JP2004117984A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通常の現像動作ないしは画像形成動作中においても、現像装置のリフレッシュ動作が可能で、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図れると共に、装置の稼働率が低下しないようにする。
【解決手段】所定方向に回転駆動される感光体１と、感光体１に対して正逆両回転可能な現像ローラ６と供給ローラ７を備え、該両ローラ６、７の正逆両回転での現像モードでの現像が可能な現像装置４と、現像モードを画像の種類に応じて切り換える制御手段である制御装置３１と、を備えている。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体表面に現像剤を供給して静電潜像を顕像化する現像装置及びその現像装置を備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真装置は、現像剤として乾式トナーを使用する機器が主流を占め、多くの複写機、レーザプリンタ、普通紙ファクシミリ等において実用化されている。この電子写真装置は、電子写真プロセス技術を応用した機器であり、感光体上に形成された静電潜像をトナー粒子により顕像化するものである。
【０００３】
近年、電子写真装置の現像装置として、装置の小型化、低コスト化に有利な一成分現像装置が利用されている。この装置で現像を行う場合、安定した画像を得るために、現像ローラの外面に形成されるトナー層を薄層化して、トナーの帯電量の安定化を図る必要がある。
【０００４】
そこで、弾性押圧手段で剛体ブレードの先端を現像ローラに押圧してトナー層の薄層化を図るようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、弾性ブレードの腹部を現像ローラに押圧することでトナー層の薄層化を図ったものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
しかし、これらの現像装置では、現像ローラに対してブレードを常時押圧しているため、現像ローラに歪みが発生したり、トナーがブレードに固着・堆積したり、一部が固化する等により、画像ノイズが発生したり、トナーの特性が劣化（寿命の短縮化）したりすることがあった。
【０００６】
そこで、所定の現像作業の終了時に、現像ローラを一時的に逆回転させることで、トナーのブレードへの固着防止を図ろうとした現像装置が提案されている（例えば、特許文献３及び４参照。）。
【０００７】
また、現像ローラを回転させるとブレードが自重で現像ローラに圧接するように構成し、押圧手段を不要とし、かつ、現像終了後、現像ローラを逆回転させることで、現像ローラとブレードの間のくさび型領域内に溜まったトナーのブレードへの固着を防止することで、現像ローラに残る内部残留応力を除去しようとしたものもある（例えば、特許文献５参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭５３−１０１４３１号公報　（第３図）
【特許文献２】
特開昭５４−４３０３８号公報　（第２図−第４図）
【特許文献３】
特開平２−１８５８２号公報　（第１図−第３図）
【特許文献４】
特開平２−１５０８７０号公報　（第６図、第８図、第９図）
【特許文献５】
特開平５−３０７３１７号公報　（第１図−第４図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献３〜５に開示されている従来の技術では、現像ローラの現像動作中の回転方向とは逆方向に回転させているリフレッシュ動作中は、画像形成動作を行うことができない。
【００１０】
従って、特に、多枚数の原稿を連続複写している際に、上記リフレッシュ動作が実施されると、その期間中は画像形成を行えなくなるため、装置の稼働率が実質的に低下し、ユーザにとって好ましくなく、その対策が求められていた。
【００１１】
本発明の目的は、通常の現像動作ないしは画像形成動作中においても、現像装置のリフレッシュ動作が可能で、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図れると共に、装置の稼働率が低下しないようにした現像装置及び画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を備えている。
【００１３】
（１）正逆両方向に回転可能な現像ローラと、前記現像ローラへ現像剤を供給する正逆両方向に回転可能な供給ローラと、前記現像ローラの外周部に当接しながらそれぞれ所定方向へ回転する第１のローラ部材及び第２のローラ部材と、を備え、現像の対象となる画像の種類に基づいて前記現像ローラと供給ローラとを正回転させて現像を行う第１現像モード又は逆回転させて現像を行う第２現像モードのいずれかを選択的に実施する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この構成においては、現像ローラ及び供給ローラの正逆両方向の回転で現像が行われる現像装置に、現象ローラ及び供給ローラの回転方向が互いに異なる第１現像モード又は第２現像モードを画像の種類に基づいて選択的に実施する制御手段が備えられている。
【００１５】
したがって、現像の対象となる画像の種類に応じて、適切な現像モードに切り換えられて現像動作が行われるので、画質が低下することがなく、また現像ローラの正逆両回転で現像が行われるため、現像ローラが逆回転する時に行われるリフレッシュ動作が現像動作と同時に行われる。そのため、リフレッシュ動作のみが単独で行われることがなく、装置のダウンタイムが増加することがない。
【００１６】
またリフレッシュ動作が行われるため、現像剤の固着や固化、異常画像の発生が防止される。
【００１７】
（２）前記制御手段は、第１現像モード時、第２現像モード時及び現像停止時のそれぞれにおいて、第１のローラ及び第２のローラの現像ローラに対する当接力と、第１のローラ及び第２のローラに印可するバイアス電圧と、を制御することを特徴とする。
【００１８】
この構成においては、制御手段によって、第１現像モード時や第２現像モード時又は現像停止時のいずれであるかに応じて現像に必要な上記の当接力及びバイアス電圧が制御される。したがって、各現像モードに応じて現像動作が適切に行われるように上記当接力及びバイアス電圧が制御される。そのため現像ローラの回転方向に拘わらず現像動作が適切に行われる。また、現像動作と同時にリフレッシュ動作も行われるため、リフレッシュ動作のみ単独で行われることがなく、装置のダウンタイムが増加することがない。
【００１９】
また、リフレッシュ動作が行われるため、現像剤の固着や固化、異常画像の発生が防止される。
【００２０】
さらに、現像動作を行わない状態においても、適切な待機状態となるように上記当接力及びバイアス電圧が制御される。そのため、現像ローラに対する当接力が抑制され、現像ローラの歪み発生が防止される。
【００２１】
（３）前記制御手段は、ソリッド画像及びライン画像に対して前記第１現像モード又は第２現像モードのいずれかを選択的に実施することを特徴とする。
【００２２】
この構成においては、比較的多量の現像剤が消費されるソリッド画像の現像時であるか又は比較的少量の現像剤が消費されるライン画像の現像時であるかによって第１現像モード又は第２現像モードが選択的に実施される。したがって、各画像に応じて現像モードが選択されるので、各画像に対して適切な現像動作が行われ、画質が低下することがない。また、現像ローラが逆回転する現像モードでは現像動作と同時にリフレッシュ動作も行われるため、リフレッシュ動作のみ単独で行われることがなく、装置のダウンタイムが増加することがない。
【００２３】
またリフレッシュ動作が行われるため、現像剤の固着や固化、異常画像の発生が防止される。
【００２４】
（４）周面に静電潜像が形成される感光体を備え、静電潜像を現像剤を用いて現像する画像形成装置において、
画像データから前記画像の種類を判別する判別手段を備え、
（１）〜（３）の何れかに記載の現像装置を備えたことを特徴とする。
【００２５】
この構成においては、画像形成装置に備えられた画像データから画像の種類を判別する判別手段の判別結果に応じて、適切な現像モードに切り換えられて現像動作を含む画像形成が行われるので、画質が低下することがなく、また現像ローラの正逆両回転で現像が行われるため、現像ローラが逆回転する時に行われるリフレッシュ動作が現像動作と同時に行われる。そのため、リフレッシュ動作のみが単独で行われることがなく、現像装置及び画像形成装置のダウンタイムが増加することがない。
【００２６】
またリフレッシュ動作が行われるため、現像剤の固着や固化、異常画像の発生が防止される。
【００２７】
（５）前記画像の種類の入力を受け付ける画像タイプ入力手段を備え、
前記制御手段は、画像タイプ入力手段の入力結果に基づいて前記第１モード又は第２現像モードを選択的に実施することを特徴とする。
【００２８】
この構成においては、画像の種類の入力を受け付ける画像タイプ入力手段が備えられ、画像タイプ入力手段の入力結果に応じて第１現像モード又は第２現像モードが選択的に実施される。したがって、上記判別手段が実施されなくてもユーザが意図する適切な現像モードに切り換えられて現像動作を含む画像形成が行われるので、画質が低下することがない。また、現像ローラの逆回転するモードでは現像動作と同時にリフレッシュ動作も行われるため、リフレッシュ動作のみが単独で行われることがなく、現像装置及び画像形成装置のダウンタイムが増加することがない。
【００２９】
また、リフレッシュ動作が行われるため、現像剤の固着や固化、異常画像の発生が防止される。
【００３０】
（６）前記各現像モードに対して、第１のローラ及び第２のローラの現像ローラに対する当接力と、第１のローラ及び第２のローラへ印可するバイアス電圧と、の各設定の入力を現像モード毎に受け付けるローラ設定入力手段を備え、
前記制御手段は、ローラ設定入力手段の入力結果に基づいて、各設定に切り換えることを特徴とする。
【００３１】
この構成においては、各現像モードの現像動作に必要な上記当接力及びバイアス電圧の各設定の入力を現像モード毎に受け付けるローラ設定入力手段が備えられ、制御手段によって、現像モード毎に入力された上記各設定通りに制御される。したがって、画質が低下した場合でも、ユーザによって各モード対して現像動作時の上記設定の調整が行われるので、各現像モードでより適切な現像動作が行われ、現像装置の寿命が短くなることがない。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施形態に係る現像装置を適用した画像形成装置の概略の構成を示す縦断面図である。
【００３３】
図１に示すように、この発明の本体装置である画像形成装置１００は、原稿読取部１１０、画像形成部１２０、給紙部１３０、１３１を備えている。原稿の画像を読み取る原稿読取部１１０は、原稿を載置するための原稿載置台１５と原稿の画像を走査するスキャナユニット１６とを具備する。画像形成部１２０は、感光体ドラム１、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、クリーニング装置５、レジストローラ１０、転写チャージャ１１、分離チャージャ１２、搬送ベルト１３、定着部１４を備えている。また、給紙部１３０、１３１は、それぞれ給紙ローラ２３および分離ローラ２４を有し、記録紙（記録媒体）を収納する。
【００３４】
画像形成部１２０は、画像形成装置１００の内部に設けられ、画像形成に係る動作を行う。具体的には、感光体ドラム１が、時計回りの矢印Ｆ方向に回転する過程で、帯電装置２により、その外周面が一様に帯電させられる。この帯電部分に、原稿読取部１１０やパーソナルコンピュータ等の外部装置等から送られてくる原稿の画像データに基づいて露光装置３からレーザービームが照射され、感光体ドラム１の外周面に静電潜像が形成される。次いで、該静電潜像に対し、感光体ドラム１の外周面に対面して配置されている現像装置４によりトナー（現像剤とも言う。）を供給し、トナー画像を形成する。
【００３５】
一方、給紙部１３０、１３１に収納された記録紙は、給紙ローラ２３によって繰り出され、分離ローラ２４により一枚ずつ分離して搬送される。その後、搬送された記録紙は、停止状態のレジストローラ１０のニップ部に当接してその位置で待機し、感光体ドラム１の回転周期に同期してレジストローラ１０が回転することで感光体ドラム１の外周面に向けて搬送される。
【００３６】
感光体ドラム１の外周面上に形成されたトナー画像は、転写チャージャ１１によって記録紙に転写され、分離チャージャ１２によって記録紙が感光体ドラム１から分離される。感光体ドラム１から分離した記録紙は、搬送ベルト１３によって定着部１４に搬送される。定着部１４では転写されたトナー画像を記録紙上に定着させる。そして、画像形成の終了した記録紙は排紙ローラ１７によって原稿排出トレイ１８へ排出される。
【００３７】
図２及び図３は、この発明の実施形態に係る現像装置の概略の構成を示す図である。
【００３８】
図２及び図３に示すように、この現像装置４には、ケーシング（図示せず。）内部に、現像ローラ６、供給ローラ７、第１のローラ８、第２のローラ９が備えられ、感光体ドラム１の外周面上に形成された静電潜像を現像する。現像ローラ６は、トナー担持体として機能し、正逆両回転が可能である。現像ローラ６の外周面の一部は、ケーシングの開口部から露出し、感光体ドラム１の外周面に対向して配置されている。なお、現像ローラ６はゴム硬度３０度から５０度（ＪＩＳＡ）のＮＢＲ又はウレタン系の樹脂によって構成されることが望ましい。
【００３９】
また、供給ローラ７は、外周面の一部が現像ローラ６外周面の一部に当接して配置され、図示しないトナー層からトナーを現像ローラ６外周面上に供給する。
【００４０】
第１のローラ８は、図示しない圧縮コイルばねによる当接機構３４により現像ローラ６に当接配置され、供給ローラ７から供給された現像ローラ６上のトナーの薄層化を図るための層厚規制部材として機能する。この第１のローラ８は、ステンレス材からなり所定方向に回転し、図２及び図３に示すように、反時計回りの矢印Ｚ方向に回転する。なお、第１のローラ８の現像ローラ６に対する当接状態は、不図示のソレノイド機構、カム機構の切換制御により第１のローラ８の現像ローラ６に対する当接力を調整することで変更できる。
【００４１】
第２のローラ９は、上記第１のローラ８と同様な圧縮コイルばねによる当接機構３４により現像ローラ６に当接配置され、現像動作後の現像ローラ６上の残留トナーを掻き落とすための回収部材として機能する。この第２のローラ９は、ステンレス材からなり所定方向に回転し、図２及び図３に示すように、矢印Ｆ方向に回転する。なお、第２のローラ９の現像ローラ６に対する当接状態も、図示しないソレノイド機構やカム機構等の切換制御により第２のローラ９の現像ローラ６に対する当接力を調整することで変更できる。
【００４２】
これら第１のローラ８と第２のローラ９との現像ローラ６に対する当接力は独立的に調節可能であるが、これらの両ローラ８、９の当接力を同時に低くする方向に調整することで、装置非稼動時（装置の待機時、主電源が遮断された不使用時等）に発生する現像ローラ６の歪み変形の発生を最小限に抑えることができる。これにより画質の維持・向上及び現像装置４の長寿命化を図ることができる。
【００４３】
なお、第１ローラ８及び第２ローラ９は、互いに逆向きに回転し、それぞれ層厚規制部材および回収部材として機能を分担し合えばよく、装置のレイアウトや使用条件等によっては、図示は省略するが、第１のローラ８を矢印Ｆ方向、第２のローラ９を矢印Ｚ方向に回転させてもよい。
【００４４】
制御装置３１は、例えば、マイクロコンピュータを主体として構成されたものであり、画像形成装置における周知の一般的な動作制御をソフトウェア的処理により実行し、駆動装置３２、バイアス電圧印加装置、当接機構３４の画像の動作を制御する。即ち、制御装置３１は、現像装置４におけるこの発明の制御手段でもあり、駆動装置３２を介して現像ローラ６と供給ローラ７の正逆回転方向の切換制御を行い、現像装置４の現像モードを切り換える。また、各現像モードに対応するようにバイアス電圧印加装置３３を介して、第１のローラ８及び第２のローラ９へ印加するバイアス電圧の切換制御を行う。さらに、制御装置３１は、当接機構３４を介して、現像ローラ６に対する第１のローラ８及び第２のローラ９の当接状態の切換制御を行う。
【００４５】
なお、現像モードとは、現像装置４が現像を行う際の現像ローラ６及び供給ローラ７の回転方向の設定をいい、現像ローラ６及び供給ローラ７の正逆両回転方向を「順回転」、「逆回転」と表現し、「順回転」は、図２に示すように、感光体ドラム１の矢印Ｆ方向の回転に対して、現像ローラ６と供給ローラ７とが矢印Ｚ方向に回転する時の現像モードで、これを第１現像モードとする。また、逆回転は、図３に示すように、感光体ドラム１の矢印Ｆ方向に対して、現像ローラ６と供給ローラ７とが矢印Ｆ方向に回転する時の現像モードで、これを第２現像モードとする。即ち、感光体ドラム１と現像ローラ６とが当接する現像領域において、感光体ドラム１と現像ローラ６の移動方向が同方向となるのが第１現像モード（順回転）、逆方向になるのが第２現像モード（逆回転）である。
【００４６】
また、画像バッファ４１は、露光装置３に接続され、例えば原稿読取部１１０によって読み取られた原稿の画像データや、外部装置が保有する画像データの印刷出力命令により送出される画像データを一時的に記憶する。露光装置３は、画像バッファ４１に記憶されている画像データに応じて制御装置３１によって光源の点滅（ＯＮ−ＯＦＦ駆動）を制御され、感光体ドラム１の外周面に光を照射して静電潜像を形成する。
【００４７】
図４は、この発明の実施形態に係る現像装置を適用した画像形成装置の制御系統のブロック図である。
【００４８】
図４に示すように、制御装置３１は、ＣＰＵ３１１、ＲＯＭ３１２、ＲＡＭ３１３、Ｉ／Ｏポート３１４等から構成されている。ＣＰＵ３１１は、ＲＯＭ３１２、ＲＡＭ３１３、Ｉ／Ｏポート３１４の動作を制御する。ＲＯＭ３１２は動作プログラムを格納するメモリ、ＲＡＭ３１３はワークエリアを有するメモリである。Ｉ／Ｏポート３１４は、制御装置３１を、駆動装置３２、バイアス電圧印加装置３３及び当接機構３４と接続する。また、この制御装置３１は、画像形成を行う画像の種類を判別する判別手段を有している。
【００４９】
この制御装置３１への入力情報として、原稿読取装置１１０及び外部装置１１５から送出される画像データや、装置本体に備えられた光センサ５０、高速フーリエ変換器（以下、ＦＦＴと言う。）５１、画像タイプ入力手段５２及びこの発明のローラ部材設定入力手段である操作パネル５３等の入力情報がある。上記情報に基づいて制御装置３１は、画像形成における動作制御を行う。
【００５０】
上記判別手段は、画像形成を行う画像がソリッド画像かライン画像かを一般的な周知の方法で判別する。
【００５１】
例えば、光学系のスキャナユニット１６によって照射した原稿からの反射光を光センサ５０で検出する。図５に示すように、上記反射光の波形をＦＦＴ５１で周波数スペクトルに変換して解析する。ＦＦＴ５１により変換された画像の周波数スペクトルの最大値に対応する周波数ｆｐと基準周波数ｆｏとを比較し、制御装置３１がライン画像かソリッド画像かを判別する。
【００５２】
即ち、図５（ａ）に示すように、画像形成を行う画像がライン画像であれば反射光の強弱ピッチが細かく、反射光波形には短周期の波が連続する。このため、周波数スペクトルは高周波数領域に最大ピークが現れる。一方、画像形成を行う画像がソリッド画像であれば、図５（ｂ）に示すように反射光波形はなだらかな変化を示し、周波数スペクトルは低周波数領域に最大ピークが現れる。したがって、予め定めた基準周波数ｆｏと周波数スペクトルの最大ピークに対応する周波数ｆｐとを比較することにより、制御装置３１は画像がライン画像かソリッド画像かを判別する。
【００５３】
もう一つの例として、原稿読取部１１０に備えられたＣＣＤ（図示せず。）の画像読取素子によって読み込まれた画像のデータをディジタル化して画像処理された画像データの画像面積比率に基づいて、ライン画像を重視すべきかソリッド画像を重視すべきかを制御装置３１が判別する。
【００５４】
上記判別手段の判別結果に基づいて、制御装置３１は、駆動装置３２、バイアス電圧印可装置３３及び当接機構３４をそれぞれ制御し、現像モードを切り換える。
【００５５】
画像タイプ入力手段５２は、ユーザによって画像の種類の入力が可能であり、制御装置３１は上記入力手段５２の入力結果に基づいて、上記と同様に現像モードを切り換えることができる。したがって、上記判別手段を実施する必要がないので、すぐにユーザが意図する適切な現像モードに切り換えて画像形成を行うことができる。
【００５６】
操作パネル５３は、現像モード毎に、第１のローラ８及び第２のローラ９へ印加するバイアス電圧の高低、現像ローラ６に対する第１のローラ８及び第２のローラ９の当接状態を切り換える当接力の強弱をユーザによって設定することができる。そのため、制御装置３１は、各現像モードにおいてユーザにより設定された上記の各設定に基づいて制御を行う。
【００５７】
これによって、ユーザが各現像モードに対して現像動作時の上記設定の調整を行うことができるので、より適切な現像動作を行うことができ、また画質が低下した場合でも、各設定を調整することで画質を向上させて装置の長寿命化を図ることができる。
【００５８】
上記判別手段等での設定がライン画像である場合に選択される第１現像モードでの画像形成時において、図２に示すように、感光体ドラム１は矢印Ｆ方向に回転し、帯電装置２により一様に帯電する。そして、露光装置３によって、感光体ドラム１にレーザ光が照射され、静電潜像が形成される。この静電潜像に、順回転する現像ローラ６を介してトナーが供給され、現像が行われる。これにより、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。なお、トナーは現像装置４内の供給ローラ７を介して現像ローラ６に供給され、第１のローラ８によって薄層化されたものである。
【００５９】
一方、給紙部１３０、１３１から記録紙が繰り出され、転写装置１２の転写作用により、上記感光体ドラム１上に形成されたトナー像が記録材に転写される。トナー像が転写された記録紙は、分離装置１３の作用により、感光体ドラム１から分離される。その後、定着装置１４によってトナー像が記録紙に定着され、本体装置外に排出される。また、感光体ドラム１は矢印Ｆ方向に回転しているので、クリーニング装置５により感光体ドラム１上の残留トナーが除去される。これにより、次の画像形成が可能となる。
【００６０】
上記画像形成時においては、バイアス電圧印加装置３３により、現像ローラ６に−４００Ｖ、第１のローラ８に−６００Ｖ、第２のローラ９に−２００Ｖの電圧が印加される。この現像ローラ６と第１のローラ８との電位差により、現像ローラ６のトナーの薄層化が容易になる。また、現像ローラ６と第２のローラ９との電位差により、トナーの回収が容易になる。
【００６１】
また、現像ローラ６に対する第１のローラ８と第２のローラ９との当接荷重が、当接機構３４により調整される。具体的には、第１のローラ８は、当接機構３４により片側８００ｇｆ程度の荷重を受けて、現像ローラ６に当接する。一方、第２のローラ９は、第１のローラ８が受ける荷重よりも少ない荷重を当接機構３４より受けて、現像ローラ６に対して当接する。第１現像モード時において、各回転部材の回転方向、バイアス電圧値、現像ローラ６への当接力は以下のとおりである。
【００６２】
即ち、感光体ドラム１、第２のローラ９は、図２に示す矢印Ｆ方向に回転し、現像ロ−ラ６、供給ローラ７、第１のローラ８、は矢印Ｚ方向に回転する。また、バイアス電圧として印加される電圧値は、現像ローラ６が−４００Ｖ、第１のローラ８が−６００Ｖ、第２のローラ９が−２００Ｖである。さらに、第１のロ−ラ８の現像ローラ６に対する当接力は、第２のローラ９の現像ローラ６に対する当接力に比べて強く、片側８００ｇｆ程度である。
【００６３】
【表１】

【００６４】
一方、上記判別手段等での設定がソリッド画像である場合、トナーの固着、固化の防止、現像ローラ６の歪み防止（リフレッシュ）のため、現像装置４の現像ローラ６を逆回転させる第２現像モードで画像形成を行う。
【００６５】
感光体ドラム１の回転方向は、順回転の画像形成時と同様に、矢印Ｆ方向である。しかし、現像ローラ６の回転方向は、現像装置４のリフレッシュを図るために矢印Ｆ（逆回転）方向となる。これに伴い、供給ローラ７の回転方向も矢印Ｆ方向に切り換わる。なお、第１のローラ８及び第２のローラ９の回転方向は固定されており、回転方向の切り換わりはない。
【００６６】
また、前述のように、第１現像モードで画像形成する場合は、バイアス電圧印加装置３３により、現像ローラ６に−４００Ｖ、第１のローラ８に−６００Ｖ、第２のローラ９に−２００Ｖの電圧が印加されている。しかし、第２現像モードで画像形成する場合には、バイアス電圧印加装置３３により、現像ローラ６に−４００Ｖ、第１のローラ８に−２００Ｖ、第２のローラ９に−６００Ｖの電圧が印加される。即ち、第１のローラ８と第２のローラ９への印加電圧が切り換えられる。
【００６７】
さらに、現像ローラ６に対する第１のローラ８と第２のローラ９との当接荷重も切り換えられる。第２のローラ９は、当接機構３４により片側８００ｇｆ程度の荷重を受けて、現像ローラ６に当接する。一方、第１のローラ８は、第２のローラ９が受ける荷重よりも少ない荷重を当接機構３４より受けて、現像ローラ６に対して当接する。現像装置４の逆回転時においては、各回転部材の回転方向、バイアス電圧値、現像ローラ６への当接力は以下のとおりである。
【００６８】
即ち、感光体ドラム１、現像ロ−ラ６、供給ローラ７、第２のローラ９は、図３に示すように、矢印Ｆ方向に回転し、第１のローラ８は図２に示す矢印Ｚ方向に回転する。また、バイアス電圧として印加される電圧値は、現像ローラ６が−４００Ｖ、第１のローラ８が−２００Ｖ、第２のローラ９が−６００Ｖである。さらに、第２のロ−ラ９の現像ローラ６に対する当接力は、第１のローラ８の現像ローラ６に対する当接力に比して強く、片側８００ｇｆ程度である。
【００６９】
本実施の形態では、現像ローラ６の回転方向が切り換わることに伴い、第１のローラ８と第２のローラ９との役割を変更することが必要となる。すなわち、第１のローラ８が逆回転時は機能上、順回転時における第２のローラ９の役割を果たし、第２のローラ９が逆回転時は機能上、順回転時の第１のローラ８の役割を果たす。また、この機能上の切換に伴い、第１のローラ８と第２のローラ９に印加されるバイアス電圧も切り換えられる。さらに、現像ローラ６への当接荷重も切り換えられる。
【００７０】
【表２】

【００７１】
以上のようにして、この発明の現像装置４は、画像の種類（ライン画像及びソリッド画像。）に基づいて現像モードを選択し、選択した現像モードに応じて、各ローラ８、９の現像ローラ６に対する当接力と各ローラ８、９に印可するバイアス電圧とを制御する制御装置３１を有する。
【００７２】
これによって、画像の種類に対応した適切な現像モードに切り換えることができる。また、各現像モードに対応するように上記各ローラ８、９の当接力及びバイアス電圧を切り換えることにより、逆回転時の第２現像モードにおいても、第１のローラ８と第２のローラ９との役割を変更することができ、現像ローラ６上のトナーの薄層化及び現像後の残余トナーの回収を順回転時と同様に行うことができる。そのため、画像の種類に応じて適切な現像を行うことができ、画質を維持することができる。
【００７３】
また、現像ローラ６及び供給ローラ７が正逆両回転で現像動作を行うことがでるので、現像動作と同時にリフレッシュ動作を行うことができる。そのため、リフレッシュ動作のみを行う設定を設ける必要がなく、現像装置４のダウンタイムを最小限にでき、現像装置４の高い稼働率の維持することができる。
【００７４】
さらに、リフレッシュ動作によりトナーの固着や固化、異常画像の発生を防止でき、画質の維持・向上及びトナーや現像装置４の長寿命化を図ることができる。
【００７５】
一方、この発明の画像形成装置１００は、画像の種類を判別する判別手段及び上記構成の現像装置４を適用することによって、画像の種類に対して適切な現像モードを選択でき、現像動作中にリフレッシュ動作を行うことができるため、画像形成において高い稼働率を維持することができる。
【００７６】
なお、現像装置は、図１及び図２に示す構成に限定されることなく、少なくとも、所定方向に回転駆動される感光体と、前記感光体に対して正逆両回転可能な現像ローラと供給ローラを備え、該両ローラの正逆両回転での現像モードの実現が可能な構成と、現像モードを切り換える制御手段とを備えていれば、構成や形式の如何を問わず、この発明を適用することができる。
【００７７】
また、画像形成装置においても、図１に示す構成に限定されることなく、少なくとも上記現像装置及び画像の種類を判別する判別手段を備えていれば、この発明を適用することができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、以下の効果を奏する。
【００７９】
（１）画像の種類に基づいて第１現像モード又は第２現像モードを選択的に実施する制御手段を備えることによって、画像の種類に対応した適切な現像モードに切り換えることができ、且つ現像ローラ及び供給ローラが正逆両回転で現像動作を行うことがでるため、画質を維持しつつ、現像動作と同時にリフレッシュ動作を行うことができる。そのため、リフレッシュ動作のみを行う設定を設ける必要がなくなり、装置のダウンタイムを最小限にでき、高い装置稼働率を維持することができる。
【００８０】
また、リフレッシュ動作により現像剤の固着や固化、異常画像の発生を防止でき、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図ることができる。
【００８１】
（２）第１現像モード時、第２現像モード時又は現像停止時のいずれであるかに応じて上記の当接力及びバイアス電圧を制御することによって、現像ローラの回転方向に拘わらず、現像動作を適切に行えるように制御できるので、両現像モードで画質を維持しつつ現像動作を行うことができる。また、現像動作と同時にリフレッシュ動作も行うことができるため、リフレッシュ動作のみを行う設定を設ける必要がなくなり、装置のダウンタイムを最小限にでき、高い装置稼働率を維持することができる。また、リフレッシュ動作により現像剤の固着や固化、異常画像の発生を防止でき、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図ることができる。
【００８２】
さらに、現像動作を行わない状態においても、適切な待機状態となるように上記当接力及びバイアス電圧を制御でき、現像ローラに対する第１及び第２のローラの当接力を小さくすることができるので、現像ローラの歪み発生を防止でき、より効果的に画質の維持・向上及び装置の長寿命化を図ることができる。
【００８３】
（３）ソリッド画像の現像時であるかライン画像の現像時であるかによって第１現像モード又は第２現像モードを選択的に実施することによって、各画像に応じて適切な現像動作を行うことができるので、画質を維持しつつ現像動作と同時にリフレッシュ動作を行うことができる。そのため、リフレッシュ動作のみを行う設定を設ける必要がなく、装置のダウンタイムを最小限にでき、高い装置稼働率を維持することができる。
【００８４】
また、リフレッシュ動作により現像剤の固着や固化、異常画像の発生を防止でき、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図ることができる。
【００８５】
（４）画像データから画像の種類を判別する判別手段の判別結果に応じて、第１現像モード又は第２現像モード選択的に実施する制御手段を備えることによって、画像の種類に対応した適切な現像モードに切り換えることができ、且つ現像ローラ及び供給ローラが正逆両回転で現像動作を含む画像形成を行うことがでるため、画質を維持しつつ、現像動作と同時にリフレッシュ動作を行うことができる。そのため、リフレッシュ動作のみを行う設定を設ける必要がなくなり、現像装置のダウンタイムを最小限にでき、現像装置及び画像形成装置の高い稼働率を維持することができる。
【００８６】
また、リフレッシュ動作により現像剤の固着や固化、異常画像の発生を防止でき、画質の維持・向上及び現像剤や装置の長寿命化を図ることができる。
【００８７】
（５）画像タイプ入力手段の入力結果に応じて第１現像モード又は第２現像モードを選択的に実施することによって、上記判別手段を実施する必要がないので、すぐにユーザが意図する適切な現像モードに切り換えて現像動作を含む画像形成を行うことができ、画質を維持しつつ現像動作と同時にリフレッシュ動作を行うことができる。そのため、リフレッシュ動作のみを行う設定を設ける必要がなくなり、装置のダウンタイムを最小限にでき、現像装置及び画像形成装置の高い稼働率を維持することができる。
【００８８】
また、リフレッシュ動作により現像剤の固着や固化、異常画像の発生を防止でき、画質の維持・向上及び現像剤や現像装置の長寿命化を図ることができる。
【００８９】
（６）ローラ設定入力手段から現像モード毎に入力された各設定に基づいて各現像モードの制御を行うことによって、ユーザが各現像モードに対して現像動作時の上記設定の調整を行うことができるので、より適切な現像動作を行うことができ、また画質が低下した場合でも、各設定を調整することで画質を向上させて装置の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る現像装置を適用した画像形成装置の概略の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施形態に係る現像装置の概略の構成を示す図である。
【図３】同現像装置の構成を示す図である。
【図４】この発明の実施形態に係る現像装置を適用した画像形成装置の制御系統のブロック図である。
【図５】原稿画像の反射光波形及び周波数スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
１−感光体
４−現像装置
６−現像ローラ
７−供給ローラ
８−第１のローラ
９−第２のローラ
３１−制御装置
３２−駆動装置
３３−バイアス電圧印可装置
３４−当接機構
４１−画像バッファ
５０−光センサ
５１−ＦＦＴ
５２−画像タイプ入力手段
１００−画像形成装置
１１０−原稿読取部
１１５−外部装置
１２０−画像形成部
３１１−ＣＰＵ
３１２−ＲＯＭ
３１３−ＲＡＭ
３１４−Ｉ／Ｏポート

Claims (6)

1. 正逆両方向に回転可能な現像ローラと、前記現像ローラへ現像剤を供給する正逆両方向に回転可能な供給ローラと、前記現像ローラの外周部に当接しながらそれぞれ所定方向へ回転する第１のローラ部材及び第２のローラ部材と、を備え、現像の対象となる画像の種類に基づいて前記現像ローラと供給ローラとを正回転させて現像を行う第１現像モード又は逆回転させて現像を行う第２現像モードのいずれかを選択的に実施する制御手段を備えたことを特徴とする現像装置。
2. 前記制御手段は、第１現像モード時、第２現像モード時及び現像停止時のそれぞれにおいて、第１のローラ及び第２のローラの現像ローラに対する当接力と、第１のローラ及び第２のローラに印可するバイアス電圧と、を制御することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記制御手段は、ソリッド画像及びライン画像に対して前記第１現像モード又は第２現像モードのいずれかを選択的に実施することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
4. 周面に静電潜像が形成される感光体を備え、静電潜像を現像剤により現像する画像形成装置において、
   画像データから前記画像の種類を判別する判別手段を備え、
   請求項１〜３の何れかに記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
5. 前記画像の種類の入力を受け付ける画像タイプ入力手段を備え、前記制御手段は、画像タイプ入力手段の入力結果に基づいて前記第１現像モード又は第２現像モードを選択的に実施することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記各現像モードに対して、第１のローラ及び第２のローラの現像ローラに対する当接力と、第１のローラ及び第２のローラへ印可するバイアス電圧と、の各設定の入力を現像モード毎に受け付けるローラ設定入力手段を備え、
   前記制御手段は、ローラ設定入力手段の入力結果に基づいて、各設定に切り換えることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

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