JP2004354701A

JP2004354701A - 現像装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2004354701A
Application number: JP2003152396A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Ebe; 貴明江部
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】現像剤層厚規制部材の当接条件を維持することができ、画像品位を向上させることができるようにする。
【解決手段】回転自在に配設され、像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、該現像剤担持体と接触させて配設され、現像剤担持体上の現像剤を規制する規制部材と、現像装置の稼働量を算出する稼働量算出処理手段と、前記稼働量に対応させて前記規制部材を移動させるための移動機構とを有する。稼働量に応じて、前記規制部材を移動させるための移動機構が配設されるので、規制部材の摩耗していない正常な部分と現像剤担持体とが当接させられることになる。当接条件を維持することができ、現像剤担持体における現像剤の層が厚くなるのを防止することができる。その結果、画像形成装置における画像品位を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンタ、ファクシミリ装置、複写機等の電子写真式の画像形成装置においては、感光体ドラムの表面を、帯電装置によって一様に、かつ、均一に帯電させ、帯電させられた感光体ドラムを露光装置によって露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置によって現像してトナー像を形成するとともに、該トナー像を転写ローラによって用紙に転写し、定着装置によって定着させ、画像を形成するようにしている。
【０００３】
そして、前記現像装置は、回転自在に配設された現像ローラ、該現像ローラ上にトナーを供給する現像剤供給ローラ、前記現像ローラに供給されたトナーを規制し、薄層化する規制部材としての現像ブレード、現像装置内のトナーを攪（かく）拌する攪拌棒等を備える（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図２は従来の画像形成装置の要部を示す概念図である。
【０００５】
図において、１１は感光体ドラム、１２は該感光体ドラム１１と対向させて回転自在に配設されたシリコーンゴム、ウレタンゴム等のゴム材料によって形成された現像ローラ、１３は該現像ローラ１２上にトナー１４を供給するトナー供給ローラ、１５は前記現像ローラ１２に供給されたトナー１４を規制し、薄層化する現像ブレード、１６は図示されない現像装置フレームに対して移動自在に配設され、前記現像ブレード１５を支持するホルダ１６であり、前記現像ブレード１５は、弾性を有するステンレス鋼、ウレタンゴム等の材料によって形成された板状体で構成され、ホルダ１６の所定の箇所にねじ止め等によって固定される。
【０００６】
また、前記現像ブレード１５は、現像ローラ１２に当接させられ、当接圧、当接面積、当接部の形状等の適正な当接条件があらかじめ設定される。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１０８０８９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の現像装置において、前記現像ブレード１５は、回転する現像ローラ１２に当接させられるので、当接部が次第に摩耗し、当接部の形状が変化してしまう。そして、現像装置が寿命付近まで使用されると、あらかじめ設定した当接条件を維持することができなくなるので、トナー１４の層が厚くなってしまう。その結果、画像形成装置における画像品位が低下してしまう。
【０００９】
本発明は、前記従来の現像装置の問題点を解決して、規制部材の当接条件を維持することができ、画像品位を向上させることができる現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の現像装置においては、回転自在に配設され、像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、該現像剤担持体と接触させて配設され、現像剤担持体上の現像剤を規制する規制部材と、現像装置の稼働量を算出する稼働量算出処理手段と、前記稼働量に対応させて前記規制部材を移動させるための移動機構とを有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この場合、画像形成装置としてプリンタを使用し、該プリンタにおいて、画像を形成し、印刷を行う場合について説明する。
【００１２】
図３は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。
【００１３】
図において、１１は像担持体としての感光体ドラムであり、該感光体ドラム１１の表面を、帯電装置としての帯電ローラ２１によって一様に、かつ、均一に帯電させ、露光装置としてのＬＥＤヘッド２２によって露光することにより、感光体ドラム１１の表面に静電潜像が形成される。次に、現像装置２３によって前記感光体ドラム１１の表面に現像剤としてのトナー１４が付着させられ、前記静電潜像は現像され、顕像としてのトナー像が形成される。
【００１４】
前記現像装置２３は、回転自在に配設され、感光体ドラム１１にトナー１４を供給する現像剤担持体としての現像ローラ１２、該現像ローラ１２にトナー１４を供給する現像剤供給ローラとしてのトナー供給ローラ１３、及び前記現像ローラ１２と接触させて配設され、現像ローラ１２に供給されたトナー１４を規制して薄層化し、現像ローラ１２の表面にトナー１４の薄層を形成する規制部材としての現像ブレード１５、現像装置２３内のトナー１４を攪拌する図示されない攪拌棒等を備える。なお、前記感光体ドラム１１は矢印Ａ方向に、現像ローラ１２は感光体ドラム１１と逆の矢印Ｂ方向に、トナー供給ローラ１３は現像ローラ１２と同じ矢印Ｃ方向に回転させられる。
【００１５】
なお、前記現像装置２３の上方に、図示されないカートリッジが一体に形成され、該カートリッジ内に収容されたトナー１４が現像装置２３内に落下させられる。
【００１６】
そして、前記トナー像は、転写装置としての転写ローラ２４によって記録媒体としての用紙２８に転写され、転写されたトナー像は、図示されない定着装置によって定着させられ、用紙２８に画像が形成される。
【００１７】
転写後に感光体ドラム１１上に残留したトナー１４は、クリーニング装置としてのクリーニングローラ２５によって除去される。
【００１８】
次に、前記構成のプリンタの制御装置について説明する。
【００１９】
図４は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタのブロック図である。
【００２０】
図において、６１は、図示されないマイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリのほかに、入出力ポート、タイマ等を備えた制御部としての制御回路であり、該制御回路６１は図示されない上位装置、例えば、ホストコンピュータからインタフェース（Ｉ／Ｆ）部７０を介して受信された印刷データ、制御コマンド等に基づいて、プリンタの全体の印字動作の制御を行い、カラー画像を形成する。なお、前記インタフェース部７０は、前記ホストコンピュータにプリンタの状態を表す情報を送信するとともに、ホストコンピュータから受信された制御コマンドを解析し、受信された印刷データを色ごとに受信メモリ６７に記録する。そして、前記インタフェース部７０を介して入力された印刷データは、制御回路６１によって編集され、各ＬＥＤヘッド２２に送るための各色の画像データとして画像データ編集メモリ６９に記録される。
【００２１】
また、６８は操作部としての操作パネルであり、該操作パネル６８は、プリンタの状態を表示する図示されないＬＥＤ、及び操作者がプリンタへの指示を入力するための図示されないスイッチを備える。
【００２２】
そして、９０は、プリンタの内部の各部の温度及び湿度を検出する図示されないセンサ、及び画像の濃度を検出する図示されないセンサから成るセンサ部であり、該センサ部９０の各センサのセンサ出力は制御回路６１に送られる。
【００２３】
また、該制御回路６１には、電源系として、帯電用電源５１、現像用電源５３、現像剤供給用電源５４、転写用電源５５及びクリーニング用電源５６が接続され、前記帯電用電源５１に帯電ローラ２１が、現像用電源５３に現像ローラ１２が、現像剤供給用電源５４にトナー供給ローラ１３が、転写用電源５５に転写ローラ２４が、クリーニング用電源５６にクリーニングローラ２５がそれぞれ接続される。前記制御回路６１には、制御系として、ヘッド制御部５２、定着制御部５７、搬送モータ制御部５８及び駆動モータ制御部５９が接続され、ヘッド制御部５２にＬＥＤヘッド２２が、定着制御部５７に定着装置２７が、搬送モータ制御部５８に用紙搬送モータ６０が、駆動モータ制御部５９に駆動モータ６２がそれぞれ接続される。
【００２４】
前記帯電用電源５１は、制御回路６１の指示を受け、帯電ローラ２１に感光体ドラム１１を帯電させるための電圧を印加し、ヘッド制御部５２は、制御回路６１の指示を受け、画像データ編集メモリ６９に記録された画像データを受け、ＬＥＤヘッド２２に送り、感光体ドラム１１の表面に静電潜像を形成するために、ＬＥＤアレイのＬＥＤ素子を選択的に発光させる。また、前記現像用電源５３は、制御回路６１の指示を受け、現像ローラ１２に、感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像に、各色のトナーを付着させるための電圧を印加し、現像剤供給用電源５４は、制御回路６１の指示を受け、トナー供給ローラ１３に、トナー１４を供給するための電圧を印加する。
【００２５】
そして、前記転写用電源５５は、制御回路６１の指示を受け、転写ローラ２４に、感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像を用紙２８に転写するための電圧を印加し、クリーニング用電源５６は、制御回路６１の指示を受け、クリーニングローラ２５に、感光体ドラム１１の表面に残留したトナー１４を除去するための電圧を印加する。
【００２６】
また、定着制御部５７は、制御回路６１の指示を受け、定着装置２７に内蔵されたヒータに電圧を印加する。なお、前記定着制御部５７は、図示されないサーミスタによる検出温度に基づいて前記ヒータをオン・オフ制御するとともに、定着装置２７が所定の設定温度になったときに、図示されないヒートローラ及び加圧ローラを回転させる。
【００２７】
そして、搬送モータ制御部５８は、制御回路６１の指示を受け、用紙搬送モータ６０を駆動して、図示されない給紙機構から用紙２８を繰り出し、搬送する。また、駆動モータ制御部５９は、制御回路６１の指示を受け、感光体ドラム１１、現像ローラ１２及びトナー供給ローラ１３を回転させるための駆動モータ６２を駆動する。
【００２８】
次に、前記構成のプリンタの動作について説明する。
【００２９】
前記制御回路６１が、インタフェース部７０を介してホストコンピュータから送信された印刷データ及び制御コマンドを受信すると、制御回路６１の図示されないウォーミングアップ処理手段は、ウォーミングアップ処理を行い、プリンタのウォーミングアップ動作を行う。該ウォーミングアップ動作においては、定着制御部５７は、定着装置２７の温度が使用可能な温度範囲に収まるかどうかを判断し、温度範囲より低い場合に、前記ヒータをオンにして、前記温度範囲に収まるようなるまで定着装置２７を加熱する。また、制御回路６１の指示を受けて、前記駆動モータ制御部５９は駆動モータ６２を駆動し、帯電用電源５１は帯電ローラ２１に、現像用電源５３は現像ローラ１２に、現像剤供給用電源５４はトナー供給ローラ１３に、クリーニング用電源５６はクリーニングローラ２５にそれぞれ電圧を印加する。
【００３０】
このようにして、ウォーミングアップ動作が終了すると、制御回路６１の図示されない印刷処理手段は、印刷処理を行い、印刷動作を開始する。該印刷動作においては、まず、前記給紙機構の用紙カセットにセットされている用紙２８の残量及びサイズが、図示されない用紙残量センサ及び用紙サイズセンサによって検出され、用紙２８の種類に合った用紙送りが開始される。ここで、用紙搬送モータ６０は双方向に駆動することが可能であり、前記搬送モータ制御部５８は、まず、用紙搬送モータ６０を逆方向に駆動し、用紙２８を、用紙カセットから繰り出し、用紙吸入口センサが検出するまで設定された量だけ搬送する。続いて、前記搬送モータ制御部５８は、用紙搬送モータ６０を正方向に駆動し、用紙２８をプリンタの印刷機構内に送る。
【００３１】
次に、前記印刷処理手段は、用紙２８が印刷可能な位置に到達した時点において、タイミング信号を発生させ、画像データ編集メモリ６９から画像データを読み出してヘッド制御部５２に送る。該ヘッド制御部５２は、画像データを受けてＬＥＤヘッド２２に送り、１ライン分の画像データを受けた時点で、ＬＥＤヘッド２２にラッチ信号を送り、画像データをＬＥＤヘッド２２に保持させる。また、前記ヘッド制御部５２は、次のタイミング信号を受ける前に、ＬＥＤヘッド２２に印刷駆動信号ＳＴＢを送る。その結果、ＬＥＤヘッド２２は、保持している画像データに従って印刷を行い、ラインごとの印刷を行う。
【００３２】
そのために、前記ＬＥＤヘッド２２は、約−８００〔Ｖ〕の電位に帯電させられた感光体ドラム１１を照射し、該感光体ドラム１１の表面に電位が高くなった（０〜数十〔Ｖ〕程度）ドットから成る静電潜像を形成する。
【００３３】
そして、現像装置２３において、現像ローラ１２に印加された−２００〔Ｖ〕の電圧、及びトナー供給ローラ１３に印加された−３００〔Ｖ〕の電圧によって、負の電位に帯電させられたトナー１４が、トナー供給ローラ１３から現像ローラ１２に供給され、現像ローラ１２上で現像ブレード１５によって薄層化され、電気的な吸引力によって感光体ドラム１１上の静電潜像に吸引され、静電潜像が現像されてトナー像が形成される。
【００３４】
その後、トナー像は感光体ドラム１１と転写ローラ２４との間に形成される転写部に送られる。一方、転写用電源５５は、転写ローラ２４に正の極性の電圧を印加する。その結果、転写ローラ２４は、転写部を通過する用紙２８に感光体ドラム１１上のトナー像を転写する。そして、転写されたトナー像を備えた用紙２８は、定着装置２７に送られ、該定着装置２７の熱によってトナー像が用紙２８に定着させられ、用紙２８上に画像が形成される。
【００３５】
このように画像が形成された用紙２８は、更に搬送されて、プリンタの印刷機構から排出され、図示されない排出検出部としての用紙排出口センサを通過した後、プリンタの外部に排出される。
【００３６】
前記制御回路６１の図示されない稼働量算出処理手段としての計数処理手段は、稼働量算出処理としての計数処理を行い、用紙２８が用紙排出口センサを通過するたびに、計数カウンタとしてのカウンタをカウントアップし、画像形成枚数としての印刷枚数を算出し、メモリに記録する。なお、本実施の形態において、印刷枚数は、現像ブレード１５の摩耗量を表す摩耗指標であり、現像装置２３の稼働量を構成する。
【００３７】
ところで、前記現像ブレード１５は、回転する現像ローラ１２に当接させられるので、当接部が摩耗し、当接部の形状が変化すると、現像装置２３においてあらかじめ設定された現像ブレード１５の当接圧、当接面積、当接部の形状等の適正な当接条件を維持することができなくなり、トナー１４の層が厚くなってしまう。その結果、プリンタにおける画像品位が低下してしまう。
【００３８】
そこで、前記制御回路６１の図示されない通知処理手段は、通知処理を行い、前記メモリに記録された印刷枚数を読み出し、該印刷枚数とあらかじめ設定された基準値とを比較する。そして、印刷枚数が基準値より大きい場合、通知処理手段は、図示されない表示部に指示を出し、現像ブレード１５の移動を促す旨のメッセージを表示して、画像品位が低下する旨の通知を行う。
【００３９】
次に、前記現像ブレード１５の動作について説明する。
【００４０】
図１は本発明の第１の実施の形態における現像ブレードの動作を示す第１の図、図５は本発明の第１の実施の形態における現像ブレードの動作を示す第２の図である。
【００４１】
図において、１２は現像ローラ、１５は弾性を有するステンレス鋼、ウレタンゴム等の材料によって形成され、平坦（たん）な板状体で構成された現像ブレード、１６は該現像ブレード１５を保持するホルダであり、前記現像ブレード１５は、一端の取付部ｐ１においてホルダ１６の保持部２０にねじ止め等によって固定され、現像ローラ１２に当接させられる。この場合、現像ブレード１５が現像ローラ１２に当接させられるのに伴って、現像ブレード１５はわずかに湾曲させられて所定の付勢力を発生させ、該付勢力で現像ローラ１２を押圧する。
【００４２】
そして、前記現像ブレード１５には、自由端となる他端の近傍に第１の当接部ｐ２が、該第１の当接部ｐ２より取付部ｐ１側に第２の当接部ｐ３が設定される。前記ホルダ１６は、現像装置２３（図３）のフレームに移動自在に取り付けられる。
【００４３】
また、１８はプリンタの図示されないフレーム又は現像装置２３のフレームに対して回転自在に配設された操作部材としてのダイヤルであり、該ダイヤル１８の中心軸に取り付けられた第１の要素としてのギヤ１７と、前記ホルダ１６に形成された第２の要素としてのラック１９とが噛（し）合させられ、ラックアンドピニオンが構成される。ギヤ１７及びラック１９は回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部を構成する。また、ホルダ１６、ダイヤル１８、ギヤ１７、ラック１９等によって現像ブレード１５を移動させるための移動機構が構成される。
【００４４】
この場合、ホルダ１６において、前記保持部２０は現像ローラ１２の接線方向に傾斜して延び、前記ラック１９は、前記保持部２０において、現像ブレード１５の延在方向に沿って形成される。したがって、前記ダイヤル１８を回転させたときに、現像ブレード１５は、ほぼ延長線上を延在方向に移動させられ、第１、第２の当接部ｐ２、ｐ３の位置を変化させて現像ローラ１２の表面上を摺（しゅう）動する。
【００４５】
すなわち、前記ダイヤル１８を矢印Ｅ方向に回転させることによって、現像ブレード１５を矢印Ｆ方向に移動させると、図５に示されるように、第１の当接部ｐ２において現像ブレード１５が現像ローラ１２に当接させられ、前記ダイヤル１８を矢印Ｇ方向に回転させることによって、現像ブレード１５を矢印Ｈ方向に移動させると、図１に示されるように、第２の当接部ｐ３において現像ブレード１５が現像ローラ１２に当接させられる。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、現像ブレード１５を矢印Ｆ、Ｈ方向に移動させることによって、あらかじめ設定された第１、第２の当接部ｐ２、ｐ３において現像ブレード１５が現像ローラ１２に当接させられるようになっているが、当接部の位置を連続的に変化させることもできる。
【００４７】
次に、ダイヤル１８を半回転させることによって、現像ブレード１５を、現像ブレード１５と現像ローラ１２とのニップ幅の分だけ移動させるための動作について説明する。
【００４８】
図６は本発明の第１の実施の形態における制御回路の動作を示すブロック図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるダイヤルの回転検出装置を示す図である。
【００４９】
図において、６１は制御回路、６３は操作パネル、３６はダイヤル１８による操作状態を検出する操作状態検出部としての光学センサ、３８はメモリ、３７はカウンタである。制御回路６１の前記計数処理手段は、印刷枚数のほかに、感光体ドラム１１（図３）の総回転数、現像ローラ１２の総回転数等をカウンタ３７によってカウントし、メモリ３８に記録する。
【００５０】
また、前記ダイヤル１８の所定の面、本実施の形態においては、端面Ｓ１を、光を反射することができるような素材で形成し、前記端面Ｓ１の半分（円周方向における１８０〔°〕分）を塗料で黒く塗る等して、前記端面Ｓ１の半分に反射部Ｓａを、残りの半分に非反射部Ｓｂを形成する。なお、１７はギヤである。
【００５１】
したがって、前記光学センサ３６によって、端面Ｓ１の所定の部分Ｐにおける反射率を測定し、該反射率に基づいて、ダイヤル１８を回転させたかどうか、すなわち、現像ブレード１５の位置を移動させたかどうかを判断することができる。
【００５２】
なお、操作状態検出部として、前記光学センサ３６に代えて、ダイヤル１８の所定の箇所に形成された段差、及びダイヤル１８の回転に伴って、前記段差によってオン・オフさせられるスイッチを使用することができる。
【００５３】
次に、前記構成のプリンタの動作について説明する。
【００５４】
前記現像ブレード１５は回転する現像ローラ１２に当接させられるので、プリンタを長期間にわたって使用すると、現像装置２３において、現像ブレード１５の当接部（第１、第２の当接部ｐ２、ｐ３）が、該当接部と現像ローラ１２との間の摩擦によって摩耗する。
【００５５】
そこで、前記計数処理手段は、用紙２８が用紙排出口センサを通過するたびに、カウンタ３７をカウントアップし、印刷枚数をメモリ３８に記録する。また、前記当接部の形状が変化し、現像装置２３においてあらかじめ設定された現像ブレード１５の当接条件を維持することができなくなって、画像品位に影響を及ぼし始める直前の印字枚数を基準値として前記メモリ３８に記録する。
【００５６】
そして、前記通知処理手段は、前記メモリ３８に記録された印刷枚数を読み出し、該印刷枚数とあらかじめ設定された基準値とを比較する。そして、印刷枚数が基準値より大きい場合、通知処理手段は、図示されない表示部に指示を出し、ダイヤル１８を回転させて現像ブレード１５の移動を促す旨の、例えば、「現像ブレードを調整してください。」等のメッセージを表示して、通知を行う。メッセージに代えて、所定の箇所に配設されたＬＥＤを点灯させたり、点滅させたりすることによって通知を行うこともできる。
【００５７】
このようにして、現像ブレード１５の移動が促されると、操作者は、１ページの印刷が終了した後、又は印刷ジョブの区切りで、プリンタの印刷動作を停止させ、ダイヤル１８を操作して回転させ、現像ブレード１５を移動させ、当接部の位置を変更する。なお、この場合、現像ブレード１５は、現像ブレード１５と現像ローラ１２とのニップ幅の分だけ移動させられる。
【００５８】
そして、前記制御回路６１の図示されない調整動作判定処理手段は、調整動作判定処理を行い、光学センサ３６から反射率を読み込み、操作者が現像ブレード１５を移動させ、当接部の位置の変更を行ったかどうかを判断し、当接部の位置の変更を行った場合、前記メッセージを消去して、通知を解除する。そして、印刷処理手段は、通常の印字動作を開始する。
【００５９】
なお、前記メモリ３８としては、プリンタの電源がオフになっても記録された内容を保持することができるように、ＥＥＰＲＯＭ等が使用される。前記基準値の設定は、あらかじめ操作パネル６８（図４）を操作して行うことができるだけでなく、ホストコンピュータからインタフェース部７０を介して行うこともできる。
【００６０】
前記基準値は、現像ローラ１２の材質、現像ローラ１２の回転速度、現像ブレード１５の材質、現像ブレード１５の当接条件、現像装置２３の寿命等を考慮して設定される。例えば、硬度アスカーＣが７０度程度のウレタンゴムローラから成る現像ローラ１２に、厚さが０．０８〔ｍｍ〕のステンレス鋼から成る現像ブレード１５を０．９〔ｋｇ〕の当接圧で現像ローラ１２に当接させ、Ａ４判の用紙２８に対して縦１２〔ｐｐｍ〕相当で印刷を行う場合、現像装置２３が寿命となる印刷枚数が１５０００〔枚〕であるのに対して、基準値は、１００００〔枚〕程度に設定される。
【００６１】
また、カウンタ３７における印刷枚数の初期値は、零（０）であり、プリンタの電源がオンにされるたびにメモリ３８から読み出される。なお、本実施の形態においては、一枚の印刷が終了するたびに、カウンタ３７をカウントアップし、印刷枚数をメモリ３８に記録するようになっているが、プリンタの電源がオフにされたときのパワーオフシーケンスでメモリ３８に記録することもできる。
【００６２】
本実施の形態においては、現像装置２３の稼働量として印刷枚数を算出し、該印刷枚数に基づいて通知処理を行うようにしているが、前記稼働量を感光体ドラム１１の総回転数、現像ローラ１２の総回転数等で算出することもできる。この場合、感光体ドラム１１の総回転数、現像ローラ１２の総回転数等によって現像ブレード１５の摩耗指標及び現像装置２３の稼働量が表される。
【００６３】
このように、本実施の形態においては、現像ブレード１５の摩耗が画像品位に影響を及ぼす前に、現像ブレード１５が移動させられ、当接部の位置が変更される。したがって、現像ブレード１５の摩耗していない正常な部分と現像ローラ１２とが当接させられることになるので、当接条件を維持することができ、現像ローラ１２におけるトナー１４の層が厚くなるのを防止することができる。その結果、プリンタにおける画像品位を向上させることができる。
【００６４】
次に、現像ブレード１５の所定の箇所を、現像ローラ１２側に向けて山形に折り曲げることによって曲折部分を形成し、該曲折部分を当接部とした現像ブレード１５を使用するようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００６５】
図８は本発明の第２の実施の形態における現像ブレードの動作を示す第１の図、図９は本発明の第２の実施の形態における現像ブレードの動作を示す第２の図、図１０は本発明の第２の実施の形態における当接部の状態を示す図である。
【００６６】
図において、１２は現像剤担持体としての現像ローラ、１５は弾性を有するステンレス鋼、ウレタンゴム等の材料によって形成され、板状体で構成された規制部材としての現像ブレード、１６は該現像ブレード１５を保持するホルダであり、前記現像ブレード１５は、一端の取付部ｐ１においてホルダ１６の保持部２０にねじ止め等によって固定され、湾曲した状態で現像ローラ１２に当接させられる。そのために、現像ブレード１５には、自由端となる他端の近傍を現像ローラ１２側に向けて所定の曲率で山形に折り曲げることによって曲折部分が形成され、該曲折部分の先端側に第１の当接部ｐ４が、前記曲折部分より取付部ｐ１側に第２の当接部ｐ５が設定される。前記ホルダ１６は、現像装置２３のフレームに移動自在に取り付けられる。
【００６７】
また、１８はダイヤルであり、該ダイヤル１８の中心軸に取り付けられたギヤ１７と前記ホルダ１６に形成されたラック１９とが噛合させられる。なお、前記ホルダ１６、ダイヤル１８、ギヤ１７、ラック１９等によって移動機構が構成される。
【００６８】
この場合、仮に、現像ブレード１５をほぼ延長線上において移動させると、移動前と移動後とで、第１、第２の当接部ｐ４、ｐ５において曲率の異なる部分が現像ローラ１２と当接させられることになる。そこで、現像ブレード１５の移動に伴って、第１、第２の当接部ｐ４、ｐ５において現像ローラ１２と曲率の異なる部分が、現像ローラ１２と当接させられることがないように、曲率の中心ｘの回りに現像ブレード１５を矢印Ｋ、Ｌ方向に回転させることが考えられる。そこで、本実施の形態においては、現像ブレード１５を実質的に矢印Ｋ方向に回転させるために、現像ブレード１５を垂直方向、すなわち、矢印Ｉ、Ｊ方向に移動させるようにしている。
【００６９】
そのために、ホルダ１６において、前記保持部２０は現像ローラ１２の接線方向に傾斜して延び、垂直部３０は垂直方向に、ほぼ現像ローラ１２の中心に向けて延び、前記ラック１９は垂直部３０に形成される。したがって、前記ダイヤル１８を回転させたときに、現像ブレード１５は、現像ローラ１２の接線に対する傾き（以下「当接角度」という。）を変化させながら、第１、第２の当接部ｐ４、ｐ５を現像ローラ１２の表面上で摺動させる。
【００７０】
すなわち、前記ダイヤル１８を矢印Ｅ方向に回転させることによって、現像ブレード１５を矢印Ｉ方向に移動させると、図９及び１０に示されるように、第１の当接部ｐ４において現像ブレード１５が現像ローラ１２に当接角度θ１で当接させられ、前記ダイヤル１８を矢印Ｇ方向に回転させることによって、現像ブレード１５を矢印Ｊ方向に移動させると、図８及び１０に示されるように、第２の当接部ｐ５において現像ブレード１５が現像ローラ１２に当接角度θ２（＜θ１）で当接させられる。
【００７１】
ところで、本実施の形態においては、現像装置２３（図３）の上方に、図示されないカートリッジが一体に形成され、該カートリッジ内に収容された現像剤としてのトナー１４が現像装置２３内に落下させられるようになっているが、カートリッジを現像装置２３に対して着脱自在に配設することもできる。
【００７２】
次に、カートリッジを現像装置２３に対して着脱自在に配設するようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００７３】
図１１は本発明の第３の実施の形態における制御回路の動作を示すブロック図、図１２は本発明の第３の実施の形態におけるダイヤルの回転検出装置の動作を示す図である。
【００７４】
図において、７１は図示されないカートリッジ内の現像剤としてのトナー１４（図３）の残量を検出する現像剤残量検出部としてのトナー残量センサであり、制御部としての制御回路６１の前記通知処理手段は、トナー残量センサ７１によって検出されたトナー１４の残量が閾（しきい）値より少なくなると、前記表示部にカートリッジの交換を促す旨、例えば、「カートリッジを交換してください。」等のメッセージを表示するとともに、操作部材としてのダイヤル１８を回転させて規制部材としての現像ブレード１５の移動を促す旨の、例えば、「現像ブレードを調整してください。」等のメッセージを表示して、通知を行う。メッセージに代えて、所定の箇所に配設されたＬＥＤを点灯させたり、点滅させたりすることによって通知を行うこともできる。
【００７５】
また、本実施の形態においては、カートリッジの交換が奇数回目のときは、図１２に示されるように、ダイヤル１８を左方向に半回転させ、偶数回目のときはダイヤル１８を右方向に半回転させる。したがって、当接部の位置が交互に変更され、現像ブレード１５の２箇所を往復させられるので、現像ブレード１５の摩耗量を極めて少なくすることができる。
【００７６】
したがって、当接条件を一層維持することができ、現像ローラ１２におけるトナー１４の層が厚くなるのを一層防止することができる。その結果、プリンタにおける画像品位を一層向上させることができる。
【００７７】
また、当接部の位置の変更を、カートリッジを交換する作業と併せて行うことができるので、操作者の作業を簡素化することができる。
【００７８】
前記各実施の形態において、ダイヤル１８を操作者が操作し、回転させるようになっているが、ダイヤル１８を調整用の駆動部としての図示されない調整用モータを駆動することによってダイヤル１８を回転させることもできる。
【００７９】
本実施の形態においては、カートリッジを交換するたびに当接部の位置の変更が行われるようになっているが、プリンタに対して着脱自在な部材を操作者が操作するたびに、現像ブレード１５を移動させ、当接部の位置を変更することもできる。
【００８０】
ところで、前記各実施の形態においては、現像ブレード１５を移動させるためにラックアンドピニオンが使用されるようになっているが、現像ブレード１５を移動させるためにカム機構を使用するようにした本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００８１】
図１３は本発明の第４の実施の形態における現像ブレードの動作を示す図、図１４は本発明の第４の実施の形態におけるカム機構を示す斜視図、図１５は本発明の第４の実施の形態におけるカム機構の動作を示す第１の図、図１６は本発明の第４の実施の形態におけるカム機構の動作を示す第２の図、図１７は本発明の第４の実施の形態におけるカム機構の動作を示す第３の図である。
【００８２】
図１３及び１４において、１６は規制部材としての現像ブレード１５を保持するホルダであり、該ホルダ１６は、現像剤担持体としての現像ローラ１２の接線方向に傾斜して延びる保持部２０、該保持部２０から垂直方向に延びる垂直部３０、及び現像ローラ１２の接線方向に対して直角方向に延び、カム機構の従動体を構成する従動部７９を備える。また、８１は回転部材としてのギヤであり、該ギヤ８１の中心に対して偏心させて、円柱状のカム部材８２が取り付けられる。したがって、カム部材８２を回転させることによって、現像ブレード１５を矢印Ｑ、Ｒ方向に移動させることができる。
【００８３】
なお、本実施の形態においては、カム部材８２によって第１の要素が、従動部７９によって第２の要素が構成され、カム部材８２及び従動部７９によってカム機構が構成され、かつ、回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部が構成される。
【００８４】
ところで、前記ギヤ８１は、図１５及び１６に示されるように、カートリッジ８３の着脱用レバー８４を矢印Ｓ、Ｔ方向に回転させることによって、回転させられ、そのために、前記着脱用レバー８４内に配設されたギヤ８５と前記ギヤ８１とが中間ギヤ８６を介して噛合させられる。
【００８５】
そして、カートリッジ８３を取り外すときに、操作者が前記着脱用レバー８４を矢印Ｓ方向に回転させると、ギヤ８５が矢印Ｓ方向に回転させられ、ギヤ８６が矢印Ｕ方向に回転させられ、ギヤ８１が矢印Ｖ方向に半回転させられる。それに伴って、ホルダ１６は矢印Ｒ方向に移動させられ、現像ブレード１５が、現像ブレード１５と現像ローラ１２とのニップ幅の分だけ移動させられる。
【００８６】
一方、カートリッジ８３を装着するときは、前記ギヤ８５がワンウェイクラッチ機構を備えているので、着脱用レバー８４を矢印Ｔ方向に回転させても、ギヤ８５は回転しない。したがって、ギヤ８１も回転させられず、ホルダ１６は同じ位置に置かれる。なお、前記ホルダ１６、ギヤ８１、カム部材８２、着脱用レバー８４、ギヤ８５、中間ギヤ８６等によって移動機構が構成される。
【００８７】
このように、カートリッジ８３の着脱及び交換に伴って、操作者が前記着脱用レバー８４を矢印Ｓ方向に回転させ、続いて、矢印Ｔ方向に回転させると、ギヤ８１が所定の量、本実施の形態においては、半回転だけ回転させられ、現像ブレード１５が移動させられ、当接部の位置が変更される。
【００８８】
したがって、カートリッジ８３を交換するたびに、図１７に示されるように、ホルダ１６が矢印Ｑ方向及び矢印Ｒ方向に交互に移動させられるので、当接部の位置が交互に変更され、現像ブレード１５の２箇所を往復させられるので、現像ブレード１５の摩耗量を極めて少なくすることができる。
【００８９】
また、当接部の位置の変更を、カートリッジ８３を交換する作業と併せて行うことができるので、操作者の作業を簡素化することができる。
【００９０】
次に、本実施の形態において使用される現像ブレード１５に代えて、所定の箇所を、現像ローラ１２側に向けて山形に折り曲げることによって曲折部分を形成し、該曲折部分を当接部とした現像ブレード１５を使用するようにした本発明の第５の実施の形態について説明する。
【００９１】
図１８は本発明の第５の実施の形態における現像ブレードの動作を示す図である。
【００９２】
図において、１６は規制部材としての現像ブレード１５を保持するホルダであり、該ホルダ１６は、現像剤担持体としての現像ローラ１２の接線方向に傾斜して延びる保持部２０、該保持部２０から垂直方向に延びる垂直部３０、及び水平に延び、カム機構の従動体を構成する従動部７８を備える。また、８１は回転部材としてのギヤであり、該ギヤ８１の中心に対して偏心させて、円柱状のカム部材８２が取り付けられる。したがって、カム部材８２を回転させることによって、現像ブレード１５を矢印Ｗ、Ｘ方向に移動させることができる。
【００９３】
なお、本実施の形態においては、カム部材８２によって第１の要素が、従動部７８によって第２の要素が構成され、カム部材８２及び従動部７８によってカム機構が構成され、かつ、回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部が構成される。
【００９４】
ところで、前記第３〜第５の実施の形態においては、カートリッジ８３（図１６）を交換する際に当接部の位置が変更されるようになっているので、現像剤としてのトナー１４の消費量が少なく、カートリッジ８３を交換する周期が長い場合には、カートリッジ８３を交換する前に、現像ブレード１５の当接部の摩耗量が多くなり、画像品位が低下してしまう。
【００９５】
そこで、印刷枚数が基準値より大きくなる前、又は基準値に達したときに、必ず当接部の位置の変更を行うことができ、しかも、当接部の位置の変更を極力カートリッジ８３の交換の時期に合わせることができるようにした本発明の第６の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００９６】
図１９は本発明の第６の実施の形態における通知処理手段の動作を示すフローチャートである。
【００９７】
この場合、まず、前記通知処理手段は、ｉ回目にカートリッジ８３（図１６）を交換したときの印刷枚数Ｃｉを読み出す。続いて、ｉ回目のカートリッジ８３が交換されると、通知処理手段は、ｉ回目にカートリッジ８３を交換したときの印刷枚数Ｃｉが第１の基準値α（例えば、１００００〔枚〕）より小さいかどうかを判断する。そして、印刷枚数Ｃｉが第１の基準値αに到達すると、通知処理手段は、規制部材としての現像ブレード１５の移動を促す旨の通知を行う。
【００９８】
また、印刷枚数Ｃｉが第１の基準値αより小さい場合、通知処理手段は、印刷枚数Ｃｉが第２の基準値β（＜α 例えば、７０００〔枚〕）より小さいかどうかを判断する。そして、印刷枚数Ｃｉが第２の基準値βより小さい場合、通知処理手段は、カートリッジ８３の交換を促す旨の通知を行う。また、印刷枚数Ｃｉが第２の基準値βに到達すると、通知処理手段は、カートリッジ８３を交換するときに、カートリッジ８３の交換に併せて、当接部の位置の変更を促す旨の通知を行う。
【００９９】
このように、カートリッジ８３を交換する前でも、印刷枚数Ｃｉが第１の基準値αに到達すると、当接部の位置の変更を促す旨の通知が行われるので、現像ブレード１５の摩耗量が多くなって画像品位が低下するのを防止することができる。
【０１００】
また、印刷枚数Ｃｉが第１の基準値αより小さい第２の基準値βより小さい場合には、現像剤残量検出部としてのトナー残量センサ７１によって検出されたトナー１４の残量が閾値より少なくなると、カートリッジ８３の交換を促す旨の通知が行われるので、必要以上に現像ブレード１５を移動させることにならない。
【０１０１】
そして、印刷枚数Ｃｉが第２の基準値βに到達すると、トナー残量センサ７１によって検出された現像剤としてのトナー１４の残量が閾値より少なくなると、カートリッジ８３の交換を促す旨の通知、及び当接部の位置の変更を促す旨の通知が行われるので、現像ブレード１５の摩耗量が多くなって画像品位が低下するのを防止することができる。
【０１０２】
したがって、印刷枚数Ｃｉが第１の基準値αより大きくなる前、又は第１の基準値αに達したときに、必ず当接部の位置を変更することができる。しかも、当接部の位置の変更を極力カートリッジ８３の交換の時期に合わせることができるので、操作者の作業を簡素化することができる。
【０１０３】
すなわち、トナー１４の消費量が少なく、カートリッジ８３を交換する周期が長い場合に、カートリッジ８３を交換する前に、現像ブレード１５の当接部の摩耗量が多くなるのを防止することができるので、画像品位を向上させることができる。
【０１０４】
また、逆に、トナー１４の消費量が多く、カートリッジ８３を交換する周期が短い場合には、印刷枚数が、例えば、数百枚程度であり、現像ブレード１５の当接部の摩耗量が少なくても、当接部の位置の変更が行われるのを防止することができる。
【０１０５】
なお、第２の基準値βは、現像ローラ１２の材質、現像ローラ１２の回転速度、現像ブレード１５の材質、現像ブレード１５の当接条件、現像装置２３の寿命等を考慮して設定される。例えば、硬度アスカーＣが７０度程度のウレタンゴムローラから成る現像ローラ１２に、厚さが０．０８〔ｍｍ〕のステンレス鋼から成る現像ブレード１５を０．９〔ｋｇ〕の当接圧で現像ローラ１２に当接させ、Ａ４判の用紙２８に対して縦１２〔ｐｐｍ〕相当で印刷を行う場合、現像装置２３が寿命となる印刷枚数が１５０００〔枚〕であるのに対して、第２の基準値βは、７０００〔枚〕程度に設定される。
【０１０６】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ｉ回目のカートリッジ８３を交換したときの印刷枚数Ｃｉを読み込む。
ステップＳ２値ｉに１をセットする。
ステップＳ３印刷枚数Ｃｉが第１の基準値αより小さいかどうかを判断する。印刷枚数Ｃｉが第１の基準値αより小さい場合はステップＳ４に、印刷枚数Ｃｉが第１の基準値α以上である場合はステップＳ６に進む。
ステップＳ４印刷枚数Ｃｉが第２の基準値βより大きいかどうかを判断する。印刷枚数Ｃｉが第２の基準値βより大きい場合はステップＳ５に、印刷枚数Ｃｉが第２の基準値β以下である場合はステップＳ７に進む。
ステップＳ５カートリッジ８３の交換に併せて当接部の位置の変更を促す旨の通知を行い、処理を終了する。
ステップＳ６当接部の位置の変更を促す旨の通知を行い、処理を終了する。
ステップＳ７カートリッジ８３の交換を促す旨の通知を行う。
ステップＳ８値ｉをインクリメントし、ステップＳ４に戻る。
【０１０７】
次に、現像ブレード１５の当接部の位置を自動的に変更することができるようにした本発明の第７の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１０８】
図２０は本発明の第７の実施の形態におけるカム機構の動作を示す図である。
【０１０９】
図において、７５は調整用の駆動部としての調整用モータであり、該調整用モータ７５を駆動することによって回転部材としてのギヤ８１を回転させ、第１の要素としてのカム部材８２を回転させることができる。
【０１１０】
この場合、制御部としての制御回路６１の前記通知処理手段は、印刷枚数Ｃｉが基準値に到達すると、調整用モータ７５を駆動し、ギヤ８１を半回転させ、ホルダ１６（図１）を移動させ、規制部材としての現像ブレード１５の位置を変更する。
【０１１１】
なお、前記通知処理手段は、所定の印刷ジョブが終了したときに、調整用モータ７５を駆動し、ギヤ８１を半回転させ、ホルダ１６を移動させ、現像ブレード１５の位置を変更することもできる。さらに、前記通知処理手段は、所定の枚数、例えば、５０００〔枚〕の印刷を行うたびに、調整用モータ７５を駆動し、ギヤ８１を半回転させ、ホルダ１６を移動させ、現像ブレード１５の位置を変更することもできる。
【０１１２】
そして、現像ブレード１５の当接部の位置の変更が終了すると、前記制御回路６１の前記印刷処理手段は、調整用モータ７５の駆動を停止し、通常の印字動作を行う。
【０１１３】
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、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１１４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、現像装置においては、回転自在に配設され、像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、該現像剤担持体と接触させて配設され、現像剤担持体上の現像剤を規制する規制部材と、現像装置の稼働量を算出する稼働量算出処理手段と、前記稼働量に対応させて前記規制部材を移動させるための移動機構とを有する。
【０１１５】
この場合、前記稼働量に対応させて前記規制部材を移動させるための移動機構が配設されるので、規制部材の摩耗していない正常な部分と現像剤担持体とが当接させられることになる。したがって、当接条件を維持することができ、現像剤担持体における現像剤の層が厚くなるのを防止することができる。その結果、画像形成装置における画像品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における現像ブレードの動作を示す第１の図である。
【図２】従来の画像形成装置の要部を示す概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタのブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における現像ブレードの動作を示す第２の図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における制御回路の動作を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるダイヤルの回転検出装置を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態における現像ブレードの動作を示す第１の図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における現像ブレードの動作を示す第２の図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における当接部の状態を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態における制御回路の動作を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態におけるダイヤルの回転検出装置の動作を示す図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態における現像ブレードの動作を示す図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態におけるカム機構を示す斜視図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態におけるカム機構の動作を示す第１の図である。
【図１６】本発明の第４の実施の形態におけるカム機構の動作を示す第２の図である。
【図１７】本発明の第４の実施の形態におけるカム機構の動作を示す第３の図である。
【図１８】本発明の第５の実施の形態における現像ブレードの動作を示す図である。
【図１９】本発明の第６の実施の形態における通知処理手段の動作を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第７の実施の形態におけるカム機構の動作を示す図である。
【符号の説明】
１１感光体ドラム
１２現像ローラ
１４トナー
１５現像ブレード
１６ホルダ
１７、８１、８５ギヤ
１８ダイヤル
１９ラック
２３現像装置
６１制御回路
７５調整用モータ
７８、７９従動部
８２カム部材
８３カートリッジ
８４着脱用レバー
８６中間ギヤ

Claims

（ａ）回転自在に配設され、像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、
（ｂ）該現像剤担持体と接触させて配設され、現像剤担持体上の現像剤を規制する規制部材と、
（ｃ）現像装置の稼働量を算出する稼働量算出処理手段と、
（ｄ）前記稼働量に対応させて前記規制部材を移動させるための移動機構とを有することを特徴とする現像装置。
（ａ）前記規制部材は平坦な板状体で形成され、
（ｂ）前記移動機構は、前記規制部材を延在方向に移動させる請求項１に記載の現像装置。
（ａ）前記規制部材は所定の箇所で曲折させられた板状体で形成され、
（ｂ）前記移動機構は、前記規制部材を垂直方向に移動させる請求項１に記載の現像装置。
前記移動機構は、回転自在に配設された操作部材、及び該操作部材の回転に伴って回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部を備える請求項１に記載の現像装置。
（ａ）回転自在に配設され、像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、
（ｂ）該現像剤担持体と接触させて配設され、現像剤担持体上の現像剤を規制する規制部材と、
（ｃ）着脱自在に配設されたカートリッジと、
（ｄ）該カートリッジの着脱に伴って前記規制部材を移動させる移動機構とを有することを特徴とする現像装置。
前記移動機構は、カートリッジの着脱に伴って回転させられるギヤ、及び該ギヤの回転に伴って回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部を備える請求項５に記載の現像装置。
前記移動機構は、調整用の駆動部を駆動することによって回転させられるギヤ、及び該ギヤの回転に伴って回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部を備える請求項５に記載の現像装置。
（ａ）回転自在に配設され、像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、
（ｂ）該現像剤担持体と接触させて配設され、現像剤担持体上の現像剤を規制する規制部材と、
（ｃ）現像装置の稼働量を算出する稼働量算出処理手段と、
（ｄ）前記稼働量に対応させて前記規制部材の移動を促す旨の通知を行う通知処理手段とを有することを特徴とする現像装置。
前記通知処理手段は、前記稼働量に対応させてカートリッジの交換を促す旨の通知を行う請求項８に記載の現像装置。
請求項１〜９に記載の現像装置を備えた画像形成装置。