(57)【要約】【課題】  画像ムラ及び画像かぶり等の画像欠陥が生じることがなくしかも寿命の長い現像装置を提供する。【解決手段】  現像ローラ１３上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材１４を現像ローラ１３方向に付勢する付勢部材１６を現像装置１０の筐体に設け、画像形成を行わない非画像形成時に、層厚規制部材１４の両端に設けられた延在部１４ａをカム部材１８が付勢部材１６の付勢力に抗して押圧することにより層厚規制部材１４を現像ローラ１３より離間する方向へ移動させる。これにより層圧規制ギャップが広がり、層厚規制部材１４の現像ローラ１３の上流側に滞留していた凝集トナー１２が現像ローラ１３の回転に伴い移動して、現像装置１０外に排出される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤担持体と層厚規制ギャップを介して対向配置された層厚規制部材を備え、該層厚規制部材で層厚規制後の現像剤を静電潜像担持体側に選択的に付着させながら現像を行う現像装置において、
非画像形成時に前記層厚規制ギャップを離間する方向へ移動可能としたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記層厚規制部材の前記離間する方向への移動が、前記層厚規制部材上流側へのトナー滞留時期を任意の検知手段で判断することにより行われることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記検知手段が現像枚数カウンタ信号、操作者の操作信号、電源投入スイッチ信号、若しくは電源投入の都度画像形成動作前に前記移動を行うように設定されたタイミング信号の何れか１若しくは複数の組み合わせであることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記層厚規制部材の位置決めが付勢力によって行われ、該層厚規制部材の前記離間する方向への移動が、前記付勢力に抗して前記層厚規制部材を位置変位させるカム部材により行われるようにしたことを特徴とする請求項１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、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置で用いられる現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像形成装置においては、像担持体である感光体ドラム上に静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置によって現像されてトナー像となる。そして、感光体ドラム上のトナー像は記録用紙に転写され、記録用紙上のトナー像は定着装置によって定着される。
【０００３】
例えば、図６に示すような現像装置が知られている。図６に示す現像装置では、一成分現像剤（トナー）Ｔを用いて感光体ドラム４１上の静電潜像を現像しており、現像装置は感光体ドラム４１と対峙する現像ローラ（現像剤担持体）４を備えており、金属軸８ｂを中心として回動可能に配設されている。アジテータ２が回転されるとケース１内のトナーＴがトナー供給ローラ３に搬送され、トナー供給ローラ３および現像ロ−ラ４が回転される。トナーＴはトナー供給ローラ３により搬送されて現像ロ−ラ４の周面に付着され、バネ９の押圧力により現像ローラ４方向に付勢された薄層形成部材（層圧規制部材）４０に押されて現像ロ−ラ４の周面に押し付られる。これにより現像ロ−ラ４の周面上にトナーＴの薄層が形成され、同時にトナーＴが現像ローラ４と層圧規制部材４０との間で摩擦を受けて帯電される。帯電したトナーＴは感光体ドラム４１と現像ローラ４とが最も近接する現像位置に搬送されて感光体ドラム４１上の静電潜像を現像する（特許文献１）。
【０００４】
上記現像装置においては、層圧規制部材４０がバネ９によって常に現像ローラ４方向へ押圧されているため、層圧規制部材４０と現像ローラ４との間には常に僅かな隙間のみしか存在しないように形成されている。また、一般にこのような現像装置では、現像ローラによって搬送されるトナーの厚さを所定の厚さに規制するため、層厚規制部材が現像位置よりも現像ローラの回転方向上流側に配置され、現像ローラの周面と所定の隙間（層圧規制ギャップ）をおいて対面している。
【０００５】
ところで、上述のような現像装置では、画像形成領域（感光体ドラム上の現像領域）においてその長手方向両端部近傍では、画像形成が行われることが少ない関係上、この部分におけるトナー消費量は少なく、回転スリーブの長手方向両端部においてトナーが摩擦によって過帯電してしまい、これによって、トナー滞留（凝集）が生じることがある。そして、トナー凝集が生じると、トナー薄層の層厚が乱れて、回転スリーブの長手方向両端部においてトナー薄層が厚くなると、非画像形成領域へトナーが飛翔しやすくなって、所謂画像かぶり及び画像ムラ等の画像欠陥が発生してしまう。
【０００６】
さらには、トナー凝集物が回転スリーブとトナー層厚規制部材との隙間に詰まるような事態が発生すると、回転スリーブ表面がトナー凝集物によって傷つけられて、画像形成の際、所謂スジが入ってしまうことがある。
【特許文献１】特開平６−８３１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、画像ムラ及び画像かぶり等の画像欠陥が生じることがなくしかも寿命の長い現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、現像剤担持体と層厚規制ギャップを介して対向配置された層厚規制部材を備え、該層厚規制部材で層厚規制後の現像剤を静電潜像担持体側に選択的に付着させながら現像を行う現像装置であって、
非画像形成時に前記層厚規制ギャップを離間する方向へ移動可能としたことを特徴とする現像装置を提案する。
【０００９】
そして本発明にかかる現像装置は、前記層厚規制部材の前記離間する方向への移動が、前記層厚規制部材上流側へのトナー滞留時期を任意の検知手段で判断することにより行われるようにすることが好ましい。
例えば、前記検知手段は現像枚数カウンタ信号、操作者の操作信号、電源投入スイッチ信号、若しくは電源投入の都度画像形成動作前に前記移動を行うように設定されたタイミング信号の何れか１若しくは複数の組み合わせからなるよう構成することができる。
【００１０】
なお、本発明にかかる現像装置は、前記層厚規制部材の位置決めが付勢力によって行われ、該層厚規制部材の前記離間する方向への移動が、前記付勢力に抗して前記層厚規制部材を位置変位させるカム部材により行われるようにすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
以上記載のごとく本発明の現像装置は、画像形成作業を行わない非画像形成時に層厚規制部材を層厚規制ギャップの離間方向に移動させ、すなわち層厚規制部材を現像剤担持体より離間する方向へ移動させるようにしたから、このときに凝集トナーを含む滞留トナーが現像装置外へ排出され、画像ムラ及び画像かぶり等の画像欠陥が生じることがなく、しかも現像剤担持体の傷つきも防止でき現像装置自体の寿命が長くなるという利点がある。
【００１２】
そして、層厚規制部材上流側へのトナー滞留時期を任意の検知手段で判断することにより層厚規制部材の前記離間する方向への移動が行われるようにすれば、画像欠陥や現像剤担持体の傷つきが発生する前に凝集トナーを含む滞留トナーを現像装置外に排出させることができる。
【００１３】
そして上記検知手段として、例えば現像処理を行った累計枚数に応じて送出される現像枚数カウンタ信号を用いるようにすれば、現像処理が行われた時間にほぼ比例して滞留する凝集トナーを、結果的に滞留度に応じて現像装置外へと排出することとなり、効率が良い。
また上記検知手段として、例えば電源投入スイッチ信号若しくは電源投入の都度画像形成動作前に前記移動を行うように設定されたタイミング信号を用いるようにすれば、前回電源切断までに行われた画像形成作業によって滞留した凝集トナーを、画像形成動作を始める前に現像装置から排除することが出来、画像形成作業中に凝集トナーによる画像カブリなどの画像不良が発生することがない。
【００１４】
また上記検知手段として、例えば操作者の操作信号を用いるようにすれば、累計処理枚数等にかかわらずユーザの判断で画像形成不良発生のおそれがあると認められた場合に、ユーザの意志によって上記凝集トナー除去動作を実行させることが出来るので、凝集トナーによる画像不良や現像ローラの傷つき等、トラブルが発生する前に凝集トナーを現像装置から除去できる。
【００１５】
更に、層厚規制部材の位置決めを付勢力によって行い、カム部材によって層厚規制部材を位置変位させて前記離間する方向へ移動するようにすれば、層厚規制部材を前記離間する方向へ移動させる機構を容易に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００１７】
図１（ａ）は、本実施例にかかる現像装置を破断して示す概略図である。現像装置１０は、図１に示すように、像担持体である感光体ドラム２０と対向するように配置され、該感光体ドラム２０の表面に形成される静電潜像を、現像剤として例えば１成分系の非磁性よりなるトナー（現像剤）を用いて現像する。現像装置１０は、トナーを収容する容器状の現像槽１１、現像槽１１内のトナーを攪拌する攪拌部材１５、現像ローラ（現像剤担持体）１３、およびトナー規制ブレード（層厚規制部材）１４を備えた構成となっている。
【００１８】
現像ローラ１３は円筒状の導電性ゴム弾性材料で構成され、現像装置１０内に感光体ドラム２０と対向する箇所にて軸１３ａを中心として回転可能に配置されており、現像槽１１において供給されたトナーを感光体ドラム２０に向けて担持搬送する。トナー規制ブレード１４は、ＪＩＳ硬度５０°〜７０°のウレタン、シリコン等の非磁性の材質で構成された板状の部材であって、現像ローラ１３の回転方向に対し、感光体ドラム２０と最も近接する現像領域の上流側にて現像ローラ１３と層厚規制ギャップをおいて配置され、現像ローラ１３表面に形成されるトナー層の層厚を規制する。
【００１９】
ここで現像装置１０の片側（図１（ａ）において図中奥側）を現像ローラ１３の延在方向側面から見た概略である図１（ｂ）も参照して、トナー規制ブレード１４は、現像ローラ１３の対面側と反対側端において、現像槽１１と一体に成形された現像装置１０の筐体に取り付けられた圧縮バネ（付勢部材）１６によって現像ローラ１３方向に付勢されている。また、トナー規制ブレード１４は、現像ローラ１３の一端から多端に渡って延在して現像ローラ１３に対面し、現像ローラ１３上のトナーの層厚を規制するトナー層厚規制部１４ｂと、トナー層厚規制部１４ｂの両側端から前記延在方向と同方向に延在して現像装置１０の筐体より突出する延在部１４ａとを有しており、延在部１４ａは、現像装置１０筐体の両端より延在部１４ａと同方向に延在する筐体側延在部１０ａに取り付けられ圧縮バネによる付勢方向と反対方向に突出するネジ１７の先端に当接している。すなわち、トナー規制ブレード１４と現像ローラ１３との間の層厚規制ギャップの距離は、ネジ１７の突出量によって組立時に調整される。また、延在部１４ａの更に延在方向外側には、圧縮バネ１６の反対側に位置するカム部材１８が設けられている。カム部材１８は断面が円形若しくは楕円形の板カムであって、カム部材１８の中心部よりも図中手前側の位置に回転軸１８ｂが取り付けられ、回転軸１８ｂの回転に伴い偏心回転を行う。なお、現像装置１０は現像ローラ１３の延在方向に沿って対称に構成されており、現像装置１０の反対側も同様の構成となっている。
【００２０】
ここで、画像形成動作の流れについて説明すると、例えば有機光半導体で構成される感光体ドラム２０は矢印Ｂ方向に周速度５０ｍｍ／ｓで回転しており、その外周表面が不図示の帯電手段によって−７００Ｖに均一帯電される。均一帯電された感光体ドラム２０の表面には、不図示の露光手段により画像データに応じて制御される光ビームが照射され、静電潜像が形成される。感光体ドラム２０上に形成された上記静電潜像は、感光体ドラム２０の回転によって、現像装置１０と対向する位置まで移動し、該現像装置１０によってトナーを供給されて可視化される（感光体ドラム２０上にトナー像が形成される）。このとき、現像装置１０の現像ローラ１３は、−５００Ｖの現像バイアスが印加されて感光体ドラム２よりもわずかに速い周速度で破線矢印方向に回転している。感光体ドラム２０上に現像によって形成されたトナー像は転写手段により記録用紙に転写される。感光体ドラム２０の回転方向における転写手段の下流側には、さらにクリーニング手段および除電手段が配置され、該クリーニング手段は転写後の感光体ドラム２表面の残留トナーを除去し、該除電手段は感光体ドラム２表面を除電する。トナー像が転写された後の記録用紙は上下一対の定着ローラの間を通過する際に加熱および加圧を受け、トナー像が記録用紙上に定着される。
【００２１】
次に、現像装置１０における現像の詳細過程を説明する。現像装置１０では、上述したように、現像槽１１内において現像ローラ１３表面にトナーが順次供給され、現像ローラ１３がトナーを保持した状態で回転運動する。これにより、現像ローラ１３によって搬送されるトナーが現像ローラ１３とトナー規制ブレード１４との間に案内され、現像ローラ１３とトナー規制ブレード１４との間で摩擦帯電されるとともに現像ローラ１３上のトナーの層厚が規制される。トナー規制ブレード１４によって現像ローラ１３上に層厚規制されるとともに帯電されたトナーは、さらに現像ローラ１３の回転によって感光体ドラム２０との対向部である現像領域まで送られ、感光体ドラム２０の表面上の静電潜像に対して、静電的に供給され、該静電潜像をトナー像として現像（可視化）する。
【００２２】
ところで、現像処理を繰り返すと、現像装置１０内においてトナーの過帯電等によりトナーの凝集が生じ、図１（ａ）に示すようにトナー規制ブレード１４の現像ローラ１３の回転方向上流側において凝集トナー１２が滞留する。そこで、画像形成作業を行わない非画像形成時に、次の動作を行う。
今、トナー規制ブレード１４は図１（ｂ）に示すようにネジ１７の先端に当接して層厚規制ギャップが一定間隔に保持されており、トナー規制ブレード１４は基準位置に存在している。このとき、カム部材１８の側面はトナー規制ブレード１４の延在部１４ａには接触しない位置にある。次に、トナー規制ブレード１４の両側にあるカム部材１８の回転軸１８ｂが図中矢印方向に回転すると、その回転に伴いカム部材１８が偏心回転し、カム部材１８の側面が延在部１４ａに当接して延在部１４ａを圧縮バネ１６の付勢方向と逆方向に押圧する。そのままカム部材１８が偏心回転を続けると、カム部材１８側面から受ける押圧力により、トナー規制ブレード１４は圧縮バネ１６の付勢力に抗して現像ローラ１３より離間する方向へと移動する。このようにトナー規制ブレード１４が離間位置へと移動すると、トナー規制ブレード１４と現像ローラ１３との間の層圧規制ギャップが広がり、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、トナー規制ブレード１４の現像ローラ１３の回転方向上流側において滞留していた凝集トナー１２が現像ローラ１３の回転に伴って移動する。移動した凝集トナー１２は現像領域に達し、帯電されていない感光体ドラム２０へと更に移動し、その後クリーニング手段によって除去される。このように、トナー規制ブレード１４が基準位置より離間位置へと移動し、その後トナー規制ブレード１４が離間位置から基準位置へと戻るまでの一連の動作（以下、凝集トナー除去動作）を行うことにより、凝集トナー１２は現像装置１０外へ排出されるから、凝集トナー１２による画像カブリや現像ローラ１３の傷つき等のトラブルを防止することができる。また、現像ローラ１３に傷がつかないので、現像装置１０自体の寿命も長くなる。
【００２３】
次に、上記凝集トナー除去動作を行う制御について説明する。
図３を参照して、今、現像装置１０を備えた画像形成装置の電源が投入され、電源ＯＮの信号（電源投入スイッチ信号）２５が制御部２１に与えられると、制御部２１は駆動部２２を駆動する。なお、駆動部２２は例えばステッピングモーターやサーボモーター等の角度制御できるモーターであって、カム部材１８の回転軸１８ｂに取り付けられ、駆動部２２の駆動力により回転軸１８ｂが回転し、カム部材１８が偏心回転する。また、制御部２１において、トナー規制ブレード１４が基準位置及び離間位置に存在する際のカム部材１８の回転軸１８ｂの回転角が記憶されており、サーボモーターの回転角度に応じてトナー規制ブレード１４の位置を変化させることができる。制御部２１からの信号により駆動部２２が駆動され、回転軸１８ｂが矢印方向に回転されてカム部材１８がトナー規制ブレード１４を基準位置から離間位置へと移動させると、上述のようにトナー規制ブレード１４と現像ローラ１３との間の層圧規制ギャップが広がって、凝集トナー１２が現像ローラ１３の回転に伴って移動し現像装置１０外へ排出される。現像ローラ１３が１回転するだけの時間が経過すると、制御部２１はサーボモーター（駆動部）２２を逆回転するよう駆動してカム部材１８を偏心回転させ、トナー規制ブレード１４を離間位置より基準位置へと移動させる。
【００２４】
なお、凝集トナー除去動作は、上記のように電源投入後すぐに行われるようにしても良いし、電源投入の都度、画像形成動作を行う前の安定化動作時等に行われるようにしてもよい。これらは、電源を投入してから電源を切断するまでの間に行われた画像形成作業によって凝集トナーがトナー規制ブレード１４付近に滞留し、次回電源投入時において凝集トナー除去動作を行う時期に達したものとして検知するものである。すなわち、電源投入スイッチ信号や、電源投入の都度画像形成動作前に凝集トナー除去動作を行うように設定されたタイミング信号が、トナー滞留時期の検知手段として働く。
これにより、その後、凝集トナー１２が現像装置１０から排除された状態で画像形成作業を行うことができ、画像形成作業中に凝集トナーによる画像カブリなどの画像不良が発生することがない。
【００２５】
また、上記凝集トナー除去動作を、現像処理を行った累計枚数に応じて行うようにしても良い。この場合、現像装置１０を備えた画像形成装置において処理された記録用紙（記録材）の枚数をカウントするカウンター２４を備え、画像形成装置の工場出荷時からの累計処理枚数が所定の枚数を超えると、その後、画像形成作業を行っていない非画像形成時のタイミングにおいて上記凝集トナー除去動作を行うようにする。例えば、画像形成装置の工場出荷時からの累計処理枚数が５０００に達すると、カウンター２４より凝集トナー除去動作を行う旨の信号が制御部２１に送られ、この信号を受けた後、画像形成作業が停止したタイミングで制御部２１は駆動部２２を駆動し、凝集トナー除去動作を行う。凝集トナー除去動作が行われると、カウンター２４はリセットされ、凝集トナー除去動作終了時点からの累計処理枚数をカウントし、カウントされた累計処理枚数に応じて、制御部２１により同様の制御が行われる。この場合、現像枚数カウンタ信号がトナー滞留時期の検知手段として働く。
【００２６】
凝集トナーは現像処理を行うにつれ現像装置内に滞留するものであるから、このように、現像処理を行った累計枚数に応じて凝集トナー除去動作を行うようにすれば、結果的に凝集トナーの滞留度に応じて凝集トナーを現像装置外へと排出することが出来、効率が良い。
【００２７】
また、上記凝集トナー除去動作を、ユーザ（操作者）の操作により行うようにしても良い。
例えば、現像装置１０を備えた画像形成装置の操作パネル２３に凝集トナー除去動作を行うための選択画面を表示し、ユーザが選択画面より凝集トナー除去動作を行う旨の選択操作を行うと、操作信号が制御部２１に送られ、制御部２１は画像形成作業を中止して、又は画像形成作業の終了を待って、駆動部２２を駆動し、上記同様一連の凝集トナー除去動作を行う。この場合、ユーザの操作信号がトナー滞留時期の検知手段として働く。
【００２８】
このように、ユーザの操作により凝集トナー除去動作を行うようにすれば、累計処理枚数等にかかわらずユーザの判断で画像形成不良発生のおそれがあると認められた場合に、ユーザの意志によって上記凝集トナー除去動作を実行させることが出来るので、凝集トナーによる画像不良や現像ローラの傷つき等、トラブルが発生する前に凝集トナーを現像装置から除去できる。
なお、上記実施例では、非磁性１成分トナーを使用した現像装置を示したが、磁性１成分トナーや２成分現像剤を使用した現像装置にも使用できる。
また上記実施例では、角度制御できるモーターを使用することによりカム部材１８の位置を制御し、基準位置と離間位置との切り換えを行うようにしたが、センサを使用してカム部材１８の回転角度を検出してカム部材１８の位置を制御するようにしてもよい。例えば図４（ａ）、（ｂ）に示すように、回転軸１８ｂの任意の箇所であって延在部１４ａと接触しない位置に板状部材（検知板）１９を取りつけ、カム部材１８が層厚規制部材１４を離間位置に移動するよう回転した際に検知板１９を投光部２６ａと受光部２６ｂが挟んで位置するよう光センサ２６を設け、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、検知板１９が光センサ２６の投光を遮光すればカム部材１８の回転を止めるように構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
現像ローラの傷つきを防止でき、画像不良の発生を防ぐことが出来るから、本発明にかかる現像装置を備えた画像形成装置においてトラブル率が減り、メンテナンスのコスト削減にもつながる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施例にかかる現像装置において層厚規制部材が基準位置にある状態を示す概略図であって、（ａ）は現像装置を破断して示す概略図、（ｂ）は現像装置の片側を現像ローラの延在方向側面から見た概略図である。
【図２】本実施例にかかる現像装置において層厚規制部材が離間位置にある状態を示す概略図であって、（ａ）は現像装置を破断して示す概略図、（ｂ）は現像装置の片側を現像ローラの延在方向側面から見た概略図である。
【図３】本実施例における制御を説明するためのブロック図である。
【図４】層厚規制部材が基準位置にある場合のカム部材の状態を示す図であって、（ａ）はカム部材付近を軸方向から見た概略図であり、（ｂ）はカム部材付近を回転軸の延在方向側面から見た概略図である。
【図５】層厚規制部材が離間位置にある場合のカム部材の状態を示す図であって、（ａ）はカム部材付近を軸方向から見た概略図であり、（ｂ）はカム部材付近を回転軸の延在方向側面から見た概略図である。
【図６】従来例における現像装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  現像装置
１１  現像槽
１２  凝集トナー
１３  現像ローラ
１４  層厚規制部材（トナー規制ブレード）
１５  攪拌部材
１６  圧縮バネ（付勢部材）
１７  ネジ
１８  カム部材
２０  感光体ドラム
２１  制御部
２２  駆動部
２３  操作パネル
２４  カウンター
２５  電源ＯＮ
【図１】
2005134775.tif 000003
【図２】
2005134775.tif 000004
【図３】
2005134775.tif 000005
【図４】
2005134775.tif 000006
【図５】
2005134775.tif 000007
【図６】
2005134775.tif 000008