(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤担持体と、該現像剤担持体に当接して該現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制するローラ状の現像剤層規制部材とを有する現像装置を備え、非現像時には該現像装置を潜像担持体から離間し、現像に先立って該現像剤担持体が潜像担持体と所定の位置関係になる現像位置まで該現像装置を移動するような接離動作を行う画像形成装置において、
現像に先立って行われる上記現像装置の移動動作に連動して、上記現像剤層規制部材を回転させ、
現像中には該現像剤層規制部材を停止させる制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記制御手段を、上記現像剤層規制部材の回転軸に固設され該回転軸を揺動中心とする揺動部材と、画像形成装置本体に設けられ、現像に先立って行われる上記現像装置の移動動作に連動して該揺動部材と係合することにより該揺動部材を揺動するようにガイドするガイド部材とを用いて構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
上記揺動部材は、上記現像剤担持体と上記現像剤層規制部材との当接部で両者の表面が互いに反対方向に移動するような回転駆動力のみを現像剤層規制部材に伝達する一方向クラッチを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２又は３の画像形成装置において、
上記揺動部材が上記ガイド部材にガイドされるときに該ガイド部材から該揺動部材に働く垂直効力が、該揺動部材を介して上記現像剤層規制部材の回転軸にあたえられても、現像剤層規制部材が上記現像剤担持体から離間する方向に移動する力が発生しないような位置で該揺動部材をガイドするように該ガイド部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１の画像形成装置において、
上記制御手段を、上記現像剤層規制部材の回転軸に固設された回転ギアと、該回転ギアと噛み合う連結ギアに固設され該連結ギアと、画像形成装置本体に設けられ、現像に先立って行われる上記現像装置の移動動作に連動して、該連結ギアと係合することにより該連結ギアを回転するようにガイドするガイド部材とを用いて構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、
上記回転ギアは、上記現像剤担持体と上記現像剤層規制部材との当接部で両者の表面が互いに反対方向に移動するような回転駆動力のみを現像剤層規制部材に伝達する一方向クラッチを備え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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、現像剤担持体と、該現像剤担持体に当接して該現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制するローラ状の現像剤層規制部材とを有し、非現像時には潜像担持体から離間し、現像に先立って現像剤担持体が潜像担持体に所定の位置関係になる現像位置まで移動するような接離動作を行う現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置として、潜像担持体としての感光体と、互いに異なる色のトナーを収容し、該感光体に対して接離動作を行う複数の現像装置とを備えたものが知られている。この画像形成装置では、各現像装置で順次現像した各色のトナー像を重ね合わせて形成した感光体上の重ねトナー像を転写材に一括転写したり、各現像装置で現像した感光体上の各色のトナー像を中間転写体上に順次重ね合わせて転写し、該中間転写体上の重ねトナー像を転写材に一括転写したりすることにより、カラー画像が形成される。
【０００３】
また、この種の画像形成装置に用いられる現像装置としては、トナー粒子又は補助剤などの添加剤を外添されたトナー粒子からなる一成分現像剤、すなわちキャリア粒子を含まない現像剤を現像剤担持体としての現像ローラ上に供給し、該現像ローラ上に所定の層厚のトナー層を形成する一成分現像方式の現像装置が知られている。この方式の現像装置は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いた二成分現像方式の現像装置と比較して、トナー濃度を制御する必要がないこと、またトナーとキャリアとを混合撹拌する混合撹拌手段を必要としないこと等から、装置の維持管理を簡素化でき、装置の構造を小型化できる利点が得られる。
【０００４】
上記一成分現像方式の現像装置では、一成分現像剤として非磁性トナーを用いたものと磁性トナーを用いたものが知られている。いずれのトナーを用いるものにおいても、上記現像ローラ上に所定の層厚のトナー層を形成するための現像剤層規制部材が設けられている。なお、非磁性トナーを用いる装置では、この現像剤層規制部材により、トナーの摩擦帯電も行なっている。
【０００５】
上記現像剤規制部材としては、ブレード状の規制ブレードが一般的に用いられている。例えば、現像ローラとして金属又は樹脂にて構成されたいわゆるハードローラを用いる場合には、該規制ブレードとしてウレタンゴム等の弾性を有するものが用いられ、現像ローラとして少なくとも表面部がゴムのような弾性を有するいわゆるソフトローラを用いる場合には、規制ブレードとして金属ブレード等が用いられる。
【０００６】
しかしながら、いずれの規制ブレードを用いるものにおいても、規制ブレードは上記現像ローラに対して接触押圧させるために、経時で表面が摩耗してしまい、規制ブレードの長寿命化が困難であった。また、現像ローラと規制ブレードとの接触部で滞留したトナーが、該ブレードと回転する現像ローラとの間で発生する摩擦熱により溶融し、該接触部にトナー塊が発生しやすく、このトナー塊が生じた場合には、トナーにスジ状の跡をつけて、ベタ部を現像したときに該ベタ部に白スジが発生してしまうという問題があった。また特に、非磁性トナーを用いる場合には、規制ブレードの摩耗によって、トナーの帯電能力が劣化し、トナーの帯電不足によって非画像部の地汚れが発生したり、微小ドットの再現性が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
このような問題に対し、上記規制ブレードに代えて、現像剤規制部材としてローラ状の規制ローラを用いる現像装置が提案されている。図２は、このような現像装置の一例を示す構成図である。図示の現像装置は、ベルト状の感光体１に向けた開口を備えた現像容器１０、現像ローラ１１、該現像ローラ１１上にトナーの供給を行うトナー供給ローラ１２、そして、ローラ状の規制ローラ１４等を有している。また、現像容器１０内のトナーにはトナーが収容されており、各トナー収容部には、回転することによりその内部のトナーをトナー供給ローラ１２側へ送り出す搬送パドル１７ａ、１７ｂ、１７ｃも設けられている。
【０００８】
図２に示す現像装置においては、トナー供給ローラ１２でトナーが供給された現像ローラ１１に規制ローラ１４が接触押圧することにより、上記規制ブレードを用いる場合と同等の規制力を発揮して現像ローラ１１上に所定層厚のトナー層を形成する。また、現像ローラ１１に同期して現像中に規制ローラ１４を常時回転させることにより、規制ローラ１４表面の同じ部分が常時現像ローラに接触押圧されないようにしている。したがって、経時で規制ローラ１４表面が摩耗することがなく、また、現像ローラ１１と規制ローラ１４との接触部でトナーが滞留することもない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、現像剤層規制部材として規制ローラを用いる場合、以下のように幾つかの問題点があった。
【００１０】
例えば、図２で示す現像装置においては、上記現像ローラ１１の回転に同期するように、上記規制ローラ１４を現像中に常時回転させるように設定していた。ところが、このような設定では、上記規制ブレードを用いる現像装置に比して、現像装置の消費電力が増大してしまうという問題点があった。
【００１１】
また、図２で示す現像装置においては、上記規制ローラ１４を、現像ローラ１１と共通の駆動モータにより駆動していた。しかしながら、規制ローラ１４の規制力が過剰に大きくならないようにするために、現像ローラ１１の回転速度に対して規制ローラ１４の回転速度を非常に小さく設定する必要があり、大掛かりな減速機構が必要となってしまい、装置の小型化、低コスト化に反するという問題点があった。
なお、現像ローラ１１と規制ローラ１４とを、それぞれ専用の駆動モータで駆動することも考えられるが、このような現像装置では、少なくとも２つの駆動モータが必要となり、同様に装置の小型化、低コスト化に反するという問題が生じてしまう。
【００１２】
さらに、図２で示す現像装置においては、上記現像ローラ１１と上記規制ローラ１４との回転方向を、両ローラの当接部で両ローラの表面が互いに反対方向に移動するような方向（以下、カウンタ方向という）に設定していた。これは、両ローラの回転方向を該カウンタ方向と逆方向、すなわち当接部で両ローラの表面が互いに同じ方向に設定すると、規制ローラ１４によって規制されたトナーが両ローラの当接部をすり抜け、このすり抜けたトナーが現像容器１０の下部から漏れ出て画像形成装置内部の汚染が発生するおそれがあるからである。しかしながら、このように両ローラの回転方向を上記カウンタ方向に設定すると、両ローラを駆動するのに大きな駆動トルクが必要になる。このため、該カウンタ方向に設定することが、現像装置の消費電力をさらに増大させる要因となっていた。
【００１３】
また、上記両ローラの駆動トルクが大きくなることによって、駆動モータの回転ムラが生じ、両ローラの回転速度変動が生じる場合があった。駆動モータの回転ムラは、必要な駆動トルクに対して余裕度の高い高性能な駆動モータを採用することにより回避可能であるが、コストアップ、大型化につながり好ましくない。そして、この駆動モータの回転ムラによって、特に現像ローラの回転速度変動が増大すると、現像ローラ上に形成されるトナーの層厚が変動して、画像上での濃度ムラが生じるという問題点があった。なお、駆動モータの回転ムラの問題は、現像ローラと規制ローラとを共通の駆動モータで駆動する場合、及びそれぞれ専用の駆動モータで駆動する場合において、同様に発生すると考えられる。
【００１４】
ここで、現像ローラと規制ローラとを上記カウンタ方向に回転させる構成において、必要な駆動トルクが大きくなるという問題に対して、特開昭６０−１０３３７３号公報では、ローラ状の現像剤層規制部材の表面に金属めっきを施すことにより、該表面の摩擦係数を低くし、必要な駆動トルクを低減することのできる現像装置が提案されている。しかしながら、この公報記載の現像装置においては、現像剤層規制部材表面の摩擦係数が低くなることから、現像剤として非磁性トナーを用いる場合のトナーの帯電能力が低下するおそれがあり、上記規制ブレードを用いる場合と同様の、トナーの帯電能力の低下に起因する非画像部の地汚れの発生や、微小ドットの再現性の低下という問題が残る。
【００１５】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その第１の目的とするところは、ローラ状の現像剤層規制部材を用いる場合の消費電力を抑えるとともに、現像剤担持体の回転速度変動を抑制して該変動に起因する画像濃度ムラの発生を防止することのできる画像形成装置を提供することである。
【００１６】
また、第２の目的とするところは、上記第１の目的を達成するとともに、装置の小型化、低コスト化を図ることのできる画像形成装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明は、現像剤担持体と、該現像剤担持体に当接して該現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制するローラ状の現像剤層規制部材とを有する現像装置を備え、非現像時には該現像装置を潜像担持体から離間し、現像に先立って該現像剤担持体が潜像担持体と所定の位置関係になる現像位置まで該現像装置を移動するような接離動作を行う画像形成装置において、現像に先立って行われる上記現像装置の移動動作に連動して、上記現像剤層規制部材を回転させ、現像中には該現像剤層規制部材を停止させる制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１８】
この画像形成装置においては、現像装置の現像に先立って行われる移動動作に連動して、上記ローラ状の現像剤層規制部材を回転させ、現像中には該規制部材を停止させておく。この回転により、ブレード状の規制部材を用いる場合に発生しやすい部材表面の経時劣化やトナーの滞留を防止する。また、現像中には、上記ローラ状の現像剤層規制部材が停止した状態で現像剤担持体と当接することにより、現像剤層規制部材としてブレード状の規制ブレードを用いる場合と同等の規制力を発揮する。
そして、現像に先立って行われる現像装置の移動動作中にのみ、上記ローラ状の現像剤層規制部材を回転させることにより、現像中にローラ状の現像剤層規制部材を常時回転させる場合に比して、消費電力を低減させる。また、現像中は、現像剤担持体と現像剤層規制部材とを停止した状態で当接させることにより、両者が現像中に上記カウンタ方向に回転しながら当接する場合に比して、現像剤担持体の駆動トルクを低減させ、該駆動トルクの増大に起因する現像剤担持体の回転速度変動を抑制する。
【００１９】
上記第２の目的を達成するために、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記制御手段を、上記現像剤層規制部材の回転軸に固設され該回転軸を揺動中心とする揺動部材と、画像形成装置本体に設けられ、現像に先立って行われる上記現像装置の移動動作に連動して該揺動部材と係合することにより該揺動部材を揺動するようにガイドするガイド部材とを用いて構成したことを特徴とするものである。
【００２０】
この画像形成装置においては、現像に先立って行われる上記現像装置の移動動作に連動して、上記揺動部材とガイド部材とが係合することにより、揺動部材が上記現像剤層規制部材の回転軸を中心に揺動する。そして、この揺動部材の揺動変位に応じて、上記現像剤層規制部材が所定角度回転する。したがって、現像剤層規制部材を回転させる専用の駆動モータを設けたり、例えば現像剤担持体と共通の駆動モータを用いる場合の減速機構等を設けたりすることなく、現像装置の移動動作に連動して、自動的に現像剤層規制部材を所定角度回転させることができる。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記揺動部材は、上記現像剤担持体と上記現像剤層規制部材との当接部で両者の表面が互いに反対方向に移動するような回転駆動力のみを現像剤層規制部材に伝達する一方向クラッチを備えていることを特徴とするものである。
【００２２】
この画像形成装置においては、現像に先立って行われる現像装置の移動動作時には、上記一方向クラッチを介して、上記揺動部材の揺動が、上記現像剤層規制部材の回転駆動力として現像剤層規制部材の回転軸に伝達される。これにより、現像剤層規制部材を上記現像剤担持体との当接部で両者の表面が互いに反対方向に移動するような方向（以下、カウンタ方向という）に所定角度回転させることができる。そして、揺動部材の揺動が停止して現像剤層規制部材の回転が停止した後は、一方向クラッチによって、現像剤層規制部材が上記カウンタ方向と逆方向、すなわち現像剤層規制部材が現像剤担持体の回転に連れ回りする方向の回転を制止させることができ、該現像剤層規制部材の停止状態を、現像終了後の上記潜像担持体からの離間動作が開始されるまで維持する。したがって、現像中に現像剤層規制部材が該連れ回り方向に回転する場合の、現像装置からのトナーもれを防止することができる。また、現像終了後には、上記一方向クラッチによって、上記揺動部材の上記移動動作時とは反対方向の揺動が、現像剤層規制部材の回転軸に伝達されないので、現像剤層規制部材の停止状態を維持したまま、揺動部材のみが揺動して非現像時の状態に戻る。このように、一方向クラッチによって、現像剤規制部材の回転方向を上記カウンタ方向に制御することにより、揺動部材の揺動毎に現像剤層規制部材が所定角度づつ間欠回転させることができるので、現像剤層規制部材表面の同じ部分が常時現像剤担持体に当接することを確実に防止することができる。
【００２３】
ここで、上記現像剤担持体及び上記現像剤層規制部材においては、使用する材質に関わらず、湿度等の環境変動によって外径が変化し、該変化により両者のギャップが変化したり当接圧が変化したりするおそれがある。そこで、該変化を吸収できるように、例えばスプリング等の付勢手段を用いて現像剤層規制部材を現像剤担持体に対して加圧させるように構成することが考えられる。このように構成する場合には、現像剤層規制部材の回転軸を、現像剤担持体に向かう方向と現像剤担持体から離間する方向とに、ある程度移動可能な状態で支持する必要がある。例えば、現像装置の側板に、回転軸のある程度移動可能な状態を許容する該回転軸の外径よりも大きい支持穴を設けることが考えられる。
ところが、このように現像剤層規制部材を移動可能な状態で支持すると、上記ガイド部材で上記揺動部材をガイドする位置によっては、揺動部材の揺動を現像剤層規制部材の回転駆動力として伝達する際に、現像剤層規制部材が上記現像剤担持体から離間する方向に移動する力が発生してしまうおそれがある。そして、上記付勢手段による付勢力よりも該移動する力が大きいと、現像剤層規制部材と現像剤担持体とが離間してしまい、この結果、両者の当接部のトナーが飛散してしまうおそれがある。
【００２４】
そこで、請求項４の発明は、請求項２又は３の画像形成装置において、上記揺動部材が上記ガイド部材にガイドされるときに該ガイド部材から該揺動部材に働く垂直効力が、該揺動部材を介して上記現像剤層規制部材の回転軸にあたえられても、現像剤層規制部材が上記現像剤担持体に接近する向きに移動する力が発生する位置で上記揺動部材をガイドするように該ガイド部材を設けたことを特徴とするものである。
【００２５】
この画像形成装置においては、上記ガイド部材で、現像剤層規制部材が上記現像剤担持体に接近する向きに移動する力が発生する位置で上記揺動部材をガイドすることにより、揺動部材の揺動を現像剤層規制部材の回転駆動力として伝達する際に、現像剤層規制部材と現像剤担持体とが離間することを防止する。よって、現像剤層規制部材と現像剤担持体との当接部のトナー飛散を防止することができる。
【００２６】
上記第２の目的を達成するために、請求項５の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記制御手段を、上記現像剤層規制部材の回転軸に固設された回転ギアと、該回転ギアと噛み合う連結ギアに固設され該連結ギアと、画像形成装置本体に設けられ、現像に先立って行われる上記現像装置の移動動作に連動して、該連結ギアと係合することにより該連結ギアを回転するようにガイドするガイド部材とを用いて構成したことを特徴とするものである。
【００２７】
この画像形成装置においては、現像に先立って行われる上記現像装置の移動動作に連動して、上記連結ギアとガイド部材とが係合することにより、連結ギアが回転する。そして、この連結ギアと噛み合う上記回転ギアが上記現像剤層規制部材の回転軸を中心に回転することにより、該回転ギアの回転角度に応じて上記現像剤層規制部材が所定角度回転する。したがって、現像剤層規制部材を回転させる専用の駆動モータを設けたり、例えば現像剤担持体と共通の駆動モータを用いる場合の減速機構等を設けたりすることなく、現像装置の移動動作に連動して、自動的に現像剤層規制部材を所定角度回転させることができる。また、上記制御手段として回転ギア及び連結ギアを用いることにより、制御手段として上記揺動部材を用いる場合よりも本体側に設けられたガイド部材との摺動摩擦を低減できるので、現像装置の移動動作に必要な駆動トルクを低減するとともに、ガイド部材との係合時の騒音を防止することができる。
【００２８】
請求項６の発明は、請求項５の画像形成装置において、上記回転ギアは、上記現像剤担持体と上記現像剤層規制部材との当接部で両者の表面が互いに反対方向に移動するような回転駆動力のみを現像剤層規制部材に伝達する一方向クラッチを備えていることを特徴とするものである。
【００２９】
この画像形成装置においては、現像装置の現像時の移動動作を行う際には、上記一方向クラッチを介して、上記連結ギアの回転が、上記現像剤層規制部材の回転駆動力として現像剤層規制部材の回転軸に固設された回転ギアに伝達される。これにより、現像剤層規制部材を上記カウンタ方向に所定角度回転させることができる。そして、連結ギアの回転が停止して現像剤層規制部材の回転が停止した後は、一方向クラッチによって、現像剤層規制部材が現像剤担持体の回転に連れ回りする方向の回転を制止させることができ、該現像剤層規制部材の停止状態を、現像終了後の上記潜像担持体からの離間動作が開始されるまで維持する。したがって、現像中に現像剤層規制部材が該連れ回り方向に回転する場合の、現像装置からのトナーもれを防止することができる。また、現像終了後には、上記一方向クラッチによって、上記連結ギア及び回転ギアの上記移動動作時とは反対方向の回転が、上記回転軸に伝達されないので、現像剤層規制部材の停止状態を維持したまま、連結ギアのみが回転して非現像時の状態に戻る。このように、一方向クラッチによって、現像剤規制部材の回転方向を上記カウンタ方向に制御することにより、連結ギアの回転毎に現像剤層規制部材が所定角度づつ間欠回転させることができるので、現像剤層規制部材表面の同じ部分が常時現像剤担持体に当接されないようにすることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を４組の現像装置を備えた画像形成装置としてのカラーレーザープリンタ（以下、「プリンタ」という。）に適用した一実施形態について説明する。
【００３１】
図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成を示す正面図である。このプリンタは、複数の支持ローラに掛け回された潜像担持体としての感光体ベルト１を備えている。感光体ベルト１は図中の矢印Ａで示した時計方向に回転駆動され、その周りには、帯電器３、光書き込みユニット４、４組の現像装置５Ｂｋ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ、中間転写体としての中間転写ベルト６、感光体クリーニング装置７などが配置されている。感光体ベルト１の表面には有機感光層が形成されている。
【００３２】
本プリンタで画像形成動作（プリント動作）を実行するときは、帯電器３に高電圧が印加されることにより、感光体ベルト１が一様に帯電される。そして、図示しない画像信号処理部では、カラー画像情報たとえば外部のコンピュータから送られてきたカラー画像信号が光書き込み信号に変換されて光書き込みユニット４に送られる。光書き込みユニット４では、上記光書き込み信号に基づいて図示しない光源としてのレーザが制御され、ポリンゴンミラー８、ｆ／θレンズ９及び反射ミラー１０を介して、Ｂｌａｃｋ（Ｂｋ）、Ｃｙａｎ（Ｃ）、Ｍａｇｅｎｔａ（Ｍ）、Ｙｅｌｌｏｗ（Ｙ）の画像信号に対応した光書き込みが行われ、感光体ベルト１上に静電潜像が形成される。
【００３３】
上記感光体ベルト１上の静電潜像は、該潜像とは逆極性の電荷にて帯電された各色トナーをそれぞれ有する各現像装置５Ｂｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙによって各色ごとに現像される。これにより、感光体ベルト１上には、各色ごとにトナー像が形成される。
【００３４】
感光体ベルト１と中間転写ベルト６との接触部においては、中間転写ベルト６にトナーと逆極性の電荷を印加することにより、感光体ベルト１上のトナー像が中間転写ベルト６上に転写される。このトナー像の形成及び転写動作を４回くり返すことにより、中間転写ベルト６上に４色重ねのカラートナー像が形成される。この中間転写ベルト６上のカラートナー像は、給紙カセット４０又は手差しトレイ４１から搬送ローラ対４２によって送られてきた記録材としての転写紙に、二次転写部材としての紙転写ローラ４３によって転写される。カラートナー像が転写された転写紙は、定着ローラ対４４からなる定着部に搬送され、該トナー像が溶融定着される。
【００３５】
次に、本実施形態に係る現像装置について図２を用いて説明する。本実施形態に係る現像装置は、非磁性一成分トナー（以下、トナーという）を用いた一成分現像方式の現像装置である。各現像装置５は、それぞれ感光体ベルト１に向けた開口を有する現像容器１０、現像剤担持体としての現像ローラ１１、該現像ローラ１１上にトナーの供給を行うトナー供給ローラ１２、現像容器１０内のトナー収容部１８ａ、１８ｂ、１８ｃに収容されているトナーを供給ローラ１２側へ送り出す搬送パドル１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、そして、現像ローラ１１上に所定の層厚のトナー層を形成するための現像剤層規制部材としての規制ローラ１４などを有している。
【００３６】
上記現像ローラ１１は、現像容器１０の開口から一部が露出して所定の線速で矢印反時計方向に回転可能に設置されており、トナーをローラ面に担持して感光体ベルト１との当接部である現像位置に搬送し、感光体ベルト１上に形成された潜像を現像する。本実施形態においては、現像ローラ１２として金属ローラを用いている。上記トナー供給ローラ１２は、現像ローラ１１に所定の圧力で当接され、矢印反時計方向に回転可能に設置されており、その表面部は、発泡ポリウレタンで構成されている。また、トナー供給ローラ１２には、トナー規制ブレード１３が当接され、現像ローラ１１に供給するトナーの量が規制されるようになっている。各搬送パドル１７は、矢印反時計方向に回転可能に設置されており、この回転によりトナーを供給ローラ１２側へ送り出す。各搬送パドルの材質としては、例えばポリプロピレン等の柔らかく弾性を有するものを用いることができ、その弾性を利用して現像容器１０の内壁と密着させた状態で回転し、確実にトナーを搬送する。
【００３７】
そして、上記規制ローラ１４は、現像ローラ１１上のトナーを所定の層厚に規制するともに、トナーに対して摺接することによりトナーを摩擦帯電する。現像ローラ１１上で帯電されたトナーは、感光体ベルト１上の静電潜像を現像する。本実施形態においては、規制ローラ１４の表面部の材質として、樹脂コーティングを施したウレタンゴムを用いている。また、規制ローラ１４には規制ローラクリーニングブレード１６が当接されており、現像ローラ１１との当接部を通過した規制ローラ１４の表面がクリーニングされるようになっている。
【００３８】
また、本実施形態においては、湿度等の環境変動による上記現像ローラ１１及び上記規制ローラ１４の外径の変化を吸収するために、規制ローラ１４の付勢手段としてスプリング１９を設け、規制ローラ１４を現像ローラ１１に対して加圧している。
【００３９】
各現像装置５の側端部（図中左側）には、それぞれ独立して回転可能なカム５０が当接しており、非現像時には上記感光体ベルト１から離間し、現像に先立って現像ローラ１１が感光体ベルト１と接触する現像位置まで移動するような接離動作を行うように構成されている。そして、感光体ベルト１上の静電潜像を現像するときは、たとえば、Ｂｋの静電潜像が感光体ベルト１に形成されたとき、現像装置５Ｂｋの後部に位置しているカム５０Ｂｋが図示しない駆動制御部で１８０度回転駆動され、現像装置５Ｂｋが感光体ベルト１側に押し出され、現像ローラ１１Ｂｋが感光体ベルト１に接触する現像位置まで移動する。他の色の現像装置５Ｃ，５Ｍ，５Ｙで現像するときは、それぞれ対応するカム５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙが回転駆動される。
【００４０】
また、本実施形態のプリンタは、現像に先立って行われる各現像装置５の移動動作に連動して、上記規制ローラ１４を回転させる制御手段を設けている。
図３は、上記制御手段を備えたプリンタの一構成例を示す斜視図である。また、図４は非現像時のプリンタの状態を説明する説明図であり、図５は、現像時のプリンタの状態を説明する説明図である。図示の例では、上記制御手段を、規制ローラ１４の回転軸１４ａに固設され該回転軸１４ａを揺動中心し揺動端部にピン２１が固設された揺動部材２０と、画像形成装置本体側の図示しない側板に設けられ、現像に先立って行われる上記現像装置５の移動動作に連動して、該揺動部材２０と係合することにより該揺動部材２０を揺動するようにガイドするガイド部材２２とを用いて構成している。また、揺動部材２０は、現像ローラ１１と規制ローラ１４との当接部で両ローラの表面が互いに反対方向（以下、カウンタ方向という）に移動するような回転駆動力のみを規制ローラ１４に伝達する一方向クラッチを備えている。
【００４１】
上記構成においては、現像に先だって行われる現像装置５の移動動作、すなわち、上記カム図４で示す非現像時の現像装置５の状態から図５で示す現像時の現像装置５の状態への移動動作に連動して、上記揺動部材２０とガイド部材２２とが係合することにより、揺動部材２０が回転軸１４ａを中心に揺動する。より具体的には、上記揺動部材２０端部に固設されたピン２１が本体装置側の側板から突き出た構成の上記ガイド部材２２に接触しながら図中右方へ移動することにより、ピン２１がガイド部材２２の形状に沿って押し下げられ、揺動部材２０が規制ローラ１４の回転軸１４ａを中心に図中矢印反時計回りに揺動する。この揺動の向きは、規制ローラ１４を上記カウンタ方向に回転させる方向と一致するので、一方向クラッチ２３が揺動部材２０の揺動を規制ローラ１４の回転軸１４ａに伝達し、揺動部材２０の揺動変位に応じて、規制ローラ１４が自動的に所定角度回転する。そして、この回転により、ブレード状の規制部材を用いる場合に発生しやすい部材表面の経時劣化やトナーの滞留を防止している。
【００４２】
上記揺動部材２０の揺動が停止して規制ローラ１４の回転が停止した後は、一方向クラッチ２３によって、規制ローラ１４が上記カウンタ方向と逆方向、すなわち規制ローラ１４が現像ローラ１１の回転に連れ回りする方向の回転が制止し、この規制ローラ１４の停止状態を、現像終了後の上記感光体ベルト１からの離間動作が開始されるまで維持する。この連れ回り方向の回転の制止により、現像中に規制ローラ１４が該連れ回り方向に回転する場合の、現像装置５からのトナーもれを防ぎ、装置内のトナー汚染を防止する。
なお、現像中には、規制ローラ１４は停止した状態で現像ローラ１１と当接し、現像剤層規制部材としてブレード状の規制ブレードを用いる場合と同等の規制力を発揮する。
【００４３】
そして、現像が終了すると、現像装置５は再び図中左方へ移動して現像ローラ１１が感光体ベルト１から離間する。すなわち、現像装置５が、図５から図４の状態へ移行する。揺動部材２０の揺動端部には、規制ローラ１４の回転軸１４ａと繋がる図示しない戻しバネが設けられており、この戻しバネによって、現像装置５の離間動作に伴ってピン２１をガイド部材２２に接触させながら図中左方へ移動させる。この移動により、揺動部材２０は図４中時計回りに揺動して非現像時の状態である図４で示した位置に戻る。この現像装置５の離間動作時には、一方向クラッチ２３によって、揺動部材２０の上記移動動作時とは反対方向の揺動は、規制ローラ１４の回転軸１４ａに伝達されないので、規制ローラ１４の停止状態を維持したまま、揺動部材２０のみが揺動して非現像時の状態に戻る。
【００４４】
以上、本実施形態によれば、現像に先だって行われる現像装置５の移動動作中にのみ、規制ローラ１４を所定角度回転させることにより、現像中に常時回転させる場合に比して、消費電力を低減させることができる。また、現像中は、現像ローラ１１と規制ローラ１４とを停止した状態で当接させることにより、両ローラが現像中に上記カウンタ方向に回転しながら当接する場合に比して、現像ローラ１１の駆動トルクを低減させ、該駆動トルクの増大に起因する現像ローラ１１の回転速度変動を抑制することができる。これにより、該変動に起因する画像濃度ムラの発生を防止することができる。
また、現像に先立って行われる現像装置５の移動動作に連動して、自動的に規制ローラ１４を所定角度回転させるので、規制ローラ１４を回転させる専用の駆動源を設けたり、例えば現像ローラ１１と共通の駆動源を利用する場合の減速機構等を設けたりする必要がない。これにより、装置の小型化及び低コスト化を図ることが可能になる。
さらに、上記一方向クラッチ２３で規制ローラ１４の回転方向を上記カウンタ方向に制御することにより、揺動部材２０の揺動毎に規制ローラ１４が所定角度づつ間欠回転させることができるので、規制ローラ１４表面の同じ部分が常時現像ローラ１１に当接されないようにすることができる。これにより、規制ローラ１４表面の経時的な摩耗を防止でき、規制ローラ１４の長寿命化を図ることができるとともに、該摩耗に起因するトナーの帯電能力の低下を防止して、トナーの帯電不足による非画像部の地汚れの発生や微小ドットの再現性の低下を防止することができる。
【００４５】
〔変形例１〕
次に、本発明の実施形態の変形例について説明する。
上記図３乃至図５に示した構成においては、上記規制ローラ１４は、現像装置５の側板５０に軸受１５を介して回転可能に支持されている。この軸受１５は、図６に示すように、側板５０に形成された斜めの長穴５０ａに係合されており、上記スプリング１９による付勢力によって現像ローラ１１に向かう図３中斜め右上方向と、該付勢力に反する図３中斜め左下方向とに所定距離だけ移動可能に構成されている。また、上記スプリング１９は、この長穴５０ａ内にその起端部が取り付けられている。このような構成においては、ガイド部材２２で揺動部材２０をガイドする位置によっては、揺動部材２０の揺動を規制ローラ１４の回転駆動力として伝達する際に、規制ローラ１４が現像ローラ１１から離間する方向に移動する力が発生してしまうおそれがある。そして、スプリング１９による付勢力よりも該移動する力が大きいと、規制ローラ１４と現像ローラ１１とが離間してしまい、この結果、両ローラの当接部のトナーが飛散してしまうおそれがある。
【００４６】
そこで、本変形例においては、ガイド部材２２を、規制ローラ１４が現像ローラ１１から離間する方向に移動する力が発生しないような位置で揺動部材２０をガイドするように設けた構成としている。このような構成例を図７に示す。ガイド部材２２の垂直抗力Ｆの規制ローラ１４の回転軸１４ａ方向の成分Ｆ１が回転軸１４ａに与えられるので、該回転軸１４ａには、Ｆ１の両ローラ中心間の方向と直交する方向の成分Ｆ２が生じる。このＦ２によって、現像装置５の現像時の移動動作に連動して、ガイド部材２２で揺動部材２０を押し上げられるので、揺動部材２０の揺動を規制ローラ１４の回転駆動力として伝達する際に、規制ローラ１４と現像ローラ１１とが離間することを防止でき、両ローラの当接部のトナー飛散を防止することができる。なお、実際には、両ローラの接触点における摩擦力に起因して、規制ローラ軸を移動させようとする力が生じる。よって、この力のローラ中心間の方向の成分に上記Ｆ２を合成した力が規制ローラ１４を現像ローラ１１に向かわせるものになるように、ガイド部材２２で揺動部材２０をガイドする位置を設定する。
【００４７】
〔変形例２〕
次に、本発明の実施形態の変形例２について説明する。
図８は、変形例２に係るプリンタの概略構成図である。図８は、現像ローラ１１が感光体ベルト１から離間している非現像時の状態を示している。このプリンタでは、上記制御手段を、規制ローラ１４の回転軸１４ａに固設された回転ギア６０と、ピン６１が固設され該回転ギア６０と噛み合う連結ギア６４と、画像形成装置本体に設けられ、現像に先立って行われる現像装置５の移動動作に連動して、該連結ギア６４と接触することにより該連結ギア６４を回転するようにガイドするガイド部材６２とを用いて構成している。回転ギア６０には、規制ローラ１４を上記カウンタ方向に回転させるような回転駆動力のみを規制ローラ１４に伝達する一方向クラッチが圧入されている。
【００４８】
上記構成においては、現像に先立って行われる現像装置５の移動動作に連動して、連結ギア６４とガイド部材６２とが係合することにより、連結ギア６４が回転する。より具体的には、連結ギア６４に固設されたピン６１が本体装置側の側板から突き出た構成のガイド部材６２に接触しながら図中右方へ移動することにより、連結ギア６４が図中時計回りに回転する。そして、連結ギア６４と噛み合う回転ギア６０が規制ローラ１４の回転軸１４ａを中心に図中矢印反時計回りに回転する。この回転の方向は、規制ローラ１４を上記カウンタ方向に回転させる方向と一致するので、一方向クラッチ６３が回転ギア６０の回転を規制ローラ１４の回転軸１４ａに伝達し、回転ギア６０の回転角度に応じて、規制ローラ１４が自動的に所定角度回転する。
【００４９】
上記回転ギア６０の揺動が停止して規制ローラ１４の回転が停止した後は、一方向クラッチ６３によって、規制ローラ１４が上記カウンタ方向と逆方向、すなわち規制ローラ１４が現像ローラ１１の回転に連れ回りする方向の回転が制止し、この規制ローラ１４の停止状態を、現像終了後の上記感光体ベルト１からの離間動作が開始されるまで維持する。また、現像中には、規制ローラ１４は停止した状態で現像ローラ１１と当接し、現像剤層規制部材としてブレード状の規制ブレードを用いる場合と同等の規制力を発揮する。また、現像終了後には、現像装置５の離間動作に伴って、図８示した位置に戻る。この現像装置５の離間動作時には、一方向クラッチ６３によって、連結ギア６４及び回転ギア６０の上記移動動作時とは反対方向の回転は、回転軸１４ａに伝達されないので、規制ローラ１４の停止状態を維持したまま、回転ギア６０及び連結ギア６４が回転して非現像時の状態に戻る。
【００５０】
本変形例によれば、上記制御手段を上記回転ギア６０及び連結ギア６４を用いて構成することにより、制御手段を上記揺動部材を用いて構成する場合よりも本体側に設けられたガイド部材との摺動摩擦を低減できるので、現像装置５の移動動作に必要な駆動トルクを低減するとともに、ガイド部材６２との係合時の騒音を低減することができる。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１乃至６の発明によれば、ローラ状の現像剤層規制部材を用いる場合の消費電力を抑えるとともに、現像剤担持体の回転速度変動を抑制して、該変動に起因する画像濃度ムラを防止することができるという効果がある。また、現像剤層規制部材としてブレード状の規制ブレードを用いる場合と同等の規制力を発揮しつつ、該規制ブレードを用いる場合に発生しやすい規制部材表面の経時劣化やトナーの滞留を防止することができる。これにより、現像剤層規制部材の長寿命化を図ることができるとともに、該経時劣化に起因する地汚れやトナーの滞留に起因する白スジのない良好な画像を形成することができるという効果がある。
【００５２】
特に、請求項２及び５の発明によれば、現像に先立って行われる現像装置の移動動作に連動して、自動的に現像剤層規制部材を所定角度回転させることができる。これにより、現像剤層規制部材を回転させる専用の駆動モータを設けたり、例えば現像剤担持体と共通の駆動モータを利用する場合の大掛かりな減速機構等を設けたりする必要がなく、装置の小型化及び低コスト化を図ることができるという効果がある。
【００５３】
特に、請求項３及び６の発明によれば、現像中に現像剤層規制部材が現像剤担持体の回転に対して連れ回り方向に回転することを防止して、現像装置からのトナーもれを防ぎ、これにより、画像形成装置内のトナー汚染を防止することができるという効果がある。
【００５４】
特に、請求項４の発明によれば、現像剤層規制部材と現像剤担持体とが離間することを防止して、両者の当接部のトナー飛散を防止することができるという効果がある。
【００５５】
また特に、請求項５の発明によれば、上記制御手段として回転ギア及び連結ギアを用いることにより、現像装置の移動動作に必要な駆動トルクを低減するとともに、ガイド部材との係合時の騒音を低減することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態におけるプリンタの概略構成を示す正面図。
【図２】実施形態における現像装置の概略構成図。
【図３】実施形態における制御手段を備えたプリンタの斜視図。
【図４】実施形態における非現像時のプリンタの状態を説明する説明図。
【図５】実施形態における現像時のプリンタの状態を説明する説明図。
【図６】実施形態における現像装置の側板に形成された長穴を説明するための説明図。
【図７】実施形態の変形例に係るプリンタの概略構成図。
【図８】実施形態の他の変形例に係るプリンタの概略構成図。
【符号の説明】
１        感光体ベルト
３        帯電器
４        光書き込みユニット
５        現像装置
６        中間転写ベルト
７        感光体クリーニング装置
１０      現像容器
１１      現像ローラ
１２      トナー供給ローラ
１３      トナー規制ブレード
１４      規制ローラ
１４ａ    回転軸
１５      軸受け
１６      規制ローラクリーニングブレード
１７      搬送パドル
１８      トナー収容部
１９      スプリング
２０      揺動部材
２１      ピン
２２      ガイド部材
２３      一方向クラッチ
４０      給紙カセット
４１      手差しトレイ
４２      搬送ローラ対
４３      紙転写ローラ
４４      定着ローラ
５０      カム
６０      回転ギア
６１      ピン
６２      ガイド部材
６３      一方向クラッチ
６４      連結ギア
【図１】
0004074739.tif 000002
【図２】
0004074739.tif 000003
【図３】
0004074739.tif 000004
【図４】
0004074739.tif 000005
【図５】
0004074739.tif 000006
【図６】
0004074739.tif 000007
【図７】
0004074739.tif 000008
【図８】
0004074739.tif 000009