(57)【要約】【課題】現像ドクタギャップに挟まった異物を除去可能にすることで、機械稼動時の画像品質を安定させる現像装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することにある。【解決手段】潜像を担持する感光体ドラム１１に対向する現像剤担持体である現像ローラ１９と、この現像ローラ１９においてトナーとキャリアからなる現像剤２０を攪拌して供給する攪拌・搬送スクリュ２３と、現像ドクタ２１と、前記現像ローラ１９及び前記攪拌・搬送スクリュ２３を保持するケーシング部材２２からなる現像装置において、前記現像ローラ１９と前記現像ドクタ２１間の現像ドクタギャップに挟まった異物を除去する異物除去機構を備える現像装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する感光体ドラムに対向する現像剤担持体である現像ローラと、この現像ローラにトナーとキャリアからなる現像剤を攪拌して供給する攪拌・搬送スクリュと、前記現像ローラとの間に現像ドクタギャップを形成する現像ドクタと、前記現像ローラ及び前記攪拌・搬送スクリュを保持するケーシング部材と、を有した現像装置において、前記現像ローラと前記現像ドクタ間の現像ドクタギャップに挟まった異物を除去する異物除去機構を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記異物除去機構は、前記現像ドクタを移動させる現像ドクタ移動機構を含むことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像ドクタ移動機構は、前記現像ドクタを前記現像ローラに向けて弾性付勢する加圧スプリングを含むことを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像ドクタは前記加圧スプリングの弾力によって前記ケーシング部材に部分的に突き当たっており、前記異物からの負荷により前記現像ドクタギャップを広げる方向へ移動可能であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像ドクタは突起形状部分を一体的に有し、この突起形状部分の位置を変化させることにより前記現像ドクタギャップを広げる方向へ前記現像ドクタを移動させることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像ドクタは軸形状部分を含み、この軸形状部分に当接する回転カムによって前記現像ドクタギャップを広げることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項７】
前記回転カムを回転させる回転ノブを有し、この回転ノブの回転により前記現像ドクタギャップを変化させることを特徴とする請求項６記載の現像装置。
【請求項８】
前記現像ドクタギャップを広げる前記現像ドクタ移動機構を前記現像ドクタの長手方向の両端に有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の現像装置。
【請求項９】
感光体上の潜像をトナー現像し、転写紙に転写かつ定着する画像形成装置において、前記トナー現像を実施する現像装置として、請求項１乃至８の何れか１項記載の現像装置を搭載してい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、感光体に担持された潜像を現像剤で可視像化する現像装置及びこの現像装置を搭載する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に用いる２成分現像剤を用いた現像装置においては、現像剤中に混在する異物が現像ローラと現像ドクタ間へ挟まることにより異常画像が発生することが知られている。
かかる異常画像の発生を回避する解決手段としては、従来から、現像剤に混在する異物を除去するか、又は現像装置内への異物の侵入を防止する手段等が提案されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。
特許文献１及び２には、現像剤担持体の磁極に略対向して異物除去部材を設けること、及び下搬送スクリュに接続されたパイプ内に異物捕獲部材を設けることが開示されている。このように、現像装置内に異物除去の機構を備えることによって、現像ローラへの異物供給を抑制するようにしている。
また、特許文献３には、回収トナー中の異物を除去するために、振動可能なメッシュ状異物捕集部材を残留トナー回収経路の任意の位置に配置する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−０８４５６８公報
【特許文献２】特開平０７−３３３９７９号公報
【特許文献３】特開平０６−３０８８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述の従来技術では、異物挟み込みに対する防止策は、現像剤が現像ローラへ供給される前の防止策であり、現像ドクタギャップへ一度挟み込んでしまった異物は除去できず、問題解決への対応が不十分である。
潜像を担持する感光体ドラムに対向する現像剤担持体である現像ローラと、現像ローラにトナーとキャリアからなる２成分現像剤を攪拌して供給する搬送スクリュと、現像ローラ及び搬送スクリュを保持するケーシング部材からなる現像装置においては、現像器又は現像剤又は補給トナー内に混在する異物が、現像剤とともに搬送され、現像ドクタギャップ部に挟まる場合がある。
現像ドクタギャップ部に異物が挟まると、部分的な現像剤汲み上げ量に不足を生じることになり、異常画像（縦白スジ）となる。挟まった異物は通常簡単に除去できないため現像ユニット又はカートリッジ交換となる。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、現像ドクタギャップに挟まった異物を除去可能にすることで、機械稼動時の画像品質を安定させる現像装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、潜像を担持する感光体ドラムに対向する現像剤担持体である現像ローラと、この現像ローラにトナーとキャリアからなる現像剤を攪拌して供給する攪拌・搬送スクリュと、前記現像ローラとの間に現像ドクタギャップを形成する現像ドクタと、前記現像ローラ及び前記攪拌・搬送スクリュを保持するケーシング部材と、を有した現像装置において、前記現像ローラと前記現像ドクタ間の現像ドクタギャップに挟まった異物を除去する異物除去機構を備えることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記異物除去機構は前記現像ドクタを移動させる現像ドクタ移動機構を含むことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２において、前記現像ドクタ移動機構は、前記現像ドクタを前記現像ローラに向けて弾性付勢する加圧スプリングを含むことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記現像ドクタは前記加圧スプリングの弾力によって前記ケーシング部材に部分的に突き当たっており、前記異物からの負荷により前記現像ドクタギャップを広げる方向へ移動可能であることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項２において、前記現像ドクタは突起形状部分を一体的に有し、この突起形状部分の位置を変化させることにより前記現像ドクタギャップを広げる方向へ前記現像ドクタを移動させることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項２において、前記現像ドクタは軸形状部分を含み、この軸形状部分に当接する回転カムによって前記現像ドクタギャップを広げることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項６において、前記回転カムを回転させる回転ノブを有し、この回転ノブの回転により前記現像ドクタギャップを変化させることを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項において、前記現像ドクタギャップを広げる前記現像ドクタ移動機構を前記現像ドクタの長手方向の両端に有することを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれか１項感光体上の潜像をトナー現像し、転写紙に転写かつ定着する画像形成装置において、前記トナー現像を実施する現像装置として、記載の現像装置を搭載していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、現像ドクタギャップへ挟まった異物を除去することで、安定した良好な画像を得ることができる。現像ドクタギャップに挟まった異物を除去可能にしたことによって、機械稼動時の画像品質を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による現像装置を適用できる画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
画像形成装置１０は、現像装置１、感光体ドラム１１、帯電装置１２、露光装置１３、定着装置１４（定着ローラ１７、加圧ローラ１８）、転写ローラ１５、レジストローラ１６、から構成されている。
画像形成装置１０における画像形成は次のような動作で行なわれる。まず、時計回り方向へ回転する感光体ドラム１１上を帯電装置１２によって一様に帯電した後、露光装置１３から露光を行って潜像が形成される。
その後、現像装置１から供給されるトナーにより潜像をトナー現像することにより形成されたトナー像（可視像）は、図示してない給紙装置からレジストローラ１６を通って給紙された転写紙Ｐ上に転写ローラ１５により転写される。トナー像が転写された転写紙Ｐは次いで、定着装置１４の定着ローラ１７と加圧ローラ１８のニップ部に搬送されて転写紙Ｐ上のトナー像が定着される。
現像装置１の現像ローラ１９は、図示してないが複数の固定磁極を有するマグネットローラと、マグネットローラの外周に回転自在に設けられる非磁性の現像スリーブから構成され、トナーを現像スリーブに保持して感光体ドラム１１へ搬送する。
【０００７】
図２は図１の画像形成装置に搭載する現像装置の構成を示す概略図である。図２において、２成分現像剤を用いた現像装置１の現像ローラ１９は矢印方向に回転している。
現像装置１内の現像剤２０は、現像ローラ１９へ供給され、規制部材である現像ドクタ２１により均一の現像剤層を形成する。図２において、符号２２は現像剤２０、攪拌・搬送スクリュ２３等を収容している現像ケーシングを示し、符号１１は現像ローラ１９によって現像剤２０が供給される感光体ドラムを示している。
現像剤２０中に混在する異物（図２では図示せず）は、現像剤２０とともに現像ローラ１９へ供給されるため、現像ローラ１９と現像ドクタ２１との間に形成される現像ドクタギャップ（図２では図示せず）に挟まる。
図３は本発明による現像装置の第１の実施の形態の構成を示す概略図である。図３において、現像ローラ１９と現像ドクタ２１との間には現像ドクタギャップ２４が形成されている。
この第１の実施の形態においては、異物除去機構の現像ドクタ移動機構の作動として、現像ドクタ２１を任意の手段によって定期的に上下動作（現像ローラに向けて進退）させて現像ドクタギャップ２４を開閉することによって現像ドクタギャップ２４に挟まった異物２５を現像ローラ１９の回転方向へ現像剤２０とともに搬送することで除去する。
或いは、現像ローラの回転時に異物を介して現像ドクタ２１へ加わる負荷により現像ドクタが開放方向へ退避して異物を除去することも可能となる。
【０００８】
図４は本発明による現像装置の第２の実施の形態の構成を示す概略図である。図４において、異物除去機構の現像ドクタ移動機構として、現像ドクタ２１は加圧スプリング２６によって現像ローラ１９に向かう方向に常時弾性付勢されている。加圧スプリング２６の固定手段は示してないが、任意の手法により支持する。
図５は本発明による現像装置の第３の実施の形態の構成を示す概略図である。この場合に、現像ドクタ２１はこの現像ドクタ下面から現像ローラ１９に向かう方向、すなわち、現像ドクタギャップ２４方向へ加圧スプリング２６によって加圧され、現像ドクタ２１の一部（段部、或いは突部）が現像ケーシング２２の一部（係止部）に突き当たることにより現像ドクタギャップ２４を形成している。
図示した初期位置にある現像ドクタ２１は、加圧スプリング２６に抗しつつ現像ドクタギャップ２４が拡大する方向にのみ可動となっている。現像ドクタ２１が現像ケーシング２２の一部に対して加圧スプリング２６の付勢により突き当たっていることにより、現像ドクタギャップ２４がこれ以上拡大しない一方で、拡開方向へは移動可能となっている。
異物除去機構の現像ドクタ移動機構の作動の結果として、現像ドクタ２１は現像ドクタギャップ２４が広くなるように動くので、現像ドクタ２１の動作後の現像ドクタギャップ２４を確実に再現できるため、安定した良好な画像を得ることができる。
【０００９】
図６は本発明による現像装置の第４の実施の形態の構成を示す概略図である。この実施の形態において、現像ドクタ２１には、現像ケーシング２２とは干渉しない位置に延びる突起形状部分２７が一体的に設けてある。
異物除去機構の現像ドクタ移動機構の作動として、加圧スプリング２６により現像ローラへ向けて付勢されている現像ドクタ２１と現像ローラ１９との間の現像ドクタギャップ２４を、適宜な手段で突起形状部分２７を上下させることによって変化させる構成となっている。
このように現像ドクタ２１の端部に突起形状部分２７を一体化し、適宜な手段で突起形状部分の位置を変化させることにより現像ドクタギャップ２４を開口方向へ移動可能に構成する。現像装置内に部材追加がないため、本来の現像装置の機能を阻害することなく、安定した良好な画像を得ることができる。
【００１０】
図７は本発明による現像装置の第５の実施の形態の構成を示す概略図である。この第５の実施の形態では、図６の突起形状部分をこれと同様に現像ケーシング２２とは干渉しない位置に延びる軸形状部分２８としている。この軸形状部分２８は図６の突起形状部分２７より現像ドクタ２１の端部から軸方向に長く突出させて他の機械的要素が干渉できるようになっている。この場合、この軸形状部分２８には偏心カムとしての回転カム２９が作用するように構成されている。つまり、回転カム２９の外周面が軸形状部分２８の外周面に当接しており、回転カム２９の偏心回転に伴って軸形状部分２８を上下方向（現像ローラと接離する方向）へ移動させるように作用する。
異物除去機構の現像ドクタ移動機構の作動として、軸形状部分２８の位置を回転カム２９の回転により変化させることによって加圧スプリング２６により付勢されている現像ドクタ２１と現像ローラ１９との間の現像ドクタギャップ２４を変化させる。
このように現像ドクタギャップ２４を変化させる機構を現像ドクタ２１の長手方向の両端（図では一端のみを示す）に有するので、長手方向全域での異物除去が可能となるため、安定した良好な画像を得ることができる。
【００１１】
現像ドクタ２１の突起形状が軸形状部分２８からなり、この軸形状部分２８に当接する回転カム２９により現像ドクタギャップ２４を可変させている。回転制御により定期的に異物除去動作が可能となるため、稼動中に安定した良好な画像を得ることができる。
このように異物の除去方法としては、現像ドクタギャップ２４の開口寸法を伸縮可能な構成とし、一時的に現像ドクタギャップ２４を広げることにより現像ローラ１９上の現像剤２０とともに異物２５を搬送することで、稼動時の画像品質を安定させることができる。
上述した現像ドクタギャップ２４に挟まる異物２５の多くは１ｍｍ以上の大きさであることがほとんどである。このため、現像ドクタギャップ２４の可変寸法、すなわち、ギャップ変動量は１．０ｍｍ以上とすることが望ましく、これにより確実に異物を除去でき、安定した画像品質を得ることができる。
ここで、ギャップ可変量は、現像ドクタギャップＧｄをＡ、開口後の現像ドクタギャップ２４をＢとすれば、Ｂ−Ａ＝ΔＧｄ＞１．０ｍｍである。このようにギャップ変化制御範囲が大きいため、異物除去能力が高く、安定した良好な画像を得ることができる。
以上の動作は、定期的に本発明による現像装置を搭載している画像形成装置内で回転制御され、動作終了後は初期の位置に戻る。異物の除去方法としては、現像ドクタギャップ２４を移動可能な構成とし、一時的に現像ドクタギャップ２４を広げることにより現像ローラ１９上の現像剤２０とともに異物２５を除去することで、画像形成装置の稼動時の画像品質を安定させることができる。
上述したように、現像ドクタギャップ２４に挟まった異物２５を、現像ドクタ２１を移動させて現像ドクタギャップ２４の幅を可変とすることで、現像ローラ１９上の現像剤２０とともに現像ローラ１９下流側へ除去することができる。一度挟み込んだ異物を現像ドクタ２１の定期的な動作で除去するため、現像装置又は画像形成装置の稼動中に安定した良好な画像を得ることができる。
【００１２】
図８は本発明による現像装置の第６の実施の形態の構成を示す概略図である。図８において、現像ローラ１９の軸方向端部分の外側には現像ドクタとのギャップを広げるように図示してないカムと連動する回転ノブ３０が配置されている。
市場におけるサービスマンメンテナンス時の作業として異物除去を行なう場合、この回転ノブ３０を回転させて、異物を除去する。これによって異物除去におけるメンテナンス性能が向上するため、市場での良好な稼動品質を得ることができる。
また、従来、現像ドクタギャップ内の異物については除去困難であったために異常画像発生時はユニット交換又はカートリッジ交換となっていた。しかしながら、本発明によれば、異物の除去が容易に可能となり、市場でのメンテナンス性が向上するとともに稼動品質が安定する。
上述した本発明による現像装置を搭載している画像形成装置においては、現像剤とともに送られて現像ドクタギャップに挟まった異物を除去することで、安定した良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による現像装置を適用できる画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１の画像形成装置に搭載する現像装置の構成を示す概略図である。
【図３】本発明による現像装置の第１の実施の形態の構成を示す概略図である。
【図４】本発明による現像装置の第２の実施の形態の構成を示す概略図である。
【図５】本発明による現像装置の第３の実施の形態の構成を示す概略図である。
【図６】本発明による現像装置の第４の実施の形態の構成を示す概略図である。
【図７】本発明による現像装置の第５の実施の形態の構成を示す概略図である。
【図８】本発明による現像装置の第６の実施の形態の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００１４】
１  現像装置、１０  画像形成装置、１１  感光体ドラム、１４  定着装置、１５  転写ローラ、１６  レジストローラ、１９  現像ローラ、２０  現像剤、２１  現像ドクタ、２２  ケーシング部材（現像ケーシング）、２３  搬送スクリュ、２４  現像ドクタギャップ、２５  異物、２６  異物除去機構（現像ドクタ移動機構、加圧スプリング）、２７  異物除去機構（現像ドクタ移動機構、突起形状部分）、２８  異物除去機構（現像ドクタ移動機構、軸形状部分）、２９  異物除去機構（現像ドクタ移動機構、回転カム）、３０  異物除去機構（回転ノブ）
【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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