(57)【要約】【課題】必要な量の現像剤を安定して汲み上げることができ、磁気ローラ上に安定した現像剤層を形成して、安定した画像を得ることができる現像装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置１は、現像剤を撹拌するためのスクリュー２，４と、スクリュー２から現像剤を汲み上げるための供給ローラ８と、供給ローラ８によって汲み上げられた現像剤を搬送するための第１磁気ローラ１０と、第１磁気ローラ１０と同方向に回転し、第１磁気ローラ１０から引き渡された現像剤を感光体ドラム４０に接触させて現像するための第２磁気ローラ１２と、規制ブレード１４とを、現像装置筐体３０内に備えている。現像装置４は、供給ローラ８の回転速度や磁極位置を調整して、現像剤の汲み上げ量を増減させている。【選択図】図１
2009258190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を攪拌するためのスクリューと、
前記スクリューから現像剤を汲み上げるための供給ローラと、
前記供給ローラによって汲み上げられた現像剤を搬送するための磁気ローラとを備え、
前記供給ローラは、前記スクリューと対向する部位に第１磁極を設け、前記磁気ローラと対向する部位に第２磁極を設け、かつ、前記第２磁極の供給ローラの回転方向下流の部位に第３磁極を設け、
前記供給ローラの調整に基づいて、前記現像剤の汲み上げ量が増減自在となっていることを特徴とする、現像装置。
【請求項２】
前記供給ローラの回転速度を調整して、前記現像剤の汲み上げ量を増減させてい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】
前記現像剤の劣化、使用環境、もしくは印字率のいずれか一つによって、前記供給ローラの回転速度を調整し、前記現像剤の汲み上げ量を増減させてい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】
前記供給ローラの磁極位置を調整して、前記現像剤の汲み上げ量を増減させていることを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤の劣化、使用環境、もしくは印字率のいずれか一つによって、前記供給ローラの磁極位置を調整し、前記現像剤の汲み上げ量を増減させていることを特徴とする、請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置を備えたことを特徴とする、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリなどの現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、現像装置として特許文献１に記載のものが知られている。この現像装置は、図９に示すように、内部にスクリュー５５，５６、磁気ローラ（現像ローラ）５４、搬送ローラ５７（供給ローラ）を備えている。磁気ローラ５４や搬送ローラ５７（供給ローラ）は、内部に固定のマグネットローラ５８を有し、その外周をスリーブ５９が矢印方向に回転する構成となっている。そして、磁力により現像剤を吸着し、スリーブ５９の回転により搬送するようになっている。
【０００３】
現像時には、スクリュー５５，５６により循環、混合、撹拌されている現像剤を、搬送ローラ５７（供給ローラ）により汲み上げて搬送し、対向する部位Ｄで磁気ローラ（現像ローラ）５４に引き渡す。さらに、現像剤を磁気ローラ（現像ローラ）５４の回転により搬送し、規制ブレード６０でその厚さを規制した後、感光体ドラム５１に接触させて現像し、再び現像装置内に搬送し、磁力が比較的弱い部位Ｅで重力や遠心力等によりスクリュー５５，５６上へ落下させる。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２７４３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の現像装置は、現像剤の汲み上げ量が大きく変化してしまい、磁気ローラ（現像ローラ）５４上に安定した現像剤層を形成することができなくなり、安定した画像を得ることができない場合があった。現像剤の汲み上げ量が変化してしまう理由としては、経時変化あるいは環境変化による現像剤の流動性変化、あるいは、経時変化を原因による現像剤の劣化、あるいは、印字率変化による現像剤消費量の増減などがあげられる。
【０００６】
それゆえに、本発明の主たる目的は、必要な量の現像剤を安定して汲み上げることができ、磁気ローラ上に安定した現像剤層を形成して、安定した画像を得ることができる現像装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、現像剤を攪拌するためのスクリューと、スクリューから現像剤を汲み上げるための供給ローラと、供給ローラによって汲み上げられた現像剤を搬送するための磁気ローラとを備え、供給ローラは、スクリューと対向する部位に第１磁極を設け、磁気ローラと対向する部位に第２磁極を設け、かつ第２磁極の供給ローラの回転方向下流の部位に第３磁極を設け、供給ローラの調整に基づいて、現像剤の汲み上げ量が増減自在となっていることを特徴とする、現像装置である。
【０００８】
請求項１の発明では、供給ローラは、スクリューと対向する第１磁極によって現像剤を汲み上げ、磁気ローラによる現像剤の汲み上げの補助を行い、磁気ローラと対向する第２磁極によって現像剤を磁気ローラに引き渡し、供給ローラの回転方向下流に設けた第３磁極によって規制ブレード付近に滞留した余分な現像剤を引き付けて回収し、スクリューに戻して循環させることができる。そして、供給ローラを調整して、必要なだけの現像剤の汲み上げ量を確保することにより、常に安定した画像が得られる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明に従属する発明であって、供給ローラの回転速度を調整して、現像剤の汲み上げ量を増減させていることを特徴とする、現像装置である。
【００１０】
請求項２の発明では、供給ローラの回転速度を調整するだけで、現像剤の汲み上げ量を容易に増減させることができる
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明に従属する発明であって、現像剤の劣化、使用環境、もしくは印字率のいずれか一つによって、供給ローラの回転速度を調整し、現像剤の汲み上げ量を増減させていることを特徴とする、現像装置である。
【００１２】
請求項３の発明では、現像剤の汲み上げ量に大きな影響を与える現像剤の劣化、使用環境、もしくは印字率のいずれか一つによって、供給ローラの回転速度を調整しているため、効率良く必要な量の現像剤を安定して汲み上げることができる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明に従属する発明であって、供給ローラの磁極位置を調整して、現像剤の汲み上げ量を増減させていることを特徴とする、現像装置である。
【００１４】
請求項４の発明では、供給ローラの磁極位置を調整するだけで、現像剤の汲み上げ量を容易に増減させることができる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明に従属する発明であって、現像剤の劣化、使用環境、もしくは印字率のいずれか一つによって、供給ローラの磁極位置を調整し、現像剤の汲み上げ量を増減させていることを特徴とする、現像装置である。
【００１６】
請求項５の発明では、現像剤の汲み上げ量に大きな影響を与える現像剤の劣化、使用環境、もしくは印字率のいずれか一つによって、供給ローラの磁極位置を調整しているため、効率良く必要な量の現像剤を安定して汲み上げることができる。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置を備えていることを特徴とする、画像形成装置である。
【００１８】
請求項６の発明では、必要な量の現像剤を安定して汲み上げることができ、磁気ローラ上に安定した現像剤層を形成して、安定した画像を得ることができる現像装置を備えた画像形成装置が得られる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、供給ローラは、スクリューと対向する部位に第１磁極を設け、磁気ローラと対向する部位に第２磁極を設け、かつ第２磁極の供給ローラの回転方向下流の部位に第３磁極を設け、供給ローラの調整に基づいて、現像剤の汲み上げ量が増減自在となっているので、必要な量の現像剤を安定して汲み上げることができ、磁気ローラ上に安定した現像剤層を形成して、安定した画像を得ることができる現像装置および画像形成装置を得ることができる。
【００２０】
本発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（現像装置）
図１は本発明に係る現像装置１の一例を示す概略構成図である。この現像装置１は、現像剤Ｔを撹拌するためのスクリュー２，４と、スクリュー２から現像剤Ｔを汲み上げるための供給ローラ８と、供給ローラ８によって汲み上げられた現像剤Ｔを搬送するための第１磁気ローラ１０と、第１磁気ローラ１０と同方向に回転し、第１磁気ローラ１０から引き渡された現像剤Ｔを感光体ドラム４０に接触させて現像するための第２磁気ローラ１２（現像ローラ）と、規制ブレード１４とを、現像装置筐体３０内に備えている。スクリュー４の近傍の現像装置筐体３０の上壁には、現像剤（トナー）補給口３０ａが形成されている。第２磁気ローラ（現像ローラ）１２の近傍の現像装置筐体３０の側壁には、感光体ドラム４０開口部３０ｂが形成されている。
【００２２】
第１磁気ローラ１０，第２磁気ローラ１２（現像ローラ）や供給ローラ８は、内部に固定のマグネットローラ２０を有し、その外周をスリーブ２１が矢印方向に回転する構成となっている。そして、磁力により現像剤Ｔを吸着し、スリーブ２１の回転により搬送するようになっている。
【００２３】
図２に示すように、供給ローラ８は三つの磁極を有しており、スクリュー２と対向する部位に２００Ｇ（ガウス）の第１磁極（Ｓ極）を設け、第１磁極によってスクリュー２から現像剤Ｔを汲み上げ、磁気ローラ１０による現像剤Ｔの汲み上げの補助を行っている。さらに、第１磁気ローラ１０と対向する部位に３００Ｇの第２磁極（Ｎ極）を設け、第２磁極によって現像剤Ｔを第１磁気ローラ１０に引き渡す。さらに、第２磁極の供給ローラ８の回転方向下流の部位に７００Ｇの第３磁極（Ｓ極）を設け、第３磁極によって規制ブレード１４の裏付近に滞留した余分な現像剤Ｔを引き剥す。
【００２４】
同様に、第１磁気ローラ１０も三つの磁極を有しており、供給ローラ８と対向する部位に７００Ｇ（ガウス）の第１磁極（Ｓ極）を設け、第１磁極によって供給ローラ８から現像剤Ｔを引き受ける。さらに、第１磁極の第１磁気ローラ１０の回転方向下流の部位に、順に４００Ｇの第２磁極（Ｎ極）、４００Ｇの第３磁極（Ｓ極）を設けている。
【００２５】
現像時には、新規現像剤Ｔは、現像装置筐体３０の現像剤補給口３０ａを通って現像装置内に送り込まれる。スクリュー４は補給される新規現像剤Ｔを攪拌してスクリュー２の上流部に送り込む。スクリュー２はスクリュー４に対して平行配置され、スクリュー２から送り込まれた現像剤Ｔを攪拌して供給ローラ８に送り込む。スクリュー２，４は、スパイラルスクリュー形状の部材であり、回転軸方向に現像剤Ｔを搬送させるとともに、回転軸のほぼ直角方向に現像剤Ｔを放出させる。
【００２６】
供給ローラ８はスクリュー２から送り込まれた現像剤Ｔを第１磁気ローラ１０に引き渡す。第１磁気ローラ１０は、回転により供給ローラ８から汲み上げられた現像剤Ｔを第２磁気ローラ（現像ローラ）１２に送り込む。第２磁気ローラ（現像ローラ）１２は、静電潜像を表面に形成する感光体ドラム４０に対向して配置され、第１磁気ローラ１０によって供給された現像剤Ｔを感光体ドラム４０表面上に付着させる。第１磁気ローラ１０，第２磁気ローラ（現像ローラ）１２は、中心軸周りに回転可能に保持されている。なお、規制ブレード１４は第１磁気ローラ１０の外周面に近接して、第１磁気ローラ１０の表面に付着する現像剤Ｔの量を適切かつ均一にする。
【００２７】
規制ブレード１４の裏付近に滞留した余分な現像剤Ｔは、重力によって落下するとともに、供給ローラ８の第３磁極によって強制的に引き剥される。引き剥がされた現像剤Ｔは、スクリュー２の上流側に落下し、現像装置１内の現像剤Ｔと混合して循環する。このように、現像装置１は現像剤Ｔの循環において、汲み上げ機能と引き剥し機能を明確に分離させていることを特徴とする。
【００２８】
（回転速度による調整）
そして、現像装置４は、供給ローラ８の回転速度を調整することによって、現像剤Ｔの汲み上げ量を増減させている。具体的には例えば図３に示すように、現像剤Ｔの劣化（現像駆動時間の経過）に伴って供給ローラ８の回転速度（線速）を加減速調整し、現像剤Ｔの汲み上げ量を増減させている。この場合、現像駆動時間が１０００ｍｉｎを超えると、現像剤Ｔの劣化が生じるため、供給ローラ８の線速を速くして現像剤Ｔの汲み上げ量を増加させ、安定した画像を得ている。
【００２９】
あるいは、図４に示すように、使用環境（絶対湿度）によって供給ローラ８の回転速度（線速）を加減速調整し、現像剤Ｔの汲み上げ量を増減させてもよい。この場合、絶対湿度が０〜３０％および７５〜１００％の領域では、湿度が高くなるにつれて現像剤Ｔの流動性が低下するため、供給ローラ８の線速を遅くして現像剤Ｔの汲み上げ量を抑え、安定した画像を得ている。
【００３０】
あるいは、図５に示すように、印字率によって供給ローラ８の回転速度（線速）を加減速調整し、現像剤Ｔの汲み上げ量を増減させてもよい。この場合、印字率が５０％を超えると、現像剤Ｔの消費量が多くなるため、供給ローラ８の線速を速くして現像剤Ｔの汲み上げ量を増加させ、安定した画像を得ている。
【００３１】
このように、現像剤Ｔの汲み上げ量に大きな影響を与える現像剤Ｔの劣化、使用環境、もしくは印字率のいずれか一つによって、供給ローラ８の回転速度を調整するだけで、現像剤Ｔの汲み上げ量を容易に増減させ、効率良く必要な量の現像剤Ｔを安定して汲み上げることができる。
【００３２】
（磁極位置による調整）
また、現像装置４は、供給ローラ８の磁極位置を調整して、現像剤Ｔの汲み上げ量および引き剥し量を増減させてもよい。磁極位置の調整には、供給ローラ８をステッピングモータあるいはソレノイドを用いて駆動することにより行う。好ましくはステッピングモータによって回転角度を正確に制御する。具体的には例えば図６に示すように、現像剤Ｔの劣化（現像駆動時間の経過）に伴って供給ローラ８の磁極位置をずらし、現像剤Ｔの汲み上げ量を増減させている。この場合、現像駆動時間が１０００ｍｉｎを超えると、現像剤Ｔの劣化が生じるため、供給ローラ８の磁極位置を供給ローラ８の回転方向上流側（マイナス側）に移動して現像剤Ｔの汲み上げ量を増加させ、安定した画像を得ている。
【００３３】
なお、図６において、グラフの縦軸の供給ローラ磁極位置の基準「０度」は、供給ローラ８と第１磁気ローラ１０の最近接位置から供給ローラ８回転方向下流側に５度の位置である。すなわち、供給ローラ８の３００Ｇの第２磁極（Ｎ極）は供給ローラ８回転方向下流側に５度（＋側に５度）の位置であり、第１磁気ローラ１０の７００ＧのＳ極は第１磁気ローラ１０の回転方向下流側に５度（＋側に５度）の位置である。以下、図７および図８のグラフにおいても同様である。
【００３４】
また、図７に示すように、使用環境（絶対湿度）によって供給ローラ８の磁極位置をずらし、現像剤Ｔの汲み上げ量を増減させてもよい。この場合、絶対湿度が３０〜７５％の領域では供給ローラ８の磁極位置を初期設定の状態とし、絶対湿度が０〜３０％および７５〜１００％の領域では、湿度が高くなるにつれて現像剤Ｔの流動性が低下するため、供給ローラ８の磁極位置を供給ローラ８の回転方向下流側（プラス側）に移動して現像剤Ｔの汲み上げ量を抑え、安定した画像を得ている。
【００３５】
さらに、図８に示すように、印字率によって供給ローラ８の磁極位置をずらし、現像剤Ｔの汲み上げ量を増減させてもよい。この場合、印字率が５０％を超えると、現像剤Ｔの消費量が多くなるため、供給ローラ８の回転方向上流側（マイナス側）に移動して現像剤Ｔの汲み上げ量を増加させ、安定した画像を得ている。
【００３６】
このように、現像剤Ｔの汲み上げ量に大きな影響を与える現像剤Ｔの劣化、使用環境、もしくは印字率のいずれか一つによって、供給ローラ８の磁極位置を調整するだけで、現像剤Ｔの汲み上げ量を容易に増減させ、効率良く必要な量の現像剤Ｔを安定して汲み上げることができる。
【００３７】
（画像形成装置）
また、前記現像装置１を備えた画像形成装置は、必要な量の現像剤Ｔを安定して汲み上げることができ、第１磁気ローラ１０および第２磁気ローラ（現像ローラ）１２上に安定した現像剤層を形成して、安定した画像を得ることができる。
【００３８】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る現像装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】図１に示した現像装置の要部を示す概略構成図である。
【図３】現像駆動時間と供給ローラ線速との関係を示すグラフである。
【図４】絶対湿度と供給ローラ線速との関係を示すグラフである。
【図５】印字率と供給ローラ線速との関係を示すグラフである。
【図６】現像駆動時間と供給ローラ磁極位置との関係を示すグラフである。
【図７】絶対湿度と供給ローラ磁極位置との関係を示すグラフである。
【図８】印字率と供給ローラ磁極位置との関係を示すグラフである。
【図９】従来の現像装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  現像装置
２，４  スクリュー
８  供給ローラ
１０  第１磁気ローラ
１２  第２磁気ローラ（現像ローラ）
４０  感光体ドラム
【図１】
2009258190.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009258190.tif 000005
【図４】
2009258190.tif 000006
【図５】
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【図６】
2009258190.tif 000008
【図７】
2009258190.tif 000009
【図８】
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【図９】
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