明する。
本例の現像駆動制御処理としては以下のものが挙げられる。
＜画像情報によるＭＯＳ量制御＞
これは、図７に示すように、例えば画像情報Ｊ１として像密度に着目したものであり、像密度が予め定めた低像密度、高像密度、あるいは、両者の中間に位置する通常像密度であるか否かを判別し、通常画像（通常像密度画像）である場合には、‘ＭＯＳ通常値’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値とし、プリント動作（現像動作）を実施する。
つまり、図１０（ａ）に示すように、層規制部材（回転トリマ）４４の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値とすれば、回転トリマ４４の回転に伴って現像剤Ｇに搬送力が与えられ、搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定したＭＯＳ通常値に相当する現像剤搬送量（ＭＯＳ）をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
【００２８】
また、画像情報が低像密度画像である場合には、‘ＭＯＳ減’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値よりも減少させ、プリント動作（現像動作）を実施する。
このとき、図１０（ａ）に示すように、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒが減少すると、回転トリマ４４の回転の減少に伴って現像剤Ｇには小さい搬送力が与えられ、小さい搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定した‘ＭＯＳ減’に相当する現像剤搬送量（二点鎖線で示すＭＯＳ（減））をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
この場合には、ＭＯＳが減少することから、低像密度画像は細密画像としてプリントされる。
更に、画像情報が高像密度画像である場合には、‘ＭＯＳ増’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値よりも増加させ、プリント動作（現像動作）を実施する。
このとき、図１０（ａ）に示すように、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒが増加すると、回転トリマ４４の回転の増加に伴って現像剤Ｇには大きい搬送力が与えられ、大きい搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定した‘ＭＯＳ増’に相当する現像剤搬送量（点線で示すＭＯＳ（増））をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
この場合には、ＭＯＳが増加することから、高像密度画像は高濃度画像としてプリントされる。
【００２９】
＜使用履歴情報によるＭＯＳ量制御＞
これは、図８に示すように、例えば使用履歴情報Ｊ２としてプリント枚数に着目したものであり、プリント枚数が予め定めた閾値Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３（Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３）以上か否かを判別し、総プリント枚数がＮ１以下である場合には、‘ＭＯＳ通常値’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値とし、プリント動作（現像動作）を実施する。
この場合、図１０（ａ）に示すように、回転トリマ４４の回転に伴って現像剤Ｇに搬送力が与えられ、搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定したＭＯＳ通常値に相当する現像剤搬送量（ＭＯＳ）をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
また、総プリント枚数がＮ１より多くＮ２以下である場合には、‘ＭＯＳ増’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値よりも増加させ、プリント動作（現像動作）を実施する。
このとき、図１０（ａ）に示すように、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒが増加すると、回転トリマ４４の回転の増加に伴って現像剤Ｇには大きな搬送力が与えられ、大きな搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定した‘ＭＯＳ減’に相当する現像剤搬送量（点線で示すＭＯＳ（増））をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
更に、総プリント枚数がＮ２より多くＮ３以下である場合には、更に‘ＭＯＳ増’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値よりも更に増加させ、プリント動作（現像動作）を実施する。
このとき、図１０（ａ）に示すように、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒが更に増加すると、回転トリマ４４の回転のさらなる増加に伴って現像剤Ｇにはより大きい搬送力が与えられ、より大きい搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定した更なる‘ＭＯＳ増’に相当する現像剤搬送量（点線で示すＭＯＳ（増））をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
【００３０】
＜環境情報＞
これは、図９に示すように、例えば環境情報Ｊ３として温度・湿度に着目したものであり、温度・湿度が予め定めた低温低湿、高温高湿、あるいは、両者の中間に位置する常温常湿であるか否かを判別し、常温常室である場合には、‘ＭＯＳ通常値’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値とし、プリント動作（現像動作）を実施する。
この場合、図１０（ａ）に示すように、回転トリマ４４の回転に伴って現像剤Ｇに搬送力が与えられ、搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定したＭＯＳ通常値に相当する現像剤搬送量（ＭＯＳ）をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
また、環境情報が低温低湿である場合には、‘ＭＯＳ増’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値よりも増加させ、プリント動作（現像動作）を実施する。
このとき、図１０（ａ）に示すように、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒが増加すると、回転トリマ４４の回転の増加に伴って現像剤Ｇには大きな搬送力が与えられ、大きな搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定した‘ＭＯＳ増’に相当する現像剤搬送量（点線で示すＭＯＳ（増））をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
この場合には、ＭＯＳが増加することから、低温低湿であるとしても画像品質を保った状態でプリントされる。
更に、環境情報が高温高湿である場合には、‘ＭＯＳ減’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値よりも減少させ、プリント動作（現像動作）を実施する。
このとき、図１０（ａ）に示すように、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒが減少すると、回転トリマ４４の回転の減少に伴って現像剤Ｇには小さい搬送力が与えられ、小さい搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定した‘ＭＯＳ減’に相当する現像剤搬送量（二点鎖線で示すＭＯＳ（減））をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
この場合には、ＭＯＳが減少することから、高温高湿であるとしても画像品質を保った状態でプリントされる。
【００３１】
−層規制部材の周速調整処理−
本実施の形態において、層規制部材（回転トリマ）４４の周速を変化させたときのＭＯＳの変化を測定したところ、図１０（ｂ）に示す傾向が見られた。
同図において、横軸は回転トリマの周速比（対現像ロール周速）であり、図１０（ａ）に示すように、現像ロール４１（具体的には現像スリーブ６１）との対向部位で同方向に回転トリマ４４を回転させる条件で、回転トリマ４４の周速ｖｒを変化させたところ、ＭＯＳが次第に増加していき、本例では、８００ｇ／ｍ２付近を最大として変化していることが理解される。
つまり、図１１（ａ）に示すように、今、現像ロール４１（具体的には現像スリーブ６１）が一定周速ｖｄで回転している状態で、回転トリマ４４の周速がｖｒ＝ｖｒ１であるときに、現像位置Ａに到達するＭＯＳがＭＯＳ１と仮定する。
このとき、図１１（ｂ）に示すように、現像ロール４１（具体的には現像スリーブ６１）が一定周速ｖｄで回転している状態のままで、回転トリマ４４の周速がｖｒ＝ｖｒ２≠ｖｒ１であるとき、現像位置Ａに到達するＭＯＳはＭＯＳ２≠ＭＯＳ１に変化する。
ここで、ｖｒ２＞ｖｒ１の場合には、ＭＯＳ２＞ＭＯＳ１、
ｖｒ２＜ｖｒ１の場合には、ＭＯＳ２＜ＭＯＳ１
になる。
更に、図１０（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すように、現像ロール４１（具体的には現像スリーブ６１）が一定周速ｖｄで回転している状態のままで、回転トリマ４４の回転駆動を停止すると、ＭＯＳ＝０になる。このとき、現像位置Ａへの現像剤の供給が遮断される。
尚、本実施の形態では、現像ロール４１（具体的には現像スリーブ６１）が一定周速ｖｄで回転している状態のままで、現像ロール４１（具体的には現像スリーブ６１）との対向部位で逆方向に回転トリマ４４を回転させた場合にも、図１０（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すように、ＭＯＳ＝０なる。このため、回転トリマ４４の回転駆動を停止した場合と同様に、現像位置Ａへの現像剤の供給が遮断される。
【００３２】
◎実施の形態２
図１２（ａ）は実施の形態２に係る画像形成装置を示す。
同図において、画像形成装置３０は、一つの感光体３１の周囲に各色成分トナーを有する複数の現像装置３４（具体的には３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ）を配設し、感光体３１を複数回転することにより、各現像装置３４を切替選択し、感光体３１上に各色成分トナー像を順次形成し、図示外の転写装置にて記録材に各色成分トナー像を転写させるようにしたものである。
そして、本実施の形態では、各現像装置３４は実施の形態１と略同様の構成を有し、例えば層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止させることにより、現像位置への現像剤の供給を遮断するようにしたものである。
図１２（ａ）に示すように、各色非現像時には、感光体３１の周囲の現像装置３４の駆動は停止した状態にある。
この状態から、フルカラーモードを実施する場合には、図１２（ｂ）（ｃ）に示すように、Ｙ色現像装置３４Ｙの現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態で、層規制部材（回転トリマ）４４を回転させ、Ｙ色現像時に現像位置Ａに現像剤を供給し、Ｙ色現像が終了した段階で現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態のままで、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断する。
【００３３】
次に、図１２（ｄ）（ｅ）に示すように、Ｍ色現像装置３４Ｍの現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態で、層規制部材（回転トリマ）４４を回転させ、Ｍ色現像時に現像位置Ａに現像剤を供給し、Ｍ色現像が終了した段階で現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態のままで、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断する。
更に、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、Ｃ色現像装置３４Ｍの現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態で、層規制部材（回転トリマ）４４を回転させ、Ｃ色現像時に現像位置Ａに現像剤を供給し、Ｃ色現像が終了した段階で現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態のままで、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断する。
そして、図１３（ｃ）（ｄ）に示すように、Ｋ色現像装置３４Ｍの現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態で、層規制部材（回転トリマ）４４を回転させ、Ｋ色現像時に現像位置Ａに現像剤を供給し、Ｋ色現像が終了した段階で現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態のままで、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断する。
このように、本実施の形態では、非現像動作状態の現像装置について感光体３１と現像ロール４１との現像位置Ａから現像剤が存在しない状態に保たれる。このため、非現像動作状態の現像装置３４が感光体３１上に既設された色成分トナー像を乱すという事態は回避される。
【００３４】
◎実施の形態３
図１４（ａ）は複数の感光体３１（具体的には３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ）を配設すると共に、各感光体３１に対応して夫々の色成分トナーを有する現像装置３４（３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ）を設け、各感光体３１上で各色成分トナー像を形成し、記録材３８に直接又は図示外の中間転写体を介して転写させるようにしたものである。
本例では、図示外の作像制御装置は、フルカラーモードによる作像処理と、単色黒モード（単Ｋモード）による作像処理とを切替選択する要素を備えている。
図１４（ａ）に示すように、今、フルカラーモードを実施する場合には、全ての色成分の現像装置３４を現像動作状態、つまり、現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態で、層規制部材（回転トリマ）４４を回転させ、現像位置Ａへ現像剤を供給するようにする。
この後、フルカラーモードを単色黒モード（単Ｋモード）に切り替える場合には、図１４（ｂ）（ｃ）及び図１５（ａ）に示すように、Ｙ色現像装置３４Ｙ、Ｍ色現像装置３４Ｍ、Ｃ色現像装置３４Ｃを順に現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させたまま、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、図１５（ｂ）に示すように、非現像動作状態にする現像装置３４（３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ）では、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断し、現像位置ＡではＭＯＳ＝０にする。この状態に至った後に、図１５（ｃ）に示すように、非現像動作状態の現像装置３４（３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ）の現像ロール４１（現像スリーブ）の回転駆動を停止するようにすればよい。
本態様によれば、非現像動作状態の現像装置３４（３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ）の現像ロール４１（現像スリーブ６１）の回転駆動を停止する場合には、現像位置Ａには現像剤が存在していない状態であるため、現像ロール４１（現像スリーブ）を急に停止したとしても、現像ロール４１から現像剤がこぼれ落ちるという懸念は極めて少ない。
【００３５】
◎実施の形態４
図１６（ａ）は実施の形態４に係る回転型現像ユニットを備えた画像形成装置である。
同図において、画像形成装置は、一つの感光体３１の周囲に回転型現像ユニット１５０を配設したものである。
この回転型現像ユニット１５０は、回転可能な回転支持枠１５１を有し、この回転支持枠１５１に各色性分トナーを有する複数の現像装置３４（３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ）を搭載し、感光体３１を複数回転させると共に回転支持枠１５１を間欠的に回転させることにより、感光体３１に対向する現像位置Ａに各現像装置３４（３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ）を切替選択するようにし、感光体３１を上に各色成分トナー像を順次形成し、記録材に直接若しくは中間転写体を介して各色成分トナー像を転写させるようにしたものである。
本実施の形態によれば、フルカラーモードでは、先ず、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、現像位置ＡにＹ色現像装置３４Ｙを配置し、現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転駆動すると共に層規制部材（回転トリマ）４４を回転駆動してＹ色現像動作を行い、Ｙ色現像動作終了後に現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転駆動したまま、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断する。次いで、図１６（ｃ）に示すように、回転支持枠１５１を回転させることで、現像位置Ａに対応してＭ色現像装置３４Ｍを配置する。
この後、図１６（ｄ）（ｅ）に示すように、Ｍ色現像装置３４Ｍの現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転駆動すると共に層規制部材（回転トリマ）４４を回転駆動してＭ色現像動作を行い、Ｍ色現像動作終了後に現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転駆動したまま、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断する。次いで、図１６（ｆ）に示すように、回転支持枠１５１を回転させることで、現像位置Ａに対応してＣ色現像装置３４Ｃを配置する。
更に、図１７（ａ）（ｂ）に示すように、Ｃ色現像装置３４Ｍの現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転駆動すると共に層規制部材（回転トリマ）４４を回転駆動してＣ色現像動作を行い、Ｃ色現像動作終了後に現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転駆動したまま、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断する。次いで、図１７（ｃ）に示すように、回転支持枠１５１を回転させることで、現像位置Ａに対応してＫ色現像装置３４Ｋを配置する。
この後、図１７（ｄ）（ｅ）に示すように、Ｋ色現像装置３４Ｍの現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転駆動すると共に層規制部材（回転トリマ）４４を回転駆動してＫ色現像動作を行い、Ｋ色現像動作終了後に現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転駆動したまま、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断する。次いで、図１７（ｆ）に示すように、回転支持枠１５１を回転させることで、現像位置Ａに対応してＹ色現像装置３４Ｙを配置する。
このように、本実施の形態では、回転型現像ユニット１５０の各現像装置３４（３４Ｙ〜３４Ｋ）はいずれも現像動作終了後に現像位置への現像剤の供給を遮断した後に、次色の現像装置を現像位置Ａに移動させるようにしているので、各現像装置３４を切替選択するときに現像装置３４から現像剤がこぼれ落ちる懸念は少ない。
【実施例】
【００３６】
◎実施例
実施例は、実施の形態１と略同様な構成を備えているが、図１８（ａ）に示すように、現像装置として、撹拌搬送部材４２，４３を上下に配列し、かつ、現像ロール４１に保持された未使用現像剤を回収するロール５５を付加したものである。尚、現像ロール４１（平滑スリーブを具備）、層規制部材（回転トリマ）４４は実施の形態１と同様である。
比較例は、図１８（ｂ）に示すように、実施例と略同様な構成を備えているが、実施例と異なり、現像ロール４１’として、現像スリーブ６１’がブラストスリーブ又は溝スリーブで構成され、更に、層規制部材４４’として、磁性板を用いた板状規制部材（固定トリマ）を用いたものである。
ここで、実施例の現像スリーブ６１は、図１９（ａ）に示す平滑スリーブ（平滑面が最大高さＲｚで３μｍ）にて構成されている。
一方、比較例（比較例１，２）の現像スリーブ６１’は図１９（ｂ）に示すブラストスリーブ（実施例の平滑スリーブにブラスト処理を施して構成）にて構成され、あるいは、図１９（ｃ）に示す溝スリーブ（実施例の平滑スリーブに対し溝加工処理を施して構成）にて構成されている。
尚、実施例、比較例ともに、層規制部材と現像スリーブとの間隙は２４０μｍに設定されている。
【００３７】
実施例に係る現像装置、比較例に係る現像装置の性能を評価する上で、層規制部材（トリマ）、層規制用磁極の磁束密度、現像スリーブの表面を夫々組み合わせて、現像剤搬送量（ＭＯＳ）を測定したところ、図２０に示す結果が得られた。
図２０によれば、比較例（比較例１，２）では、固定トリマ＋ブラストスリーブ、溝スリーブを用いる場合には、一定のＭＯＳを得るには良好であるが、ＭＯＳ量を調整することは困難である。
これに対し、実施例では、回転トリマ＋平滑スリーブを使用した場合には、ＭＯＳ量を調整することも極めて良好であることが確認された。
ちなみに、現像スリーブとして平滑スリーブを用いた態様で、固定トリマを使用すると、層形成自体が不可になってしまうことが理解される。
更に、層規制位置における層規制用磁極の磁束密度が５０ｍＴの場合には、ＭＯＳ量は多すぎず適量になるが、例えば８０ｍＴにすると、使用可能ではあるももの、ＭＯＳ量が多くなる傾向が見られる。
ここで、層規制位置における層規制用磁極の磁束密度３０ｍＴ〜６０ｍＴであれば、ＭＯＳ量を適量に調整し易い点で好ましい。
【００３８】
また、実施例として、層規制部材と現像スリーブとの間隙を２４０μｍにしたものを実施例１、前記間隙を７０μｍにしたものを実施例２とし、更に、比較例として、回転トリマとブラストスリーブとを組み合わせた態様のものを用いた。
これらについて、回転トリマの周速比とＭＯＳとの関係を調べたところ、図２１に示す結果が得られた。
ＭＯＳ量としては、３００〜８００ｇ／ｍ２程度が実使用領域であるところ、実施例１，２はいずれもＭＯＳの実使用領域において可変調整していることが理解される。
この点、比較例では、回転トリマの周速比が０．７以上から、ＭＯＳの実使用領域を越えてしまうことが理解される。
尚、本実施例１，２では、現像スリーブの平滑面は最大高さ３μｍであるが、この平滑面の表面粗さを振って同様な実験を行ったところ、平滑面は最大高さが５μｍ以下では、実施例１，２と同様な傾向が見られた。
また、層規制部材と現像スリーブとの間隙についても、使用領域（０．０３５ｍｍ〜１．５ｍｍ）で振って同様な実験を行ったところ、実施例１，２と同様な傾向が見られた。特に、０．０６０〜１．０ｍｍ程度では安定していることが確認された。
【符号の説明】
【００３９】
１…像保持体，２…現像剤保持体，３…現像回転体，３ａ…平滑面，４…磁石部材，５…磁極，５ａ…層規制用磁極，６…層規制回転体，７…撹拌搬送部材，８…現像容器，９…潜像形成装置，１０…現像装置，１１…現像駆動装置，１２…算出部，１３…周速決定部，Ａ…現像位置，Ｂ…層規制位置，Ｇ…現像剤，ｖｄ…現像回転体の周速，ｖｒ…層規制回転体の周速
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置で用いられる現像装置としては例えば特許文献１〜４記載のものが挙げられる。
特許文献１は、環境条件（温度・湿度）等の外乱に対して層形成したトナー濃度を安定させるために、層形成ロールと現像剤担持体表面とを互いに反対方向に移動させ、両者の相対移動差による摩擦帯電でトナー帯電量を変化させ、層形成したトナー濃度を制御する技術である。
特許文献２は、現像スリーブ上の現像剤層厚を一定に規制し、かつ、現像スリーブ等にトナー融着の発生しないように、現像スリーブ内にマグネットローラを設けると共に、現像スリーブに押圧する現像剤量規制体である円柱棒を設け、現像スリーブの表面はサンドブラスト処理を施した後に鏡面加工を施し、円柱棒の表面には離型性が良好で低摩擦性かつ耐熱性を有する材料で被覆されている技術である。
特許文献３は、現像スリーブ上のトナー層厚を均一に塗布し、トナーの帯電ムラを緩和するために、現像スリーブ表面の表面粗さを０．５μｍ以上１．５μｍ以下に設定する技術である。
特許文献４は、現像剤の現像位置への出し入れを容易に制御可能とするために、現像剤の現像位置への混入を遮断する時に、マグネットが層厚規制位置まで回動し、対向する固定マグネットローラの磁極とマグネットの磁極とにより磁気ブリッジを形成し、現像剤の侵入を遮断する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１１８５７５号公報（実施例，第１図）
【特許文献２】特開平５−１９６３１号公報（実施例，図１）
【特許文献３】特開平７−１８１８０６号公報（実施例，図１）
【特許文献４】特開平１１−２４９４２４号公報（発明の実施の形態，図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする技術的課題は、二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層を容易に可変調整する現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、トナー像が保持可能な像保持体に対向配置され且つ少なくとも表面粗さが最大高さで５μｍ以下の平滑面として形成されて回転する中空状の現像回転体、及び、この現像回転体内に固定的に内包され且つ周囲に複数の磁極が配列される磁石部材を有し、現像回転体を回転させることで磁石部材の磁極による磁力にて現像回転体上にトナー及びキャリアが含まれる現像剤を保持する現像剤保持体と、この現像剤保持体上に保持される現像剤層を規制するように、前記現像回転体と非接触な間隙を介して対向配置され且つ前記現像回転体との対向部位にて少なくとも前記現像回転体と同方向に回転可能な層規制回転体と、現像動作時には前記現像剤保持体の現像回転体及び層規制回転体を回転駆動すると共に、現像剤保持体上で規制すべき現像剤層の増減に伴って層規制回転体の周速を増減させるように、層規制回転体の周速を可変調整する現像駆動装置と、を備えたことを特徴とする現像装置である。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、現像剤保持体の磁石部材は、前記層規制回転体と前記現像回転体との最近接部位に３０ｍＴ以上６０ｍＴ以下の磁力が生成される層規制用磁極を有することを特徴とする現像装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る現像装置において、現像剤保持体の磁石部材は、層規制回転体と現像回転体との最近接部位よりも現像剤搬送方向上流側に偏ってピーク磁力が位置するように層規制用磁極を配置したものであることを特徴とする現像装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれかに係る現像装置において、前記層規制回転体は、表面粗さが最大高さ５μｍ以下の平滑面を有するものであることを特徴とする現像装置である。
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４いずれかに係る現像装置において、前記層規制回転体は、前記現像回転体との間に６０μｍないし１ｍｍの間隙を有するものであることを特徴とする現像装置である。
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５いずれかに係る現像装置において、前記現像駆動装置は、前記現像回転体を回転駆動すると共に、前記層規制回転体を回転駆動停止又は現像回転体との対向部位にて逆方向に回転駆動することにより、前記層規制回転体を通過して像保持体と現像剤保持体との間の現像位置に向かう現像剤保持体上の現像剤層を略０にすることを特徴とする現像装置である。
【０００７】
請求項７に係る発明は、トナー像が保持可能な像保持体と、この像保持体上に静電潜像を形成する潜像形成装置と、像保持体上に形成された静電潜像をトナーにて現像する請求項１ないし６いずれかに係る現像装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項８に係る発明は、請求項７に係る画像形成装置において、前記現像駆動装置は、画像形成装置の使用条件に応じて現像に供する現像剤層が算出される算出部と、この算出部にて算出された現像剤層を得るように前記層規制回転体の周速を決定する周速決定部とを有することを特徴とする画像形成装置である。
請求項９に係る発明は、各色成分のトナー像が保持可能な像保持体と、この像保持体上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置と、前記像保持体の周囲に複数設けられ、前記像保持体上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて選択的に現像する請求項６に係る現像装置とを備え、非現像動作状態の現像装置では、前記現像駆動装置は、前記現像回転体を回転駆動すると共に、前記層規制回転体を回転駆動停止又は現像回転体との対向部位にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体と現像剤保持体との間の現像位置への現像剤の供給を遮断した後に、前記現像回転体を回転駆動停止することを特徴とする画像形成装置である。
請求項１０に係る発明は、各色成分のトナー像が保持可能な複数の像保持体と、各像保持体上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置と、各像保持体に対応して夫々設けられ、各像保持体上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて現像する請求項６に係る現像装置と、複数の色成分画像を形成する複数色作像制御処理と、単色の色成分画像を形成する単色作像制御処理とを切替えて実行する作像制御装置とを備え、前記作像制御装置が複数色作像制御処理から単色作像制御処理に切り替える時に、非現像動作状態になる現像装置では、前記現像駆動装置は、前記現像回転体を回転駆動すると共に、前記層規制回転体を回転駆動停止又は現像回転体との対向部にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体と現像剤保持体との間の現像位置への現像剤の供給を遮断した後に、前記現像回転体を回転駆動停止することを特徴とする画像形成装置である。
請求項１１に係る発明は、各色成分のトナー像が保持可能な像保持体と、この像保持体上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置と、前記像保持体上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて現像する請求項６に係る複数の現像装置を回転支持体に回転可能に支持し、前記像保持体に対向する現像位置に対し各現像装置を切替選択可能に回転移動する回転型現像組立体とを備え、回転型現像組立体の各現像装置における現像駆動装置は、回転型現像組立体の各現像装置による現像動作終了時に、前記現像回転体を回転駆動すると共に、前記層規制回転体を回転駆動停止又は現像回転体との対向部にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体と現像剤保持体との間の現像位置への現像剤の供給を遮断した後に、前記現像回転体を回転駆動停止し、回転支持体を回転することで前記現像位置に次色の現像装置を切替選択することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層を容易に可変調整することができる。
請求項２に係る発明によれば、二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層をストレスの少ない状態で容易に可変調整することができる。
請求項３に係る発明によれば、二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層をストレスを抑えた状態で容易に可変調整することができる。
請求項４に係る発明によれば、二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層を容易に且つ細かいレベルで可変調整することができる。
請求項５に係る発明によれば、層規制回転体と現像剤保持体との間の層規制位置における現像剤層の充填密度を良好に保つことができ、現像剤層二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層を容易に可変調整することができる。
請求項６に係る発明によれば、現像剤層二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層を容易に可変調整することができ、必要に応じて、像保持体と現像剤保持体との間の現像位置に向かう現像剤層を略０にすることができる。
請求項７に係る発明によれば、二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層を容易に可変調整することが可能な現像装置を含む画像形成装置を簡単に構築することができる。
請求項８に係る発明によれば、二成分現像剤を用いた方式にて現像剤保持体上に保持可能な現像剤層を画像形成装置の使用条件に応じて容易に可変調整することが可能な現像装置を含む画像形成装置を簡単に構築することができる。
請求項９に係る発明によれば、一つの像保持体を複数回転させる作像方式の画像形成装置において、非現像動作状態の現像装置について像保持体と現像剤保持体との現像位置から現像剤を容易に除去することができ、像保持体上に保持された既存のトナー像を乱す事態を回避することができる。
請求項１０に係る発明によれば、複数の像保持体を有する作像方式の画像形成装置において、複数色作像処理から単色作像処理に切り替えるときに、非現像動作状態になる現像装置については、現像回転体を回転駆動停止する前に、像保持体と現像剤保持体との現像位置から現像剤を除去することができる。このため、単色作像処理に切り替わった時に、非現像動作状態になる現像装置において現像回転体が回転駆動停止したとしても、現像位置に現像剤が溢れて部分的に過剰になり、像保持体を汚す懸念はない。
請求項１１に係る発明によれば、回転型現像組立体を備えた画像形成装置において、現像動作が終了する現像装置については、現像回転体を回転駆動停止する前に、像保持体と現像剤保持体との現像位置から現像剤を除去した後に、回転支持体を回転させて次色の現像装置を前記現像位置に回転移動させることができる。このため、回転支持体を回転させることで現像装置を切替選択するときに、現像装置に遠心力や衝撃が作用したとしても、現像装置から現像剤が飛散して像保持体を汚す事態を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態の概要を示す説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は図１の現像装置における層規制回転体の周速ｖｒを変化させたときの当該像規制回転体付近の現像剤の搬送挙動を示す説明図であり、（ａ）はｖｒ＝ｖｒ１のとき、（ｂ）はｖｒ＝ｖｒ２＞ｖｒ１のとき、（ｃ）はｖｒ＝０又は＜０のときを示す。
【図３】実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図４】（ａ）は実施の形態１で用いられる現像装置の現像ロールと回転トリマとのレイアウトを示す説明図、（ｂ）は現像ロールの磁石ロールの磁極による磁束密度分布例を示す説明図である。
【図５】（ａ）は現像装置の駆動伝達系を示す説明図、（ｂ）はその駆動状態を模式的に示す説明図である。
【図６】現像装置の駆動制御系を示す説明図である。
【図７】実施の形態１で用いられる現像装置の駆動制御系にて採用される画像情報によるＭＯＳ（Mass on the sleeve）量制御の一例を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１で用いられる現像装置の駆動制御系にて採用される使用履歴情報によるＭＯＳ量制御の一例を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態１で用いられる現像装置の駆動制御系にて採用される環境情報によるＭＯＳ量制御の一例を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）は実施の形態１で用いられる現像装置の回転トリマの周速変化に伴うＭＯＳ変化を示す説明図、（ｂ）は回転トリマ周速比とＭＯＳとの関係を示すグラフ図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態１で用いられる現像装置において回転トリマの周速ｖｒを変化させたときのＭＯＳの変化状態を示す説明図であり、（ａ）はｖｒ＝ｖｒ１のとき、（ｂ）はｖｒ＝ｖｒ２≠ｖｒ１のとき、（ｃ）はＶｒ＝０（又は＜０）のときである。
【図１２】（ａ）〜（ｅ）は実施の形態２に係る画像形成装置として、一つの感光体を複数回転させる作像方式の画像形成装置について、各色成分現像装置の現像時又は非現像時の作動状態を示す説明図（１）である。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は実施の形態２に係る画像形成装置について、各色成分現像装置の現像時又は非現像時の作動状態を示す説明図（２）である。である。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態３に係る画像形成装置として、複数の感光体を有するタンデム作像方式の画像形成装置について、フルカラーモードから単色黒（単Ｋ）モードに切り替えるときの各色成分現像装置の作動状態を示す説明図（１）である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態３に係る画像形成装置について、フルカラーモードから単色黒（単Ｋ）モードに切り替えるときの各色成分現像装置の作動状態を示す説明図（２）である。
【図１６】（ａ）〜（ｆ）は実施の形態４に係る画像形成装置として、回転型現像ユニットを備えた画像形成装置について、フルカラーモードにおける回転型現像ユニットの各色成分現像装置の作動状態を示す説明図（１）である。
【図１７】（ａ）〜（ｆ）は実施の形態４に係る画像形成装置について、フルカラーモードにおける回転型現像ユニットの各色成分現像装置の作動状態を示す説明図（２）である。
【図１８】（ａ）は実施例（実施例１，２）に係る現像装置の態様を示す説明図、（ｂ）は比較例（比較例１，２）に係る現像装置の態様を示す説明図である。
【図１９】（ａ）は実施例で用いられる現像スリーブ（平滑スリーブ）の表面状態を示す説明図、（ｂ）は比較例１で用いられる現像スリーブ（ブラストスリーブ）の表面状態を示す説明図、（ｃ）は比較例２で用いられる現像スリーブ（溝スリーブ）の表面状態を示す説明図である。
【図２０】実施例及び比較例に係る現像装置における現像剤搬送性を評価するに当たって、トリマ、層規制用磁極の磁束密度、現像スリーブ表面を組みあわせたときの夫々のＭＯＳを示す説明図である。
【図２１】実施例１，２と比較例１に係る現像装置について、回転トリマ周速比とＭＯＳとの関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
◎実施の形態の概要
図１は本発明が適用される画像形成装置の実施の形態の概要を示す。
同図において、画像形成装置は、トナー像が保持可能な像保持体１と、この像保持体１上に静電潜像を形成する潜像形成装置９と、像保持体１上に形成された静電潜像をトナーにて現像する現像装置１０と、を備えている。
特に、本実施の形態では、現像装置１０は、トナー像が保持可能な像保持体１に対向配置され且つ少なくとも表面粗さが最大高さで５μｍ以下の平滑面３ａとして形成されて回転する中空状の現像回転体３、及び、この現像回転体３内に固定的に内包され且つ周囲に複数の磁極５が配列される磁石部材４を有し、現像回転体３を回転させることで磁石部材４の磁極５による磁力にて現像回転体３上にトナー及びキャリアが含まれる現像剤Ｇを保持する現像剤保持体２と、この現像剤保持体２上に保持される現像剤Ｇ層を規制するように、前記現像回転体３と非接触な間隙ＴＧ（図２（ａ）参照）を介して対向配置され且つ前記現像回転体３との対向部位にて少なくとも前記現像回転体３と同方向に回転可能な層規制回転体６と、現像動作時には前記現像剤保持体２の現像回転体３及び層規制回転体６を回転駆動すると共に、現像剤保持体２上で規制すべき現像剤Ｇ層の増減に伴って層規制回転体６の周速ｖｒを増減させるように、層規制回転体６の周速ｖｒを可変調整する現像駆動装置１１と、を備えたものである。
尚、図１において、符号７は現像容器８内に収容されるトナー及びキャリアが含まれる現像剤Ｇを循環撹拌搬送し、トナーを十分に帯電させた後に現像剤保持体２に現像剤Ｇを保持させる撹拌搬送部材である。
【００１１】
このような技術的手段において、像保持体１としては、静電潜像を形成でき、かつ、トナー像を保持可能であれば、感光体、誘電体、更には、循環移動する保持体の表面に静電潜像に対応する潜像電圧が印加される画素電極を行列配置した態様など適宜選定して差し支えない。
潜像形成装置９としては、像保持体１上に静電潜像を形成するものであれば適宜選定して差し支えなく、像保持体１が感光体、誘電体である場合には帯電装置と光やイオン等による潜像書込装置を用いるようにすればよいし、また、像保持体１が画素電極を有する態様では当該画素電極に対し静電潜像に対応する潜像電圧を印加するようにすればよい。
更に、現像装置１０としては、現像剤を保持搬送する現像剤保持体２を有していればよく、現像剤保持体２としては、平滑面３ａを有する現像回転体３と、この現像回転体３内に内包される磁石部材４とを備えていることを要する。
本例では、現像回転体３としては剛体の筒状体でもよいし、可撓性薄膜部材でもよい。ここで、平滑面３ａとしては表面粗さが最大高さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１ ２００１の規格に相当）５μｍ以下であることを要件とする。また、現像回転体３は予め設定された周速ｖｄにて回転するものであるが、プロセス条件の違いに基づいて可変設定される態様（例えば記録材としての厚紙走行時には低速制御する態様）もある。
一方、磁石部材４には、現像剤を搬送する搬送用磁極、像保持体１と対向する現像位置Ａに設けられる現像用磁極、層規制回転体６と対向する層規制位置Ｂに設けられる層規制用磁極５ａ、現像回転体上の現像吸着位置にて現像剤Ｇを吸着保持する吸着用磁極、現像回転体３上の現像剤剥離位置にて現像剤を剥離する剥離用磁極などの磁極５が配列される。但し、これらの磁極５は単一の機能ではなく、複数の機能を兼用する形で配置されている。
【００１２】
また、層規制回転体６は、現像回転体３との対向部位にて現像回転体３と少なくとも同方向に回転するものであればよく、現像回転体３との間には少なくとも現像剤Ｇの層規制が可能な範囲で予め定めた間隙ＴＧ（図２（ａ）参照）を確保するようにすればよい。また、磁性、非磁性のいずれでも差し支えなく、表面粗さも特には制限はないが、あまり粗く設定すると、前記表面粗さが現像剤Ｇに対する搬送力に大きく寄与するため、層規制回転体６の周速ｖｒを可変にするときの現像剤Ｇ層の変化分が大きくなり過ぎるという懸念がある。
更に、現像駆動装置１１としては、現像剤保持体２の現像回転体３及び層規制回転体６を回転駆動するものであればよい。このとき、現像回転体３に対しては必要ない場合には回転駆動停止することが好ましい。一方、層規制回転体６に対しては予め定めた範囲で周速ｖｒを増減するものであればよく、この場合、規制すべき現像剤層の増減に伴って層規制回転体６の周速ｖｒを増減させるようにすればよい。
【００１３】
次に、本実施の形態の代表的態様又は好ましい態様について説明する。
先ず、磁石部材４の磁極５の磁力分布については適宜選定して差し支えないが、現像剤保持体２の磁石部材４は、層規制回転体６と現像回転体３との最近接部位に３０ｍＴ以上６０ｍＴ以下の磁力が生成される層規制用磁極５ａを有するものが好ましい。
これは、層規制用磁極５ａの好ましい磁力設定として、層規制回転体６と現像回転体３との最近接部位に作用する層規制用磁極５ａの磁力を所定範囲（３０ｍＴ〜６０ｍＴ）に選定したものである。ここで、例えば３０ｍＴ未満では現像剤Ｇ層を規制する上で現像剤層の穂立ちが少し弱い感があり、一方、６０ｍＴを超えると逆に現像剤Ｇ層の穂立ちが強すぎ、現像剤層を規制する上でストレスがかかり易い。
また、層規制用磁極６の好ましいレイアウトとしては、例えば図２（ａ）に示すように、現像剤保持体２の磁石部材４は、層規制回転体６と現像回転体３との最近接部位よりも現像剤搬送方向上流側に偏ってピーク磁力が位置するように層規制用磁極５ａを配置したものが挙げられる。
ここで、層規制回転体６と現像回転体３との最近接部位よりも現像剤搬送方向上流側に偏って層規制用磁極５ａのピーク磁力を設定すると、現像剤Ｇの穂立ちが立ち下がる過程で前記最近接部位を通過することになり、現像剤Ｇへのストレスが少ない。この点、前記最近接部位に対応して層規制用磁極５ａのピーク磁力を設定すると、前記最近接部位にて現像剤Ｇが大きく穂立ちすることから、現像剤Ｇの層規制に当たって現像剤にストレスがかかり易い。一方、前記最近接部位よりも現像剤搬送方向下流側に偏って層規制用磁極５ａのピーク磁力を設定すると、現像剤Ｇの穂立ちが立ち上がる過程で前記最近接部位を通過することになり、その分、現像剤Ｇの層規制に当たって現像剤にストレスがかかり易い。
【００１４】
更に、層規制回転体６の好ましい態様としては、表面粗さが最大高さ５μｍ以下の平滑面を有する態様が挙げられる。ここで、層規制回転体６の表面粗さを５μｍより大きく設定すると、この表面粗さの影響で層規制回転体６の回転に伴う搬送力が増加してしまい、層規制回転体６の周速変化に対する現像剤層の変化分が大きくなってしまう。このため、層規制回転体６についても表面粗さは平滑である方が好ましい。
更にまた、層規制回転体６による層規制位置Ｂでの好ましい間隙設定としては、現像回転体６との間に６０μｍないし１ｍｍの間隙を有するものが挙げられる。ここで、例えば６０μｍ未満では層規制位置Ｂでの現像剤層が密になり過ぎ、一方、１ｍｍを超えると、層規制位置Ｂでの現像剤層が粗になり過ぎ、現像剤層を規制する上で、これらの中間の範囲が好ましい。
【００１５】
また、現像駆動装置１１の好ましい態様としては、現像回転体３を回転駆動すると共に、層規制回転体６を回転駆動停止又は現像回転体３との対向部位にて逆方向に回転駆動することにより、層規制回転体６を通過して像保持体１と現像剤保持体２との間の現像位置Ａに向かう現像剤保持体２上の現像剤層を略０にする態様が挙げられる。本態様では、現像回転体３を回転駆動すると共に、層規制回転体６を回転駆動停止するか、現像回転体３との対向部位にて逆方向に回転駆動することで、層規制回転体６と現像剤保持体２との間の層規制位置Ｂに対し現像剤保持体２に保持された現像剤層は通過できずに遮断される。これは、層規制回転体６によって現像剤層の上部がせき止められ、あるいは、押し戻されるとき、現像回転体３の表面が平滑面３ａであることから、現像剤層の下部が現像回転体３表面の平滑面３ａ上で滑り、結果として、現像剤層が層規制位置Ｂにて遮断されるものと推測される。
更に、現像駆動装置１１の代表的態様としては、画像形成装置の使用条件に応じて現像に供する現像剤層が算出される算出部１２と、この算出部１２にて算出された現像剤層を得るように前記層規制回転体６の周速を決定する周速決定部１３とを有する態様が挙げられる。
ここで、算出部１２は、画像形成装置の使用条件と現像剤層とを関連付けたものであればよい。ここで、画像形成装置の使用条件には以下のものが広く含まれる。
（１）現像すべき静電潜像に関する画像情報、例えば文字等の細線重視の画像又は高濃度画像に対して最適な現像剤層を算出し、細密画像又は高濃度画像の両者の画質向上が可能である。
（２）使用履歴情報（例えば作像枚数）や環境情報に起因して現像剤の帯電特性が変化したとしても、これに対応する最適な現像剤層を算出することにより現像特性を補正することが可能である。
また、周速決定部１３とは、算出された現像剤層と層規制回転体６の周速とを相互に関連付け、算出された現像剤層に基づいて層規制回転体６の周速を決定するものであればよい。
【００１６】
次に、本実施の形態で用いられる現像装置の作動について説明する。
例えば図１及び図２（ａ）に示すように、現像回転体３が予め設定された周速ｖｄ＝ｖｄｃにて回転すると、この現像回転体３に保持された現像剤Ｇは磁石部材４の磁極５による磁束密度分布に基づく磁力に従って回転移動し、現像回転体３と層規制回転体６との間の層規制位置Ｂに到達する。このとき、層規制回転体６が周速ｖｒ＝ｖｒ１にて回転していると仮定すると、現像回転体３に保持された現像剤Ｇは、その上部が層規制回転体６の回転に伴う搬送力を受け、前記層規制位置ＢをＭＯＳ１の搬送量にて通過して現像位置Ａに向かって搬送される。
また、図１及び図２（ｂ）に示すように、層規制回転体６の周速ｖｒがｖｒ１からｖｒ２（＞ｖｒ１）に増加したと仮定すると、図２（ａ）に比べて、層規制回転体６の回転による現像剤に対する搬送力が増加するため、現像回転体３に保持された現像剤Ｇは、その上部が層規制回転体６の回転に伴うより強い搬送力を受け、前記層規制位置Ｂを図２（ａ）よりも増加したＭＯＳ２（＞ＭＯＳ１）の搬送量にて通過して現像位置Ａに向かって搬送される。
尚、逆に、層規制回転体６の周速ｖｒがｖｒ１から減少した場合には、層規制回転体６の回転による現像剤に対する搬送力が減少するため、ＭＯＳは減少する傾向になる。
更に、図１及び図２（ｃ）に示すように、現像回転体３が周速ｖｄ＝ｖｄｃにて回転したまま、層規制回転体６の回転駆動が停止される（ｖｒ＝０）と、層規制回転体６の回転による現像剤Ｇに対する搬送力が０になるため、現像回転体３に保持された現像剤Ｇは、その上部が停止状態の層規制回転体６にてせき止められると共にその下部が現像回転体３の平滑面３ａ上を滑り、前記層規制位置Ｂを通過することなく、層形成位置Ｂに滞留する。このため、現像回転体３に保持された現像剤Ｇは、層規制位置Ｂを介して現像位置Ａに到達することはなく、現像位置Ａに対応した現像回転体３には現像剤Ｇは存在していない。
また、図１及び図２（ｃ）に示すように、層規制回転体６が層規制位置Ｂにて現像回転体３表面の回転方向と逆方向に回転駆動される（ｖｒ＜０）場合には、層規制回転体６の逆方向の回転によって現像剤Ｇには当該現像剤Ｇの搬送を阻害する抵抗力が働くため、現像回転体３に保持された現像剤Ｇは、その上部が逆方向に回転する層規制回転体６にて現像剤Ｇの搬送方向と逆方向に押し戻されると共にその下部が現像回転体３の平滑面３ａ上を滑り、前記層規制位置Ｂを通過することなく、層形成位置Ｂに滞留する。このため、現像回転体３に保持された現像剤Ｇは、層規制位置Ｂを介して現像位置Ａに到達することはなく、現像位置Ａに対応した現像回転体３には現像剤Ｇは存在していない。
【００１７】
更に、各種の態様の画像形成装置における好ましい態様について説明する。
これらは、現像装置１０として、いずれも現像回転体３を回転駆動すると共に、層規制回転体６を回転駆動停止又は現像回転体３との対向部位にて逆方向に回転駆動することにより、層規制回転体６を通過して像保持体１と現像剤保持体２との間の現像位置Ａに向かう現像剤保持体２上の現像剤層を略０にする態様が採用される。
先ず、一つの像保持体１を複数回転させる作像方式の画像形成装置の好ましい態様としては、各色成分のトナー像が保持可能な像保持体１と、この像保持体１上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置９と、像保持体１の周囲に複数設けられ、像保持体１上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて選択的に現像する現像装置１０とを備え、非現像動作状態の現像装置１０では、現像駆動装置１１は、現像回転体３を回転駆動すると共に、層規制回転体６を回転駆動停止又は現像回転体３との対向部位にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体１と現像剤保持体２との間の現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断した後に、現像回転体３を回転駆動停止するものである。本態様では、層規制回転体６の回転駆動を停止するか、あるいは、現像回転体３との対向部位にて逆方向に層規制回転体６を回転駆動することにより、像保持体１と現像剤保持体２との間の現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断するため、現像位置Ａには現像剤が存在しない状態に至る。
【００１８】
また、複数の像保持体１を有するタンデム作像方式の画像形成装置の好ましい態様としては、各色成分のトナー像が保持可能な複数の像保持体１と、各像保持体１上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置９と、各像保持体１に対応して夫々設けられ、各像保持体１上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて現像する現像装置１０と、複数の色成分画像を形成する複数色作像制御処理と、単色の色成分画像を形成する単色作像制御処理とを切替えて実行する作像制御装置（図示せず）とを備え、作像制御装置が複数色作像制御処理から単色作像制御処理に切り替える時に、非現像動作状態になる現像装置１０では、現像駆動装置１１は、現像回転体３を回転駆動すると共に、層規制回転体６を回転駆動停止又は現像回転体３との対向部にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体１と現像剤保持体２との間の現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断した後に、現像回転体３を回転駆動停止するものである。本態様では、複数色作像処理から単色作像処理に切り替わるときに非現像動作状態になる現像装置１０では、現像回転体３を回転駆動停止する前に、層規制回転体６の回転駆動を停止するか、あるいは、現像回転体３との対向部位にて逆方向に層規制回転体６を回転駆動することにより、像保持体１と現像剤保持体２との間の現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断するため、現像位置Ａには現像剤が存在しない状態に至る。
【００１９】
更に、回転型現像組立体を備えた画像形成装置の好ましい態様としては、各色成分のトナー像が保持可能な像保持体１と、この像保持体１上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置９と、像保持体１上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて現像する複数の現像装置１０を回転支持体（図示せず）に回転可能に支持し、像保持体１に対向する現像位置Ａに対し各現像装置１０を切替選択可能に回転移動する回転型現像組立体（図示せず）とを備え、回転型現像組立体の各現像装置１０における現像駆動装置１１は、回転型現像組立体の各現像装置１０による現像動作終了時に、現像回転体３を回転駆動すると共に、層規制回転体６を回転駆動停止又は現像回転体との対向部にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体１と現像剤保持体２との間の現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断した後に、現像回転体３を回転駆動停止し、回転支持体を回転することで現像位置Ａに次色の現像装置１０を切替選択するもののである。本態様によれば、各色成分トナーの現像装置１０は回転支持体に支持されて回転し切替選択されるが、いずれの現像装置１０も、現像動作終了時には、現像回転体３を回転駆動停止する前に、層規制回転体６の回転駆動を停止するか、あるいは、現像回転体３との対向部位にて逆方向に層規制回転体６を回転駆動することにより、像保持体１と現像剤保持体２との間の現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断するため、現像位置Ａには現像剤が存在しない状態に至る。
【００２０】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
−画像形成装置の全体構成−
図３は実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
同図において、画像形成装置３０は、像保持体としてのドラム状の感光体３１と、この感光体３１を帯電する帯電装置３２と、この帯電装置３２で帯電された感光体３１に静電潜像を光にて書き込む露光装置３３と、感光体３１上に書き込まれた静電潜像を現像剤（トナー）にて可視像化する現像装置３４と、この現像装置３４にて可視像化されたトナー像を転写媒体としての記録材３８に転写する転写装置３５と、この転写装置３５にて転写された後に感光体３１上に残留する残留トナーを清掃する清掃装置３６と、を備えている。
そして、本例では、記録材３８に転写された転写像は図示外の定着装置にて定着された後に排出される。尚、本例では、転写媒体としては記録材３８が例示されているが、これに限られることなく、記録材３８に転写する前に一時的にトナー像を保持する中間転写体をも含む。
【００２１】
ここで、帯電装置３２は例えば帯電容器３２１を有し、この帯電容器３２１内に帯電部材として放電ワイヤ３２２及びグリッド電極３２３を配設したものであるが、帯電装置３２としてはこれに限られるものではなく、例えばロール状の帯電部材を用いるなど適宜選定して差し支えない。
また、露光装置３３としては、レーザ走査装置やＬＥＤアレイなどが使用される。
更に、現像装置３４としては、トナー及びキャリアが含まれる二成分現像剤を用いた二成分現像方式が採用されたものが用いられる。尚、現像装置３４の詳細については後述する
更にまた、転写装置３５としては、感光体３１上のトナー像を記録材３８側に静電転写させる転写電界を作用させるものであればよく、例えば転写バイアスが印加されるロール状の転写部材が用いられるが、これに限られるものではなく、放電ワイヤを用いた転写コロトロンなど適宜選定して差し支えない。
また、清掃装置３６は、感光体３１側が開口し且つ残留トナーが収容される清掃容器３６０を有し、この清掃容器３６０の開口のうち感光体３１回転方向下流側縁にブレードやスクレーパ等の板状清掃部材３６１を配設すると共に、この板状清掃部材３６１の感光体３１の回転方向上流側にはブラシ状又はロール状の回転清掃部材３６２を配設し、前記清掃容器３６０の開口のうち感光体３１回転方向上流側縁に封止用のシール部材３６３を設け、更に、清掃容器３６０内の回転清掃部材３６２の下方には清掃された残留トナーを廃棄回収するために搬送する搬送部材３６４（例えば回転軸部材の周囲に螺旋羽根を設けた態様）を配設したものである。
【００２２】
−現像装置−
本実施の形態において、現像装置３４は、感光体３１側が開口し且つトナー及びキャリアを含む二成分現像剤が収容される現像容器４０を有し、この現像容器４０の感光体３１に面した箇所に現像剤が保持搬送可能な現像ロール４１を配設すると共に、現像容器４０内の現像ロール４１の背面側にはトナーを摩擦帯電するために現像剤が撹拌搬送せしめられる撹拌搬送部材４２，４３を例えば水平方向に並べて配設し、撹拌搬送部材４２，４３にて撹拌搬送された現像剤を現像ロール４１に受け渡し、現像ロール４１上に保持された現像剤を層規制部材４４にて層規制した後に感光体３１に対向する現像位置Ａに現像剤を供給するようにしたものである。
ここで、現像容器４０は、図５（ａ）に示すように、現像ロール４１の軸方向に沿って延びる仕切板４８にて内部空間を仕切り、この仕切板４８の長手方向両端付近に夫々通孔４９，５０を開設し、前記仕切板４８で仕切られた空間には例えば回転軸部材５１の周囲に螺旋羽根５２が設けられる前記撹拌搬送部材４２，４３を配設し、この撹拌搬送部材４２，４３及び通孔４９，５０にて現像剤を循環搬送するようになっている。
尚、現像容器４０の開口上縁には封止用のシール部材４５が設けられ、また、現像位置Ａよりも感光体３１の回転方向下流側には浮遊したトナーを回収するための回収ロール４６が設けられ。この回収ロール４６に回収された浮遊トナー等は掻き取り部材４７にて掻き取られ、現像容器４０内に戻される。
【００２３】
＜現像ロール＞
本例では、現像ロール４１は前記現像位置Ａにて感光体３１との間に間隙を介して非接触配置されているが、当該間隙は、前記現像位置Ａに対し現像ロール４１上に現像に必要な現像剤搬送量（ＭＯＳ：Mass on the sleeveの略）を有する場合には感光体３１と現像ロール４１との間に現像剤が充填される程度に選定されている。
そして、現像ロール４１は、図３及び図４に示すように、非磁性材料（例えばＳＵＳ３０４等）にて筒状に形成され且つ回転可能な現像スリーブ６１と、この現像スリーブ６１内に固定的に内包される磁石ロール６２とを備えている。
本実施の形態において、現像スリーブ６１はその表面に平滑面６１ａを有している。この平滑面６１ａは、例えば非磁性材料からなる現像スリーブ６１の素管の表面に対し研磨処理を施すことで形成されており、表面粗さが最大高さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１ ２００１）で５μｍ以下の値に選定されている。
また、磁石ロール６２は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、非磁性のロール部材６３の周囲に複数の磁極６４（本例では５つの磁極６４ａ〜６４ｅ）を配列したもので、具体的には、前記現像位置Ａに対応して現像剤を現像に供する現像用磁極６４ａ（本例ではＮ極）、前記層形成部材４４による層規制位置Ｂに対応して現像剤層を規制する層規制用磁極６４ｂ（本例ではＳ極）、更には、現像ロール４１に現像剤を吸着保持する吸着用磁極６４ｄ（本例ではＳ極）、そして、層規制用磁極６４ｂと吸着用磁極６４ｄとの間には現像剤を搬送するための搬送用磁極６４ｃ（本例ではＮ極）、また、現像用磁極６４ａと吸着用磁極６４ｄとの間には吸着用磁極６４ｄとの間に反発磁界が生成されて現像ロール４１上の現像剤を剥離する剥離用磁極６４ｅ（本例ではＳ極）を配置したものである。尚、現像用磁極６４ａ、層規制用磁極６４ｂ、吸着用磁極６４ｄ、剥離用磁極６４ｅが隣り合う異なる極性の磁極との間では搬送用磁極として機能するものである。
そして、磁石ロール６２の磁極６４（６４ａ〜６４ｅ）による磁束密度分布Ｗは現像スリーブ６１が回転したときに現像スリーブ６１上の現像剤を前記磁束密度分布による磁力で保持搬送するできる程度に選定されている。
【００２４】
＜層規制部材＞
層規制部材４４は、図４（ａ）に示すように、回転可能なロール状部材（以下必要に応じて回転トリマと称する）からなり、現像スリーブ６１との対向部位では少なくとも現像スリーブ６１と同方向に回転するようになっている。
そして、この層規制部材（回転トリマ）４４は、現像スリーブ６１の表面との間に予め決められた間隙ＴＧを介して現像スリーブ６１に対し非接触配置されている。この間隙ＴＧは、現像位置Ａに供されるべき現像剤搬送量（ＭＯＳ）を得ることができるように、例えば０．０３５〜１．５ｍｍの範囲で適宜選定される。
この層規制部材（回転トリマ）４４は非磁性材料（例えばＳＵＳ３０４）又は磁性材料（例えばＳＵＳ４１６）にて形成されており、表面に平滑面４４ａを有している。この平滑面４４ａは、層規制部材（回転トリマ）４４の素管の表面に対し研磨処理を施すことで形成されており、表面粗さが最大高さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１ ２００１）で５μｍ以下の値に選定されている。
また、層規制部材（回転トリマ）４４は、図４（ｂ）に示すように、現像ロール４１の層規制用磁極６４ｂに対応した位置に設けられていればよい。本例では、層規制部材（回転トリマ）４４と現像ロール４１との層規制位置Ｂの最近接部位は、層規制用磁極６４ｂのピーク磁力位置に対してｋだけ現像剤搬送方向の下流側に偏って配置されており、前記最近接部位には層規制用磁極６４ｂから３０ｍＴ以上６０ｍＴ以下の磁力Ｕが作用するようになっている。
【００２５】
＜駆動伝達系＞
図５（ａ）は本実施の形態で用いられる現像装置の駆動伝達系を示す。
同図において、現像装置３４は、二つの駆動モータ（ＭＯＴ１，ＭＯＴ２）７１、７２によって駆動されるようになっている。
一方の駆動モータ（ＭＯＴ１）７１による駆動伝達系は、モータ駆動軸７３に駆動ギア７４を同軸に取付ける一方、現像ロール４１の現像スリーブ６１の回転軸、撹拌搬送部材４２，４３の回転軸の一端には夫々伝達ギア７５〜７７を同軸に取付けると共に、伝達ギア７６，７７を噛み合わせ、更に、前記駆動ギア７４と伝達ギア７６との間に中間伝達ギア７８を噛み合わせた状態で介在させると共に、前記伝達ギア７６に前記中間伝達ギア７８を噛み合わせるようにしたものである。
他方の駆動モータ（ＭＯＴ２）７２による駆動伝達系は、モータ駆動軸８１に駆動ギア８２を同軸に取り付ける一方、前記層規制部材（回転トリマ）４４の回転軸に伝達ギア８３を同軸に取付け、前記駆動ギア８２と前記伝達ギア８３とを噛み合わせるようにしたものである。
そして、二つの駆動モータ７１，７２は制御装置１００から送出された制御信号に基づいて回転駆動又は停止するようになっている。
本例では、一方の駆動モータ７１は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、現像ロール４１の現像スリーブ６１、撹拌搬送部材４２，４３を同時に回転駆動又は停止するようになっている。また、他方の駆動モータ７２は、層規制部材（回転トリマ）４４を回転駆動又は停止するようになっている。
【００２６】
＜駆動制御系＞
本実施の形態では、制御装置１００はＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力ポートを含むコンピュータシステムからなり、図６に示すように、例えば画像形成装置の使用条件Ｊ（例えばＪ１〜Ｊ３）を入力信号として受け取り、ＲＯＭ内に予めインストールされた現像駆動制御プログラム（例えば図７〜９参照）をＣＰＵにて実行し、二つの駆動モータ（ＭＯＴ１，ＭＯＴ２）７１，７２に制御信号を送出し、各駆動モータ７１，７２を介して現像ロール４１の現像スリーブ６１や層規制部材（回転トリマ）４４を駆動制御するものである。
本例では、現像ロール４１の現像スリーブ６１の周速ｖｄは予め定めた一定値（const.）に設定されており、層規制部材（回転トリマ）４４の周速ｖｒは予め定めた下限値ｖminと上限値ｖmaxとの範囲で可変設定されるようになっている。
【００２７】
−現像駆動制御処理−
次に、本実施の形態で用いられる現像装置の現像駆動制御処理について説明する。
本例の現像駆動制御処理としては以下のものが挙げられる。
＜画像情報によるＭＯＳ量制御＞
これは、図７に示すように、例えば画像情報Ｊ１として像密度に着目したものであり、像密度が予め定めた低像密度、高像密度、あるいは、両者の中間に位置する通常像密度であるか否かを判別し、通常画像（通常像密度画像）である場合には、‘ＭＯＳ通常値’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値とし、プリント動作（現像動作）を実施する。
つまり、図１０（ａ）に示すように、層規制部材（回転トリマ）４４の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値とすれば、回転トリマ４４の回転に伴って現像剤Ｇに搬送力が与えられ、搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定したＭＯＳ通常値に相当する現像剤搬送量（ＭＯＳ）をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
【００２８】
また、画像情報が低像密度画像である場合には、‘ＭＯＳ減’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値よりも減少させ、プリント動作（現像動作）を実施する。
このとき、図１０（ａ）に示すように、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒが減少すると、回転トリマ４４の回転の減少に伴って現像剤Ｇには小さい搬送力が与えられ、小さい搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定した‘ＭＯＳ減’に相当する現像剤搬送量（二点鎖線で示すＭＯＳ（減））をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
この場合には、ＭＯＳが減少することから、低像密度画像は細密画像としてプリントされる。
更に、画像情報が高像密度画像である場合には、‘ＭＯＳ増’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値よりも増加させ、プリント動作（現像動作）を実施する。
このとき、図１０（ａ）に示すように、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒが増加すると、回転トリマ４４の回転の増加に伴って現像剤Ｇには大きい搬送力が与えられ、大きい搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定した‘ＭＯＳ増’に相当する現像剤搬送量（点線で示すＭＯＳ（増））をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
この場合には、ＭＯＳが増加することから、高像密度画像は高濃度画像としてプリントされる。
【００２９】
＜使用履歴情報によるＭＯＳ量制御＞
これは、図８に示すように、例えば使用履歴情報Ｊ２としてプリント枚数に着目したものであり、プリント枚数が予め定めた閾値Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３（Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３）以上か否かを判別し、総プリント枚数がＮ１以下である場合には、‘ＭＯＳ通常値’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値とし、プリント動作（現像動作）を実施する。
この場合、図１０（ａ）に示すように、回転トリマ４４の回転に伴って現像剤Ｇに搬送力が与えられ、搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定したＭＯＳ通常値に相当する現像剤搬送量（ＭＯＳ）をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
また、総プリント枚数がＮ１より多くＮ２以下である場合には、‘ＭＯＳ増’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値よりも増加させ、プリント動作（現像動作）を実施する。
このとき、図１０（ａ）に示すように、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒが増加すると、回転トリマ４４の回転の増加に伴って現像剤Ｇには大きな搬送力が与えられ、大きな搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定した‘ＭＯＳ減’に相当する現像剤搬送量（点線で示すＭＯＳ（増））をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
更に、総プリント枚数がＮ２より多くＮ３以下である場合には、更に‘ＭＯＳ増’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値よりも更に増加させ、プリント動作（現像動作）を実施する。
このとき、図１０（ａ）に示すように、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒが更に増加すると、回転トリマ４４の回転のさらなる増加に伴って現像剤Ｇにはより大きい搬送力が与えられ、より大きい搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定した更なる‘ＭＯＳ増’に相当する現像剤搬送量（点線で示すＭＯＳ（増））をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
【００３０】
＜環境情報＞
これは、図９に示すように、例えば環境情報Ｊ３として温度・湿度に着目したものであり、温度・湿度が予め定めた低温低湿、高温高湿、あるいは、両者の中間に位置する常温常湿であるか否かを判別し、常温常室である場合には、‘ＭＯＳ通常値’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値とし、プリント動作（現像動作）を実施する。
この場合、図１０（ａ）に示すように、回転トリマ４４の回転に伴って現像剤Ｇに搬送力が与えられ、搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定したＭＯＳ通常値に相当する現像剤搬送量（ＭＯＳ）をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
また、環境情報が低温低湿である場合には、‘ＭＯＳ増’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値よりも増加させ、プリント動作（現像動作）を実施する。
このとき、図１０（ａ）に示すように、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒが増加すると、回転トリマ４４の回転の増加に伴って現像剤Ｇには大きな搬送力が与えられ、大きな搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定した‘ＭＯＳ増’に相当する現像剤搬送量（点線で示すＭＯＳ（増））をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
この場合には、ＭＯＳが増加することから、低温低湿であるとしても画像品質を保った状態でプリントされる。
更に、環境情報が高温高湿である場合には、‘ＭＯＳ減’に設定し、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒを初期設定値よりも減少させ、プリント動作（現像動作）を実施する。
このとき、図１０（ａ）に示すように、層規制部材（回転トリマ）の回転速度（周速）ｖｒが減少すると、回転トリマ４４の回転の減少に伴って現像剤Ｇには小さい搬送力が与えられ、小さい搬送力が与えられた現像剤Ｇは、回転トリマ４４の層規制位置Ｂを通過し、設定した‘ＭＯＳ減’に相当する現像剤搬送量（二点鎖線で示すＭＯＳ（減））をもって現像位置Ａ（図３参照）へと到達する。
この場合には、ＭＯＳが減少することから、高温高湿であるとしても画像品質を保った状態でプリントされる。
【００３１】
−層規制部材の周速調整処理−
本実施の形態において、層規制部材（回転トリマ）４４の周速を変化させたときのＭＯＳの変化を測定したところ、図１０（ｂ）に示す傾向が見られた。
同図において、横軸は回転トリマの周速比（対現像ロール周速）であり、図１０（ａ）に示すように、現像ロール４１（具体的には現像スリーブ６１）との対向部位で同方向に回転トリマ４４を回転させる条件で、回転トリマ４４の周速ｖｒを変化させたところ、ＭＯＳが次第に増加していき、本例では、８００ｇ／ｍ２付近を最大として変化していることが理解される。
つまり、図１１（ａ）に示すように、今、現像ロール４１（具体的には現像スリーブ６１）が一定周速ｖｄで回転している状態で、回転トリマ４４の周速がｖｒ＝ｖｒ１であるときに、現像位置Ａに到達するＭＯＳがＭＯＳ１と仮定する。
このとき、図１１（ｂ）に示すように、現像ロール４１（具体的には現像スリーブ６１）が一定周速ｖｄで回転している状態のままで、回転トリマ４４の周速がｖｒ＝ｖｒ２≠ｖｒ１であるとき、現像位置Ａに到達するＭＯＳはＭＯＳ２≠ＭＯＳ１に変化する。
ここで、ｖｒ２＞ｖｒ１の場合には、ＭＯＳ２＞ＭＯＳ１、
ｖｒ２＜ｖｒ１の場合には、ＭＯＳ２＜ＭＯＳ１
になる。
更に、図１０（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すように、現像ロール４１（具体的には現像スリーブ６１）が一定周速ｖｄで回転している状態のままで、回転トリマ４４の回転駆動を停止すると、ＭＯＳ＝０になる。このとき、現像位置Ａへの現像剤の供給が遮断される。
尚、本実施の形態では、現像ロール４１（具体的には現像スリーブ６１）が一定周速ｖｄで回転している状態のままで、現像ロール４１（具体的には現像スリーブ６１）との対向部位で逆方向に回転トリマ４４を回転させた場合にも、図１０（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すように、ＭＯＳ＝０なる。このため、回転トリマ４４の回転駆動を停止した場合と同様に、現像位置Ａへの現像剤の供給が遮断される。
【００３２】
◎実施の形態２
図１２（ａ）は実施の形態２に係る画像形成装置を示す。
同図において、画像形成装置３０は、一つの感光体３１の周囲に各色成分トナーを有する複数の現像装置３４（具体的には３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ）を配設し、感光体３１を複数回転することにより、各現像装置３４を切替選択し、感光体３１上に各色成分トナー像を順次形成し、図示外の転写装置にて記録材に各色成分トナー像を転写させるようにしたものである。
そして、本実施の形態では、各現像装置３４は実施の形態１と略同様の構成を有し、例えば層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止させることにより、現像位置への現像剤の供給を遮断するようにしたものである。
図１２（ａ）に示すように、各色非現像時には、感光体３１の周囲の現像装置３４の駆動は停止した状態にある。
この状態から、フルカラーモードを実施する場合には、図１２（ｂ）（ｃ）に示すように、Ｙ色現像装置３４Ｙの現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態で、層規制部材（回転トリマ）４４を回転させ、Ｙ色現像時に現像位置Ａに現像剤を供給し、Ｙ色現像が終了した段階で現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態のままで、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断する。
【００３３】
次に、図１２（ｄ）（ｅ）に示すように、Ｍ色現像装置３４Ｍの現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態で、層規制部材（回転トリマ）４４を回転させ、Ｍ色現像時に現像位置Ａに現像剤を供給し、Ｍ色現像が終了した段階で現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態のままで、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断する。
更に、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、Ｃ色現像装置３４Ｍの現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態で、層規制部材（回転トリマ）４４を回転させ、Ｃ色現像時に現像位置Ａに現像剤を供給し、Ｃ色現像が終了した段階で現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態のままで、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断する。
そして、図１３（ｃ）（ｄ）に示すように、Ｋ色現像装置３４Ｍの現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態で、層規制部材（回転トリマ）４４を回転させ、Ｋ色現像時に現像位置Ａに現像剤を供給し、Ｋ色現像が終了した段階で現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態のままで、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断する。
このように、本実施の形態では、非現像動作状態の現像装置について感光体３１と現像ロール４１との現像位置Ａから現像剤が存在しない状態に保たれる。このため、非現像動作状態の現像装置３４が感光体３１上に既設された色成分トナー像を乱すという事態は回避される。
【００３４】
◎実施の形態３
図１４（ａ）は複数の感光体３１（具体的には３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ）を配設すると共に、各感光体３１に対応して夫々の色成分トナーを有する現像装置３４（３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ）を設け、各感光体３１上で各色成分トナー像を形成し、記録材３８に直接又は図示外の中間転写体を介して転写させるようにしたものである。
本例では、図示外の作像制御装置は、フルカラーモードによる作像処理と、単色黒モード（単Ｋモード）による作像処理とを切替選択する要素を備えている。
図１４（ａ）に示すように、今、フルカラーモードを実施する場合には、全ての色成分の現像装置３４を現像動作状態、つまり、現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させた状態で、層規制部材（回転トリマ）４４を回転させ、現像位置Ａへ現像剤を供給するようにする。
この後、フルカラーモードを単色黒モード（単Ｋモード）に切り替える場合には、図１４（ｂ）（ｃ）及び図１５（ａ）に示すように、Ｙ色現像装置３４Ｙ、Ｍ色現像装置３４Ｍ、Ｃ色現像装置３４Ｃを順に現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転させたまま、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、図１５（ｂ）に示すように、非現像動作状態にする現像装置３４（３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ）では、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断し、現像位置ＡではＭＯＳ＝０にする。この状態に至った後に、図１５（ｃ）に示すように、非現像動作状態の現像装置３４（３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ）の現像ロール４１（現像スリーブ）の回転駆動を停止するようにすればよい。
本態様によれば、非現像動作状態の現像装置３４（３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ）の現像ロール４１（現像スリーブ６１）の回転駆動を停止する場合には、現像位置Ａには現像剤が存在していない状態であるため、現像ロール４１（現像スリーブ）を急に停止したとしても、現像ロール４１から現像剤がこぼれ落ちるという懸念は極めて少ない。
【００３５】
◎実施の形態４
図１６（ａ）は実施の形態４に係る回転型現像ユニットを備えた画像形成装置である。
同図において、画像形成装置は、一つの感光体３１の周囲に回転型現像ユニット１５０を配設したものである。
この回転型現像ユニット１５０は、回転可能な回転支持枠１５１を有し、この回転支持枠１５１に各色性分トナーを有する複数の現像装置３４（３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ）を搭載し、感光体３１を複数回転させると共に回転支持枠１５１を間欠的に回転させることにより、感光体３１に対向する現像位置Ａに各現像装置３４（３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ）を切替選択するようにし、感光体３１を上に各色成分トナー像を順次形成し、記録材に直接若しくは中間転写体を介して各色成分トナー像を転写させるようにしたものである。
本実施の形態によれば、フルカラーモードでは、先ず、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、現像位置ＡにＹ色現像装置３４Ｙを配置し、現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転駆動すると共に層規制部材（回転トリマ）４４を回転駆動してＹ色現像動作を行い、Ｙ色現像動作終了後に現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転駆動したまま、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断する。次いで、図１６（ｃ）に示すように、回転支持枠１５１を回転させることで、現像位置Ａに対応してＭ色現像装置３４Ｍを配置する。
この後、図１６（ｄ）（ｅ）に示すように、Ｍ色現像装置３４Ｍの現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転駆動すると共に層規制部材（回転トリマ）４４を回転駆動してＭ色現像動作を行い、Ｍ色現像動作終了後に現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転駆動したまま、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断する。次いで、図１６（ｆ）に示すように、回転支持枠１５１を回転させることで、現像位置Ａに対応してＣ色現像装置３４Ｃを配置する。
更に、図１７（ａ）（ｂ）に示すように、Ｃ色現像装置３４Ｍの現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転駆動すると共に層規制部材（回転トリマ）４４を回転駆動してＣ色現像動作を行い、Ｃ色現像動作終了後に現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転駆動したまま、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断する。次いで、図１７（ｃ）に示すように、回転支持枠１５１を回転させることで、現像位置Ａに対応してＫ色現像装置３４Ｋを配置する。
この後、図１７（ｄ）（ｅ）に示すように、Ｋ色現像装置３４Ｍの現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転駆動すると共に層規制部材（回転トリマ）４４を回転駆動してＫ色現像動作を行い、Ｋ色現像動作終了後に現像ロール４１（現像スリーブ６１）を回転駆動したまま、層規制部材（回転トリマ）４４の回転駆動を停止し、現像位置Ａへの現像剤の供給を遮断する。次いで、図１７（ｆ）に示すように、回転支持枠１５１を回転させることで、現像位置Ａに対応してＹ色現像装置３４Ｙを配置する。
このように、本実施の形態では、回転型現像ユニット１５０の各現像装置３４（３４Ｙ〜３４Ｋ）はいずれも現像動作終了後に現像位置への現像剤の供給を遮断した後に、次色の現像装置を現像位置Ａに移動させるようにしているので、各現像装置３４を切替選択するときに現像装置３４から現像剤がこぼれ落ちる懸念は少ない。
【実施例】
【００３６】
◎実施例
実施例は、実施の形態１と略同様な構成を備えているが、図１８（ａ）に示すように、現像装置として、撹拌搬送部材４２，４３を上下に配列し、かつ、現像ロール４１に保持された未使用現像剤を回収するロール５５を付加したものである。尚、現像ロール４１（平滑スリーブを具備）、層規制部材（回転トリマ）４４は実施の形態１と同様である。
比較例は、図１８（ｂ）に示すように、実施例と略同様な構成を備えているが、実施例と異なり、現像ロール４１’として、現像スリーブ６１’がブラストスリーブ又は溝スリーブで構成され、更に、層規制部材４４’として、磁性板を用いた板状規制部材（固定トリマ）を用いたものである。
ここで、実施例の現像スリーブ６１は、図１９（ａ）に示す平滑スリーブ（平滑面が最大高さＲｚで３μｍ）にて構成されている。
一方、比較例（比較例１，２）の現像スリーブ６１’は図１９（ｂ）に示すブラストスリーブ（実施例の平滑スリーブにブラスト処理を施して構成）にて構成され、あるいは、図１９（ｃ）に示す溝スリーブ（実施例の平滑スリーブに対し溝加工処理を施して構成）にて構成されている。
尚、実施例、比較例ともに、層規制部材と現像スリーブとの間隙は２４０μｍに設定されている。
【００３７】
実施例に係る現像装置、比較例に係る現像装置の性能を評価する上で、層規制部材（トリマ）、層規制用磁極の磁束密度、現像スリーブの表面を夫々組み合わせて、現像剤搬送量（ＭＯＳ）を測定したところ、図２０に示す結果が得られた。
図２０によれば、比較例（比較例１，２）では、固定トリマ＋ブラストスリーブ、溝スリーブを用いる場合には、一定のＭＯＳを得るには良好であるが、ＭＯＳ量を調整することは困難である。
これに対し、実施例では、回転トリマ＋平滑スリーブを使用した場合には、ＭＯＳ量を調整することも極めて良好であることが確認された。
ちなみに、現像スリーブとして平滑スリーブを用いた態様で、固定トリマを使用すると、層形成自体が不可になってしまうことが理解される。
更に、層規制位置における層規制用磁極の磁束密度が５０ｍＴの場合には、ＭＯＳ量は多すぎず適量になるが、例えば８０ｍＴにすると、使用可能ではあるももの、ＭＯＳ量が多くなる傾向が見られる。
ここで、層規制位置における層規制用磁極の磁束密度３０ｍＴ〜６０ｍＴであれば、ＭＯＳ量を適量に調整し易い点で好ましい。
【００３８】
また、実施例として、層規制部材と現像スリーブとの間隙を２４０μｍにしたものを実施例１、前記間隙を７０μｍにしたものを実施例２とし、更に、比較例として、回転トリマとブラストスリーブとを組み合わせた態様のものを用いた。
これらについて、回転トリマの周速比とＭＯＳとの関係を調べたところ、図２１に示す結果が得られた。
ＭＯＳ量としては、３００〜８００ｇ／ｍ２程度が実使用領域であるところ、実施例１，２はいずれもＭＯＳの実使用領域において可変調整していることが理解される。
この点、比較例では、回転トリマの周速比が０．７以上から、ＭＯＳの実使用領域を越えてしまうことが理解される。
尚、本実施例１，２では、現像スリーブの平滑面は最大高さ３μｍであるが、この平滑面の表面粗さを振って同様な実験を行ったところ、平滑面は最大高さが５μｍ以下では、実施例１，２と同様な傾向が見られた。
また、層規制部材と現像スリーブとの間隙についても、使用領域（０．０３５ｍｍ〜１．５ｍｍ）で振って同様な実験を行ったところ、実施例１，２と同様な傾向が見られた。特に、０．０６０〜１．０ｍｍ程度では安定していることが確認された。
【符号の説明】
【００３９】
１…像保持体，２…現像剤保持体，３…現像回転体，３ａ…平滑面，４…磁石部材，５…磁極，５ａ…層規制用磁極，６…層規制回転体，７…撹拌搬送部材，８…現像容器，９…潜像形成装置，１０…現像装置，１１…現像駆動装置，１２…算出部，１３…周速決定部，Ａ…現像位置，Ｂ…層規制位置，Ｇ…現像剤，ｖｄ…現像回転体の周速，ｖｒ…層規制回転体の周速
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が保持可能な像保持体に対向配置され且つ少なくとも表面粗さが最大高さで５μｍ以下の平滑面として形成されて回転する中空状の現像回転体、及び、この現像回転体内に固定的に内包され且つ周囲に複数の磁極が配列される磁石部材を有し、現像回転体を回転させることで磁石部材の磁極による磁力にて現像回転体上にトナー及びキャリアが含まれる現像剤を保持する現像剤保持体と、
この現像剤保持体上に保持される現像剤層を規制するように、前記現像回転体と非接触な間隙を介して対向配置され且つ前記現像回転体との対向部位にて少なくとも前記現像回転体と同方向に回転可能な層規制回転体と、
現像動作時には前記現像剤保持体の現像回転体及び層規制回転体を回転駆動すると共に、現像剤保持体上で規制すべき現像剤層の増減に伴って層規制回転体の周速を増減させるように、層規制回転体の周速を可変調整する現像駆動装置と、
を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
現像剤保持体の磁石部材は、前記層規制回転体と前記現像回転体との最近接部位に３０ｍＴ以上６０ｍＴ以下の磁力が生成される層規制用磁極を有することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の現像装置において、
現像剤保持体の磁石部材は、層規制回転体と現像回転体との最近接部位よりも現像剤搬送方向上流側に偏ってピーク磁力が位置するように層規制用磁極を配置したものであることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれかに記載の現像装置において、
前記層規制回転体は、表面粗さが最大高さ５μｍ以下の平滑面を有するものであることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれかに記載の現像装置において、
前記層規制回転体は、前記現像回転体との間に６０μｍないし１ｍｍの間隙を有するものであることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれかに記載の現像装置において、
前記現像駆動装置は、前記現像回転体を回転駆動すると共に、前記層規制回転体を回転駆動停止又は現像回転体との対向部位にて逆方向に回転駆動することにより、前記層規制回転体を通過して像保持体と現像剤保持体との間の現像位置に向かう現像剤保持体上の現像剤層を略０にすることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
トナー像が保持可能な像保持体と、
この像保持体上に静電潜像を形成する潜像形成装置と、
像保持体上に形成された静電潜像をトナーにて現像する請求項１ないし６いずれかに記載の現像装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像形成装置において、
前記現像駆動装置は、画像形成装置の使用条件に応じて現像に供する現像剤層が算出される算出部と、この算出部にて算出された現像剤層を得るように前記層規制回転体の周速を決定する周速決定部とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
各色成分のトナー像が保持可能な像保持体と、
この像保持体上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体の周囲に複数設けられ、前記像保持体上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて選択的に現像する請求項６記載の現像装置とを備え、
非現像動作状態の現像装置では、前記現像駆動装置は、前記現像回転体を回転駆動すると共に、前記層規制回転体を回転駆動停止又は現像回転体との対向部位にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体と現像剤保持体との間の現像位置への現像剤の供給を遮断した後に、前記現像回転体を回転駆動停止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
各色成分のトナー像が保持可能な複数の像保持体と、
各像保持体上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置と、
各像保持体に対応して夫々設けられ、各像保持体上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて現像する請求項６記載の現像装置と、
複数の色成分画像を形成する複数色作像制御処理と、単色の色成分画像を形成する単色作像制御処理とを切替えて実行する作像制御装置とを備え、
前記作像制御装置が複数色作像制御処理から単色作像制御処理に切り替える時に、非現像動作状態になる現像装置では、前記現像駆動装置は、前記現像回転体を回転駆動すると共に、前記層規制回転体を回転駆動停止又は現像回転体との対向部にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体と現像剤保持体との間の現像位置への現像剤の供給を遮断した後に、前記現像回転体を回転駆動停止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
各色成分のトナー像が保持可能な像保持体と、
この像保持体上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて現像する請求項６記載の複数の現像装置を回転支持体に回転可能に支持し、前記像保持体に対向する現像位置に対し各現像装置を切替選択可能に回転移動する回転型現像組立体とを備え、
回転型現像組立体の各現像装置における現像駆動装置は、回転型現像組立体の各現像装置による現像動作終了時に、前記現像回転体を回転駆動すると共に、前記層規制回転体を回転駆動停止又は現像回転体との対向部にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体と現像剤保持体との間の現像位置への現像剤の供給を遮断した後に、前記現像回転体を回転駆動停止し、回転支持体を回転することで前記現像位置に次色の現像装置を切替選択することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
トナー像が保持可能な像保持体に対向配置され且つ少なくとも表面粗さが最大高さで５μｍ以下の平滑面として形成されて回転する中空状の現像回転体、及び、この現像回転体内に固定的に内包され且つ周囲に複数の磁極が配列される磁石部材を有し、現像回転体を回転させることで磁石部材の磁極による磁力にて現像回転体上にトナー及びキャリアが含まれる現像剤を保持する現像剤保持体と、
この現像剤保持体上に保持される現像剤層を規制するように、前記現像回転体と非接触な間隙を介して対向配置され且つ前記現像回転体との対向部位にて少なくとも前記現像回転体と同方向に回転可能な層規制回転体と、
現像動作時には前記現像剤保持体の現像回転体及び層規制回転体を回転駆動すると共に、現像剤保持体上で規制すべき現像剤層の増減に伴って層規制回転体の周速を増減させるように、層規制回転体の周速を可変調整する現像駆動装置と、
を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
現像剤保持体の磁石部材は、前記層規制回転体と前記現像回転体との最近接部位に３０ｍＴ以上６０ｍＴ以下の磁力が生成される層規制用磁極を有することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の現像装置において、
現像剤保持体の磁石部材は、層規制回転体と現像回転体との最近接部位よりも現像剤搬送方向上流側に偏ってピーク磁力が位置するように層規制用磁極を配置したものであることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれかに記載の現像装置において、
前記層規制回転体は、表面粗さが最大高さ５μｍ以下の平滑面を有するものであることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれかに記載の現像装置において、
前記層規制回転体は、前記現像回転体との間に６０μｍないし１ｍｍの間隙を有するものであることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれかに記載の現像装置において、
前記現像駆動装置は、前記現像回転体を回転駆動すると共に、前記層規制回転体を回転駆動停止又は現像回転体との対向部位にて逆方向に回転駆動することにより、前記層規制回転体を通過して像保持体と現像剤保持体との間の現像位置に向かう現像剤保持体上の現像剤層を略０にすることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
トナー像が保持可能な像保持体と、
この像保持体上に静電潜像を形成する潜像形成装置と、
像保持体上に形成された静電潜像をトナーにて現像する請求項１ないし６いずれかに記載の現像装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像形成装置において、
前記現像駆動装置は、画像形成装置の使用条件に応じて現像に供する現像剤層が算出される算出部と、この算出部にて算出された現像剤層を得るように前記層規制回転体の周速を決定する周速決定部とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
各色成分のトナー像が保持可能な像保持体と、
この像保持体上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体の周囲に複数設けられ、前記像保持体上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて選択的に現像する請求項６記載の現像装置とを備え、
非現像動作状態の現像装置では、前記現像駆動装置は、前記現像回転体を回転駆動すると共に、前記層規制回転体を回転駆動停止又は現像回転体との対向部位にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体と現像剤保持体との間の現像位置への現像剤の供給を遮断した後に、前記現像回転体を回転駆動停止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
各色成分のトナー像が保持可能な複数の像保持体と、
各像保持体上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置と、
各像保持体に対応して夫々設けられ、各像保持体上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて現像する請求項６記載の現像装置と、
複数の色成分画像を形成する複数色作像制御処理と、単色の色成分画像を形成する単色作像制御処理とを切替えて実行する作像制御装置とを備え、
前記作像制御装置が複数色作像制御処理から単色作像制御処理に切り替える時に、非現像動作状態になる現像装置では、前記現像駆動装置は、前記現像回転体を回転駆動すると共に、前記層規制回転体を回転駆動停止又は現像回転体との対向部にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体と現像剤保持体との間の現像位置への現像剤の供給を遮断した後に、前記現像回転体を回転駆動停止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
各色成分のトナー像が保持可能な像保持体と、
この像保持体上に各色成分の静電潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体上に形成された各色成分の静電潜像を対応する色トナーにて現像する請求項６記載の複数の現像装置を回転支持体に回転可能に支持し、前記像保持体に対向する現像位置に対し各現像装置を切替選択可能に回転移動する回転型現像組立体とを備え、
回転型現像組立体の各現像装置における現像駆動装置は、回転型現像組立体の各現像装置による現像動作終了時に、前記現像回転体を回転駆動すると共に、前記層規制回転体を回転駆動停止又は現像回転体との対向部にて逆方向に回転駆動することにより、像保持体と現像剤保持体との間の現像位置への現像剤の供給を遮断した後に、前記現像回転体を回転駆動停止し、回転支持体を回転することで前記現像位置に次色の現像装置を切替選択することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１２−７３３９４（Ｐ２０１２−７３３９４Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１７８７１（Ｐ２０１０−２１７８７１）
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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