JP4946938B2 - 現像剤搬送装置及びこれを用いた現像装置、並びに画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、現像剤搬送現像剤搬送装置及びこれを用いた現像装置、並びに画像形成装置に関するものである。

特開２０００−２９３１３号公報

従来、この種の現像剤搬送装置としては、例えば、特開２０００−２９３１３号公報等に開示されたものが既に提案されている。

この特開２０００−２９３１３号公報に係る画像形成装置のトナー戻し装置は、クリーニング装置によって回収された残留トナーを現像装置に戻すための画像形成装置のトナー戻し装置であって、入口が前記クリーニング装置近傍に配置されるとともに出口が前記現像装置近傍に配置された管路と、前記管路内に軸方向に沿って回転自在に配置されるとともに外周部にトナー搬送用の螺旋状の羽根部材を有し、前記管路の出口側におけるトナー搬送力が入口側におけるトナー搬送力より大きいトナー搬送部材と、を備えるように構成したものである。

ところで、この発明が解決しようとする課題は、現像剤供給量のばらつきを抑制することが可能な現像剤搬送装置及びこれを用いた現像装置、並びに画像形成装置を提供することにある。

すなわち、請求項１に記載された発明は、少なくともトナーを含む現像剤を攪拌しつつ搬送する攪拌オーガーと平行に設けられて前記現像剤を搬送するための現像剤搬送経路と、
前記現像剤搬送経路に前記攪拌オーガーに対して水平方向に開口され、前記攪拌オーガーに現像剤を供給する供給口と、
前記現像剤搬送経路の内部に配設され、前記供給口に対応した領域及び供給口よりも現像剤搬送方向の上流側の領域にわたって回転軸の外周に搬送羽根を設けずに、当該供給口よりも現像剤搬送方向の上流側から搬送される現像剤の押圧力によって現像剤が前記供給口へ向けて搬送されることで、前記上流側と比べて現像剤が密となる現像剤密部を設けた現像剤搬送部材と、
を備えたことを特徴とする現像剤搬送装置である。

また、請求項２に記載された発明は、前記現像剤搬送部材には、前記供給口の現像剤搬送方向に沿った下流側の端部に、当該現像剤搬送部材によって搬送される現像剤を現像剤搬送方向の上流側へ搬送する戻し用の搬送羽根を設けたことを特徴とする請求項１に記載の現像剤搬送装置である。

さらに、請求項３に記載された発明は、前記現像剤搬送部材の現像剤密部に、当該現像剤密部に滞留した現像剤をほぐす現像剤ほぐし部材を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤搬送装置である。

又、請求項４に記載された発明は、前記供給口よりも現像剤搬送方向の上流側に、前記現像剤ほぐし部材を設けたことを特徴とする請求項３に記載の現像剤搬送装置である。

更に、請求項５に記載された発明は、少なくともトナーを含む現像剤を収容した現像剤収容容器と、
前記現像剤収容容器から供給される現像剤によって、像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体、及び前記現像剤担持体に供給する現像剤を攪拌しつつ搬送する攪拌オーガーを有する現像装置ハウジングと、
前記攪拌オーガーと平行に設けられ、前記現像剤収容容器から前記現像装置ハウジングへと現像剤を搬送する現像剤搬送経路と、
前記現像剤搬送経路に前記攪拌オーガーに対して水平方向に開口され、前記攪拌オーガーに現像剤を供給する供給口と、
前記現像剤搬送経路の内部に配設され、前記現像剤収容容器から前記現像装置ハウジングの現像剤供給口へと現像剤を搬送するための部材であって、前記現像装置ハウジングの供給口に対応した領域及び供給口よりも現像剤搬送方向の上流側の領域にわたって回転軸の外周に搬送羽根を設けずに、当該現像装置ハウジングの供給口よりも現像剤搬送方向の上流側から搬送される現像剤の押圧力によって現像剤が前記供給口へ向けて搬送されることで、前記上流側と比べて現像剤が密となる現像剤密部を設けた現像剤搬送部材と、
を備えたことを特徴とする現像装置である。

また、請求項６に記載された発明は、表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される像担持体と、
少なくともトナーを含む現像剤を収容した現像剤収容容器と、
前記現像剤収容容器から供給される現像剤によって、像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体、及び前記現像剤担持体に供給する現像剤を攪拌しつつ搬送する攪拌オーガーを有する現像装置ハウジングと、
前記攪拌オーガーと平行に設けられ、前記現像剤収容容器から前記現像装置ハウジングへと現像剤を搬送する現像剤搬送経路と、
前記現像剤搬送経路に前記攪拌オーガーに対して水平方向に開口され、前記攪拌オーガーに現像剤を供給する供給口と、
前記現像剤搬送経路の内部に配設され、前記現像剤収容容器から前記現像装置ハウジングの現像剤供給口へと現像剤を搬送するための部材であって、前記現像装置ハウジングの供給口に対応した領域及び供給口よりも現像剤搬送方向の上流側の領域にわたって回転軸の外周に搬送羽根を設けずに、当該現像装置ハウジングの供給口よりも現像剤搬送方向の上流側から搬送される現像剤の押圧力によって現像剤が前記供給口へ向けて搬送されることで、前記上流側と比べて現像剤が密となる現像剤密部を設けた現像剤搬送部材と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、現像剤供給量のばらつきを抑制することができる。

また、請求項２に記載された発明によれば、現像剤を十分に密にさせることができ、現像剤の粗密のばらつきに起因した現像剤供給量のばらつきをより一層抑制することができる。

さらに、請求項３に記載された発明によれば、現像剤密部の現像剤が凝集するのを回避することができる。

又、請求項４に記載された発明によれば、現像剤のほぐし効果を十分得ることができる。

更に、請求項５に記載された発明によれば、請求項１に記載された現像剤搬送装置と同様の効果を奏する現像装置を提供することができる。

また、請求項６に記載された発明によれば、請求項１に記載された現像剤搬送装置と同様の効果を奏する画像形成装置を提供することができる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る現像剤搬送装置及び現像装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンターを示すものである。

図２において、１は画像形成装置本体としてのタンデム型のフルカラープリンターの本体を示すものであり、当該プリンター本体１の内部には、その略中央部に、画像形成ユニット２が鉛直方向に沿って上下に配設されている。また、フルカラープリンター本体１の内部には、画像形成ユニット２の一側（図示例では、右側）に、画像形成ユニット２で形成された複数色のトナー像が転写される記録媒体を吸着した状態で搬送する用紙搬送ベルトユニット３が配設されているとももに、当該画像形成ユニット２の他側（図示例では、左側）には、制御回路等を備えた制御ユニット４が、画像形成ユニット２の斜め下方に、高圧電源回路等を備えた電源回路ユニット５が、それぞれ配設されている。また、上記フルカラープリンター本体１内の底部には、記録媒体としての記録用紙３７等を給紙する給紙装置６が配設されている。

上記画像形成ユニット２は、下から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像を形成する４つのプロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを備えており、これらの４つのプロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは、鉛直方向に沿って一定の間隔を隔てて並列的に配設されている。

これらの４つのプロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは、形成する画像の色以外はすべて同様に構成されており、大別して、図２に示すように、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転駆動される像担持体としての感光体ドラム８と、この感光体ドラム８の表面を一様に帯電する一次帯電用の帯電ロール９と、後述する画像露光装置２１によって感光体ドラム８の表面に各色に対応した画像露光を施して静電潜像を形成するための画像露光用通路１０と、感光体ドラム８上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像手段としての現像装置１１と、感光体ドラム８上に残留した転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置１２と、現像装置１１に供給する現像剤を収容した現像剤収容容器１３とから構成されている。

なお、図示の実施の形態では、現像剤収容容器１３が現像装置１１と一体的に構成されているが、これに限らず、現像剤収容容器１３を現像装置１１とは別体として分離した状態で配設しても勿論良い。

上記画像露光装置２１は、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つのプロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに共通に構成されており、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像データに基づいてレーザービームＬＢを出射する４つの半導体レーザー１４と、当該４つの半導体レーザー１４からそれぞれ出射された４本のレーザービームＬＢを平行光化するコリメータレンズ１５と、前記半導体レーザー１４から出射されたレーザービームＬＢを反射する反射ミラー１６と、この反射ミラー１６で反射されたレーザービームＬＢを偏向走査する回転多面鏡１７と、この回転多面鏡１７で反射されたレーザービームＬＢを各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの感光体ドラム８上に走査露光する複数枚の反射ミラー１８、１９と、レーザービームＬＢを透過する透過ガラス２０とを備えるように構成されている。なお、反射ミラー１８、１９は、レーザービームＬＢの偏向角度（θ）に応じて焦点距離（ｆ）を変える機能を有している。

一方、上記フルカラープリンター本体１の内部には、図２に示すように、制御ユニット４が配設されており、この制御ユニット４には、例えば、画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理装置３０が設けられている。この画像処理装置３０からは、画像露光装置１０にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像データが順次出力され、この画像露光装置１０から画像データに応じて出射される４本のレーザービームＬＢが、それぞれの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に形成された静電潜像は、現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。

さらに、上記用紙搬送ベルトユニット３は、図２に示すように、無端状ベルトとして、切れ目が無く循環し移動する用紙搬送ベルト３１を備えており、当該用紙搬送ベルト３１は、各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋで形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像が転写される記録媒体としての記録用紙３７を静電的に吸着した状態で搬送するように構成されている。また、上記用紙搬送ベルトユニット３は、後述する反転用の用紙搬送経路５０に設けられた搬送ロール４９と共に一体的にユニット化されており、記録用紙３７のジャム等が発生した場合に、プリンタ本体１のフロントカバー３２を開けることにより、プリンタ本体１に対して時計周り方向に回動した退避位置に移動可能となっている。

上記用紙搬送ベルト３１は、図２に示すように、鉛直方向に沿って上下に配設された張架ロールとしての駆動ロール３３と従動ロール３４との間に、所定のテンションで張架されており、例えば、図示しない駆動モータによってギア等を介して回転駆動される駆動ロール３３によって、所定の速度で時計周り方向に沿って循環移動するように構成されている。上記駆動ロール３３と従動ロール３４との距離は、例えば、Ａ３サイズの記録用紙３７の長さと略等しい長さに設定されているが、これに限らず、駆動ロール３３と従動ロール３４との距離は、任意に設定して良いことは勿論である。上記用紙搬送ベルト３１としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを無端ベルト状に形成したものが用いられる。

また、上記従動ロール３４の表面には、図２に示すように、記録用紙３７を用紙搬送ベルト３１の表面に静電的に吸着させるための吸着ロール３６が、用紙搬送ベルト３１を介して当接するように配設されている。この吸着ロール３６は、例えば、プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの帯電ロール９と同様に、金属製芯金の表面に導電性ゴムを被覆して構成されており、金属製芯金に所定の吸着用のバイアス電圧が印加されるようになっている。そして、吸着ロール３６は、給紙装置６から送られてくる転写用紙３７を静電的に帯電して、用紙搬送ベルト３１の表面に吸着させるように構成されている。

上記各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、図２に示すように、用紙搬送ベルト３１の表面に吸着された状態で搬送される記録用紙３７上に、転写ロール３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋによって互いに重ね合わされた状態で多重に転写される。なお、上記転写ロール３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋは、用紙搬送ベルトユニット３側に一体的に取り付けられている。

上記記録用紙３７は、図２に示すように、プリンター本体１の底部に配設された給紙装置６から給紙される。この給紙装置６は、所望のサイズや材質の記録用紙３７を収容した用紙トレイ３９を備えており、当該用紙トレイ３９からは、所望のサイズや材質の記録用紙３７が給送ロール４０によって給送されるとともに、供給ロール４１と捌きロール４２によって１枚ずつ分離された状態で給紙され、レジストロール４３を介して所定のタイミングで用紙搬送ベルト３１上の吸着位置へと搬送されるようになっている。

なお、上記記録用紙３７としては、シート状部材であって、例えば、Ａ４サイズやＡ３サイズ、あるいはＢ５サイズやＢ４サイズなど種々のサイズ、及び、普通紙、コート紙等の厚紙や、ＯＨＰシートなど、種々の材質のものが用いられる。

そして、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像が多重に転写された記録用紙３７は、図２に示すように、当該記録用紙３７自身が有する剛性（所謂、コシ）によって用紙搬送ベルト３１から分離された後、定着装置４４へと搬送され、定着装置４４によって熱及び圧力で、各色のトナー像が記録用紙３７上に定着される。上記用紙搬送ベルト３１と定着装置４４は、近接して配設されており、定着装置４４から分離された記録用紙３７は、用紙搬送ベルト３１の搬送力によって定着装置４４へと搬送される。その後、各色のトナー像が定着された記録用紙３７は、排出ロール４５によって、フルカラープリンター本体１の上部に設けられた排出トレイ４６上にプリント面を下にした状態で排出され、プリント動作が終了する。

なお、上記フルカラープリンターでは、フルカラーの画像に限らず、モノクロなど所望の色の画像をプリントすることが可能となっており、プリントする画像の色に応じて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のすべて、又は一部のプロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによってトナー像が形成される。

また、上記フルカラープリンターによって記録用紙３７の両面に画像を形成する場合には、定着装置４４によって片面に画像が定着された記録用紙３７を、そのまま排出ロール４５によって排出トレイ４６上に排出せずに、記録用紙３７の後端が排出ロール４５によって保持された状態で、当該排出ロール４５を逆転させるとともに、切り替えゲート４７によって、記録用紙３７の搬送経路を上方に切り替え、プリンタ本体１の一側面に沿って設けられた搬送ロール４９を備えた反転用の用紙搬送経路５０へと搬送する。そして、この反転用の用紙搬送経路５０に搬送された記録用紙３７は、その表裏が反転された状態で、再度、レジストロール４３によって用紙搬送ベルト３１の吸着位置まで搬送され、裏面にトナー像が転写された後、定着装置４４によって熱及び圧力で定着処理が施され、排出ロール４５によってプリンタ本体１の上部に設けられた排出トレイ４６上に排出されるようになっている。

なお、図２中、符号５１はプリンター本体１の側面に設けられた図示しない手差しトレイから、所望のサイズ及び材質の転写材を給紙するための給紙ロールを、５２は給紙ロール５１によって給紙された記録媒体をレジストロール４３へ搬送する搬送ロールをそれぞれ示している。

ところで、この実施の形態では、図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋが、回転駆動される感光体ドラム８や帯電ロール９、及びクリーニング装置１２を有する上部の第１のユニット１２１と、感光体ドラム８上に形成された静電潜像を現像する現像装置１１、及び現像装置１１に供給する現像剤を収容した現像剤収容容器１３とを有する下部の第２のユニット１２２とから構成されている。

上記第１のユニット１２１と第２のユニット１２２は、図３に示すように、感光体ドラム８と反対側の端部に設けられた支点１２３を介して、感光体ドラム８と現像ロール１１６とが互いに接離する方向に揺動自在に連結されているとともに、第１のユニット１２１の感光体ドラム８と第２のユニット１２２の現像ロール１１６の軸方向に沿った両端部に設けられた図示しないトラッキングロールとが当接するように、コイルスプリング等の付勢手段１２４によって付勢されている。

また、上記のごとく構成された各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは、図２に示すように、プリンター本体１の正面に開閉自在に設けられたフロントカバー３２を開くことによって、それぞれ個別にプリンター本体１に対して着脱可能となるように構成されており、感光体ドラム８が劣化した場合や、現像剤収容容器１３内に収容されたの現像剤が空となった場合に、プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ毎にプリンター本体１から取り外して、新しいプロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと交換することにより、ユーザーが容易にメンテナナスを行うことが可能となっている。

さらに、上記プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの現像剤収容容器１３には、図４及び図５に示すように、トナーのみからなる一成分の現像剤１１０又はトナーとキャリアとからなる二成分の現像剤１１０が収容されているとともに、当該現像剤収容容器１３の内部には、現像剤１１０を攪拌しつつ、現像装置１１側の端部であって当該現像剤収容容器１３の長手方向の一端部に形成された現像剤排出用の開口部１１１から現像剤１１０を供給するための現像剤攪拌部材としてのフィルム状のアジテーター１１２が２つ平行に配設されている。また、上記現像剤収容容器１３と現像剤排出用の開口部１１１を介して連通した現像装置１１の現像装置ハウジング１１３との間には、現像剤収容容器１３から現像装置１１へと現像剤を搬送する現像剤搬送装置１３０が配設されている。

なお、この実施の形態では、現像剤収容容器１３内にトナーのみからなる一成分の現像剤１１０が収容されており、現像剤収容容器１３は、トナー収容容器となっている。

上記現像装置ハウジング１１３の内部には、図４及び図５に示すように、当該現像装置ハウジング１１３内に供給された現像剤１１０を攪拌しつつ矢印方向に沿って搬送する攪拌オーガー１１４が回転可能に配設されているとともに、現像剤１１０を攪拌搬送しつつ現像剤担持体としての現像ロール１１６に現像を供給する供給オーガー１１５が、当該攪拌オーガー１１４と平行に回転可能に配設されている。さらに、上記攪拌オーガー１１４と供給オーガー１１５との間に設けられた仕切り壁１１７には、図５に示すように、これら攪拌オーガー１１４及び供給オーガー１１５の軸方向に沿った両端部において、現像剤１１０の受け渡しを行うための通路１１８、１１９が設けられている。

そして、上記現像装置１１では、図４及び図５に示すように、供給オーガー１１５によって現像ロール１１６へと供給された現像剤１１０の層厚を、層厚規制用ロール１２０によって所定の値に規制しながら、感光体ドラム８と対向する現像領域へと搬送し、当該感光体ドラム８の表面に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像するようになっている。

なお、上記現像装置１１の内部に収容された現像剤１１０としては、トナーとキャリアとからなる二成分の現像剤１１０が用いられているが、トナーのみからなる一成分の現像剤を用いても勿論良い。

さらに、上記クリーニング装置１２は、図３に示すように、感光体ドラム８の表面に残留した転写残トナーを、クリーニングブレード２６によって除去し、除去された転写残トナーをクリーニング装置１２の内部２７に回収して収容するように構成されている。

ところで、この実施の形態では、現像剤収容容器から現像装置へと現像剤を搬送する現像剤搬送装置を備えており、この現像剤搬送装置は、少なくともトナーを含む現像剤を収容した現像剤収容容器から現像装置へと現像剤を搬送する現像剤搬送経路と、
前記現像剤搬送経路の内部に配設され、前記現像剤収容容器から前記現像装置側の現像剤供給口へと現像剤を搬送するための部材であって、前記現像装置側の供給口の近傍に、前記現像剤搬送経路内を搬送される現像剤に対して搬送力を作用させずに、当該現像装置側の供給口よりも現像剤搬送方向の上流側から搬送される現像剤の押圧力のみによって現像剤を前記現像装置側の供給口へ供給するために滞留させる現像剤滞留部を設けた現像剤搬送部材とを備えるように構成されている。

すなわち、この実施の形態では、図４に示すように、現像装置１１と、当該現像装置１１の背面側に一体的に配設された現像剤収容容器１３との間に、現像剤収容容器１３から現像装置１１へと現像剤１１０を搬送する現像剤搬送装置１３０が設けられている。この現像剤搬送装置１３０は、図６に示すように、現像剤収容容器１３の現像剤排出用の開口部１１１から現像剤１１０が、円筒形の管状に形成された現像剤搬送経路１３１の内部へと送られた後、当該現像剤搬送経路１３１の内部に送られた現像剤１１０は、現像剤搬送経路１３１の長手方向の図６中手前側に、現像剤搬送部材１３２によって搬送される。そして、上記現像剤搬送経路１３１内を搬送された現像剤１１０は、図７に示すように、現像剤供給口１３３から現像装置１１の内部へと供給されるように構成されている。

上記現像剤搬送経路１３１は、図４に示すように、現像装置１１と、当該現像装置１１の背面側に一体的に配設された現像剤収容容器１３との間に、これら現像装置１１及び現像剤収容容器１３の底面として一体的に形成された現像装置ハウジング１１３と、当該現像装置ハウジング１１３の上部に嵌合された状態で設けられた現像剤搬送経路形成部材、兼仕切り部材１３４とによって、上述したように円筒形の管状に形成されている。

そして、この現像剤搬送経路１３１には、現像剤収容容器１３側の現像剤搬送部材１３２の搬送方向の一端部に、当該現像剤収容容器１３から現像剤１１０を排出する現像剤排出用の開口部１１１が形成されているとともに、その現像装置１１側の搬送用のオーガー１１４の搬送方向の一端部であって、前記現像剤排出用の開口部１１１と反対側の他端部には、現像剤搬送経路１３１中を搬送された現像剤を現像装置１１へと供給する現像剤供給口１３３が開口されている。

また、上記現像剤排出用の開口部１１１は、図６に示すように、例えば、現像剤搬送経路１３１の上部に開口されているとともに、現像剤供給口１３３は、図７に示すように、現像剤搬送経路１３１の側面か又は下部に開口されている。

一方、上記現像剤搬送部材１３２は、図８に示すように、円柱形状に形成された回転軸１３５の外周に搬送羽根１３６を所定のピッチで螺旋状に形成して構成されており、現像剤収容容器１３から排出される現像剤１１０を現像剤（トナー）搬送方向に沿って搬送し、現像剤搬送方向の下流側の端部近傍に位置する供給口１３３から現像装置１１内へと供給するものである。また、上記現像剤搬送部材１３２の現像剤搬送方向下流側の端部には、当該現像剤搬送部材１３２によって搬送される現像剤１１０を現像剤搬送方向の上流側へ搬送する戻し用の搬送羽根１３７が、搬送羽根１３６と逆向きの螺旋状に短く設けられている。

さらに、上記現像剤搬送部材１３２には、図８に示すように、その現像装置１１側の現像剤供給口１３４の近傍に、現像剤搬送経路１３１内を搬送される現像剤１１０に対して搬送力を作用させずに滞留させることで、上流側と比べて現像剤が密となる現像剤密部としての現像剤滞留部１３８が設けられている。この現像剤滞留部１３８は、回転軸１３５の外周に搬送羽根１３６を設けず、回転軸１３５のみから構成されている。上記現像剤滞留部１３８は、回転軸１３５のみから構成されているため、現像剤搬送部材１３２の搬送羽根１３６を設けた部分と異なり、現像剤１１０に対して現像剤搬送方向の下流側へと搬送する搬送力を作用させることができず、当該現像剤滞留部１３８へと移動した現像剤１１０を滞留させるものである。

ただし、上記現像剤搬送部材１３２は、現像剤滞留部１３８の現像剤搬送方向の上流側に位置する大部分が搬送羽根１３６を備えているため、現像剤滞留部１３８には、現像剤搬送部材１３２の搬送羽根１３６によって現像剤１１０が順次搬送されてくる。その結果、上記現像剤滞留部１３８には、現像剤搬送部材１３２の搬送羽根１３６によって現像剤１１０が順次搬送されてくるが、当該現像剤滞留部１３８は、現像剤１１０を搬送する機能を備えていないため、現像剤滞留部１３８に搬送されてくる現像剤１１０は滞留し、徐々に押圧されて所定の密集状態となる。そして、この現像剤滞留部１３８では、当該現像剤滞留部１３８に搬送されてくる現像剤１１０が所定の密集状態となったことによって発生する押圧力によって押されて、現像装置１１の供給口１３４内へと徐々に搬送され、現像装置１１内に供給されるようになっている。

以上の構成において、この実施の形態１に係る現像装置及びプロセスカートリッジを適用した画像形成装置としてのタンデム型のフルカラー複合機では、次のようにして、現像装置側に配設される管路の出口側におけるトナー搬送力が入口側におけるトナー搬送力より大きいトナー搬送部材を用いた場合に生じる現像剤供給量のばらつきを抑制し、現像剤収容容器から現像装置へ略一定量の現像剤供給を可能とし、現像剤収容容器の現像剤の充填量に対して現像可能な画像枚数がばらつくのを抑制することが可能となっている。

すなわち、この実施の形態１に係るフルカラープリンターでは、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにおいて、感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に画像データに応じて対応する色のトナー像が形成され、これら感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に形成された各色のトナー像は、用紙搬送ベルト３１の表面に吸着された状態で搬送される記録用紙３７上に多重に転写された後、定着装置４４によって定着処理を受けて、排出ロール４５によってプリンター本体１の上部に設けられた排出トレイ４６上に排出される。

その際、上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋでは、感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋの表面に形成された静電潜像を現像する際に、現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ内の現像剤１１０が消費され、当該現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの内部には、現像剤収容容器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋから対応する色の現像剤１１０が、現像剤搬送装置１３０によって搬送され、供給される。

上記現像剤収容容器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋでは、図４及び図５に示すように、当該現像剤収容容器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの内部に収容された現像剤１１０が、２つのフィルム状のアジテーター１１２、１１２によって攪拌されるとともに、現像装置１１側に配設されたアジテーター１１２によって、現像剤搬送装置１３０の現像剤搬送経路１３１の一端部に設けられた現像剤排出用の開口部１１１から、現像剤搬送経路１３１の内部へ排出される。

そして、上記現像剤搬送装置１３０の現像剤搬送経路１３１の内部に排出された現像剤１１０は、現像剤搬送部材１３２によって現像剤搬送方向の下流側へ搬送される。

ところで、上記現像剤搬送部材１３２には、図８に示すように、その現像装置１１側の現像剤供給口１３４の近傍に、現像剤搬送経路１３１内を搬送される現像剤１１０に対して搬送力を作用させずに滞留させる現像剤滞留部１３８が設けられている。そのため、上記現像剤搬送部材１３２によって現像剤搬送経路１３１内を搬送された現像剤１１０は、図９に示すように、現像剤搬送部材１３２の現像剤滞留部１３８まで移動すると、当該現像剤滞留部１３８に滞留することになる。

上記現像剤搬送装置１３０は、現像装置１１と共に画像形成動作の開始と同期して駆動され、現像装置１１によって現像動作が開始される前の状態で、現像装置１１内の現像剤が消費されていない状態であっても、現像剤搬送装置１３０の現像剤搬送部材１３２は、現像剤１１０の搬送動作を開始している。このとき、現像装置１１内の現像剤は消費されていないため、現像装置１１側の現像剤供給口１３３から現像装置１１の内部には、現像剤１１０が供給されておらず、上述したように、現像剤搬送部材１３２の現像剤滞留部１３８に現像剤１１０が滞留される。

そして、現像装置１１内の現像剤１１０が消費されると、現像装置１１の現像剤供給口１３３から現像剤が供給されるが、現像剤搬送部材１３２の現像剤滞留部１３８には、現像剤１１０の搬送作用が生じないため、現像剤の押圧力によって現像剤１１０が現像装置１１の現像剤供給口１３３へと供給される。

更に説明すると、上記現像剤搬送部材１３２は、現像剤滞留部１３８の現像剤搬送方向の上流側に位置する大部分が搬送羽根１３６を備えているため、現像剤滞留部１３８には、図９（ａ）に示すように、現像剤搬送部材１３２の搬送羽根１３６によって現像剤１１０が順次搬送されてくる。その結果、上記現像剤滞留部１３８には、現像剤搬送部材１３２の搬送羽根１３６によって現像剤１１０が順次搬送されてくるが、当該現像剤滞留部１３８は、現像剤１１０を搬送する機能を備えていないため、現像剤滞留部１３８に搬送されてくる現像剤１１０は滞留し、徐々に押圧されて所定の密集状態となる。そして、この現像剤滞留部１３８では、図９（ｃ）に示すように、当該現像剤滞留部１３８に搬送されてくる現像剤１１０が所定の密集状態となったことによって発生する押圧力Ｆによって押されて、現像装置１１の供給口１３４内へと徐々に搬送され、現像装置１１内に供給されるようになっている。

図１０はこの発明の実施の形態１の変形例を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態１の変形例では、現像剤搬送部材の現像剤滞留部に、当該現像剤滞留部に滞留した現像剤をほぐす現像剤ほぐし部材を設けるように構成されている。

すなわち、この発明の実施の形態１の変形例では、図１０（ａ）に示すように、現像剤搬送部材の現像剤滞留部において、現像装置１１の現像剤供給口１１１の上流側の位置に、当該現像剤滞留部に滞留した現像剤をほぐす現像剤ほぐし部材１５０を設けるように構成されている。

この現像剤ほぐし部材１５０は、現像剤搬送部材１３１の回転軸１３５の外周に、半径方向の外周に向けて突出し、且つ現像剤搬送部材１３１の回転軸１３５を含む平面に対して対称となるように交差した状態で設けられた２枚の板状部材によって構成されている。なお、現像剤ほぐし部材１５０を構成する２枚の板状部材が、現像剤搬送部材１３１の回転軸１３５を含む平面に対して対称となるように交差した状態で設けられている理由は、互いに現像剤１１０に対する搬送力を打ち消して、結果的に現像剤１１０に対して搬送力を及ぼさないようにするためである。

なお、上記現像剤ほぐし部材１５０としては、図１０（ｂ）に示すように、現像剤搬送部材１３１の回転軸１３５の外周に、半径方向の外周に向けて少なくとも１つ以上（図示例では、２つの複数）突出した板状又は棒状の部材から構成しても良い。

また、図１０（ｃ）はこの発明の実施形態１の他の変形例を示すものであり、現像剤ほぐし部材１５０を現像装置１１の供給口１１１よりも現像剤搬送方向の上流側ではなく、現像剤ほぐし部材１５０の一部が現像装置１１の供給口１１１よりも現像剤搬送方向の上流側に位置し、その他の大部分が現像装置１１の供給口１１１の約半分に渡って対向する位置に配設されている。

こうした場合には、現像剤ほぐし部材１５０によってほぐされた現像剤１１０を直接現像装置１１の供給口１１１へと供給することが可能となる。

次に、本発明者らは、図１０（ｄ）に示すように、現像剤滞留部１３８を備えない従来の現像剤搬送装置と、図８に示すように、現像剤滞留部１３８を備えた本発明に係る現像剤搬送装置と、図１１に示すように、現像剤滞留部１３８に加えて現像剤をほぐすほぐし部材１５０を備えた本発明に係る現像剤搬送装置とを試作し、現像剤の流動性や現像装置へと供給される現像剤量の平均値及び標準偏差（σ）、並びに外乱の要因によって現像剤の供給量がどのように変動するかを示すＳＮ比とを測定する実験を行った。

実験条件としては、図４に示すような現像装置１１において、現像剤収容容器１３にトナーを６０ｇ充填し、温度２４℃及び相対湿度５５％の環境下で、現像剤搬送部材１３２を０．５ｓｅｃ間回転駆動するとともに、０．５ｓｅｃ間停止させるように間欠駆動して、現像装置１１への１０秒間における現像剤の供給量（重量ｍｇ）を測定することによって行った。

図１２は上記実験結果を示す図表である。

この図１２から明らかなように、現像剤の流動性は、従来の現像剤搬送装置が最も高く、良いもので１５５ｍｇ／１０ｓｅｃ、悪いもので１２０ｍｇ／１０ｓｅｃであった。

これに対して、本発明の現像剤搬送装置は、従来の現像剤搬送装置よりも現像剤の流動性が低く、現像剤滞留部１３８を備えたものの場合には、良いもので１４０ｍｇ／１０ｓｅｃ、悪いもので１１５ｍｇ／１０ｓｅｃであり、現像剤滞留部１３８を備えたものの場合には、良いもので１１０ｍｇ／１０ｓｅｃ、悪いもので１００ｍｇ／１０ｓｅｃであったが、両者の差は、２５ｍｇ／１０ｓｅｃ及び１０ｍｇ／１０ｓｅｃと、従来のものである３５ｍｇ／１０ｓｅｃよりは小さくすることがわかった。

また、現像剤供給量の平均値及び標準偏差、並びにＳＮ比は、従来のものが、１３８、２４．７５、１４．８９であるのに対して、本発明の現像剤搬送装置は、１２８、１７．６８、１７．１６及び１０５、７．０７、２３．４３であり、特に現像剤滞留部１３８に加えて現像剤をほぐすほぐし部材１５０を備えた本発明に係る現像剤搬送装置の場合には、現像剤の流動性のばらつきが少なく、略一定して現像剤を供給できることがわかる。

図１はこの発明の実施の形態１に係る現像装置の要部を示す構成図である。 図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のフルカラー複合機を示す全体構成図である。 図３はプロセスカートリッジを示す断面図である。 図４は現像装置を示す断面図である。 図５は現像装置を示す斜視構成図である。 図６は現像装置の要部を示す断面図である。 図７は現像装置の要部を示す断面図である。 図８は現像剤搬送部材を示す構成図である。 図９は現像剤の搬送状態を示す模式図である。 図１０はこの発明の実施の形態２に係る現像装置の要部を示す構成図である。 図１１は現像剤搬送部材を示す構成図である。 図１２は実験結果を示す図表である。

符号の説明

１１０：現像剤、１３０：現像剤搬送装置、１３１現像剤搬送経路、１３２：現像剤搬送部材、１３３：現像剤供給口、１３８：現像剤滞留部（現像剤密部）。

Claims (6)

1. 少なくともトナーを含む現像剤を攪拌しつつ搬送する攪拌オーガーと平行に設けられて前記現像剤を搬送するための現像剤搬送経路と、
   前記現像剤搬送経路に前記攪拌オーガーに対して水平方向に開口され、前記攪拌オーガーに現像剤を供給する供給口と、
   前記現像剤搬送経路の内部に配設され、前記供給口に対応した領域及び供給口よりも現像剤搬送方向の上流側の領域にわたって回転軸の外周に搬送羽根を設けずに、当該供給口よりも現像剤搬送方向の上流側から搬送される現像剤の押圧力によって現像剤が前記供給口へ向けて搬送されることで、前記上流側と比べて現像剤が密となる現像剤密部を設けた現像剤搬送部材と、
   を備えたことを特徴とする現像剤搬送装置。
2. 前記現像剤搬送部材には、前記供給口の現像剤搬送方向に沿った下流側の端部に、当該現像剤搬送部材によって搬送される現像剤を現像剤搬送方向の上流側へ搬送する戻し用の搬送羽根を設けたことを特徴とする請求項１に記載の現像剤搬送装置。
3. 前記現像剤搬送部材の現像剤密部に、当該現像剤密部に滞留した現像剤をほぐす現像剤ほぐし部材を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の現像剤搬送装置。
4. 前記供給口よりも現像剤搬送方向の上流側に、前記現像剤ほぐし部材を設けたことを特徴とする請求項３に記載の現像剤搬送装置。
5. 少なくともトナーを含む現像剤を収容した現像剤収容容器と、
   前記現像剤収容容器から供給される現像剤によって、像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体、及び前記現像剤担持体に供給する現像剤を攪拌しつつ搬送する攪拌オーガーを有する現像装置ハウジングと、
   前記攪拌オーガーと平行に設けられ、前記現像剤収容容器から前記現像装置ハウジングへと現像剤を搬送する現像剤搬送経路と、
   前記現像剤搬送経路に前記攪拌オーガーに対して水平方向に開口され、前記攪拌オーガーに現像剤を供給する供給口と、
   前記現像剤搬送経路の内部に配設され、前記現像剤収容容器から前記現像装置ハウジングの現像剤供給口へと現像剤を搬送するための部材であって、前記現像装置ハウジングの供給口に対応した領域及び供給口よりも現像剤搬送方向の上流側の領域にわたって回転軸の外周に搬送羽根を設けずに、当該現像装置ハウジングの供給口よりも現像剤搬送方向の上流側から搬送される現像剤の押圧力によって現像剤が前記供給口へ向けて搬送されることで、前記上流側と比べて現像剤が密となる現像剤密部を設けた現像剤搬送部材と、
   を備えたことを特徴とする現像装置。
6. 表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される像担持体と、
   少なくともトナーを含む現像剤を収容した現像剤収容容器と、
   前記現像剤収容容器から供給される現像剤によって、像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体、及び前記現像剤担持体に供給する現像剤を攪拌しつつ搬送する攪拌オーガーを有する現像装置ハウジングと、
   前記攪拌オーガーと平行に設けられ、前記現像剤収容容器から前記現像装置ハウジングへと現像剤を搬送する現像剤搬送経路と、
   前記現像剤搬送経路に前記攪拌オーガーに対して水平方向に開口され、前記攪拌オーガーに現像剤を供給する供給口と、
   前記現像剤搬送経路の内部に配設され、前記現像剤収容容器から前記現像装置ハウジングの現像剤供給口へと現像剤を搬送するための部材であって、前記現像装置ハウジングの供給口に対応した領域及び供給口よりも現像剤搬送方向の上流側の領域にわたって回転軸の外周に搬送羽根を設けずに、当該現像装置ハウジングの供給口よりも現像剤搬送方向の上流側から搬送される現像剤の押圧力によって現像剤が前記供給口へ向けて搬送されることで、前記上流側と比べて現像剤が密となる現像剤密部を設けた現像剤搬送部材と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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