(57)【要約】【課題】  ２つの現像剤攪拌搬送スクリュと２つの現像剤収容部とを有する現像装置において、現像剤の帯電量不足に起因する地汚れやトナー飛散を防止しつつ、画像上の搬送スクリュピッチムラの発生を防止する現像装置、並びにこれを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を第２搬送スクリュ５６Ｙの体積よりも大きくすることにより、現像ローラ５１Ｙに現像剤を供給する第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が、上部よりトナーの補給を受ける第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩よりも高くする。【選択図】  図７
2006178405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、
開口部を有し、現像剤を収容する現像剤収容部と、
該現像剤担持体上の現像剤担持量を規制する現像剤規制部材と、
回転することで該現像剤収容部内の現像剤を攪拌搬送し、該現像剤担持体に現像剤を供給するための第１現像剤攪拌搬送部材と、
回転することで該現像剤収容部内の現像剤を攪拌し、該第１現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送方向とは反対方向に現像剤を搬送する第２現像剤攪拌搬送部材と、
該第１現像剤攪拌搬送部材と該第２現像剤攪拌搬送部材との間を仕切り、該第１現像剤攪拌搬送部材及び該第２現像剤攪拌搬送部材の回転軸方向の両端部は該現像剤が通過可能な開口部となる仕切壁とを備える現像装置において、
該仕切壁で仕切られた空間のうち該第１現像剤攪拌搬送部材を備えた空間内の現像剤の嵩が、該第２現像剤攪拌搬送部材を備えた空間内の現像剤の嵩よりも高くなるようにしたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記第１現像剤攪拌搬送部材の体積を上記第２現像剤攪拌搬送部材の体積よりも大きくしたことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２の現像装置において、
上記第１現像剤攪拌搬送部材及び上記第２現像剤攪拌搬送部材は軸部と羽部からなる現像剤攪拌搬送部材であり、
該第１現像剤攪拌搬送部材の軸部が該第２現像剤攪拌搬送部材の軸部よりも軸径が大きいことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項２の現像装置において、
上記第１現像剤攪拌搬送部材及び上記第２現像剤攪拌搬送部材は軸部と羽部からなる現像剤攪拌搬送部材であり、
該第１現像剤攪拌搬送部材の羽部が該第２現像剤攪拌部材の羽部よりも厚いことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項２の現像装置において、
上記第１現像剤攪拌搬送部材及び上記第２現像剤攪拌搬送部材は軸部と羽部からなる現像剤攪拌搬送部材であり、
該第１現像剤攪拌搬送部材の羽部は同じピッチの複数の羽を有しており、該第１現像剤攪拌搬送部材が該第２現像剤攪拌搬送部材よりも羽の数が多いことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１の現像装置において、
上記第１現像剤攪拌搬送部材及び上記第２現像剤攪拌搬送部材は軸部と羽部からなる現像剤攪拌搬送部材であり、
該第１現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送速度を該第２現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送速度よりも遅くしたことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項６の現像装置において、
上記第１現像剤攪拌搬送部材の羽部のピッチが上記第２現像剤攪拌搬送部材の羽部のピッチよりも細かいことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項６の現像装置において、
上記第１現像剤攪拌搬送部材の羽部に切り欠きを入れたことを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項６の現像装置において、
上記第１現像剤攪拌搬送部材に、該第一現像剤搬送部材の軸部に平行な板状部材を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
少なくとも、像担持体と該像担持体上の潜像を現像する現像手段とが一体的に支持され、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジにおいて、
該現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９に記載の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、
該像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、
該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、
該現像手段として請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９に記載の現像装置、または請求項１０に記載のプロセスカートリッジを用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファックス、プリンタ等に用いられる現像装置並びにこれを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像剤攪拌搬送部材としての搬送スクリュを２本備え、２本の搬送スクリュのうち何れか一方の上方に現像剤担持体としての現像ローラを配置した構成の２成分現像装置が良く知られている。
このような現像装置として、例えば特許文献１に記載の現像装置がある。特許文献１に記載の現像装置について図１６、図１７及び図１８を用いて説明する。現像装置５内に第１搬送スクリュ５５と第２搬送スクリュ５６とを有し、第１搬送スクリュ５５の上方に現像ローラ５１を配置している。第１搬送スクリュ５５と第２搬送スクリュ５６とは略同じ形状をしており、体積及び搬送速度も略等しいため、時間あたりの現像剤の搬送量も略等しい。現像装置５では、第１搬送スクリュ５５と第２搬送スクリュ５６との間を仕切る仕切壁５９を設け、第１現像剤収容部５３及び第２現像剤収容部５４を形成している。
また、第２搬送スクリュの上方にはトナー補給口６１があり、必要に応じてトナーの補給がなされる。仕切壁５９の両端は開口部となっており、第１搬送スクリュ５５と第２搬送スクリュ５６とが現像剤を逆方向に搬送することで、現像剤は第１現像剤収容部５３と第２現像剤収容部５４とを循環するように搬送される。第１現像剤収容部５３内の体積と第２現像剤収容部５４内の体積とは略等しく、第１搬送スクリュ５５と第２搬送スクリュ５６とはその搬送量が略等しいため、第１現像剤収容部５３内の現像剤の嵩と第２現像剤収容部５４内の現像剤の嵩とは略等しくなっていた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０７７５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現像装置５では、第１搬送スクリュ５５側の第１現像剤収容部５３内の現像剤を現像ローラ５１により汲み上げる。現像剤の安定した汲み上げ量を確保するためには第１現像剤収容部５３内の現像剤はある程度、嵩が高くなる必要があり、図１７に示すように現像剤が第１現像剤収容部５３の上部まで現像剤が詰まっていることが好ましい。
しかしながら、第１現像剤収容部５３内の現像剤の嵩と、第２現像剤収容部５４内の現像剤の嵩は略等しい。よって、第１現像剤収容部５３内の現像剤が容器の上部まで詰まっている状態のときは、第２現像剤収容部５４内の現像剤も容器の上部まで詰まった状態となる。このように、第２現像剤収容部５４内の現像剤が容器の上部まで詰まった状態であると、第２搬送スクリュ５６が現像剤に埋まった状態になる。第２搬送スクリュ５６が現像剤に埋まった状態だと、現像剤の上部は第２搬送スクリュ５６の羽部による攪拌が行われにくい。そして、この状態で第２現像剤収容部５４の上方からトナーが補給されると、現像剤の上面をトナーがすべるように移動し、十分に攪拌されていない状態で、第１現像剤収容部５３に移動する。攪拌が十分に行われていない現像剤は帯電量不足の状態であるので、これが現像に用いられると、画像上の地汚れや現像位置でのトナー飛散が発生する恐れがあった。
【０００５】
この帯電量不足の現像剤が生成されることに起因する地汚れやトナー飛散は図１８のように、第２現像剤収容部５４内の現像剤の嵩が低くなるように現像装置５内の現像剤量を少なくすることで防止することができる。しかし、第２現像剤収容部５４内の現像剤の嵩が低くなるように現像剤量を少なくすると、第１現像剤収容部５３内の現像剤の嵩も低くなり、現像ローラ５１により現像剤の汲み上げ量が不安定になる。具体的には、現像剤の嵩が低くなることにより、第１搬送スクリュ５５の羽部の上部が現像剤の上面から出る。羽部が現像剤の上面から出た状態だと、羽部に押される部分の現像剤の嵩は高くなり、羽部の裏側の現像剤の嵩は低くなる。これにより、羽部の前後で現像ローラ５１による現像剤の汲み上げ量に差が生じ、現像ローラ５１上の現像剤の担持量にムラが生じる。この現像ローラ５１の現像剤の汲み上げ量のムラは搬送スクリュピッチムラという異常画像となる。
なお、搬送スクリュピッチムラと同様の不具合は、現像剤搬送部材が搬送スクリュである場合に限らず、回転することで現像剤を搬送する現像剤搬送部材であれば、搬送部材ピッチムラとして現れる。
【０００６】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、２つの現像剤攪拌搬送部材と２つの現像剤収容部とを有する現像装置において、帯電量不足の現像剤が生成されることに起因する地汚れやトナー飛散を防止しつつ、画像上の搬送部材ピッチムラの発生を防止する現像装置、並びにこれを用いたプロセスカートリッジ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】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナーとキャリアとを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、開口部を有し、現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤担持体上の現像剤担持量を規制する現像剤規制部材と、回転することで該現像剤収容部内の現像剤を攪拌搬送し、該現像剤担持体に現像剤を供給するための第１現像剤攪拌搬送部材と、回転することで該現像剤収容部内の現像剤を攪拌し、該第１現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送方向とは反対方向に現像剤を搬送する第２現像剤攪拌搬送部材と、該第１現像剤攪拌搬送部材と該第２現像剤攪拌搬送部材との間を仕切り、該第１現像剤攪拌搬送部材及び該第２現像剤攪拌搬送部材の回転軸方向の両端部は該現像剤が通過可能な開口部となる仕切壁とを備える現像装置において、該仕切壁で仕切られた空間のうち該第１現像剤攪拌搬送部材を備えた空間内の現像剤の嵩が、該第２現像剤攪拌搬送部材を備えた空間内の現像剤の嵩よりも高くなるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記第１現像剤攪拌搬送部材の体積を上記第２現像剤攪拌搬送部材の体積よりも大きくしたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の現像装置において、上記第１現像剤攪拌搬送部材及び上記第２現像剤攪拌搬送部材は軸部と羽部からなる現像剤攪拌搬送部材であり、該第１現像剤攪拌搬送部材の軸部が該第２現像剤攪拌搬送部材の軸部よりも軸径が大きいことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２の現像装置において、上記第１現像剤攪拌搬送部材及び上記第２現像剤攪拌搬送部材は軸部と羽部からなる現像剤攪拌搬送部材であり、該第１現像剤攪拌搬送部材の羽部が該第２現像剤攪拌部材の羽部よりも厚いことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項２の現像装置において、上記第１現像剤攪拌搬送部材及び上記第２現像剤攪拌搬送部材は軸部と羽部からなる現像剤攪拌搬送部材であり、該第１現像剤攪拌搬送部材の羽部は同じピッチの複数の羽を有しており、該第１現像剤攪拌搬送部材が該第２現像剤攪拌搬送部材よりも羽の数が多いことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１の現像装置において、上記第１現像剤攪拌搬送部材及び上記第２現像剤攪拌搬送部材は軸部と羽部からなる現像剤攪拌搬送部材であり、該第１現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送速度を該第２現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送速度よりも遅くしたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の現像装置において、上記第１現像剤攪拌搬送部材の羽部のピッチが上記第２現像剤攪拌搬送部材の羽部のピッチよりも細かいことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項６の現像装置において、上記第１現像剤攪拌搬送部材の羽部に切り欠きを入れたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項６の現像装置において、上記第１現像剤攪拌搬送部材に、該第一現像剤搬送部材の軸部に平行な板状部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、少なくとも、像担持体と該像担持体上の潜像を現像する現像手段とが一体的に支持され、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジにおいて、該現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９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。
また、請求項１１の発明は、像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、該像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、該現像手段として請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９に記載の現像装置、または請求項１０に記載のプロセスカートリッジを用いることを特徴とするものである。
【０００８】
上記請求項１乃至８の現像装置並びに上記請求項９のプロセスカートリッジ及び上記請求項１０の画像形成装置においては、現像剤担持体に現像剤を供給する第１現像剤収容部内の現像剤の嵩が、第２現像剤収容部内の現像剤の嵩よりも高くなるように構成している。これにより、現像剤担持体による現像剤の汲み上げ量を安定させるために第１現像剤収容部内の現像剤を収容部の上部まで詰めた状態にしても、第２現像剤収容部内の現像剤は収容部の上部まで詰まった状態にはならない。第１現像剤収容部内の現像剤を収容部の上部まで詰めた状態にすることで、画像上の搬送部材ピッチムラが生じること防止することができる。さらに、第２現像剤収容部内の現像剤は収容部の上部まで詰まった状態にはならないので、現像剤を詰め込むことに起因する現像剤の帯電量不足が生じることを防止することができる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１乃至１０の発明によれば、現像剤の帯電量不足に起因する地汚れやトナー飛散を防止しつつ、画像上の搬送部材ピッチムラの発生を防止することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
〔実施形態１〕
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態の一例（以下、本実施形態を「実施形態１」という。）として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタ１００という）について説明する。なお、作像部に関してはプロセスカートリッジとして説明する。
まず、プリンタ１００の基本的な構成について説明する。図１は、プリンタ１００の概略構成図である。図において、プリンタ１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを例にすると、図２に示すようにドラム状の像担持体としての感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ等を備えている。このプロセスカートリッジ６Ｙは、プリンタ１００本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
【００１１】
帯電装置４Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体１Ｙの表面を一様に帯電せしめる。一様に帯電せしめられた感光体１Ｙの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹの静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト８上に中間転写される。ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また除電装置は、クリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のプロセスカートリッジ６Ｍ、Ｃ、Ｋにおいても、同様にして感光体１Ｍ、Ｃ、Ｋ上にＭ、Ｃ、Ｋトナー像が形成され、中間転写ベルト８上に中間転写される。
【００１２】
先に示した図１においてプロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの図中下方には露光装置７が配設されている。
潜像形成手段たる露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の静電潜像が形成される。なお露光装置７は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
【００１３】
露光装置７の図中下側には、紙収容カセット２６、これらに組み込まれた給紙ローラ２７、レジストローラ対２８など有する給紙手段が配設されている。紙収容カセット２６は、記録体たる転写紙Ｐが複数枚重ねて収納されており、それぞれの一番上の転写紙Ｐには給紙ローラ２７が当接している。給紙ローラ２７が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の転写紙Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給紙される。レジストローラ対２８は、転写紙Ｐを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。かかる構成の給紙手段においては、給紙ローラ２７と、タイミングローラ対たるレジストローラ対２８との組合せによって搬送手段が構成されている。この搬送手段は、転写紙Ｐを収容手段たる紙収容カセット２６から後述の２次転写ニップまで搬送するものである。
【００１４】
プロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの図中上方には、中間転写体たる中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット１５が配設されている。この中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、クリーニング装置１０などを備えている。また２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４なども備えている。中間転写ベルト８は、これら３つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。１次転写バイアスローラ９Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を感光体１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。１次転写バイアスローラ９Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００１５】
２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで転写紙Ｐに転写される。２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置１０によってクリーニングされる。
【００１６】
２次転写ニップにおいては、転写紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との間に挟まれて、レジストローラ対２８側とは反対方向に搬送される。２次転写ニップから送り出された転写紙Ｐは、定着装置２０のローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された４色トナー像が定着される。その後、転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て機外へと排出される。プリンタ本体の上面には、スタック部３０が形成されており、排紙ローラ対２９によって機外に排出された転写紙Ｐは、このスタック部３０に順次スタックされる。
【００１７】
先に示した図１において、中間転写ユニット１５と、これよりも上方にあるスタック部３０との間には、ボトル収容器３１が配設されている。このボトル収容器３１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを収容する現像剤収容器としてのトナーボトル３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを収容している。トナーボトル３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、ボトル収容器３１上にトナー各色毎に上から置くようにして設置する。トナーボトル３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ内のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーは、それぞれ後述するトナー補給装置により、プロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像装置に適宜補給される。これらのトナーボトル３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと、プロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとはそれぞれ独立してプリンタ１００本体に脱着可能である。
【００１８】
図３は、トナーボトル３２Ｙから現像装置５Ｙにトナーを補給するトナー補給装置４０Ｙの斜視図である。プリンタ１００本体でのトナーボトル３２Ｙのセット位置の下方には、トナーボトル３２Ｙ内のイエロートナーを現像装置５Ｙに供給するトナー補給装置４０Ｙを設けている。図３では、プロセスカートリッジ６Ｙの現像装置５Ｙの部分のみ描いている。プロセスカートリッジ６Ｙを図中矢印α方向にスライドさせて、プロセスカートリッジ６Ｙをプリンタ１００本体にセットすることで、トナーを現像装置５Ｙに搬送する搬送パイプ４３Ｙの先端と現像装置５Ｙのトナー補給部５８Ｙとが係合する。
トナーボトル３２Ｙ内に充填されたニュートナーは、トナー補給装置４０Ｙのトナーホッパー部４８Ｙに補給される。トナーホッパー部４８Ｙに貯められたトナーは、現像装置５Ｙ内にあるトナー検知手段（不図示）により現像装置５Ｙ内のトナー濃度が低いと判断されたときに、現像装置５Ｙへ補給される。現像装置５Ｙへ補給されるトナーは、トナーホッパー部４８Ｙから搬送パイプ４３Ｙを通り、搬送パイプ４３Ｙの開口部４５Ｙから現像装置側のトナー補給口６１Ｙに供給される。
【００１９】
次に、プロセスカートリッジ６Ｙ内の現像装置５Ｙの構成について説明する。図４は、現像装置５Ｙを感光体１の軸方向から見た拡大断面図であり、図５は、現像装置５Ｙの上部カバー７０Ｙを外した状態の斜視図である。さらに、図６は図５の状態から現像ローラ５１Ｙ及び枠部材７１Ｙを取り外した状態の現像装置５Ｙの斜視図である。
現像装置５Ｙは、そのケーシングの開口から現像剤担持体としての現像ローラ５１Ｙが部分的に露出している。この現像ローラ５１Ｙは、５つの磁石Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４及びＰ５を備えた磁界発生手段としてのマグネットローラと、その周りを同軸回転する現像スリーブとから構成されている。磁石Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４及びＰ５は、磁石Ｐ３と磁石Ｐ４とが同極性の磁界を発生させる向きに設置されており、他は隣り合う磁石が異なる極性の磁界を発生させる向きに設置されている。また、磁石Ｐ５の現像スリーブ表面移動方向下流側と対向する位置には、現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ５２Ｙが設けてある。
現像ローラ５１Ｙの下方には、現像剤を収容する現像剤収容部があり、仕切壁５９Ｙによって、現像ローラ５１Ｙ側の第１現像剤収容部５３Ｙと第２現像剤収容部５４Ｙとに仕切られている。そして、第１現像剤収容部５３Ｙには第１現像剤攪拌搬送部材としての第１搬送スクリュ５５Ｙを備え、第２現像剤収容部５４Ｙには第２現像剤攪拌搬送部材としての第２搬送スクリュ５６Ｙを備えている。なお、第１搬送スクリュ５５Ｙ及び第２搬送スクリュ５６Ｙは軸部と羽部からなるスクリュ形状である。
現像ローラ５１Ｙと第１搬送スクリュ５５Ｙとの間には、現像剤が通過する連通口７２Ｙを有する枠部材７１Ｙを備えている。現像剤収容部を仕切る仕切壁５９Ｙは現像剤収容部の両端部で現像剤が通過可能となっており、第１開口部５９Ｙａと第２開口部５９Ｙｂとを形成している。
実施形態１の現像装置５Ｙでは、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を使用しているが、キャリアを含まない一成分現像剤を使用してもよい。
現像装置５Ｙは現像剤としてトナーとキャリアとをあらかじめ内部に収容しており、現像により消費されたトナーは、図３に示したトナー収容器としてのトナーボトル３２Ｙからトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。
【００２０】
次に現像装置５Ｙの動作について説明する。
トナーボトル３２Ｙから現像装置５Ｙに補給されるトナーは、図５及び６中の破線で示したトナー補給口６１Ｙから現像装置５Ｙ内に補給がなされる。現像装置５Ｙの第２現像剤収容部５４Ｙに補給されたトナーは第２搬送スクリュ５６Ｙによってキャリアと攪拌される。第２現像剤収容部５４Ｙ内のトナーとキャリアからなる現像剤は第２搬送スクリュ５６Ｙにより攪拌されながら図中矢印Ｂ方向に搬送される。第２搬送スクリュ５６Ｙに搬送され、第２現像剤収容部５４Ｙの端部に達した現像剤は、第１開口部５９Ｙａを通過し、第１現像剤収容部５３Ｙへと移動する。第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤は第１搬送スクリュ５５Ｙにより攪拌されながら図中矢印Ａ方向に搬送され、第１現像剤収容部５３Ｙの端部に達すると、第２開口部５９Ｙｂを通過して第２現像剤収容部５４Ｙへと移動する。このように現像剤は第１搬送スクリュ５５Ｙ及び第２搬送スクリュ５６Ｙによって、現像装置５Ｙ内を循環している。
【００２１】
第１現像剤収容部５３Ｙ内で第１搬送スクリュ５５Ｙにより攪拌・搬送される現像剤のうち、現像ローラ５１Ｙに引き寄せられた現像剤が現像ローラ５１Ｙ上に担持される。現像剤中のキャリアは、マグネットローラの磁石Ｐ４またはＰ５が発生させる磁力により現像ローラ５１Ｙにひきつけられ、現像ローラ５１Ｙ上に担持される。また、現像剤中のトナーは攪拌されることでキャリアとは逆極性に帯電し、キャリアとの間には静電力が働くため、キャリアとともに現像ローラ５１Ｙ上に担持される。現像ローラ５１Ｙに担持された現像剤は、現像ドクタ５２Ｙと現像ローラ５１Ｙの表面との間の隙間（ドクタギャップ）を通過することで層厚が規制される。そして、層厚が規制された現像剤は、感光体１と対向する現像領域に搬送されると、マグネットローラの磁石Ｐ１が発生させる磁力により現像ローラ５１Ｙ上に穂立ちした状態となる。
ここで、現像ローラ５１Ｙは、現像領域において感光体１Ｙの表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像ローラ５１Ｙ上に穂立ちしたキャリアは、感光体１Ｙの表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーを感光体１Ｙの表面に供給する。このとき、現像ローラ５１Ｙには、図示しない電源から現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。そして、感光体１Ｙ上の静電潜像と現像ローラ５１Ｙとの間では、現像ローラ５１Ｙ上のトナーに静電潜像側に向かう静電力が働くことになる。これにより、現像ローラ５１Ｙ上のトナーは、感光体１Ｙ上の静電潜像に付着することになる。この付着によって感光体１Ｙ上の静電潜像は、それぞれ対応する色のトナー像に現像される。また、本実施形態では、現像ローラ５１Ｙは、クラッチを介して駆動装置に接続されており、そのクラッチによって、現像ローラ５１Ｙの回転を一時停止することができる構成となっている。
【００２２】
図１６、１７及び１８を用いて説明した、従来の現像装置５では、先に述べたように、帯電量不足の現像剤が生成されることと、スクリュピッチムラが生じることとの両方を防止することは困難であった。
また、現像装置５は現像剤収容部を形成するケーシングとその上方から蓋をするケーシングとからなっており、第２現像剤収容部５４側の２つのケーシングの境目は、第１現像剤収容部５３側よりも低い位置にある。このような現像装置５で、スクリュピッチムラが発生することを防止するために第１現像剤収容部５３と第２現像剤収容部５４とに現像剤が詰まった状態にすると、２つのケーシングの第２現像剤収容部５４側の境目の隙間から現像剤が外部に洩れる現像剤飛散が生じる恐れがあった。
さらに、第１現像剤収容部５３及び第２現像剤収容部５４を、ともに現像剤が上部まで詰まった状態にするため、あらかじめ多くのキャリアを含んだ現像剤を現像装置内にいれておく必要があった。そして、第２現像剤収容部５４まで現像剤が詰まった状態だと、第２搬送スクリュ５６にかかるトルクは大きくなり、第２搬送スクリュ５６を回転させるモータやギアはそのトルクに耐えうるものである必要があった。
【００２３】
そこで、実施形態１では帯電量不足の現像剤の生成と搬送スクリュピッチムラとの両方を防止するために、第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を第２搬送スクリュ５６Ｙの体積よりも大きくしている。このように第２搬送スクリュ５６Ｙの体積に比べて第１搬送スクリュ５５Ｙの体積が大きい２つの搬送スクリュを用いた現像装置５Ｙを軸方向から見た断面図を図７に示す。第２搬送スクリュ５６Ｙの体積よりも第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を大きくすることで、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容する空間が第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤を収容する空間よりも狭くなる。現像剤を収容する空間が狭くなると現像剤の嵩が高くなり、図７に示すように第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩よりも高くなる。
これにより、現像ローラ５１Ｙによる現像剤の汲み上げ量を安定させるために第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容部の上部まで詰めた状態にしても、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤は収容部の上部まで詰まった状態にはならない。
第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容部の上部まで詰めた状態にすることで、現像ローラ５１Ｙによる現像剤の汲み上げ量が安定し、画像上の搬送スクリュピッチムラが生じること防止することができる。
一方、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤は収容部の上部まで詰まった状態にはならないので、第２搬送スクリュ５６Ｙの上部が現像剤の表面から出た状態になり、第２現像剤収容部５４Ｙでの現像剤の攪拌が十分になされ帯電量不足の現像剤が発生することを防止することができる。これにより、帯電不足のトナーが現像に用いられることによる、画像上の地汚れや現像位置でのトナー飛散の発生を防止することができる。
また、第２現像剤収容部５４Ｙに現像剤を詰め込むことに起因するケーシングの隙間からの現像剤飛散を防止することができる。
さらに、従来よりも現像装置５Ｙ内の現像剤量を削減することができ、第２搬送スクリュ５６Ｙの回転トルクの上昇を抑制することができる。また、現像装置５Ｙ内の現像剤量を削減することで、使用する現像剤が少なくなった分コストを削減することができる。
【００２４】
なお、現像装置５Ｙをプリンタ１００本体にセットした当初は、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤と第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤との嵩は略同じ高さである。第１現像剤収容部５３Ｙの方が現像剤を収容できる体積が少ないため現像剤量も少ない状態である。そして、嵩の高さが同じ状態だと第１開口部５９Ｙａを通過する現像剤量が第２開口部５９Ｙｂを通過する現像剤量よりも多いため、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤量が増加する。第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤量が増加すると、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が高くなり、第２開口部５９Ｙｂを通過する現像剤量も増加する。そして、第２開口部５９Ｙｂを時間あたりに通過する現像剤量と第１開口部５９Ｙａを時間あたりに通過する現像剤量とが略等しくなった状態で、２つの現像剤収容部内の現像剤量は安定する。このように現像剤量が安定すると図７の状態となる。
【００２５】
第１搬送スクリュ５５Ｙと第２搬送スクリュ５６Ｙとの現像剤の搬送量の差が大きいと、第１搬送スクリュ５５Ｙが搬送する始点、つまり、第１開口部５９Ｙａ付近に現像剤が溜まってしまい、現像装置端部で一時的に現像剤量が増しての嵩が高くなることがある。現像装置端部で現像剤の嵩が増すと、現像ローラ５１Ｙの端部と現像装置５Ｙのケース部材との隙間に現像剤が入り込み、現像ローラ５１Ｙの回転をロックしたり、外部に現像剤が洩れたりする恐れがある。しかし、現像装置５Ｙでは連通口７２Ｙを有する枠部材７１Ｙを設け、第１開口部５９Ｙａの上部を塞いだ状態となっている。これにより、現像装置端部で一時的に現像剤量が増して嵩が高くなったとしても、現像剤が現像ローラ５１Ｙの端部に達することを防止することができる。
【００２６】
［実施例１］
以下、第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を第２搬送スクリュ５６Ｙの体積よりも大きくする具体的な構成の実施例１について説明する。
図８は現像装置５Ｙに用いる実施例１の第１搬送スクリュ５５Ｙと第２搬送スクリュ５６Ｙとの斜視図である。図８に示すように現像装置５Ｙで用いる第１搬送スクリュ５５Ｙは、第２搬送スクリュ５６Ｙよりも軸径を大きくし、その体積を大きくしている。具体的には第２搬送スクリュ５６Ｙとして軸径が５．０［ｍｍ］のスクリュ部材を用い、第１搬送スクリュ５５Ｙとして軸径が７．０［ｍｍ］のスクリュ部材を用いた。第１搬送スクリュ５５Ｙの軸径を大きくした点以外、羽部のスクリュピッチ幅やスクリュの回転速度等は第２搬送スクリュ５６Ｙと同じである。
なお、本発明者らは第１搬送スクリュ５５Ｙの軸径を、５．０［ｍｍ］、６．０［ｍｍ］、７．０［ｍｍ］、８．０［ｍｍ］の４種について比較、検討した。従来の軸径５．０［ｍｍ］に対して、第１搬送スクリュ５５Ｙの軸径を６．０［ｍｍ］、７．０［ｍｍ］と大きくすることで、スクリュピッチムラの発生が改善した。しかし、軸径を８．０［ｍｍ］とすると第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤量が多くなりすぎ、スクリュの回転がロックされた。よって、スクリュピッチムラの発生が改善した６．０［ｍｍ］と７．０［ｍｍ］のうち、より改善が見られた軸径７．０［ｍｍ］を採用した。
上述のように、第１搬送スクリュ５５Ｙの軸径を第２搬送スクリュ５６Ｙの軸径よりも太くすることで、第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を第２搬送スクリュ５６Ｙの体積よりも大きくすることができる。そして、図７に示すように、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩に比べて、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が高くすることができる。これにより、帯電量不足の現像剤の生成を防止しつつ、画像上の搬送スクリュピッチムラの発生を防止することが可能になる。
【００２７】
［実施例２］
次に、第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を第２搬送スクリュ５６Ｙの体積よりも大きくする具体的な構成の実施例２について説明する。
図９は現像装置５Ｙに用いる実施例２の第１搬送スクリュ５５Ｙと第２搬送スクリュ５６Ｙとの斜視図である。図９に示すように現像装置５Ｙで用いる第１搬送スクリュ５５Ｙは、第２搬送スクリュ５６Ｙよりも羽部を厚くし、その体積を大きくしている。なお、搬送スクリュの軸径の大きさや羽部のピッチ幅等、羽部の厚さが異なる点以外は第１搬送スクリュ５５Ｙと第２搬送スクリュ５６Ｙとは略同じ形状である。
第１搬送スクリュ５５Ｙの羽部を第２搬送スクリュ５６Ｙの羽部よりも太くすることで、第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を第２搬送スクリュ５６Ｙの体積よりも大きくすることができる。そして、図７に示すように、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩に比べて、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が高くすることができる。これにより、帯電量不足の現像剤の生成を防止しつつ、画像上の搬送スクリュピッチムラの発生を防止することが可能になる。
【００２８】
［実施例３］
次に、第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を第２搬送スクリュ５６Ｙの体積よりも大きくする具体的な構成の実施例３について説明する。
図１０は現像装置５Ｙに用いる実施例３の第１搬送スクリュ５５Ｙと第２搬送スクリュ５６Ｙとの斜視図である。図１０に示すように現像装置５Ｙで用いる第１搬送スクリュ５５Ｙは、第２搬送スクリュ５６Ｙよりも羽部の枚数を多くし、その体積を大きくしている。具体的には第２搬送スクリュ５６Ｙでは一枚の羽部が軸部に巻きついた形状であるのに対して、第１搬送スクリュ５５Ｙでは２枚の羽部が軸部に巻きついた形状となっている。なお、搬送スクリュの軸径の大きさや羽部のピッチ幅、羽部の厚さ等、羽部の枚数が異なる点以外は第１搬送スクリュ５５Ｙと第２搬送スクリュ５６Ｙとは略同じ形状である。
第１搬送スクリュ５５Ｙの羽部の枚数を第２搬送スクリュ５６Ｙの羽部の枚数よりも多くすることで、第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を第２搬送スクリュ５６Ｙの体積よりも大きくすることができる。そして、図７に示すように、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩に比べて、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が高くすることができる。これにより、帯電量不足の現像剤の生成を防止しつつ、画像上の搬送スクリュピッチムラの発生を防止することが可能になる。
【００２９】
上述の実施例１、２及び３では、イエロートナーを使用する現像装置５Ｙについてのみ述べたが、他の色を使用する現像装置５Ｍ、Ｃ及びＫはトナーの色が異なる点以外は現像装置５Ｙと同じ構成である。よって、実施例１、２及び３で説明した搬送スクリュは現像装置５Ｍ、Ｃ及びＫについても適用可能である。
【００３０】
以上、実施形態１の現像装置５Ｙによれば、第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を第２搬送スクリュ５６Ｙの体積よりも大きくすることにより、現像ローラ５１Ｙに現像剤を供給する第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が、上部よりトナーの補給を受ける第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩よりも高くなる。これにより、現像ローラ５１Ｙによる現像剤の汲み上げ量を安定させるために第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容部の上部まで詰めた状態にしても、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤は収容部の上部まで詰まった状態にはならない。第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容部の上部まで詰めた状態にすることで、画像上の搬送スクリュピッチムラが生じること防止することができる。さらに、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤は収容部の上部まで詰まった状態にはならないので、第２搬送スクリュ５６Ｙの上部が現像剤の表面から出た状態になり、第２現像剤収容部５４Ｙでの現像剤の攪拌が十分になされ帯電量不足の現像剤が発生することを防止することができる。このように、現像装置５Ｙを用いることにより、帯電量不足の現像剤の生成に起因する地汚れやトナー飛散を防止しつつ、画像上の搬送スクリュピッチムラの発生を防止することができる。
また、現像剤を詰め込むことに起因する隙間からの現像剤飛散が生じることを防止することができることで、異常画像の発生を防止できるとともに、機内が汚れることを防止することができる。機内が汚れることを防止できることにより、消耗品交換時にユーザーの手を汚すことがなくなり、消耗品交換時、ユーザーに不快感を与えることを防止できる。
従来よりも現像装置５Ｙ内の現像剤量を削減することができ、第２搬送スクリュ５６Ｙの回転トルクを軽減できるため、駆動部の磨耗を少なくすることができる。これにより、装置が故障し難くなり、装置寿命が長くなる。
特に、第１搬送スクリュ５５Ｙの軸部の軸径を第２搬送スクリュ５６Ｙの軸部の軸径よりも大きくすることにより、第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を第２搬送スクリュ５６Ｙの体積よりも大きくすることができる。
また、第１搬送スクリュ５５Ｙの羽部を第２搬送スクリュ５６Ｙの羽部よりも厚くすることにより、第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を第２搬送スクリュ５６Ｙの体積よりも大きくすることができる。
さらに、第１搬送スクリュ５５Ｙの羽部の枚数を第２搬送スクリュ５６Ｙの羽部の枚数よりも多くすることにより、第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を第２搬送スクリュ５６Ｙの体積よりも大きくすることができる。
また、第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を大きくすることによって、第１搬送スクリュ５５Ｙの強度が上がる。さらに、何れの実施例においても従来よりも第１搬送スクリュ５５Ｙの断面積を大きくしているため、回転による振れが少なくなり、振れ精度の向上を図ることができる。
また、現像装置５Ｙは少なくとも感光体１Ｙとともにプロセスカートリッジ６Ｙとして、プリンタ１００本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。これにより、帯電量不足の現像剤の生成を防止しつつ、画像上の搬送スクリュピッチムラの発生を防止することができるプロセスカートリッジを提供することができる。
また、プリンタ１００は現像装置５Ｙ及びこれと同様の構成を有する現像装置５Ｍ、Ｃ、Ｋ備えることにより、帯電量不足の現像剤の生成を防止しつつ、画像上の搬送スクリュピッチムラの発生を防止することができる画像形成装置を提供することができる。
【００３１】
［変形例１］
実施形態１では、第２搬送スクリュ５６Ｙの体積よりも第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を大きくすることで、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容する空間を、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤を収容する空間よりも狭くしている。現像剤を収容する空間が狭くなることで現像剤の嵩が高くなり、図７に示すように第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩よりも高くすることができた。第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容する空間を第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤を収容する空間よりも狭くする構成としては、これに限るものではない。
以下、第１現像剤収容部５３Ｙの容積を第２現像剤収容部５４Ｙの容積よりも小さくすることで、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容する空間を第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤を収容する空間よりも狭くする変形例１の構成について説明する。
【００３２】
図１１は変形例１に係る現像装置５Ｙの搬送スクリュの軸方向から見た断面図である。図１１に示すように第１現像剤収容部５３Ｙの容積を第２現像剤収容部５４Ｙの容積よりも小さくしている。第１現像剤収容部５３Ｙの容積を小さくすることにより、現像ローラ５１Ｙによる現像剤の汲み上げ量を安定させるために第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容部の上部まで詰めた状態にしても、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤は収容部の上部まで詰まった状態にはならない。
第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容部の上部まで詰めた状態にすることで、現像ローラ５１Ｙによる現像剤の汲み上げ量が安定し、画像上の搬送スクリュピッチムラが生じること防止することができる。
一方、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤は収容部の上部まで詰まった状態にはならないので、第２搬送スクリュ５６Ｙの上部が現像剤の表面から出た状態になり、第２現像剤収容部５４Ｙでの現像剤の攪拌が十分になされ帯電量不足の現像剤が発生することを防止することができる。
以上、変形例１の現像装置５Ｙにおいても実施形態１と同様に、帯電量不足の現像剤の生成に起因する地汚れやトナー飛散を防止しつつ、画像上の搬送スクリュピッチムラの発生を防止することができる。
【００３３】
［実施形態２］
上述の実施形態１では、第２搬送スクリュ５６Ｙの体積よりも第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を大きくすることで、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容する空間を、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤を収容する空間よりも狭くしている。現像剤を収容する空間を狭くすることで現像剤の嵩が高くなり、図７に示すように第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩よりも高くすることができる。
図７に示すように第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩よりも高くするために、第２現像剤収容部５４Ｙ内での現像剤の移動速度に比べて、第１現像剤収容部５３Ｙでの現像剤の移動速度を遅くしてもよい。以下、実施形態２として、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くした構成について説明する。なお、実施形態２に係るプリンタに係る基本構成は、実施形態１のものと同様であり、現像装置内の搬送スクリュの形状が異なる点で相違する。実施形態１と共通する点についての説明は省略し、その相違点について説明する。
【００３４】
第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を遅くした現像装置５Ｙをプリンタ１００本体にセットした当初は、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤と第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤との嵩は略同じ高さであり、現像剤量も略同じである。この状態で現像装置５Ｙを駆動させると、第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度に比べて第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度が遅いため、第１開口部５９Ｙａを通過する現像剤量が第２開口部５９Ｙｂを通過する現像剤量よりも多く、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤量が増加する。第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤量が増加すると、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が高くなり、時間当たりに第２開口部５９Ｙｂを通過する現像剤量は増加する。一方、第１開口部５９Ｙａを通過する現像剤量が第２開口部５９Ｙｂを通過する現像剤量よりも多いい状態では、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤は減少し、時間当たりに第１開口部５９Ｙａを通過する現像剤量は減少する。そして、第２開口部５９Ｙｂを時間あたりに通過する現像剤量と第１開口部５９Ｙａを時間あたりに通過する現像剤量とが略等しくなった状態で、２つの現像剤収容部内の現像剤量は安定する。このように２つの現像剤収容部内の現像剤量が安定すると図７の状態となる。
【００３５】
上述のように、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くすることで、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩よりも高くなり、実施形態１と同様に図７で示す状態となる。これにより、現像ローラ５１Ｙによる現像剤の汲み上げ量を安定させるために第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容部の上部まで詰めた状態にしても、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤は収容部の上部まで詰まった状態にはならない。
第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容部の上部まで詰めた状態にすることで、現像ローラ５１Ｙによる現像剤の汲み上げ量が安定し、画像上の搬送スクリュピッチムラが生じること防止することができる。
一方、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤は収容部の上部まで詰まった状態にはならないので、第２搬送スクリュ５６Ｙの上部が現像剤の表面から出た状態になり、第２現像剤収容部５４Ｙでの現像剤の攪拌が十分になされ帯電量不足の現像剤が発生することを防止することができる。
【００３６】
［実施例４］
以下、実施例４として、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くする１つ目の具体的な構成について説明する。
図１２は現像装置５Ｙに用いる実施例４の第１搬送スクリュ５５Ｙと第２搬送スクリュ５６Ｙとの斜視図である。図１２に示すように現像装置５Ｙで用いる第１搬送スクリュ５５Ｙは軸部に巻きついた状態の羽部のスクリュピッチ幅を、第２搬送スクリュ５６Ｙの羽部のスクリュピッチ幅よりも細かくしている。搬送スクリュのスクリュピッチ幅を細かくすると、搬送スクリュが一回転する間に現像剤を搬送する距離が短くなる。よって、第１搬送スクリュ５５Ｙと第２搬送スクリュ５６Ｙとが同じ回転速度の場合、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度は第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くなる。
上述のように、第１搬送スクリュ５５Ｙの羽部のスクリュピッチを第２搬送スクリュ５６Ｙの羽部のスクリュピッチよりも細かくすることで、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くすることができる。そして、図７に示すように、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩に比べて、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が高くすることができる。これにより、帯電量不足の現像剤が生成されることに起因する地汚れやトナー飛散を防止しつつ、画像上の搬送スクリュピッチムラの発生を防止することが可能になる。
【００３７】
［実施例５］
以下、実施例５として、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くする２つ目の具体的な構成について説明する。
図１３は現像装置５Ｙに用いる実施例５の第１搬送スクリュ５５Ｙと第２搬送スクリュ５６Ｙとの斜視図である。図１３に示すように現像装置５Ｙで用いる第１搬送スクリュ５５Ｙには羽部に切り欠き５５Ｙａを入れている。搬送スクリュに切り欠きを入れることにより、搬送スクリュの回転により羽部に押さ、搬送スクリュの軸方向に移動する現像剤の１部が切り欠き５５Ｙａから抜けて搬送効率が落ちる状態となる。よって、第１搬送スクリュ５５Ｙと第２搬送スクリュ５６Ｙとが同じ回転速度の場合、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度は第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くなる。
上述のように、第１搬送スクリュ５５Ｙの羽部に切り欠き５５Ｙａを入れることにより、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くすることができる。そして、図７に示すように、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩に比べて、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が高くすることができる。これにより、帯電量不足の現像剤が生成されることに起因する地汚れやトナー飛散を防止しつつ、画像上の搬送スクリュピッチムラの発生を防止することが可能になる。
【００３８】
［実施例６］
以下、実施例６として、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くする３つ目の具体的な構成について説明する。
図１４は現像装置５Ｙに用いる実施例６の第１搬送スクリュ５５Ｙと第２搬送スクリュ５６Ｙとの斜視図である。図１４に示すように現像装置５Ｙで用いる第１搬送スクリュ５５Ｙにはその軸部に軸方向に平行な板状部材であるリブ５５Ｙｂを設けた構成である。搬送スクリュにリブ５５Ｙｂを設けることにより、搬送スクリュの回転により羽部に押され、軸方向に移動する現像剤に対してリブにより、回転方向に移動する力が加わり、軸方向への搬送効率が落ちる状態となる。よって、第１搬送スクリュ５５Ｙと第２搬送スクリュ５６Ｙとが同じ回転速度の場合、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度は第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くなる。
上述のように、第１搬送スクリュ５５Ｙの軸部にリブ５５Ｙｂを設けるとにより、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くすることができる。そして、図７に示すように、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩に比べて、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が高くすることができる。これにより、帯電量不足の現像剤が生成されることに起因する地汚れやトナー飛散を防止しつつ、画像上の搬送スクリュピッチムラの発生を防止することが可能になる。
【００３９】
上述の実施例４、５及び６では、イエロートナーを使用する現像装置５Ｙについてのみ述べたが、他の色を使用する現像装置５Ｍ、Ｃ及びＫはトナーの色が異なる点以外は現像装置５Ｙと同じ構成である。よって、実施例４、５及び６で説明した搬送スクリュは現像装置５Ｍ、Ｃ及びＫについても適用可能である。
なお、実施例４及び６の構成は、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を遅くするだけでなく、第２搬送スクリュ５６Ｙに比べて第１搬送スクリュ５５Ｙの体積を大きくしている。これにより、実施形態１と同様の作用も得られていると考えられる。
【００４０】
以上、実施形態２の現像装置５Ｙによれば、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くすることにより、現像ローラ５１Ｙに現像剤を供給する第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が、上部よりトナーの補給を受ける第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩よりも高くなる。これにより、現像ローラ５１Ｙによる現像剤の汲み上げ量を安定させるために第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容部の上部まで詰めた状態にしても、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤は収容部の上部まで詰まった状態にはならない。第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容部の上部まで詰めた状態にすることで、画像上の搬送スクリュピッチムラが生じること防止することができる。さらに、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤は収容部の上部まで詰まった状態にはならないので、第２搬送スクリュ５６Ｙの上部が現像剤の表面から出た状態になり、第２現像剤収容部５４Ｙでの現像剤の攪拌が十分になされ帯電量不足の現像剤が発生することを防止することができる。このように、現像装置５Ｙを用いることにより、帯電量不足の現像剤が生成されることに起因する地汚れやトナー飛散を防止しつつ、画像上の搬送スクリュピッチムラの発生を防止することができる。
特に、第１搬送スクリュ５５Ｙの羽部のスクリュピッチを第２搬送スクリュ５６Ｙの羽部のスクリュピッチよりも細かくすることにより、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くすることができる。
また、第１搬送スクリュ５５Ｙの羽部に切り欠き５５Ｙａを入れることにより、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くすることができる。
さらに、第１搬送スクリュ５５Ｙの軸部にリブ５５Ｙｂを設けることにより、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くすることができる。
また、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤が収容部の上部まで詰まった状態であっても、第１搬送スクリュ５５Ｙの現像剤の搬送速度を遅くしているため、第１搬送スクリュ５５Ｙにかかる負荷を減少することができる。
【００４１】
［変形例２］
実施形態２では、第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を遅くすることで、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の移動速度を、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の移動速度よりも遅くしている。現像剤の移動速度が遅くなることで現像剤の嵩が高くなり、図７に示すように第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩よりも高くすることができた。第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の移動速度を第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の移動速度よりも遅くする構成としては、これに限るものではない。
以下、第１現像剤収容部５３Ｙ内に現像剤の搬送を抑制する現像剤搬送抑制部材５３Ｙａを設けることで、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の移動速度を、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の移動速度よりも遅くする、変形例２の構成について説明する。
【００４２】
図１５は変形例２に係る現像装置５Ｙを上方から見た断面図である。図１５に示すように第１現像剤収容部５３Ｙ内に現像剤の搬送を抑制する現像剤搬送抑制部材５３Ｙａを設けている。現像剤搬送抑制部材５３Ｙａはポリエチレン等の樹脂からなる軟らかいフィルム状の部材である。現像剤搬送抑制部材５３Ｙａは軟らかく容易に変形するため、第１搬送スクリュ５５Ｙと接触しても容易に変形し、第１搬送スクリュ５５Ｙの回転の妨げにはならない。一方、現像剤粒子に対してはある程度移動の妨げになり、現像剤の搬送効率が落ちる状態となる。よって、第１搬送スクリュ５５Ｙと第２搬送スクリュ５６Ｙとが同じ回転速度の場合、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度は第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くなる。
【００４３】
上述のように、第１搬送スクリュ５５Ｙの羽部に切り欠き５５Ｙａを入れることにより、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くすることができる。そして、図７に示すように、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩に比べて、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が高くすることができる。
現像装置５Ｙ内の現像剤が図７に示す状態になることで、現像ローラ５１Ｙによる現像剤の汲み上げ量を安定させるために第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容部の上部まで詰めた状態にしても、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤は収容部の上部まで詰まった状態にはならない。
第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容部の上部まで詰めた状態にすることで、現像ローラ５１Ｙによる現像剤の汲み上げ量が安定し、画像上の搬送スクリュピッチムラが生じること防止することができる。
一方、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤は収容部の上部まで詰まった状態にはならないので、第２搬送スクリュ５６Ｙの上部が現像剤の表面から出た状態になり、第２現像剤収容部５４Ｙでの現像剤の攪拌が十分になされ帯電量不足の現像剤が発生することを防止することができる。
以上、変形例２の現像装置５Ｙにおいても実施形態２と同様に、帯電量不足の現像剤の生成に起因する地汚れやトナー飛散を防止しつつ、画像上の搬送スクリュピッチムラの発生を防止することができる。
【００４４】
［変形例３］
第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度を遅くする構成としては、第１搬送スクリュ５５Ｙの回転速度を遅くすることでも実現可能である。第１搬送スクリュ５５Ｙ及び第２搬送スクリュ５６Ｙの不図示の駆動部について、第１搬送スクリュ５５Ｙと第２搬送スクリュ５６Ｙの駆動源が一つのモータである場合には、２つの搬送スクリュのギア比を変えることで実現可能である。また、駆動源のモータがそれぞれ別に設けてある場合には、第１搬送スクリュ５５Ｙの駆動源の回転数を遅くすることにより実現可能である。
この構成において、２つの搬送スクリュの回転速度が異なるのみで、２つの搬送スクリュの形状は略同じである。
【００４５】
上述のように、第１搬送スクリュ５５Ｙの回転速度を第２搬送スクリュ５６Ｙの回転速度よりも遅くすることにより、第１搬送スクリュ５５Ｙの搬送速度を第２搬送スクリュ５６Ｙの搬送速度よりも遅くすることができる。そして、図７に示すように、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤の嵩に比べて、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩が高くすることができる。
現像装置５Ｙ内の現像剤が図７に示す状態になることで、現像ローラ５１Ｙによる現像剤の汲み上げ量を安定させるために第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容部の上部まで詰めた状態にしても、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤は収容部の上部まで詰まった状態にはならない。
第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤を収容部の上部まで詰めた状態にすることで、現像ローラ５１Ｙによる現像剤の汲み上げ量が安定し、画像上の搬送スクリュピッチムラが生じること防止することができる。
一方、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤は収容部の上部まで詰まった状態にはならないので、第２搬送スクリュ５６Ｙの上部が現像剤の表面から出た状態になり、第２現像剤収容部５４Ｙでの現像剤の攪拌が十分になされ帯電量不足の現像剤が発生することを防止することができる。
以上、変形例３の現像装置５Ｙにおいても実施形態２と同様に、帯電量不足の現像剤の生成に起因する地汚れやトナー飛散を防止しつつ、画像上の搬送スクリュピッチムラの発生を防止することができる。
【００４６】
実施形態１及び実施形態２に記載の現像装置のように、第２現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤に比べて、第１現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤の嵩を高くする作用は、原理的には２つの搬送スクリュの体積差または、搬送スピード差によって生じる作用である。スクリュ以外の現像剤攪拌搬送部材としては、例えば樹脂製または金属製の搬送コイルを用いても良い。搬送コイルを用いる場合、第１スクリュに相当する搬送コイルが、線径が太い、回転速度が遅くしたがって搬送速度が遅い、コイルピッチが細かい、ろう付けはんだなどで軸心を有する搬送コイルであれば軸心が太い等の構成を有していればよい。このような搬送コイルを用いた構成の現像装置であれば、実施形態１及び実施形態２と同様に、帯電量不足の現像剤の生成に起因する地汚れやトナー飛散を防止しつつ、画像上の搬送スクリュピッチムラの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施形態１に係るプリンタの概略構成図。
【図２】同プリンタのＹ用のプロセスカートリッジと、その周囲とを示す拡大構成図。
【図３】同プリンタのトナーボトルから現像装置への補給装置の斜視図。
【図４】同プリンタのＹ用の現像装置における感光体軸方向に直交する面の断面図。
【図５】同プリンタのＹ用の現像装置における上部カバーを外した斜視図。
【図６】図５に示す現像装置から現像ローラ及び枠部材を取り外した斜視図。
【図７】同プリンタのＹ用の現像装置における現像剤の状態を説明する断面説明図。
【図８】実施例１にかかる２つ搬送スクリュの斜視図。
【図９】実施例２にかかる２つ搬送スクリュの斜視図。
【図１０】実施例３にかかる２つ搬送スクリュの斜視図。
【図１１】変形例１に係るＹ用の現像装置における現像剤の状態を説明する断面説明図。
【図１２】実施例４に係る２つ搬送スクリュの斜視図。
【図１３】実施例５に係る２つ搬送スクリュの斜視図。
【図１４】実施例６に係る２つ搬送スクリュの斜視図。
【図１５】変形例２に係る現像装置の上面図。
【図１６】従来の現像装置の２つ搬送スクリュの斜視図。
【図１７】従来の現像装置の１つ目の問題点を説明するの説明図。
【図１８】従来の現像装置の２つ目の問題点を説明するの説明図。
【符号の説明】
【００４８】
１      感光体
２      ドラムクリーニング装置
４      帯電装置
５Ｙ    現像装置
６Ｙ    プロセスカートリッジ
７      露光装置
８      中間転写ベルト
９      １次転写バイアスローラ
１０    クリーニング装置
１２    ２次転写バックアップローラ
１３    クリーニングバックアップローラ
１４    テンションローラ
１５    中間転写ユニット
１９    ２次転写ローラ
２０    定着装置
２６    紙収容カセット
２７    給紙ローラ
２８    レジストローラ対
２９    排紙ローラ対
３０    スタック部
３１    ボトル収容器
３２    トナーボトル
４０    トナー補給装置
４３    搬送パイプ
４５    開口部
４８    トナーホッパー部
５１    現像ローラ
５２    現像ドクタ
５３    第１現像剤収容部
５４    第２現像剤収容部
５５    第１搬送スクリュ
５６    第２搬送スクリュ
５８    トナー補給部
５９    仕切壁
５９Ｙａ  第１開口部
５９Ｙｂ  第２開口部
６１    トナー補給口
７０    上部カバー
７１    枠部材
７２    連通口
１００  プリンタ
【図１】
2006178405.tif 000003
【図２】
2006178405.tif 000004
【図３】
2006178405.tif 000005
【図４】
2006178405.tif 000006
【図５】
2006178405.tif 000007
【図６】
2006178405.tif 000008
【図７】
2006178405.tif 000009
【図８】
2006178405.tif 000010
【図９】
2006178405.tif 000011
【図１０】
2006178405.tif 000012
【図１１】
2006178405.tif 000013
【図１２】
2006178405.tif 000014
【図１３】
2006178405.tif 000015
【図１４】
2006178405.tif 000016
【図１５】
2006178405.tif 000017
【図１６】
2006178405.tif 000018
【図１７】
2006178405.tif 000019
【図１８】
2006178405.tif 000020