(57)【要約】【課題】現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する規制領域に、現像剤担持体上の現像剤を過不足無く搬送して、画質の向上を図る。【解決手段】現像剤が収容されたハウジング２０と、外周面において現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体３９と、規制領域７２を介して現像剤担持体３９の外周面に対向配置され、現像剤担持体３９の回転に基づいて搬送される現像剤担持体３９上の現像剤の層厚を規制する規制部材２９と、現像剤担持体３９の回転方向において規制領域７２よりも上流側で現像剤担持体３９の外周面に対向配置され、規制領域７２に向けて搬送される現像剤担持体３９上の現像剤の余剰分を押し戻す現像剤返し部材５０と、を備えた現像装置１８において、現像剤返し部材５０を、樹脂からなる返し部材本体５１と、返し部材本体５１の少なくとも現像剤担持体３９との対向面５３を覆うメッキ層５２とで構成する。【選択図】図２
2010002630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤が収容されたハウジングと、
外周面において現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、
規制領域を介して前記現像剤担持体の外周面に対向配置され、前記現像剤担持体の回転に基づいて搬送される前記現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体の回転方向において前記規制領域よりも上流側で前記現像剤担持体の外周面に対向配置され、前記規制領域に向けて搬送される前記現像剤担持体上の現像剤の余剰分を押し戻す現像剤返し部材と、を備え、
前記現像剤返し部材は、樹脂からなる返し部材本体と、該返し部材本体の少なくとも前記現像剤担持体との対向面を覆うメッキ層とを含むことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記メッキ層は無電解ニッケルメッキ層であ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】
前記メッキ層にバイアス印加装置が接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置を含むことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置、およびこれに使用される現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、外周面に静電潜像を担持する静電潜像担持体と、静電潜像担持体上の静電潜像にトナーを付着させることで現像する現像装置とを有する。
【０００３】
現像装置として、トナーとキャリアからなる所謂２成分現像剤を使用するタイプのものが提案されている。図３および図４に示す従来例のように、この種の現像装置１１８は、２成分現像剤を収容するハウジング１２０と、回転可能な円筒スリーブ（現像剤担持体）１３９と円筒スリーブ１３９の内側に収められた円柱状の固定磁石１３８とからなる現像ローラ１２８と、規制領域１７２を介して現像ローラ１２８に対向配置された規制板１２９とを有する。また、この種の現像装置１１８に関して、スリーブ１３９の回転方向における規制板１２９の上流側に、過剰な量の現像剤が規制領域１７２に搬送されることを防止するための現像剤返し部材１５０，１５２を設ける技術が提案されている。
【０００４】
図３または図４に示す現像装置１１８が駆動されると、ハウジング１２０内の現像剤は、攪拌室１７８において攪拌部材１２２，１２４により攪拌された後、固定磁石１３８の磁力により円筒スリーブ１３９の外周面に吸着される。このようにしてスリーブ１３９に担持された現像剤は、スリーブ１３９の回転に基づいて現像剤返し部材１５０との対向部に搬送され、現像剤の余剰分が現像剤返し部材１５０，１５２により攪拌室１７８へ戻される。このようにして搬送量が調整されたスリーブ１３９上の現像剤は、スリーブ１３９の回転に基づいて規制領域１７２に搬送され、規制領域１７２において現像剤の層厚が規制される。規制領域１７２を通過したスリーブ３９上の現像剤は、静電潜像担持体１０４との対向領域（現像領域）１７４へ搬送され、現像領域１７４において、現像剤のうちのトナーが静電潜像担持体１０４の静電潜像画像部へ電気的に供給され、これにより静電潜像が顕像化（現像）される。
【０００５】
現像剤返し部材１５０，１５２による現像剤の押し戻し量が少なく、多量の現像剤が規制領域１７２に搬送されると、規制領域１７２において現像剤が強い力で圧縮されるため、キャリアの表面にスペント（汚れ）が発生したり、トナーの表面に外添剤が埋没したりしてしまい、これに起因してトナーが十分に帯電されず、画質の低下を招くことがある。一方、現像剤返し部材１５０，１５２により現像剤が過剰に押し戻されて規制領域１７２への現像剤の搬送量が不足すると、スリーブ１３９上の現像剤の層厚が不均一となり、これに起因して濃度むらが発生することがある。したがって、画質の向上を図るためには、現像剤返し部材１５０，１５２により適量の現像剤が押し戻されるように、現像剤返し部材１５０，１５２の配置、形状、材質および表面粗さを適切に設定する必要がある。なお、規制領域の上流側で現像剤の余剰分を押し戻す技術は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００６】
従来、現像剤返し部材としては、図３に示すようにＡＢＳ樹脂等の樹脂からなる部材１５０と、図４に示すように鉄またはステンレス等の金属からなる部材１５２とが提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−８８５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、図３に示す樹脂製の現像剤返し部材１５０は非導電性であるため、現像剤の付着を防止するためのバイアスを現像剤返し部材１５０に印加することができない。また、樹脂製の現像剤返し部材１５０は、金属製に比べて表面が削れたり変質したりしやすい欠点も有する。
【０００９】
一方、図４に示す金属製の現像剤返し部材１５２は、複雑な形状に成型することが樹脂製に比べて極めて困難である。また、現像剤返し部材１５２が鉄製である場合、使用期間の経過に伴い錆が発生することがあり、現像剤返し部材１５２がステンレス製である場合は、加工性に劣るため表面粗さの精度が悪くなる欠点を有する。
【００１０】
したがって、従来は、現像剤返し部材による現像剤の押し戻し量が必ずしも適切ではないため、規制領域に過剰の現像剤が搬送されたり、規制領域に搬送される現像剤が不足したりすることがあった。
【００１１】
そこで、本発明は、現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する規制領域に、現像剤担持体上の現像剤を過不足無く搬送することができる現像装置、及びこの現像装置を備えた画像形成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】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る現像装置は、
現像剤が収容されたハウジングと、
外周面において現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、
規制領域を介して前記現像剤担持体の外周面に対向配置され、前記現像剤担持体の回転に基づいて搬送される前記現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体の回転方向において前記規制領域よりも上流側で前記現像剤担持体の外周面に対向配置され、前記規制領域に向けて搬送される前記現像剤担持体上の現像剤の余剰分を押し戻す現像剤返し部材と、を備え、
前記現像剤返し部材は、樹脂からなる返し部材本体と、該返し部材本体の少なくとも前記現像剤担持体との対向面を覆うメッキ層とを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る画像形成装置は、上記の現像装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、現像剤返し部材の返し部材本体が樹脂からなるため、複雑な形状であっても容易に成型することができる。そのため、現像剤返し部材を、適量の現像剤を押し戻し得る最適な形状に成型することができる。また、現像剤返し部材は、返し部材本体を覆うメッキ層を有するため、現像剤返し部材の表面の摩擦係数を低減でき、現像剤返し部材により現像剤を円滑に押し戻すことができる。さらに、メッキ層にバイアスを印加することで、現像剤返し部材の表面に現像剤が固着し難くすることができる。またさらに、現像剤返し部材は、返し部材本体がメッキ層で覆われて構成されているため、表面が削れたり変質したりし難くい利点を有する。したがって、本発明によれば、以上のような利点を有する現像剤返し部材により、安定的に適量の現像剤を押し戻すことができるため、現像剤担持体上の現像剤を規制領域に過不足無く搬送することができ、これにより、画質の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。なお、以下の説明では、特定の方向を意味する用語（例えば、「上」、「下」、「左」、「右」、およびそれらを含む他の用語、「時計回り方向」、「反時計回り方向」）を使用するが、それらの使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明は限定的に解釈されるべきものでない。また、以下に説明する画像形成装置では、同一又は類似の構成部分には同一の符号を用いている。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置２の概略構成を示す。画像形成装置２は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置である。現在、電子写真方式の画像形成装置として種々の形態のものが提案されているが、図示する画像形成装置は所謂タンデム方式のカラー画像形成装置である。ただし、本発明は、この種の画像形成装置にのみ適用されるものではなく、例えば、所謂４サイクル方式のカラー画像形成装置、又はモノクロ出力の画像形成装置に適用してもよい。
【００１７】
画像形成装置２は、無端状の中間転写ベルト３０を有する。中間転写ベルト３０の下には、図中左側から右側に向かって順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像剤をそれぞれ用いて対応する色のトナー像を作成する４つの作像部３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）が、中間転写ベルト３０に沿って配置されている。
【００１８】
各作像部３は、静電潜像担持体として円筒状の感光体４を有する。感光体４の周囲には、その回転方向（図中時計回り方向）に沿って順に、感光体４の外周面を帯電させる帯電装置８、感光体４上に画像を投射して各色の静電潜像を形成するための露光装置６、各色のトナーを感光体４に供給して静電潜像を顕在化させる現像装置１８、感光体４と共に中間転写ベルト３０を挟圧する一次転写ローラ１４、および感光体４上のトナーを掻き取るための感光体クリーニング部材１６が配置されている。
【００１９】
中間転写ベルト３０の上には、図中左側から右側に向かって順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを収容したトナーカートリッジ１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）が、中間転写ベルト３０に沿って配置されている。各トナーカートリッジ１０は、対応する色の現像装置１８に連結パイプ１１を介して連結されている。
【００２０】
各作像部３において、感光体４上に形成されたトナー像は、感光体４とベルト３０とのニップ部（一次転写領域）において感光体４からベルト３０へ転写（一次転写）される。一次転写の際、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はベルト３０上に重ねられ、これによりフルカラーのトナー像が形成される。
【００２１】
図中右側に配置されているローラ３２に支持されているベルト部分の外側には、ベルト３０と共に記録シート３６を挟圧する二次転写ローラ４２が設けてある。二次転写ローラ４２とベルト３０とのニップ部（二次転写領域４１）には、給紙部４４から記録シート３６が搬送されるようにしてある。二次転写領域４１では、ベルト３０上のトナー像が記録シート３６に転写（二次転写）される。
【００２２】
二次転写後、記録シート３６は定着部４０に搬送され、定着部４０において、トナー像が記録シート３６に定着される。定着後、記録シート３６は、画像形成装置２の例えば上部に設けられた排紙部４６に搬送される。一方、二次転写後、ベルト３０上に残留した未転写トナーは、ベルト３０の回転によりベルト３０とクリーニング部材１２とのニップ部（クリーニング領域１３）に搬送され、クリーニング領域１３においてクリーニング部材１２により掻き取られる。
【００２３】
画像形成装置２の例えば左上部には、画像形成装置２の種々の動作を制御する制御部４８が設けられている。ただし、制御部４８は、画像形成装置２の任意の位置に設けることができる。
【００２４】
図２に基づき、現像装置１８の構成を具体的に説明する。現像装置１８は、非磁性トナーと磁性キャリアを含む２成分現像剤と以下に説明する種々の部材を収容するハウジング２０を備えている。なお、図面を簡略化することで発明の理解を容易にするため、図２においてハウジング２０の一部は削除してある。ハウジング２０は感光体４に向けて開放された開口部７０を備えており、この開口部７０の近傍の空間に現像ローラ２８が設けてある。現像ローラ２８は、感光体４と平行に且つ所定の現像ギャップ７４を介して感光体４の外周面に対向配置されている。現像ローラ２８は、円柱状の固定磁石３８と、固定磁石３８を囲むようにして設けられた回転可能な円筒スリーブ（現像剤担持体）３９とを有する。スリーブ３９には、バイアス印加装置としての電源６０が接続されており、電源６０をオンにすることによりスリーブ３９に所定の現像バイアスが印加されるようにしてある。現像バイアスは、例えば、交流電圧と直流電圧を重畳してなる電圧で構成され、この場合、スリーブ３９と感光体４との間に振動電界が形成される。スリーブ３９の側方には、ハウジング２０に固定された現像剤返し部材５０が、搬送量調整ギャップ７１を介して対向配置されている。現像剤返し部材５０の具体的な構成は後に説明する。スリーブ３９の斜め上方には、現像剤返し部材５０を介してハウジング２０に固定された規制板２９が、所定の規制ギャップ７２を介して対向配置されている。規制板２９の素材としては磁性材料が用いられ、具体的には、例えばステンレス又は亜鉛メッキ鋼板等が使用される。
【００２５】
現像ローラ２８の背後の空間、具体的に現像ローラ２８の下方の空間には、現像剤攪拌室７８が形成されている。攪拌室７８は、現像ローラ２８の近傍に形成された前室８０と現像ローラ２８から離れた後室８２を有する。前室８０には図面の表面から裏面に向かって現像剤を攪拌しながら搬送する前攪拌搬送部材である前スクリュー２４が回転可能に配置され、後室８２には図面の裏面から表面に向かって現像剤を攪拌しながら搬送する後攪拌部材搬送部材である後スクリュー２２が回転可能に配置されている。前室８０と後室８２は、両者の間に設けた隔壁８４で分離されている。前室８０と後室８２の両端近傍にある隔壁部分は除かれて連絡通路が形成されており、前室８０の下流側端部に到達した現像剤が連絡通路を介して後室８２へ送り込まれ、また後室８２の下流側端部に到達した現像剤が連絡通路を介して前室８０に送り込まれるようにしてある。攪拌室７８の例えば後室８２においては、図示しないトナー濃度センサがハウジング２０に取り付けられている。
【００２６】
このように構成された現像装置１８の動作を説明する。画像形成時、図示しないモータの駆動に基づいて、現像ローラ２８のスリーブ３９は図中時計回り方向に回転する。また、前スクリュー２４及び後スクリュー２２は、図中反時計回り方向に回転する。これにより、現像剤攪拌室７８に収容されている現像剤は、前室８０と後室８２を循環搬送されながら、攪拌される。その結果、現像剤に含まれるトナーとキャリアが摩擦接触し、互いに逆の極性に帯電される。実施形態では、キャリアは正極性、トナーは負極性に帯電されるものとする。また、攪拌室７８における攪拌により、トナーカートリッジ１０から新たに補給されるトナーが既存の現像剤に混合される。
【００２７】
帯電された現像剤は、前スクリュー２４によって前室８０を搬送される過程で現像ローラ２８に供給され、現像ローラ２８の外周面に担持される。具体的に、現像剤は、現像ローラ２８の固定磁石３８の磁力によりスリーブ３９の外周面に吸着される。このようにして現像ローラ２８のスリーブ３９に担持された現像剤は、スリーブ３９の回転に基づいて図中時計回り方向に搬送される。スリーブ３９上の現像剤は、現像剤返し部材５０との対向領域（搬送量調整領域７１）に搬送されると、適切な搬送量を超える分の現像剤が現像剤返し部材５０により攪拌室７８へ押し戻され、これにより、現像剤の搬送量が調整される。このようにして搬送量が調整されたスリーブ３９上の現像剤は、規制板２９との対向領域（規制領域７２）に搬送されると、規制領域７２を通過する現像剤の層厚が所定量に規制される。規制領域７２を通過した現像剤は、スリーブ３９の回転に基づいて、感光体４との対向領域（現像領域７４）に到達すると、スリーブ３９と感光体４との間に形成された電界の存在により、キャリアに付着しているトナーが感光体４上の静電潜像画像部に電気的に供給される。
【００２８】
このようにして行われる現像によりトナーが消費されると、消費された量に見合う量のトナーが現像剤に補給されることが好ましい。そのため、現像装置１８のハウジング２０内のトナー濃度（トナーとキャリアの混合比）がトナー濃度センサにより検出され、この検出結果に基づき所定のトナー補給動作が行われるように制御部４８により制御される。制御部４８の制御によりトナー補給動作が行われると、図示しないトナー補給機構が作動し、トナーカートリッジ１０に収容されたトナーが、連結パイプ１１を経由して現像装置１８のハウジング２０内に適宜補給される。
【００２９】
以下、現像剤返し部材５０の構成について具体的に説明する。
【００３０】
現像剤返し部材５０は、樹脂からなる返し部材本体５１を有する。返し部材本体５１は、樹脂からなるため所望の形状に容易に成型することができる。本実施形態において、返し部材本体５１のスリーブ３９との対向面５３は、スリーブ３９の径方向外側に向かって凹入した湾曲面となっている。対向面５３は、搬送量調整ギャップ７１が全体に亘って所望幅となる形状に成型されている。
【００３１】
返し部材本体５１の表面はメッキされており、これによりメッキ層５２が形成されている。ただし、本発明において、メッキ層５２は、必ずしも返し部材本体５１の表面全体に形成する必要はなく、返し部材本体５１の少なくともスリーブ３９との対向面５３を覆うように形成すればよい。対向面５３は、メッキ層５２で覆われることにより摩擦係数が低減されているため、スリーブ３９上の現像剤の余剰分を円滑に押し戻すことができる。また、現像剤返し部材５０は、メッキ層５２を有するため耐久性に優れ、安定的に適量の現像剤を押し戻すことができる。
【００３２】
具体的に、メッキ層５２は、無電解ニッケルメッキ層で構成されており、これにより、樹脂製の返し部材本体５１の表面に均一な厚みのメッキ層を形成できる。さらに具体的に、メッキ層５２は、無電解ニッケル−リンメッキ層で構成することが好ましく、この場合、メッキ層５２のリン含有率は５％未満であることが好ましい。メッキ層５２の厚みは、例えば２μｍ以上１０μｍ以下とされている。メッキ層５２には、スリーブ３９と共通の電源６０が接続されており、上述した現像バイアスと同電位のバイアスがメッキ層５２に印加されるようにしてある。このようにしてメッキ層５２にバイアスを印加することで、メッキ層５２の表面に現像剤が固着し難くすることができる。ただし、メッキ層５２に接続される電源は、電源６０とは別の電源であってもよく、現像バイアスと異なるバイアスをメッキ層５２に印加してもよい。
【００３３】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明において、現像剤返し部材のメッキ層は、必ずしも無電解ニッケル層で構成する必要はなく、樹脂の表面にメッキ可能な種々の材料で構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明に係る現像装置を示す断面図である。
【図３】現像装置の従来例を示す断面図である。
【図４】現像装置の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
２：画像形成装置、３：作像部、４：感光体（静電潜像担持体）、１０：トナーカートリッジ、１８：現像装置、２０：現像装置のハウジング、２２：後スクリュー、２４：前スクリュー、２６：供給ローラ、２８：現像ローラ、２９：規制板（規制部材）、３０：中間転写ベルト、３６：記録シート、３８：固定磁石、３９：スリーブ（現像剤担持体）、４８：制御部、５０：現像剤返し部材、５１：返し部材本体、５２：メッキ層、５３：スリーブとの対向面、６０：電源（バイアス印加装置）、７１：搬送量調整領域、７２：規制領域、７４：現像領域、７８：現像剤攪拌室、８０：前室、８２：後室。
【図１】
2010002630.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010002630.tif 000005
【図４】
2010002630.tif 000006