(57)【要約】【課題】現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材による現像剤に対するストレスを緩和し、現像剤の劣化を防止する。【解決手段】規制部材の上流部に収容部形成手段を設け、該余剰現像剤収容手段に、余剰現像剤に押されて変位可能な圧力吸収面を設ける。【選択図】図１
2009047886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像領域に現像剤を搬送し、搬送した現像剤で静電潜像を現像する現像剤担持体、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤搬送手段及び、
前記現像剤担持体により搬送される現像剤の量を規制する規制部材を有する現像装置において、
前記規制部材による規制時に生ずる余剰の現像剤の収容部を形成する収容部形成手段を備え、該収容部形成手段は、余剰の現像剤により押されて変位可能な圧力吸収面を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記収容部形成手段を変位可能に保持する保持部材を有し、該保持部材内における前記収容部形成手段の変位により、前記圧力吸収面が変位す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】
前記収容部形成手段は、余剰の現像剤の上に重力で乗っており、収容されている現像剤の嵩に応じて変位可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記収容部形成手段は、余剰の現像剤の上に弾性部材に付勢されて配置されており、収容されている現像剤の嵩に応じて変位可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
【請求項５】
前記収容部形成手段には、現像剤から受ける圧力により局部的に変形可能なクッション部材が設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式により画像を形成する画像形成装置における現像装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の現像装置では、一般に、現像剤担持体である現像ローラ上に均一な厚さの現像剤層を形成するために、現像ローラに対向して規制部材を設けている。
【０００３】
特許文献１では、現像ローラ上の現像剤層の厚さを一定にするために、現像剤の流れにおいて、規制部材の上流部に現像剤滞留部を設けている。
【０００４】
現像剤滞留部により、現像ローラに現像剤を供給する現像剤搬送手段からの供給量が変動した場合に、現像ローラ上の現像剤層の厚さに影響するのを防止している。
【０００５】
特許文献２では、現像ローラ上の現像剤層の厚さを規制する規制部材の上流部に、規制部材により規制された余剰の現像剤を還流する還流空間の大きさを、現像剤の使用状態、現像装置の稼働状態、現像剤の帯電量、現像装置の使用条件、現像結果及び還流圧のうちの少なくとも一つに基づいて変化させることが提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１８４９４１号公報
【特許文献２】特開平１０−１３３４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電子写真方式の画像形成装置の現像装置においては、長期間の使用により現像剤が劣化することが問題になっており、現像剤の劣化は主に、現像装置の作動時に現像剤が受けるストレスによることが解明されている。
【０００７】
このようなストレスは主に、現像ローラ上の現像剤層の厚さを規制する規制部材で現像剤の通過量を規制する際に生ずることも解明されており、このようなストレスに対する対策が提案されている。
【０００８】
特許文献１のように、規制部材の上流部に現像剤滞留部を設けることによって、規制部材で現像剤の通過量を規制する際に生ずるストレスがある程度緩和される。
【０００９】
また、特許文献２では、規制部材の上流部に余剰現像剤を現像材攪拌・搬送部に還流させる還流部を設け、還流部の大きさを各種の条件に応じて変更することにより、規制部材で現像剤の通過量を規制する際に生ずるストレスが緩和される。
【００１０】
このように規制部材の上流部に、余剰現像剤の滞留部を設けることにより、ある程度のストレス緩和効果が得られ、また、滞留部の大きさを変えることにより、ストレス緩和効果をさらに高めることが可能である。
【００１１】
しかしながら、単に、規制部材の上流部に滞留部を設けるだけでは、現像剤の劣化を十分には防止することが困難である。
【００１２】
また、特許文献２のように滞留部の大きさを変更する制御を行ったとしても、現像剤の劣化防止には、不十分である。
【００１３】
即ち、現像剤搬送手段から現像ローラに供給される現像剤の量は、搬送手段の回転に対応した変化をするので、短時間内に変動する。
【００１４】
このために特許文献１の手段ではストレス緩和に不十分であることは勿論、特許文献２のように、現像剤の使用条件等に対応した制御のように、短時間内の変動に対応出来ない制御により滞留部の大きさを変えるのでは、変動するストレスに対応することが不可能である。
【００１５】
その結果、現像剤の劣化が進行することになる。
【００１６】
また、特許文献２のように、制御により滞留部の大きさを変更する構成では、構造が複雑になり、また、現像装置が大型になる。
【００１７】
本発明は、従来技術におけるこのような問題を解決し、現像剤にかかるストレスを緩和して、現像剤の劣化を十分に防止することが可能であり、構造の簡単な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】
【００１８】
前記目的は、下記の発明により達成される。
１．
現像領域に現像剤を搬送し、搬送した現像剤で静電潜像を現像する現像剤担持体、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤搬送手段及び、
前記現像剤担持体により搬送される現像剤の量を規制する規制部材を有する現像装置において、
前記規制部材による規制時に生ずる余剰の現像剤の収容部を形成する収容部形成手段を備え、該収容部形成手段は、余剰の現像剤により押されて変位可能な圧力吸収面を有することを特徴とする現像装置。
２．
前記収容部形成手段を変位可能に保持する保持部材を有し、該保持部材内における前記収容部形成手段の変位により、前記圧力吸収面が変位することを特徴とする前記１に記載の現像装置。
３．
前記収容部形成手段は、余剰の現像剤の上に重力で乗っており、収容されている現像剤の嵩に応じて変位可能であることを特徴とする前記１又は前記２に記載の現像装置。
４．
前記収容部形成手段は、余剰の現像剤の上に弾性部材に付勢されて配置されており、収容されている現像剤の嵩に応じて変位可能であることを特徴とする前記１又は前記２に記載の現像装置。
５．
前記収容部形成手段には、現像剤から受ける圧力により局部的に変形可能なクッション部材が設けられることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の現像装置。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、余剰現像剤を収容する空間を形成する収容部形成手段に現像剤に押されて変位可能な圧力吸収面を設けている。
【００２０】
これにより、現像剤の量を規制する規制部材により生ずるストレスが短時間内に変動しても十分に緩和され、現像剤の劣化を十分に防止することができる。
【００２１】
また、このような収容部形成手段を設けても、構造が簡単であり、低コストの現像装置が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図示の実施の形態を用いて本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
【００２３】
図１は本発明の実施の形態１に係る現像装置の断面図である。
【００２４】
現像装置２はドラム状の感光体１に対向して配置され、支持枠体２０とカバー２１内に、現像を行うための各部品が収納され、現像装置２内にはトナー及びキャリアを主成分とする二成分現像剤が収納される。
【００２５】
感光体１上の静電潜像が現像される現像領域に現像剤を搬送し、静電潜像を現像する現像剤担持体としての現像ローラは、矢印Ｗ２のように反時計方向に回転する現像スリーブ２２及び現像スリーブ２２内に固定配置された磁石ロール２３で構成される。
【００２６】
磁石ロール２３は、現像極Ｍ１、現像剤吸着極Ｍ４など、５極の磁極を有する。
【００２７】
２４は現像スリーブ２２上を搬送される現像剤の量を規制する規制部材である。
【００２８】
規制部材としては、板状部材や棒状部材が用いられ、また、磁性体又は非磁性体が用いられる。
【００２９】
２５は現像剤を現像スリーブ２２に供給する現像剤搬送手段としての搬送部材、２６は現像剤を搬送・攪拌する搬送部材である。
【００３０】
搬送部材２５、２６はスクリューからなる。
【００３１】
２７は、現像剤の流れにおいて、規制部材２４の上流側に空間を形成する収容部形成手段であり、規制部材２４と現像スリーブ２２間の通過を規制された余剰の現像剤が滞留する空間である余剰現像剤収容部Ａを形成する。
【００３２】
収容部形成手段２７はアルミのように、比較的比重の重い材料で構成される。
【００３３】
２８は収容部形成手段２７を保持する保持部材であり、収容部形成手段２７は保持部材２８内を矢印Ｗ３で示すようにスライドして移動可能である。
【００３４】
図示の現像装置２の現像作用は次のとおりである。
【００３５】
感光体１が矢印Ｗ１のように回転するとともに、現像スリーブ２２が矢印Ｗ２のように回転する。
【００３６】
現像スリーブ２２上には回転する搬送部材２５により現像剤が継続して供給され、規制部材２４の規制により現像スリーブ２２上には、均一な現像剤の層が形成される。
【００３７】
感光体１上の静電潜像は現像極Ｍ１に対向する現像領域において現像され、感光体１上にはトナー像が形成される。
【００３８】
現像後の現像剤は現像スリーブ２２の下方を通過して搬送部材２５の下方を経て攪拌・搬送部材２６が配置された部屋へと還流する。
【００３９】
また、規制部材２４により規制された余剰の現像剤も、攪拌・搬送部材２６が配置された部屋へと還流する。
【００４０】
規制部材２４により規制され規制部材２４の上流側に滞留する現像剤の量は、現像装置の作動中一定ではなく変動する。
【００４１】
余剰現像剤収容部Ａを設けない構成の現像装置では、滞留現像剤の量の変動により、規制部材２４の上流部において現像剤にかかるストレス変動する。
【００４２】
このために、現像剤は強いストレスを受けて劣化が進行すると言う問題があることが確認されている。
【００４３】
規制部材２４の上流部に余剰現像剤収容部Ａを設けることにより、このようなストレスが緩和され、現像剤の劣化を遅らせることが可能であることも確認されている。
【００４４】
しかしながら、余剰現像剤収容部Ａを設けたのみでは、現像剤の劣化を十分には防止することがでない。
【００４５】
前記に説明したように、収容部形成手段２７は保持部材２８内を移動可能であり、収容部形成手段２７の自重によって、現像スリーブ２２上の現像剤に接触している。
【００４６】
このような構成では、余剰現像剤収容部Ａに収容されている現像剤の嵩が増大すると、自重で現像剤に接触している収容部形成手段２７は上昇する。
【００４７】
余剰現像剤収容部Ａ内の現像剤の量が減少した場合、収容部形成手段２７は下降する。
【００４８】
このように収容部形成手段２７のＷ３で示す上下移動によって、規制部材２４の上流部において滞留する現像剤にかかるストレスの急激な上昇や、大幅な上昇が避けられる。
【００４９】
従って、ストレスによる現像剤の劣化が防止され、現像剤の寿命を十分に長くすることが可能となる。
【００５０】
なお前記の例では、収容部形成手段２７は自重により、保持部材２８内を移動するが、収容部形成手段２７をバネ等の弾性部材で付勢し現像剤に押し当て、現像剤の量に応じて保持部材２８内が矢印Ｗ３のようにスライドするように構成することもできる。
【００５１】
図２は本発明の実施の形態２に係る現像装置の断面図である。
【００５２】
本実施の形態においては、収容部形成手段２７が軸２７Ａに回転可能に支持されている。
【００５３】
収容部形成手段２７は、図示しない錘又は弾性部材により時計方向に回転するように付勢されており、点線で示すように回転可能であって、規制部材２４により規制され、滞留した現像剤に接触する。
【００５４】
従って、余剰現像剤収容部Ａにおける現像剤の量が増加すると、収容部形成手段２７は反時計方向に回転して余剰現像剤収容部Ａにある現像剤にかかるストレスを緩和する。
【００５５】
図３は本発明の実施の形態３に係る現像装置の断面図である。
【００５６】
本実施の形態においては、収容部形成手段２７の表面であって、現像剤に接触する部分に弾性変形可能なクッション部材２７Ｂが設けられる。また、収容部形成手段２７は固定されている。
【００５７】
クッション部材２７Ｂは余剰現像剤収容部Ａに滞留している現像剤から受ける圧力に応じて変形する材料、例えば、ゴム、スポンジ、ブラシ等で構成される。
【００５８】
図４は現像剤に接触している収容部形成手段２７の断面を示す。
【００５９】
収容部形成手段２７にクッション部材を設けない場合を図４（ａ）に示し、クッション部材２７Ｂを設けた場合を図４（ｂ）に示す。
【００６０】
図４（ａ）においては、現像剤Ｄ内の局部的な圧力により収容部形成手段２７が変形することはない。
【００６１】
したがって、現像剤Ｄの内部におけるストレスの分布は図４（ｃ）に示すように、局部的に大小に変化したものとなる。
【００６２】
なお、図４（ｃ）は現像スリーブ２２の表面が現像剤から受ける圧力を示しているが、現像剤Ｄが受けるストレスは、図４（ｃ）に示す曲線に対応したものとなる。
【００６３】
図４（ｂ）に示す構成では、クッション部材２７Ｂが現像剤Ｄから受ける圧力により図示のように変形する。
【００６４】
従って、図４（ｄ）に示すように、現像剤Ｄ内のストレス分布は局部的な変化が少なく、なだらかな曲線となる。
【００６５】
現像剤Ｄの劣化は、現像剤粒子が個々に受けるストレスにより進行するので、図４（ｄ）に示すようにストレスの局部的な変動を少なくすることにより、現像剤の劣化をより効果的に抑制することが可能となる。
【００６６】
このように、収容部形成手段の少なくとも現像剤に接触する部分を弾性的に局部的な変形が可能な材料で構成することにより、現像剤を劣化をより効果的に防止することが可能となる。
【００６７】
なお、図３に示す実施の形態と、図１又は図２に示す実施の形態とを組み合わせることも可能である。
【００６８】
即ち、収容部形成手段を移動可能に設けるとともに、収容部形成手段の現像剤に接触する部材にクッション部材を設けることが可能である。
【００６９】
また、収容部形成手段全体を局部的に変形可能な弾性材料で構成することも可能である。
【実施例】
【００７０】
図１に示す実施の形態を用いた実施例を実施例１、図２に示す実施の形態を用いた実施例を実施例２、図３に示す実施の形態を用いた実施例を実施例３とした。
【００７１】
また、画像かぶりに注目した評価結果を表１に、トナー飛散に注目した評価結果を表３に、現像剤搬送性に注目した評価結果を表３にそれぞれ示した。
【００７２】
【表１】
2009047886.tif 000003
【００７３】
【表２】
2009047886.tif 000004
【００７４】
【表３】
2009047886.tif 000005
【００７５】
なお、表３における現像剤搬送性は、画像の評価によるものであり、○は均一な濃度の画像が形成されたが、△は搬送性の低下により若干の濃度むらが見られたことを示し、×が搬送性の低下により著しい濃度むらが見られたことを示す。
【００７６】
また、表１〜３において、「自重」は収容部形成手段２７を自重で保持部材２８内を移動するように設けたものを示し、「圧縮ばね」は、収容部形成手段２７を圧縮ばねで保持部材２８内を移送するように設けたものを示す。
【００７７】
さらに、表１〜３において、「ブラシ」はクッション部材２７Ｂとして、ブラシを用いたものを示し、「発泡ウレタン」はクッション部材２７Ｂとして発泡ウレタンを用いたものを示し、「ゴム」はクッション部材として、ゴムを用いたものを示す。
【００７８】
実施例１〜３及び比較例１では、磁石ロール２３の磁極の強さを、
Ｍ１：１０００ｍＴ、Ｍ２：−１０００ｍＴ、Ｍ３：−６００ｍＴ、Ｍ４：６００ｍＴ、Ｍ５：−１０００ｍＴのように、
高くすることにより、現像ローラの搬送性を高く設定し、
比較例２では、磁石ロール２３の磁極の強さを、
Ｍ１：１０００ｍＴ、Ｍ２：−１０００ｍＴ、Ｍ３：−５００ｍＴ、Ｍ４：５００ｍＴ、Ｍ５：−１０００ｍＴのように、
弱くすることにより、現像ローラの搬送性を低く設定した。
【００７９】
なお、前記の磁極の強さは飽和磁束密度を示し、正の値はＮ極を、負の値はＳ極をそれぞれ示す。
【００８０】
さらに比較例１、２では、収容部形成手段２７を図１に示す位置に固定して設けた。
【００８１】
また、表１〜３における「圧力」は、余剰現像剤収納部形成手段２７が現像剤に接触する面における圧力を示し、クッション部材を設けた例では、余剰現像剤収納部形成手段２７とクッション部材２７Ｂとの界面における圧力を示す。
【００８２】
評価において、○は良好、△は低下が見られるものの実際上問題なし、×は不良をそれぞれ示す。
【００８３】
実施例１〜３では、表１〜３の評価に関して０〜２５０ｋＣ（２５００００枚）間での画像形成で良好が画像が形成された。
【００８４】
これに対して比較例１では、表１に示すように、圧力が高いために現像剤が劣化し、２００ｋＣから画像かぶりが発生し画質が低下した。
【００８５】
表２でも同様な傾向が現れ、比較例１において、１５０ｋＣからトナー飛散が生じた。
【００８６】
表３では、比較例２の現像ローラの搬送性を低く設定したために、比較例２における現像剤搬送性が２００ｋＣから低下し、画質低下が現れた。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る現像装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る現像装置の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る現像装置の断面図である。
【図４】現像剤に接触している収容部形成手段２７の断面を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１  感光体
２  現像装置
２２  現像スリーブ
２３  磁石ロール
２４  規制部材
２５  搬送部材
２６  攪拌・搬送部材
２７  収容部形成手段
２７Ｂ  クッション部材
２８  保持部材
【図１】
2009047886.tif 000006
【図２】
2009047886.tif 000007
【図３】
2009047886.tif 000008
【図４】
2009047886.tif 000009