JP2021071622A - 現像装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ローラーを利用して、現像剤を効果的に冷却する。【解決手段】本発明の現像装置２２は、感光体ドラム４に形成された静電潜像に現像剤を付与して、静電潜像を可視像に現像する現像ローラー２７と、現像剤を現像ローラー２７に沿って搬送しつつ撹拌するスパイラルフィーダー３２を有し、現像剤を現像ローラー２７に供給する現像剤収容部３１と、現像ローラー２７表面の現像剤の層厚を規制する層規制部材２８と、現像剤の冷却モードを設定し、現像ローラー２７の回転速度を低下させると共に、該現像ローラー２７を逆方向及び順方向に繰り返し切替えて回転させる制御部と、を備えるものである。【選択図】図２

Description

本発明は、現像装置、及びそれを備える画像形成装置に関し、特に現像装置における現像剤を冷却するための技術に関する。

この種の現像装置では、現像剤を撹拌しつつ搬送し、現像剤を、現像ローラーを介して像担持体の静電潜像に付与して、像担持体の静電潜像を可視像（現像剤の像）に現像している。また、現像剤が熱圧ストレスで劣化するため、画像形成プロセスが行われていないときに、現像剤を冷却している。

また、近年の地球温暖化などの影響で、現像装置が使用環境の保証範囲を超えた高温環境で使用されることがあり、この場合は、現像剤の劣化により画像濃度が低下したり、現像剤の凝集に起因する縦白筋等が発生したりした。

例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、画像が形成されていないときに、温度検知手段の出力情報に応じて、感光体ドラムを駆動せずに、現像剤攪拌手段を回転駆動し、現像ローラー近傍の現像剤を冷却している。

また、特許文献２に記載の画像形成装置では、画像形成部による画像形成が終了し、かつ、画像形成装置内の温度が第１温度以上の場合に、像保持体を回転させて、像保持体の放熱効果を向上させ、また画像形成装置内の温度が第２温度以上の場合に、冷却部（例えばファン）により像担持体を冷却している。

特開２０１２−２２６３０６号公報 特開２０１８−５４７５４号公報

ここで、現像装置において、現像ローラーが像担持体と対峙する箇所で該現像装置の外部に露出しているので、現像ローラーの表面温度が該現像装置の内部の現像剤の温度よりも低い。このため、現像ローラーを利用すれば、現像剤を効果的に冷却できると考えられる。また、現像ローラーのスリーブとして、熱伝導性の良好な材質からなるものを適用していたり、現像ローラーの周辺に冷却風を流していたりする場合は、現像ローラーの利用により現像剤を更に効果的に冷却することができる。

しかしながら、特許文献１では、現像剤攪拌手段により現像剤を拡散しているだけなので、現像ローラーによる現像剤の効果的な冷却を実現しているとは言えない。

また、特許文献２では、像担持体の放熱効果を向上させたり、冷却部により像担持体を冷却したりしているが、やはり現像ローラーによる現像剤の効果的な冷却を実現していない。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、現像ローラーを利用して、現像剤を効果的に冷却することを目的とする。

本発明の一局面に係る現像装置は、像担持体に形成された静電潜像に現像剤を付与して、前記静電潜像を可視像に現像する現像ローラーと、前記現像剤を前記現像ローラーに沿って搬送しつつ撹拌する撹拌部材を有し、前記現像剤を前記現像ローラーに供給する現像剤収容部と、前記現像ローラー表面の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、前記現像剤の冷却モードを設定し、前記現像ローラーの回転速度を、前記冷却モード以外の動作時よりも小さい予め定められた設定回転速度で、該現像ローラーを逆方向及び順方向に繰り返し切替えて回転させる制御部と、を備えるものである。

また、本発明の一局面に係る画像形成装置は、上記本発明の現像装置と、前記現像装置の現像ローラーからの現像剤の付与により形成された前記像担持体の可視像を記録紙に転写する転写部と、を備えるものである。

本発明によれば、現像ローラーを利用して、現像剤を効果的に冷却することができる。

本発明の画像形成装置の一実施形態を示す断面図である。 本実施形態の画像形成装置における感光体ドラム及び現像装置などを示す縦断面図である。 現像装置の現像剤収容部を示す横断面図である。 画像形成装置の主要内部構成を示す機能ブロック図である。 現像装置の現像剤収容部の現像剤を冷却するための制御手順を示すフローチャートである。 現像装置の現像剤収容部の現像剤を冷却するための別例の制御手順を示すフローチャートである。 変形例の画像形成装置の主要内部構成を示す機能ブロック図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明にかかる一実施形態の画像形成装置を示す断面図である。画像形成装置１０は、画像読取部１１と、画像形成部１２とを備えている。

画像読取部１１は、原稿用紙の画像を光学的に読み取る撮像素子を有しており、この撮像素子のアナログ出力がデジタル信号に変換されて、原稿用紙の画像を示す画像データが生成される。

画像形成部１２は、上記画像データによって示される画像を記録紙に印刷するものであり、マゼンタ用の画像形成ユニット３Ｍ、シアン用の画像形成ユニット３Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット３Ｙ、及びブラック用の画像形成ユニット３Ｂｋを備えている。各画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、及び３Ｂｋのいずれにおいても、感光体ドラム４の表面を均一帯電させ、感光体ドラム４の表面を露光して、感光体ドラム４の表面に静電潜像を形成し、感光体ドラム４の表面の静電潜像を可視像（現像剤の像）に現像して、感光体ドラム４の表面の可視像を、中間転写ベルト５に転写する。これにより、カラーの可視像が中間転写ベルト５上に形成される。このカラーの可視像は、中間転写ベルト５と２次転写ローラー７の間のニップ域Ｎにおいて給紙部１４から搬送路８を通じて搬送されてきた記録紙Ｐに２次転写される。なお、感光体ドラム４は、特許請求の範囲における像担持体の一例となる。また、中間転写ベルト５及び２次転写ローラー６は、特許請求の範囲における転写部の一例となる。

この後、定着装置１５で記録紙Ｐが加熱及び加圧されて、記録紙Ｐ上の可視像が熱圧着により定着され、更に記録紙Ｐが排出ローラー１６を通じて排出トレイ１７に排出される。

図２は、各画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、及び３Ｂｋにおける１組の感光体ドラム４及び現像装置２２などを示す縦断面図である。また、図３は、現像装置２２の現像剤収容部３１を示す横断面図である。

図２に示すように各画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、及び３Ｂｋ毎に、感光体ドラム４、現像装置２２、及び１次転写ローラー６などが設けられている。感光体ドラム４の周囲には、感光体ドラム４の表面を除電する除電部２４、感光体ドラム４の表面に残留したトナーをクリーニングするクリーニング部２５、感光体ドラム４の表面を均一に帯電させる帯電部２６、感光体ドラム４の表面に静電潜像を形成する露光部２３等が設けられている。現像装置２２には、現像ローラー２７、層規制部材２８、現像剤を収容した現像剤収容部３１、及び現像剤を循環搬送させる２本のスパイラルフィーダー３２等が設けられている。なお、スパイラルフィーダー３２は、特許請求の範囲における攪拌部材の一例となる。

本実施形態では、現像装置２２の現像剤収容部３１に収容されている現像剤として、一成分磁性トナーを用いている。現像ローラー２７は、アルミなどの金属からなるスリーブ、スリーブの内側に設けられた現像極及び層規制極等を有するマグネットなどを備えている。また、現像ローラー２７のスリーブ表面には、現像剤の搬送を安定化させるための予め定められた粗さの凹凸が形成されている。

層規制部材２８は、現像ローラー２７の表面の現像剤の層厚を規制する。具体的には、層規制部材２８は、磁性ブレード及びマグネットで構成され、現像ローラー２７内のマグネットの層規制極との間に磁場を生成し、現像ローラー２７のスリーブとの隙間により該現像ローラー２７の表面に現像剤の薄層を形成する。なお、層規制部材２８は、特許請求の範囲における層厚規制部材の一例となる。

図２及び図３に示すように現像剤収容部３１は、現像ローラー２７に対して並設されかつ隔壁２９で仕切られた２本の供給搬送路３１Ａ及び還流搬送路３１Ｂを有している。供給搬送路３１Ａと還流搬送路３１Ｂをそれぞれの両端の連結路３１Ｃ、３１Ｄを通じて接続して、現像剤が循環する循環搬送路を形成している。供給搬送路３１Ａ及び還流搬送路３１Ｂには、それぞれのスパイラルフィーダー３２が設けられている。各スパイラルフィーダー３２は、駆動部４７（図４に示す）により矢印方向に回転駆動される。

供給搬送路３１Ａにおいて、現像剤は、該供給搬送路３１Ａのスパイラルフィーダー３２によって現像剤の搬送方向上流側から搬送方向下流側へと（現像ローラー２７の一端側から他端側へと）矢印方向に搬送されつつ撹拌されて、現像ローラー２７に供給され、一方の連結路３１Ｃを通じて還流搬送路３１Ｂへ送り出される。また、還流搬送路３１Ｂにおいて、現像剤は、該還流搬送路３１Ｂのスパイラルフィーダー３２によって供給搬送路３１Ａでの搬送方向とは逆方向に搬送されつつ撹拌され、他方の連結路３１Ｄを通じて供給搬送路３１Ａへと戻される。これにより、現像剤が循環搬送されながら現像ローラー２７に供給される。

現像剤収容部３１には、現像剤の補給口（図示せず）が設けられており、この補給口を通じての現像剤の補給により現像剤収容部３１に収容されている現像剤の量が維持される。

現像ローラー２７及び感光体ドラム４は、駆動部４７（図４に示す）により矢印方向に回転駆動される。現像ローラー２７のスリーブ表面には現像剤が供給され、層規制部材２８により現像ローラー２７のスリーブ表面に現像剤の薄層が形成され、現像ローラー２７のスリーブ表面の現像剤が感光体ドラム４の表面に形成された静電潜像に付与されて、該感光体ドラム４の表面に可視像（現像剤の像）が形成される。

次に、画像形成装置１０の制御に係る構成について説明する。図４は、画像形成装置１０の主要内部構成を示す機能ブロック図である。図４に示すように画像形成装置１０は、画像読取部１１、画像形成部１２、表示部４１、操作部４２、温度検出部４３、記憶部４４、冷却部４８、及び制御ユニット４５などを備えている。これらの構成要素は、互いにバスを通じてデータ又は信号の送受信を可能とされている。

表示部４１は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬ（ＯＬＥＤ：Organic Light-Emitting Diode）ディスプレイなどの表示装置である。

操作部４２は、ユーザーにより入力操作される、テンキー、決定キー、スタートキーなどのハードキーを備えている。

温度検出部４３は、現像剤の周辺の温度として、例えば画像形成装置１０の内部温度Ｔｉを検出する温度センサーである。温度検出部４３は、画像形成装置１０の内部の予め定められた位置に配置されている。この内部温度Ｔｉは、現像装置２２の現像剤収容部３１に収容されている現像剤の温度に影響するので、内部温度Ｔｉが高くなるほど現像剤の温度も高くなる。なお、現像剤の昇温原因としては、例えば、現像ローラー２７及びスパイラルフィーダー３２を駆動する駆動入力部（例えば、図示しないモーター及び当該モーターの回転を伝達するクラッチ機構）を介して当該スパイラルフィーダー３２及び現像ローラー２７に伝達されることなどが挙げられる。

冷却部４８は、画像形成装置１０の外部の空気を冷却風として取り込むファンを備え、その取り込んだ冷却風を図２に示す現像ローラー２７のスリーブと感光体ドラム４の間のスペースＳＰ付近にかつ現像ローラー２７のスリーブ及び感光体ドラム４の長手方向に沿って流通させて、現像ローラー２７のスリーブ及び感光体ドラム４を冷却する。冷却風は、現像ローラー２７のスリーブ表面及び感光体ドラム４の表面に担持されている現像剤が吹き飛ばされない程度の微風とする。

記憶部４４は、ＲＡＭ、大容量のＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置であり、各種のデータやプログラムを記憶している。

制御ユニット４５は、プロセッサー、ＲＡＭ(Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成される。プロセッサーは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等である。この制御ユニット４５は、上記のＲＯＭ又は記憶部４４に記憶された制御プログラムが上記プロセッサーで実行されることにより、制御部４６として機能する。

制御ユニット４５は、画像形成装置１０の全体的な制御を司る。また、制御ユニット４５は、画像読取部１１、画像形成部１２、表示部４１、操作部４２、温度検出部４３、記憶部４４、及び冷却部４８などと接続されており、これらの構成要素の制御や、各構成要素との間での信号またはデータの送受信を行う。

制御部４６は、種々の処理を実行する処理部としての役割を果し、また表示部４１を制御する機能を有する。

また、制御部４６は、画像形成部１２における駆動部４７を制御して、現像ローラー２７、各スパイラルフィーダー３２、及び感光体ドラム４等を個別に回転駆動する。

更に、制御部４６は、冷却部４８のファンを制御して、冷却風を現像ローラー２７のスリーブ及び感光体ドラム４の長手方向に沿って流通させる。

ここで、図２及び図３に示す現像装置２２の現像剤収容部３１の供給搬送路３１Ａにおいて、現像剤の一部は、現像ローラー２７を介して感光体ドラム４へと供給されずに、現像ローラー２７と層規制部材２８の間で熱圧ストレスを繰り返し受けて該供給搬送路３１Ａに戻される。このため、現像剤収容部３１の現像剤の温度が上昇して、現像剤が劣化し易くなる。

そこで、本実施形態において、制御部４６は、可視像を記録紙に記録する画像形成プロセスが行われていないときに温度検出部４３によって検出された画像形成装置１０の内部温度Ｔｉを予め設定された温度閾値Ｔｃと比較し、この内部温度Ｔｉが温度閾値Ｔｃ以上となった場合に（Ｔｉ≧Ｔｃ）、現像剤の温度が高くなっているとみなし、現像剤収容部３１内部の現像剤を冷却するための現像剤冷却モードを設定する。

制御部４６は、現像剤冷却モードを設定すると、駆動部４７を制御して、現像ローラー２７の回転速度を、現像剤冷却モード以外の動作時（例えば、画像形成動作時）よりも小さい予め定められた設定回転速度（低速回転速度）で、現像ローラー２７を逆方向及び図２に示す矢印の順方向に繰り返し切替えて回転させる。なお、制御部４６は、現像剤冷却モードの直前に現像ローラー２７が回転している場合には、現像剤冷却モードにおいて現像ローラー２７の回転速度を低速回転速度に低下させる。一方、制御部４６は、現像剤冷却モードの直前に現像ローラー２７が停止している場合には、現像剤冷却モードにおいて現像ローラー２７を低速回転速度で回転させる。更に、制御部４６は、現像剤を搬送しつつ撹拌させる動作速度を、現像剤冷却モード以外の動作時よりも大きい予め定められた設定動作速度（高速回転速度）に上昇させる。具体的には、制御部４６は、駆動部４７を制御して、各スパイラルフィーダー３２の回転速度を高速回転速度に上昇させる。更に、制御部４６は、冷却部４８のファンを駆動して、冷却風を現像ローラー２７のスリーブ及び感光体ドラム４の長手方向に沿って流通させて、現像ローラー２７のスリーブ及び感光体ドラム４を冷却させる。

ここで、上記のように現像ローラー２７の回転速度を低速回転速度に低下させれば、現像ローラー２７のスリーブ表面の現像剤が層規制部材２８からの熱圧ストレスを受ける回数及び時間を減少させて、現像ローラー２７のスリーブ表面の現像剤並びに該スリーブの温度上昇を抑えることができる。また、現像ローラー２７のスリーブの一部が現像装置２２の外部に露出しているので、外部での放熱により現像ローラー２７のスリーブ表面の温度が現像剤収容部３１の内部の温度よりも低くなる。更に、冷却部４８のファンからの冷却風により現像ローラー２７のスリーブ表面が冷却される。そこで、現像ローラー２７のスリーブ表面の現像剤並びに該スリーブの温度上昇分が該スリーブの温度低下分よりも抑えられて小さくなるように現像ローラー２７の回転速度を適宜低下させる。これにより、現像ローラー２７のスリーブの温度を低下させることができ、スパイラルフィーダー３２により撹拌される供給搬送路３１Ａの現像剤が現像ローラー２７のスリーブ表面に繰り返し接触して冷却され、現像剤収容部３１の現像剤の温度が低下する。

現像ローラー２７のスリーブは、熱伝導性が良好な金属などの材質からなるものを適用するのが好ましい。これにより、現像ローラー２７のスリーブの放熱効果を高くすることができる。

また、上記のように現像ローラー２７を逆方向及び図２に示す矢印の順方向に繰り返し切替えて回転させれば、現像ローラー２７のスリーブ表面に滞留している現像剤を供給搬送路３１Ａの現像剤と効率的に入れ替えて、供給搬送路３１Ａの現像剤のより多くを現像ローラー２７のスリーブ表面に繰り返し接触させて、現像剤の温度を効果的に低下させることができる。

現像ローラー２７の順方向の回転角度は、特に制限されるものではない。

現像ローラー２７の逆方向の回転角度は、予め設定された一定角度とする。例えば、現像ローラー２７の逆方向の回転角度は、図２に示すような層規制部材２８の先端に対峙する現像ローラー２７の部位が感光体ドラム４に対向するまでの回転角度α未満とするか又は回転角度αとするかが記憶部４４に予め設定されている。

現像ローラー２７の逆方向の回転角度を回転角度α未満とした場合は、上記のように現像ローラー２７のスリーブ表面に滞留している現像剤を供給搬送路３１Ａの現像剤と効率的に入れ替えて、現像剤の温度を効果的に低下させることができる。

また、現像ローラー２７の逆方向の回転角度を回転角度αとした場合は、回転角度α未満としたときと同様の効果に加えて、層規制部材２８の先端よりも現像ローラー２７の回転方向上流側に滞留している現像剤の塊Ｋの温度を低下させることができる。つまり、現像剤の塊Ｋが回転角度αだけ逆回転される現像ローラー２７のスリーブ表面に付着して感光体ドラム４の表面まで移動されて接触し、現像剤の塊Ｋの熱が感光体ドラム４の表面に奪われて、現像剤の塊Ｋの温度が低下する。但し、感光体ドラム４の表面温度が現像ローラー２７のスリーブの表面温度よりも低くなければならない。

更に、上記のように各スパイラルフィーダー３２の回転速度を上昇させれば、各スパイラルフィーダー３２による現像剤の搬送及び撹拌の速度を上昇させ、より多くの現像剤を現像ローラー２７のスリーブ表面に接触させて、現像剤を効果的に冷却することができる。

次に、上記のような現像剤収容部３１の現像剤を冷却するための制御手順を、図５に示すフローチャートを参照しつつ整理して説明する。

まず、制御部４６は、可視像を記録紙に記録する画像形成プロセスが行われていないときに、温度検出部４３によって検出された画像形成装置１０の内部温度Ｔｉを取得し、この内部温度Ｔｉが予め設定された温度閾値Ｔｃ以上であるか否かを判定する（Ｓ１０１）。

例えば、制御部４６は、内部温度Ｔｉが温度閾値Ｔｃ未満であると判定すると（Ｓ１０１「Ｎｏ」）、現像剤収容部３１の現像剤の温度が低いとみなし、現像剤冷却モードを設定しない。

また、制御部４６は、内部温度Ｔｉが温度閾値Ｔｃ以上であると判定すると（Ｓ１０１「Ｙｅｓ」）、現像剤収容部３１の現像剤の温度が高いとみなし、現像剤冷却モードを設定する（Ｓ１０２）。

制御部４６は、現像剤冷却モードを設定すると、冷却部４８のファンを駆動する（Ｓ１０３）。冷却部４８のファンの駆動により、冷却風が、現像ローラー２７のスリーブ及び感光体ドラム４の長手方向に沿って流通される。

続いて、制御部４６は、駆動部４７を制御して、各スパイラルフィーダー３２の回転速度を上記の設定動作速度（高速回転速度）に上昇させる（Ｓ１０４）。そして、制御部４６は、駆動部４７を制御して、現像ローラー２７を低速で逆回転させる（Ｓ１０５）。具体的には、制御部４６は、現像ローラー２７の回転速度を上記の設定回転速度（低速回転速度）に低下させると共に、現像ローラー２７を逆方向に予め設定された回転角度α未満又は回転角度αで回転させる。

続いて、制御部４６は、現像ローラー２７を停止させる（Ｓ１０６）。すなわち、制御部４６は、上記の現像ローラー２７の低速での逆回転を停止させる。この状態において、低速で逆回転された現像ローラー２７上の現像剤が、冷却部４８のファンによる冷却風によって、冷却される。なおここでは、制御部４６は、予め定められた期間において停止状態を維持することにより、現像ローラー２７上の現像剤を確実に冷却しているが、停止時点から直ちに次のＳ１０７の順回転をさせてもよい。

続いて、制御部４６は、現像ローラー２７を低速で順回転させる（Ｓ１０７）。すなわち、制御部４６は、上記の現像ローラー２７の低速での逆回転した角度だけ元に戻す順回転をさせる。これにより、現像ローラー２７上で冷却された現像剤が現像剤収容部３１の内部に戻される。

引き続いて、制御部４６は、内部温度Ｔｉが温度閾値Ｔｃ以上であるか否かを判定する（Ｓ１０８）。制御部４６は、内部温度Ｔｉが温度閾値Ｔｃ以上であり続ければ（Ｓ１０８「Ｙｅｓ」）、Ｓ１０３〜Ｓ１０７の処理を繰り返す。従って、現像ローラー２７の回転速度が低く維持されつつ、現像ローラー２７が再度逆方向に回転され、各スパイラルフィーダー３２の回転速度が上昇されたまま維持され、冷却部４８のファンによる現像ローラー２７のスリーブ及び感光体ドラム４の冷却も継続される。より詳細に言えば、Ｓ１０４において、各スパイラルフィーダー３２が上記の高速回転速度で回転されているので、現像剤収容部３１の内部の現像剤がより速く攪拌され、昇温した現像剤を乗せて現像ローラー２７が低速で逆回転され（Ｓ１０５）、停止位置で現像ローラー２７上の現像剤が冷却され（Ｓ１０６）、現像ローラー２７を低速で順回転させ（Ｓ１０７）、当該現像ローラー２７上で冷却された現像剤が現像剤収容部３１の内部に戻される。

そして、制御部４６は、内部温度Ｔｉが温度閾値Ｔｃ未満になると（Ｓ１０８「Ｎｏ」）、ユーザーによる操作部４２の操作に基づき画像形成プロセスの開始が指示されたか否かを判定し（Ｓ１０９）、画像形成プロセスの開始が指示されている場合（Ｓ１０９「Ｙｅｓ」）、画像形成プロセスを開始し、本処理を終了させる。一方、画像形成プロセスの開始が指示されていない場合には（Ｓ１０９「Ｎｏ」）、Ｓ１０８の処理に戻る。

このように本実施形態では、現像剤収容部３１内部の現像剤の温度が高くなったときに、現像ローラー２７の回転速度を低下させると共に、該現像ローラー２７を逆方向及び順方向に繰り返し切替えて回転させ、また各スパイラルフィーダー３２の回転速度を上昇させているので、現像ローラー２７を利用して、現像剤の温度を効果的に低減させることができる。より詳細に言えば、制御部４６は、各スパイラルフィーダー３２が上記の高速回転速度で回転させている（Ｓ１０４）ので、現像剤収容部３１の内部の現像剤がより速く攪拌され、昇温した現像剤を乗せて現像ローラー２７が低速で逆回転され（Ｓ１０５）、現像ローラー２７が停止することで（Ｓ１０６）、停止した現像ローラー２７上の現像剤が冷却され、現像ローラー２７を低速で順回転させ（Ｓ１０７）、当該現像ローラー２７上で冷却された現像剤が現像剤収容部３１の内部に戻される。それでも内部温度Ｔｉが温度閾値Ｔｃ以上であり続ければ（Ｓ１０８「Ｙｅｓ」）、制御部４６は、Ｓ１０３〜Ｓ１０７の処理を繰り返す。これによれば、現像剤収容部３１の内部の現像剤の冷却性能を著しく向上させることができる。

上記実施形態との比較のために、上記実施形態と同じ構成の画像形成装置１０において、現像ローラー２７の回転速度を低下させずに、現像ローラー２７を一方向のみに回転させてみたが、現像ローラー２７のスリーブ表面に滞留している現像剤が効率的に入れ替えられないため、現像剤の冷却に要する時間が非常に長くなり、生産性が低下する結果になった。

＜別例＞
ここで、上記図５とは異なる別例の制御手順について、図６を用いて説明する。図６は、現像装置の現像剤収容部の現像剤を冷却するための別例の制御手順を示すフローチャートである。図６に示すＳ１０１〜Ｓ１０４、及び、Ｓ１０６〜Ｓ１０９については、上記図５の場合と同じであるため、別例の制御手順の特徴部分であるＳ１２１〜Ｓ１２３について詳細に説明する。

Ｓ１０４の処理後、制御部４６は、感光体ドラム４の表面温度Ｔｄが現像ローラー２７のスリーブの表面温度Ｔｓよりも低いか否かを判定する（Ｓ１２１）。この判定は、感光体ドラム４の表面温度Ｔｄが現像ローラー２７のスリーブの表面温度Ｔｓよりも低くなるような動作条件が満たされたか否かに基づきなされる。例えば、記録紙に対する両面印刷が行われると、感光体ドラム４が連続して用いられて、感光体ドラム４の表面温度Ｔｄが現像ローラー２７のスリーブの表面温度Ｔｓよりも高くなるので、記録紙に対する両面印刷の終了時点より一定期間を未だに経過していないという動作条件では、感光体ドラム４の表面温度Ｔｄが現像ローラー２７のスリーブの表面温度よりも低くないと判定される。

なお、図７に示すように、変形例の画像形成装置１０は、感光体ドラム４の表面温度Ｔｄを検出する第１表面温度センサー４９Ａと、現像ローラー２７のスリーブの表面温度Ｔｓを検出する第２表面温度センサー４９Ｂとを備え、制御部４６が、第１表面温度センサー４９Ａ及び第２表面温度センサー４９Ｂにより検出されたそれぞれの温度Ｔｄ、Ｔｓを比較して、感光体ドラム４の表面温度Ｔｄが現像ローラー２７のスリーブの表面温度Ｔｓよりも低いか否かを判定してもよい。なお、第１表面温度センサー４９Ａ及び第２表面温度センサー４９Ｂは、特許請求の範囲における表面温度検出部の一例となる。

また、制御部４６は、感光体ドラム４の表面温度Ｔｄが現像ローラー２７のスリーブの表面温度Ｔｓよりも低くいと判定した場合に（Ｓ１２１「Ｙｅｓ」）、現像ローラー２７を、記憶部４４に記憶された回転角度αだけ低速で逆回転させる（Ｓ１２２）。

具体的には、制御部４６は、現像ローラー２７の逆方向の回転角度として図２に示すような回転角度αに設定し、駆動部４７を制御して、現像ローラー２７が回転角度αだけ逆方向に低速で回転させる（Ｓ１２２）。そして、現像ローラー２７が回転角度αだけ逆方向に低速で回転したタイミングで該現像ローラー２７の回転を停止させる（Ｓ１０６）。そして、制御部４６は、現像ローラー２７の回転方向を切替えて、現像ローラー２７を低速で順方向に回転させる（Ｓ１０７）。これにより、現像ローラー２７のスリーブ表面に滞留している現像剤が供給搬送路３１Ａの現像剤と効率的に入れ替えられて、現像剤の温度が効果的に低下されるだけではなく、層規制部材２８の先端よりも現像ローラー２７の回転方向上流側に滞留している現像剤の塊Ｋが感光体ドラム４のより低い温度の表面に接触して、現像剤の塊Ｋの温度が低下する。

ところでＳ１２１において、制御部４６は、感光体ドラム４の表面温度Ｔｄが現像ローラー２７のスリーブの表面温度Ｔｓよりも低くないと判定した場合に（Ｓ１２１「Ｎｏ」）、記憶部４４に記憶されている回転角度α未満の角度を、現像ローラー２７の逆方向の回転角度として図２に示すような回転角度α未満の予め設定された角度に設定し、駆動部４７を制御して、現像ローラー２７がその設定した角度だけ逆方向に低速で回転させ（Ｓ１２３）、その設定した角度だけ逆方向に低速で回転したタイミングで該現像ローラー２７の回転を停止させ（Ｓ１０６）、現像ローラー２７の回転方向を切替えて、現像ローラー２７を順方向に回転させる（Ｓ１０７）。これにより、現像ローラー２７のスリーブ表面に滞留している現像剤が供給搬送路３１Ａの現像剤と効率的に入れ替えられて、現像剤の温度が効果的に低下される。

引き続いて、制御部４６は、内部温度Ｔｉが温度閾値Ｔｃ以上であるか否かを判定する（Ｓ１０８）。Ｓ１０８、Ｓ１０９については図５の場合と同じであるため、ここでの説明を省略する。

このように、上記別例の制御手順による画像形成装置１０によれば、感光体ドラム４の表面温度Ｔｄが現像ローラー２７のスリーブの表面温度Ｔｓよりも低い場合に、感光体ドラム４を利用して、現像剤の温度が効果的に低下できる。また、現像ローラー２７を回転角度αだけ逆方向に回転させた場合には、層規制部材２８の先端よりも現像ローラー２７の回転方向上流側に滞留している現像剤の塊Ｋが感光体ドラム４のより低い温度の表面に接触して、現像剤の塊Ｋの温度を低下させることができる。

また、感光体ドラム４の表面温度Ｔｄが現像ローラー２７のスリーブの表面温度Ｔｓよりも高い場合に、現像ローラー２７を回転角度α未満の角度だけ逆方向に回転させた場合には、層規制部材２８の先端よりも現像ローラー２７の回転方向上流側に滞留している現像剤の塊Ｋが感光体ドラム４に接触させないものの、現像ローラー２７を回転角度α未満の角度だけ逆方向に回転させた分だけ、当該現像ローラー２７上の現像剤を冷却風により冷却させることができる。

また、制御部４６は、内部温度Ｔｉが温度閾値Ｔｃ以上であり続ければ（Ｓ１０８「Ｙｅｓ」）、Ｓ１０３〜Ｓ１０７の処理を繰り返す。従って、現像ローラー２７の回転速度が低く維持されつつ、現像ローラー２７が再度逆方向に回転され、各スパイラルフィーダー３２の回転速度が上昇されたまま維持され、冷却部４８のファンによる現像ローラー２７のスリーブ及び感光体ドラム４の冷却も継続される。つまり、制御部４６は、内部温度Ｔｉが温度閾値Ｔｃ以上であり続ければ（Ｓ１０８「Ｙｅｓ」）、制御部４６は、Ｓ１０３〜Ｓ１０７の処理を繰り返す。これによれば、現像剤収容部３１の内部の現像剤の冷却性能を著しく向上させることができる。

尚、上記実施形態では、温度検出部４３によって検出された画像形成装置１０の内部温度Ｔｉを取得し、この内部温度Ｔｉに基づき現像剤の温度の高低を判定しているが、温度検出部４３により現像装置２２の現像剤収容部３１に収容されている現像剤の温度を直接検出してもよい。

尚、上記実施形態では、制御部４６は、現像剤冷却モードにおいて、冷却部４８のファンを駆動しているが、駆動させなくてもよい。

また、現像剤収容部３１に収容されている現像剤として、一成分磁性トナーなどの一成分の現像剤を例示しているが、トナーとキャリアを混合してなる二成分の現像剤であっても、本発明を適用できる。

また、上記実施形態では、本発明の画像形成装置の一実施形態として複合機を例示しているが、これは一例に過ぎず、コピー機、プリンター、ファクシミリ装置等であってもよい。

また、図１乃至図７を用いて説明した上記実施形態の構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明を当該構成に限定する趣旨ではない。

４ 感光体ドラム（像担持体）
５ 中間転写ベルト（転写部）
６ ２次転写ローラー（転写部）
１０ 画像形成装置
１１ 画像読取部
１２ 画像形成部
２２ 現像装置
２７ 現像ローラー
３１ 現像剤収容部
３１Ａ 供給搬送路
３１Ｂ 還流搬送路
３２ スパイラルフィーダー（攪拌部材）
４１ 表示部
４２ 操作部
４３ 温度検出部
４４ 記憶部
４５ 制御ユニット
４６ 制御部
４７ 駆動部
４８ 冷却部
４９Ａ 第１表面温度センサー（表面温度検出部）
４９Ｂ 第２表面温度センサー（表面温度検出部）

Claims (7)

1. 像担持体に形成された静電潜像に現像剤を付与して、前記静電潜像を可視像に現像する現像ローラーと、
   前記現像剤を前記現像ローラーに沿って搬送しつつ撹拌する撹拌部材を有し、前記現像剤を前記現像ローラーに供給する現像剤収容部と、
   前記現像ローラー表面の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
   前記現像剤の冷却モードを設定し、前記現像ローラーの回転速度を、前記冷却モード以外の動作時よりも小さい予め定められた設定回転速度で、該現像ローラーを逆方向及び順方向に繰り返し切替えて回転させる制御部と、を備える現像装置。
2. 前記制御部は、前記現像剤の冷却モードを設定したときに、前記撹拌部材の前記現像剤を搬送しつつ撹拌させる動作速度を、前記冷却モード以外の動作時よりも大きい予め定められた設定動作速度に上昇させる請求項１に記載の現像装置。
3. 前記現像剤の温度又は該現像剤の周辺の温度を検出する温度検出部を備え、
   前記制御部は、前記温度検出部により検出された温度が予め設定された閾値温度以上になった場合に、前記現像剤の冷却モードを設定する請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
4. 前記現像ローラー表面に沿って冷却風を流すファンを備える請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の現像装置。
5. 前記制御部は、前記現像剤の冷却モードを設定したときに、前記像担持体の温度が前記現像ローラーの温度よりも低くなる予め設定された条件が満たされたか否かを判定し、前記条件が満たされたと判定した場合に、前記層厚規制部材に対峙する前記現像ローラーの部位が前記像担持体に対向するまで該現像ローラーを逆回転させる請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の現像装置。
6. 前記像担持体の温度及び前記現像ローラーの温度を検出するそれぞれの表面温度検出部を、更に備え、
   前記制御部は、前記現像剤の冷却モードを設定したときに、前記各表面温度検出部により検出された前記像担持体の温度及び前記現像ローラーの温度を比較し、前記像担持体の温度が前記現像ローラーの温度よりも低い場合に、前記層厚規制部材に対峙する前記現像ローラーの部位が前記像担持体に対向するまで該現像ローラーを逆回転させる請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の現像装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の現像装置と、
   前記現像装置の現像ローラーからの現像剤の付与により形成された前記像担持体の可視像を記録紙に転写する転写部と、を備える画像形成装置。

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