JP2005099239A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像装置の壁面等に付着したトナーが堆積し、感光体上にこぼれ落ちることを防止して、画像欠陥を引き起こすことがなく高画質な画像を形成できる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 感光体上に形成された画像情報に基づく静電潜像を現像するために、前記感光体に対向して配置された現像ローラを有する現像装置を備えた画像形成装置において、前記現像装置の枠体に、振動を与える振動手段を備えたこと。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、及びファクシミリ装置等の画像形成装置に関し、特に、感光体上に形成された静電潜像をトナー等の現像剤により現像するための現像装置を備えた画像形成装置に関する。

感光体（感光体ドラムとも言う。）上に形成された画像情報に基づく静電潜像をトナー等の現像剤により現像する方式の現像装置においては、一般に、感光体上に形成された静電潜像を現像するために、複数の磁極を有する固定磁石と、この固定磁石の周囲を回転する金属製の円筒状のローラで構成された現像ローラ（マグネットローラとも言う。）を感光体に近接して対向するように配置した現像装置が用いられてる。

このような現像装置で現像する際には、現像ローラは、固定磁石の磁化作用により円筒状のローラの外周部に、例えば、磁性体の金属粉と、トナーからなる現像剤により、ブラシ状の穂（磁気ブラシとも言う。）を形成し、この穂により感光体上に形成された静電潜像を現像し、トナー像として顕像化するようになっている。

また、現像装置の内部や感光体と現像ローラが近接する現像領域において、回転する感光体や現像ローラの近傍では気流等が発生するため、トナー飛散が発生し易く、特に、近年の現像剤は、画像の解像度を高めるために微粒子となっているので、更にトナー飛散が発生し易くなっている。

トナーが飛散して画像形成装置の内部を浮遊すると、浮遊して付着したトナーにより画像形成装置の内部に設けられた、例えば、感光体の駆動装置や感光体への露光装置、あるいは帯電装置や転写・分離装置等の各種装置や紙等の記録部材（転写材とも言う。）を汚したり、各種装置の電気的な接続を不能にしたり、あるいは短絡させるというような様々な事故を起こすことがあるという問題があった。

従って、従来では、現像装置や、感光体と現像ローラが近接して対向する現像領域から粉煙となって上昇するトナーが飛散しないように、現像領域を現像装置のカバー（枠体とも言う。）で、できるだけ覆うようにしたり、感光体と現像装置との間にフィルムシートを設けたりして現像装置や現像領域を密閉構造にすることでトナーの飛散を防止していた。

また、現像装置の内部において、現像ローラの外周から分離し落下するトナーの飛散を防止するために、現像ローラの下方に設置された薄板により落下するトナーを捕獲するようにし、更に、この薄板に交流バイアスを印加して振動させることにより、この薄板に捕獲されたトナーは振動しながら、かつ、この薄板にガイドされながらトナー供給・回収ローラの外周面に向かって速やかに移動し、トナー供給・回収ローラに回収されるようにした現像装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平５−８８５３７号公報

しかしながら、前述のように構成することにより、上昇するトナーや落下するトナーが、現像装置や現像領域の外部へ飛散しないように防止できるようになったが、一方では、例えば、現像領域内の現像装置の壁面などに付着したトナーが溜まって堆積し、感光体上にこぼれ落ち、感光体が回転することにより周囲を汚したり、あるいは感光体に直接付着することにより、感光体上に形成された静電潜像に悪影響を与えたり、現像で顕像化されたトナー像を転写する際に、トナー像の他にこぼれ落ちたトナーを紙等へ付着させたりして画像欠陥を引き起こすという問題が残されていた。

本発明は、上記問題に鑑み、現像装置の壁面等に付着したトナーが堆積し、感光体上にこぼれ落ちることを防止して、画像欠陥を引き起こすことがなく高画質な画像を形成できる画像形成装置を提供することを目的とする。

本願発明は、現像装置のカバー（枠体）の壁面にトナーが付着し堆積し、これが溜まってこぼれ落ちて、感光体に直接付着することにより、画像欠陥を引き起こすことに着目し、現像装置の枠体に振動を与えることで、飛散し付着したトナーを壁面から遊離させ、こぼれ落ちる程にトナーが堆積しないようにすることを見出し、トナーによる画像欠陥を防止するようにしたものである。すなわち、上記目的は、下記構成を採ることにより達成される。

（１）感光体上に形成された画像情報に基づく静電潜像を現像するために、前記感光体に対向して配置された現像ローラを有する現像装置を備えた画像形成装置において、
前記現像装置の枠体に、振動を与える振動手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。

（２）前記振動手段は、前記現像ローラの上部又は前記現像ローラの前記感光体側の部分を覆う前記枠体を振動させるように配置されていることを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。

（３）前記振動手段は、弾性を有し揺動する揺動部と、前記揺動部に設けられ、前記枠体を叩く叩き部とを備えていることを特徴とする前記（１）又は前記（２）に記載の画像形成装置。

（４）前記振動手段は、前記揺動部又は前記叩き部に摺動係合するカム部材を備え、前記カム部材を回転させることにより、前記揺動部を揺動させ前記叩き部で前記枠体を振動させるようにしたことを特徴とする前記（３）に記載の画像形成装置。

（５）前記カム部材は、前記現像ローラを回転させる駆動源により回転されることを特徴とする前記（４）に記載の画像形成装置。

（６）前記振動手段は、前記カム部材と、前記駆動源との間に、回転の伝達を断続するクラッチ手段を備えたことを特徴とする前記（５）に記載の画像形成装置。

（７）前記振動手段は、振動を発生させるための電磁駆動手段を備えていることを特徴とする前記（１）又は前記（２）に記載の画像形成装置。

本願発明は、現像装置の枠体を振動手段により定期的に、あるいは適宜に振動させることで、飛散して壁面に付着したトナーを壁面から遊離させ、トナーの堆積を防止し、飛散したトナーが堆積し感光体上に落下することに起因する画像欠陥のない高画質な画像形成ができる画像形成装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。

図１は本発明に係る画像形成装置の概略図、図２は本発明に係る現像装置の概略図、図３は本発明に係る第１の振動手段を備えた現像装置の模式図、そして図４は本発明に係る第２の振動手段を備えた現像装置の模式図である。

なお、各図面において、同一符号のものは同一の物を示すものとし、適宜、関連する他の図面を参照して、詳細に説明するものとする。

図１により本発明に係る画像形成装置の構成について説明する。

本発明の実施の形態における画像形成装置２０は、説明を簡単にするために電子写真方式の複写機とする。電子写真方式の複写機はよく知られているので、本発明と直接関わりのない部分に関しては簡単に説明する。

２０は画像形成装置、３０は画像形成装置２０に装着された自動原稿送り装置（ＡＤＦ）である。

画像形成装置２０は、筐体１の右側面部に比較的少量の転写材Ｐを供給するための手差し皿２が設けられている。また、左側面部には、画像が形成され排出された通常の転写材（普通紙ともいう。）Ｐ、あるいは厚手の紙や薄手の紙のような特殊な転写材ＩＰを排出して積載するための排紙皿３が設けられている。そして、筐体１の底面部には画像形成装置２０を移動できるようにするための複数のローラ４が設けられている。

筐体１の前面の上部には、画像形成装置２０を作動させるための表示手段及び操作入力手段としてのコントロールパネルＣＰが設けられている。

コントロールパネルＣＰには、液晶表示装置、あるいは、表示装置にタッチパネル等が組み込まれたタッチパネル式の液晶表示装置により構成された表示手段ＤＰ、数値等を入力するキーボードＫＢ、及び、コピー等の一連の画像形成動作を実行させるスタート釦（コピー釦ともいう。）ＳＫ等からなる操作入力手段としての入力装置とが設けられている。

筐体１の内部には、制御手段ＥＣ、画像形成手段１１、画像読取手段１３、及び給排紙手段１４等が設けられている。

制御手段ＥＣは、制御回路とも呼ばれ、画像形成装置２０の全ての作動を制御するための手段であり、ＣＰＵ等からなる電気回路で構成されている。そして、ＣＰＵに予め記憶された制御プログラムや制御データ等に基づき、画像形成装置２０を構成する全ての手段を駆動制御するようになっている。

また、画像形成装置２０にＡＤＦ３０等の付属装置が接続されている場合は、同様に、これらの付属装置と協働して、画像形成装置２０のシステムとして全体が円滑に作動するように駆動制御する。

更に、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）等で、パーソナルコンピュータあるいは、他の情報機器等と接続されている場合も、制御手段ＥＣは、これらの機器と協働して、作動に必要な情報の記憶や授受を含め支障なく円滑に駆動制御できるものとする。

画像形成手段１１は、原稿の画像情報に基づく画像を形成するための手段である。例えば、モータ等の駆動源により予め設定された作像方向（矢印Ｙ）に回転する感光体ドラム（感光体とも言う。）５、感光体ドラム５を一様に帯電する帯電手段６、原稿の画像情報（画像データともいう）に基づき信号化され、感光体ドラム５に静電潜像を形成する露光光Ｅ、感光体ドラム５に形成された静電潜像をトナー像として顕像化する現像手段７、感光体ドラム５に形成されたトナー像を転写材Ｐ等に転写する転写分離手段８、トナー像が転写材Ｐ等に転写された後、感光体ドラム５に残留するトナーや紙粉等を掻き落とすためのクリーニング手段９、及び、転写されたトナー像を転写材Ｐに溶融固着するための定着手段１０等により構成されている。

画像読取手段１３は、光源ＬＴ、ミラー群ＭＲ、結像レンズＬＺ等からなる読取光学系と、ＣＣＤ（固体撮像素子）等を含む電気回路からなる読取装置ＥＳとで、構成されている。

読取装置ＥＳは、画像形成装置２０が複写機の場合は、自動原稿送り装置３０の底部側に位置し、筐体１の上部に設けられたプラテンガラス（図示せず）上に載置した原稿や、自動原稿送り装置３０により、読取位置に搬送された原稿の画像情報を読取り、デジタルの画像データに変換して、制御手段ＥＣに設けられた記憶手段に画像データを記憶するようになっている。

また、ＡＤＦ３０により搬送された原稿を画像読取手段１３で読み取る場合は、読取位置に搬送された原稿を光源ＬＴが照射し、ミラー群ＭＲを介して、原稿からの反射光を結像レンズＬＺにより読取装置ＥＳのＣＣＤ面に結像させ、ＣＣＤの出力する画像情報を画像データとして記憶するようになっている。

給排紙手段１４は、給紙カセット１２と、駆動源としてのモータや複数のローラ等からなる給排紙搬送装置で構成されている。

給紙カセット１２は、例えば、厚紙ＩＰを収納するカセット１２ａと、普通紙Ｐを収納するカセット１２ｂとで構成されている。

給排紙搬送装置は、制御手段ＥＣの指示により、原稿に基づき特殊な転写材ＩＰ又は普通紙Ｐを選択した後に、駆動源であるモータを回転させることにより、複数のローラ群等を回転駆動させて、給紙カセット１２から適切なタイミングで感光体ドラム５に向けて特殊な転写材ＩＰ又は普通紙Ｐを給紙搬送し、画像が形成された後に、排紙皿３へ排紙搬送するようになっている。

ＡＤＦ３０は、搬送装置全体がＡＤＦ筐体３１で覆われ、ＡＤＦ筐体３１の外部に原稿載置台３２と排紙部３３が設けられている。

原稿載置台３２には、第１頁の原稿面（表面）を最上部にした状態の複数の原稿ＷＰが載置される。載置された原稿ＷＰは、複数のローラ等により構成される原稿搬送装置により読取位置に搬送され、読取装置ＥＳで読み取られ、排紙部３３に排紙される。

原稿搬送装置は、図示せぬ駆動制御回路により、画像形成装置２０の制御手段ＥＣと連動して作動するようになっている。

次に、図２により、現像装置７について説明する。

図２の（イ）図は現像装置の概略断面図である。（イ）図において、５は感光体ドラム、７は現像装置を示し、現像装置７の筐体７０内には、現像部ＣＨ１、供給部ＣＨ２、回収部ＣＨ３、攪拌部ＣＨ４が設けられている。

現像装置７の供給部ＣＨ２と回収部ＣＨ３とは仕切壁ａ７８により現像幅（現像ローラ７１の回転軸方向の画像の最大幅）より若干長い範囲で分離されており、攪拌部ＣＨ４と供給部ＣＨ２も仕切壁ｂ７９で、仕切壁ａ７８と同様に現像幅の範囲で分離されており、仕切壁ａ７８および仕切壁ｂ７９の現像幅の範囲外の両側の部分は連通した構造となっている。

現像剤（図示せず。）の搬送経路に関して詳細な説明は割愛するが、例えば、前述の仕切壁ａ７８と仕切壁ｂ７９の現像幅の範囲外の両側に設けられた連通した部分の一方で、現像剤は攪拌部ＣＨ４から供給部ＣＨ２へ搬送され、供給部ＣＨ２の現像剤が現像部ＣＨ１に設けられた現像ローラ７１に供給される。そして、他の一方で、現像部ＣＨ１の現像ローラ７１から回収部ＣＨ３で剥ぎ取りローラ７２等により回収された現像剤が攪拌部ＣＨ４へと循環し、現像剤の供給や回収のための搬送が行われるようになっている。

その結果、現像幅の範囲内で、現像剤が回収部ＣＨ３から供給部ＣＨ２に移動することはない。

また、筐体７０には、現像部ＣＨ１で感光体ドラム５と現像ローラ７１が対向する位置に、現像領域ＤＥとしての開口部が形成されており、この現像領域ＤＥ内で、感光体ドラム５上に形成された静電潜像が現像ローラ７１により現像される。

なお、現像領域ＤＥ内では、現像の際に、感光体ドラム５の回転や現像ローラ７１の回転等により、複雑な気流等が発生しトナーを飛散させることがあるが、このトナーが現像領域ＤＥの外に浮遊し、画像形成装置２０の内部を汚したりしないように、現像装置７の筐体７０における現像領域ＤＥ側の両端に、感光体ドラム５を傷つけないように、例えば、ウレタン樹脂等からなるシートＦ１及びＦ２が取り付けられている。

なお、本発明の実施の形態においては、感光体ドラム５は時計方向に回転し、現像ローラ７１も時計方向に回転するようにしているが、それぞれの回転方向は、これに限定するものではない。

現像ローラ７１は、感光体ドラム５上に形成された静電潜像を現像するためのもので、アルミニウムやステンレス等の材料で円筒状に形成されており、この円筒の内側の軸方向に、少なくとも現像幅の長さで固定磁石Ｍ１が設けられていて、固定磁石Ｍ１を中心にして円筒状の部材のみが時計方向に回転する構造となっている。

現像部ＣＨ１においては、現像ローラ７１の外周上の全面に、固定磁石Ｍ１の磁束密度の高さに応じて、現像剤があたかもブラシの毛のような状態で密に形成される。

現像ローラ７１が固定磁石Ｍ１を内包した状態で回転すると、ブラシの毛のような状態になった現像剤は、固定磁石Ｍ１の磁極の変化に対応して、立ち上がったり、寝たりした状態を繰り返しながら搬送されるが、この状態が、稲穂を連想させるので、一般に、穂と呼ばれている。

この穂を形成した現像ローラ７１により、前述の感光体ドラム５上に形成された静電潜像が現像されてトナー像として顕像化される。

なお、現像方式には、接触方式、非接触方式、あるいは、正規現像方式、反転現像方式等の各種現像方式があるが、これらの方式は良く知られており、本発明の実施の形態においては特に限定するものではないので、ここでは、その詳細な説明は省略する。

規制部材７３は、現像ローラ７１に供給する現像剤の搬送量を規制するためのもので、例えば、現像ローラ７１の現像幅より若干幅の長い薄い板部材等により形成され、現像ローラ７１に対向するように予め設定された隙間を隔てて配置されており、この隙間により現像ローラ７１上に形成される穂の高さを規制することで、現像ローラ７１に供給する現像剤の搬送量を規制している。

供給部ＣＨ２には、現像剤を現像ローラ７１に供給する供給・搬送スクリュー７５が設けられている。

回収部ＣＨ３には、剥ぎ取りローラ７２と回収・搬送スクリュー７６が設けられており、剥ぎ取りローラ７２は、現像ローラ７１が現像に使用した後のトナー濃度の低い現像剤を現像ローラ７１から回収し、回収・搬送スクリュー７６は、剥ぎ取りローラ７２で回収された現像剤を攪拌部ＣＨ４に搬送する。

剥ぎ取りローラ７２は、現像ローラ７１と同様の構成で、円筒状に形成された剥ぎ取りローラ７２の内側に固定磁石Ｍ２を備えており、固定磁石Ｍ２を中心にして円筒状の剥ぎ取りローラ７２のみが反時計方向に回転する。

剥ぎ取りローラ７２は、固定磁石Ｍ２の磁力により、現像後に現像ローラ７１上に残っている現像剤を現像ローラ７１上から引き剥がし、回収するようにしている。

また、回収部ＣＨ３に、現像ローラ７１に接触または近接した状態で、仕切壁ａ７８の先端部に剥ぎ取り部材７７を設け、現像ローラ７１の固定磁石Ｍ１と剥ぎ取りローラ７２の固定磁石Ｍ２との磁力の吸着・反発現象のみでは回収できない現像剤を機械的に引き剥がし回収するようにしている。

攪拌部ＣＨ４には、攪拌・搬送スクリュー７４が設けられ、攪拌・搬送スクリュー７４は、攪拌部ＣＨ４の現像剤補給口（図示せず。）から補給されたトナーと回収部ＣＨ３で回収されたトナー濃度の低い現像剤とを攪拌し、トナー濃度が均一に高くなった現像剤を再び供給部ＣＨ２に搬送する。

現像装置７に設けられた現像ローラ７１、剥ぎ取りローラ７２、攪拌・搬送スクリュー７４、供給・搬送スクリュー７５、回収・搬送スクリュー７６等は、画像形成装置の制御回路（図示せず。）が、予め設定されたプログラムに基づいて動力源を有する現像装置７の駆動機構（図示せず。）を作動させることにより、それぞれの回転が制御されている。

なお、攪拌・搬送スクリュー７４、供給・搬送スクリュー７５、回収・搬送スクリュー７６の回転方向と回転軸方向に形成されたスクリューによる現像剤の搬送方向との関係は、現像装置７内において、前述の現像剤の搬送経路により現像剤が循環するように設定すれば良い。

次に、前述のように構成された現像装置７の動作について簡単に説明する。

画像形成装置の制御回路により感光体ドラム５が起動されて時計方向に回転すると、帯電手段６により感光体ドラム５上が均一に帯電され、次に露光手段の露光光Ｅにより原稿画像が露光されると、感光体ドラム５上に原稿画像の静電潜像が形成される。

一方、画像形成装置の制御回路により現像装置７の駆動機構が作動を開始すると、攪拌部ＣＨ４の攪拌・搬送スクリュー７４が回転し、ＣＨ４に設けられた現像剤補給口（図示せず）から補給されたトナーと回収された現像剤が攪拌され、トナー濃度が均一で高い現像剤が供給部ＣＨ２へ搬送される。

供給部ＣＨ２に搬送された現像剤は、供給・搬送スクリュー７５の回転により軸方向に搬送され、現像部ＣＨ１では、現像ローラ７１が時計方向に回転すると、固定磁石Ｍ１の磁力により、現像ローラ７１の外周面上に現像幅の範囲で均一に現像剤による穂を形成すると共に規制部材７３により穂の高さが規制され、現像剤の搬送量が所定量に規制されている。

現像ローラ７１が穂を形成した状態で回転を続け、現像部ＣＨ１の現像領域ＤＥにおいて、感光体ドラム５上に形成された静電潜像を現像ローラ７１の穂により現像し、感光体ドラム５上にトナー像を形成する。

現像を完了した後も現像ローラ７１は回転を続け、現像ローラ７１のトナー濃度の低下した穂は、筐体７０と現像ローラ７１との間隙をくぐり抜け、回収部ＣＨ３において、現像ローラ７１の固定磁石Ｍ１と剥ぎ取りローラ７２の固定磁石Ｍ２の磁力の吸着・反発現象と剥ぎ取り部材７７により、現像ローラ７１から回収される。

なお、現像ローラ７１は、現像に際して、感光体ドラム５上の静電潜像に対して現像剤を充分に供給できるように、一般には、感光体ドラム５より速い回転速度が設定されており、少なくとも現像が終了するまで回転を続けている。

現像ローラ７１の穂が、筐体７０と現像ローラ７１との間隙を塞いだ状態にしているので、回収部ＣＨ３内で浮遊したトナーが、この間隙を通り現像領域ＤＥに向かって飛び出すことがないので、トナーの飛散が防止されている。また、前述のシートＦ１及びＦ２により、更に、現像領域ＤＥからのトナーの飛散が防止されている。

回収部ＣＨ３で回収された現像剤は、回収・搬送スクリュー７６の回転により、攪拌部ＣＨ４に搬送される。

現像装置７は、以上の作動を繰り返して現像作動を実行するが、現像装置７の作動は、感光体ドラム５上の静電潜像を現像する若干前に起動し、現像ローラ７１等を回転させて現像剤を均一な現像ができる状態とし、現像ローラ７１の現像剤の回収等を考慮して、現像が終了した時点より若干経過した後に、現像ローラ７１の回転を停止させ作動を終了するように制御することが望ましい。

なお、現像により感光体ドラム５上に形成されたトナー像は、その後、転写・分離手段８で紙等の記録部材Ｐに転写され、感光体ドラム５と記録部材が分離され、定着手段１０によりトナーが記録部材に溶融固着され、排紙皿３へと排紙される。

また、記録部材にトナー像を転写した感光体ドラム５は、クリーニング手段９により清掃された後に回転を停止して、次の現像に備えるようになっている。

以上のように、現像装置７では、現像の際に、現像領域ＤＥの外部にトナーが飛散しないように、対策が採られているが、現像領域ＤＥにおける筐体７０の先端部７０ａ近傍には、現像装置７を使用しているうちに、次第にトナーが付着し堆積するようになり、図２の（ロ）図において、２点鎖線の円内に示すように、やがては、何かの拍子に土砂崩れのような状態となって感光体ドラム５上にこぼれ落ちることがある。そして、こぼれ落ちたトナーＴは、感光体ドラム５に付着し、正常な帯電を妨げたり、形成された静電潜像に悪影響を及ぼしたり、こぼれ落ちたトナーが転写時に、今度は紙等にこぼれ落ちて画像を汚したりするなど、様々な画像欠陥を引き起こしていた。

本発明について、図３及び図４を参照して詳細に説明する。

本発明は、このように現像装置７の筐体７０の先端部７０ａ近傍に、トナーが付着し堆積したトナーがこぼれ落ちないようにするために考え出されたのものである。つまり、トナーがこぼれ落ちないようにするためには、トナーが付着し堆積することを防止するのではなく、落としても影響のない程度に付着したトナーを早期に落としてしまうようにしたものである。具体的には、筐体７０に取り付けた振動手段を定期的に作動させて、トナーを落とすようにしたものである。

図３の（ロ）図は、第１の実施の形態を示す現像装置７の概略断面図で、（イ）図は（ロ）図の上面図である。図４の（ロ）図は第２の実施の形態を示す現像装置７の概略断面図で、（イ）図は振動手段を示す概略断面図である。

図３の（ロ）図において、振動手段は、弾性を有する揺動部Ｌ１と、揺動部Ｌ１に設けられ、筐体７０（枠体とも言う。）に衝突して振動させる叩き部Ｋとを備えている。

揺動部Ｌ１は、例えば、金属のバネ部材や樹脂部材で構成され、揺動部Ｌ１の先端Ｌ１ａは後述するカム歯車Ｇ３のカム部Ｃと摺動係合し往復作動するようになっており、揺動部の先端Ｌ１ａが往復作動すると叩き部Ｋが筐体７０を叩くようになっている。一方、揺動部Ｌ１の後端部Ｌ２は筐体７０にネジＳにより固定されている。

叩き部Ｋは、弾性を有するゴムや樹脂部材で構成して、叩くときに筐体７０を傷つけないように、そして騒音がでないようにしている。また、叩き部Ｋは、例えば、球形状又は円柱形状に形成され、しかも側面に設けられたスリットに揺動部Ｌ１が圧入され、叩き位置（取り付け位置）が調整でき、かつ、容易に取り付け位置が移動しないようにしているが、叩き位置が容易に設定できるのであれば、ネジ等で固定しても良い。

カム歯車Ｇ３は、例えば、半月状のカム部Ｃを有する歯車で、中間歯車Ｇ２を介して駆動歯車Ｇ１と噛合い、駆動歯車Ｇ１は現像ローラ７１の回転軸（図示せず。）と係合して現像ローラ７１が回転すると同時に回転するようになっている。そして、現像ローラ７１は図示せぬモータ等の現像装置７の駆動源により駆動力を伝達され回転されるようになっている。

中間歯車Ｇ２は、図示はしないが、例えば、電磁クラッチ手段を備え、必要に応じて、駆動歯車Ｇ１の駆動力を断続してカム歯車Ｇ３に伝達できるようになっている。

従って、振動手段は、現像ローラ７１が回転すると、駆動歯車Ｇ１が回転し、中間歯車Ｇ２を介してカム歯車Ｇ１が回転する。カム歯車Ｇ１が回転するとカム部Ｃに摺動係合する揺動部Ｌ１の先端Ｌ１ａが往復作動するので、揺動部Ｌ１の取り付けられた叩き部Ｋも往復作動して筐体７０を叩くことにより、振動手段は筐体７０を振動させるようになっている。

なお、振動手段は揺動部Ｌ１を往復作動させ叩き部Ｋにより筐体７０を叩いて適切な振動を与えるようにすれば良く、揺動部Ｌ１や叩き部Ｋの形状や構造及び駆動歯車Ｇ１、中間歯車Ｇ２、カム歯車Ｇ３から成る歯車列やカム部Ｃの構成や形状等の構造はこれに限るものではない。

また、筐体７０の先端部７０ａ近傍に付着し堆積するトナーが感光体ドラム５上に落下すると画像欠陥の原因となるので、この部分のトナーを振動で落とせるように、叩き部材Ｋにより叩く位置を設定することが望ましく、叩き位置を調整できる調整手段を備えることが望ましい。また、揺動部Ｌ１における叩き部材Ｋの取り付け位置は、図示位置に限定されるものではなく、前述のように叩く位置やカム部Ｃとの関係で適宜に設定されるものであることは言うまでもない。

そして、定期的に振動させるための期間の設定等に関しては、例えば、１００枚程度の画像形成作動を行うと１回（数十秒程度）振動させるように設定しているが、実際には、画像形成装置の機能や性能又は構造等により、付着し堆積するトナーの量が異なるので、定期的には、どのくらいの期間をおいて振動手段を作動させれば良いか、あるいは、どの程度の振動を与えるか等の条件（振動の周期や振幅、又は振動させる時間等）についても、実験等により、適切な条件等を見出し設定することが望ましい。

また、画像形成装置において、クリーニングモード等を設け、コントロールパネルＣＰで設定すると、定期的に、あるいはスタート釦ＳＫを押したときに、予め設定したプログラムにより前述の条件等に基づき振動手段を作動させるようにすることができる。この場合は、振動手段の中間歯車Ｇ２に設けられた電磁クラッチ手段を制御回路ＥＣにより作動させて、所望の振動を与えるようにすることができる。

なお、本実施の形態においては、説明を簡単にするために振動手段をユニット構造にしていないが、例えば、全ての部材を１枚の基板に取り付けたユニット構造にして、簡単に現像装置に取り付けられるようにしても良い。また、中間歯車Ｇ２に設けられた電磁クラッチ手段は、特殊なものである必要はなく、市販品を利用することで容易に構成できる。

次に、図４により、第２の実施の形態について説明する。

図４の（イ）図は、プランジャー型の電磁駆動式の振動手段の概略図を示し、図４の（ロ）図は電磁駆動式の振動手段を現像装置の筐体に取り付けた状態を示した模式図である。

図４の（イ）図において、電磁駆動式の振動手段ＭＥは、コイル等を備えた枠体８０の中に、往復作動する揺動部８１が挿入されており、揺動部８１の先端部に叩き部８２が固定され、揺動部８１の後端にバネ８４が設けられている。

叩き部８１は、弾性を有するゴムや樹脂部材で構成して、叩くときに筐体７０を傷つけないように、そして騒音がでないようにしている。揺動部８１への叩き部８１の固定方法は特に限定するものではないが、取り替えられるようにネジ等により固定することが好ましい。

制御回路ＥＣが振動手段ＭＥに通電すると、揺動部８１はバネ８４に抗してバネを縮める方向（図面の上方）に移動し、通電を遮断するとバネ８４のバネ力により初期位置に戻ることで、揺動部８１が往復作動する。従って、筐体７０を叩き部８２が叩いて振動を与えるようになっている。

また、本実施の形態においては、プランジャー型の電磁駆動式の振動手段を用いたが、プランジャー型に限らず、例えば、ベルのような振動手段や、近年の携帯電話において着信を知らせるために使用されるモータ型（振動モータとも言う。）等、他の電磁駆動式の振動手段を用いても良い。

なお、振動手段として電磁駆動式の振動手段ＭＥを現像装置７に取り付ける際は、現像装置７の現像ローラ７１や剥ぎ取りローラ７２に固定磁石Ｍ１やＭ２が用いられているので、現像時に、これらの磁気の影響を受けないように、また相互に悪影響を及ばさないように、例えば、電磁駆動式の振動手段ＭＥには、コイルにより磁束を発生させる手段を多用して、できるだけ固定磁石を用いないようにする等の十分な配慮が必要である。

以上のように、機械的な構造を多用した第１の実施の形態における振動手段、または、第２の実施の形態における電磁駆動式の振動手段を用いた現像装置に関して説明してきたが、特に、現像装置７の現像ローラ７１等に使用されている固定磁石Ｍ１等との関係で現像性能等への影響が問題になる恐れがある場合には、機械的な構造を多用した第１の実施の形態における振動手段を用い、それらの影響が問題にならないようであれば、電気的な制御が容易で、取り扱い性も良い電磁駆動式の振動手段を用いることが望ましい。

本発明は、このように現像装置に振動手段を設け、現像装置の枠体を振動させることができるので、付着し堆積してこぼれ落ちる程にトナーが溜まらないうちにトナーを落とすことができ、画像欠陥のない高画質な画像形成ができる画像形成装置を提供できるようになった。

また、画像欠陥を引き起こしやすい、現像領域における現像装置の現像ローラの上部又は現像ローラの感光体側の部分を覆う枠体を振動させるように振動手段を配置したので、適切な位置に配置された振動手段により効率的にトナーの落下防止が行え、より一層、画像欠陥のない画像形成装置を提供できるようになった。

また、振動手段は、弾性を有する揺動部と、揺動部に設けられた叩き部とを備えることにより、振動を与える部分の構造を簡単にし、更に、揺動部又は叩き部に摺動係合するカム部材を回転させることにより、揺動部を揺動させ叩き部で枠体を振動させるようにしたので、機械的に簡単に振動を発生させることができる振動手段を提供できるようになった。

また、振動手段は、カム部材と、駆動源との間に、回転の伝達を断続するクラッチ手段を備えたことにより、機械的に構成された振動手段を容易に所望する間隔で作動させ、振動を与えることができるようになった。

また、振動手段は、振動を発生させるための電磁駆動手段を備えているので、容易に電気的に振動を与える制御を行うことができるようになった。

従って、感光体や現像装置の磁気的な影響等を考慮して、あるいは、電気的な制御が容易に行える環境にあるか否かを考慮して、機械的な構造を多用した振動手段を使用するか、または電磁駆動式の振動手段を使用するかを選択できるようになった。

更に、振動手段を機械的な構造においても、電磁駆動式の構造においても簡単な構成にしたので、新規の画像形成装置に採用する場合は言うに及ばず、すでに使用されている画像形成装置にこの振動手段を付属品として追加することにより、容易に振動手段を備えた現像装置が構成できるので、画像欠陥のない画像形成装置を容易に迅速に市場に普及できるようになった。

なお、説明を簡単にするために、画像形成装置が複写機である場合について説明してきたが、本発明はこれにかぎらず、感光体上に形成された静電潜像をトナー等の現像剤により現像するための現像装置を備えた画像形成装置であれば、プリンタやファクシミリ装置等の他の画像形成装置にも適用できるものである。

本発明に係る画像形成装置の概略図。 本発明に係る現像装置の概略図。 第１の振動手段を備えた現像装置の模式図。 第２の振動手段を備えた現像装置の模式図。

符号の説明

１ 筐体
２ 手差し皿
３ 排紙皿
４ ローラ
５ 感光体ドラム
６ 帯電手段
７ 現像手段
８ 転写分離手段
９ クリーニング手段
１０ 定着手段
１１ 画像形成手段
１２ 給紙カセット
１３ 画像読取手段
１４ 給排紙手段
２０ 画像形成装置
３０ 自動原稿送り装置
３１ ＡＤＦ筐体
３２ 原稿載置台
３３ 排紙部
７０ 筐体
７１ 現像ローラ
７２ 剥ぎ取りローラ
７３ 規制部材
７４ 攪拌・搬送スクリュー
７５ 供給・搬送スクリュー
７６ 回収・搬送スクリュー
７７ 剥ぎ取り部材
７８ 仕切壁ａ
７９ 仕切壁ｂ

Claims (7)

1. 感光体上に形成された画像情報に基づく静電潜像を現像するために、前記感光体に対向して配置された現像ローラを有する現像装置を備えた画像形成装置において、
   前記現像装置の枠体に、振動を与える振動手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記振動手段は、前記現像ローラの上部又は前記現像ローラの前記感光体側の部分を覆う前記枠体を振動させるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記振動手段は、弾性を有し揺動する揺動部と、前記揺動部に設けられ、前記枠体を叩く叩き部とを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記振動手段は、前記揺動部又は前記叩き部に摺動係合するカム部材を備え、
   前記カム部材を回転させることにより、前記揺動部を揺動させ前記叩き部で前記枠体を振動させるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記カム部材は、前記現像ローラを回転させる駆動源により回転されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記振動手段は、前記カム部材と、前記駆動源との間に、回転の伝達を断続するクラッチ手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記振動手段は、振動を発生させるための電磁駆動手段を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。

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