(57)【要約】 【課題】  現像ローラの回転軸線方向にトナー濃度が不均一になるような画像の現像に際しても、現像に供給するトナーの不足を生じることがない現像装置を提供する。【解決手段】  電子写真方式の画像形成装置に搭載される現像装置１には、現像剤規制部材５によって現像ローラ３の表面から除去された現像剤を、撹拌ローラ４へと導く流し板部材６が備えられ、流し板部材６には、現像ローラ３の回転軸線方向に対して平行に延び、該方向に現像剤を搬送する現像剤搬送手段２１が２つ、その現像剤を搬送する方向が互いに逆になるように設けられる。【選択図】      図１
2006301283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成装置に搭載され、画像形成装置の感光体に形成される静電潜像を現像する現像装置において、
現像剤を担持する現像ローラと、
現像剤を撹拌するとともに現像ローラへ供給する撹拌ローラと、
現像ローラの外周面に形成される現像剤の穂を規制する現像剤規制部材と、
現像剤規制部材によって現像ローラの表面から除去される現像剤を、撹拌ローラへと導く流し板部材とを含み、
流し板部材には、
撹拌ローラの回転軸線方向に対して平行に延び、該方向に現像剤を搬送する現像剤搬送手段が２つ設けられることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
２つの現像剤搬送手段は、
流し板部材の撹拌ローラ寄りの端面付近であり、かつ撹拌ローラを臨む流し板部材の下面に設けられることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
現像剤搬送手段は、
撹拌ローラの回転軸線方向に対して平行に延び断面形状がＵ字状を有する溝部材と、
溝部材の内方の空間を撹拌ローラの回転軸線方向に対して平行に延び、回転自在に設けられるスクリュー状部材と、
スクリュー状部材を回転駆動させるスクリュー駆動手段とを含むことを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
【請求項４】
２つの現像剤搬送手段は、
現像剤を搬送する方向が、互いに逆になるように設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項５】
流し板部材には、
現像剤搬送方向が互いに逆になるように設けられる２つの現像剤搬送手段のそれぞれの現像剤搬送方向最上流側に、流し板部材によって導かれる現像剤を現像剤搬送手段に装入することができるように切欠部または開口部がそれぞれ形成されることを特徴とする請求項４記載の現像装置。
【請求項６】
現像剤搬送手段の溝部材には、
流し板部材に形成される切欠部または開口部と、現像剤の搬送方向に関して反対側に現像剤を溝部材から下方に落下させる現像剤落下口が形成されることを特徴とする請求項５記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば電子写真方式の画像形成装置などに搭載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に搭載され、画像形成装置の感光体に形成される静電潜像を現像する現像装置においては、現像槽中に収容される現像剤を、現像ローラから感光体へ供給する。二成分現像剤が用いられる現像装置では、現像ローラの表面に形成される現像剤の穂が、現像剤規制部材によって予め定める長さになるように規制され、現像ローラの表面から除去された余剰の現像剤が現像槽内へ還流され、再び撹拌ローラから現像ローラへ供給される動作が繰返される。
【０００３】
近年、画像形成装置は、単位時間あたりに形成される画像の枚数が多い高速機へ移行する傾向にあるので、感光体表面に単位時間あたり多数形成される静電潜像を現像するために、撹拌ローラから現像ローラへ必要量の現像剤が円滑に供給されることが必要不可欠である。現像ローラへ必要量の現像剤を円滑に供給するためには、現像槽中で撹拌ローラ周辺に存在する現像剤だけでなく、穂の長さの規制によって現像ローラ表面から除去されて還流される現像剤を有効活用することが求められる。
【０００４】
現像ローラ表面から除去される現像剤を現像に有効利用するべく撹拌ローラへ還流させるに際し、現像ローラと撹拌ローラとの間に、現像剤を撹拌ローラへと導く案内部材である流し板部材を設け、現像剤の撹拌ローラへの還流を円滑にすることが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
感光体表面に形成される静電潜像が現像されて形成されるトナー像には、現像ローラの回転軸線方向に関してトナー濃度が均一な画像ばかりでなく、現像ローラの回転軸線方向に関してトナー濃度が不均一な画像の場合も多々ある。このようなトナー濃度の不均一な画像を現像する場合、現像ローラから撹拌ローラへ還流される現像剤は、トナー濃度の不均一な画像の高濃度側に対しても現像可能な程度の充分な量が、撹拌ローラの回転軸線方向（現像ローラの回転軸線方向でもある）にも、ほぼ均一な量になるように還流されなければ成らない。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されるような流し板部材を設けるだけでは、現像ローラから撹拌ローラへは現像剤が円滑に還流されるけれども、トナー濃度が前記回転軸線方向に不均一な画像の現像に対応することができるように、撹拌ローラの回転軸線方向に均一かつ充分な量の現像剤を還流させることができないという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１３０８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、現像ローラの回転軸線方向にトナー濃度が不均一になるような画像の現像に際しても、現像に供給するトナーの不足を生じることがない現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に搭載され、画像形成装置の感光体に形成される静電潜像を現像する現像装置において、
現像剤を担持する現像ローラと、
現像剤を撹拌するとともに現像ローラへ供給する撹拌ローラと、
現像ローラの外周面に形成される現像剤の穂を規制する現像剤規制部材と、
現像剤規制部材によって現像ローラの表面から除去される現像剤を、撹拌ローラへと導く流し板部材とを含み、
流し板部材には、
撹拌ローラの回転軸線方向に対して平行に延び、該方向に現像剤を搬送する現像剤搬送手段が２つ設けられることを特徴とする現像装置である。
【００１０】
また本発明は、２つの現像剤搬送手段は、流し板部材の撹拌ローラ寄りの端面付近であり、かつ撹拌ローラを臨む流し板部材の下面に設けられることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、現像剤搬送手段は、
撹拌ローラの回転軸線方向に対して平行に延び断面形状がＵ字状を有する溝部材と、
溝部材の内方の空間を撹拌ローラの回転軸線方向に対して平行に延び、回転自在に設けられるスクリュー状部材と、
スクリュー状部材を回転駆動させるスクリュー駆動手段とを含むことを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、２つの現像剤搬送手段は、現像剤を搬送する方向が、互いに逆になるように設けられることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、流し板部材には、
現像剤搬送方向が互いに逆になるように設けられる２つの現像剤搬送手段のそれぞれの現像剤搬送方向最上流側に、流し板部材によって導かれる現像剤を現像剤搬送手段に装入することができるように切欠部または開口部がそれぞれ形成されることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、現像剤搬送手段の溝部材には、流し板部材に形成される切欠部または開口部と、現像剤の搬送方向に関して反対側に現像剤を溝部材から下方に落下させる現像剤落下口が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、現像装置に備わり、現像剤規制部材によって現像ローラの表面から除去された現像剤を撹拌ローラへと導く流し板部材には、撹拌ローラの回転軸線方向に対して平行に延び、該方向に現像剤を搬送する現像剤搬送手段が２つ設けられる。このことによって、撹拌ローラに向って流し板部材で円滑に還流される現像剤が、さらに２つの現像剤搬送手段によって、撹拌ローラの回転軸線方向に搬送されるので、該方向に対して均一な量に分散される。
【００１６】
また本発明によれば、２つの現像剤搬送手段が、流し板部材の撹拌ローラ寄りの端面付近であり、かつ流し板部材の撹拌ローラを臨む下面に設けられるので、流し板部材に導かれて還流される現像剤を、最も効率的な位置で撹拌ローラの回転軸線方向に分散させることができる。
【００１７】
また本発明によれば、現像剤搬送手段は、撹拌ローラの回転軸線方向に対して平行に延びる断面形状がＵ字状を有する溝部材と、溝部材の内方の空間を溝部材に平行に延びて回転自在に設けられるスクリュー状部材と、スクリュー状部材を回転駆動させるスクリュー駆動手段とを含むように構成されるので、簡易な構成で撹拌ローラの回転軸線方向に現像剤を確実に搬送することが可能になる。
【００１８】
また本発明によれば、２つの現像剤搬送手段は、現像剤を搬送する方向が、互いに逆になるように設けられるので、互いに逆方向から撹拌ローラの回転軸線方向に現像剤を搬送することができ、上記回転軸線方向に現像剤を均一に分散させることができる。
【００１９】
また本発明によれば、流し板部材には、現像剤搬送方向が互いに逆になるように設けられる２つの現像剤搬送手段のそれぞれの現像剤搬送方向最上流側に、流し板部材によって導かれる現像剤を現像剤搬送手段に装入することができるように切欠部または開口部がそれぞれ形成される。このような構成とすることによって、２つの現像剤搬送手段のそれぞれの搬送方向上流側において、流し板部材から現像剤が装入され、互いに逆方向の下流側に向って現像剤を搬送するので、現像剤を撹拌ローラの回転軸線方向に一層均一に分散させることが可能になる。
【００２０】
また本発明によれば、現像剤搬送手段の溝部材には、流し板部材に形成される切欠部または開口部と、現像剤の搬送方向に関して反対側に現像剤を溝部材から下方に落下させる現像剤落下口が形成されることによって、搬送方向の上流側で装入された現像剤を搬送し、下流側の現像剤落下口から撹拌ローラに向って落下させることができるので、撹拌ローラに対して、その回転軸線方向に確実に現像剤を分散して還流させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明の実施の一形態である現像装置１の構成を簡略化して示す図であり、図２は図１に示す現像装置１の流し板部材６の拡大斜視図である。現像装置１は、電子写真方式の画像形成装置に搭載され、画像形成装置の感光体２に形成される静電潜像を現像することに用いられる。
【００２２】
現像装置１は、現像剤を担持する現像ローラ３と、現像剤を撹拌するとともに現像ローラ３へ供給する撹拌ローラ４と、現像ローラ３の外周面に形成される現像剤の穂を規制する現像剤規制部材５と、現像剤規制部材５によって現像ローラ３の表面から除去された現像剤を、撹拌ローラ４へと導く流し板部材６と、不図示のトナーホッパから補給されるトナーを受けて撹拌ローラ４へ供給するトナー受けローラ７と、現像剤を収容するとともに、現像ローラ３、撹拌ローラ４およびトナー受けローラ７を回転自在に支持する現像槽８とを含んで構成される。
【００２３】
現像槽８は、たとえば硬質の合成樹脂などから成る中空の容器状部材である。現像槽８の中には、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤が収容される。現像装置１が画像形成装置に装着された状態で、現像槽８の画像形成装置に備わる感光体２を臨む面には、感光体２の軸線方向と平行に延びて開口部が形成され、該開口部を介して現像ローラ３が、感光体２を臨み感光体２の軸線と平行になるようにして回転自在に現像槽８に設けられる。
【００２４】
現像ローラ３は、極性が異なる磁石部材を略交互に周方向に配置して形成され、二成分現像剤の現像に用いられるいわゆるマグローラである。現像ローラ３は、その磁力によって現像剤すなわちトナーを担持するキャリアを吸着し、ローラの外周面上に現像剤の穂を形成する。現像ローラ３は、矢符１１方向に回転することによって現像剤を、現像ローラ３と感光体２との最近接対向部である現像部へと搬送し、感光体電位と現像ローラ３のバイアス電位との差を利用してトナーのみを感光体２に供給し、静電潜像を現像してトナー像を形成する。
【００２５】
現像剤規制部材５は、薄板部材であり、たとえばステンレス鋼の薄板などで構成される。現像剤規制部材５は、一端部である遊端部が、現像ローラ３の外周面に対して、予め定める距離すなわち形成したい穂の長さだけ離隔するようにして、他端部が現像槽８に装着される。現像剤規制部材５の現像ローラ３の回転方向１１下流側であって、現像剤規制部材５と現像槽８とによって形成される空間部分には、現像剤規制部材５が現像ローラ３の表面から除去した現像剤が滞留することを防止する滞留防止部材１２が設けられる。
【００２６】
撹拌ローラ４は、現像ローラ３に関して感光体２と反対側に、現像ローラ３の軸線とその軸線が平行になるようにして回転自在に現像槽８に設けられる。撹拌ローラ４は、現像ローラ３の回転方向１１と同方向である矢符１３方向に回転することによって、キャリアとトナーとが均一に混合されるように撹拌するとともに、現像剤を現像ローラ３へと供給する。現像槽８には、この撹拌ローラ４を臨んで現像槽８中の現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ１４が設けられる。トナー濃度センサ１４は、現像剤のキャリアに対するトナーの混合比を検出するものであり、この検出値が予め定める基準値以下になると、不図示の制御部の動作指令に従ってトナーホッパが駆動し、トナーホッパから現像槽８のトナー補給口１５をとおしてトナーが現像槽８に補給される。
【００２７】
撹拌ローラ４に関して現像ローラ３と反対側であって、トナー補給口１５の下方にトナー受けローラ７が回転自在に現像槽８に設けられる。トナー受けローラ７は、トナー補給口１５をとおして現像槽８に補給されるトナーを、その回転力によって分散させ、撹拌ローラ４へと供給する。
【００２８】
流し板部材６は、その一端部６ａが、現像剤規制部材５よりも現像ローラ３の回転方向１１上流側であって、滞留防止部材１２の下方かつ現像ローラ３の近傍に位置し、その他端部６ｂが、撹拌ローラ４の上方に位置するように延びて現像槽８内に設けられる。
【００２９】
現像ローラ３の外周面に形成される現像剤の穂は、現像に適した量が感光体２に供給されるように、予め定める長さに現像剤規制部材５によって規制される。現像剤規制部材５によって現像ローラ３の外周面上から除去された余剰の現像剤は、流し板部材６によって導かれて矢符１６方向に移動し、撹拌ローラ４へと還流される。
【００３０】
流し板部材６には、撹拌ローラ３の回転軸線方向に対して平行に延び、該方向に現像剤を搬送する現像剤搬送手段２１が２つ設けられる。以後、２つの現像剤搬送手段２１を、それぞれ第１現像剤搬送手段２１ａおよび第２現像剤搬送手段２１ｂと呼ぶ。２つの現像剤搬送手段２１ａ，２１ｂは、流し板部材６の撹拌ローラ４寄りの端面付近であり、かつ流し板部材６の下面６ｃに設けられ、第１現像剤搬送手段２１ａが、矢符１６にて示す現像剤の還流方向上流側に配置され、第２現像剤搬送手段２１ｂが、第１現像剤搬送手段２１ａよりも前記還流方向下流側に配置される。
【００３１】
第１現像剤搬送手段２１ａは、撹拌ローラ４の回転軸線方向に対して平行に延び断面形状がＵ字状を有する溝部材２２ａと、溝部材２２ａの内方の空間を撹拌ローラ４の回転軸線方向に対して平行に延び回転自在に設けられるスクリュー状部材２３ａと、スクリュー状部材２３ａを回転駆動させるスクリュー駆動手段２４ａとを含む。
【００３２】
スクリュー駆動手段２４ａは、たとえば電動機であり、その出力軸がスクリュー状部材２３ａの回転軸であるスクリュー軸部材２５ａに連結されることによって、不図示の電源から電力供給を受けて回転駆動し、その回転駆動力をスクリュー状部材２３ａに伝達し、スクリュー状部材２３ａを回転させる。スクリュー状部材２３ａは、スクリュー軸部材２５ａのまわりにスクリュー羽根２６ａが螺旋状に形成される。
【００３３】
断面形状がＵ字状に形成される溝部材２２ａは、たとえば合成樹脂製の樋状の部材であり、Ｕ字の溝内空間を現像剤が搬送される。ここで、現像装置１を示す図１の紙面に向って奥側を便宜上装置のフロント（Ｆ）側と呼び、紙面に向って手前側をリヤ（Ｒ）側と呼ぶことにする。第１現像剤搬送手段２１ａは、スクリュー状部材２３ａをスクリュー駆動手段２４ａで回転させることによって、溝部材２２ａ内の現像剤をＦ側からＲ側へ、すなわち図２中の矢符２７方向（以後、第１搬送方向２７と呼ぶ）へ搬送する。
【００３４】
溝部材２２ａには、矢符２７にて示す第１現像剤搬送手段２１ａによる第１搬送方向２７の最下流側（Ｒ側）端部付近の底面部に、底面部を貫いて第１現像剤落下口２８ａが形成される。また、流し板部材６には、第１現像剤搬送手段２１ａによる第１搬送方向２７の上流側に位置する部位、すなわち上記の溝部材２２ａに形成される第１現像剤落下口２８ａとは第１搬送方向２７における反対側である最上流側（Ｆ側）の位置に、流し板部材６の上方空間と溝部材２２ａの溝内空間とが連通するように第１切欠部２９ａが形成される。
【００３５】
流し板部材６に第１切欠部２９ａが形成され、溝部材２２ａに第１現像剤落下口２８ａが形成されることによって、現像ローラ３の表面で現像剤規制部材５によって除去される現像剤は、流し板部材６に導かれてその上面上を還流し、第１切欠部２９ａに到達すると、該第１切欠部２９ａから溝部材２２ａの溝内空間へ落下装入される。溝内空間へ装入された現像剤は、第１現像剤搬送手段２１ａによって第１搬送方向２７に搬送され、第１現像剤落下口２８ａから、下方に位置する撹拌ローラ４のＲ側に落下する。
【００３６】
第２現像剤搬送手段２１ｂは、第１現像剤搬送手段２１ａと比較して、現像剤を搬送する方向が、第１現像剤搬送手段２１ａと、逆（図２中矢符３０にて示すＲ側からＦ側に向う方向：以後第２搬送方向３０と呼ぶ）になるように設けられることを除いて類似に形成されるので、類似部分については、第１現像剤搬送手段２１ａと同一の参照符号にアルファベットのａに代えてｂを添え字として表し説明を省略する。すなわち、第１現像剤搬送手段２１ａと第２現像剤搬送手段２１ｂとは、現像剤の搬送方向が互いに逆になるように設けられることを特徴とする。
【００３７】
第２現像剤搬送手段２１ｂの溝部材２２ｂには、第２搬送方向３０の最下流側（Ｆ側）の底面部に底面部を貫いて第２現像剤落下口２８ｂが形成される。また、流し板部材６には、第２現像剤搬送手段２１ｂによる第２搬送方向３０の上流側に位置する部位、すなわち上記の溝部材２２ｂに形成される第２現像剤落下口２８とは第２搬送方向３０における反対側である最上流側（Ｒ側）の位置に、流し板部材６の上方空間と溝部材２２ｂの溝内空間とが連通するように第２切欠部２９ｂが形成される。
【００３８】
流し板部材６に第２切欠部２９ｂが形成され、溝部材２２ｂに第２現像剤落下口２８ｂが形成されることによって、現像ローラ３の表面で現像剤規制部材５によって除去される現像剤は、流し板部材６に導かれてその上面上を移動し、第２切欠部２９ｂに到達すると、該第２切欠部２９ｂから溝部材２２ｂの溝内空間へ落下装入される。溝内空間へ装入された現像剤は、第２現像剤搬送手段２１ｂによって第２搬送方向３０に搬送され、第２現像剤落下口２８ｂから、下方に位置する撹拌ローラ４のＦ側に落下する。
【００３９】
上記のように構成される現像装置１では、現像ローラ３の表面で現像剤規制部材５によって除去される現像剤は、流し板部材６に導かれてその上面上を移動し、Ｆ側においては、第１切欠部２９ａから第１現像剤搬送手段２１ａに装入されてＲ側へ搬送され、Ｒ側においては、第２切欠部２９ｂから第２現像剤搬送手段２１ｂに装入されてＦ側へ搬送され、それぞれの現像剤搬送手段２１ａ，２１ｂによる搬送過程において、搬送方向の現像剤搬送量がほぼ均一化されるとともに、第１および第２現像剤落下口２８ａ，２８ｂから撹拌ローラ４のＦ側とＲ側とにほぼ均等量が落下される。
【００４０】
撹拌ローラ４のＦ側とＲ側とに、それぞれほぼ均等に落下還流される現像剤は、撹拌ローラ４で回転軸線方向に均一になるように、いわゆるクロス撹拌されて、現像ローラ３に対してその回転軸線方向に均一な量の現像剤が供給される。このことによって、高速機において、回転軸線方向にトナー濃度が異なる画像が形成される場合であっても、迅速かつ充分な量の現像剤が感光体に供給され得るので、形成画像の画質不良発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の一形態である現像装置１の構成を簡略化して示す図である。
【図２】図１に示す現像装置１の流し板部材６の拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  現像装置
２  感光体
３  現像ローラ
４  撹拌ローラ
５  現像剤規制部材
６  流し板部材
７  トナー受けローラ
８  現像槽
２１  現像剤搬送手段
２２  溝部材
２８  現像剤落下口
２９  切欠部
【図１】
2006301283.tif 000003
【図２】
2006301283.tif 000004