(57)【要約】【課題】  現像後に現像スリーブ上に残存するトナーを安価に除去することが可能な現像装置を提供する。【解決手段】  一成分トナーを用いる現像装置３２において、トナーを坦持して回転する現像スリーブ６０と、現像位置６４の上流側にあってこの現像スリーブ６０上のトナーを薄層化する薄層化手段６２と、現像位置６４の下流側にあって現像スリーブ６０に圧接された残存トナーを移動させる非導電性のトナー履歴除去部６６とを有するものとする。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一成分トナーを用いる現像装置において、トナーを坦持して回転する現像スリーブと、現像位置の上流側にあってこの現像スリーブ上のトナーを薄層化する薄層化手段と、現像位置の下流側にあって前記現像スリーブに圧接された残存トナーを移動させる非導電性のトナー履歴除去部とを有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
トナーは磁性一成分トナーであることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記トナー履歴除去部は、表面に凸凹を有することを特徴とする請求項１又は２記載の現像装置。
【請求項４】
前記トナー履歴除去部は、弾性部材に設けられ、前記弾性部材の付勢力により現像スリーブに圧接されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記弾性部材にトナー通過孔が形成されていることを特徴とする請求項４記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれかに記載の現像装置を有する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、プリンタ、複写機またはファクシミリなどの画像形成装置で使用される現像装置と及びこれを有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、一成分のトナーを用いる現像装置が知られている。現像剤（トナー）の保持体（現像スリーブ）上に形成された薄層トナーの現像部分については、現像位置において現像されて消費される。その後再び現像スリーブ上にトナーが供給され、トナー薄層化装置により現像スリーブ上に新たな薄層トナーが形成される。しかしながら、現像スリーブ上の非現像部分の薄層トナーは現像位置で消費されず再度トナー薄層化装置を通過する。この現像部分と非現像部分とで現像スリーブ上のトナー量及びトナー帯電量及び薄層化トナーの現像スリーブへの付着力に差が生じてしまうことにより、画像濃度差が発生し、いわゆるゴーストと呼ばれる画像障害が発生していた。また、トナーが現像スリーブ上に長期間保持された状態では、トナーの形状そのものの劣化やトナーに添加した外添剤の剥離が起こるために新たに現像しにくくなるという問題も発生していた。
【０００３】
これらの問題に対し、これまでに、非磁性一成分トナーを使用する現像装置において、発泡体等よりなる導電性弾性材を現像スリーブに接触させ現像スリーブ上全てのトナーに除電用の電圧を印加してトナーを除電し、現像スリーブから剥離させ易くする現像装置が開示されている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２１２３６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１で開示されている現像装置においては、電圧印加装置を用いており、使用環境の変動による導電材料の抵抗値変化やトナー帯電量変化などにより、除電用の電圧印加量が過剰になった場合の現像スリーブと導電性弾性材との間でのリークの発生や、電荷注入量不足による効果の低減などが発生するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、現像スリーブ上のトナーの現像履歴により発生する画像障害を、電気的手段を用いることなしに改善することにある。
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の特徴とするところは、一成分トナーを用いる現像装置において、トナーを坦持して回転する現像スリーブと、現像位置の上流側にあってこの現像スリーブ上のトナーを薄層化する薄層化手段と、現像位置の下流側にあって前記現像スリーブに圧接された残存トナーを移動させる非導電性のトナー履歴除去部とを有することを特徴とする現像装置にある。これにより、トナー履歴除去部の機械的な作用により現像後の現像スリーブ上の残存トナーの移動、すなわち現像スリーブ表面上での移動あるいは現像スリーブからの落下により現像履歴を除去することができ、電気的手段を設けることなく画像障害を改善することができる。
【０００８】
好ましくは、トナーは磁性一成分トナーである現像装置とする。即ち、磁性を有するトナーの場合においても、トナー履歴除去部の機械的な作用により現像後の現像スリーブ上のトナーの現像履歴を除去することができる。
【０００９】
好ましくは、前記トナー履歴除去部は表面に凸凹を有する現像装置とする。これにより、トナー履歴除去部表面の凸凹による散らし（乱し）作用により、現像スリーブ上のトナーの上層と下層の入れ替え効果および現像部分と非現像部分のトナー入れ替え効果を得ることができる。即ち現像後の現像スリーブ上のトナーをトナー履歴除去部により撹拌することで履歴除去作用を発生させることができる。
【００１０】
好ましくは、前記トナー履歴除去部は、弾性部材に設けられ前記弾性部材の付勢力により現像スリーブに圧接された現像装置とする。これにより、弾性部材の付勢力によってトナー履歴除去部の現像スリーブへの均一な圧接を行うことが可能となる。したがって均一の圧接により現像スリーブ上のトナーの掻き落とし作用を向上させることができ、現像スリーブ上のトナー付着量を低下させることができる。トナー付着量が低下した現像スリーブには新たにトナーが多く供給されることから、現像スリーブ上の現像履歴をより残りにくくすることができる。
【００１１】
好ましくは、前記弾性部材にトナー通過孔が形成されている現像装置とする。これにより、現像スリーブ上から掻き落とされたトナーは弾性部材に設けられたトナー通過孔を通過し、現像室内に戻り、再度現像室内で新しく供給されたトナーと混ざり撹拌されるため現像履歴を除去することができる。
【００１２】
本発明は上記の現像装置を有する画像形成装置を含むものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に給紙装置１８が設けられている。
【００１４】
排出部１６は、画像形成装置１２に対して回動自在の傾斜部２２を有する。この傾斜部２２は排出口部分が低く、前面方向（図１の右方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜しており、排出口部分を下端とし、高くなった先端を上端としている。この傾斜部２２は下端を中心に回動自在であるよう画像形成装置本体１２に支持されている。図１において２点鎖線で示すように、傾斜部２２を上方に回転して開いたときには、開放部２４が形成され、この開放部２４を介してプロセスカートリッジ４０が脱着できるようにしてある。
【００１５】
像形成手段１４は、例えば電子写真方式のもので、感光体からなる像坦持体２６とこの像坦持体２６を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置２８と、この帯電装置２８により帯電された像坦持体２６に、光により潜像を書き込む光書込み装置３０と、この光書込み装置３０により形成された像坦持体２６の潜像を現像剤により可視化する現像装置３２と、この現像装置３２による現像剤像をシートに転写する例えば転写ロールからなる転写装置３４と、像坦持体２６に残存する現像剤をクリーニングする例えばブレードからなるクリーニング装置３６と、転写装置３４により転写された用紙上の現像剤像を用紙に定着させる例えば加圧ロールと加熱ロールからなる定着装置３８とから構成されている。光書込み装置３０は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、給紙装置１８の給紙カセット２０と平行で画像形成装置本体１２の前面（図１の右側面）近傍に配置され、現像装置３２内を横切って像坦持体２６を露光する。また、現像装置３２は、像坦持体２６と対向する後述する現像スリーブ６０を備えた現像ロール４２を有する。
【００１６】
プロセスカートリッジ４０は、像坦持体２６、帯電装置２８、現像装置３２及びクリーニング装置３６を一体化したものである。このプロセスカートリッジ４０は、排出部１６の傾斜部２２の直近下方に配置されており、前述したように、傾斜部２２を開いたときに形成される開放部２４を介して脱着される。
【００１７】
また、画像形成装置本体１２には、例えばレジストロール４４が転写装置３４の上流側（図１の下方側）に配置されている。給紙装置１８の給紙カセット２０からピックアップロール４７によりピックアップされフィードロール４９とリタードロール５１を介して搬送路４５に搬送された用紙はこのレジストロール４４により一時停止され、所定のタイミングで像形成手段１４に送られて像が形成され、排出ロール４６により排出部１６へ排出される。
【００１８】
ただし、両面印刷の場合は、反転路に戻される。即ち、排出ロール４６の手前は２股に分かれ、その分かれた部分に切換爪４８が設けられていると共に、分かれた部分からレジストロール４４まで戻る反転路５０が形成されている。この反転路５０には搬送ロール５２ａ〜５２ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換爪４８が反転路５０を開く側に切り換えられ、排出ロール４６に用紙の後端手前からかかる時点で排出ロール４６が反転し、用紙が反転路５０に導かれ、レジストロール４４、転写装置３４と像坦持体２６との間及び定着装置３８を通って排出部１６へ排出されるものである。
【００１９】
次に、本発明の一実施形態の現像装置３２を図面に基づいて説明する。
図２及び図３に本発明の第１の実施形態の現像装置３２の様子を示している。なお図３は図２の要部拡大図である。なおこの実施形態の現像装置３２においては磁性一成分トナーを使用している。
現像装置３２には、トナーを搬送するトナー搬送機構５４と、トナー搬送機構５４により搬送されたトナーを収納するトナー収納部５６と、現像を行う現像室５８と、現像室５８に搬送されたトナーを付着し、像坦持体２６を現像する現像スリーブ６０を有する現像ロール４２と、現像スリーブ６０上のトナーを薄層化するトナー薄層化装置（薄層化手段）６２とが設けられており、さらに現像位置６４の下流側でかつ薄層化装置６２の上流側にトナー履歴除去部６２が現像スリーブ６０に圧接された状態で設けられている。なお、現像スリーブ６０は、内部にマグネット（図示省略）が設置されている。またトナー薄層化装置６２は、現像前の現像スリーブ６０上のトナーを薄層化するために現像位置の上流側に設置されている。
【００２０】
この現像装置３２においては、トナーはトナー搬送機構５４により、トナー収納部５６から現像室５８へ搬送される。次いで現像室５８へ搬送されたトナーは静電気力、分子間力及び現像スリーブ６０内に設置されたマグネットによる磁力などにより、現像スリーブ６０上に付着する。現像スリーブ６０上に付着したトナーは、トナー薄層化装置６２により薄層化され、現像位置６４において像坦持体２６に現像される。
【００２１】
現像装置３２には、上述したように現像位置６４の下流側でかつトナー薄層化装置６２の上流側に、現像スリーブ６０に圧接された残存トナーを移動させる非導電性のトナー履歴除去部６６が設けられている。このトナー履歴除去部６６は、現像室５８の壁６８に固定された支持部７０により支持されている。支持部７０は例えば薄板ばね等の弾性体から構成され、現像スリーブ６０の軸方向全長に亘って形成されている。この支持部７０は斜めに折れ曲がっており、この支持部７０の一端が壁６８に固定され、他端が現像スリーブ６０側に伸びている。またこの支持部７０には、図４に示すように、トナー履歴除去部６６の手前近傍にトナー通過孔７４が形成されている。このトナー通過孔７４によりトナー履歴除去部６６により現像スリーブ６０上から掻き落とされたトナーが現像室５８に回収される。現像室５８に回収されたトナーは再度現像室５８内で新しいトナーと撹拌されるため現像履歴が除去される。
【００２２】
図３に示すように現像ロール４２が現像装置３２に装着されていないときには、支持部７０はトナー履歴除去部６６側端部が若干上方になるように傾斜した状態で現像室５８の壁６８に取り付けられ、トナー履歴除去部６６は支持部７０のトナー履歴除去部６６側端部に設けられている。そして現像ロール４２が装着された際に、トナー履歴除去部６６が下方に押されて、支持部７０が水平になるように弾性変形する。このとき、トナー履歴除去部６６は支持部７０で支持されているため、上方に付勢された状態となり、トナー履歴除去部６６が現像スリーブ６０に対して均一に圧接された状態となる。したがって、トナー履歴除去部６６の均一な圧接により現像スリーブ６０上のトナーの掻き落とし作用を向上させることができ、現像スリーブ６０上のトナー付着量を低下させることができる。
【００２３】
また、トナー履歴除去部６６は、非導電性であって現像スリーブ６０を傷つけず現像スリーブ６０上のトナーを掻き落とすことが可能な程度の硬度を有するものとし表面に凸凹を有するものであるのが望ましく、例えば、テフロン（登録商標）製のフェルト材、非導電性の発泡材あるいは非導電性の不織布を用いることができる。なおこの実施形態においては、トナー履歴除去部６６としてテフロン（登録商標）製フェルト材を用いている。このテフロン（登録商標）のフェルトの表面は凸凹を有しており、この凸凹の散らし（乱し）作用により、現像スリーブ６０上のトナーの上層と下層の入れ替え効果および現像部分と非現像部分のトナー入れ替え効果が得られる。即ち現像後の現像スリーブ６０上のトナーをトナー履歴除去部６６により撹拌することで履歴除去作用を発生させることができる
【００２４】
なおこの実施形態においては、図３に詳しく示すようにトナー履歴除去部６６の角部を現像スリーブ６０に圧接させてトナーの現像履歴を除去しているが、現像スリーブ６０に圧接する部分は角部以外であってもよく現像スリーブ６０上のトナーを移動させて現像履歴を除去することが可能であればどの位置で圧接されていてもよい。
【００２５】
この実施形態においては、掻落し作用と散らし作用とトナー通過孔７４による掻き落とした後のトナーの新たなトナーとの撹拌の作用の３つの作用により、トナー履歴除去部６６で現像後の現像スリーブ６０上の現像後の現像スリーブ６０上の残存トナーの現像スリーブ６０表面上で移動させたり、現像スリーブ６０から掻き落としたりすることができ、トナー履歴除去部６６の機械的な作用で現像スリーブ６０上のトナーの現像履歴を除去することができる。したがって電気的手段を用いることなく現像スリーブ６０上のトナーの現像履歴を除去することができ、新たな薄層トナーを形成する際には、現像部と非現像部との間に生じる現像スリーブ６０上のトナー量及びトナー帯電量差、薄層化トナーの現像スリーブ６０の付着力差が生じにくくなるため、画像濃度差の発生を防止することができる。
【００２６】
次に本発明のトナー履歴除去部６６の第２の実施形態を示す。
この実施形態においては、トナー履歴除去部６６として図５に示すブラシ状のものを用いた。この実施形態においても、第１の実施形態と同様に、トナー履歴除去部６６は弾性を有し、トナー通過孔７４が形成された支持部７０で支持されている。そのため、トナー履歴除去部６６は上方に付勢された状態となり、トナー履歴除去部６６が現像スリーブ６０に対して均一に圧接された状態となる。したがって、トナー履歴除去部６６の均一な圧接により現像スリーブ６０上のトナーの掻き落とし作用を向上させることができ、現像スリーブ６０上のトナー付着量を低下させることができる。
【００２７】
また、この実施形態のトナー履歴除去部６６は、ブラシ状であることから表面に凸凹を有しており、この凸凹の散らし（乱し）作用により、現像スリーブ６０上のトナーの上層と下層の入れ替え効果および現像部分と非現像部分のトナー入れ替え効果が得られる。
【００２８】
次に本発明のトナー履歴除去部６６の第３の実施形態を示す。
この実施形態においては、トナー履歴除去部６６として図６に示すくし状のものを用いた。この実施形態においても、第１の実施形態と同様に、トナー履歴除去部６６は弾性を有し、トナー通過孔７４が形成された支持部７０で支持されている。そのため、トナー履歴除去部６６は上方に付勢された状態となり、トナー履歴除去部６６が現像スリーブ６０に対して均一に圧接された状態となる。したがって、トナー履歴除去部６６の均一な圧接により現像スリーブ６０上のトナーの掻き落とし作用を向上させることができ、現像スリーブ６０上のトナー付着量を低下させることができる。
【００２９】
また、この実施形態のトナー履歴除去部６６は、くし状であることから表面に凸凹を有しており、この凸凹の散らし（乱し）作用により、現像スリーブ６０上のトナーの上層と下層の入れ替え効果および現像部分と非現像部分のトナー入れ替え効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上述べたように、本発明は、現像後に現像スリーブ上に残存するトナーの現像履歴を、電気的手段を用いることなしに除去でき画像障害を改善することが可能な現像装置とこれを有する画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る現像装置の概要を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る現像装置の要部拡大断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るトナー履歴除去装置の概要を示す正面斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るトナー履歴除去部の概要を示す正面斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るトナー履歴除去部の概要を示す正面斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  画像形成装置
２６  像坦持体
３２  現像装置
４２  現像ロール
５４  トナー搬送機構
５６  トナー収納部
５８  現像室
６０  現像スリーブ
６２  トナー薄層化装置
６４  現像位置
６６  トナー履歴除去部
６８  （現像室の）壁
７０  支持部
７４  トナー通過孔
【図１】
2006171557.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006171557.tif 000005
【図４】
2006171557.tif 000006
【図５】
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【図６】
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