(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に併設され、回転しながら前記現像剤を前記現像剤担持体の回転軸方向に搬送する第１の現像剤搬送部材と、
前記第１の現像剤搬送部材に併設され、回転しながら前記現像剤を前記現像剤担持体の回転軸方向に搬送する第２の現像剤搬送部材と、
前記第１の現像剤搬送部材、又は前記第２の現像剤搬送部材の少なくとも一方の現像剤搬送部材は、回転中心軸に対して径方向外方に位置する支点で揺動する攪拌部材を備えること
を特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第１の現像剤搬送部材と前記第２の現像剤搬送部材とは、前記現像剤担持体の回転軸方向に対してそれぞれ逆方向に前記現像剤を搬送すること
を特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記攪拌部材は、前記現像剤搬送部材の回転に伴い、前記現像剤搬送部材の回転中心軸からの移動距離を変更すること
を特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記攪拌部材は、前記現像剤搬送部材を支持する支持部材上に形成されたガイド部材により、揺動範囲が制限されること
を特徴とする請求項３記載の現像装置。
【請求項５】
現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に併設され、回転しながら前記現像剤を前記現像剤担持体の回転軸方向に搬送する第１の現像剤搬送部材と、
前記第１の現像剤搬送部材に併設され、回転しながら前記現像剤を前記現像剤担持体の回転軸方向に搬送する第２の現像剤搬送部材と、
前記第１の現像剤搬送部材、又は前記第２の現像剤搬送部材の少なくとも一方の現像剤搬送部材は、回転中心軸に対して径方向外方に位置する支点で揺動する攪拌部材を備えた現像装置を備えること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の現像剤搬送部材と前記第２の現像剤搬送部材とは、前記現像剤担持体の回転軸方向に対してそれぞれ逆方向に前記現像剤を搬送すること
を特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記攪拌部材は、前記現像剤搬送部材の回転に伴い、前記現像剤搬送部材の回転中心軸からの移動距離を変更すること
を特徴とする請求項５、又は請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記攪拌部材は、前記現像剤搬送部材を支持する支持部材上に形成されたガイド部材により、揺動範囲が制限されること
を特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体上に形成された静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させて現像する現像装置を備える画像形成装置では、現像装置内に供給されたトナーを効率良く循環させるために、像担持体にトナーを付着させる現像剤担持体としての現像ローラ、又は該現像ローラにトナーを供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラの近傍に互いに逆方向にトナーを攪拌・搬送する２本のトナー搬送スパイラルを並設するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１１７６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような構成の現像装置では、トナー搬送スパイラルの回転軸周面上に一定間隔で形成された螺旋羽根の回転ピッチ毎にトナー供給ローラへのトナー補給ムラが発生するため、一般的に、上記トナー搬送スパイラルはトナー供給ローラから離れた位置に設けられている。
【０００５】
このため、上記構成の現像装置では、トナー供給ローラへのトナー供給力の不足、及びトナー供給ローラの近傍においてトナー凝集が発生し、印刷品質が低下するといった問題があった。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、トナー供給ローラへのトナー供給力を向上させるとともに、トナー供給ローラ近傍におけるトナー凝集の発生を防止することで、印刷品質の低下を抑えることが可能な現像装置及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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明にかかる現像装置は、現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に併設され、回転しながら前記現像剤を前記現像剤担持体の回転軸方向に搬送する第１の現像剤搬送部材と、前記第１の現像剤搬送部材に併設され、回転しながら前記現像剤を前記現像剤担持体の回転軸方向に搬送する第２の現像剤搬送部材と、前記第１の現像剤搬送部材、又は前記第２の現像剤搬送部材の少なくとも一方の現像剤搬送部材は、回転中心軸に対して径方向外方に位置する支点で揺動する攪拌部材を備えることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明にかかる画像形成装置は、現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に併設され、回転しながら前記現像剤を前記現像剤担持体の回転軸方向に搬送する第１の現像剤搬送部材と、前記第１の現像剤搬送部材に併設され、回転しながら前記現像剤を前記現像剤担持体の回転軸方向に搬送する第２の現像剤搬送部材と、前記第１の現像剤搬送部材、又は前記第２の現像剤搬送部材の少なくとも一方の現像剤搬送部材は、回転中心軸に対して径方向外方に位置する支点で揺動する攪拌部材を備えた現像装置を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、トナー供給ローラへのトナー供給力を向上させるとともに、トナー供給ローラ近傍におけるトナー凝集の発生を防止することで、印刷品質の低下を抑えることが可能な現像装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】プリンタの構成を説明するための概略断面図である。
【図２】現像装置の構成を説明するための概略構成図である。
【図３】現像部内部における各部材の駆動機構を説明するための斜視図である。
【図４】現像部端部を説明するための部分拡大図である。
【図５】トナー搬送スパイラル、及び攪拌シャフトの構成を説明するための概略図である。
【図６】攪拌シャフトのトナー搬送スパイラルに対する係合様式を説明する図である。
【図７】トナーの循環様式を説明するための図である。
【図８】攪拌シャフトが回転することにより描く軌跡を説明する図である。
【図９】トナー搬送スパイラル、及び攪拌シャフトの構成を説明するための概略図である。
【図１０】ガイド部材を説明するための概観図である。
【図１１】攪拌シャフトが回転することにより描く軌跡を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００１２】
［第１の実施形態］
第１の実施形態の説明においては、まず、本発明にかかる現像装置を適用した画像形成装置としてのプリンタについて説明し、次いで、本発明にかかる現像装置について説明する。
【００１３】
図１は、本発明にかかるプリンタ１００の概略構成を説明するための概略断面図である。本実施形態におけるプリンタ１００は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の４色の現像剤としてのトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラープリンタである。
【００１４】
プリンタ１００は、媒体トレイ１を始点とし、分離ローラ２、搬送ローラ３ａ，３ｂ、転写ベルト４、排出ローラ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを経て、スタッカ８を終点とする略Ｓ字状に形成された用紙搬送経路Ｓに沿って、各トナー色に対応した現像装置１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ、及び定着ユニット６が設けられている。
【００１５】
媒体トレイ１は、内部に用紙Ｐを積層した状態で収納し、プリンタ１００下部に着脱自在に装着されている。そして、媒体トレイ１上部に設けられた分離ローラ２は、媒体トレイ１に収納された用紙Ｐをその最上部から１枚ずつ取り出して用紙搬送経路Ｓに繰出す。
【００１６】
搬送ローラ３ａ，３ｂは、分離ローラ２から繰り出された用紙Ｐの斜行を矯正するとともに、用紙Ｐを転写ベルト４に搬送する。
【００１７】
転写ベルト４は、用紙Ｐを静電吸着して搬送する無端のベルト部材であり、図示せぬ駆動部から伝達された駆動力により回転するドライブローラ５ａと、当該ドライブローラ５ａと対をなして配設されたテンションローラ５ｂと、により張架されいている。
【００１８】
排出ローラ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、定着ユニット６を通過した用紙Ｐを挟持搬送し、プリンタ１００の外筺を利用して形成されたスタッカ８に用紙Ｐを排出する。
【００１９】
露光装置９Ｋ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｙは、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子等の発光素子とレンズアレイとを有するＬＥＤヘッドであり、画像データに基づき当該ＬＥＤ素子から出力される照射光が感光体ドラム１１Ｋ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙの表面に結像する位置となるように配設されている。
【００２０】
現像装置１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、トナーの各色（ブラック（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ））に対応した現像装置であり、用紙搬送経路Ｓに沿って着脱自在に装着されている。現像装置１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、露光装置９Ｋ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｙから照射された照射光によって像担持体としての感光体ドラム１１Ｋ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙの表面上に形成された潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。
【００２１】
また、それぞれの感光体ドラム１１Ｋ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙには転写ベルト４を介して対向して圧接するように転写ローラ２４Ｋ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙが配設されている。転写ローラ２４Ｋ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙには、図示せぬ高圧電源が接続されており、感光体ドラム１１Ｋ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙの表面上に形成されたトナー像は、転写ローラ２４Ｋ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙに印加されたバイアス電圧により用紙Ｐに転写される。なお、現像装置１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙについては後ほど詳細に説明する。
【００２２】
定着ユニット６は、現像装置１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ以降の用紙搬送経路Ｓ下流側に配設されており、ヒートローラ、バックアップローラ、及びサーミスタ等を備える。ヒートローラは、例えば、アルミニウム等からなる中空円筒状の芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にＰＦＡ（テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チューブを被服することによって形成されている。そして、その芯金内には、例えば、ハロゲンランプ等の加熱ヒータが設けられている。バックアップローラは、例えば、アルミニウム等からなる芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にＰＦＡを被覆した構成であり、ヒートローラとの間に圧接部が形成されるように配設されている。サーミスタは、ヒートローラの表面温度検出手段であり、ヒートローラの近傍に非接触で配設されている。サーミスタが検出したヒートローラの表面温度の検出結果に基づき、上記加熱ヒータを制御することで、ヒートローラの表面温度は所定の温度に維持される。現像装置１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙにおいて形成されたトナー像が転写された用紙Ｐが所定の温度に維持されたヒートローラとバックアップローラとから形成される圧接部を通過することにより、用紙Ｐ上のトナーに熱、及び圧力が付与され、当該トナーは溶融し、トナー像が定着される。
【００２３】
なお、図１には示されていないが、プリンタ１００を構成する他の部材として、プリンタ１００は、マイクロプロセッサ，ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory），入出力ポート，タイマ等を備える印刷制御部、印刷データ及び制御コマンドを受信してプリンタ１００の全体のシーケンスを制御し印刷動作を実行するインタフェース制御部、また、インタフェース制御部を介して入力された印刷データを一時的に記憶する受信メモリ、この受信メモリに記憶された印刷データを受け取ると共に、この印刷データを編集処理することによって、形成された画像データ（イメージデータ）を記憶する画像データ編集メモリ、プリンタ１００の状態を表示するための、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置を備える表示部、ユーザからの指示を受付けるための、例えばタッチパネル等の入力手段を備える操作部、プリンタ１００の動作状態を監視するための、例えば、用紙位置検出センサ，温湿度センサ，濃度センサ等の各種センサ、画像データ編集メモリに記憶されたイメージデータを露光装置９Ｋ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｙに送り、この露光装置９Ｋ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｙの駆動を制御する露光装置駆動制御部、定着ユニット６の温度を制御する温度制御部、用紙Ｐを搬送する各ローラを回転させるための駆動モータを制御する用紙搬送モータ制御部、感光体ドラム等の各種ローラを回転させるための駆動モータを制御する駆動制御部、又は各ローラに電圧を印加する高圧電源等を備える。
【００２４】
次に、現像装置１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙについて説明する。なお、現像装置１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、貯蔵されるトナー色のみが異なり、その他の構成は全て同一である。したがって、以下の説明においては、現像装置１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙを現像装置１０と表現し、同現像装置１０を構成する各部材についても各トナー色を表すアルファベットの添字を省略して説明する。図２は、現像装置１０の構成を説明する概略構成図である。
【００２５】
図２に示すように、現像装置１０は、感光体ドラム１１の表面上に形成された潜像にトナーＴ’を付着させてトナー像を形成する現像部１０ａと当該現像部１０ａに対して着脱自在に形成され、トナーＴを貯蔵するトナー貯蔵容器部１０ｂとから構成される。以下、現像装置１０の内部構成について説明する。
【００２６】
現像装置１０は、感光体ドラム１１と、現像剤担持体としての現像ローラ１２と、層規制部材としての現像ブレード１３と、供給部材としての供給ローラ１４と、帯電ローラ１５と、クリーニングブレード１６と、廃トナー搬送スパイラル１７と、トナー遮断壁１８と、貯蔵容器部補給口１９と、現像部補給口２０と、トナー補給部材２１と、トナーホッパー２２と、攪拌翼２３と、トナー搬送スパイラル３０、３１と、攪拌シャフト３２とを備える。
【００２７】
感光体ドラム１１は、導電性支持体と光導電層とによって構成され、例えば、導電性支持体としてのアルミニウム等の金属シャフトに光導電層としての電荷発生層、及び電荷輸送層が順次積層されて構成された有機感光体である。また、感光体ドラム１１は、図中矢印ａ方向に回転しながら、露光装置９から照射された照射光に基づく潜像を形成する。
【００２８】
現像ローラ１２は、例えば、ステンレス等の金属シャフトの外周にカーボンブラックを分散させたウレタンゴムを配設し、その表面はイソシアネート処理が施されている。そして、現像ローラ１２は、感光体ドラム１１の表面に圧接するように配設され、感光体ドラム１１上に形成された潜像に図中ｂ方向に回転しながらトナーＴ’を供給し、トナー像を現像する。
【００２９】
現像ブレード１３は、例えば、ステンレス等の金属板から構成された板状部材であり、その一端は現像ローラ１３の表面の所定位置に当接する位置に配設されている。現像ブレード１３は、供給ローラ１４から供給されたトナーＴ’の層厚を規制する。
【００３０】
供給ローラ１４は、例えば、ステンレス等の金属シャフトの外周に半導電性発泡シリコーンスポンジ層が配設されている。供給ローラ１４は、現像ローラ１２に対して所定の圧力をもって当接しており、トナー貯蔵容器１０ｂから供給されたトナーＴ’を図中ｃ方向に回転しながら現像ローラ１２に供給する。
【００３１】
帯電ローラ１５は、例えば、ステンレス等の金属シャフトと半導電性エピクロロヒドリンゴムとによって構成されている。帯電ローラ１５は、感光体ドラム１１に対して所定の圧力をもって当接しており、図示せぬ高圧電源から印加された印加電圧に基づき、感光体ドラム１１の表面を一様均一に帯電させる。
【００３２】
クリーニングブレード１６は、例えば、ウレタン製のゴム部材であり、その一端は感光体ドラム１１の表面の所定位置に当接する位置に配設されている。クリーニングブレード１６は、感光体ドラム１１の表面に残留するトナーＴ’を掻き取ることで感光体ドラム１１の表面をクリーニングする。
【００３３】
廃トナー搬送スパイラル１７は、略矩形断面状のコイルスパイラルであって、感光体ドラム１１の軸方向長さと略同じ長さをもって形成され、クリーニングブレード１６によって掻き落とされたトナーＴ’を図示せぬ廃トナー搬送ボックスに搬送する。廃トナー搬送ボックスに搬送されたトナーＴ’は、図示せぬ搬送手段によって図示せぬ廃トナー回収容器に回収される。
【００３４】
トナー遮蔽壁１８は、トナー貯蔵容器部１０ｂの下部に配設され、該トナー貯蔵容器部１０ｂに貯蔵されたトナーＴが落下するのを防止するための遮断壁である。そして、トナー遮断壁１８は、トナー貯蔵容器部１０ｂの現像部１０ａへの装着動作に伴い、貯蔵容器部補給口１９を開口させるように駆動する。
【００３５】
貯蔵容器部補給口１９は、トナー貯蔵容器部１０ｂの下部に形成された開口部であり、貯蔵容器部補給口１９を介して落下したトナーＴは、現像部１０ａのトナーホッパー２２に一時貯蔵される。
【００３６】
現像部補給口２０は、現像部１０ａの上部に形成された開口部であり、貯蔵容器部補給口１９と接合することにより、貯蔵容器補給口１９を介して落下したトナーＴを現像部１０ａに補給する。
【００３７】
トナー補給部材２１は、現像部補給口２０の直下に回転可能に配設され、トナー受けの窪みにてトナーＴ’を受ける。
【００３８】
トナーホッパー２２は、トナー貯蔵容器部１０ｂから供給されたトナーＴ’を一時的に貯蔵するための空間である。
【００３９】
攪拌翼２３は、平滑な翼状部材を備える攪拌部材であり、径方向端部に備えられた錘の重さにより回転する。また、攪拌翼２３は、プリンタ１００内部に配設された反射センサが翼状部材の上死点から下死点への自重落下の動きを検知することでトナー残量を検知するトナー残量検知手段も兼ねている。
【００４０】
トナー搬送スパイラル３０，３１は、現像ローラ１２に併設され、図中ｄ方向、又はｅ方向への回転動作に伴いトナーＴ’を現像ローラ１２の回転軸方向である長手方向に搬送する搬送部材である。第１の現像剤搬送部材としてのトナー搬送スパイラル３０は、現像ローラ１２付近に対向して配設されている。また、第２の現像剤搬送部材としてのトナー搬送スパイラル３１は、現像ローラ１２から離れた位置においてトナー搬送スパイラル３０に併設されている。
【００４１】
攪拌部材としての攪拌シャフト３２は、トナー搬送スパイラル３１の回転軸中心軸に対して径方向外方を支点として揺動するシャフト部材である。
【００４２】
図３は、現像装置１０、特に現像部１０ａ内部における各部材の駆動機構を説明するための斜視図である。
【００４３】
現像部１０ａは、現像ローラ１２を回転させるための駆動ギア１２１と、供給ローラ１２を図中ｃ方向に回転させるための駆動ギア１４１と、トナー搬送スパイラル３０を図中ｄ方向に回転させるための駆動ギア３０１と、トナー搬送スパイラル３１を図中ｅ方向に回転させるための駆動ギア３１１と、駆動ギア１４１と駆動ギア３０１、及び駆動ギア３１１とをかみ合わせるためのアイドルギア３３と、攪拌翼２３を回転させるための駆動ギア２３１とを備え、トナー搬送スパイラル３０，３１は、供給ローラ１４を回転させるための駆動ギア１４１に伝達された駆動力がアイドルギア３３を介して伝達されることにより回転する。
【００４４】
ところで、駆動ギア２３１の駆動に同期して駆動する攪拌翼２３の一端側の突起２３２が攪拌翼２３の翼状部材に当接することで攪拌翼２３は図中ｆ方向に回転する。また、攪拌翼２３の他端側の突起２３３は、現像部１０ａの外壁から突出した反射板部材であり、プリンタ１００内部に配設された反射センサ３４と対向する位置に位置している。
【００４５】
図４は、図３中の矢印Ｘ方向から見た場合における、現像部１０ａ端部を説明するための部分拡大図である。前述したように、トナー搬送スパイラル３１は、供給ローラ１４を回転させるための駆動ギア１４１に伝達された駆動力がアイドルギア３３を介して伝達されることにより回転する。このとき、トナー搬送スパイラル３１の被係合部３１３に係合部３２２を介して係合している攪拌シャフト３２もトナー搬送スパイラル３１の回転に伴いつれ回り回転する。
【００４６】
このようなトナー搬送スパイラル３１は、図５に示すように、現像ローラ１２の長手方向長さと略同じ長さの回転軸としてのシャフト部３１１の周面にトナー搬送翼部３１２がスパイラル状に形成された形状となっている。また、トナー搬送スパイラル３１の両端部には、攪拌シャフト３２を揺動自在に係合するための被係合部３１３が形成されている。
【００４７】
攪拌シャフト３２は、略コの字状に形成されたシャフト部材であり、両端に形成された係合部３２２を介して揺動自在となるようにトナー搬送スパイラル３１に係合される。図６は、図５中の矢印Ｙ方向から見た場合における、攪拌シャフト３２のトナー搬送スパイラル３１に対する係合様式を説明する図である。図６に示すように、トナー搬送スパイラル３１の被係合部３１３は、シャフト部材３１１の回転中心軸に対して径方向外方に係合孔として形成されている。そして、該係合孔に攪拌シャフト３２の係合部３２２を孔内において移動自在となるように挿入することで攪拌シャフト３２とトナー搬送スパイラル３１とは係合されている。このように、攪拌シャフト３２の係合部３２２は、トナー搬送スパイラル３１の被係合部３２２の孔内において移動自在となっているため、トナー搬送スパイラル３１の回転に伴い攪拌シャフト３２のシャフト部３２１はつれ回り回転することができる。
【００４８】
次に、上記構成の現像装置１０を適用したプリンタ１００の画像形成プロセスについて説明する。
【００４９】
まず、プリンタ１００に対して印刷データが入力され、当該印刷データに基づく画像データが生成されると、プリンタ１００は画像形成プロセスを開始する。画像形成プロセスの開始にあたって、媒体トレイ１に収納された用紙Ｐは、図示せぬ駆動モータの駆動により回転した分離ローラ２の回転により１枚ずつ用紙搬送経路Ｓに繰り出される。その後、用紙Ｐは搬送ローラ３ａ，３ｂにより斜行が矯正されながら、用紙搬送経路Ｓに沿って現像装置１０に搬送される。そして、現像装置１０に用紙Ｐが搬送されるまでの所定のタイミングにおいて下記に示す画像形成プロセスが開始される。
【００５０】
プリンタ１００に対して画像データが生成されると、感光体ドラム１１は、図示せぬ駆動部から伝達された駆動力により図２中、矢印ａ方向に一定周速度で回転する。そして、感光体ドラム１１の表面に接触して設けられた帯電ローラ１５は、図示せぬ高圧電源から印加された、例えば、−１２００Ｖの帯電バイアスを感光体ドラム１１の表面に印加し、当該表面を一様均一に帯電させる。次に、感光体ドラム１１の表面に対向して設けられた露光装置９によって、画像データに対応した照射光が感光体ドラム１１に照射され、光照射部分の電位が光減衰して潜像が形成される。
【００５１】
現像ローラ１２は、前述したように感光体ドラム１１に密着して配設されており、図示せぬ高圧電源から、例えば、−３００Ｖの現像バイアスが印加されている。現像ローラ１２は、例えば、−４５０Ｖの供給バイアスが印加された供給ローラ１４により搬送されたトナーＴ’を吸着し回転搬送する。この回転搬送工程で、供給ローラ１４により下流にあって現像ローラ１２に圧接して配設された現像ブレード１３は、現像ローラ１２に吸着したトナーＴ’を均一な厚さにならし、トナー層を形成する。
【００５２】
そして、現像ローラ１２は、感光体ドラム１１の表面上に形成された潜像をトナーＴ’によって反転現像する。感光体ドラム１１の導電性支持体と現像ローラ１２との間には高圧電源によってバイアス電圧が印加されているため、感光体ドラム１１と現像ローラ１２との間には、感光体ドラム１１に形成された潜像に伴う電気力線が発生している。このため、現像ローラ１２上の帯電したトナーＴ’は、静電気力により感光体ドラム１１上の潜像部分に付着し、トナー像が形成される。
【００５３】
次に、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、図示せぬ高圧電源よって、例えば、＋１１００Ｖの転写バイアスが印加された転写ローラ２４により用紙Ｐに転写される。
【００５４】
その後、用紙Ｐはヒートローラとバックアップローラとを備えた定着ユニット６に搬送される。トナー像が転写された用紙Ｐは、図示せぬ温度制御手段により制御され、所定の表面温度に保たれたヒートローラとバックアップローラトにより形成される圧接部に搬送される。そして、ヒートローラから付与される熱によりトナーＴ’が溶融され、さらに圧接部で加圧されることにより、トナー像は用紙Ｐ上に定着される。
【００５５】
トナー像が定着された用紙Ｐは、排出ローラ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄにより挟持搬送された後、スタッカ８に排出され、一連の画像形成プロセスは終了する。
【００５６】
なお、トナー像が転写された後の感光体ドラム１１の表面には、若干のトナーＴ’が残留する場合がある。この残留したトナーＴ’は、クリーニングブレード１６によって除去される。前述したように、クリーニングブレード１６は、感光体ドラム１１の表面の所定の位置に当接するように配設されている。クリーニングブレード１６が感光体ドラム１１の表面に当接した状態で感光体ドラム１１が回転軸中心に回転することによって、転写されずに感光体ドラム１１の表面に残留したトナーＴ’が除去される。そして、廃トナー搬送スパイラル１７はクリーニングブレード１６によって除去されたトナーＴ’を図示せぬ廃トナー搬送ボックスに搬送する。なお、廃トナー搬送ボックスに搬送されたトナーＴ’は、図示せぬ搬送手段により廃トナー収容容器に収容され、回収される。なお、クリーニングされた感光体ドラム１１は次の画像形成プロセスにおいて繰り返し使用される。
【００５７】
さて、上記画像形成プロセスにおいて、トナー搬送スパイラル３１は、アイドルギア３３を介して伝達された駆動力により図３中ｅ方向に回転し、図７におけるトナーホッパー中央部２２ａの現像部補給口２０より補給されたトナーＴ’をｇ方向、又はｈ方向に搬送する。さらに、トナー搬送スパイラル３０は、アイドルギア３３を介して伝達された駆動力により図３中ｄ方向に回転し、図７におけるトナーホッパー端部２２ｂ，２２ｃに存在するトナーＴ’をｉ方向、又はｊ方向に搬送する。よって、現像部１０ａのトナーホッパー２２内部においては、トナー搬送スパイラル３０，３１の回転によって、トナーホッパー中央部２２ａからトナーホッパー端部２２ｂ、若しくは２２ｃへ、又はトナーホッパー端部２２ｂ、若しくは２２ｃからトナーホッパー中央部２２ａへのトナーＴ’の循環する流れが発生する。
【００５８】
さらに、トナー搬送スパイラル３０，３１上部に存在するトナーＴ’が、図３に示されるような中央部に凸を有する山型形状を形成した場合、攪拌翼２３は、ｋ方向、又はｌ方向へ向かう方向にトナーＴ’を崩して平滑化する。ここで、例えば、トナーＴ’が所定量よりも少なくなり、攪拌翼２３がトナーＴ’の圧力から解放されると、攪拌翼２３の翼状部材は径方向端部に重心があるため自重落下し、突起２３２よりも速く下死点に到達する。このとき、プリンタ１００内部に配設された反射センサ３４が、攪拌翼２３の自重落下に基づく突起２３３の反射率の変化を検知し、その旨を図示せぬ印刷制御部に通知する。通知を受けた図示せぬ印刷制御部は、図示せぬ駆動モータを制御してトナー補給部材２１を回転させ、トナーＴの現像部１０ａへの補給を促す。
【００５９】
これに対して、、トナーＴ’が所定量よりも多くなり、攪拌翼２３に対してトナーＴ’の圧力がかかると、攪拌翼２３の翼状部材は駆動ギア２３１と同期して駆動する突起２３２により付勢されて回転するため、自重落下しない。このとき、プリンタ１００内部に配設された反射センサ３４は攪拌翼２３の自重落下に基づく突起２３３の反射率の変化を検知せず、その旨を図示せぬ印刷制御部に通知する。通知を受けた図示せぬ印刷制御部は、図示せぬ駆動モータを制御してトナー補給部材２１の回転を停止させ、トナーＴの現像部１０ａへの補給を停止させる。
【００６０】
また、トナー搬送スパイラル３１に接続された攪拌シャフト３２のシャフト部３２１は、トナー搬送スパイラル３１が図３中ｅ方向に回転することにより、図８に示すように、下方から上方に移動するときは自重によりトナー搬送スパイラル３１に近い軌跡を、上方から下方に移動するときは自重によりトナー搬送スパイラル３１から離れた軌跡を描くように回転し、トナーＴ’を攪拌する。
【００６１】
以上のように、第１の実施形態によれば、トナー搬送スパイラル３１の回転に伴い、攪拌シャフト３２のシャフト部３２１は、現像部１０ａの側壁と攪拌翼２３との隙間においてコンパクトな軌跡を描くように回転し、トナー搬送スパイラル３１から離れた位置においては、供給ローラ１４の近傍を通過する軌跡を描いて回転するため、効果的に供給ローラ１４へのトナー供給力を向上させることができ、供給ローラ１４近傍で発生するトナー凝集を防ぎ、印刷品質の低下を抑えることができるとともに、装置本体の小型化を図ることができる。
【００６２】
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、第１の実施形態において説明した攪拌シャフトの動きを規制するガイド部材を設けた形態について説明する。なお、第２の実施形態に説明においては、第１の実施形態と同一な箇所については同一の符号を付してその説明を省略し、異なる箇所について説明する。
【００６３】
図９は、第２の実施形態にかかるトナー搬送スパイラル３１、及び攪拌シャフト３２’の構成を説明するための概観図である。また、図１０は、攪拌シャフト３２’の動きを規制するガイド部材３５を説明するための概観図である。
【００６４】
図９、及び図１０に示すように、ガイド部材３５は勾玉形状であり、トナー搬送スパイラル３１を支持する現像部１０ａ内壁に形成されている。そして、攪拌シャフト３２’の端部は、当該ガイド部材３５の外側輪郭に沿って摺動可能となるようにクランク形状に形成されている。
【００６５】
トナー搬送スパイラル３１に接続された攪拌シャフト３２のシャフト部３２１’は、トナー搬送スパイラル３１が図３中ｅ方向に回転することにより、ガイド部材３５に沿って図１１に示す軌跡を描くように現像部１０ａの側壁側を回転するときには、トナー搬送スパイラル３１近傍を、供給ローラ側を回転するときには、トナー搬送スパイラル３１から離れた供給ローラ近傍を通過する軌跡を描いて回転し、トナーＴ’を攪拌する。
【００６６】
以上のように、第２の実施形態によれば、トナー搬送スパイラル３１の回転に伴い、攪拌シャフト３２’のシャフト部３２１’は、現像部１０ａの側壁側を回転するときには、トナー搬送スパイラル３１近傍を、供給ローラ側を回転するときには、トナー搬送スパイラル３１から離れた供給ローラ近傍を通過する軌跡を描いて回転し、トナーＴ’を攪拌するため、効果的に供給ローラ１４へのトナー供給力を向上させることができ、供給ローラ１４近傍で発生するトナー凝集を防ぎ、印刷品質の低下を抑えることができるとともに、装置本体の小型化を図ることができる。
【００６７】
本発明の説明において、トナー搬送スパイラル３０，３１によるトナーＴ’の搬送方向は、現像ローラ１２の長手方向に対して逆方向にそれぞれ搬送する旨で説明したが、本発明はこれに限定されず、現像ローラ１２の長手方向に対して同方向に搬送する構成としてもかまわない。
【００６８】
また、本発明の説明において、攪拌シャフト３２は、トナー搬送スパイラル３１に設ける形態として説明したが、本発明はこれに限定されず、、攪拌シャフト３２をトナー搬送スパイラル３０に設ける形態としてもよい。
【００６９】
さらに、本発明の説明において、画像形成装置としてカラープリンタを一例として説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、モノクロプリンタ、複写機、ファクシミリ、ＭＦＰ等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１  媒体トレイ
２  分離ローラ
３ａ，３ｂ  搬送ローラ
４  転写ベルト
５ａ  ドライブローラ
５ｂ  テンションローラ
６  定着ユニット
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ  排出ローラ
８  スタッカ
９Ｋ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｙ  露光装置
１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ  現像装置
１０ａ  現像部
１０ｂ  トナー貯蔵容器部
１１  感光体ドラム
１２  現像ローラ
１３  現像ブレード
１４  供給ローラ
１５  帯電ローラ
１６  クリーニングブレード
１７  廃トナー搬送スパイラル
１８  トナー遮断壁
１９  貯蔵容器部補給口
２０  現像部補給口
２１  トナー補給部材
２２  トナーホッパー
２３  攪拌翼
３０，３１  トナー搬送スパイラル
３２，３２’  攪拌シャフト
３３  アイドルギア
３４  反射センサ
３５  ガイド部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005430511.tif 000011
【図１１】
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