(57)【要約】【課題】  現像スリーブの表面に形成されるトナー層をより薄く、かつ均一にすることができる現像装置を提供する。【解決手段】  一成分のトナーを表面で担持し、軸周りに回転することにより担持した現像剤を所定の現像位置まで搬送する現像スリーブ１ａと、現像スリーブ１ａの内部に固定して配置され、複数の磁極により構成されたマグネットロール１ｂと、現像位置に対してＡ方向の上流側に配設され、対向するマグネットロール１ｂとの磁力により現像スリーブ１ａにより担持搬送される現像剤の量を規制する現像ブレード２とを備え、前記現像ブレードは、Ａ方向の上流側に形成された上流側先端部２ａと下流側に形成された下流側先端部２ｂとの２つに先端が分かれている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一成分の現像剤を表面で担持し、軸周りに回転することにより担持した現像剤を所定の現像位置まで搬送する現像スリーブと、
前記現像スリーブの内部に固定して配置され、複数の磁極により構成されたマグネットロールと、
前記現像位置に対して前記現像スリーブの回転方向の上流側に配設され、対向するマグネットロールとの磁力により前記現像スリーブにより担持搬送される現像剤の量を規制する現像ブレードとを備え、
前記現像ブレードは、前記現像スリーブの回転方向の上流側に形成された上流側先端部と下流側に形成された下流側先端部との２つに先端が分かれていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記下流側先端部と前記現像スリーブとの距離は、前記上流側先端部と前記現像スリーブとの距離に比べて短いことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記下流側先端部と前記現像スリーブとの距離は、前記上流側先端部と前記現像スリーブとの距離の２分の１以下であ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】
前記上流側先端部は、前記上流側先端部と前記下流側先端部との間の間隙に滞留したトナーを除去する孔が形成されてい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】
前記上流側先端部と前記下流側先端部とは、共に上流側に向かうにつれて前記現像スリーブとの距離が短くなってい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、プリンタ等の画像形成装置が備える現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、トナー担持体として複数の磁極を具えた固定マグネットロールを内包する現像スリーブを用い、該現像スリーブに形成される磁気的拘束力を利用して現像容器内に集積したトナーを担持しながら、現像ブレードを利用して層厚規制を行った後に、規制されたトナー層を現像位置に導く現像装置が知られている。
【０００３】
このような現像装置に用いられるジャンピング現像方式においては、感光体ドラムと非接触で対向した現像スリーブ上に現像剤層を形成し両者間に交番電界を印加し、現像スリーブのトナーに対して感光体ドラムへの電界を作用させ、両者の間隙を飛翔させることにより静電潜像の現像が行われる。
【０００４】
一成分トナーを用いた現像装置においては、複数のトナーが現像スリーブ上に幾重も積み重なってトナー層が形成されるため、最下層にあるトナー層と最上層にあるトナー層とにおいて帯電量に差が発生する。そして、この帯電量の差はトナー層が厚いほど増大する傾向にある。また、帯電量の差が増大した場合、最下層のトナーはドラムへの現像が困難となり、更に現像スリーブからの分離もし難くなる結果、現像スリーブ上に付着し続け、過帯電を起こしてしまう。そして、この過帯電が発生すると、長期駆動によってトナー層にムラ等が発生し、画質に影響を及ぼすという問題が発生する。また、前述の最下層と最上層との帯電量の差が激しくなると、現像性能が低下してしまう。そのため、現像スリーブ表面に形成するトナー層を薄くすることが課題となっている。
【０００５】
図８及び図９は従来の現像ブレードを示す図面である。図８に示す現像ブレードは、現像スリーブの搬送方向に対する現像ブレードの幅を大きくすることで、現像ブレードの穂切り効果が高められている。
【０００６】
また、図９に示すように、下流側に向かうにつれて現像スリーブとの間隔が狭まるように先端部を傾斜させた現像ブレードも知られている。なお、本発明に関連する技術として特許文献１も知られている。
【特許文献１】特開平１０−３９６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図８に示す現像ブレードは、上流側の現像スリーブに対する距離と、下流側の現像スリーブに対する距離との差が大きいため、この間隙内に多量のトナーが進入する結果、十分な穂切り効果が得られず、薄く、かつ均一なトナー層を形成することができないという課題がある。
【０００８】
また、図９に示す現像ブレードでは、先端の中央部ＣＰと現像スリーブとの間隔が狭くなっており、また間隙部の形状は楔形になっているため、トナーは圧縮しながら進入する結果、現像ブレードと現像スリーブとの間に入るトナーの量は却って多くなり、十分な穂切り効果が得られず、薄く、かつ均一なトナー層を形成することができないという課題がある。
【０００９】
本発明の目的は、現像スリーブの表面に形成されるトナー層をより薄く、かつ均一にすることができる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】
【００１０】
本発明による現像装置は、一成分の現像剤を表面で担持し、軸周りに回転することにより担持した現像剤を所定の現像位置まで搬送する現像スリーブと、前記現像スリーブの内部に固定して配置され、複数の磁極により構成されたマグネットロールと、前記現像位置に対して前記現像スリーブの回転方向の上流側に配設され、対向するマグネットロールとの磁力により前記現像スリーブにより担持搬送される現像剤の量を規制する現像ブレードとを備え、前記現像ブレードは、前記現像スリーブの回転方向の上流側に形成された上流側先端部と下流側に形成された下流側先端部との２つに先端が分かれていることを特徴とする。
【００１１】
また、上記構成において、前記下流側先端部と前記現像スリーブとの距離は、前記上流側先端部と前記現像スリーブとの距離に比べて短いことが好ましい。
【００１２】
また、上記構成において、前記下流側先端部と前記現像スリーブとの距離は、前記上流側先端部と前記現像スリーブとの距離の２分の１以下であることが好ましい。
【００１３】
また、上記構成において、前記上流側先端部は、前記上流側先端部と前記下流側先端部との間の間隙に滞留したトナーを除去する孔が形成されていることが好ましい。
【００１４】
また、上記構成において、前記上流側先端部と前記下流側先端部とは、共に上流側に向かうにつれて前記現像スリーブとの距離が短くなっていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、現像ブレードはその先端が上流側先端部と下流側先端部とに分けて形成されている。そして、現像スリーブにより担持された現像剤は、上流側先端部により層厚が規制された後、更に下流側に形成された下流側先端部により層厚が規制される。その結果、一つの先端部の幅を図８に示す場合に比べて小さくすることが可能となり、現像スリーブ表面に薄く、かつ均一な現像剤層を形成することができる。更に、上流側先端部と下流側先端部とが一体形成されているため、上流側先端部と下流側先端部とを個別に配置する必要がなく、製造工程の簡略化を図ることができる。そして、現像剤の層厚がより薄く、かつ均一になる結果、現像剤層の最下層と最上層との帯電量の差が縮まり、薄層上のトナーの帯電量を均一にすることができる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、下流側先端部と現像スリーブとの距離が、上流側先端部と現像スリーブとの距離に比べて短いため、上流側先端部で規制しきれなかった現像剤が下流側先端部により確実に規制される結果、より薄く、かつ均一な現像剤層を現像スリーブ表面に形成することができる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、下流側先端部と現像スリーブとの距離を上流側先端部と現像スリーブとの距離の２分の１以下にしたため、上流側先端部で規制しきれなかった現像剤が下流側先端部により確実に規制される結果、より薄く、かつ均一な現像剤層を現像スリーブ表面に形成することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、下流側先端部と上流側先端部との間の間隙に滞留するトナーが、上流側先端部に形成された孔から出て行くため、間隙に滞留したトナーを除去することができる。
【００１９】
請求項５記載の発明によれば、上流側先端部と下流側先端部とは共に上流側に向かうにつれて現像スリーブとの距離が短くなっているため、図９に示すような現像ブレードと現像スリーブとの間隙部において現像剤が圧縮しながら進入することをより確実に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、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態による画像形成装置の機械的構成を主に示す側面概略図である。本画像形成装置は、本体部２００と、本体部２００の左側に配設された用紙後処理部３００と、ユーザが種々の操作指令等を入力するための操作部４００と、本体部２００の上部に配設された原稿読取り部５００と、原稿読取り部５００の上方に配設された原稿給送部６００とから構成される。
【００２１】
操作部４００は、操作パネル４０１、スタートキー４０２及びテンキー４０３等を備える。操作パネル４０１は、種々の操作画面を表示するとともに、ユーザが種々の操作指令を入力するための種々の操作ボタン等を表示する。スタートキー４０２は、ユーザが印刷実行指令等を入力するために用いられ、テンキー４０３は、印刷部数等を入力するために用いられる。
【００２２】
原稿給送部６００は、原稿載置部６０１、原稿排出部６０２、給紙ローラ６０３及び原稿搬送部６０４、及びコンタクトガラス６０５等を備え、原稿読み取り部５００は、スキャナ５０１等を備える。給紙ローラ６０３は、原稿載置部６０１にセットされた原稿を繰り出し、原稿搬送部６０４は、繰り出される原稿を１枚ずつ順にスキャナ５０１上に搬送する。
【００２３】
スキャナ５０１は搬送される原稿を順次読取り、読取られた原稿は原稿排出部６０２に排出される。また、スキャナ５０１は、コンタクトガラス６０５に載置された原稿を読取る場合は、Ｃ方向にスライドして原稿を読取る。
【００２４】
本体部２００は、複数の給紙カセット２０１、複数の給紙ローラ２０２、転写ローラ２０３、中間転写体ローラ２０４、感光体ドラム２０５、露光装置２０６、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用の現像装置２０７Ｙ，２０７Ｍ，２０７Ｃ，２０７Ｋ、定着ローラ２０８、排出口２０９、排出トレイ２１０、及び記録紙搬送部２１１等を備える。
【００２５】
感光体ドラム２０５は、矢印方向に回転しながら帯電装置（図示省略）によって一様に帯電される。露光装置２０６は、原稿読取り部５００において読取られた原稿の画像データに基づいて生成された変調信号をレーザ光に変換して出力し、感光体ドラム２０５に各色別に静電潜像を形成する。現像装置２０７Ｙ，２０７Ｍ，２０７Ｃ，２０７Ｋは、各色の現像剤を感光体ドラム２０５に供給して各色別のトナー像を形成する。
【００２６】
中間転写体ローラ２０４は、感光体ドラム２０５から各色のトナー像が転写され、中間転写体ローラ２０４上にカラーのトナー像を形成する。
【００２７】
一方、給紙ローラ２０２は、記録紙が収納された給紙カセット２０１から記録紙を引き出し、記録紙搬送部２１１は、引き出された記録紙を転写ローラ２０３へと搬送する。転写ローラ２０３は、搬送された記録紙に中間転写体ローラ２０４上のトナー像を転写させる。トナー像が転写された記録紙は、記録紙搬送部２１１により定着ローラ２０８へと搬送され、定着ローラ２０８は、転写されたトナー像を加熱して記録紙に定着させる。その後、記録紙は、記録紙搬送部２１１により排出口２０９へと搬送され用紙後処理部３００に搬入される。また、記録紙は、必要に応じて排出トレイ２１０へも排出される。
【００２８】
用紙後処理部３００は、搬入口３０１、記録紙搬送部３０２、搬出口３０３及びスタックトレイ３０４等を備える。記録紙搬送部３０２は、排出口２０９から搬入口３０１に搬入された記録紙を順次搬送し、最終的に搬出口３０３からスタックトレイ３０４へ記録紙を排出する。スタックトレイ３０４は、搬出口３０３から搬出された記録紙の集積枚数に応じて矢印方向に上下動可能に構成されている。
【００２９】
図２は現像装置２０７Ｙ〜２０７Ｋの構成を示す断面図である。現像装置２０７Ｙ〜２０７Ｋはそれぞれ同一構成であるため、現像装置２０７Ｙのみ説明する。なお、本実施の形態において、現像装置２０７Ｙは、一成分トナーを用いるジャンピング方式の現像装置である。現像装置２０７Ｙは、現像ローラ１、現像ブレード２、攪拌スクリュー３１，３２、及び現像容器６を備えている。現像ローラ１は、感光体ドラム２０５に対向する位置に配設され、現像スリーブ１ａ及びマグネットロール１ｂを備えている。現像スリーブ１ａは、内部を中空とする円筒状の部材であり、軸心１ｃを中心として反時計回り方向（Ａ方向）に回転可能に配設されている。
【００３０】
マグネットロール１ｂは、現像スリーブ１ａの中空部分において固定して配設された円筒状の部材である。このマグネットロール１ｂは、現像ブレード２に対向する位置に配置されたＳ極（ブレード極）と、感光体ドラム２０５との距離が最短となる位置（現像位置Ｐ）に配置されたＮ極と、このＮ極に対して現像スリーブ１ａのＡ方向の下流側に配置されたＳ極とを備えている。現像スリーブ１ａは、これらの永久磁石の磁力により周面にトナーが付着される。
【００３１】
現像ブレード２は、例えばＳＵＳ等の磁性体から構成され、現像スリーブ１ａの周面に付着したトナーを規制することにより、現像スリーブ１ａの周面にトナー薄層を形成する。現像スリーブ１ａに周面に担持されたトナーは、現像スリーブ１ａと規制ブレード２との間隔による規制のみならず、現像ブレード２の先端とこの現像ブレード２に対向するブレード極との間で生じる磁力によって規制される結果、現像スリーブ１ａの周面には、数十ミクロン厚のトナー薄層が形成される。
【００３２】
図３は現像ブレード２と現像ローラ１との関係を模式的に示した斜視図である。図３に示すように現像ブレード２は、現像ローラ１の長手方向に長尺であり、マグネットロール１ｂのブレード極の上側において、現像スリーブ１ａの周面に対して一定の間隔を設けて配設されている。また、現像ブレード２は、その先端部がＡ方向の上流側に配設された上流側先端部２ａと上流側先端部２ａに対してＡ方向の下流側に配設された下流側先端部２ｂとに分かれている。そのため、上流側先端部２ａと下流側先端部２ｂとの間には間隙２ｃが形成される。
【００３３】
図４は現像スリーブ１ａと現像ブレード２の先端部分とを拡大して示した図面である。図４に示すように上流側先端部２ａと現像スリーブ１ａの周面との間隔はＤａであり、下流側先端部２ｂと現像スリーブ１ａの周面との間隔はＤｂである。本実施の形態では、Ｄａ≧Ｄｂであり、より好ましくはＤａ≧１／２Ｄｂである。また、上流側先端部２ａの幅Ｗ１、下流側先端部２ｂの幅Ｗ２、及び間隙２ｃの幅Ｗ３は、Ｗ１：Ｗ２：Ｗ３＝１：１：０．５の関係を有することが好ましく、より好ましくは２ｍｍ，２ｍｍ，１ｍｍである。
【００３４】
また、上流側先端部２ａ及び下流側先端部２ｂの現像スリーブ１ａ側の面は、水平方向と平行であるため、現像スリーブ１ａと上流側先端部２ａ及び下流側先端部２ｂとの間隔はＡ方向にいくにつれて広くなる結果、図９に示す現像ブレードのように穂切り効果を弱めることなく薄く、かつ均一なトナー層を形成することができる。
【００３５】
図２に示すトナー容器６は中央部に壁６ｂが形成されている。壁６ｂに対して左側のトナー容器６内には攪拌スクリュー３１が配設され、壁６ｂに対して右側のトナー容器６内には攪拌スクリュー３２が配設されている。
【００３６】
攪拌スクリュー３１，３２は、現像ローラ１の長手方向に長尺のスパイラル状の部材である。なお、図２において、攪拌スクリュー３１，３２のハッチングの部分は、攪拌スクリュー３１，３２の断面を示し、円３１ａ，３２ｂは攪拌スクリュー３１，３２のスパイラルの羽を示している。トナー容器６の上方には開口部６ａが形成され、この開口部６ａの上方には、トナーを収納するコンテナ（図略）が配設されている。攪拌スクリュー３２は、この開口部６ａを介してコンテナからトナーが供給される。そして、攪拌スクリュー３２は、回転することでトナーを摩擦帯電させ、壁６ｂの手前及び後方の２箇所に設けられた開口部（図略）を介して、攪拌スクリュー３１側に帯電したトナーを供給する。攪拌スクリュー３１は、回転することによりトナーを現像スリーブ１ａへと供給する。また、攪拌スクリュー３１は、現像スリーブ１ａから分離されたトナーを回収し、攪拌スクリュー３２に供給する。
【００３７】
現像スリーブ１ａの周面に供給されたトナーは現像ブレード２の位置まで搬送される。この時、現像スリーブ１ａは反時計回りに回転しているため、一部のトナーは現像ブレード２及び現像スリーブ１ａの間を通過し、残りのトナーはこの間を通過することなく現像ブレード２の側面によって規制される。現像スリーブ１ａは連続して回転しているので、現像スリーブ１ａの周面には、トナーが連続して供給される。そして、現像ブレード２により規制されなかったトナーは現像ブレード２の側面で溜まることになる。
【００３８】
次に、図４を用いて、現像ブレード２の作用について説明する。なお、図４において、白丸はトナーの粒子を模式的に示したものである。攪拌スクリュー３１から現像スリーブ１ａの周面に供給されたトナーは、現像スリーブ１ａがＡ方向に回転することにより、現像ブレード２の位置まで搬送される。ここで、トナーは、現像スリーブ１ａからの磁界によってひげ状に現像スリーブ１ａの周面にくっついている。現像スリーブ１ａの周面には、上流側先端部２ａによる規制作用及び現像スリーブ１ａ及び現像ブレード２間に発生している磁界による規制作用によりトナー層が形成される。
【００３９】
このトナー層は、下流側先端部２ｂに搬送されると、上流側先端部２ａと同様にして下流側先端部２ｂにより更に規制される。このように、２段階に分けてトナーを規制してトナー層を形成しているため、薄く、かつ、均一なトナー層を現像スリーブ１ａの周面に形成することが可能となる。下流側先端部２ｂにより規制されたトナー層を構成するトナーの粒子は、図２に示す現像位置Ｐまで搬送されると、感光体ドラム２０５、現像ローラ１間に印加される交番電界によって飛翔し、感光体ドラム２０５の静電潜像を現像する。
【００４０】
ここで、下流側先端部２ｂで留まったトナーは間隙２ｃで滞留することになるが、現像ブレードを図５〜図７に示すような構成を採用することで、滞留したトナーを取り出すことが可能になる。
【００４１】
図５〜図７は、現像ブレード２と現像スリーブ１ａとを図３に示すＢ方向からみた図面である。図５〜図７において、現像ブレード２内に引いた点線は、間隙２ｃの天井面を示している。また、図７に示すハッチングは現像装置２０７Ｙの筐体の断面を示している。図５の場合、現像ブレード２の側面には複数、例えば４個の孔２１〜２４が形成されている。これらの孔２１〜２４は、間隙２ｃと繋がっている。そのため、間隙２ｃに滞留したトナーは間隙２ｃでの滞留量が増大するにつれて天井面側へと押し上げられ、やがて孔２１〜２４を通ってトナー容器６に回収される。
【００４２】
図６の場合、現像ブレード２の側面には、左端と右端の位置に孔２５，２６が形成されている。孔２５，２６は間隙２ｃと繋がっている。従って、間隙２ｃに滞留したトナーは、滞留するトナーの量が増大するにつれて、孔２５，２６側へと移動していき、やがて孔２５，２６を通って、トナー容器６に回収される。
【００４３】
図７の場合、現像ブレード２の左端は、ハウジングＨに対して一定の間隔を設けて取り付けられている。なお、現像ブレード２は、固定部材２７によりハウジングＨと取り付けられている。そのため、間隙２ｃに滞留したトナーは、現像ブレード２の左端からトナー容器６に回収される。この場合、現像ブレード２をハウジングＨに対して一定の間隔を設けて取り付けるという簡素化された構成により間隙２ｃに滞留したトナーを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態による画像形成装置の機械的構成を主に示す側面概略図である。
【図２】現像装置の構成を示す断面図である。
【図３】現像ブレードと現像ローラとの関係を模式的に示した斜視図である。
【図４】現像スリーブと現像ブレードの先端部分とを拡大して示した図面である。
【図５】現像ブレード２と現像スリーブ１ａとを図３に示すＢ方向からみた図面である。
【図６】現像ブレード２と現像スリーブ１ａとを図３に示すＢ方向からみた図面である。
【図７】現像ブレード２と現像スリーブ１ａとを図３に示すＢ方向からみた図面である。
【図８】従来の現像ブレードを示す図面である。
【図９】従来の現像ブレードを示す図面である。
【符号の説明】
【００４５】
１  現像ローラ
１ａ  現像スリーブ
１ｂ  マグネットロール
１ｃ  軸心
２  現像ブレード
２ａ  上流側先端部
２ｂ  下流側先端部
２ｃ  間隙
６  トナー容器
６ａ  開口部
６ｂ  壁
２１，２２，２３，２４，２５，２６  孔
２７  固定部材
３１  攪拌スクリュー
３２  攪拌スクリュー
３２ａ  円
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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