JP2009288471A - 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ローラと現像ブレードとの接触位置に対するトナー圧及びトナー量の均一化を図ることにより、画像品質の劣化を防止した画像形成装置の現像装置及びそれを備えた画像形成装置の提供を目的とする。
【解決手段】感光体にトナーを供給する現像ローラ４と、現像ローラ４にトナーを供給する供給ローラ５と、現像ローラ４の外周面に近接して、現像ローラ４上に形成されるトナーからなる層の厚みを所定の厚みに規制する現像ブレード７と、現像ローラ４と現像ブレード７との近接位置近傍であって供給ローラ５により供給されるトナーの流れ方向に対向する位置に、トナーの流れを規制するためのスペーサ１０とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式のプリンタ、複写機やファクシミリなどの現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式のプリンタ、複写機やファクシミリなどの画像形成装置では、像担持体としての感光体を帯電器により帯電させ、この感光体に画像情報に応じたレーザービームを照射することにより静電潜像を形成する。そして、この静電潜像に現像装置を用いて現像し、感光体上の静電潜像を現像剤としてのトナーにより顕像化し、感光体上のトナーの像を用紙へ転写して、定着させる（特許文献１参照。）。

図５は従来の画像形成装置の主要部を示す断面図、図６は図５のＢ部拡大図であって、トナーの動きを矢印により示した図である。図５において、トナーＴは、現像ホッパ６の内部に収納されている。トナーＴは、供給ローラ５が回転することにより、この供給ローラ５に近接配置された現像ローラ４に供給される。そして、この現像ローラ４からトナーＴが感光体１へ供給されることにより、感光体１上の静電潜像が顕像化される。

また、この種の現像装置では、現像ローラ４上に所望する厚みのトナーＴの層を形成するための現像ブレード７を備えている。現像ブレード７は、その先端に現像ローラ４に対して凸面をなす円弧面を有し、円弧面は現像ローラ４と接し、現像ローラ４との間のブレード線圧の安定化を図っている。

現像ローラ４の表面に付着したトナーＴは、現像ローラ４の回転動作により、現像ローラ４と現像ブレード７の円弧面との接触部まで搬送される。そして、安定したブレード線圧を有する現像ブレード７により薄層化されるとともに、さらに接触部において発生する摩擦力によって電荷を帯び、帯電量が増加する。このように薄層化され帯電量が増加したトナーＴは、現像ローラ４へ印加されたバイアスと、接地された感光体１との電位差により、現像ローラ４から感光体１へ転移付着し、可視像を形成する。

そして、感光体１へ転移付着されなかった現像ローラ４上に残ったトナーＴは、供給ローラ５の回転運動により供給ローラ５の表面で剥ぎ落とされ、同時に供給ローラ５の回転運動により搬送された帯電量が低いトナーＴが現像ローラ４の表面に付着する。ここで剥ぎ落とされたトナーＴは、供給ローラ５近傍で回転運動をしている攪拌機９により、帯電量が低いトナーＴと攪拌され、電荷を放出して均一化される。また、攪拌機９近傍のトナーＴは、攪拌機９により現像ローラ４の軸方向にも往復流を与えられて攪拌され、現像ローラ４の軸方向においても帯電量が均一な状態が保たれている。
特開２００７−２４０５８２号公報

しかしながら、このような現像装置であっても、現像装置内の攪拌状態やユーザの印字位置の偏りなどによって、トナー消費量が部分的に異なることがある。このようにトナー消費量が部分的に偏っている場合、現像ローラ４と現像ブレード７との接触位置へ上手くトナーが供給されず、空洞ができてしまい、トナーＴの瞬間的な枯渇が発生しやすくなる。

このように、トナーＴの瞬間的な枯渇が発生すると、現像ローラ４と現像ブレード７とがトナーＴを介さずに直接接触することになるため、この接触部の温度が上昇し、現像ブレード７の表面にトナーＴが溶着して、著しい画像劣化を引き起こす。

そこで、本発明においては、現像ローラと現像ブレードとの接触位置に対するトナー圧及びトナー量の均一化を図ることにより、画像品質の劣化を防止した画像形成装置の現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、感光体にトナーを供給する現像ローラと、現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、現像ローラの外周面に近接して、現像ローラ上に形成されるトナーからなる層の厚みを所定の厚みに規制する現像ブレードと、現像ローラと現像ブレードとの近接位置近傍であって供給ローラにより供給されるトナーの流れ方向に対向する位置に、トナーの流れを規制するためのスペーサとを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、現像ローラと現像ブレードとの近接位置近傍であって供給ローラにより供給されるトナーの流れ方向に対向する位置に設けたスペーサにより、トナーの流れを規制して動きを一旦受け止めることにより、接触位置に対するトナー圧及びトナー量の均一化を図ることができ、画像品質の劣化を防止した画像形成装置の現像装置及びそれを備えた画像形成装置が得られる。

本願の第１の発明は、感光体にトナーを供給する現像ローラと、現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、現像ローラの外周面に近接して、現像ローラ上に形成されるトナーからなる層の厚みを所定の厚みに規制する現像ブレードと、現像ローラと現像ブレードとの近接位置近傍であって供給ローラにより供給されるトナーの流れ方向に対向する位置に、トナーの流れを規制するためのスペーサとを備えた画像形成装置の現像装置である。この発明によれば、現像ローラと現像ブレードとの近接位置近傍であって供給ローラにより供給されるトナーの流れ方向に対向する位置に設けたスペーサにより、トナーの流れを規制して動きを一旦受け止めることにより、接触位置に対するトナー圧及びトナー量の均一化を図ることができ、画像品質の劣化を防止した画像形成装置の現像装置及びそれを備えた画像形成装置が得られる。

本願の第２の発明は、前記スペーサが、弾性体であることを特徴とする。これにより、スペーサによりトナーの流れを規制する際に、このスペーサの周囲のトナー圧の変動をこのスペーサにより吸収することが可能となり、トナー圧の変動が現像ブレードに過度に伝わるのを防止して、画像品質の劣化を防止することができる。

本願の第３の発明は、前記スペーサが、現像ブレード上に固定されたものであることを特徴とする。スペーサを現像ブレード上に固定することにより、スペーサを現像ローラと現像ブレードとの近接位置近傍であって供給ローラにより供給されるトナーの流れ方向に対向する位置に容易に配置することが可能となる。

本願の第４の発明は、前記現像装置を備えた画像形成装置であり、除電シートと現像ローラとの接触部分においてトナーが受けるストレスが低減され、現像ローラの傷付けが防止された画像形成装置が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態における画像形成装置の主要部を示す断面図、図２は図１のＡ部拡大図である。

図１において、本実施の形態における画像形成装置は、像担持体としての感光体１と、感光体１の表面を帯電させる帯電器２と、感光体１に画像情報に応じたレーザービームＬを照射することにより形成された静電潜像を、現像剤としてのトナーＴにより顕像化させる現像装置３とを備える。感光体１上に顕像化されたトナーＴの像は、用紙へ転写して、定着させる。

現像装置３は、トナーＴを感光体１へ供給する現像ローラ４と、トナーＴを現像ローラ４へ供給する供給ローラ５とを備える。現像ローラ４及び供給ローラ５は、それぞれ現像ホッパ６に回転可能に軸支されている。また、トナーＴは現像ホッパ６の内部に収納されている。

現像ローラ４の近傍には、現像ローラ４上に形成されるトナーＴからなる層の厚みを規制する現像剤規制部材である現像ブレード７が設けられている。また、現像ローラ４の側方には、現像ローラ４に接触して、この現像ローラ４上のトナーをある一定量除電する導電性の除電シート８が設けられている。また、供給ローラ５の上方には、現像ホッパ６内のトナーＴを攪拌する攪拌機９が設けられている。

また、図２に示すように、現像ブレード７上には、トナーＴの流れを規制するためのスポンジ製のスペーサ１０が固定されている。スペーサ１０は、現像ローラ４と供給ローラ５との接触位置の上側近傍に形成される空間Ｓに、現像ローラ４の上方から覆い被さるように設けられた断面５角形の柱状体である。このスペーサ１０の１面１０ａは、スペーサ１０との接続面であり、接着剤によりスペーサ１０に固定されている。また、この１面１０ａに略直交する面１０ｂは、空間Ｓに対向する面である。また、スペーサ１０の上面１０ｃは、略水平面となっている。

図３は図２のＡ部拡大図のトナーの動きを矢印により示した図、図４は図３の右斜め上方からみた斜視図である。

図３に示すように、供給ローラ５の回転に伴って現像ローラ４へ向かって矢印Ａで示すように供給されるトナーＴは、空間Ｓに入ると、このトナーＴの流れ方向に対向する位置に配置されたスペーサ１０により流れが規制され、矢印Ｂで示すように動きが一旦受け止められる。そして、この空間Ｓ内でトナーＴに圧力が高まると、トナーＴは図４に矢印Ｂ₁，Ｂ₂で示すように現像ローラ４の軸方向に分散されていく。

これにより、トナーＴはトナー圧及びトナー量が現像ローラ４の表面上で均一化され、矢印Ｃで示すように現像ローラ４へ供給されるとともに、一部は矢印Ｄで示すようにスペーサ１０と供給ローラ５との間から攪拌機９の方へ流出し、攪拌機９により攪拌される。

つまり、トナーＴはスペーサ１０により流れが規制されることで、供給ローラ５と現像ローラ４とスペーサ１０で囲まれた空間Ｓ内から上方へ逃げにくくなり、所定の量及び所定の圧力のトナーＴが常に現像ブレード７と現像ローラ４との接触部に溜まるようになるので、瞬間的なトナーＴの枯渇が防止される。また、空間Ｓに溜まったトナーＴは常に補充され、一定の圧力を超える分量だけスペーサ１０から上方へ若しくは横方向（紙面垂直方向（図４の矢印Ｂ₁，Ｂ₂方向）に漏出することで、空間Ｓには常時所定の圧力のトナーＴが存在し、また均一になりやすく、部分的な印字により局所的にトナーＴが減少しても、左右からのトナーＴの補給が期待できる。

このように、本実施の形態における現像装置３では、現像ローラ４と現像ブレード７との近接位置近傍であって供給ローラ５により供給されるトナーＴの流れ方向に対向する位置、若しくは供給ローラ５から現像ローラ４に供給されたトナーＴの流れを堰き止める位置に設けられたスペーサ１０により、トナーＴの流れが規制され、動きが一旦受け止められることにより、接触位置に対するトナー圧及びトナー量の均一化が図られるので、画像品質の劣化が防止される。

また、スペーサ１０は、弾性体であるスポンジにより形成されているので、このスペーサ１０によりトナーＴの流れを規制する際に、このスペーサ１０の周囲のトナー圧の変動がこのスペーサ１０により吸収される。したがって、この現像装置３では、トナー圧の変動が現像ブレード７に過度に伝わることが防止されており、画像品質の劣化が防止されている。

なお、本実施の形態における現像装置３では、スペーサ１０が現像ブレード７上に固定されているので、スペーサ１０の配置が容易であり、部品点数が少なくなっているが、スペーサ１０は現像ブレード７上以外の場所に固定しても良い。

また、本実施の形態におけるスペーサ１０は断面５角形としているが、このスペーサ１０の形状はこれ以外の形状とすることも可能である。

更に、本実施の形態では、スペーサ１０を現像ブレード７に固着するなどして形成しているが、例えば、現像ブレード７を折り曲げ、現像ローラ７自体でスペーサ１０と同等の形状とすることも可能である。

要するに、スペーサ１０は空間Ｓに入ったトナーＴの動きを一旦受け止めて、この空間Ｓ内でトナーＴの圧力を高めて、図４に矢印Ｂ₁，Ｂ₂で示すように現像ローラ４の軸方向に分散させる形状であれば良い。

本発明は、電子写真方式のプリンタ、複写機やファクシミリなどの画像形成装置の現像装置及びそれを備えた画像形成装置として有用であり、特に、現像ローラと現像ブレードとの接触位置に対するトナー圧及びトナー量の均一化を図ることにより、画像品質の劣化を防止した画像形成装置の現像装置及びそれを備えた画像形成装置として好適である。

また、プリンタ、コピー装置等の印字装置、スキャナ等の読取装置、ファックス等の通信装置その他ネットワーク接続機器等のいずれかを含む事務機器に好適である。

本発明の実施の形態における画像形成装置の主要部を示す断面図 図１のＡ部拡大図 図２のＡ部拡大図のトナーの動きを矢印により示した図 図３の右斜め上方からみた斜視図 従来の画像形成装置の主要部を示す断面図 図５のＢ部拡大図であって、トナーの動きを矢印により示した図

符号の説明

Ｔ トナー
Ｌ レーザービーム
１ 感光体
２ 帯電器
３ 現像装置
４ 現像ローラ
５ 供給ローラ
６ 現像ホッパ
７ 現像ブレード
８ 除電シート
９ 攪拌機
１０ スペーサ

Claims (5)

1. 感光体にトナーを供給する現像ローラと、
   前記現像ローラに前記トナーを供給する供給ローラと、
   前記現像ローラの外周面に近接して、前記現像ローラ上に形成される前記トナーからなる層の厚みを所定の厚みに規制する現像ブレードと、
   前記現像ローラと現像ブレードとの近接位置近傍であって前記供給ローラにより供給されるトナーの流れ方向に対向する位置に、前記トナーの流れを規制するためのスペーサと
   を備えた画像形成装置の現像装置。
2. 前記スペーサは、弾性体であることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 前記スペーサは、前記現像ブレード上に固定されたものである請求項１記載の現像装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の現像装置を備えた画像形成装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の現像装置または画像形成装置を備える事務機器。

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