(57)【要約】【課題】長時間の画像形成処理の状態が継続しても、画質の劣化を防止することができる画像形成装置及びそれに用いることのできる現像装置を提供する。【解決手段】現像装置は、感光体（１）に対向して設けられ、当該感光体（１）との対向位置にトナーを搬送する現像ローラ（１１）と、現像剤を攪拌する第１・第２スクリュー（５ａ・５ｂ）と、攪拌された現像剤を担持し、現像ローラ（１１）との対向位置に搬送する供給ローラ（７）と、当該供給ローラ（７）上に担持された現像剤を堰きとめて、当該供給ローラ（７）にて搬送される現像剤の量を規制する規制ブレード（１３）と、規制ブレード（１３）で規制されて滞留する現像剤の方向に対向し、前記滞留する現像剤を引き付ける第１磁極（１５ａ）を備え、規制ブレード（１３）に堰きとめられた現像剤に対向する位置に設けられた中間ローラ（１７）とを備えている。【選択図】図１
2009193064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を形成する感光体に対向して設けられ、前記感光体との対向位置にトナーを搬送する現像ローラと、
現像剤を攪拌する攪拌部材と、
現像剤を攪拌する攪拌部材と、
前記攪拌部材で攪拌された現像剤を担持し、前記現像ローラとの対向位置に搬送する供給ローラと、
前記供給ローラ上に担持された現像剤を堰きとめて、前記供給ローラにて搬送される現像剤の量を規制する規制部材と、
前記規制部材で規制されて滞留する現像剤の方向に対向し、前記滞留する現像剤を引き付ける第１磁極を備え、前記規制部材に堰きとめられた現像剤に対向する位置に設けられた中間ローラと、
を含む現像装置。
【請求項２】
前記中間ローラは、
前記第１磁極から前記中間ローラの回転方向下流側で、前記攪拌部材との対向位置までの間に前記中間ローラから前記現像剤を引き剥がす第２磁極をさらに備え、
前記攪拌部材及び前記規制部材に堰きとめられた現像剤の何れにも対向する位置に設けられている請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記中間ローラは、
前記攪拌部材との対向位置に前記中間ローラに現像剤を汲み上げる第３磁極と、
前記供給ローラとの対向位置に前記供給ローラに現像剤を受け渡す第４磁極とをさらに備え、
前記攪拌部材、前記供給ローラの軸心及び前記規制部材に堰きとめられた現像剤の何れにも対向する位置に設けられている請求項１または２記載の現像装置。
【請求項４】
前記中間ローラは、
前記第１磁極から前記中間ローラの回転方向下流側で、前記攪拌部材との対向位置までの間に前記中間ローラから前記現像剤を引き剥がす第２磁極をさらに備え、
前記攪拌部材、前記規制部材に堰きとめられた現像剤及び供給ローラの軸心の何れにも対向する位置に設けられてなる請求項１記載の現像装置。
【請求項５】
前記供給ローラが前記現像ローラを兼用し、前記供給ローラが感光体に対向して設けられている請求項１ないし４の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか1項に記載の現像装置と、
感光体と、
を含む画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体に現像剤を供給する現像ローラと、現像剤を前記現像ローラに供給する供給ローラと、前記供給ローラ上に担持された現像剤の量を規制する規制部材とを備え現像装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、特許文献１に開示の画像形成装置のように、カラー画像形成装置が知られている感光体に現像剤を供給する現像ローラ、現像剤を前記現像ローラに供給する供給ローラ、および前記供給ローラ上に担持された現像剤の量を規制する規制部材を備えた画像形成装置が用いられている。
【０００３】
このような画像形成装置の現像に用いられている現像剤は、熱やストレスによりキャリア表面にトナー成分やトナー表面に付着させている微粒子が付着してキャリアの帯電性能を低下させてしまう傾向がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２７４３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図３に示すように、特許文献１の画像形成装置では、供給ローラ７が、第２のスクリュー５ｂに対向して、第２のスクリュー５ｂによって攪拌搬送されつつある現像剤を受け取る磁極９ａと、現像ローラ１１に対向して、現像ローラ１１に現像剤を受け渡す磁極９ｂとを備え、現像ローラ１１上に担持された現像剤の搬送量を規制する規制部材の一例である規制ブレード１３を備えている。そして、上記供給ローラ７は、矢印Ｙ２で示す時計方向に回転することで、その周囲に付着した現像剤を、第２のスクリュー５ｂに対向する部分から、前記現像ローラ１１に対向する部分まで搬送する。そして、供給ローラ７と現像ローラ１１との対向部で現像ローラ１１上に供給された現像剤は、搬送の途中で、前記規制ブレード１３によって堰きとめられ、規制された一定量の現像剤のみ規制ブレード１３を通過して現像領域（感光体との対向位置）に供給されるように構成されている。従って、上記規制ブレード１３によって堰きとめられた現像剤は、上記規制ブレード１３の近傍（矢印Ｙ１で示す現像剤の搬送方向上流部）に滞留し、且つ供給ローラ７から次々に現像剤が供給されてくるため、他へ流動することが出来ない。
【０００６】
そのため、上記規制ブレード１３に堰きとめられた現像剤は、供給ローラ７の回転により供給されてくる現像剤と滞留している現像剤との摩擦により強いストレスが掛かり、滞留している部分で熱が発生し、トナー成分やトナー表面に付着している微粒子がキャリア表面に付着することによりキャリアの帯電性能を低下させ、トナー飛散などの不具合の原因となる。更に、供給ローラ７表面と現像ローラ１１表面は対向面で互いに逆方向に進行しており、供給ローラ７上に担持された現像剤が現像ローラ１１との間を通過する際にも摩擦により強いストレスが掛かり、キャリアの帯電性能を低下させる要因となる。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、長時間の画像形成処理の状態が継続しても、画質の劣化を防止することができる複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及びそれに用いることのできる現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面に係る現像装置は、静電潜像を形成する感光体に対向して設けられ、前記感光体との対向位置にトナーを搬送する現像ローラと、現像剤を攪拌する攪拌部材と、前記攪拌部材で攪拌された現像剤を担持し、前記現像ローラとの対向位置に搬送する供給ローラと、前記供給ローラ上に担持された現像剤を堰きとめて、前記供給ローラにて搬送される現像剤の量を規制する規制部材と、前記規制部材で規制されて滞留する現像剤の方向に対向し、前記滞留する現像剤を引き付ける第１磁極と、前記規制部材に堰きとめられた現像剤に対向する位置に設けられた中間ローラと、を含んでいる。
【０００９】
上記の構成によれば、前記規制部材の近傍に滞留しようとする現像剤は、前記第１磁極によって引き付けられ、中間ローラの回転によって搬送される。これにより、前記規制部材の近傍に多くの現像剤が滞留することによる現像剤の劣化を防止することができる。
【００１０】
上記の構成において、前記中間ローラは、前記攪拌部材に対向し、該攪拌部材で攪拌された現像剤を汲み上げる第３磁極と、前記供給ローラの軸心に対向し、該供給ローラに現像剤を受け渡す第４磁極とをさらに備え、前記攪拌部材、前記供給ローラの軸心及び前記規制部材に堰きとめられた現像剤の何れにも対向する位置に設けられていることが望ましい。
【００１１】
上記の構成によれば、供給ローラに現像剤を受け渡すルートに関し、攪拌部材から供給ローラに受け渡すルートだけでなく、攪拌部材から一度中間ローラに受け渡して当該中間ローラから供給ローラに受け渡すルートが新たに設けられる。これにより、各ルートで少しずつの現像剤が供給ローラに受け渡されるので、現像剤の受け渡しを精度よく行うことができる。この結果、画質の向上を図ることができる。
【００１２】
上記の構成において、前記中間ローラが、前記第１磁極から前記中間ローラの回転方向下流側で、前記攪拌部材との対向位置までの間に第３磁極と同極の第２磁極をさらに備え、前記攪拌部材、前記規制部材に堰きとめられた現像剤及び供給ローラの軸心の何れにも対向する位置に設けられることが望ましい。
【００１３】
上記の構成によれば、前記第２磁極の存在によって、中間ローラに引き付けられた現像剤を第２磁極と第３磁極の間で強制的に例えば攪拌部材の設けられた現像槽に戻すことができる。これにより、前記規制部で引き付けた現像剤が再度現像ローラに搬送されてしまう問題を防止することができる。
【００１４】
上記の構成において、前記供給ローラが前記現像ローラを兼用し、前記供給ローラが感光体に対向して設けられていることが望ましい。
【００１５】
これによって、供給ローラと前記現像ローラの何れか一方を省略することが出来、極めて経済性の高い画像形成装置を達成することが出来る。
【００１６】
また、本実施の形態に係る画像形成装置は、前記何れかの現像装置と、感光体と、を含んでいる。
【００１７】
これによって、長時間の画像形成処理の状態が継続しても、画質の劣化が極力生じないように配慮された高品質の画像形成装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、長時間の画像形成処理の状態が継続しても、画質の劣化を防止することができる画像形成装置及びそれに用いることのできる現像装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置に用いられる現像装置の主要部の断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る現像装置の磁極を示す断面図である。
【図３】従来の現像装置の断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る現像装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の一実施の形態について図１ないし図４を参照し以下に説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置に用いられる現像装置の主要部の断面図である。図２（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る現像装置の磁極を示す断面図である。図２中、（ｂ）は（ａ）で示す各極性の強度（ガウス）を示している。図３は、従来の現像装置の断面図である。図４は、本実施の形態に係る現像装置の断面図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施の形態に係る現像装置Ｘは、現像ローラ１１が感光体１と対向する部分のみが開放された現像槽３内に、現像槽３の底部に溜まった現像剤を攪拌しつつ紙面奥側から手前側に向かって搬送する第１スクリュー（攪拌部材の一例）５ａと、現像剤を攪拌しつつ紙面手前側から奥側に向かって搬送する第２スクリュー（攪拌部材の一例）５ｂと、を備えている。これらの第１スクリュー５ａと第２スクリュー５ｂとによって、現像剤は滞留することなく搬送される。また、供給ローラ７は、その内部に、磁極９ａと磁極９ｂとを備えている。磁極９ａは、第２のスクリュー（攪拌部材・搬送部材）５ｂに対向するように配置されており、第２のスクリュー５ｂによって攪拌・搬送されつつある現像剤を受け取っている。一方、磁極９ｂは、現像ローラ１１に対向するように配置されており、現像ローラ１１にトナーを受け渡している。
【００２３】
現像装置Ｘは、さらに、供給ローラ７の周囲上に設けられ、現像剤の搬送途中で、その搬送量を規制する規制ブレード（規制部材）１３を備えている。すなわち、供給ローラ７の周囲に付着した現像剤は、供給ローラ７が図中矢印Ｙ１で示す方向に回転することによって、第２のスクリュー５ｂに対向する位置から、現像ローラ１１に対向する位置まで搬送される。この搬送途中で、現像剤は、規制ブレード１３によって部分的に堰きとめられ、規制された一定量の現像剤のみが現像ローラ１１との対向位置に搬送されることとなる。
【００２４】
本実施の形態に係る現像装置Ｘは、さらに規制ブレード１３で規制されて滞留する現像剤Ｄに対向するように配置された中間ローラ１７を備えている。この中間ローラ１７は、滞留する現像剤Ｄを引き付ける第１磁極１５ａを備えている。中間ローラ１７は、図１中矢印Ｙ２の方向に回転する。すなわち、中間ローラ１７は、供給ローラの回転方向（矢印Ｙ１の方向）とは逆の方向に回転するように設けられている。
【００２５】
図３に示すような従来の現像装置においては、第２のスクリュー５ｂから汲み取れられた現像剤は、供給ローラ７の回転によって規制ブレード１３の近傍まで運ばれる。そして、現像剤の一部は、現像剤Ｄとなって滞留し、残りの現像剤は、規制ブレード１３を通り越して現像ローラ１１との対向位置に達することとなる。ここで、従来の現像装置は、滞留した現像剤Ｄを強制的に規制ブレード１３の近傍から引き離す構成を備えていない。このため、現像剤Ｄが、規制ブレード１３の近傍に滞留してしまい、時間の経過と共に劣化が進む不具合があった。
【００２６】
そこで、本実施の形態の現像装置は、前記のように、滞留する現像剤Ｄを引き付けて、規制ブレード１３の近傍から強制的に引き離す第１磁極１５ａを備え、規制ブレード１３に対向配置された中間ローラ１７を備える構成としている。これにより、規制ブレード１３の近傍に滞留しようとする現像剤Ｄは、中間ローラ１７の第１磁極１５ａによって引きつけられる。そして、現像剤Ｄは、中間ローラ１７の回転によって図１中矢印Ｙ２から矢印Ｙ３で示すように搬送される。搬送された現像剤Ｄは、やがて、自重あるいは中間ローラ１７の回転による遠心力によって現像槽３の底部内に落下して、第１及び第２のスクリュー５ａ・５ｂによる攪拌作用を受けるようになる。これにより、規制ブレード１３の近傍に多くの現像剤が滞留することによる現像剤の劣化を防止することができる。
【００２７】
本実施の形態では、あくまで規制ブレード１３で堰きとめられ、滞留している現像剤Ｄを引き付けて、滞留する現像剤Ｄの量を減らすことに主眼がおかれている。しなしながら、供給ローラ７に現像剤を受け渡すルートとして、前記のように第２のスクリュー５ｂから供給ローラ７に受け渡すルートだけでなく、第２のスクリュー５ｂから一度中間ローラ１７に受け渡し、中間ローラ１７から供給ローラ７に受け渡すルートを新たに設けても良い。
【００２８】
上記のように、第２のスクリュー５ｂから一度中間ローラ１７に受け渡し、中間ローラ１７から供給ローラ７に受け渡すルートを新たに設ける場合、例えば、中間ローラ１７に、さらに第２のスクリュー５ｂに対向配置され、第２のスクリュー５ｂで攪拌された現像剤を汲み上げる第３磁極１５ｃ及び供給ローラ７の軸心に対向し該供給ローラ７に現像剤を戻す第４磁極１５ｄを設けることが望ましい。
【００２９】
この場合、中間ローラ１７は、第２のスクリュー５ｂ、規制ブレード１３で堰きとめられた現像剤Ｄ及び供給ローラ７の軸心の何れにも対向する位置に設ける必要がある。
【００３０】
また、上記の実施の形態に加え、第３磁極と同極性の第２磁極１５ｂを設けることもできる。第２磁極１５ｂを設ければ、中間ローラ１７からの現像剤の離脱が円滑となる。この場合は、図４において第２のスクリュー５ｂは中間ローラ１７との対向面において第３磁極から第２磁極の方向に移動するように回転させる方が好ましい（不図示）。これは第３磁極と第２磁極の間で引き剥がされた現像剤が直ぐに中間ローラ１７に担持されて供給ローラ７に供給されることを抑制することができるためである。第２のスクリュー５ｂ及び第２のスクリュー５ａの軸方向への現像剤の搬送方向は、第１及び第２のスクリュー５ａ・５ｂの両端部で連通した循環経路を現像剤が循環するように構成されていればよい。
【００３１】
図２（ａ）は、上記のように第１磁極１５ａ、第３磁極１５ｃ及び第４磁極１５ｄを配置した構成において、各磁極の方向性をＳ、Ｎで示している。図２（ｂ）は、各磁極の強度（ガウス）を示している。但し、これらのデータは、一例であり、本実施の形態としてはこれに限定されるものではない。
【００３２】
本実施の形態では、現像ローラ１１に定量の現像剤を供給するための供給ローラ７を設けているが、図４に示すように、現像ローラ１１を省略し、供給ローラ７で現像ローラ１１を兼用させることも出来る。その場合、供給ローラ７に直接感光体１を近接させて、供給ローラ７から感光体１に現像剤を移動させるようにしても良い。
【００３３】
これによって、現像ローラ１１あるいは供給ローラ７の何れかが省略できることによる経済的効果は極めて大きいものがある。
【００３４】
以上の実施の形態で述べた現像装置は、カラー及びモノクロの複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはそれらの複合された複合機などからなる画像形成装置に応用可能である。
【００３５】
本発明の現像装置は、カラー及びモノクロの複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはそれらが複合された複合機などからなる画像形成装置に応用可能である。
【００３６】
本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記では、本発明に係る現像装置の構成及び処理の実施の形態を図１、図２及び図４に示したが、これらはあくまでも一例に過ぎず、本発明に係る現像装置は、上述した構成及び制御に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００３７】
１          感光体
３          現像槽
５ａ        第１スクリュー（攪拌部材）
５ｂ        第２スクリュー（攪拌部材）
７          供給ローラ
１１        現像ローラ
１３        規制ブレード（規制部材）
１５ａ      第１磁極
１５ｂ      第２磁極
１５ｃ      第３磁極
１５ｄ      第４磁極
１７        中間ローラ
Ｄ          現像剤
Ｘ          現像装置
【図１】
2009193064.tif 000003
【図２】
2009193064.tif 000004
【図３】
2009193064.tif 000005
【図４】
2009193064.tif 000006