画像形成装置
【課題】現像剤の滞留に起因して生ずる濃度不良や画質のざらつきを防止し得る画像形成装置を提供すること。
【解決手段】画像形成装置は、静電潜像が形成される潜像保持体と、現像剤を収容し潜像保持体に形成された静電潜像を現像する現像器と、現像時に現像器を潜像保持体に近づけ非現像時に現像器を潜像保持体から離して現像器の潜像保持体に対する姿勢を変化させる移動機構とを備える。
【解決手段】画像形成装置は、静電潜像が形成される潜像保持体と、現像剤を収容し潜像保持体に形成された静電潜像を現像する現像器と、現像時に現像器を潜像保持体に近づけ非現像時に現像器を潜像保持体から離して現像器の潜像保持体に対する姿勢を変化させる移動機構とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置に関し、詳しくは、潜像保持体に形成された静電潜像を現像剤で現像して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタなどの電子写真方式を採用してなる画像形成装置においては、潜像保持体である感光体表面に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
このような画像形成装置は、感光体表面に形成された静電潜像を可視像化するために、着色剤であるトナー等の現像剤を感光体へ供給し、静電潜像にトナーを選択的に付着させて現像する現像器を備えている。
【０００３】
上記現像器にて現像され感光体表面に形成されたトナー像はシート状の記録媒体に転写される。そして、トナー像が転写された記録媒体はトナー像を加熱して溶融させる定着器に通され、溶融したトナー像は記録媒体上に定着する。
一方、転写後、上記感光体表面には記録媒体に転写されなかった一部のトナーが残留する。この残留トナーは次の画像形成に備えて感光体表面から除去される。そのため、感光体の近傍には感光体表面から不要な残留トナーを除去するクリーニング装置が設けられており、除去された残留トナーはクリーニング装置の収容部に収容される。
【０００４】
ところで、乾式の現像剤を用いる静電潜像の現像は、現像剤が磁性のキャリアとトナーとから構成される２成分現像方式と、現像剤がトナーのみから構成される１成分現像方式の二つに大別される。
【０００５】
２成分現像方式では、トナー及び磁性キャリアからなる２成分系の現像剤を、現像剤担持体である現像ローラに内蔵された磁石の磁気を利用して現像ローラ表面に担持し、現像ローラを回転させることにより担持した現像剤を感光体と対向する現像領域へ搬送する。
現像剤が現像領域に搬送されると、現像剤に含まれる帯電したトナーが感光体表面の静電潜像に静電的に付着することにより静電潜像を現像し、現像領域を通過した現像剤は現像器に戻り、現像ローラの表面から磁気的に解放されて現像器の現像槽内に回収される。
したがって、２成分現像方式で安定した現像を行うためには、消費されるトナーを補給し、現像剤に含まれるトナーの割合、つまりトナー濃度が一定になるように制御する必要がある。
【０００６】
また、２成分現像方式では、キャリアとトナーの摩擦によりトナーを帯電させるため、現像器の現像槽内にはオーガ機構等の撹拌機構を設けるのが一般的である。
このため、２成分現像方式では、現像槽内における現像剤の滞留は比較的発生し難いと言えるが、現像剤が循環し難いデッドスペースが全くないわけではない。すなわち、撹拌の弱い部分、とりわけ、現像剤が現像ローラ表面から解放される箇所の近傍で現像剤の滞留が起こり易い。
【０００７】
これに対し、１成分現像方式では、トナー濃度を制御する必要はない。また、２成分現像方式のように現像槽内でキャリアとトナーを撹拌混合する必要もないのでオーガ機構のような複雑な撹拌機構を設けなくともよく、現像剤担持体の方へトナーを送る簡単な機構を設けるだけでよい。
すなわち、１成分現像方式ではキャリアが不要となる分、現像槽の容積を小さくでき、よって現像器を小型化できる。さらには、メンテナンス等の簡易性についても優れている。この一方で、撹拌機構を備えないことにより２成分系に比べると現像槽内における現像剤の循環性は悪くなってしまう。
【０００８】
このような現像槽内における現像剤の循環性の悪化を防ぐため、現像剤収容室を連通した２室に分け、これら２室間でトナーを循環させるようにスクリューを設けた構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
また、潜像保持体と現像装置の対峙関係からみると、２成分現像方式では、潜像保持体と現像剤担持体を所定の間隙を介して対峙させ、現像剤担持体上の現像剤の磁気ブラシの穂立ち高さを、現像剤量規制部材により前記間隙よりも大きい所定の高さに規制し、この磁気ブラシ先端部を潜像保持体表面に摺接させながら潜像の現像を行う。
【００１０】
一方、１成分現像方式には、現像剤量規制部材により現像剤担持体上に担持された所定の層厚の現像剤層を潜像保持体に接触させて現像を行う接触現像方式と、前記現像剤層を潜像保持体表面と所定の間隙を介して対峙させ現像を行う非接触現像方式とがある。
【００１１】
いずれの方式においても、現像剤担持体と潜像保持体の導電性支持基体との間には潜像へトナーを選択的に付着させるための現像バイアスが印加されている。この現像バイアスは直流のみの場合もあれば、直流成分に交流成分を重畳した場合もある。
【００１２】
また、一つの感光体上で複数の現像装置により現像を行い、像を重ねて多色トナー像を形成する場合、現像剤が２成分系であるか、或いは１成分系であるかに係わらず、現像剤担持体の表面に担持された現像剤を潜像に接触させて現像する方式では、非作動状態にある現像装置が他の現像装置により現像されたトナー像を擦って乱してしまう恐れがある。
このような事態を防止するため、偏心カム機構を用い、非作動時に現像器を潜像保持体から離して一時的に退避させる構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平８−２７８６９８号公報
【特許文献２】特開平９−２７４３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
潜像保持体表面に形成された静電潜像は、現像剤担持体表面に担持され潜像保持体へ搬送された現像剤が前記静電潜像へ静電的に付着することにより可視像化される。
このとき、潜像保持体の潜像に付着しなかった現像剤、すなわち現像に利用されなかった現像剤は、それが２成分系であるか、或いは１成分系であるかに係わらず現像剤担持体の回転移動により現像槽内へ戻って回収され、現像槽内の現像剤と混ぜられ、再び現像剤担持体表面に担持され潜像保持体へ搬送されることになる。
【００１５】
この際、現像に利用されずに現像槽に戻った現像剤は現像剤担持体の表面から全て離脱し、現像槽内のトナーと十分に混ぜられたうえで再び現像剤担持体の表面に担持され、潜像保持体へ搬送されるのが理想である。
しかし、実際には、現像剤担持体の下部や現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材の周辺に現像剤の滞留し易い部分が生じ、新しい現像剤との混合や入れ替わりの起こり難い部分が生じてしまう。
すなわち、長期の使用において、現像剤担持体や現像剤供給部材の近傍にはほとんど入れ替わりの起こらなくなってしまった現像剤が溜まり、新しい現像剤との混合が不十分な現像剤が多く存在する状態が生じる。
【００１６】
一方、現像剤担持体に担持され潜像保持体へ供給される現像剤は、現像剤担持体や現像剤供給部材の近傍に存在する現像剤である。このため、現像剤担持体や現像剤供給部材の近傍に存在する現像剤は何度も現像剤担持体で繰り返し搬送され、現像に利用されずに現像槽に戻された現像剤の割合がより一層高くなる。
また、このような現像剤は繰り返しストレスを受けて劣化し流動性も低下していることからさらに循環し難くなるという悪循環を引き起こす。
劣化の進んだ現像剤は、新しい現像剤と比べて帯電性、流動性、凝集性が大きく変わり、その結果、現像剤担持体に担持され潜像へ搬送される現像剤は、帯電量のレベルが大きく変わり、帯電量の分布がブロードになり、さらには物理的な流動性も変化し、現像特性が変化してしまう。
その結果、得られる画像の濃度が低くなったり、画質がざらついてしまうといった不具合が発生する。
【００１７】
上述の特許文献１に記載のものでは、現像剤収容室内に設けられたスクリューにより現像剤の循環を促すことはできるが、現像剤担持体や現像剤供給部材の近傍で滞留する現像剤に対してはあまり効果がない。
また、上述の特許文献２に記載のものは、非作動時に現像器を潜像保持体から離して退避させることにより、他の現像器によって現像されたトナー像を乱すことは防止できるが、現像剤の滞留を防止することはできない。
【００１８】
この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、現像剤の滞留に起因して生ずる濃度不良や画質のざらつきを防止し得る画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この発明は、静電潜像が形成される潜像保持体と、現像剤を収容し潜像保持体に形成された静電潜像を現像する現像器と、現像時に現像器を潜像保持体に近づけ非現像時に現像器を潜像保持体から離して現像器の潜像保持体に対する姿勢を変化させる移動機構とを備える画像形成装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、非現像時に現像器が潜像保持体から離され潜像保持体に対する現像器の姿勢が変化させられるので、現像器内の現像剤を強制的に流動させて現像剤が滞留することを防止できる。
これにより、一部の現像剤が繰り返し使用されて劣化し、濃度不良や画質のざらつきが生じることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施形態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２】図１に示される画像形成装置に設けられた現像器の説明図である。
【図３】図２に示される現像器が感光体から離され姿勢が変化させられた状態を示す説明図である。
【図４】この発明の実施形態２に係る画像形成装置の図３対応図である。
【図５】この発明の実施形態３に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
この発明による画像形成装置は、静電潜像が形成される潜像保持体と、現像剤を収容し潜像保持体に形成された静電潜像を現像する現像器と、現像時に現像器を潜像保持体に近づけ非現像時に現像器を潜像保持体から離して現像器の潜像保持体に対する姿勢を変化させる移動機構とを備えることを特徴とする。
【００２３】
この発明による画像形成装置において、潜像保持体とは、光導電性を有し、光の照射により電荷を失い、形成すべき画像を静電潜像として記録する部材を意味する。
現像器とは収容した現像剤によって潜像保持体に形成された静電潜像を可視像化するものを意味する。
現像剤とは、静電潜像を可視像化するための材料を意味し、トナーとキャリアからなる２成分現像剤と、トナーのみからなる１成分現像剤との両方を含む。
移動機構とは、現像器を移動させて潜像保持体に対する現像器の姿勢を変化させる動力機構を意味する。移動機構はその駆動を制御する制御部を備えていてもよい。
【００２４】
この発明による画像形成装置において、現像器は現像剤を収容する収容部と、収容部に収容された現像剤を担持して潜像保持体へ搬送するように駆動される現像剤担持体とを有し、現像器を潜像保持体から離す際、移動機構は現像剤担持体近傍の現像剤が収容部に流動するように現像器の姿勢を変化させてもよい。
【００２５】
このような構成によれば、現像剤担持体に担持され現像に利用されることなく再び現像器に戻された現像剤を強制的に収容部に流動させ、収容部を含む現像器の各部に存在していた現像剤と混合させることができる。
従来、現像に利用されることなく現像器に戻ってきた現像剤は現像剤担持体の近傍、特に現像剤担持体の下部に滞留し易い傾向があったが、上記構成により、現像器に戻ってきた現像剤が現像剤担持体の近傍に滞留することを防止できる。
そして、現像器に戻ってきた現像剤を、収容部を含む現像器の各部に存在していたトナーと混合させることにより、一部の現像剤のみが繰り返し使用されて劣化することを防止でき、長期に亘って画質劣化の少ない良好な画像を得ることができる。
【００２６】
現像剤担持体近傍の現像剤が収容部に流動するように現像器の姿勢が変化させられる上記構成において、現像剤担持体は、現像器が潜像保持体から離され現像器の姿勢が変化した状態で駆動されることにより現像剤担持体近傍の現像剤を撹拌し収容部への流動を促してもよい。
このような構成によれば、現像に利用されることなく現像器に戻された現像剤が現像剤担持体の近傍で滞留していても、現像器の姿勢が変化した状態で現像剤担持体が駆動されることにより前記現像剤担持体の近傍で滞留する現像剤を撹拌して流動化させることができ、現像剤担持体の近傍に現像剤が滞留することをより確実に防止できる。
【００２７】
この発明による画像形成装置において、移動機構は現像器に当接するカムと、カムを軸回転させる回転駆動手段とからなっていてもよい。
このような構成によれば、移動機構の構成が極めて簡易なものとなり、画像形成装置内で移動機構が占めるスペースを極力抑えることができる。また、簡易な構成であることから、確実な作動を担保し故障を防止する観点からも好ましい。
【００２８】
この発明による画像形成装置において、移動機構はカムと、カムを軸回転させる回転駆動手段と、カムの回転に追従して揺動し現像器を移動させるアームとからなっていてもよい。
このような構成によれば、カムの回転に追従して揺動するアームによって現像器が移動させられるので、アームの構成により現像器を多彩な移動パターンで移動させることができる。
【００２９】
この発明による画像形成装置は、複数組の現像器と移動機構を備えていてもよい。
このような構成によれば、複数組の現像器と移動機構によりカラー画像形成装置を構成できる。カラー画像形成装置は複数の現像器により像を重ねて多色トナー像を形成するので、複数の現像器のうち、１つの現像器でも現像剤が劣化し所期の性能を発揮できないとそれが画質に及ぼす影響が大きい。
つまり、カラー画像形成装置では、複数の現像器が所期の性能を発揮することが重要であり、現像剤の劣化を防止する本発明の効果がより一層効果的に発揮される。
【００３０】
この発明による画像形成装置において、現像剤は非磁性１成分現像剤であってもよい。
非磁性１成分現像剤は、２成分現像剤のようにキャリアとトナーを撹拌・混合するオーガ機構を設けなくてもよいので、現像器の構成を簡易なものとすることができる。
また、オーガ機構が設けられないことにより、現像剤の滞留が懸念されるが、本発明によれば、上述のとおり、非現像時に現像器が感光体から離され感光体に対する現像器の姿勢が変化させられることにより現像剤の滞留が防止されるので、本発明の効果がより一層効果的に発揮される。
また、非磁性１成分現像剤は、マグネタイト等の磁性粒子を含まないので、濁りのないあざやかなカラー画像を形成するうえでも好適である。
【００３１】
以下、この発明の実施形態に係る画像形成装置について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する複数の実施形態において、同じ構成を有する部材については同じ符号を用いて説明する。
【００３２】
実施形態１
図１は本発明の実施形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図、図２は図１に示される画像形成装置に設けられた現像器の説明図、図３は図２に示される現像器が感光体から離され姿勢が変化させられた状態を示す説明図である。
【００３３】
図１に示されるように、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００は、潜像保持体である感光体１０１と、帯電器１１０と、露光手段１２０と、現像器１３０と、転写器１４０と、クリーニング手段１５０と、除電手段１６０と、定着器１７０と、これらを統合的に制御する制御部とから主に構成されている。
【００３４】
感光体１０１は軸回転可能に支持され、図示しない駆動手段によって矢印方向に回転駆動される。駆動手段は、例えば、電動機と減速機とから構成され、その駆動力を感光体１０１の芯体を構成する導電性支持体に伝達することによって感光体１０１を所定の周速度で回転駆動させる。
帯電器１１０、露光手段１２０、現像器１３０、転写器１４０、クリーニング手段１５０、除電手段１６０は、この順序で感光体１０１の外周面に沿って感光体１０１の回転方向上流側から下流側に向かって設けられる。
【００３５】
帯電器１１０は、感光体１０１の外周面を所定の電位に帯電させる帯電手段である。帯電器１１０は、例えば、コロトロンやスコロトロンなどのチャージャーワイヤ機構、或いは接触式の帯電ローラや帯電ブラシによって構成される。
感光体１０１が駆動手段によって矢印方向に回転駆動されると、帯電器１１０によって感光体１０１の表面が正または負の所定電位に均一に帯電される。
【００３６】
露光手段１２０は、例えば半導体レーザなどを光源として備え、光源から出力されるレーザ光を、帯電器１１０と現像器１３０との間から感光体１０１の表面に照射することによって、帯電された感光体１０１の外周面に対して画像情報に応じた露光を行う。レーザ光は、主走査方向である感光体１０１の回転軸線方向に沿って繰り返し走査され、レーザ光が照射された部分の表面電荷が露光光量に応じて除去される。これによりレーザ光が照射された部分の表面電位とレーザ光が照射されなかった部分の表面電位とに差異が生じ、感光体１０１の表面に静電潜像が形成される。
【００３７】
現像器１３０は、帯電と露光によって感光体１０１の表面に形成された静電潜像を現像剤によって現像する現像手段であり、感光体１０１に近接対峙して設けられ、感光体１０１の外周面に現像剤であるトナーを供給し、感光体１０１上の静電潜像にトナーを付着させ、静電潜像をトナー像として可視像化する。
一方、感光体１０１に対する露光と現像に同期して、感光体１０１と転写器１４０との間に転写紙２００が図示しない搬送手段により搬送供給され、感光体１０１上のトナー像が転写器１４０によって転写紙２００上に転写される。
転写器１４０は、転写紙２００にトナーと逆極性の電荷を与えるコロトロンなどの帯電器でもよいし、トナーと逆極性にバイアスされた導電性の接触転写ローラなどであってもよい。
【００３８】
転写工程後、感光体１０１上に残留したトナーはクリーニング手段１５０により感光体１０１の外周面から除去され回収される。クリーニング手段１５０は感光体１０１の外周面に残留するトナーを剥離するクリーニングブレードと、クリーニングブレードによって剥離されたトナーを収容する回収用ケーシングとを備える。
クリーニング工程後、感光体１０１は除電手段１６０により全面露光され、これにより残留電位が除電されて次の画像形成に備えられる。
【００３９】
一方、転写工程でトナー像が転写された転写紙２００は定着器１７０へ搬送され、転写された未定着トナー像が転写紙２００上に定着させられる。
定着器１７０は、例えば、ヒートランプを内蔵した加熱ローラと、この加熱ローラに圧接する加圧ローラとから構成され、加熱ローラと加圧ローラとの圧接部（定着ニップ部）に転写紙２００が通されることにより、転写紙２００上の未定着トナー像が溶融し、転写紙２００上に定着する。
トナー像が定着された転写紙２００は図示しない搬送手段により画像形成装置１００の外部へ排出され、一連の画像形成が完了する。
【００４０】
次に、上述の画像形成装置１００に設けられた現像器１３０の構成について図２および図３に基づいて説明する。図２は上述の画像形成装置１００に設けられた現像器１３０の説明図であり、現像器１３０の上面、側面および断面を示している。図３は図２に示される現像器１３０が移動機構により感光体１０１から離され姿勢が変化させられた状態を示している。
【００４１】
図２に示されるように、現像器１３０はトナー収容部１３１に収容された非磁性１成分現像剤であるトナー５０を、アジテータ等の手段により現像剤担持体である現像ローラ２０の近傍に送るように構成されている。
現像ローラ２０には、現像剤供給部材であるトナー供給ローラ３０が圧接されており、トナー供給ローラ３０の回転方向は現像ローラ２０と同方向、すなわち、現像ローラ２０との対向部における両ローラの表面の移動方向が互いに逆方向になるように構成されている。
トナー供給ローラ３０には、図示しないバイアス電源から電圧が印加されており、その電圧は、電気的にトナー５０を現像ローラ２０の方向へ押す方向に作用し、例えば、トナー５０が負極性トナーであれば、より負極側に大きなバイアス電圧となる。
【００４２】
トナー供給ローラ３０によって摩擦接触帯電されるとともに、バイアス電圧によって現像ローラ２０に供給されたトナー５０は層状のトナー層となり、現像ローラ２０の回転移動によって現像剤量規制部材であるトナー層規制ブレード４０が当接する位置に搬送される。
トナー層規制ブレード４０は導電性の板状部材によって形成され、一端が現像器１３０の上部開口付近に固定され、他端は略９０度に折り曲げられ、一端と他端との間の湾曲した腹部が現像ローラ２０に弾性的に押圧され接触している。
【００４３】
トナー層規制ブレード４０が現像ローラ２０に当接する圧力や位置を適宜設定することにより現像ローラ２０に担持されたトナー層を所定の帯電電荷量と厚みに規制できる。
また、トナー層規制ブレード４０にも現像ローラ２０に対して所定のバイアス（同電位のこともある）が印加されており、所定の帯電電荷量と厚みに規制されたトナー層は現像領域（すなわち、静電潜像の形成された感光体１０１との対向部）に搬送され現像工程に入っていく。
【００４４】
現像工程で静電潜像の現像に利用されなかった現像ローラ２０上のトナー層は、現像ローラ２０の回転に伴って現像器１３０の下部開口に設けられた漏れ防止シート９０を通り、トナー収容部１３１内へ戻される。
このようにしてトナー収容部１３１へ戻されたトナー層はトナー供給ローラ３０により現像ローラ２０の表面から掻き落とされ、トナー収容部１３１内の他のトナーと混ざり再利用される。
【００４５】
以下、より詳細に現像器１３０の構成と作用について説明する。以下の表１は本実施形態における感光体１０１および現像器１３０の具体的な構成と諸条件の一例を示すものである。
【００４６】
【表１】
【００４７】
感光体１０１は、導電性基材が接地され、表面電位が約−６００Ｖに帯電された直径約３０ｍｍの負帯電型ドラムであり、矢印方向に周速約１４０ｍｍ／ｓで回転し、上述の露光手段１２０により露光され静電潜像が形成される。
現像ローラ２０は直径が約１６ｍｍであり、カーボンブラックなどの導電化剤が添加された体積抵抗率が約１０6Ωｃｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度が５０〜６０度程度の導電性ウレタンゴムからなる。
現像ローラ２０は矢印方向に周速約２１０ｍｍ／ｓで回転し、直径が約８ｍｍの導電性支持体（例えば、ステンレス、導電性樹脂など）のシャフトを介して現像バイアス電源により約−３００Ｖの電圧が印加され、現像ニップ幅が約１．５ｍｍとなるように感光体ドラム１０１にトナー層を介して圧接している。
【００４８】
トナー供給ローラ３０は直径が約１４ｍｍで、トナー５０を撹拌する機能と現像後の現像ローラ２０からトナー層を除去する機能とを併せ持ち、体積抵抗率が約１０5Ωｃｍ、セル密度が約３個／ｍｍの導電性ウレタンフォームからなる。
トナー供給ローラ３０は矢印方向に周速約１２５ｍｍ／ｓで回転し、導電性支持体（ステンレス、導電性樹脂など）のシャフトを介して供給バイアス電源により約−４５０Ｖの電圧が印加され、０．５〜１ｍｍ程度の接触深さで現像ローラ２０に接触している。
【００４９】
トナー供給ローラ３０により負に予備帯電され、現像ローラ２０の表面に付着したトナー５０は、現像ローラ２０の回転によりトナー層となってトナー層規制ブレード４０と当接する位置へ搬送される。
トナー層規制ブレード４０は、厚み約０．１ｍｍの導電性（例えば、ステンレス、リン青銅、導電性樹脂など）の板状部材で、現像ローラ２０の回転方向上流側に自由端を有する片持ち式の板バネ構造であり、現像ローラ２０に約１５〜３０ｇｆ／ｃｍの線圧で当接している。
また、トナー層規制ブレード４０は、トナー規制ブレードバイアス電源により約−４５０Ｖの電圧が印加されている。
【００５０】
現像ローラ２０に担持されたトナー層は、トナー層規制ブレード４０により約０．６〜０．８ｍｇ／ｃｍ2のトナー付着量と、約−１０〜−１５μＣ／ｇのトナー帯電量に規制された後、現像ローラ２０の回転により感光体１０１と対向接触する現像領域へ搬送され、接触反転現像を行う。
現像器１３０の下部開口にはトナー収容部１３１からのトナー漏れを防止するために漏れ防止シート９０が設けられる。漏れ防止シート９０は、例えば、厚さ０．２ｍｍ程度のウレタンシートやマイラーフィルムからなる。
一方、アルミ蒸着フィルムなどの導電性のフィルムを漏れ防止シート９０として用い、これにバイアス、例えば、現像ローラ２０のシャフトと同電位、或いは、約＋５０Ｖ以上高い電位をかけることにより、現像に利用されずにトナー収容部１３１に戻ってきたトナー層の帯電を除去するトナー電荷除去手段とすることもできる。
【００５１】
本実施形態で用いられるトナー５０は、一般に高抵抗トナーと呼ばれるものが好ましい。より具体的には、ペレットにした場合の電気抵抗が約１０10Ω・ｃｍ程度で、ベースレジンとして、例えば、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル共重合体等の樹脂を８０〜９０重量部、カーボンブラックを４〜１０重量部程度混入・混練し、帯電制御剤（ＣＣＡ）を０〜５重量部、加硫制御剤（微小量）を適量配合し、粉砕工程の後、例えば、シリカなどの外添剤を０．２〜２重量部程度混合したものが挙げられる。
【００５２】
現像器１３０のトナー収容部１３１は内壁面が略平坦に形成されている。一方、現像器１３０の両側面には、画像形成装置１００内において、感光体１０１に対する現像器１３０の位置関係を規定するためのガイドピン６５，６６が前後に２本ずつ、計４本設けられている。
４本のガイドピン６５，６６のうち、感光体１０１に近い前側のガイドピン６５は側面の下縁近傍に設けられ、感光体１０１から遠い後ろ側のガイドピン６６は側面の上縁近傍に設けられている。すなわち、前側のガイドピン６５と後ろ側のガイドピン６６との間には高低差がつけられている。
【００５３】
一方、図３に示されるように、画像形成装置１００側にはガイド溝７５，７６が設けられており、それぞれ現像器１３０のガイドピン６５，６６と係合して画像形成装置１００内で現像器１３０が移動できる範囲を規定している。
感光体１０１から遠い後ろ側のガイド溝７６は斜め下方へガイドするように構成されており、感光体１０１に近い前側のガイド溝７５は水平に構成されている。
【００５４】
図３に示されるように、画像形成装置１００側にはカム７１とカム７１を軸回転させる回転駆動機構（図示せず）とから構成される移動機構７０が設けられており、カム７１は現像器１３０の下面を支えている。
また、現像器１３０は図示しない付勢手段により常にカム７１の方へ付勢されている。
このため、カム７１が回転駆動手段によって１８０°軸回転させられると、現像器１３０はガイド溝７５に沿って感光体１０１から離れるように後方へ移動しつつ後部がガイド溝７６に沿って斜めに下がり、図中の破線で示す位置へ移動する。
【００５５】
このようにして、現像器１３０は感光体１０１から離れて後部が下がるように感光体１０１に対する姿勢が変化させられ、非現像時に現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０近傍のトナー５０をトナー収容部１３１の後部へ流動させて他のトナー５０と混合することができる。
【００５６】
また、現像時には、再びカム７１を１８０°軸回転させて現像器１３０の後部を押し上げることにより、現像器１３０は現像ローラ２０と感光体１０１が近接又は接触する元の位置へ戻り、この状態で現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０を駆動し、上述した各バイアスを印加すると感光体１０１の静電潜像をトナー５０で現像できる。
現像に利用されずにトナー収容部１３１へ戻ったトナー５０は、現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０の近傍で滞留し易い傾向があるが、現像と非現像の状態が繰り返されることにより、現像器１３０は感光体１０１に対する姿勢が繰り返し変化させられ、現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０近傍のトナー５０に繰り返し応力を与えて効果的に流動させることができる。
【００５７】
なお、現像器１３０を感光体１０１から離して感光体１０１に対する現像器１３０の姿勢を変化させた状態で、現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０を駆動させることにより、現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０近傍のトナー５０を撹拌し流動化させることができる。
これにより、より一層確実に現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０近傍のトナー５０をトナー収容部１３１の後部へ流動させることができる。
【００５８】
また、必要であれば、非現像時における現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０の回転駆動方向を、現像時と逆にすることにより滞留したトナー５０に現像時と異なる方向の力を作用させ、滞留の解消を図ることもできる。
なお、現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０の回転駆動に連動して駆動される他の部材があり、それが構造上、逆回転に適さないものである場合は、ワンウェイクラッチ等を使用して当該部材の逆回転を防ぐようにすればよい。
【００５９】
このように、本実施形態によれば、非現像時に現像器１３０を感光体１０１から離して感光体１０１に対する現像器１３０の姿勢を変化させることにより、現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０近傍のトナー５０を強制的に流動させて他のトナー５０と混合することができる。
これにより、滞留したトナー５０が繰り返し使用されて劣化することに起因して生ずる濃度不良や画質のざらつきが防止され、長期に亘って良好な画像を得ることができる。
【００６０】
実施形態２
本発明の実施形態２に係る画像形成装置について図４に基づいて説明する。図４は実施形態２に係る画像形成装置の図３対応図である。
【００６１】
実施形態２に係る画像形成装置は、現像器の構成を上述の実施形態１と同様の構成としたままで、画像形成装置側のガイド溝と移動機構に変更を加えたものである。
図４に示されるように、実施形態２では移動機構２７０が、カム２７１と、カムを軸回転させる回転駆動機構（図示せず）と、カム２７１の回転に追従して揺動するアーム２７２とから構成されている。
これに伴い、画像形成装置側には現像器１３０の前側のガイドピン６５を斜め上方へガイドするガイド溝２７５が設けられ、後ろ側のガイドピン６６がアーム２７２の先端に軸回転可能に嵌まっている。
また、現像器１３０は感光体１０１と対向するように感光体１０１へ向かって付勢されている。
【００６２】
実施形態２では、カム２７１が１８０°軸回転するとそれに追従してアーム２７２が斜め下方へ揺動し、揺動したアーム２７２によって現像器１３０の後ろ側のガイドピン６６が斜め下方へ押し下げられる。このとき、現像器１３０の前側のガイドピン６５はガイド溝２７５に沿って斜め上方へ移動する。
これにより、現像器１３０は感光体１０１から離れるように前部がガイド溝２７５に沿って斜め上方へ移動しつつ後部がアーム２７２によって斜め下方へ押し下げられ、図中の破線で示す位置へ移動する。
【００６３】
このようにして、現像器１３０は感光体１０１から離れて後部が下がるように感光体１０１に対する姿勢が変化させられ、非現像時に現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０近傍のトナー５０をトナー収容部１３１の後部へ流動させて他のトナー５０と混合することができる。
また、現像時には、再びカム２７１を１８０°軸回転させると、上述した付勢力によりアーム２７２が斜め上方へ持ち上げられ、現像器は１３０は現像ローラ２０と感光体１０１が近接又は接触する元の位置へ戻る。
【００６４】
実施形態２においても、現像と非現像を繰り返すことにより、感光体１０１に対する現像器１３０の姿勢が繰り返し変化させられ、現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０近傍のトナー５０を効果的に流動させることができる。
また、現像器１３０が感光体１０１から離され感光体１０１に対する姿勢が変化させられた状態で、駆動ローラ２０およびトナー供給ローラ３０を駆動させることにより、駆動ローラ２０およびトナー供給ローラ３０近傍のトナー５０を撹拌し確実に流動化させることができる。
その他の構成は上述の実施形態１に係る画像形成装置１００と同様である。
【００６５】
実施形態３
本発明の実施形態３に係る画像形成装置について、図５に基づいて説明する。
図５は実施形態３に係る画像形成装置の概略的な構成を示す説明図である。
実施形態３は、実施形態１および２で記したのと同様の構成を有する現像器と移動機構を複数組設けてカラー画像形成装置を構成したものである。
【００６６】
図５に示されるように、実施形態３に係る画像形成装置３００は、潜像保持体である感光体１０１と、帯電器１１０と、露光手段１２０と、複数の現像器１３０ｋ、１３０ｃ、１３０ｍ、１３０ｙと、１次転写器１４１と、２次転写器１４５と、クリーニング手段１５０と、除電手段１６０と、定着器１７０と、転写ベルトクリーニング手段１８０と、これらを統合的に制御する制御部（図示せず）とから主に構成されている。
【００６７】
感光体１０１は軸回転可能に支持され、図示しない駆動手段によって矢印方向に回転駆動される。駆動手段は、例えば、電動機と減速機とから構成され、その駆動力を感光体１０１の芯体を構成する導電性支持体に伝達することによって感光体１０１を所定の周速度で回転駆動させる。
帯電器１１０、露光手段１２０、現像器１３０ｋ，１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙ、１次転写器１４１，クリーニング手段１５０、除電手段１６０は、この順序で感光体１０１の外周面に沿って感光体１０１の回転方向上流側から下流側へ向かって設けられる。
【００６８】
帯電器１１０は、感光体１０１の外周面を所定の電位に帯電させる帯電手段である。帯電器１１０は、例えば、コロトロンやスコロトロンなどのチャージャーワイヤ機構、或いは接触式の帯電ローラや帯電ブラシによって構成される。
感光体１０１が駆動手段によって矢印方向に回転駆動されると、帯電器１１０によって感光体１０１の表面が正または負の所定電位に均一に帯電される。
【００６９】
露光手段１２０は、例えば半導体レーザなどを光源として備え、光源から出力されるレーザ光を、帯電器１１０と現像器１３０ｋとの間から感光体１０１の表面に照射することによって、帯電された感光体１０１の外周面に対して画像情報に応じた露光を行う。レーザ光は、主走査方向である感光体１０１の回転軸線方向に沿って繰り返し走査され、レーザ光が照射された部分の表面電荷が露光光量に応じて除去される。これによりレーザ光が照射された部分の表面電位とレーザ光が照射されなかった部分の表面電位とに差異が生じ、感光体１０１の表面に静電潜像が形成される。
【００７０】
現像器１３０ｋ，１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙは、帯電と露光によって感光体１０１の表面に形成された静電潜像を現像剤によって現像する現像手段であり、感光体１０１に近接対峙して設けられ、感光体１０１の外周面に現像剤であるトナーを供給し、感光体１０１上の静電潜像にトナーを付着させ、静電潜像をトナー像として可視像化する。
現像器１３０ｋ，１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙとしては、上述の実施形態１または２に記載のものを用いることができ、それぞれ独立して現像時の位置と非現像時の位置に移動できる。
【００７１】
１次転写器１４１は１次転写ベルト１４２にトナーと逆極性の電荷を与える導電性の接触転写ローラであり、感光体１０１上のトナー像を１次転写ベルト１４２上に１次転写する。
１次転写工程後、感光体１０１上に残留したトナーはクリーニング手段１５０により感光体１０１の外周面から除去され回収される。クリーニング手段１５０は感光体１０１の外周面に残留するトナーを剥離するクリーニングブレードと、クリーニングブレードによって剥離されたトナーを収容する回収用ケーシングとを備える。
クリーニング工程後、感光体１０１は除電手段１６０により全面露光され、これにより残留電位が除去されて次の画像形成に備えられる。
【００７２】
本実施形態では複数の現像器１３０ｋ，１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙによりブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色について現像と１次転写を繰り返し、各色の像を重ねて１次転写ベルト１４２上に多色トナー像を形成する。
具体的には、１つ目のカラーとして、現像器１３０ｋによりブラックについて一連の画像形成工程が行われる。すなわち、現像器１３０ｋが感光体１０１と近接対峙する現像時のポジションに位置し、そのほかの現像器１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙは感光体１０１から離れて感光体１０１に対する姿勢が変化させられた非現像時のポジションに位置し、この状態でブラックについて帯電、露光、現像、１次転写が行われ、１次転写ベルト１４２上にブラックのトナー像が形成される。
【００７３】
次いで、現像器１３０ｃが感光体１０１と近接対峙する現像時のポジションに位置し、そのほかの現像器１３０ｋ，１３０ｍ，１３０ｙは感光体１０１から離れて感光体に対する姿勢が変化させられた非現像時のポジションに位置し、この状態で２つ目のカラーであるシアンについて帯電、露光、現像、１次転写が行われ、１次転写ベルト１４２上のブラックのトナー像の上にシアンのトナー像が重ねられる。
このような画像形成工程を現像器１３０ｍ，１３０ｙによってマゼンタ、イエローの各色についても行い、１次転写ベルト１４２上にブラック、マゼンタ、シアン、イエローの各色のトナー像が重ねられた多色トナー像を形成する。
【００７４】
２次転写器１４５は、図示しない搬送手段により１次転写ベルト１４２と２次転写器１４５との間に搬送されてくる転写紙２００に、１次転写ベルト上の多色トナー像を一括して２次転写するものである。２次転写器１４５はトナーと逆極性の電荷を与えるコロトロンなどの帯電器でもよいし、トナーと逆極性にバイアスされた導電性の接触転写ローラなどであってもよい。
２次転写工程で転写紙２００に転写されずに１次転写ベルト１４２上に残った残留トナーは、１次転写ベルト１４２に対して離接可能に構成された転写ベルトクリーニング手段１８０によって除去され回収される。
【００７５】
一方、２次転写工程で多色トナー像が転写された転写紙２００は、定着器１７０へ搬送され、転写された未定着の多色トナー像が転写紙２００上に定着させられる。
定着器１７０は、例えば、ヒートランプを内蔵した加熱ローラと、この加熱ローラに圧接する加圧ローラとから構成され、加熱ローラと加圧ローラとの圧接部（定着ニップ部）に転写紙２００が通されることにより、転写紙２００上の未定着の多色トナー像が溶融し、転写紙２００上に定着する。
多色トナー像が定着された転写紙２００は図示しない搬送手段により画像形成装置３００の外部へ排出され、一連の画像形成工程が完了する。
【００７６】
カラー画像形成装置では、複数の現像器がそれぞれ所期の性能を発揮することが所定の画質を得るうえで重要となるが、本実施形態によれば、複数の現像器１３０ｋ，１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙが、非現像時に感光体１０１から離れて感光体１０１に対する姿勢が変化させられるため、現像器１３０ｋ，１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙ内のトナーを強制的に流動させて劣化を抑えることができ、長期に亘って良好なカラー画像を得ることができる。
【符号の説明】
【００７７】
２０ 現像ローラ
３０ トナー供給ローラ
４０ トナー層規制ブレード
５０ トナー
６５，６６ ガイドピン
７０，２７０ 移動機構
７１，２７１ カム
７５，７６，２７５ ガイド溝
９０ 漏れ防止シート
１００，３００ 画像形成装置
１０１ 感光体
１１０ 帯電器
１２０ 露光手段
１３０，１３０ｋ，１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙ 現像器
１３１ トナー収容部
１４０ 転写器
１４１ １次転写器
１４２ １次転写ベルト
１４５ ２次転写器
１５０ クリーニング手段
１６０ 除電手段
１７０ 定着器
１８０ 転写ベルトクリーニング手段
２００ 転写紙
２７２ アーム
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置に関し、詳しくは、潜像保持体に形成された静電潜像を現像剤で現像して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタなどの電子写真方式を採用してなる画像形成装置においては、潜像保持体である感光体表面に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
このような画像形成装置は、感光体表面に形成された静電潜像を可視像化するために、着色剤であるトナー等の現像剤を感光体へ供給し、静電潜像にトナーを選択的に付着させて現像する現像器を備えている。
【０００３】
上記現像器にて現像され感光体表面に形成されたトナー像はシート状の記録媒体に転写される。そして、トナー像が転写された記録媒体はトナー像を加熱して溶融させる定着器に通され、溶融したトナー像は記録媒体上に定着する。
一方、転写後、上記感光体表面には記録媒体に転写されなかった一部のトナーが残留する。この残留トナーは次の画像形成に備えて感光体表面から除去される。そのため、感光体の近傍には感光体表面から不要な残留トナーを除去するクリーニング装置が設けられており、除去された残留トナーはクリーニング装置の収容部に収容される。
【０００４】
ところで、乾式の現像剤を用いる静電潜像の現像は、現像剤が磁性のキャリアとトナーとから構成される２成分現像方式と、現像剤がトナーのみから構成される１成分現像方式の二つに大別される。
【０００５】
２成分現像方式では、トナー及び磁性キャリアからなる２成分系の現像剤を、現像剤担持体である現像ローラに内蔵された磁石の磁気を利用して現像ローラ表面に担持し、現像ローラを回転させることにより担持した現像剤を感光体と対向する現像領域へ搬送する。
現像剤が現像領域に搬送されると、現像剤に含まれる帯電したトナーが感光体表面の静電潜像に静電的に付着することにより静電潜像を現像し、現像領域を通過した現像剤は現像器に戻り、現像ローラの表面から磁気的に解放されて現像器の現像槽内に回収される。
したがって、２成分現像方式で安定した現像を行うためには、消費されるトナーを補給し、現像剤に含まれるトナーの割合、つまりトナー濃度が一定になるように制御する必要がある。
【０００６】
また、２成分現像方式では、キャリアとトナーの摩擦によりトナーを帯電させるため、現像器の現像槽内にはオーガ機構等の撹拌機構を設けるのが一般的である。
このため、２成分現像方式では、現像槽内における現像剤の滞留は比較的発生し難いと言えるが、現像剤が循環し難いデッドスペースが全くないわけではない。すなわち、撹拌の弱い部分、とりわけ、現像剤が現像ローラ表面から解放される箇所の近傍で現像剤の滞留が起こり易い。
【０００７】
これに対し、１成分現像方式では、トナー濃度を制御する必要はない。また、２成分現像方式のように現像槽内でキャリアとトナーを撹拌混合する必要もないのでオーガ機構のような複雑な撹拌機構を設けなくともよく、現像剤担持体の方へトナーを送る簡単な機構を設けるだけでよい。
すなわち、１成分現像方式ではキャリアが不要となる分、現像槽の容積を小さくでき、よって現像器を小型化できる。さらには、メンテナンス等の簡易性についても優れている。この一方で、撹拌機構を備えないことにより２成分系に比べると現像槽内における現像剤の循環性は悪くなってしまう。
【０００８】
このような現像槽内における現像剤の循環性の悪化を防ぐため、現像剤収容室を連通した２室に分け、これら２室間でトナーを循環させるようにスクリューを設けた構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
また、潜像保持体と現像装置の対峙関係からみると、２成分現像方式では、潜像保持体と現像剤担持体を所定の間隙を介して対峙させ、現像剤担持体上の現像剤の磁気ブラシの穂立ち高さを、現像剤量規制部材により前記間隙よりも大きい所定の高さに規制し、この磁気ブラシ先端部を潜像保持体表面に摺接させながら潜像の現像を行う。
【００１０】
一方、１成分現像方式には、現像剤量規制部材により現像剤担持体上に担持された所定の層厚の現像剤層を潜像保持体に接触させて現像を行う接触現像方式と、前記現像剤層を潜像保持体表面と所定の間隙を介して対峙させ現像を行う非接触現像方式とがある。
【００１１】
いずれの方式においても、現像剤担持体と潜像保持体の導電性支持基体との間には潜像へトナーを選択的に付着させるための現像バイアスが印加されている。この現像バイアスは直流のみの場合もあれば、直流成分に交流成分を重畳した場合もある。
【００１２】
また、一つの感光体上で複数の現像装置により現像を行い、像を重ねて多色トナー像を形成する場合、現像剤が２成分系であるか、或いは１成分系であるかに係わらず、現像剤担持体の表面に担持された現像剤を潜像に接触させて現像する方式では、非作動状態にある現像装置が他の現像装置により現像されたトナー像を擦って乱してしまう恐れがある。
このような事態を防止するため、偏心カム機構を用い、非作動時に現像器を潜像保持体から離して一時的に退避させる構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平８−２７８６９８号公報
【特許文献２】特開平９−２７４３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
潜像保持体表面に形成された静電潜像は、現像剤担持体表面に担持され潜像保持体へ搬送された現像剤が前記静電潜像へ静電的に付着することにより可視像化される。
このとき、潜像保持体の潜像に付着しなかった現像剤、すなわち現像に利用されなかった現像剤は、それが２成分系であるか、或いは１成分系であるかに係わらず現像剤担持体の回転移動により現像槽内へ戻って回収され、現像槽内の現像剤と混ぜられ、再び現像剤担持体表面に担持され潜像保持体へ搬送されることになる。
【００１５】
この際、現像に利用されずに現像槽に戻った現像剤は現像剤担持体の表面から全て離脱し、現像槽内のトナーと十分に混ぜられたうえで再び現像剤担持体の表面に担持され、潜像保持体へ搬送されるのが理想である。
しかし、実際には、現像剤担持体の下部や現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材の周辺に現像剤の滞留し易い部分が生じ、新しい現像剤との混合や入れ替わりの起こり難い部分が生じてしまう。
すなわち、長期の使用において、現像剤担持体や現像剤供給部材の近傍にはほとんど入れ替わりの起こらなくなってしまった現像剤が溜まり、新しい現像剤との混合が不十分な現像剤が多く存在する状態が生じる。
【００１６】
一方、現像剤担持体に担持され潜像保持体へ供給される現像剤は、現像剤担持体や現像剤供給部材の近傍に存在する現像剤である。このため、現像剤担持体や現像剤供給部材の近傍に存在する現像剤は何度も現像剤担持体で繰り返し搬送され、現像に利用されずに現像槽に戻された現像剤の割合がより一層高くなる。
また、このような現像剤は繰り返しストレスを受けて劣化し流動性も低下していることからさらに循環し難くなるという悪循環を引き起こす。
劣化の進んだ現像剤は、新しい現像剤と比べて帯電性、流動性、凝集性が大きく変わり、その結果、現像剤担持体に担持され潜像へ搬送される現像剤は、帯電量のレベルが大きく変わり、帯電量の分布がブロードになり、さらには物理的な流動性も変化し、現像特性が変化してしまう。
その結果、得られる画像の濃度が低くなったり、画質がざらついてしまうといった不具合が発生する。
【００１７】
上述の特許文献１に記載のものでは、現像剤収容室内に設けられたスクリューにより現像剤の循環を促すことはできるが、現像剤担持体や現像剤供給部材の近傍で滞留する現像剤に対してはあまり効果がない。
また、上述の特許文献２に記載のものは、非作動時に現像器を潜像保持体から離して退避させることにより、他の現像器によって現像されたトナー像を乱すことは防止できるが、現像剤の滞留を防止することはできない。
【００１８】
この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、現像剤の滞留に起因して生ずる濃度不良や画質のざらつきを防止し得る画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この発明は、静電潜像が形成される潜像保持体と、現像剤を収容し潜像保持体に形成された静電潜像を現像する現像器と、現像時に現像器を潜像保持体に近づけ非現像時に現像器を潜像保持体から離して現像器の潜像保持体に対する姿勢を変化させる移動機構とを備える画像形成装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、非現像時に現像器が潜像保持体から離され潜像保持体に対する現像器の姿勢が変化させられるので、現像器内の現像剤を強制的に流動させて現像剤が滞留することを防止できる。
これにより、一部の現像剤が繰り返し使用されて劣化し、濃度不良や画質のざらつきが生じることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施形態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２】図１に示される画像形成装置に設けられた現像器の説明図である。
【図３】図２に示される現像器が感光体から離され姿勢が変化させられた状態を示す説明図である。
【図４】この発明の実施形態２に係る画像形成装置の図３対応図である。
【図５】この発明の実施形態３に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
この発明による画像形成装置は、静電潜像が形成される潜像保持体と、現像剤を収容し潜像保持体に形成された静電潜像を現像する現像器と、現像時に現像器を潜像保持体に近づけ非現像時に現像器を潜像保持体から離して現像器の潜像保持体に対する姿勢を変化させる移動機構とを備えることを特徴とする。
【００２３】
この発明による画像形成装置において、潜像保持体とは、光導電性を有し、光の照射により電荷を失い、形成すべき画像を静電潜像として記録する部材を意味する。
現像器とは収容した現像剤によって潜像保持体に形成された静電潜像を可視像化するものを意味する。
現像剤とは、静電潜像を可視像化するための材料を意味し、トナーとキャリアからなる２成分現像剤と、トナーのみからなる１成分現像剤との両方を含む。
移動機構とは、現像器を移動させて潜像保持体に対する現像器の姿勢を変化させる動力機構を意味する。移動機構はその駆動を制御する制御部を備えていてもよい。
【００２４】
この発明による画像形成装置において、現像器は現像剤を収容する収容部と、収容部に収容された現像剤を担持して潜像保持体へ搬送するように駆動される現像剤担持体とを有し、現像器を潜像保持体から離す際、移動機構は現像剤担持体近傍の現像剤が収容部に流動するように現像器の姿勢を変化させてもよい。
【００２５】
このような構成によれば、現像剤担持体に担持され現像に利用されることなく再び現像器に戻された現像剤を強制的に収容部に流動させ、収容部を含む現像器の各部に存在していた現像剤と混合させることができる。
従来、現像に利用されることなく現像器に戻ってきた現像剤は現像剤担持体の近傍、特に現像剤担持体の下部に滞留し易い傾向があったが、上記構成により、現像器に戻ってきた現像剤が現像剤担持体の近傍に滞留することを防止できる。
そして、現像器に戻ってきた現像剤を、収容部を含む現像器の各部に存在していたトナーと混合させることにより、一部の現像剤のみが繰り返し使用されて劣化することを防止でき、長期に亘って画質劣化の少ない良好な画像を得ることができる。
【００２６】
現像剤担持体近傍の現像剤が収容部に流動するように現像器の姿勢が変化させられる上記構成において、現像剤担持体は、現像器が潜像保持体から離され現像器の姿勢が変化した状態で駆動されることにより現像剤担持体近傍の現像剤を撹拌し収容部への流動を促してもよい。
このような構成によれば、現像に利用されることなく現像器に戻された現像剤が現像剤担持体の近傍で滞留していても、現像器の姿勢が変化した状態で現像剤担持体が駆動されることにより前記現像剤担持体の近傍で滞留する現像剤を撹拌して流動化させることができ、現像剤担持体の近傍に現像剤が滞留することをより確実に防止できる。
【００２７】
この発明による画像形成装置において、移動機構は現像器に当接するカムと、カムを軸回転させる回転駆動手段とからなっていてもよい。
このような構成によれば、移動機構の構成が極めて簡易なものとなり、画像形成装置内で移動機構が占めるスペースを極力抑えることができる。また、簡易な構成であることから、確実な作動を担保し故障を防止する観点からも好ましい。
【００２８】
この発明による画像形成装置において、移動機構はカムと、カムを軸回転させる回転駆動手段と、カムの回転に追従して揺動し現像器を移動させるアームとからなっていてもよい。
このような構成によれば、カムの回転に追従して揺動するアームによって現像器が移動させられるので、アームの構成により現像器を多彩な移動パターンで移動させることができる。
【００２９】
この発明による画像形成装置は、複数組の現像器と移動機構を備えていてもよい。
このような構成によれば、複数組の現像器と移動機構によりカラー画像形成装置を構成できる。カラー画像形成装置は複数の現像器により像を重ねて多色トナー像を形成するので、複数の現像器のうち、１つの現像器でも現像剤が劣化し所期の性能を発揮できないとそれが画質に及ぼす影響が大きい。
つまり、カラー画像形成装置では、複数の現像器が所期の性能を発揮することが重要であり、現像剤の劣化を防止する本発明の効果がより一層効果的に発揮される。
【００３０】
この発明による画像形成装置において、現像剤は非磁性１成分現像剤であってもよい。
非磁性１成分現像剤は、２成分現像剤のようにキャリアとトナーを撹拌・混合するオーガ機構を設けなくてもよいので、現像器の構成を簡易なものとすることができる。
また、オーガ機構が設けられないことにより、現像剤の滞留が懸念されるが、本発明によれば、上述のとおり、非現像時に現像器が感光体から離され感光体に対する現像器の姿勢が変化させられることにより現像剤の滞留が防止されるので、本発明の効果がより一層効果的に発揮される。
また、非磁性１成分現像剤は、マグネタイト等の磁性粒子を含まないので、濁りのないあざやかなカラー画像を形成するうえでも好適である。
【００３１】
以下、この発明の実施形態に係る画像形成装置について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する複数の実施形態において、同じ構成を有する部材については同じ符号を用いて説明する。
【００３２】
実施形態１
図１は本発明の実施形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図、図２は図１に示される画像形成装置に設けられた現像器の説明図、図３は図２に示される現像器が感光体から離され姿勢が変化させられた状態を示す説明図である。
【００３３】
図１に示されるように、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００は、潜像保持体である感光体１０１と、帯電器１１０と、露光手段１２０と、現像器１３０と、転写器１４０と、クリーニング手段１５０と、除電手段１６０と、定着器１７０と、これらを統合的に制御する制御部とから主に構成されている。
【００３４】
感光体１０１は軸回転可能に支持され、図示しない駆動手段によって矢印方向に回転駆動される。駆動手段は、例えば、電動機と減速機とから構成され、その駆動力を感光体１０１の芯体を構成する導電性支持体に伝達することによって感光体１０１を所定の周速度で回転駆動させる。
帯電器１１０、露光手段１２０、現像器１３０、転写器１４０、クリーニング手段１５０、除電手段１６０は、この順序で感光体１０１の外周面に沿って感光体１０１の回転方向上流側から下流側に向かって設けられる。
【００３５】
帯電器１１０は、感光体１０１の外周面を所定の電位に帯電させる帯電手段である。帯電器１１０は、例えば、コロトロンやスコロトロンなどのチャージャーワイヤ機構、或いは接触式の帯電ローラや帯電ブラシによって構成される。
感光体１０１が駆動手段によって矢印方向に回転駆動されると、帯電器１１０によって感光体１０１の表面が正または負の所定電位に均一に帯電される。
【００３６】
露光手段１２０は、例えば半導体レーザなどを光源として備え、光源から出力されるレーザ光を、帯電器１１０と現像器１３０との間から感光体１０１の表面に照射することによって、帯電された感光体１０１の外周面に対して画像情報に応じた露光を行う。レーザ光は、主走査方向である感光体１０１の回転軸線方向に沿って繰り返し走査され、レーザ光が照射された部分の表面電荷が露光光量に応じて除去される。これによりレーザ光が照射された部分の表面電位とレーザ光が照射されなかった部分の表面電位とに差異が生じ、感光体１０１の表面に静電潜像が形成される。
【００３７】
現像器１３０は、帯電と露光によって感光体１０１の表面に形成された静電潜像を現像剤によって現像する現像手段であり、感光体１０１に近接対峙して設けられ、感光体１０１の外周面に現像剤であるトナーを供給し、感光体１０１上の静電潜像にトナーを付着させ、静電潜像をトナー像として可視像化する。
一方、感光体１０１に対する露光と現像に同期して、感光体１０１と転写器１４０との間に転写紙２００が図示しない搬送手段により搬送供給され、感光体１０１上のトナー像が転写器１４０によって転写紙２００上に転写される。
転写器１４０は、転写紙２００にトナーと逆極性の電荷を与えるコロトロンなどの帯電器でもよいし、トナーと逆極性にバイアスされた導電性の接触転写ローラなどであってもよい。
【００３８】
転写工程後、感光体１０１上に残留したトナーはクリーニング手段１５０により感光体１０１の外周面から除去され回収される。クリーニング手段１５０は感光体１０１の外周面に残留するトナーを剥離するクリーニングブレードと、クリーニングブレードによって剥離されたトナーを収容する回収用ケーシングとを備える。
クリーニング工程後、感光体１０１は除電手段１６０により全面露光され、これにより残留電位が除電されて次の画像形成に備えられる。
【００３９】
一方、転写工程でトナー像が転写された転写紙２００は定着器１７０へ搬送され、転写された未定着トナー像が転写紙２００上に定着させられる。
定着器１７０は、例えば、ヒートランプを内蔵した加熱ローラと、この加熱ローラに圧接する加圧ローラとから構成され、加熱ローラと加圧ローラとの圧接部（定着ニップ部）に転写紙２００が通されることにより、転写紙２００上の未定着トナー像が溶融し、転写紙２００上に定着する。
トナー像が定着された転写紙２００は図示しない搬送手段により画像形成装置１００の外部へ排出され、一連の画像形成が完了する。
【００４０】
次に、上述の画像形成装置１００に設けられた現像器１３０の構成について図２および図３に基づいて説明する。図２は上述の画像形成装置１００に設けられた現像器１３０の説明図であり、現像器１３０の上面、側面および断面を示している。図３は図２に示される現像器１３０が移動機構により感光体１０１から離され姿勢が変化させられた状態を示している。
【００４１】
図２に示されるように、現像器１３０はトナー収容部１３１に収容された非磁性１成分現像剤であるトナー５０を、アジテータ等の手段により現像剤担持体である現像ローラ２０の近傍に送るように構成されている。
現像ローラ２０には、現像剤供給部材であるトナー供給ローラ３０が圧接されており、トナー供給ローラ３０の回転方向は現像ローラ２０と同方向、すなわち、現像ローラ２０との対向部における両ローラの表面の移動方向が互いに逆方向になるように構成されている。
トナー供給ローラ３０には、図示しないバイアス電源から電圧が印加されており、その電圧は、電気的にトナー５０を現像ローラ２０の方向へ押す方向に作用し、例えば、トナー５０が負極性トナーであれば、より負極側に大きなバイアス電圧となる。
【００４２】
トナー供給ローラ３０によって摩擦接触帯電されるとともに、バイアス電圧によって現像ローラ２０に供給されたトナー５０は層状のトナー層となり、現像ローラ２０の回転移動によって現像剤量規制部材であるトナー層規制ブレード４０が当接する位置に搬送される。
トナー層規制ブレード４０は導電性の板状部材によって形成され、一端が現像器１３０の上部開口付近に固定され、他端は略９０度に折り曲げられ、一端と他端との間の湾曲した腹部が現像ローラ２０に弾性的に押圧され接触している。
【００４３】
トナー層規制ブレード４０が現像ローラ２０に当接する圧力や位置を適宜設定することにより現像ローラ２０に担持されたトナー層を所定の帯電電荷量と厚みに規制できる。
また、トナー層規制ブレード４０にも現像ローラ２０に対して所定のバイアス（同電位のこともある）が印加されており、所定の帯電電荷量と厚みに規制されたトナー層は現像領域（すなわち、静電潜像の形成された感光体１０１との対向部）に搬送され現像工程に入っていく。
【００４４】
現像工程で静電潜像の現像に利用されなかった現像ローラ２０上のトナー層は、現像ローラ２０の回転に伴って現像器１３０の下部開口に設けられた漏れ防止シート９０を通り、トナー収容部１３１内へ戻される。
このようにしてトナー収容部１３１へ戻されたトナー層はトナー供給ローラ３０により現像ローラ２０の表面から掻き落とされ、トナー収容部１３１内の他のトナーと混ざり再利用される。
【００４５】
以下、より詳細に現像器１３０の構成と作用について説明する。以下の表１は本実施形態における感光体１０１および現像器１３０の具体的な構成と諸条件の一例を示すものである。
【００４６】
【表１】
【００４７】
感光体１０１は、導電性基材が接地され、表面電位が約−６００Ｖに帯電された直径約３０ｍｍの負帯電型ドラムであり、矢印方向に周速約１４０ｍｍ／ｓで回転し、上述の露光手段１２０により露光され静電潜像が形成される。
現像ローラ２０は直径が約１６ｍｍであり、カーボンブラックなどの導電化剤が添加された体積抵抗率が約１０6Ωｃｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度が５０〜６０度程度の導電性ウレタンゴムからなる。
現像ローラ２０は矢印方向に周速約２１０ｍｍ／ｓで回転し、直径が約８ｍｍの導電性支持体（例えば、ステンレス、導電性樹脂など）のシャフトを介して現像バイアス電源により約−３００Ｖの電圧が印加され、現像ニップ幅が約１．５ｍｍとなるように感光体ドラム１０１にトナー層を介して圧接している。
【００４８】
トナー供給ローラ３０は直径が約１４ｍｍで、トナー５０を撹拌する機能と現像後の現像ローラ２０からトナー層を除去する機能とを併せ持ち、体積抵抗率が約１０5Ωｃｍ、セル密度が約３個／ｍｍの導電性ウレタンフォームからなる。
トナー供給ローラ３０は矢印方向に周速約１２５ｍｍ／ｓで回転し、導電性支持体（ステンレス、導電性樹脂など）のシャフトを介して供給バイアス電源により約−４５０Ｖの電圧が印加され、０．５〜１ｍｍ程度の接触深さで現像ローラ２０に接触している。
【００４９】
トナー供給ローラ３０により負に予備帯電され、現像ローラ２０の表面に付着したトナー５０は、現像ローラ２０の回転によりトナー層となってトナー層規制ブレード４０と当接する位置へ搬送される。
トナー層規制ブレード４０は、厚み約０．１ｍｍの導電性（例えば、ステンレス、リン青銅、導電性樹脂など）の板状部材で、現像ローラ２０の回転方向上流側に自由端を有する片持ち式の板バネ構造であり、現像ローラ２０に約１５〜３０ｇｆ／ｃｍの線圧で当接している。
また、トナー層規制ブレード４０は、トナー規制ブレードバイアス電源により約−４５０Ｖの電圧が印加されている。
【００５０】
現像ローラ２０に担持されたトナー層は、トナー層規制ブレード４０により約０．６〜０．８ｍｇ／ｃｍ2のトナー付着量と、約−１０〜−１５μＣ／ｇのトナー帯電量に規制された後、現像ローラ２０の回転により感光体１０１と対向接触する現像領域へ搬送され、接触反転現像を行う。
現像器１３０の下部開口にはトナー収容部１３１からのトナー漏れを防止するために漏れ防止シート９０が設けられる。漏れ防止シート９０は、例えば、厚さ０．２ｍｍ程度のウレタンシートやマイラーフィルムからなる。
一方、アルミ蒸着フィルムなどの導電性のフィルムを漏れ防止シート９０として用い、これにバイアス、例えば、現像ローラ２０のシャフトと同電位、或いは、約＋５０Ｖ以上高い電位をかけることにより、現像に利用されずにトナー収容部１３１に戻ってきたトナー層の帯電を除去するトナー電荷除去手段とすることもできる。
【００５１】
本実施形態で用いられるトナー５０は、一般に高抵抗トナーと呼ばれるものが好ましい。より具体的には、ペレットにした場合の電気抵抗が約１０10Ω・ｃｍ程度で、ベースレジンとして、例えば、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル共重合体等の樹脂を８０〜９０重量部、カーボンブラックを４〜１０重量部程度混入・混練し、帯電制御剤（ＣＣＡ）を０〜５重量部、加硫制御剤（微小量）を適量配合し、粉砕工程の後、例えば、シリカなどの外添剤を０．２〜２重量部程度混合したものが挙げられる。
【００５２】
現像器１３０のトナー収容部１３１は内壁面が略平坦に形成されている。一方、現像器１３０の両側面には、画像形成装置１００内において、感光体１０１に対する現像器１３０の位置関係を規定するためのガイドピン６５，６６が前後に２本ずつ、計４本設けられている。
４本のガイドピン６５，６６のうち、感光体１０１に近い前側のガイドピン６５は側面の下縁近傍に設けられ、感光体１０１から遠い後ろ側のガイドピン６６は側面の上縁近傍に設けられている。すなわち、前側のガイドピン６５と後ろ側のガイドピン６６との間には高低差がつけられている。
【００５３】
一方、図３に示されるように、画像形成装置１００側にはガイド溝７５，７６が設けられており、それぞれ現像器１３０のガイドピン６５，６６と係合して画像形成装置１００内で現像器１３０が移動できる範囲を規定している。
感光体１０１から遠い後ろ側のガイド溝７６は斜め下方へガイドするように構成されており、感光体１０１に近い前側のガイド溝７５は水平に構成されている。
【００５４】
図３に示されるように、画像形成装置１００側にはカム７１とカム７１を軸回転させる回転駆動機構（図示せず）とから構成される移動機構７０が設けられており、カム７１は現像器１３０の下面を支えている。
また、現像器１３０は図示しない付勢手段により常にカム７１の方へ付勢されている。
このため、カム７１が回転駆動手段によって１８０°軸回転させられると、現像器１３０はガイド溝７５に沿って感光体１０１から離れるように後方へ移動しつつ後部がガイド溝７６に沿って斜めに下がり、図中の破線で示す位置へ移動する。
【００５５】
このようにして、現像器１３０は感光体１０１から離れて後部が下がるように感光体１０１に対する姿勢が変化させられ、非現像時に現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０近傍のトナー５０をトナー収容部１３１の後部へ流動させて他のトナー５０と混合することができる。
【００５６】
また、現像時には、再びカム７１を１８０°軸回転させて現像器１３０の後部を押し上げることにより、現像器１３０は現像ローラ２０と感光体１０１が近接又は接触する元の位置へ戻り、この状態で現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０を駆動し、上述した各バイアスを印加すると感光体１０１の静電潜像をトナー５０で現像できる。
現像に利用されずにトナー収容部１３１へ戻ったトナー５０は、現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０の近傍で滞留し易い傾向があるが、現像と非現像の状態が繰り返されることにより、現像器１３０は感光体１０１に対する姿勢が繰り返し変化させられ、現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０近傍のトナー５０に繰り返し応力を与えて効果的に流動させることができる。
【００５７】
なお、現像器１３０を感光体１０１から離して感光体１０１に対する現像器１３０の姿勢を変化させた状態で、現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０を駆動させることにより、現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０近傍のトナー５０を撹拌し流動化させることができる。
これにより、より一層確実に現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０近傍のトナー５０をトナー収容部１３１の後部へ流動させることができる。
【００５８】
また、必要であれば、非現像時における現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０の回転駆動方向を、現像時と逆にすることにより滞留したトナー５０に現像時と異なる方向の力を作用させ、滞留の解消を図ることもできる。
なお、現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０の回転駆動に連動して駆動される他の部材があり、それが構造上、逆回転に適さないものである場合は、ワンウェイクラッチ等を使用して当該部材の逆回転を防ぐようにすればよい。
【００５９】
このように、本実施形態によれば、非現像時に現像器１３０を感光体１０１から離して感光体１０１に対する現像器１３０の姿勢を変化させることにより、現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０近傍のトナー５０を強制的に流動させて他のトナー５０と混合することができる。
これにより、滞留したトナー５０が繰り返し使用されて劣化することに起因して生ずる濃度不良や画質のざらつきが防止され、長期に亘って良好な画像を得ることができる。
【００６０】
実施形態２
本発明の実施形態２に係る画像形成装置について図４に基づいて説明する。図４は実施形態２に係る画像形成装置の図３対応図である。
【００６１】
実施形態２に係る画像形成装置は、現像器の構成を上述の実施形態１と同様の構成としたままで、画像形成装置側のガイド溝と移動機構に変更を加えたものである。
図４に示されるように、実施形態２では移動機構２７０が、カム２７１と、カムを軸回転させる回転駆動機構（図示せず）と、カム２７１の回転に追従して揺動するアーム２７２とから構成されている。
これに伴い、画像形成装置側には現像器１３０の前側のガイドピン６５を斜め上方へガイドするガイド溝２７５が設けられ、後ろ側のガイドピン６６がアーム２７２の先端に軸回転可能に嵌まっている。
また、現像器１３０は感光体１０１と対向するように感光体１０１へ向かって付勢されている。
【００６２】
実施形態２では、カム２７１が１８０°軸回転するとそれに追従してアーム２７２が斜め下方へ揺動し、揺動したアーム２７２によって現像器１３０の後ろ側のガイドピン６６が斜め下方へ押し下げられる。このとき、現像器１３０の前側のガイドピン６５はガイド溝２７５に沿って斜め上方へ移動する。
これにより、現像器１３０は感光体１０１から離れるように前部がガイド溝２７５に沿って斜め上方へ移動しつつ後部がアーム２７２によって斜め下方へ押し下げられ、図中の破線で示す位置へ移動する。
【００６３】
このようにして、現像器１３０は感光体１０１から離れて後部が下がるように感光体１０１に対する姿勢が変化させられ、非現像時に現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０近傍のトナー５０をトナー収容部１３１の後部へ流動させて他のトナー５０と混合することができる。
また、現像時には、再びカム２７１を１８０°軸回転させると、上述した付勢力によりアーム２７２が斜め上方へ持ち上げられ、現像器は１３０は現像ローラ２０と感光体１０１が近接又は接触する元の位置へ戻る。
【００６４】
実施形態２においても、現像と非現像を繰り返すことにより、感光体１０１に対する現像器１３０の姿勢が繰り返し変化させられ、現像ローラ２０およびトナー供給ローラ３０近傍のトナー５０を効果的に流動させることができる。
また、現像器１３０が感光体１０１から離され感光体１０１に対する姿勢が変化させられた状態で、駆動ローラ２０およびトナー供給ローラ３０を駆動させることにより、駆動ローラ２０およびトナー供給ローラ３０近傍のトナー５０を撹拌し確実に流動化させることができる。
その他の構成は上述の実施形態１に係る画像形成装置１００と同様である。
【００６５】
実施形態３
本発明の実施形態３に係る画像形成装置について、図５に基づいて説明する。
図５は実施形態３に係る画像形成装置の概略的な構成を示す説明図である。
実施形態３は、実施形態１および２で記したのと同様の構成を有する現像器と移動機構を複数組設けてカラー画像形成装置を構成したものである。
【００６６】
図５に示されるように、実施形態３に係る画像形成装置３００は、潜像保持体である感光体１０１と、帯電器１１０と、露光手段１２０と、複数の現像器１３０ｋ、１３０ｃ、１３０ｍ、１３０ｙと、１次転写器１４１と、２次転写器１４５と、クリーニング手段１５０と、除電手段１６０と、定着器１７０と、転写ベルトクリーニング手段１８０と、これらを統合的に制御する制御部（図示せず）とから主に構成されている。
【００６７】
感光体１０１は軸回転可能に支持され、図示しない駆動手段によって矢印方向に回転駆動される。駆動手段は、例えば、電動機と減速機とから構成され、その駆動力を感光体１０１の芯体を構成する導電性支持体に伝達することによって感光体１０１を所定の周速度で回転駆動させる。
帯電器１１０、露光手段１２０、現像器１３０ｋ，１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙ、１次転写器１４１，クリーニング手段１５０、除電手段１６０は、この順序で感光体１０１の外周面に沿って感光体１０１の回転方向上流側から下流側へ向かって設けられる。
【００６８】
帯電器１１０は、感光体１０１の外周面を所定の電位に帯電させる帯電手段である。帯電器１１０は、例えば、コロトロンやスコロトロンなどのチャージャーワイヤ機構、或いは接触式の帯電ローラや帯電ブラシによって構成される。
感光体１０１が駆動手段によって矢印方向に回転駆動されると、帯電器１１０によって感光体１０１の表面が正または負の所定電位に均一に帯電される。
【００６９】
露光手段１２０は、例えば半導体レーザなどを光源として備え、光源から出力されるレーザ光を、帯電器１１０と現像器１３０ｋとの間から感光体１０１の表面に照射することによって、帯電された感光体１０１の外周面に対して画像情報に応じた露光を行う。レーザ光は、主走査方向である感光体１０１の回転軸線方向に沿って繰り返し走査され、レーザ光が照射された部分の表面電荷が露光光量に応じて除去される。これによりレーザ光が照射された部分の表面電位とレーザ光が照射されなかった部分の表面電位とに差異が生じ、感光体１０１の表面に静電潜像が形成される。
【００７０】
現像器１３０ｋ，１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙは、帯電と露光によって感光体１０１の表面に形成された静電潜像を現像剤によって現像する現像手段であり、感光体１０１に近接対峙して設けられ、感光体１０１の外周面に現像剤であるトナーを供給し、感光体１０１上の静電潜像にトナーを付着させ、静電潜像をトナー像として可視像化する。
現像器１３０ｋ，１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙとしては、上述の実施形態１または２に記載のものを用いることができ、それぞれ独立して現像時の位置と非現像時の位置に移動できる。
【００７１】
１次転写器１４１は１次転写ベルト１４２にトナーと逆極性の電荷を与える導電性の接触転写ローラであり、感光体１０１上のトナー像を１次転写ベルト１４２上に１次転写する。
１次転写工程後、感光体１０１上に残留したトナーはクリーニング手段１５０により感光体１０１の外周面から除去され回収される。クリーニング手段１５０は感光体１０１の外周面に残留するトナーを剥離するクリーニングブレードと、クリーニングブレードによって剥離されたトナーを収容する回収用ケーシングとを備える。
クリーニング工程後、感光体１０１は除電手段１６０により全面露光され、これにより残留電位が除去されて次の画像形成に備えられる。
【００７２】
本実施形態では複数の現像器１３０ｋ，１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙによりブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色について現像と１次転写を繰り返し、各色の像を重ねて１次転写ベルト１４２上に多色トナー像を形成する。
具体的には、１つ目のカラーとして、現像器１３０ｋによりブラックについて一連の画像形成工程が行われる。すなわち、現像器１３０ｋが感光体１０１と近接対峙する現像時のポジションに位置し、そのほかの現像器１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙは感光体１０１から離れて感光体１０１に対する姿勢が変化させられた非現像時のポジションに位置し、この状態でブラックについて帯電、露光、現像、１次転写が行われ、１次転写ベルト１４２上にブラックのトナー像が形成される。
【００７３】
次いで、現像器１３０ｃが感光体１０１と近接対峙する現像時のポジションに位置し、そのほかの現像器１３０ｋ，１３０ｍ，１３０ｙは感光体１０１から離れて感光体に対する姿勢が変化させられた非現像時のポジションに位置し、この状態で２つ目のカラーであるシアンについて帯電、露光、現像、１次転写が行われ、１次転写ベルト１４２上のブラックのトナー像の上にシアンのトナー像が重ねられる。
このような画像形成工程を現像器１３０ｍ，１３０ｙによってマゼンタ、イエローの各色についても行い、１次転写ベルト１４２上にブラック、マゼンタ、シアン、イエローの各色のトナー像が重ねられた多色トナー像を形成する。
【００７４】
２次転写器１４５は、図示しない搬送手段により１次転写ベルト１４２と２次転写器１４５との間に搬送されてくる転写紙２００に、１次転写ベルト上の多色トナー像を一括して２次転写するものである。２次転写器１４５はトナーと逆極性の電荷を与えるコロトロンなどの帯電器でもよいし、トナーと逆極性にバイアスされた導電性の接触転写ローラなどであってもよい。
２次転写工程で転写紙２００に転写されずに１次転写ベルト１４２上に残った残留トナーは、１次転写ベルト１４２に対して離接可能に構成された転写ベルトクリーニング手段１８０によって除去され回収される。
【００７５】
一方、２次転写工程で多色トナー像が転写された転写紙２００は、定着器１７０へ搬送され、転写された未定着の多色トナー像が転写紙２００上に定着させられる。
定着器１７０は、例えば、ヒートランプを内蔵した加熱ローラと、この加熱ローラに圧接する加圧ローラとから構成され、加熱ローラと加圧ローラとの圧接部（定着ニップ部）に転写紙２００が通されることにより、転写紙２００上の未定着の多色トナー像が溶融し、転写紙２００上に定着する。
多色トナー像が定着された転写紙２００は図示しない搬送手段により画像形成装置３００の外部へ排出され、一連の画像形成工程が完了する。
【００７６】
カラー画像形成装置では、複数の現像器がそれぞれ所期の性能を発揮することが所定の画質を得るうえで重要となるが、本実施形態によれば、複数の現像器１３０ｋ，１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙが、非現像時に感光体１０１から離れて感光体１０１に対する姿勢が変化させられるため、現像器１３０ｋ，１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙ内のトナーを強制的に流動させて劣化を抑えることができ、長期に亘って良好なカラー画像を得ることができる。
【符号の説明】
【００７７】
２０ 現像ローラ
３０ トナー供給ローラ
４０ トナー層規制ブレード
５０ トナー
６５，６６ ガイドピン
７０，２７０ 移動機構
７１，２７１ カム
７５，７６，２７５ ガイド溝
９０ 漏れ防止シート
１００，３００ 画像形成装置
１０１ 感光体
１１０ 帯電器
１２０ 露光手段
１３０，１３０ｋ，１３０ｃ，１３０ｍ，１３０ｙ 現像器
１３１ トナー収容部
１４０ 転写器
１４１ １次転写器
１４２ １次転写ベルト
１４５ ２次転写器
１５０ クリーニング手段
１６０ 除電手段
１７０ 定着器
１８０ 転写ベルトクリーニング手段
２００ 転写紙
２７２ アーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される潜像保持体と、現像剤を収容し潜像保持体に形成された静電潜像を現像する現像器と、現像時に現像器を潜像保持体に近づけ非現像時に現像器を潜像保持体から離して現像器の潜像保持体に対する姿勢を変化させる移動機構とを備える画像形成装置。
【請求項２】
現像器は現像剤を収容する収容部と、収容部に収容された現像剤を担持して潜像保持体へ搬送するように駆動される現像剤担持体とを有し、現像器を潜像担持体から離す際、移動機構は現像剤担持体近傍の現像剤が収容部に流動するように現像器の姿勢を変化させる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
現像剤担持体は、現像器が潜像保持体から離され現像器の姿勢が変化した状態で駆動されることにより現像剤担持体近傍の現像剤を撹拌し収容部への流動を促す請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
移動機構は現像器に当接するカムと、カムを軸回転させる回転駆動手段とからなる請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
移動機構はカムと、カムを軸回転させる回転駆動手段と、カムの回転に追従して揺動し現像器を移動させるアームとからなる請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
複数組の現像器と移動機構を備える請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
現像剤が非磁性１成分現像剤である請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１】
静電潜像が形成される潜像保持体と、現像剤を収容し潜像保持体に形成された静電潜像を現像する現像器と、現像時に現像器を潜像保持体に近づけ非現像時に現像器を潜像保持体から離して現像器の潜像保持体に対する姿勢を変化させる移動機構とを備える画像形成装置。
【請求項２】
現像器は現像剤を収容する収容部と、収容部に収容された現像剤を担持して潜像保持体へ搬送するように駆動される現像剤担持体とを有し、現像器を潜像担持体から離す際、移動機構は現像剤担持体近傍の現像剤が収容部に流動するように現像器の姿勢を変化させる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
現像剤担持体は、現像器が潜像保持体から離され現像器の姿勢が変化した状態で駆動されることにより現像剤担持体近傍の現像剤を撹拌し収容部への流動を促す請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
移動機構は現像器に当接するカムと、カムを軸回転させる回転駆動手段とからなる請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
移動機構はカムと、カムを軸回転させる回転駆動手段と、カムの回転に追従して揺動し現像器を移動させるアームとからなる請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
複数組の現像器と移動機構を備える請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
現像剤が非磁性１成分現像剤である請求項１〜６のいずれか１つ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２０１０−１９１０７９（Ｐ２０１０−１９１０７９Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３４０７３（Ｐ２００９−３４０７３）
【出願日】平成２１年２月１７日（２００９．２．１７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１７日（２００９．２．１７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]