(57)【要約】【課題】両端部においてもトナー入れ替わり性能を確保し、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を提供すること。【解決手段】現像装置は、現像剤収納室と現像剤供給室と現像手段を備える現像部を有する。第１開口部とその下方に配される第２開口部を備え、第１開口部を覆うとともに現像剤収納室と現像剤供給室を仕切る境界壁の現像剤収納室側に位置する過充填防止弁を備える。第１開口部は、境界壁幅方向に複数配列される。過充填防止弁が開いた時、現像剤供給室から現像剤収納室へ通過する現像剤の通過経路の体積に関して、第１開口部のうち境界壁両端縁に形成される端部開口部からの通過経路の体積が、端部開口部の間に形成される中央開口部からの通過経路の体積よりも大きいことを特徴とする現像装置とする。【選択図】図５
2008299023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一成分現像剤が収納される現像剤収納室と、該現像剤収納室から前記現像剤が供給される現像剤供給室と、該現像剤供給室に配置され像担持体上の静電潜像を前記現像剤で現像して可視像とする現像手段とを備える現像部を有する現像装置において、
第１開口部と該第1開口部の下方に配される第２開口部を備えるとともに、前記現像剤収納室と前記現像剤供給室とを仕切る境界壁と、
該境界壁の面のうち前記現像剤収納室側の面に取り付けられるとともに前記第１開口部を覆う過充填防止弁を備え、
前記第１開口部は、前記境界壁幅方向に配列された複数の開口部からなり、
前記過充填防止弁は、前記第１開口部の上縁より上方に位置する固定端と、前記第１開口部の下縁よりも下方に位置する自由端を備え、
該自由端が前記境界壁の面から離間したときに形成される前記現像剤供給室から前記現像剤収納室への現像剤の通過経路の体積に関して、前記第１開口部を構成する複数の開口部のうち前記境界壁両端縁に形成される端部開口部からの通過経路の体積が、前記端部開口部の間に形成される中央開口部からの通過経路の体積よりも大きいことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記端部開口部の上縁から前記固定端までの距離が、前記中央開口部の上縁から前記固定端までの距離よりも長いことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記端部開口部の面積が、前記中央開口部の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項４】
前記端部開口部の高さ寸法が、前記中央開口部の高さ寸法よりも大きいことを特徴とする請求項３記載の現像装置。
【請求項５】
前記端部開口部の幅寸法が、前記中央開口部の幅寸法よりも大きいことを特徴とする請求項３記載の現像装置。
【請求項６】
前記端部開口部の下縁と、前記自由端が前記境界壁に当接した状態における自由端との距離が、前記中央開口部の下縁と前記自由端が前記境界壁に当接した状態における自由端との距離よりも短いことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項７】
前記端部開口部が、前記中央開口部よりも下方に形成されることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、又はファクシミリ装置等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置で用いられる現像装置に関し、特に、一成分現像剤を用いた現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、一成分現像剤（トナー）を用いる現像装置においては、トナー供給ローラ等の供給部材によって、現像剤担持体（例えば、現像ローラ）に供給されたトナーを規制部材（層厚規制部材）によって層厚規制するとともにトナーを荷電させて、現像ローラ上にトナー薄層を形成し、トナー薄層を、感光体ドラム等の像担持体に近接又は接触させて、像担持体上の静電潜像を現像している。
【０００３】
上述のように、現像ローラの表面に層厚規制部材を圧接させて、現像ローラに担持されるトナー薄層を規制するようにすると、粒径の大きなトナーが現像ローラから離脱されて、粒径の小さなトナーが先に現像に使用されるようになってしまう。さらに、現像後現像ローラに残留するトナーを離脱させる際、粒径の大きなトナーが現像ローラから離脱されるようになって、次第に粒径の大きなトナーの割合が増加して画質が低下してしまう。
【０００４】
このため、現像容器を、トナーを収容するトナー収容部とトナーを現像ローラに供給するトナー供給部とに分割して（つまり、２室に分割して）、トナー収納部からトナー供給部にトナーを追加補給して、トナー供給部内において粒径の大きなトナーの割合が増加しないようにすることが行われている。
【０００５】
このような現像装置では、トナー収納部とトナー供給部との境界壁に１つの開口部を形成するとともに、この開口部の開閉を行う開閉部材を境界壁に取り付けて、トナー収容部からトナーをトナー供給部に導く際にのみ開閉部材によって開口部が開口されて、トナー供給部内において粒径の大きなトナーの割合が増加しないようにしている。
【０００６】
ところが、開閉部材によってトナー収納部からトナー供給部に一方向にトナーを供給するようにすると、トナー収納部からトナー供給部に多量のトナーが供給されてしまい、トナー供給部内におけるトナー循環が良好に行われなくなって、トナーがトナー供給部内で滞留してしまうという現象が生じる。このような状態となると、トナー供給ローラの回転負荷が大きくなって、現像ローラにトナーを安定して供給することができなくなるばかりでなく、トナーが十分に帯電されない状態で現像に用いられ、画像かぶり等の画質不良が生じることがある。
【０００７】
このような不具合に対処するため、特許文献１には、開閉部材の上端部を開口部の上部側に固定して、自由端側にトナー供給部側に突出した突起部を設けて、この突起部によってトナー供給部のトナー量が多くなると、開閉部材の開状態を抑止して、トナー収納部からトナー供給部へのトナーの補給を抑止する現像装置が開示されている。
【０００８】
ところが、特許文献１に記載された現像装置においては、突起部とトナー供給ローラとの間に十分なギャップを確保しておかないと、開閉部材が開状態となってトナーがトナー収納部からトナー供給部に供給される際、突起部がトナー供給ローラに当ってしまうばかりでなく、開口部が十分に開かず、トナー補給が良好に行われなくなってしまうという問題が生じる。特に、現像装置自体を小型化しようとする際、突起部（つまり、開閉部材）とトナー供給ローラとの間に十分なギャップを設けることは難しく、小型化することが難しいという問題を有している。
【０００９】
これら問題を回避するため、特許文献２には、トナー収納部とトナー供給部の間に２つの開口部を設け、第２の開口部を介してトナー収納部からトナー供給部へトナーを供給し、トナー供給部内のトナー量に応じて第１の開口部が有している過充填防止弁が第１の開口部を開閉し、トナー収納部へトナーの通過を許すことによって、トナー供給部内のトナー過充填を防止する現像装置が開示されている。この現像装置においては、過充填防止弁がトナー収納部側に配置された弾性部材であるため、供給ローラと過充填防止弁の間にギャップを設ける必要がなく、現像装置自体を小型化することができる。
【特許文献１】特開２００３−２５５６８７号公報
【特許文献２】特開２００６−２６８０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、一般的な原稿では両端部に余白があること、また小サイズ用紙や縦方向通紙の場合があること等から、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。従って、特許文献２に記載された現像装置では、両端部においてトナーが入れ替わりにくく、粒径の偏りや長時間のストレスにおけ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という課題を有している。
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明は、両端部においてもトナー入れ替わり性能を確保し、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を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る本発明は、一成分現像剤が収納される現像剤収納室と、該現像剤収納室から前記現像剤が供給される現像剤供給室と、該現像剤供給室に配置され像担持体上の静電潜像を前記現像剤で現像して可視像とする現像手段とを備える現像部を有する現像装置において、第１開口部と該第1開口部の下方に配される第２開口部を備えるとともに、前記現像剤収納室と前記現像剤供給室とを仕切る境界壁と、該境界壁の面のうち前記現像剤収納室側の面に取り付けられるとともに前記第１開口部を覆う過充填防止弁を備え、前記第１開口部は、前記境界壁幅方向に配列された複数の開口部からなり、前記過充填防止弁は、前記第１開口部の上縁より上方に位置する固定端と、前記第１開口部の下縁よりも下方に位置する自由端を備え、該自由端が前記境界壁の面から離間したときに形成される前記現像剤供給室から前記現像剤収納室への現像剤の通過経路の体積に関して、前記第１開口部を構成する複数の開口部のうち前記境界壁両端縁に形成される端部開口部からの通過経路の体積が、前記端部開口部の間に形成される中央開口部からの通過経路の体積よりも大きいことを特徴とする現像装置に関する。
【００１３】
請求項２に係る本発明は、前記端部開口部の上縁から前記固定端までの距離が、前記中央開口部の上縁から前記固定端までの距離よりも長いことを特徴とする請求項１記載の現像装置に関する。
【００１４】
請求項３に係る本発明は、前記端部開口部の面積が、前記中央開口部の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の現像装置に関する。
【００１５】
請求項４に係る本発明は、前記端部開口部の高さ寸法が、前記中央開口部の高さ寸法よりも大きいことを特徴とする請求項３記載の現像装置に関する。
【００１６】
請求項５に係る本発明は、前記端部開口部の幅寸法が、前記中央開口部の幅寸法よりも大きいことを特徴とする請求項３記載の現像装置に関する。
【００１７】
請求項６に係る本発明は、前記端部開口部の下縁と、前記自由端が前記境界壁に当接した状態における自由端との距離が、前記中央開口部の下縁と前記自由端が前記境界壁に当接した状態における自由端との距離よりも短いことを特徴とする請求項１記載の現像装置に関する。
【００１８】
請求項７に係る本発明は、前記端部開口部が、前記中央開口部よりも下方に形成されることを特徴とする請求項１記載の現像装置に関する。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の現像装置は、現像剤供給室内のトナー粉圧が上昇した時に、第１開口部を覆う過充填防止弁が開き、現像剤供給室から現像剤収納室へ現像剤の通過が許され、第１開口部の境界壁両端縁近傍に形成される端部開口部からのトナーの通路経路の体積は、それら端部開口部の間に形成される中央開口部からのトナーの通路経路の体積よりも大きいから、両端部におけるトナーの入れ替わりを促進できるという効果がある。
一般的に、原稿両端部に存在する余白部分、原稿のサイズや縦方向通紙等により、両端部におけるトナー消費は中央部に比べて少ないが、上述のような構成をとると、両端部においてもトナーの入れ替わり性能を確保できる。その結果、粒径の偏りや長時間のストレスを受けることによる荷電不良や凝集などが起こりにくく、トナー品質の劣化による画像かぶりや黒点などの画像不良を回避し、全画像域において長期間にわたり安定した画像を形成できる。
【００２０】
請求項２記載の現像装置は、過充填防止弁の固定端から端部開口部の上縁までの距離は、中央開口部の上縁までの距離よりも長い、つまり、端部開口部の上縁の方が、中央開口部の上縁より境界壁面の下方に配されているから、現像剤供給室のトナー粉圧が上昇した時に、下方の開口部から優先的にトナーが現像剤収納室へ排出され、両端部におけるトナーの入れ替わりを促進できる。
【００２１】
請求項３記載の現像装置は、端部開口部の面積は、中央開口部の面積よりも大きいから、現像剤供給室のトナー粉圧が上昇した時に、面積の大きい開口部が面積の小さい開口部より高い確率でトナーを現像剤収納室に排出することができ、両端部におけるトナーの入れ替わりを促進できる。
【００２２】
請求項４記載の現像装置は、端部開口部の高さ寸法は、中央開口部の高さ寸法よりも大きいから、現像剤供給室のトナー粉圧が上昇した時に、高さ寸法の大きい開口部が高さ寸法の小さい開口部より高い確率でトナーを現像剤収納室に排出することができ、両端部におけるトナーの入れ替わりを促進できる。
【００２３】
請求項５記載の現像装置は、端部開口部の幅寸法は、中央開口部の幅寸法よりも大きいから、現像剤供給室のトナー粉圧が上昇した時に、幅寸法の大きい開口部が幅寸法の小さい開口部より高い確率でトナーを現像剤収納室に排出することができ、両端部におけるトナーの入れ替わりを促進できる。
【００２４】
請求項６記載の現像装置は、過充填防止弁が閉じている場合において、過充填防止弁の自由端から端部開口部の下縁までの距離は、中央開口部の下縁までの距離よりも短く、端部開口部の下縁の方が、中央開口部の下縁より境界壁面の下方に配されているから、現像剤供給室のトナー粉圧が上昇した時に、下方の開口部から優先的にトナーが現像剤収納室へ排出され、両端部におけるトナーの入れ替わりを促進できる。
【００２５】
請求項７記載の現像装置は、端部開口部が、中央開口部よりも下方に形成されているから、現像剤供給室のトナー粉圧が上昇した時に、下方の開口部から優先的にトナーが現像剤収納室へ排出され、両端部におけるトナーの入れ替わりを促進できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の好適な形態を例示的に詳しく説明する。但し以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２７】
図１は本発明による現像装置を備えたカラー画像形成装置の一例を概略的に示す図であり、図示の画像形成装置１０は、像担持体（感光体ドラム）１１、レーザスキャニングユニット１２、帯電部材１３、及びロータリ型現像装置１４を有しており、現像装置１４は各色現像部１４ａ〜１４ｄを備えている。
【００２８】
例えば、現像装置１４は、ブラック（ＢＫ）現像部１４ａ、マゼンタ（Ｍ）現像部１４ｂ、シアン（Ｃ）現像部１４ｃ、及びイエロー（Ｙ）現像部１４ｄを備えており、各色現像部１４ａ〜１４ｄは現像容器１５、トナー供給ローラ１６（例えば、抵抗値１Ｅ＋８Ωのウレタンスポンジローラ）、及び現像ローラ１７（例えば、ＪＩＳ−Ａ硬度４５度、抵抗値１Ｅ＋６Ω、表面粗さＲａ（算術平均粗さＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１）１．０μｍの弾性ローラ）を有している（供給ローラ１６と現像ローラ１７との接触ニップは、例えば、３ｍｍである）。現像装置１４には駆動部（図示せず）がクラッチを介して接続されて回転駆動されて、各色現像部１４ａ〜１４ｄの現像ローラ１７を順次感光体ドラム１１に対向した現像位置とさせて、感光体ドラム１１上の静電潜像を現像して、感光体ドラム１１上にトナー像を形成する。
【００２９】
感光体ドラム１１の周囲にはクリーニング用摺擦部材１８及びクリーニング装置１９が配置され、感光体ドラム１１に当接して中間転写ベルト２０が配置され、中間転写ベルト２０を挟んで感光体ドラム１１と１次転写ローラ２１が対向している。この中間転写ベルト２０は駆動ローラ２２及び従動ローラ２３に張架され、中間転写ベルト２０は実線矢印で示す方向に回転駆動される。また、中間転写ベルト２０を挟んで駆動ローラ２２と対向して２次転写ローラ２４が配設されている。
【００３０】
感光体ドラム１１上のトナー像は一次転写ローラ２１によって中間転写ベルト２０上に転写される（１次転写）。給紙カセット２５から給紙経路２６を介して記録用紙（以下単に用紙と呼ぶ）が、駆動ローラ２２と２次転写ローラ２４とのニップ部である２次転写位置に搬送され、２次転写位置で中間転写ベルト２０上のトナー像が用紙に転写される（２次転写）。その後、用紙は定着装置２７に搬送されて、ここで用紙上のトナー像が定着され、用紙は排紙経路２８を通って排紙トレイ２９に排紙される。
【００３１】
図２は、ＢＫ現像部１４ａを詳細に示す断面図であり（なお、現像部１４ｂ〜１４ｄも現像部１４ａと同様に構成されている）。前述したように、現像容器１５はトナーが収納されるトナー収納室１５ａと供給ローラ１６及び現像ローラ１７が配置されるトナー供給室１５ｂ（ローラ収納室）とに分割され、トナー収納室１５ａ及びローラ収納室１５ｂは境界壁１５ｃによって仕切られている。そして、境界壁１５ｃには第１及び第２の開口部１５ｄ及び１５ｅが形成され、第１の開口部１５ｄは第２の開口部１５ｅよりも図中上側に位置付けられている。
【００３２】
現像ローラ１７は現像位置で感光体ドラム１１と対面し、トナー収納部１５ａ内には一成分現像剤（トナー）が収納され、トナー収納部１５ａ内のトナーは攪拌部材３０（回転軸３０ａに、例えば、厚さ４０μｍのＰＥＴフィルムを貼り付けたもの）によって攪拌されつつ、第２の開口部１５ｅからローラ収納室１５ｂにトナーが供給され、供給ローラ１６によってトナーが現像ローラ１７に供給される。
【００３３】
現像ローラ１７上のトナー層は層厚規制部材３１（例えば、厚さ０．０８ｍｍのＳＵＳ箔で、規制圧＝２５Ｎ／ｍに設定される）によって層厚規制されるとともに摩擦帯電されて、現像ローラ１７によって感光体ドラム１１上の静電潜像が現像される。なお、現像ローラ１７と現像容器１５との間にはシール部材３２（例えば、導電性の高分子量ＰＥフィルムを用いて、均一に現像ローラ１７に接触するようにウレタンスポンジでバックアップされている）が配設され、このシール部材３２によってトナー漏れを防止している。
【００３４】
現像部１４ａにトナーを補給する際には、現像装置１４を回転駆動して現像部１４ａをトナー補給位置に位置付ける。そして、図１に示すように、補給パイプ３３が現像部１４ａ（つまり、トナー収納部１５ａ）に挿入されて、トナーコンテナ３４からトナーがトナー収納部１５ａに補給される。図２に示すように、現像容器１５には連結部３５が形成され、図１に示すように、この連結部３５を介して補給パイプ３３がトナー収納部１５ａに連結される。
【００３５】
また、第１の開口部１５ｄには、トナー収納部１５ａ側に過充填防止弁１５ｆが配設されて、後述するようにして、過充填防止弁１５ｆの開閉によってローラ収納室１５ｂ内におけるトナーの過充填を防止している。
【００３６】
さらに、供給ローラ１６及び現像ローラ１７が、図２に実線矢印で示す方向に回転するとすると、第１の開口部１５ｄは第２の開口部１５ｅよりも供給ローラ１６の回転方向下流側に形成され、第１の開口部１５ｄは供給ローラ１６の上端よりも上側に位置している。そして、第２の開口部１５ｅは回転軸３０ａよりも下側に位置付けられている。
【００３７】
図３も参照して、前述の境界壁１５ｃは、例えば、その一部分が厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム４１で構成されている。具体的には、供給ローラ１６の外周面に沿って、ＰＥＴフィルム４１が配置され、このＰＥＴフィルム４１に前述の第２の開口部１５ｅが形成されている。そして、ＰＥＴフィルム４１の上端にはリブ部４１ａが形成され、このリブ部４１ａのトナー収納室１５ａ側には弁座部４２（例えば、ＳＵＳ製）が両面テープ等によって固定されている。
【００３８】
弁座部４２と所定の間隔をおいて、取付部材４３（例えば、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ板）が配置され、この取付部材４３の一端側は現像容器１５に固定されている。そして、この取付部材４３と弁座部４２とによって第１の開口部１５ｄが規定される（つまり、ＰＥＴフィルム４１及び取付部材４３によって境界壁１５ｃが構成されている）。図３に示すように、取付部材４３には、トナー収納室１５ａ側において前述の過充填防止弁１５ｆの上端側が両面テープ等によって固定され、過充填防止弁１５ｆの下端は自由端として、過充填防止弁１５ｆが閉じた状態で弁座部４２に当接している。
【００３９】
過充填防止弁１５ｆは、例えば、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムであり、前述のようにして、第２の開口部１５ｅからローラ収納室１５ｂにトナーが供給（充填）されて、ローラ収納室１５ｂ内のトナー量が多くなると、トナー粉圧によって、過充填防止弁１５ｆがトナーによって押し開けられて（つまり、第１の開口部１５ｄが開いて）、余分なトナーがローラ収納室１５ｂ側からトナー収納室１５ａに戻される。
【００４０】
これによって、ローラ収納室１５ｂ内におけるトナー過充填が防止されることになって、トナー過充填によるトナー循環の不良が解消される。つまり、ローラ収納室内でトナーが滞留することがなく、その結果、供給ローラ１６の回転負荷が大きくなることがなくなって、現像ローラにトナーを安定して供給することができるばかりでなく、トナーに帯電不良が生じることがなく、画像かぶり等の画質不良を回避できることになる。
【００４１】
さらに、第２の開口部１５ｅは、供給ローラ１６の回転方向において、第１の開口部１５ｄよりも上流側に形成されているから、つまり、第２の開口部１５ｅは供給ローラ１６の回転軸よりも下側に形成されているから、第２の開口部１５ｅを通ってローラ収納室１５ｂに供給されたトナーが直ちに層厚規制部材３１に至ることがなく、この点においても、画像かぶり等の画質不良が生じることがない。
【００４２】
また、前述したように、ＰＥＴフィルム４１は供給ローラ１６の外周面に沿って配置されており、第２の開口部１５ｅを通ってトナー収納室１５ａからローラ収納室１５ｂに補給されるトナーは、第２の開口部１５ｅの大きさ（開口面積）及びＰＥＴフィルム４１と供給ローラ１６とのギャップによって規制されることになって、多量のトナーが一度にローラ収納室１５ｂに補給されることはない。
【００４３】
このようにして、第２の開口部１５ｅの大きさ（開口面積）及びＰＥＴフィルム４１と供給ローラ１６とのギャップが、トナー供給室１５ａとローラ収納室１５ｂとの間におけるトナー循環を抑制するから、トナー選別（粒径の小さいトナーがまず消費されること）を抑制できて、画像不良を防止できることになる。そして、過充填防止弁１５ｆはトナー収納室１５ａ側に配置されているから、供給ローラ１６と過充填防止弁１５ｆとの間にギャップを設ける必要はなく、しかもトナーは第２の開口部１５ｅを介してローラ収納室１５ｂに補給されるから、現像装置自体を小型化して、長期間にわたって画像不良を生じることがない。
【００４４】
上述の例では、過充填防止弁１５ｆとして、ＰＥＴフィルムを用いたが、可撓性を有する材料であれば、他の材質のフィルムを用いることができる。例えば、ポリエチレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリウレタンフィルム、又はＰＴＦＥフィルム等の樹脂フィルム、シリコンゴムシート又は弗素ゴムシート等の薄肉ゴムシートを用いるようにしてもよい。そして、過充填防止弁１５ｆの厚さはローラ収納室１５ｂにおけるトナー粉圧とのバランスで決定されるが、実験の結果、約０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲であることが好ましいことが分かった。
【００４５】
さらには、過充填防止弁１５ｆは、第１の開口部１５ｄを開閉して、ローラ収納室１５ｂ側からトナー収納室１５ａ側にのみトナーが流れるようにすればよいのであるから、スポンジ又はコイルバネの弾性力を用いて弁部材を開閉するようにしてもよい。
【００４６】
また、図３に示す例では、境界壁１５ｃの一部分（供給ローラ１６の外周面に沿った部分）をＰＥＴフィルム４１で形成するようにしたが、図４に示すように、ＳＵＳ板４４（例えば、厚さ０．３ｍｍ）を折り曲げて形成するようにしてもよい。さらに、上述の例では、現像部１４ａ〜１４ｄを同一の構成として説明したが、ＢＫ現像部１４ａのみを磁性一成分トナーを用いる構成とするようにしてもよい。加えて、上述の例では、ＰＥＴフィルム４１及び取付部材４３によって境界壁１５ｃを構成するようにしたが、境界壁１５ｃを同一の部材で一体に成形するようにしてもよい。そして、一体成形された境界壁１５ｃに第１及び第２の開口部１５ｄ及び１５ｅを設ける。
【００４７】
以上、本発明の好適な実施形態の前提要素について説明した。これらの前提要素を元に、以下、異なる要素を含んだ３つの実施形態を、図を参照しつつ説明する。
【００４８】
第１の実施形態として、図５を参照する。
図５は、現像剤収納室１５ａと現像剤供給室１５ｂとを仕切る境界壁１５ｃの面であり、第１の開口部１５ｄは、幅方向に配列した８つの開口部からなり、両端から２つの開口部は端部開口部５０であり、端部開口部５０の間にある４つの開口部は中央開口部１００である。端部開口部５０は、図の左端に配される２つの開口部（左から５１、５２）と、図の右端に配される２つの開口部（左から５３、５４）を備え、中央開口部１００は、４つの開口部（左から１０１、１０２、１０３、１０４）を備える。
【００４９】
過充填防止弁１５ｆは、開口部を覆う４つの過充填防止弁からなり、それらは、開口部５１と開口部５２を覆う過充填防止弁５５と、開口部１０１と開口部１０２を覆う過充填防止弁１０５と、開口部１０３と開口部１０４を覆う過充填防止弁１０６と、開口部５３と開口部５４を覆う過充填防止弁５６である。
【００５０】
８つの開口部は、それぞれ同じ大きさの四角形状をなし、幅方向に等間隔に配されている。高さ位置については、開口部５１より開口部５２は上方に配され、開口部５２より開口部１０１は上方に配され、開口部１０１より開口部１０２は上方に配され、開口部１０２と開口部１０３は同じ高さに配され、開口部１０３より開口部１０４は下方に配され、開口部１０４より開口部５３は下方に配され、開口部５３より開口部５４は下方に配される。
開口部５１と開口部５４、開口部５２と開口部５３、開口部１０１と開口部１０４、開口部１０２と開口部１０３はそれぞれ左右対称の位置に配される。
【００５１】
過充填防止弁５５、１０５、１０６、５６は、同じ大きさの四角形状をなし、それぞれ上述した開口部を覆い、幅方向に等間隔に配されている。高さ位置については、過充填防止弁５５より過充填防止弁１０５は上方に配され、過充填防止弁１０５と過充填防止弁１０６は同じ高さに配され、過充填防止弁１０６より過充填防止弁５６は下方に配される。
過充填防止弁５５と過充填防止弁５６、過充填防止弁１０５と過充填防止弁１０６はそれぞれ左右対称の位置に配される。
【００５２】
過充填防止弁５５の固定端から開口部５１の上縁までの距離と、過充填防止弁１０５の固定端から開口部１０１の上縁までの距離を比較すると、過充填防止弁５５の固定端から開口部５１の上縁までの距離のほうが長い。また、過充填防止弁５５の固定端から開口部５２の上縁までの距離と、過充填防止弁１０５の固定端から開口部１０２の上縁までの距離を比較すると、過充填防止弁５５の固定端から開口部５２の上縁までの距離のほうが長い。
【００５３】
次に、図６および図７を用いて、通過経路の体積について説明する。
図６は、境界壁１５ｃの断面図である。通過経路の体積を明確にするため、まず断面図の面積を用いて説明する。過充填防止弁１５ｆが開いた時に、過充填防止弁１５ｆと境界壁１５ｃによって形成される任意の角度をθとする。第１の開口部１５ｄの上縁を点Ｈとし、点Ｈから水平方向に伸びた直線と過充填防止弁１５ｆの交点を点Ｉとする。第１の開口部１５ｄの下縁を点Ｊとし、点Ｊから水平方向に伸びた直線と過充填防止弁１５ｆとの交点を点Ｋとする。これら点Ｈ、点Ｉ、点Ｊ、点Ｋで囲まれた面積をＳ１とする。
【００５４】
図７は、図６と同じく境界壁１５ｃの断面図であり、第１の開口部１５ｄの位置は、図１０よりも下方に配されている。図６と図７を比較するため、過充填防止弁１５ｆと境界壁１５ｃによって形成される角度θは、図６と図７において同じ角度とする。第１の開口部１５ｄの上縁を点Oとし、点Oから水平方向に伸びた直線と過充填防止弁１５ｆの交点を点Pとする。第１の開口部１５ｄの下縁を点Qとし、点Qから水平方向に伸びた直線と過充填防止弁１５ｆとの交点を点Rとする。これら点O、点Ｐ、点Ｑ，点Ｒで囲まれた面積をＳ２とする。
【００５５】
Ｓ１とＳ２の面積を比べるとＳ２のほうが面積は広く、開口部が下方に配されるほど、面積が広くなる。Ｓ１とＳ２を総称して面積Ｓと呼び、「通過経路の体積＝面積Ｓ×開口部の幅」と定義する。これより、開口部の幅が一定であれば、面積Ｓが広いほど体積は大きくなることが分かる。従って、過充填防止弁１５ｆの固定端からの距離が長い開口部と短い開口部を比較すると、例え過充填防止弁１５ｆと境界壁１５ｃによって形成される角度θが同じ角度であっても、固定端からの距離が長い開口部のほうが、トナーの通過経路の体積は大きくなる。
【００５６】
図５を再度参照すると、全ての開口部の大きさは同じであり、端部開口部５０は、中央開口部１００より、過充填防止弁１５ｆの固定端からの距離を長く有するから、面積Ｓが大きく、通過経路の体積が大きい。よって、現像剤供給室１５ｂのトナー粉圧が上昇した時に、両端部から優先的にトナーが現像剤収納室１５ａへ排出され、両端部におけるトナーの入れ替わりを促進できると共にトナー供給室１５ｂ内の長手方向中央部と端部のトナーの循環も促進され、トナー供給室１５ｂ内のトナーの均一な分散、混合が行われる。従って、両端部においても、粒径の偏りや長時間の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を回避し、全画像域において長期間にわたり安定した画像を形成できる。
【００５７】
また、過充填防止弁１５ｆが存在する場合は、上記で説明したように通過経路の体積が大きくなり、トナー排出効率が高くなるが、たとえ過充填防止弁１５ｆが存在しない場合であっても、粉圧によって、下方に配された開口部から優先的にトナーが排出され、両端部におけるトナーの入れ替わりを促進できる。
【００５８】
第２の実施形態として、図８を参照する。
図８は、図５と同様、現像剤収納室１５ａと現像剤供給室１５ｂとを仕切る境界壁１５ｃの面であり、第１の開口部１５ｄは、幅方向に配列した８つの開口部からなり、両端から２つの開口部は端部開口部５０であり、端部開口部５０の間にある４つの開口部は中央開口部１００である。
図８の端部開口部５０は、図の左端に配される２つの開口部（左から５１、５２）と、図の右端に配される２つの開口部（左から５３、５４）を備え、中央開口部１００は、４つの開口部（左から１０１、１０２、１０３、１０４）を備える。
【００５９】
過充填防止弁１５ｆは開口部を覆う７つの過充填防止弁からなり、それらは、開口部５１を覆う過充填防止弁５７と、開口部５２を覆う過充填防止弁５８と、開口部１０１を覆う過充填防止弁１０７と、開口部１０２と開口部１０３を覆う過充填防止弁１０８と、開口部１０４を覆う過充填防止弁１０９と、開口部５３を覆う過充填防止弁５９と開口部５４を覆う過充填防止弁６０である。
【００６０】
８つの開口部は、それぞれ幅寸法は同じで高さ寸法の異なる四角形状をなし、幅方向に等間隔に配されている。
高さ寸法については、開口部５１より開口部５２は短く、開口部５２より開口部１０１は短く、開口部１０１より開口部１０２は短く、開口部１０２と開口部１０３は同じ長さであり、開口部１０３より開口部１０４は長く、開口部１０４より開口部５３は長く、開口部５３より開口部５４は長い。
全ての開口部において、開口部中心の高さ位置は同じであり、それぞれの開口部は、その中心の高さ位置から上下均等に長さを有することにより、中心の高さ位置は同じで高さ寸法の異なる開口部が配される。
開口部５１と開口部５４、開口部５２と開口部５３、開口部１０１と開口部１０４、開口部１０２と開口部１０３はそれぞれ左右対称の位置に配される。
【００６１】
７つの過充填防止弁は、それぞれ上述した開口部を覆う大きさの四角形状をなし、幅方向に等間隔に配されている。高さ寸法については、過充填防止弁５７より過充填防止弁５８は短く、過充填防止弁５８より過充填防止弁１０７は短く、過充填防止弁１０７より過充填防止弁１０８は短く、過充填防止弁１０８より過充填防止弁１０９は長く、過充填防止弁１０９より過充填防止弁５９は長く、過充填防止弁５９より過充填防止弁６０は長い。
全ての過充填防止弁において、過充填防止弁中心の高さ位置は同じであり、それぞれの過充填防止弁は、その中心の高さ位置から上下均等に長さを有することにより、中心の高さ位置は同じで高さ寸法の異なる過充填防止弁が配される。
過充填防止弁５７と過充填防止弁６０、過充填防止弁５８と過充填防止弁５９、過充填防止弁１０７と過充填防止弁１０９はそれぞれ左右対称の位置に配される。
【００６２】
通過経路の体積については、前述した通り、「通過経路の体積＝面積Ｓ×開口部の幅」であるが、図８では、両端部に行くほど開口部の高さ寸法が大きくなるから面積Ｓは大きくなり、全ての開口部の幅寸法は同じであるから、両端部における通過経路の体積は大きくなる。
【００６３】
上記の構成により、端部開口部５０は、中央開口部１００より通過経路の体積が大きいから、現像剤供給室１５ｂのトナー粉圧が上昇した時に、両端部から優先的にトナーが現像剤収納室１５ａへ排出され、両端部におけるトナーの入れ替わりを促進できると共にトナー供給室１５ｂ内の長手方向中央部と端部のトナーの循環も促進され、トナー供給室１５ｂ内のトナーの均一な分散、混合が行われる。従って、両端部においてもトナーの入れ替わり性能を確保し、粒径の偏りや長時間の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を回避し、全画像域において長期間にわたり安定した画像を形成できる。
【００６４】
また、過充填防止弁１５ｆが存在する場合は、上記で説明したように通過経路の体積が大きくなり、トナー排出効率が高くなるが、たとえ過充填防止弁１５ｆが存在しない場合であっても、粉圧によって、面積の大きい開口部から優先的にトナーが排出され、両端部におけるトナーの入れ替わりを促進できる。
【００６５】
第３の実施形態として、図９を参照する。
図９は、図５、図８と同様、現像剤収納室１５ａと現像剤供給室１５ｂとを仕切る境界壁１５ｃの面であり、第１の開口部１５ｄは、幅方向に配列した８つの開口部からなり、両端から２つの開口部は端部開口部５０であり、端部開口部５０の間にある４つの開口部は中央開口部１００である。
図９の端部開口部５０は、図の左端に配される２つの開口部（左から５１、５２）と、図の右端に配される２つの開口部（左から５３、５４）を備え、中央開口部１００は、４つの開口部（左から１０１、１０２、１０３、１０４）を備える。
【００６６】
８つの開口部は、高さ寸法は同じで幅寸法の異なる四角形状をなし、幅方向に等間隔に配置されている。
全ての開口部は同じ高さ位置に配されている。
幅寸法については、開口部５１より開口部５２は短く、開口部５２より開口部１０１は短く、開口部１０１より開口部１０２は短く、開口部１０２と開口部１０３は同じ長さであり、開口部１０３より開口部１０４は長く、開口部１０４より開口部５３は長く、開口部５３より開口部５４は長い。
開口部５１と開口部５４、開口部５２と開口部５３、開口部１０１と開口部１０４、開口部１０２と開口部１０３はそれぞれ左右対称の位置に配される。
【００６７】
過充填防止弁１５ｆは、８つ全ての開口部を覆う大きさの１つの四角形状をなす。
【００６８】
通過経路の体積については、前述した通り、「通過経路の体積＝面積Ｓ×開口部の幅」であるが、図９では、全ての開口部は同じ高さ位置に配されるとともに等しい高さ寸法を有するから面積Ｓは同じであり、開口部の幅寸法は両端部に行くほど大きくなるから、両端部の通過経路の体積は大きくなる。
【００６９】
上記の構成により、端部開口部５０は、中央開口部１００より通過経路の体積が大きいから、現像剤供給室１５ｂのトナー粉圧が上昇した時に、両端部から優先的にトナーが現像剤収納室１５ａへ排出され、両端部におけるトナーの入れ替わりを促進できると共にトナー供給室１５ｂ内の長手方向中央部と端部のトナーの循環も促進され、トナー供給室１５ｂ内のトナーの均一な分散、混合が行われる。従って、両端部においてもトナーの入れ替わり性能を確保し、粒径の偏りや長時間の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を回避し、全画像域において長期間にわたり安定した画像を形成できる。
【００７０】
また、過充填防止弁１５ｆが存在する場合は、上記で説明したように通過経路の体積が大きくなり、トナー排出効率が高くなるが、たとえ過充填防止弁１５ｆが存在しない場合であっても、粉圧によって、面積の大きい開口部から優先的にトナーが排出され、両端部におけるトナーの入れ替わりを促進できる。
【００７１】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
【実施例】
【００７２】
＜トナー作製＞
トナーは懸濁重合法により作製され、体積平均粒子径は６．８μmであった。このトナー体積平均粒子径は、マルチサイザーIII（ベックマン・コールター社製（アパチャー径は１００μｍ（測定範囲２．０〜６０μｍ））を使用）により、測定されたものである。
【００７３】
＜ドラム／ローラの周速条件＞
感光体ドラム１１の周速は１５１ｍｍ／秒、現像ローラ１７の周速は１５８．５５ｍｍ／秒、供給ローラ１６の周速は１２６．８４ｍｍ／秒（現像ローラ１７の周速／感光体ドラム１１の周速＝１．０５）、（供給ローラ１６の周速／現像ローラ１７の周速＝０．８）とし、現像ローラ１７の直径は１４ｍｍ、供給ローラ１６の直径は１３．６ｍｍ、現像ローラ１７と供給ローラ１６とのニップ幅は３ｍｍのものを用いた。
【００７４】
＜過充填防止弁のフィルム＞
過充填防止弁のフィルムとして、厚さが１００μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、曲げ弾性率が２２００ＭＰaのものを用いた。
【００７５】
＜各実施例と比較例＞
図５、８、９の構成を備えた現像装置による実施例を、それぞれ実施例１、２、３とし、図１０（詳細は後述）の構成を備えた現像装置による比較例を、比較例１とした。
【００７６】
図１０の詳細な説明として、図１０は、現像剤収納室１５ａと現像剤供給室１５ｂとを仕切る境界壁１５ｃの面であり、第１の開口部１５ｄは、幅方向に配列した８つの開口部からなる。また、開口部は１つの過充填防止弁１５ｆにより覆われている。８つの開口部は、それぞれ同じ大きさの四角形状をなし、幅方向に等間隔に配されている。
８つの開口部のうち、左から1つ目の開口部は開口部Ｃ１であり、左から4つ目の開口は開口部Ｃ２である。開口部Ｃ１は、第１乃至第３の実施形態の開口部５１の位置に対応し、開口部Ｃ２は、第１乃至第３の実施形態の開口部１０２の位置に対応する。
【００７７】
＜画像評価＞
前記条件下で、左右余白３５ｍｍのＡ４横原稿を１０００枚、２０００枚、５０００枚、１００００枚連続出力した時の画像評価を行った。実施例１〜３において、開口部のうち、左端に配される開口部５１近傍における原稿領域Ａと、中央に配される開口部１０２近傍における原稿領域Ｂのカブリ濃度を測定した。同様に、比較例１において、開口部のうち、左端に配される開口部Ｃ１近傍における原稿領域Ａと中央に配される開口部Ｃ２近傍における原稿領域Ｂのカブリ濃度を測定した。結果を表１に表す。
【００７８】
＜カブリ濃度＞
画像評価の方法としてカブリ濃度（ＦＤ）を測定した。カブリ濃度とは、現像操作により本来白抜けとなるべき地肌部分にトナーが付着して黒くなる黒化濃度のことである。カブリ濃度（ＦＤ）０．００５以上を評価基準とした。
【００７９】
【表１】
2008299023.tif 000003
【００８０】
表１から明らかなように、実施例１〜３は、原稿領域Ａ（端部）のカブリ濃度、原稿領域Ｂ（中央部）のカブリ濃度ともに、評価基準を満たしていた。これに対し、比較例１は、５０００枚以上出力をした際の原稿領域Ａにおいて、カブリ濃度の評価基準を満たさなかった。１００００枚出力した際の原稿領域Ａにおいて、実施例１〜３と比較例１のカブリ濃度を比較すると、実施例１、２、３は０．００２〜０．００３、比較例１は０．０１であり、比較例１のカブリ濃度は評価基準を大きく上回った。
【００８１】
上記の結果より、実施例の１〜３において、原稿の両端部においてもトナーの入れ替わりが促進され、全画像域において安定した画像を形成できることが示された。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、複写機、プリンタ、又はファクシミリ装置等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置で用いられる現像装置に関し、特に、一成分現像剤を用いた現像装置に好適に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の現像装置を含む画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の現像装置の現像容器の断面図である。
【図３】本発明の現像装置の過充填防止弁の一例の断面図である。
【図４】本発明の現像装置の過充填防止弁の他の例の断面図である。
【図５】本発明の現像装置の境界壁の正面図である。
【図６】本発明の現像装置の境界壁の断面図である。
【図７】本発明の現像装置の境界壁の断面図である。
【図８】本発明の現像装置の境界壁の正面図である。
【図９】本発明の現像装置の境界壁の正面図である。
【図１０】従来の現像装置の境界壁の正面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１１・・・・・・・像担持体（感光体ドラム）
１５ａ・・・・・・トナー収納室
１５ｂ・・・・・・トナー供給室（ローラ収納室）
１５ｃ・・・・・・境界壁
１５ｄ・・・・・・第１の開口部
１５ｅ・・・・・・第２の開口部
１５ｆ・・・・・・過充填防止弁
５０・・・・・・・端部開口部
５１・・・・・・・端部開口部各部分
５２・・・・・・・端部開口部各部分
５３・・・・・・・端部開口部各部分
５４・・・・・・・端部開口部各部分
５５・・・・・・・過充填防止弁各部分
５６・・・・・・・過充填防止弁各部分
５７・・・・・・・過充填防止弁各部分
５８・・・・・・・過充填防止弁各部分
５９・・・・・・・過充填防止弁各部分
６０・・・・・・・過充填防止弁各部分
１００・・・・・・中央開口部
１０１・・・・・・中央開口部各部分
１０２・・・・・・中央開口部各部分
１０３・・・・・・中央開口部各部分
１０４・・・・・・中央開口部各部分
１０５・・・・・・過充填防止弁各部分
１０６・・・・・・過充填防止弁各部分
１０７・・・・・・過充填防止弁各部分
１０８・・・・・・過充填防止弁各部分
１０９・・・・・・過充填防止弁各部分
【図１】
2008299023.tif 000004
【図２】
2008299023.tif 000005
【図３】
2008299023.tif 000006
【図４】
2008299023.tif 000007
【図５】
2008299023.tif 000008
【図６】
2008299023.tif 000009
【図７】
2008299023.tif 000010
【図８】
2008299023.tif 000011
【図９】
2008299023.tif 000012
【図１０】
2008299023.tif 000013