JP2017219667A - 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー受け部材に堆積したトナーを効率良く回収可能な現像装置を提供する。【解決手段】現像装置は、現像ローラーと、トナー供給ローラーと、規制ブレードと、ケーシングと、トナー受け支持部材と、トナー受け部材と、振動発生手段と、を備える。トナー受け支持部材は、ケーシング内に配置され、規制ブレードと像担持体との間において現像ローラー又はトナー供給ローラーと対向する。トナー受け部材は、トナー受け支持部材の長手方向に沿って配置され現像ローラーから落下するトナーを受けるトナー受け面を有する。振動発生手段は、非画像形成時に２０Ｈｚ以上５０Ｈｚ以下の振動周波数で振動期間と停止期間とを交互に繰り返してトナー受け部材を振動させる。【選択図】図１１

Description

本発明は、像担持体に現像剤を供給する現像装置およびそれを備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、原稿画像から読み取られた画像情報、或いはコンピューター等の外部機器から伝送等された画像情報に基づく光を像担持体（感光体ドラム）の周面に照射して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像装置からトナーを供給してトナー像を形成させた後、当該トナー像を用紙に転写する。転写処理後の用紙は、トナー像の定着処理が施されたのち外部へ排出される。

ところで、近年、画像形成装置において、カラー印刷化や高速処理化の進行に伴い装置構成が複雑になると共に、高速処理化に対応するべく現像装置内でのトナー攪拌部材の高速回転が余儀なくされる。特に、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を用い、現像剤を担持する磁気ローラー（トナー供給ローラー）と、トナーのみを担持する現像ローラーとを用いる現像方式では、現像ローラーと磁気ローラーとの対向部分においては、磁気ローラー上に形成された磁気ブラシによって、トナーのみが現像ローラーに担持され、更に現像ローラーから現像に使用されなかったトナーが引き剥がされる。そのため、現像ローラーと磁気ローラーとの対向部分の近傍においてトナーの飛散が発生し易くなり、現像装置内で浮遊するトナーが穂切りブレード（規制ブレード）周辺で堆積し、堆積したトナーが凝集して現像ローラーに付着すると、トナー落ちとなって画像不具合が発生するおそれがある。

そこで、例えば特許文献１には、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を用い、現像剤を担持する磁気ローラーと、トナーのみを担持する現像ローラーとを用いる現像装置において、現像ローラー又は磁気ローラーと対向するトナー受け支持部材と、トナー受け支持部材の長手方向に沿って配置され現像ローラーから落下するトナーを受けるトナー受け部材と、トナー受け部材を振動させる振動発生手段と、を設けた現像装置が開示されている。

また、特許文献２には、トナー受け支持部材の長手方向両端部に、トナー受け部材と所定の間隔を隔ててシート状の振動調整部材を配置した現像装置が開示されている。この現像装置では、トナー受け部材が振動したとき振動調整部材に接触することにより、トナー受け部材の自由端が弧を描くように撓みながら波打つように振動してトナー受け部材の自由端側に堆積したトナーを支点側に移動させる。

特開２０１２−２０８４６９号公報 特開２０１４−６４１１号公報

ところで、トナー受け部材に堆積したトナーは劣化して帯電能力が低下しているため、流動性が悪くなる。また、画像形成装置の使用環境や現像装置内のトナー消費量等によってもトナーの流動性が変化する。そのため、特許文献１、２のように、トナー受け部材を一定時間振動させるだけでは十分なトナー回収効果が得られないという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、トナー受け部材に堆積したトナーを効率良く回収可能な現像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、現像ローラーと、トナー供給ローラーと、規制ブレードと、ケーシングと、トナー受け支持部材と、トナー受け部材と、振動発生手段と、を備えた現像装置である。現像ローラーは、静電潜像が形成される像担持体と対向して配置され、像担持体との対向領域において像担持体にトナーを供給する。トナー供給ローラーは、現像ローラーと対向して配置され、現像ローラーとの対向領域において現像ローラーにトナーを供給する。規制ブレードは、トナー供給ローラーに所定の間隔を隔てて対向配置される。ケーシングは、現像ローラー、トナー供給ローラー、及び規制ブレードを収容する。トナー受け支持部材は、ケーシング内に配置され、規制ブレードと像担持体との間において現像ローラー又はトナー供給ローラーと対向する。トナー受け部材は、トナー受け支持部材の長手方向に沿って配置され現像ローラーから落下するトナーを受けるトナー受け面を有する。振動発生手段は、非画像形成時に２０Ｈｚ以上５０Ｈｚ以下の振動周波数で振動期間と停止期間とを交互に繰り返してトナー受け部材を振動させる。

本発明の第１の構成によれば、振動発生手段が２０Ｈｚ以上５０Ｈｚ以下の振動周波数で振動期間と停止期間とを交互に繰り返してトナー受け部材を振動させることにより、耐久期間の初期から終期に亘ってトナー受け部材上に堆積したトナーを効率よく振るい落とすことができる。従って、トナー落ちによる画像不良の発生を効果的に抑制することができる。

本発明の現像装置３ａ〜３ｄが搭載されたカラープリンター１００の概略構成図 カラープリンター１００に搭載される本発明の一実施形態に係る現像装置３ａの側面断面図 現像装置３ａに用いられるトナー受け支持部材３５を現像容器２０の内側から見た斜視図 トナー受け支持部材３５を構成する支持部材本体３６の斜視図 トナー受け支持部材３５を構成するトナー受け部材３７を裏面側から見た斜視図 トナー受け部材３７に装着される振動発生装置４０の内部構造を示す斜視図 振動モーター４３の正面図 振動モーター４３を加振ウェイト５０側から見た側面図 現像装置３ａのトナー受け支持部材３５周辺の側面断面図であって、振動モーター４３付近の断面を示す図 図９におけるトナー受け支持部材３５の部分拡大図 本発明の現像装置３ａ〜３ｄにおける振動モーター４３の作動パターンの一例を示すグラフ トナー供給ローラー３０と現像ローラー３１の配置を逆にした本発明の現像装置３ａを示す側面断面図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の現像装置３ａ〜３ｄが搭載された画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラープリンターについて示している。カラープリンター１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。

これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄがそれぞれ配設されており、さらに図１において時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、トナーコンテナ４ａ〜４ｄによりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤ともいう）が所定量充填されており、現像装置３ａ〜３ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に現像剤中のトナーが供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等はクリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。

トナー像が転写される転写紙Ｐは、画像形成装置１００内の下部に配置された用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して転写紙Ｐが所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送される。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは定着部１３へと搬送される。

定着部１３に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラー対１３ａにより加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、そのまま（或いは分岐部１４によって反転搬送路１８に振り分けられ、両面に画像が形成された後）排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。

図２は、カラープリンター１００に搭載される現像装置３ａの側面断面図である。なお、図２は図１の背面側から見た状態を示しており、現像装置３ａ内の各部材の配置は図１と左右が逆になっている。また、以下の説明では図１の画像形成部Ｐａに配置される現像装置３ａを例示するが、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄに配置される現像装置３ｂ〜３ｄの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。

図２に示すように、現像装置３ａは、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤（以下、単に現像剤と呼ぶ）が収納される現像容器（ケーシング）２０を備えており、現像容器２０は仕切壁２０ａによって攪拌搬送室２１、供給搬送室２２に区画されている。攪拌搬送室２１及び供給搬送室２２には、トナーコンテナ４ａ（図１参照）から供給されるトナー（正帯電トナー）をキャリアと混合して攪拌し、帯電させるための攪拌搬送スクリュー２５ａ及び供給搬送スクリュー２５ｂがそれぞれ回転可能に配設されている。

そして、攪拌搬送スクリュー２５ａ及び供給搬送スクリュー２５ｂによって現像剤が攪拌されつつ軸方向（図２の紙面と垂直な方向）に搬送され、仕切壁２０ａの両端部に形成された不図示の現像剤通過路を介して攪拌搬送室２１、供給搬送室２２間を循環する。即ち、攪拌搬送室２１、供給搬送室２２、現像剤通過路によって現像容器２０内に現像剤の循環経路が形成されている。

現像容器２０は図２の右斜め上方に延在しており、現像容器２０内において供給搬送スクリュー２５ｂの上方にはトナー供給ローラー３０（現像剤担持体）が配置され、トナー供給ローラー３０の右斜め上方には現像ローラー３１が対向配置されている。そして、現像ローラー３１は現像容器２０の開口側（図２の右側）において感光体ドラム１ａ（図１参照）に対向しており、それぞれの回転軸周りに関してトナー供給ローラー３０、現像ローラー３１は図２において反時計回り方向に回転する。

攪拌搬送室２１には、攪拌搬送スクリュー２５ａと対面してトナー濃度センサー２８が配置されている。トナー濃度センサー２８は、現像剤中のキャリアに対するトナーの割合（Ｔ／Ｃ）を検知するものであり、例えば、現像容器２０内における現像剤の透磁率を検出する透磁率センサーが用いられる。本実施形態においては、トナー濃度センサー２８により現像剤の透磁率を検出し、その検出結果に相当する電圧値を後述する制御部（図示せず）に出力するよう構成されており、制御部によってトナー濃度センサー２８の出力値からトナー濃度が決定されるようになっている。制御部は、決定されたトナー濃度に応じてトナー補給モーター（図示せず）に制御信号を送信し、トナーコンテナ４ａからトナー補給口（図示せず）を介して攪拌搬送室２１に所定量のトナーが補給されるようになっている。

トナー供給ローラー３０は、図２において反時計回り方向に回転する非磁性の回転スリーブと、回転スリーブに内包される複数の磁極を有する固定マグネット体で構成されている。

現像ローラー３１は、図２において反時計回り方向に回転する円筒状の現像スリーブと、現像スリーブ内に固定された現像ローラー側磁極で構成されており、トナー供給ローラー３０と現像ローラー３１とはその対面位置（対向位置）において所定のギャップをもって対向している。現像ローラー側磁極は、固定マグネット体の対向する磁極（主極）と異極性である。

また、現像容器２０には穂切りブレード３３がトナー供給ローラー３０の長手方向（図２の紙面と垂直な方向）に沿って取り付けられており、穂切りブレード３３は、トナー供給ローラー３０の回転方向（図２の反時計回り方向）において、現像ローラー３１とトナー供給ローラー３０との対向位置よりも上流側に位置付けられている。そして、穂切りブレード３３の先端部とトナー供給ローラー３０表面との間には僅かな隙間（ギャップ）が形成されている。

現像ローラー３１には、直流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＤＣ）という）及び交流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＡＣ）という）が印加され、トナー供給ローラー３０には、直流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＤＣ）という）及び交流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＡＣ）という）が印加されている。これらの直流電圧及び交流電圧は、現像バイアス電源からバイアス制御回路（いずれも図せず）を経由して現像ローラー３１及びトナー供給ローラー３０に印加される。

前述のように、攪拌搬送スクリュー２５ａ及び供給搬送スクリュー２５ｂによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器２０内の攪拌搬送室２１及び供給搬送室２２を循環してトナーを帯電させ、供給搬送スクリュー２５ｂによって現像剤がトナー供給ローラー３０に搬送される。そして、トナー供給ローラー３０上に磁気ブラシ（図示せず）を形成し、トナー供給ローラー３０上の磁気ブラシは穂切りブレード３３によって層厚規制された後、トナー供給ローラー３０と現像ローラー３１との対向部分に搬送され、トナー供給ローラー３０に印加されるＶｍａｇ（ＤＣ）と現像ローラー３１に印加されるＶｓｌｖ（ＤＣ）との電位差ΔＶ、及び磁界によって現像ローラー３１上にトナー薄層を形成する。

現像ローラー３１上のトナー層厚は現像剤の抵抗やトナー供給ローラー３０と現像ローラー３１との回転速度差等によっても変化するが、ΔＶによって制御することができる。ΔＶを大きくすると現像ローラー３１上のトナー層は厚くなり、ΔＶを小さくすると薄くなる。現像時におけるΔＶの範囲は一般的に１００Ｖ〜３５０Ｖ程度が適切である。

トナー供給ローラー３０上の磁気ブラシとの接触によって現像ローラー３１上に形成されたトナー薄層は、現像ローラー３１の回転によって感光体ドラム１ａと現像ローラー３１との対向部分（対向領域）に搬送される。現像ローラー３１にはＶｓｌｖ（ＤＣ）及びＶｓｌｖ（ＡＣ）が印加されているため、感光体ドラム１ａとの間の電位差によってトナーが飛翔し、感光体ドラム１ａ上の静電潜像が現像される。

現像に用いられずに残ったトナーは、再度現像ローラー３１とトナー供給ローラー３０との対向部分に搬送され、トナー供給ローラー３０上の磁気ブラシによって回収される。そして、磁気ブラシは固定マグネット体の同極部分でトナー供給ローラー３０から引き剥がされた後、供給搬送室２２内に落下する。

その後、トナー濃度センサー２８の検知結果に基づいてトナー補給口（不図示）から所定量のトナーが補給され、供給搬送室２２及び攪拌搬送室２１を循環する間に再び適正なトナー濃度で均一に帯電された二成分現像剤となる。この現像剤が再び供給攪拌スクリュー２５ｂによりトナー供給ローラー３０上に供給されて磁気ブラシを形成し、穂切りブレード３３へ搬送される。

現像容器２０における図２の右側壁において現像ローラー３１の近傍には、現像容器２０の内側に突出する断面三角形状のトナー受け支持部材３５が設けられている。図２に示すように、トナー受け支持部材３５は現像容器２０の長手方向（図２の紙面と垂直な方向）に沿って配置されており、トナー受け支持部材３５の上面はトナー供給ローラー３０及び現像ローラー３１に対向するとともに、現像ローラー３１からトナー供給ローラー３０方向に向かって下方に傾斜する壁部を構成している。トナー受け支持部材３５の上面には長手方向に沿って、現像ローラー３１から引き剥がされて落下するトナーを受けるトナー受け部材３７が取り付けられている。

図３は、現像装置３ａ〜３ｄに用いられるトナー受け支持部材３５を現像容器２０の内側（図２の左側）から見た斜視図、図４は、トナー受け支持部材３５を構成する支持部材本体３６の斜視図、図５は、トナー受け支持部材３５を構成するトナー受け部材３７をトナー受け支持部材３５の内側から見た斜視図である。なお、図４では支持部材本体３６をトナー受け部材３７の装着方向から見た状態を示している。

トナー受け支持部材３５は、樹脂製の支持部材本体３６と、支持部材本体３６に揺動可能に支持される板金製のトナー受け部材３７と、トナー受け部材３７の長手方向の略中央部に付設される振動発生装置４０とを有する。支持部材本体３６には、トナー受け部材３７を装着したとき振動発生装置４０が収納される収納部３６ａが形成されている。

また、支持部材本体３６の上端にはフィルム状のシール部材４４が設けられている。シール部材４４は、先端部が感光体ドラム１ａの表面に接触するように支持部材本体３６の長手方向（図３の左右方向）に延在しており、現像容器２０（図２参照）内のトナーが外部に漏出しないように遮蔽する機能を有している。

トナー受け部材３７は、長手方向に沿って屈曲部３７ａが形成された屈曲形状であり、屈曲部３７ａを挟んで現像ローラー３１（図２参照）に対向するトナー受け面３７ｂと、トナー供給ローラー３０に対向する略垂直なトナー落下面３７ｃとに区画される。トナー受け部材３７の長手方向の一端側には、トナー受け部材３７を接地（アース）する接点バネ４８が係合する係合部３８が形成されている。接点バネ４８の下端部は導電性のバネ受け部材（図示せず）を介して穂切りブレード３３（図２参照）に接触する。トナー受け部材３７の長手方向略中央部には、振動発生装置４０を保持する一対の保持爪３９ａを有する保持部３９が形成されている。振動発生装置４０には、振動モーター４３（図６参照）の駆動を制御するための回路や電子部品（図示せず）が実装された基板４５がビス４６によって固定されている。

トナー受け部材３７の表面（現像ローラー３１又はトナー供給ローラー３０との対向面）にはシート部材４１ａ、４１ｂが貼り付けられている。シート部材４１ａ、４１ｂは、トナー受け部材３７へのトナー付着を抑制するために、トナー受け部材３７よりもトナーが付着し難い材質で形成されている。シート部材４１ａ、４１ｂの材質としては、例えばフッ素樹脂製シート等が挙げられる。

図６は、振動発生装置４０の斜視図である。なお、図６では振動発生装置４０の内部が見えるように、モーター取付ホルダー４２から基板４５（図５参照）を取り外した状態を示している。振動発生装置４０は、モーター取付ホルダー４２と振動モーター４３とを含み、モーター取付ホルダー４２には振動モーター４３を保持するモーター保持部４２ａ、ビス４６が締結されるビス穴４２ｂが形成されている。振動モーター４３の出力軸４３ａには加振用ウェイト５０が固定されている。振動発生装置４０をトナー受け部材３７に取り付けたとき、振動モーター４３の出力軸４３ａがトナー受け部材３７の長手方向に沿うように固定されている。また、モーター取付ホルダー４２には振動モーター４３に電力を供給するためのリード線（図示せず）が接続されている。

図７は、振動モーター４３の正面図であり、図８は、振動モーター４３を加振用ウェイト５０側から見た側面図である。加振用ウェイト５０は、振動モーター４３の出力軸４３ａ方向（図７の右方向）から見ると、図８に示すように円板の一部に切り欠き５０ａが形成されたカム形状をなしており、出力軸４３ａに対し非対称な形状となっている。出力軸４３ａが所定以上の速度で回転するとき、切り欠き部５０ａに作用する遠心力は他の部分に比べて小さいため、加振用ウェイト５０には不均一な遠心力が加わる。この遠心力が出力軸４３ａに伝達されることにより、振動モーター４３が振動する。なお、加振用ウェイト５０の形状はカム形状に限定されず、出力軸４３ａに対し重心がずれるような任意の形状とすることができる。

図９は、本実施形態の現像装置３ａに用いられるトナー受け支持部材３５の振動モーター４３付近の断面（図３のＸＸ′矢視断面）構造を示す側面断面図、図１０は、図９におけるトナー受け支持部材３５の部分拡大図である。

図９及び図１０に示すように、トナー受け部材３７はトナー供給ローラー３０側の端縁３７ｄのみが支持部材本体３６に当接しており、反対側（感光体ドラム１ａ側）の端縁３７ｅは自由端となっている。そして、トナー受け面３７ｂの幅方向（図９の左右方向）の略中央部は振動発生装置４０を介して支持部材本体３６に支持されている。これにより、トナー受け部材３７は端縁３７ｄを支点として揺動可能に構成されている。また、振動モーター４３は、出力軸４３ａがトナー受け部材３７の長手方向と略平行になるように配置されている。

トナー受け部材３７は現像ローラー３１に対向するトナー受け面３７ｂがトナー供給ローラー３０側から感光体ドラム１ａ側に向かって上り勾配となるように傾斜し、トナー供給ローラー３０に対向するトナー落下面３７ｃが略垂直になるように配置されている。

シート部材４１ａは穂切りブレード３３側の支持部材本体３６とトナー受け部材３７との境界を含むトナー受け部材３７表面（トナー落下面３７ｃ）を覆うように貼り付けられている。また、シート部材４１ｂはシール部材４４側の支持部材本体３６とトナー受け部材３７との境界、係合部３８、及び保持部３９（図５参照）を含むトナー受け面３７ｂの全域を覆うように貼り付けられている。シート部材４１ａ、４１ｂは、トナー受け面３７ｂ、トナー落下面３７ｃへのトナーの付着を抑制するとともに、トナー受け支持部材３５とトナー受け部材３７との境界からのトナーの漏出、トナー受け支持部材３５の内部へのトナーの進入や、トナーの進入に起因する振動モーター４３の動作不良を防止する。

非画像形成時に振動モーター４３の出力軸４３ａを高速回転（例えば１０，０００ｒｐｍ程度）させることにより、加振用ウェイト５０も出力軸４３ａと共に高速回転する。このとき、加振用ウェイト５０には不均一な遠心力が加わるため、出力軸４３ａを介して振動モーター４３及びモーター取付ホルダー４２を含む振動発生装置４０が振動する。そして、振動発生装置４０が取り付けられたトナー受け部材３７も振動する。具体的には、トナー受け部材３７のトナー受け面３７ｂは端縁３７ｄを支点として端縁３７ｅに向かうにつれて振幅が大きくなるように振動する。

トナー受け面３７ｂの振動により、図１０に示すように、トナー受け面３７ｂに堆積したトナーＴはトナー受け面３７ｂの傾斜に沿って下方（図１０の白矢印方向）に滑り落ち、略垂直なトナー落下面３７ｃとトナー供給ローラー３０とで挟まれた領域Ｒに自由落下する。領域Ｒに落下したトナーの一部は、そのまま穂切りブレード３３とトナー供給ローラー３０の隙間を通過して供給搬送室２２内に落下する。

図１１は、本発明の現像装置３ａ〜３ｄにおける振動モーター４３の作動パターンの一例を示すグラフである。図１１に示す例では、振動モーター４３の振動周波数（１秒当たりの振動回数）を５０Ｈｚとし、１パルス（２０ｍｓｅｃ）毎にＯＮ、ＯＦＦを繰り返している。このように、所定の周期でＯＮ（振動期間）とＯＦＦ（停止期間）を繰り返すように振動モーター４３を振動させることにより、トナー受け部材３７に堆積した劣化して流動性の低下したトナーを効率良く振るい落とすことができる。

振動モーター４３の振動周波数が２０Ｈｚよりも小さい場合、トナー受け部材３７の振動が弱過ぎてトナー受け部材３７に堆積したトナーを十分に振るい落とすことができない。一方、振動モーター４３の振動周波数が５０Ｈｚよりも大きい場合は、耐久印字後の流動性の低下した劣化トナーに対して振動が速くなり過ぎてしまい、トナー受け部材３７に堆積した劣化トナーの振るい落とし効果が低下する。従って、振動モーター４３の振動周波数は２０Ｈｚ以上５０Ｈｚ以下の範囲が好ましい。

また本実施形態では、領域Ｒに落下したトナーを供給搬送室２２へ戻すために、非画像形成時に現像ローラー３１およびトナー供給ローラー３０を画像形成時とは逆方向（図９の時計回り方向）に回転（逆回転）させる。トナー供給ローラー３０を逆回転させることにより、領域Ｒに落下して穂切りブレード３３の先端に堆積したトナーはトナー供給ローラー３０の磁気ブラシによって掻き取られ、トナー供給ローラー３０の表面に連れ回りしてトナー供給ローラー３０と穂切りブレード３３との隙間を通過し、固定マグネット体の同極部分でトナー供給ローラー３０から引き剥がされた後、供給搬送室２２へ強制的に戻される。

現像ローラー３１およびトナー供給ローラー３０を逆回転させる場合、トナー供給ローラー３０に形成される磁気ブラシの穂が長くなるように穂切りブレード３３と対向する固定マグネット体の磁極（規制極）の磁力や配置を調整することで、穂切りブレード３３の先端に堆積したトナーの掻き取り効果が高くなる。また、現像ローラー３１およびトナー供給ローラー３０を逆回転させると、攪拌搬送スクリュー２５ａおよび供給搬送スクリュー２５ｂも逆回転するため、現像容器２０内の現像剤がトナー補給口から溢出したり、現像容器２０内で現像剤の偏りが発生してトナー濃度センサー２８のノイズが発生したりするおそれがある。そのため、現像ローラー３１およびトナー供給ローラー３０を逆回転させた後は、現像ローラー３１およびトナー供給ローラー３０を一定時間順回転させることが好ましい。

本実施形態では、振動モーター４３の出力軸４３ａを、出力軸４３ａのトナー受け部材３７に対向する側の外周面が、トナー受け部材３７の自由端（端縁３７ｅ）から支点（端縁３７ｄ）に向かって移動する方向（図１０の反時計回り方向）に回転させている。出力軸４３ａをこの方向に回転させることで、トナー受け部材３７はトナー受け面３７ｂに堆積したトナーを端縁３７ｅ側から端縁３７ｄ側に移動させるように振動する。

一方、出力軸４３ａを逆方向（図１０の時計回り方向）に回転させた場合は、トナー受け部材３７の振動によってトナーを端縁３７ｄ側から端縁３７ｅ側にせり上がるように移動させてしまうため、トナー受け面３７ｂに堆積したトナーが滑り落ちない。従って、本実施形態のように振動モーター４３の出力軸４３ａを回転させることで、トナー受け面３７ｂに堆積したトナーを下り勾配に沿って領域Ｒへ効果的に落下させることができる。

トナー受け部材３７を振動させるタイミングとしては、印字動作の終了毎に行っても良いし、印字枚数が所定枚数に到達した時点や現像装置３ａ内の温度が所定以上になった時点等、所定のタイミングで行うようにしても良い。また、トナー受け部材３７を振動させるタイミングと現像ローラー３１およびトナー供給ローラー３０を順回転（または逆回転）させるタイミングは同じでも異なっていても良い。また、所定の印字枚数に到達する毎にトナー受け部材３７を振動させることにより、印字枚数に応じてトナー受け部材３７の振動が自動的に実行される。従って、ユーザー自身がトナー受け部材３７の振動を手動で設定する必要がなくなり、設定ミスや設定忘れ、或いは不必要な振動の実行を回避することができる。

ところで、トナー受け部材３７を振動させる際に、トナー供給ローラー３０および現像ローラー３１を順回転させることもできる。トナー供給ローラー３０を順回転させることにより、トナー受け面３７ｂから領域Ｒに落下したトナーの一部は、トナー供給ローラー３０上の磁気ブラシに付着する。トナー供給ローラー３０上の磁気ブラシに付着しなかった残りのトナーはトナー供給ローラー３０と穂切りブレード３３との隙間を通過して供給搬送室２２内に落下する。

なお、現像ローラー３１およびトナー供給ローラー３０を順回転させることにより、トナー供給ローラー３０の磁気ブラシに付着したトナーの一部は現像ローラー３１上に移動する。しかし、非画像形成時には現像ローラー３１にＶｓｌｖ（ＤＣ）が印加されていないため、現像ローラー３１と感光体ドラム１ａとの間の電位差は０となる。従って、現像ローラー３１の回転により、トナーが現像ローラー３１の表面に付着した状態で感光体ドラム１ａとの対向部分を通過しても、感光体ドラム１ａ側にトナーが移動するおそれはない。

また、トナー受け部材３７を振動させる際に、トナー供給ローラー３０にはＶｍａｇ（ＤＣ）を印加せずに現像ローラー３１にトナーと同極性のＶｓｌｖ（ＤＣ）を印加してもよい。このようにすれば、現像ローラー３１からトナー供給ローラー３０にトナーが移動する方向の電位差が発生するため、トナー受け部材３７から振るい落とされてトナー供給ローラー３０に付着したトナーが現像ローラー３１に移動する現象を効果的に抑制することができる。

トナー受け部材３７を振動させる際に現像ローラー３１およびトナー供給ローラー３０を順回転させる場合は、振動モーター４３の駆動が終了した後、現像ローラー３１およびトナー供給ローラー３０を一定時間継続して回転させる必要がなくなる。従って、トナー回収モードの実行時間を短縮することができる。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態に示したトナー受け支持部材３５やトナー受け部材３７の形状や構成は一例であって上記実施形態に特に限定されるものではなく、これらは装置構成等に応じて適宜設定することができる。

また、上記実施形態では、本発明を、二成分現像剤を用い、トナー供給ローラー３０上に磁気ブラシを形成し、トナー供給ローラー３０から現像ローラー３１にトナーのみを移動させ、現像ローラー３１から感光体ドラム１ａ〜１ｄにトナーを供給する現像装置３ａ〜３ｄに適用したが、その他、図１２に示すように、現像ローラー３１とトナー供給ローラー３０の配置を上記実施形態とは逆にして、現像ローラー３１（本構成においては上記実施形態のトナー供給ローラー３０と同様の構成の磁気ローラーとなる）表面に保持された二成分現像剤から成る磁気ブラシによって感光体ドラム１ａ〜１ｄにトナーを供給し、トナー供給ローラー３０（本構成においては上記実施形態の現像ローラー３１と同様の構成となる）の表面に保持されているトナーを現像ローラー３１に供給するとともに、トナー供給ローラー３０を用いて現像ローラー３１表面の余剰トナーを回収する現像装置にも適用することができる。この構成においても、現像ローラー３１から落下したトナーがトナー供給ローラー３０に対向する規制ブレード３３周辺へ堆積することを効果的に抑制できる。以下、実施例により本発明の効果について更に具体的に説明する。

振動モーター４３の振動周波数とトナー受け部材３７へのトナーの堆積との関係について調査した。試験方法としては、図２に示した現像装置３ａ〜３ｄを試験機（ＴＡＳＫａｌｆａ７５５１ｃｉ、京セラドキュメントソリューションズ社製）に搭載し、図１１に示したように振動モーター４３のＯＮ、ＯＦＦを繰り返してトナー受け部材３７を振動させる際の振動周波数を変化させたときのトナー受け部材３７上のトナーの動きを目視により観察した。

トナー受け部材３７は、長さ３１７ｍｍ、トナー受け面３７ｂの幅１２．７ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのステンレス板を用いて作製した。振動モーター４３は、定格回転数１００００±３０００ｒｐｍ、定格電圧３．０Ｖ（定格電圧範囲２．６〜３．６Ｖ）、定格電流１６０ｍＡ、起動電流１７５ｍＡのモーターを用い、回転軸４３ａに半径３ｍｍ、中心角１５０°の半円形の底面を有する長さ３．６ｍｍの半円柱状のタングステン合金製の分銅（体積４２．３９ｍｍ³、質量０．８３８ｇ）を固定した。

トナーの動きの判定基準は、印字率１０％のテスト画像を１０００枚連続印字したとき、トナー受け部材３７上のトナーが十分に動いた場合を○、動きが悪くなった場合を△とした。結果を表１に示す。

試験の結果、振動モーター４３の振動周波数を２０Ｈｚ、４０Ｈｚ、５０Ｈｚとした場合は、耐久期間の初期から終期に亘ってトナー受け部材３７上のトナーが十分に動いていた。一方、振動モーター４３の振動周波数を１０Ｈｚとした場合は、トナー受け部材３７の振動が弱く、耐久期間の初期から耐久期間の終期に亘ってトナー受け部材３７上のトナーの動きが悪かった。また、振動モーター４３の振動周波数を６０Ｈｚとした場合は、耐久期間の終期においてトナー受け部材３７上のトナーの動きが悪くなった。これは、トナー受け部材３７の振動が劣化トナーに対して速すぎるため、劣化トナーの動きが悪くなったためであると推定される。

以上の結果より、振動モーター４３を２０〜５０Ｈｚの振動周波数で作動させることで、トナー受け部材３７上にトナーが堆積せず、トナー落ちの発生を効果的に抑制できることが確認された。

本発明は、像担持体と現像ローラーとの対向領域と規制ブレードとの間において現像ローラーと対向するトナー受け部材を有する現像装置を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、トナー受け部材に堆積した劣化トナーを効率良く回収可能な現像装置を提供することができる。

Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成部
１ａ〜１ｄ 感光体ドラム（像担持体）
３ａ〜３ｄ 現像装置
４ａ〜４ｄ トナーコンテナ
２０ 現像容器（ケーシング）
２０ａ 仕切壁
２７ トナー補給モーター
２８ トナー濃度センサー
３０ トナー供給ローラー
３１ 現像ローラー
３３ 穂切りブレード（規制ブレード）
３５ トナー受け支持部材
３５ａ 先端部
３６ 支持部材本体
３７ トナー受け部材
３７ａ 屈曲部
３７ｂ トナー受け面
３７ｃ トナー落下面
４０ 振動発生装置（振動発生手段）
４１ａ、４１ｂ シート部材
４２ モーター取付ホルダー
４３ 振動モーター
４３ａ 出力軸
４８ 接点バネ
４８ａ 接点
５０ 加振用ウェイト
１００ カラープリンター（画像形成装置）

Claims (9)

1. 静電潜像が形成される像担持体と対向して配置され、前記像担持体との対向領域において前記像担持体にトナーを供給する現像ローラーと、
   前記現像ローラーと対向して配置され、前記現像ローラーとの対向領域において前記現像ローラーにトナーを供給するトナー供給ローラーと、
   該トナー供給ローラーに所定の間隔を隔てて対向配置される規制ブレードと、
   前記現像ローラー、前記トナー供給ローラー、及び前記規制ブレードを収容するケーシングと、
   該ケーシング内に配置され、前記規制ブレードと前記像担持体との間において前記現像ローラー又は前記トナー供給ローラーと対向するトナー受け支持部材と、
   該トナー受け支持部材の長手方向に沿って配置され前記現像ローラーから落下するトナーを受けるトナー受け面を有するトナー受け部材と、
   該トナー受け部材を振動させる振動発生手段と、
   を備えた現像装置において、
   前記振動発生手段は、非画像形成時に２０Ｈｚ以上５０Ｈｚ以下の振動周波数で振動期間と停止期間とを交互に繰り返して前記トナー受け部材を振動させることを特徴とする現像装置。
2. 前記振動発生手段の駆動中に前記現像ローラーおよびトナー供給ローラーを画像形成時と逆方向に回転させることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記振動発生手段の駆動が終了した後、前記現像ローラーおよびトナー供給ローラーを一定時間継続して画像形成時と同方向に回転させることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記振動発生手段の駆動中に前記現像ローラーおよびトナー供給ローラーを画像形成時と同方向に回転させることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
5. 前記振動発生手段は、前記トナー受け部材の裏面に固定される振動モーターと、該振動モーターの出力軸に対し重心がずれるように固定される加振用ウェイトと、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の現像装置。
6. 前記振動モーターは、前記トナー受け部材の裏面に出力軸が前記トナー受け部材の長手方向と略平行となるように固定され、
   前記振動モーターの出力軸の前記トナー受け部材に対向する側の外周面が、前記トナー受け部材の自由端側から支点側に向かって移動する方向に前記出力軸を回転させることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
7. 前記トナー供給ローラーは、内部に設けられた複数の磁極によってトナーとキャリアとを含む二成分現像剤を担持する磁気ローラーであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の現像装置。
8. 前記現像ローラーは、内部に設けられた複数の磁極によってトナーとキャリアとを含む二成分現像剤を担持する磁気ローラーであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の現像装置。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の現像装置を備えた画像形成装置。

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