現像装置、画像形成カートリッジおよび画像形成装置
【課題】現像剤の攪拌不足や混合不足を改善することにより、現像されるトナー像における濃度むらを低減する。
【解決手段】現像ユニット４０は、現像剤Ｄを攪拌搬送し現像ロール４３に供給する供給オーガ４４と、供給オーガ４４とは逆方向に現像剤を攪拌搬送する攪拌オーガ４５と、供給オーガ４４を収容する供給室４６と攪拌オーガ４５を収容する攪拌室４７とを仕切る仕切り壁４８とを備える。そして、仕切り壁４８の軸方向両端部には、攪拌室４７から供給室４６に現像剤Ｄを受け渡すための第１連通口４８ａおよび供給室４６から攪拌室４７に現像剤Ｄを受け渡すための第２連通口４８ｂが形成される。そして、第１連通口４８ａ側の仕切り壁４８には傾斜した第１側端４８２が設けられる。第１連通口４８ａでは、この第１側端４８２を乗り越えて攪拌室４７から供給室４６に現像剤Ｄが受け渡される。
【解決手段】現像ユニット４０は、現像剤Ｄを攪拌搬送し現像ロール４３に供給する供給オーガ４４と、供給オーガ４４とは逆方向に現像剤を攪拌搬送する攪拌オーガ４５と、供給オーガ４４を収容する供給室４６と攪拌オーガ４５を収容する攪拌室４７とを仕切る仕切り壁４８とを備える。そして、仕切り壁４８の軸方向両端部には、攪拌室４７から供給室４６に現像剤Ｄを受け渡すための第１連通口４８ａおよび供給室４６から攪拌室４７に現像剤Ｄを受け渡すための第２連通口４８ｂが形成される。そして、第１連通口４８ａ側の仕切り壁４８には傾斜した第１側端４８２が設けられる。第１連通口４８ａでは、この第１側端４８２を乗り越えて攪拌室４７から供給室４６に現像剤Ｄが受け渡される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、現像装置を備えた画像形成カートリッジおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置では、例えば感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像装置が使用されている。この種の現像装置としては、感光体ドラムに対向した開口を備えたハウジング(現像容器)内に、磁性を有するキャリアおよび着色樹脂を主体とするトナーを含む現像剤(二成分現像剤)を収容し、現像用開口に面した箇所には現像ロールを、現像ロールの背面側には現像剤を攪拌しながら循環搬送する一対の攪拌部材(搬送スクリュー)を、それぞれ装着したものが知られている(特許文献１参照。)。この現像装置では、一対の攪拌部材にてトナーおよびキャリアを攪拌搬送することで、現像剤を混合するとともにトナーを帯電する。次に、現像ロールに設けられた磁極により現像剤を現像ロール上に吸着して搬送させる。そして、現像ロールと感光体ドラムとが対向する現像領域において、感光体ドラムの潜像形成部位へとトナーを選択的に転移付着させ、感光体ドラム上にトナー像を形成する。
【０００３】
また、上記特許文献１記載の現像装置では、一対の攪拌部材による現像剤の攪拌搬送動作を円滑なものとするために、一対の攪拌部材の間を仕切る仕切り壁が設けられる。ただし、仕切り壁の長手方向両端には、各攪拌部材による搬送路を連通接続する連通口が設けられる。これにより、一対の攪拌部材により攪拌搬送される現像剤は、ハウジング内において循環搬送される。
【０００４】
また、この種の現像装置では、トナーを用いて感光体ドラム上の静電潜像を現像すると、現像剤に占めるトナーの割合(トナー濃度)がその分だけ減少する。そして、トナー濃度が減少すると、現像により形成されるトナー像の濃度が低下していき、最終的には画像不良を招いてしまう。このため、上記特許文献１記載では、現像装置に新たなトナーを補給する補給口が設けられている。そして、補給口を介して現像装置に供給されたトナーは、既に現像装置内にある現像剤とともに一対の攪拌部材により攪拌搬送されることで混合、帯電された後、現像ロールに供給される。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−８８５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の現像装置では、現像剤を十分に攪拌混合した状態で現像ロールに供給する目的で、上記連通口を画像形成領域(感光体ドラムの軸方向においてトナー像の形成が可能な領域)の外側に設けていた。すなわち、まず現像ロールから遠い側の攪拌部材で現像剤(および補給されたトナー)を攪拌搬送し、その後、連通口を介して現像ロールに近い側の攪拌部材にこの現像剤を受け渡し、こちらの攪拌部材でさらに現像剤を攪拌混合してから、現像ロールに供給を行っていた。
【０００７】
しかしながら、画像形成領域よりも外側に連通口を配置すると、現像装置の小型化ひいては画像形成装置自体の小型化が困難になってしまうという問題が生じた。
一方、ただ単に画像形成領域の内側に連通口を配置すると、現像剤の攪拌混合が不十分になってしまうおそれがあった。このように現像剤の攪拌混合が不十分であると、トナーの帯電不良が発生して感光体ドラム上に現像されるトナー像の濃度が低下したり、あるいは縞状の濃度むらが生じるなどの不具合が生じてしまうことになる。
【０００８】
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、現像剤の攪拌不足や混合不足を改善することにより、現像されるトナー像における濃度むらを低減することのできる現像装置等を提供することにある。
また他の目的は、装置の小型化を図るとともに、現像剤の十分な攪拌混合性能を維持することのできる現像装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的のもと、本発明が適用される現像装置は、静電潜像を保持する潜像保持体との対向部に開口を有し、内部には現像剤を収容するハウジングと、ハウジングの開口に面して回転可能に配設され、現像剤を保持するとともに潜像保持体上の静電潜像を現像する現像剤保持体と、ハウジングの内部に設けられ、現像剤を現像剤保持体の軸方向に沿って攪拌搬送するとともに現像剤を現像剤保持体に供給する第１攪拌搬送部材と、ハウジングの内部に設けられ、現像剤を第１攪拌搬送部材とは逆方向に攪拌搬送する第２攪拌搬送部材と、ハウジングの内部に設けられ、第１攪拌搬送部材を収容する第１搬送室と第２攪拌搬送部材を収容する第２搬送室とを仕切るとともに、ハウジングとの間に第２搬送室と第１搬送室とを連通接続する連通口を形成する隔壁とを備え、連通口では、第２搬送室内の現像剤が、第２攪拌搬送部材の軸方向に沿って隔壁を徐々に乗り越えながら第１搬送室に受け渡されることを特徴としている。
【００１０】
このような現像装置では、連通口側の隔壁の高さが、第２攪拌搬送部材による現像剤の搬送方向に沿って低くなるように形成されることを特徴とすることができる。また、第１攪拌搬送部材および第２攪拌搬送部材が水平方向に並べて配列され、隔壁が垂直方向に配設されることを特徴とすることができる。さらに、現像剤はトナーおよびキャリアを含むことを特徴とすることができる。この場合に、第２搬送室にトナーを補給するトナー補給部をさらに備えることを特徴とすることができる。
【００１１】
また他の観点から捉えると、本発明は、画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられる画像形成カートリッジであって、静電潜像を保持する潜像保持体と、潜像保持体に保持された静電潜像を現像する現像装置を含み、現像装置は、潜像保持体との対向部に開口を有し、内部には現像剤を収容するハウジングと、ハウジングの開口に面して回転可能に配設され、現像剤を保持するとともに潜像保持体上の静電潜像を現像する現像剤保持体と、ハウジングの内部に設けられ、現像剤を現像剤保持体の軸方向に沿って攪拌搬送するとともに現像剤を現像剤保持体に供給する第１攪拌搬送部材と、ハウジングの内部に設けられ、現像剤を第１攪拌搬送部材とは逆方向に攪拌搬送する第２攪拌搬送部材と、ハウジングの内部に設けられ、第１攪拌搬送部材を収容する第１搬送室と第２攪拌搬送部材を収容する第２搬送室とを仕切るとともに、ハウジングとの間に第２搬送室と第１搬送室とを連通接続する連通口を形成する隔壁とを備え、連通口が、第２攪拌搬送部材による現像剤の搬送方向上流側から下流側に向けて大きくなるように形成されることを特徴としている。
【００１２】
このような画像形成カートリッジにおいて、第２攪拌搬送部材は、回転可能に配設される軸と、軸の外周面に螺旋状に形成される螺旋羽根と、第２搬送部材による現像剤の搬送方向から見て連通口の最上流位置と対向する領域において軸の外周面に突出形成される突起とを備えることを特徴とすることができる。
【００１３】
さらに他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、潜像保持体と、潜像保持体に静電潜像を形成する潜像形成部と、潜像形成部にて潜像保持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像部と、現像部にて潜像保持体に形成されたトナー像を記録材に転写する転写部とを含み、現像部は、潜像保持体との対向部に開口を有し、内部にはトナーおよびキャリアを含む現像剤を収容するハウジングと、ハウジングの開口に面して回転可能に配設され、現像剤を保持するとともに潜像保持体上の静電潜像をトナーで現像する現像剤保持体と、ハウジングの内部に設けられ、現像剤を攪拌搬送するとともに現像剤を現像剤保持体に供給する供給部材と、ハウジングの内部に設けられ、現像剤を攪拌搬送することにより供給部材との間で現像剤を循環移動させる攪拌部材と、ハウジングの内部に設けられ、供給部材を収容する供給室と攪拌部材を収容する攪拌室とを仕切るとともに、ハウジングとの間に攪拌室から供給室へと現像剤を受け渡す第１連通口および供給室から攪拌室へと現像剤を受け渡す第２連通口を形成する仕切り壁とを備え、第１連通口側の仕切り壁には、第２連通口側の仕切り壁よりも高さが低い低位部を設けたことを特徴としている。
【００１４】
このような画像形成装置では、仕切り壁の軸方向長さが、潜像保持体上に形成される静電潜像の軸方向長さよりも短く設定されることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、現像剤の攪拌搬送を行う際に隔壁を利用して現像剤を混合させるようにしたので、現像剤の攪拌不足や混合不足を改善することが可能となり、その結果現像されるトナー像における濃度むらを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
＜実施の形態１＞
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示す概略構成図である。
図１に示す画像形成装置１０は、本体１０ａ内に４つの色のプロセスカートリッジ（画像形成ユニット、ドラムカートリッジ）１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを縦方向に順に配列した所謂タンデム型である。また、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々の対応した箇所に、用紙Ｐが略垂直下方から上方に搬送される搬送路１２が配置されている。そして、最下段（最上流）のプロセスカートリッジ１１ａの更に下方（上流側）には、搬送路１２を搬送されてトナー像が順に転写される用紙Ｐを収容するための給紙カセット１３が配設されている。なお、給紙カセット１３に収容される用紙Ｐの大きさに起因して給紙カセット１３の一部が本体１０ａの奥側（リヤ側、イン側）に突出するように構成され、用紙Ｐが小さいサイズであれば、本体１０ａから突出しない。
【００１７】
画像形成カートリッジの一つとしてのプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄは、搬送路１２の上流側から順にイエロー（Ｙ）用、マゼンタ（Ｍ）用、シアン（Ｃ）用、ブラック（Ｋ）用のトナー像を形成するものである。このプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々は、感光体ドラム（像担持体）１４と、感光体ドラム１４の周囲に順次配設されている各種の電子写真用デバイスと、を一体的にカートリッジ化したものである。
【００１８】
プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの搬送路１２の反対側には、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄに共通の露光装置１５が配設されている。この露光装置１５は、各色に対応した画像データに基づいて図示しない４つの半導体レーザを点灯駆動する。そして、この４つの半導体レーザからの光を図示しないポリゴンミラーで偏向走査し、図示しないｆθレンズ及び複数枚の反射ミラーを介して感光体ドラム１４上の露光ポイントに導くことで、感光体ドラム１４上に光像を描くように構成されている。
【００１９】
プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々の感光体ドラム１４に対応した箇所には、搬送路１２に沿って循環移動する搬送ベルト１６が配設されている。この搬送ベルト１６は、用紙Ｐを静電吸着し得るベルト素材にて構成され、一対からなる駆動ローラ１７Ａ及び従動ローラ１７Ｂに掛け渡されている。また、搬送路１２には、搬送ベルト１６に用紙Ｐを静電吸着させるための吸着ローラ１８が配設されている。
【００２０】
プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々の感光体ドラム１４に対応した搬送ベルト１６の裏面側には、転写部として機能する転写ローラ１９が配設されている。この転写ローラ１９は、感光体ドラム１４と搬送ベルト１６上の用紙Ｐとを密着させて感光体ドラム１４に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写するためのものである。
【００２１】
最上段（最下流）プロセスカートリッジ１１ｄの更に上方（下流側）の搬送路１２には、定着装置２０が設けられている。本体１０ａの上部には、定着装置２０によりトナー像が定着されて排出された用紙Ｐを収容するための排紙部２１が本体１０ａと一体に設けられている。また、本体１０ａには、定着装置２０によって片面が定着された用紙Ｐを表裏反転させて搬送路１２に再度送り込むための反転用搬送路２２が配置されている。
【００２２】
また、画像形成装置１０の本体１０ａには、下端に設けた回動支点Ｊを中心に回動可能な手差しトレイ２３が配設されている。すなわち、この手差しトレイ２３は、手前側（フロント側、アウト側）に開閉可能に構成されている。この手差しトレイ２３を開放する方向に回転させると、図示しない差し込み窓に所望の用紙Ｐをセットすることができる。このように、画像形成装置１０は、給紙カセット１３に収容されている用紙Ｐ以外の用紙Ｐを手差しトレイ２３から給紙できるように構成されている。
【００２３】
ここで、トナー像を転写する用紙Ｐがセットされた状態にて、図示しない制御装置に対してユーザが指示することにより、給紙カセット１３の用紙Ｐ及び手差しトレイ２３の用紙Ｐのいずれか一方が所定のタイミングで送出される。そして、送出された用紙Ｐは、複数の搬送ローラ２４を介して搬送路１２に搬送され、搬送ベルト１６を介してプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々の転写位置へと送り込まれる。
【００２４】
図２は、フロントカバー２５を説明するための図である。
図１および図２に示すように、画像形成装置１０の本体１０ａには、下端に設けた回動支点Ｊを中心に回動可能なフロントカバー２５が配設されている。このフロントカバー２５は、閉じた状態では本体１０ａと共に外部カバーとして機能する。すなわち、フロントカバー２５は、給紙カセット１３よりも上側でかつ画像形成装置１０の手前側の側壁部を構成する。
【００２５】
フロントカバー２５には、搬送ベルト１６、駆動ローラ１７Ａ、従動ローラ１７Ｂ、吸着ローラ１８、転写ローラ１９及び反転用搬送路２２が取り付けられている。したがって、フロントカバー２５を開けると、これらの部品が随伴して本体１０ａ側から離間する。このため、フロントカバー２５を開けることでプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄが露出し、また、搬送路１２へのユーザによるアクセスが容易になる。
【００２６】
ここで、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々は、本体１０ａに対し略水平方向に着脱自在に装着されている。このため、本体１０ａのフロントカバー２５を開けることにより、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの着脱操作を行うことが可能になる。なお、図示しないセット検出センサがプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々のセット状態を検出し、その検出結果を図示しない制御装置に出力する。
【００２７】
このように、フロントカバー２５を開けることで、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄを露出させて交換することができる。また、感光体ドラム１４を露出した状態にして紙詰まりに対処（ジャムクリア）することができる。こうして画像形成装置１０のメンテナンス性を向上させている。
【００２８】
また、給紙カセット１３は、本体１０ａに設けられるカセット収容部２６に収容されており、本体１０ａの手前側から引き出し可能となるように構成されている。より詳しくは、手差しトレイ２３及びフロントカバー２５を閉じた状態でカセット収容部２６に対して給紙カセット１３の引き出しや挿入が可能である。
【００２９】
図３は、プロセスカートリッジ１１ｄの構成の一例を示す図である。なお、他のプロセスカートリッジ１１ａ、１１ｂ、１１ｃも、内蔵するトナーの色を除いて、プロセスカートリッジ１１ｄと同じ構成を有している。
本実施の形態におけるプロセスカートリッジ１１ｄは、感光体ドラム１４と、感光体ドラム１４の周囲に配設される帯電装置３１、現像装置３２、除電装置３３、およびクリーニング装置３４を備える。また、プロセスカートリッジ１１ｄは、サブトナー補給ユニット３５および把手３６をさらに備える。
【００３０】
これらのうち、潜像保持体として機能する感光体ドラム１４は回転可能に配設されており、図示しない駆動モータによって駆動される。また、感光体ドラム１４の外周面には図示しない感光層が形成されている。
帯電装置３１は、感光体ドラム１４に接触配置される帯電ロール３１ａと、帯電ロール３１ａに接触配置される帯電クリーナ３１ｂとを備える。帯電ロール３１ａは回転可能に取り付けられており、感光体ドラム１４の回転に伴って従動回転する。そして、帯電ロール３１ａには、図示しない電源により感光体ドラム１４を所定の電位(本実施の形態では負極性)に帯電させるための帯電バイアスが印加される。また、帯電クリーナ３１ｂは、回転可能なロール部材あるいはブラシ部材等によって構成され、帯電ロール３１ａの回転に伴って従動回転する。そして、帯電クリーナ３１ｂは、感光体ドラム１４から帯電ロール３１ａに転移付着したトナー等の異物を除去する。なお、本実施の形態では、これら帯電装置３１および露光装置１５によって、潜像形成部が構成されている。
【００３１】
除電装置３３は、感光体ドラム１４の軸方向に向かって伸びる透明のロッド部材３３ａと、ロッド部材３３ａを保持するフレーム３３ｂと、ロッド部材３３ａの軸方向端面に対向配置されるＬＥＤ(図示せず)とを備える。ロッド部材３３ａは例えばプラスチック等にて構成され、外周面の軸方向に直交する方向に複数の溝が形成されている。
【００３２】
クリーニング装置３４は、クリーニングブレード３４ａと、ブラケット３４ｂと、トナー回収機構３４ｃとを備える。クリーニングブレード３４ａは感光体ドラム１４の軸方向に沿って取り付けられる短冊状の部材であり、例えばウレタンゴム等にて構成される。また、クリーニングブレード３４ａは、感光体ドラム１４の回転方向と対向する方向に圧接配置される。そして、クリーニングブレード３４ａは、ブラケット３４ｂを介してクリーニング装置３４のハウジングに固定されている。トナー回収機構３４ｃは、軸３４ｄを中心に回転可能に配設されるアーム３４ｅと、このアーム３４ｅの自由端側に装着される掻き取り部材３４ｆとを備える。
【００３３】
サブトナー補給ユニット３５はトナーを収容するサブトナー収容室３５ａと、サブトナー収容室３５ａ内に配設される第１サブアジテータ３５ｂおよび第２サブアジテータ３５ｃとを備える。このサブトナー収容室３５ａ内には、所定量のトナーが収容される。
【００３４】
なお、プロセスカートリッジ１１ｄにおいて、現像装置３２とクリーニング装置３４およびサブトナー補給ユニット３５との間には、露光装置１５から出射される露光ビームを感光体ドラム１４上に導くための開口が形成されている。このため、サブトナー補給ユニット３５とメイントナー補給ユニット６０とを接続する接続パイプ６６は、プロセスカートリッジ１１ｄの図中奥側であって露光装置１５による露光ビームを邪魔しない位置に取り付けられている。
また、把手３６はプロセスカートリッジ１１ｄの装着時あるいは交換時に、ユーザによる操作性を向上させるために取り付けられている。
【００３５】
次に、図３〜図６を参照しつつ、現像装置３２の構成について詳細に説明する。ここで、図４は現像装置３２を図３の上部側から見た上面図、図５はその現像装置３２の斜視図、図６は現像装置３２内に設けられた仕切り壁４８、第１連通口４８ａおよび第２連通口４８ｂ(詳細は後述)を示す図である。但し、図４及び図５では、現像装置３２から後述する上部ハウジング４１ｂおよび現像ロール４３を取り外した状態を示している。
現像部として機能する現像装置３２は、感光体ドラム１４上の静電潜像をトナーＴで現像する現像ユニット４０と、この現像ユニット４０にトナーＴを補給するメイントナー補給ユニット６０とを備える。なお、この現像ユニット４０では、トナーＴおよび磁性を有するキャリア(図示せず)を含む現像剤Ｄを用いている。そして、上記サブトナー補給ユニット３５も現像装置３２の構成部材として機能しており、後述するようにメイントナー補給ユニット６０にトナーＴを補給している。
【００３６】
また、現像装置３２は現像ユニット４０とメイントナー補給ユニット６０とを水平方向に一体化した構成を有している。現像装置３２は、感光体ドラム１４との対向部に開口部４２が設けられたハウジング４１を備えている。本実施の形態では、現像ユニット４０が感光体ドラム１４の下方に配置されており、開口部４２は上向きに形成される。ハウジング４１は、下部ハウジング４１ａと、下部ハウジング４１ａに嵌め合わせられる上部ハウジング４１ｂと、下部ハウジング４１ａおよび上部ハウジング４１ｂの内側で両者に取り付けられるサブハウジング４１ｃとを有する。これら下部ハウジング４１ａ、上部ハウジング４１ｂ、およびサブハウジング４１ｃにより、現像ユニット４０とメイントナー補給ユニット６０とが仕切られている。
【００３７】
現像ユニット４０は、現像ロール４３、一対のオーガ(供給オーガ４４、攪拌オーガ４５)、仕切り壁４８、仕切り板４９、および層厚規制部材５０を備える。
現像剤保持体として機能する現像ロール４３は、ハウジング４１の開口部４２に面した部位に取り付けられている。現像ロール４３は、例えば内部に固定配設されるマグネットロール４３ａと、このマグネットロール４３ａの外周面に回転可能に配設される現像スリーブ４３ｂとを備える。ここで、マグネットロール４３ａの外周面には、軸方向に沿って配設される磁極が、周方向に複数配列されている。そして、現像スリーブ４３ｂの軸方向端部には図示しないギヤ等が設けられ、モータからの駆動を受けて回転する。また、現像スリーブ４３ｂには図示しない電源により所定の現像バイアスが印加される。
【００３８】
さらに、供給オーガ４４および攪拌オーガ４５は、ハウジング４１内の現像ロール４３の背面側下部に配設される。これら供給オーガ４４および攪拌オーガ４５は、現像ロール４３の軸方向に沿って設けられる。ここで、供給オーガ４４は現像ロール４３に近い側に、攪拌オーガ４５は現像ロール４３から遠い側に、それぞれ配設される。そして、これら供給オーガ４４および攪拌オーガ４５は、水平方向に並べて配設される。また、下部ハウジング４１ａには、その内壁から上方に向かって伸び、供給オーガ４４による現像剤Ｄの搬送経路を含む供給室４６と攪拌オーガ４５による現像剤Ｄの搬送経路を含む攪拌室４７とを仕切る仕切り壁４８が設けられている。なお、本実施の形態では、供給オーガ４４が第１攪拌搬送部材あるいは供給部材として機能し、攪拌オーガ４５が第２攪拌搬送部材あるいは攪拌部材として機能する。また、本実施の形態では、供給室４６が第１搬送室として機能し、攪拌室４７が第２搬送室として機能する。
【００３９】
ここで、隔壁として機能する仕切り壁４８は、図６に示すように、上端４８１と、第１側端４８２と、第２側端４８３とを備えている。
これらのうち、上端４８１は供給オーガ４４および攪拌オーガ４５の軸方向に沿って一定の高さを有している。
また、第１側端４８２は、下部ハウジング４１ａの側壁とともに供給室４６と攪拌室４７とを連通接続する第１連通口４８ａ(連通口)を形成する。すなわち、本実施の形態では、第１側端４８２が低位部として機能する。なお、第１連通口４８ａでは、図４に示したように、攪拌室４７から供給室４６に向けた現像剤Ｄの受け渡しが行われる。ここで第１側端４８２は上端４８１の一端部から下部ハウジング４１ａの側壁に向けて徐々にその高さが低くなるように形成されている。従って第１連通口４８ａは、攪拌室４７における現像剤Ｄの搬送方向から見て、徐々にその開口面積が大きくなるように形成されている。
一方、第２側端４８３は、下部ハウジング４１ａの他の側壁とともに供給室４６と攪拌室４７とを連通接続する第２連通口４８ｂを形成する。この第２側端４８３はほぼ垂直方向に形成されている。なお、第２連通口４８ｂでは、図４に示したように、供給室４６から攪拌室４７に向けた現像剤Ｄの受け渡しが行われる。
そして、仕切り壁４８の軸方向両端位置は、現像ロール４３による画像形成領域(感光体ドラム１４上において画像形成可能な主走査方向領域)よりも内側に配置される。したがって、仕切り壁４８の軸方向長さは、画像形成領域の軸方向長さよりも短く設定される。
また、上部ハウジング４１ｂには、図３に示すようにその内壁から下方に向かって伸び、仕切り壁４８とともに供給室４６と攪拌室４７とを仕切る仕切り板４９が設けられている。そして、仕切り板４９の下端側には、軸方向に沿ってシールフィルム(図示せず)が装着されている。このシールフィルムの自由端側は仕切り壁４８の上端４８１側に接触している。なお、このシールフィルムの軸方向端部側は、仕切り壁４８の第１側端４８２や第２側端４８３に接触していない。
【００４０】
また、供給オーガ４４は、現像ロール４３の軸方向に沿って伸びる軸４４ａとこの軸４４ａの外周面に螺旋状に取り付けられた羽根４４ｂとを有している。一方、攪拌オーガ４５も、現像ロール４３の軸方向に沿って伸びる軸４５ａとこの軸４５ａの外周面に螺旋状に取り付けられた羽根(螺旋羽根)４５ｂとを有している。また、攪拌オーガ４５は、軸４５ａの外周面に取り付けられた板状の第１突起４５ｃおよび第２突起４５ｄをさらに有している。第１突起４５ｃは第２連通口４８ｂと後述するトナー補給口６８との間に配置される。また、第２突起４５ｄは第１連通口４８ａ側であって仕切り壁４８における第１側端４８２の開始端側に配置される。
【００４１】
そして、供給室４６および攪拌室４７には、トナーＴおよびキャリアを含む現像剤Ｄが収容される。なお、収容される現像剤Ｄの量は、供給オーガ４４および攪拌オーガ４５が現像剤Ｄ中に埋まり、且つ、仕切り壁４８の上端４８１を超えない程度である。
【００４２】
層厚規制部材５０は、ハウジング４１内であって図３に示す現像ロール４３の左斜め上方に設けられている。この層厚規制部材５０は、現像ロール４３の軸方向に沿って現像ロール４３に対し一定のギャップを形成する。この層厚規制部材５０は円柱状のシャフトにて構成されており、現像ロール４３上に保持された現像剤Ｄを所定厚さに規制する。
【００４３】
なお、上部ハウジング４１ｂの開口部４２側の端部には、シール部材５１が装着されている。このシール部材５１は、現像ロール４３の軸方向に沿って伸び、その自由端側が現像ロール４３と軽く接触するように取り付けられる。このシール部材５１は、現像ユニット４０からのトナーＴの噴き出しを抑制するために設けられる。したがって、現像ロール４３に対するシール部材５１の圧接力は、開口部４２からのトナーＴの噴き出しを抑制でき、且つ、現像ロール４３上に保持された現像剤Ｄを掻き落とさない程度に設定される。
【００４４】
一方、トナー補給部として機能するメイントナー補給ユニット６０は、トナー収容室６１、第１アジテータ６２、第２アジテータ６３、トナー補給室６４、補給オーガ６５、および接続パイプ６６を備える。
トナー収容室６１は、下部ハウジング４１ａと、サブハウジング４１ｃの内壁から上方に向かって伸びる下部仕切り壁６１ａと、上部ハウジング４１ｂおよび上部ハウジング４１ｂの内壁から下方に向かって伸びる上部仕切り壁６１ｂとによって形成される。なお、これら下部仕切り壁６１ａおよび上部仕切り壁６１ｂは現像ロール４３の軸方向に沿って配設され、互いに密着している。なお、トナー収容室６１はトナーＴを収容している。
【００４５】
第１アジテータ６２および第２アジテータ６３は、トナー収容室６１内に水平方向に並べて配設される。ここで、第１アジテータ６２は現像ユニット４０から遠い側に配設され、第２アジテータ６３は現像ユニット４０に近い側に配設される。第１アジテータ６２は、現像ロール４３の軸方向に沿って回転可能に配設される軸６２ａと、この軸６２ａの外周面に取り付けられたフィルム部材６２ｂとを備える。他方、第２アジテータ６３も、現像ロール４３の軸方向に沿って回転可能に配設される軸６３ａと、この軸６３ａの外周面に取り付けられたフィルム部材６３ｂとを備える。
【００４６】
トナー補給室６４は、下部ハウジング４１ａと下部ハウジング４１ａから上方に湾曲して形成されるサブハウジング４１ｃとの間に形成される。トナー補給室６４は、円筒状の形状を有しており、その内部には補給オーガ６５が取り付けられる。搬送部材として機能する補給オーガ６５は、攪拌オーガ４５の軸方向と平行に伸びる軸６５ａと、この軸６５ａの外周面に螺旋状に取り付けられた羽根６５ｂとを有している。また、補給オーガ６５は、軸６５ａの外周面に取り付けられた突起６５ｃをさらに有している。この突起６５ｃは後述するトナー補給口６８と対向する位置に配置される。
【００４７】
さらに、サブハウジング４１ｃの一端部側(図３における奥側)には、トナー収容室６１とトナー補給室６４とを連通接続するトナー搬入口６７が形成される。一方、サブハウジング４１ｃの他の一端部側(図３における手前側)には、トナー補給室６４と攪拌室４７とを連通接続するトナー補給口６８が形成される。
【００４８】
次に、図１及び図２を参照しつつ、この画像形成装置１０の基本的な作像プロセスについて説明する。まず、図示しない画像読取装置(スキャナ)や図示しないコンピュータ装置等から出力される画像データが画像形成装置１０に入力されると、図示しない画像処理装置により所定の画像処理が施される。画像処理装置は、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、ガンマ補正、枠消し編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理を施す。画像処理が施された各色(ＹＭＣＫ)の画像データは、露光装置１５に出力される。
【００４９】
露光装置１５では、入力された各色の画像データに応じて各半導体レーザから出射された露光ビームを、感光体ドラム１４に照射している。感光体ドラム１４では、帯電装置３１(帯電ロール３１ａ)によってその表面が所定の帯電電位に帯電された後、露光装置１５によって走査露光され、静電潜像が形成される。次に、感光体ドラム１４に形成された静電潜像は、現像装置３２によって現像されトナー像となる。なお、現像装置３２における現像動作の詳細については後述する。
【００５０】
次に、各感光体ドラム１４上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１４と各転写ローラ１９とが当接する転写部に搬送される。一方、用紙搬送系は、最上流のイエローのトナー像がイエローの転写部に到達するタイミングに合わせて、手差しトレイ２３あるいはカセット収容部２６から用紙Ｐを供給する。供給された用紙Ｐは吸着ローラ１８により搬送ベルト１６に吸着された状態で、各転写部に順次突入していく。
【００５１】
各色の転写部では、搬送されてきた用紙Ｐが、順次搬送ベルト１６を介して感光体ドラム１４と転写ローラ１９との間に挟み込まれる。その際、転写ローラ１９には、トナーの帯電極性（ここでは負極性とする）と逆極性の転写バイアス(正極性)が印加される。すると、転写ローラ１９から搬送ベルト１６上の用紙Ｐに感光体ドラム１４上のトナーとは逆対極性の電荷が付与される。これにより、感光体ドラム１４上に保持されたトナーは用紙Ｐ上に静電的に転移付着し、その結果用紙Ｐにトナー像が静電転写される。なお、転写部を通過した感光体ドラム１４は除電装置３３によって除電され、また、感光体ドラム１４上に残留したトナー等の異物はクリーニング装置３４によって除去され、次の画像形成に備える。なお、クリーニング装置３４において、クリーニングブレード３４ａにて除去されたトナー等の異物は、アーム３４ｅの回動に伴って水平方向に往復運動する掻き取り部材３４ｆによって掻き取られ、廃トナー収容室に運ばれる。
【００５２】
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、搬送ベルト１６に静電吸着された状態でさらに搬送され、用紙Ｐの搬送方向下流側に設けられた定着装置２０まで送られる。定着装置２０に搬送された用紙Ｐ上のトナー像は、定着装置２０において熱および圧力による定着処理を受けることによって用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置１０の上部に設けられた排紙部２１に排出され、一連の画像形成動作が完了する。
【００５３】
では次に、図３〜図６を参照しつつ、画像形成動作における現像装置３２の動作を説明する。
現像ユニット４０では、供給オーガ４４および攪拌オーガ４５が回転を行っている。これにより、供給室４６では供給オーガ４４が一方向(図３および図６では図中奥側から手前側、図４では図中上方から下方)に現像剤Ｄを搬送し、攪拌室４７では攪拌オーガ４５が供給オーガ４４とは逆方向(図３および図６では図中手前側から奥側、図４では図中下方から上方)に現像剤Ｄを搬送する。供給室４６および攪拌室４７は長手方向両端側において第１連通口４８ａおよび第２連通口４８ｂで連通接続されているため、現像剤Ｄはハウジング４１内で攪拌されながら循環搬送されることになる。このとき、現像剤Ｄを構成するキャリア(図示せず)は正の帯電極性を有し、トナーＴは負の帯電極性を有している。このため、攪拌搬送にともなって現像剤Ｄ中のトナーＴ及びキャリアが互いに摩擦され、キャリアは正極性に帯電し、トナーＴは負極性に帯電する。
【００５４】
そして、攪拌搬送される現像剤Ｄが現像ロール４３と対向する供給室４６に搬送されると、マグネットロール４３ａに設けられた磁極の磁力により、現像剤Ｄ中のキャリアが磁気的に吸引され、現像スリーブ４３ｂ上にキャリアが転移付着する。このとき、正極性に帯電したキャリアには負極性に帯電したトナーＴが静電吸着しているため、キャリアに付随してトナーＴも現像スリーブ４３ｂ上に転移付着する。したがって、現像スリーブ４３ｂ上には、トナーＴ及びキャリアを含む現像剤Ｄが付着することになる。そして、現像スリーブ４３ｂ上の現像剤Ｄは、現像スリーブ４３ｂの回転およびマグネットロール４３ａの磁力によって現像スリーブ４３ｂ上に保持された状態で搬送されていく。次に、現像スリーブ４３ｂ上に保持された現像剤Ｄは、層厚規制部材５０との対向部に到達する。すると、現像スリーブ４３ｂ上の現像剤Ｄの層厚さは現像スリーブ４３ｂと層厚規制部材５０とのギャップに応じた所定の厚さに規制され、所定の層厚さとなった状態で感光体ドラム１４と対向する開口部４２まで運ばれる。なお、層厚規制部材５０との対向部を通過できなかった現像剤Ｄは、重力によって供給室４６に落下する。
【００５５】
このとき、現像スリーブ４３ｂには図示しない電源により所定の現像バイアス(例えば負極性の直流電圧に交流電圧を重畳したもの)が印加されている。これにより、感光体ドラム１４と近接する現像領域において、現像スリーブ４３ｂ上の現像剤Ｄより感光体ドラム１４上の潜像形成領域(露光装置１５による露光が行われた領域)にトナーＴが転移し、静電潜像を現像して可視像化する。なお、現像スリーブ４３ｂ上のキャリアは、マグネットロール４３ａの磁極によって磁気的に吸引されているため、感光体ドラム１４側には転移しない。
【００５６】
その後、ハウジング４１の開口部４２を通過し現像を終了した現像剤Ｄは現像スリーブ４３ｂ上に保持された状態でさらに搬送される。そして、現像スリーブ４３ｂ上の現像剤Ｄは、周方向に隣接して配置された同極性の磁極間に形成される反発磁界によって現像スリーブ４３ｂから離脱し、供給室４６に落下する。供給室４６に落下した現像剤Ｄは、再び供給オーガ４４および攪拌オーガ４５によって攪拌搬送され、次の現像を待つこととなる。
【００５７】
なお、現像ユニット４０では、感光体ドラム１４上の静電潜像を現像して可視像化することにより、現像剤Ｄに占めるトナーＴの割合(トナー濃度)が徐々に低下していく。このため、この現像装置では、メイントナー補給ユニット６０を用いて、トナー濃度が低下した現像ユニット４０内の現像剤Ｄに新たなトナーＴを補給している。
【００５８】
では次に、現像ユニット４０に対するトナーＴの補給動作について説明する。
メイントナー補給ユニット６０のトナー収容室６１では、第１アジテータ６２および第２アジテータ６３が回転しており、トナー収容室６１に収容されるトナーＴを現像ユニット４０側に向けて搬送している。ここで、第２アジテータ６３に設けられたフィルム部材６３ｂは、トナーＴを図４において上方に搬送できるように設計されており、その結果トナーＴはトナー搬入口６７に向けて送られていく。すると、トナー収容室６１に収容されるトナーＴの一部が、トナー搬入口６７を介してトナー補給室６４に入り込む。
【００５９】
現像ユニット４０におけるトナー濃度が低下すると、トナー補給室６４内で補給オーガ６５が回転する。補給オーガ６５が回転すると、トナー補給室６４では補給オーガ６５が一方向(図３および図６では図中奥側から手前側、図４では上方から下方)にトナーＴを搬送する。このため、トナー搬入口６７を介してトナー補給室６４に搬入されたトナーは、補給オーガ６５によって搬送され、トナー補給口６８の近傍に到達する。ここで、トナー補給口６８の近傍では、補給オーガ６５に突起６５ｃが設けられており、回転する羽根６５ｂにより搬送されてきたトナーＴは、突起６５ｃの形成部位近傍で滞留する。なお、補給オーガ６５の回転数や駆動のオンオフは適宜調整できるようになっており、例えば現像ユニット４０内のトナー濃度の低下が著しい場合には、補給オーガ６５を高速に回転させたり、あるいは補給オーガ６５を連続して駆動したりすることで、トナーＴの搬送量(供給レート)を高めることができる。
【００６０】
一方、現像ユニット４０では、供給オーガ４４および攪拌オーガ４５によって現像剤Ｄが循環搬送されている。ここで、第２連通口４８ｂよりも現像剤Ｄの搬送方向下流側且つトナー補給口６８よりも現像剤Ｄの搬送方向上流側には、攪拌オーガ４５に突起４５ｃが設けられており、回転する羽根４５ｂにより搬送されてきた現像剤Ｄは、突起４５ｃの形成部位近傍で滞留する。したがって、攪拌室４７では、突起４５ｃ近傍での現像剤Ｄの滞留量が多くなる一方で、その下流側にあるトナー補給口６８の近傍では現像剤Ｄの滞留量が少なくなる。すなわち、トナー補給口６８近傍における現像剤の表面位置が低下する。
【００６１】
すると、トナー補給口６８の近傍では、トナー補給室６４側のトナーＴによる圧力が高くなり、攪拌室４７側の現像剤Ｄによる圧力は低くなる。その結果、トナー補給室６４内のトナーＴがトナー補給口６８を介して現像ユニット４０の攪拌室４７に入り込んでくる。これにより、攪拌室４７に新たなトナーＴが補給される。
【００６２】
攪拌室４７に新たに補給されたトナーＴは、攪拌室４７内に既に存在する現像剤Ｄとともに攪拌オーガ４５によって攪拌搬送される。そして、攪拌室４７内の現像剤Ｄは、第１連通口４８ａ側に向けて移動していく。
【００６３】
図７(ａ)、(ｂ)は、第１連通口４８ａにおける攪拌室４７から供給室４６への現像剤Ｄの受け渡しを模式的に説明するための図である。ここで、図７(ａ)は現像剤Ｄの受け渡しの様子を現像装置３２の上部から見た図であり、図７(ｂ)は現像剤Ｄの受け渡しの様子を現像装置３２の側部から見た図である。なお、これらの図においては、現像剤Ｄの移動方向を太線矢印で示している。
【００６４】
第１連通口４８ａ側の仕切り壁４８には、第１側端４８２が傾斜して形成されている。攪拌オーガ４５によって攪拌室４７内を搬送されてきた現像剤Ｄは、攪拌オーガ４５に設けられた第２突起４５ｄによってその搬送が一時的に妨げられることにより、第２突起４５ｄ近傍すなわち第１側端４８２の近傍に滞留する。そして、第２突起４５ｄによって仕切り壁４８の第１側端４８２近傍に滞留する現像剤Ｄは、その後、さらに攪拌オーガ４５によって攪拌搬送され、この第１側端４８２を徐々に乗り越えながら供給室４６内に搬入される。このとき、攪拌室４７内の現像剤Ｄは、攪拌オーガ４５の軸方向に沿った各所で第１側端４８２を順次乗り越える。また、第１側端４８２を乗り越えることができなかった現像剤Ｄも、大きく回りながら最終的には供給室４６内に搬入される。
【００６５】
すると、供給室４６の現像剤搬送方向最上流側にある搬入領域Ｍに対し、攪拌室４７内の現像剤Ｄが水平方向および垂直方向に掻き乱されながら供給されることになる。その結果、搬入領域Ｍでは、例えば新たに補給されたトナーＴおよび既にあった現像剤Ｄが混ぜ合わされたり、あるいは、トナー濃度の高い現像剤Ｄおよびトナー濃度の低い現像剤Ｄが混ぜ合わされたりするという事態が生じる。これにより、供給室４６内では、攪拌室４７内にあったときよりも現像剤Ｄが混合された状態を実現することができ、トナー濃度が均一に近い状態となった現像剤Ｄを攪拌搬送していくことができる。したがって、現像ロール４３に供給される現像剤Ｄにおけるトナー濃度のばらつきが抑えられることになり、感光体ドラム１４上の静電潜像を現像して得られるトナー像の濃度むらを抑制することが可能になる。
【００６６】
特に、本実施の形態では、画像形成装置１０自体の小型化を目的として現像装置３２自体も小型化されている。このため、現像剤Ｄを攪拌搬送するための供給室４６および攪拌室４７の軸方向長さを十分に確保することができない。すなわち、従来の現像装置のように、画像形成領域の外側に第１連通口４８ａおよび第２連通口４８ｂを形成することが困難になっている。これに対し、本実施の形態では、供給オーガ４４および攪拌オーガ４５を用いて現像剤Ｄを循環させながら攪拌搬送する際に、仕切り壁４８(具体的には第１側端４８２)を利用して現像剤Ｄの掻き乱しを行わせるようにしている。その結果、画像形成領域の内側に仕切り壁４８を設けた場合にも、現像剤Ｄの攪拌搬送性能およびトナーの帯電性能を確保することができる。
【００６７】
さらに、本実施の形態では、仕切り壁４８の第１側端４８２近傍の攪拌オーガ４５に第２突起４５ｄを設け、この近傍で現像剤Ｄを滞留させるようにした。これにより、現像ユニット４０内の現像剤Ｄの増減にかかわらず第１側端４８２付近における現像剤Ｄの総高さをほぼ一定とすることができる。従って、第１側端４８２を乗り越えて攪拌室４７から供給室４６に受け渡される現像剤Ｄの量を、現像ユニット４０内のトナーＴの増減に伴う現像剤量の変化にかかわらずほぼ一定とすることができる。
【００６８】
なお、本実施の形態では、仕切り壁４８の第１側端４８２を直線状に形成していたが、これに限られるものではなく、曲線状としてもよい。また、例えば波形にすることも可能である。
【００６９】
＜実施の形態２＞
本実施の形態は、実施の形態１とほぼ同様であるが、第１連通口４８ａを形成する仕切り壁４８の形状を実施の形態１とは異ならせたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７０】
図８は、本実施の形態で用いられる仕切り壁４８、第１連通口４８ａおよび第２連通口４８ｂの構成および形状を説明するための図である。
この仕切り壁４８は、上端４８１と、第１側端４８４と、第２側端４８３と、第１側端４８４側に設けられた切り欠き４８５(具体的には４８５ａ、４８５ｂ、４８５ｃ、および４８５ｄ)とを備えている。
これらのうち、上端４８１は、実施の形態１と同様供給オーガ４４および攪拌オーガ４５の軸方向に沿って一定の高さを有している。ただし、上端４８１のうち第１連通口４８ａ側の端部には、上記切り欠き４８５が形成される。
また、第１側端４８４は、下部ハウジング４１ａの側壁とともに供給室４６と攪拌室４７とを連通接続する第１連通口４８ａを形成する。なお、本実施の形態における第１側端４８４は、実施の形態１とは異なり、ほぼ垂直方向に形成されている。また、本実施の形態では、切り欠き４８５を構成する第１切り欠き４８５ａ、第２切り欠き４８５ｂ、第３切り欠き４８５ｃ、および第４切り欠き４８５ｄも第１連通口４８ａの一部として機能する。そして、第１連通口４８ａでは、実施の形態１と同様、攪拌室４７から供給室４６に向けた現像剤Ｄの受け渡しが行われる。
一方、第２側端４８３は、実施の形態１と同様、下部ハウジング４１ａの他の側壁とともに供給室４６と攪拌室４７とを連通接続する第２連通口４８ｂを形成する。この第２側端４８３はほぼ垂直方向に形成されている。なお、第２連通口４８ｂでは、実施の形態１と同様、供給室４６から攪拌室４７に向けた現像剤Ｄの受け渡しが行われる。
そして、仕切り壁４８の軸方向両端位置は、現像ロール４３(図４参照)による画像形成可能領域(感光体ドラム１４上において画像形成可能な主走査方向領域)よりも内側に配置される。
【００７１】
次に、切り欠き４８５について詳細に説明する。切り欠き４８５は、上述したように第１切り欠き４８５ａ、第２切り欠き４８５ｂ、第３切り欠き４８５ｃ、および第４切り欠き４８５ｄを有する。なお、本実施の形態では、第１側端４８４側に近い側から、第４切り欠き４８５ｄ、第３切り欠き４８５ｃ、第２切り欠き４８５ｂ、そして第１切り欠き４８５ａの順に形成されている。そして、その深さは、第１切り欠き４８５ａ、次いで、第２切り欠き４８５ｂ、第３切り欠き４８５ｃ、そして第４切り欠き４８５ｄの順に大きくなっている。
【００７２】
図９(ａ)、(ｂ)は、第１連通口４８ａにおける攪拌室４７から供給室４６への現像剤Ｄの受け渡しを模式的に説明するための図である。ここで、図９(ａ)は現像剤Ｄの受け渡しの様子を現像装置３２の上部から見た図であり、図９(ｂ)は現像剤Ｄの受け渡しの様子を現像装置３２の側部から見た図である。なお、これらの図においては、現像剤Ｄの移動方向を太線矢印で示している。
【００７３】
第１連通口４８ａ側の隔壁４８には、切り欠き４８５(第１切り欠き４８５ａ、第２切り欠き４８５ｂ、第３切り欠き４８５ｃ、および第４切り欠き４８５ｄ)が形成されている。攪拌オーガ４５によって攪拌室４７内を搬送されてきた現像剤Ｄは、攪拌オーガ４５に設けられた第２突起４５ｄによってその搬送が一時的に妨げられることにより、第２突起４５ｄ近傍すなわち切り欠き４８５の近傍に滞留する。そして、第２突起４５ｄによって仕切り壁４８の切り欠き４８５近傍に滞留する現像剤Ｄは、その後、さらに攪拌オーガ４５によって攪拌搬送され、第１切り欠き４８５ａ、第２切り欠き４８５ｂ、第３切り欠き４８５ｃ、および第４切り欠き４８５ｄを徐々に乗り越えながら供給室４６内に搬入される。このとき、攪拌室４７内の現像剤Ｄは、攪拌オーガ４５の軸方向に沿った各所で第１切り欠き４８５ａ、第２切り欠き４８５ｂ、第３切り欠き４８５ｃ、および第４切り欠き４８５ｄを順次乗り越える。また、切り欠き４８５を乗り越えることができなかった現像剤Ｄも、第１側端４８４を介して最終的には供給室４６内に搬入される。
【００７４】
すると、実施の形態１と同様、供給室４６の現像剤搬送方向最上流側にある搬入領域Ｍに対し、攪拌室４７内の現像剤Ｄが水平方向および垂直方向に掻き乱されながら供給されることになる。すると、搬入領域Ｍでは、例えば新たに補給されたトナーＴおよび既にあった現像剤Ｄが混ぜ合わされたり、あるいは、トナー濃度の高い現像剤Ｄおよびトナー濃度の低い現像剤Ｄが混ぜ合わされたりするという事態が生じる。これにより、供給室４６内では、攪拌室４７内にあったときよりも現像剤Ｄが混合された状態を実現することができ、トナー濃度が均一に近い状態となった現像剤Ｄを攪拌搬送していくことができる。したがって、実施の形態１と同様、現像ロール４３に供給される現像剤Ｄにおけるトナー濃度のばらつきが抑えられることになり、感光体ドラム１４上の静電潜像を現像して得られるトナー像の濃度むらを抑制することが可能になる。
【００７５】
なお、本実施の形態では、仕切り壁４８の四ヶ所に切り欠き４８５(第１切り欠き４８５ａ、第２切り欠き４８５ｂ、第３切り欠き４８５ｃ、および第４切り欠き４８５ｄ)を設けていたが、これに限られるものではなく、その数は適宜設定して差し支えない。
また、本実施の形態では、仕切り壁４８に対し垂直方向に切り欠き４８５を形成するようにしていたが、これに限られるものではなく、例えば水平方向に形成するようにしてもよい。
さらに、本実施の形態では、仕切り壁４８に切り欠き４８５を設けることにより現像剤Ｄの受け渡しを行っていたが、これに限られるものではない。すなわち、仕切り壁４８を乗り越えた現像剤Ｄの受け渡しが行えればよく、例えば仕切り壁４８に形成した穿孔を介して現像剤Ｄの受け渡しを行うようにしてもよい。
【００７６】
また、実施の形態１、２では、トナーＴおよびキャリアを含む現像剤(所謂二成分現像剤)を用いた現像装置３２を例に説明を行ったが、これに限られるものではない。例えば、トナーＴを含みキャリアを含まない現像剤(所謂一成分現像剤)を用いた場合にも、上述した構成を採用することにより、現像剤を十分に混合した状態で現像ロール４３に供給することが可能になる。
さらに、実施の形態１、２では供給オーガ４４および攪拌オーガ４５を用いて現像剤Ｄを循環搬送する場合を例に説明を行ったが、これに限られるものではない。例えば、これら供給オーガ４４および攪拌オーガ４５の他に一又は複数のオーガを設け、全体として現像剤Ｄを攪拌搬送する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施の形態が適用された画像形成装置の構成の一例を示す図である。
【図２】画像形成装置のフロントカバーを開いた状態を示す図である。
【図３】プロセスカートリッジの構成の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１が適用された現像装置の上面図である。
【図５】実施の形態１が適用された現像装置の斜視図である。
【図６】実施の形態１が適用された現像装置における仕切り壁、第１連通口、および第２連通口を示す図である。
【図７】(ａ)、(ｂ)は第１連通口近傍における現像剤の流れを示す図である。
【図８】実施の形態２が適用された現像装置における仕切り壁、第１連通口、および第２連通口を示す図である。
【図９】(ａ)、(ｂ)は第１連通口近傍における現像剤の流れを示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０…画像形成装置、１０ａ…本体、１１ａ〜１１ｄ…プロセスカートリッジ、１４…感光体ドラム、３１…帯電装置、３２…現像装置、３３…除電装置、３４…クリーニング装置、３５…サブトナー補給ユニット、３６…把手、４０…現像ユニット、４１…ハウジング、４１ａ…下部ハウジング、４１ｂ…上部ハウジング、４１ｃ…サブハウジング、４３…現像ロール、４４…供給オーガ、４５…攪拌オーガ、４６…供給室、４７…攪拌室、４８…仕切り壁、４８ａ…第１連通口、４８ｂ…第２連通口、５０…層厚規制部材、６０…メイントナー補給ユニット、６１…トナー収容室、６４…トナー補給室、６５…補給オーガ、６７…トナー搬入口、６８…トナー補給口、Ｄ…現像剤、Ｔ…トナー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、現像装置を備えた画像形成カートリッジおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置では、例えば感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像装置が使用されている。この種の現像装置としては、感光体ドラムに対向した開口を備えたハウジング(現像容器)内に、磁性を有するキャリアおよび着色樹脂を主体とするトナーを含む現像剤(二成分現像剤)を収容し、現像用開口に面した箇所には現像ロールを、現像ロールの背面側には現像剤を攪拌しながら循環搬送する一対の攪拌部材(搬送スクリュー)を、それぞれ装着したものが知られている(特許文献１参照。)。この現像装置では、一対の攪拌部材にてトナーおよびキャリアを攪拌搬送することで、現像剤を混合するとともにトナーを帯電する。次に、現像ロールに設けられた磁極により現像剤を現像ロール上に吸着して搬送させる。そして、現像ロールと感光体ドラムとが対向する現像領域において、感光体ドラムの潜像形成部位へとトナーを選択的に転移付着させ、感光体ドラム上にトナー像を形成する。
【０００３】
また、上記特許文献１記載の現像装置では、一対の攪拌部材による現像剤の攪拌搬送動作を円滑なものとするために、一対の攪拌部材の間を仕切る仕切り壁が設けられる。ただし、仕切り壁の長手方向両端には、各攪拌部材による搬送路を連通接続する連通口が設けられる。これにより、一対の攪拌部材により攪拌搬送される現像剤は、ハウジング内において循環搬送される。
【０００４】
また、この種の現像装置では、トナーを用いて感光体ドラム上の静電潜像を現像すると、現像剤に占めるトナーの割合(トナー濃度)がその分だけ減少する。そして、トナー濃度が減少すると、現像により形成されるトナー像の濃度が低下していき、最終的には画像不良を招いてしまう。このため、上記特許文献１記載では、現像装置に新たなトナーを補給する補給口が設けられている。そして、補給口を介して現像装置に供給されたトナーは、既に現像装置内にある現像剤とともに一対の攪拌部材により攪拌搬送されることで混合、帯電された後、現像ロールに供給される。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−８８５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の現像装置では、現像剤を十分に攪拌混合した状態で現像ロールに供給する目的で、上記連通口を画像形成領域(感光体ドラムの軸方向においてトナー像の形成が可能な領域)の外側に設けていた。すなわち、まず現像ロールから遠い側の攪拌部材で現像剤(および補給されたトナー)を攪拌搬送し、その後、連通口を介して現像ロールに近い側の攪拌部材にこの現像剤を受け渡し、こちらの攪拌部材でさらに現像剤を攪拌混合してから、現像ロールに供給を行っていた。
【０００７】
しかしながら、画像形成領域よりも外側に連通口を配置すると、現像装置の小型化ひいては画像形成装置自体の小型化が困難になってしまうという問題が生じた。
一方、ただ単に画像形成領域の内側に連通口を配置すると、現像剤の攪拌混合が不十分になってしまうおそれがあった。このように現像剤の攪拌混合が不十分であると、トナーの帯電不良が発生して感光体ドラム上に現像されるトナー像の濃度が低下したり、あるいは縞状の濃度むらが生じるなどの不具合が生じてしまうことになる。
【０００８】
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、現像剤の攪拌不足や混合不足を改善することにより、現像されるトナー像における濃度むらを低減することのできる現像装置等を提供することにある。
また他の目的は、装置の小型化を図るとともに、現像剤の十分な攪拌混合性能を維持することのできる現像装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的のもと、本発明が適用される現像装置は、静電潜像を保持する潜像保持体との対向部に開口を有し、内部には現像剤を収容するハウジングと、ハウジングの開口に面して回転可能に配設され、現像剤を保持するとともに潜像保持体上の静電潜像を現像する現像剤保持体と、ハウジングの内部に設けられ、現像剤を現像剤保持体の軸方向に沿って攪拌搬送するとともに現像剤を現像剤保持体に供給する第１攪拌搬送部材と、ハウジングの内部に設けられ、現像剤を第１攪拌搬送部材とは逆方向に攪拌搬送する第２攪拌搬送部材と、ハウジングの内部に設けられ、第１攪拌搬送部材を収容する第１搬送室と第２攪拌搬送部材を収容する第２搬送室とを仕切るとともに、ハウジングとの間に第２搬送室と第１搬送室とを連通接続する連通口を形成する隔壁とを備え、連通口では、第２搬送室内の現像剤が、第２攪拌搬送部材の軸方向に沿って隔壁を徐々に乗り越えながら第１搬送室に受け渡されることを特徴としている。
【００１０】
このような現像装置では、連通口側の隔壁の高さが、第２攪拌搬送部材による現像剤の搬送方向に沿って低くなるように形成されることを特徴とすることができる。また、第１攪拌搬送部材および第２攪拌搬送部材が水平方向に並べて配列され、隔壁が垂直方向に配設されることを特徴とすることができる。さらに、現像剤はトナーおよびキャリアを含むことを特徴とすることができる。この場合に、第２搬送室にトナーを補給するトナー補給部をさらに備えることを特徴とすることができる。
【００１１】
また他の観点から捉えると、本発明は、画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられる画像形成カートリッジであって、静電潜像を保持する潜像保持体と、潜像保持体に保持された静電潜像を現像する現像装置を含み、現像装置は、潜像保持体との対向部に開口を有し、内部には現像剤を収容するハウジングと、ハウジングの開口に面して回転可能に配設され、現像剤を保持するとともに潜像保持体上の静電潜像を現像する現像剤保持体と、ハウジングの内部に設けられ、現像剤を現像剤保持体の軸方向に沿って攪拌搬送するとともに現像剤を現像剤保持体に供給する第１攪拌搬送部材と、ハウジングの内部に設けられ、現像剤を第１攪拌搬送部材とは逆方向に攪拌搬送する第２攪拌搬送部材と、ハウジングの内部に設けられ、第１攪拌搬送部材を収容する第１搬送室と第２攪拌搬送部材を収容する第２搬送室とを仕切るとともに、ハウジングとの間に第２搬送室と第１搬送室とを連通接続する連通口を形成する隔壁とを備え、連通口が、第２攪拌搬送部材による現像剤の搬送方向上流側から下流側に向けて大きくなるように形成されることを特徴としている。
【００１２】
このような画像形成カートリッジにおいて、第２攪拌搬送部材は、回転可能に配設される軸と、軸の外周面に螺旋状に形成される螺旋羽根と、第２搬送部材による現像剤の搬送方向から見て連通口の最上流位置と対向する領域において軸の外周面に突出形成される突起とを備えることを特徴とすることができる。
【００１３】
さらに他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、潜像保持体と、潜像保持体に静電潜像を形成する潜像形成部と、潜像形成部にて潜像保持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像部と、現像部にて潜像保持体に形成されたトナー像を記録材に転写する転写部とを含み、現像部は、潜像保持体との対向部に開口を有し、内部にはトナーおよびキャリアを含む現像剤を収容するハウジングと、ハウジングの開口に面して回転可能に配設され、現像剤を保持するとともに潜像保持体上の静電潜像をトナーで現像する現像剤保持体と、ハウジングの内部に設けられ、現像剤を攪拌搬送するとともに現像剤を現像剤保持体に供給する供給部材と、ハウジングの内部に設けられ、現像剤を攪拌搬送することにより供給部材との間で現像剤を循環移動させる攪拌部材と、ハウジングの内部に設けられ、供給部材を収容する供給室と攪拌部材を収容する攪拌室とを仕切るとともに、ハウジングとの間に攪拌室から供給室へと現像剤を受け渡す第１連通口および供給室から攪拌室へと現像剤を受け渡す第２連通口を形成する仕切り壁とを備え、第１連通口側の仕切り壁には、第２連通口側の仕切り壁よりも高さが低い低位部を設けたことを特徴としている。
【００１４】
このような画像形成装置では、仕切り壁の軸方向長さが、潜像保持体上に形成される静電潜像の軸方向長さよりも短く設定されることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、現像剤の攪拌搬送を行う際に隔壁を利用して現像剤を混合させるようにしたので、現像剤の攪拌不足や混合不足を改善することが可能となり、その結果現像されるトナー像における濃度むらを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
＜実施の形態１＞
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示す概略構成図である。
図１に示す画像形成装置１０は、本体１０ａ内に４つの色のプロセスカートリッジ（画像形成ユニット、ドラムカートリッジ）１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを縦方向に順に配列した所謂タンデム型である。また、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々の対応した箇所に、用紙Ｐが略垂直下方から上方に搬送される搬送路１２が配置されている。そして、最下段（最上流）のプロセスカートリッジ１１ａの更に下方（上流側）には、搬送路１２を搬送されてトナー像が順に転写される用紙Ｐを収容するための給紙カセット１３が配設されている。なお、給紙カセット１３に収容される用紙Ｐの大きさに起因して給紙カセット１３の一部が本体１０ａの奥側（リヤ側、イン側）に突出するように構成され、用紙Ｐが小さいサイズであれば、本体１０ａから突出しない。
【００１７】
画像形成カートリッジの一つとしてのプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄは、搬送路１２の上流側から順にイエロー（Ｙ）用、マゼンタ（Ｍ）用、シアン（Ｃ）用、ブラック（Ｋ）用のトナー像を形成するものである。このプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々は、感光体ドラム（像担持体）１４と、感光体ドラム１４の周囲に順次配設されている各種の電子写真用デバイスと、を一体的にカートリッジ化したものである。
【００１８】
プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの搬送路１２の反対側には、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄに共通の露光装置１５が配設されている。この露光装置１５は、各色に対応した画像データに基づいて図示しない４つの半導体レーザを点灯駆動する。そして、この４つの半導体レーザからの光を図示しないポリゴンミラーで偏向走査し、図示しないｆθレンズ及び複数枚の反射ミラーを介して感光体ドラム１４上の露光ポイントに導くことで、感光体ドラム１４上に光像を描くように構成されている。
【００１９】
プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々の感光体ドラム１４に対応した箇所には、搬送路１２に沿って循環移動する搬送ベルト１６が配設されている。この搬送ベルト１６は、用紙Ｐを静電吸着し得るベルト素材にて構成され、一対からなる駆動ローラ１７Ａ及び従動ローラ１７Ｂに掛け渡されている。また、搬送路１２には、搬送ベルト１６に用紙Ｐを静電吸着させるための吸着ローラ１８が配設されている。
【００２０】
プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々の感光体ドラム１４に対応した搬送ベルト１６の裏面側には、転写部として機能する転写ローラ１９が配設されている。この転写ローラ１９は、感光体ドラム１４と搬送ベルト１６上の用紙Ｐとを密着させて感光体ドラム１４に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写するためのものである。
【００２１】
最上段（最下流）プロセスカートリッジ１１ｄの更に上方（下流側）の搬送路１２には、定着装置２０が設けられている。本体１０ａの上部には、定着装置２０によりトナー像が定着されて排出された用紙Ｐを収容するための排紙部２１が本体１０ａと一体に設けられている。また、本体１０ａには、定着装置２０によって片面が定着された用紙Ｐを表裏反転させて搬送路１２に再度送り込むための反転用搬送路２２が配置されている。
【００２２】
また、画像形成装置１０の本体１０ａには、下端に設けた回動支点Ｊを中心に回動可能な手差しトレイ２３が配設されている。すなわち、この手差しトレイ２３は、手前側（フロント側、アウト側）に開閉可能に構成されている。この手差しトレイ２３を開放する方向に回転させると、図示しない差し込み窓に所望の用紙Ｐをセットすることができる。このように、画像形成装置１０は、給紙カセット１３に収容されている用紙Ｐ以外の用紙Ｐを手差しトレイ２３から給紙できるように構成されている。
【００２３】
ここで、トナー像を転写する用紙Ｐがセットされた状態にて、図示しない制御装置に対してユーザが指示することにより、給紙カセット１３の用紙Ｐ及び手差しトレイ２３の用紙Ｐのいずれか一方が所定のタイミングで送出される。そして、送出された用紙Ｐは、複数の搬送ローラ２４を介して搬送路１２に搬送され、搬送ベルト１６を介してプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々の転写位置へと送り込まれる。
【００２４】
図２は、フロントカバー２５を説明するための図である。
図１および図２に示すように、画像形成装置１０の本体１０ａには、下端に設けた回動支点Ｊを中心に回動可能なフロントカバー２５が配設されている。このフロントカバー２５は、閉じた状態では本体１０ａと共に外部カバーとして機能する。すなわち、フロントカバー２５は、給紙カセット１３よりも上側でかつ画像形成装置１０の手前側の側壁部を構成する。
【００２５】
フロントカバー２５には、搬送ベルト１６、駆動ローラ１７Ａ、従動ローラ１７Ｂ、吸着ローラ１８、転写ローラ１９及び反転用搬送路２２が取り付けられている。したがって、フロントカバー２５を開けると、これらの部品が随伴して本体１０ａ側から離間する。このため、フロントカバー２５を開けることでプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄが露出し、また、搬送路１２へのユーザによるアクセスが容易になる。
【００２６】
ここで、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々は、本体１０ａに対し略水平方向に着脱自在に装着されている。このため、本体１０ａのフロントカバー２５を開けることにより、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの着脱操作を行うことが可能になる。なお、図示しないセット検出センサがプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの各々のセット状態を検出し、その検出結果を図示しない制御装置に出力する。
【００２７】
このように、フロントカバー２５を開けることで、プロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄを露出させて交換することができる。また、感光体ドラム１４を露出した状態にして紙詰まりに対処（ジャムクリア）することができる。こうして画像形成装置１０のメンテナンス性を向上させている。
【００２８】
また、給紙カセット１３は、本体１０ａに設けられるカセット収容部２６に収容されており、本体１０ａの手前側から引き出し可能となるように構成されている。より詳しくは、手差しトレイ２３及びフロントカバー２５を閉じた状態でカセット収容部２６に対して給紙カセット１３の引き出しや挿入が可能である。
【００２９】
図３は、プロセスカートリッジ１１ｄの構成の一例を示す図である。なお、他のプロセスカートリッジ１１ａ、１１ｂ、１１ｃも、内蔵するトナーの色を除いて、プロセスカートリッジ１１ｄと同じ構成を有している。
本実施の形態におけるプロセスカートリッジ１１ｄは、感光体ドラム１４と、感光体ドラム１４の周囲に配設される帯電装置３１、現像装置３２、除電装置３３、およびクリーニング装置３４を備える。また、プロセスカートリッジ１１ｄは、サブトナー補給ユニット３５および把手３６をさらに備える。
【００３０】
これらのうち、潜像保持体として機能する感光体ドラム１４は回転可能に配設されており、図示しない駆動モータによって駆動される。また、感光体ドラム１４の外周面には図示しない感光層が形成されている。
帯電装置３１は、感光体ドラム１４に接触配置される帯電ロール３１ａと、帯電ロール３１ａに接触配置される帯電クリーナ３１ｂとを備える。帯電ロール３１ａは回転可能に取り付けられており、感光体ドラム１４の回転に伴って従動回転する。そして、帯電ロール３１ａには、図示しない電源により感光体ドラム１４を所定の電位(本実施の形態では負極性)に帯電させるための帯電バイアスが印加される。また、帯電クリーナ３１ｂは、回転可能なロール部材あるいはブラシ部材等によって構成され、帯電ロール３１ａの回転に伴って従動回転する。そして、帯電クリーナ３１ｂは、感光体ドラム１４から帯電ロール３１ａに転移付着したトナー等の異物を除去する。なお、本実施の形態では、これら帯電装置３１および露光装置１５によって、潜像形成部が構成されている。
【００３１】
除電装置３３は、感光体ドラム１４の軸方向に向かって伸びる透明のロッド部材３３ａと、ロッド部材３３ａを保持するフレーム３３ｂと、ロッド部材３３ａの軸方向端面に対向配置されるＬＥＤ(図示せず)とを備える。ロッド部材３３ａは例えばプラスチック等にて構成され、外周面の軸方向に直交する方向に複数の溝が形成されている。
【００３２】
クリーニング装置３４は、クリーニングブレード３４ａと、ブラケット３４ｂと、トナー回収機構３４ｃとを備える。クリーニングブレード３４ａは感光体ドラム１４の軸方向に沿って取り付けられる短冊状の部材であり、例えばウレタンゴム等にて構成される。また、クリーニングブレード３４ａは、感光体ドラム１４の回転方向と対向する方向に圧接配置される。そして、クリーニングブレード３４ａは、ブラケット３４ｂを介してクリーニング装置３４のハウジングに固定されている。トナー回収機構３４ｃは、軸３４ｄを中心に回転可能に配設されるアーム３４ｅと、このアーム３４ｅの自由端側に装着される掻き取り部材３４ｆとを備える。
【００３３】
サブトナー補給ユニット３５はトナーを収容するサブトナー収容室３５ａと、サブトナー収容室３５ａ内に配設される第１サブアジテータ３５ｂおよび第２サブアジテータ３５ｃとを備える。このサブトナー収容室３５ａ内には、所定量のトナーが収容される。
【００３４】
なお、プロセスカートリッジ１１ｄにおいて、現像装置３２とクリーニング装置３４およびサブトナー補給ユニット３５との間には、露光装置１５から出射される露光ビームを感光体ドラム１４上に導くための開口が形成されている。このため、サブトナー補給ユニット３５とメイントナー補給ユニット６０とを接続する接続パイプ６６は、プロセスカートリッジ１１ｄの図中奥側であって露光装置１５による露光ビームを邪魔しない位置に取り付けられている。
また、把手３６はプロセスカートリッジ１１ｄの装着時あるいは交換時に、ユーザによる操作性を向上させるために取り付けられている。
【００３５】
次に、図３〜図６を参照しつつ、現像装置３２の構成について詳細に説明する。ここで、図４は現像装置３２を図３の上部側から見た上面図、図５はその現像装置３２の斜視図、図６は現像装置３２内に設けられた仕切り壁４８、第１連通口４８ａおよび第２連通口４８ｂ(詳細は後述)を示す図である。但し、図４及び図５では、現像装置３２から後述する上部ハウジング４１ｂおよび現像ロール４３を取り外した状態を示している。
現像部として機能する現像装置３２は、感光体ドラム１４上の静電潜像をトナーＴで現像する現像ユニット４０と、この現像ユニット４０にトナーＴを補給するメイントナー補給ユニット６０とを備える。なお、この現像ユニット４０では、トナーＴおよび磁性を有するキャリア(図示せず)を含む現像剤Ｄを用いている。そして、上記サブトナー補給ユニット３５も現像装置３２の構成部材として機能しており、後述するようにメイントナー補給ユニット６０にトナーＴを補給している。
【００３６】
また、現像装置３２は現像ユニット４０とメイントナー補給ユニット６０とを水平方向に一体化した構成を有している。現像装置３２は、感光体ドラム１４との対向部に開口部４２が設けられたハウジング４１を備えている。本実施の形態では、現像ユニット４０が感光体ドラム１４の下方に配置されており、開口部４２は上向きに形成される。ハウジング４１は、下部ハウジング４１ａと、下部ハウジング４１ａに嵌め合わせられる上部ハウジング４１ｂと、下部ハウジング４１ａおよび上部ハウジング４１ｂの内側で両者に取り付けられるサブハウジング４１ｃとを有する。これら下部ハウジング４１ａ、上部ハウジング４１ｂ、およびサブハウジング４１ｃにより、現像ユニット４０とメイントナー補給ユニット６０とが仕切られている。
【００３７】
現像ユニット４０は、現像ロール４３、一対のオーガ(供給オーガ４４、攪拌オーガ４５)、仕切り壁４８、仕切り板４９、および層厚規制部材５０を備える。
現像剤保持体として機能する現像ロール４３は、ハウジング４１の開口部４２に面した部位に取り付けられている。現像ロール４３は、例えば内部に固定配設されるマグネットロール４３ａと、このマグネットロール４３ａの外周面に回転可能に配設される現像スリーブ４３ｂとを備える。ここで、マグネットロール４３ａの外周面には、軸方向に沿って配設される磁極が、周方向に複数配列されている。そして、現像スリーブ４３ｂの軸方向端部には図示しないギヤ等が設けられ、モータからの駆動を受けて回転する。また、現像スリーブ４３ｂには図示しない電源により所定の現像バイアスが印加される。
【００３８】
さらに、供給オーガ４４および攪拌オーガ４５は、ハウジング４１内の現像ロール４３の背面側下部に配設される。これら供給オーガ４４および攪拌オーガ４５は、現像ロール４３の軸方向に沿って設けられる。ここで、供給オーガ４４は現像ロール４３に近い側に、攪拌オーガ４５は現像ロール４３から遠い側に、それぞれ配設される。そして、これら供給オーガ４４および攪拌オーガ４５は、水平方向に並べて配設される。また、下部ハウジング４１ａには、その内壁から上方に向かって伸び、供給オーガ４４による現像剤Ｄの搬送経路を含む供給室４６と攪拌オーガ４５による現像剤Ｄの搬送経路を含む攪拌室４７とを仕切る仕切り壁４８が設けられている。なお、本実施の形態では、供給オーガ４４が第１攪拌搬送部材あるいは供給部材として機能し、攪拌オーガ４５が第２攪拌搬送部材あるいは攪拌部材として機能する。また、本実施の形態では、供給室４６が第１搬送室として機能し、攪拌室４７が第２搬送室として機能する。
【００３９】
ここで、隔壁として機能する仕切り壁４８は、図６に示すように、上端４８１と、第１側端４８２と、第２側端４８３とを備えている。
これらのうち、上端４８１は供給オーガ４４および攪拌オーガ４５の軸方向に沿って一定の高さを有している。
また、第１側端４８２は、下部ハウジング４１ａの側壁とともに供給室４６と攪拌室４７とを連通接続する第１連通口４８ａ(連通口)を形成する。すなわち、本実施の形態では、第１側端４８２が低位部として機能する。なお、第１連通口４８ａでは、図４に示したように、攪拌室４７から供給室４６に向けた現像剤Ｄの受け渡しが行われる。ここで第１側端４８２は上端４８１の一端部から下部ハウジング４１ａの側壁に向けて徐々にその高さが低くなるように形成されている。従って第１連通口４８ａは、攪拌室４７における現像剤Ｄの搬送方向から見て、徐々にその開口面積が大きくなるように形成されている。
一方、第２側端４８３は、下部ハウジング４１ａの他の側壁とともに供給室４６と攪拌室４７とを連通接続する第２連通口４８ｂを形成する。この第２側端４８３はほぼ垂直方向に形成されている。なお、第２連通口４８ｂでは、図４に示したように、供給室４６から攪拌室４７に向けた現像剤Ｄの受け渡しが行われる。
そして、仕切り壁４８の軸方向両端位置は、現像ロール４３による画像形成領域(感光体ドラム１４上において画像形成可能な主走査方向領域)よりも内側に配置される。したがって、仕切り壁４８の軸方向長さは、画像形成領域の軸方向長さよりも短く設定される。
また、上部ハウジング４１ｂには、図３に示すようにその内壁から下方に向かって伸び、仕切り壁４８とともに供給室４６と攪拌室４７とを仕切る仕切り板４９が設けられている。そして、仕切り板４９の下端側には、軸方向に沿ってシールフィルム(図示せず)が装着されている。このシールフィルムの自由端側は仕切り壁４８の上端４８１側に接触している。なお、このシールフィルムの軸方向端部側は、仕切り壁４８の第１側端４８２や第２側端４８３に接触していない。
【００４０】
また、供給オーガ４４は、現像ロール４３の軸方向に沿って伸びる軸４４ａとこの軸４４ａの外周面に螺旋状に取り付けられた羽根４４ｂとを有している。一方、攪拌オーガ４５も、現像ロール４３の軸方向に沿って伸びる軸４５ａとこの軸４５ａの外周面に螺旋状に取り付けられた羽根(螺旋羽根)４５ｂとを有している。また、攪拌オーガ４５は、軸４５ａの外周面に取り付けられた板状の第１突起４５ｃおよび第２突起４５ｄをさらに有している。第１突起４５ｃは第２連通口４８ｂと後述するトナー補給口６８との間に配置される。また、第２突起４５ｄは第１連通口４８ａ側であって仕切り壁４８における第１側端４８２の開始端側に配置される。
【００４１】
そして、供給室４６および攪拌室４７には、トナーＴおよびキャリアを含む現像剤Ｄが収容される。なお、収容される現像剤Ｄの量は、供給オーガ４４および攪拌オーガ４５が現像剤Ｄ中に埋まり、且つ、仕切り壁４８の上端４８１を超えない程度である。
【００４２】
層厚規制部材５０は、ハウジング４１内であって図３に示す現像ロール４３の左斜め上方に設けられている。この層厚規制部材５０は、現像ロール４３の軸方向に沿って現像ロール４３に対し一定のギャップを形成する。この層厚規制部材５０は円柱状のシャフトにて構成されており、現像ロール４３上に保持された現像剤Ｄを所定厚さに規制する。
【００４３】
なお、上部ハウジング４１ｂの開口部４２側の端部には、シール部材５１が装着されている。このシール部材５１は、現像ロール４３の軸方向に沿って伸び、その自由端側が現像ロール４３と軽く接触するように取り付けられる。このシール部材５１は、現像ユニット４０からのトナーＴの噴き出しを抑制するために設けられる。したがって、現像ロール４３に対するシール部材５１の圧接力は、開口部４２からのトナーＴの噴き出しを抑制でき、且つ、現像ロール４３上に保持された現像剤Ｄを掻き落とさない程度に設定される。
【００４４】
一方、トナー補給部として機能するメイントナー補給ユニット６０は、トナー収容室６１、第１アジテータ６２、第２アジテータ６３、トナー補給室６４、補給オーガ６５、および接続パイプ６６を備える。
トナー収容室６１は、下部ハウジング４１ａと、サブハウジング４１ｃの内壁から上方に向かって伸びる下部仕切り壁６１ａと、上部ハウジング４１ｂおよび上部ハウジング４１ｂの内壁から下方に向かって伸びる上部仕切り壁６１ｂとによって形成される。なお、これら下部仕切り壁６１ａおよび上部仕切り壁６１ｂは現像ロール４３の軸方向に沿って配設され、互いに密着している。なお、トナー収容室６１はトナーＴを収容している。
【００４５】
第１アジテータ６２および第２アジテータ６３は、トナー収容室６１内に水平方向に並べて配設される。ここで、第１アジテータ６２は現像ユニット４０から遠い側に配設され、第２アジテータ６３は現像ユニット４０に近い側に配設される。第１アジテータ６２は、現像ロール４３の軸方向に沿って回転可能に配設される軸６２ａと、この軸６２ａの外周面に取り付けられたフィルム部材６２ｂとを備える。他方、第２アジテータ６３も、現像ロール４３の軸方向に沿って回転可能に配設される軸６３ａと、この軸６３ａの外周面に取り付けられたフィルム部材６３ｂとを備える。
【００４６】
トナー補給室６４は、下部ハウジング４１ａと下部ハウジング４１ａから上方に湾曲して形成されるサブハウジング４１ｃとの間に形成される。トナー補給室６４は、円筒状の形状を有しており、その内部には補給オーガ６５が取り付けられる。搬送部材として機能する補給オーガ６５は、攪拌オーガ４５の軸方向と平行に伸びる軸６５ａと、この軸６５ａの外周面に螺旋状に取り付けられた羽根６５ｂとを有している。また、補給オーガ６５は、軸６５ａの外周面に取り付けられた突起６５ｃをさらに有している。この突起６５ｃは後述するトナー補給口６８と対向する位置に配置される。
【００４７】
さらに、サブハウジング４１ｃの一端部側(図３における奥側)には、トナー収容室６１とトナー補給室６４とを連通接続するトナー搬入口６７が形成される。一方、サブハウジング４１ｃの他の一端部側(図３における手前側)には、トナー補給室６４と攪拌室４７とを連通接続するトナー補給口６８が形成される。
【００４８】
次に、図１及び図２を参照しつつ、この画像形成装置１０の基本的な作像プロセスについて説明する。まず、図示しない画像読取装置(スキャナ)や図示しないコンピュータ装置等から出力される画像データが画像形成装置１０に入力されると、図示しない画像処理装置により所定の画像処理が施される。画像処理装置は、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、ガンマ補正、枠消し編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理を施す。画像処理が施された各色(ＹＭＣＫ)の画像データは、露光装置１５に出力される。
【００４９】
露光装置１５では、入力された各色の画像データに応じて各半導体レーザから出射された露光ビームを、感光体ドラム１４に照射している。感光体ドラム１４では、帯電装置３１(帯電ロール３１ａ)によってその表面が所定の帯電電位に帯電された後、露光装置１５によって走査露光され、静電潜像が形成される。次に、感光体ドラム１４に形成された静電潜像は、現像装置３２によって現像されトナー像となる。なお、現像装置３２における現像動作の詳細については後述する。
【００５０】
次に、各感光体ドラム１４上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１４と各転写ローラ１９とが当接する転写部に搬送される。一方、用紙搬送系は、最上流のイエローのトナー像がイエローの転写部に到達するタイミングに合わせて、手差しトレイ２３あるいはカセット収容部２６から用紙Ｐを供給する。供給された用紙Ｐは吸着ローラ１８により搬送ベルト１６に吸着された状態で、各転写部に順次突入していく。
【００５１】
各色の転写部では、搬送されてきた用紙Ｐが、順次搬送ベルト１６を介して感光体ドラム１４と転写ローラ１９との間に挟み込まれる。その際、転写ローラ１９には、トナーの帯電極性（ここでは負極性とする）と逆極性の転写バイアス(正極性)が印加される。すると、転写ローラ１９から搬送ベルト１６上の用紙Ｐに感光体ドラム１４上のトナーとは逆対極性の電荷が付与される。これにより、感光体ドラム１４上に保持されたトナーは用紙Ｐ上に静電的に転移付着し、その結果用紙Ｐにトナー像が静電転写される。なお、転写部を通過した感光体ドラム１４は除電装置３３によって除電され、また、感光体ドラム１４上に残留したトナー等の異物はクリーニング装置３４によって除去され、次の画像形成に備える。なお、クリーニング装置３４において、クリーニングブレード３４ａにて除去されたトナー等の異物は、アーム３４ｅの回動に伴って水平方向に往復運動する掻き取り部材３４ｆによって掻き取られ、廃トナー収容室に運ばれる。
【００５２】
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、搬送ベルト１６に静電吸着された状態でさらに搬送され、用紙Ｐの搬送方向下流側に設けられた定着装置２０まで送られる。定着装置２０に搬送された用紙Ｐ上のトナー像は、定着装置２０において熱および圧力による定着処理を受けることによって用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置１０の上部に設けられた排紙部２１に排出され、一連の画像形成動作が完了する。
【００５３】
では次に、図３〜図６を参照しつつ、画像形成動作における現像装置３２の動作を説明する。
現像ユニット４０では、供給オーガ４４および攪拌オーガ４５が回転を行っている。これにより、供給室４６では供給オーガ４４が一方向(図３および図６では図中奥側から手前側、図４では図中上方から下方)に現像剤Ｄを搬送し、攪拌室４７では攪拌オーガ４５が供給オーガ４４とは逆方向(図３および図６では図中手前側から奥側、図４では図中下方から上方)に現像剤Ｄを搬送する。供給室４６および攪拌室４７は長手方向両端側において第１連通口４８ａおよび第２連通口４８ｂで連通接続されているため、現像剤Ｄはハウジング４１内で攪拌されながら循環搬送されることになる。このとき、現像剤Ｄを構成するキャリア(図示せず)は正の帯電極性を有し、トナーＴは負の帯電極性を有している。このため、攪拌搬送にともなって現像剤Ｄ中のトナーＴ及びキャリアが互いに摩擦され、キャリアは正極性に帯電し、トナーＴは負極性に帯電する。
【００５４】
そして、攪拌搬送される現像剤Ｄが現像ロール４３と対向する供給室４６に搬送されると、マグネットロール４３ａに設けられた磁極の磁力により、現像剤Ｄ中のキャリアが磁気的に吸引され、現像スリーブ４３ｂ上にキャリアが転移付着する。このとき、正極性に帯電したキャリアには負極性に帯電したトナーＴが静電吸着しているため、キャリアに付随してトナーＴも現像スリーブ４３ｂ上に転移付着する。したがって、現像スリーブ４３ｂ上には、トナーＴ及びキャリアを含む現像剤Ｄが付着することになる。そして、現像スリーブ４３ｂ上の現像剤Ｄは、現像スリーブ４３ｂの回転およびマグネットロール４３ａの磁力によって現像スリーブ４３ｂ上に保持された状態で搬送されていく。次に、現像スリーブ４３ｂ上に保持された現像剤Ｄは、層厚規制部材５０との対向部に到達する。すると、現像スリーブ４３ｂ上の現像剤Ｄの層厚さは現像スリーブ４３ｂと層厚規制部材５０とのギャップに応じた所定の厚さに規制され、所定の層厚さとなった状態で感光体ドラム１４と対向する開口部４２まで運ばれる。なお、層厚規制部材５０との対向部を通過できなかった現像剤Ｄは、重力によって供給室４６に落下する。
【００５５】
このとき、現像スリーブ４３ｂには図示しない電源により所定の現像バイアス(例えば負極性の直流電圧に交流電圧を重畳したもの)が印加されている。これにより、感光体ドラム１４と近接する現像領域において、現像スリーブ４３ｂ上の現像剤Ｄより感光体ドラム１４上の潜像形成領域(露光装置１５による露光が行われた領域)にトナーＴが転移し、静電潜像を現像して可視像化する。なお、現像スリーブ４３ｂ上のキャリアは、マグネットロール４３ａの磁極によって磁気的に吸引されているため、感光体ドラム１４側には転移しない。
【００５６】
その後、ハウジング４１の開口部４２を通過し現像を終了した現像剤Ｄは現像スリーブ４３ｂ上に保持された状態でさらに搬送される。そして、現像スリーブ４３ｂ上の現像剤Ｄは、周方向に隣接して配置された同極性の磁極間に形成される反発磁界によって現像スリーブ４３ｂから離脱し、供給室４６に落下する。供給室４６に落下した現像剤Ｄは、再び供給オーガ４４および攪拌オーガ４５によって攪拌搬送され、次の現像を待つこととなる。
【００５７】
なお、現像ユニット４０では、感光体ドラム１４上の静電潜像を現像して可視像化することにより、現像剤Ｄに占めるトナーＴの割合(トナー濃度)が徐々に低下していく。このため、この現像装置では、メイントナー補給ユニット６０を用いて、トナー濃度が低下した現像ユニット４０内の現像剤Ｄに新たなトナーＴを補給している。
【００５８】
では次に、現像ユニット４０に対するトナーＴの補給動作について説明する。
メイントナー補給ユニット６０のトナー収容室６１では、第１アジテータ６２および第２アジテータ６３が回転しており、トナー収容室６１に収容されるトナーＴを現像ユニット４０側に向けて搬送している。ここで、第２アジテータ６３に設けられたフィルム部材６３ｂは、トナーＴを図４において上方に搬送できるように設計されており、その結果トナーＴはトナー搬入口６７に向けて送られていく。すると、トナー収容室６１に収容されるトナーＴの一部が、トナー搬入口６７を介してトナー補給室６４に入り込む。
【００５９】
現像ユニット４０におけるトナー濃度が低下すると、トナー補給室６４内で補給オーガ６５が回転する。補給オーガ６５が回転すると、トナー補給室６４では補給オーガ６５が一方向(図３および図６では図中奥側から手前側、図４では上方から下方)にトナーＴを搬送する。このため、トナー搬入口６７を介してトナー補給室６４に搬入されたトナーは、補給オーガ６５によって搬送され、トナー補給口６８の近傍に到達する。ここで、トナー補給口６８の近傍では、補給オーガ６５に突起６５ｃが設けられており、回転する羽根６５ｂにより搬送されてきたトナーＴは、突起６５ｃの形成部位近傍で滞留する。なお、補給オーガ６５の回転数や駆動のオンオフは適宜調整できるようになっており、例えば現像ユニット４０内のトナー濃度の低下が著しい場合には、補給オーガ６５を高速に回転させたり、あるいは補給オーガ６５を連続して駆動したりすることで、トナーＴの搬送量(供給レート)を高めることができる。
【００６０】
一方、現像ユニット４０では、供給オーガ４４および攪拌オーガ４５によって現像剤Ｄが循環搬送されている。ここで、第２連通口４８ｂよりも現像剤Ｄの搬送方向下流側且つトナー補給口６８よりも現像剤Ｄの搬送方向上流側には、攪拌オーガ４５に突起４５ｃが設けられており、回転する羽根４５ｂにより搬送されてきた現像剤Ｄは、突起４５ｃの形成部位近傍で滞留する。したがって、攪拌室４７では、突起４５ｃ近傍での現像剤Ｄの滞留量が多くなる一方で、その下流側にあるトナー補給口６８の近傍では現像剤Ｄの滞留量が少なくなる。すなわち、トナー補給口６８近傍における現像剤の表面位置が低下する。
【００６１】
すると、トナー補給口６８の近傍では、トナー補給室６４側のトナーＴによる圧力が高くなり、攪拌室４７側の現像剤Ｄによる圧力は低くなる。その結果、トナー補給室６４内のトナーＴがトナー補給口６８を介して現像ユニット４０の攪拌室４７に入り込んでくる。これにより、攪拌室４７に新たなトナーＴが補給される。
【００６２】
攪拌室４７に新たに補給されたトナーＴは、攪拌室４７内に既に存在する現像剤Ｄとともに攪拌オーガ４５によって攪拌搬送される。そして、攪拌室４７内の現像剤Ｄは、第１連通口４８ａ側に向けて移動していく。
【００６３】
図７(ａ)、(ｂ)は、第１連通口４８ａにおける攪拌室４７から供給室４６への現像剤Ｄの受け渡しを模式的に説明するための図である。ここで、図７(ａ)は現像剤Ｄの受け渡しの様子を現像装置３２の上部から見た図であり、図７(ｂ)は現像剤Ｄの受け渡しの様子を現像装置３２の側部から見た図である。なお、これらの図においては、現像剤Ｄの移動方向を太線矢印で示している。
【００６４】
第１連通口４８ａ側の仕切り壁４８には、第１側端４８２が傾斜して形成されている。攪拌オーガ４５によって攪拌室４７内を搬送されてきた現像剤Ｄは、攪拌オーガ４５に設けられた第２突起４５ｄによってその搬送が一時的に妨げられることにより、第２突起４５ｄ近傍すなわち第１側端４８２の近傍に滞留する。そして、第２突起４５ｄによって仕切り壁４８の第１側端４８２近傍に滞留する現像剤Ｄは、その後、さらに攪拌オーガ４５によって攪拌搬送され、この第１側端４８２を徐々に乗り越えながら供給室４６内に搬入される。このとき、攪拌室４７内の現像剤Ｄは、攪拌オーガ４５の軸方向に沿った各所で第１側端４８２を順次乗り越える。また、第１側端４８２を乗り越えることができなかった現像剤Ｄも、大きく回りながら最終的には供給室４６内に搬入される。
【００６５】
すると、供給室４６の現像剤搬送方向最上流側にある搬入領域Ｍに対し、攪拌室４７内の現像剤Ｄが水平方向および垂直方向に掻き乱されながら供給されることになる。その結果、搬入領域Ｍでは、例えば新たに補給されたトナーＴおよび既にあった現像剤Ｄが混ぜ合わされたり、あるいは、トナー濃度の高い現像剤Ｄおよびトナー濃度の低い現像剤Ｄが混ぜ合わされたりするという事態が生じる。これにより、供給室４６内では、攪拌室４７内にあったときよりも現像剤Ｄが混合された状態を実現することができ、トナー濃度が均一に近い状態となった現像剤Ｄを攪拌搬送していくことができる。したがって、現像ロール４３に供給される現像剤Ｄにおけるトナー濃度のばらつきが抑えられることになり、感光体ドラム１４上の静電潜像を現像して得られるトナー像の濃度むらを抑制することが可能になる。
【００６６】
特に、本実施の形態では、画像形成装置１０自体の小型化を目的として現像装置３２自体も小型化されている。このため、現像剤Ｄを攪拌搬送するための供給室４６および攪拌室４７の軸方向長さを十分に確保することができない。すなわち、従来の現像装置のように、画像形成領域の外側に第１連通口４８ａおよび第２連通口４８ｂを形成することが困難になっている。これに対し、本実施の形態では、供給オーガ４４および攪拌オーガ４５を用いて現像剤Ｄを循環させながら攪拌搬送する際に、仕切り壁４８(具体的には第１側端４８２)を利用して現像剤Ｄの掻き乱しを行わせるようにしている。その結果、画像形成領域の内側に仕切り壁４８を設けた場合にも、現像剤Ｄの攪拌搬送性能およびトナーの帯電性能を確保することができる。
【００６７】
さらに、本実施の形態では、仕切り壁４８の第１側端４８２近傍の攪拌オーガ４５に第２突起４５ｄを設け、この近傍で現像剤Ｄを滞留させるようにした。これにより、現像ユニット４０内の現像剤Ｄの増減にかかわらず第１側端４８２付近における現像剤Ｄの総高さをほぼ一定とすることができる。従って、第１側端４８２を乗り越えて攪拌室４７から供給室４６に受け渡される現像剤Ｄの量を、現像ユニット４０内のトナーＴの増減に伴う現像剤量の変化にかかわらずほぼ一定とすることができる。
【００６８】
なお、本実施の形態では、仕切り壁４８の第１側端４８２を直線状に形成していたが、これに限られるものではなく、曲線状としてもよい。また、例えば波形にすることも可能である。
【００６９】
＜実施の形態２＞
本実施の形態は、実施の形態１とほぼ同様であるが、第１連通口４８ａを形成する仕切り壁４８の形状を実施の形態１とは異ならせたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７０】
図８は、本実施の形態で用いられる仕切り壁４８、第１連通口４８ａおよび第２連通口４８ｂの構成および形状を説明するための図である。
この仕切り壁４８は、上端４８１と、第１側端４８４と、第２側端４８３と、第１側端４８４側に設けられた切り欠き４８５(具体的には４８５ａ、４８５ｂ、４８５ｃ、および４８５ｄ)とを備えている。
これらのうち、上端４８１は、実施の形態１と同様供給オーガ４４および攪拌オーガ４５の軸方向に沿って一定の高さを有している。ただし、上端４８１のうち第１連通口４８ａ側の端部には、上記切り欠き４８５が形成される。
また、第１側端４８４は、下部ハウジング４１ａの側壁とともに供給室４６と攪拌室４７とを連通接続する第１連通口４８ａを形成する。なお、本実施の形態における第１側端４８４は、実施の形態１とは異なり、ほぼ垂直方向に形成されている。また、本実施の形態では、切り欠き４８５を構成する第１切り欠き４８５ａ、第２切り欠き４８５ｂ、第３切り欠き４８５ｃ、および第４切り欠き４８５ｄも第１連通口４８ａの一部として機能する。そして、第１連通口４８ａでは、実施の形態１と同様、攪拌室４７から供給室４６に向けた現像剤Ｄの受け渡しが行われる。
一方、第２側端４８３は、実施の形態１と同様、下部ハウジング４１ａの他の側壁とともに供給室４６と攪拌室４７とを連通接続する第２連通口４８ｂを形成する。この第２側端４８３はほぼ垂直方向に形成されている。なお、第２連通口４８ｂでは、実施の形態１と同様、供給室４６から攪拌室４７に向けた現像剤Ｄの受け渡しが行われる。
そして、仕切り壁４８の軸方向両端位置は、現像ロール４３(図４参照)による画像形成可能領域(感光体ドラム１４上において画像形成可能な主走査方向領域)よりも内側に配置される。
【００７１】
次に、切り欠き４８５について詳細に説明する。切り欠き４８５は、上述したように第１切り欠き４８５ａ、第２切り欠き４８５ｂ、第３切り欠き４８５ｃ、および第４切り欠き４８５ｄを有する。なお、本実施の形態では、第１側端４８４側に近い側から、第４切り欠き４８５ｄ、第３切り欠き４８５ｃ、第２切り欠き４８５ｂ、そして第１切り欠き４８５ａの順に形成されている。そして、その深さは、第１切り欠き４８５ａ、次いで、第２切り欠き４８５ｂ、第３切り欠き４８５ｃ、そして第４切り欠き４８５ｄの順に大きくなっている。
【００７２】
図９(ａ)、(ｂ)は、第１連通口４８ａにおける攪拌室４７から供給室４６への現像剤Ｄの受け渡しを模式的に説明するための図である。ここで、図９(ａ)は現像剤Ｄの受け渡しの様子を現像装置３２の上部から見た図であり、図９(ｂ)は現像剤Ｄの受け渡しの様子を現像装置３２の側部から見た図である。なお、これらの図においては、現像剤Ｄの移動方向を太線矢印で示している。
【００７３】
第１連通口４８ａ側の隔壁４８には、切り欠き４８５(第１切り欠き４８５ａ、第２切り欠き４８５ｂ、第３切り欠き４８５ｃ、および第４切り欠き４８５ｄ)が形成されている。攪拌オーガ４５によって攪拌室４７内を搬送されてきた現像剤Ｄは、攪拌オーガ４５に設けられた第２突起４５ｄによってその搬送が一時的に妨げられることにより、第２突起４５ｄ近傍すなわち切り欠き４８５の近傍に滞留する。そして、第２突起４５ｄによって仕切り壁４８の切り欠き４８５近傍に滞留する現像剤Ｄは、その後、さらに攪拌オーガ４５によって攪拌搬送され、第１切り欠き４８５ａ、第２切り欠き４８５ｂ、第３切り欠き４８５ｃ、および第４切り欠き４８５ｄを徐々に乗り越えながら供給室４６内に搬入される。このとき、攪拌室４７内の現像剤Ｄは、攪拌オーガ４５の軸方向に沿った各所で第１切り欠き４８５ａ、第２切り欠き４８５ｂ、第３切り欠き４８５ｃ、および第４切り欠き４８５ｄを順次乗り越える。また、切り欠き４８５を乗り越えることができなかった現像剤Ｄも、第１側端４８４を介して最終的には供給室４６内に搬入される。
【００７４】
すると、実施の形態１と同様、供給室４６の現像剤搬送方向最上流側にある搬入領域Ｍに対し、攪拌室４７内の現像剤Ｄが水平方向および垂直方向に掻き乱されながら供給されることになる。すると、搬入領域Ｍでは、例えば新たに補給されたトナーＴおよび既にあった現像剤Ｄが混ぜ合わされたり、あるいは、トナー濃度の高い現像剤Ｄおよびトナー濃度の低い現像剤Ｄが混ぜ合わされたりするという事態が生じる。これにより、供給室４６内では、攪拌室４７内にあったときよりも現像剤Ｄが混合された状態を実現することができ、トナー濃度が均一に近い状態となった現像剤Ｄを攪拌搬送していくことができる。したがって、実施の形態１と同様、現像ロール４３に供給される現像剤Ｄにおけるトナー濃度のばらつきが抑えられることになり、感光体ドラム１４上の静電潜像を現像して得られるトナー像の濃度むらを抑制することが可能になる。
【００７５】
なお、本実施の形態では、仕切り壁４８の四ヶ所に切り欠き４８５(第１切り欠き４８５ａ、第２切り欠き４８５ｂ、第３切り欠き４８５ｃ、および第４切り欠き４８５ｄ)を設けていたが、これに限られるものではなく、その数は適宜設定して差し支えない。
また、本実施の形態では、仕切り壁４８に対し垂直方向に切り欠き４８５を形成するようにしていたが、これに限られるものではなく、例えば水平方向に形成するようにしてもよい。
さらに、本実施の形態では、仕切り壁４８に切り欠き４８５を設けることにより現像剤Ｄの受け渡しを行っていたが、これに限られるものではない。すなわち、仕切り壁４８を乗り越えた現像剤Ｄの受け渡しが行えればよく、例えば仕切り壁４８に形成した穿孔を介して現像剤Ｄの受け渡しを行うようにしてもよい。
【００７６】
また、実施の形態１、２では、トナーＴおよびキャリアを含む現像剤(所謂二成分現像剤)を用いた現像装置３２を例に説明を行ったが、これに限られるものではない。例えば、トナーＴを含みキャリアを含まない現像剤(所謂一成分現像剤)を用いた場合にも、上述した構成を採用することにより、現像剤を十分に混合した状態で現像ロール４３に供給することが可能になる。
さらに、実施の形態１、２では供給オーガ４４および攪拌オーガ４５を用いて現像剤Ｄを循環搬送する場合を例に説明を行ったが、これに限られるものではない。例えば、これら供給オーガ４４および攪拌オーガ４５の他に一又は複数のオーガを設け、全体として現像剤Ｄを攪拌搬送する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施の形態が適用された画像形成装置の構成の一例を示す図である。
【図２】画像形成装置のフロントカバーを開いた状態を示す図である。
【図３】プロセスカートリッジの構成の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１が適用された現像装置の上面図である。
【図５】実施の形態１が適用された現像装置の斜視図である。
【図６】実施の形態１が適用された現像装置における仕切り壁、第１連通口、および第２連通口を示す図である。
【図７】(ａ)、(ｂ)は第１連通口近傍における現像剤の流れを示す図である。
【図８】実施の形態２が適用された現像装置における仕切り壁、第１連通口、および第２連通口を示す図である。
【図９】(ａ)、(ｂ)は第１連通口近傍における現像剤の流れを示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０…画像形成装置、１０ａ…本体、１１ａ〜１１ｄ…プロセスカートリッジ、１４…感光体ドラム、３１…帯電装置、３２…現像装置、３３…除電装置、３４…クリーニング装置、３５…サブトナー補給ユニット、３６…把手、４０…現像ユニット、４１…ハウジング、４１ａ…下部ハウジング、４１ｂ…上部ハウジング、４１ｃ…サブハウジング、４３…現像ロール、４４…供給オーガ、４５…攪拌オーガ、４６…供給室、４７…攪拌室、４８…仕切り壁、４８ａ…第１連通口、４８ｂ…第２連通口、５０…層厚規制部材、６０…メイントナー補給ユニット、６１…トナー収容室、６４…トナー補給室、６５…補給オーガ、６７…トナー搬入口、６８…トナー補給口、Ｄ…現像剤、Ｔ…トナー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を保持する潜像保持体との対向部に開口を有し、内部には現像剤を収容するハウジングと、
前記ハウジングの前記開口に面して回転可能に配設され、前記現像剤を保持するとともに前記潜像保持体上の前記静電潜像を現像する現像剤保持体と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記現像剤を前記現像剤保持体の軸方向に沿って攪拌搬送するとともに当該現像剤を当該現像剤保持体に供給する第１攪拌搬送部材と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記現像剤を前記第１攪拌搬送部材とは逆方向に攪拌搬送する第２攪拌搬送部材と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記第１攪拌搬送部材を収容する第１搬送室と前記第２攪拌搬送部材を収容する第２搬送室とを仕切るとともに、前記ハウジングとの間に当該第２搬送室と当該第１搬送室とを連通接続する連通口を形成する隔壁とを備え、
前記連通口では、前記第２搬送室内の前記現像剤が、前記第２攪拌搬送部材の軸方向に沿って前記隔壁を徐々に乗り越えながら前記第１搬送室に受け渡されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記連通口側の前記隔壁の高さが、前記第２攪拌搬送部材による前記現像剤の搬送方向に沿って低くなるように形成されることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記第１攪拌搬送部材および前記第２攪拌搬送部材が水平方向に並べて配列され、
前記隔壁が垂直方向に配設されることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤はトナーおよびキャリアを含むことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項５】
前記第２搬送室にトナーを補給するトナー補給部をさらに備えることを特徴とする請求項４記載の現像装置。
【請求項６】
画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられる画像形成カートリッジであって、
静電潜像を保持する潜像保持体と、
前記潜像保持体に保持された前記静電潜像を現像する現像装置を含み、
前記現像装置は、
前記潜像保持体との対向部に開口を有し、内部には現像剤を収容するハウジングと、
前記ハウジングの前記開口に面して回転可能に配設され、前記現像剤を保持するとともに前記潜像保持体上の前記静電潜像を現像する現像剤保持体と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記現像剤を前記現像剤保持体の軸方向に沿って攪拌搬送するとともに当該現像剤を前記現像剤保持体に供給する第１攪拌搬送部材と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記現像剤を前記第１攪拌搬送部材とは逆方向に攪拌搬送する第２攪拌搬送部材と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記第１攪拌搬送部材を収容する第１搬送室と前記第２攪拌搬送部材を収容する第２搬送室とを仕切るとともに、当該ハウジングとの間に当該第２搬送室と当該第１搬送室とを連通接続する連通口を形成する隔壁とを備え、
前記連通口が、前記第２攪拌搬送部材による前記現像剤の搬送方向上流側から下流側に向けて大きくなるように形成されることを特徴とする画像形成カートリッジ。
【請求項７】
前記第２攪拌搬送部材は
回転可能に配設される軸と、
前記軸の外周面に螺旋状に形成される螺旋羽根と、
前記第２搬送部材による前記現像剤の搬送方向から見て前記連通口の最上流位置と対向する領域において前記軸の外周面に突出形成される突起と
を備えることを特徴とする請求項６記載の画像形成カートリッジ。
【請求項８】
潜像保持体と、
前記潜像保持体に静電潜像を形成する潜像形成部と、
前記潜像形成部にて前記潜像保持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像部と、
前記現像部にて前記潜像保持体に形成されたトナー像を記録材に転写する転写部とを含み、
前記現像部は、
前記潜像保持体との対向部に開口を有し、内部にはトナーおよびキャリアを含む現像剤を収容するハウジングと、
前記ハウジングの前記開口に面して回転可能に配設され、前記現像剤を保持するとともに前記潜像保持体上の前記静電潜像を前記トナーで現像する現像剤保持体と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記現像剤を攪拌搬送するとともに当該現像剤を前記現像剤保持体に供給する供給部材と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記現像剤を攪拌搬送することにより前記供給部材との間で当該現像剤を循環移動させる攪拌部材と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記供給部材を収容する供給室と前記攪拌部材を収容する攪拌室とを仕切るとともに、前記ハウジングとの間に当該攪拌室から当該供給室へと前記現像剤を受け渡す第１連通口および当該供給室から当該攪拌室へと当該現像剤を受け渡す第２連通口を形成する仕切り壁とを備え、
前記第１連通口側の前記仕切り壁には、前記第２連通口側の当該仕切り壁よりも高さが低い低位部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記仕切り壁の軸方向長さが、前記潜像保持体上に形成される前記静電潜像の軸方向長さよりも短く設定されることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１】
静電潜像を保持する潜像保持体との対向部に開口を有し、内部には現像剤を収容するハウジングと、
前記ハウジングの前記開口に面して回転可能に配設され、前記現像剤を保持するとともに前記潜像保持体上の前記静電潜像を現像する現像剤保持体と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記現像剤を前記現像剤保持体の軸方向に沿って攪拌搬送するとともに当該現像剤を当該現像剤保持体に供給する第１攪拌搬送部材と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記現像剤を前記第１攪拌搬送部材とは逆方向に攪拌搬送する第２攪拌搬送部材と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記第１攪拌搬送部材を収容する第１搬送室と前記第２攪拌搬送部材を収容する第２搬送室とを仕切るとともに、前記ハウジングとの間に当該第２搬送室と当該第１搬送室とを連通接続する連通口を形成する隔壁とを備え、
前記連通口では、前記第２搬送室内の前記現像剤が、前記第２攪拌搬送部材の軸方向に沿って前記隔壁を徐々に乗り越えながら前記第１搬送室に受け渡されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記連通口側の前記隔壁の高さが、前記第２攪拌搬送部材による前記現像剤の搬送方向に沿って低くなるように形成されることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記第１攪拌搬送部材および前記第２攪拌搬送部材が水平方向に並べて配列され、
前記隔壁が垂直方向に配設されることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤はトナーおよびキャリアを含むことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項５】
前記第２搬送室にトナーを補給するトナー補給部をさらに備えることを特徴とする請求項４記載の現像装置。
【請求項６】
画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられる画像形成カートリッジであって、
静電潜像を保持する潜像保持体と、
前記潜像保持体に保持された前記静電潜像を現像する現像装置を含み、
前記現像装置は、
前記潜像保持体との対向部に開口を有し、内部には現像剤を収容するハウジングと、
前記ハウジングの前記開口に面して回転可能に配設され、前記現像剤を保持するとともに前記潜像保持体上の前記静電潜像を現像する現像剤保持体と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記現像剤を前記現像剤保持体の軸方向に沿って攪拌搬送するとともに当該現像剤を前記現像剤保持体に供給する第１攪拌搬送部材と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記現像剤を前記第１攪拌搬送部材とは逆方向に攪拌搬送する第２攪拌搬送部材と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記第１攪拌搬送部材を収容する第１搬送室と前記第２攪拌搬送部材を収容する第２搬送室とを仕切るとともに、当該ハウジングとの間に当該第２搬送室と当該第１搬送室とを連通接続する連通口を形成する隔壁とを備え、
前記連通口が、前記第２攪拌搬送部材による前記現像剤の搬送方向上流側から下流側に向けて大きくなるように形成されることを特徴とする画像形成カートリッジ。
【請求項７】
前記第２攪拌搬送部材は
回転可能に配設される軸と、
前記軸の外周面に螺旋状に形成される螺旋羽根と、
前記第２搬送部材による前記現像剤の搬送方向から見て前記連通口の最上流位置と対向する領域において前記軸の外周面に突出形成される突起と
を備えることを特徴とする請求項６記載の画像形成カートリッジ。
【請求項８】
潜像保持体と、
前記潜像保持体に静電潜像を形成する潜像形成部と、
前記潜像形成部にて前記潜像保持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像部と、
前記現像部にて前記潜像保持体に形成されたトナー像を記録材に転写する転写部とを含み、
前記現像部は、
前記潜像保持体との対向部に開口を有し、内部にはトナーおよびキャリアを含む現像剤を収容するハウジングと、
前記ハウジングの前記開口に面して回転可能に配設され、前記現像剤を保持するとともに前記潜像保持体上の前記静電潜像を前記トナーで現像する現像剤保持体と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記現像剤を攪拌搬送するとともに当該現像剤を前記現像剤保持体に供給する供給部材と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記現像剤を攪拌搬送することにより前記供給部材との間で当該現像剤を循環移動させる攪拌部材と、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記供給部材を収容する供給室と前記攪拌部材を収容する攪拌室とを仕切るとともに、前記ハウジングとの間に当該攪拌室から当該供給室へと前記現像剤を受け渡す第１連通口および当該供給室から当該攪拌室へと当該現像剤を受け渡す第２連通口を形成する仕切り壁とを備え、
前記第１連通口側の前記仕切り壁には、前記第２連通口側の当該仕切り壁よりも高さが低い低位部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記仕切り壁の軸方向長さが、前記潜像保持体上に形成される前記静電潜像の軸方向長さよりも短く設定されることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−３２２６９６（Ｐ２００７−３２２６９６Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５２２８３（Ｐ２００６−１５２２８３）
【出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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