(57)【要約】【課題】良好な画像を安定して形成するために、より簡潔な構成で現像スリーブ上の現像剤の層厚を規制し、経時においても、規制部材を通過した後の現像剤量を均一に供給することができる現像装置を提案する。【解決手段】感光体２と、感光体２に対向し、回転することにより感光体２と対向した現像部に現像剤４を搬送する現像ローラ１０と、現像ローラ１０の内部に非回転に配置された複数の磁極を有する磁石１１と、現像ローラ１０と対向して配置され、現像ローラ１０上に担持された現像剤４の層厚を規制する規制ローラ１２を具備する現像装置１０において、規制ローラ１２は可動であり、その可動方向は、現像ローラ１０から見て法線方向以外である。【選択図】      図１
2008145798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、該潜像担持体に対向し、回転することにより該潜像担持体と対向した現像部に現像剤を搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体の内部に非回転に配置された複数の磁極を有する磁石と、該現像剤担持体と対向して配置され、該現像剤担持体上に担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材を具備する現像装置において、
前記層厚規制部材は可動であり、その可動方向は、前記現像剤担持体から見て法線方向以外である
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記層厚規制部材が前記現像剤担持体の回転方向の上流側に移動した時に、該現像剤担持体と該層厚規制部材の最近接点を結んだ間隔が最も小さくなる
ことを特徴とする現像装置。  
【請求項３】
請求項１に記載の現像装置において、
前記層厚規制部材の移動に際し、前記現像剤担持体と該層厚規制部材の最近接点を結んだ間隔が変化しない
ことを特徴とする現像装置。  
【請求項４】
請求項２に記載の現像装置において、
前記層厚規制部材が前記現像剤担持体の回転方向の上流側に移動する際に、該現像剤担持体と該層厚規制部材の最近接点を結んだ間隔が単純減少する
ことを特徴とする現像装置。  
【請求項５】
請求項２又は４記載の現像装置において、
前記層厚規制部剤の可動領域における磁束密度が均一である
ことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項３に記載の現像装置において、
前記層厚規制部材が前記現像剤担持体の回転方向の下流側から上流側にむけて法線方向の磁束密度が単純増加する
ことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５又は６に記載の現像装置において、
前記層厚規制部材の位置が弾性体の押圧により調整できる
ことを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ等の電子写真法を用いた画像形成装置に用いる、磁性キャリアと非磁性トナーからなる乾式２成分現像剤を用いる現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機などの各種画像形成装置に用いられる現像装置においては、感光体などからなる潜像担持体上に画像に対応する静電潜像が形成されるとともに、現像装置内に設けられている現像剤担持体上にキャリアとトナーとからなる２成分現像剤が穂立ちされて保持され、この現像剤担持体上の磁気ブラシ現像剤が現像剤担持体の搬送作用によって現像領域に搬入され上記静電潜像に対しトナーが供給されることにより現像動作が実行され、可視像が得られるようになっている。
上記現像剤担持体は、通常円筒状に形成されてなる現像スリーブを備えるとともに、この現像スリーブ内に該現像スリーブの表面上に現像剤を穂立ちさせるように磁界を形成する磁石体が備えられている。このとき現像剤を構成するキャリアは上記磁石体から発せられる磁力線に沿うようにして現像スリーブ上に穂立ちされるとともに、この穂立ちされたキャリアに対して帯電トナーが付着されている状態になる。上記磁石体は、複数の磁極を備えるローラ状などに形成されており、上記現像スリーブおよび磁石体の少なくとも一方が移送されることによって現像スリーブの表面上に磁気ブラシとして穂立ちされた現像剤が移動されるようになっている。現像領域内に搬入された現像剤は、該現像剤の磁気ブラシが撓むようにして潜像担持体の表面上に接触され、この接触現像剤の磁気ブラシが潜像担持体との相対線速度差に基づいて静電潜像と擦れ合いながらトナーの供給が行なわれることとなっている。
【０００３】
上記のような現像装置においては、良好な画像を得るために、現像スリーブ上の現像剤の層厚を薄く、しかも均一にすることが必要になってくる。従来、古くから用いられている固定規制板により現像スリーブ上の層厚の規制がなされていたが、長期的使用時（以下、経時）においては、固定規制板と現像スリーブの間隔が一定である場合においても、現像剤の層厚が低下するという問題があった。この理由としては、長期間現像スリーブを使用すると、現像スリーブ表面が磨耗し現像スリーブ表面と現像剤との摩擦力が低下し、強い荷重が負荷される剤規制部においては、現像剤がスリップし押し出し力が低下するためだと考えられる。
【０００４】
剤規制部において、現像剤に付加する押圧力を変化させることで現像剤の層厚を安定して規制する方法としては、例えば特許文献１のように、現像剤担持体の表面に対し鉛直方向に層厚規制部材を可動させることで現像剤の層厚の制御を行うことができる。しかしこの方式では、複数の検知手段が必要になり装置が大掛かりになるという問題点がある。また、規制ローラに供給される現像剤量の変化を検知してから制御を行うため検知から制御までのタイムラグが存在してしまう。
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−２３４５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明、これらの問題を解決して、良好な画像を安定して形成するために、より簡潔な構成で現像スリーブ上の現像剤の層厚を規制し、経時においても、規制部材を通過した後の現像剤量を均一に供給することができる現像装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明は、潜像担持体と、該潜像担持体に対向し、回転することにより該潜像担持体と対向した現像部に現像剤を搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体の内部に非回転に配置された複数の磁極を有する磁石と、該現像剤担持体と対向して配置され、該現像剤担持体上に担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材を具備する現像装置において、前記層厚規制部材は可動であり、その可動方向は、前記現像剤担持体から見て法線方向以外であることを特徴とする。
本発明は、さらに、前記層厚規制部材が前記現像剤担持体の回転方向の上流側に移動した時に、該現像剤担持体と該層厚規制部材の最近接点を結んだ間隔が最も小さくなることを特徴とする。  
本発明は、さらに、前記層厚規制部材の移動に際し、前記現像剤担持体と該層厚規制部材の最近接点を結んだ間隔が変化しないことを特徴とする。
本発明は、さらに、前記層厚規制部材が前記現像剤担持体の回転方向の上流側に移動する際に、該現像剤担持体と該層厚規制部材の最近接点を結んだ間隔が単純減少することを特徴とする。  
本発明は、さらに、前記層厚規制部剤の可動領域において、磁束密度が均一であることを特徴とする。
本発明は、さらに、前記層厚規制部材が前記現像剤担持体の回転方向の下流側から上流側にむけて法線方向の磁束密度が単純増加することを特徴とする。
本発明は、さらに、前記層厚規制部材の位置が弾性体の押圧により調整できることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上述したように本発明によれば、長時間使用時に現像ローラ表面と現像剤との摩擦力が低下し、規制ローラにて規制される現像剤量の低下が生じるような場合においても、規制ローラが現像剤量の低下を検知し、規制ローラと現像ローラの間隔を広げることで、または、法泉方向の磁束密度が強い方向に規制ローラが移動することにより、現像領域に常に安定な現像剤量を供給することができ、良好な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。本発明では、上記目的を達成するために層厚規制部材に供給される現像剤量が変動にあわせて層厚規制部剤の位置を変化させることを特徴とする現像装置を提案する。
すなわち、下記の現像装置にて達成される。潜像担持体と、該潜像担持体に対向し、回転することにより該潜像担持体と対向した現像部に現像剤を搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体の内部に非回転に配置された複数の磁極を有する磁石と、該現像剤担持体と平行に配置され、該現像剤担持体上に担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材を具備する現像装置において、前記層厚規制部材の配置は可動であり、その可動方向は、前記現像剤担持体と該層厚規制部材の最近接点と該現像剤担持体の中心を通る直線が、該層厚規制部材の可動前後で重ならないことを特徴とする。
【００１０】
第１図は、本発明に係る現像装置の一例を示す断面図である。
先ず、その全体構成から明らかにする。現像装置１は潜像担持体の一例であるドラム状の感光体２に対向配置され、該感光体２は、第１図に矢印Ａで示したように図における時計方向に回転駆動される。現像装置１の現像容器３内には磁性キャリアと磁性又は非磁性のトナーを有する粉体状の２成分系現像剤４が収容されている。現像剤４は、第１撹拌スクリュ５と第２撹拌スクリュ６によりトナーとキャリアが撹拌混合されることにより、その濃度を均一に保たれている。第１撹拌スクリュ内に存在する現像剤４は現像ローラ１０に内包された磁石１１の磁気力により前記現像ローラ１０へと汲み上げられる。
【００１１】
前述のように第１撹拌スクリュ５によって現像ローラ１０に供給された現像剤は、該現像ローラ１０の回転と、これらに内設された磁石１１の磁気力とによって、現像ローラ１０に担持されつつ、矢印Ｂの方向に搬送される。すなわち、先ず現像ローラ１０に供給担持された現像剤は、該現像ローラ１０に担持されつつ矢印Ｂで示すように規制ローラ１２を通過し、このとき矢印Ｂ１で示すように余分な現像剤が掻き取られる。規制ローラ１２を通過した適正量の現像剤は、矢印Ｂ２で示すように第１現像ローラ１０と感光体２との間の現像領域Ｄを通ったのち、現像ローラ１０から離れ、現像容器３の底部へ流れて第１撹拌スクリュ５によって再び撹拌される。現像剤４が上述のように搬送され、かつ撹拌されることにより、そのトナーとキャリアが互いに逆極性に摩擦帯電され、かかる現像剤が上記の如く現像領域Ｄを通るとき、現像剤中のトナーが感光体２に形成された静電潜像に静電的に移行し、該潜像が可視像化される。
【００１２】
第２図は第１図に示した規制ローラの動きについて詳細に説明した図である。
撹拌スクリュ５から現像ローラ１０に担持された現像剤４は、現像ローラ１０が内包する磁石１１の磁気力と現像ローラ１０の回転により規制ローラの手前領域Ｃまで搬送される。撹拌スクリュ５から現像ローラ１０に担持される現像剤量は、規制ローラ１２を通過できる現像剤量に比べると多いため規制ローラ１２によってその通過量を規制される。このため、規制ローラを通過できなかった現像剤は、規制ローラ手前領域Ｃにおいて保持されつつ、規制ローラを通過するまで再度還流を繰り返す。この還流剤の量が多くなれば、規制ローラ手前領域Ｃには徐々に現像剤が溜まり圧迫されるため、規制ローラ１２または現像ローラ１０に負荷する荷重も増加する。経時において、規制ローラ１２通過をした後の現像剤量が低下した場合、撹拌スクリュ５から現像ローラ１０に担持される現像剤は一定量であるのに対し、規制ローラ１２を通過する現像剤量は減少するため、規制ローラ手前領域Ｃで還流する現像剤量が増加することになる。その結果として、規制ローラ１２に負荷される荷重も増加する。
【００１３】
このとき、規制ローラ１２に負荷する圧力に応じて、規制ローラ１２を通過したあとの現像剤量を増加させ、結果として一定量の現像剤を供給できるようなる構成が本発明である。メカニズムは以下のとおりになる。規制ローラ１２と現像ローラ１０の最近接部の間隔（以下、規制ギャップ）は、規制ローラが現像ローラ回転方向Ｅの最も上流側にあるＧ２をとるとき最長となり、最も下流側にあるＧ１をとるとき最短となるように規制ローラ１０の可動領域を構成する。また前記規制ギャップは、規制ローラが上流側から下流側へ移動するにつれ単純に長くなるように構成する。規制ローラ１０の稼動手段として弾性体を使用した場合を考える。規制ローラ通過後の現像剤量低下が生じない初期状態においては、弾性体によって規制ローラ１０を現像ローラ回転方向Ｅに対し下流側に押し付ける荷重と、規制ローラ手前領域Ｃに存在する現像剤から現像ローラ回転方向に対し上流側に規制ローラへ負荷される荷重が均衡を保つようにする。規制ローラ通過をした後の現像剤量が低下し、規制ローラ手前領域Ｃで還流する現像剤の量が増え、規制ローラ１２へ負荷される荷重が強くなった場合には、規制ローラ１２は現像ローラ回転方向Ｅに対し上流側へ移動する。前記規制ギャップは現像ローラ回転方向Ｅに対し下流側にあるときが最短距離であったので、この移動距離に応じて前記規制ギャップは広がり、規制ローラ１２を通過できる現像剤量は増加する。
【００１４】
つまり、図３のように現像ローラ表面と現像剤の摩擦力が低下し、剤規制部において、現像剤が滑りやすくなった場合においても、前記規制ギャップを広げれば剤規制部Ｆを通過できる現像剤の量が同じにすることができ、このときの間隔の変動量を規制ローラに受ける荷重によって制御できる構成にすればよいことがわかる。
このとき、規制ローラ１２が変動する領域においては、磁束密度が均一であるように磁石を構成することが望ましい。規制ローラ１２を通過する現像剤量は、前記規制ギャップの他に、剤規制部における磁束密度の大きさにも影響を受ける。そのため、規制ローラ１２の変動領域において、磁束密度が均一であれば、規制ローラ通過後の現像剤量を常に均一にするためには、規制ギャップのみを考慮すればよく、より単純に設計することができる。
【００１５】
また、他の実施例としては以下のようなものがある。先に述べたように、規制ローラ１２を通過する現像剤量は、剤規制部における磁束密度の大きさにも影響を受ける。２成分の現像剤では、現像ローラに内包される磁石の磁束密度により図４のように磁気穂が立った状態や、倒れた状態をとる。法線方向の磁束密度が高い場所では、現像剤は立った状態を取り、法線方向の磁束密度が低い場合には磁気穂は倒れた状態をとるため、磁気穂が立った状態で現像剤の層厚を規制すると、前記規制ギャップが同じ場合でも図５のように、規制ローラを通過する現像剤量は減り、磁気穂が倒れた状態で現像剤の層厚を規制すると、規制ローラを通過する現像剤量は増加する。この関係を用いた実施例を提案する。図６のように前記規制ギャップＧ３は常に一定に保たれるように規制ローラ１２を移動させるような構成する。
【００１６】
規制ローラ１２の変動領域において、規制ローラ１２が最も上流側に移動した時に、法線方向の磁束密度を最も高くし、規制ローラ１２が最も下流側に移動した時に、法線方向の磁束密度を最も低くなるように磁石を配置する。また、規制ローラ変動領域において、法線方向の磁束密度は上流側から下流側へ向かって単純に低くなるように磁石を配置する。規制ローラ通過をした後の現像剤量が低下し、規制ローラ手前領域で還流する現像剤の量が増え、規制ローラ１２へ負荷される荷重が強くなった時に、実施例１と同様の原理で規制ローラ１２は現像ローラの回転方向下流側へ移動するように構成する。このとき、剤規制部における法線方向の磁束密度は低くなり、磁気穂が倒れた状態になるため、規制ローラ１２を通過する現像剤量は増加する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】現像装置の断面図を表した図である。
【図２】規制ローラの動き方の詳細を説明する図である。
【図３】規制ローラで規制される現像剤量と規制ギャップの関係を示したグラフである。
【図４】法線方向の磁束密度の違いによる現像剤の穂立ちの状態を説明した図である。
【図５】法線方向の磁束密度と規制ローラで規制される現像剤量の関係を示したグラフである。
【図６】規制ローラの変動領域が同じ時に、規制ローラの動き方の詳細を説明する図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  現像装置
２  感光体
３  現像容器
４  現像剤
５  第１撹拌スクリュ
６  第２撹拌スクリュ
１０  現像ローラ
１１  磁石
１２  規制ローラ
【図１】
2008145798.tif 000003
【図２】
2008145798.tif 000004
【図３】
2008145798.tif 000005
【図４】
2008145798.tif 000006
【図５】
2008145798.tif 000007
【図６】
2008145798.tif 000008