JP2008164951A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置のトナー収容部におけるトナー供給ローラと周囲のトナー収容筐体部との間隔寸法が大きくて、トナーが劣化していても、トナー供給ローラにトナーを正常に付着させる。
【解決手段】トナー供給ローラ４の表面の長手方向に所定の隙間寸法Δｔで隔てられた近傍に高剛性のトナー層成形部材１７０が設けられ、トナー層成形部材１７０は、トナー供給ローラ４の表面に静電吸着されたトナーがトナー供給ローラ４の回転に従って圧縮方向に加圧されながら所定厚みΔｔのトナー層１３ｂに成形されるように導く加圧ガイド面部１７０ａと、トナー供給ローラ４の表面の長手方向にトナー層の所定厚みΔｔ分の隙間寸法Δｔを有して、所定厚みΔｔに成形されたトナー層１３ｂの表面を平滑化させて送出する送出ガイド部１７０ｂとを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、現像部材に現像剤を供給する現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真式のプリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置では、まず、均一に帯電させられた感光体ドラムの表面を露光して静電潜像を形成する。そして、その感光体ドラムの表面上の静電潜像を現像装置でトナーにより現像してトナー像を形成し、そのトナー像を印刷用紙に転写する。そして、印刷用紙上に転写されたトナー像を定着させて印刷された画像が形成される。

しかし、現像装置でトナーが劣化していた場合には、トナー供給ローラや現像ローラに安定してトナーが供給できなくなり、現像されたトナー像にむらが生じ、印字された画像にカスレ等の画像不良が生じるという問題がある。これを解決するために、トナー補給規制材を設けてトナーをトナー供給ローラと現像ローラとの接触部に落下させてトナーの補給量を規制する現像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３１９５２号公報

しかしながら、現像装置のトナー収容部におけるトナー供給ローラと周囲のトナー収容筐体部との間隔寸法が大きい場合には、その中でトナーに対流が発生することから、トナー供給ローラにトナーが付着しにくくなり、又、付着したトナーが剥がれ落ちてしまうという問題があった。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、現像装置のトナー収容部におけるトナー供給ローラと周囲のトナー収容筐体部との間隔寸法が大きくて、トナーが劣化していても、トナー供給ローラにトナーを正常に付着させることができる現像装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明の現像装置は、静電潜像を担持する静電潜像担持体と、静電潜像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給して可視像を形成する現像部材と、現像部材に現像剤を供給する現像剤供給部材と、現像剤を保持する現像剤収容筐体部と、現像剤収容筐体部と現像剤供給部材との間に設けられた現像剤層成形部材とを備えたことを特徴とする。

本発明の現像装置は、トナー収容筐体部とトナー供給ローラとの間にトナー層成形部材を設けたので、現像装置のトナー収容部におけるトナー供給ローラと周囲のトナー収容筐体部との間隔寸法が大きくて、トナーが劣化していても、トナー供給ローラにトナーを正常に付着させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る第１の実施の形態の画像形成装置の全体の概略構成を示す縦断面図である。
図１の画像形成装置２２には、カラー画像を形成するためのＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（黒）の各色用の着脱可能な現像装置ｌａ〜１ｄと、各現像装置１に着脱可能に配設されるトナーカートリッジ１２ａ〜１２ｄと、画像データに基づいて各色毎の画像を形成するための光線を発生させる露光装置１１ａ〜１１ｄと、露光装置１１ａ〜１１ｄからの光により表面に静電潜像及びそれがトナー（現像剤）により現像されたトナー像（現像剤像）が形成される感光体ドラム６ａ〜６ｄと、トナー像を印刷用紙（印刷媒体）上に転写させる転写ベルトユニット２３と、印刷用紙上の転写されたトナー像を定着させる定着装置１６と、印刷用紙を格納する給紙カセット２４と、印刷用紙を搬送する給紙部２５と、画像形成装置２２から現像装置１ｌａ〜１１ｄを取り出す際に開閉する本体カバー２６とが備えられている。

次に図１の現像装置１ａ〜ｌｄ内の概略構成について説明する。
図２は、図１の現像装置１ａ〜ｌｄの内部の構成を示した図である。
現像装置１は、図１の現像装置１ａ〜ｌｄの１つを示し、撹拌部材２および３、トナー供給ローラ（現像剤供給部材）４、現像ローラ（現像部材）５、感光体ドラム（静電潜像担持体）６、帯電ローラ７、クリーニング装置８、現像ブレード９、トナー収容筐体部（現像剤収容筐体部）１７によって形成され、クリーニング装置８内にはクリーニングブレード１０が設けられる。

現像装置１における感光体ドラム６の表面の周囲には、帯電ローラ７、露光装置１１、転写ローラ１５、クリーニングブレード１０等が配設される。印刷用紙１４の搬送経路における転写ローラ１５の下流側には、定着装置１６が配設される。現像装置１の現像ローラ５は、感光体ドラム６と接触して回転し、感光体ドラム６にトナーを付着させる。現像ブレード９は、現像ローラ５に圧接して現像ローラ５上のトナー層厚を規制する。トナー供給ローラ４は、現像ローラ５に接触して回転し、現像ローラ５側ヘトナーを供給する。トナー収容筐体部１７は、トナーを収容する。そしてトナー収容筐体部１７の上部には、トナー収容筐体部１７にトナーを供給するトナーカートリッジ１２が着脱可能に設けられている。

トナー収容筐体部１７には、クランク形状のシャフトからなる撹拌部材２、３が回転可能に設けられている。この撹拌部材２、３は、トナーカートリッジ１２から供給されたトナーを現像装置１内で撹拌するとともに、凝集したトナー、またはトナー中に含まれる異物が現像ローラ５やトナー供給ローラ４の近傍に停留することを防止している。

以下に、図２の現像装置１における各部を個別に説明する。
感光体ドラム６は、矢印Ａ方向に回転自在に配設される。帯電ローラ７は、感光体ドラム６の表面を一様にかつ均一に帯電させる。露光装置１１は、帯電させられた感光体ドラム６の表面を画像データに従って露光させて静電潜像を形成する。

撹拌部材２および３は、トナーカートリッジ１２から供給された現像トナー１３を撹拌する。トナー供給ローラ４は、現像ローラ５と接触させて矢印Ｃ方向に回転自在に配設されており、トナーカートリッジ１２から供給された現像トナー１３を現像ローラ５に供給するもので、シリコーンゴム、ウレタンゴム等の発泡弾性体によって形成され、表面に凹部からなる複数のセルが形成される。

現像ローラ５は、感光体ドラム６と接触させて矢印Ｂ方向に回転自在に配設され、感光体ドラム６に現像トナー１３が供給され、静電潜像を現像してトナー像を形成する。現像ブレード９は、現像ローラ５と接触させて配設されており、現像ローラ５の表面の現像トナー１３の層、すなわちトナー層の厚さを規定し、現像ローラ５から感光体ドラム６に移動させられる現像トナー１３の量を設定する。

転写ローラ１５は、感光体ドラム６と対向させて矢印Ｄ方向に回転自在に配設されており、感光体ドラム６との間に転写部を構成し、その転写部に搬送された印刷用紙１４に、感光体ドラム６上に形成されたトナー像を転写する。

クリーニング装置８は、感光体ドラム６の表面のトナー像が印刷用紙１４に転写された後に、その感光体ドラム６の表面に残留した現像トナー１３を、感光体ドラム６の表面に接触させて配設されたクリーニングブレード１０により除去する。

図３は、比較のために従来の現像装置のトナー供給ローラ４と現像トナー１３の関係を示す拡大断面図である。
図３において、現像装置１における現像トナー１３を収容するトナー収容筐体部１７は、トナー供給ローラ４の表面の周方向の一部を、長手方向に所定の間隔寸法Ｔが維持されるように覆っており、具体的には、トナー収容筐体部１７とトナー供給ローラ４との間はＴ＝約１．５ｍｍの間隔寸法に設定されている。未成形付着トナー層１３ａは、トナー収容筐体部１７内の帯電したトナーがトナー供給ローラ４の表面上に静電気により自然に付着した層であり、層厚がまばらになっている。図３に示した従来の方法では、トナー供給ローラ４とトナー収容筐体部１７の間の間隔寸法ＴがＴ＝約１．５ｍｍ以上に著しく大きくなった場合、現像トナー１３の対流やトナー供給ローラ４への現像トナー１３の付着量にばらつきが発生しており、その結果、トナー層の厚み寸法がばらついている未成形付着トナー層１３ａが、そのまま現像ローラ５に接触し、現像ローラ５にはまばらにトナーが供給されていた。

図４は、図２の現像装置１のトナー供給ローラ４と現像トナー１３の関係を示す拡大断面図である。図５は、図４の未成形付着トナー層１３ａがトナー層成形部材（現像剤層成形部材）１７０によりトナー供給ローラ４上に加圧成形される状態をさらに拡大して示す拡大断面図である。
図４又は図５において、トナー層成形部材１７０は、高剛性であって、トナー収容筐体部１７の内側表面上におけるトナー供給ローラ４の表面の長手方向に間隔寸法Ｔで隔てられた対向する位置の中で、トナー供給ローラ４の回転方向に最後となる位置の近傍に、トナー収容筐体部１７の内面に突出するリブ形状で一体に形成される。トナー層成形部材１７０は、トナー供給ローラ４の表面に静電吸着されたトナーがトナー供給ローラ４の回転に従って圧縮方向に加圧されながら所定厚みΔｔの成形後付着トナー層１３ｂに成形されるように導く加圧ガイド面部１７０ａと、トナー供給ローラ４の表面の長手方向にトナー層の所定厚みΔｔ分の隙間寸法Δｔを有して、所定厚みΔｔに成形された成形後付着トナー層１３ｂの表面を平滑化させて送出する送出ガイド部１７０ｂとを有する。

未成形付着トナー層１３ａおよび成形後付着トナー層１３ｂは、共にトナー収容筐体部１７内の帯電したトナーがトナー供給ローラ４の表面上に静電気により自然に付着した層である。本実施の形態では、未成形付着トナー層１３ａは、トナー層成形部材１７０の上流側トナー層であり、成形後付着トナー層１３ｂは、トナー収容筐体部１７のトナー層成形部材１７０の下流側トナー層である。

加圧ガイド面部１７０ａは、トナー供給ローラ４の下に滞留した現像トナー１３をトナー供給ローラ４へと導くために設けられ、トナー供給ローラ４の表面に静電吸着されたトナーがトナー供給ローラ４の回転に従って圧縮方向に加圧されながら所定厚みΔｔのトナー層１３ｂに成形されるように導くものである。

送出ガイド部１７０ｂは、加圧ガイド面部１７０ａによるトナー供給ローラ４に対する傷害を防止するためと、トナー供給ローラ４の表面の長手方向にトナー層の所定厚みΔｔ分の隙間寸法Δｔを有し、所定厚みΔｔに成形されたトナー層１３ｂの表面を平滑化させて送出するもので、本実施の形態では、隙間寸法Δｔが、トナー供給ローラ４の表面の長手方向に常に０．５ｍｍ以下の均一の隙間寸法Δｔとなるように形成される。

表１は、トナー供給ローラ４とトナー収容筐体部１７のトナー層成形部材１７０の隙間寸法Δｔを様々な値に変えて、印刷画像にカスレ発生の有無を確認した実験結果である。画像データとしては、印刷デューティーが１００［％］のものを印刷してカスレが発生したかを確認した。尚、隙間寸法Δｔの単位はｍｍである。表１において、○はカスレ発生が無い場合を示し、△はカスレの発生が５［％］以内の範囲である場合を示し（通常印刷される文字等の印刷においては問題無い範囲である）、×はカスレの発生が５［％］より大きい場合であることを示す。

実験結果からは、トナー供給ローラ４とトナー収容筐体部１７のトナー層成形部材１７０の隙間寸法Δｔを０．７ｍｍ〜−０．２ｍｍにした場合には、通常印刷される文字等の印刷においては問題無いカスレの発生が５［％］以内の範囲であることがわかる。従って、例えば、写真画像等を印刷しない装置の場合には、トナー層成形部材１７０の隙間寸法Δｔをこの範囲にすることができることになる。尚、−０．２ｍｍとは、隙間寸法は無く、トナー供給ローラへの押し込み量が０．２ｍｍであることを示す。

さらにトナー供給ローラ４とトナー収容筐体部１７のトナー層成形部材１７０の隙間寸法Δｔを０．５ｍｍ〜０ｍｍにした場合には、カスレが発生していないことがわかる。従って、写真画像等を印刷する装置を含んで全ての現像装置で、好ましくは、トナー層成形部材１７０の隙間寸法Δｔをこの範囲にすれば、現像ローラ５へ安定した量の現像トナー１３を搬送することができ、安定した印刷品質を提供できることになる。

図６は、トナー供給ローラ４の発泡弾性体４ｂが円柱形状である場合の現像ローラ５との関係を示す図である。
図６に示したトナー供給ローラ４のトナー供給面である発泡弾性体４ｂの表面形状は円柱形状である。一般的に、現像ローラ５の表面とトナー供給ローラ４の表面とが接触するニップ部においてトナーの供給に適したニップ圧を与えるため、現像ローラ５との両軸間を、ニップ部が接触した状態からさらに発泡弾性体４ｂの表面が現像ローラ５の表面に沿って撓むように、トナー供給ローラ４の回転軸４ａの両軸端を回動可能に支持するトナー供給ローラ支持部材であるサイドプレート２８により近づけている。

この場合、トナー供給ローラ４の回転軸４ａの軸強度と、サイドプレート２８の支持強度が十分あり、回転軸４ａが撓まない場合には、発泡弾性体４ｂの表面形状は円柱形状でも問題がない。しかし、そのためには回転軸４ａとサイドプレート２８を強固に形成する必要があり、小型化及び軽量化が望まれる製品開発の上では好ましくないため、回転軸４ａが若干撓むように形成されている。回転軸４ａが撓む場合には、トナー供給ローラ４の表面の軸方向（長手方向）の両端部は、サイドプレート２８により間隔が規定されるため、目的とするトナーの供給に適したニップ圧が得られるが、トナー供給ローラ４の表面の軸方向の中央部では、図６に示したように現像ローラ５から逃げるＥ方向に撓んでしまいニップ圧が不足する。

本実施の形態のトナー供給ローラ４では、上記したように回転軸４ａが撓む場合でも、現像ローラ５の表面とトナー供給ローラ４の表面とが接触するニップ部の軸方向の中央部においてトナーの供給に適したニップ圧を与えることができるように、トナー供給ローラ４における外周表面の軸方向の中央部が膨らんだ樽形の形状としている。

本実施の形態のトナー層成形部材１７０は、トナー供給ローラ４の表面の長手方向に所定の隙間寸法Δｔで隔てられた対向する位置に形成されていることから、トナー供給ローラ４の外周表面が樽形の形状になった場合には、成形後付着トナー層１３ｂの成形圧力を軸方向の中央部と両端部で均一にするためには、トナー層成形部材１７０における対向する面の形状を、その樽形状に対応する凹形状にすることが必要になる。

図７は、図４のＡ−Ａ断面から見た、トナー供給ローラ４の外周表面が樽形状の場合のトナー層成形部材１７０の構成と配置を示す側面図である。
図７において、トナー供給ローラ４は、回転軸４ａと外周表面の軸方向の中央部が膨らんだ樽形状の発泡弾性体４ｂで構成される。４ｃは発泡弾性体４ｂの軸方向の中央部の直径であり、４ｄは発泡弾性体４ｂの軸方向の両端部の直径である。トナー供給ローラ４は、樽形状により軸方向の中央部が撓みにより逃げることを補正し、トナー供給ローラ４と現像ローラ５の重なりによる圧力、つまりニップ圧を一定にすることができる。この場合の発泡弾性体４ｂの軸方向の中央部の直径４ｃの寸法は、発泡弾性体４ｂの軸方向の両端部の直径４ｄの寸法に対して、４ｃ＝４ｄ＋０．５ｍｍ程度である。又、トナー供給ローラ４は左右それぞれサイドプレート２８で支持される。

このトナー供給ローラ４の外周表面が樽形状の場合におけるトナー収容筐体部１７のトナー層成形部材１７０は、図２、図４及び図５に示したトナー層成形部材１７０と同様であるが、そのトナー供給ローラ４と対向する側の面が、トナー供給ローラ４の外周表面が樽形状との間の間隔寸法Ｔが一定となるように凹形状になっている。

以下に、上記した構成の画像形成装置における動作について説明する。まず、露光装置１１から画像データに対応させて光を照射することで感光体ドラム６の表面を露光させ、感光体ドラム６上に静電潜像を形成する。続いて、静電潜像が現像ローラ５によりトナーで現像されることでトナー像が形成され、そのトナー像が転写ローラ１５により印刷用紙１４に転写される。トナー像が転写された印刷用紙１４は、定着装置１６に搬送され、定着装置１６によって印刷用紙１４上のトナー像が定着される。このようにして画像の印刷が実施される。

現像装置１においては、トナーとして現像トナー１３が使用される。トナーカートリッジ１２には、下部に開閉自在の開口部が形成されており、その開口部が開放されると、トナーカートジッジ１２内の現像トナー１３が開口部を介して所定の量だけ落下し、現像装置１内に供給される。現像装置１内では、現像トナー１３は撹拌部材２および３が回転させられるのに伴って撹拌され、トナー供給ローラ４に供給される。

トナー供給ローラ４は、現像ローラ５と同じ方向に、各周速度に一定の差を形成しながら互いに摺動するように回転させられ、トナー供給ローラ４および現像ローラ５の各電位差に基づいて現像トナー１３が現像ローラ５に供給されると共に、現像ローラ５の外周面の余分な現像トナー１３を掻き取ることができる。又、トナー供給ローラ４と現像ローラ５とが接触するニップ部においては、各周速度の差によって生じる摩擦により、現像トナー１３がわずかに帯電させられる。

そして、現像ローラ５上の現像トナー１３は、現像ローラ５の回転に伴って、現像ブレード９まで搬送され、現像ブレード９によってトナー層の厚さが規定された後、感光体ドラム６と対向する現像領域に搬送される。現像領域においては、感光体ドラム６上の静電潜像によって現像トナー１３が静電気力で引きつけられ、感光体ドラム６に移動させられ、トナー像が形成される。

トナー供給ローラ４は、図４及び図５におけるＣ方向に回転する。この場合、トナー供給ローラ４の下に滞留した現像トナー１３は、トナー供給ローラ４に未成形付着トナー層１３ａのようにまばらに付着している。この未成形付着トナー層１３ａは、図５に示したように送出ガイド部１７０ｂをガイドとして、トナー供給ローラ４とトナー収容筐体部１７のトナー層成形部材１７０との間の微小な隙間寸法Δｔにトナーが密集するため圧力が発生し、現像トナー１３がトナー供給ローラ４上に加圧成形され、かつ左右差無く、表面が平滑化されてならされた一定厚Δｔである付着トナー層、即ち、成形後付着トナー層１３ｂが形成される。本実施の形態の場合には、成形後付着トナー層１３ｂの外周表面が平滑化されてならされているため、現像ローラ５に現像トナー１３を供給するために残りの現像トナー１３中を移動しても、残りの現像トナー１３による負荷が少ないため、これ以上のトナーの付着や剥離が少なく、現像ローラ５への現像トナー１３の供給を安定させることができる。

以上のように本発明の第１の実施の形態では、トナー供給ローラ４上の厚さ寸法がまばらな未成形付着トナー層１３ａに対して、トナー収容筐体部１７のトナー層成形部材１７０により加圧成形して、現像トナー１３が一様かつ確実にトナー供給ローラ４に付着した成形後付着トナー層１３ｂを形成している。

その際に、トナー供給ローラ４とトナー収容筐体部１７のトナー層成形部材１７０の隙間寸法Δｔが、トナー供給ローラ４の軸方向（長手方向）に一定であるため、現像ローラ５とトナー供給ローラ４とが接触するニップ部の長手方向のどの箇所でも均一のニップ圧を得ることができ、ニップ部の長手方向に左右の差が無く現像トナー１３を供給することができる。

これにより、従来のようにトナー層の厚み寸法がばらついている未成形付着トナー層１３ａをそのまま現像ローラ５に接触させて現像ローラ５にはまばらにトナーが供給されることを無くし、トナー供給ローラ４とトナー収容筐体部１７の間隔寸法Ｔ内の現像トナー１３の対流により成形後付着トナー層１３ｂの層厚がばらつくことを無くし、現像トナー１３の劣化により成形後付着トナー層１３ｂの層厚がばらつくことを無くすことができる。

つまり、トナー供給ローラ４にトナーが正常に付着しない場合には、現像ローラ５に安定してトナーが供給できなくなり、現像されたトナー像にむらが生じたり、印字された画像にカスレ等の画像不良が生じるという問題を解決することができる。

従って、安定した成形後付着トナー層１３ｂをトナー供給ローラ４に形成することができることから、現像ローラ５へ安定した量の現像トナー１３を搬送することができ、安定した印刷品質を提供できる。

このように本実施の形態では、トナー供給ローラ４の表面の長手方向に所定の隙間寸法Δｔで隔てられた近傍に高剛性で加圧ガイド面部１７０ａと送出ガイド部１７０ｂとを有するトナー層成形部材１７０を設けたので、現像装置１のトナー収容部におけるトナー供給ローラ４と周囲のトナー収容筐体部１７との間隔寸法Ｔが大きくてトナーの対流が発生したり、現像トナー１３が劣化して帯電量が低下している場合でも、トナー供給ローラ４に現像トナー１３を正常に付着させることができる。

（第２の実施の形態）
上記した第１の実施の形態では、トナー収容筐体部１７の内側にトナー層成形部材１７０を一体に形成したが、以下に示す第２の実施の形態では、トナー層成形部材を別体としてトナー収容筐体部１７の内側に固着させる場合について説明する。以下、第１の実施の形態と同様な部分については重複する説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図８は、第２の実施の形態の現像装置１のトナー供給ローラ４と現像トナー１３の関係を示す拡大断面図である。
尚、図８において、第１の実施の形態の図４及び図５と同様である部分については図面中に同じ符号を付与することで重複する説明を省略する。
又、本実施の形態は、トナー層成形部材１８がトナー収容筐体部１７と別体であり、トナー収容筐体部１７の内側表面上に固着させる点以外は、第１の実施の形態と同様である。

図８において、未成形付着トナー層１３ａ及び成形後付着トナー層１３ｂは、トナー供給ローラ４に付着したトナーである。未成形付着トナー層１３ａは、スペーサ形状のトナー層成形部材１８の上流側トナーであり、成形後付着トナー層１３ｂは、トナー層成形部材１８の下流側トナーである。トナー層成形部材１８は、例えば、アクリロ・ニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂等の高剛性の材料により形成され、トナー収容筐体部１７の内側表面上に接着強度の高い両面テープ等の接着部材により固着される。この固着方法については、両面テープに限らず、接着剤等の容易に脱落しないものを用いても良い。本実施の形態の場合も、トナー供給ローラ４とトナー層成形部材１８との間の隙間寸法Δｔは、約０．５ｍｍとすれば良い。

トナー層成形部材１８における面取り部１８ａは、第１の実施の形態における、トナー供給ローラ４の表面に静電吸着されたトナーがトナー供給ローラ４の回転に従って圧縮方向に加圧されながら所定厚みΔｔの成形後付着トナー層１３ｂに成形されるように導く加圧ガイド面部１７０ａに相当し、その機能や動作は同様である。

又、トナー層成形部材１８における平坦部１８ｂは、第１の実施の形態における、トナー供給ローラ４の表面の長手方向にトナー層の所定厚みΔｔ分の隙間寸法Δｔを有して、所定厚みΔｔに成形された成形後付着トナー層１３ｂの表面を平滑化させて送出する送出ガイド部１７０ｂに相当し、その機能や動作は同様である。

図９は、トナー供給ローラ４の外周表面が樽形状の場合のトナー層成形部材１８の構成と配置を示す側面図である。
本実施の形態では、第１の実施の形態の図７におけるトナー層成形部材１７０が、トナー層成形部材１８となり、別体としてトナー収容筐体部１７の内側に固着されるように形成されるが、それ以外は第１の実施の形態と同様である。

画像形成装置および現像装置１の動作についても、第１の実施の形態の図４及び図５におけるトナー層成形部材１７０（加圧ガイド面部１７０ａと送出ガイド部１７０ｂ）が、図８におけるトナー層成形部材１８（面取り部１８ａと平坦部１８ｂ）に変わる他は、実施の形態１と同様な動作であり、効果も同様となる。

以上のように本発明の第１の実施の形態では、第１の実施の形態の効果に加えて、トナー収容筐体部１７の部品にロットにより反りや変形か発生した場合においても、その反りや変形に合わせてトナー層成形部材１８の厚さを調整することができ、トナー収容筐体部１７を形成する際の部品精度の管理レベルを軽減させることができる。

（第３の実施の形態）
上記した第１と第２の実施の形態では、トナー収容筐体部１７の内側に連続するようにトナー層成形部材１７０あるいは１８を設けていたが、以下に示す第３の実施の形態では、トナー層成形部材をトナー収容筐体部１７の内側に連続させて設けず、トナー収容筐体部１７の内側の離間させた位置に設ける場合について説明する。以下、第１又は第２の実施の形態と同様な部分については重複する説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図１０は、第３の実施の形態の現像装置１のトナー供給ローラ４と現像トナー１３の関係を示す拡大断面図である。
尚、図１０において、第１の実施の形態の図４及び図５又は第２の実施の形態の図８と同様である部分については図面中に同じ符号を付与することで重複する説明を省略する。

本実施の形態は、トナー層成形部材１９がトナー収容筐体部１７の内側表面から離間して、トナー収容筐体部１７上に固定されておらず、トナー供給ローラ４等を支持するサイドプレートにより固定される点と、トナー層成形部材１９の形状が円柱の棒形状であること以外は、第１又は第２の実施の形態と同様である。

又、円柱の棒形状のトナー層成形部材１９では、円柱の棒形状におけるトナー供給ローラ４側に下半分で更に回転方向Ｃで搬送される未成形付着トナー層１３ａと対向する側が第１の実施の形態の加圧ガイド面部１７０ａに相当し、円柱の棒形状におけるトナー供給ローラ４側に最も近接する部分が第１の実施の形態の送出ガイド部１７０ｂに相当する。

図１０において、未成形付着トナー層１３ａ及び成形後付着トナー層１３ｂは、トナー供給ローラ４に付着したトナーである。未成形付着トナー層１３ａは、固定軸形状のトナー層成形部材１９の上流側トナーであり、成形後付着トナー層１３ｂは、トナー層成形部材１９の下流側トナーである。トナー層成形部材１９は、トナー収容筐体部１７とは別の部材であり回転しない。トナー層成形部材１９は、剛性部材（樹脂製の場合は撓む可能性があるので、例えば、ステンレス製）が使用され、トナー供給ローラ４を支持しているサイドプレート２８で保持される。トナー供給ローラ４とトナー層成形部材１９は０．５ｍｍ程度の隙間寸法Δｔがある。図１０に示したトナー層成形部材１９は断面が円形形状であるが、最小隙間寸法Δｔが０．５ｍｍ以下であれば、正方形や長方形や他の多角形等の角棒形状でも良い。

図１１は、トナー供給ローラ４の外周表面が樽形状の場合のトナー層成形部材１９の構成と配置を示す側面図である。
尚、図１１において、第１の実施の形態の図７と同様である部分については図面中に同じ符号を付与することで重複する説明を省略する。

図１１において、トナー層成形部材１９は、トナー収容筐体部１７の内側に連続させて設けられていない。又、サイドプレート２８は、トナー供給ローラ４の左右各々の長手方向端部を支持すると共に、トナー層成形部材１９の長手方向両端部を、トナー供給ローラ４の発泡弾性体４ｂの外周表面と一定の隙間寸法Δｔが維持されるように支持している。他の構成は、第１の実施の形態の図７と同様である。

画像形成装置および現像装置１の動作についても、第１の実施の形態の図４及び図５におけるトナー層成形部材１７０（加圧ガイド面部１７０ａと送出ガイド部１７０ｂ）が、図１０及び図１１におけるトナー層成形部材１９（断面円柱形状の）に変わる他は、実施の形態１と同様な動作であり、効果も同様となる。

以上のように本発明の第３の実施の形態では、第１の実施の形態の効果に加えて、トナー層成形部材１９は形状も単純で、トナー供給ローラ４との隙間寸法Δｔもサイドプレート２８の中心問距離を管理すればよく、トナー供給ローラ４との隙間寸法Δｔを精度良く管理することができる。

（第４の実施の形態）
上記した第１〜第３の実施の形態では、トナー供給ローラ４の軸方向の中央部が膨らんだ樽形状の外周表面に合わせて、隙間寸法Δｔが長手方向（軸方向）に均一になるように各トナー層成形部材１７０、１８、１９が凹形状に形成されていたが、以下に示す第４の実施の形態では、トナー層成形部材を凹形状にしないで平坦形状にした場合について説明する。以下、第１又は第２の実施の形態と同様な部分については重複する説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図１２は、第４の実施の形態の現像装置１のトナー供給ローラ４の外周表面が樽形状の場合のトナー層成形部材２９の構成と配置を示す側面図である。
尚、図１２において、第１の実施の形態の図７又は第２の実施の形態の図９又は第３の実施の形態の図１２と同様である部分については図面中に同じ符号を付与することで重複する説明を省略する。

図１２において、トナー層成形部材２９は、実施の形態１のトナー層成形部材１７０、又は、実施の形態２のトナー層成形部材１８、又は、実施の形態３のトナー層成形部材１９のいずれでも良いが、形状がトナー供給ローラ４の軸方向の中央部が膨らんだ樽形状の外周表面に合わせて凹形状になっておらず平坦な形状である。

また、トナー層成形部材２９とトナー供給ローラ４との隙間寸法Δｔを示す中央部３０及び両端部３１は、
０≦（中央部３０）≦０．５ 且つ ０≦（両端部３１）≦０．５
（単位はｍｍ）の範囲内で設定される。
本発明の発明者は実験により中央部と両端部とでどの程度の濃度差が発生するかを確認した。

表２は、トナー供給ローラ４とトナー層成形部材２９との隙間寸法Δｔを中央部と両端部とで様々な値に変えて、印刷画像にカスレ発生の有無を確認した実験結果である。画像データとしては、印刷デューティーが１００［％］のものを印刷してカスレが発生したかを確認した。尚、隙間寸法Δｔの単位はｍｍである。濃度差は０．１以下（目視にて違いが分からない）、０．２（目視にて濃度差が分かる）とする。濃度測定は濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ５０４ ＳＤＧ社製を使用した。

表２において、○はカスレ発生が無い場合を示し、△はカスレの発生が５［％］以内の範囲である場合を示し（通常印刷される文字等の印刷においては問題無い範囲である）、×はカスレの発生が５［％］より大きい場合であることを示す。
実験結果からは、トナー供給ローラ４とトナー収容筐体部１７のトナー層成形部材２９の隙間寸法Δｔを中央部と両端部とで０．２５ｍｍ以内の差にした場合には、カスレが発生していない。

従って、トナー層成形部材２９の隙間寸法Δｔを中央部と両端部とで０．２５ｍｍ以内の差にすれば、現像ローラ５へ安定した量の現像トナー１３を搬送することができ、安定した印刷品質を提供できることがわかる。又、隙間寸法Δｔが０．５ｍｍより大きくなるか、０ｍｍより小さくなると、第１の実施の形態より、カスレが発生することがわかっている。

上記の実験結果から、本実施の形態では、中央部３０を０．２５（ｍｍ）とし、両端部３１を０．５（ｍｍ）とした。

本実施の形態のトナー供給ローラ４も、図４、図８、図１０に示したものと同様にＣ方向に回転する。その際に、トナー供給ローラ４の下に滞留した現像トナー１３がトナー供給４に未成形付着トナー層１３ａのようにまばらに付着し、このトナーがトナー供給ローラ４とトナー層成形部材２９の微小な隙間寸法Δｔに入ったときに圧力が発生し、現像トナー１３がトナー供給ローラ４上に加圧成形され成形後付着トナー層１３ｂが形成されることは上記した他の実施の形態と同様である。このとき成形後付着トナー層１３ｂには、トナー供給ローラ４の中央部と両端部との間で０．２５ｍｍのトナー層の厚みに差ができる。

しかし、トナー供給ローラ４上には成形後付着トナー層１３ｂ以上にはほとんど現像トナー１３が付着せず、現像ローラ５ヘトナー供給が行なわれるまで成形後付着トナー層１３ｂに他の現像トナー１３による負荷がかからないため、トナーの剥がれ落ちも発生せず、現像ローラ５へ安定したトナー供給を行なうことができる。

以上のように第４の実施の形態によれば、トナー層成形部材２９がまばらな未成形付着トナー層１３ａをトナー供給ローラ４上に加圧成形して成形後付着トナー層１３ｂとすることで、現像トナー１３を確実にトナー供給ローラ４に付着させることができる。ここでトナー供給ローラ４の成形後付着トナー層１３ｂには中央部と両端部で０．２５ｍｍ厚差があるが、トナー層が加圧成形されているため、中央部と両端部において供給されるトナー量の差が小さくなり、結果的にカスレ印刷を防止することができる。つまり、成形後付着トナー層１３ｂの厚み寸法に差ができたことによる濃度差は０．０５程度発生するが、印刷品質としては問題無いレベルである。

また、実施の形態１から実施の形態３までのようにトナー層成形部材２９の表面を、トナー供給ローラ４の樽型の外周表面と均一距離で対向する表面形状に形成する必要がなく、トナー層成形部材２９を簡素な形状にすることができ、部品の精度管理レベルを軽減することができる。

これにより安定した成形後付着トナー層１３ｂをトナー供給ローラ４に形成することができ、現像ローラ５へ安定した量のトナー一を搬送することができる。従って、トナーの対流やトナーの劣化によるトナー層未成形付着トナー層１３ａ、成形後付着トナー層１３ｂ未成形付着トナー層１３ａのばらつきが発生することを防止でき、安定した印刷品質を提供できる。

（第５の実施の形態）
上記した各実施の形態では、トナー供給ローラ４の外周表面とトナー層成形部材における対向する表面との隙間寸法Δｔは固定値であったが、以下に示す第５の実施の形態では、隙間寸法Δｔを可変できるようにした場合について説明する。
以下、第３の実施の形態と同様な部分については重複する説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図１３は、第５の実施の形態の現像装置１のトナー供給ローラ４を支持するサイドプレート２８とその周辺部品の構成と配置を示す斜視図である。
尚、図１３において、上記各実施の形態の図１〜図１１までと同様である部分については図面中に同じ符号を付与することで重複する説明を省略する。

図１３では、第３の実施の形態の図９における回転しない棒形状のトナー層成形部材１９の取り付け位置を可変にする調整機構を示している。
図１３における回転しない棒形状のトナー層成形部材１９は、回転できないようトナー層成形部材１９の支持端部１９ａが檸檬型に加工されている。尚、トナー層成形部材１９は、トナー供給ローラ４を担持するトナー供給ローラ支持部材２８（サイドプレート）に設けられたトナー層成形部材用支持部２０（カム）により支持される。

トナー層成形部材用支持部であるカム２０の調整穴２０ａ〜調整穴２０ｅも同じように檸檬型に加工された調整穴であり、カム２０はトナー層成形部材１９を支持するトナー層成形部材用支持部であり、また、調整穴は支持端部１９ａが嵌合される嵌合固定部でもある。調整機構であるカム２０は、サイドプレート２８の座２８ｇに嵌合され、回転できないようにラック２８ｆと突起２０ｆとが噛み合わさる形状になっている。ラック２８ｆの溝２８ａ〜２８ｅは、それぞれ調整穴２０ａ〜調整穴２０ｅに対応している。トナー供給ローラ４の回転軸４ａは、サイドプレート２８に支持されている。トナー供給ローラ４の軸４ａの中心から、カム２０の調整穴２０ａ〜調整穴２０ｅの中心までの距離は、調整穴２０ａの中心間距離をｘとすると、それぞれ
２０ｂは、ｘ＋０．１
２０ｃは、ｘ＋０．２
２０ｄは、ｘ＋０．３
２０ｅは、ｘ＋０．４
になっており、カム２０の調整穴位置が変わることで、段階的に中心間距離を変えることができる。

通常は、トナー層成形部材１９が傾かないように、両端とも同じ位置の調整穴（例えば左右とも２０ａの位置）に調整するが、各部品の寸法のばらつきや部品の劣化により、必要に応じて両端別の調整穴（例えば左側は２０ａの位置、右側は２０ｂの位置）にすることができる。調整機構は、トナー層成形部材１９の両端に設けられており、調整機構の図示されていない蓋により、カム２０は、脱落しないよう抑えられている。

例えば、カム２０の調整穴２０ｂにトナー層成形部材１９が挿入された場合に、トナー供給ローラ４とトナー層成形部材１９が０．１ｍｍ干渉していたとする。その場合、まず、カム２０を固定している図示されていない蓋を外し、カム２０を取り外す。次にサイドプレート２８の座２８ｇを中心にカム２０を回転させ、トナー層成形部材１９を調整穴２０ｅに挿入し、突起２０ｆをラック２８ｆの溝２８ｅにあわせて、カム２０が回転しないように固定する。これによりトナー供給ローラ４とトナー層成形部材１９の隙間寸法Δｔは０．２になる。最後に図示されていない蓋でカム２０を固定する。トナー供給ローラ４とトナー層成形部材１９の隙間寸法Δｔに異常が発生したかどうかは、カスレ印刷が発生したかどうかで判断でき、それぞれトナー層成形部材１９の位置を変えることで、良好な印刷品質が得られる調整穴２０を探し出す。

以上のように第５の実施の形態によれば、トナー供給ローラ４とトナー層成形部材１９の隙間寸法Δｔを調整可能にすることにより、トナー供給ローラ４やサイドプレート２８の寸法のロットによるばらつきや、磨耗による劣化が発生しても、現像装置１の生産後でも容易に調整でき、安定した隙間寸法Δｔにすることができる。従って、部品の精度管理や工程管理の負荷を軽減することができ、かつ印刷品質は更に向上することが期待できる。

なお、本発明は上記した各実施の形態の構成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、それらを本発明から排除するものではない。

本発明に係る第１の実施の形態の画像形成装置の全体の概略構成を示す縦断面図である。 図１の現像装置１ａ〜ｌｄの内部の構成を示した図である。 比較のために従来の現像装置のトナー供給ローラ４と現像トナー１３の関係を示す拡大断面図である。 図２の現像装置１のトナー供給ローラ４と現像トナー１３の関係を示す拡大断面図である。 図４の未成形付着トナー層１３ａがトナー層成形部材１７０によりトナー供給ローラ４上に加圧成形される状態をさらに拡大して示す拡大断面図である。 トナー供給ローラ４の発泡弾性体４ｂが円柱形状である場合の現像ローラ５との関係を示す図である。 図４のＡ−Ａ断面から見た、トナー供給ローラ４の外周表面が樽形状の場合のトナー層成形部材１７０の構成と配置を示す側面図である。 本発明に係る第２の実施の形態の現像装置１のトナー供給ローラ４と現像トナー１３の関係を示す拡大断面図である。 トナー供給ローラ４の外周表面が樽形状の場合のトナー層成形部材１８の構成と配置を示す側面図である。 本発明に係る第３の実施の形態の現像装置１のトナー供給ローラ４と現像トナー１３の関係を示す拡大断面図である。 トナー供給ローラ４の外周表面が樽形状の場合のトナー層成形部材１９の構成と配置を示す側面図である。 本発明に係る第４の実施の形態の現像装置１のトナー供給ローラ４の外周表面が樽形状の場合のトナー層成形部材２９の構成と配置を示す側面図である。 本発明に係る第５の実施の形態の現像装置１のトナー供給ローラ４を支持するサイドプレート２８とその周辺部品の構成と配置を示す斜視図である。

符号の説明

１、ｌａ〜１ｄ 現像装置、
２、３ 撹拌部材、
４ トナー供給ローラ（現像剤供給部材）、
４ａ 回転軸、
４ｂ 発泡弾性体、
４ｃ 中央部の直径、
４ｄ 両端部の直径、
５ 現像ローラ（現像部材）、
６、６ａ〜６ｄ 感光体ドラム（静電潜像担持体）、
７ 帯電ローラ、
８ クリーニング装置、
９ 現像ブレード、
１０ クリーニングブレード、
１１、１１ａ〜１１ｄ 露光装置、
１２、１２ａ〜１２ｄ トナーカートリッジ、
１３ 現像トナー、
１３ａ 未成形付着トナー層、
１３ｂ 成形後付着トナー層、
１４ 印刷用紙、
１５ 転写ローラ、
１６ 定着装置、
１７ トナー収容筐体部（現像剤収容筐体部）、
１８、１９、２９、１７０ トナー層成形部材（現像剤層成形部材）、
１８ａ、１９ａ、１７０ａ 加圧ガイド面部、
１８ｂ、１９ｂ、１７０ｂ 送出ガイド部、
２０ トナー層成形部材用支持部（カム）、
２０ａ〜２０ｅ 嵌合固定部（調整穴）、
２２ 画像形成装置、
２３ 転写ベルトユニット、
２４ 給紙カセット、
２５ 給紙部、
２６ 本体カバー、
２８ サイドプレート。

Claims (12)

1. 静電潜像を担持する静電潜像担持体と、
   前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給して可視像を形成する現像部材と、
   前記現像部材に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
   現像剤を保持する現像剤収容筐体部と、
   前記現像剤収容筐体部と前記現像剤供給部材との間に設けられた現像剤層成形部材と
   を備えたことを特徴とする現像装置。
2. 前記現像剤層成形部材は、
   前記現像剤供給部材の表面に静電吸着された現像剤が前記現像剤供給部材の回転に従って圧縮方向に加圧されながら所定厚みの現像剤層に成形されるように導く加圧ガイド面部と、
   前記現像剤供給部材の表面の長手方向に前記現像剤層の所定厚み分の隙間寸法を有して、前記所定厚みに成形された現像剤層の表面を平滑化させて送出する送出ガイド部と
   を有することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記現像剤供給部材の表面の周方向の少なくとも一部は、前記現像装置の現像剤収容筐体部により、長手方向に所定の間隔寸法が維持されるように覆われており、
   前記現像剤層成形部材は、前記現像剤収容筐体部の内側表面上における前記現像剤供給部材と所定の間隔寸法で対向する位置の中で、前記現像剤供給部材の回転方向に最後となる位置の近傍に設けられる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 前記現像剤層成形部材は、前記現像剤収容筐体部と一体に形成される
   ことを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
5. 前記現像剤層成形部材は、前記現像剤収容筐体部の内側表面上に固着される
   ことを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
6. 前記現像剤層成形部材は、前記現像剤供給部材を担持する現像剤供給部材支持部材により支持される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
7. 前記現像剤供給部材が、その表面の長手方向の中央部が膨らんだ樽形の形状である場合に、
   前記現像剤層成形部材は、前記樽形の形状に沿って前記所定の隙間寸法を維持するように形成される
   ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の現像装置。
8. 前記現像剤供給部材が、その表面の長手方向の中央部が膨らんだ樽形の形状である場合に、
   前記現像剤層成形部材は、前記長手方向に平坦な直線形状とし、前記長手方向の中央部の前記所定の隙間寸法よりも両端部の前記所定の隙間寸法が大きくなるように形成される
   ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の現像装置。
9. 前記現像剤層成形部材は、前記現像剤供給部材を担持する現像剤供給部材支持部材に設けられた現像剤層成形部材用支持部より支持される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
10. 前記現像剤供給部材支持部材の現像剤層成形部材用支持部は、前記現像剤供給部材の表面と前記現像剤層成形部材との間の所定の隙間寸法が選択可能となる複数の嵌合固定部を有する
    ことを特徴とする請求項９に記載の現像装置。
11. 前記現像剤層成形部材の前記送出ガイド部は、前記隙間寸法が、長手方向に常に０．５ｍｍ以下となるように形成される
    ことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
12. 請求項１〜１１の何れかの現像装置と、
    前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する露光装置と、
    前記静電潜像担持体上の可視像を印刷媒体上に転写する転写装置と、
    前記印刷媒体上の可視像を定着させる定着装置と
    前記印刷媒体を搬送する搬送装置と
    を備える画像形成装置。

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