JP2004101930A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】現像ケーシング内環境を一定に維持するために、現像ケーシング内に制御された気体を安価な構成で取り込み可能とすることである。
【解決手段】現像工程よりも感光体１３Ｙの回転方向上流側となる領域に制御された気体を流し、画像形成の待機時には、感光体１３Ｙの現像領域に対して現像剤担持体２５上の現像剤層を非接触状態に切り替えるとともに、現像領域よりも感光体１３Ｙの回転方向下流側の領域において感光体１３Ｙと現像ケーシング２３との間のＧ２のギャップを封止する。これにより、画像形成の待機時に、感光体１３Ｙの表面から現像ケーシング３２内へ通じる単一流路を確保し、感光体１３Ｙの表面領域に供給される制御気体の圧力によって現像ケーシング２３内への制御された気体の取り込みを可能にする。
【選択図】 図２
【解決手段】現像工程よりも感光体１３Ｙの回転方向上流側となる領域に制御された気体を流し、画像形成の待機時には、感光体１３Ｙの現像領域に対して現像剤担持体２５上の現像剤層を非接触状態に切り替えるとともに、現像領域よりも感光体１３Ｙの回転方向下流側の領域において感光体１３Ｙと現像ケーシング２３との間のＧ２のギャップを封止する。これにより、画像形成の待機時に、感光体１３Ｙの表面から現像ケーシング３２内へ通じる単一流路を確保し、感光体１３Ｙの表面領域に供給される制御気体の圧力によって現像ケーシング２３内への制御された気体の取り込みを可能にする。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式のプロセスを利用したプリンタ、複写機及びファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式のプロセスを利用したプリンタ、複写機及びファクシミリ装置等の画像形成装置においては、感光体を一様に帯電させる帯電装置、帯電した感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置、現像剤であるトナーにより感光体上にトナー画像を形成する現像装置、トナー画像を転写材である用紙やＯＨＰシート等に転写する転写装置等を備えており、帯電装置としては、放電によって感光体を一様に帯電させる装置を用いる場合が多い。
【０００３】
一般に、このような画像形成装置においては、トナーの帯電特性が環境変動に対して不安定であり、これが画像品質に直接影響を及ぼすことはよく知られている。特に、近年普及が著しいカラー画像形成装置においては、色再現性等の観点からトナーの帯電特性を安定にすることが重要である。また、感光体周辺、特に帯電装置による放電に伴って発生するオゾンやＮＯＸ等の放電生成物は、感光体に影響を与えて画像品質の劣化を生じさせ、さらに、装置の耐久性を阻害する一因となっている。
【０００４】
そこで、従来、誤差因子と見なしてきた感光体周辺の環境を積極的に制御し、トナーの帯電特性の安定化と感光体の高耐久化が図られている。具体的には、感光体周辺を構造的に他と隔離して流路と成し、この流路に制御された空気（例えば常温低湿空気）を流す方法が提案されている。
【０００５】
また、トナーの帯電特性の安定化を目的として、トナーを保持する現像ケーシング内の環境を制御することが提案されている。例えば、現像ケーシング内の湿度の検出結果に基いて乾燥した空気を供給する提案（特許文献１参照）、現像剤中の水分量が一定になるように水を供給する提案（特許文献２）、現像ケーシング内に微細孔をもつ透湿性物質で包まれた吸湿剤を設ける提案（特許文献３）、現像装置から回収した現像剤を減圧下で除湿する手段を設ける提案（特許文献４）などがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０６−０１９２９３号公報
【特許文献２】
特開平０７−０７２７２２号公報
【特許文献３】
特開平０７−１２８９６７号公報
【特許文献４】
特開２００１−１０９２６３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記の提案では、弱帯電トナーなどが浮遊する現像ケーシング内の空気を制御された空気に置換することは困難である。何故ならば、トナーの粒径は平均数μｍであり、このトナーの外部への漏れを遮断しながら、外力を用いずに制御された空気の取り込みを実現することは、短時間には到底不可能である。そこで、ポンプなどの手段によって制御された空気を現像ケーシング内へ注入する方法が考えられるが、この結果、現像装置の内圧が上昇して現像スリーブ開口からの吹き出し気流を生じ、稼動中のトナー飛散を招いてしまう。
【０００８】
また、特許文献１や特許文献４に開示された提案は、現像ケーシング内の湿度を検出するための湿度センサ等を設ける必要があるのでコストが高くなる。特に、特許文献１に開示された提案では、現像ケーシング内への乾燥気体の供給時にトナーが舞い上がり、舞い上がったトナーが感光体に付着して画像品質が劣化する場合がある。さらに、特許文献３に開示された提案においては、現像ケーシング内に設けられた吸湿材による吸湿にも限度があり、吸湿材の交換が必要となるので、コストがかかりその交換作業も面倒である。特許文献２に記載された提案は、現像ケーシング内に水分を供給するための構造が複雑である。
【０００９】
本発明の目的は、順方向現像方式の現像ケーシング内環境を一定に維持するために、現像ケーシング内に制御された気体を安価な構成で取り込み可能とすることである。
【００１０】
本発明の目的は、現像装置への気体の取り込みを速やかに行い得るようにすることである。
【００１１】
本発明の目的は、逆方向現像方式の現像ケーシング内環境を一定に維持するために、現像ケーシング内に制御された気体を安価な構成で取り込み可能とすることである。
【００１２】
本発明の目的は、現像剤回収領域接離切替手段と封止手段との機構の簡略化、動作精度の向上、コストダウンを図ることである。
【００１３】
本発明の目的は、感光体に対する現像ケーシングの相対移動動作により、感光体の現像領域や、現像剤回収領域における現像剤ケーシングの内面に対する現像剤担持体上の現像剤層を接離、現像領域よりも下流側における感光体と現像ケーシングとのギャップの確保及びギャップの封止の切り替えを行い得るようにすることである。
【００１４】
本発明の目的は、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替える際に、現像装置から外部への現像剤の流出を防止することである。
【００１５】
本発明の目的は、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を離反状態に維持した待機時に現像ケーシング内を減圧することにより、現像ケーシング内への制御された気体の取り込みを速やかに行わせることである。
【００１６】
本発明の目的は、現像ケーシング内を減圧する際に減圧作用を効率よく行い得るようにすることである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、回転する感光体を帯電装置により帯電させ、帯電した前記感光体を露光して静電潜像を形成し、前記感光体の表面に対面する開口部が形成された現像ケーシング及び前記開口部に回転駆動自在に設けられた現像剤担持体を有し順方向現像方式の現像装置によって前記感光体上の静電潜像を現像し、移動する転写材に現像した画像を転写する画像形成装置において、前記現像装置による現像工程よりも前記感光体の回転方向上流側となる領域に制御された気体を流す制御気体供給手段と、画像形成時には前記感光体の現像領域に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を接触させ、画像形成の待機時には前記感光体の現像領域に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替える現像領域接離切替手段と、画像形成時には現像領域よりも前記感光体の回転方向下流側の領域において前記感光体と前記現像ケーシングとの間のギャップを維持し、そのギャップを画像形成の待機時には封止する封止手段と、を具備する。
【００１８】
ここで、前記順方式現像方式とは、前記現像剤担持体を前記感光体とは逆方向に回転駆動し、前記感光体の回転方向に沿って現像剤を移動させて現像する方式を言う。
【００１９】
したがって、画像形成の待機時に、感光体の表面に対して現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態にし、同時に、現像領域よりも感光体の回転方向下流側の領域において感光体と現像ケーシングとの間のギャップを封止することにより、感光体の表面から現像ケーシング内へ通じる単一流路が形成され、これにより、感光体の表面領域に供給される制御気体の圧力によって現像ケーシング内への制御された気体の取り込みが可能となる。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、画像形成時には現像剤回収領域における前記現像ケーシングの内面に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を接触させ、画像形成の待機時には現像剤回収領域における前記現像ケーシングの内面に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替える現像剤回収領域接離切替手段を具備する。
【００２１】
したがって、現像ケーシングの開口部における現像剤回収側において、制御気体供給手段によって感光体の表面領域に供給される制御気体が現像ケーシング内に向かい易くなるので、待機時において現像ケーシング内への制御気体の取り込みが速やかに行われる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、回転する感光体を帯電装置により帯電させ、帯電した前記感光体を露光して静電潜像を形成し、前記感光体の表面に対面する開口部が形成された現像ケーシング及び前記開口部に回転駆動自在に設けられた現像剤担持体を有し逆方向現像方式の現像装置によって前記感光体上の静電潜像を現像し、移動する転写材に現像した画像を転写する画像形成装置において、前記現像装置による現像工程よりも前記感光体の回転方向上流側となる領域に制御された気体を流す制御気体供給手段と、画像形成時には現像剤回収領域における前記現像ケーシングの内面に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を接触させ、画像形成の待機時には現像剤回収領域における前記現像ケーシングの内面に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替える現像剤回収領域接離切替手段と、画像形成時には現像領域よりも前記感光体の回転方向下流側の領域において前記感光体と前記現像ケーシングとの間のギャップを維持し、そのギャップを画像形成の待機時には封止する封止手段と、を具備する。
【００２３】
ここで、逆方式現像方式とは、前記現像剤担持体を前記感光体の回転方向と同方向に回転駆動し、前記感光体の回転方向とは逆方向に沿って現像剤を移動させて現像する方式を言う。
【００２４】
したがって、逆方向現像方式を採用する場合であっても、現像領域よりも感光体の回転方向下流側の領域において感光体と現像ケーシングとの間のギャップを封止し、画像形成の待機時には現像剤回収領域における現像ケーシングの内面に対して現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替えることにより、制御気体供給手段によって感光体の表面領域に供給される制御気体が現像ケーシング内に向かい易くなるので、待機時において現像ケーシング内への制御気体の取り込みが速やかに行われる。
【００２５】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記現像剤担持体は、回転駆動される現像スリーブとこの現像スリーブの内周面に沿って複数の磁極を一定の間隔を開けて配列した磁石とを有し、前記現像領域接離手段及び前記現像剤回収領域接離切替手段は、前記磁石を回転方向に一定角度変位させる。
【００２６】
したがって、単一部品で構成できる磁石を所望角度回転させるだけの簡易な構造で、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を接触状態と非接触状態とに選択的に切り替えることが可能となり、非接触状態に切り替えたときに、感光体表面から現像ケーシングの開口部への制御気体の流路が形成される。この際に、現像剤回収領域における現像ケーシングの内面に対して現像剤担持体上の現像剤層が非接触状態に切り替えられるため、現像ケーシングの開口部の中央部から現像ケーシングの奥に向けて流路抵抗の小さい流路が形成される。
【００２７】
請求項５記載の発明は、請求項２又は３記載の発明において、前記現像剤回収領域接離切替手段と前記封止手段とは、前記現像剤担持体及び前記感光体とのギャップを変更する方向に変位自在及び任意位置固定自在に前記現像ケーシングに設けられた可動部材を共有する。
【００２８】
したがって、一つの可動部材の動作により、現像剤回収領域接離切替手段と封止手段との切替動作を行わせることが可能となる。これに伴い、機構の簡略化、動作精度の向上、コストダウンを図ることが可能となる。
【００２９】
請求項６記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記現像領域接離切替手段は、前記感光体に対する前記現像ケーシングの相対位置を変更することにより前記感光体の現像領域に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を接離させるように構成され、前記現像剤回収領域接離手段及び前記封止手段は、前記現像剤担持体及び前記感光体とのギャップを変更する方向に変位自在及び任意位置固定自在に前記現像ケーシングに設けられた可動部材と、この可動部材を前記感光体に対する前記現像ケーシングの相対移動動作に連動して変位させる連動機構とを共有する。
【００３０】
したがって、感光体に対する現像ケーシングの相対移動動作により、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を接触状態と非接触状態とに選択的に切り替えることが可能となる。このときの感光体に対する現像ケーシングの相対移動動作によって可動部材が変位することにより、現像剤回収領域における現像ケーシングの内面と現像剤担持体とのギャップが変化するため、感光体から現像ケーシングに制御気体を取り込むための流路が確保され、同時に、現像領域よりも下流側における感光体と現像ケーシングとの間をギャップのある状態から封止状態に切り替えることが可能となる。
【００３１】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記現像剤担持体は、回転駆動される現像スリーブとこの現像スリーブの内周面に沿って複数の磁極を一定の間隔を開けて配列した磁石とを有し、前記現像領域接離切替手段は、前記開口部に対向する位置で前記感光体に埋設されて前記現像剤担持体の前記磁極と同極性の磁力線を選択的に発生させる磁力発生手段を具備する。
【００３２】
したがって、画像形成時に感光体側の磁力発生手段から磁力が発生しない状態に維持することにより、現像領域において現像スリーブと感光体との間に現像剤が供給され、画像形成の待機時に感光体側の磁力発生手段から磁力を発生させることにより、磁力発生手段から発生する磁力線と現像剤担持体の磁石から発生する磁力線との反発により、感光体の表面に対して現像剤担持体上の現像剤層が非接触状態に維持される。この非接触状態への切り替え動作時に、磁界が空間的に移動することがないので、現像剤が現像スリーブ上を連れ回ることがなく、現像剤が現像器外へこぼれ出ることがなくなる。
【００３３】
請求項８記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、画像形成の待機時には前記現像ケーシング内の圧力を前記制御気体供給手段により制御されて前記現像剤担持体の回転方向上流側となる領域における気体の圧力よりも低い圧力以下に減圧する減圧手段と、画像形成時には前記減圧手段の動作を停止させる減圧停止手段とを具備する。
【００３４】
したがって、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を離反状態に維持した待機時に、現像ケーシング内を減圧することによって感光体の表面領域に供給される制御気体の圧力によって現像ケーシング内への制御された気体の取り込みが可能となる。これにより、初期動作時における現像ケーシング内の環境を早期に安定させることが可能となる。
【００３５】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記減圧手段は、前記制御気体供給手段により流される気流の下流側に向けて開口する排気開口部を有して前記現像ケーシングの内部に接続された排気通路により構成されている。
【００３６】
したがって、制御気体供給手段により流される気流に乗じて現像ケーシング内の気体を排気通路の排気開口部から排気させることが可能となる。これにより、現像ケーシング内を減圧するための減圧装置を別個に設ける必要がなく、構造の簡略化、コストアップの抑制を図ることが可能となる。
【００３７】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、前記排気開口部は、前記制御気体供給手段により流される気体の流路経路の上流側に配置されている。
【００３８】
したがって、制御気体供給手段により流される気体の流れの中で、最も初速が速く負圧が大きくなる気体の流れの中に排気開口部が配置される。これにより、現像ケーシング内の圧力を速やかに減圧することができる。
【００３９】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記制御気体供給手段により流される気体の流路と平行な回転軸を有する羽根車が前記排気開口部に設けられている。
【００４０】
したがって、制御気体供給手段により流される気体の流れによって羽根車を回転させ、その際に発生する気流によって排気通路内が負圧になるため、現像ケーシング内が確実に減圧される。減圧動作を効率よく行うために、羽根車の直径は排気開口部の直径より大きい方が望ましい。
【００４１】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の発明において、前記羽根車は、前記制御気体供給手段により流される気体の流れ方向と直交する回転軸を有する遠心ファン型である。
【００４２】
したがって、現像ケーシング内から排気通路を通して排気された気体は排気開口部を過ぎて直角に流れ方向が変えられることになるので、排気通路を湾曲する必要性がなくなり、これにより、排気通路の長さも短縮され、圧力損失を抑えることが可能となる。さらに、羽根車の特性として、大きな静圧が得られるので、より大きな減圧作用が得られる。
【００４３】
請求項１３記載の発明は、請求項９ないし１２記載の発明において、前記制御気体供給手段により制御された気体を流す流路に回転速度が変更可能な送風ファンを具備する。
【００４４】
したがって、初期動作時に送風ファンの回転速度を高めることによって、現像装置の減圧作用を高め、環境が不定となっている現像ケーシング内の気体を早期に置換して安定化させることが可能となる。また、現像ケーシング内の環境変化が小さい場合は、送風ファンの回転速度を低めに管理して省電力化を図ることが可能である。
【００４５】
請求項１４記載の発明は、請求項８ないし１３の何れか一記載の発明において、前記現像領域接離切替手段と、前記現像剤回収領域接離切替手段と、前記封止手段と、前記減圧停止手段とは一つの駆動源を共有する。
【００４６】
したがって、現像領域接離切替手段、現像剤回収領域接離切替手段、封止手段、減圧停止手段の可動部の動作を、一つの駆動源の動作によって同時に実行することが可能となり、構造の簡単化、低コスト化、省電力化が可能となる。
【００４７】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の発明において、前記駆動源は前記現像装置の駆動源を兼ねる。
【００４８】
したがって、現像装置の駆動源の動作によって現像領域接離切替手段、現像剤回収領域接離切替手段、封止手段、減圧停止手段の可動部の動作を実行することが可能となるため、さらなる構造の簡単化、低コスト化、省電力化が可能となる。さらに、現像領域接離切替手段、現像剤回収領域接離切替手段、封止手段、減圧手段の制御を、現像装置の駆動、非駆動のタイミングに合せて精度よく実行することが可能となる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図９に基いて説明する。図１はカラー画像形成装置の内部構造を示す縦断正面図、図２（ａ）はカラー画像形成装置が具備する作像ユニットを示す縦断正面図、同図（ｂ）はその一部を拡大して示す縦断正面図、図３は作像ユニットの斜視図、図４は現像領域接離切替手段、現像剤回収領域接離切替手段、封止手段の動作を説明する説明図、図５は現像ケーシングの排気通路とシャッタとの関係を示す説明図、図６はカラー画像形成装置が備える各部の電気的接続を概略的に示すブロック図、図７は感光体の現像領域における現像剤層の変化を示す説明図、図８は画像形成の待機時における作像ユニットの状態を示す縦断正面図、図９は画像形成時と待機時における駆動軸の動作制御を示すタイムチャートである。
【００５０】
本実施の形態における画像形成装置はカラー画像形成装置であり、具体的にはスキャナを含む複写機を適用しているが、ファクシミリ、プリンタに対しても適用し得るものである。この場合、画像形成装置はカラー画像、モノクロ画像の何れにも適用可能である。
【００５１】
一般に、図１に示す電子写真方式のカラー画像形成装置の型式はタンデム方式と呼ばれ、リボルバ方式に比べ生産性が高い。感光体を中心とする作像ユニットを４台内蔵し、それぞれにＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の作像を行う。これらの画像は転写ベルト上に１次転写され、重ね合わせの後、転写紙上に２次転写されて定着工程を経て機外へ排出される。尚、転写ベルトを使用せず、感光体から転写紙に直接転写する方式もある。
【００５２】
図１に示すように、カラー画像形成装置１が備える本体ケース１ａの上面には原稿画像を読み取るスキャナＳが搭載され、その本体ケース１ａの内部には、転写材であるシート状の用紙Ｐが積層保持される給紙部２から画像形成された用紙Ｐが排出される排出部３に到る用紙搬送路４が形成され、この用紙搬送路４に沿って、用紙Ｐを搬送する用紙搬送部５、搬送される用紙Ｐに現像剤であるトナーにより単色ないし複数色のトナー像によるカラー画像を形成する画像形成部６、そのトナー像によるカラー画像を用紙Ｐに定着させる定着装置７等が配置されている。
【００５３】
用紙搬送部５は、給紙ローラ５ａや搬送ローラ５ｂ等の複数のローラを備え、これらのローラを駆動モータ（図示せず）により回転駆動することによって用紙搬送路４に沿って画像形成部６に用紙Ｐを搬送するように構成されている。
【００５４】
画像形成部６は、駆動ローラや従動ローラ等の複数のローラにより支持された転写材である中間転写ベルト８、この中間転写ベルト８に沿ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ（ブラック）の色毎に設けられて中間転写ベルト８の外周面に各々のトナー像を形成する（作像する）ための４台の作像ユニット９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）、４台の作像ユニット９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）の上方に設けられた露光装置１０、４台の作像ユニット９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）に各々に中間転写ベルト８を介して設けられた４個の中間転写装置１１（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ）、中間転写ベルト８の外周面に形成された単色ないし複数色のトナー像を用紙搬送路４に沿って搬送される用紙Ｐに転写させる転写装置１２を備え、これらの装置８，９，１０，１１，１２によって用紙Ｐに単色ないし複数色のトナー像によるカラー画像を形成する。
【００５５】
定着装置７は、発熱源として機能するヒータを内蔵する加熱ローラ７ａと加圧ローラ７ｂとを備え、これらのローラ７ａ，７ｂによる加熱及び加圧によって、用紙Ｐに形成された単色ないし複数色のトナー像によるカラー画像を用紙Ｐに定着させるように構成されている。
【００５６】
本実施の形態は、後述する現像剤担持体を感光体１３とは逆方向に回転駆動し、感光体１３の回転方向に沿って現像剤を移動させる順方向現像方式を採用した例である。作像ユニット９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）は、４台とも同じ構造であり、それぞれ、ドラム状の感光体１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）、感光体１３の表面を一様に帯電させる帯電装置１４（１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ）、露光装置１０により感光体１３の表面に形成された静電潜像に対してトナーを供給することによりその静電潜像をトナー像として現像する現像装置１５（１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ）、中間転写装置１１による転写後に感光体１３の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置１６（１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ）、帯電装置１４による帯電前に感光体１３の表面に残留する電荷を除電する除電装置１７（１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ）等を備えている。
【００５７】
露光装置１０は、色毎に設けられてレーザ光を出射する４個のＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）やこれらのＬＤから出射されたレーザ光である書き込み光を感光体１３に照射するポリゴンミラー等の光学部品（図示せず）を備え、所定の色画像データに基づいて対応する感光体１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）の帯電済みの表面を露光走査することによって、各々の感光体１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）の表面に静電潜像を形成するように構成されている。
【００５８】
中間転写装置１１（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ）は、４個とも同じ構造であり、それぞれ中間転写ローラを備え、各々の中間転写ローラによって、対となる感光体１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト８に転写させる。
【００５９】
転写装置１２は、転写ローラ１２ａ等の複数のローラに支持された転写ベルト１２ｂを備え、転写ローラ１２ａや転写ベルト１２ｂ等によって、用紙Ｐを搬送しながら中間転写ベルト８の外周面に形成された単色ないし複数色のトナー像を用紙Ｐに転写させるように構成されている。
【００６０】
作像ユニット９については、各色毎の構成が同じであるのでイエロー画像用の作像ユニット９Ｙを一例として詳しく説明する。図２に示すように、感光体１３Ｙは両端を軸受部材（図示せず）等で回転自在に支持されて図中矢印Ａ方向へ回転駆動される。この感光体１３Ｙの周囲には、回転方向の上流側から順番にクリーニング装置１６Ｙ、除電装置１７Ｙ、帯電装置１４Ｙ、現像装置１５Ｙ、中間転写装置１１Ｙが設けられている。
【００６１】
クリーニング装置１６Ｙは、感光体１３Ｙに残留するトナーを掻き落とすクリーニングブラシ１８や感光体１３Ｙに当接して残留するトナーを落とすクリーニングブレード１９等を備えている。また、除電装置１７Ｙは、除電ランプ２０を備え、この除電ランプ２０によって感光体１３Ｙの表面に残留する電荷を除電し、帯電装置１４Ｙは、帯電ローラ２１を備え、この帯電ローラ２１によって感光体１３Ｙの表面を一様に帯電させる。
【００６２】
現像装置１５Ｙは、トナーを保持して感光体１３Ｙに近接する開口部２２が形成された現像ケーシング２３、現像ケーシング２３内に設けられてトナーを攪拌して現像領域の近傍に搬送する２つのスクリュー２４ａ，２４ｂ、現像ケーシング２３内に設けられて開口部２２から一部が露出して感光体１３Ｙの静電潜像にトナーを供給する現像剤担持体である現像ローラ２５、現像ケーシング２３の一部を利用して設けられて現像ローラ２５により感光体１３Ｙ側に搬送されるトナーの量を所定量に規制するドクターブレード２６等を備えている。
【００６３】
現像ローラ２５は、周方向に複数の磁極が配列された磁石（図示せず）と、この磁石の外周に回転自在に嵌合されて図中矢印Ｂ方向に回転駆動される現像スリーブ（図示せず）とを主要な構成として備え、トナー及び磁性キャリアからなる２成分現像剤を穂立ちさせて磁気ブラシを形成することによって、感光体１３Ｙの静電潜像にトナーを搬送して付着させ感光体１３Ｙの静電潜像を現像する。また、現像ケーシング２３の開口部２２においては、現像ローラ２５の回転方向の上流側を上流口２２ａ、回転方向の下流側を下流口２２ｂとする。
【００６４】
クリーニングブレード１９の感光体１３Ｙに対する当接位置から、感光体１３Ｙの回転方向に向けて現像ケーシング２３の開口部２２に達するまでの範囲における感光体１３Ｙの表面と帯電装置１４Ｙとは、空調ボックス２８によって覆われており、この空調ボックス２８は気体の流路として機能し、現像ケーシング２３の開口部２２とも連通されている。
【００６５】
空調ボックス２８は２つの気体流入口２８ａ（図３参照）及び２つの気体流出口２８ｂを備えており、２つの気体流入口２８ａには、制御された気体、この例では空気調和装置２９により温度や湿度が一定の範囲に制御された気体が流入チューブ３０によって供給される。２つの気体流出口２８ｂには、カラー画像形成装置１の機外まで伸びた流出チューブ３１が接続されている。空気調和装置２９は、感光体１３の表面において現像ローラ２５の回転方向上流側となる領域（空調ボックス２８）に制御された気体を流す制御気体供給手段として機能する。
【００６６】
また、空調ボックス２８には、露光装置１０から出射された書き込み光を感光体１３Ｙの表面に照射させるためのスリット状の露光窓２７（図３参照）を形成されており、この露光窓２７はガラスや樹脂等の書き込み光が透過する透明板で形成されている。さらに、現像ケーシング２３には上方に延出する排気通路（ダクト）３２が接続され、この排気通路３２の上端には排気開口部３２ａが開口されている。また、現像ケーシング２３には排気通路３２にフィルタ３３を備えている。排気開口部３２ａは、空気調和装置２９により供給される制御された気体の流れに向けて開口されている。
【００６７】
なお、本実施の形態のカラー画像形成装置１の現像方式は、現像ローラ２５を感光体１３とは逆方向に回転駆動し、感光体１３の回転方向に沿って現像剤を移動させて現像する順方向現像方式を採用した例である。ここで、感光体１３Ｙの現像領域と最近接する現像ケーシング２３の開口部２２の中心位置をａで表し、現像剤回収領域における現像ケーシング２３の内面と現像ローラ２５とのギャップが最小となる位置をｂで表す（図２参照）。
【００６８】
２成分現像を行う本実施の形態における現像装置１５は、現像剤の汲み上げと搬送，分離のために現像スリーブ内に複数の磁極で構成される磁石を有しているので、動作時における法線方向の磁力分布は現像スリーブ外周に実線で示したようになっている。位置ａに対応する磁極は一般にＰ１極と呼ばれ、現像時の磁気ブラシ形成に関係しており、位置ｂに対応する磁極は一般にＰ２極と呼ばれ、現像剤を現像ケーシング２３内に回収する機能を有する。何れの磁極においても、磁気ブラシが磁力線に沿ってギャップを埋めるように形成されている（Ｐ２極の方がＰ１極よりも磁気ブラシの高さが低い）。画像形成（現像）の動作時には、磁石は固定され現像スリーブが図中時計方向に回転することで現像剤が搬送される。画像形成の待機時では、現像スリーブは停止しているが、磁石が図中時計方向に一定角度回転駆動されるように構成されている。この構成については後で詳述するが、その結果、磁力分布は二点鎖線で示すように変化するため、位置ａ及び位置ｂで法線磁力が最小となる。
【００６９】
図２に示すように、現像ケーシング２３は、開口部２２の下流口２２ｂに可動部材３４を具備する。この可動部材３４は、画像形成時には現像ローラ２５の回転方向下流側となる領域において感光体１３の表面と現像ケーシング２３との間のギャップをＧ２に維持し、そのギャップを画像形成の待機時には封止し得るように支軸３５（図４参照）とともに一体に回動自在に支持されている。ギャップＧ２の値は、感光体１３の外周部における外気が現像ケーシング２３内に流入しない範囲であって、現像領域周辺（開口部２２）で発生した飛散トナーが現像ケーシング２３外に流出しない範囲で設定されている。この可動部材３４を支軸３５とともに反時計方向に回動させてＧ２のギャップを封止する構成については後で詳述する。
【００７０】
次に、図４を参照し、現像ローラ２５の現像スリーブの駆動構造、その現像スリーブ内の磁石の駆動構造、並びに前述した可動部材３４の駆動構造について説明する。図４において、現像装置１５Ｙは、現像ローラ２５の現像スリーブを回転駆動させる駆動軸３６を備えている。この現像装置１５Ｙの駆動源となる駆動軸３６は正逆回転可能な図示しないモータに連結されている。この駆動軸３６と同一軸線上には、偏心カム３７、駆動ギヤ３８、駆動軸３６の時計方向への回転力のみを偏心カム３７に伝達する一方向クラッチ３９、駆動軸３６の反時計方向への回転力のみを駆動ギヤ３８に伝達する一方向クラッチ４０が設けられている。駆動ギヤ３８は現像ローラ２５が有する現像スリーブの端部に固定されたスリーブギヤ４１に噛合されている。すなわち、駆動軸３６を反時計方向に回転駆動したときに、現像ローラ２５の現像スリーブが時計方向に回転駆動されるように構成されている。なお、駆動軸３６と偏心カム３７との間、駆動軸３６と駆動ギヤ３８との間を選択的に接続するクラッチは、一方向クラッチ３９，４０に限られるものではなく、選択的に断続できるクラッチであってもよい。
【００７１】
さらに、偏心カム３７の時計方向への回転力を、現像ローラ２５の磁石と前述した可動部材３４とに伝達する伝達機構４２が設けられている。この伝達機構４２は、現像ローラ２５の磁石と一体に回動可能な磁石軸４３と、この磁石軸４３と一体に揺動する揺動体４４と、前述した可動部材３４の支軸３５と一体に回動可能なリンク４５とを有し、リンク４５の一端は揺動体４４にピン４６によって連結されている。揺動体４４はスプリング４７により図４において反時計方向に付勢され、静止位置がストッパ軸４８により定められている。この揺動体４４の一端には、現像ケーシング２３の排気通路３２の排気開口部３２ａ（図５参照）を遮蔽するシャッタ４９が一体に形成されている。可動部材３４はスプリング５４により感光体１３との間を封止するように付勢されているが、リンク４５に設けたストッパ軸５１によって静止位置が定められている。可動部材３４は感光体１３の長手方向に沿って設けられているので、感光体１３に対して平行に維持するためには、可動部材３４の長手方向の両端側に一対のリンク４５を配設し、これらのリンク４５を支軸３５により連動連結し、これらのリンク４５が具備するストッパ軸５１を可動部材３４の両端に当接させることが望ましい。
【００７２】
図５は現像ケーシング２３の排気通路３２とシャッタ４９との関係を示す説明図である。排気通路３２の排気開口部３２ａは、空気調和装置２９により流される気体の流路経路の上流側に配置されるように気体流入口２８ａを介して流入チューブ３０に接続されている。
【００７３】
次いで、カラー画像形成装置１が備える各部の電気的接続について図６を参照して説明する。図６はカラー画像形成装置１が備える各部の電気的接続を概略的に示すブロック図である。
【００７４】
図６に示すように、カラー画像形成装置１は制御部５２を内蔵し、この制御部５２が各部を駆動制御する。制御部５２は、各部を集中的に制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とこのＣＰＵが実行する各種制御プログラム等の固定的データを予め格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と各種データを書き換え自在に格納するワークエリアとして機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とにより構成されている（いずれも図示せず）。このような制御部５２には、用紙搬送部５、作像ユニット９、露光装置１０、中間転写装置１１、転写装置１２、定着装置７、空気調和装置２９等がバスライン５３を介して接続されており、これらは制御部５２からの制御信号に基づいて駆動制御される。
【００７５】
また、制御部５２は、図９のタイムチャートに示すように、プリント信号が出力された後の一定の待機時間中に駆動軸３６（図４参照）を２分の１回転だけ時計方向（ＣＷ方向）に回転駆動させた後に、駆動軸３６を現像動作に必要な時間だけ反時計方向（ＣＣＷ方向）に回転駆動し、その反時計方向への駆動停止後に、再び駆動軸３６を時計方向に２分の１回転だけ回転駆動する制御を実行する。駆動軸３６を時計方向に駆動するとき、偏心カム３７は２分の１回転だけ回転する。駆動軸３６を反時計方向に駆動するとき、現像ローラ２５の現像スリーブが回転し現像を行う。
【００７６】
以下、図９のタイムチャートを参照し、図４に示す伝達機構４２の動作について説明する。プリント信号出力後の待機時に、駆動軸３６を時計方向に回転駆動すると、その回転力は一方向クラッチ３９を介して偏心カム３７に伝達される。このときの駆動軸３６の回転角は２分の１回転である。これにより偏心カム３７が２分の１回転だけ回転してスプリング４７の付勢力に抗して揺動体４４を磁石軸４３とともに二点鎖線で示すように時計方向に回動させる。磁石軸４３は現像ローラ２５の磁石とともに一定角度だけ回動するので、開口部２２の中心位置ａ、及び現像ケーシング２３の位置ｂに相当する現像剤回収領域における法線磁極が最小となるため磁気ブラシの高さが低くなる。これにより、図７（ｂ）に示すように、感光体１３の現像領域に対して現像ローラ２５上の現像剤層が非接触状態に切り替えられ、現像剤回収領域における現像ケーシング２３の内面に対して現像ローラ２５上の現像剤層が非接触状態に切り替えられる。なお、図７において、現像剤としてのトナーについては符号Ｔを付して示す。
【００７７】
このときの揺動体４４の時計方向への揺動動作に、リンク４５が支軸３５と一体に反時計方向に回動し可動部材３４に対しストッパ軸５１の押圧力を弱めるので、可動部材３４はスプリング５０の付勢力によって回動し感光体１３とのギャップを封止する。また、揺動体４４のシャッタ４９は現像ケーシング２３の排気通路３２の排気開口部３２ａを開放する。このとき、排気開口部３２ａには空気調和装置２９から供給される制御された気体の流れにより負圧が発生し、この負圧により現像ケーシング２３内の気体が排気開口部３２ａから排出されるため、現像ケーシング２３の内は気体部の圧力が減圧される。これにより、図８に示すように、空気調和装置２９により制御された気体が開口部２２から現像ケーシング２３の内部に流れる。この際、位置ｂにおける現像ケーシング２３の内面に対して現像剤層が非接触状態に維持されているので、制御された気体を速やかに取り込むことができる。また、感光体１３とのギャップも可動部材３４が封止するため、現像ケーシング２３内のトナーが外部に飛散することを防止することができる。
【００７８】
待機期間の後の画像形成時に駆動軸３６を反時計方向に駆動すると、揺動体４４はスプリング４７の付勢力により、図４において実線で示すようにストッパ軸４８に当接する静止位置までリンク４５とともに復帰し、偏心カム３７も復帰する揺動体４４とともに反時計方向に復帰する。これにより磁石軸４３が現像ローラ２５の磁石とともに一定角度だけ反時計方向に復帰するので、開口部２２の中心位置ａ、及び現像ケーシング２３の位置ｂに相当する現像剤回収領域における法線磁力が最大となり磁気ブラシの高さが高くなる。これにより、感光体１３の現像領域に対して現像ローラ２５上の現像剤層が図７（ａ）に示すように接触状態に切り替えられ、現像剤回収領域における現像ケーシング２３の内面に対して現像ローラ２５上の現像剤層も接触状態に切り替えられる。同時に、揺動体４４及びリンク４５の復帰動作により、リンク４５が支軸３５と一体に時計方向に回動し可動部材３４に対しストッパ軸５１の押圧力を強めるので、可動部材３４がスプリング５０の付勢力により回動して感光体１３とのギャップをＧ２に維持する。また、揺動体４４の復帰動作によってシャッタ４９が排気通路３２の排気開口部３２ａを遮蔽するので、現像ケーシング２３の減圧作用が停止される。
【００７９】
このように、画像形成時には、図７（ａ）に示すように、磁性材料であるキャリアを含む現像剤は、現像ローラ２５の磁石が形成する磁力線に沿って磁極上では放射状に伸びた磁気ブラシを形成し、磁極間では周方向に湾曲した磁気ブラシを形成する。現像剤はドクターブレード２６などの層厚規制部材によって層厚を一定にされているが、現像スリーブ上を搬送される間の磁力変動によって周方向の現像剤量が異なる。これは磁極における単位面積当たりの現像剤量が磁極間における単位面積当たりの現像剤量より多いことによるものである。また、位置ａにおける現像領域では一般に現像ローラ２５と感光体１３とのギャップＧｐは小さく、現像剤密度は大きい状態に維持される。したがって、この状態で現像ローラ２５の現像スリーブが停止していれば、ギャップＧｐにおける上部と下部との間を気体が流れることはほとんどない。
【００８０】
同様のことが位置ｂについてもいえるが、位置ｂでは現像ケーシング２３の内面と現像ローラ２５とのギャップＧｂがＧｐよりも大きいことと、法線磁力がやや小さいため、ここでの現像ケーシング２３内部と外部との間では気体が比較的に流れ易くなる。
【００８１】
前述のように、感光体１３の現像領域に対して現像ローラ２５上の現像剤層を接触状態と非接触状態とに切り替える現像領域接離切替手段、及び現像剤回収領域における現像ケーシング２３の内面に対して現像ローラ２５上の現像剤層を接触状態と非接触状態とに切り替える現像剤回収領域接離切替手段は、駆動軸３６の回転を駆動力として現像ローラ２５の磁石を回転させることにより実現される。同様に、現像領域よりも感光体１３の回転方向下流側の領域において感光体１３と現像ケーシング２３との間のギャップを維持し、そのギャップを画像形成の待機時には封止する封止手段は、現像装置１５Ｙの駆動軸３６の回転を駆動力として利用し可動部材３４を回動させることにより実現される。画像形成の待機時には、空気調和装置２９により供給された気体の流れによって排気通路３２の排気開口部３２ａに負圧を生じさせることにより現像ケーシング２３内を減圧し、これにより、現像ケーシング２３への制御された気体の取り込みを可能にしているが、画像形成時には減圧手段の動作を停止させる減圧停止手段は、やはり駆動軸３６の回転を駆動力として変位する揺動体４４のシャッタ４９で排気開口部３２ａを遮蔽することによって実現される。
【００８２】
本実施の形態では、画像形成の待機時に、感光体１３の現像領域（図２の位置ａ）対して現像ローラ２５上の現像剤層を非接触状態にし、同時に、現像ローラ２５の回転方向下流側となる領域において感光体１３と現像ケーシング２３との間のＧ２のギャップ（図２参照）を封止することにより、感光体１３の表面から現像ケーシング２３内へ通じる単一流路が形成され、これにより、感光体１３の表面領域に供給される制御気体の圧力によって現像ケーシング２３内への制御された気体の取り込みが可能となる。
【００８３】
また、画像形成時には現像剤回収領域（図２の位置ｂ）における現像ケーシング２３の内面に対して現像ローラ２５上の現像剤層を接触させ、画像形成の待機時には現像剤回収領域における現像ケーシング２３の内面に対して現像ローラ２５上の現像剤層を非接触状態に切り替えるように構成したので、空気調和手段２９によって感光体１３の表面領域に供給される制御気体が現像ケーシング２３内に向かい易くなる。したがって、待機時において現像ケーシング２３内への制御気体の取り込みが速やかに行われる。
【００８４】
さらに、単一部品で構成できる現像ローラ２５の磁石を所望角度回転させるだけで、感光体１３の現像領域に対して現像ローラ２５上の現像剤層を接触状態と非接触状態とに選択的に切り替えるように構成したので、待機時には現像ケーシングの開口部２２から現像ケーシング２３の奥に向けて流路抵抗の小さい流路を形成することができる。
【００８５】
さらに、画像形成の待機時には現像ケーシング２３内の圧力を空気調和装置２９により制御されて現像ローラ２５の回転方向上流側となる領域における気体の圧力よりも低い圧力以下に減圧するようにし、その減圧作用を画像形成時には停止させるように構成することにより、感光体１３の現像領域に対して現像ローラ２５上の現像剤層を非接触状態に切り替えた待機時に、感光体１３の表面領域に供給される制御気体の圧力によって現像ケーシング２３内への制御された気体の取り込みが可能となる。これにより、初期動作時における現像ケーシング２３内の環境を早期に安定させることができる。
【００８６】
さらに、空気調和装置２９により流される気流に乗じて現像ケーシング２３内の気体を排気通路３２の排気開口部３２ａから排気させるように構成したので、現像ケーシング２３内を減圧するための減圧装置を別個に設ける必要がなく、構造の簡略化、コストアップの抑制を図ることができる。この場合、排気開口部３２ａは、空気調和装置２９により流される気体の流路経路の上流側に配置されているので、制御された気体の気体の流れの中で、最も初速が速く負圧が大きくなる気体の流れの中に排気開口部３２ａが配置されることになり、これにより、現像ケーシング２３内の圧力を速やかに減圧することができる。
【００８７】
次に、本発明の第二の実施の形態を図１０及び図１１に基いて説明する。本実施の形態及びこれに続く他の実施の形態において、前記実施の形態と同一部分については同一符号を用い説明も省略する。図１０はカラー画像形成装置の内部構造を示す縦断正面図、図１１はカラー画像形成装置が具備する作像ユニットを示す縦断正面図である。
【００８８】
本実施の形態におけるカラー画像形成装置１Ａは、タンデム方式のレーザープリンタを適用している。本実施の形態と第一の実施の形態との基本的構造は同じであり、その相違点は、図１０に示すように、用紙搬送路４が垂直に形成され、作像ユニット９及び露光装置１０が中間転写ベルト８の下方に設けられ、作像ユニット９が備える現像装置１５の現像ローラ２５と感光体１３との回転が同方向になるように設定されていることである。
【００８９】
ここで、作像ユニット９についてイエロー画像用の作像ユニット９Ｙを一例として詳しく説明する。図１１に示すように、本実施の形態は、感光体１３Ｙの回転方向（矢印Ｅ方向）と現像ローラ２５の回転方向とを同方向とする逆現像方式を採用した例であり、感光体１３Ｙの周囲には、回転方向の上流側から順番にクリーニング装置１６Ｙ、除電装置１７Ｙ、帯電装置１４Ｙ、現像装置１５Ｙ、中間転写装置１１Ｙが設けられている。
【００９０】
クリーニングブレード１９の感光体１３Ｙに対する当接位置から回転方向へ現像ケーシング２３の開口部２２に達するまでの感光体１３Ｙの表面と帯電装置１４Ｙとは、空調ボックス２８によって覆われており、この空調ボックス２８は空気の流路として機能し、現像ケーシング２３の開口部２２とも連通している。空調ボックス２８は２つの気体流入口２８ａ及び２つの気体流出口２８ｂを備えており、２つの気体流入口２８ａには空気調和装置２９が流入チューブ３０を介して接続されている。
【００９１】
逆方向現像方式を採用する場合、図１１に示すように、現像領域（位置ａ）より感光体１３の回転方向上流側の制御気体を現像ケーシング２３内に取り込もうとする場合、現像ケーシング２３内を減圧することが有効である。この場合は、図１１において現像ケーシング２３に対して下部領域の気体を開口部２２に流入させる必要があり、上部領域の気体は制御されていないので開口部２２への流入はむしろ好ましくない。したがって、感光体１３の現像領域に対して現像ローラ２５上の現像剤層を非接触状態に切り替える必要はなく、感光体１３の回転方向下流側の領域となる開口部２２の上部側において感光体１３と現像ケーシング２３との間のギャップＧ１を封止すればよい。この封止手段は、現像ケーシング２３の開口部２２の上側に、感光体１３との間のギャップＧ１を選択的に遮蔽する可動部材３４を回動自在に設けることにより実現できる。この可動部材３４を回動させる手段は、前記実施の形態と同様の支軸３５（図４参照）を例えばロータリーソレノイドなどの駆動源によって回動させるように構成しても構わない。しかし、その構成に限定されるものではない。
【００９２】
次に、本発明の第三の実施の形態を図１２及び図１３に基いて説明する。図１２は作像ユニットを示す縦断正面図、図１３は現像剤回収領域接離切替手段と封止手段との機構説明図である。
【００９３】
本実施の形態における現像ケーシング２３は、感光体１３の軸線と直交する方向、例えば矢印Ｘ方向又はＺ方向、或いはＸＺの合成方向に変位自在及び任意位置固定自在に設けられている。これにより、画像形成時には感光体１３の現像領域に対して現像ローラ２５上の現像剤層を接触させ、画像形成の待機時には感光体１３の現像領域に対して現像ローラ２５上の現像剤層を非接触状態に切り替える現像領域接離切替手段は、現像ケーシング２３を矢印Ｘ又はＺ方向、或いはその合成方向に変位させることにより、感光体１３と現像ローラ２５とのギャップＧｐを調整することにより実現するように構成されている。
【００９４】
ここで、本実施の形態における現像剤回収領域接離手段及び封止手段は、現像ローラ２５及び感光体１３とのギャップを変更する方向に変位自在及び任意位置固定自在に現像ケーシング２３に設けられた可動部材３４ａと、この可動部材３４ａを感光体１３に対する現像ケーシング２３の相対移動動作に連動して変位させる連動機構７０（図１３参照）とを共有する。可動部材３４ａは支軸３５を中心に回動自在及び任意位置固定自在に支持されている。
【００９５】
そして、画像形成時には現像剤回収領域における現像ケーシング２３の内面に対して現像ローラ２５上の現像剤層を接触させ、画像形成の待機時には現像剤回収領域における現像ケーシング２３の内面に対して現像ローラ２５上の現像剤層を非接触状態に切り替える現像剤回収領域接離切替手段は、支軸３５を中心に可動部材３４ａを変位させて位置ｂにおける現像ローラ２５と現像ケーシング２３の内面とのギャップＧｂを調整することにより実現する。この例では、可動部材３４ａの一部は現像ケーシング２３の内面として機能する。
【００９６】
画像形成時には現像領域よりも感光体１３の回転方向下流側の領域において感光体１３と現像ケーシング２３との間のギャップをＧ２に維持し、そのギャップを画像形成の待機時には封止する封止手段は、前述の現像剤回収領域接離切替手段の動作と同様に、支軸３５を中心に可動部材３４ａを変位させてギャップＧ２を調整することにより実現する。
【００９７】
本実施の形態では、Ｇｐを調整する際の現像ケーシング２３の変位動作に機構７０を連動させてＧｂ，Ｇ２を調整する。以下、その連動機構７０の構成及び作用について、図１３（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照して説明する。
【００９８】
図１３（ａ）に示す例では、可動部材３４ａはスプリング５４により感光体１３から離反する時計方向に付勢されているが、この可動部材３４ａは現像ケーシング２３（図１２参照）の下面の一部に当接することにより感光体１３とのギャップの最大値がＧ２に規制されるようにストッパ３４ｂを一体に備えている。また、可動部材３４ａはその長手方向の両端に拡開片３４ｃを一体に備えている。そして、現像装置１５の外部両側に配置されて拡開片３４ｃの上部に対向する押え部材５５が支軸５６を中心に回動自在に設けられている。これらの押え部材５５はスプリング５７により下方に付勢されているがストッパ軸５８により停止位置が定められている。スプリング５７の強さはスプリング５４の強さより高い値に設定されている。
【００９９】
このような構成では、可動部材３４ａは、ストッパ３４ｂが現像ケーシング２３に当接した状態では押え部材５５からの圧力を受けずに感光体１３とのギャップがＧ２に維持され、現像ローラ２５と現像ケーシング２３の内面（可動部材３４ａ）とのギャップがＧ２なる値に維持される。
【０１００】
この状態において、画像形成の待機時に、現像ケーシング２３をＺ方向上方に変位させると、現像ローラ２５と感光体１３とのギャップＧｐが広くなるため、開口部２２からの制御された気体の取り込みが可能となる。このときに可動部材３４ａは拡開片３４ｃが上部の押え部材５５によって押圧され、支軸３５を中心に反時計方向に回動する。これにより、感光体１３との間のＧ２のギャップは封止され、同時に、現像ローラ２５と現像ケーシング２３の内面（可動部材３４ａ）とのギャップＧｂが大きく変化するため、開口部２２から現像ケーシング２３内部への制御された気体の取り込みが速やかになされる。
【０１０１】
Ｇｐを調整する際の現像ケーシング２３の変位動作に連動させてＧｂ，Ｇ２を調整する他の例を図１３（ｂ）（ｃ）に示す。図１３（ｂ）（ｃ）に示す例は図１３（ａ）に示す例と基本的に同じである。相違点は、現像ケーシング２３の変位方向、及び押え部材５５が可動部材３４ａを押圧する方向が異なるだけであるので、同一部分は同一符号を用いて説明も省略する。
【０１０２】
図１３（ｂ）に示す例では、可動部材３４ａの両端に形成された拡開片３４ｃの下側に対向する押え部材５５が支軸５６を中心に回動自在に設けられている。これらの押え部材５５はスプリング５７により上方に付勢されているがストッパ軸５８により停止位置が定められている。
【０１０３】
このような構成では、可動部材３４ａはストッパ３４ｂが現像ケーシング２３に当接した状態では、可動部材３４ａは押え部材５５からの圧力を受けずに感光体１３とのギャップがＧ２に維持され、現像ローラ２５と現像ケーシング２３の内面（可動部材３４ａ）とのギャップはＧｂなる小さな値に維持される。
【０１０４】
この状態において、画像形成の待機時に、現像ケーシング２３をＺ方向下方に変位させると、現像ローラ２５と感光体１３とのギャップＧｐが広くなるため、開口部２２からの制御された気体の取り込みが可能となる。このとき可動部材３４ａは拡開片３４ｃが下部の押え部材５５によって押圧され、支軸３５を中心に反時計方向に回動する。これにより、感光体１３との間のＧ２のギャップは封止され、同時に、現像ローラ２５と現像ケーシング２３の内面（可動部材３４ａ）とのギャップＧｂが大きく変化するため、開口部２２から現像ケーシング２３内部への制御された気体の取り込みが速やかになされる。
【０１０５】
図１３（ｃ）に示す例では、押え部材５５は、支軸３５の下方において可動部材３４ａを感光体１３側に押圧する位置に設けられている。押え部材５５はスプリング５７により感光体１３側に付勢されているがストッパ軸５８により停止位置が定められている。
【０１０６】
このような構成では、可動部材３４ａはストッパ３４ｂが現像ケーシング２３に当接した状態では、可動部材３４ａは押え部材５５からの圧力を受けずに感光体１３とのギャップがＧ２に維持され、現像ローラ２５と現像ケーシング２３の内面（可動部材３４ａ）とのギャップＧｂに小さな値に維持される。
【０１０７】
この状態において、画像形成の待機時に、現像ケーシング２３をＸ方向左方に変位させると、現像ローラ２５と感光体１３とのギャップＧｐが広くなるため、開口部２２からの制御された気体の取り込みが可能となる。このとき可動部材３４ａは押え部材５５によって押圧され、支軸３５を中心に反時計方向に回動する。これにより、感光体１３とのＧ２のギャップは封止され、同時に、現像ローラ２５と現像ケーシング２３の内面（可動部材３４ａ）とのギャップＧｂが大きく変化するため、開口部２２から現像ケーシング２３内部への制御された気体の取り込みが速やかになされる。
【０１０８】
なお、現像ケーシング２３の変位方向は、前述のように直線方向に限られるものではなく、感光体１３の軸線と直交する方向であれば一点を中心する円弧方向でも構わない。
【０１０９】
次に本発明の第四の実施の形態を図１４に基いて説明する。本実施の形態における現像ローラ２５は、回転駆動される現像スリーブとこの現像スリーブの内周面に沿って複数の磁極を一定の間隔を開けて配列した磁石とを有する。現像領域接離切替手段は、現像ケーシング２３の開口部２２に対向する位置で感光体１３に埋設されて現像ローラ２５の磁極と同極性の磁力線を選択的に発生させる磁力発生手段５９を具備する。この磁力発生手段５９は、コイル６０と電池６１とスイッチ６２とを直列に接続することにより構成されている。
【０１１０】
したがって、画像形成時にスイッチ６２をオフに切り替えることにより、現像領域において現像スリーブと感光体１３との間に現像剤が供給される。画像形成の待機時にスイッチ６２をオンに切り替えると、コイル６０から発生する磁力線と現像ローラ２５の磁石から発生する磁力線との反発により、感光体１３の表面に対して現像ローラ２５上の現像剤層が非接触状態に維持される。この非接触状態への切り替え動作時に、磁界が空間的に移動することがないので、現像剤が現像スリーブ上を連れ回ることがなく、現像剤が現像ケーシング２３外にこぼれ出ることがなくなる。なお、スイッチ６２は、信号の入力によりオン、オフの切り替えが可能なスイッチング素子を用いる。
【０１１１】
本実施の形態においても、図１２及び図１３を参照して説明した第三の実施の形態と同様に、Ｇｂのギャップの制御、感光体１３との間のＧ２のギャップの封止のために、現像剤回収領域現像ケーシング２３には支軸３５を中心に回動する可動部材３４ａが設けられているが、この場合においても現像ケーシング２３の変位動作に連動させて可動部材３４ａを回動させることが可能である。
【０１１２】
ただし、本実施の形態は、感光体１３の現像領域に対する現像ローラ２５上の現像剤層の接触、非接触の切り替えはコイル６０に対する通電の制御により行うので、同じ目的のために現像ケーシング２３を変位させる必要はない。このことを考えれば、現像ケーシング２３の変位方向を、感光体１３の軸線を中心とする円弧方向に定めればよい。この円弧方向の変位は、図１２におけるＺ方向とそう変わりないので、図１３（ａ）又は（ｂ）に示すように、現像ケーシング２３の変位動作時に押え部材５５で可動部材３４ａの拡開片３４ｃを押圧することにより、可動部材３４ａを回動させる構造を利用することも可能である。
【０１１３】
次に、本発明の第五の実施の形態を図１５に基いて説明する。図１５は空気調和装置２９により制御された気体の流路に設けられた送風ファンを示す断面図である。
【０１１４】
本実施の形態は、ポンプに依存せずに現像ケーシング２３内を効果的に減圧するために、空気調和装置２９により制御された気体を流す流路に回転速度が変更可能な送風ファン６３を具備する。現像ケーシング２３に接続された排気通路３２の排気開口部３２ａは、送風ファン６３により送風される気体の流れ方向に向けて開口されている。
【０１１５】
したがって、初期動作時に送風ファン６３の回転速度を高めることによって、現像ケーシング２３の減圧作用を高め、環境が不定となっている現像ケーシング２３内の気体を早期に置換して安定化させることが可能となる。また、現像ケーシング２３内の環境変化が小さい場合は、送風ファン６３の回転速度を低めに管理して省電力化を図ることが可能である。
【０１１６】
本実施の形態は、第一の実施の形態において図５を参照して説明した場合と同様に、第一の現像ケーシング２３内を減圧する手段として、ポンプに依存せずに制御された気体流の動圧を利用する例である。待機時においては、消費電力や騒音などの観点からもポンプなど動作する部品は極力排する必要がある。また、現像ケーシング２３内の空気容量は一般に小さく、これまで示してきた方法によって気密性が向上すると、一旦制御された気体に置換されてしまえば、現像ケーシング２３内を含む制御環境空間に対する制御された気体の供給量は少なくてよい。そこで、制御気体流の動圧によって現像ケーシング２３内の減圧（空気の吸引）を行うものである。順方向現像の場合、減圧手段は必須ではないが、特に電源投入直後などの初期動作時に減圧できれば、現像ケーシング２３内の空気の置換を格段に速めることができ、現像剤特性の安定化に寄与することになる。ただし、画像形成時には減圧を行わないようにするため、図５で示したように排気通路３２をシャッタ４９によって遮蔽する。なお、図１５に示すように、現像ケーシング２３に、内部の温湿度などの情報を出力するセンサ６４を設け、このセンサ６４の出力により送風ファン６３の回転数を制御するようにしてもよい。
【０１１７】
次に、本発明の第六の実施の形態を図１６に基いて説明する。図１６は現像ケーシング２３の排気通路３２の排気開口部３２ａに羽根車６５を設けた構成を示す断面図である。羽根車６５は、空気調和装置２９により流される気体の流路と平行な回転軸を有し、支持枠６６に囲繞されている。
【０１１８】
したがって、空気調和装置２９により矢印方向に流される気体の流れによって羽根車６５を回転させ、その際に発生する気流によって排気通路３２内が負圧になるため、現像ケーシング２３内が確実に減圧される。減圧動作を効率よく行うために、羽根車６５の直径は排気開口部３２ａの直径より大きい方が望ましい。
【０１１９】
排気通路３２は、大きい風速のなかで動作させることが有効であり、そのため、できるだけ送風手段に近い位置が望ましいが、排気通路３２を長尺化することは排気通路３２の圧力損失を大きくしてしまうので、現像装置１５の近傍で流路の最上流に配設することが望ましい。また、流路断面の拡大や縮小があるところでは渦が発生しやすく、排気開口部３２ａの負圧発生を阻害する可能性があるので、流路断面が変化する前の領域における制御気体の供給流路に排気通路３２を配設することも有効である。尚、図５に示した例では現像ケーシング２３内のスクリュー２４ａの上部空間に制御気体を流す形態にしているが、圧力損失があまり大きくならない範囲で、図２に示すように現像領域から離れた空間に排気通路３２を接続して、制御気体が流れる空間を小さくすることが望ましい。
【０１２０】
次に、本発明の第七の実施の形態を図１７に基いて説明する。図１７（ａ）は現像ケーシングの排気通路の排気開口部に遠心ファン型の羽根車を設けた構成を示す断面図、同図（ｂ）は遠心ファン型の羽根車の平面図である。本実施の形態は、排気開口部３２ａに設けた羽根車６７は、空気調和装置２９により流される気体の流れ方向と直交する回転軸を有する遠心ファン型である。この羽根車６７はケース６８の中に設けられ、その羽根車６７の外周の一部がケース６８の外周の一部に形成された開放部６９から露出されている。
【０１２１】
したがって、遠心ファン型の羽根車６７により現像ケーシング２３内から排気通路を通して排気された気体は排気開口部３２ａを過ぎて直角に流れ方向が変えられることになるので、排気通路３２を湾曲する必要性がなくなり、これにより、排気通路３２の長さも短縮され、圧力損失を抑えることが可能となる。さらに、羽根車６７の特性として、大きな静圧が得られるので、より大きな減圧作用が得られる。
【０１２２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、画像形成の待機時に、感光体の表面に対して現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態にし、同時に、現像領域よりも感光体の回転方向下流側の領域において感光体と現像ケーシングとの間のギャップを封止することにより、感光体の表面から現像ケーシング内へ通じる単一流路が形成され、これにより、感光体の表面領域に供給される制御気体の圧力によって現像ケーシング内への制御された気体の取り込みが可能となる。これに伴い、現像ケーシング内に制御された気体を取り込むためにポンプ手段などの給送装置を用意することが不要となり、消費電力とコストアップを抑えながら現像ケーシング内の環境を長期に渡って安定化することができる。
【０１２３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、画像形成の待機時には、現像ケーシングの内面に対して現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替える現像剤回収領域接離切替手段を具備するので、請求項１記載の発明による効果を奏することができ、さらに、現像ケーシングの開口部における現像剤回収側において、制御気体供給手段によって感光体の表面領域に供給される制御気体が現像ケーシング内に向かい易くなるので、待機時において現像ケーシング内への制御気体の取り込みが速やかに行われる。
【０１２４】
請求項３記載の発明によれば、逆方向現像方式を採用する場合であっても、画像形成の待機時に、現像領域よりも感光体の回転方向下流側の領域において、感光体と現像ケーシングとの間のギャップを封止し、現像剤回収領域における現像ケーシングの内面に対して現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替えることにより、制御気体供給手段によって感光体の表面領域に供給される制御気体が現像ケーシング内に向かい易くなるので、待機時において現像ケーシング内への制御気体の取り込みが速やかに行われる。また、画像形成の待機時に、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替える構成を採用したとしても、現像領域を通じて感光体下流側から現像ケーシングへの気体の逆流を防止することが可能となる。
【０１２５】
請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の発明において、現像領域接離手段及び現像剤回収領域接離切替手段は、現像剤担持体が有する磁石を回転方向に一定角度変位させることにより実現するように構成したので、単一部品で構成できる磁石を所望角度回転させるだけの簡易な構造で、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を接触状態と非接触状態とに選択的に切り替えることが可能となり、非接触状態に切り替えたときに、感光体表面から現像ケーシングの開口部への制御気体の流路が形成される。この際に、現像剤回収領域における現像ケーシングの内面に対して現像剤担持体上の現像剤層が非接触状態に切り替えられるため、現像ケーシングの開口部の中央部から現像ケーシングの奥に向けて流路抵抗の小さい流路が形成される。したがって、感光体表面に供給された制御された気体を速やかに現像ケーシング内に取り入れることができる。
【０１２６】
請求項５記載の発明によれば、請求項２又は３記載の発明において、現像剤回収領域接離切替手段と封止手段とは、現像ケーシングの現像剤担持体及び前記感光体とのギャップを変更する方向に変位自在及び任意位置固定自在に前記現像ケーシングに設けられた可動部材を共有するので、一つの可動部材の動作により、現像剤回収領域接離切替手段と封止手段との切替動作を行わせることが可能となる。これに伴い、機構の簡略化、動作精度の向上、コストダウンを図ることが可能となる。
【０１２７】
請求項６記載の発明によれば、請求項２記載の発明において、現像領域接離切替手段は、感光体に対する現像ケーシングの相対位置を変更することにより感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を接離させるように構成され、現像剤回収領域接離手段及び封止手段は、現像剤担持体及び感光体とのギャップを変更する方向に変位自在及び任意位置固定自在に現像ケーシングに設けられた可動部材と、この可動部材を感光体に対する現像ケーシングの相対移動動作に連動して変位させる連動機構とを共有するので、感光体に対する現像ケーシングの相対移動動作により、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を接触状態と非接触状態とに選択的に切り替えることが可能となる。このときの感光体に対する現像ケーシングの相対移動動作によって可動部材が変位することにより、現像剤回収領域における現像ケーシングの内面と現像剤担持体とのギャップが変化するため、感光体から現像ケーシングに制御気体を取り込むための流路が確保され、同時に、現像領域よりも下流側における感光体と現像ケーシングとの間をギャップのある状態から封止状態に切り替えることが可能となる。また、感光体に対して現像ケーシングを相対的に位置変更自在に支持する機構は、現像ケーシングの両側に配置できるので、部品配置の自由度が大きくとれる。
【０１２８】
請求項７記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、現像剤担持体は、回転駆動される現像スリーブとこの現像スリーブの内周面に沿って複数の磁極を一定の間隔を開けて配列した磁石とを有し、現像領域接離切替手段は、開口部に対向する位置で前記感光体に埋設されて現像剤担持体の磁極と同極性の磁力線を選択的に発生させる磁力発生手段を具備するので、画像形成時に感光体側の磁力発生手段から磁力が発生しない状態に維持することにより、現像領域において現像スリーブと感光体との間に現像剤が供給され、画像形成の待機時に感光体側の磁力発生手段から磁力を発生させることにより、磁力発生手段から発生する磁力線と現像剤担持体の磁石から発生する磁力線との反発により、感光体の表面に対して現像剤担持体上の現像剤層が非接触状態に維持される。この非接触状態への切り替え動作時に、磁界が空間的に移動することがないので、現像剤が現像スリーブ上を連れ回ることがなく、現像剤が現像器外へこぼれ出ることがなくなる。
【０１２９】
請求項８記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明において、画像形成の待機時には現像ケーシング内の圧力を制御気体供給手段により制御されて現像剤担持体の回転方向上流側となる領域における気体の圧力よりも低い圧力以下に減圧する減圧手段と、画像形成時には前記減圧手段の動作を停止させる減圧停止手段とを具備するので、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を離反状態に維持した待機時に、現像ケーシング内を減圧することによって感光体の表面領域に供給される制御気体の圧力によって現像ケーシング内への制御された気体の取り込みが可能となる。これにより、初期動作時における現像ケーシング内の環境を早期に安定させることが可能となる。また、画像形成時には現像ケーシング内の減圧動作を停止させ、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を接触状態に維持して感光体表面から現像ケーシングへの制御流体の取り込みを阻止する状態を選択性することも可能である。
【０１３０】
請求項９記載の発明によれば、請求項８記載の発明において、減圧手段は、制御気体供給手段により流される気流の下流側に向けて開口する排気開口部を有して現像ケーシングの内部に接続された排気通路により構成されているので、制御気体供給手段により流される気流に乗じて現像ケーシング内の気体を排気通路の排気開口部から排気させることが可能となる。これにより、現像ケーシング内を減圧するための減圧装置を別個に設ける必要がなく、構造の簡略化、コストアップの抑制を図ることが可能となる。
【０１３１】
請求項１０記載の発明によれば、請求項９記載の発明において、排気開口部は、制御気体供給手段により流される気体の流路経路の上流側に配置されているので、制御気体供給手段により流される気体の流れの中で、最も初速が速く負圧が大きくなる気体の流れの中に排気開口部が配置される。これにより、現像ケーシング内の圧力を速やかに減圧することができる。
【０１３２】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１０記載の発明において、制御気体供給手段により流される気体の流路と平行な回転軸を有する羽根車が排気開口部に設けられているので、制御気体供給手段により流される気体の流れによって羽根車を回転させ、その際に発生する気流によって排気通路内が負圧になるため、現像ケーシング内が確実に減圧される。
【０１３３】
請求項１２記載の発明によれば、請求項１１記載の発明において、羽根車は、制御気体供給手段により流される気体の流れ方向と直交する回転軸を有する遠心ファン型であるので、現像ケーシング内から排気通路を通して排気された気体は排気開口部を過ぎて直角に流れ方向が変えられることになるので、排気通路を湾曲する必要性がなくなり、これにより、排気通路の長さも短縮され、圧力損失を抑えることが可能となる。さらに、羽根車の特性として、大きな静圧が得られるので、より大きな減圧作用が得られる。
【０１３４】
請求項１３記載の発明によれば、請求項９ないし１２記載の発明において、制御気体供給手段により制御された気体を流す流路に回転速度が変更可能な送風ファンを具備するので、初期動作時に送風ファンの回転速度を高めることによって、現像装置の減圧作用を高め、環境が不定となっている現像ケーシング内の気体を早期に置換して安定化させることが可能となる。また、現像ケーシング内の環境変化が小さい場合は、送風ファンの回転速度を低めに管理して省電力化を図ることが可能である。
【０１３５】
請求項１４記載の発明によれば、請求項８ないし１３の何れか一記載の発明において、現像領域接離切替手段と、現像剤回収領域接離切替手段と、封止手段と、減圧停止手段とは一つの駆動源を共有する。
【０１３６】
したがって、現像領域接離切替手段、現像剤回収領域接離切替手段、封止手段、減圧停止手段の可動部の動作を、一つの駆動源の動作によって同時に実行することが可能となり、構造の簡単化、低コスト化、省電力化が可能となる。
【０１３７】
請求項１５記載の発明によれば、請求項１４記載の発明において、駆動源は現像装置の駆動源を兼ねるので、現像装置の駆動源の動作によって現像領域接離切替手段、現像剤回収領域接離切替手段、封止手段、減圧停止手段の可動部の動作を実行することが可能となるため、さらなる構造の簡単化、低コスト化、省電力化が可能となる。さらに、現像領域接離切替手段、現像剤回収領域接離切替手段、封止手段、減圧停止手段の制御を、現像装置の駆動、非駆動のタイミングに合せて精度よく実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態におけるカラー画像形成装置の内部構造を示す縦断正面図である。
【図２】（ａ）はカラー画像形成装置が具備する作像ユニットを示す縦断正面図、（ｂ）はその一部を拡大して示す縦断正面図である。
【図３】作像ユニットの斜視図である。
【図４】現像領域接離切替手段、現像剤回収領域接離切替手段、封止手段の動作を説明する説明図である。
【図５】現像ケーシングの排気通路とシャッタとの関係を示す説明図である。
【図６】カラー画像形成装置が備える各部の電気的接続を概略的に示すブロック図である。
【図７】感光体の現像領域における現像剤層の変化を示す説明図である。
【図８】画像形成の待機時における作像ユニットの状態を示す縦断正面図である。
【図９】画像形成時と待機時における駆動軸の動作制御を示すタイムチャートである。
【図１０】本発明の第二の実施の形態におけるカラー画像形成装置の内部構造を示す縦断正面図である。
【図１１】カラー画像形成装置が具備する作像ユニットを示す縦断正面図である。
【図１２】本発明の第三の実施の形態における作像ユニットを示す縦断正面図である。
【図１３】現像剤回収領域接離切替手段と封止手段との機構説明図である。
【図１４】本発明の第四の実施の形態における作像ユニットを示す縦断正面図である。
【図１５】本発明の第五の実施の形態において、空気調和装置により制御された気体の流路に設けられた送風ファンを示す断面図である。
【図１６】本発明の第六の実施の形態において、現像ケーシングの排気通路の排気開口部に羽根車を設けた構成を示す断面図である。
【図１７】本発明の第七の実施の形態を示すもので、（ａ）は現像ケーシングの排気通路の排気開口部に遠心ファン型の羽根車を設けた構成を示す断面図、同図（ｂ）は遠心ファン型の羽根車の平面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ 画像形成装置
８ 転写材
１３，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 感光体
１４，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ 帯電装置
１５，１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ 現像装置
２２ 開口部
２３ 現像ケーシング
２５ 現像剤担持体
２９ 制御気体供給手段
３２ 排気通路
３２ａ 排気開口部
３４，３４ａ 可動部材
３６ 現像装置の駆動源
４９ シャッタ、減圧停止手段
５９ 磁力発生手段
６３ 送風ファン
６５，６７ 羽根車
７０ 連動機構
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式のプロセスを利用したプリンタ、複写機及びファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式のプロセスを利用したプリンタ、複写機及びファクシミリ装置等の画像形成装置においては、感光体を一様に帯電させる帯電装置、帯電した感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置、現像剤であるトナーにより感光体上にトナー画像を形成する現像装置、トナー画像を転写材である用紙やＯＨＰシート等に転写する転写装置等を備えており、帯電装置としては、放電によって感光体を一様に帯電させる装置を用いる場合が多い。
【０００３】
一般に、このような画像形成装置においては、トナーの帯電特性が環境変動に対して不安定であり、これが画像品質に直接影響を及ぼすことはよく知られている。特に、近年普及が著しいカラー画像形成装置においては、色再現性等の観点からトナーの帯電特性を安定にすることが重要である。また、感光体周辺、特に帯電装置による放電に伴って発生するオゾンやＮＯＸ等の放電生成物は、感光体に影響を与えて画像品質の劣化を生じさせ、さらに、装置の耐久性を阻害する一因となっている。
【０００４】
そこで、従来、誤差因子と見なしてきた感光体周辺の環境を積極的に制御し、トナーの帯電特性の安定化と感光体の高耐久化が図られている。具体的には、感光体周辺を構造的に他と隔離して流路と成し、この流路に制御された空気（例えば常温低湿空気）を流す方法が提案されている。
【０００５】
また、トナーの帯電特性の安定化を目的として、トナーを保持する現像ケーシング内の環境を制御することが提案されている。例えば、現像ケーシング内の湿度の検出結果に基いて乾燥した空気を供給する提案（特許文献１参照）、現像剤中の水分量が一定になるように水を供給する提案（特許文献２）、現像ケーシング内に微細孔をもつ透湿性物質で包まれた吸湿剤を設ける提案（特許文献３）、現像装置から回収した現像剤を減圧下で除湿する手段を設ける提案（特許文献４）などがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０６−０１９２９３号公報
【特許文献２】
特開平０７−０７２７２２号公報
【特許文献３】
特開平０７−１２８９６７号公報
【特許文献４】
特開２００１−１０９２６３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記の提案では、弱帯電トナーなどが浮遊する現像ケーシング内の空気を制御された空気に置換することは困難である。何故ならば、トナーの粒径は平均数μｍであり、このトナーの外部への漏れを遮断しながら、外力を用いずに制御された空気の取り込みを実現することは、短時間には到底不可能である。そこで、ポンプなどの手段によって制御された空気を現像ケーシング内へ注入する方法が考えられるが、この結果、現像装置の内圧が上昇して現像スリーブ開口からの吹き出し気流を生じ、稼動中のトナー飛散を招いてしまう。
【０００８】
また、特許文献１や特許文献４に開示された提案は、現像ケーシング内の湿度を検出するための湿度センサ等を設ける必要があるのでコストが高くなる。特に、特許文献１に開示された提案では、現像ケーシング内への乾燥気体の供給時にトナーが舞い上がり、舞い上がったトナーが感光体に付着して画像品質が劣化する場合がある。さらに、特許文献３に開示された提案においては、現像ケーシング内に設けられた吸湿材による吸湿にも限度があり、吸湿材の交換が必要となるので、コストがかかりその交換作業も面倒である。特許文献２に記載された提案は、現像ケーシング内に水分を供給するための構造が複雑である。
【０００９】
本発明の目的は、順方向現像方式の現像ケーシング内環境を一定に維持するために、現像ケーシング内に制御された気体を安価な構成で取り込み可能とすることである。
【００１０】
本発明の目的は、現像装置への気体の取り込みを速やかに行い得るようにすることである。
【００１１】
本発明の目的は、逆方向現像方式の現像ケーシング内環境を一定に維持するために、現像ケーシング内に制御された気体を安価な構成で取り込み可能とすることである。
【００１２】
本発明の目的は、現像剤回収領域接離切替手段と封止手段との機構の簡略化、動作精度の向上、コストダウンを図ることである。
【００１３】
本発明の目的は、感光体に対する現像ケーシングの相対移動動作により、感光体の現像領域や、現像剤回収領域における現像剤ケーシングの内面に対する現像剤担持体上の現像剤層を接離、現像領域よりも下流側における感光体と現像ケーシングとのギャップの確保及びギャップの封止の切り替えを行い得るようにすることである。
【００１４】
本発明の目的は、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替える際に、現像装置から外部への現像剤の流出を防止することである。
【００１５】
本発明の目的は、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を離反状態に維持した待機時に現像ケーシング内を減圧することにより、現像ケーシング内への制御された気体の取り込みを速やかに行わせることである。
【００１６】
本発明の目的は、現像ケーシング内を減圧する際に減圧作用を効率よく行い得るようにすることである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、回転する感光体を帯電装置により帯電させ、帯電した前記感光体を露光して静電潜像を形成し、前記感光体の表面に対面する開口部が形成された現像ケーシング及び前記開口部に回転駆動自在に設けられた現像剤担持体を有し順方向現像方式の現像装置によって前記感光体上の静電潜像を現像し、移動する転写材に現像した画像を転写する画像形成装置において、前記現像装置による現像工程よりも前記感光体の回転方向上流側となる領域に制御された気体を流す制御気体供給手段と、画像形成時には前記感光体の現像領域に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を接触させ、画像形成の待機時には前記感光体の現像領域に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替える現像領域接離切替手段と、画像形成時には現像領域よりも前記感光体の回転方向下流側の領域において前記感光体と前記現像ケーシングとの間のギャップを維持し、そのギャップを画像形成の待機時には封止する封止手段と、を具備する。
【００１８】
ここで、前記順方式現像方式とは、前記現像剤担持体を前記感光体とは逆方向に回転駆動し、前記感光体の回転方向に沿って現像剤を移動させて現像する方式を言う。
【００１９】
したがって、画像形成の待機時に、感光体の表面に対して現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態にし、同時に、現像領域よりも感光体の回転方向下流側の領域において感光体と現像ケーシングとの間のギャップを封止することにより、感光体の表面から現像ケーシング内へ通じる単一流路が形成され、これにより、感光体の表面領域に供給される制御気体の圧力によって現像ケーシング内への制御された気体の取り込みが可能となる。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、画像形成時には現像剤回収領域における前記現像ケーシングの内面に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を接触させ、画像形成の待機時には現像剤回収領域における前記現像ケーシングの内面に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替える現像剤回収領域接離切替手段を具備する。
【００２１】
したがって、現像ケーシングの開口部における現像剤回収側において、制御気体供給手段によって感光体の表面領域に供給される制御気体が現像ケーシング内に向かい易くなるので、待機時において現像ケーシング内への制御気体の取り込みが速やかに行われる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、回転する感光体を帯電装置により帯電させ、帯電した前記感光体を露光して静電潜像を形成し、前記感光体の表面に対面する開口部が形成された現像ケーシング及び前記開口部に回転駆動自在に設けられた現像剤担持体を有し逆方向現像方式の現像装置によって前記感光体上の静電潜像を現像し、移動する転写材に現像した画像を転写する画像形成装置において、前記現像装置による現像工程よりも前記感光体の回転方向上流側となる領域に制御された気体を流す制御気体供給手段と、画像形成時には現像剤回収領域における前記現像ケーシングの内面に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を接触させ、画像形成の待機時には現像剤回収領域における前記現像ケーシングの内面に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替える現像剤回収領域接離切替手段と、画像形成時には現像領域よりも前記感光体の回転方向下流側の領域において前記感光体と前記現像ケーシングとの間のギャップを維持し、そのギャップを画像形成の待機時には封止する封止手段と、を具備する。
【００２３】
ここで、逆方式現像方式とは、前記現像剤担持体を前記感光体の回転方向と同方向に回転駆動し、前記感光体の回転方向とは逆方向に沿って現像剤を移動させて現像する方式を言う。
【００２４】
したがって、逆方向現像方式を採用する場合であっても、現像領域よりも感光体の回転方向下流側の領域において感光体と現像ケーシングとの間のギャップを封止し、画像形成の待機時には現像剤回収領域における現像ケーシングの内面に対して現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替えることにより、制御気体供給手段によって感光体の表面領域に供給される制御気体が現像ケーシング内に向かい易くなるので、待機時において現像ケーシング内への制御気体の取り込みが速やかに行われる。
【００２５】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記現像剤担持体は、回転駆動される現像スリーブとこの現像スリーブの内周面に沿って複数の磁極を一定の間隔を開けて配列した磁石とを有し、前記現像領域接離手段及び前記現像剤回収領域接離切替手段は、前記磁石を回転方向に一定角度変位させる。
【００２６】
したがって、単一部品で構成できる磁石を所望角度回転させるだけの簡易な構造で、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を接触状態と非接触状態とに選択的に切り替えることが可能となり、非接触状態に切り替えたときに、感光体表面から現像ケーシングの開口部への制御気体の流路が形成される。この際に、現像剤回収領域における現像ケーシングの内面に対して現像剤担持体上の現像剤層が非接触状態に切り替えられるため、現像ケーシングの開口部の中央部から現像ケーシングの奥に向けて流路抵抗の小さい流路が形成される。
【００２７】
請求項５記載の発明は、請求項２又は３記載の発明において、前記現像剤回収領域接離切替手段と前記封止手段とは、前記現像剤担持体及び前記感光体とのギャップを変更する方向に変位自在及び任意位置固定自在に前記現像ケーシングに設けられた可動部材を共有する。
【００２８】
したがって、一つの可動部材の動作により、現像剤回収領域接離切替手段と封止手段との切替動作を行わせることが可能となる。これに伴い、機構の簡略化、動作精度の向上、コストダウンを図ることが可能となる。
【００２９】
請求項６記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記現像領域接離切替手段は、前記感光体に対する前記現像ケーシングの相対位置を変更することにより前記感光体の現像領域に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を接離させるように構成され、前記現像剤回収領域接離手段及び前記封止手段は、前記現像剤担持体及び前記感光体とのギャップを変更する方向に変位自在及び任意位置固定自在に前記現像ケーシングに設けられた可動部材と、この可動部材を前記感光体に対する前記現像ケーシングの相対移動動作に連動して変位させる連動機構とを共有する。
【００３０】
したがって、感光体に対する現像ケーシングの相対移動動作により、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を接触状態と非接触状態とに選択的に切り替えることが可能となる。このときの感光体に対する現像ケーシングの相対移動動作によって可動部材が変位することにより、現像剤回収領域における現像ケーシングの内面と現像剤担持体とのギャップが変化するため、感光体から現像ケーシングに制御気体を取り込むための流路が確保され、同時に、現像領域よりも下流側における感光体と現像ケーシングとの間をギャップのある状態から封止状態に切り替えることが可能となる。
【００３１】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記現像剤担持体は、回転駆動される現像スリーブとこの現像スリーブの内周面に沿って複数の磁極を一定の間隔を開けて配列した磁石とを有し、前記現像領域接離切替手段は、前記開口部に対向する位置で前記感光体に埋設されて前記現像剤担持体の前記磁極と同極性の磁力線を選択的に発生させる磁力発生手段を具備する。
【００３２】
したがって、画像形成時に感光体側の磁力発生手段から磁力が発生しない状態に維持することにより、現像領域において現像スリーブと感光体との間に現像剤が供給され、画像形成の待機時に感光体側の磁力発生手段から磁力を発生させることにより、磁力発生手段から発生する磁力線と現像剤担持体の磁石から発生する磁力線との反発により、感光体の表面に対して現像剤担持体上の現像剤層が非接触状態に維持される。この非接触状態への切り替え動作時に、磁界が空間的に移動することがないので、現像剤が現像スリーブ上を連れ回ることがなく、現像剤が現像器外へこぼれ出ることがなくなる。
【００３３】
請求項８記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、画像形成の待機時には前記現像ケーシング内の圧力を前記制御気体供給手段により制御されて前記現像剤担持体の回転方向上流側となる領域における気体の圧力よりも低い圧力以下に減圧する減圧手段と、画像形成時には前記減圧手段の動作を停止させる減圧停止手段とを具備する。
【００３４】
したがって、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を離反状態に維持した待機時に、現像ケーシング内を減圧することによって感光体の表面領域に供給される制御気体の圧力によって現像ケーシング内への制御された気体の取り込みが可能となる。これにより、初期動作時における現像ケーシング内の環境を早期に安定させることが可能となる。
【００３５】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記減圧手段は、前記制御気体供給手段により流される気流の下流側に向けて開口する排気開口部を有して前記現像ケーシングの内部に接続された排気通路により構成されている。
【００３６】
したがって、制御気体供給手段により流される気流に乗じて現像ケーシング内の気体を排気通路の排気開口部から排気させることが可能となる。これにより、現像ケーシング内を減圧するための減圧装置を別個に設ける必要がなく、構造の簡略化、コストアップの抑制を図ることが可能となる。
【００３７】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、前記排気開口部は、前記制御気体供給手段により流される気体の流路経路の上流側に配置されている。
【００３８】
したがって、制御気体供給手段により流される気体の流れの中で、最も初速が速く負圧が大きくなる気体の流れの中に排気開口部が配置される。これにより、現像ケーシング内の圧力を速やかに減圧することができる。
【００３９】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記制御気体供給手段により流される気体の流路と平行な回転軸を有する羽根車が前記排気開口部に設けられている。
【００４０】
したがって、制御気体供給手段により流される気体の流れによって羽根車を回転させ、その際に発生する気流によって排気通路内が負圧になるため、現像ケーシング内が確実に減圧される。減圧動作を効率よく行うために、羽根車の直径は排気開口部の直径より大きい方が望ましい。
【００４１】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の発明において、前記羽根車は、前記制御気体供給手段により流される気体の流れ方向と直交する回転軸を有する遠心ファン型である。
【００４２】
したがって、現像ケーシング内から排気通路を通して排気された気体は排気開口部を過ぎて直角に流れ方向が変えられることになるので、排気通路を湾曲する必要性がなくなり、これにより、排気通路の長さも短縮され、圧力損失を抑えることが可能となる。さらに、羽根車の特性として、大きな静圧が得られるので、より大きな減圧作用が得られる。
【００４３】
請求項１３記載の発明は、請求項９ないし１２記載の発明において、前記制御気体供給手段により制御された気体を流す流路に回転速度が変更可能な送風ファンを具備する。
【００４４】
したがって、初期動作時に送風ファンの回転速度を高めることによって、現像装置の減圧作用を高め、環境が不定となっている現像ケーシング内の気体を早期に置換して安定化させることが可能となる。また、現像ケーシング内の環境変化が小さい場合は、送風ファンの回転速度を低めに管理して省電力化を図ることが可能である。
【００４５】
請求項１４記載の発明は、請求項８ないし１３の何れか一記載の発明において、前記現像領域接離切替手段と、前記現像剤回収領域接離切替手段と、前記封止手段と、前記減圧停止手段とは一つの駆動源を共有する。
【００４６】
したがって、現像領域接離切替手段、現像剤回収領域接離切替手段、封止手段、減圧停止手段の可動部の動作を、一つの駆動源の動作によって同時に実行することが可能となり、構造の簡単化、低コスト化、省電力化が可能となる。
【００４７】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の発明において、前記駆動源は前記現像装置の駆動源を兼ねる。
【００４８】
したがって、現像装置の駆動源の動作によって現像領域接離切替手段、現像剤回収領域接離切替手段、封止手段、減圧停止手段の可動部の動作を実行することが可能となるため、さらなる構造の簡単化、低コスト化、省電力化が可能となる。さらに、現像領域接離切替手段、現像剤回収領域接離切替手段、封止手段、減圧手段の制御を、現像装置の駆動、非駆動のタイミングに合せて精度よく実行することが可能となる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図９に基いて説明する。図１はカラー画像形成装置の内部構造を示す縦断正面図、図２（ａ）はカラー画像形成装置が具備する作像ユニットを示す縦断正面図、同図（ｂ）はその一部を拡大して示す縦断正面図、図３は作像ユニットの斜視図、図４は現像領域接離切替手段、現像剤回収領域接離切替手段、封止手段の動作を説明する説明図、図５は現像ケーシングの排気通路とシャッタとの関係を示す説明図、図６はカラー画像形成装置が備える各部の電気的接続を概略的に示すブロック図、図７は感光体の現像領域における現像剤層の変化を示す説明図、図８は画像形成の待機時における作像ユニットの状態を示す縦断正面図、図９は画像形成時と待機時における駆動軸の動作制御を示すタイムチャートである。
【００５０】
本実施の形態における画像形成装置はカラー画像形成装置であり、具体的にはスキャナを含む複写機を適用しているが、ファクシミリ、プリンタに対しても適用し得るものである。この場合、画像形成装置はカラー画像、モノクロ画像の何れにも適用可能である。
【００５１】
一般に、図１に示す電子写真方式のカラー画像形成装置の型式はタンデム方式と呼ばれ、リボルバ方式に比べ生産性が高い。感光体を中心とする作像ユニットを４台内蔵し、それぞれにＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の作像を行う。これらの画像は転写ベルト上に１次転写され、重ね合わせの後、転写紙上に２次転写されて定着工程を経て機外へ排出される。尚、転写ベルトを使用せず、感光体から転写紙に直接転写する方式もある。
【００５２】
図１に示すように、カラー画像形成装置１が備える本体ケース１ａの上面には原稿画像を読み取るスキャナＳが搭載され、その本体ケース１ａの内部には、転写材であるシート状の用紙Ｐが積層保持される給紙部２から画像形成された用紙Ｐが排出される排出部３に到る用紙搬送路４が形成され、この用紙搬送路４に沿って、用紙Ｐを搬送する用紙搬送部５、搬送される用紙Ｐに現像剤であるトナーにより単色ないし複数色のトナー像によるカラー画像を形成する画像形成部６、そのトナー像によるカラー画像を用紙Ｐに定着させる定着装置７等が配置されている。
【００５３】
用紙搬送部５は、給紙ローラ５ａや搬送ローラ５ｂ等の複数のローラを備え、これらのローラを駆動モータ（図示せず）により回転駆動することによって用紙搬送路４に沿って画像形成部６に用紙Ｐを搬送するように構成されている。
【００５４】
画像形成部６は、駆動ローラや従動ローラ等の複数のローラにより支持された転写材である中間転写ベルト８、この中間転写ベルト８に沿ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ（ブラック）の色毎に設けられて中間転写ベルト８の外周面に各々のトナー像を形成する（作像する）ための４台の作像ユニット９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）、４台の作像ユニット９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）の上方に設けられた露光装置１０、４台の作像ユニット９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）に各々に中間転写ベルト８を介して設けられた４個の中間転写装置１１（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ）、中間転写ベルト８の外周面に形成された単色ないし複数色のトナー像を用紙搬送路４に沿って搬送される用紙Ｐに転写させる転写装置１２を備え、これらの装置８，９，１０，１１，１２によって用紙Ｐに単色ないし複数色のトナー像によるカラー画像を形成する。
【００５５】
定着装置７は、発熱源として機能するヒータを内蔵する加熱ローラ７ａと加圧ローラ７ｂとを備え、これらのローラ７ａ，７ｂによる加熱及び加圧によって、用紙Ｐに形成された単色ないし複数色のトナー像によるカラー画像を用紙Ｐに定着させるように構成されている。
【００５６】
本実施の形態は、後述する現像剤担持体を感光体１３とは逆方向に回転駆動し、感光体１３の回転方向に沿って現像剤を移動させる順方向現像方式を採用した例である。作像ユニット９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）は、４台とも同じ構造であり、それぞれ、ドラム状の感光体１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）、感光体１３の表面を一様に帯電させる帯電装置１４（１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ）、露光装置１０により感光体１３の表面に形成された静電潜像に対してトナーを供給することによりその静電潜像をトナー像として現像する現像装置１５（１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ）、中間転写装置１１による転写後に感光体１３の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置１６（１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ）、帯電装置１４による帯電前に感光体１３の表面に残留する電荷を除電する除電装置１７（１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ）等を備えている。
【００５７】
露光装置１０は、色毎に設けられてレーザ光を出射する４個のＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）やこれらのＬＤから出射されたレーザ光である書き込み光を感光体１３に照射するポリゴンミラー等の光学部品（図示せず）を備え、所定の色画像データに基づいて対応する感光体１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）の帯電済みの表面を露光走査することによって、各々の感光体１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）の表面に静電潜像を形成するように構成されている。
【００５８】
中間転写装置１１（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ）は、４個とも同じ構造であり、それぞれ中間転写ローラを備え、各々の中間転写ローラによって、対となる感光体１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ）の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト８に転写させる。
【００５９】
転写装置１２は、転写ローラ１２ａ等の複数のローラに支持された転写ベルト１２ｂを備え、転写ローラ１２ａや転写ベルト１２ｂ等によって、用紙Ｐを搬送しながら中間転写ベルト８の外周面に形成された単色ないし複数色のトナー像を用紙Ｐに転写させるように構成されている。
【００６０】
作像ユニット９については、各色毎の構成が同じであるのでイエロー画像用の作像ユニット９Ｙを一例として詳しく説明する。図２に示すように、感光体１３Ｙは両端を軸受部材（図示せず）等で回転自在に支持されて図中矢印Ａ方向へ回転駆動される。この感光体１３Ｙの周囲には、回転方向の上流側から順番にクリーニング装置１６Ｙ、除電装置１７Ｙ、帯電装置１４Ｙ、現像装置１５Ｙ、中間転写装置１１Ｙが設けられている。
【００６１】
クリーニング装置１６Ｙは、感光体１３Ｙに残留するトナーを掻き落とすクリーニングブラシ１８や感光体１３Ｙに当接して残留するトナーを落とすクリーニングブレード１９等を備えている。また、除電装置１７Ｙは、除電ランプ２０を備え、この除電ランプ２０によって感光体１３Ｙの表面に残留する電荷を除電し、帯電装置１４Ｙは、帯電ローラ２１を備え、この帯電ローラ２１によって感光体１３Ｙの表面を一様に帯電させる。
【００６２】
現像装置１５Ｙは、トナーを保持して感光体１３Ｙに近接する開口部２２が形成された現像ケーシング２３、現像ケーシング２３内に設けられてトナーを攪拌して現像領域の近傍に搬送する２つのスクリュー２４ａ，２４ｂ、現像ケーシング２３内に設けられて開口部２２から一部が露出して感光体１３Ｙの静電潜像にトナーを供給する現像剤担持体である現像ローラ２５、現像ケーシング２３の一部を利用して設けられて現像ローラ２５により感光体１３Ｙ側に搬送されるトナーの量を所定量に規制するドクターブレード２６等を備えている。
【００６３】
現像ローラ２５は、周方向に複数の磁極が配列された磁石（図示せず）と、この磁石の外周に回転自在に嵌合されて図中矢印Ｂ方向に回転駆動される現像スリーブ（図示せず）とを主要な構成として備え、トナー及び磁性キャリアからなる２成分現像剤を穂立ちさせて磁気ブラシを形成することによって、感光体１３Ｙの静電潜像にトナーを搬送して付着させ感光体１３Ｙの静電潜像を現像する。また、現像ケーシング２３の開口部２２においては、現像ローラ２５の回転方向の上流側を上流口２２ａ、回転方向の下流側を下流口２２ｂとする。
【００６４】
クリーニングブレード１９の感光体１３Ｙに対する当接位置から、感光体１３Ｙの回転方向に向けて現像ケーシング２３の開口部２２に達するまでの範囲における感光体１３Ｙの表面と帯電装置１４Ｙとは、空調ボックス２８によって覆われており、この空調ボックス２８は気体の流路として機能し、現像ケーシング２３の開口部２２とも連通されている。
【００６５】
空調ボックス２８は２つの気体流入口２８ａ（図３参照）及び２つの気体流出口２８ｂを備えており、２つの気体流入口２８ａには、制御された気体、この例では空気調和装置２９により温度や湿度が一定の範囲に制御された気体が流入チューブ３０によって供給される。２つの気体流出口２８ｂには、カラー画像形成装置１の機外まで伸びた流出チューブ３１が接続されている。空気調和装置２９は、感光体１３の表面において現像ローラ２５の回転方向上流側となる領域（空調ボックス２８）に制御された気体を流す制御気体供給手段として機能する。
【００６６】
また、空調ボックス２８には、露光装置１０から出射された書き込み光を感光体１３Ｙの表面に照射させるためのスリット状の露光窓２７（図３参照）を形成されており、この露光窓２７はガラスや樹脂等の書き込み光が透過する透明板で形成されている。さらに、現像ケーシング２３には上方に延出する排気通路（ダクト）３２が接続され、この排気通路３２の上端には排気開口部３２ａが開口されている。また、現像ケーシング２３には排気通路３２にフィルタ３３を備えている。排気開口部３２ａは、空気調和装置２９により供給される制御された気体の流れに向けて開口されている。
【００６７】
なお、本実施の形態のカラー画像形成装置１の現像方式は、現像ローラ２５を感光体１３とは逆方向に回転駆動し、感光体１３の回転方向に沿って現像剤を移動させて現像する順方向現像方式を採用した例である。ここで、感光体１３Ｙの現像領域と最近接する現像ケーシング２３の開口部２２の中心位置をａで表し、現像剤回収領域における現像ケーシング２３の内面と現像ローラ２５とのギャップが最小となる位置をｂで表す（図２参照）。
【００６８】
２成分現像を行う本実施の形態における現像装置１５は、現像剤の汲み上げと搬送，分離のために現像スリーブ内に複数の磁極で構成される磁石を有しているので、動作時における法線方向の磁力分布は現像スリーブ外周に実線で示したようになっている。位置ａに対応する磁極は一般にＰ１極と呼ばれ、現像時の磁気ブラシ形成に関係しており、位置ｂに対応する磁極は一般にＰ２極と呼ばれ、現像剤を現像ケーシング２３内に回収する機能を有する。何れの磁極においても、磁気ブラシが磁力線に沿ってギャップを埋めるように形成されている（Ｐ２極の方がＰ１極よりも磁気ブラシの高さが低い）。画像形成（現像）の動作時には、磁石は固定され現像スリーブが図中時計方向に回転することで現像剤が搬送される。画像形成の待機時では、現像スリーブは停止しているが、磁石が図中時計方向に一定角度回転駆動されるように構成されている。この構成については後で詳述するが、その結果、磁力分布は二点鎖線で示すように変化するため、位置ａ及び位置ｂで法線磁力が最小となる。
【００６９】
図２に示すように、現像ケーシング２３は、開口部２２の下流口２２ｂに可動部材３４を具備する。この可動部材３４は、画像形成時には現像ローラ２５の回転方向下流側となる領域において感光体１３の表面と現像ケーシング２３との間のギャップをＧ２に維持し、そのギャップを画像形成の待機時には封止し得るように支軸３５（図４参照）とともに一体に回動自在に支持されている。ギャップＧ２の値は、感光体１３の外周部における外気が現像ケーシング２３内に流入しない範囲であって、現像領域周辺（開口部２２）で発生した飛散トナーが現像ケーシング２３外に流出しない範囲で設定されている。この可動部材３４を支軸３５とともに反時計方向に回動させてＧ２のギャップを封止する構成については後で詳述する。
【００７０】
次に、図４を参照し、現像ローラ２５の現像スリーブの駆動構造、その現像スリーブ内の磁石の駆動構造、並びに前述した可動部材３４の駆動構造について説明する。図４において、現像装置１５Ｙは、現像ローラ２５の現像スリーブを回転駆動させる駆動軸３６を備えている。この現像装置１５Ｙの駆動源となる駆動軸３６は正逆回転可能な図示しないモータに連結されている。この駆動軸３６と同一軸線上には、偏心カム３７、駆動ギヤ３８、駆動軸３６の時計方向への回転力のみを偏心カム３７に伝達する一方向クラッチ３９、駆動軸３６の反時計方向への回転力のみを駆動ギヤ３８に伝達する一方向クラッチ４０が設けられている。駆動ギヤ３８は現像ローラ２５が有する現像スリーブの端部に固定されたスリーブギヤ４１に噛合されている。すなわち、駆動軸３６を反時計方向に回転駆動したときに、現像ローラ２５の現像スリーブが時計方向に回転駆動されるように構成されている。なお、駆動軸３６と偏心カム３７との間、駆動軸３６と駆動ギヤ３８との間を選択的に接続するクラッチは、一方向クラッチ３９，４０に限られるものではなく、選択的に断続できるクラッチであってもよい。
【００７１】
さらに、偏心カム３７の時計方向への回転力を、現像ローラ２５の磁石と前述した可動部材３４とに伝達する伝達機構４２が設けられている。この伝達機構４２は、現像ローラ２５の磁石と一体に回動可能な磁石軸４３と、この磁石軸４３と一体に揺動する揺動体４４と、前述した可動部材３４の支軸３５と一体に回動可能なリンク４５とを有し、リンク４５の一端は揺動体４４にピン４６によって連結されている。揺動体４４はスプリング４７により図４において反時計方向に付勢され、静止位置がストッパ軸４８により定められている。この揺動体４４の一端には、現像ケーシング２３の排気通路３２の排気開口部３２ａ（図５参照）を遮蔽するシャッタ４９が一体に形成されている。可動部材３４はスプリング５４により感光体１３との間を封止するように付勢されているが、リンク４５に設けたストッパ軸５１によって静止位置が定められている。可動部材３４は感光体１３の長手方向に沿って設けられているので、感光体１３に対して平行に維持するためには、可動部材３４の長手方向の両端側に一対のリンク４５を配設し、これらのリンク４５を支軸３５により連動連結し、これらのリンク４５が具備するストッパ軸５１を可動部材３４の両端に当接させることが望ましい。
【００７２】
図５は現像ケーシング２３の排気通路３２とシャッタ４９との関係を示す説明図である。排気通路３２の排気開口部３２ａは、空気調和装置２９により流される気体の流路経路の上流側に配置されるように気体流入口２８ａを介して流入チューブ３０に接続されている。
【００７３】
次いで、カラー画像形成装置１が備える各部の電気的接続について図６を参照して説明する。図６はカラー画像形成装置１が備える各部の電気的接続を概略的に示すブロック図である。
【００７４】
図６に示すように、カラー画像形成装置１は制御部５２を内蔵し、この制御部５２が各部を駆動制御する。制御部５２は、各部を集中的に制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とこのＣＰＵが実行する各種制御プログラム等の固定的データを予め格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と各種データを書き換え自在に格納するワークエリアとして機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とにより構成されている（いずれも図示せず）。このような制御部５２には、用紙搬送部５、作像ユニット９、露光装置１０、中間転写装置１１、転写装置１２、定着装置７、空気調和装置２９等がバスライン５３を介して接続されており、これらは制御部５２からの制御信号に基づいて駆動制御される。
【００７５】
また、制御部５２は、図９のタイムチャートに示すように、プリント信号が出力された後の一定の待機時間中に駆動軸３６（図４参照）を２分の１回転だけ時計方向（ＣＷ方向）に回転駆動させた後に、駆動軸３６を現像動作に必要な時間だけ反時計方向（ＣＣＷ方向）に回転駆動し、その反時計方向への駆動停止後に、再び駆動軸３６を時計方向に２分の１回転だけ回転駆動する制御を実行する。駆動軸３６を時計方向に駆動するとき、偏心カム３７は２分の１回転だけ回転する。駆動軸３６を反時計方向に駆動するとき、現像ローラ２５の現像スリーブが回転し現像を行う。
【００７６】
以下、図９のタイムチャートを参照し、図４に示す伝達機構４２の動作について説明する。プリント信号出力後の待機時に、駆動軸３６を時計方向に回転駆動すると、その回転力は一方向クラッチ３９を介して偏心カム３７に伝達される。このときの駆動軸３６の回転角は２分の１回転である。これにより偏心カム３７が２分の１回転だけ回転してスプリング４７の付勢力に抗して揺動体４４を磁石軸４３とともに二点鎖線で示すように時計方向に回動させる。磁石軸４３は現像ローラ２５の磁石とともに一定角度だけ回動するので、開口部２２の中心位置ａ、及び現像ケーシング２３の位置ｂに相当する現像剤回収領域における法線磁極が最小となるため磁気ブラシの高さが低くなる。これにより、図７（ｂ）に示すように、感光体１３の現像領域に対して現像ローラ２５上の現像剤層が非接触状態に切り替えられ、現像剤回収領域における現像ケーシング２３の内面に対して現像ローラ２５上の現像剤層が非接触状態に切り替えられる。なお、図７において、現像剤としてのトナーについては符号Ｔを付して示す。
【００７７】
このときの揺動体４４の時計方向への揺動動作に、リンク４５が支軸３５と一体に反時計方向に回動し可動部材３４に対しストッパ軸５１の押圧力を弱めるので、可動部材３４はスプリング５０の付勢力によって回動し感光体１３とのギャップを封止する。また、揺動体４４のシャッタ４９は現像ケーシング２３の排気通路３２の排気開口部３２ａを開放する。このとき、排気開口部３２ａには空気調和装置２９から供給される制御された気体の流れにより負圧が発生し、この負圧により現像ケーシング２３内の気体が排気開口部３２ａから排出されるため、現像ケーシング２３の内は気体部の圧力が減圧される。これにより、図８に示すように、空気調和装置２９により制御された気体が開口部２２から現像ケーシング２３の内部に流れる。この際、位置ｂにおける現像ケーシング２３の内面に対して現像剤層が非接触状態に維持されているので、制御された気体を速やかに取り込むことができる。また、感光体１３とのギャップも可動部材３４が封止するため、現像ケーシング２３内のトナーが外部に飛散することを防止することができる。
【００７８】
待機期間の後の画像形成時に駆動軸３６を反時計方向に駆動すると、揺動体４４はスプリング４７の付勢力により、図４において実線で示すようにストッパ軸４８に当接する静止位置までリンク４５とともに復帰し、偏心カム３７も復帰する揺動体４４とともに反時計方向に復帰する。これにより磁石軸４３が現像ローラ２５の磁石とともに一定角度だけ反時計方向に復帰するので、開口部２２の中心位置ａ、及び現像ケーシング２３の位置ｂに相当する現像剤回収領域における法線磁力が最大となり磁気ブラシの高さが高くなる。これにより、感光体１３の現像領域に対して現像ローラ２５上の現像剤層が図７（ａ）に示すように接触状態に切り替えられ、現像剤回収領域における現像ケーシング２３の内面に対して現像ローラ２５上の現像剤層も接触状態に切り替えられる。同時に、揺動体４４及びリンク４５の復帰動作により、リンク４５が支軸３５と一体に時計方向に回動し可動部材３４に対しストッパ軸５１の押圧力を強めるので、可動部材３４がスプリング５０の付勢力により回動して感光体１３とのギャップをＧ２に維持する。また、揺動体４４の復帰動作によってシャッタ４９が排気通路３２の排気開口部３２ａを遮蔽するので、現像ケーシング２３の減圧作用が停止される。
【００７９】
このように、画像形成時には、図７（ａ）に示すように、磁性材料であるキャリアを含む現像剤は、現像ローラ２５の磁石が形成する磁力線に沿って磁極上では放射状に伸びた磁気ブラシを形成し、磁極間では周方向に湾曲した磁気ブラシを形成する。現像剤はドクターブレード２６などの層厚規制部材によって層厚を一定にされているが、現像スリーブ上を搬送される間の磁力変動によって周方向の現像剤量が異なる。これは磁極における単位面積当たりの現像剤量が磁極間における単位面積当たりの現像剤量より多いことによるものである。また、位置ａにおける現像領域では一般に現像ローラ２５と感光体１３とのギャップＧｐは小さく、現像剤密度は大きい状態に維持される。したがって、この状態で現像ローラ２５の現像スリーブが停止していれば、ギャップＧｐにおける上部と下部との間を気体が流れることはほとんどない。
【００８０】
同様のことが位置ｂについてもいえるが、位置ｂでは現像ケーシング２３の内面と現像ローラ２５とのギャップＧｂがＧｐよりも大きいことと、法線磁力がやや小さいため、ここでの現像ケーシング２３内部と外部との間では気体が比較的に流れ易くなる。
【００８１】
前述のように、感光体１３の現像領域に対して現像ローラ２５上の現像剤層を接触状態と非接触状態とに切り替える現像領域接離切替手段、及び現像剤回収領域における現像ケーシング２３の内面に対して現像ローラ２５上の現像剤層を接触状態と非接触状態とに切り替える現像剤回収領域接離切替手段は、駆動軸３６の回転を駆動力として現像ローラ２５の磁石を回転させることにより実現される。同様に、現像領域よりも感光体１３の回転方向下流側の領域において感光体１３と現像ケーシング２３との間のギャップを維持し、そのギャップを画像形成の待機時には封止する封止手段は、現像装置１５Ｙの駆動軸３６の回転を駆動力として利用し可動部材３４を回動させることにより実現される。画像形成の待機時には、空気調和装置２９により供給された気体の流れによって排気通路３２の排気開口部３２ａに負圧を生じさせることにより現像ケーシング２３内を減圧し、これにより、現像ケーシング２３への制御された気体の取り込みを可能にしているが、画像形成時には減圧手段の動作を停止させる減圧停止手段は、やはり駆動軸３６の回転を駆動力として変位する揺動体４４のシャッタ４９で排気開口部３２ａを遮蔽することによって実現される。
【００８２】
本実施の形態では、画像形成の待機時に、感光体１３の現像領域（図２の位置ａ）対して現像ローラ２５上の現像剤層を非接触状態にし、同時に、現像ローラ２５の回転方向下流側となる領域において感光体１３と現像ケーシング２３との間のＧ２のギャップ（図２参照）を封止することにより、感光体１３の表面から現像ケーシング２３内へ通じる単一流路が形成され、これにより、感光体１３の表面領域に供給される制御気体の圧力によって現像ケーシング２３内への制御された気体の取り込みが可能となる。
【００８３】
また、画像形成時には現像剤回収領域（図２の位置ｂ）における現像ケーシング２３の内面に対して現像ローラ２５上の現像剤層を接触させ、画像形成の待機時には現像剤回収領域における現像ケーシング２３の内面に対して現像ローラ２５上の現像剤層を非接触状態に切り替えるように構成したので、空気調和手段２９によって感光体１３の表面領域に供給される制御気体が現像ケーシング２３内に向かい易くなる。したがって、待機時において現像ケーシング２３内への制御気体の取り込みが速やかに行われる。
【００８４】
さらに、単一部品で構成できる現像ローラ２５の磁石を所望角度回転させるだけで、感光体１３の現像領域に対して現像ローラ２５上の現像剤層を接触状態と非接触状態とに選択的に切り替えるように構成したので、待機時には現像ケーシングの開口部２２から現像ケーシング２３の奥に向けて流路抵抗の小さい流路を形成することができる。
【００８５】
さらに、画像形成の待機時には現像ケーシング２３内の圧力を空気調和装置２９により制御されて現像ローラ２５の回転方向上流側となる領域における気体の圧力よりも低い圧力以下に減圧するようにし、その減圧作用を画像形成時には停止させるように構成することにより、感光体１３の現像領域に対して現像ローラ２５上の現像剤層を非接触状態に切り替えた待機時に、感光体１３の表面領域に供給される制御気体の圧力によって現像ケーシング２３内への制御された気体の取り込みが可能となる。これにより、初期動作時における現像ケーシング２３内の環境を早期に安定させることができる。
【００８６】
さらに、空気調和装置２９により流される気流に乗じて現像ケーシング２３内の気体を排気通路３２の排気開口部３２ａから排気させるように構成したので、現像ケーシング２３内を減圧するための減圧装置を別個に設ける必要がなく、構造の簡略化、コストアップの抑制を図ることができる。この場合、排気開口部３２ａは、空気調和装置２９により流される気体の流路経路の上流側に配置されているので、制御された気体の気体の流れの中で、最も初速が速く負圧が大きくなる気体の流れの中に排気開口部３２ａが配置されることになり、これにより、現像ケーシング２３内の圧力を速やかに減圧することができる。
【００８７】
次に、本発明の第二の実施の形態を図１０及び図１１に基いて説明する。本実施の形態及びこれに続く他の実施の形態において、前記実施の形態と同一部分については同一符号を用い説明も省略する。図１０はカラー画像形成装置の内部構造を示す縦断正面図、図１１はカラー画像形成装置が具備する作像ユニットを示す縦断正面図である。
【００８８】
本実施の形態におけるカラー画像形成装置１Ａは、タンデム方式のレーザープリンタを適用している。本実施の形態と第一の実施の形態との基本的構造は同じであり、その相違点は、図１０に示すように、用紙搬送路４が垂直に形成され、作像ユニット９及び露光装置１０が中間転写ベルト８の下方に設けられ、作像ユニット９が備える現像装置１５の現像ローラ２５と感光体１３との回転が同方向になるように設定されていることである。
【００８９】
ここで、作像ユニット９についてイエロー画像用の作像ユニット９Ｙを一例として詳しく説明する。図１１に示すように、本実施の形態は、感光体１３Ｙの回転方向（矢印Ｅ方向）と現像ローラ２５の回転方向とを同方向とする逆現像方式を採用した例であり、感光体１３Ｙの周囲には、回転方向の上流側から順番にクリーニング装置１６Ｙ、除電装置１７Ｙ、帯電装置１４Ｙ、現像装置１５Ｙ、中間転写装置１１Ｙが設けられている。
【００９０】
クリーニングブレード１９の感光体１３Ｙに対する当接位置から回転方向へ現像ケーシング２３の開口部２２に達するまでの感光体１３Ｙの表面と帯電装置１４Ｙとは、空調ボックス２８によって覆われており、この空調ボックス２８は空気の流路として機能し、現像ケーシング２３の開口部２２とも連通している。空調ボックス２８は２つの気体流入口２８ａ及び２つの気体流出口２８ｂを備えており、２つの気体流入口２８ａには空気調和装置２９が流入チューブ３０を介して接続されている。
【００９１】
逆方向現像方式を採用する場合、図１１に示すように、現像領域（位置ａ）より感光体１３の回転方向上流側の制御気体を現像ケーシング２３内に取り込もうとする場合、現像ケーシング２３内を減圧することが有効である。この場合は、図１１において現像ケーシング２３に対して下部領域の気体を開口部２２に流入させる必要があり、上部領域の気体は制御されていないので開口部２２への流入はむしろ好ましくない。したがって、感光体１３の現像領域に対して現像ローラ２５上の現像剤層を非接触状態に切り替える必要はなく、感光体１３の回転方向下流側の領域となる開口部２２の上部側において感光体１３と現像ケーシング２３との間のギャップＧ１を封止すればよい。この封止手段は、現像ケーシング２３の開口部２２の上側に、感光体１３との間のギャップＧ１を選択的に遮蔽する可動部材３４を回動自在に設けることにより実現できる。この可動部材３４を回動させる手段は、前記実施の形態と同様の支軸３５（図４参照）を例えばロータリーソレノイドなどの駆動源によって回動させるように構成しても構わない。しかし、その構成に限定されるものではない。
【００９２】
次に、本発明の第三の実施の形態を図１２及び図１３に基いて説明する。図１２は作像ユニットを示す縦断正面図、図１３は現像剤回収領域接離切替手段と封止手段との機構説明図である。
【００９３】
本実施の形態における現像ケーシング２３は、感光体１３の軸線と直交する方向、例えば矢印Ｘ方向又はＺ方向、或いはＸＺの合成方向に変位自在及び任意位置固定自在に設けられている。これにより、画像形成時には感光体１３の現像領域に対して現像ローラ２５上の現像剤層を接触させ、画像形成の待機時には感光体１３の現像領域に対して現像ローラ２５上の現像剤層を非接触状態に切り替える現像領域接離切替手段は、現像ケーシング２３を矢印Ｘ又はＺ方向、或いはその合成方向に変位させることにより、感光体１３と現像ローラ２５とのギャップＧｐを調整することにより実現するように構成されている。
【００９４】
ここで、本実施の形態における現像剤回収領域接離手段及び封止手段は、現像ローラ２５及び感光体１３とのギャップを変更する方向に変位自在及び任意位置固定自在に現像ケーシング２３に設けられた可動部材３４ａと、この可動部材３４ａを感光体１３に対する現像ケーシング２３の相対移動動作に連動して変位させる連動機構７０（図１３参照）とを共有する。可動部材３４ａは支軸３５を中心に回動自在及び任意位置固定自在に支持されている。
【００９５】
そして、画像形成時には現像剤回収領域における現像ケーシング２３の内面に対して現像ローラ２５上の現像剤層を接触させ、画像形成の待機時には現像剤回収領域における現像ケーシング２３の内面に対して現像ローラ２５上の現像剤層を非接触状態に切り替える現像剤回収領域接離切替手段は、支軸３５を中心に可動部材３４ａを変位させて位置ｂにおける現像ローラ２５と現像ケーシング２３の内面とのギャップＧｂを調整することにより実現する。この例では、可動部材３４ａの一部は現像ケーシング２３の内面として機能する。
【００９６】
画像形成時には現像領域よりも感光体１３の回転方向下流側の領域において感光体１３と現像ケーシング２３との間のギャップをＧ２に維持し、そのギャップを画像形成の待機時には封止する封止手段は、前述の現像剤回収領域接離切替手段の動作と同様に、支軸３５を中心に可動部材３４ａを変位させてギャップＧ２を調整することにより実現する。
【００９７】
本実施の形態では、Ｇｐを調整する際の現像ケーシング２３の変位動作に機構７０を連動させてＧｂ，Ｇ２を調整する。以下、その連動機構７０の構成及び作用について、図１３（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照して説明する。
【００９８】
図１３（ａ）に示す例では、可動部材３４ａはスプリング５４により感光体１３から離反する時計方向に付勢されているが、この可動部材３４ａは現像ケーシング２３（図１２参照）の下面の一部に当接することにより感光体１３とのギャップの最大値がＧ２に規制されるようにストッパ３４ｂを一体に備えている。また、可動部材３４ａはその長手方向の両端に拡開片３４ｃを一体に備えている。そして、現像装置１５の外部両側に配置されて拡開片３４ｃの上部に対向する押え部材５５が支軸５６を中心に回動自在に設けられている。これらの押え部材５５はスプリング５７により下方に付勢されているがストッパ軸５８により停止位置が定められている。スプリング５７の強さはスプリング５４の強さより高い値に設定されている。
【００９９】
このような構成では、可動部材３４ａは、ストッパ３４ｂが現像ケーシング２３に当接した状態では押え部材５５からの圧力を受けずに感光体１３とのギャップがＧ２に維持され、現像ローラ２５と現像ケーシング２３の内面（可動部材３４ａ）とのギャップがＧ２なる値に維持される。
【０１００】
この状態において、画像形成の待機時に、現像ケーシング２３をＺ方向上方に変位させると、現像ローラ２５と感光体１３とのギャップＧｐが広くなるため、開口部２２からの制御された気体の取り込みが可能となる。このときに可動部材３４ａは拡開片３４ｃが上部の押え部材５５によって押圧され、支軸３５を中心に反時計方向に回動する。これにより、感光体１３との間のＧ２のギャップは封止され、同時に、現像ローラ２５と現像ケーシング２３の内面（可動部材３４ａ）とのギャップＧｂが大きく変化するため、開口部２２から現像ケーシング２３内部への制御された気体の取り込みが速やかになされる。
【０１０１】
Ｇｐを調整する際の現像ケーシング２３の変位動作に連動させてＧｂ，Ｇ２を調整する他の例を図１３（ｂ）（ｃ）に示す。図１３（ｂ）（ｃ）に示す例は図１３（ａ）に示す例と基本的に同じである。相違点は、現像ケーシング２３の変位方向、及び押え部材５５が可動部材３４ａを押圧する方向が異なるだけであるので、同一部分は同一符号を用いて説明も省略する。
【０１０２】
図１３（ｂ）に示す例では、可動部材３４ａの両端に形成された拡開片３４ｃの下側に対向する押え部材５５が支軸５６を中心に回動自在に設けられている。これらの押え部材５５はスプリング５７により上方に付勢されているがストッパ軸５８により停止位置が定められている。
【０１０３】
このような構成では、可動部材３４ａはストッパ３４ｂが現像ケーシング２３に当接した状態では、可動部材３４ａは押え部材５５からの圧力を受けずに感光体１３とのギャップがＧ２に維持され、現像ローラ２５と現像ケーシング２３の内面（可動部材３４ａ）とのギャップはＧｂなる小さな値に維持される。
【０１０４】
この状態において、画像形成の待機時に、現像ケーシング２３をＺ方向下方に変位させると、現像ローラ２５と感光体１３とのギャップＧｐが広くなるため、開口部２２からの制御された気体の取り込みが可能となる。このとき可動部材３４ａは拡開片３４ｃが下部の押え部材５５によって押圧され、支軸３５を中心に反時計方向に回動する。これにより、感光体１３との間のＧ２のギャップは封止され、同時に、現像ローラ２５と現像ケーシング２３の内面（可動部材３４ａ）とのギャップＧｂが大きく変化するため、開口部２２から現像ケーシング２３内部への制御された気体の取り込みが速やかになされる。
【０１０５】
図１３（ｃ）に示す例では、押え部材５５は、支軸３５の下方において可動部材３４ａを感光体１３側に押圧する位置に設けられている。押え部材５５はスプリング５７により感光体１３側に付勢されているがストッパ軸５８により停止位置が定められている。
【０１０６】
このような構成では、可動部材３４ａはストッパ３４ｂが現像ケーシング２３に当接した状態では、可動部材３４ａは押え部材５５からの圧力を受けずに感光体１３とのギャップがＧ２に維持され、現像ローラ２５と現像ケーシング２３の内面（可動部材３４ａ）とのギャップＧｂに小さな値に維持される。
【０１０７】
この状態において、画像形成の待機時に、現像ケーシング２３をＸ方向左方に変位させると、現像ローラ２５と感光体１３とのギャップＧｐが広くなるため、開口部２２からの制御された気体の取り込みが可能となる。このとき可動部材３４ａは押え部材５５によって押圧され、支軸３５を中心に反時計方向に回動する。これにより、感光体１３とのＧ２のギャップは封止され、同時に、現像ローラ２５と現像ケーシング２３の内面（可動部材３４ａ）とのギャップＧｂが大きく変化するため、開口部２２から現像ケーシング２３内部への制御された気体の取り込みが速やかになされる。
【０１０８】
なお、現像ケーシング２３の変位方向は、前述のように直線方向に限られるものではなく、感光体１３の軸線と直交する方向であれば一点を中心する円弧方向でも構わない。
【０１０９】
次に本発明の第四の実施の形態を図１４に基いて説明する。本実施の形態における現像ローラ２５は、回転駆動される現像スリーブとこの現像スリーブの内周面に沿って複数の磁極を一定の間隔を開けて配列した磁石とを有する。現像領域接離切替手段は、現像ケーシング２３の開口部２２に対向する位置で感光体１３に埋設されて現像ローラ２５の磁極と同極性の磁力線を選択的に発生させる磁力発生手段５９を具備する。この磁力発生手段５９は、コイル６０と電池６１とスイッチ６２とを直列に接続することにより構成されている。
【０１１０】
したがって、画像形成時にスイッチ６２をオフに切り替えることにより、現像領域において現像スリーブと感光体１３との間に現像剤が供給される。画像形成の待機時にスイッチ６２をオンに切り替えると、コイル６０から発生する磁力線と現像ローラ２５の磁石から発生する磁力線との反発により、感光体１３の表面に対して現像ローラ２５上の現像剤層が非接触状態に維持される。この非接触状態への切り替え動作時に、磁界が空間的に移動することがないので、現像剤が現像スリーブ上を連れ回ることがなく、現像剤が現像ケーシング２３外にこぼれ出ることがなくなる。なお、スイッチ６２は、信号の入力によりオン、オフの切り替えが可能なスイッチング素子を用いる。
【０１１１】
本実施の形態においても、図１２及び図１３を参照して説明した第三の実施の形態と同様に、Ｇｂのギャップの制御、感光体１３との間のＧ２のギャップの封止のために、現像剤回収領域現像ケーシング２３には支軸３５を中心に回動する可動部材３４ａが設けられているが、この場合においても現像ケーシング２３の変位動作に連動させて可動部材３４ａを回動させることが可能である。
【０１１２】
ただし、本実施の形態は、感光体１３の現像領域に対する現像ローラ２５上の現像剤層の接触、非接触の切り替えはコイル６０に対する通電の制御により行うので、同じ目的のために現像ケーシング２３を変位させる必要はない。このことを考えれば、現像ケーシング２３の変位方向を、感光体１３の軸線を中心とする円弧方向に定めればよい。この円弧方向の変位は、図１２におけるＺ方向とそう変わりないので、図１３（ａ）又は（ｂ）に示すように、現像ケーシング２３の変位動作時に押え部材５５で可動部材３４ａの拡開片３４ｃを押圧することにより、可動部材３４ａを回動させる構造を利用することも可能である。
【０１１３】
次に、本発明の第五の実施の形態を図１５に基いて説明する。図１５は空気調和装置２９により制御された気体の流路に設けられた送風ファンを示す断面図である。
【０１１４】
本実施の形態は、ポンプに依存せずに現像ケーシング２３内を効果的に減圧するために、空気調和装置２９により制御された気体を流す流路に回転速度が変更可能な送風ファン６３を具備する。現像ケーシング２３に接続された排気通路３２の排気開口部３２ａは、送風ファン６３により送風される気体の流れ方向に向けて開口されている。
【０１１５】
したがって、初期動作時に送風ファン６３の回転速度を高めることによって、現像ケーシング２３の減圧作用を高め、環境が不定となっている現像ケーシング２３内の気体を早期に置換して安定化させることが可能となる。また、現像ケーシング２３内の環境変化が小さい場合は、送風ファン６３の回転速度を低めに管理して省電力化を図ることが可能である。
【０１１６】
本実施の形態は、第一の実施の形態において図５を参照して説明した場合と同様に、第一の現像ケーシング２３内を減圧する手段として、ポンプに依存せずに制御された気体流の動圧を利用する例である。待機時においては、消費電力や騒音などの観点からもポンプなど動作する部品は極力排する必要がある。また、現像ケーシング２３内の空気容量は一般に小さく、これまで示してきた方法によって気密性が向上すると、一旦制御された気体に置換されてしまえば、現像ケーシング２３内を含む制御環境空間に対する制御された気体の供給量は少なくてよい。そこで、制御気体流の動圧によって現像ケーシング２３内の減圧（空気の吸引）を行うものである。順方向現像の場合、減圧手段は必須ではないが、特に電源投入直後などの初期動作時に減圧できれば、現像ケーシング２３内の空気の置換を格段に速めることができ、現像剤特性の安定化に寄与することになる。ただし、画像形成時には減圧を行わないようにするため、図５で示したように排気通路３２をシャッタ４９によって遮蔽する。なお、図１５に示すように、現像ケーシング２３に、内部の温湿度などの情報を出力するセンサ６４を設け、このセンサ６４の出力により送風ファン６３の回転数を制御するようにしてもよい。
【０１１７】
次に、本発明の第六の実施の形態を図１６に基いて説明する。図１６は現像ケーシング２３の排気通路３２の排気開口部３２ａに羽根車６５を設けた構成を示す断面図である。羽根車６５は、空気調和装置２９により流される気体の流路と平行な回転軸を有し、支持枠６６に囲繞されている。
【０１１８】
したがって、空気調和装置２９により矢印方向に流される気体の流れによって羽根車６５を回転させ、その際に発生する気流によって排気通路３２内が負圧になるため、現像ケーシング２３内が確実に減圧される。減圧動作を効率よく行うために、羽根車６５の直径は排気開口部３２ａの直径より大きい方が望ましい。
【０１１９】
排気通路３２は、大きい風速のなかで動作させることが有効であり、そのため、できるだけ送風手段に近い位置が望ましいが、排気通路３２を長尺化することは排気通路３２の圧力損失を大きくしてしまうので、現像装置１５の近傍で流路の最上流に配設することが望ましい。また、流路断面の拡大や縮小があるところでは渦が発生しやすく、排気開口部３２ａの負圧発生を阻害する可能性があるので、流路断面が変化する前の領域における制御気体の供給流路に排気通路３２を配設することも有効である。尚、図５に示した例では現像ケーシング２３内のスクリュー２４ａの上部空間に制御気体を流す形態にしているが、圧力損失があまり大きくならない範囲で、図２に示すように現像領域から離れた空間に排気通路３２を接続して、制御気体が流れる空間を小さくすることが望ましい。
【０１２０】
次に、本発明の第七の実施の形態を図１７に基いて説明する。図１７（ａ）は現像ケーシングの排気通路の排気開口部に遠心ファン型の羽根車を設けた構成を示す断面図、同図（ｂ）は遠心ファン型の羽根車の平面図である。本実施の形態は、排気開口部３２ａに設けた羽根車６７は、空気調和装置２９により流される気体の流れ方向と直交する回転軸を有する遠心ファン型である。この羽根車６７はケース６８の中に設けられ、その羽根車６７の外周の一部がケース６８の外周の一部に形成された開放部６９から露出されている。
【０１２１】
したがって、遠心ファン型の羽根車６７により現像ケーシング２３内から排気通路を通して排気された気体は排気開口部３２ａを過ぎて直角に流れ方向が変えられることになるので、排気通路３２を湾曲する必要性がなくなり、これにより、排気通路３２の長さも短縮され、圧力損失を抑えることが可能となる。さらに、羽根車６７の特性として、大きな静圧が得られるので、より大きな減圧作用が得られる。
【０１２２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、画像形成の待機時に、感光体の表面に対して現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態にし、同時に、現像領域よりも感光体の回転方向下流側の領域において感光体と現像ケーシングとの間のギャップを封止することにより、感光体の表面から現像ケーシング内へ通じる単一流路が形成され、これにより、感光体の表面領域に供給される制御気体の圧力によって現像ケーシング内への制御された気体の取り込みが可能となる。これに伴い、現像ケーシング内に制御された気体を取り込むためにポンプ手段などの給送装置を用意することが不要となり、消費電力とコストアップを抑えながら現像ケーシング内の環境を長期に渡って安定化することができる。
【０１２３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、画像形成の待機時には、現像ケーシングの内面に対して現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替える現像剤回収領域接離切替手段を具備するので、請求項１記載の発明による効果を奏することができ、さらに、現像ケーシングの開口部における現像剤回収側において、制御気体供給手段によって感光体の表面領域に供給される制御気体が現像ケーシング内に向かい易くなるので、待機時において現像ケーシング内への制御気体の取り込みが速やかに行われる。
【０１２４】
請求項３記載の発明によれば、逆方向現像方式を採用する場合であっても、画像形成の待機時に、現像領域よりも感光体の回転方向下流側の領域において、感光体と現像ケーシングとの間のギャップを封止し、現像剤回収領域における現像ケーシングの内面に対して現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替えることにより、制御気体供給手段によって感光体の表面領域に供給される制御気体が現像ケーシング内に向かい易くなるので、待機時において現像ケーシング内への制御気体の取り込みが速やかに行われる。また、画像形成の待機時に、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替える構成を採用したとしても、現像領域を通じて感光体下流側から現像ケーシングへの気体の逆流を防止することが可能となる。
【０１２５】
請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の発明において、現像領域接離手段及び現像剤回収領域接離切替手段は、現像剤担持体が有する磁石を回転方向に一定角度変位させることにより実現するように構成したので、単一部品で構成できる磁石を所望角度回転させるだけの簡易な構造で、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を接触状態と非接触状態とに選択的に切り替えることが可能となり、非接触状態に切り替えたときに、感光体表面から現像ケーシングの開口部への制御気体の流路が形成される。この際に、現像剤回収領域における現像ケーシングの内面に対して現像剤担持体上の現像剤層が非接触状態に切り替えられるため、現像ケーシングの開口部の中央部から現像ケーシングの奥に向けて流路抵抗の小さい流路が形成される。したがって、感光体表面に供給された制御された気体を速やかに現像ケーシング内に取り入れることができる。
【０１２６】
請求項５記載の発明によれば、請求項２又は３記載の発明において、現像剤回収領域接離切替手段と封止手段とは、現像ケーシングの現像剤担持体及び前記感光体とのギャップを変更する方向に変位自在及び任意位置固定自在に前記現像ケーシングに設けられた可動部材を共有するので、一つの可動部材の動作により、現像剤回収領域接離切替手段と封止手段との切替動作を行わせることが可能となる。これに伴い、機構の簡略化、動作精度の向上、コストダウンを図ることが可能となる。
【０１２７】
請求項６記載の発明によれば、請求項２記載の発明において、現像領域接離切替手段は、感光体に対する現像ケーシングの相対位置を変更することにより感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を接離させるように構成され、現像剤回収領域接離手段及び封止手段は、現像剤担持体及び感光体とのギャップを変更する方向に変位自在及び任意位置固定自在に現像ケーシングに設けられた可動部材と、この可動部材を感光体に対する現像ケーシングの相対移動動作に連動して変位させる連動機構とを共有するので、感光体に対する現像ケーシングの相対移動動作により、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を接触状態と非接触状態とに選択的に切り替えることが可能となる。このときの感光体に対する現像ケーシングの相対移動動作によって可動部材が変位することにより、現像剤回収領域における現像ケーシングの内面と現像剤担持体とのギャップが変化するため、感光体から現像ケーシングに制御気体を取り込むための流路が確保され、同時に、現像領域よりも下流側における感光体と現像ケーシングとの間をギャップのある状態から封止状態に切り替えることが可能となる。また、感光体に対して現像ケーシングを相対的に位置変更自在に支持する機構は、現像ケーシングの両側に配置できるので、部品配置の自由度が大きくとれる。
【０１２８】
請求項７記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、現像剤担持体は、回転駆動される現像スリーブとこの現像スリーブの内周面に沿って複数の磁極を一定の間隔を開けて配列した磁石とを有し、現像領域接離切替手段は、開口部に対向する位置で前記感光体に埋設されて現像剤担持体の磁極と同極性の磁力線を選択的に発生させる磁力発生手段を具備するので、画像形成時に感光体側の磁力発生手段から磁力が発生しない状態に維持することにより、現像領域において現像スリーブと感光体との間に現像剤が供給され、画像形成の待機時に感光体側の磁力発生手段から磁力を発生させることにより、磁力発生手段から発生する磁力線と現像剤担持体の磁石から発生する磁力線との反発により、感光体の表面に対して現像剤担持体上の現像剤層が非接触状態に維持される。この非接触状態への切り替え動作時に、磁界が空間的に移動することがないので、現像剤が現像スリーブ上を連れ回ることがなく、現像剤が現像器外へこぼれ出ることがなくなる。
【０１２９】
請求項８記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明において、画像形成の待機時には現像ケーシング内の圧力を制御気体供給手段により制御されて現像剤担持体の回転方向上流側となる領域における気体の圧力よりも低い圧力以下に減圧する減圧手段と、画像形成時には前記減圧手段の動作を停止させる減圧停止手段とを具備するので、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を離反状態に維持した待機時に、現像ケーシング内を減圧することによって感光体の表面領域に供給される制御気体の圧力によって現像ケーシング内への制御された気体の取り込みが可能となる。これにより、初期動作時における現像ケーシング内の環境を早期に安定させることが可能となる。また、画像形成時には現像ケーシング内の減圧動作を停止させ、感光体の現像領域に対して現像剤担持体上の現像剤層を接触状態に維持して感光体表面から現像ケーシングへの制御流体の取り込みを阻止する状態を選択性することも可能である。
【０１３０】
請求項９記載の発明によれば、請求項８記載の発明において、減圧手段は、制御気体供給手段により流される気流の下流側に向けて開口する排気開口部を有して現像ケーシングの内部に接続された排気通路により構成されているので、制御気体供給手段により流される気流に乗じて現像ケーシング内の気体を排気通路の排気開口部から排気させることが可能となる。これにより、現像ケーシング内を減圧するための減圧装置を別個に設ける必要がなく、構造の簡略化、コストアップの抑制を図ることが可能となる。
【０１３１】
請求項１０記載の発明によれば、請求項９記載の発明において、排気開口部は、制御気体供給手段により流される気体の流路経路の上流側に配置されているので、制御気体供給手段により流される気体の流れの中で、最も初速が速く負圧が大きくなる気体の流れの中に排気開口部が配置される。これにより、現像ケーシング内の圧力を速やかに減圧することができる。
【０１３２】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１０記載の発明において、制御気体供給手段により流される気体の流路と平行な回転軸を有する羽根車が排気開口部に設けられているので、制御気体供給手段により流される気体の流れによって羽根車を回転させ、その際に発生する気流によって排気通路内が負圧になるため、現像ケーシング内が確実に減圧される。
【０１３３】
請求項１２記載の発明によれば、請求項１１記載の発明において、羽根車は、制御気体供給手段により流される気体の流れ方向と直交する回転軸を有する遠心ファン型であるので、現像ケーシング内から排気通路を通して排気された気体は排気開口部を過ぎて直角に流れ方向が変えられることになるので、排気通路を湾曲する必要性がなくなり、これにより、排気通路の長さも短縮され、圧力損失を抑えることが可能となる。さらに、羽根車の特性として、大きな静圧が得られるので、より大きな減圧作用が得られる。
【０１３４】
請求項１３記載の発明によれば、請求項９ないし１２記載の発明において、制御気体供給手段により制御された気体を流す流路に回転速度が変更可能な送風ファンを具備するので、初期動作時に送風ファンの回転速度を高めることによって、現像装置の減圧作用を高め、環境が不定となっている現像ケーシング内の気体を早期に置換して安定化させることが可能となる。また、現像ケーシング内の環境変化が小さい場合は、送風ファンの回転速度を低めに管理して省電力化を図ることが可能である。
【０１３５】
請求項１４記載の発明によれば、請求項８ないし１３の何れか一記載の発明において、現像領域接離切替手段と、現像剤回収領域接離切替手段と、封止手段と、減圧停止手段とは一つの駆動源を共有する。
【０１３６】
したがって、現像領域接離切替手段、現像剤回収領域接離切替手段、封止手段、減圧停止手段の可動部の動作を、一つの駆動源の動作によって同時に実行することが可能となり、構造の簡単化、低コスト化、省電力化が可能となる。
【０１３７】
請求項１５記載の発明によれば、請求項１４記載の発明において、駆動源は現像装置の駆動源を兼ねるので、現像装置の駆動源の動作によって現像領域接離切替手段、現像剤回収領域接離切替手段、封止手段、減圧停止手段の可動部の動作を実行することが可能となるため、さらなる構造の簡単化、低コスト化、省電力化が可能となる。さらに、現像領域接離切替手段、現像剤回収領域接離切替手段、封止手段、減圧停止手段の制御を、現像装置の駆動、非駆動のタイミングに合せて精度よく実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態におけるカラー画像形成装置の内部構造を示す縦断正面図である。
【図２】（ａ）はカラー画像形成装置が具備する作像ユニットを示す縦断正面図、（ｂ）はその一部を拡大して示す縦断正面図である。
【図３】作像ユニットの斜視図である。
【図４】現像領域接離切替手段、現像剤回収領域接離切替手段、封止手段の動作を説明する説明図である。
【図５】現像ケーシングの排気通路とシャッタとの関係を示す説明図である。
【図６】カラー画像形成装置が備える各部の電気的接続を概略的に示すブロック図である。
【図７】感光体の現像領域における現像剤層の変化を示す説明図である。
【図８】画像形成の待機時における作像ユニットの状態を示す縦断正面図である。
【図９】画像形成時と待機時における駆動軸の動作制御を示すタイムチャートである。
【図１０】本発明の第二の実施の形態におけるカラー画像形成装置の内部構造を示す縦断正面図である。
【図１１】カラー画像形成装置が具備する作像ユニットを示す縦断正面図である。
【図１２】本発明の第三の実施の形態における作像ユニットを示す縦断正面図である。
【図１３】現像剤回収領域接離切替手段と封止手段との機構説明図である。
【図１４】本発明の第四の実施の形態における作像ユニットを示す縦断正面図である。
【図１５】本発明の第五の実施の形態において、空気調和装置により制御された気体の流路に設けられた送風ファンを示す断面図である。
【図１６】本発明の第六の実施の形態において、現像ケーシングの排気通路の排気開口部に羽根車を設けた構成を示す断面図である。
【図１７】本発明の第七の実施の形態を示すもので、（ａ）は現像ケーシングの排気通路の排気開口部に遠心ファン型の羽根車を設けた構成を示す断面図、同図（ｂ）は遠心ファン型の羽根車の平面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ 画像形成装置
８ 転写材
１３，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 感光体
１４，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ 帯電装置
１５，１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ 現像装置
２２ 開口部
２３ 現像ケーシング
２５ 現像剤担持体
２９ 制御気体供給手段
３２ 排気通路
３２ａ 排気開口部
３４，３４ａ 可動部材
３６ 現像装置の駆動源
４９ シャッタ、減圧停止手段
５９ 磁力発生手段
６３ 送風ファン
６５，６７ 羽根車
７０ 連動機構
Claims (15)
- 回転する感光体を帯電装置により帯電させ、帯電した前記感光体を露光して静電潜像を形成し、前記感光体の表面に対面する開口部が形成された現像ケーシング及び前記開口部に回転駆動自在に設けられた現像剤担持体を有し順方向現像方式の現像装置によって前記感光体上の静電潜像を現像し、移動する転写材に現像した画像を転写する画像形成装置において、
前記現像装置による現像工程よりも前記感光体の回転方向上流側となる領域に制御された気体を流す制御気体供給手段と、
画像形成時には前記感光体の現像領域に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を接触させ、画像形成の待機時には前記感光体の現像領域に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替える現像領域接離切替手段と、
画像形成時には現像領域よりも前記感光体の回転方向下流側の領域において前記感光体と前記現像ケーシングとの間のギャップを維持し、そのギャップを画像形成の待機時には封止する封止手段と、
を具備する画像形成装置。 - 画像形成時には現像剤回収領域における前記現像ケーシングの内面に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を接触させ、画像形成の待機時には現像剤回収領域における前記現像ケーシングの内面に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替える回収領域接離切替手段を具備する請求項１記載の画像形成装置。
- 回転する感光体を帯電装置により帯電させ、帯電した前記感光体を露光して静電潜像を形成し、前記感光体の表面に対面する開口部が形成された現像ケーシング及び前記開口部に回転駆動自在に設けられた現像剤担持体を有し逆方向現像方式の現像装置によって前記感光体上の静電潜像を現像し、移動する転写材に現像した画像を転写する画像形成装置において、
前記現像装置による現像工程よりも前記感光体の回転方向上流側となる領域に制御された気体を流す制御気体供給手段と、
画像形成時には現像剤回収領域における前記現像ケーシングの内面に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を接触させ、画像形成の待機時には現像剤回収領域における前記現像ケーシングの内面に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を非接触状態に切り替える回収領域接離切替手段と、
画像形成時には現像領域よりも前記感光体の回転方向下流側の領域において前記感光体と前記現像ケーシングとの間のギャップを維持し、そのギャップを画像形成の待機時には封止する封止手段と、
を具備する画像形成装置。 - 前記現像剤担持体は、回転駆動される現像スリーブとこの現像スリーブの内周面に沿って複数の磁極を一定の間隔を開けて配列した磁石とを有し、前記現像領域接離手段及び前記現像剤回収領域接離切替手段は、前記磁石を回転方向に一定角度変位させる請求項２記載の画像形成装置。
- 前記現像剤回収領域接離切替手段と前記封止手段とは、前記現像剤担持体及び前記感光体とのギャップを変更する方向に変位自在及び任意位置固定自在に前記現像ケーシングに設けられた可動部材を共有する請求項２又は３記載の画像形成装置。
- 前記現像領域接離切替手段は、前記感光体に対する前記現像ケーシングの相対位置を変更することにより前記感光体の現像領域に対して前記現像剤担持体上の現像剤層を接離させるように構成され、前記現像剤回収領域接離手段及び前記封止手段は、前記現像剤担持体及び前記感光体とのギャップを変更する方向に変位自在及び任意位置固定自在に前記現像ケーシングに設けられた可動部材と、この可動部材を前記感光体に対する前記現像ケーシングの相対移動動作に連動して変位させる連動機構とを共有する請求項２記載の画像形成装置。
- 前記現像剤担持体は、回転駆動される現像スリーブとこの現像スリーブの内周面に沿って複数の磁極を一定の間隔を開けて配列した磁石とを有し、前記現像領域接離切替手段は、前記開口部に対向する位置で前記感光体に埋設されて前記現像剤担持体の前記磁極と同極性の磁力線を選択的に発生させる磁力発生手段を具備する請求項１記載の画像形成装置。
- 画像形成の待機時には前記現像ケーシング内の圧力を前記制御気体供給手段により制御されて前記現像剤担持体の回転方向上流側となる領域における気体の圧力よりも低い圧力以下に減圧する減圧手段と、画像形成時には前記減圧手段の動作を停止させる減圧停止手段とを具備する請求項１又は２記載画像形成装置。
- 前記減圧手段は、前記制御気体供給手段により流される気流の下流側に向けて開口する排気開口部を有して前記現像ケーシングの内部に接続された排気通路により構成されている請求項８記載の画像形成装置。
- 前記排気開口部は、前記制御気体供給手段により流される気体の流路経路の上流側に配置されている請求項９記載の画像形成装置。
- 前記制御気体供給手段により流される気体の流路と平行な回転軸を有する羽根車が前記排気開口部に設けられている請求項１０記載の画像形成装置。
- 前記羽根車は、前記制御気体供給手段により流される気体の流れ方向と直交する回転軸を有する遠心ファン型である請求項１１記載の画像形成装置。
- 前記制御気体供給手段により制御された気体を流す流路に回転速度が変更可能な送風ファンを具備する請求項９ないし１２の何れか一記載の画像形成装置。
- 前記現像領域接離切替手段と、前記現像剤回収領域接離切替手段と、前記封止手段と、前記減圧停止手段とは一つの駆動源を共有する請求項８ないし１３の何れか一記載の画像形成装置。
- 前記駆動源は前記現像装置の駆動源を兼ねる請求項１４記載の画像形成装置。
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