(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に用いられる現像装置であって、
現像剤を担持して回転し、潜像を現像剤によって現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体と当接してニップ部を形成し、回転して前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材と、
前記供給部材よりも下方に配置され、現像剤を収容する収容部と、
前記収容部に設けられ、前記収容部に収容された現像剤を前記供給部材に向けて搬送する搬送部材と、
前記供給部材の回転方向において前記ニップ部の下流側に設けられ、現像剤を前記ニップ部に向けて移動させる回転可能な回転部材と、
前記供給部材に供給される現像剤が貯留される貯留部と、
を有し、
前記供給部材は、前記ニップ部においてその表面が下方に向けて移動するように回転し、
前記回転部材は、前記供給部材に対向して、前記ニップ部の下方に設けられた前記貯留部に配置されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記供給部材と前記現像剤担持体とは、前記ニップ部において各々の表面が同方向に移動するように回転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】
前記現像剤担持体、前記供給部材及び前記回転部材を備え、内部に前記貯留部が形成された現像室と、
前記現像室よりも下方に配置され、内部に前記収容部が形成された収容室と、
前記現像室と前記収容室とを連通させ前記搬送部材によって搬送される現像剤が通過する開口部を備えた仕切り部材と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記供給部材は、表面に発泡体を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記回転部材は、回転軸と、前記回転軸に取り付けられ前記回転軸を中心として回転するシートと、を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記回転部材は、表面に発泡体を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記供給部材と前記回転部材とは、対向部において各々が逆方向に移動するように回転することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項８】
潜像が形成される像担持体と、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の現像装置と、
を有し、
画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ。
【請求項９】
潜像が形成される像担持体と、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の現像装置と、
を有し、
記録材に画像を形成する画像形成装置。
【請求項１０】
前記像担持体の上方に配置され、前記像担持体に形成された現像剤像が転写される中間転写体を有することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記像担持体の下方に配置され、前記像担持体を露光することによって前記潜像を形成する露光装置を有することを特徴とする請求項９又は１０に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、画像形成装置に用いられる現像装置、プロセスカートリッジ、及びこれらを備えた画像形成装置に関するものであり、電子写真方式の画像形成装置などに関して好適に適用し得るものである。
【０００２】
ここで、電子写真方式の画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録材（記録媒体）に画像を形成するものである。画像形成装置の例としては、複写機、プリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタなど）、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、及びこれらの複合機（マルチファンクションプリンタ）などが含まれる。
【０００３】
また、現像装置とは、感光体（電子写真感光体）などの像担持体上の静電潜像（静電像）を、現像剤を用いて現像（可視像化）するための装置である。現像装置は、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能とされていてもよい。この場合、画像形成装置の装置本体とは、画像形成装置の現像装置以外の部分である。
【０００４】
また、プロセスカートリッジとは、一般に、感光体と、感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち少なくとも１つと、を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能としたものである。本発明では、プロセスカートリッジは、プロセス手段として少なくとも現像手段たる現像装置を含む。この場合、画像形成装置の装置本体とは、画像形成装置のプロセスカートリッジ以外の部分である。
【背景技術】
【０００５】
電子写真画像形成方式（電子写真プロセス）を用いたプリンタなどの画像形成装置では、次のようにして画像記録が行われる。像担持体としての感光体（電子写真感光体）が一様に帯電され、帯電された感光体が選択的に露光されることによって、感光体上に静電潜像が形成される。感光体上に形成された静電潜像は、現像剤としてのトナーを用いてトナー像として現像（顕像化）される。そして、感光体上に形成されたトナー像は、記録用紙、プラスチックシートなどの記録材に転写される。さらに、記録材上に転写されたトナー像は、熱や圧力が加えられることで記録材に定着される。
【０００６】
このような画像形成装置は、一般に、現像剤の補給や各種のプロセス手段のメンテナンスを必要とする。これらを容易にするために、感光体、帯電手段、現像手段、クリーニング手段などを枠体内によりカートリッジ化して装置本体に対して着脱可能とする、プロセスカートリッジ方式がある。
【０００７】
また、複数色の現像剤を用いてカラー画像を形成する画像形成装置として、各色の現像剤でトナー像が形成される複数の感光体を、それらの感光体からトナー像が転写される被転写体の移動方向に沿って一列に配置した、インライン方式のものがある。インライン方式の画像形成装置には、複数の感光体が重力方向（鉛直方向）と交差する方向（例えば水平方向）に一列に配置されたものがある。中でも、複数の感光体を、被転写体としての中間転写体の下方、又は被転写体としての記録材を搬送する記録材担持体の下方に配置したものがある（特許文献１、特許文献２参照）。このような配置とすることで、装置本体内において中間転写体又は記録材担持体を間に挟んで、定着装置と現像装置（或いは露光装置）とを離れた位置に配置することができる。これにより、現像装置（或いは露光装置）が定着装置の熱の影響を受け難いなどの利点がある。
【０００８】
一方、上述のように感光体を中間転写体又は記録材担持体の下方に配置する場合などには、現像装置において重力に反して現像剤担持体（現像ローラなど）や供給部材（供給ローラなど）へ現像剤を供給する必要が生じることがある。現像剤担持体は、現像剤を担持して感光体との対向部へと搬送するものである。また、供給部材は、現像剤を収容する収容部（収容室）から搬送されてきた現像剤を現像剤担持体に供給する部材である。
【０００９】
重力に反して現像剤担持体や供給部材へ現像剤を供給する構成では、収容部から現像剤担持体や供給部材の近傍へのトナーの汲み上げが間欠的に行われることなどから、供給部材の表面や内部へのトナーの供給が、画像濃度の安定化などのために重要となる。
【００１０】
特許文献１では、現像ローラと供給ローラとを各々の表面がニップ部の上端から下端に移動する方向に回転させると共に、ニップ部の上端にトナーを供給できるように収容部のトナーを搬送部材で汲み上げる構成が開示されている。
【００１１】
また、特許文献２では、現像ローラと供給ローラとを各々の表面がニップ部で異なる方向に移動する方向に回転させると共に、供給ローラの下方に設けた搬送部材によって現像剤を供給ローラの下面へ搬送する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１５−９２２７９号公報
【特許文献２】特開２００８−１７０９５１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の従来の構成においては、供給部材から現像剤担持体へのトナー供給不良に起因するベタ画像濃度の低下（べた追従性不良）が発生する場合があることがわかった。
【００１４】
つまり、従来の構成においては、画像形成速度の高速化に対応するなどのために現像剤供給部材の回転速度（単位時間当たりの回転数）を上昇させていくと、供給部材が保持するトナー量が減少することがあることがわかった。その結果、供給部材による現像剤担持体へのトナー供給量が不足して、ベタ画像中に白抜けが生ずる場合があった。
【００１５】
この現象は、供給部材の表層の材質として弾性変形可能な発泡体（多孔質部材）を使用する場合に、より顕著に発生する。すなわち、このような供給部材は、現像剤担持体とのニップ部を通過した瞬間に、現像剤担持体との圧接状態から解放される。この時、供給部材は、供給部材の回転方向においてニップ部の下流側に存在するトナーをその内部に吸い込むことが可能である。これは、発泡体が圧縮変形状態から解放される時に表面のセルが開く作用があり、この時に空気を吸い込む特性があるためである。しかし、供給部材の回転速度を上昇させていくと、現像剤担持体との圧接状態からの解放時における供給部材からのトナーの吹き出し速度が上昇する。そのため、供給部材は、ニップ部の下流側に存在するトナーを風圧でまき散らしてしまい、周囲のトナーを安定して吸い込むことが困難となり、内部に保持するトナー量が減少してしまう。その結果、供給部材による現像剤担持体へのトナー供給量が低下し、ベタ画像濃度が低下してしまうものと考えられる。
【００１６】
したがって、本発明の目的は、供給部材よりも下方に現像剤の収容部が配置された構成において、供給部材から現像剤担持体に安定して現像剤を供給することのできる現像装置、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】
【００１７】
上記目的は本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、画像形成装置に用いられる現像装置であって、現像剤を担持して回転し、潜像を現像剤によって現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体と当接してニップ部を形成し、回転して前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材と、前記供給部材よりも下方に配置され、現像剤を収容する収容部と、前記収容部に設けられ、前記収容部に収容された現像剤を前記供給部材に向けて搬送する搬送部材と、前記供給部材の回転方向において前記ニップ部の下流側に設けられ、現像剤を前記ニップ部に向けて移動させる回転可能な回転部材と、前記供給部材に供給される現像剤が貯留される貯留部と、を有し、前記供給部材は、前記ニップ部においてその表面が下方に向けて移動するように回転し、前記回転部材は、前記供給部材に対向して、前記ニップ部の下方に設けられた前記貯留部に配置されることを特徴とする現像装置である。
【００１８】
本発明の他の態様によると、潜像が形成される像担持体と、上記本発明の現像装置と、を有し、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジが提供される。
【００１９】
本発明の他の態様によると、潜像が形成される像担持体と、上記本発明の現像装置と、を有し、記録材に画像を形成する画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、供給部材よりも下方に現像剤の収容部が配置された構成において、供給部材から現像剤担持体に安定して現像剤を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態（実施例１）の画像形成装置の概略断面図である。
【図２】第１の実施形態（実施例１）のプロセスカートリッジの概略断面図である。
【図３】第１の実施形態（実施例１）の現像装置の拡大断面図である。
【図４】比較例１の現像装置の拡大断面図である。
【図５】比較例１における供給部材の回転速度とトナー保持量との関係を示すグラフ図である。
【図６】第２の実施形態（実施例２）の現像装置の拡大断面図である。
【図７】比較例２の現像装置の拡大断面図である。
【図８】第３の実施形態（実施例３）の現像装置の拡大断面図である。
【図９】比較例３の現像装置の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２３】
［第１の実施形態］
１．画像形成装置の全体構成
先ず、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施形態の画像形成装置１００は、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザープリンタである。画像形成装置１００は、画像情報に従って、記録材（例えば、記録用紙、プラスチックシート、布など）にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置１００の装置本体１００Ａに接続された画像読み取り装置、或いは装置本体１００Ａに通信可能に接続されたパーンナルコンピュータなどのホスト機器から、装置本体１００Ａに入力される。
【００２４】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施形態では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、重力方向と交差する方向に一列に配置されている。
【００２５】
なお、本実施形態では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、当該要素について総括的に説明する。
【００２６】
本実施形態では、画像形成装置１００は、複数の像担持体として、重力方向と交差する方向に並設された４個のドラム型の感光体（電子写真感光体）、すなわち、感光体ドラム１を有する。感光体ドラム１は、図示しない駆動手段（駆動源）としての駆動モータにより図中矢印Ａ方向（時計回り）に回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１の表面を均―に帯電する帯電手段としての帯電ローラ２、画像情報に基づきレーザーを照射して感光体ドラム１上に静電潜像（静電像）を形成する露光手段としてのスキャナユニット（露光装置）３が配置されている。本実施形態では、スキャナユニット３は、各色用の感光体ドラム１に各色に対応する画像情報に基づきレーザーを照射できる１つのユニットとして構成されている。また、感光体ドラム１の周囲には、静電潜像をトナー像として現像する現像手段としての現像ユニット（現像装置）４、転写後の感光体ドラム１の表面に残ったトナー（転写残トナー）を除去するクリーニング手段としてのクリーニング部材６が配置されている。更に、４個の感光体ドラム１に対向して、感光体ドラム１上のトナー像を記録材１２に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト５が配置されている。
【００２７】
なお、本実施形態では、現像ユニット４は、現像剤として非磁性一成分現像剤であるトナーを用いる。また、本実施形態では、現像ユニット４は、現像剤担持体としての現像ローラ（後述）を感光体ドラム１に対して接触させて反転現像を行うものである。すなわち、本実施形態では、現像ユニット４は、感光体ドラム１の帯電極性と同極性（本実施形態では負極性）に帯電したトナーを、感光体ドラム１上の露光により電荷が減衰した部分（画像部、露光部）に付着させることで静電潜像を現像する。
【００２８】
本実施形態では、感光体ドラム１と、感光体ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像ユニット４及びクリーニング部材６とは、一体的にカートリッジ化（一体化）されて、プロセスカートリッジ７を形成している。プロセスカートリッジ７は、装置本体１００Ａに設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、画像形成装置１００に着脱可能となっている。本実施形態では、各色用のプロセスカートリッジ７は、全て同一形状を有しており、各色用のプロセスカートリッジ７内には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブランク（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。
【００２９】
中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト５は、全ての感光体ドラム１に当接し、図中矢印Ｂ方向（反時計回り）に循環移動（回転）する。中間転写ベルト５は、複数の支持部材として、駆動ローラ５１、二次転写対向ローラ５２、従動ローラ５３に掛け渡されている。中間転写ベルト５の内周面（裏面）側には、各感光体ドラム１に対向するように、一次転写手段としての、４個の一次転写ローラ８が並設されている。一次転写ローラ８は、中間転写ベルト５を感光体ドラム１に向けて押圧し、中間転写ベルト５と感光体ドラム１とが当接する一次転写部Ｎ１を形成する。そして、一次転写ローラ８に、図示しない一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源（高圧電源回路）から、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）とは逆極性のＤＣバイアス（直流電圧）が印加される。これによって、感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト５上に転写（一次転写）される。また、中間転写ベルト５の外周面（表面）側において二次転写対向ローラ５２に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ９が配置されている。二次転写ローラ９は、中間転写ベルト５を介して二次転写対向ローラ５２に圧接し、中間転写ベルト５と二次転写ローラ９とが当接する二次転写部Ｎ２を形成する。そして、二次転写ローラ９に、図示しない二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源（高圧電源回路）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のＤＣバイアス（直流電圧）が印加される。これによって、中間転写ベルト５上のトナー像が記録材１２に転写（二次転写）される。
【００３０】
更に説明すれば、画像形成時には、先ず、感光体ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電される。次いで、スキャナユニット３から発された画像情報に応じたレーザー光によって、帯電した感光体ドラム１の表面が走査露光され、感光体ドラム１上に画像情報に従った静電潜像が形成される。次いで、感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、現像ユニット４によってトナー像（現像剤像）として現像される。感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ８の作用によって中間転写ベルト５上に転写（一次転写）される。例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて行われ、中間転写ベルト５上に各色のトナー像が順次重ね合わせて転写される。
【００３１】
一方、中間転写ベルト５上のトナー像の移動と同期が取られて記録材１２が二次転写部Ｎ２へと搬送される。中間転写ベルト５上のトナー像は、記録材１２を介して中間転写ベルト５に当接している二次転写ローラ９の作用によって、記録材１２上に転写（二次転写）される。
【００３２】
トナー像が転写された記録材１２は、定着手段としての定着装置１０に搬送される。記録材１２は、定着装置１０において熱及び圧力が加えられることで、その上にトナー像が定着される。
【００３３】
また、一次転写工程後に感光体ドラム１上に残留したトナー（一次転写残トナー）は、クリーニング部材６によって感光体ドラム１上から除去（清掃）されて回収される。また、二次転写工程後に中間転写ベルト５上に残留したトナー（二次転写残トナー）は、中間転写ベルトクリーニング装置１１によって中間転写ベルト５上から除去（清掃）されて回収される。
【００３４】
本実施形態では、各色用のプロセスカートリッジ７、各色用の露光を行うスキャナユニット３、各色用の一次転写ローラ８などによって、各色用の画像形成部Ｓが構成される。
【００３５】
なお、画像形成装置１００は、所望の１つの画像形成部のみを用いて、又は、幾つか（全てではない）の画像形成部のみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。
【００３６】
２．プロセスカートリッジの全体構成
次に、本実施形態の画像形成装置１００に装着されるプロセスカートリッジ７の全体構成について説明する。本実施形態では、収容しているトナーの種類（色）を除いて、各色用のプロセスカートリッジ７の構成及び動作は実質的に同一である。
【００３７】
図２は、感光体ドラム１の長手方向（回転軸線方向）に沿って見た、本実施形態のプロセスカートリッジ７の概略断面（主断面）図である。図２は、プロセスカートリッジ７を、装置本体１００Ａに装着されて用いられている状態での姿勢で示している。以下でプロセスカートリッジ７の各部材の位置関係や方向などについて記載する場合は、この姿勢における位置関係や方向などを示している。なお、上方、下方とは、重力方向（鉛直方向）における上方、下方を指すが、真上、真下のみを意味するものではなく、それぞれ基準とする要素又は位置を通る水平方向よりも上側、下側も含むものである。
【００３８】
プロセスカートリッジ７は、感光体ドラム１などを備えた感光体ユニット１３と、現像ローラ１７などを備えた現像ユニット４と、が一体化されて構成される。
【００３９】
感光体ユニット１３は、感光体ユニット１３内の各要素を支持する枠体としてのクリーニング枠体１４を有する。クリーニング枠体１４には、感光体ドラム１が図示しない軸受を介して回転可能に取り付けられている。感光体ドラム１は、装置本体１００Ａに設けられた駆動モータの駆動力が感光体ユニット１３に伝達されることで、画像形成動作に応じて図中矢印Ａ方向（時計回り）に回転駆動される。本実施形態では、画像形成プロセスの中心となる感光体ドラム１は、アルミニウム製シリンダの外周面に、機能性膜である下引き層、キャリア発生層、キャリア移送層を順にコーティングした有機感光体ドラムである。また、感光体ユニット１３には、感光体ドラム１の表面（外周面）に接触するように、クリーニング部材６と、帯電ローラ２と、が配置されている。クリーニング部材６によって感光体ドラム１の表面から除去された転写残トナーは、クリーニング枠体１４で形成された廃トナー室１４ａ内に落下し、収容される。帯電ローラ２は、導電性ゴムのローラ部を感光体ドラム１に加圧接触させて配置されており、感光体ドラム１の回転に伴って従動して回転する。
【００４０】
ここで、帯電工程時に帯電ローラ２の芯金には所定の直流電圧が印加され、これにより感光体ドラム１の表面には、一様な暗部電位（Ｖｄ）が形成される。スキャナユニット３から画像データに対応して発光されるレーザー光のスポットパターンは、感光体ドラム１を露光する。感光体ドラム１の露光された部位は、キャリア発生層からのキャリアにより表面の電荷が消失し、電位の絶対値が低下する。その結果、露光部位は所定の明部電位（Ｖｌ）、未露光部位は所定の暗部電位（Ｖｄ）となり、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。本実施形態では、Ｖｄ＝−５００Ｖ、Ｖｌ＝−１００Ｖとした。
【００４１】
一方、現像ユニット４は、現像ユニット４内の各要素を支持する枠体としての現像枠体１６を有する。本実施形態では、現像枠体１６内は、現像枠体１６の一部で構成された仕切り部材（隔壁）３０によって、現像室１５と、収容室１８と、に区画されている。現像室１５には、トナー８０を担持して感光体ドラム１との対向部へと搬送する現像剤担持体としての現像ローラ１７と、現像ローラ１７にトナー８０を供給する供給部材としての供給ローラ２０と、が配置されている。また、現像室１５には、規制部材としての現像ブレード２１と、詳しくは後述する保持補助部材８８と、が配置されている。収容室１８は、現像室１５よりも下方、すなわち供給ローラ２０よりも下方に配置された、現像室１５へと搬送するトナー８０を収容する収容部１８ａが内部に形成されている。仕切り部材３０には、現像室１５と収容室１８とを連通させ、収容室１８から現像室１５へと搬送されるトナー、また現像室１５から収容室１８へと戻されるトナーの通過を許す開口部３０ａが形成されている。また、収容室１８内には、搬送部材（攪拌搬送部材）２２が配置されている。
【００４２】
供給ローラ２０は、現像ローラ１７に当接して、現像ローラ１７との間にニップ部Ｎ（現像ローラ１７と供給ローラ２０とでトナーを挟む部分）を形成する。本実施形態では、供給ローラ２０と現像ローラ１７とは、ニップ部Ｎにおいて各々の表面が同方向に、かつ、上方から下方に向けて移動するように、それぞれ回転駆動される。すなわち、供給ローラ２０は図中矢印Ｅ方向（時計回り）に、現像ローラ１７は図中矢印Ｄ方向（反時計回り）に回転駆動される。
【００４３】
現像ローラ１７は、導電性の芯金１７ａの外周に、弾性層として導電性ゴム層１７ｂをロール状に形成した、外径１８ｍｍの導電性ゴムローラである。また、供給ローラ２０は、導電性の芯金２０ａの外周に、弾性層として発泡体層２０ｂをロール状に形成した、外径１８ｍｍの弾性スポンジローラである。つまり、供給ローラ２０は、表面に発泡体（多孔質部材）を備える。供給ローラ２０と現像ローラ１７とは、所定の侵入量を持って接触している。すなわち、本実施形態では、図３に示すように、供給ローラ２０が現像ローラ１７により凹状とされる。その凹み量△Ｅを上記侵入量とする。
【００４４】
供給ローラ２０と現像ローラ１７とは、ニップ部Ｎにおいて互いに同方向に周速差を持って回転し、この動作により供給ローラ２０による現像ローラ１７へのトナーの供給が行われる。その際、供給ローラ２０と現像ローラ１７との電位差を調整することにより、現像ローラ１７へのトナー供給量を調整することができる。本実施形態では、供給ローラ２０の回転速度（単位時間当たりの回転数）は、現像ローラ１７の回転速度よりも高い。一例として、供給ローラ２０の回転速度を２００ｒｐｍ（１分間当たりの回転数）、現像ローラ１７の回転速度を１００ｒｐｍに設定することができる。また、本実施形態では、図示しない供給バイアス印加手段としての供給バイアス電源（高圧電源回路）から、供給ローラ２０に対して、現像ローラ１７と同電位となるよう、ＤＣバイアス（直流電圧）が印加される。
【００４５】
本実施形態では、現像ローラ１７と供給ローラ２０とは共に外径が１８ｍｍであり、供給ローラ２０の現像ローラ１７への侵入量（上記凹み量）△Ｅは１．０ｍｍに設定した。また、供給ローラ２０と現像ローラ１７とは、それぞれの回転中心の高さが同じになるように配置されている。
【００４６】
収容室１８内には、搬送部材２２が設けられている。搬送部材２２は、回転することによって、収容室１８内に収納されたトナーを攪拌すると共に、供給ローラ２０の上方に向けて図中矢印Ｇ方向にトナーを搬送するためのものである。本実施形態では、搬送部材２２の回転速度は、現像ローラ２０の回転速度よりも低い。一例として、搬送部材２２の回転速度を３０ｒｐｍに設定することができる。
【００４７】
搬送部材２２は、トナーを搬送するための搬送部としての可撓性を有するシート部２２ａと、シート部が取り付けられると共に回転駆動力を受けるための搬送支持軸（回転軸）２２ｂと、を有している。搬送支持軸２２ｂは、感光体ドラム１、現像ローラ１７及び供給ローラ２０の回転軸線方向と略平行に、収納室１８の長手方向の全域にわたって配置されている。シート部２２ａは、搬送支持軸２２ｂの回転軸線方向の略全域にわたって延在する連続したシート（板状部材）である。そして、シート部２２ａは、搬送支持軸２２ｂの回転軸線方向と略直交する方向（回転半径方向）の一端部において搬送支持軸２２ｂに取り付けられている。搬送部材２２は、その回転軸線方向の両端部において、収納室１８を形成する現像枠体１６に回転可能に支持されており、装置本体１００Ａに設けられた駆動モータにより図示矢印Ｍ方向（時計方向）に回転駆動される。本実施形態では、シート部２２ａの材質はポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、シート部２２ａの厚さは３００μｍである。なお、シート部２２ａに用いる材料や厚さは、本実施形態のものに限定されるものではない。例えば、適宜の厚さのポリエステルフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム、ポリカーボネートフィルムなど、シート部２２ａが弾性変形可能であれば使用可能である。
【００４８】
現像ブレード２１は、現像ローラ１７の下方に配置され、現像ローラ１７に対してカウンター方向（自由端が現像ローラ１７の回転方向上流を向く方向）に当接している。現像ブレード２１は、供給ローラ２０によって現像ローラ１７に供給されたトナーのコート量（層厚）の規制、及びトナーへの電荷の付与を行う。本実施形態では、現像ブレード２１として、厚さ０．１ｍｍの板バネ状のＳＵＳ製の薄板を用いた。この現像ブレード２１は、薄板のバネ弾性を利用して当接圧力を形成し、トナー及び現像ローラ１７に対し面で接触する。なお、現像ブレード２１としては、本実施形態のものに限らず、例えばリン青銅やアルミニウムなどの金属製の薄板などを用いてもよい。また、現像ブレード２１としては、その表面にポリアミドエラストマーやウレタンゴムやウレタン樹脂などの薄膜を被覆したものを用いてもよい。
【００４９】
トナーは、現像ブレード２１と現像ローラ１７との摺擦により、摩擦帯電されて電荷を付与されると共に、その層厚が規制される。また、本実施形態では、現像ブレード２１には、図示いないブレードバイアス印加手段としてのブレードバイアス電源（高圧電源回路）から、所定のＤＣバイアス（直流電圧）が印加される。これにより、現像ローラ１７上のトナーコートの安定化が図られている。本実施形態では、ブレードバイアスとしてＶ＝−５００Ｖを印加した。
【００５０】
また、現像ローラ１７と感光体ドラム１とは、対向部（接触部）において各々の表面が同方向（本実施形態では下方から上方に向かう方向）に移動するように、それぞれ回転駆動される。なお、本実施形態では、現像ローラ１７は感光体ドラム１に接触して配置されているが、現像ローラ１７は感光体ドラム１に対して所定間隔を開けて近接して配置されてもよい。そして、本実施形態では、現像ローラ１７には、図示しない現像バイアス印加手段としての現像バイアス電源（高圧電源回路）から、ＤＣバイアス（直流電圧）が印加される。これにより、摩擦帯電によりマイナスに帯電したトナーが、現像ローラ１７が感光体ドラム１に接触する現像部において、現像ローラ１７と感光体ドラム１上の明部電位部との電位差で該明部電位部にのみ転移する。本実施形態では、現像ローラ１７に対してＶ＝−３００Ｖを印加することにより、感光体ドラム１上の明部電位部との電位差ΔＶ＝２００Ｖを形成し、トナーを該明部電位部に付着させてトナー像を形成した。
【００５１】
ここで、供給ローラ２０の発泡体層２０ｂについて更に説明する。供給ローラ２０は、導電性支持体（芯金）２０ａと、導電性支持体２０ａに支持される発泡体層２０ｂと、を備える。本実施形態では、導電性支持体２０ａの外径は５ｍｍである。また、本実施形態では、導電性支持体２０ａの周囲に形成された発泡体層２０ｂは、気泡同士がつながっている連続気泡体（連泡）を有する発泡ウレタン層で構成されている。表層のウレタンに連続気泡を有するものとすることで、供給ローラ２０の内部にトナーが多量に進入可能となる。また、本実施形態では、供給ローラ２０の電気抵抗は１×１０９（Ω）である。供給ローラ２０の電気抵抗の測定方法次のとおりである。供給ローラ２０を、直径３０ｍｍのアルミスリーブに対し侵入量が１．５ｍｍとなるように当接させる。このアルミスリーブを回転させることにより、供給ローラ２を３０ｒｐｍでアルミスリーブに対して従動回転させる。そして、アルミスリーブに−５０Ｖの直流電圧を印加する。その際、アース側に１０ｋΩの抵抗素子を設け、その両端の電圧を測定することで電流を算出し、供給ローラ２０の電気抵抗を算出する。また、供給ローラ２０の表面セル径は５０μｍ〜１０００μｍ程度が好ましい。ここで、セル径とは、任意断面の発泡セルの平均径をいい、まず任意断面の拡大画像から最大である発泡セルの面積を測定し、この面積から真円相当径を換算し最大セル径を得る。そしてこの最大セル径の１／２以下である発泡セルをノイズとして削除した後、残りの個々のセル面積から同様に換算した個々のセル径の平均値のことを指す。
【００５２】
３．トナーの流れ
次に、図２及び図３を参照して、現像室１５内のトナーの流れについて説明する。図３は、現像室１５内を拡大して示す概略断面図であり、搬送部材２２により収容室１８から供給ローラ２０に向けて搬送されたトナー８０の動きを示している。
【００５３】
収容室１８に収容されたトナーは、搬送部材２２によって図中矢印Ｇで示す飛跡で跳ね上げられる。そのトナーの大部分は、現像室１５の内部において、供給ローラ２０の上方、並びに、現像ローラ１７及び供給ローラ２０の上方（すなわち、ニップ部Ｎの上方）の領域（空間）である第１の貯留部１５ａに供給される。第１の貯留部１５ａに供給されたトナーは、供給ローラ２０の図中矢印Ｅ方向の回転によって、現像ローラ１７と供給ローラ２０との間のニップ部Ｎの直前まで搬送される。供給ローラ２０は現像ローラ１７とのニップ部Ｎの直前において圧縮変形し、その変形によって供給ローラ２０の表面及び内部に留まっていたトナーが図中矢印Ｕ方向に吐き出される。この吐き出されたトナーは、現像室１５の内部の現像ローラ１７及び供給ローラ２０の上方（すなわち、ニップ部Ｎの上方）の領域（空間）である第１の貯留部１５ａに収容（貯留）される。第１の貯留部１５ａに溜められたトナーの一部は、現像ローラ１７及び供給ローラ２０の回転によって、ニップ部Ｎに突入する。ニップ部Ｎに突入したトナーは、現像ローラ１７と供給ローラ２０との摺擦によって電荷が与えられる。電荷を持ったトナーはニップ部Ｎを通過した後に、その電荷によって現像ローラ１７に静電吸着する。このようにして、供給ローラ２０から現像ローラ１７へとトナーが供給される。そして、現像ローラ１７に供給されたトナーの一部は、現像ブレード２１によってその層厚が規制されると共に摩擦帯電される。これにより、現像ローラ１７上に所望の層厚のトナーコートが形成される。
【００５４】
また、現像ブレード２１により規制されて現像ローラ１７に担持されなくなったトナーは、重力によって落下する。そして、このトナーは、現像室１５の内部の現像ローラ１７及び供給ローラ２０の下方（すなわち、ニップ部Ｎの下方）の領域（空間）である第２の貯留部１５ｂに収容（貯留）される。供給ローラ２０は、ニップ部Ｎを通過した瞬間に、現像ローラ１７との圧接状態から解放される。この時、供給ローラ２０は、その表層に発泡体層２０ｂを有するため、第２の貯留部１５ｂ内に存在するトナーをその内部に吸い込むことが可能である。供給ローラ２０に保持されたトナーは、供給ローラ２０の回転方向においてニップ部Ｎの上流側に搬送され、上述のようにして第１の貯留部１５ａに収容（貯留）される。なお、第２の貯留部１５ｂ内のトナーの一部は、供給ローラ２０の回転によって現像室１５と収容室１８との間を隔てている仕切り部材３０に設けられた開口部３０ａの方向へと搬送される。そして、開口部３０ａを通って収容室１８へと戻される。
【００５５】
ここで、図４は、特許文献１に記載される従来の構成（後述する比較例１）における現像室１５内のトナーの流れを示す概略断面図である。図４に示す構成は、詳しくは後述する保持補助部材８８が設けられていない点が本実施形態の構成と異なる。本発明者らの検討により、図４に示す従来の構成では、供給ローラ２０の回転速度を上昇させていくと、供給ローラ２０が安定してトナーを吸い込み、保持することが困難になることがあることがわかった。
【００５６】
図５は、図４に示す構成における、供給ローラ２０の回転速度と供給ローラ２０のトナー保持量との関係を示す。図５に示すように、図４に示す構成では、供給ローラ２０の回転速度の上昇に伴い、供給ローラ２０が保持できるトナー量が減少していく傾向がある。これは、次のような理由によるものと考えられる。すなわち、供給ローラ２０の回転速度の上昇に伴い、現像室１５の第２の貯留部１５ｂ内における図４の矢印Ｆ方向（ニップ部Ｎから下方に向かう方向）への風速が無視できなくなる。供給ローラ２０の現像ローラ１７との圧接状態からの解放時における供給ローラ２０からのトナーの吹き出しなどによるものと考えられる。これにより、供給ローラ２０の回転方向においてニップ部Ｎの下流側に存在するトナーが、上記矢印Ｆ方向へまき散らされるようになり、供給ローラ２０が安定して周囲のトナーを吸い込むことが困難となる。
【００５７】
この現象に対しては、収容部からトナーを汲み上げる搬送部材の回転速度を上げたり、搬送部材の搬送部（シートなど）の数を増やしたりして、供給部材の近傍へのトナー供給量を増やすことが考えられる。しかし、その場合、現像装置の駆動トルクが上昇する方向となり、装置本体にトルクの高い性能の駆動モータが必要となるなど、画像形成装置の消費電力の増加などにつながる。
【００５８】
そこで、本実施形態では、図３に示すように、現像室１５の内部の現像ローラ１７及び供給ローラ２０の下方（すなわち、ニップ部Ｎの下方）の領域（空間）である第２の貯留部１５ｂ内に、回転可能な回転部材である保持補助部材８８を配置する。つまり、本実施形態では、現像室１５の内部において、供給ローラ２０の回転方向においてニップ部Ｎの下流側に、第２の貯留部内のトナーをニップ部Ｎに向けて移動させる保持補助部材８８を配置する。
【００５９】
本実施形態では、保持補助部材８８は、回転軸（支持体）８８ａと、回転軸８８ａに取り付けられ回転軸８８ａを中心として回転する可撓性を有するシート部材８８ｂと、を有して構成される。典型的には、回転軸８８ａの回転中心は、供給ローラ２０の回転中心を通る鉛直線と現像ローラ１７の回転中心を通る鉛直線との間に位置し、特に本実施形態ではニップ部Ｎのほぼ真下に位置する。回転軸８８ａは、供給ローラ２０、現像ローラ１７のそれぞれとの間に所定の間隔（距離）を開けて、それぞれに対向して配置されている。回転軸８８ａの回転軸線方向は、供給ローラ２０、現像ローラ１７の回転軸線方向と略平行であり、回転軸８８ａは、供給ローラ２０、現像ローラ１７のそれぞれの回転軸線方向の略全域で供給ローラ２０、現像ローラ１７と対向する。本実施形態では、回転軸８８ａは、外径３ｍｍの円柱形状である。シート部材８８ｂは、回転軸８８ａの回転軸線方向の略全域にわたって延在する連続したシート（板状部材）である。そして、シート部材８８ｂは、回転軸８８ａの回転軸線方向と略直交する方向（回転半径方向）の一端部において回転軸８８ａに取り付けられている。本実施形態では、シート部材８８ｂは、回転軸８８ａの周方向に８枚設けられており、各シート部材８８ｂは隣接するシート部材８８ｂとの間で４５°位相がずらされて配置されている。本実施形態では、シート部材８８ｂの材質はポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、シート部材８８ｂの自由長は３ｍｍ、シート部材８８ｂの厚さは１５０μｍである。本実施形態では、保持補助部材８８は、その回転時及び停止時において、シート部材８８ｂが供給ローラ２０及び現像ローラ１７に接触しないように配置されている。
【００６０】
保持補助部材８８は、回転軸８８ａに駆動力が伝達されることで、図中矢印Ｈ方向（時計回り）に回転駆動される。つまり、本実施形態では、保持補助部材８８の回転方向は、供給ローラ２０の回転方向に対しカウンター方向であり、保持補助部材８８と供給ローラ２０とは対向部において各々が逆方向に移動するように回転する。また、本実施形態では、保持補助部材８８の回転速度は、供給ローラ２０の回転速度と略等速に設定されている。
【００６１】
保持補助部材８８の回転軸８８ａは、現像ユニット４の駆動ギア（図示せず）と連結されており、装置本体１００Ａに設けられた駆動モータにより回転駆動される。ここで、本実施形態では、現像ユニット４への駆動入力は１つであり、現像ローラ１７、供給ローラ２０、搬送部材２２及び保持補助部材８８は、ギア（図示せず）で連結されており、画像形成時などには同期して回転駆動される。これにより、供給ローラ２０の回転駆動中に搬送部材２２がトナーを供給し、現像室１５と収容室１８とのトナー循環を促進することができる。また、供給ローラ２０の回転駆動中に保持補助部材８８が回転して、供給ローラ２０によるトナーの保持を補助することができる。
【００６２】
このように、保持補助部材８８を供給ローラ２０の回転方向におけるニップ部Ｎの下流側に配置することで、図中矢印Ｆで示すトナーの流れの方向を変更し、供給ローラ２０によるトナーの吸い込みを促進することができる。これにより、供給ローラ２０の回転速度が上昇しても、供給ローラ２０のトナー保持量が低下するのを抑制して、結果的に供給ローラ２０によるニップ部Ｎへのトナーの供給を安定して行うことが可能となる。つまり、前述のように、画像形成速度の高速化に対応するなどのために、供給ローラ２０の回転速度を上昇させることがある。この場合、供給ローラ２０の回転方向においてニップ部Ｎの下流側における供給ローラ２０から吹き出す風圧の増加により、供給ローラ２０のトナー保持量が低下して、現像ローラ１７へのトナー供給量が低下しやすい状況になる。このような状況においても、供給ローラ２０の回転方向においてニップ部Ｎの下流側に保持補助部材８８を配置することで、収容部１８ａから供給ローラ２０の近傍に汲み上げられたトナーを効率的に供給ローラ２０に保持させることができる。したがって、本実施形態によれば、収容部１８ａからのトナーの汲み上げなどのための消費電力の上昇を抑えつつ、簡易な構成で、安定して、供給ローラ２０によりニップ部Ｎにトナーを供給することができる。
【００６３】
なお、本実施形態の構成では、シート部材８８ｂの厚みは、１００μｍ〜２５０μｍが好適であったが、これに限定されるものではない。ニップ部Ｎから吹き出されるトナーの圧力に十分に耐えることができ、供給ローラ２０によるトナーの保持を十分に補助することが可能であればよい。また、本実施形態の構成では、保持補助部材８８の回転方向を供給ローラ２０の回転方向に対しカウンター方向とすることが好適であったが、保持補助部材８８の回転速度や回転方向も、本実施形態のものに限定されるものではない。供給ローラ２０の回転方向におけるニップ部Ｎの下流側の、供給ローラ２０によるトナーの吸い込みが行われる領域（ニップ部Ｎの出口近傍の部分）に安定してトナーを搬送できるように、保持補助部材８８の構成などに応じて適宜設定することが可能である。
【００６４】
また、本実施形態では、保持補助部材８８として回転軸にシートを取り付けた構成のものを使用したが、これに限定されるのもではない。例えば、保持補助部材８８として、供給ローラ２０と同様の、表面に発泡体（多孔質部材）を有する回転可能なローラを用いてもよい。
【００６５】
４．評価実験
次に、本実施形態の効果を確認するために、本実施形態に従う上記構成の実施例１、及び下記の構成の比較例１について、下記の実験を行った。
【００６６】
＜比較例１＞
図４は、比較例１の現像ユニット４における現像室１５内を拡大して示す概略断面図である。比較例１では、現像ユニット４に保持補助部材８８が設けられていない。保持補助部材８８が設けられていないことを除いて、比較例１の現像ユニット４、プロセスカートリッジ７及び画像形成装置１００の構成及び動作は、実施例１と同じである。なお、比較例１についても、実施例１のものと同一又は対応する機能、構成を有する要素には同一符号を付している。
【００６７】
＜実験内容＞
ベタ画像の濃度安定性の評価として、高印字プリント（ベタ画像）を連続して行った際の画像濃度低下量を測定した。評価は、画像形成装置１００を低温低湿条件の環境下（温度１５．０℃、湿度１０％Ｒｈ）に１日放置して当該環境になじませた後、画像比率５％の横線の画像を連続的に１０００枚印字した後に行った。具体的には、評価画像としてベタ画像を連続１０枚出力し、１０枚目のベタ画像の搬送方向の先端と後端の濃度差をＸ−Ｒｉｔｅ製ｓｐｅｃｔｏｒｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ  ５００を用いて測定し、下記の基準で評価した。なお、１０００枚の印字及び評価画像の出力は単色（黒）で行った。また、画像形成装置１００のプロセススピードを変更して同様の実験を行った。プロセススピードは３３０ｍｍ／ｓｅｃ、２５０ｍｍ／ｓｅｃ、２００ｍｍ／ｓｅｃ、１００ｍｍ／ｓｅｃの４水準に変更した。
【００６８】
ここで、画像形成装置１００のプロセススピードは、感光体ドラム１の周速度で代表される。本実施形態の構成では、感光体ドラム１の周速度と現像ローラ１７の周速度とは略等速である。そして、プロセススピードによらず、現像ローラ１７の回転速度と供給ローラ２０の回転速度との比（本実施形態では供給ローラ２０の回転速度は現像ローラ１７の回転速度の２倍）は一定となるように設定した。また、プロセススピードによらず、供給ローラ２０の回転速度と保持補助部材８８の回転速度とは略等速になるように設定した。
【００６９】
○：ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．１未満
△：ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．１〜０．３未満
×：ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．３以上
【００７０】
＜実験結果＞
各例の評価結果を後掲表１に示す。
【００７１】
比較例１では、プロセススピードが上昇するにつれてベタ画像の濃度安定性が低下した。これは、プロセススピードの上昇に伴って供給ローラ２０の回転方向においてニップ部Ｎの下流側での供給ローラ２０のトナー保持量が低下したたであると考えられる。
【００７２】
これに対し、実施例１では、プロセススピードによらず安定したベタ画像を出力することが可能であった。これは、保持補助部材８８を配置したことにより、プロセススピードが上昇しても供給ローラ２０のトナー保持量の低下が生じなかったためであると考えられる。
【００７３】
このように、本実施形態によれば、供給ローラ２０の回転方向においてニップ部Ｎの下流側、すなわち、供給ローラ２０によるトナーの吸い込みが行われる領域の近傍に保持補助部材８８を配置する。そして、供給ローラ２０の回転方向におけるニップ部Ｎの下流側の供給ローラ２０によるトナーの吸い込みが行われる領域に安定してトナーを搬送する。これにより、供給ローラ２０の回転速度が上昇しても、供給ローラ２０のトナー保持量が低下するのを抑制して、結果的に供給ローラ２０によるニップ部Ｎへのトナーの供給を安定して行うことが可能となる。
【００７４】
以上のように、本実施形態によれば、供給ローラ２０よりも下方にトナーの収容部１８ａが配置された構成において、供給ローラ２０から現像ローラ１７に安定して現像剤を供給することができる。
【００７５】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態の現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置の基本的な構成及び動作は、第１の実施形態のものと同じである。したがって、本実施形態において第１の実施形態のものと同一又は対応する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００７６】
１．本実施形態の構成
図６は、本実施形態の現像ユニット４における現像室１５内を拡大して示す概略断面図である。本実施形態では、供給ローラ２０と現像ローラ１７とは、ニップ部Ｎにおいて各々の表面が逆方向に移動するように、それぞれ回転駆動される。本実施形態では、供給ローラ２０はニップ部Ｎにおいてその表面が下方から上方に向けて移動するように回転駆動され（矢印Ｊ方向）、現像ローラ１７はニップ部Ｎにおいてその表面が上方から下方に向けて移動するように回転駆動される（矢印Ｄ方向）。つまり、現像ローラ１７の回転方向は第１の実施形態と同じであるが、供給ローラ２０の回転方向が第１の実施形態と異なる。
【００７７】
また、本実施形態では、現像室１５の内部の現像ローラ１７及び供給ローラ２０の下方（すなわち、ニップ部Ｎの下方）の領域（空間）である第２の貯留部１５ｂ内に、攪拌部材２５が配置されている。つまり、本実施形態では、現像室１５の内部において、供給ローラ２０の回転方向においてニップ部Ｎの上流側に、第２の貯留部内の現像剤を攪拌する攪拌部材２５が配置されている。攪拌部材２５は、攪拌支持軸２５ａと、攪拌支持軸２５ａに取り付けられた攪拌部２５ａと、を有して構成され、供給ローラ２０に対向して配置されている。攪拌支持軸２５ａは、長手方向の両端部が現像枠体１６に回転可能に支持されていると共に、長手方向の中央部が攪拌支持軸２５ａの回転中心よりも回転半径方向外側に位置するクランク形状を有する。典型的には、攪拌支持軸２５ａの回転中心は、供給ローラ２０の回転中心を通る鉛直線と現像ローラ１７の回転中心を通る鉛直線との間に位置し、特に本実施形態ではニップ部Ｎのほぼ真下に位置する。攪拌部２５ｂは、攪拌支持軸２５ａの回転軸線方向の略全域にわたって延在する連続したシート（板状部材）である。そして、攪拌部２５ｂは、攪拌支持軸２５ａの回転軸線方向と略直交する方向（回転半径方向）の一端部が、攪拌支持軸２５ａの長手方向の中央部（攪拌支持軸２５ａの回転中心に対する偏心位置）に、回動可能に連結されている。これにより、攪拌部２５ｂは、攪拌支持軸２５ａの回転に連動して揺動する。本実施形態では、攪拌支持軸２５ａは、供給ローラ２０の回転方向において、攪拌部２５ｂの下流側に位置する。これによって、供給ローラ２０の回転方向において上流側よりも下流側において、攪拌部２５ｂの動きを大きくすることができる。
【００７８】
また、本実施形態では、現像室１５の内部の現像ローラ１７及び供給ローラ２０の上方（すなわち、ニップ部Ｎの上方）の領域（空間）である第１の貯留部１５ａ内に、保持補助部材８８が配置されている。つまり、本実施形態では、現像室１５の内部において、供給ローラ２０の回転方向においてニップ部Ｎの下流側に、第１の貯留部内のトナーをニップ部Ｎに向けて移動させる保持補助部材８８が配置されている。なお、保持補助部材８８の構成、配置（現像ローラ１７、供給ローラ２０に対する配置関係）、回転方向（供給ローラ２０の回転方向に対する回転方向）、回転速度は第１の実施形態と同じである。
【００７９】
２．トナーの流れ
次に、図６を参照して、本実施形態における現像室１５内のトナーの流れについて説明する。
【００８０】
収容室１８に収容されたトナーは、搬送部材２２によって図中矢印Ｇで示す飛跡で跳ね上げられる。そのトナーの大部分は、現像室１５の内部において、供給ローラ２０の上方、並びに、現像ローラ１７及び供給ローラ２０の上方（すなわち、ニップ部Ｎの上方）の領域（空間）である第１の貯留部１５ａに供給される。本実施形態では、第１の貯留部１５ａは、供給ローラ２０の回転方向においてニップ部Ｎの下流側に位置する。供給ローラ２０は、ニップ部Ｎを通過した瞬間に、現像ローラ１７との圧接状態から解放される。この時、供給ローラ２０は、その表層に発泡体層２０ｂを有するため、第１の貯留部１５ａ内に存在するトナーをその内部に吸い込むことが可能である。
【００８１】
また、本実施形態では、供給ローラ２０は、図中矢印Ｊ方向で示すように、開口部３０ａ（図２参照）との対向部において表面が上方から下方へ移動する方向に回転する。すなわち、供給ローラ２０は、開口部３０ａから現像室１５に供給されたトナーを、仕切り部材３０に沿って下方に向けて取り込むように回転する。これにより供給ローラ２０は、その内部に保持したトナー共に、現像室１５に供給されたトナーを、現像室１５の内部の現像スリーブ１７及び供給ローラ２０の下方（すなわち、ニップ部Ｎの下方）の領域（空間）である第２の貯留部１５ｂに向けて搬送する。第２の貯留部１５ｂには、攪拌部材２５が配置されている。攪拌部材２５の攪拌支持軸２５ａが図中矢印Ｋ方向に回転することで、第２の貯留部１５ｂ内に存在するトナーは、攪拌部材２５の攪拌部２５ｂにより供給ローラ２０へ押し付けられる。これにより、供給ローラ２０へのトナー供給量を増やして、ニップ部Ｎへのトナー供給量を増やすことができる。
【００８２】
供給ローラ２０の回転によりニップ部Ｎに搬送されたトナーは、現像ローラ１７と供給ローラ２０との摺擦によって電荷が与えられる。電荷をもったトナーの一部はその電荷によって現像ローラ１７に静電吸着する。このようにして、供給ローラ２０から現像ローラ１７へとトナーが供給される。そして、現像ローラ１７に供給されたトナーの一部は、現像ブレード２１によってその層厚が規制されると共に摩擦帯電される。これにより、現像ローラ１７上に所望の層厚のトナーコートが形成される。
【００８３】
また、現像ブレード２１により規制されて現像ローラ１７に担持されなくなったトナーは、重力によって落下し、第２の貯留部１５ｂに収容（貯留）される。また、供給ローラ２０は、現像ローラ１７とのニップ部Ｎの直前において圧縮変形し、その変形によって供給ローラ２０の表面及び内部に溜まっていたトナーの一部が吐き出される。この吐き出されたトナーも、第２の貯留部１５ｂに収容（貯留）される。
【００８４】
３．評価実験
次に、本実施形態の効果を確認するために、本実施形態に従う上記構成の実施例２、及び下記の構成の比較例２について、第１の実施形態で説明したものと同様の実験を行った。
【００８５】
＜比較例２＞
図７は、比較例２の現像ユニット４における現像室１５内を拡大して示す概略断面図である。比較例２では、現像ユニット４に保持補助部材８８が設けられていない。保持補助部材８８が設けられていないことを除いて、比較例１の現像ユニット４、プロセスカートリッジ７及び画像形成装置１００の構成及び動作は、実施例２と同じである。なお、比較例２についても、実施例２のものと同一又は対応する機能、構成を有する要素には同一符号を付している。
【００８６】
＜実験内容＞
評価実験の内容は、第１の実施形態で説明したものと同じである。
【００８７】
＜実験結果＞
各例の評価結果を後掲表１に示す。
【００８８】
比較例１では、プロセススピードが上昇するにつれてベタ画像の濃度安定性が低下した。また、比較例２では、プロセススピードが速くなるにつれて、前述の比較例１よりもベタ画像の濃度安定性が低下する傾向があることがわかった。これは、次のような理由によるものと考えられる。つまり、比較例２における第１の貯留部１５ａ内のトナーは、比較例１における第２の貯留部１５ｂ内のトナーよりも、プロセススピードの上昇に伴って図中矢印Ｆ方向（ニップ部Ｎから上方に向かう方向）に散乱されやすくなる。そのため、比較例２では、比較例１よりも供給ローラ２０がトナーを含み難くなるものと考えられる。
【００８９】
これに対し、実施例２では、保持補助部材８８を配置したことにより、実施例１と同様に、プロセススピードによらず安定したベタ画像を出力することが可能であった。
【００９０】
以上のように、本実施形態によれば、供給ローラ２０の回転速度の上昇に伴う供給ローラ２０のトナー保持量の低下が生じやすい構成においても、第１の実施形態と同様に供給ローラ２０から現像ローラ１７に安定して現像剤を供給することができる。
【００９１】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態の現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置の基本的な構成及び動作は、第１、第２の実施形態のものと同じである。したがって、本実施形態において第１、第２の実施形態のものと同一又は対応する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００９２】
１．本実施形態の構成
図８は、本実施形態の現像ユニット４における現像ローラ１７及び供給ローラ２０の近傍を拡大して示す概略断面図である。本実施形態の現像ユニット４は、第２の実施形態の現像ユニット４と概略同様の構成を有するが、以下で説明するように仕切り部材３０、攪拌部材２５が設けられておらず、貯留部材９９が設けられている点が第２の実施形態の現像ユニット４と異なる。
【００９３】
つまり、重力に反して現像剤を現像剤担持体などへ供給する場合において、現像剤担持体の近傍とトナーの収容部との間のトナーの循環性を向上するためには、現像室と収容室との間を隔てる仕切り部材３０を設けない構成が望ましい。特に、供給部材の下方、すなわち供給部材と現像剤担持体とのニップ部の下方で現像室と収容室との間を隔てる仕切り部材は設けない構成が望ましい。換言すれば、現像剤担持体に担持されなくなり現像剤担持体から落下した現像剤が収容部へ移動するのを遮る部材は設けられていない構成が望ましい。
【００９４】
そこで、本実施形態では、現像ユニット４は、第２の実施形態における現像室１５と収容室１８との間を隔てる仕切り部材３０が設けられていない構成とされている。つまり、本実施形態では、現像ユニット４は、現像枠体１６で構成される実質的に一つの容器内の下方にトナーの収容部１８ａが形成される。そして、その収容部１８ａから第２の実施形態と同様にして供給ローラ２０に向けて搬送されたトナーは、第１の貯留部１５ａに貯留される。一方、供給ローラ２０と現像ローラ１７の下方の領域（空間）では、主に現像ブレード２１により規制されて現像ローラ１７から落下したトナーが、仕切り部材によって遮られることなく収容部１８ａへ戻される。このように、本実施形態では、第２の貯留部１５ｂ、及び第２の貯留部１５ｂ内の攪拌部材２５が無い。
【００９５】
一方、本実施形態では、ニップ部Ｎの上方に貯留部材９９が配置されている。特に、本実施形態では、貯留部材９９は、その下端を供給ローラ２０の上端に対向させ、供給ローラ２０との間に所定の間隔（距離）を開けて近接して配置されている。なお、貯留部材９９は、供給ローラ２０に接触させてもよい。また、本実施形態では、貯留部材９９の長手方向（現像ローラ１７、供給ローラ２０の回転軸線方向）の長さは、現像枠体１６の同方向の両端の内壁間の長さ全体にわたる。ただし、貯留部材９９の長手方向の長さは、上記内壁間の長さより短くてもよく、その場合、上記内壁間の中央部を含む範囲に配置することが望ましい。また、貯留部材９９の上端は、現像枠体１６の上部の内壁までは達しておらず、搬送部材２２によって搬送されるトナーが貯留部材９９の上端を超えて、ニップ部Ｎの上方へと供給されることが可能となっている。本実施形態では、貯留部材９９として、プラスチック製の板を用いた。このように、貯留部材９９は、供給ローラ２０の回転方向においてニップ部Ｎの下流側で供給ローラ２０に近接又は接触して配置される。そして、貯留部材９９は、第１の貯留部内のトナーの供給ローラ２０の回転方向への移動の少なくとも一部を遮る。貯留部材９９は、これが設けられていない場合よりも第１の貯留部１５ａに貯留するトナー量を増加させることができる。貯留部材９９の材質や形状は、本実施形態のものに限定されるものではなく、第１の貯留部１５ａにトナーを堆積させることが可能な構成であればよい。
【００９６】
そして、本実施形態では、第２の実施形態と同様に、第１の貯留部１５ａ内に保持補助部材８８が配置されている。なお、保持補助部材８８の構成、回転方向、回転速度は第２の実施形態と同じである。
【００９７】
２．評価実験
次に、本実施形態の効果を確認するために、本実施形態に従う上記構成の実施例３、及び下記の構成の比較例３について、第１の実施形態で説明したものと同様の実験を行った。
【００９８】
＜比較例３＞
図９は、比較例３の現像ユニット４における現像ローラ１７及び供給ローラ２０の近傍を拡大して示す概略断面図である。比較例３では、現像ユニット４に保持補助部材８８が設けられていない。保持補助部材８８が設けられていないことを除いて、比較例３の現像ユニット４、プロセスカートリッジ７及び画像形成装置１００の構成及び動作は、実施例３と同じである。なお、比較例３についても、実施例３のものと同一又は対応する機能、構成を有する要素には同一符号を付している。
【００９９】
＜実験内容＞
評価実験の内容は、第１の実施形態で説明したものと同じである。
【０１００】
＜実験結果＞
各例の評価結果を後掲表１に示す。
【０１０１】
比較例１では、プロセススピードが上昇するにつれてベタ画像の濃度安定性が低下した。また、比較例３では、プロセススピードが速くなるにつれて、前述の比較例１や比較例２よりもベタ画像の濃度安定性が低下する傾向があることがわかった。これは、次のような理由によるものと考えられる。つまり、比較例３における第１の貯留部１５ａ内のトナーは、比較例１における第２の貯留部１５ｂ内のトナーよりも、プロセススピードの上昇に伴って図中矢印Ｆ方向（ニップ部Ｎから上方に向かう方向）に散乱されやすくなる。そのため、比較例３では、比較例１よりも供給ローラ２０がトナーを含み難くなるものと考えられる。また、比較例３では、第２の貯留部１５ｂが無く、供給ローラ２０がトナーに触れる表面積が比較例２と比較して大幅に減少している。そのため、第１の貯留部１５ａでのトナー保持量の低下によるニップ部Ｎへのトナーの搬送量の低下が、比較例２よりも顕著となるものと考えられる。
【０１０２】
これに対し、実施例３では、保持補助部材８８を配置したことにより、実施例１及び実施例２と同様に、プロセススピードによらず安定したベタ画像を出力することが可能であった。
【０１０３】
以上のように、本実施形態によれば、供給ローラ２０の回転速度の上昇に伴う供給ローラ２０のトナー保持量の低下が生じやすい構成においても、第１の実施形態と同様に供給ローラ２０から現像ローラ１７に安定して現像剤を供給することができる。
【０１０４】
【表１】
0006622565.tif 000002
【０１０５】
［その他］
以上、本発明を具体的な実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【０１０６】
上述の実施形態では、カラー画像形成が可能な画像形成装置を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、モノクロ画像形成が可能な画像形成装置であっても同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
また、上述の実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複写機、ファクシミリ装置などの他の画像形成装置、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機などの他の画像形成装置であっても同様の効果を得ることができる。また、記録材担持体を使用し、記録材担持体に担持された記録材に各色のトナー像を順次重ね合わせて転写する画像形成装置であっても同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１          感光体ドラム
４          現像ユニット（現像装置）
７          プロセスカートリッジ
１３        感光体ユニット
１５        現像室
１７        現像ローラ
１８        収容室
２０        供給ローラ
２２        搬送部材
８８        保持補助部材
９９        貯留部材
１００      画像形成装置
【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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