JP6658597B2 - 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

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する。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。

電子写真プロセスを用いた画像形成装置における乾式トナーを用いた現像方式として、磁気ローラー（トナー供給ローラー）と現像ローラーとを用いる以下のような二成分現像方式が提案されている。先ず、磁気ローラー上に二成分現像剤を担持させ、磁性キャリアを残したまま現像ローラー上に非磁性トナーのみを転移させてトナー薄層を形成する。そして、現像ローラーと感光体（像担持体）との対向領域（現像領域）において、交流電界によって感光体上の静電潜像に現像ローラー上のトナーを飛翔させて付着させる。

ところで、近年の画像形成装置における画像形成処理の高速化に伴い、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と、トナーのみを担持する現像ローラーとを用いる上記の現像方式では、現像ローラーと磁気ローラーとの対向部分においては、トナーのみが磁気ローラーから現像ローラーに飛翔し、更に現像に使用されなかったトナーが現像ローラーから磁気ローラーに飛翔する。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浮遊が発生し易くなり、浮遊したトナーが穂切りブレード（規制ブレード）周辺で堆積する。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。

上記の不具合を解消するべく、特許文献１、２には、規制ブレードと現像領域との間において現像ローラーと対向する内壁部を有し、内壁部の上面と所定の間隔を隔てて配置され、内壁部に対して接近または離間する方向に揺動可能なフィルム部材と、フィルム部材に張力を付与する付勢部材と、現像ローラーまたは磁気ローラーの駆動ギア列を構成し、ギアの回転に伴いフィルム部材の端縁に間欠的に接触することによりフィルム部材を振動させる突起が設けられたアイドルギアと、を備え、アイドルギアの回転によりフィルム部材を振動させて内壁部の上面に堆積したトナーを落下させる現像装置が開示されている。

特開２０１３−１９０７６７号公報 特開２０１４−１０２３３９号公報

特許文献１、２に記載されている現像装置では、フィルム部材には突起を有するアイドルギア側のみから振動が付与される。そのため、アイドルギアと反対側においてフィルム部材の振動が小さくなり、フィルム部材を長手方向の全域に亘って十分に振動させることができなかった。その結果、フィルム部材に堆積したトナーを長手方向の全域に亘って効率良く落下させることができず、トナー落ちによる画像不具合の発生を十分に抑制できないという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、ケーシング内の規制ブレード近傍におけるトナーの堆積を簡単な構成で効果的に抑制可能な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、フィルム部材と、付勢部材と、第１ギアと、第２ギアと、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し、規制ブレードと像担持体との間において現像ローラーと対向する内壁部を有する。フィルム部材は可撓性であって、内壁部の上面と所定の間隔を隔てて配置され、内壁部に対し接近または離間する方向に振動可能である。付勢部材は、フィルム部材の長手方向の少なくとも一端に連結されフィルム部材に張力を付与する。第１ギアは、現像ローラーまたはトナー供給ローラーの駆動ギア列に連結され、フィルム部材の一方の端縁に間欠的に接触することによりフィルム部材を振動させる少なくとも一つの第１突起が外周面に設けられる。第２ギアは、現像ローラーまたはトナー供給ローラーの駆動ギア列に連結され、フィルム部材の他方の端縁に間欠的に接触することによりフィルム部材を振動させる少なくとも一つの第２突起が外周面に設けられる。

本発明の第１の構成によれば、トナー供給ローラー及び現像ローラーを回転駆動させると、トナー供給ローラーまたは現像ローラーの駆動ギア列を構成する第１ギアおよび第２ギアも回転し、第１ギアに設けられた第１突起および第２ギアに設けられた第２突起がフィルム部材の両端部に間欠的に接触する。そして、張力が付与されたフィルム部材が弦楽器の弦のように振動する。これにより、フィルム部材を長手方向全域に亘って大きく振動させることができ、フィルム部材に堆積したトナーが効率良く振い落とされるため、ケーシング内のブレード周辺におけるトナーの堆積を効果的に抑制できる。

本発明の現像装置３ａ〜３ｄを備えたカラープリンター１００の概略構成図 本発明の第１実施形態に係る現像装置３ａの斜視図 第１実施形態の現像装置３ａの側面断面図 第１実施形態の現像装置３ａに用いられるスリーブカバー３７を現像容器２０の内側から見た斜視図 図４におけるスリーブカバー３７の上面３７ａとフィルム部材４０の対向部分の拡大斜視図 図４におけるスリーブカバー３７のフロント側端部付近の拡大斜視図 図４におけるスリーブカバー３７のリア側端部付近の拡大斜視図 第１実施形態の現像装置３ａのフロント側における駆動機構を内側から見た側面断面図 第１実施形態の現像装置３ａのリア側における駆動機構を内側から見た側面断面図 第１実施形態の現像装置３ａのスリーブカバー３７付近の側面断面図 本発明の第２実施形態に係る現像装置３ａにおいて、トナー供給ローラー３０が正回転したときの、第１アイドルギア４１、駆動入力ギア４５ａ、４５ｂ、フィルム部材４０の第１突出片４０ｂの位置関係を示す概略斜視図 図１１における第１アイドルギア４１、駆動入力ギア４５ａ、４５ｂの噛み合い状態を示す部分拡大図 第２実施形態の現像装置３ａにおいて、トナー供給ローラー３０が逆回転したときの、第１アイドルギア４１、駆動入力ギア４５ａ、４５ｂ、フィルム部材４０の第１突出片４０ｂの位置関係を示す概略斜視図 図１３における第１アイドルギア４１、駆動入力ギア４５ａ、４５ｂの噛み合い状態を示す部分拡大図 実施例において、フィルム部材４０の両端部を交互に振動させた場合（本発明）と、フィルム部材４０の一端部のみを振動させた場合（比較例）とでフィルム部材４０の長手方向における振幅の分布を比較したグラフ

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、本発明の第１実施形態に係る現像装置３ａの外観斜視図であり、図３は、第１実施形態の現像装置３ａの概略側面断面図である。なお、図３は現像装置３ａを図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。また、以降の説明において、カラープリンター１００本体の手前側をフロント側、カラープリンター１００本体の奥側をリア側と称する。例えば、図２においては現像装置３ａの左端がフロント側、右端がリア側となる。

図２及び図３に示すように、現像装置３ａは、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３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３の右側）において感光体ドラム１ａ（図１参照）に対向している。トナー供給ローラー３０及び現像ローラー３１は、それぞれ回転軸周りに関して図３の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と対面して不図示のトナー濃度センサーが配置されており、トナー濃度センサーの検知結果に基づいてトナーコンテナ４ａから不図示のトナー補給口を介して攪拌搬送室２１にトナーが補給されるようになっている。トナー濃度センサーとしては、例えば、現像容器２０内におけるトナーと磁性キャリアからなる二成分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。

トナー供給ローラー３０は、図３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る磁気ローラーである。

現像ローラー３１は、図３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いる。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（規制ブレード）３３がトナー供給ローラー３０の長手方向（図３の紙面と垂直な方向）に沿って取り付けられている。穂切りブレード３３は、現像容器２０に装着されたブレード支持ステー３５にブレード固定ビス３６によって締結固定されており、トナー供給ローラー３０の回転方向（図３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）が印加されている。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（いずれも図示せず）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を循環することにより現像剤中のトナーを帯電させる。供給搬送室２２内の現像剤は、供給搬送スクリュー２５ｂによって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）を形成する。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の回転によってトナー供給ローラー３０と現像ローラー３１との対向領域に搬送される。そして、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上にトナー薄層が形成される。

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現像ローラー３１から感光体ドラム１ａにトナーが飛翔し、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（不図示）の検知結果に基づいてトナー補給口（不図示）から現像容器２０内に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搬送スクリュー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３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の内側に突出して、断面略Ｖ字状のスリーブカバー３７が設けられている。図３に示すように、スリーブカバー３７は現像容器２０の長手方向（図３の紙面と垂直な方向）に沿って配置されており、スリーブカバー３７の上面３７ａ（図４参照）は現像容器２０内において現像ローラー３１に対向する内壁部を構成している。

スリーブカバー３７の上端にはフィルム状のシール部材３９が設けられている。シール部材３９は、先端部が感光体ドラム１ａ（図１参照）の表面に接触するようにスリーブカバー３７の長手方向（図３の紙面と垂直な方向）に延在しており、現像容器２０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。

図４は、スリーブカバー３７を現像容器２０の内側（図３の左側）から見た斜視図であり、図５は、図４におけるスリーブカバー３７の上面３７ａとフィルム部材４０の対向部分の拡大斜視図、図６および図７は、それぞれ図４におけるスリーブカバー３７のフロント側端部（図４の左端部）およびリア側端部（図４の右端部）付近の拡大斜視図である。

図４に示すように、スリーブカバー３７の上面３７ａには、長手方向に沿ってフィルム部材４０が支持されている。フィルム部材４０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等の、樹脂製の可撓性材料から形成されており、スリーブカバー３７の上面３７ａの略全域に配置されている。なお、フィルム部材４０の材質として、フッ素樹脂製のフィルム等を用いるか、或いは、フィルム部材４０にフッ素樹脂のコーティングを行うことにより、スリーブカバー３７よりもトナーが付着し難いようにすると好ましい。また、フィルム部材４０は、後述するように張力を付与した状態で振動させるため、ある程度の復元力（コシ）が必要となる。

スリーブカバー３７の上面３７ａのフロント側（図４の左側）及びリア側（図４の右側）の端部には、フィルム部材４０の端部が挿入されるガイド部３７ｂ、３７ｃが形成されている。

図５に示すように、スリーブカバー３７の上面３７ａには、リア側のガイド部３７ｃの近傍にリブ４４が設けられている。なお、ここでは図示しないが、フロント側のガイド部３７ｂの近傍にも同じ高さのリブ４４が設けられている。これにより、フィルム部材４０はスリーブカバー３７の上面３７ａと所定の間隔Ｄを隔てて支持される。

図６に示すように、スリーブカバー３７のフロント側においては、フィルム部材４０にコイルバネ４３の一端が係止されており、コイルバネ４３の他端はスリーブカバー３７の係止部（図示せず）に係止されている。一方、図７に示すように、スリーブカバー３７のリア側においては、フィルム部材４０の側端縁に形成された切り欠き部４０ａがガイド部３７ｃに引っ掛けられ、フィルム部材４０の長手方向への移動が規制されている。

この構成により、フィルム部材４０の一端（フロント側の端部）はコイルバネ４３によってフロント側に付勢され、フィルム部材４０の他端（リア側の端部）は切り欠き部４０ｂとガイド部３７ｃとの係合によって移動が規制されるため、フィルム部材４０には長手方向に所定の張力（テンション）が付与されている。なお、フィルム部材４０のリア側の端部にもコイルバネ４３を配置してフィルム部材４０の両端部に張力を付与するようにしてもよい。

図６に示すように、フィルム部材４０のフロント側の端部には、ガイド部３７ｂを通過してさらにフロント側に延在する第１突出片４０ｂが形成されている。第１突出片４０ｂは、トナー供給ローラー３０の駆動入力ギア４５ａ（図８参照）と現像ローラー３１の駆動入力ギア４５ｂ（図８参照）とに連結される第１アイドルギア４１の外周面近傍に位置しており、第１アイドルギア４１には、ギア歯４１ａの一つを外周面の内側に延長して形成された第１突起４１ｂが設けられている。

図７に示すように、フィルム部材４０のリア側の端部には、ガイド部３７ｃを通過してさらにリア側に延在する第２突出片４０ｃが形成されている。第２突出片４０ｃは、トナー供給ローラー３０の回転軸に回転可能に支持された駆動伝達ギア５０ｄ（図９参照）に連結される第２アイドルギア４２の外周面近傍に位置しており、第２アイドルギア４２には、ギア歯４２ａの一つを外周面の内側に延長して形成された第２突起４２ｂが設けられている。

第１アイドルギア４１および第２アイドルギア４２は、それぞれの外周面に形成された第１突起４１ｂ、第２突起４２ｂの周方向の位置が１８０°ずれるように位相をずらして配置されている。

図８及び図９は、それぞれ現像装置３ａのフロント側およびリア側における駆動機構を内側から見た側面断面図であり、図１０は、現像装置３ａのスリーブカバー３７付近の部分断面図である。

図８に示すように、現像装置３ａのフロント側ではトナー供給ローラー３０の一端に付設された駆動入力ギア４５ａにはカラープリンター１００本体側の駆動出力カップリング（図示せず）が嵌合する嵌合孔４６が形成されており、駆動入力ギア４５ａを介して現像装置３ａに駆動力が入力される。駆動入力ギア４５ａには第１アイドルギア４１が連結されている。第１アイドルギア４１には現像ローラー３１の一端に付設された駆動入力ギア４５ｂが連結されている。

駆動入力ギア４５ａには駆動伝達ギア５０ａを介して攪拌搬送スクリュー２５ａの一端に付設された駆動入力ギア４５ｃが連結されている。駆動入力ギア４５ｃは駆動伝達ギア５０ｂを介して供給搬送スクリュー２５ｂの一端に付設された駆動入力ギア４５ｄが連結されている。

一方、現像装置３ａのリア側では攪拌搬送スクリュー２５ａの他端に付設された駆動出力ギア４７が駆動伝達ギア５０ｃを介してトナー供給ローラー３０の他端に回転可能に付設された駆動伝達ギア５０ｄに連結されている。駆動伝達ギア５０ｄには第２アイドルギア４２が連結されている。

画像形成時にトナー供給ローラー３０及び現像ローラー３１を回転駆動させると、トナー供給ローラー３０の駆動入力ギア４５ａに噛み合う第１アイドルギア４１が回転する。また、駆動伝達ギア５０ａを介して攪拌搬送スクリュー２５ａの一端に付設された駆動入力ギア４５ｃも回転し、攪拌搬送スクリュー２５ａの他端に付設された駆動出力ギア４７も回転する。そして、駆動伝達ギア５０ｃ、５０ｄを介して駆動出力ギア４７に連結された第２アイドルギア４２も回転する。

このとき、フィルム部材４０のフロント側においては第１アイドルギア４１の外周面に設けられた第１突起４１ｂが、第１アイドルギア４１が１回転する毎にフィルム部材４０の第１突出片４０ｂの端縁に接触する。一方、フィルム部材４０のリア側においては第２アイドルギア４２の外周面に設けられた第２突起４２ｂが、第２アイドルギア４２が１回転する毎にフィルム部材４０の第２突出片４０ｃの端縁に接触する。

その結果、張力（テンション）が付与されたフィルム部材４０が弦楽器の弦のように振動する。フィルム部材４０の振動により、図１０に示すように、フィルム部材４０に堆積したトナーは離れ、振るい落とされる。これにより、現像装置３ａ内のトナー供給ローラー３０及び現像ローラー３１が高速で回転し、現像容器２０内のトナー浮遊量が大きい場合であっても、スリーブカバー３７の上面３７ａにおけるトナーの堆積を抑制できる。フィルム部材４０から振るい落とされたトナーは、スリーブカバー３７とトナー供給ローラー３０とで挟まれた領域Ｒに落下する。

上記の構成により、スリーブカバー３７の上面３７ａに堆積したトナーが凝集（ブロッキング）してトナー供給ローラー３０または現像ローラー３１に付着し、トナー落ちとなる画像不具合等を、トナー供給ローラー３０及び現像ローラー３１の線速に依存することなく効果的に抑制することができる。

また、フィルム部材４０を振動させてトナーの堆積を防止するため、スリーブカバー３７上のトナーを除去するブラシ部材等のトナー除去部材を別途設ける必要がなく、コンパクトで省スペースな構成となる。また、トナー除去部材に起因する異物が現像剤と共に現像容器２０内を循環するおそれがないため、穂切りブレード３３とトナー供給ローラー３０との隙間に異物が挟まることによる白抜け画像等の画像不良を効果的に防止することができる。

また、画像形成時には必然的に回転する第１アイドルギア４１、第２アイドルギア４２の回転を利用してフィルム部材４０を振動させるため、フィルム部材４０に振動を与えるための専用モーターやアクチュエーター等を別途設ける必要がなく、現像装置３ａの内部構成も簡素化できる。

また、第１アイドルギア４１、第２アイドルギア４２によりフィルム部材４０の両端部の第１突出片４０ｂ、４０ｄを振動させるため、フィルム部材４０の長手方向の全域を大きく振動させることができる。その結果、フィルム部材４０の全域に堆積したトナーを偏りなく振るい落とすことができる。さらに、第１アイドルギア４１、第２アイドルギア４２の外周面に形成された第１突起４１ｂ、第２突起４２ｂの周方向の位置を１８０°ずらすことにより、フィルム部材４０の両端部が交互に振動するため、フィルム部材４０の長手方向全域に亘って振幅をより大きくすることができる。

ここで、領域Ｒに落下したトナーを供給搬送室２２へ戻すために、非画像形成時にトナー供給ローラー３０を画像形成時とは逆方向（図１０の時計回り方向）に回転させることが好ましい。領域Ｒに落下して穂切りブレード３３の先端部付近に一時的に堆積したトナーは、トナー供給ローラー３０を逆方向に回転させることにより、トナー供給ローラー３０の表面に形成される磁気ブラシによって回収され、トナー供給ローラー３０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との隙間を通過する。そして、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、供給搬送室２２（図３参照）へ強制的に戻される。

図１１は、本発明の第２実施形態に係る現像装置３ａにおいて、トナー供給ローラー３０が正回転したときの、第１アイドルギア４１、駆動入力ギア４５ａ、４５ｂ、フィルム部材４０の第１突出片４０ｂの位置関係を示す概略斜視図であり、図１２は、図１１における第１アイドルギア４１、駆動入力ギア４５ａ、４５ｂの噛み合い状態を示す部分拡大図である。

本実施形態では、第１アイドルギア４１はハスバギアであり、第１アイドルギア４１に噛み合う駆動入力ギア４５ａ、４５ｂもハスバギアである。なお、図１１、図１２では駆動入力ギア４５ａ、４５ｂのギア歯は記載を省略している。また、ここでは図示しないが、第２アイドルギア４２および第２アイドルギア４２に噛み合う駆動伝達ギア５０ｄもハスバギアである。第２アイドルギア４２側の構成は左右対称である以外は第１アイドルギア４１側の構成と同様であるため説明を省略する。

第１アイドルギア４１は、トナー供給ローラー３０に回転駆動力を入力する駆動入力ギア４５ａ、及び現像ローラー３１に回転駆動力を入力する駆動入力ギア４５ｂに噛み合っている。駆動入力ギア４５ａには駆動モーター（不図示）が連結されており、駆動入力ギア４５ａの駆動力は第１アイドルギア４１を介して駆動入力ギア４５ｂに伝達される。また、第１アイドルギア４１は、回転軸４１ｃに対しスラスト方向（図１２の左右方向）に移動可能に外挿されている。

画像形成時においては、トナー供給ローラー３０及び現像ローラー３１を正回転（図３の反時計回り方向に回転）させると、駆動入力ギア４５ａ、４５ｂに噛み合う第１アイドルギア４１は図１１、図１２の矢印Ｘ方向に回転する。このとき、図１２に示すように、第１アイドルギア４１のギア歯４１ａには駆動入力ギア４５ａにより下方向へ押し下げる押圧力Ｆが付与される。押圧力Ｆは、ギア歯４１ａの延在方向に平行な分力Ｆ１と、ギア歯４１ａの延在方向に対して垂直な分力Ｆ２とに分けられる。

ここで、分力Ｆ２は第１アイドルギア４１を右方向に押圧するように作用するため、第１アイドルギア４１は回転軸４１ｃに沿って右方向に移動する。その結果、第１アイドルギア４１の外周面に設けられた第１突起４１ｂがフィルム部材４０の第１突出片４０ｂから離間する位置（第１の位置）に配置されるため、第１アイドルギア４１が回転してもフィルム部材４１は振動せず静止している。

図１３は、トナー供給ローラー３０が逆回転したときの、第１アイドルギア４１、駆動入力ギア４５ａ、４５ｂ、フィルム部材４０の第１突出片４０ｂの位置関係を示す概略斜視図であり、図１４は、図１３における第１アイドルギア４１、駆動入力ギア４５ａ、４５ｂの噛み合い状態を示す部分拡大図である。なお、図１１、図１２と同様に、図１３、図１４では駆動入力ギア４５ａ、４５ｂのギア歯は記載を省略している。

非画像形成時にトナー供給ローラー３０及び現像ローラー３１を逆回転（図３の時計回り方向に回転）させると、現像ローラー３１の駆動入力ギア４５に駆動力を伝達する第１アイドルギア４１は図１３、図１４の矢印Ｘ′方向に回転する。このとき、図１４に示すように、第１アイドルギア４１のギア歯４１ａには駆動入力ギア４５ａにより上方向へ押し上げる押圧力Ｆ′が付与される。押圧力Ｆ′は、ギア歯４１ａの延在方向に平行な分力Ｆ１′と、ギア歯４１ａの延在方向に対して垂直な分力Ｆ２′とに分けられる。

ここで、分力Ｆ２′は第１アイドルギア４１を左方向に押圧するように作用するため、第１アイドルギア４１は回転軸４１ｃに沿って左方向に移動する。その結果、第１アイドルギア４１の外周面に設けられた第１突起４１ｂがフィルム部材４０の第１突出片４０ｂの端縁と重なる位置（第２の位置）に配置される。これにより、第１アイドルギア４１が１回転する毎に第１突起４１ｂがフィルム部材４０の第１突出片４０ｂの端縁に接触し、張力（テンション）が付与されたフィルム部材４０が弦楽器の弦のように振動する。

なお、第１アイドルギア４１の回転軸４１ｃ方向の移動範囲は、第１アイドルギア４１が最も左方向（第１突出片４０ｂに近づく方向）に移動したとき、第１突起４１ｂと第１突出片４０ｂの端縁との重なりが２ｍｍ程度となるように調整しておくことが好ましい。第１アイドルギア４１の回転軸４１ｃ方向の移動量は、ギア歯４１ａの傾きと第１アイドルギア４１の逆回転量（逆回転角）とで調整可能である。

本実施形態の構成によれば、トナー供給ローラー３０及び現像ローラー３１が正回転する画像形成時にはフィルム部材４０が振動しないため、画像形成時にフィルム部材４０上に堆積したトナーが振い落されてトナー供給ローラー３０上へ落下するおそれがない。従って、トナー落ちによる画像不良の発生も防止することができる。そして、非画像形成時にトナー供給ローラー３０及び現像ローラー３１を逆回転させることで、フィルム部材４０を振動させて堆積したトナーを振い落とすとともに、逆回転するトナー供給ローラー３０の磁気ブラシによって回収し、供給搬送室２２へ効率良く戻すことができる。

その他本発明は、上記各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、上記各実施形態に示したスリーブカバー３７やフィルム部材４０の形状や構成は一例であって、上記各実施形態に特に限定されるものではなく、これらは現像装置３ａの構成等に応じて適宜設定することができる。

例えば、上記各実施形態では、第１アイドルギア４１、第２アイドルギア４２に設けられた第１突起４１ｂ、第２突起４２ｂを用いてフィルム部材の第１突出片４０ｂ、第２突出片４０ｃを振動させる構成としたが、トナー供給ローラー３０または現像ローラー３１の駆動ギア列を構成する他のギアを用いてフィルム部材４０の第１突出片４０ｂ、第２突出片４０ｃを振動させることもできる。

また、上記各実施形態では、第１アイドルギア４１、第２アイドルギア４２に設けられた第１突起４１ｂ、第２突起４２ｂの位置を周方向に１８０°ずらして配置したが、第１突起４１ｂ、第２突起４２ｂの位置ずれ（位相のずれ）は１８０°に限らず、他の角度としてもよい。また、第１アイドルギア４１、第２アイドルギア４２にそれぞれ複数の第１突起４１ｂ、第２突起４２ｂを設けてもよい。

また、上記各実施形態では、タンデム型のカラープリンター１００を例に挙げて説明したが、本発明は、その他、例えばモノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、モノクロプリンターやファクシミリ等にも適用できるのはもちろんである。以下、実施例により本発明の効果について更に詳細に説明する。

フィルム部材４０の長手方向における振幅の分布について調査した。試験方法としては、第１アイドルギア４１、第２アイドルギア４２によりフィルム部材４０の両端部（第１突出片４０ｂ、第２突出片４０ｃ）を交互に振動させる現像装置３ａ（本発明）と、第１アイドルギア４１によりフィルム部材４０の一端部（第１突出片４０ｂ）のみを振動させる現像装置３ａ（比較例）とを用いて、トナー受け部材３７の長手方向の位置を変化させて振動波形（振幅）を測定した。フィルム部材４０は、長さ３００ｍｍ、幅５．５ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍのＰＥＴフィルムを用いた。結果を図１５に示す。図１５において、縦軸はフィルム部材４０の振幅を示し、横軸はフィルム部材４０の長手方向（軸方向）位置をフロント側を０ｍｍ、リア側を３００ｍｍとして示している。

図１５に示すように、フィルム部材４０の両端部を交互に振動させる本発明の現像装置３ａ（図１５の◆のデータ系列で表示）では、フィルム部材４０の長手方向の振幅の分布が約０．３ｍｍ〜０．４５ｍｍの範囲であり、フィルム部材４０が長手方向全域に亘って均等に振動していた。

これに対し、フィルム部材４０の一端部のみを振動させる比較例の現像装置３ａ（図１５の■のデータ系列で表示）では、フィルム部材４０の長手方向の一端部（フロント側）における振幅が約０．４ｍｍであったが、長手方向の他端部（リア側）における振幅が約０．２ｍｍであり、リア側における振幅が本発明に比べて小さかった。以上の結果より、本発明の現像装置３ａでは、比較例に比べてフィルム部材４０が長手方向全域に亘って均等に振動しており、フィルム部材４０に堆積したトナーを長手方向全域に亘って十分に振るい落とす効果を有することが確認された。

本発明は、ケーシング内のブレードと像担持体との間において現像ローラーと対向する内壁部を有する現像装置に利用可能である。本発明の利用により、現像装置の内壁部におけるトナーの堆積を効果的に抑制することができる。また、上記現像装置を備えることにより、トナーの堆積に起因するトナー落ち等の画像不具合を効果的に防止できる画像形成装置となる。

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
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）
３７ スリーブカバー（内壁部）
３７ａ 上面
３７ｂ、３７ｃ ガイド部
３７ｄ 対向面
４０ フィルム部材
４０ａ 切り欠き部
４０ｂ 第１突出片
４０ｃ 第２突出片
４１ 第１アイドルギア（第１ギア）
４２ 第２アイドルギア（第２ギア）
４１ｂ 第１突起
４２ｂ 第２突起
４３ コイルバネ（付勢部材）
１００ カラープリンター（画像形成装置）

Claims (6)

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、
   を備えた現像装置であって、
   前記ケーシングは、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と対向する内壁部を有しており、
   前記内壁部の上面と所定の間隔を隔てて配置され、前記内壁部に対し接近または離間する方向に振動可能な可撓性のフィルム部材と、
   該フィルム部材の長手方向の少なくとも一端に連結され前記フィルム部材に張力を付与する付勢部材と、
   前記現像ローラーまたは前記トナー供給ローラーの駆動ギア列に連結され、前記フィルム部材の一方の端縁に間欠的に接触することにより前記フィルム部材を振動させる少なくとも一つの第１突起が外周面に設けられた第１ギアと、
   前記現像ローラーまたはトナー供給ローラーの駆動ギア列に連結され、前記フィルム部材の他方の端縁に間欠的に接触することにより前記フィルム部材を振動させる少なくとも一つの第２突起が外周面に設けられた第２ギアと、
   を備え、
   前記第１ギアおよび前記第２ギアは、前記第１突起および前記第２突起の周方向の位置がずれるように位相をずらして配置されることを特徴とする現像装置。
2. 前記第１ギアおよび前記第２ギアは、前記第１突起および前記第２突起の周方向の位置が１８０°ずれるように位相をずらして配置されることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第１ギアおよび前記第２ギアはハスバギアであり、前記第１ギアおよび前記第２ギアに噛み合うギアの回転方向に応じて前記第１突起および前記第２突起が前記フィルム部材の端縁から離間する第１の位置と、前記第１突起および前記第２突起が前記フィルム部材の端縁と重なる第２の位置と、の間を回転軸方向に往復移動可能となっており、
   画像形成時に前記トナー供給ローラーを回転させることで前記第１ギアおよび前記第２ギアが前記第１の位置に配置され、非画像形成時に前記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で前記第１ギアおよび前記第２ギアが前記第２の位置に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
4. 前記フィルム部材は、前記内壁部よりもトナー付着力の弱い材料で形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の現像装置。
5. 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４のいずれかに記載の現像装置。
6. 請求項１乃至請求項５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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