JP2010097035A - 現像装置及びこれを用いる画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置において、スクレーパ先端で起こるトナーの凝集を防ぎ、長期に渡って画像ムラが発生しない現像装置及びこれを用いる画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持して、静電潜像が形成される感光体ドラム３にトナーを供給する現像ローラ１１４と、現像ローラ１１４の感光体ドラム３と対向する最近接位置３１より現像ローラ１１４の回転方向下流側に配置されて現像ローラ１１４に担持された現像剤を掻き取るスクレーパ１１８と、を備えた現像装置において、スクレーパ１１８を、現像ローラ１１４の軸線方向に対して平行な軸線回りに回転可能に配置し、現像ローラ１１４の回転方向と同じ方向に回転駆動することを特徴とするものとする。
【選択図】図２

Description

本発明は、現像装置及びこれを用いる画像形成装置に係り、特に、電子写真方式によりトナーを用いて画像形成を行う画像形成装置に採用されたトナーと磁性キャリアとを含む現像剤を取扱う現像装置及びこれを用いる画像形成装置に関する。

従来の複写機、プリンタ及びファクシミリ等の静電電子写真方式を利用した画像形成装置は、一般に帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電、及び定着の各工程からなる。

画像を形成する工程は、例えば、帯電装置によって回転駆動される感光体ドラムの表面を均一に帯電され、露光装置によって帯電した感光体表面にレーザ光を照射され静電潜像が形成される。続いて、現像装置によって感光体ドラム上の静電潜像が現像され感光体ドラム表面上にトナー像が形成される。

転写、定着工程では、転写装置によって感光体ドラム上のトナー像が転写材上に転写され、その後、定着装置によって転写材とともにトナー像が加熱されることによって、トナー像は転写材上に固定される。

また、感光体ドラム表面上に残った転写残留トナーは、クリーニング装置により除去されて所定の回収部に回収される。クリーニングされた後の感光体ドラム表面は、除電装置により残留電荷が除去されて次の画像形成に備える。

このように構成された画像形成装置において、感光体ドラム上の静電潜像を現像する現像剤としては、トナーのみからなる１成分現像剤やトナーとキャリアとからなる２成分現像剤が一般に用いられる。

１成分現像剤は、キャリアを用いないため、トナーとキャリアを均一に混合するための攪拌機構などを必要とせず、現像装置がシンプルになるといった利点を有する。しかしながら、１成分現像剤には、トナーの帯電量が安定しにくい等の欠点があるため、高速画像形成装置やカラー画像形成装置には２成分現像剤が一般に使用される。

２成分現像剤においては、２成分現像剤中のトナー含有率（以下、「トナー濃度」と称する。）が変化すると、画像濃度が変わるため、トナー濃度の均一な２成分現像剤で感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する必要がある。そこで、トナー濃度を均一にするために、２成分現像剤のキャリアとトナーを十分に攪拌した後、現像ローラによりトナーを感光体ドラム表面に供給するようにしている。

ところが、現像を行うために供給されたトナーが消費された２成分現像剤が、現像ローラ表面から離れることなく、再度、感光体ドラム表面に搬送されると、画像濃度が不均一になる現像メモリが発生するという問題があった。

現像メモリとは、現像領域で現像ローラ上に生じる反転画像（感光体ドラム上に形成される画像の濃淡が反転した画像）が、現像ローラ上に残されたまま、現像ローラの回転により再び現像領域に搬送されたとき、反転画像が感光体ドラム上に現像されてしまう現象をいう。

そこで、この問題を解決するために、従来技術として、例えば、感光体ドラム表面に供給された２成分現像剤が、現像ローラから離れることなく再び感光体ドラム表面に搬送されることがないように、２成分現像剤を現像ローラ表面から掻き取るスクレーパを設けた現像装置が開示されている（特許文献１を参照）。
特開２０００−３２１８７０号公報

しかしながら、現像装置にスクレーパを設けると、スクレーパの先端部で２成分現像剤の凝集が発生し、現像ローラ表面におけるトナー成分のフィルミングに起因する画像ムラが発生する問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、現像装置において、スクレーパ先端で起こるトナーの凝集を防ぎ、長期に渡って画像ムラが発生しない現像装置及びこれを用いる画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明に係る現像装置及びこれを用いる画像形成装置は、次の通りである。

本発明は、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持して、静電潜像が形成される感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラと、前記現像ローラの前記感光体ドラムと対向する位置より現像ローラ回転方向下流側に配置されて前記現像ローラに担持された現像剤を掻き取るスクレーパと、を備えた現像装置において、前記スクレーパを、現像ローラ軸線方向に対して平行な軸線回りに回転可能に配置し、前記現像ローラの回転方向と同じ方向に回転駆動することを特徴とするものである。

また、本発明は、前記スクレーパの構成として、現像ローラ軸線方向に対して平行に配置される回転軸と、前記回転軸から放射状に設けられるとともに前記回転軸の軸線方向に沿って長く延設される複数の掻き落とし羽根と、を備えることが好ましい。

また、本発明は、前記掻き落とし羽根を、前記回転軸の軸線方向に対して平行に設けられる矩形状の板状部材とすることが好ましい。

また、本発明は、前記スクレーパを、その表面に回転軸の軸線方向に沿って平行に設けられる溝部を備える円柱状部材とすることが好ましい。

また、本発明は、前記溝部を、前記回転軸の軸線方向に沿って平行に設けられるＶ字溝とすることが好ましい。

また、本発明は、前記スクレーパを回転させる駆動源として、超音波モータを用いることが好ましい。

また、本発明は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、感光体ドラム表面を帯電させる帯電装置と、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する露光装置と、感光体ドラム表面の静電潜像に現像剤を供給してトナー像を形成する現像装置と、感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備え、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において、前記現像装置として、請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載の現像装置を用いることを特徴とするものである。

本発明によれば、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持して、静電潜像が形成される感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラと、前記現像ローラの前記感光体ドラムと対向する位置より現像ローラ回転方向下流側に配置されて前記現像ローラに担持された現像剤を掻き取るスクレーパと、を備えた現像装置において、前記スクレーパを、現像ローラ軸線方向に対して平行な軸線回りに回転可能に配置し、前記現像ローラの回転方向と同じ方向に回転駆動することで、現像ローラから現像剤を掻き取る効果が高まるため、現像メモリの発生を抑制する効果を向上させることができる。さらに、現像剤の滞留を抑え、スクレーパ表面へのトナー成分の融着や現像剤の凝集を抑えることができるので、画像ムラの発生を抑制することができる。

また、本発明によれば、前記スクレーパの構成として、現像ローラ軸線方向に対して平行に配置される回転軸と、前記回転軸から放射状に設けられるとともに前記回転軸の軸線方向に沿って長く延設される複数の掻き落とし羽根と、を備えることで、回転する掻き落とし羽根により現像剤の搬送能力の向上を図り、すなわち、現像剤の掻き取り効果を高めることができる。

また、本発明によれば、前記掻き落とし羽根を、前記回転軸の軸線方向に対して平行に設けられる矩形状の板状部材とすることで、回転する掻き落とし羽根が現像剤の搬送方向に対して垂直に配置されるため、現像剤の搬送効率を高めることができる。

また、本発明によれば、前記スクレーパを、その表面に回転軸の軸線方向に沿って平行に設けられる溝部を備える円柱状部材とすることにより、小型で剛性を高くできる。

また、本発明によれば、前記溝部を、前記回転軸の軸線方向に沿って平行に設けられるＶ字溝とすることで、現像剤を掻き取り、搬送する効果を高めることができる。

また、本発明によれば、前記スクレーパを回転させる駆動源として、超音波モータを用いることで、スクレーパが超音波振動するため、現像剤のスクレーパへの融着を防止することができる。

また、本発明によれば、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、感光体ドラム表面を帯電させる帯電装置と、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する露光装置と、感光体ドラム表面の静電潜像に現像剤を供給してトナー像を形成する現像装置と、感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備え、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において、前記現像装置として、請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載の現像装置を用いることで、前記現像装置に設けられた特徴的なスクレーパによる現像ローラから現像剤を掻き取る効果を高めることができ、現像メモリの発生を抑制すると同時に、スクレーパ表面へのトナー成分の融着や現像剤の凝集を抑えることができるので、画像ムラの発生を抑制することができる。これにより、現像メモリの発生を抑えて、長期に渡って画像ムラが発生しない画像形成装置を実現できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は発明を実施する形態の一例であって、本発明の実施形態に係る現像装置が用いられた画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。

本実施形態は、図１に示すように、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ホッパー（トナー補給装置）１０１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、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１００において、現像装置２として、本発明に係る現像装置の構成を採用したものである。

この画像形成装置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の上方にスキャナ等を備えてもよい。

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）及びイエロー（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。

したがって、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したものである。また、画像形成装置１００には、露光ユニット１、定着ユニット１２、シート搬送路Ｓ、給紙トレイ１０及び排紙トレイ１５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、レーザ照射部及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、トナーホッパー１０１（１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ）、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。

トナーホッパー１０１は、現像槽１１１よりもＨ方向側に配され、未使用トナー（粉体状のトナー）を貯蔵している。トナーホッパー１０１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、現像及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、及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）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，発泡ウレタン等）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等の硬質材料から形成され、他方は弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）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、及び中間転写ベルト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、画像形成部及び露光ユニット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のシート及び手差しトレイ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）等が配置されている。

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及び加圧ローラ８２等を備え、これらヒートローラ８１及び加圧ローラ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、及び少数枚の印字を行う場合等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。それ以降のシート搬送動作は、上述した給紙トレイ１０から供給されるシートと同様の経過を経て排紙トレイ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、本実施形態の特徴的な現像装置２について図面を参照して説明する。
図２は本実施形態に係る画像形成装置を構成する現像装置の構成を示す断面図、図３は図２のＡ−Ａ断面矢視図である。

現像装置２は、図２に示すように、現像槽１１１内に、感光体ドラム３と対向するように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２，図３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、ドクターブレード１１６、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３、仕切り板（仕切り壁）１１７、及び特徴的なスクレーパ１１８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等が配設されている。なお、本実施形態のキャリアは、磁性を有する磁性キャリアである。

また、現像槽１１１の上側には、図２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。

図１，図２に示すように、トナーホッパー１０１に収容されているトナーは、トナー移送機構１０２及びトナー補給口１１５ａを介して現像槽１１１にトナーが補給されるようになっている。

現像ローラ１１４は、回転するマグネットローラであり、図２に示すように、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の表面に近接する位置にはドクターブレード（層厚規制用ブレード）１１６が配されている。

第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３は、図２，図３に示すように、現像槽１１１内において現像剤を撹拌及び搬送するための螺旋状の搬送羽根１１２ａ，１１３ａからなるスクリューオーガにより構成され、駆動ギア１１２ｃ，１１３ｃを介して伝達されるモータ等の駆動手段（図示せず）の駆動によって軸１１２ｂ，１１３ｂが回転駆動することで、現像剤を撹拌すると共に搬送するようになっている。

第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３は、互いの周面同士が仕切り板１１７を介して対向するように且つ互いの軸同士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３に示すように、矢印Ｘ方向に現像剤を搬送し、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。

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及び第２搬送部材１１３の各軸方向（各回転軸方向）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及び第２搬送部材１１３の各軸方向の両端部において、現像槽１１１の内側の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及び第２搬送部材１１３の各軸方向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３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。

また、本実施形態では、トナー補給口１１５ａは第１搬送路Ｐ内の領域であり且つ第２連通路ｂよりも矢印Ｘ方向側の位置に形成されている。つまり、第１搬送路Ｐにおいて、第２連通路ｂの下流側にトナーが補給されることになる。

現像槽１１１において、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３は、モータ等の駆動手段（図示せず）によって回転駆動し、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によって撹拌されながら矢印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、撹拌されながら矢印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撹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にて搬送されている間に、現像ローラ１１４の回転にてその表面に担持されて汲み上げられ、汲み上げら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撹拌される。

次に、本実施形態の特徴的なスクレーパ１１８の構成について図面を参照して具体的に説明する。
図４は本実施形態に係る現像装置を構成するスクレーパの全体構成を示す斜視図である。

スクレーパ１１８は、図４に示すように、現像ローラ１１４の軸線方向に対して平行な軸線回りに回転可能に配置され、現像ローラ１１４の回転方向と同じ方向に回転駆動される。具体的には、スクレーパ１１８は、現像ローラ軸線方向に対して平行に配置される回転軸１１８ａと、回転軸１１８ａから放射状に設けられるとともに回転軸１１８ａの軸線方向に沿って長く延設される複数の掻き落とし羽根１１８ｂを備えている。

回転軸１１８ａと掻き落とし羽根１１８ｂとは、ともに金属材料を用いて形成されている。回転軸１１８ａは、現像槽１１１に回転可能に支持されている。回転軸１１８ａの一端部は、超音波モータ１１９に連結されており、超音波モータ１１９により回転駆動される。

掻き落とし羽根１１８ｂは、図４に示すように、回転軸１１８ａの軸線方向に対して平行に設けられる矩形状の板状部材で構成され、図２に示すように、現像ローラ１１４と感光体ドラム３との最近接位置３１より現像ローラ回転方向下流側で、現像ローラ１１４外周面に近接して配置されて、現像ローラ１１４表面から現像剤を掻き取るようにされている。

次に、本実施形態に係る現像装置２のスクレーパ１１８により現像ローラ１１４から現像剤を掻き取る作用について図面を参照して説明する。
図５は本実施形態の現像装置においてスクレーパにより現像ローラから現像剤を掻き取る状態を示す説明図である。

本実施形態の現像装置２においては、図５に示すように、第２搬送部材１１３から現像ローラ１１４に供給された現像剤は、ドクターブレード１１６との隙間を通過した後、現像ローラ１１４に担持されたまま感光体ドラム３との最近接位置３１に搬送され、感光体ドラム３表面に形成される静電潜像の現像に使用される。

現像後の現像剤Ｄは、現像ローラ１１４に担持された状態で現像槽１１１内部に搬送され、スクレーパ１１８により掻き取られ、第２搬送部材１１３の上部に戻される。

すなわち、現像ローラ１１４から掻き落とし羽根１１８ｂにより掻き取られてスクレーパ１１８上に溜まった現像剤Ｄは、図５に示すように、スクレーパ１１８が現像ローラ１１４と同じ方向（図中で時計回り方向）に回転することにより、現像ローラ１１４から離れるように搬送されて、第２搬送部材１１３の上部に落下する。

このようにして、スクレーパ１１８を回転させることにより、現像ローラ１１４表面から回収された現像剤Ｄを掻き落とし羽根１１８ｂから効果的に落とすことができるので、掻き落とし羽根１１８ｂ表面へのトナー成分の融着や現像剤Ｄの凝集を抑えることができる。これにより、掻き落とし羽根１１８ｂにより現像ローラ１１４から現像剤Ｄを効率良く掻き取ることができる。

以上のように構成したので、本実施形態によれば、現像装置２において、現像ローラ１１４に担持された現像剤を掻き取るスクレーパとして、現像ローラ１１４の軸線方向に対して平行に配置される回転軸１１８ａと、回転軸１１８ａから放射状に設けられて軸線方向に沿って長い矩形状の複数の掻き落とし羽根１１８ｂとを備えるスクレーパ１１８を現像ローラ１１４に近接して配置して、現像ローラ１１４の回転方向と同じ方向に回転駆動することで、現像ローラ１１４から回収された現像剤Ｄをスクレーパ１１８上に滞留することなく搬送することができるので、掻き落とし羽根１１８ｂ表面へのトナー成分の融着や現像剤Ｄの凝集を抑えることができる。これにより、掻き落とし羽根１１８ｂにより現像ローラ１１４から現像剤Ｄを効率良く掻き取ることができるので、現像ローラ１１４上に現像剤Ｄが残留することによる現像メモリの発生を防止して、長期に渡って画像ムラが発生しない画像形成装置を実現できる。

また、本実施形態では、掻き落とし羽根１１８ｂを矩形状の板状部材で構成し、回転軸１１８ａの軸線方向に対して平行に設けているので、回転する掻き落とし羽根１１８ｂが現像剤Ｄの搬送方向に対して垂直に配置されるため、現像剤Ｄの搬送効率を高めることができる。

尚、本発明は、上述したスクレーパ１１８の構成に限定されるものではなく、例えば、変形例として、図６（ａ），（ｂ）に示すように、現像装置２において、スクレーパ１１８に換えて、表面に回転軸の軸線方向に沿って平行に設けられる溝部２１８ａを備える円柱状部材のスクレーパ２１８を備えたものであっても良い。このように構成することで、小型で剛性の高いスクレーパが得られる。

また、その他の変形例として、図７（ａ），（ｂ）に示すように、現像装置２において、スクレーパ１１８に換えて、表面に回転軸の軸線方向に沿って平行に設けられるＶ字溝３１８ａを備える円柱状部材のスクレーパ３１８を備えたものであっても良い。このように構成することで、現像剤を掻き取り、搬送する効果が高く、小型で剛性の高いスクレーパが得られる。

尚、上述した実施形態及び変形例では、本発明に係る現像装置２を図１に示すような画像形成装置１００に適用した例について説明したが、現像後に現像ローラに担持されたトナーをスクレーパにより掻き取り回収するようにした現像装置を搭載する画像形成装置であれば、上述したような構成の画像形成装置や複写機に限定されるものではなく、その他の画像形成装置等に展開が可能である。

以上のように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の実施形態に係る現像装置が用いられた画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。 前記画像形成装置を構成する現像装置の構成を示す断面図である。 図２のＡ−Ａ断面矢視図である。 前記現像装置を構成するスクレーパの全体構成を示す斜視図である。 前記現像装置においてスクレーパにより現像ローラから現像剤を掻き取る状態を示す説明図である。 （ａ）は本発明の実施形態に係るスクレーパの変形例の構成を示す説明図、（ｂ）は前記スクレーパの構成を示す拡大正面図である。 （ａ）は本発明の実施形態に係るスクレーパのその他の変形例の構成を示す説明図、（ｂ）は前記スクレーパの構成を示す拡大正面図である。

符号の説明

２ 現像装置
３ 感光体ドラム
３１ 最近接位置
１００ 画像形成装置
１１１ 現像槽
１１２ 第１搬送部材
１１３ 第２搬送部材
１１４ 現像ローラ
１１８，２１８，３１８ スクレーパ
１１８ａ 回転軸
１１８ｂ 掻き落とし羽根
１１９ 超音波モータ
２１８ａ 溝部
３１８ａ Ｖ字溝
Ｄ 現像剤

Claims (7)

1. トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持して、静電潜像が形成される感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラと、前記現像ローラの前記感光体ドラムと対向する位置より現像ローラ回転方向下流側に配置されて前記現像ローラに担持された現像剤を掻き取るスクレーパと、を備えた現像装置において、
   前記スクレーパは、現像ローラ軸線方向に対して平行な軸線回りに回転可能に配置され、前記現像ローラの回転方向と同じ方向に回転駆動されることを特徴とする現像装置。
2. 前記スクレーパは、現像ローラ軸線方向に対して平行に配置される回転軸と、前記回転軸から放射状に設けられるとともに前記回転軸の軸線方向に沿って長く延設される複数の掻き落とし羽根と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記掻き落とし羽根は、前記回転軸の軸線方向に対して平行に設けられる矩形状の板状部材であることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記スクレーパは、その表面に回転軸の軸線方向に沿って平行に設けられる溝部を備える円柱状部材であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
5. 前記溝部は、前記回転軸の軸線方向に沿って平行に設けられるＶ字溝であることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記スクレーパを回転させる駆動源として、超音波モータを用いることを特徴とする請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載の現像装置。
7. 表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、感光体ドラム表面を帯電させる帯電装置と、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する露光装置と、感光体ドラム表面の静電潜像に現像剤を供給してトナー像を形成する現像装置と、感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備え、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において、
   前記現像装置として、請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

Images