現像装置および画像形成装置

【課題】トナー入れ替わり性能を確保し、トナーに過剰なストレスを与えることなく、全画像域において長期間にわたりトナー性能を維持して安定した画像を形成できる現像装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナーコンテナ３０は、トナー供給ローラ２４にトナーＴを常時補給すると同時にトナーＴを撹拌するパドル２８を有している。パドル２８の先端には、柔軟性を有する羽根２９が取り付けられている。仕切壁３２は現像室２７とトナーコンテナ３０との間に配設され、複数の開口３４が形成されている。仕切壁３２に形成された複数の開口３４のうち、両端部に位置する開口３４は、開口３４のそれぞれの両サイドの上部に突起３６が設けられ、中央部に位置する開口３４は、開口３４のそれぞれの両サイドの下部に突起３６が設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリなどの現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の現像装置として、現像ローラを有した現像室と、トナー撹拌部材を有し前記現像室に補給するトナーを貯留しているトナーコンテナと、前記現像室と前記トナーコンテナとの間に配設された仕切壁とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。図９は従来の現像装置５０を模式的に示した構成図である。
【０００３】
現像装置５０は、現像室５７とトナーコンテナ６０と仕切壁６２とを備えている。現像室５７は、感光体ドラム上の静電潜像を現像する現像ローラ５２と、この現像ローラ５２に現像用のトナーＴを供給するトナー供給ローラ５４とを有している。トナーコンテナ６０は、トナー供給ローラ５４にトナーＴを常時補給すると同時にトナーＴを撹拌するパドル（トナー撹拌部材）５８を有している。パドル５８の先端には、柔軟性を有する羽根５９が取り付けられている。仕切壁６２は現像室５７とトナーコンテナ６０との間に配設され、複数の開口６４が形成されている。
【０００４】
図１０に示すように、仕切壁６２に形成された複数の開口６４のうち、両端の二つの開口６４ａは他の開口６４ｂより下側に大きく開口されている。これにより、トナーコンテナ６０のトナーＴが中央部の開口６４ｂから現像室５７へ供給され始めると、両端の開口６４ａの下側開口部分からトナーＴが現像室５７からトナーコンテナ６０へ戻るので、現像室５７内のトナーの圧力が過剰に上昇することを防止する。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１２３８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の現像装置５０の場合、先ず、両端の二つの開口６４ａの下側に大きく開口した部分から、トナーコンテナ６０のトナーＴが現像室５７へ供給され始める。その後、中央部の開口６４ｂも含めてパドル５８の回転軸方向全体に渡ってトナー供給が行われると、現像室５７内のトナー圧力が急激に高くなり、先に両端の開口６４ａから現像室５７内に供給されたトナーＴの大部分がそのままトナーコンテナ６０へ戻っていく。特に、両端の開口６４ａは開口面積が大きく、トナーＴが移動しやすいので、開口６４ａの上部からトナーＴが現像室５７へ供給されるときには、開口６４ａの下部から新しいトナーＴがそのままトナーコンテナ６０へ戻ることになる。その結果、回転軸方向の両端部における新旧のトナーＴの入れ替わり性能が悪化してくる。
【０００７】
ところで、回転軸方向の両端部におけるトナー消費は中央部に比べて一般的に少ないことから、現像室５７では両端部において新旧トナーＴが入れ替わりにくく、積極的に両端部の新旧トナーＴを入れ替える必要がある。ところが、前述したように、従来の現像装置５０は、両端部におけるトナーＴが入れ替わりにくいため、粒径の偏りや長時間ストレスを受けることによる荷電不良や凝集などトナー品質の劣化が進み、画像かぶりや黒点など画像不良が生じることがある。
【０００８】
それゆえに、本発明の主たる目的は、トナー入れ替わり性能を確保し、トナーに過剰なストレスを与えることなく、全画像域において長期間にわたりトナー性能を維持して安定した画像を形成できる現像装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、現像ローラを有した現像室と、トナー撹拌部材を有し現像室に補給するトナーを貯留しているトナーコンテナと、現像室とトナーコンテナとの間に配設され複数の開口が設けられた仕切壁とを備えた現像装置であって、トナー撹拌部材に対向する仕切壁の開口近傍の表面に凹凸を設けたことを特徴とする、現像装置である。
【００１０】
請求項１の発明では、トナー撹拌部材に対向する仕切壁の開口近傍の表面に設けた凹凸によって、トナー撹拌部材と開口との間に隙間が形成される状態や、トナー撹拌部材と開口が当接する状態が出現することになる。従って、トナー撹拌部材が開口に当接し始めるとき、両端部に位置する開口はトナー撹拌部材と当接し、かつ、中央部に位置する開口はトナー撹拌部材との間に隙間が形成されるように凹凸を設けることにより、両端部に位置する開口から優先的にトナーが現像室へ供給される。従って、両端部におけるトナーは入れ替わりやすくなる。
【００１１】
さらに、トナー撹拌部材の移動に従って、両端部に位置する開口はトナー撹拌部材との間に隙間が形成され、中央部に位置する開口はトナー撹拌部材と当接するように凹凸を設ける。これにより、開口からの現像室へのトナー供給は、トナー撹拌部材の回転軸方向で時間差が生じ、トナーが回転軸方向全体に渡って同時に現像室内に供給される現象がなくなる。そして、過剰なトナーは、トナー撹拌部材と開口との間に発生する隙間からトナーコンテナに戻されるので、現像室のトナー圧力の瞬時の上昇が抑えられる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明に従属する発明であって、仕切壁に設けられた複数の開口のうち、両端部に位置する開口は両サイドの上部に突起が設けられ、中央部に位置する開口は両サイドの下部に突起が設けられていることを特徴とする、現像装置である。
【００１３】
請求項２の発明では、トナー撹拌部材が開口の下部に当接し始めるとき、両端部に位置する開口は、図５（Ｂ）に示すように、トナー撹拌部材と当接する状態となる。一方、中央部に位置する開口は、図５（Ａ）に示すように、突起のためトナー撹拌部材との間に隙間が形成される状態となる。これにより、中央部に位置する開口近傍のトナーは、開口とトナー撹拌部材との間に形成された隙間からトナーコンテナ側に戻されるため、中央部に位置する開口からの現像室へのトナー供給は抑えられる。従って、両端部に位置する開口から優先的にトナーが現像室へ供給され、両端部におけるトナーは入れ替わりやすくなる。
【００１４】
さらに、トナー撹拌部材の回転に従って、両端部に位置する開口は、図６（Ｂ）に示すように、突起のためにトナー撹拌部材との間に隙間が形成される状態となる。一方、中央部に位置する開口は、図６（Ａ）に示すように、トナー撹拌部材と当接する状態となる。これにより、両端部に位置する開口近傍のトナーは、開口とトナー撹拌部材との間に形成された隙間からトナーコンテナ側に戻される。従って、開口からの現像室へのトナー供給は、トナー撹拌部材の回転軸方向で時間差が生じ、トナーが回転軸方向全体に渡って同時に現像室内に供給される現象がなくなる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の現像装置を備えていることを特徴とする、画像形成装置である。
【００１６】
請求項３の発明では、トナー入れ替わり性能を確保し、トナーに過剰なストレスを与えることなく、全画像域において長期間にわたりトナー性能を維持して安定した画像を形成できる画像形成装置が得られる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、トナー撹拌部材に対向する仕切壁の開口近傍の表面に凹凸を設けることによって、現像室内のトナー圧上昇を抑制することができ、トナーにかかるストレスや摩擦による発熱を軽減することができる。これにより、トナー表面処理剤の離脱や埋め込みが低減し、またトナーのキャリアのコート剤剥がれやトナースペント化が低減する。従って長期的に現像剤の性能を維持し、安定した画像を出力することができる。
【００１８】
本発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（画像形成装置）
図１は本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。画像形成装置は、画像形成装置本体１と、この画像形成装置本体１の上部に取り付けられた画像読取装置２とを備えている。
【００２０】
画像形成装置本体１の中央部に配設されている感光体ドラム３は、駆動手段によって図示矢印の反時計回り方向に所定速度で駆動される。感光体ドラム３の外周近傍には、帯電器５、現像装置４、中間転写ローラ８、クリーニング部材７が設けられている。感光体ドラム３は帯電器５にて表面が帯電される。感光体ドラム３の回転方向における帯電器５の下流側には、レーザースキャニングユニット６が配置されている。レーザースキャニングユニット６から放射されたレーザ光Ｌは、感光体ドラム３上に照射され、静電潜像が形成される。
【００２１】
レーザースキャニングユニット６の下流側には、現像装置４が配置されている。現像装置４は、ブラックのトナーを感光体ドラム３に付与するためのものである。現像装置４の下流側には、中間転写ローラ８が配置されている。さらに、中間転写ローラ８の下流側には、感光体ドラム３に残ったトナーを除去するためのクリーニング部材７が配置されている。
【００２２】
一方、給紙ローラ１４はブラックトナー像と同期して、給紙カセット１２から被記録媒体としての用紙Ｐを引き出して給紙する。用紙Ｐは、搬送ローラ１５によって二次転写ローラ１０に送り込まれる。感光体ドラム３上に形成されたトナー画像は中間転写ローラ８上に一次転写され、さらに中間転写ローラ８上のトナー画像は用紙Ｐ上に二次転写される。トナー画像を転写された用紙Ｐは、定着装置１６に搬送され、そこで定着され、印刷物として排出ローラ１７によって機外に排出されて排紙トレイ１８上に積載される。
【００２３】
（現像装置）
図２は本発明に係る現像装置の一例を示す概略構成図である。この現像装置４は、現像室２７とトナーコンテナ３０と仕切壁３２とを備えている。現像室２７は、感光体ドラム上の静電潜像を現像する現像ローラ２２と、この現像ローラ２２に現像用のトナーＴを供給するトナー供給ローラ２４と、現像ローラ２２上のトナー層の厚さを適度の厚さに設定するトナーブレード２６とを有している。トナーコンテナ３０は、トナー供給ローラ２４にトナーＴを常時補給すると同時にトナーＴを撹拌するパドル（トナー撹拌部材）２８を有している。パドル２８の先端には、柔軟性を有する羽根２９が取り付けられている。パドル２８は時計方向回りに所定の速度で回転している。仕切壁３２は現像室２７とトナーコンテナ３０との間に配設され、複数の開口３４が形成されている。
【００２４】
図３に示すように、仕切壁３２に形成された複数の開口３４のうち、両端部に位置する開口３４は、開口３４のそれぞれの両サイドの上部に突起３６ｂが設けられ、中央部に位置する開口３４は、開口３４のそれぞれの両サイドの下部に突起３６ａが設けられている。また、図４に示すように、パドル２８の羽根２９は、突起３６ａ，３６ｂに合わせて中央部２９ａと両端部２９ｂに３分割されている。
【００２５】
以上の構成からなる現像装置４は、図５（Ａ）に示すように、パドル２８の羽根２９が開口３４の下部に当接し始めるとき、中央部に位置する開口３４は、突起３６ａのため羽根２９との間に隙間Ｓが形成される状態となる。これにより、中央部に位置する開口３４近傍のトナーＴは、開口３４と羽根２９との間に形成された隙間Ｓからトナーコンテナ３０側に戻されるため、中央部に位置する開口３４からの現像室２７へのトナー供給は抑えられる。一方、図５（Ｂ）に示すように、両端部に位置する開口３４は、羽根２９と当接する状態となる。これにより、両端部に位置する開口３４近傍のトナーＴは、トナーコンテナ３０側に戻されることなく、優先的に両端部に位置する開口３４から現像室２７へ供給され、両端部における新旧トナーＴは入れ替わりやすくなる。
【００２６】
さらに、パドル２８の回転に従って、図６（Ａ）に示すように、中央部に位置する開口３４は、羽根２９と当接する状態となる。これにより、中央部に位置する開口３４近傍のトナーＴは、トナーコンテナ３０側に戻されることなく、中央部に位置する開口３４から現像室２７へ供給されようになる。一方、図６（Ｂ）に示すように、両端部に位置する開口３４は、突起３６ｂのため羽根２９との間に隙間Ｓが形成される状態となる。これにより、両端部に位置する開口３４近傍のトナーは、開口３４と羽根２９との間に形成された隙間Ｓからトナーコンテナ３０側に戻されるため、両端部に位置する開口３４からの現像室２７へのトナー供給は抑えられる。
【００２７】
従って、開口３４からの現像室２７へのトナー供給は、パドル２８の回転軸方向の両端部と中央部とで時間差が生じ、トナーＴが回転軸方向全体に渡って同時に現像室２７内に供給される現象がなくなる。しかも、過剰なトナーＴは、パドル２８の羽根２９と開口３４との間に発生する隙間Ｓからトナーコンテナ３０側に戻されるので、現像室２７のトナー圧力の瞬時の上昇を抑えることができる。この結果、トナーＴにかかるストレスや摩擦による発熱を軽減することができ、トナー表面処理剤の離脱や埋め込みを低減したり、トナーのキャリアのコート剤剥がれやトナースペント化を低減したりすることができる。従って、長期的に現像剤の性能を維持し、安定した画像を出力することができる。
【００２８】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。例えば、図７に示すように、仕切壁３２に形成された複数の開口３４のうち、両端の二つの開口３４ａを他の開口３４ｂより下側に大きく開口してもよい。また、画像室とトナーコンテナを一体化した現像装置だけでなく、図８に示すように、トナーコンテナをカートリジ方式で着脱可能なトナー容器とした構成であってもよい。また、突起を設ける替わりに、突起を設ける部分を残してその他の部分を凹ませても、同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る現像装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】仕切壁の開口と突起の位置関係を示す概略構成図である。
【図４】パドルと羽根を示す概略平面図である。
【図５】現像装置の動作を示す説明図である。
【図６】図５に続く現像装置の動作を示す説明図である。
【図７】仕切壁の開口の他の実施の形態を示す概略構成図である。
【図８】現像装置の他の実施の形態を示す概略構成図である。
【図９】従来の現像装置を示す概略構成図である。
【図１０】従来の仕切壁の開口部分を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１画像形成装置本体
３感光体ドラム
４現像装置
２２現像ローラ
２７現像室
２８パドル
２９羽根
３０トナーコンテナ
３２仕切壁
３４，３４ａ，３４ｂ開口
３６，３６ａ，３６ｂ突起

【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像ローラを有した現像室と、トナー撹拌部材を有し前記現像室に補給するトナーを貯留しているトナーコンテナと、前記現像室と前記トナーコンテナとの間に配設され複数の開口が設けられた仕切壁とを備えた現像装置であって、
前記トナー撹拌部材に対向する前記仕切壁の開口近傍の表面に凹凸を設けたことを特徴とする、現像装置。
【請求項２】
前記仕切壁に設けられた複数の開口のうち、両端部に位置する開口は両サイドの上部に突起が設けられ、中央部に位置する開口は両サイドの下部に突起が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の現像装置を備えたことを特徴とする、画像形成装置。

【図１】