(57)【要約】【課題】  現像剤の薄層乱れの発生を確実に防止することができる現像装置を提供する。【解決手段】  現像ローラ５４は、磁性１成分現像剤をその周面に付着させ、付着させた磁性１成分現像剤を感光体ドラムに供給し、トナー層厚規制部材５７は、現像ローラ５４に付着した磁性１成分現像剤の薄膜規制を行い、クリーニング部材５８は、感光体ドラムに供給されずに残った磁性１成分現像剤を現像ローラ５４から除去し、除電部材５９は、クリーニング部材５８によって除去された磁性１成分現像剤が移動する経路上に設けられ、磁性１成分現像剤を除電する。【選択図】      図７
2006330508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性１成分現像剤を用いて現像する現像装置であって、
前記磁性１成分現像剤をその周面に付着させ、付着させた前記磁性１成分現像剤を感光体に供給する現像ローラと、
前記現像ローラに付着した前記磁性１成分現像剤の薄膜規制を行う薄膜規制部材と、
前記感光体に供給されずに残った前記磁性１成分現像剤を前記現像ローラから除去するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材によって除去された前記磁性１成分現像剤が移動する経路上に設けられ、前記磁性１成分現像剤を除電する除電部材とを備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記除電部材は接地されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記除電部材には、前記磁性１成分現像剤の電荷を除電するバイアス電荷が印加されることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項４】
前記クリーニング部材の先端が前記現像ローラの表面に当接する位置と、前記現像ローラの表面から離間する位置とに前記クリーニング部材を移動させる移動手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記クリーニング部材の先端が前記現像ローラに当接した状態で、前記クリーニング部材を前記現像ローラの軸方向に揺動させる揺動手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置における感光体に現像剤を供給して現像する現像装置、さらに詳しくは磁性１成分現像剤を使用する形態の現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、１成分現像剤を用いた現像システムには、現像スリーブ上の磁性トナーを非接触磁性ブレードを用いて薄層規制を行う磁性１成分現像システムと、非磁性トナーを接触ブレードを用いて薄層規制を行う非磁性１成分現像システムとがある。前者は、高速印刷や高耐久を必要とするシステムに採用され、後者は、低速印刷やカートリッジ式のユニット交換可能な比較的高耐久を必要としないシステム、あるいは色再現性の問題により、トナー内に磁性体を入れることができないシステムに採用されている。
【０００３】
上述のように、高速、高耐久のシステムにおいては、接触ブレードの耐久性の問題から、非接触磁性ブレードを用いた磁性１成分方式が採用されていることが多い。
【０００４】
例えば、特許文献１では、ウレタンゴム等による接触ブレードを用いて薄層規制を行うシステムにおいて、現像スリーブ上のトナーを剥ぎ取る剥ぎ取りローラを用いたシステムが提案されている。また、特許文献２では、非接触磁性ブレードを用いて薄層規制を行い、現像スリーブ表面の現像残トナーを除去するためのスクレーパーを弾接させたシステムが提案されている。
【特許文献１】特開平９−２１１９５７号公報
【特許文献２】特開平４−２９５８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高速、高耐久を目指し、非接触磁性ブレードを用いてトナーの薄層を規制する磁性１成分現像においては、トナーの帯電性が高い場合や、遊離した微粉トナーやトナーの外添剤、あるいは現像スリーブの表面性、磁気拘束力等の影響により、現像スリーブ上でトナーの薄層乱れが発生することがある。このトナーの薄層乱れは、低湿環境下において、またプロセス速度の速いシステムにおいて、発生頻度が増す傾向が有り、過帯電粒子の帯電凝集が要因の１つと考えられている。
【０００６】
上述の特許文献１及び特許文献２のように、現像スリーブ表面にローラないし、接触ブレード、スクレーパー等の弾性部材を常時当接した場合、通常の帯電状態よりも帯電量の高い剥離現像剤が通常の帯電状態の現像剤と混合し、トナーの異常帯電による凝集が発生し、トナーの薄層乱れを確実に防止することは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、現像剤の薄層乱れの発生を確実に防止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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る現像装置は、磁性１成分現像剤を用いて現像する現像装置であって、前記磁性１成分現像剤をその周面に付着させ、付着させた前記磁性１成分現像剤を感光体に供給する現像ローラと、前記現像ローラに付着した前記磁性１成分現像剤の薄膜規制を行う薄膜規制部材と、前記感光体に供給されずに残った前記磁性１成分現像剤を前記現像ローラから除去するクリーニング部材と、前記クリーニング部材によって除去された前記磁性１成分現像剤が移動する経路上に設けられ、前記磁性１成分現像剤を除電する除電部材とを備える。
【０００９】
この構成によれば、現像ローラによって、その周面に付着させた磁性１成分現像剤が感光体に供給され、薄膜規制部材によって、現像ローラに付着した磁性１成分現像剤の薄膜規制が行われる。そして、クリーニング部材によって、感光体に供給されずに残った磁性１成分現像剤が現像ローラから除去され、クリーニング部材により除去された磁性１成分現像剤が移動する経路上に設けられた除電部材によって、磁性１成分現像剤が除電される。
【００１０】
したがって、現像ローラから剥離された現像剤が異常帯電していた場合であっても、除電部材に接触することによってその電荷を低減することができ、通常の帯電状態よりも帯電量の高い剥離現像剤が通常の帯電状態の現像剤と混合されても異常帯電による凝集を防止することができ、トナーの薄層乱れの発生を確実に防止することができる。また、除電部材は、クリーニング部材により除去された磁性１成分現像剤が移動する経路上に設けられており、現像ローラに付着する前の現像剤と接触することは無いので、不必要に現像剤の電荷を下げ、現像性を低下させることを防止することができる。
【００１１】
また、上記の現像装置において、前記除電部材は接地されていることが好ましい。この構成によれば、除電部材は接地されているので、異常帯電した現像剤の電荷を確実に低減することができる。
【００１２】
また、上記の現像装置において、前記除電部材には、前記磁性１成分現像剤の電荷を除電するバイアス電荷が印加されることが好ましい。この構成によれば、除電部材には磁性１成分現像剤の電荷を除電するバイアス電荷が印加されるので、異常帯電した現像剤の電荷を確実に低減することができる。
【００１３】
また、上記の現像装置において、前記クリーニング部材の先端が前記現像ローラの表面に当接する位置と、前記現像ローラの表面から離間する位置とに前記クリーニング部材を移動させる移動手段をさらに備えることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、移動手段によって、感光体に供給されずに残った磁性１成分現像剤を現像ローラから除去するクリーニング部材の先端が現像ローラの表面に当接する位置と、現像ローラの表面から離間する位置とにクリーニング部材が移動される。
【００１５】
したがって、クリーニング部材の先端が現像ローラの表面に当接する位置と、現像ローラの表面から離間する位置とにクリーニング部材が移動されるので、常にクリーニング部材の先端を現像ローラの表面に当接させた場合に比して、現像装置の耐久性を向上させることができる。
【００１６】
また、上記の現像装置において、前記クリーニング部材の先端が前記現像ローラに当接した状態で、前記クリーニング部材を前記現像ローラの軸方向に揺動させる揺動手段をさらに備えることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、揺動手段によって、感光体に供給されずに残った磁性１成分現像剤を現像ローラから除去するクリーニング部材の先端が現像ローラに当接した状態で、クリーニング部材が現像ローラの軸方向に揺動される。
【００１８】
したがって、現像ローラの表面から現像剤の剥離動作を行う際に、クリーニング部材の先端が現像ローラに当接した状態で現像ローラの軸方向に当該クリーニング部材をスラスト動作させるので、クリーニング部材の先端が現像ローラの表面に沿いやすく、また、せん断力も発生することから、スラスト動作が無い場合に比べて、小さな接触圧でも容易に剥離動作を行うことができ、トナーの薄層乱れの発生を確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、現像ローラから剥離された現像剤が異常帯電していた場合であっても、除電部材に接触することによってその電荷を低減することができ、通常の帯電状態よりも帯電量の高い剥離現像剤が通常の帯電状態の現像剤と混合されても異常帯電による凝集を防止することができ、トナーの薄層乱れの発生を確実に防止することができる。また、除電部材は、クリーニング部材により除去された磁性１成分現像剤が移動する経路上に設けられており、現像ローラに付着する前の現像剤と接触することは無いので、不必要に現像剤の電荷を下げ、現像性を低下させることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態に係る現像装置について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る画像形成装置の一種であるプリンタの内部構造の一実施形態を説明するための正面断面視の説明図である。この図に示すように、プリンタ（画像形成装置）１０は、印刷処理に供する用紙Ｐを貯留する用紙貯留部１２と、この用紙貯留部１２に貯留された用紙束Ｐ１から繰り出された１枚ずつの用紙（被転写材）Ｐに対して画像の転写処理を施す転写部１３と、この転写部１３で転写処理の施された用紙Ｐに対して定着処理を施す定着部１４とが装置本体１１に内装されると共に、定着部１４で定着処理の施された用紙Ｐが排紙される排紙部１５が装置本体１１の頂部に設けられることによって構成されている。
【００２２】
用紙貯留部１２には、所定数（本実施形態では１つ）の用紙カセット１２１が装置本体１１に対して挿脱自在に設けられている。用紙カセット１２１の上流端（図１の右方）には、用紙束Ｐ１から１枚ずつの用紙Ｐを繰り出させるピックアップローラ１２２が設けられている。このピックアップローラ１２２の駆動によって用紙カセット１２１から繰り出された用紙Ｐは、給紙搬送路１２３およびこの給紙搬送路１２３の下流端に設けられたレジストローラ対１２４を介して転写部１３に給紙されるようになっている。
【００２３】
転写部１３は、コンピュータ等から電送された画像情報に基づき用紙Ｐに転写処理を施すものであり、前後方向（図１の紙面と直交する方向）に延びるドラム心回りに回転可能に設けられた感光体ドラム（像担持体）２０の周面に沿うように、当該感光体ドラム２０の直上位置から時計方向に向けて帯電ローラ３０、露光装置４０、現像装置５０、転写ローラ６０及びクリーニング装置７０が配設されることによって構成されている。
【００２４】
感光体ドラム２０は、周面に静電潜像及びこの静電潜像に沿ったトナー像（可視像）を形成させるためのものであり、周面にアモルファスシリコン層が積層され、これによってこれらの像を形成させるのに適したものになっている。
【００２５】
帯電ローラ３０は、ドラム心回り時計方向に回転している感光体ドラム２０の周面に一様な電荷を形成させるものであり、周面が感光体ドラム２０の周面と当接しながら従動回転しつつ当該感光体ドラム２０へ電荷を付与するようになっている。なお、帯電ローラ３０に代えてワイヤからのコロナ放電により感光体ドラム２０の周面に電荷を付与するコロナ放電方式のものを採用してもよい。
【００２６】
露光装置４０は、コンピュータ等の外部の機器から電送されてきた画像データに基づき強弱の付与されたレーザー光を回転している感光体ドラム２０の周面に照射し、これによる感光体ドラム２０周面のレーザー光が照査された部分の電荷の消去によって当該感光体ドラム２０の周面に静電潜像を形成させるものである。
【００２７】
現像装置５０は、感光体ドラム２０の周面にトナー（現像剤）を供給することによって周面の静電潜像が形成された部分にトナーを付着させ、これによって感光体ドラム２０の周面にトナー像を形成させるものである。なお、現像装置５０には、着脱可能なトナーコンテナ５０１からトナーが供給される。
【００２８】
転写ローラ６０は、感光体ドラム２０の直下位置に送り込まれた用紙Ｐに対して当該感光体ドラム２０の周面に形成されているプラスに帯電したトナー像を用紙Ｐに転写させるものであり、トナー像の電荷と逆極性であるマイナスの電荷を用紙Ｐに付与するようになっている。
【００２９】
したがって、感光体ドラム２０の直下位置に到達した用紙Ｐは、転写ローラ６０と感光体ドラム２０とによって押圧挟持されつつ、プラスに帯電した感光体ドラム２０周面のトナー像がマイナスに帯電した用紙Ｐの表面に向けて引き剥がされ、これによって用紙Ｐに対し転写処理が施されることになる。
【００３０】
クリーニング装置７０は、転写処理後の感光体ドラム２０の周面に残留しているトナーを取り除いて清浄化するためのものである。この転写ローラ６０によって清浄化された感光体ドラム２０の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電ローラ３０へ向かうことになる。
【００３１】
定着部１４は、転写部１３によって転写処理の施された用紙Ｐのトナー像に加熱による定着処理を施すものであり、内部に通電発熱体が装着されたヒートローラ１４１と、このヒートローラ１４１の下部で周面同士が対向配置された加圧ローラ１４２とを備えて構成されている。そして、転写処理後の用紙Ｐは、ローラ心回りに時計方向に向けて駆動回転しているヒートローラ１４１と、ローラ心回りに反時計方向に向けて従動回転している加圧ローラ１４２との間のニップ部を通過することによって、ヒートローラ１４１からの熱を得て定着処理が施されるようになっている。定着処理の施された用紙Ｐは、排紙搬送路１４３を通って排紙部１５へ排出されることになる。
【００３２】
排紙部１５は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって形成され、この凹没した凹部の底部に排紙された用紙Ｐを受ける排紙トレイ１５１が形成されている。
【００３３】
次に上記プリンタに用いられる本発明の一実施形態に係る現像装置５０について説明する。
【００３４】
図２は、本発明の第１の実施形態における現像装置の構成を示す断面図である。この現像装置５０のトナー収納部分５１には磁性１成分現像剤（以下、単にトナーとする）が収納されており、このトナーを攪拌する２つの攪拌パドル５２，５３が備えられている。なお、本実施の形態における攪拌パドル５２，５３はそれぞれ反時計回りに回転するが、本発明は特にこれに限定されず、時計回りに回転してもよく、また、一方の攪拌パドルが反時計回りに回転し、他方の攪拌パドルが時計回りに回転してもよい。また、トナーを感光体ドラム２０表面に移行させるための現像ローラ５４が、感光体ドラム２０に対向する位置に設けられている。
【００３５】
上記現像ローラ５４は、アルミニウム等の非磁性材によって構成された円筒状の回転スリーブ５５と、この回転スリーブ５５に内包されるマグネットロール５６とからなり、このマグネットロール５６の位置が固定された状態でその周囲を上記回転スリーブ５５が回転する構成となっている。この回転スリーブ５５内のマグネットロール５６は従来と同じく、後述のトナー層厚規制部材５７に対向する位置にＳ極、感光体ドラム２０と対向する位置にＮ極を配置し、この現像極Ｎの回転スリーブ回転方向下流側にＳ極、更に下流側にＮ極が配置されている。
【００３６】
トナー層厚規制部材（薄膜規制部材）５７は、上記回転スリーブ５５（現像ローラ５４）に対峙して設けられ、トナー層厚規制部材５７の端部と回転スリーブ５５との間に所定間隔の隙間が設けられている。トナーコンテナ５０１（図１）からトナー収納部分５１内に補給されたトナーは、攪拌パドル５２，５３により攪拌され、現像ローラ５４側へ送られる。現像ローラ５４の回転スリーブ５５上のトナーは、トナー層厚規制部材５７との隙間を通過する際に層厚が規制され、回転スリーブ５５の表面との摩擦により帯電した状態で感光体ドラム２０との現像ニップに搬送される。現像ローラ５４と感光体ドラム２０との現像ニップでは、交流と直流を重畳した、現像バイアス電界により、感光体ドラム２０上の潜像部分にトナーを飛翔させ、現像させている。
【００３７】
クリーニング部材５８は、現像に使用されずに回収された回転スリーブ５５上のトナーを剥ぎ取る。クリーニング部材５８は、現像ローラ５４の回転軸に平行となる位置に軸心を有するステー５８２と、ステー５８２の表面に軸方向に沿って取り付けられた掻き取り部材５８１とで構成される。掻き取り部材５８１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等の弾性を有する樹脂材料、もしくはウレタンゴム等の弾性体から形成される。ステー５８２は、非磁性の金属もしくは樹脂で形成される。掻き取り部材５８１はステー５８２に接着もしくは固定され、後述するクリーニング部材駆動部１０１によってステー５８２部分が回動されることにより、掻き取り部材５８１先端を回転スリーブ５５から離接させる。なお、ステー５８２は、回転支点となる丸棒状であってもよいし、平板状もしくは角棒状であって、その端部に支点用のピンを有するものであってもよい。
【００３８】
また、クリーニング部材５８の先端の回転スリーブ５５と接触する位置は、回転スリーブ５５内部に設置されたマグネットロール５６の垂直磁力が小さく、クリーニング部材５８の当接によって、容易にスリーブ上からトナーを剥離することが可能な磁極間が好ましい。
【００３９】
このように、現像ローラ５４の回転軸に平行となる位置に軸心を有するステー５８２の表面に軸方向に沿って取り付けられた掻き取り部材５８１が現像ローラ５４の表面に当接する位置と、掻き取り部材５８１が現像ローラ５４の表面から離間する位置とにステー５８２が回転される。したがって、ステー５８２を回転させるという簡単な構成で、掻き取り部材５８１が現像ローラ５４の表面に当接する位置と、掻き取り部材５８１が現像ローラ５４の表面から離間する位置とに移動させることができる。
【００４０】
また、クリーニング部材５８の少なくとも回転スリーブ５５に接触する部分（掻き取り部材５８１）は、ＰＥＴフィルム等の弾性を有する樹脂材料、もしくはウレタンゴム等のゴム材料で構成されている。このように、クリーニング部材５８の少なくとも現像ローラ５４に当接する部分が弾性体で形成されているので、弾力性によって先端縁部が現像ローラ５４の周面を押圧した状態にすることができ、周面に付着している現像剤を確実に掻き落すことができ、現像ローラ５４の周面を傷つけたり、表面処理を摩滅させたりすることを防止することができる。
【００４１】
また、クリーニング部材５８の離接動作は回動によるものに限らず、平行移動するものであっても良い。この場合、クリーニング部材５８の先端が現像ローラ５４の表面に当接する位置と、クリーニング部材５８の先端が現像ローラ５４の表面から離間する位置とにクリーニング部材５８が平行移動される。したがって、クリーニング部材５８を平行移動させるという簡単な構成で、クリーニング部材５８の先端が現像ローラ５４の表面に当接する位置と、クリーニング部材５８の先端が現像ローラ５４の表面から離間する位置とに移動させることができる。
【００４２】
アモルファスシリコン製の感光体ドラム２０を用いた画像形成装置においては、現像装置５０を短期間で交換することなく、トナーのみの補給で長期間使用可能な現像システムが求められる。そのため、回転スリーブ５５の材質には、表面のブラスト処理の摩滅の起こりにくいステンレス材料が用いられ、耐久性を向上させている。しかしながら、このステンレス材料は、トナーに対する帯電付与性が高く、チャージアップの起こりやすい低湿環境において、荷電性の高いトナーを用いた場合、トナーの薄層乱れが生じやすい。逆に、トナーの荷電性を下げたものを用いて薄層乱れを防止しようとした場合、現像性の低下により画像濃度が下がる傾向になり、電源投入直後や高温高湿環境において、その濃度低下が顕著になるという問題が発生する。また、システム速度が速い高速機になるほど、トナーのチャージアップが促進され、より薄層乱れが発生しやすい。
【００４３】
そこで、上述のような問題点に対して、画像濃度維持を考慮し、荷電性を上げたトナーを用いた場合の薄層乱れを防止するために、図２に示すように、現像装置５０内部に回転スリーブ５５の表面から現像残トナーを剥離するためのクリーニング部材５８を設け、その先端が、回転スリーブ５５から離間した第１の位置（図２の一点鎖線で示す位置）と、回転スリーブ５５に接触した第２の位置（図２の実線で示す位置）とに移動可能とする。そして、通常の現像動作を行う場合、クリーニング部材５８は第１の位置にあり、必要に応じて、自動あるいは手動にて第２の位置に移動させ、回転スリーブ５５上のチャージアップトナーを剥離した後、改めて薄層形成することにより、薄層乱れを防止する。また、クリーニング部材５８は必要最小限の間クリーニング動作を行うだけであるので、常時、接触させるものと異なり、システムの耐久性を損なうことがなく、長寿命化を実現することができる。
【００４４】
クリーニング部材駆動部１０１は、クリーニング部材５８の先端が回転スリーブ５５の表面に当接する位置と、回転スリーブ５５の表面から離間する位置とにクリーニング部材５８を移動させる。なお、クリーニング部材駆動部１０１が移動手段の一例に相当する。
【００４５】
図３は、クリーニング部材が回転スリーブから離間する位置にある場合について説明するための拡大図であり、図４は、クリーニング部材が回転スリーブに当接する位置にある場合について説明するための拡大図である。
【００４６】
図３に示すように、現像ローラ５４は、反時計回り（矢印Ｙ１）の方向へ回転する。このとき、クリーニング部材５８を回転スリーブ５５から離間させる場合、クリーニング部材駆動部１０１は、クリーニング部材５８のステー５８２を反時計回り（矢印Ｙ２）の方向へ回転させる。その結果、掻き取り部材５８１は、回転スリーブ５５から離間する位置へ移動し、現像装置５０のハウジングの底面部分に当接する。回転スリーブ５５の表面の残留トナーは、回転スリーブ５５と掻き取り部材５８１との間を矢印Ｙ３の方向へ送られる。
【００４７】
一方、図４に示すように、クリーニング部材５８を回転スリーブ５５に当接させる場合、クリーニング部材駆動部１０１は、クリーニング部材５８のステー５８２を時計回り（矢印Ｙ４）の方向へ回転させる。その結果、掻き取り部材５８１は、回転スリーブ５５に当接する位置へ移動する。そして、回転スリーブ５５が矢印１の方向へ回転することによって、回転スリーブ５５の表面の残留トナーが掻き取り部材５８１によって剥ぎ取られる。クリーニング部材５８によって剥ぎ取られたトナーは、掻き取り部材５８１と現像装置５０のハウジングの底面部分との間を矢印Ｙ５の方向へ送られる。
【００４８】
このように、現像ローラ５４によって、その周面に付着させた磁性１成分現像剤が感光体ドラム２０に供給され、トナー層厚規制部材５７によって、現像ローラ５４に付着した磁性１成分現像剤の薄膜規制が非接触により行われる。そして、クリーニング部材駆動部１０１によって、感光体ドラム２０に供給されずに残った磁性１成分現像剤を現像ローラ５４から除去するクリーニング部材５８の先端が現像ローラ５４の表面に当接する位置と、現像ローラ５４の表面から離間する位置とにクリーニング部材５８が移動される。
【００４９】
したがって、クリーニング部材５８の先端を現像ローラ５４の表面に当接させることによって、感光体ドラム２０に供給されずに残った磁性１成分現像剤が現像ローラ５４の表面から掻き取られるので、現像ローラ５４の周面に凝集した凝集現像剤が剥離し、トナーの薄層乱れの発生を防止することができる。また、クリーニング部材５８の先端が現像ローラ５４の表面に当接する位置と、現像ローラ５４の表面から離間する位置とにクリーニング部材５８が移動されるので、常にクリーニング部材５８の先端を現像ローラの表面に当接させた場合に比して、現像装置５０の耐久性を向上させることができる。
【００５０】
図２に戻って、クリーニング部材駆動部１０１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１０２に接続されている。ＣＰＵ１０２は、温湿度検知部１０３、処理枚数検知部１０４、駆動時間検知部１０５、印字率検知部１０６及びＩ／Ｆ（インターフェース）部１０７に接続されている。
【００５１】
温湿度検知部１０３は装置内の温度及び湿度を検知する。処理枚数検知部１０４は、印刷処理した記録紙の枚数をカウントする。駆動時間検知部１０５は、プリンタ１０の駆動時間を計測する。印字率検知部１０６は、印字されている用紙全体の面積に対する印字部分の積算面積の割合を表す印字率を計測する。Ｉ／Ｆ（インターフェース）部１０７は操作パネル１０８に接続されており、ユーザが操作パネル１０８を用いて入力したクリーニング動作開始指示を受け付ける。
【００５２】
ＣＰＵ１０２は、温湿度検知部１０３、処理枚数検知部１０４、駆動時間検知部１０５、印字率検知部１０６及びＩ／Ｆ部１０７から入力される情報のうちの少なくとも１つに基づいて、クリーニング部材５８を回転スリーブ５５に当接させるか否かを判断する。クリーニング部材５８を回転スリーブ５５に当接させると判断された場合、ＣＰＵ１０２は、クリーニング部材５８を回転スリーブ５５に当接させる旨の制御信号をクリーニング部材駆動部１０１へ出力する。一方、クリーニング部材５８を回転スリーブ５５に当接させないと判断された場合、ＣＰＵ１０２は、クリーニング部材５８を回転スリーブ５５から離間させる旨の制御信号をクリーニング部材駆動部１０１へ出力する。ＣＰＵ１０２は、薄層乱れが発生する条件を予め記憶しており、温度、湿度、処理枚数、駆動時間及び印字率のうちの少なくとも１つが当該条件に当てはまる場合、クリーニング部材５８を回転スリーブ５５に当接させる旨の制御信号をクリーニング部材駆動部１０１へ出力する。なお、ＣＰＵ１０２が判断手段の一例に相当する。
【００５３】
クリーニング部材駆動部１０１は、ＣＰＵ１０２から入力される制御信号に基づいて、回転スリーブ５５の表面に当接する位置と、回転スリーブ５５の表面から離間する位置とにクリーニング部材５８を移動させる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、温湿度検知部１０３、処理枚数検知部１０４、駆動時間検知部１０５、印字率検知部１０６及びＩ／Ｆ部１０７を備えているが、本発明は特にこれに限定されず、温湿度検知部１０３、処理枚数検知部１０４、駆動時間検知部１０５、印字率検知部１０６及びＩ／Ｆ部１０７のうちの少なくとも１つを備えていればよい。
【００５５】
次に、第１の実施形態における現像装置の動作について具体的に説明する。まず、クリーニング部材駆動部１０１は、掻き取り部材５８１を現像ローラ５４から離間する第１の位置に移動させる。通常の現像動作では、掻き取り部材５８１がこの第１の位置に配置された状態で行われる。
【００５６】
ここで、例えば、ＣＰＵ１０２は、トナーの薄層乱れが発生し易い条件として、装置内の温度が１０度以下であり、且つ装置内の湿度が２０パーセント以下であるという条件を予め記憶している。この場合、ＣＰＵ１０２は、温湿度検知部１０３によって検知された装置内の温度が１０度以下であり、且つ装置内の湿度が２０パーセント以下であるか否かを判断する。ここで、装置内の温度が１０度以下であり、且つ装置内の湿度が２０パーセント以下であると判断された場合、すなわち、装置内が低温及び低湿状態であり、トナーの薄層乱れが発生し易い状態になった場合、ＣＰＵ１０２は、クリーニング部材５８を現像ローラ５４へ当接する第２の位置に移動させる制御信号をクリーニング部材駆動部１０１へ出力する。
【００５７】
ＣＰＵ１０２から制御信号が入力されると、クリーニング部材駆動部１０１は、ステー５８２を回転させ、ステー５８２に固定された掻き取り部材５８１を現像ローラ５４へ当接する位置に移動させる。このようにして、感光体ドラム２０に供給されずに残った現像ローラ５４に付着したトナーを掻き取り、新たにトナーを付着させることで、トナーの薄層乱れを防止する。
【００５８】
そして、所定のクリーニング時間経過後、ＣＰＵ１０２は、クリーニング部材５８を現像ローラ５４から離間する位置に移動させる制御信号をクリーニング部材駆動部１０１へ出力する。ＣＰＵ１０２から制御信号が入力されると、クリーニング部材駆動部１０１は、ステー５８２を回転させ、ステー５８２に固定された掻き取り部材５８１を現像ローラ５４から離間する位置に移動させる。
【００５９】
このように、ＣＰＵ１０２によって、温湿度条件、プリント処理枚数、印字率及び現像駆動時間のうちの少なくとも１つに基づいてクリーニング動作を行うか否かが判断される。そして、ＣＰＵ１０２によりクリーニング動作を行うと判断された場合、クリーニング部材駆動部１０１によって、クリーニング部材５８の先端が現像ローラ５４の表面から離間する位置から現像ローラ５４の表面に当接する位置へとクリーニング部材５８が移動される。
【００６０】
なお、クリーニング処理が完了すると、プリント処理枚数、印字率及び現像駆動時間は一旦リセットされ、新たにプリント処理枚数、印字率及び現像駆動時間がカウントされる。
【００６１】
したがって、例えば、低湿環境下でトナーがチャージアップしやすい条件や、低印字、間欠動作等でトナー消費量に対して駆動時間が長く、トナーの帯電が上がり、ストレスによりトナーの劣化が進行する条件等、トナーの薄層乱れが発生しやすい条件になったとき、その発生を未然に防止することができ、クリーニング部材５８の回転スリーブ５５への当接及び離間を自動で行うことができる。また、操作パネル等のＩ／Ｆ部１０７からの入力指示によりクリーニング動作可能としたので、万が一、薄層乱れが発生したとしても手動で回復動作を行うことができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、Ｉ／Ｆ部１０７は、プリンタ１０が備える操作パネル１０８に接続されており、ユーザが操作パネル１０８を用いて入力したクリーニング動作開始指示を受け付けるとしているが、本発明は特にこれに限定されず、Ｉ／Ｆ部１０７をＰＣ（パーソナルコンピュータ）等に接続してもよい。この場合、Ｉ／Ｆ部１０７は、ユーザがＰＣに内蔵されるプリンタドライバのソフトウエアを用いて入力したクリーニング動作開始指示を受け付ける。
【００６３】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る現像装置の第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態では、クリーニング部材５８を回転スリーブ５５に当接させるか、離間させるかのいずれかのみであったが、第２の実施形態では、クリーニング部材５８を回転スリーブ５５に当接させた後、さらに軸方向に揺動させる。
【００６４】
図５は、本発明の第２の実施形態における現像装置の構成を示す断面図であり、図６は、図５に示す攪拌パドル５２側から現像装置を見た図である。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同じ構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６５】
図５に示す現像装置５０はクリーニング部材揺動機構５２０をさらに備える。クリーニング部材揺動機構５２０は、クリーニング部材５８の先端が現像ローラ５４に当接した状態で、クリーニング部材５８を現像ローラ５４の軸方向に揺動させる。
【００６６】
クリーニング部材揺動機構５２０は、攪拌パドル５２の回転軸の端部に取り付けられ、回転軸に直交する面と所定の角度を有する回転盤５２１と、回転盤５２１に係合する凹部を有し、回転盤５２１が凹部に係合して回転することにより現像ローラ５４の軸方向に揺動する揺動レバー５２２と、一端が揺動レバー５２２に取り付けられるとともに、その表面にクリーニング部材５８が取り付けられ、現像ローラ５４の回転軸に平行な支点軸を有する回転体５２３とを備える。なお、クリーニング部材揺動機構５２０が揺動手段の一例に相当し、回転盤５２１が回転盤の一例に相当し、揺動レバー５２２が揺動部材の一例に相当する。
【００６７】
回転盤５２１は、攪拌パドル５２の回転軸の端部に固定されており、攪拌パドル５２の回転と同期して回転盤５２１が回転する。回転盤５２１は攪拌パドル５２の中心軸に直交する面と所定の角度を有する面で構成され、１回転で外周面付近は１〜２ｍｍだけ軸方向に変位する。なお、この変位量は任意である。
【００６８】
クリーニング部材５８は、現像ローラ５４の軸方向に平行に設けられた回転体５２３に固定されている。回転体５２３の一方の端部は、揺動レバー５２２に固定されている。揺動レバー５２２は、回転盤５２１の変位面を挟み込むような略コの字形状の凹部を有し、クリーニング部材５８の先端が回転スリーブ５５に当接する第２の位置（図５の実線で示す位置）にあって、回転スリーブ５５の表面からのトナー剥離動作を行っているときには、この凹部が回転盤５２１の変位面を挟み込み、クリーニング部材５８は軸方向に変位面の揺動幅に応じたスラスト動作を行う。
【００６９】
クリーニング部材駆動部１０１は、クリーニング部材５８の先端が現像ローラ５４の表面に当接するとともに、回転盤５２１が揺動レバー５２２の凹部に係合する位置と、クリーニング部材５８の先端が現像ローラ５４の表面から離間するとともに、回転盤５２１が揺動レバー５２２の凹部から離間する位置とに揺動レバー５２２を移動させる。このとき、揺動レバー５２２とクリーニング部材５８とは一体に移動する。
【００７０】
クリーニング部材５８先端が回転スリーブ５５から離間する第１の位置（図５の一点鎖線で示す位置）にあって、通常の現像動作を行っている時には、揺動レバー５２２の先端は回転盤５２１の変位面から外れており、スラスト動作を行わない。回転盤５２１の最外周部は先端の肉厚を薄くし、揺動レバー５２２の位置が軸方向にずれていても係合可能となるように形成されている。
【００７１】
次に、第２の実施形態における現像装置の動作について具体的に説明する。まず、クリーニング部材駆動部１０１は、クリーニング部材５８を現像ローラ５４から離間するとともに、揺動レバー５２２が回転盤５２１に係合しない第１の位置に移動させる。通常の現像動作では、クリーニング部材５８がこの第１の位置に配置された状態で行われる。
【００７２】
ここで、例えば、ＣＰＵ１０２は、トナーの薄層乱れが発生し易い条件として、装置内の温度が１０度以下であり、且つ装置内の湿度が２０パーセント以下であるという条件を予め記憶している。この場合、ＣＰＵ１０２は、温湿度検知部１０３によって検知された装置内の温度が１０度以下であり、且つ装置内の湿度が２０パーセント以下であるか否かを判断する。ここで、装置内の温度が１０度以下であり、且つ装置内の湿度が２０パーセント以下であると判断された場合、すなわち、装置内が低温及び低湿状態であり、トナーの薄層乱れが発生し易い状態になった場合、ＣＰＵ１０２は、クリーニング部材５８を現像ローラ５４へ当接するとともに、揺動レバー５２２が回転盤５２１に係合する第２の位置に移動させる制御信号をクリーニング部材駆動部１０１へ出力する。
【００７３】
ＣＰＵ１０２から制御信号が入力されると、クリーニング部材駆動部１０１は、回転体５２３を回転させ、回転体５２３に固定されたクリーニング部材５８を現像ローラ５４へ当接するとともに、回転体５２３の端部に固定された揺動レバー５２２が回転盤５２１に係合する位置に移動させる。そして、攪拌パドル５２が回転されると、攪拌パドル５２の回転軸の端部に設けられた回転盤５２１が回転し、回転盤５２１の回転に同期して揺動レバー５２２が現像ローラ５４の軸方向へ揺動する。揺動レバー５２２が現像ローラ５４の軸方向へ揺動することによって、回転体５２３に固定されたクリーニング部材５８も揺動することとなる。このように、感光体ドラム２０に供給されずに残った現像ローラ５４に付着したトナーを掻き取り、新たにトナーを付着させることで、トナーの薄層乱れを防止する。
【００７４】
そして、所定のクリーニング時間経過後、ＣＰＵ１０２は、クリーニング部材５８を現像ローラ５４から離間する位置に移動させる制御信号をクリーニング部材駆動部１０１へ出力する。ＣＰＵ１０２から制御信号が入力されると、クリーニング部材駆動部１０１は、回転体５２３を回転させ、回転体５２３に固定されたクリーニング部材５８を現像ローラ５４から離間するとともに、揺動レバー５２２が回転盤５２１に係合しない位置に移動させる。
【００７５】
このように、現像ローラ５４によって、その周面に付着させた磁性１成分現像剤が感光体ドラム２０に供給され、トナー層厚規制部材５７によって、現像ローラ５４に付着した磁性１成分現像剤の薄膜規制が非接触により行われる。そして、クリーニング部材揺動機構５２０によって、感光体ドラム２０に供給されずに残った磁性１成分現像剤を現像ローラ５４から除去するクリーニング部材５８の先端が現像ローラ５４に当接した状態で、クリーニング部材５８が現像ローラ５４の軸方向に揺動される。
【００７６】
したがって、クリーニング部材５８の先端が第１の位置にあって、回転スリーブ５５上からトナーの剥離動作を行う際に、スラスト動作をさせるので、クリーニング部材５８の先端が回転スリーブ５５の表面に沿いやすく、また、せん断力も発生することから、スラスト動作が無い場合に比べて、小さな接触圧でも容易に剥離動作を行うことができ、トナーの薄層乱れの発生を確実に防止することができる。
【００７７】
また、クリーニング部材５８の先端が現像ローラ５４から離間する位置にあって、通常の現像動作を行っている場合、揺動レバー５２２は回転盤５２１から離れ、スラスト動作を行わないので、スラスト動作を行うときに生じる負荷変動をなくすことができ、負荷変動に伴う異常画像の発生を防止することができる。
【００７８】
さらに、クリーニング部材駆動部１０１によって、感光体ドラム２０に供給されずに残った磁性１成分現像剤を現像ローラ５４から除去するクリーニング部材５８の先端が現像ローラ５４の表面に当接する位置と、現像ローラ５４の表面から離間する位置とにクリーニング部材５８が移動される。
【００７９】
したがって、クリーニング部材５８の先端が現像ローラ５４の表面に当接する位置と、現像ローラ５４の表面から離間する位置とにクリーニング部材５８が移動されるので、常にクリーニング部材５８の先端を現像ローラ５４の表面に当接させた場合に比して、現像装置５０の耐久性を向上させることができる。
【００８０】
さらにまた、磁性１成分現像剤を攪拌する攪拌パドル５２の回転軸の端部に取り付けられ、回転軸に直交する面と所定の角度を有する回転盤５２１が、攪拌パドル５２の回転に伴って回転する。そして、回転盤５２１には揺動レバー５２２の凹部が係合したとき、回転盤５２１が回転することにより揺動レバー５２２に取り付けられたクリーニング部材５８が現像ローラ５４の軸方向に揺動される。
【００８１】
したがって、攪拌パドル５２の回転動作に連動してクリーニング部材５８を揺動させることができ、クリーニング部材５８を揺動させるために複雑な機構を設けることなく、簡単な構成でクリーニング部材５８の揺動を実現することができる。
【００８２】
（第３の実施形態）
次に、本発明に係る現像装置の第３の実施形態について説明する。第１の実施形態及び第２の実施形態では、クリーニング部材５８によって回転スリーブ５５の表面から剥離した剥離トナーをそのままトナー収納部分５１へ送っているが、第３の実施形態では、剥離トナーを除電し、除電したトナーをトナー収納部分５１へ送る。
【００８３】
図７は、本発明の第３の実施形態における現像装置の構成を示す断面図である。なお、第３の実施形態において、第１の実施形態と同じ構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８４】
図７に示す現像装置５０は除電部材５９をさらに備える。除電部材５９は、クリーニング部材５８によって除去された磁性１成分現像剤が移動する経路上に設けられ、磁性１成分現像剤を除電する。
【００８５】
回転スリーブ５５上から剥離されたトナーは帯電量が上昇している。この帯電量が上昇しているトナーは、クリーニング部材５８と現像ハウジングとの間を通過し、攪拌パドル５２へ移動する。この剥離トナーの移動経路であって、通常攪拌パドルで攪拌されるトナーの流路に当たらない部分（攪拌されるトナーが接触しない部分）にアルミニウム等の非磁性の導電性の金属、あるいは導電性の樹脂でできたシート状の除電部材５９を設け、その除電部材５９をグランドに接地する。
【００８６】
なお、第３の実施形態における現像装置の動作については、第１の実施形態における現像装置の動作と同じであるので説明を省略する。
【００８７】
このように、現像ローラ５４によって、その周面に付着させた磁性１成分現像剤が感光体ドラム２０に供給され、トナー層厚規制部材５７によって、現像ローラ５４に付着した磁性１成分現像剤の薄膜規制が非接触により行われる。そして、クリーニング部材５８によって、感光体ドラム２０に供給されずに残った磁性１成分現像剤が現像ローラ５４から除去され、クリーニング部材５８により除去された磁性１成分現像剤が移動する経路上に設けられた除電部材５９によって、磁性１成分現像剤が除電される。
【００８８】
したがって、現像ローラ５４から剥離された現像剤が異常帯電した場合であっても、除電部材５９に接触することによってその電荷を低減することができ、通常の帯電状態よりも帯電量の高い剥離トナーが通常の帯電状態のトナーと混合されても異常帯電による凝集を防止することができ、トナーの薄層乱れの発生を確実に防止することができる。また、除電部材５９は、クリーニング部材５８により除去された磁性１成分現像剤が移動する経路上に設けられており、現像ローラ５４に付着する前の現像剤と接触することは無いので、不必要に現像剤の電荷を下げ、現像性を低下させることを防止することができる。また、除電部材５９はグランドに接地されているので、異常帯電した現像剤の電荷を確実に低減することができる。
【００８９】
なお、本実施形態では、除電部材５９をグランドに接地しているが、本発明は特にこれに限定されず、トナーの電荷を除電するバイアス電荷をバイアス印加手段により導通させてもよい。この場合、除電部材５９には磁性１成分現像剤の電荷を除電するバイアス電荷が印加されるので、異常帯電した現像剤の電荷を確実に低減することができる。
【００９０】
また、クリーニング部材駆動部１０１によって、感光体ドラム２０に供給されずに残った磁性１成分現像剤を現像ローラ５４から除去するクリーニング部材５８の先端が現像ローラ５４の表面に当接する位置と、現像ローラ５４の表面から離間する位置とにクリーニング部材５８が移動される。
【００９１】
したがって、クリーニング部材５８の先端が現像ローラ５４の表面に当接する位置と、現像ローラ５４の表面から離間する位置とにクリーニング部材５８が移動されるので、常にクリーニング部材５８の先端を現像ローラ５４の表面に当接させた場合に比して、現像装置５０の耐久性を向上させることができる。
【００９２】
さらに、第３の実施形態では、第２の実施形態におけるクリーニング部材揺動機構５２０を備えてもよい。この場合、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一種であるプリンタの内部構造の一実施形態を説明するための正面断面視の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における現像装置の構成を示す断面図である。
【図３】クリーニング部材が回転スリーブから離間する位置にある場合について説明するための拡大図である。
【図４】クリーニング部材が回転スリーブに当接する位置にある場合について説明するための拡大図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における現像装置の構成を示す断面図である。
【図６】図５に示す攪拌パドル側から現像装置を見た図である。
【図７】本発明の第３の実施形態における現像装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０    プリンタ
２０    感光体ドラム
５０    現像装置
５１    トナー収納部分
５２，５３    攪拌パドル
５４    現像ローラ
５５    回転スリーブ
５６    マグネットロール
５７    トナー層厚規制部材
５８    クリーニング部材
５９    除電部材
１０１    クリーニング部材駆動部
１０２    ＣＰＵ
１０３    温湿度検知部
１０４    処理枚数検知部
１０５    駆動時間検知部
１０６    印字率検知部
１０７    Ｉ／Ｆ部
１０８    操作パネル
５２０    クリーニング部材揺動機構
５２１    回転盤
５２２    揺動レバー
５２３    回転体
５８１    掻き取り部材
５８２    ステー
【図１】
2006330508.tif 000003
【図２】
2006330508.tif 000004
【図３】
2006330508.tif 000005
【図４】
2006330508.tif 000006
【図５】
2006330508.tif 000007
【図６】
2006330508.tif 000008
【図７】
2006330508.tif 000009