(57)【要約】【課題】本発明は、本発明は、層厚規制部材により現像ローラの表面に形成されるトナー層に生じる層厚の異常を再び均一化することができる現像装置を提供することを目的とする。【解決手段】現像器１６は、貯留室３３に貯留されたトナーを現像ローラ３６に供給して現像ローラ３６を所定方向に回転しながら感光体ドラム１９に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像する。現像ローラ３６の表面に供給されたトナーの層厚を規制するブレード３７の作用位置と現像ローラ３６の感光体ドラム１９に対する現像位置との間には、調整ローラ３８が配置されている。調整ローラ３８は、現像ローラ３６の表面の余分なトナー及び／又は異物を取り除いてトナーの層厚を均一化する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留室に貯留されたトナーを現像ローラに供給して当該現像ローラを所定方向に回転しながら感光体ドラムに形成された静電潜像にトナーを付着させて現像する現像装置において、前記現像ローラの表面に供給されたトナーの層厚を規制する層厚規制部材と、前記現像ローラの前記感光体ドラムに対する現像位置と前記層厚規制部材による作用位置との間に配置されるとともに前記現像ローラの表面の余分なトナー及び／又は異物を取り除いてトナーの層厚を均一化する層厚調整部材とを備えていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記層厚調整部材は、ローラ又はブレードからなることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記層厚調整部材は、前記現像ローラの表面との間の間隔が前記層厚規制部材よりも広く設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記層厚調整部材により取り除かれたトナー及び／又は異物を回収する回収部とを備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記回収部は、回収したトナー及び／又は異物を前記貯留室に戻すことを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の現像装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記層厚調整部材に前記現像ローラの表面に付着したトナーと逆極性の電圧を印加する電圧印加部を備えていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に用いられる現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述の画像形成装置では、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成してトナーにより可視像化し、形成されたトナー像を用紙に転写して画像形成を行い、用紙に転写されたトナー像を用紙に定着させる電子写真方式が採用されている。
【０００３】
こうした電子写真方式の画像形成装置では、貯留室に貯留されたトナーを現像ローラに供給し、現像ローラを所定方向に回転しながら現像バイアスを印加して感光体ドラムに形成された静電潜像にトナーを付着させて現像する。
【０００４】
トナーが供給された現像ローラの表面には、表面に均一なトナー層を形成するためにドクターブレード等の層厚規制部材が近接配置されている。層厚規制部材は、現像ローラの表面との間に所定間隔を空けて配置され、現像ローラの表面に供給されたトナーが所定間隔よりも厚い部分を規制して層厚を均一化する。
【０００５】
こうした層厚規制部材としては、例えば、特許文献１では、現像ローラに対して２つのドクターブレードを配設して、一方のドクターブレードの圧接力を他方よりも大きくして大まかに層厚を規制し、他方により精度よく層厚を規制する点が記載されている。また、特許文献２では、現像スリーブの外周面との間に一定間隔を保った状態で２つのドクターブレードを配設した点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２０６４５５号公報
【特許文献２】特開２００５−０９１４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献に記載されているように、現像ローラにドクターブレードを配設してトナーの層厚を規制する場合、ドクターブレードと現像ローラ表面との間にトナーが挟持されたまま状態となって、層厚に乱れが生じることがある。特許文献１では、こうした課題に対して、非現像時に現像ローラを逆回転させてドクターブレードの圧接力を抑制することで、間に挟持されたトナーを容易に除去できるようにしている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、現像ローラを逆回転するための制御及び圧接力を抑制するための構成が必要となり、装置の制御及び構造が複雑化するデメリットがある。
【０００９】
上述したような層厚の乱れ以外に、低温低湿の環境下においてドクターブレードをトナーがすり抜けてトナー過剰に供給されやすくなり、そのためトナーの層厚が厚くなる。トナーの層厚が厚い状態で現像を行なった場合、トナーが感光体ドラムに遷移しやすくなって筋が付くといった問題が生じるようになる。
【００１０】
そこで、本発明は、層厚規制部材により現像ローラの表面に形成されるトナー層に生じる層厚の異常を再び均一化することができる現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る現像装置は、貯留室に貯留されたトナーを現像ローラに供給して当該現像ローラを所定方向に回転しながら感光体ドラムに形成された静電潜像にトナーを付着させて現像する現像装置において、前記現像ローラの表面に供給されたトナーの層厚を規制する層厚規制部材と、前記現像ローラの前記感光体ドラムに対する現像位置と前記層厚規制部材による作用位置との間に配置されるとともに前記現像ローラの表面の余分なトナー及び／又は異物を取り除いてトナーの層厚を均一化する層厚調整部材とを備えていることを特徴とする。さらに、前記層厚調整部材は、ローラ又はブレードからなることを特徴とする。さらに、前記層厚調整部材は、前記現像ローラの表面との間の間隔が前記層厚規制部材よりも広く設定されていることを特徴とする。さらに、前記層厚調整部材により取り除かれたトナー及び／又は異物を回収する回収部とを備えていることを特徴とする。さらに、前記回収部は、回収したトナー及び／又は異物を前記貯留室に戻すことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る画像形成装置は、上記の現像装置を備えていることを特徴とする。さらに、前記層厚調整部材に前記現像ローラの表面に付着したトナーと逆極性の電圧を印加する電圧印加部を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記のような構成を有することで、現像ローラの感光体ドラムに対する現像位置と層厚規制部材による作用位置との間に層厚調整部材を配置して、現像ローラの表面の余分なトナー及び／又は異物を取り除いてトナーの層厚を再び均一化することができる。
【００１４】
層厚規制部材で層厚の乱れがある場合には、現像位置に到達するまでに層厚調整部材により再び均一化することができる。また、トナー層の層厚が厚くなった場合でも余分なトナーを取り除いてトナー層の層厚を正常値に戻すことができる。
【００１５】
また、層厚調整部材と現像ローラの表面との間の間隔を層厚規制部材よりも広く設定することで、異常な層厚に形成されている場合のみ層厚調整部材が作用するようになる。
【００１６】
また、層厚調整部材により取り除かれたトナー及び／又は異物は回収部により回収されるので、現像ローラの表面に融着したトナー等が残留することなく確実に回収されるようになる。また、余分なトナーが回収された場合でも貯留部にトナーを戻すことで再利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る画像形成装置全体の概略構成図である。
【図２】現像器の一部拡大断面図である。
【図３】記録部における回路構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本発明に係る画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には用紙排出トレイ１０が設けられ、その下部には、記録部２及び給紙部３が配されている。
【００２０】
給紙部３では、給紙カセット１１が配置されており、フラッパ１２に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット１１の右端部には、ピックアップローラ１３が配置されている。フラッパ１２は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１３に圧接するように、図示しないバネ部材により上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１３が回転駆動することにより、摩擦力により用紙が１枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。
【００２１】
給紙された用紙は、まずフィードローラ１４及びプレスローラ１５により記録部２に搬送される。記録部２では、搬送された用紙に記録するために、現像器１６、クリーニング機構１７、コロナ帯電器１８、感光体ドラム１９、転写ローラ２０、露光ヘッド２１及び定着ローラ２２が備えられている。クリーニング機構１７は、転写後の感光体ドラム１９の表面に付着した残留トナー及び紙粉等の異物をクリーニングローラにより捕捉して感光体ドラム１９の表面を清掃する。コロナ帯電器１８は、放電ワイヤ３２からのコロナ放電により感光体ドラム１９の表面を一様に帯電する。一様に帯電された感光体ドラム１９に、露光ヘッド（ＬＥＤヘッド）２１で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。なお、この例では、現像器１６が現像装置に相当する。
【００２２】
そして、現像器１６は装置本体に着脱可能に装着されており、現像器１６内のトナーを感光体ドラム１９に形成された静電潜像に転移させて、静電潜像を可視像化する。転写ローラ２０は、用紙を挟んで感光体ドラム１９と対向する位置に設置されており、所定の電圧が印加されると感光体ドラム１９表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２２及びプレスローラ２３によって挟持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着された用紙は、排紙ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて用紙排出トレイ１０に搬出される。
【００２３】
また、装置本体の側面には、手差し給紙機構及び反転搬送機構が設けられており、手差し給紙を行う場合には、側面カバー２６を開いて給紙ローラ２７に用紙を差し込むことで行われる。差し込まれた用紙は、給紙ローラ２７によりフィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されて記録動作が行われる。また、反転搬送を行う場合には、片面に記録した用紙が一旦排紙ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて搬出される。その後排紙ローラ２４を逆回転して反転搬送路に搬送し、フィードローラ２８及びプレスローラ２９、フィードローラ３０及びプレスローラ３１の２対の搬送ローラにより下方に向けて搬送する。そして、再度フィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されてもう一方の面に記録動作が行われ、用紙の両面に記録されるようになる。
【００２４】
図２は、現像器１６の一部拡大断面図である。現像器１６の内部には、トナーを貯留する貯留室３３が形成されており、貯留室３３内にトナーを撹拌するアジテータ３４が設けられている。現像器１６の感光体ドラム１９に対向する側面には、供給ローラ３５及び現像ローラ３６が設けられている。
【００２５】
現像ローラ３６は、現像器１６の本体フレームに回転可能に軸支されており、その回転軸は感光体ドラム１９の回転軸と平行になるように設定される。そして、現像ローラ３６の外周面の一部が感光体ドラム１９の外周面に当接している。
【００２６】
供給ローラ３５は、現像ローラ３６の外周面に当接するように現像器１６の本体フレームに回転可能に軸支されている。供給ローラ３５の回転軸は、現像ローラ３６の回転軸と平行になるように設定されている。
【００２７】
現像ローラ３６が感光体ドラム１９に当接する現像位置の回転方向上流側で供給ローラ３５の下流側には、層厚規制部材であるブレード３７が現像器１６の本体フレームに取り付けられている。ブレード３７は、その先端と現像ローラ３６の外周面との間に所定間隔だけ空けるように設定されている。
【００２８】
現像ローラ３６の外周面がブレード３７の先端に対向する作用位置の回転方向下流側で現像ローラ３６の現像位置の上流側には、層厚調整部材である調整ローラ３８が現像ローラ３６の外周面との間に所定間隔空けて設けられている。調整ローラ３８と現像ローラ３６との間の間隔は、ブレード３７と現像ローラ３６との間の間隔よりも広くなるように設定されている。また、調整ローラ３８は、現像ローラ３６と対向する位置において現像ローラ３６の回転方向とは反対方向に回転するように回転駆動されるようになっている。
【００２９】
貯留室３３内のトナーは、アジテータ３４の回転により供給ローラ３５の方にトナーが移送される。供給ローラ３５に供給されたトナーは、供給ローラ３５の回転により現像ローラ３６の外周面に付着される。現像ローラ３６の外周面に付着したトナーは、ブレード３７により所定の層厚になるように規制される。
【００３０】
ブレード３７によりトナー層の層厚規制を行う場合、低温低湿度の環境下ではブレード３７をトナーがすり抜けて供給過多となって十分な層厚規制が行われなくなる。こうして余分に供給されたトナーに対しては、調整ローラ３８が余分なトナーを取り除くように作用して正常な層厚となるように調整する。また、ブレード３７と現像ローラ３６との間にトナーが挟持された状態とままになってトナーが融着した場合のように現像ローラ３６の表面に異物が付着してトナー層に乱れが生じた場合がある。こうした場合にも調整ローラ３８により異物が取り除かれてトナー層が均一化するように調整される。
【００３１】
調整ローラ３８の表面には、スクレーパ３９が当接しており、調整ローラ３８の表面に付着した異物又はトナーを掻き取るようになっている。スクレーパ３９により掻き取られた異物又はトナーは、貯留室３３に連通する連通路４０に設けられた回収ベルト４１に移送されて貯留室３３に回収される。貯留室３３に回収されたトナーは、貯留されたトナーとともにアジテータ３４により撹拌されて再度供給ローラ３５へ移送される。この例ではスクレーパ３９及び回収ベルト４１が回収部に相当する。
【００３２】
なお、上述した例では、層厚調整部材として調整ローラを設けているが、調整ローラの代わりにブレードを配設するようにしてもよい。
【００３３】
図３は、記録部２における回路構成を示す概略図である。記録動作全体の制御を行う記録制御部５０は、帯電電圧印加回路５１、現像電圧印加回路５２、クリーニング電圧印加回路５３及び転写電圧印加回路５４に制御信号を送信して電圧制御を行う。帯電電圧印加回路５１は、コロナ帯電器１８の放電ワイヤ３２に帯電電圧ＨＶＣを印加する。現像電圧印加回路５２は、現像ローラ３６及び供給ローラ３５に現像電圧ＨＶＢ及び供給電圧を印加する。クリーニング電圧印加回路５３は、クリーニングローラ４２、回収ローラ４３及びスポンジ体４４にクリーニング電圧ＨＶＣＬを印加する。転写電圧印加回路５４は、転写ローラ２０に転写電圧ＨＶＴを印加する。なお、記録制御部５０は、定着ローラ２２等の部材の電圧制御も行うようになっているが、図３では省略している。
【００３４】
調整ローラ３８は、例えば円柱状のスポンジ体の中心に金属製の軸体が挿着されて構成されている。そして、調整ローラ３８の軸体には現像電圧印加回路５２が接続して調整ローラ３８に回収電圧を印加するようになっている。回収電圧として、現像ローラ３６に付着したトナーと逆極性の電圧が印加される。回収電圧は、例えば、現像ローラ３６による現像処理が所定時間継続した場合に印加されて、現像ローラ３６の周囲に付着した異物等を回収する。また、上述したように低温低湿度の環境下のようにトナーの供給過多となる場合にも回収電圧を調整ローラ３８に印加して余分なトナーを効率よく回収するようにしてもよい。
【００３５】
なお、調整ローラ３８としては、金属製のシャフトをそのまま用いてもよく、シャフトを回転させながらその表面にトナーを付着させて回収することもできる。
【００３６】
記録制御部５０は、主モータ（ＲＸ）５５及び副モータ（ＤＵＰ）５６に対して制御信号を送信して回転駆動制御を行う。主モータ５５は、記録制御部５０からの制御信号に基づいて、ピックアップローラ１３、フィードローラ１４、クリーニングローラ３５、回収ローラ３６、感光体ドラム１９、供給ローラ３５、現像ローラ３６、調整ローラ３８、転写ローラ２０、定着ローラ２２を回転駆動させる。また、排紙ローラ２４は、主モータ５５からの回転駆動力によりクラッチを介して用紙を排紙する方向に回転されるようになっている。副モータ５６は、記録制御部５０からの制御信号に基づいて、フィードローラ２９及び３１を回転駆動するとともに、排紙ローラ２４をクラッチを介して用紙を反転搬送する方向に回転駆動する。
【符号の説明】
【００３７】
１    画像形成装置
２    記録部
３    給紙部
17    クリーニング機構
18    コロナ帯電器
19    感光体ドラム
20    転写ローラ
21    露光ヘッド
32    放電ワイヤ
33    貯留室
34    アジテータ
35    供給ローラ
36    現像ローラ
37    ブレード
38    調整ローラ
39    スクレーパ
40    連通路
41    回収ベルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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