画像形成装置
【課題】規制部材の近傍に滞留した現像剤が、機械ストレスや摩擦熱により、凝集し昇温することを防止して、よって、現像剤の流動性の悪化を抑制し、良好な現像性能が得られるとともに、装置が大型化することがなく、簡単な構成によって、現像剤の流動性の悪化を抑えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成時に、現像ローラ１１のスリーブ１１ａが第１の方向に回転させられると、感光体ドラム４１の表面上へトナーが供給され、画像形成の開始前に、サーミスタ１９が所定値以上の規制ブレード１２の温度を検知すると、制御部３３は、現像ローラモータ３８を第１の方向に対して逆方向に回転させる。
【解決手段】画像形成時に、現像ローラ１１のスリーブ１１ａが第１の方向に回転させられると、感光体ドラム４１の表面上へトナーが供給され、画像形成の開始前に、サーミスタ１９が所定値以上の規制ブレード１２の温度を検知すると、制御部３３は、現像ローラモータ３８を第１の方向に対して逆方向に回転させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を用いて感光体等の像担持体の現像を行う現像装置を備える複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に現像ローラの現像剤の層厚を規制する規制ブレードを有する現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像装置は、現像剤を撹拌混合する撹拌部材と、現像剤を担持する現像ローラ等の現像剤担持体と、現像剤の層厚を規制する規制部材を備えて、像担持体の静電潜像の現像を行うことを目的としている。かかる現像剤の層厚を規制するために、現像剤担持体がその表面上の現像剤を介して規制部材に回転摺動すると、規制部材と現像剤で摩擦が起こる。この摩擦で発生する熱により現像剤が昇温すると、現像剤が溶融したりして、現像剤の流動性が悪くなる。また、規制部材により層厚規制されない余分な現像剤が規制部材の近傍に滞留し、滞留した現像剤が、摩擦熱により昇温して、また機械ストレスを受けると、徐々に凝集し、やはり現像剤の流動性が悪くなる。現像剤の流動性が悪化すると、現像剤の性能が劣化して、地汚れやスジ等の現像ムラ等が生じ、現像性能が低下するという不具合がある。
【０００３】
そこで、特許文献１には、現像剤を担持し搬送する現像剤担持体と、この現像剤の層厚を規制する規制部材と、現像剤担持体による現像剤の搬送方向における規制部材の上流側の位置で現像剤担持体に対向するように吸熱部材とを設けて、この吸熱部材が、現像剤の昇温を抑制するように、現像剤の熱を吸収し、吸収した熱を現像装置外に放熱する技術が開示されている。
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、現像剤が規制部材と現像剤との摩擦により過剰に昇温することが抑制されているが、規制部材の近傍に滞留した現像剤が機械ストレスを受けて、凝集することに対しては、不十分であった。このために、現像剤の流動性が改善していないので、現像性能が低下するという不具合があった。また、上述した従来技術では、吸熱部材としてヒートシンクを備え、このヒートシンクがアルミニウム、銅、鉄、ステンレス等の高価な金属部品で構成されることになり、装置が大型化して、製造コスト上高くなりという不具合があった。
【特許文献１】特開２００６−１３９０４５号公報（段落［００６１］、［００６２］、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、規制部材の近傍に滞留した現像剤が、機械ストレスや摩擦熱により、凝集し昇温することを防止して、よって、現像剤の流動性の悪化を抑制し、良好な現像性能が得られるとともに、装置が大型化することがなく、簡単な構成によって、現像剤の流動性の悪化を抑えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、回転可能である撹拌部材と、該撹拌部材から供給された現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対向配置され現像剤の層厚を規制する規制部材と、前記現像剤担持体に対向配置され画像データに対応して像が形成される感光体ドラムと、前記現像剤担持体を正逆回転させる駆動部材と、該記駆動部材の回転を制御する制御手段とを備え、前記現像剤担持体は、前記駆動部材により正回転させられると、前記感光体ドラム上へ現像剤を供給する画像形成装置において、前記規制部材に取り付けられ前記規制部材の温度を検知する温度検知部材を有し、前記温度検知部材が所定値以上の温度を検知すると、前記制御手段は、前記現像剤担持体を所定の範囲で逆回転させることを特徴としている。
【０００７】
この構成によれば、温度検知部材が所定値以上の温度を検知すると、駆動部材が現像剤担持体を逆回転させるので、規制部材の近傍で凝集した現像剤がほぐされて、現像剤温度が低下する。また、この構成によれば、温度検知部材が規制に取り付けられるので、簡単な装置構成になる。
【０００８】
また、本発明は、上記の構成の画像形成装置において、前記現像剤担持体は、３０度から１８０度の範囲で逆回転させられることを特徴としている。この構成によれば、駆動部材が現像剤担持体を逆回転すると、規制部材の近傍で凝集した現像剤がほぐされて、現像剤温度が低下し、また現像剤が現像剤担持体から外部に漏れ出ない。
【０００９】
また、本発明は、上記の構成の画像形成装置において、前記撹拌部材を回転させる撹拌駆動部材を備え、画像形成の開始前、または画像形成の完了後に、前記現像剤担持体が逆回転させられるとともに、前記撹拌駆動部材が前記撹拌部材を前記現像剤担持体に現像剤を供給する方向に回転させることを特徴としている。この構成によれば、現像剤担持体が逆回転すると、規制部材の近傍で凝集した現像剤がほぐされて、撹拌部材に戻され、撹拌部材が回転させられると、撹拌部材に戻された現像剤が現像剤収容部に貯留している現像剤とともに撹拌される。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、温度検知部材が所定値以上の温度を検知すると、駆動部材が現像剤担持体を逆回転させるので、規制部材の近傍で凝集した現像剤がほぐされて、現像剤温度が低下することになり、現像剤の流動性の悪化を抑制し、良好な現像性能が得られる。また、温度検知部材が規制部材に取り付けられるので、装置が大型化することがなく、簡単な構成によって、現像剤の流動性の悪化を抑えた画像形成装置を得ることができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば、駆動部材が現像剤担持体を３０度以上逆回転させると、規制部材の近傍で凝集した現像剤がほぐされて、現像剤温度が低下するので、現像剤の流動性の悪化を抑制し、良好な現像性能が得られる。また、駆動部材が現像剤担持体を１８０度を超えて逆回転することがないので、現像剤が現像剤担持体から外部に漏れ出るおそれがない。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明によれば、現像剤担持体が逆回転すると、規制部材の近傍で凝集した現像剤がほぐされて、撹拌部材に戻され、撹拌部材が回転させられると、撹拌部材に戻された現像剤が現像剤収容部に貯留している現像剤とともに撹拌されるので、現像剤の流動性の悪化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。本発明の実施形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態である画像形成装置を示す断面図である。この画像形成装置１００は、感光体ドラム４１、帯電部４２、画像書込部（レーザスキャンユニット）４３、現像装置２１、トナー補給部４４、転写部４５、クリーニング部４６、シート収容給紙部５１、搬送部５２、定着部５３、および排紙部５４から構成されている。
【００１５】
感光体ドラム４１は、例えばアルミニウム製ドラムにアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の感光層が積層されたものであり、帯電部４２により、その表面が帯電させられるようになっている。そして、感光体ドラム４１は、画像書込部４３からのレーザビームを受けると、その表面に静電潜像を形成する。
【００１６】
帯電部４２は、コロナ放電等の放電することで感光体ドラム４１の表面を帯電させるものである。例えば帯電部４２は、細いワイヤー等を有しており、これを電極として、高電圧を印加されることで放電するようになっている。画像書込部４３は、画像データに基づいて、レーザビーム等の光ビームを感光体ドラム４１に照射させ、その感光体ドラム４１に静電潜像を形成させるものである。なお、画像データは不図示のパーソナルコンピューター（ＰＣ）から送信されたものである。
【００１７】
現像装置２１は、感光体ドラム４１の静電潜像にトナーを付着させて、トナー像を形成させるものである。なお、現像装置２１に収容されているトナーとしては、例えばトナー成分とキャリヤとから構成される２成分現像剤や、トナー成分のみから構成される１成分現像剤が挙げられる。また、現像装置２１の詳細については後述する。
【００１８】
トナー補給部４４は、現像装置２１内部のトナーが不足するようになれば、その現像装置２１にトナーを供給するとともに、トナーを貯留しておくものである。転写部４５は、感光体ドラム４１表面に形成されたトナー像を搬送部５２から搬送されてくるシート（用紙やＯＨＰ等）に転写させるものである。
【００１９】
クリーニング部４６は、トナー像がシートに転写された後に、感光体ドラム４１の表面に残ったトナーを除去するもので、例えば、感光体ドラム４１の長手方向に線接触するブレード材等で形成される。シート収容給紙部５１は、シートを収容するとともに、搬送部５２にシートを送出するものである。
【００２０】
搬送部５２は、シート収容部５１から排紙部５４までのシートの通路である。その搬送路５２の途中にある定着部５３は、ローラ対がシートを加熱・加圧することにより、シートに転写されたトナーを溶融定着させるものであり、両ローラ間にシートを挟持して排紙部５４に搬送する。排紙部５４は、定着されたシートを収容するものである。
【００２１】
次に、画像形成動作について説明する。予め入力された画像データに基づいて、以下のように画像形成動作が実行される。
【００２２】
まず、帯電ローラ４２により感光体ドラム４１が帯電される。この感光体ドラム４１に対して、画像データに従い、画像書込部４３が感光体ドラム４１の表面の走査露光を行い、感光体ドラム４１の表面には静電潜像が形成される。次に、現像装置２１が感光体ドラム４１にトナーを供給して、感光体ドラム４１の静電潜像が現像される。搬送部５２がシート収容部５１のシートを転写部４５に搬送し、転写部４５がそのシートに感光体ドラム４１のトナー像を転写する。転写後に、クリーニング部４６が感光体ドラム４１の表面に残留したトナーを清掃する。一方、転写されたシートが搬送部５２により定着部５３に案内され、定着部５３がシートを加熱・加圧すると、シートにトナー像が定着される。そして、定着されたシートが搬送部５２から順次排出され、排紙部５４がシートを受け止める。
【００２３】
図２は、２成分現像剤を用いる現像装置２１を示す図であり、図２（ａ）は現像装置２１を示す側面断面図、図２（ｂ）は現像装置２１を示す上方からの概略平面図である。なお、図２（ｂ）は、便宜上、カバー６を除外し、第１撹拌スクリュー７（後述）を重点的に表現している。
【００２４】
図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、現像装置２１は、ケーシング５、カバー６、撹拌部材としての第１撹拌スクリュー７及び第２撹拌スクリュー８、現像剤担持体としての現像ローラ１１、規制ブレード１２、及び温度検知部材としてのサーミスタ１９を含む構成である。
【００２５】
ケーシング５は、カバー６とともに、現像装置２１の外殻を構成するものである。ケーシング５とカバー６の内部に、トナーが収容され、他の部材が備え付けられる。ケーシング５と一体形成された仕切り板９により、第１貯留室１５と第２貯留室１６が区分けされ、第１及び第２貯留室１５、１６がトナーを収容する。この第１貯留室１５には第１撹拌スクリュー７が配設され、第２貯留室１６には第２撹拌スクリュー８が配設されている。カバー６がケーシング５に取り付けられ、第１及び第２貯留室１５、１６に収容されたトナー等が外部に漏れないように封止されている。
【００２６】
第１撹拌スクリュー７は、支軸７ａを中心とし、その周囲に螺旋羽７ｂを設けた構成になっており、支軸７ａがケーシング５に回転可能に軸支されている。第２撹拌スクリュー８は、８ａを中心とし、その周囲に螺旋羽８ｂを設けた構成になっており、支軸８ａが支軸７ａに平行な状態でケーシング５に回転可能に軸支されている。また、第２撹拌スクリュー８は、支軸８ａに連結したトナー撹拌モータ３７により回転駆動され、第１撹拌スクリュー７は、トナー撹拌モータ３７とギア列（不図示）を介して連結されている。トナー撹拌モータ３７が駆動すると、第２撹拌スクリュー８が図２（ａ）上の矢印方向に回転し、ギア列（不図示）を介して、第１撹拌スクリュー７が同時に図２（ａ）上の矢印方向に回転する。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、ケーシング５の長手方向（支軸７ａの方向）の両端部において、仕切り板９は存在せず、第１撹拌スクリュー７、第２撹拌スクリュー８間でのトナーの受け渡しが可能となっている。第１撹拌スクリュー７は、図２（ｂ）、図２（ａ）上の矢印方向に回転して、第１貯留室１５に貯留されているトナー等を撹拌させながら支軸７ａ方向へと搬送して、第２貯留室１６に導く。第２撹拌スクリュー８は、図２（ａ）上の矢印方向に回転して、第２貯留室１６に搬送されてきたトナーを撹拌させながら支軸８ａ方向へと搬送して、現像ローラ１１に供給する。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、現像ローラ１１は、感光体ドラム４１（図１参照）の回転に応じて回転することで、その感光体ドラム４１の感光層にトナーを供給するものであり、スリーブ１１ａと磁界発生部材１４を含む構成である。
【００２９】
スリーブ１１ａは、感光体ドラム４１に対向し、磁界発生部材１４との間に所定の隙間を設けて、ローラ軸１１ｂに固設されている。ローラ軸１１ｂは支軸８ａに平行な状態で回転可能にケーシング５に軸止され、現像ローラモータ３８に連結されている。現像ローラモータ３８が駆動すると、ローラ軸１１ｂを介して、スリーブ１１ａが図２（ａ）上のＡ方向（正回転方向）に回転する。スリーブ１１ａは、例えばアルミニウム製のものを本実施形態で用いることができる。
【００３０】
磁界発生部材１４は、スリーブ１１ａに対して回転不能に固定され、複数の磁極を有する永久磁石からなる。この磁界発生部材１４の磁力の強さに従い、スリーブ１１ａ上にトナーの現像ブラシ（穂）が形成され、規制ブレード１２ではこの現像ブラシのトナー通過量（厚さ）を規制する。感光体ドラム４１に対向する位置では、スリーブ１１ａが感光体ドラム４１と接触すると、現像ブラシのトナーが感光体ドラム４１上の静電潜像に従い付着する。
【００３１】
規制ブレード１２は、現像ローラ１１と所定の間隔を隔てて対向配置され、感光体ドラム４１に供給するトナー量を規制する規制部１７を形成する。規制ブレード１２の材質としては、磁性体或いは非磁性体のステンレス等が用いられる。なお、非磁性体の規制ブレード１２に永久磁石を装着して磁性を付与しても良い。
【００３２】
サーミスタ１９は、規制ブレード１２の温度を検知するものであり、規制ブレード１２における正回転方向下流側の表面に貼り付けられる。
【００３３】
Ｔセンサ１３は、ケーシング５内に貯留されるトナー量を検知するものであり、例えば圧電センサや磁気センサ等が用いられる。このＴセンサ１３は、第２撹拌スクリュー８に対面する第２貯留室１６の底面に設けられ、第１貯留室１５及び第２貯留室１６に充分にトナーが貯留されているとき、そのトナーによって一定の圧をかけられることで、トナーが充分に貯留されているものと検知する。一方、Ｔセンサ１３は、充分なトナー量が第１貯留室１５、第２貯留室１６に貯留されていないとき、トナーによって一定以上の圧をかけられることがないので、トナー量が充分に足りていないと検知するようになっている。
【００３４】
図３は、現像装置２１の現像ローラ１１周辺を拡大して示す断面図である。図３を用いて現像ローラ１１表面上のトナー量の規制方法を詳細に説明する。
【００３５】
図３に示すように、磁界発生部材１４は、５つの磁極１４ａ〜１４ｅを有し、Ｎ極１４ａ、１４ｃと、Ｓ極１４ｂ、１４ｄ、１４ｅからなる。Ｎ極１４ａが規制ブレード１２に対向するため、規制ブレード１２として非磁性体或いはＳ極の磁性体を用いることにより、規制部１７に引き合う方向（矢印Ｂ方向）の磁界が発生する。
【００３６】
この磁界により規制ブレード１２と現像ローラ１１のスリーブ１１ａとの間にトナーがブラシ状に起立し、規制部１７により所定の厚みのトナー薄層に規制される。そして、スリーブ１１ａが図３上の矢印Ａ方向（正回転方向）にさらに回転して、トナー薄層が感光体ドラム４１に対向する位置に移動すると、トナー薄層にはＳ極１４ｂにより磁界が付与されるため、トナー薄層は、スリーブ１１ａから離反し、感光体ドラム４１の表面に接触してトナー像を形成する。
【００３７】
さらにスリーブ１１ａが矢印Ａ方向（正回転方向）に回転すると、次に、トナー像の形成に使われなかったトナーにはＮ極１４ｃにより引き合う磁界が付与されて、そのトナーがスリーブ１１ａに付着した状態で現像装置２１内に回収される。さらにスリーブ１１ａが矢印Ａ方向（正回転方向）に回転すると、Ｓ極１４ｄ、１４ｅにより反発する磁界が付与されるため、トナーは現像装置２１内でスリーブ１１ａから離反し、第２貯留室１６に戻される。
【００３８】
現像の動作について説明する。第２撹拌スクリュー８により撹拌・搬送されたトナーが、現像ローラ１１に供給される。そして、現像ローラ１１の表面上でトナー層厚を規制するために、規制ブレード１２と磁界発生部材１４により、スリーブ１１ａの表面上に供給されたトナーから所定の厚みのトナー薄層が形成され、スリーブ１１ａが図３上の矢印Ａ方向（正回転方向）に回転すると、スリーブ１１ａの表面上のトナーが感光体ドラム４１に供給される。さらに、スリーブ１１ａが図３上の矢印Ａ方向（正回転方向）に回転すると、感光体ドラム４１に供給されなかったトナーがスリーブ１１ａに付着した状態で現像装置２１内に回収される。さらにスリーブ１１ａが回転すると、トナーがスリーブ１１ａから離反し、第２貯留室１６に戻される。
【００３９】
次回以降の現像において上述の動作を繰り返す。このように、スリーブ１１ａがその表面上のトナーを介して規制ブレード１２に接触しながら回転を繰り返すと、規制ブレード１２により層厚規制されない余分なトナーが規制ブレード１２における正回転方向上流側の面近傍に滞留する。また、規制ブレード１２とトナー間の摩擦により、規制ブレード１２とトナーが昇温するので、滞留したトナーは、徐々に凝集することになる。
【００４０】
そこで、本実施形態では、上述のようにトナーが凝集することを防止するために、規制ブレード１２の温度を検出し、その温度がトナーの流動性を悪化させるような温度まで上昇すると、現像ローラ１１を逆回転させる構成にしている。図４、図５を用いて詳細に説明する。
【００４１】
図４は、本発明の実施形態である画像形成装置の構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、画像形成部３２、制御部３３、記憶部３４、操作パネル３５、シート収容部５１、定着部５３、装置各部を駆動するモータ３６〜３９、及びサーミスタ１９から構成されている。
【００４２】
画像形成部３２は、感光体ドラム４１、帯電部４２、画像書込部４３、現像装置２１、転写部４５を含み、画像書込部４３が感光体ドラム４１に光ビームを照射させ、感光体ドラム４１の表面上に静電潜像を形成し、現像装置２１により現像した後に、転写部４５により用紙上にトナー像を転写する。
【００４３】
記憶部３４は、画像メモリ６０、ＲＡＭ６１、及びＲＯＭ６２を備えており、ＲＡＭ６１及びＲＯＭ６２は、制御部３３の処理プログラムや処理内容等が記憶されている。
【００４４】
操作パネル３５は、複数の操作キーからなる操作部と、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図示せず）とから構成されており、ユーザが印刷条件等の設定を行う他、画像形成装置１００がファクシミリ機能を有する場合は記憶部３４にファクシミリ送信先を登録し、さらに登録された送信先の読み出しや書き換えを行う等の種々の設定にも使用される。
【００４５】
メインモータ３６は、制御部３３からの制御信号に応じて感光体ドラム４１、転写部４５、定着部５３を駆動する。トナー撹拌モータ３７は、制御部３３からの制御信号に応じて現像装置２１内の第１及び第２撹拌スクリュー７、８（図２参照）を駆動する。現像ローラモータ３８は、制御部３３からの制御信号に応じて現像ローラ１１のスリーブ１１ａ（図２参照）を矢印Ａ方向（正回転方向）とその逆方向に回転駆動する。給紙モータ３９は、制御部３３からの制御信号に応じてシート収容部５１内の給紙ローラを駆動する。
【００４６】
サーミスタ１９は、規制ブレード１２の温度を検知する。検知された温度信号がデジタル信号に変換されて制御部３３に送出される。なお、規制ブレード１２の検知温度は、規制ブレード１２の近傍に滞留するトナーの温度と略同じであるが、一層正確にトナー温度を検知するには、規制ブレード１２及びトナーの熱伝導率、規制ブレード１２の形状、及び規制ブレード１２表面上のサーミスタ１９の位置等に基づく温度補正データをＲＯＭ６２に記憶させ、制御部３３がサーミスタ１９の温度信号をその温度補正データにより補正換算するようにしてもよい。
【００４７】
制御部３３は、設定されたプログラムに従って、画像形成部３２、シート収容部５１、定着部５３、及びそれらを駆動するモータ３６〜３９を全般的に制御する。
【００４８】
さらに、制御部３３は、画像形成のプログラムに基づいて現像ローラモータ３８を正回転方向に駆動制御し、また、サーミスタ１９の温度信号に基づいて現像ローラモータ３８を逆回転制御する機能も有している。
【００４９】
次に、本発明の現像装置を搭載した画像形成装置の動作について説明する。図５は、画像形成装置における、現像ローラモータ３８の逆回転の手順を示すフローチャートである。図２、図４を参照しながら、図５のステップに従い現像ローラモータ３８の逆回転操作について説明する。
【００５０】
ステップＳ１で、ユーザにより操作パネル３５の電源釦が操作され電源がオンにされる。
【００５１】
次に、ステップＳ２で、サーミスタ１９により検知された温度信号Ｔが入力される。ステップＳ３で、温度信号Ｔが所定温度Ｔｘを超えているか否かを判定する。所定温度Ｔｘは、規制ブレード１２の近傍に滞留したトナーが凝集し、画像濃度が急激に低下するトナー温度である。例えば、図２に示す規制部１７（規制ブレード１２と現像ローラ１１との間隔）が０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ、トナー平均粒径が７μｍでは、所定温度Ｔｘは４０℃に設定している。
【００５２】
ここで、温度信号Ｔが所定温度Ｔｘを超えているのなら（ステップＳ３のＹｅｓ）、ステップＳ４で、現像ローラモータ３８を駆動させ、現像ローラ１１のスリーブ１１ａを逆回転させる。その回転角度は、３０度から１８０度の範囲である。スリーブ１１ａが３０度以上回転することにより、トナーが受けている機械ストレスが緩和されるので、規制ブレード１２の近傍で凝集したトナー温度が低下する。ほぐされたトナーは、第２貯留室１６に戻される。一方、スリーブ１１ａが１８０度を超えて回転すると、第２貯留室１６等のハウジング５内のトナーが、ハウジング５とスリーブ１１ａとの間からハウジング５外に漏れ出る不具合がある。
【００５３】
ステップＳ５で、トナー撹拌モータ３７を駆動させ、第１及び第２撹拌スクリュー７、８を図２上の矢印方向に回転させる。第２撹拌スクリュー８の回転により、第２貯留室１６に戻されたトナーが一層ほぐされて、第２貯留室１６に貯留しているトナーとともに撹拌される。
【００５４】
ステップＳ３で、温度信号Ｔが所定温度Ｔｘを超えていないのなら（ステップＳ３のＮｏ）、また、ステップＳ５でトナー撹拌モータ３７の駆動が完了すると、ステップＳ６で、現像ローラモータ３８を駆動させ、スリーブ１１ａを図２上の矢印Ａ方向（正回転方向）回転させるとともに、トナー撹拌モータ３７を駆動させ、第１及び第２撹拌スクリュー７、８を図２上の矢印方向に回転させ、エージングを行う。
【００５５】
次に、ステップＳ７で、画像形成の操作が指示されるまで待機して、その操作指示があると画像形成を開始され、処理を終了する。
【００５６】
上記実施形態によれば、回転可能に配設される第２撹拌スクリュー８と、第２撹拌スクリュー８から供給されたトナーを担持する現像ローラ１１と、現像ローラ１１に対向配置されトナーの層厚を規制する規制ブレード１２と、現像ローラ１１に対向配置され画像データに対応して像が形成される感光体ドラム４１と、現像ローラ１１のスリーブ１１ａを第１の方向に回転させる現像ローラモータ３８と、規制ブレード１２に貼り付けられ規制ブレード１２の温度を検知するサーミスタ１９と、現像ローラモータ３８の回転を制御する制御部３３とを備える。画像形成時に、スリーブ１１ａが第１の方向に回転させられると、感光体ドラム４１の表面上へトナーが供給され、画像形成の開始前に、サーミスタ１９が所定値以上の温度を検知すると、制御部３３は、スリーブ１１ａを第１の方向に対して逆回転させる。
【００５７】
この構成によれば、サーミスタ１９が所定値以上の温度を検知すると、スリーブ１１ａを逆回転させるので、規制ブレード１２の近傍で凝集したトナーがほぐされて、そのトナー温度が低下することになり、トナーの流動性が悪化することを抑制し、良好な現像性能が得られる。
【００５８】
また、この構成によれば、サーミスタ１９が規制ブレード１２に貼り付けられるので、装置が大型化することがなく、簡単な構成によって、現像剤の流動性の悪化を抑えた画像形成装置を得ることができる。
【００５９】
また、スリーブ１１ａは、３０度から１８０度の範囲で逆回転させられることによって、規制ブレード１２の近傍で凝集したトナーがほぐされて、トナー温度が低下することになり、現像剤の流動性の悪化を抑制し、良好な現像性能が得られるとともに、ハウジング５内のトナーが、ハウジング５とスリーブ１１ａとの間からハウジング５外に漏れ出るおそれがない。
【００６０】
また、スリーブ１１ａが第１の方向に対して逆方向に回転させられるとともに、第２撹拌スクリュー８が回転させられることによって、規制ブレード１２の近傍で凝集したトナーがほぐされて、第２貯留室１６に戻され、第２撹拌スクリュー８の回転により、第２貯留室１６に戻されたトナーが一層ほぐされて、また第２貯留室１６に貯留しているトナーとともに撹拌されるので、トナーの流動性の悪化を抑制することができる。
【００６１】
尚、上記実施形態では、トナー成分とキャリヤとから成る２成分現像剤を用いる画像形成装置に適用したが、本発明は２成分現像剤を用いる画像形成装置に限定されるものではなく、例えば１成分現像剤を用いる画像形成装置であっても、同様に適用可能である。
【００６２】
また、上記実施形態では、モノクロ画像を形成する画像形成装置に適用したが、本発明はこれに限らず、カラー画像を形成する画像形成装置であっても、同様に適用可能である。
【００６３】
また、上記実施形態では、規制ブレード１２と現像ローラ１１が所定の間隔を隔てて配置され、その間の規制部１７により、トナー量を規制したトナー薄層を形成する現像装置に適用したが、本発明はこれに限らず、規制ブレードと現像ローラが摺擦して、帯電したトナー薄層を形成する現像装置であっても、同様に適用可能である。
【００６４】
また、上記実施形態では、画像形成が開始される前に、規制ブレード１２の検知した温度に基づいて、現像ローラ１１を逆回転させる構成を示したが、本発明はこれに限らず、画像形成の完了後に、規制ブレード１２の検知した温度に基づいて、現像ローラ１１を逆回転させるようにしてもよい。この場合も上記同様、画像形成完了後の規制ブレード１２の近傍で凝集したトナーがほぐされて、トナー温度が低下することになる。
【００６５】
また、上記実施形態では、スリーブ１１ａが逆回転させられると、その後、第２撹拌スクリュー８が画像形成時と同じ方向に回転させられる構成を示したが、本発明はこれに限らず、第２撹拌スクリュー８は、スリーブ１１ａの回転と連動して、ほほ同時に回転させられるようにしても良いし、画像形成時と逆方向に回転させられるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、現像剤を用いて感光体等の像担持体の現像を行う現像装置を備える複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】は、本発明の実施形態である画像形成装置を示す断面図である。
【図２】は、本発明の実施形態である現像装置を示す側面断面図（図２（ａ））、及び現像装置を示す上方からの概略平面図（図２（ｂ））である。
【図３】は、本発明の実施形態である現像装置の現像ローラ周辺を拡大して示す断面図である。
【図４】は、本発明の実施形態である画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図５】は、本発明の実施形態である現像装置を備えた画像形成装置における、現像ローラの逆回転の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
５ ケーシング
６ カバー
７ 第１撹拌スクリュー（撹拌部材）
８ 第２撹拌スクリュー（撹拌部材）
１１ 現像ローラ（現像剤担持体）
１１ａ スリーブ
１２ 規制ブレード（規制部材）
１３ Ｔセンサ
１４ 磁界発生部材
１４ａ〜１４ｅ 磁極
１５ 第１貯留室
１６ 第２貯留室
１７ 規制部
１９ サーミスタ（温度検知部材）
２１ 現像装置
３３ 制御部（制御手段）
３７ トナー撹拌モータ
３８ 現像ローラモータ（駆動部材）
１００ 画像形成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を用いて感光体等の像担持体の現像を行う現像装置を備える複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に現像ローラの現像剤の層厚を規制する規制ブレードを有する現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像装置は、現像剤を撹拌混合する撹拌部材と、現像剤を担持する現像ローラ等の現像剤担持体と、現像剤の層厚を規制する規制部材を備えて、像担持体の静電潜像の現像を行うことを目的としている。かかる現像剤の層厚を規制するために、現像剤担持体がその表面上の現像剤を介して規制部材に回転摺動すると、規制部材と現像剤で摩擦が起こる。この摩擦で発生する熱により現像剤が昇温すると、現像剤が溶融したりして、現像剤の流動性が悪くなる。また、規制部材により層厚規制されない余分な現像剤が規制部材の近傍に滞留し、滞留した現像剤が、摩擦熱により昇温して、また機械ストレスを受けると、徐々に凝集し、やはり現像剤の流動性が悪くなる。現像剤の流動性が悪化すると、現像剤の性能が劣化して、地汚れやスジ等の現像ムラ等が生じ、現像性能が低下するという不具合がある。
【０００３】
そこで、特許文献１には、現像剤を担持し搬送する現像剤担持体と、この現像剤の層厚を規制する規制部材と、現像剤担持体による現像剤の搬送方向における規制部材の上流側の位置で現像剤担持体に対向するように吸熱部材とを設けて、この吸熱部材が、現像剤の昇温を抑制するように、現像剤の熱を吸収し、吸収した熱を現像装置外に放熱する技術が開示されている。
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、現像剤が規制部材と現像剤との摩擦により過剰に昇温することが抑制されているが、規制部材の近傍に滞留した現像剤が機械ストレスを受けて、凝集することに対しては、不十分であった。このために、現像剤の流動性が改善していないので、現像性能が低下するという不具合があった。また、上述した従来技術では、吸熱部材としてヒートシンクを備え、このヒートシンクがアルミニウム、銅、鉄、ステンレス等の高価な金属部品で構成されることになり、装置が大型化して、製造コスト上高くなりという不具合があった。
【特許文献１】特開２００６−１３９０４５号公報（段落［００６１］、［００６２］、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、規制部材の近傍に滞留した現像剤が、機械ストレスや摩擦熱により、凝集し昇温することを防止して、よって、現像剤の流動性の悪化を抑制し、良好な現像性能が得られるとともに、装置が大型化することがなく、簡単な構成によって、現像剤の流動性の悪化を抑えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、回転可能である撹拌部材と、該撹拌部材から供給された現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対向配置され現像剤の層厚を規制する規制部材と、前記現像剤担持体に対向配置され画像データに対応して像が形成される感光体ドラムと、前記現像剤担持体を正逆回転させる駆動部材と、該記駆動部材の回転を制御する制御手段とを備え、前記現像剤担持体は、前記駆動部材により正回転させられると、前記感光体ドラム上へ現像剤を供給する画像形成装置において、前記規制部材に取り付けられ前記規制部材の温度を検知する温度検知部材を有し、前記温度検知部材が所定値以上の温度を検知すると、前記制御手段は、前記現像剤担持体を所定の範囲で逆回転させることを特徴としている。
【０００７】
この構成によれば、温度検知部材が所定値以上の温度を検知すると、駆動部材が現像剤担持体を逆回転させるので、規制部材の近傍で凝集した現像剤がほぐされて、現像剤温度が低下する。また、この構成によれば、温度検知部材が規制に取り付けられるので、簡単な装置構成になる。
【０００８】
また、本発明は、上記の構成の画像形成装置において、前記現像剤担持体は、３０度から１８０度の範囲で逆回転させられることを特徴としている。この構成によれば、駆動部材が現像剤担持体を逆回転すると、規制部材の近傍で凝集した現像剤がほぐされて、現像剤温度が低下し、また現像剤が現像剤担持体から外部に漏れ出ない。
【０００９】
また、本発明は、上記の構成の画像形成装置において、前記撹拌部材を回転させる撹拌駆動部材を備え、画像形成の開始前、または画像形成の完了後に、前記現像剤担持体が逆回転させられるとともに、前記撹拌駆動部材が前記撹拌部材を前記現像剤担持体に現像剤を供給する方向に回転させることを特徴としている。この構成によれば、現像剤担持体が逆回転すると、規制部材の近傍で凝集した現像剤がほぐされて、撹拌部材に戻され、撹拌部材が回転させられると、撹拌部材に戻された現像剤が現像剤収容部に貯留している現像剤とともに撹拌される。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、温度検知部材が所定値以上の温度を検知すると、駆動部材が現像剤担持体を逆回転させるので、規制部材の近傍で凝集した現像剤がほぐされて、現像剤温度が低下することになり、現像剤の流動性の悪化を抑制し、良好な現像性能が得られる。また、温度検知部材が規制部材に取り付けられるので、装置が大型化することがなく、簡単な構成によって、現像剤の流動性の悪化を抑えた画像形成装置を得ることができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば、駆動部材が現像剤担持体を３０度以上逆回転させると、規制部材の近傍で凝集した現像剤がほぐされて、現像剤温度が低下するので、現像剤の流動性の悪化を抑制し、良好な現像性能が得られる。また、駆動部材が現像剤担持体を１８０度を超えて逆回転することがないので、現像剤が現像剤担持体から外部に漏れ出るおそれがない。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明によれば、現像剤担持体が逆回転すると、規制部材の近傍で凝集した現像剤がほぐされて、撹拌部材に戻され、撹拌部材が回転させられると、撹拌部材に戻された現像剤が現像剤収容部に貯留している現像剤とともに撹拌されるので、現像剤の流動性の悪化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。本発明の実施形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態である画像形成装置を示す断面図である。この画像形成装置１００は、感光体ドラム４１、帯電部４２、画像書込部（レーザスキャンユニット）４３、現像装置２１、トナー補給部４４、転写部４５、クリーニング部４６、シート収容給紙部５１、搬送部５２、定着部５３、および排紙部５４から構成されている。
【００１５】
感光体ドラム４１は、例えばアルミニウム製ドラムにアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の感光層が積層されたものであり、帯電部４２により、その表面が帯電させられるようになっている。そして、感光体ドラム４１は、画像書込部４３からのレーザビームを受けると、その表面に静電潜像を形成する。
【００１６】
帯電部４２は、コロナ放電等の放電することで感光体ドラム４１の表面を帯電させるものである。例えば帯電部４２は、細いワイヤー等を有しており、これを電極として、高電圧を印加されることで放電するようになっている。画像書込部４３は、画像データに基づいて、レーザビーム等の光ビームを感光体ドラム４１に照射させ、その感光体ドラム４１に静電潜像を形成させるものである。なお、画像データは不図示のパーソナルコンピューター（ＰＣ）から送信されたものである。
【００１７】
現像装置２１は、感光体ドラム４１の静電潜像にトナーを付着させて、トナー像を形成させるものである。なお、現像装置２１に収容されているトナーとしては、例えばトナー成分とキャリヤとから構成される２成分現像剤や、トナー成分のみから構成される１成分現像剤が挙げられる。また、現像装置２１の詳細については後述する。
【００１８】
トナー補給部４４は、現像装置２１内部のトナーが不足するようになれば、その現像装置２１にトナーを供給するとともに、トナーを貯留しておくものである。転写部４５は、感光体ドラム４１表面に形成されたトナー像を搬送部５２から搬送されてくるシート（用紙やＯＨＰ等）に転写させるものである。
【００１９】
クリーニング部４６は、トナー像がシートに転写された後に、感光体ドラム４１の表面に残ったトナーを除去するもので、例えば、感光体ドラム４１の長手方向に線接触するブレード材等で形成される。シート収容給紙部５１は、シートを収容するとともに、搬送部５２にシートを送出するものである。
【００２０】
搬送部５２は、シート収容部５１から排紙部５４までのシートの通路である。その搬送路５２の途中にある定着部５３は、ローラ対がシートを加熱・加圧することにより、シートに転写されたトナーを溶融定着させるものであり、両ローラ間にシートを挟持して排紙部５４に搬送する。排紙部５４は、定着されたシートを収容するものである。
【００２１】
次に、画像形成動作について説明する。予め入力された画像データに基づいて、以下のように画像形成動作が実行される。
【００２２】
まず、帯電ローラ４２により感光体ドラム４１が帯電される。この感光体ドラム４１に対して、画像データに従い、画像書込部４３が感光体ドラム４１の表面の走査露光を行い、感光体ドラム４１の表面には静電潜像が形成される。次に、現像装置２１が感光体ドラム４１にトナーを供給して、感光体ドラム４１の静電潜像が現像される。搬送部５２がシート収容部５１のシートを転写部４５に搬送し、転写部４５がそのシートに感光体ドラム４１のトナー像を転写する。転写後に、クリーニング部４６が感光体ドラム４１の表面に残留したトナーを清掃する。一方、転写されたシートが搬送部５２により定着部５３に案内され、定着部５３がシートを加熱・加圧すると、シートにトナー像が定着される。そして、定着されたシートが搬送部５２から順次排出され、排紙部５４がシートを受け止める。
【００２３】
図２は、２成分現像剤を用いる現像装置２１を示す図であり、図２（ａ）は現像装置２１を示す側面断面図、図２（ｂ）は現像装置２１を示す上方からの概略平面図である。なお、図２（ｂ）は、便宜上、カバー６を除外し、第１撹拌スクリュー７（後述）を重点的に表現している。
【００２４】
図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、現像装置２１は、ケーシング５、カバー６、撹拌部材としての第１撹拌スクリュー７及び第２撹拌スクリュー８、現像剤担持体としての現像ローラ１１、規制ブレード１２、及び温度検知部材としてのサーミスタ１９を含む構成である。
【００２５】
ケーシング５は、カバー６とともに、現像装置２１の外殻を構成するものである。ケーシング５とカバー６の内部に、トナーが収容され、他の部材が備え付けられる。ケーシング５と一体形成された仕切り板９により、第１貯留室１５と第２貯留室１６が区分けされ、第１及び第２貯留室１５、１６がトナーを収容する。この第１貯留室１５には第１撹拌スクリュー７が配設され、第２貯留室１６には第２撹拌スクリュー８が配設されている。カバー６がケーシング５に取り付けられ、第１及び第２貯留室１５、１６に収容されたトナー等が外部に漏れないように封止されている。
【００２６】
第１撹拌スクリュー７は、支軸７ａを中心とし、その周囲に螺旋羽７ｂを設けた構成になっており、支軸７ａがケーシング５に回転可能に軸支されている。第２撹拌スクリュー８は、８ａを中心とし、その周囲に螺旋羽８ｂを設けた構成になっており、支軸８ａが支軸７ａに平行な状態でケーシング５に回転可能に軸支されている。また、第２撹拌スクリュー８は、支軸８ａに連結したトナー撹拌モータ３７により回転駆動され、第１撹拌スクリュー７は、トナー撹拌モータ３７とギア列（不図示）を介して連結されている。トナー撹拌モータ３７が駆動すると、第２撹拌スクリュー８が図２（ａ）上の矢印方向に回転し、ギア列（不図示）を介して、第１撹拌スクリュー７が同時に図２（ａ）上の矢印方向に回転する。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、ケーシング５の長手方向（支軸７ａの方向）の両端部において、仕切り板９は存在せず、第１撹拌スクリュー７、第２撹拌スクリュー８間でのトナーの受け渡しが可能となっている。第１撹拌スクリュー７は、図２（ｂ）、図２（ａ）上の矢印方向に回転して、第１貯留室１５に貯留されているトナー等を撹拌させながら支軸７ａ方向へと搬送して、第２貯留室１６に導く。第２撹拌スクリュー８は、図２（ａ）上の矢印方向に回転して、第２貯留室１６に搬送されてきたトナーを撹拌させながら支軸８ａ方向へと搬送して、現像ローラ１１に供給する。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、現像ローラ１１は、感光体ドラム４１（図１参照）の回転に応じて回転することで、その感光体ドラム４１の感光層にトナーを供給するものであり、スリーブ１１ａと磁界発生部材１４を含む構成である。
【００２９】
スリーブ１１ａは、感光体ドラム４１に対向し、磁界発生部材１４との間に所定の隙間を設けて、ローラ軸１１ｂに固設されている。ローラ軸１１ｂは支軸８ａに平行な状態で回転可能にケーシング５に軸止され、現像ローラモータ３８に連結されている。現像ローラモータ３８が駆動すると、ローラ軸１１ｂを介して、スリーブ１１ａが図２（ａ）上のＡ方向（正回転方向）に回転する。スリーブ１１ａは、例えばアルミニウム製のものを本実施形態で用いることができる。
【００３０】
磁界発生部材１４は、スリーブ１１ａに対して回転不能に固定され、複数の磁極を有する永久磁石からなる。この磁界発生部材１４の磁力の強さに従い、スリーブ１１ａ上にトナーの現像ブラシ（穂）が形成され、規制ブレード１２ではこの現像ブラシのトナー通過量（厚さ）を規制する。感光体ドラム４１に対向する位置では、スリーブ１１ａが感光体ドラム４１と接触すると、現像ブラシのトナーが感光体ドラム４１上の静電潜像に従い付着する。
【００３１】
規制ブレード１２は、現像ローラ１１と所定の間隔を隔てて対向配置され、感光体ドラム４１に供給するトナー量を規制する規制部１７を形成する。規制ブレード１２の材質としては、磁性体或いは非磁性体のステンレス等が用いられる。なお、非磁性体の規制ブレード１２に永久磁石を装着して磁性を付与しても良い。
【００３２】
サーミスタ１９は、規制ブレード１２の温度を検知するものであり、規制ブレード１２における正回転方向下流側の表面に貼り付けられる。
【００３３】
Ｔセンサ１３は、ケーシング５内に貯留されるトナー量を検知するものであり、例えば圧電センサや磁気センサ等が用いられる。このＴセンサ１３は、第２撹拌スクリュー８に対面する第２貯留室１６の底面に設けられ、第１貯留室１５及び第２貯留室１６に充分にトナーが貯留されているとき、そのトナーによって一定の圧をかけられることで、トナーが充分に貯留されているものと検知する。一方、Ｔセンサ１３は、充分なトナー量が第１貯留室１５、第２貯留室１６に貯留されていないとき、トナーによって一定以上の圧をかけられることがないので、トナー量が充分に足りていないと検知するようになっている。
【００３４】
図３は、現像装置２１の現像ローラ１１周辺を拡大して示す断面図である。図３を用いて現像ローラ１１表面上のトナー量の規制方法を詳細に説明する。
【００３５】
図３に示すように、磁界発生部材１４は、５つの磁極１４ａ〜１４ｅを有し、Ｎ極１４ａ、１４ｃと、Ｓ極１４ｂ、１４ｄ、１４ｅからなる。Ｎ極１４ａが規制ブレード１２に対向するため、規制ブレード１２として非磁性体或いはＳ極の磁性体を用いることにより、規制部１７に引き合う方向（矢印Ｂ方向）の磁界が発生する。
【００３６】
この磁界により規制ブレード１２と現像ローラ１１のスリーブ１１ａとの間にトナーがブラシ状に起立し、規制部１７により所定の厚みのトナー薄層に規制される。そして、スリーブ１１ａが図３上の矢印Ａ方向（正回転方向）にさらに回転して、トナー薄層が感光体ドラム４１に対向する位置に移動すると、トナー薄層にはＳ極１４ｂにより磁界が付与されるため、トナー薄層は、スリーブ１１ａから離反し、感光体ドラム４１の表面に接触してトナー像を形成する。
【００３７】
さらにスリーブ１１ａが矢印Ａ方向（正回転方向）に回転すると、次に、トナー像の形成に使われなかったトナーにはＮ極１４ｃにより引き合う磁界が付与されて、そのトナーがスリーブ１１ａに付着した状態で現像装置２１内に回収される。さらにスリーブ１１ａが矢印Ａ方向（正回転方向）に回転すると、Ｓ極１４ｄ、１４ｅにより反発する磁界が付与されるため、トナーは現像装置２１内でスリーブ１１ａから離反し、第２貯留室１６に戻される。
【００３８】
現像の動作について説明する。第２撹拌スクリュー８により撹拌・搬送されたトナーが、現像ローラ１１に供給される。そして、現像ローラ１１の表面上でトナー層厚を規制するために、規制ブレード１２と磁界発生部材１４により、スリーブ１１ａの表面上に供給されたトナーから所定の厚みのトナー薄層が形成され、スリーブ１１ａが図３上の矢印Ａ方向（正回転方向）に回転すると、スリーブ１１ａの表面上のトナーが感光体ドラム４１に供給される。さらに、スリーブ１１ａが図３上の矢印Ａ方向（正回転方向）に回転すると、感光体ドラム４１に供給されなかったトナーがスリーブ１１ａに付着した状態で現像装置２１内に回収される。さらにスリーブ１１ａが回転すると、トナーがスリーブ１１ａから離反し、第２貯留室１６に戻される。
【００３９】
次回以降の現像において上述の動作を繰り返す。このように、スリーブ１１ａがその表面上のトナーを介して規制ブレード１２に接触しながら回転を繰り返すと、規制ブレード１２により層厚規制されない余分なトナーが規制ブレード１２における正回転方向上流側の面近傍に滞留する。また、規制ブレード１２とトナー間の摩擦により、規制ブレード１２とトナーが昇温するので、滞留したトナーは、徐々に凝集することになる。
【００４０】
そこで、本実施形態では、上述のようにトナーが凝集することを防止するために、規制ブレード１２の温度を検出し、その温度がトナーの流動性を悪化させるような温度まで上昇すると、現像ローラ１１を逆回転させる構成にしている。図４、図５を用いて詳細に説明する。
【００４１】
図４は、本発明の実施形態である画像形成装置の構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、画像形成部３２、制御部３３、記憶部３４、操作パネル３５、シート収容部５１、定着部５３、装置各部を駆動するモータ３６〜３９、及びサーミスタ１９から構成されている。
【００４２】
画像形成部３２は、感光体ドラム４１、帯電部４２、画像書込部４３、現像装置２１、転写部４５を含み、画像書込部４３が感光体ドラム４１に光ビームを照射させ、感光体ドラム４１の表面上に静電潜像を形成し、現像装置２１により現像した後に、転写部４５により用紙上にトナー像を転写する。
【００４３】
記憶部３４は、画像メモリ６０、ＲＡＭ６１、及びＲＯＭ６２を備えており、ＲＡＭ６１及びＲＯＭ６２は、制御部３３の処理プログラムや処理内容等が記憶されている。
【００４４】
操作パネル３５は、複数の操作キーからなる操作部と、設定条件や装置の状態等を表示する表示部（いずれも図示せず）とから構成されており、ユーザが印刷条件等の設定を行う他、画像形成装置１００がファクシミリ機能を有する場合は記憶部３４にファクシミリ送信先を登録し、さらに登録された送信先の読み出しや書き換えを行う等の種々の設定にも使用される。
【００４５】
メインモータ３６は、制御部３３からの制御信号に応じて感光体ドラム４１、転写部４５、定着部５３を駆動する。トナー撹拌モータ３７は、制御部３３からの制御信号に応じて現像装置２１内の第１及び第２撹拌スクリュー７、８（図２参照）を駆動する。現像ローラモータ３８は、制御部３３からの制御信号に応じて現像ローラ１１のスリーブ１１ａ（図２参照）を矢印Ａ方向（正回転方向）とその逆方向に回転駆動する。給紙モータ３９は、制御部３３からの制御信号に応じてシート収容部５１内の給紙ローラを駆動する。
【００４６】
サーミスタ１９は、規制ブレード１２の温度を検知する。検知された温度信号がデジタル信号に変換されて制御部３３に送出される。なお、規制ブレード１２の検知温度は、規制ブレード１２の近傍に滞留するトナーの温度と略同じであるが、一層正確にトナー温度を検知するには、規制ブレード１２及びトナーの熱伝導率、規制ブレード１２の形状、及び規制ブレード１２表面上のサーミスタ１９の位置等に基づく温度補正データをＲＯＭ６２に記憶させ、制御部３３がサーミスタ１９の温度信号をその温度補正データにより補正換算するようにしてもよい。
【００４７】
制御部３３は、設定されたプログラムに従って、画像形成部３２、シート収容部５１、定着部５３、及びそれらを駆動するモータ３６〜３９を全般的に制御する。
【００４８】
さらに、制御部３３は、画像形成のプログラムに基づいて現像ローラモータ３８を正回転方向に駆動制御し、また、サーミスタ１９の温度信号に基づいて現像ローラモータ３８を逆回転制御する機能も有している。
【００４９】
次に、本発明の現像装置を搭載した画像形成装置の動作について説明する。図５は、画像形成装置における、現像ローラモータ３８の逆回転の手順を示すフローチャートである。図２、図４を参照しながら、図５のステップに従い現像ローラモータ３８の逆回転操作について説明する。
【００５０】
ステップＳ１で、ユーザにより操作パネル３５の電源釦が操作され電源がオンにされる。
【００５１】
次に、ステップＳ２で、サーミスタ１９により検知された温度信号Ｔが入力される。ステップＳ３で、温度信号Ｔが所定温度Ｔｘを超えているか否かを判定する。所定温度Ｔｘは、規制ブレード１２の近傍に滞留したトナーが凝集し、画像濃度が急激に低下するトナー温度である。例えば、図２に示す規制部１７（規制ブレード１２と現像ローラ１１との間隔）が０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ、トナー平均粒径が７μｍでは、所定温度Ｔｘは４０℃に設定している。
【００５２】
ここで、温度信号Ｔが所定温度Ｔｘを超えているのなら（ステップＳ３のＹｅｓ）、ステップＳ４で、現像ローラモータ３８を駆動させ、現像ローラ１１のスリーブ１１ａを逆回転させる。その回転角度は、３０度から１８０度の範囲である。スリーブ１１ａが３０度以上回転することにより、トナーが受けている機械ストレスが緩和されるので、規制ブレード１２の近傍で凝集したトナー温度が低下する。ほぐされたトナーは、第２貯留室１６に戻される。一方、スリーブ１１ａが１８０度を超えて回転すると、第２貯留室１６等のハウジング５内のトナーが、ハウジング５とスリーブ１１ａとの間からハウジング５外に漏れ出る不具合がある。
【００５３】
ステップＳ５で、トナー撹拌モータ３７を駆動させ、第１及び第２撹拌スクリュー７、８を図２上の矢印方向に回転させる。第２撹拌スクリュー８の回転により、第２貯留室１６に戻されたトナーが一層ほぐされて、第２貯留室１６に貯留しているトナーとともに撹拌される。
【００５４】
ステップＳ３で、温度信号Ｔが所定温度Ｔｘを超えていないのなら（ステップＳ３のＮｏ）、また、ステップＳ５でトナー撹拌モータ３７の駆動が完了すると、ステップＳ６で、現像ローラモータ３８を駆動させ、スリーブ１１ａを図２上の矢印Ａ方向（正回転方向）回転させるとともに、トナー撹拌モータ３７を駆動させ、第１及び第２撹拌スクリュー７、８を図２上の矢印方向に回転させ、エージングを行う。
【００５５】
次に、ステップＳ７で、画像形成の操作が指示されるまで待機して、その操作指示があると画像形成を開始され、処理を終了する。
【００５６】
上記実施形態によれば、回転可能に配設される第２撹拌スクリュー８と、第２撹拌スクリュー８から供給されたトナーを担持する現像ローラ１１と、現像ローラ１１に対向配置されトナーの層厚を規制する規制ブレード１２と、現像ローラ１１に対向配置され画像データに対応して像が形成される感光体ドラム４１と、現像ローラ１１のスリーブ１１ａを第１の方向に回転させる現像ローラモータ３８と、規制ブレード１２に貼り付けられ規制ブレード１２の温度を検知するサーミスタ１９と、現像ローラモータ３８の回転を制御する制御部３３とを備える。画像形成時に、スリーブ１１ａが第１の方向に回転させられると、感光体ドラム４１の表面上へトナーが供給され、画像形成の開始前に、サーミスタ１９が所定値以上の温度を検知すると、制御部３３は、スリーブ１１ａを第１の方向に対して逆回転させる。
【００５７】
この構成によれば、サーミスタ１９が所定値以上の温度を検知すると、スリーブ１１ａを逆回転させるので、規制ブレード１２の近傍で凝集したトナーがほぐされて、そのトナー温度が低下することになり、トナーの流動性が悪化することを抑制し、良好な現像性能が得られる。
【００５８】
また、この構成によれば、サーミスタ１９が規制ブレード１２に貼り付けられるので、装置が大型化することがなく、簡単な構成によって、現像剤の流動性の悪化を抑えた画像形成装置を得ることができる。
【００５９】
また、スリーブ１１ａは、３０度から１８０度の範囲で逆回転させられることによって、規制ブレード１２の近傍で凝集したトナーがほぐされて、トナー温度が低下することになり、現像剤の流動性の悪化を抑制し、良好な現像性能が得られるとともに、ハウジング５内のトナーが、ハウジング５とスリーブ１１ａとの間からハウジング５外に漏れ出るおそれがない。
【００６０】
また、スリーブ１１ａが第１の方向に対して逆方向に回転させられるとともに、第２撹拌スクリュー８が回転させられることによって、規制ブレード１２の近傍で凝集したトナーがほぐされて、第２貯留室１６に戻され、第２撹拌スクリュー８の回転により、第２貯留室１６に戻されたトナーが一層ほぐされて、また第２貯留室１６に貯留しているトナーとともに撹拌されるので、トナーの流動性の悪化を抑制することができる。
【００６１】
尚、上記実施形態では、トナー成分とキャリヤとから成る２成分現像剤を用いる画像形成装置に適用したが、本発明は２成分現像剤を用いる画像形成装置に限定されるものではなく、例えば１成分現像剤を用いる画像形成装置であっても、同様に適用可能である。
【００６２】
また、上記実施形態では、モノクロ画像を形成する画像形成装置に適用したが、本発明はこれに限らず、カラー画像を形成する画像形成装置であっても、同様に適用可能である。
【００６３】
また、上記実施形態では、規制ブレード１２と現像ローラ１１が所定の間隔を隔てて配置され、その間の規制部１７により、トナー量を規制したトナー薄層を形成する現像装置に適用したが、本発明はこれに限らず、規制ブレードと現像ローラが摺擦して、帯電したトナー薄層を形成する現像装置であっても、同様に適用可能である。
【００６４】
また、上記実施形態では、画像形成が開始される前に、規制ブレード１２の検知した温度に基づいて、現像ローラ１１を逆回転させる構成を示したが、本発明はこれに限らず、画像形成の完了後に、規制ブレード１２の検知した温度に基づいて、現像ローラ１１を逆回転させるようにしてもよい。この場合も上記同様、画像形成完了後の規制ブレード１２の近傍で凝集したトナーがほぐされて、トナー温度が低下することになる。
【００６５】
また、上記実施形態では、スリーブ１１ａが逆回転させられると、その後、第２撹拌スクリュー８が画像形成時と同じ方向に回転させられる構成を示したが、本発明はこれに限らず、第２撹拌スクリュー８は、スリーブ１１ａの回転と連動して、ほほ同時に回転させられるようにしても良いし、画像形成時と逆方向に回転させられるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、現像剤を用いて感光体等の像担持体の現像を行う現像装置を備える複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】は、本発明の実施形態である画像形成装置を示す断面図である。
【図２】は、本発明の実施形態である現像装置を示す側面断面図（図２（ａ））、及び現像装置を示す上方からの概略平面図（図２（ｂ））である。
【図３】は、本発明の実施形態である現像装置の現像ローラ周辺を拡大して示す断面図である。
【図４】は、本発明の実施形態である画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図５】は、本発明の実施形態である現像装置を備えた画像形成装置における、現像ローラの逆回転の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
５ ケーシング
６ カバー
７ 第１撹拌スクリュー（撹拌部材）
８ 第２撹拌スクリュー（撹拌部材）
１１ 現像ローラ（現像剤担持体）
１１ａ スリーブ
１２ 規制ブレード（規制部材）
１３ Ｔセンサ
１４ 磁界発生部材
１４ａ〜１４ｅ 磁極
１５ 第１貯留室
１６ 第２貯留室
１７ 規制部
１９ サーミスタ（温度検知部材）
２１ 現像装置
３３ 制御部（制御手段）
３７ トナー撹拌モータ
３８ 現像ローラモータ（駆動部材）
１００ 画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能である撹拌部材と、該撹拌部材から供給された現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対向配置され現像剤の層厚を規制する規制部材と、前記現像剤担持体に対向配置され画像データに対応して像が形成される感光体ドラムと、前記現像剤担持体を正逆回転させる駆動部材と、該記駆動部材の回転を制御する制御手段とを備え、
前記現像剤担持体は、前記駆動部材により正回転させられると、前記感光体ドラム上へ現像剤を供給する画像形成装置において、
前記規制部材に取り付けられ前記規制部材の温度を検知する温度検知部材を有し、前記温度検知部材が所定値以上の温度を検知すると、前記制御手段は、前記現像剤担持体を所定の範囲で逆回転させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体は、３０度から１８０度の範囲で逆回転させられることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記撹拌部材を回転させる撹拌駆動部材を備え、画像形成の開始前、または画像形成の完了後に、前記現像剤担持体が逆回転させられるとともに、前記撹拌駆動部材が前記撹拌部材を前記現像剤担持体に現像剤を供給する方向に回転させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１】
回転可能である撹拌部材と、該撹拌部材から供給された現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対向配置され現像剤の層厚を規制する規制部材と、前記現像剤担持体に対向配置され画像データに対応して像が形成される感光体ドラムと、前記現像剤担持体を正逆回転させる駆動部材と、該記駆動部材の回転を制御する制御手段とを備え、
前記現像剤担持体は、前記駆動部材により正回転させられると、前記感光体ドラム上へ現像剤を供給する画像形成装置において、
前記規制部材に取り付けられ前記規制部材の温度を検知する温度検知部材を有し、前記温度検知部材が所定値以上の温度を検知すると、前記制御手段は、前記現像剤担持体を所定の範囲で逆回転させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体は、３０度から１８０度の範囲で逆回転させられることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記撹拌部材を回転させる撹拌駆動部材を備え、画像形成の開始前、または画像形成の完了後に、前記現像剤担持体が逆回転させられるとともに、前記撹拌駆動部材が前記撹拌部材を前記現像剤担持体に現像剤を供給する方向に回転させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−３０４６７６（Ｐ２００８−３０４６７６Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５１３４１（Ｐ２００７−１５１３４１）
【出願日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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