現像装置及び画像形成装置
【課題】現像剤の無駄な消費をすることなく、現像剤による装置本体内の汚染を抑制する現像装置及び画像形成装置を得る。
【解決手段】電源装置９８の回路を閉じて、層厚規制ロール８７と現像ロール８６との間で、バイアス電圧を印加することで電位差を生じさせる。本実施形態では、負帯電性の現像剤を用いており、層厚規制ロール８７の電位を現像ロール８６の電位よりも高くする。これにより、電界が生じ層厚規制ロール８７側へ現像剤Ｔが引き寄せられる。このため、現像装置４４の筐体８０内から現像剤Ｔが出難くなり、現像ロール８６上の現像剤Ｔの量が減少する（現像剤減少処理）。
【解決手段】電源装置９８の回路を閉じて、層厚規制ロール８７と現像ロール８６との間で、バイアス電圧を印加することで電位差を生じさせる。本実施形態では、負帯電性の現像剤を用いており、層厚規制ロール８７の電位を現像ロール８６の電位よりも高くする。これにより、電界が生じ層厚規制ロール８７側へ現像剤Ｔが引き寄せられる。このため、現像装置４４の筐体８０内から現像剤Ｔが出難くなり、現像ロール８６上の現像剤Ｔの量が減少する（現像剤減少処理）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に備えられた感光体ドラムの表面は、帯電装置により帯電された後、露光装置のレーザ光により照射される。これにより、感光体ドラムの表面には、静電潜像が形成される。さらに、この静電潜像を現像装置で現像することでトナー画像が感光体ドラムの表面に形成され、転写装置によってこのトナー画像はシート材に転写される。
【０００３】
このような画像形成装置内において、トナーによる汚染を防止する手段として、例えば、特許文献１では、現像剤担持体に対向する磁性部材の端部に現像剤担持体表面移動方向上流側に向かって延出する延出部が設けられ、磁性部材の端部に形成される現像剤チェーンの先端が現像装置外部に露出して現像剤がこぼれ落ちてしまうことを抑制している。
【０００４】
また、特許文献２では、現像装置内に収容された現像剤濃度が規定量を下回ると、静電担持体に現像剤が強制付着されて現像装置内から排出され、この静電担持体に強制付着されて移送された現像剤が、静電担持体上の残留トナーをクリーニングするためのクリーニング手段により回収されることによって、現像装置内に常に一定量且つ規定剤濃度の現像剤が収容されるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１８９２４９号公報
【特許文献２】特開平８−９５３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、現像剤の無駄な消費をすることなく、現像剤による画像形成装置内の汚染を抑制する現像装置及び画像形成装置を得ることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、現像装置において、現像剤を保持して、像保持体上の静電潜像を現像する現像剤保持体と、画像形成装置の稼動停止前に、前記現像剤保持体が保持する現像剤量を減らす現像剤減少手段と、を有している。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の現像装置において、前記現像剤保持体の表面の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材が設けられ、前記現像剤減少手段が、前記層厚規制部材と前記現像剤保持体との間に電位差を設ける電位差発生手段である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の現像装置において、前記画像形成装置の稼動を停止した後、再稼働する際、前記現像剤保持体の前記層厚規制部材と対向した部分が前記像保持体と対向する位置まで移動する間、少なくとも画像形成動作を行わない。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、画像形成装置において、光ビームを出射する露光手段と、前記露光手段によって露光され表面に静電潜像が形成される像保持体と、現像剤を保持して、前記像保持体上の静電潜像を現像する現像剤保持体と、前記像保持体上の現像剤像を被転写部材に転写する転写手段と、画像形成装置の稼動停止前に、前記現像剤保持体が保持する現像剤量を減らす現像剤減少手段と、を有している。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記現像剤保持体の表面の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材が設けられ、前記現像剤減少手段が、前記層厚規制部材と前記現像剤保持体との間に電位差を設ける電位差発生手段である。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置の稼動を停止した後、再稼働する際、前記現像剤保持体の前記層厚規制部材と対向した部分が前記像保持体と対向する位置まで移動する間、少なくとも画像形成動作を行わない。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項４〜６の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置の稼動停止が、画像形成装置の節電状態のことである。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項４〜６の何れか１項に記載の画像形成装置において、使用者が動作モードを入力する操作表示部で、前記現像剤減少手段を動作させるか否かを選択可能である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１、４に記載の発明によれば、現像剤の無駄な消費をすることがなく、現像剤による画像形成装置内の汚染を抑制することができる。
【００１６】
請求項２、５に記載の発明によれば、現像装置内から現像剤が出難くなり、現像剤保持体の現像剤量を減少させることができる。
【００１７】
請求項３、６に記載の発明では、現像剤の層厚が規制された状態の現像剤保持体によって、像保持体上に現像剤像が形成される。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、画像形成装置が節電状態に入る前に現像剤保持体の現像剤量が減少する。
【００１９】
請求項８に記載の発明によれば、画像形成装置を移動させるときなどに自発的に現像剤保持体の現像剤量を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の概略全体構成図である。
【図２】本実施の形態に係る現像装置の概略構成図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施の形態に係る現像装置の作用を説明する説明図であり、現像ローラ上の現像剤量が減少する過程を示している。
【図４】本実施の形態に係る現像装置の現像剤減少処理が行われる際の電源装置等のタイミングチャートを示している。
【図５】本実施の形態に係る現像装置の現像剤減少処理を行う電源装置の電圧と現像ローラ上の現像剤の量との関係を示すグラフである。
【図６】画像形成装置本体の稼動停止後、再度画像形成装置本体を稼動させる際の、本実施の形態に係る現像装置の作用を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態に係る画像形成装置１０について説明する。
＜画像形成装置の概要＞
図１には、本実施形態に係る画像形成装置１０が一例として示されている。まず、この画像形成装置１０の構成およびその作用について説明する。
（画像形成装置の構成）
この画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２内には、感光体ユニット１４、光書込み装置１６、転写ユニット１８が配置されている。また、画像形成装置本体１２の上部には、記録紙排出部２０が形成され、画像形成装置本体１２の下部には、記録紙給紙部２２が配置されている。
【００２２】
この記録紙給紙部２２は、多数の記録紙（記録媒体）が積層収容される給紙カセット２４を有しており、該給紙カセット２４は画像形成装置本体１２に対して着脱可能に設けられている。この給紙カセット２４の一端側上部には、送出しロール２６が配置されると共に、この送出しロール２６に対向して分離ロール２８が設けられている。
【００２３】
給紙カセット２４の最上位にある記録紙は、送出しロール２６によって取り出し可能とされ、送出しロール２６と分離ロール２８との協働により記録紙が捌かれて搬送可能となる。記録紙の搬送方向下流側（以下、単に「下流側」という）には、位置合わせロール３０が配設されており、搬送された記録紙はこの位置合わせロール３０により一旦停止し、予め定めたタイミングで転写ユニット１８側へ搬送可能とされる。
【００２４】
一方、画像形成装置本体１２の前面には、開閉カバー３１が設けられており、画像形成装置本体１２の前面下部に設けられたピボット６４を中心に、開閉カバー３１が画像形成装置本体１２に対して回転可能（開閉可能）となっている。
【００２５】
また、画像形成装置本体１２内には、後述する感光体ユニット１４が収容されているが、最下段の感光体ユニット１４の下部には、シャフト（図示省略)が設けられ、転写ユニット１８を回転可能に支持している。そして、開閉カバー３１の開閉によって、転写ユニット１８が移動し、感光体ユニット１４に対して接離し、開閉カバー３１を閉止させた状態で、転写ユニット１８は、感光体ユニット１４と対向すると共に、開閉カバー３１によって感光体ユニット１４側へ付勢され、位置決めされる。
【００２６】
ここで、図１及び図２に示すように、転写ユニット１８は、上下方向に設けられた駆動ロール３２及び従動ロール３４に搬送ベルト３６が巻き掛けられており、該搬送ベルト３６によって記録紙を搬送可能としている。また、駆動ロール３２と従動ロール３４の間には、後述する各感光体４０（像保持体）表面のトナー画像を搬送ベルト３６上の記録紙に転写させる転写ロール３５が各色毎に予め定めた間隔を隔てて配設されている。
【００２７】
この転写ロール３５は、開閉カバー３１が閉じられたときに、搬送ベルト３６を間において、各感光体４０に予め定めた圧力で圧接するようになっているため、搬送ベルト３６の走行に追従して回転する。
【００２８】
ところで、駆動ロール３２には、搬送ベルト３６を間において帯電ロール３８が対向して配置されており、該帯電ロール３８には図示しないバイアス電源から予め定めた電圧が印加されるようになっている。このため、この帯電ロール３８が搬送ベルト３６に接触すると、搬送ベルト３６が帯電し、搬送ベルト３６と記録紙との間に電位差が設けられ、搬送ベルト３６に記録紙が吸着されて搬送される。
【００２９】
一方、感光体ユニット１４には、この搬送ベルト３６又は該搬送ベルト３６によって搬送される記録紙に転写する像を保持する、ここではイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの感光体４０が回転自在に支持されている。
【００３０】
各感光体４０の周囲には、感光体４０を帯電させる帯電ロール４２と、各感光体４０に書き込まれた潜像をトナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤によって現像する現像装置４４（後述する）と、転写後の感光体４０を除電する除電装置４６と、転写がなされた後に感光体４０の表面に残留する現像剤を除去するクリーニング装置４８と、が設けられている。
【００３１】
そして、感光体ユニット１４は、これら４つの感光体４０、帯電ロール４２、現像装置４４、除電装置４６及びクリーニング装置４８が一体化され、転写ユニット１８と共に画像形成装置本体１２に対して着脱自在となっている。
【００３２】
また、感光体ユニット１４の裏面側方には、現像装置４４に供給するイエロー、マゼンダ、シアン及びブラック用のトナーが収容されたトナーボックス５０がそれぞれ接続されている。各トナーボックス５０は、トナー供給部５２とトナー回収部５４とが一体となって構成され、トナー供給部５２が現像装置４４に接続されて各色のトナーを現像装置４４に供給している。そして、トナー回収部５４はクリーニング装置４８に接続されて各色のトナーを回収する。
【００３３】
さらに、感光体ユニット１４の背面側の、各感光体４０に対応した位置に光書込み装置１６が配置されており、それぞれレーザ露光装置からなり、各感光体４０に対してレーザを照射して感光体４０の表面に潜像を形成する。
【００３４】
また、感光体ユニット１４の下流側には定着装置５６が配設されており、記録紙上の未定着のトナー画像を加熱・加圧して記録紙に定着させる。そして、この定着装置５６の下流側には排出ロール５８が配設されており、トナー画像が定着された記録紙が記録紙排出部２０上へ排出可能とされる。
【００３５】
ところで、現像装置４４は、図２に示すように、感光体４０に対向して配置されている。現像装置４４は筐体８０を備えており、感光体４０側に向かって開口する開口部８２が形成されている。筐体８０内には、この開口部８２から一部が露出するようにして現像剤保持体としての現像ロール８６が設けられており、この現像ロール８６が感光体４０に対向して配設されている。
【００３６】
また、筐体８０の奥方（開口部８２の反対側）には現像剤収容室９６が設けられており、この現像剤収容室９６内には、現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材８８、８９が配設されている。この攪拌搬送部材８８、８９は、それぞれ図示はしないが、回転軸周りに予め定めたピッチでスパイラル羽根が螺旋状に巻き付けられており、攪拌搬送部材８８、８９の回転によって、トナー供給部５２から供給されたトナーを現像剤収容室９６内の磁性キャリアと共に攪拌しながら搬送して現像ロール８６へ供給する。
【００３７】
現像ロール８６は、図示しない導電性の軸受部によって回転可能に支持された薄肉円筒状のスリーブ８６Ａと、固定された円柱状のマグネットロール８６Ｂと、を備えている。現像ロール８６の端部には、図示しないギアが固定されており、モータからの回転力がギアへ伝達され、該ギアを介して現像ロール８６が回転するようになっている。
【００３８】
現像ロール８６のスリーブ８０Ａには、図示しない電源装置から予め定めた現像バイアス電圧が印加されるようになっており、これにより、現像ロール８０と感光体４０との間には、現像電界が形成される。
【００３９】
また、現像ロール８６のスリーブ８６Ａの表面には、予め定めた隙間を設けて円柱状の導電性の層厚規制ロール（層厚規制部材）８７が固定されており、現像ロール８６上の現像剤の量を規制する。現像ロール８６は、現像剤中に含まれた磁性キャリアを磁力で吸着し、表面に現像剤の磁気ブラシを形成するが、層厚規制ロール８７によって現像ロール８６上の現像剤の量が規制される。そして、この現像ロール８６上の現像剤によって、感光体４０上に形成された静電潜像がトナー画像として可視化される。
（画像形成装置の作用）
次に、以上のような構成の画像形成装置１０の作用について説明する。
【００４０】
まず、図１に示す給紙カセット２４の最上位にある記録紙が、送出しロール２６によって取り出され、送出しロール２６と分離ロール２８との協働により記録紙が捌かれて位置合わせロール３０によって、予め定めたタイミングで転写ユニット１８側へ搬送される。
【００４１】
一方、感光体ユニット１４では、まず、帯電ロール４２によって感光体４０の表面が帯電される。そして、光書込み装置１６からレーザが照射して感光体４０の表面が走査され、画像データに基づいた潜像が感光体４０の表面に形成される。
【００４２】
図２に示す現像装置４４の現像ロール８６のスリーブ８６Ａには、攪拌搬送オーガ８８によって攪拌搬送された現像剤がマグネットロール８６Ｂの磁力で吸着される。また、スリーブ８６Ａに吸着された現像剤は、層厚規制ロール８７と現像ロール８６との隙間を通ることで余剰分が擦り切られ、現像剤の層厚が均一になる。
【００４３】
また、現像ロール８６には各色毎に予め定めた現像バイアス電圧が印加されており、感光体４０上の静電潜像が現像ロール８６を通過する時に、現像電界によって静電潜像に現像剤のトナーが付着し、該静電潜像がトナー画像として可視化される。
【００４４】
このトナー画像は、搬送ベルト３６で搬送される記録紙に、転写ロール３５によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順にフルカラーのトナー画像（未定着像）が転写されると、搬送ベルト３６によって定着装置５６へ搬送される。
【００４５】
そして、定着装置５６に搬送された記録紙は、未定着のトナー画像が加熱・加圧されて該記録紙に定着された後、排出ロール５８によって記録紙排出部２０上へ排出される。なお、記録紙へのトナー画像の転写終了後、感光体４０の表面は、クリーニング装置４８によってクリーニング処理され、次の画像形成処理に備える。
（本実施形態の要部）
ところで、前述したように、図２に示す層厚規制ロール８７は導電性の部材で形成されており、層厚規制ロール８７を回転可能に支持する導電性の軸受部を介して層厚規制ロール８７の表面にはバイアス電圧が印加可能とされている。そして、図３（Ｂ）に示すように、電源装置９８の回路を閉じて、層厚規制ロール８７と現像ロール８６との間で、バイアス電圧を印加することで電位差を生じさせることができる（電位差発生手段）。
【００４６】
ここで、本実施形態では、負帯電性の現像剤を用いており、層厚規制ロール８７の電位を現像ロール８６の電位よりも高くする（なお、正帯電性の現像剤を用いた場合は、現像ロール８６の電位を層厚規制ロール８７の電位よりも高くする）。
【００４７】
これにより、電界が生じ層厚規制ロール８７側へ現像剤Ｔが引き寄せられる。このため、現像装置４４の筐体８０内から現像剤Ｔが出難くなり、図３（Ａ）、図３（Ｂ）の順で示すように、現像ロール８６上の現像剤Ｔの量が減少する（現像剤減少処理）。なお、ここでは、現像剤Ｔの減少を分かりやすくするため現像剤層を厚くして表現している。そして、図３（Ｃ）に示すように、現像ロール８６上の現像剤Ｔの量が減少すると電源装置９８の回路を開く。
【００４８】
ここで、現像剤減少処理は、画像形成装置本体１２の稼動停止前に行われる。この画像形成装置本体１２の稼動停止とは、画像形成装置本体１２が稼動しない状態をいい、ここでは、画像形成装置本体１２の主電源を切る、画像形成装置本体１２を節電状態にするなど、長時間画像形成装置本体１２が稼動しない場合以外に、画像形成動作終了後の場合も含む。
【００４９】
このように、画像形成装置本体１２の制御装置（図示省略）によって、自動的に現像剤減少処理を行うようにしても良いし、画像形成装置本体１２に設けられた操作パネル（操作表示部）９０（図１参照）によって、この動作を選択できるようにしても良い。この場合、例えば、操作パネル９０に現像剤減少処理モードのようなものを設け、画像形成装置本体１２を移動させたりする場合などにこのモードを選択することで自発的に現像剤減少処理が行われるようにする。
【００５０】
図３（Ａ）に示すように、画像形成に必要な現像剤Ｔが現像ロール８６上に存在している状態で、画像形成装置１０の画像形成装置本体１２の搬送や再設置を行うと、画像形成装置本体１２が受ける振動により、現像ロール８６上の現像剤Ｔが飛散し画像形成装置本体１２内を汚染してしまう場合がある。
【００５１】
このため、画像形成装置本体１２が稼動停止する前に、現像ロール８６の現像剤Ｔの量を減らすことで、現像ロール８６上の現像剤Ｔの飛散が抑制される。つまり、現像剤Ｔの無駄な消費をすることがなく、画像形成装置本体１２の運搬時や再設置時に、画像形成装置本体１２が受ける振動による画像形成装置本体１２内の汚染が抑制される。
【００５２】
以上のように、画像形成装置本体１２が稼動停止する前、現像剤減少処理が行われることとなるが、具体的には、図２及び図４に示すように（図４は現像剤減少処理が行われる際の電源装置９８等のタイミングチャートを示している）、この現像剤減少処理では、まず、感光体４０及び帯電ロール４２が駆動し、帯電ロール４２によって感光体４０が帯電する。
【００５３】
ここで、画像形成終了後、感光体４０及び帯電ロール４２が駆動したとき、感光体４０の回転方向に沿って、感光体４０と帯電ロール４２の対向位置Ｐから感光体４０と現像ロール８６の対向位置Ｑまでの間は、感光体４０の表面には電位が生じていない。
【００５４】
このため、感光体４０の帯電ロール４２との対向位置Ｐから層厚規制ロール８７との対向位置Ｑまで移動する時間（ｔ）分、感光体４０及び帯電ロール４２を駆動させる時間と現像ロール８６を駆動させる時間との間で差を設ける。そして、感光体４０及び帯電ロール４２を駆動させ、時間ｔ経過後、現像ロール８６を駆動させると共に、現像ロール８６と層厚規制ロール８７との間で電圧を印加し、電位差を生じさせる。
【００５５】
図５には、電源装置９８の電圧と現像剤量との関係が示されている。ここでは、０〜１．０ｋＶの間で層厚規制ロール８７と現像ロール８６との間に印加する電圧を変えて、現像ロール８６の表面に残留している現像剤の量を測定した結果が示されている。
【００５６】
これによると、１．０ｋＶの間で電圧を上げて行くにしたがって、現像剤量は徐々に減少しており、約０．８ｋＶの電圧では約１／３の現像剤が減少している。なお、電位差が大きすぎると、リーク電流が大きくなり却って電圧が印加されない状態となってしまうため、印加する電圧は１．０ｋＶ程度までが好ましい。
【００５７】
ところで、画像形成装置本体１２の稼動停止後、画像形成装置本体１２を再稼働させる際、図６に示すように、現像ロール８６の層厚規制ロール８７との対向位置Ｒから感光体４０との対向位置Ｓまで移動する時間分（角度θ分）、少なくとも画像形成動作を行わない。
【００５８】
画像形成装置本体１２の稼動停止前、層厚規制ロール８７と現像ロール８６との間に電位差を設けることで、現像ロール８６上の現像剤Ｔの量が減少する（図３（Ｃ）参照）。このため、現像剤Ｔの量が減少した状態の現像ロール８６から、通常の画像形成動作時に必要な現像剤量を有する現像ロール８６となる（図３（Ａ）参照）までの時間として、現像ロール８６の層厚規制ロール８７との対向位置Ｒから感光体４０との対向位置Ｓまで移動する時間分が必要となる。
【００５９】
なお、ここでは、層厚規制部材として層厚規制ロール８７を用いたが、現像ロール８６上の現像剤の層厚を規制することができれば良いため、ロール形状に限るものではない。例えば、板状部材を用いても良い。また、現像剤減少処理は、必ずしも４色同時に行う必要はない。例えば、現像剤交換時に交換が必要とされる色に対応する現像装置４４のみ現像剤減少処理を行うようにしても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
１６ 光書込み装置（露光手段）
１８ 転写ユニット（転写手段）
３５ 転写ロール（転写手段）
３６ 搬送ベルト（転写手段）
４０ 感光体（像保持体）
４４ 現像装置
８６ 現像ロール（現像剤保持体、電位差発生手段、現像剤減少手段）
８７ 層厚規制ロール（層厚規制部材、電位差発生手段、現像剤減少手段）
９０ 操作パネル（操作表示部）
９８ 電源装置（電位差発生手段、現像剤減少手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に備えられた感光体ドラムの表面は、帯電装置により帯電された後、露光装置のレーザ光により照射される。これにより、感光体ドラムの表面には、静電潜像が形成される。さらに、この静電潜像を現像装置で現像することでトナー画像が感光体ドラムの表面に形成され、転写装置によってこのトナー画像はシート材に転写される。
【０００３】
このような画像形成装置内において、トナーによる汚染を防止する手段として、例えば、特許文献１では、現像剤担持体に対向する磁性部材の端部に現像剤担持体表面移動方向上流側に向かって延出する延出部が設けられ、磁性部材の端部に形成される現像剤チェーンの先端が現像装置外部に露出して現像剤がこぼれ落ちてしまうことを抑制している。
【０００４】
また、特許文献２では、現像装置内に収容された現像剤濃度が規定量を下回ると、静電担持体に現像剤が強制付着されて現像装置内から排出され、この静電担持体に強制付着されて移送された現像剤が、静電担持体上の残留トナーをクリーニングするためのクリーニング手段により回収されることによって、現像装置内に常に一定量且つ規定剤濃度の現像剤が収容されるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１８９２４９号公報
【特許文献２】特開平８−９５３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、現像剤の無駄な消費をすることなく、現像剤による画像形成装置内の汚染を抑制する現像装置及び画像形成装置を得ることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、現像装置において、現像剤を保持して、像保持体上の静電潜像を現像する現像剤保持体と、画像形成装置の稼動停止前に、前記現像剤保持体が保持する現像剤量を減らす現像剤減少手段と、を有している。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の現像装置において、前記現像剤保持体の表面の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材が設けられ、前記現像剤減少手段が、前記層厚規制部材と前記現像剤保持体との間に電位差を設ける電位差発生手段である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の現像装置において、前記画像形成装置の稼動を停止した後、再稼働する際、前記現像剤保持体の前記層厚規制部材と対向した部分が前記像保持体と対向する位置まで移動する間、少なくとも画像形成動作を行わない。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、画像形成装置において、光ビームを出射する露光手段と、前記露光手段によって露光され表面に静電潜像が形成される像保持体と、現像剤を保持して、前記像保持体上の静電潜像を現像する現像剤保持体と、前記像保持体上の現像剤像を被転写部材に転写する転写手段と、画像形成装置の稼動停止前に、前記現像剤保持体が保持する現像剤量を減らす現像剤減少手段と、を有している。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記現像剤保持体の表面の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材が設けられ、前記現像剤減少手段が、前記層厚規制部材と前記現像剤保持体との間に電位差を設ける電位差発生手段である。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置の稼動を停止した後、再稼働する際、前記現像剤保持体の前記層厚規制部材と対向した部分が前記像保持体と対向する位置まで移動する間、少なくとも画像形成動作を行わない。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項４〜６の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置の稼動停止が、画像形成装置の節電状態のことである。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項４〜６の何れか１項に記載の画像形成装置において、使用者が動作モードを入力する操作表示部で、前記現像剤減少手段を動作させるか否かを選択可能である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１、４に記載の発明によれば、現像剤の無駄な消費をすることがなく、現像剤による画像形成装置内の汚染を抑制することができる。
【００１６】
請求項２、５に記載の発明によれば、現像装置内から現像剤が出難くなり、現像剤保持体の現像剤量を減少させることができる。
【００１７】
請求項３、６に記載の発明では、現像剤の層厚が規制された状態の現像剤保持体によって、像保持体上に現像剤像が形成される。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、画像形成装置が節電状態に入る前に現像剤保持体の現像剤量が減少する。
【００１９】
請求項８に記載の発明によれば、画像形成装置を移動させるときなどに自発的に現像剤保持体の現像剤量を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の概略全体構成図である。
【図２】本実施の形態に係る現像装置の概略構成図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施の形態に係る現像装置の作用を説明する説明図であり、現像ローラ上の現像剤量が減少する過程を示している。
【図４】本実施の形態に係る現像装置の現像剤減少処理が行われる際の電源装置等のタイミングチャートを示している。
【図５】本実施の形態に係る現像装置の現像剤減少処理を行う電源装置の電圧と現像ローラ上の現像剤の量との関係を示すグラフである。
【図６】画像形成装置本体の稼動停止後、再度画像形成装置本体を稼動させる際の、本実施の形態に係る現像装置の作用を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態に係る画像形成装置１０について説明する。
＜画像形成装置の概要＞
図１には、本実施形態に係る画像形成装置１０が一例として示されている。まず、この画像形成装置１０の構成およびその作用について説明する。
（画像形成装置の構成）
この画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２内には、感光体ユニット１４、光書込み装置１６、転写ユニット１８が配置されている。また、画像形成装置本体１２の上部には、記録紙排出部２０が形成され、画像形成装置本体１２の下部には、記録紙給紙部２２が配置されている。
【００２２】
この記録紙給紙部２２は、多数の記録紙（記録媒体）が積層収容される給紙カセット２４を有しており、該給紙カセット２４は画像形成装置本体１２に対して着脱可能に設けられている。この給紙カセット２４の一端側上部には、送出しロール２６が配置されると共に、この送出しロール２６に対向して分離ロール２８が設けられている。
【００２３】
給紙カセット２４の最上位にある記録紙は、送出しロール２６によって取り出し可能とされ、送出しロール２６と分離ロール２８との協働により記録紙が捌かれて搬送可能となる。記録紙の搬送方向下流側（以下、単に「下流側」という）には、位置合わせロール３０が配設されており、搬送された記録紙はこの位置合わせロール３０により一旦停止し、予め定めたタイミングで転写ユニット１８側へ搬送可能とされる。
【００２４】
一方、画像形成装置本体１２の前面には、開閉カバー３１が設けられており、画像形成装置本体１２の前面下部に設けられたピボット６４を中心に、開閉カバー３１が画像形成装置本体１２に対して回転可能（開閉可能）となっている。
【００２５】
また、画像形成装置本体１２内には、後述する感光体ユニット１４が収容されているが、最下段の感光体ユニット１４の下部には、シャフト（図示省略)が設けられ、転写ユニット１８を回転可能に支持している。そして、開閉カバー３１の開閉によって、転写ユニット１８が移動し、感光体ユニット１４に対して接離し、開閉カバー３１を閉止させた状態で、転写ユニット１８は、感光体ユニット１４と対向すると共に、開閉カバー３１によって感光体ユニット１４側へ付勢され、位置決めされる。
【００２６】
ここで、図１及び図２に示すように、転写ユニット１８は、上下方向に設けられた駆動ロール３２及び従動ロール３４に搬送ベルト３６が巻き掛けられており、該搬送ベルト３６によって記録紙を搬送可能としている。また、駆動ロール３２と従動ロール３４の間には、後述する各感光体４０（像保持体）表面のトナー画像を搬送ベルト３６上の記録紙に転写させる転写ロール３５が各色毎に予め定めた間隔を隔てて配設されている。
【００２７】
この転写ロール３５は、開閉カバー３１が閉じられたときに、搬送ベルト３６を間において、各感光体４０に予め定めた圧力で圧接するようになっているため、搬送ベルト３６の走行に追従して回転する。
【００２８】
ところで、駆動ロール３２には、搬送ベルト３６を間において帯電ロール３８が対向して配置されており、該帯電ロール３８には図示しないバイアス電源から予め定めた電圧が印加されるようになっている。このため、この帯電ロール３８が搬送ベルト３６に接触すると、搬送ベルト３６が帯電し、搬送ベルト３６と記録紙との間に電位差が設けられ、搬送ベルト３６に記録紙が吸着されて搬送される。
【００２９】
一方、感光体ユニット１４には、この搬送ベルト３６又は該搬送ベルト３６によって搬送される記録紙に転写する像を保持する、ここではイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの感光体４０が回転自在に支持されている。
【００３０】
各感光体４０の周囲には、感光体４０を帯電させる帯電ロール４２と、各感光体４０に書き込まれた潜像をトナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤によって現像する現像装置４４（後述する）と、転写後の感光体４０を除電する除電装置４６と、転写がなされた後に感光体４０の表面に残留する現像剤を除去するクリーニング装置４８と、が設けられている。
【００３１】
そして、感光体ユニット１４は、これら４つの感光体４０、帯電ロール４２、現像装置４４、除電装置４６及びクリーニング装置４８が一体化され、転写ユニット１８と共に画像形成装置本体１２に対して着脱自在となっている。
【００３２】
また、感光体ユニット１４の裏面側方には、現像装置４４に供給するイエロー、マゼンダ、シアン及びブラック用のトナーが収容されたトナーボックス５０がそれぞれ接続されている。各トナーボックス５０は、トナー供給部５２とトナー回収部５４とが一体となって構成され、トナー供給部５２が現像装置４４に接続されて各色のトナーを現像装置４４に供給している。そして、トナー回収部５４はクリーニング装置４８に接続されて各色のトナーを回収する。
【００３３】
さらに、感光体ユニット１４の背面側の、各感光体４０に対応した位置に光書込み装置１６が配置されており、それぞれレーザ露光装置からなり、各感光体４０に対してレーザを照射して感光体４０の表面に潜像を形成する。
【００３４】
また、感光体ユニット１４の下流側には定着装置５６が配設されており、記録紙上の未定着のトナー画像を加熱・加圧して記録紙に定着させる。そして、この定着装置５６の下流側には排出ロール５８が配設されており、トナー画像が定着された記録紙が記録紙排出部２０上へ排出可能とされる。
【００３５】
ところで、現像装置４４は、図２に示すように、感光体４０に対向して配置されている。現像装置４４は筐体８０を備えており、感光体４０側に向かって開口する開口部８２が形成されている。筐体８０内には、この開口部８２から一部が露出するようにして現像剤保持体としての現像ロール８６が設けられており、この現像ロール８６が感光体４０に対向して配設されている。
【００３６】
また、筐体８０の奥方（開口部８２の反対側）には現像剤収容室９６が設けられており、この現像剤収容室９６内には、現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材８８、８９が配設されている。この攪拌搬送部材８８、８９は、それぞれ図示はしないが、回転軸周りに予め定めたピッチでスパイラル羽根が螺旋状に巻き付けられており、攪拌搬送部材８８、８９の回転によって、トナー供給部５２から供給されたトナーを現像剤収容室９６内の磁性キャリアと共に攪拌しながら搬送して現像ロール８６へ供給する。
【００３７】
現像ロール８６は、図示しない導電性の軸受部によって回転可能に支持された薄肉円筒状のスリーブ８６Ａと、固定された円柱状のマグネットロール８６Ｂと、を備えている。現像ロール８６の端部には、図示しないギアが固定されており、モータからの回転力がギアへ伝達され、該ギアを介して現像ロール８６が回転するようになっている。
【００３８】
現像ロール８６のスリーブ８０Ａには、図示しない電源装置から予め定めた現像バイアス電圧が印加されるようになっており、これにより、現像ロール８０と感光体４０との間には、現像電界が形成される。
【００３９】
また、現像ロール８６のスリーブ８６Ａの表面には、予め定めた隙間を設けて円柱状の導電性の層厚規制ロール（層厚規制部材）８７が固定されており、現像ロール８６上の現像剤の量を規制する。現像ロール８６は、現像剤中に含まれた磁性キャリアを磁力で吸着し、表面に現像剤の磁気ブラシを形成するが、層厚規制ロール８７によって現像ロール８６上の現像剤の量が規制される。そして、この現像ロール８６上の現像剤によって、感光体４０上に形成された静電潜像がトナー画像として可視化される。
（画像形成装置の作用）
次に、以上のような構成の画像形成装置１０の作用について説明する。
【００４０】
まず、図１に示す給紙カセット２４の最上位にある記録紙が、送出しロール２６によって取り出され、送出しロール２６と分離ロール２８との協働により記録紙が捌かれて位置合わせロール３０によって、予め定めたタイミングで転写ユニット１８側へ搬送される。
【００４１】
一方、感光体ユニット１４では、まず、帯電ロール４２によって感光体４０の表面が帯電される。そして、光書込み装置１６からレーザが照射して感光体４０の表面が走査され、画像データに基づいた潜像が感光体４０の表面に形成される。
【００４２】
図２に示す現像装置４４の現像ロール８６のスリーブ８６Ａには、攪拌搬送オーガ８８によって攪拌搬送された現像剤がマグネットロール８６Ｂの磁力で吸着される。また、スリーブ８６Ａに吸着された現像剤は、層厚規制ロール８７と現像ロール８６との隙間を通ることで余剰分が擦り切られ、現像剤の層厚が均一になる。
【００４３】
また、現像ロール８６には各色毎に予め定めた現像バイアス電圧が印加されており、感光体４０上の静電潜像が現像ロール８６を通過する時に、現像電界によって静電潜像に現像剤のトナーが付着し、該静電潜像がトナー画像として可視化される。
【００４４】
このトナー画像は、搬送ベルト３６で搬送される記録紙に、転写ロール３５によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順にフルカラーのトナー画像（未定着像）が転写されると、搬送ベルト３６によって定着装置５６へ搬送される。
【００４５】
そして、定着装置５６に搬送された記録紙は、未定着のトナー画像が加熱・加圧されて該記録紙に定着された後、排出ロール５８によって記録紙排出部２０上へ排出される。なお、記録紙へのトナー画像の転写終了後、感光体４０の表面は、クリーニング装置４８によってクリーニング処理され、次の画像形成処理に備える。
（本実施形態の要部）
ところで、前述したように、図２に示す層厚規制ロール８７は導電性の部材で形成されており、層厚規制ロール８７を回転可能に支持する導電性の軸受部を介して層厚規制ロール８７の表面にはバイアス電圧が印加可能とされている。そして、図３（Ｂ）に示すように、電源装置９８の回路を閉じて、層厚規制ロール８７と現像ロール８６との間で、バイアス電圧を印加することで電位差を生じさせることができる（電位差発生手段）。
【００４６】
ここで、本実施形態では、負帯電性の現像剤を用いており、層厚規制ロール８７の電位を現像ロール８６の電位よりも高くする（なお、正帯電性の現像剤を用いた場合は、現像ロール８６の電位を層厚規制ロール８７の電位よりも高くする）。
【００４７】
これにより、電界が生じ層厚規制ロール８７側へ現像剤Ｔが引き寄せられる。このため、現像装置４４の筐体８０内から現像剤Ｔが出難くなり、図３（Ａ）、図３（Ｂ）の順で示すように、現像ロール８６上の現像剤Ｔの量が減少する（現像剤減少処理）。なお、ここでは、現像剤Ｔの減少を分かりやすくするため現像剤層を厚くして表現している。そして、図３（Ｃ）に示すように、現像ロール８６上の現像剤Ｔの量が減少すると電源装置９８の回路を開く。
【００４８】
ここで、現像剤減少処理は、画像形成装置本体１２の稼動停止前に行われる。この画像形成装置本体１２の稼動停止とは、画像形成装置本体１２が稼動しない状態をいい、ここでは、画像形成装置本体１２の主電源を切る、画像形成装置本体１２を節電状態にするなど、長時間画像形成装置本体１２が稼動しない場合以外に、画像形成動作終了後の場合も含む。
【００４９】
このように、画像形成装置本体１２の制御装置（図示省略）によって、自動的に現像剤減少処理を行うようにしても良いし、画像形成装置本体１２に設けられた操作パネル（操作表示部）９０（図１参照）によって、この動作を選択できるようにしても良い。この場合、例えば、操作パネル９０に現像剤減少処理モードのようなものを設け、画像形成装置本体１２を移動させたりする場合などにこのモードを選択することで自発的に現像剤減少処理が行われるようにする。
【００５０】
図３（Ａ）に示すように、画像形成に必要な現像剤Ｔが現像ロール８６上に存在している状態で、画像形成装置１０の画像形成装置本体１２の搬送や再設置を行うと、画像形成装置本体１２が受ける振動により、現像ロール８６上の現像剤Ｔが飛散し画像形成装置本体１２内を汚染してしまう場合がある。
【００５１】
このため、画像形成装置本体１２が稼動停止する前に、現像ロール８６の現像剤Ｔの量を減らすことで、現像ロール８６上の現像剤Ｔの飛散が抑制される。つまり、現像剤Ｔの無駄な消費をすることがなく、画像形成装置本体１２の運搬時や再設置時に、画像形成装置本体１２が受ける振動による画像形成装置本体１２内の汚染が抑制される。
【００５２】
以上のように、画像形成装置本体１２が稼動停止する前、現像剤減少処理が行われることとなるが、具体的には、図２及び図４に示すように（図４は現像剤減少処理が行われる際の電源装置９８等のタイミングチャートを示している）、この現像剤減少処理では、まず、感光体４０及び帯電ロール４２が駆動し、帯電ロール４２によって感光体４０が帯電する。
【００５３】
ここで、画像形成終了後、感光体４０及び帯電ロール４２が駆動したとき、感光体４０の回転方向に沿って、感光体４０と帯電ロール４２の対向位置Ｐから感光体４０と現像ロール８６の対向位置Ｑまでの間は、感光体４０の表面には電位が生じていない。
【００５４】
このため、感光体４０の帯電ロール４２との対向位置Ｐから層厚規制ロール８７との対向位置Ｑまで移動する時間（ｔ）分、感光体４０及び帯電ロール４２を駆動させる時間と現像ロール８６を駆動させる時間との間で差を設ける。そして、感光体４０及び帯電ロール４２を駆動させ、時間ｔ経過後、現像ロール８６を駆動させると共に、現像ロール８６と層厚規制ロール８７との間で電圧を印加し、電位差を生じさせる。
【００５５】
図５には、電源装置９８の電圧と現像剤量との関係が示されている。ここでは、０〜１．０ｋＶの間で層厚規制ロール８７と現像ロール８６との間に印加する電圧を変えて、現像ロール８６の表面に残留している現像剤の量を測定した結果が示されている。
【００５６】
これによると、１．０ｋＶの間で電圧を上げて行くにしたがって、現像剤量は徐々に減少しており、約０．８ｋＶの電圧では約１／３の現像剤が減少している。なお、電位差が大きすぎると、リーク電流が大きくなり却って電圧が印加されない状態となってしまうため、印加する電圧は１．０ｋＶ程度までが好ましい。
【００５７】
ところで、画像形成装置本体１２の稼動停止後、画像形成装置本体１２を再稼働させる際、図６に示すように、現像ロール８６の層厚規制ロール８７との対向位置Ｒから感光体４０との対向位置Ｓまで移動する時間分（角度θ分）、少なくとも画像形成動作を行わない。
【００５８】
画像形成装置本体１２の稼動停止前、層厚規制ロール８７と現像ロール８６との間に電位差を設けることで、現像ロール８６上の現像剤Ｔの量が減少する（図３（Ｃ）参照）。このため、現像剤Ｔの量が減少した状態の現像ロール８６から、通常の画像形成動作時に必要な現像剤量を有する現像ロール８６となる（図３（Ａ）参照）までの時間として、現像ロール８６の層厚規制ロール８７との対向位置Ｒから感光体４０との対向位置Ｓまで移動する時間分が必要となる。
【００５９】
なお、ここでは、層厚規制部材として層厚規制ロール８７を用いたが、現像ロール８６上の現像剤の層厚を規制することができれば良いため、ロール形状に限るものではない。例えば、板状部材を用いても良い。また、現像剤減少処理は、必ずしも４色同時に行う必要はない。例えば、現像剤交換時に交換が必要とされる色に対応する現像装置４４のみ現像剤減少処理を行うようにしても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
１６ 光書込み装置（露光手段）
１８ 転写ユニット（転写手段）
３５ 転写ロール（転写手段）
３６ 搬送ベルト（転写手段）
４０ 感光体（像保持体）
４４ 現像装置
８６ 現像ロール（現像剤保持体、電位差発生手段、現像剤減少手段）
８７ 層厚規制ロール（層厚規制部材、電位差発生手段、現像剤減少手段）
９０ 操作パネル（操作表示部）
９８ 電源装置（電位差発生手段、現像剤減少手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を保持して、像保持体上の静電潜像を現像する現像剤保持体と、
画像形成装置の稼動停止前に、前記現像剤保持体が保持する現像剤量を減らす現像剤減少手段と、
を有する現像装置。
【請求項２】
前記現像剤保持体の表面の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材が設けられ、
前記現像剤減少手段が、前記層厚規制部材と前記現像剤保持体との間に電位差を設ける電位差発生手段である請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記画像形成装置の稼動を停止した後、再稼働する際、前記現像剤保持体の前記層厚規制部材と対向した部分が前記像保持体と対向する位置まで移動する間、少なくとも画像形成動作を行わない請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
光ビームを出射する露光手段と、
前記露光手段によって露光され表面に静電潜像が形成される像保持体と、
現像剤を保持して、前記像保持体上の静電潜像を現像する現像剤保持体と、
前記像保持体上の現像剤像を被転写部材に転写する転写手段と、
画像形成装置の稼動停止前に、前記現像剤保持体が保持する現像剤量を減らす現像剤減少手段と、
を有する画像形成装置。
【請求項５】
前記現像剤保持体の表面の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材が設けられ、
前記現像剤減少手段が、前記層厚規制部材と前記現像剤保持体との間に電位差を設ける電位差発生手段である請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成装置の稼動を停止した後、再稼働する際、前記現像剤保持体の前記層厚規制部材と対向した部分が前記像保持体と対向する位置まで移動する間、少なくとも画像形成動作を行わない請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成装置の稼動停止が、画像形成装置の節電状態のことである請求項４〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
使用者が動作モードを入力する操作表示部で、前記現像剤減少手段を動作させるか否かを選択可能である請求項４〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
現像剤を保持して、像保持体上の静電潜像を現像する現像剤保持体と、
画像形成装置の稼動停止前に、前記現像剤保持体が保持する現像剤量を減らす現像剤減少手段と、
を有する現像装置。
【請求項２】
前記現像剤保持体の表面の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材が設けられ、
前記現像剤減少手段が、前記層厚規制部材と前記現像剤保持体との間に電位差を設ける電位差発生手段である請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記画像形成装置の稼動を停止した後、再稼働する際、前記現像剤保持体の前記層厚規制部材と対向した部分が前記像保持体と対向する位置まで移動する間、少なくとも画像形成動作を行わない請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
光ビームを出射する露光手段と、
前記露光手段によって露光され表面に静電潜像が形成される像保持体と、
現像剤を保持して、前記像保持体上の静電潜像を現像する現像剤保持体と、
前記像保持体上の現像剤像を被転写部材に転写する転写手段と、
画像形成装置の稼動停止前に、前記現像剤保持体が保持する現像剤量を減らす現像剤減少手段と、
を有する画像形成装置。
【請求項５】
前記現像剤保持体の表面の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材が設けられ、
前記現像剤減少手段が、前記層厚規制部材と前記現像剤保持体との間に電位差を設ける電位差発生手段である請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成装置の稼動を停止した後、再稼働する際、前記現像剤保持体の前記層厚規制部材と対向した部分が前記像保持体と対向する位置まで移動する間、少なくとも画像形成動作を行わない請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成装置の稼動停止が、画像形成装置の節電状態のことである請求項４〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
使用者が動作モードを入力する操作表示部で、前記現像剤減少手段を動作させるか否かを選択可能である請求項４〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１５６９０７（Ｐ２０１０−１５６９０７Ａ）
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０６（Ｐ２００９−１０６）
【出願日】平成２１年１月５日（２００９．１．５）
【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２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月５日（２００９．１．５）
【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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