JP5953320B2 - 現像装置およびこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、コピー機、プリンタなどの電子写真式の画像形成装置において用いられ、感光体ドラム表面の静電潜像に現像剤を付着させて可視像化するための現像装置と、この現像装置を用いた画像形成装置とに関する。

従来、現像装置としては、トナーおよびキャリアが含まれる現像剤を収容する現像槽と、この現像槽の内部で感光体ドラムに対向するように配置され、外周面に現像剤を担持し、現像槽の現像剤に含まれるトナーを感光体ドラムへ供給する現像ローラと、この現像ローラの外周面に対して所定間隙をおいて対向状に配置され、現像ローラの外周面に担持された現像剤の層厚を規制する円柱状の層厚規制部材とを備えたものが知られている。

この種の円柱状の層厚規制部材を備えた現像装置における現像槽は一般に、樹脂成型部品であり、その現像槽端壁の一部に円柱状の層厚規制部材が取り付けられる。このため、現像槽の成型寸法のばらつきにより、円柱状の層厚規制部材の上記所定間隙がばらつくことがある。その場合に、現像ローラの軸線方向に均一な現像を行って均一濃度の画像を安定して得るようにすることは、現像ローラの外周面との間隙の微調整をすることが比較的容易な板状の層厚規制部材を備える現像装置に比べて困難である。

そこで、現像ローラにおける現像剤層の厚さを軸線方向に均等化するために、例えば特許文献１に記載されたものが提案された。

特開平７−２１９３４１号公報

特許文献１に記載された現像装置は、現像ローラの回転方向における現像領域の上流側に、現像ローラと接触するように支持され、外周面に周方向へ延びる溝を軸線方向にほぼ等間隔で多数有する層厚規制ローラが設けられたものである。

しかしながら、特許文献１に記載された現像装置にあっても、現像ローラや層厚規制ローラの取り付け誤差や振れ（ブレ）の影響を完全になくすことができず、安定した画像を得ることが困難になる場合があった。

この発明は、このような実情を考慮してなされたものであり、簡単な構造でありながら、現像ローラの軸線方向に均一な現像を行って、均一濃度の画像を安定して得るようにすることのできる現像装置と、この現像装置を用いた良好な画像形成を行うことのできる画像形成装置とを提供することを目的とする。

この発明の第１の観点によれば、現像剤を収容する現像槽と、この現像槽の内部で感光体ドラムに対向するように配置され、外周面に現像剤を担持し、現像剤に含まれるトナーを感光体ドラムの表面へ供給する現像ローラと、この現像ローラの外周面に対向しかつその外周面との間に所定間隙をおいた状態で前記現像槽に固定支持され、前記現像ローラの外周面に層状に担持された現像剤の層厚を規制する円柱状の層厚規制部材とを備えてなり、前記層厚規制部材は、前記現像ローラの軸線に沿って設けられて前記層厚を規制する本体部と、この本体部よりも小径であって、前記本体部の一方端部において前記本体部に対して平行かつ外方突出状に設けられて前記本体部を前記一方端部側で支持する第１支持部と、前記本体部よりも小径であるかあるいは前記本体部と同一径であって、前記本体部の他方端部において前記本体部に対して平行かつ外方突出状に設けられて前記本体部を前記他方端部側で支持する第２支持部とを有し、前記層厚規制部材の前記第１支持部は、その中心軸が前記本体部の中心軸に対して所定の偏心率で偏心した状態に設けられ、それによって、前記層厚規制部材を前記現像槽に固定支持するのに先立ち、前記第１支持部および前記第２支持部で一時的に支持された前記本体部を適宜回転させて前記所定間隙を得ることを特徴とする現像装置が提供される。

この発明の第２の観点によれば、第１の観点に係る現像装置が組み込まれてなることを特徴とする画像形成装置が提供される。

この発明の第１の観点に係る現像装置は、円柱状の層厚規制部材が、現像ローラの外周面に対向しかつその外周面との間に所定間隙をおいた状態で現像槽に固定支持され、現像ローラの外周面に層状に担持された現像剤の層厚を規制する。層厚規制部材は、現像ローラの軸線に沿って設けられて層厚を規制する本体部と、この本体部よりも小径であって、本体部の一方端部において本体部に対して平行かつ外方突出状に設けられて本体部を一方端部側で支持する第１支持部と、本体部よりも小径であるかあるいは前記本体部と同一径であって、本体部の他方端部において本体部に対して平行かつ外方突出状に設けられて本体部を他方端部側で支持する第２支持部とを有している。

層厚規制部材の第１支持部は、その中心軸が本体部の中心軸に対して所定の偏心率で偏心した状態に設けられている。そして、層厚規制部材を現像槽に固定支持するのに先立ち、第１支持部および第２支持部で一時的に支持された本体部を適宜回転させ、一定箇所における、層厚規制部材の本体部と現像ローラの外周面との隙間をその都度、隙間ゲージなどの隙間測定器で測定する。その結果、所定間隙、つまり、現像ローラの軸線方向に均一な現像を行って、均一濃度の画像を安定して得るための間隙を得ることができる。従って、この発明の現像装置によれば、層厚規制部材が現像ローラの外周面に対向しかつその外周面との間に所定間隙をおいた状態で前記現像槽に固定支持されることで、現像ローラの軸線方向に均一な現像を行って、均一濃度の画像を安定して得ることが可能になる。

この発明の第２の観点に係る画像形成装置は、組み込まれた現像装置が第１の観点に係る現像装置である。そして、第１の観点に係る現像装置では、上記のように、現像ローラの軸線方向に均一な現像を行って、均一濃度の画像を安定して得ることが可能になる。従って、この発明の第２の観点に係る画像形成装置によれば、第１の観点に係る現像装置を用いた良好な画像形成を行うことが可能になる。

次に、第１の観点に係る現像装置および第２の観点に係る画像形成装置の好ましい態様について説明する。

（１）第１の観点に係る現像装置の層厚規制部材の本体部は、その全長にわたって同一の外径を有するように形成されていてもよい。層厚規制部材の本体部が円柱状であって、その本体部が全長にわたって同一の外径を有するように形成されている場合には、全長にわたって同一の外径になるようにする本体部の成形加工が容易である。また、層厚規制部材を現像槽に固定支持するのに先立ち、第１支持部および第２支持部で一時的に支持された本体部を適宜回転させて、一定箇所における、本体部と現像ローラの外周面との隙間を測定する作業を容易に行うことができる。

（２）層厚規制部材の本体部は、その一方端部から他方端部へ向かって先細になる円錐状テーパを付けて形成されていてもよい。本体部がこのように円錐状テーパを付けて形成されている場合には、本体部がその一方端部から他方端部へ向かって先細になるように形成されているので、本体部がその全長にわたって同一の外径を有するように形成されている場合に比べて、本体部と現像ローラの外周面との隙間を本体部の全長にわたって微調整することが可能になる。ここで、円錐状テーパは、正円錐台が形成される正円錐状テーパであってもよく、また、斜円錐台が形成される斜円錐状テーパであってもよい。

（３）層厚規制部材の本体部は、その外周面に、長手方向へ全長にわたって延びる、平面形状が長方形の平坦面部分を有していてもよい。このような平坦面部分を有する本体部は、その横断面の形状がD字状である。本体部が、その外周面に、長手方向へ全長にわたって延びる、平面形状が長方形の平坦面部分を有している場合には、本体部がその全長にわたってD字状横断面になるように形成されているので、本体部がその全長にわたって同一の外径を有するように形成されている場合に比べて、本体部と現像ローラの外周面との隙間を本体部の全長にわたって微調整することが可能になる。

（４）層厚規制部材の第１支持部は、その中心軸が本体部の中心軸に対して所定の偏心率で偏心した状態に設けられている。この明細書および特許請求の範囲において、偏心率とは、第１支持部の中心軸が本体部の中心軸からどれだけ偏っているかを表すための割合をいう。例えば偏心率が５／１００であるとは、本体部の外径を１００長さ単位としたときに、第１支持部の中心軸が本体部の中心軸から５長さ単位だけ偏っていることをいう。この偏心率は、２／１００〜１０／１００の範囲にあるのが好ましい。偏心率が２／１００に満たないときには、現像ローラの軸線方向に均一な現像を行って、均一濃度の画像を安定して得るという上記効果が顕著に現れず、一方、偏心率が１０／１００を超えると、本体部と現像ローラの外周面との隙間を測定する上記作業を容易に行うことができなくなるからである。

（５）第２の観点に係る画像形成装置は、第１の観点に係る現像装置の上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の構成が組み込まれていてもよい。このような構成の現像装置が組み込まれている場合には、現像ローラの軸線方向に均一な現像を行って、均一濃度の画像を安定して得ることができるので、第２の観点に係る画像形成装置によれば、良好な画像形成を行うことが可能になる。

この発明の実施の形態１に係る現像装置が組み込まれた画像形成装置の全体構成説明図である。 図１の画像形成装置を構成するトナー補給装置の概略構成を示す横断面図である。 図２のＤ−Ｄ断面矢視図である。 実施の形態１に係る現像装置の概略構成を示す横断面図である。 図４のＡ−Ａ断面矢視図である。 図４のＢ−Ｂ断面矢視図である。 図５のＣ−Ｃ断面矢視図である。 実施の形態１に係る現像装置の概略構成を説明する構成説明図である。 実施の形態２に係る現像装置の正面構成を説明する構成説明図である。 実施の形態２に係る現像装置の端部構成を説明する構成説明図である。 実施の形態２に係る現像装置の層厚規制部材の固定支持前の構成を説明する構成説明図である。 実施の形態２に係る現像装置の層厚規制部材の固定支持後の構成を説明する構成説明図である。 この発明の実施の形態３に係る現像装置の概略構成を説明する構成説明図である。 この発明の実施の形態４に係る現像装置の概略構成を説明する構成説明図である。 実施の形態４に係る現像装置の端部構成を説明する構成説明図である。

以下、この発明の実施の形態１〜４について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図１は、この発明の実施の形態１に係る現像装置が組み込まれた画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。図１において、１００は電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置である。

画像形成装置１００は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム３と、感光体ドラム３表面を帯電させる帯電器（帯電装置）５と、感光体ドラム３表面に静電潜像を形成する露光ユニット（露光装置）１と、感光体ドラム３表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置２と、現像装置２にトナーを補給するトナー補給装置２２と、感光体ドラム３表面のトナー像を記録媒体に転写する中間転写ベルトユニット（転写装置）８と、トナー像を記録媒体に定着させる定着ユニット（定着装置）１２とを備えてなる。画像形成装置１００は、外部から伝達される画像データに応じて所定のシート（記録用紙、記録媒体）に多色または単色の画像を形成するものである。なお、画像形成装置１００の上方部にはスキャナなどが備わっていてもよい。

まず、画像形成装置１００の全体構成について説明する。画像形成装置１００は、図１に示すように、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の色成分毎の画像データが取り扱われ、黒画像、シアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像が形成され、各々の色成分の画像を重畳することによってカラー画像が形成されるようになっている。従って、画像形成装置１００においては、図１に示すように、各色成分の画像が形成されるように、現像装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、帯電器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）がそれぞれ４個ずつ設けられている。言い換えると、現像装置２と感光体ドラム３と帯電器５とクリーナユニット４とを１つずつ含む画像形成ステーション（画像形成部）が４つ設けられることになる。

なお、上記ａ〜ｄの符号は、ａが黒画像形成用の部材、ｂがシアン画像形成用の部材、ｃがマゼンタ画像形成用の部材、ｄがイエロー画像形成用の部材であることを示すものである。また、画像形成装置１００には、シート搬送路Ｓ、給紙トレイ１０および排紙トレイ１５、さらに手差しトレイ２０が備えられている。

帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。帯電器５としては、図１に示す接触ローラ型の帯電器の他、接触ブラシ型の帯電器、或いは非接触チャージャー型の帯電器などが使用されることもある。

露光ユニット１は、図１に示すように、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。但し、レーザスキャニングユニット以外に、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）やＬＥＤ書込みヘッドを露光ユニット１とすることもできる。露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。

現像装置２は、感光体ドラム３に形成された静電潜像をＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのいずれかのトナーにより顕像化する（現像する）ものである。現像装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）は、トナー補給装置２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）、トナー移送機構１０２（１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ）、現像槽（現像剤収容部）１１１（１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄ）を備えている。

トナー補給装置２２は、現像槽１１１よりも上方に配され、未使用トナー（粉体状のトナー）を貯蔵している。トナー補給装置２２から現像槽１１１へトナー移送機構１０２を介してトナーが供給されるようになっている。

クリーナユニット４は、現像および画像転写工程後に感光体ドラム３の表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。

感光体ドラム３の上方には中間転写ベルトユニット８が配置されている。中間転写ベルトユニット８は、中間転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３、および中間転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。

中間転写ローラ６、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３は、中間転写ベルト７を張架し、図１の矢印Ｂ方向に中間転写ベルト７を回転駆動させるものである。

中間転写ローラ６は、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルトテンション機構７３における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。中間転写ローラ６には感光体ドラム３のトナー像を中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスが印加されている。

中間転写ベルト７は、各感光体ドラム３に接触するように設けられている。中間転写ベルト７上には、感光体ドラム３に形成された各色成分のトナー像が順次重ねて転写されることにより、カラーのトナー像（多色トナー像）が形成される。中間転写ベルト７は、厚さが例えば１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

感光体ドラム３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６によって行われる。中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。

中間転写ローラ６は、直径が例えば８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス鋼）軸をベースとして形成され、表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタンなど）により覆われている。この導電性の弾性材により、中間転写ローラ６は中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では、転写電極としてローラ形状のもの（中間転写ローラ６）を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。

上述のように各感光体ドラム３上の静電潜像は各色成分に応じたトナーにより顕像化されてそれぞれトナー像となり、これらトナー像は中間転写ベルト７上に重ねて合わされ積層される。このように、積層されたトナー像は、中間転写ベルト７の回転によって、搬送されてきた用紙と中間転写ベルト７との接触位置（転写部）に移動し、この位置に配置されている転写ローラ１１によって用紙上に転写される。

この場合、中間転写ベルト７と転写ローラ１１とは所定ニップで互いに圧接されるとともに、転写ローラ１１にはトナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。

上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１もしくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方は金属などの硬質材料から形成され、他方は弾性ゴムまたは発泡性樹脂などの軟質材料から形成される。

中間転写ベルト７と感光体ドラム３との接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、および中間転写ベルト７から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去され回収される。

中間転写ベルトクリーニングユニット９には、中間転写ベルト７に接触するクリーニングブレード（クリーニング部材）が備えられている。中間転写ベルト７におけるクリーニングブレードに接触している部分は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２にて支持されている。

給紙トレイ１０は、画像形成に使用するシート（例えば記録用紙）を蓄積しておくためのものであり、画像形成部および露光ユニット１の下側に設けられている。一方、画像形成装置１００の上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのものである。

また、画像形成装置１００には、給紙トレイ１０のシートおよび手差しトレイ２０のシートを転写部や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に案内するためのシート搬送路Ｓが設けられている。なお、転写部は中間転写ベルト駆動ローラ７１と転写ローラ１１との間に位置する。

さらに、シート搬送路Ｓには、ピックアップローラ１６（１６ａ，１６ｂ）、レジストローラ１４、転写部、定着ユニット１２、搬送ローラ２５（２５ａ〜２５ｈ）などが配置されている。

搬送ローラ２５は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６ａは、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。ピックアップローラ１６ｂは、手差しトレイ２０の近傍に備えられ、手差しトレイ２０からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。

レジストローラ１４は、シート搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持し、中間転写ベルト７上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写部に搬送するものである。

定着ユニット１２は、ヒートローラ８１および加圧ローラ８２などを備え、これらヒートローラ８１および加圧ローラ８２はシートを挟んで回転する。ヒートローラ８１は、所定の定着温度となるように制御部（図示せず）によって制御される。この制御部は温度検出器（図示せず）からの検出信号に基づいてヒートローラ８１の温度を制御する。

ヒートローラ８１は、加圧ローラ８２とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写されている各色トナー像を溶融、混合、圧接させ、シートに対して熱定着させる。なお、多色トナー像（各色トナー像）が定着されたシートは、複数の搬送ローラ２５によってシート搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態（多色トナー像を下側に向けた状態）にて、排紙トレイ１５上に排出される。

次に、シート搬送路Ｓによるシート搬送動作について説明する。

画像形成装置１００には、図１に示すように、上述したように予めシートを収納する給紙トレイ１０、および少数枚の印字を行う場合などに使用される手差しトレイ２０が配置されている。これら両トレイには各々ピックアップローラ１６（１６ａ，１６ｂ）が配置され、これらピックアップローラ１６によってシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給するようになっている。

片面印字の場合は、給紙トレイ１０から搬送されるシートは、シート搬送路Ｓ中の搬送ローラ２５ａによってレジストローラ１４まで搬送され、レジストローラ１４によりシートの先端と中間転写ベルト７上の積層されたトナー像の先端とが整合するタイミングで転写部（転写ローラ１１と中間転写ベルト７との接触位置）に搬送される。転写部ではシート上にトナー像が転写され、このトナー像は定着ユニット１２にてシート上に定着される。その後、シートは、搬送ローラ２５ｂを経て排紙ローラ２５ｃから排紙トレイ１５上に排出される。

また、手差しトレイ２０から搬送されるシートは、複数の搬送ローラ２５（２５ｆ，２５ｅ，２５ｄ）によってレジストローラ１４まで搬送される。このシートはその後、上述した給紙トレイ１０から供給されるシートと同様の搬送動作を経て排紙トレイ１５に排出される。

一方、両面印字の場合は、上記のようにして片面印字が終了し定着ユニット１２を通過したシートは、後端が排紙ローラ２５ｃにてチャックされる。次に、シートは、排紙ローラ２５ｃが逆回転することによって搬送ローラ２５ｇ，２５ｈに導かれ、再びレジストローラ１４を経て裏面印字が行われた後に、排紙トレイ１５に排出される。

次に、トナー補給装置２２の構成について具体的に説明する。図２はトナー補給装置の概略構成を示す横断面図、図３は図２のＤ−Ｄ断面矢視図である。

トナー補給装置２２は、図２および図３に示すように、トナー収容容器１２１、トナー攪拌部材１２５、トナー排出部材１２２およびトナー排出口１２３を含む。トナー補給装置２２は、現像槽１１１の上側に配され、未使用トナー（粉体状のトナー）を貯蔵している。トナー補給装置２２内のトナーはトナー排出部材（排出スクリュー）１２２を回転させることによって、トナー排出口１２３からトナー移送機構１０２を介して現像槽１１１へ供給されるようになっている。

トナー収容容器１２１は、内部空間を有するほぼ半円筒状の容器部材であり、トナー攪拌部材１２５、トナー排出部材１２２を回転自在に支持し、トナーを収容する。トナー排出口１２３は、トナー排出部材１２２の下部の、軸中央部寄り箇所に設けられる略長方形の開口部であり、トナー移送機構１０２を臨む位置に配置される。

トナー攪拌部材１２５は、回転軸１２５ａを中心に回転することにより、トナー収容容器１２１内に収容されるトナーを攪拌しながら、トナー収容容器１２１内のトナーを汲み上げてトナー排出部材１２２へ搬送する板状の部材で、先端にトナー汲み上げ部材１２５ｂを備える。トナー汲み上げ部材１２５ｂは、可撓性を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートからなり、トナー攪拌部材１２５の両端に取付けられる。

トナー排出部材１２２は、トナー収容容器１２１内のトナーをトナー排出口１２３から現像槽１１１に供給するもので、図３に示すように、トナー搬送羽根１２２ａとトナー排出部材回転軸１２２ｂとを含むオーガスクリュー、並びにトナー排出部材回転ギア１２２ｃで構成されている。トナー排出部材１２２は、図示しないトナー排出部材駆動モータによって回転駆動されるようになっている。オーガスクリューの向きは、トナー排出部材１２２の軸両端からトナー排出口１２３に向けて、トナーが搬送されるように設定されている。

トナー排出部材１２２とトナー攪拌部材１２５との間には、トナー排出部材隔壁１２４が設けられる。これによって、トナー攪拌部材１２５によって汲み上げられたトナーをトナー排出部材１２２の周辺に適量、保持することができる。

トナー攪拌部材１２５は、図２に示すように、矢印Ｚ方向に回転してトナーを攪拌し、トナー排出部材１２２の方へ汲み上げる。このとき、トナー汲み上げ部材１２５ｂは、その可撓性によって、トナー収容容器１２１の内壁に沿って摺動して変形しつつ回転し、トナーをトナー排出部材１２２側に供給する。そして、トナー排出部材１２２が回転することにより、供給されたトナーをトナー排出口１２３へと導くようになっている。

図４は実施の形態１に係る現像装置の概略構成を示す横断面図、図５は図４のＡ−Ａ断面矢視図、図６は図４のＢ−Ｂ断面矢視図、図７は図５のＣ−Ｃ断面矢視図である。

まず、実施の形態１に係る特徴的な現像装置２について図面を参照して説明する。現像装置２は、図４に示すように、現像槽１１１内に、感光体ドラム３と対向するよう配置された現像ローラ（現像剤担持部材）１１４を有し、現像ローラ１１４によって感光体ドラム３の表面にトナーを供給して、感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像を顕像化する（現像する）装置である。

現像装置２は、図４〜図７に示すように、現像ローラ１１４の他に、現像槽１１１、現像槽カバー１１５、トナー補給口１１５ａ、ドクター部材１１６、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３、仕切り板（仕切り壁）１１７、トナー補給検知センサ１１９を備えている。

現像槽１１１は、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤（以下、単に「現像剤」と称する）を収容する槽である。また、現像槽１１１には、現像ローラ１１４、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３などが配設されている。なお、ここでのキャリアは、磁性を有する磁性キャリアである。

現像槽１１１の上側には、図４および図６に示すように、取り外し可能な現像槽カバー１１５が設けられている。さらに、現像槽カバー１１５には、現像槽１１１内に未使用のトナーを補給するためのトナー補給口１１５ａが形成されている。

現像槽１１１には、第１搬送部材１１２と第２搬送部材１１３との間に仕切り板１１７が配設されている。仕切り板１１７は、第１搬送部材１１２および第２搬送部材１１３の各軸（各回転軸）に平行に延設されている。現像槽１１１の内部は、仕切り板１１７によって、第１搬送部材１１２が配されている第１搬送路Ｐと、第２搬送部材１１３が配されている第２搬送路Ｑとに区画される。

仕切り板１１７は、第１搬送部材１１２および第２搬送部材１１３の各軸の両端部において、現像槽１１１の内側の端壁面から離間して配置されている。これにより、現像槽１１１には、第１搬送部材１１２および第２搬送部材１１３の各軸の両端部付近において、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを連通する連通路が形成されている。

以下では、図５に示されるように、矢印Ｘ方向側に形成されている連通路を第１連通路ａ、矢印Ｙ方向側に形成されている連通路を第２連通路ｂと称する。

第１搬送部材１１２および第２搬送部材１１３は、互いの周面どうしが仕切り板１１７を介して対向するようにかつ互いの軸どうしが平行になるように並列され、互いに逆方向に回転するように設定されている。そして、第１搬送部材１１２は、図５に示すように、矢印Ｘ方向に２成分現像剤を搬送し、第２搬送部材１１３は、矢印Ｘ方向とは逆の矢印Ｙ方向に現像剤を搬送するように設定されている。

第１搬送部材１１２は、図５に示すように、螺旋状の第１搬送羽根１１２ａと第１回転軸１１２ｂからなるオーガスクリューと、ギア１１２ｃにより構成されている。第２搬送部材１１３は、図５に示すように、螺旋状の第２搬送羽根１１３ａと第２回転軸１１３ｂからなるオーガスクリューと、ギア１１３ｃにより構成されている。第１搬送部材１１２および第２搬送部材１１３は、モータなどの駆動手段（図示せず）によって回転駆動することにより現像剤を攪拌するとともに搬送するようになっている。

現像ローラ１１４は、図示しない駆動手段によって軸心回りに回転駆動するマグネットローラであり、現像槽１１１の現像剤を表面に汲み上げて担持し、表面に担持している現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム３に供給するものである。

現像ローラ１１４で搬送される現像剤は、感光体ドラム３との最近接部分で感光体ドラム３と接触する。この接触領域が現像ニップ部Ｎであり、現像ニップ部Ｎでは、現像ローラ１１４に接続される図示しない電源から現像ローラ１１４に対して現像バイアス電圧が印加され、現像ローラ１１４表面の現像剤から感光体ドラム３表面の静電潜像へトナーが供給される。

図４および図８に示すように、現像ローラ１１４の表面に近接する位置にはドクター部材（層厚規制部材）１１６が配されている。ドクター部材１１６は、現像ローラ１１４の軸線方向に平行に延びる円柱状部材であり、現像ローラ１１４の外周面に対向しかつその外周面との間に所定間隙をおいた状態で現像槽１１１に固定支持され、現像ローラ１１４の外周面に層状に担持された現像剤の層厚を規制する。ドクター部材１１６の材料としては、ステンレス鋼を使用することができるが、アルミニウム合金や合成樹脂なども使用することができる。

ドクター部材１１６は、現像ローラ１１４の軸線に沿って設けられて現像ローラ１１４の外周面に担持された現像剤の層厚を規制する本体部１１６ａと、この本体部１１６ａよりも小径であって、本体部１１６ａの一方端部において本体部１１６ａに対して平行かつ外方突出状に設けられて本体部１１６ａを一方端部側で支持する第１支持部１１６ｂと、本体部１１６ａよりも小径であって、本体部１１６ａの他方端部において本体部１１６ａに対して同軸にかつ外方突出状に設けられて本体部１１６ａを他方端部側で支持する第２支持部１１６ｃとを有している。本体部１１６ａは、その全長にわたって同一の外径を有するように形成されている。ドクター部材１１６の第１支持部１１６ｂおよび第２支持部１１６ｃはそれぞれ、現像槽１１１の一方端壁および他方端壁に固定支持されている。

ドクター部材１１６の第１支持部１１６ｂは、その中心軸が本体部１１６ａの中心軸に対して所定の偏心率で偏心した状態に設けられている。ここで、所定の偏心率とは、第１支持部１１６ｂの中心軸が本体部１１６ａの中心軸から偏っている度合いが所定の数値であることをいう。そして、第１支持部１１６ｂの中心軸が本体部１１６ａの中心軸から所定の偏心率で偏っていることによって、ドクター部材１１６を現像槽１１１に固定支持するのに先立ち、第１支持部１１６ｂおよび第２支持部１１６ｃで一時的に支持された本体部１１６ａを適宜回転させて所定間隙、つまり、現像ローラ１１４の軸線方向に均一な現像を行って、均一濃度の画像を安定して得るための間隙を得ることができる。

トナー補給検知センサ１１９は、図４および図６に示すように、トナー補給口１１５ａ付近で、その下方の現像剤搬送方向（矢印Ｘ方向）下流側で、第１搬送部材１１２の鉛直方向下側の現像槽１１１の底面、すなわち、第１搬送路Ｐの底面に装着され、センサ面が現像槽１１１の内部に露出するように設けられている。また、トナー補給検知センサ１１９は、図示しないトナー濃度制御手段に電気的に接続される。トナー補給検知センサ１１９には一般的なトナー補給検知センサを使用でき、例えば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサなどが挙げられる。これらの中でも、透磁率検知センサが好ましい。

透磁率検知センサには図示しない電源が接続される。電源は、透磁率検知センサを駆動させるための駆動電圧およびトナー濃度の検知結果を制御手段に出力するための制御電圧を透磁率検知センサに印加する。電源による透磁率検知センサへの電圧の印加は、制御手段によって制御される。

透磁率検知センサは、制御電圧の印加を受けてトナー濃度の検知結果を出力電圧値として出力する型式のセンサであり、基本的に出力電圧の中央値近傍の感度がよいため、その付近の出力電圧が得られるような制御電圧を印加して用いられる。このような型式の透磁率検知センサは市販されており、例えば、ＴＳ−Ｌ、ＴＳ−Ａ、ＴＳ−Ｋ（いずれも商品名、ＴＤＫ（株）社製）などが挙げられる。

次に、図２〜図７を参照しながら、現像装置２の現像槽１１１における現像剤の搬送について説明する。トナー補給装置２２に収容されているトナーは、トナー移送機構１０２およびトナー補給口１１５ａを介して現像槽１１１内に移送され、これにより現像槽１１１にトナーが補給される。

現像槽１１１において、第１搬送部材１１２および第２搬送部材１１３は、モータなどの駆動手段（図示せず）によって回転駆動され、現像剤を搬送する。具体的には、第１搬送路Ｐにおいて、現像剤は、第１搬送部材１１２によって攪拌されながら矢印Ｘ方向へ搬送され、第１連通路ａに到達する。第１連通路ａに到達した現像剤は、第１連通路ａを通過して第２搬送路Ｑへ搬送される。

一方、第２搬送路Ｑにおいて、現像剤は、第２搬送部材１１３によって、攪拌されながら矢印Ｙ方向へ搬送され、第２連通路ｂに到達する。そして、第２連通路ｂに到達した現像剤は、第２連通路ｂを通過して第１搬送路Ｐへ搬送される。つまり、第１搬送部材１１２と第２搬送部材１１３とは、互いに逆方向に現像剤を攪拌しながら搬送している。

このようにして、現像剤は、現像槽１１１において、第１搬送路Ｐと第１連通路ａと第２搬送路Ｑと第２連通路ｂとを、第１搬送路Ｐ→第１連通路ａ→第２搬送路Ｑ→第２連通路ｂ、という順序にて循環移動していることになる。そして、現像剤は、第２搬送路Ｑにおいて搬送されている間に、現像ローラ１１４の回転によってその表面（外周面）に汲み上げられて担持され、担持された現像剤中のトナーが感光体ドラム３へと移動して、順次消費されていく。

このように消費されるトナーを補うべく、未使用のトナーがトナー補給口１１５ａから第１搬送路Ｐへ補給される。補給されたトナーは第１搬送路Ｐにおいて従前より存在する現像剤と混合攪拌される。

図８において、現像ローラ１１４の回転によってその外周面に汲み上げられて層状に担持された現像剤の層厚は、ドクター部材１１６の本体部１１６ａによって規制される。ここで、ドクター部材１１６は、本体部１１６ａの長さが２２０ｍｍ、本体部１１６ａの直径が５ｍｍ、第１支持部１１６ｂの長さが３ｍｍ、第１支持部１１６ｂの直径が２ｍｍ、第２支持部１１６ｃの長さが３ｍｍ、第２支持部１１６ｃの直径が２.５ｍｍになるように成形されている。また、第１支持部１１６ｂは、その中心軸が本体部１１６ａの中心軸に対して所定の偏心率、すなわち３／１００で偏心した状態に設けられている。

そして、ドクター部材１１６は、上記のように、現像ローラ１１４の外周面に対向しかつその外周面との間に所定間隙をおいた状態で現像槽１１１の両端壁に固定支持されるが、第１支持部１１６ｂの中心軸が本体部１１６ａの中心軸に対して偏心率３／１００で偏心した状態に設けられている。従って、その固定支持に先立ち、第１支持部１１６ｂおよび第２支持部１１６ｃで一時的に支持された本体部１１６ａを適宜回転させて、一定箇所における、ドクター部材１１６の本体部１１６ａと現像ローラ１１４の外周面との隙間をその都度、隙間ゲージなどの隙間測定器で測定することで、上記所定間隙を得ることが可能になる。

実施の形態２
図９は、この発明の実施の形態２に係る現像装置の正面構成を説明する構成説明図である。図１０は、その現像装置の端部構成を説明する構成説明図である。

図９および図１０において、実施の形態２に係る現像装置２は現像ローラ１１４とドクター部材２１６とを備えてなる。現像ローラ１１４は上記実施の形態１の現像装置２におけるものと同一である。

現像ローラ１１４は、現像槽１１１の現像剤を表面に汲み上げて担持する本体部１１４ａと、本体部１１４ａの一方端部に設けられ、本体部１１４ａを現像槽１１１の一方端壁１１１ｐに取り付けられたホルダ１５０に固定するローラ固定軸１１４ｂと、本体部１１４ａの他方端部に設けられ、現像槽１１１の他方端壁１１１ｑに取り付けられた軸受１５１で支持された本体部１１４ａを回転駆動するローラ駆動軸１１４ｃとを備えている。

ドクター部材（層厚規制部材）２１６は、現像ローラ１１４の軸線方向に平行に延びる円柱状部材であり、現像ローラ１１４の外周面に対向しかつその外周面との間に所定間隙をおいた状態で現像槽１１１の端壁１１１ｐ、１１１ｑに固定支持され、現像ローラ１１４の外周面に層状に担持された現像剤の層厚を規制する。

すなわち、ドクター部材２１６は、現像ローラ１１４の軸線に沿って設けられて現像ローラ１１４の本体部１１４ａの外周面に担持された現像剤の層厚を規制する本体部２１６ａと、この本体部２１６ａよりも小径であって、本体部２１６ａの一方端部において本体部２１６ａに対して平行かつ外方突出状に設けられて本体部２１６ａを一方端部側で支持する第１支持部２１６ｂと、本体部２１６ａと同一径であって、本体部２１６ａの他方端部において本体部２１６ａに対して同軸にかつ外方突出状に設けられて本体部２１６ａを他方端部側で支持する第２支持部２１６ｃとを有している。ドクター部材２１６の第１支持部２１６ｂおよび第２支持部２１６ｃはそれぞれ、現像槽１１１の一方端壁１１１ｐおよび他方端壁１１１ｑに固定支持されている。

図９および図１０において、現像ローラ１１４の回転によってその本体部１１４ａの外周面に汲み上げられて層状に担持された現像剤の層厚は、ドクター部材２１６の本体部２１６ａによって規制される。ここで、ドクター部材２１６は、本体部２１６ａの長さが２４０ｍｍ、本体部２１６ａの直径が５．０ｍｍ、第１支持部２１６ｂの長さが３０ｍｍ、第１支持部２１６ｂの直径が３．０ｍｍ、第２支持部２１６ｃの長さが３０ｍｍ、第２支持部１１６ｃの直径が５．０ｍｍになるように成形されている。また、第１支持部２１６ｂは、その中心軸が本体部２１６ａの中心軸に対して所定の偏心率、すなわち５／１００で偏心した状態に設けられている。

このドクター部材２１６は、上記のように、現像ローラ１１４に対向しかつその本体部１１４ａの外周面とドクター部材２１６の本体部２１６ａとの間に所定間隙をおいた状態で現像槽１１１の両端壁１１１ｐ、１１１ｑに固定支持されるが、第１支持部２１６ｂの中心軸が本体部２１６ａの中心軸に対して偏心率５／１００で偏心した状態に設けられている。

従って、ドクター部材２１６の上記固定支持に先立ち、第１支持部２１６ｂおよび第２支持部２１６ｃで一時的に支持された本体部２１６ａを適宜回転させる（図１１の矢印を参照）。そして、一定箇所における、ドクター部材２１６の本体部２１６ａと現像ローラ１１４の本体部１１４ａの外周面との隙間をその都度、隙間ゲージなどの隙間測定器で測定することで、上記所定間隙を得ることが可能になる（図１２を参照）。

実施の形態３
図１３は、この発明の実施の形態３に係る現像装置の概略構成を説明する構成説明図である。

図１３に示すように、現像ローラ１１４の表面に近接する位置にはドクター部材（層厚規制部材）３１６が配されている。ドクター部材３１６は現像ローラ１１４の軸線方向に平行に延びる円柱状部材であり、現像ローラ１１４の外周面に対向しかつその外周面との間に所定間隙をおいた状態で現像槽１１１に固定支持され、現像ローラ１１４の外周面に層状に担持された現像剤の層厚を規制する。

ドクター部材３１６は、現像ローラ１１４の軸線に沿って設けられて現像ローラ１１４の外周面に担持された現像剤の層厚を規制する本体部３１６ａと、この本体部３１６ａよりも小径であって、本体部３１６ａの一方端部において本体部３１６ａに対して平行かつ外方突出状に設けられて本体部３１６ａを一方端部側で支持する第１支持部３１６ｂと、本体部３１６ａよりも小径であって、本体部３１６ａの他方端部において本体部３１６ａに対して同軸にかつ外方突出状に設けられて本体部３１６ａを他方端部側で支持する第２支持部３１６ｃとを有している。

本体部３１６ａは、一方端部から他方端部へ向かって先細になる円錐状テーパを付けて形成されている。ここでの円錐状テーパは、一方端部における本体部３１６ａの外径を１００長さ単位としたときに、他方端部における本体部３１６ａの外径が９７長さ単位になるようなものである。ドクター部材３１６の第１支持部３１６ｂおよび第２支持部３１６ｃはそれぞれ、現像槽１１１の一方端壁および他方端壁に固定支持されている。

ドクター部材３１６の第１支持部３１６ｂは、その中心軸が本体部３１６ａの中心軸に対して所定の偏心率、すなわち４／１００で偏心した状態に設けられている。ここで、所定の偏心率が４／１００であるとは、第１支持部３１６ｂの中心軸が本体部３１６ａの中心軸から４％偏っていることをいう。

そして、第１支持部３１６ｂの中心軸が本体部３１６ａの中心軸から所定の偏心率４／１００で偏っていることによって、ドクター部材３１６を現像槽１１１に固定支持するのに先立ち、第１支持部３１６ｂおよび第２支持部３１６ｃで一時的に支持された本体部３１６ａを適宜回転させて所定間隙、つまり、現像ローラ１１４の軸線方向に均一な現像を行って、均一濃度の画像を安定して得るための間隙を得ることができる。

さらに、本体部３１６ａがその一方端部から他方端部へ向かって先細になるように形成されているので、本体部がその全長にわたって同一の外径を有するように形成されている場合に比べて、本体部３１６ａと現像ローラ１１４の外周面との隙間を本体部３１６ａの全長にわたって微調整することが可能になる。

実施の形態４
図１４は、この発明の実施の形態４に係る現像装置の概略構成を説明する構成説明図である。

図１４に示すように、現像ローラ１１４の表面に近接する位置にはドクター部材（層厚規制部材）４１６が配されている。ドクター部材４１６は現像ローラ１１４の軸線方向に平行に延びる円柱状部材であり、現像ローラ１１４の外周面に対向しかつその外周面との間に所定間隙をおいた状態で現像槽１１１に固定支持され、現像ローラ１１４の外周面に層状に担持された現像剤の層厚を規制する。

ドクター部材４１６は、現像ローラ１１４の軸線に沿って設けられて現像ローラ１１４の外周面に担持された現像剤の層厚を規制する本体部４１６ａと、この本体部４１６ａよりも小径であって、本体部４１６ａの一方端部において本体部４１６ａに対して平行かつ外方突出状に設けられて本体部４１６ａを一方端部側で支持する第１支持部４１６ｂと、本体部４１６ａよりも小径であって、本体部４１６ａの他方端部において本体部４１６ａに対して同軸にかつ外方突出状に設けられて本体部４１６ａを他方端部側で支持する第２支持部４１６ｃとを有している。

本体部４１６ａは、その外周面に、長手方向へ全長にわたって延びる、平面形状が長方形の平坦面部分４１６ｄを有している。ここでの平坦面部分４１６ｄは、外径が５ｍｍの本体部４１６ａの外周面をその全長にわたって厚さ０．１ｍｍだけ切除する加工処理によって設けられている。このような平坦面部分４１６ｄを有する本体部４１６ａは、図１５に示すように、その横断面形状が全長にわたってD字状である。

ドクター部材４１６の第１支持部４１６ｂおよび第２支持部４１６ｃはそれぞれ、現像槽１１１の一方端壁および他方端壁に固定支持されている。また、ドクター部材４１６の第１支持部４１６ｂは、その中心軸が本体部４１６ａの中心軸に対して所定の偏心率、すなわち６／１００で偏心した状態に設けられている。ここで、所定の偏心率が６／１００であるとは、第１支持部４１６ｂの中心軸が本体部４１６ａの中心軸から６％偏っていることをいう。

そして、第１支持部４１６ｂの中心軸が本体部４１６ａの中心軸から所定の偏心率６／１００で偏っていることによって、ドクター部材４１６を現像槽１１１に固定支持するのに先立ち、第１支持部４１６ｂおよび第２支持部４１６ｃで一時的に支持された本体部４１６ａを適宜回転させて所定間隙、つまり、現像ローラ１１４の軸線方向に均一な現像を行って、均一濃度の画像を安定して得るための間隙を得ることができる。

さらに、本体部４１６ａがその全長にわたって平坦面部分４１６ｄを有しており、それによって本体部４１６ａがD字状横断面形状になるように形成されているので、本体部がその全長にわたって同一の外径を有するように形成されている場合に比べて、本体部４１６ａと現像ローラ１１４の外周面との隙間を本体部４１６ａの全長にわたって微調整することが可能になる。

この発明の好ましい態様には、上述した複数の態様のうちのいずれかを組み合わせたものも含まれる。

上述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきではない。この発明には、特許請求の範囲と均等の意味での、また上記範囲内でのすべての変形が含まれるべきである。

２：現像装置
３：感光体ドラム
１００：画像形成装置
１１１：現像槽
１１４：現像ローラ
１１６：ドクター部材（層厚規制部材）
１１６ａ：本体部
１１６ｂ：第１支持部
１１６ｃ：第２支持部
２１６：ドクター部材（層厚規制部材）
２１６ａ：本体部
２１６ｂ：第１支持部
２１６ｃ：第２支持部
３１６：ドクター部材（層厚規制部材）
３１６ａ：本体部
３１６ｂ：第１支持部
３１６ｃ：第２支持部
４１６：ドクター部材（層厚規制部材）
４１６ａ：本体部
４１６ｂ：第１支持部
４１６ｃ：第２支持部
４１６ｄ：平坦面部分

Claims (4)

1. 現像剤を収容する現像槽と、この現像槽の内部で感光体ドラムに対向するように配置され、外周面に現像剤を担持し、現像剤に含まれるトナーを感光体ドラムの表面へ供給する現像ローラと、この現像ローラの外周面に対向しかつその外周面との間に所定間隙をおいた状態で前記現像槽に固定支持され、前記現像ローラの外周面に層状に担持された現像剤の層厚を規制する円柱状の層厚規制部材とを備えてなり、
   前記層厚規制部材は、前記現像ローラの軸線に沿って設けられて前記層厚を規制する本体部と、この本体部よりも小径であって、前記本体部の一方端部において前記本体部に対して平行かつ外方突出状に設けられて前記本体部を前記一方端部側で支持する第１支持部と、前記本体部よりも小径であるかあるいは前記本体部と同一径であって、前記本体部の他方端部において前記本体部に対して平行かつ外方突出状に設けられて前記本体部を前記他方端部側で支持する第２支持部とを有し、前記本体部が、前記一方端部から前記他方端部へ向かって先細になる円錐状テーパを付けて形成され、
   前記層厚規制部材の前記第１支持部は、その中心軸が前記本体部の中心軸に対して所定の偏心率で偏心した状態に設けられ、それによって、前記層厚規制部材を前記現像槽に固定支持するのに先立ち、前記第１支持部および前記第２支持部で一時的に支持された前記本体部を適宜回転させて前記所定間隙を得る
   ことを特徴とする現像装置。
2. 現像剤を収容する現像槽と、この現像槽の内部で感光体ドラムに対向するように配置され、外周面に現像剤を担持し、現像剤に含まれるトナーを感光体ドラムの表面へ供給する現像ローラと、この現像ローラの外周面に対向しかつその外周面との間に所定間隙をおいた状態で前記現像槽に固定支持され、前記現像ローラの外周面に層状に担持された現像剤の層厚を規制する円柱状の層厚規制部材とを備えてなり、
   前記層厚規制部材は、前記現像ローラの軸線に沿って設けられて前記層厚を規制する本体部と、この本体部よりも小径であって、前記本体部の一方端部において前記本体部に対して平行かつ外方突出状に設けられて前記本体部を前記一方端部側で支持する第１支持部と、前記本体部よりも小径であるかあるいは前記本体部と同一径であって、前記本体部の他方端部において前記本体部に対して平行かつ外方突出状に設けられて前記本体部を前記他方端部側で支持する第２支持部とを有し、前記本体部が、その外周面に、長手方向へ全長にわたって延びる、平面形状が長方形の平坦面部分を有し、
   前記層厚規制部材の前記第１支持部は、その中心軸が前記本体部の中心軸に対して所定の偏心率で偏心した状態に設けられ、それによって、前記層厚規制部材を前記現像槽に固定支持するのに先立ち、前記第１支持部および前記第２支持部で一時的に支持された前記本体部を適宜回転させて前記所定間隙を得る
   ことを特徴とする現像装置。
3. 前記偏心率は、２／１００〜１０／１００の範囲にある請求項１または２に記載の現像装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の現像装置が組み込まれてなることを特徴とする画像形成装置。