(57)【要約】【課題】現像剤を互いに隣り合う現像ロール（１０３、１０４）の間の空隙に進入させることに起因して生ずる種々の不具合を、従来よりも安価に解消することができる現像器を提供する。【解決手段】互いに隣り合う現像ロール（１０３、１０４）の間に形成される空隙に向けて搬送されてくる二成分現像剤の上記空隙への進入を阻止する進入阻止部材として、棒状のもの（１１４）を上記空隙の前に配設した。この棒状の進入阻止部材１１４は、複雑に折れ曲がった形状であった従来の板状の案内部材よりも加工費が安価となる上に、その取付もより容易となる。よって、二成分現像剤を上記空隙に進入させることに起因して生ずる種々の不具合を、従来よりも安価に解消することができる。【選択図】  図３
2004212573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁力発生手段の磁力によって表面に担持した現像剤を用いて、画像形成装置の潜像担持体に担持される潜像を現像する複数の現像部材と、これら現像部材に向けて現像剤を搬送する現像剤搬送手段と、該現像剤搬送手段から、互いに隣り合う該現像部材間に形成される空隙に向けて搬送されてくる現像剤の該空隙への進入を阻止する進入阻止部材とを備える現像器において、
上記進入阻止部材として、棒状のものを用いたことを特徴とする現像器。
【請求項２】
請求項１の現像器において、
棒状の上記進入阻止部材として、非磁性材料からなるものを用いたことを特徴とする現像器。
【請求項３】
請求項１又は２の現像器において、
棒状の上記進入阻止部材を円周方向に回転不能に固定したことを特徴とする現像器。
【請求項４】
請求項１、２又は３の現像器において、
棒状の上記進入阻止部材を現像器筺体に設けた貫通開口に支持させたことを特徴とする現像器。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４の現像器において、
複数の上記現像部材のうち、上記潜像担持体の表面移動方向の最も上流側に配設するものについて、棒状の上記進入阻止部材との対向部における表面ピーク磁束密度を６０［ｍＴ］以上にしたことを特徴とする現像器。
【請求項６】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像器とを備える画像形成装置において、
上記現像器として、請求項１、２、３、４又は５のものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁力発生手段の磁力によって表面に担持した現像剤を用いて、画像形成装置の潜像担持体に担持される潜像を現像する複数の現像部材を備える現像器及びこれを用いる画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トナーと磁性キャリアとを含有するいわゆる二成分現像剤を用いて、感光体等の潜像担持体上に形成された潜像を現像する二成分現像器が知られている。この二成分現像器は、表面を無端移動させる現像スリーブ等の無端移動体と、これに内包されるマグネットローラ等の磁力発生手段とを有する現像部材を備えている。現像部材は、磁力発生手段の磁力によって無端移動体の表面に担持した二成分現像剤を、その表面移動に伴って現像領域に搬送する。そして、磁力発生手段の現像磁極の発する磁力によって二成分現像剤を現像領域で穂立ちさせて磁気ブラシを形成せしめる。この磁気ブラシは、先端を感光体等の潜像担持体に摺擦せしめながら、潜像担持体上の潜像にトナーを付着させる。
【０００３】
かかる構成の二成分現像器においては、現像部材（の無端移動体）の表面移動速度を、潜像担持体の表面移動速度よりも速くするのが一般的である。表面移動速度をより速くすることで、より多くの二成分現像剤を潜像担持体に供給して現像濃度不足を抑える狙いからである。しかしながら、現像部材の表面移動速度を速め過ぎると、可視像の後端に白抜け部を発生させ易くなる。これは、磁気ブラシの先端が潜像担持体の潜像に接触する直前に、その潜像に隣設する非画像部に接触してトナーをブラシ内部に静電的に潜り込ませることに起因する。現像部材の表面移動速度が比較的遅い場合には、潜り込ませたトナーを磁気ブラシの先端に戻して更に潜像に転移させるための時間的な余裕があるが、表面移動速度が速すぎるとその余裕がなくなって白抜け部が発生してしまうのである。
【０００４】
そこで、本出願人は先に、現像部材たる現像ロール（現像スリーブと、これに内包されるマグネットローラとの組合せ）を２つ設けたことでかかる白抜け部の発生を抑えるようにした二成分現像器を提案した（特許文献１等）。この二成分現像器によれば、現像ロールを２つ設けて現像領域を広げたことで、白抜け部を発生させない程度に両現像部材の表面移動速度を留めつつ、十分な現像濃度を得ることができる。
【０００５】
更に、この二成分現像器においては、２つの現像ロールのうち、感光体の表面移動方向の上流側にある方（以下、上位現像ロールという）だけに二成分現像剤を案内させるための板状の案内部材を設けている。これは次に説明する理由による。即ち、この二成分現像器では、器内の二成分現像剤を現像剤搬送手段たるパドルホイールによって２つの現像ロールに向けて搬送している。搬送された二成分現像剤は、まず、上位現像ロールによって汲み上げられた後、ロール表面に所定の間隙を介して対向する規制部材によってその層厚が規制されるとともに、規制に伴って内部のトナーが摩擦帯電せしめられる。そして、感光体と対向する現像領域まで搬送されて現像に寄与しながら、上位現像ロールよりも下流側にある現像ロール（以下、下位現像ロールという）に受け渡される。受け渡された二成分現像剤は、引き続き現像に寄与した後、下位現像ロールから離れて器内に戻される。このように、二成分現像剤は、上位現像ロールに汲み上げられてトナーの摩擦帯電が促された後、現像領域で現像に寄与しながら下位現像ロールに受け渡されるという経路を辿るのが一般的である。しかしながら、上位現像ローラに汲み上げられず、両現像ロール間に形成された空隙に進入して現像領域に到達するものが出現し始めることもある。そうすると、上位現像ロールに汲み上げられる二成分現像剤の量が減少して上位現像ロール側の現像能力が低下したり、トナー帯電の不十分な二成分現像剤の量が増加したりして、現像不良が起こってしまう。そこで、この二成分現像器においては、パドルホイールによって搬送される二成分現像剤を上位現像ロールだけに案内するための板状の案内部材を設けているのである。この案内部材により、二成分現像剤は両現像ロール間の空隙への進入が阻止されて、上位現像ロールだけに汲み上げられるようになる。
【０００６】
【特許文献１】
特許２９３８９０４号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この二成分現像器では、案内部材として複雑に折れ曲がった形状のものを用いており、その加工に手間を要してコスト高となっていた。また、複雑に折れ曲がった案内部材を所定の姿勢で精度良く取り付ける必要があることから、案内部材の取付費用もコスト高になっていた。
【０００８】
なお、これらのコストアップは、二成分現像剤を用いる二成分現像器に限らず、磁性トナーを主成分とする一成分現像剤を用いる一成分現像器においても同様に生じ得る。また、現像ロール等の現像部材を２つ設けた場合に限らず、３つ以上設けた場合にも同様に生じ得る。
【０００９】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のような現像器及びこれを用いる画像形成装置を提供することである。即ち、現像剤を互いに隣り合う現像部材の間の空隙に進入させることに起因して生ずる種々の不具合を従来よりも安価に解消することができる現像器及び画像形成装置である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、進入阻止機能、案内機能、接触抑制機能という３つの機能を発揮させるために、上記特許文献１の二成分現像器の案内部材を複雑に折れ曲がった形状にしていたことに着目した。この進入阻止機能とは、上位現像ロールと下位現像ロールとの間の空隙に二成分現像剤を進入させないように、その進入を阻止する機能である。また、案内機能とは、上記空隙への進入を阻止した二成分現像剤を上位現像ロールだけに向けて案内する機能である。また、接触抑制機能とは、上記パドルホイールによって搬送される二成分現像剤と下位現像ロールとの接触を抑える機能である。これら機能のうち、最も重要なのは進入阻止機能であり、これが発揮されないと二成分現像剤が上記空隙に進入して種々の不具合を引き起こすことになる。案内機能については、空隙への進入を阻止した二成分現像剤を上位現像ロールに向けて案内することで、上位現像ロールに十分量の二成分現像剤を汲み上げさせる狙いから発揮させるようにしていた。そして、パドルホイールによって上記空隙に向けて真っ直ぐに押されてくる二成分現像剤を、上位現像ロールに向けて斜めに案内させるように、空隙の前で案内部材の一部を傾斜させていた。また、接触抑制機能については、下位現像ロールに向けて搬送される二成分現像剤をそのまま下位現像ロールに汲み上げさせて上記空隙に進入させてしまうといった事態を抑える狙いから発揮させるようにしていた。そして、パドルホイールによって下位現像ロールに向けて真っ直ぐに押されてくる二成分現像剤を受け止めさせるように、案内部材の一部を下位現像ロールの前でほぼ直立させていた。このように、上記空隙の前では斜めの姿勢をとらせる一方で、下位現像ロールの前ではほぼ直立させる姿勢をとらせる必要性から、案内部材を複雑に折れ曲がった形状にしていたのである。ところが、案内機能や接触阻止機能については、本当に必要なものであるか否かの検討が十分になされていなかった。
【００１１】
そこで、本発明者らは、最低限必要となる進入阻止機能だけを発揮する簡単な形状の進入阻止部材を上記空隙の前に配設して、二成分現像器の動作を試験してみた。すると、進入阻止部材としてパドルホイールとの対向面にある程度の丸みを帯びさせたものを用い、且つ、空隙への現像剤搬送量をある程度増やせば、上位現像ロールに十分量の二成分現像剤を汲み上げさせ得ることがわかった。また、下位現像ロールによる二成分現像剤の汲み上げも、殆ど起こらないこともわかった。これは次に説明する理由による。即ち、進入阻止部材の丸みを帯びた対向面にぶつかって上記空隙への進入を阻止された二成分現像剤は、そこに留まるのではなく、後続の二成分現像剤に押されながら進入阻止部材を境に二分される。そして、一方は上位現像ロールに向けて進んでそれに汲み上げられ、もう一方は下位現像ロールに向けて進む。二分した一方だけが上位現像ロールに汲み上げられるため、パドルホイールからの現像剤搬送量が従来と同様であれば上位現像ロールによる汲み上げ量は低下する。しかし、パドルホイールの回転速度を従来よりも高めたり、より搬送能力の高い搬送手段を用いたりして現像剤搬送量を増やせば、従来と同様に、十分量の二成分現像剤を上位現像ロールに汲み上げさせることができるのである。二分した後のもう一方の二成分現像剤は、下位現像ロールに向けて進んで、その一部が下位現像ロールに接触してしまう。しかし、下位現像ロールについては、もともとパドルホイールとの対向領域（以下、ホイール対向領域という）での現像剤汲み上げを回避すべく、ホイール対向領域には汲み上げ用の磁極配設していなかった。このため、ホイール対向領域で二成分現像剤を接触させても、それを汲み上げさせて上記空隙に進入させるようなことはなかった。
【００１２】
以上の試験結果に鑑みて、上記目的を達成すべく請求項１の発明を次のように構成した。即ち、請求項１の発明は、磁力発生手段の磁力によって表面に担持した現像剤を用いて、画像形成装置の潜像担持体に担持される潜像を現像する複数の現像部材と、これら現像部材に向けて現像剤を搬送する現像剤搬送手段と、該現像剤搬送手段から、互いに隣り合う該現像部材間に形成される空隙に向けて搬送されてくる現像剤の該空隙への進入を阻止する進入阻止部材とを備える現像器において、上記進入阻止部材として、棒状のものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像器において、棒状の上記進入阻止部材として、非磁性材料からなるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の現像器において、棒状の上記進入阻止部材を円周方向に回転不能に固定したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２又は３の現像器において、棒状の上記進入阻止部材を現像器筺体に設けた貫通開口に支持させたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４の現像器において、複数の上記現像部材のうち、上記潜像担持体の表面移動方向の最も上流側に配設するものについて、棒状の上記進入阻止部材との対向部における表面ピーク磁束密度を６０［ｍＴ］以上にしたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像器とを備える画像形成装置において、上記現像器として、請求項１、２、３、４又は５のものを用いたことを特徴とするものである。
【００１３】
これらの発明においては、互いに隣り合う現像部材間に形成される空隙への現像剤の進入を、棒状の進入阻止部材によって阻止する。この棒状の進入阻止部材は、複雑に折れ曲がった形状の板状の案内部材よりも加工費が安価となる上に、その取付もより容易となる。よって、現像剤を上記空隙に進入させることに起因して生ずる種々の不具合を、従来よりも安価に解消することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式の複写機（以下、単に複写機という）に適用した一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図１は、この複写機の要部を示す概略構成図である。図において、この複写機は、原稿読取部１と、原稿自動供給部２と、プリンタ部３と、給紙部４とを備えている。
【００１５】
上記原稿自動供給部２は、その上面に載置された図示しない原稿を後述のコンタクトガラス５上に自動で供給する。
【００１６】
上記原稿読取部１は、図示しない原稿の画像を読み取るためのものである。ユーザーの手作業により、原稿読取部１の上部に固設されたコンタクトガラス５上に原稿が置かれた状態で図示しないスタートスイッチが操作されると、原稿読取部１による原稿読取が直ちに開始される。また、上記原稿自動供給部２上に原稿が置かれた状態でスタートスイッチが操作されると、その原稿がコンタクトガラス５上に自動給紙された後、原稿読取部１による原稿読取が開始される。読取開始により、コンタクトガラス５上に置かれた原稿は図中右方向へ移動する光源６によって光照明される。原稿からの反射光像は、第１ミラー７、第２ミラー８で順次反射する。そして、結像レンズ９を経た後、反射光像を読み取るためのＣＣＤ等からなるイメージセンサ１０に検知されて画像情報が読み取られる。
【００１７】
上記プリンタ部３は、転写紙Ｐ上に可視像としてのトナー像を形成するためのもので、光書込ユニット１１や感光体１２を備えている。また、潜像担持体たる感光体１２の周囲に、帯電装置１３、現像装置１００、転写搬送ユニット１４、ドラムクリーニング装置１５、除電器１６などを備えている。更には、定着装置１７、反転排紙ユニット１８、レジストローラ対１９なども備えている。上記スタートスイッチが操作されると、図示しない駆動手段による感光体１２の回転駆動が開始される。
【００１８】
上記光書込ユニット１１は、原稿読取部１で読み取られた画像信号に基づいてレーザ光Ｌを光変調して、ドラム状の感光体１２を露光する。具体的には、レーザダイオード等からなる光源２０からレーザ光Ｌを発する。このレーザ光Ｌは、ポリゴンモータ２１によって回転駆動される回転多面鏡２２上で主走査方向（感光体１２の軸線方向）に偏向せしめられながら、ｆθレンズなどからなる走査結像用のレンズ系２３を通る。そして、ミラー２４、レンズ２５を経て、回転駆動されている感光体１２上に到達してその表面に静電潜像を走査する。
【００１９】
上記転写搬送ユニット１４は、転写搬送ベルトを複数の張架ローラによってテンション張架しながら無端移動せしめながら、潜像担持体たる感光体１２の周面に当接させて転写ニップを形成している。また、転写ニップにおける転写搬送ベルト裏面（フープ内周面）に図示しない転写バイアスローラを当接させている。この転写バイアスローラには図示しない電源によって転写バイアスが印加されており、この印加によって転写ニップに転写電界が形成される。
【００２０】
上記光書込ユニット１１による露光で感光体１２上に形成された静電潜像は、現像装置１００によって現像されてトナー像となった後、上記転写ニップに進入する。一方、上記レジストローラ対１９は、上記スタートスイッチの操作に基づいて後述の給紙部４から送られてくる転写紙Ｐをローラ間に挟み込む。そして、転写紙Ｐを転写ニップにて感光体１２上のトナー像に重ね合わせ得るタイミングで送り出す。この送り出しにより、転写ニップでは感光体１２上のトナー像が転写紙Ｐに密着せしめられる。そして、転写電界やニップ圧の影響を受けて、ドラム表面から転写紙表面に転写される。転写ニップを通過した転写紙Ｐは、転写搬送ユニット１４の転写搬送ベルトによって定着装置１７内に送られる。定着装置１７は、送られてきた転写紙Ｐを加熱ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂとの間に挟み込む。そして、熱や圧力の影響によってトナー像を転写紙Ｐ上に定着せしめながら、反転排紙ユニット１８に向けて排紙する。
【００２１】
上記反転排紙ユニット１８は、送られてきた転写紙Ｐを排出路１８ａに通して機外の図示しない排紙トレイに排紙する。但し、両面コピーモードがユーザーによって選択されている場合には、転写紙Ｐを反転部１８ｂに通して裏表反転させた後、上記レジストローラ対１９に向けて搬送する。これにより、その転写紙Ｐはレジストローラ対１９から上記転写ニップに向けて再び送られ、先にトナー像が転写された面とは反対側の面に、新たなトナー像が転写される。
【００２２】
上記ドラムクリーニング装置１５は、上記転写ニップを通過した後の感光体１２表面に付着している転写残トナーをクリーニングする。クリーニング後の感光体１２表面は、上記除電器１６によって除電された後、上記帯電装置１３によって一様帯電せしめられて次の画像形成に備える。
【００２３】
上記給紙部４は、多段配設された３つの給紙カセット２６，２７，２８を備えており、それぞれに複数枚の転写紙Ｐを収容している。また、複数組の搬送ローラ対３２を有する給紙路３３も備えている。給紙カセット２６，２７，２８は、内部に収容している転写紙Ｐの最上紙に給紙ローラ２６ａ，２７ａ，２８ａを押し当てており、その回転駆動によって最上紙を給紙路３３に向けて送り出す。上記スタートスイッチが操作されると、何れか１つの給紙カセットから給紙路３３に転写紙が送り出されるのである。給紙路３３は、受け取った転写紙Ｐを複数組の搬送ローラ対３２によってプリンタ部のレジストローラ１９に向けて給紙する。
【００２４】
図２は、感光体１２とその周辺構成を示す拡大構成図である。図において、感光体１２の側方に配設された現像装置１００は、トナー現像器１０１と、これに着脱可能なトナー補給器１０２とから主に構成されている。
【００２５】
上記トナー補給器１０２は、アジテータ１１１、歯車状のトナー補給ローラ１１２、補給規制板１１３等を有しており、内部に収容しているトナーをアジテータ１１１の回転駆動によってほぐしながら、トナー補給ローラ１１２に送る。送られたトナーは、図示しない駆動系によって回転せしめられるトナー補給ローラ１１２に連れ回りながら補給規制板１１３によってローラ上での厚みが規制された後、現像器１０１内に補給される。
【００２６】
上記現像器１０１は、第１現像ロール１０３、第２現像ロール１０４、パドルホイール１０５、攪拌ローラ１０６、規制ブレード１０７、搬送スクリュー１０８、トナー濃度センサ（以下、Ｔセンサという）１０９等を有している。また、第１現像ロール１０３の側方に配設されたセパレータ１１０も有している。現像器１０１内には、トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤が収容されている。上記トナー補給器１０２から現像器１０１内に補給されたトナーは、図示しない駆動系によって回転駆動される攪拌ローラ１０６上に落下する。攪拌ローラ１０６は、落下してくるトナーを二成分現像剤と混合攪拌しながら、パドルホイール１０５に向けて送る。この際、新たに補給されたトナーが磁性キャリアや攪拌ローラ１０６などとの摺擦によって摩擦帯電せしめられる。図示しない駆動系によって図中反時計回りに回転駆動されるパドルホイール１０５は、器内の二成分現像剤を攪拌しながら、第１現像ロール１０３、第２現像ロール１０４に向けて搬送する。第１現像ロール１０３は、図示しない駆動系によって図中反時計回りに回転駆動される非磁性の現像スリーブ１０３ａと、これに連れ回らないようにスリーブ内部に固定された磁力発生手段たるマグネットローラ１０３ｂとを有している。また、第２現像ロール１０４も、同様の現像スリーブ１０４ａとマグネットローラ１０４ｂとを有している。現像部材たる第１現像ロール１０３、第２現像ロール１０４は、それぞれ、現像器１０１のケーシング１０１ａに設けられた開口から周面の一部を露出させて感光体１２に対面させるように配設されている。第２現像ロール１０４の配設位置は、第１現像ロール１０３よりも感光体１２の表面移動方向下流側になっている。
【００２７】
上記第１現像ロール１０３は、現像剤搬送手段たるパドルホイール１０５から送られてくる二成分現像剤を、マグネットローラ１０３ｂの発する磁力によって無端移動体たる現像スリーブ１０３ａの表面に担持する。担持された二成分現像剤は、現像スリーブ１０３ａとともに連れ回り、第１現像ロール１０３と所定の間隙を保持するように配設された規制ブレード１０７によってスリーブ上の層厚が規制される。そして、規制に伴って内部のトナーの摩擦帯電が助長された後、感光体１２との対面位置にある現像領域まで搬送される。現像スリーブ１０３ａには図示しない電源によって現像バイアスが印加されている。この印加により、現像領域では、現像スリーブ１０３ａと感光体１２の静電潜像との間において、トナーをスリーブ側からドラム側に静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブ１０３ａと感光体１２の非画像部（非潜像部分）との間において、トナーをドラム側からスリーブ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。よって、現像領域まで搬送された二成分現像剤は、トナーを感光体１２の静電潜像だけに付着させて、静電潜像をトナー像に現像する。第１現像ロール１０３の現像スリーブ１０３ａとの連れ回りに伴ってスリーブ下側近傍に達した二成分現像剤は、第２現像ロール１０４の現像スリーブ１０４ａ上に受け渡された後、これとの連れ回りによって引き続き現像に寄与してから、現像器１０１内に回収される。このように現像部材たる第１現像ロール１０３と、第２現像ロール１０４とが設けられていることにより、現像部材が１つだけの場合に比べて現像領域が広がって現像能力が高まっている。
【００２８】
上述のように、第１現像ロール１０３の現像スリーブ１０３ａに担持された二成分現像剤は、規制ブレード１０７によってスリーブ上の層厚が規制される。この規制により、規制ブレード１０７よりもスリーブ回転方向上流側には、現像スリーブ１０３ａとの連れ回りを阻止された二成分現像剤が滞留する。そして、後続の二成分現像剤に押されることで、第１現像ロール１０３の側方に配設されたセパレータ１１０の上に溢れる。溢れた二成分現像剤は、セパレータ１１０上面の傾斜に沿って移動することで、搬送スクリュー１０８に向けて案内される。搬送スクリュー１０８は、案内されてくる二成分現像剤をその軸線方向（図中奥行き方向）に向けて攪拌搬送する。これにより、二成分現像剤のいわゆる横攪拌が行われる。この横攪拌に対し、攪拌ローラ１０６や、上記パドルホイール１０５は、二成分現像剤をその回転周方向に搬送しながらかき回すいわゆる縦攪拌を行う。なお、搬送スクリュー１０８は、二成分現像剤を横攪拌しながら、攪拌ローラ１０６上に落下させる。この落下により、現像器内における二成分現像剤の縦循環が実現している。
【００２９】
上記攪拌ローラ１０６の下側には、Ｔセンサ１０９が配設されており、攪拌ローラ１０６によって攪拌搬送される二成分現像剤の透磁率に応じた信号を図示しない制御部に出力する。二成分現像剤のトナー濃度は、透磁率と相関するため、Ｔセンサ１０９は結果として二成分現像剤のトナー濃度を検知していることになる。上記制御部は、Ｔセンサ１０９からの出力信号を、所定の目標値に近づけるようにトナー補給器１０２を適宜動作させることで、現像に伴ってトナー濃度を低下させた二成分現像剤のトナー濃度を回復させる。但し、二成分現像剤の透磁率が湿度等の環境変化や二成分現像剤の嵩変化などによって変動するため、制御部は上記目標値を適宜補正する。具体的には、所定のタイミングで感光体１２上に形成せしめた基準トナー像の画像濃度に応じて、上記目標値を補正する。この画像濃度については、例えば基準トナー像の光反射率を検知する反射型フォトセンサからの出力などによって把握される。
【００３０】
上述の転写ニップを通過した感光体１２の表面には、転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、ドラムクリーニング装置１５のクリーニングブレード１５ａやクリーニングブラシ１５ｂによって掻き取られて回収タンク１５ｃ内に収容される。そして、回収スクリュー１５ｃによってドラムクリーニング装置１５の側面に向けて搬送された後、クリーニング装置外部の図示しない廃トナータンクに回収される。
【００３１】
次に、本複写機における特徴的な構成について説明する。
図３は、感光体１２と現像器１０１とを示す拡大構成図である。現像器１０１内において、第１現像ロール１０３は、ドラム状の感光体の中心Ｃ１を通る水平線Ｌ１上に、その中心Ｃ２を位置させるように配設されている。このように配設される第１現像ロール１０３の下方に第２現像ロール１０４が配設されているが、両ロールは互いの対向部で所定の空隙を保持するように固定されている。この空隙の図中右側方には、そこへの二成分現像剤の進入を阻止するための進入阻止棒１１４が、両ロール（１０３、１０４）と、これらに向けて二成分現像剤を搬送するパドルホイール１０５との間に介在するように配設されている。進入阻止棒１１４は、直径６［ｍｍ］の非磁性のステンレス棒からなり、両ロールのそれぞれと同等以上の長さになっており、両ロール間に形成される空隙をロール長さ方向の全域で覆っている。このような進入阻止棒１１４は、パドルホイール１０５によって搬送される二成分現像剤を第１現像ロール１０３だけに向けて案内する従来の板状の案内部材よりも加工費が安価であり、その取付も容易である。パドルホイール１０５によって上記空隙に向けて搬送されてくる二成分現像剤は、進入阻止棒１１４に突き当たって、その進行方向を図中上方又は下方に変える。
【００３２】
棒状の進入阻止部材たる進入阻止棒１１４に当たって進行方向を図中上方に変えた二成分現像剤は、後続の二成分現像剤に押されながら第１現像ロール１０３に近づいてこれに汲み上げられる。一方、進入阻止棒１１４に突き当たって進行方向を図中下方に変えた二成分現像剤は、後続の二成分現像剤に押されたり、自重によって鉛直方向下側に移動したりして、第２現像ロール１０４に近づいていく。しかし、第２現像ロール１０４のマグネットローラ１０４ｂは、図４に示すように、パドルホイール１０５との対向領域に磁極を有していない。このため、先に示した図３において、進入阻止棒１１４に突き当たって図中下方に移動した二成分現像剤は、第２現像ローラ１０４に汲み上げられることなく、現像器１０１の筺体１０１ａの底部に向けて移動する。そして、筺体１０１ａの底面に設けられたテーパーに沿って移動して再びパドルホイール１０５に汲み上げられて、両ロール間の上記空隙に向けて搬送され始める。
【００３３】
かかる構成の現像器１０１では、パドルホイール１０５によって両ロールに向けて搬送される二成分現像剤の両ロール間の空隙への進入を進入阻止棒１１４によって阻止することで、その進入に起因して生ずる種々の不具合を解消することができる。進入阻止棒１１４は、複雑に折れ曲がった形状の板状の案内部材よりも加工費が安価となる上に、その取付もより容易となる。よって、上記不具合を従来よりも安価に解消することができる。
【００３４】
進入阻止棒１４としては、本実施形態で採用したステンレス棒のような金属棒を用いることが望ましい。比較的剛性の高い金属棒を用いることで、樹脂棒を用いる場合よりも進入阻止棒１４の撓みを抑えて、その撓みによる進入阻止能力の低下を抑えることができるからである。
【００３５】
進入阻止棒１４によって上記空隙を完全に覆い隠すためには、進入阻止棒１４を両ローラにそれぞれ接触させる必要がある。しかしながら、このような接触は両ローラの回転の妨げや、摺擦に伴う発熱などの観点から好ましくない。本発明者らの実験によれば、上記空隙を進入阻止棒１４によって完全に覆い隠さなくても、ある程度まで覆い隠せば、パドルホイール１０５から空隙への二成分現像剤の直接進入を回避することができた。例えば、先に示した図３において、直線Ｌ２は、パドルホイール１０５の外周軌道の最も上側から上記間隙を見下ろす場合の視線を示している。この直線Ｌ２を遮るように進入阻止棒１１４を配設すれば、上記空隙への二成分現像剤の進入を阻止することができた。更には、図示のように直線Ｌ２よりも若干下側にずらして進入阻止棒１１４を配設しても、そのズレ量をある程度小さい値に留めれば、上記空隙への二成分現像剤の進入を阻止することができた。
【００３６】
本実施形態に係るプリンタの現像器１０１は、進入阻止棒１１４として、上述のように非磁性の材料（非磁性のステンレス棒）からなるものを用いている。かかる構成では、進入阻止棒１１４に二成分現像剤を磁気的に付着させることがないので、二成分現像剤の流れを過度にくい止めることなく、その上記空隙への進入を阻止することができる。そして、このことにより、パドルホイール１０５への負荷を抑えることができる。
【００３７】
図５は、現像器１０１における進入阻止棒１１４と、ケーシング１０１ａの側板の一部とを示す組付斜視図である。進入阻止棒１１４の端面には、図示のように板部１１４ａが突設せしめられている。一方、現像器１０１の筺体たるケーシング１０１ａの側板には、この板部１１４ａに対応する貫通開口１０１ｂが設けられている。進入阻止棒１１４は、その両端の板部１１４ａをそれぞれケーシング１０１ａの側板の貫通開口１０１ｂに嵌合せしめられることで、円周方向に回転不能に固定されている。かかる構成では、進入阻止棒１１４の回転を阻止することで、進入阻止棒１１４に固着したトナー汚れの剥離を棒回転に伴って助長するといった事態を回避している。よって、進入阻止棒１１４から剥離したトナー汚れを現像領域に移動させることによる画質劣化を抑えることができる。
【００３８】
図６は、進入阻止棒１１４とケーシング１０１ａの側板とを示す断面図である。上述のように、進入阻止棒１１４はその端部の板部１１４ａを側板の貫通開口１０１ｂに嵌合せしめられることでケーシング１０１ａに固定される。板部１１４ａと貫通開口１０１ｂとの間には、微小な隙間が形成されることがある。この微小な隙間から現像器１０１外部にトナーが漏れるのを防止するべく、進入阻止棒１１４の棒部の端面と、側板との間には、その隙間をシールするための弾性シール部材１１５が設けられている。図示のように、貫通開口１０１ｂに板部１１４ａを挿入して進入阻止棒１１４を固定すると、現像器１０１の外部からは、貫通開口１０１ｂを通して進入阻止棒１１４を視認することができる。よって、進入阻止棒１１４の組付け忘れを容易にチェックすることができる。
【００３９】
パドルホイール１０５から搬送されてくる二成分現像剤を第１現像ロール１０３に向けて案内する従来の板状の案内部材に代えて、進入阻止棒１１４を用いると、どうしても第１現像ロール１０３への現像剤搬送性を低下させてしまう。そこで、本複写機では、その分、パドルホイール１０５の回転速度を速めて現像剤搬送性の低下を抑えている。本発明者らの実験によれば、パドルホイール１０５の回転速度を４００［ｒｐｍ］以上にすれば、案内性能に劣る進入阻止棒１１４を用いても、二成分現像剤を第１現像ロールの側近まで導くことができた。しかしながら、側近まで導いても、第１現像ロール１０３のマグネットローラ１０３ｂの磁力によっては、十分量の二成分現像剤を汲み上げさせることが困難になった。これは、二成分現像剤の移動速度が速すぎるためである。
【００４０】
そこで、本発明者らは、パドルホイール１０５を４０８［ｒｐｍ］の速度で回転させる条件で、第１現像ロール１０３のマグネットローラ１０３ｂの磁束密度と、現像剤汲み上げ性との関係を試験してみた。すると、進入阻止棒１１４との対向位置における第１現像ロール１０３の表面磁束密度を６０［ｍＴ］以上にすれば、第１現像ロール１０３に十分量の二成分現像剤を汲み上げさせることができた。
【００４１】
この実験結果に鑑みて、本複写機においては、第１現像ロール１０３のマグネットローラ１０３ｂとして、図７に示すものを用いている。同図において、円状に示される目盛は、図示しない第１現像ロールの現像スリーブの表面における磁束密度を示している。マグネットローラ１０３ｂは、その周方向に分かれる５つの磁極を有している。磁極Ｐ１（Ｓ極）は、図示しない感光体との対向領域に形成されており、上述の磁気ブラシを形成するための現像磁極として機能している。磁極Ｐ２（Ｎ極）は、磁極Ｐ１に対してスリーブ回転方向下流側で隣接している。そして、感光体と第１現像ロールとの対向領域を通過した二成分現像剤を、第１現像ロールから離脱させて第２現像ロールに受け渡しさせるための離脱磁極として機能している。磁極Ｐ２に対してスリーブ回転方向下流側で隣接する磁極Ｐ３は、磁極Ｐ３と同じＮ極となっており、磁極Ｐ２と磁極Ｐ３との間には反発磁界が形成される。感光体と第１現像ロールとの対向領域を通過した二成分現像剤は、この反発磁界の影響を受けて第１現像ロールから離脱するのである。マグネットローラ１０３ｂの中心から磁極Ｐ３の中心に向かう法線（図示せず）の延長線上には、図示しない進入阻止棒が配設されている。よって、磁極Ｐ３の外側にある図示しないスリーブ面が、第１現像ロールにおける進入阻止棒との対向部となる。このスリーブ面のピーク磁束密度は、図示のように７０［ｍＴ］になっている。よって、進入阻止棒で進入を阻止された二成分現像剤が、汲み上げ磁極として機能する磁極Ｐ３の磁力によってスリーブ表面に良好に担持される。
【００４２】
磁極Ｐ３の磁力によってスリーブ表面に担持された二成分現像剤は、図示しない現像スリーブの回転に伴って回転しながら２つの搬送磁極Ｐ４（Ｓ極）、Ｐ５（Ｎ極）によってスリーブ表面に拘束され続けて上述の現像領域に至る。
【００４３】
なお、現像部材たる現像ロールを３つ以上設ける場合には、二成分現像剤に対して次のような経路を辿らせることになる。即ち、感光体（１２）の表面移動方向の最も上流側に配設する最上流現像ロールに器内の二成分現像剤を汲み上げさせた後、感光体（１２）との対向領域で下流側の現像ロールに順次受け渡しさせるのである。よって、最上流現像ロールについてだけ、その側近の進入阻止棒との対向部における表面ピーク磁束密度を６０［ｍＴ］以上にすればよい。
【００４４】
図８は、比較例の第１現像ロールのマグネットローラを、現像スリーブ表面上の磁束密度とともに示す模式図である。この比較例のマグネットローラは、図示しない進入阻止棒との対向領域にある汲み上げ磁極Ｐ３のスリーブ表面上におけるピーク磁束密度が６０［ｍＴ］未満（５８［ｍＴ］）となっている。かかる構成では、進入阻止棒に進入を阻止された二成分現像剤を第１現像ロールの現像スリーブに良好に汲み上げさせることができず、現像濃度不足を引き起こしてしまった。
【００４５】
これまで、本発明を適用した画像形成装置の現像器として、二成分現像剤を用いるものを設けた例について説明したが、磁性キャリアを含まずに磁性トナーを主成分とする一成分現像剤を用いるものについても本発明の適用が可能である。かかる一成分現像器では、現像磁極の磁力不足に起因する地汚れの発生を抑えることができる。また、現像部材たる現像ロールとして、第１現像ロール１０３と第２現像ローラ１０４とを設けた例について説明したが、現像部材を３つ以上設けてもよい。かかる構成においては、互いに隣り合う現像ロール間の空隙が２つ以上形成されるので、各空隙への二成分現像剤の進入をそれぞれ個別に阻止させるための進入阻止棒を２つ以上設ければよい。また、潜像担持体として感光体を設けた例について説明したが、例えば感光体ベルトなど、他の形状のものを用いてもよい。また、レーザ光を用いたデジタル方式ではなく、ＬＥＤ等の他の光源を用いたデジタル方式や、アナログ方式の画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。更には、１つの潜像担持体の周囲に配設された複数の現像器によって多色現像を行ったり、複数の潜像担持体とそれぞれに対応する複数の現像器との組合せによって多色現像を行ったりする多色画像形成装置にも本発明の適用が可能である。
【００４６】
以上、実施形態に係る複写機の現像器１０１においては、棒状の進入阻止部材たる進入阻止棒１１４として、非磁性材料からなるものを用いることで、進入阻止棒１１４への二成分現像剤の磁気的な付着を回避している。そして、このことにより、二成分現像剤の流れを過度にくい止めることなく、その上記空隙への進入を阻止して、パドルホイール１０５への負荷を抑えることができる。
また、進入阻止棒１１４を円周方向に回転不能に固定したことで、進入阻止棒１１４から剥離したトナー汚れを現像領域に移動させることによる画質劣化を抑えることができる。
また、進入阻止棒１１４を現像器筺体たる上記側板の貫通開口１０１ｂに支持させたことで、現像器１０１の外部から進入阻止棒１１４を視認して、その組付け忘れを容易にチェックすることができる。
また、複数の現像ロールのうち、最も上流側に配設する第１現像ロール１０３について、進入阻止棒１１４との対向部における表面ピーク磁束密度を６０［ｍＴ］以上にしたので、それに十分量の二成分現像剤を汲み上げさせることができる。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１、２、３、４、５又は６の発明によれば、現像剤を互いに隣り合う現像部材の間の空隙に進入させることに起因して生ずる種々の不具合を従来よりも安価に解消することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る複写機の要部を示す概略構成図。
【図２】同複写機の感光体とその周辺構成とを示す拡大構成図。
【図３】同複写機の感光体と現像器とを示す拡大構成図。
【図４】同現像器の第２現像ロールの周面上における磁束密度分布を示す模式図。
【図５】同現像器における進入阻止棒と、ケーシングの側板の一部とを示す組付斜視図。
【図６】同進入阻止棒と同側板の一部とを示す断面図。
【図７】同現像器の第１現像ロールの周面上における磁束密度分布を示す模式図。
【図８】比較例の第１現像ロールの周面上における磁束密度分布を示す模式図。
【符号の説明】
１                原稿読取部
２                原稿自動供給部
３                プリンタ部
４                給紙部
１２              感光体（潜像担持体）
１０１            現像器
１０３            第１現像ロール（現像部材）
１０３ａ          現像スリーブ
１０３ｂ          マグネットローラ（磁力発生手段）
１０４            第２現像ロール（現像部材）
１０４ａ          現像スリーブ
１０４ｂ          マグネットローラ
１０５              パドルホイール（現像剤搬送手段）
１１４              進入阻止部材
【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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