(57)【要約】【課題】供給されたトナーと、ホッパ内のトナーとを十分に攪拌し、トナーの帯電性を均一化し、トナー品質のばらつきによって引き起こされる種々の問題を防止した１成分現像装置を提供する。【解決手段】像担持体１１の静電潜像を一成分トナーで現像する現像ユニット３０１と、現像ユニット３０１に一成分トナーを供給するトナーカートリッジ３０２とを水平方向に隣接して配列し、トナーカートリッジ３０２を着脱自在に形成した現像装置において、現像ユニット３０１内に、トナーカートリッジ３０２に連通する第１現像ホッパ３１１と、第１現像ホッパ３１１に連通する第２現像ホッパ３１２を設け、第１現像ホッパ３１１とトナーカートリッジ３０２とを連通する第１連通孔３３１の下流側及び第２現像ホッパ３１２と第１現像ホッパ３１１とを連結する第２連通孔３３３の下流側にそれぞれトナーの流通量を制御する第１制御弁３３２及び第２制御弁３３４を設けた。【選択図】図３
2008112007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の静電潜像を一成分トナーで現像する現像ユニットと、
前記現像ユニットに前記一成分トナーを供給するトナーカートリッジと、を水平方向に隣接して配列し、前記トナーカートリッジを着脱自在に形成した現像装置において、
前記現像ユニット内に、前記トナーカートリッジに連通する第１現像ホッパと、前記第１現像ホッパに連通する第２現像ホッパを設け、
前記第１現像ホッパと前記トナーカートリッジとを連通する第１連通孔の下流側及び前記第２現像ホッパと前記第１現像ホッパとを連結する第２連通孔の下流側にそれぞれトナーの流通量を制御する第１制御弁及び第２制御弁を設けた
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記トナーカートリッジ、前記第１現像ホッパ及び前記第２現像ホッパ内にそれぞれ攪拌手段を設け、前記第１現像ホッパ内の第１攪拌手段によって前記第１制御弁を駆動させ、前記第２現像ホッパ内の第２攪拌手段によって前記第２制御弁を駆動させるようにした
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記第２攪拌手段によって駆動される前記第２制御弁の単位時間当たりの駆動数は、
前記第１攪拌手段によって駆動される前記第１制御弁の単位時間あたりの駆動数よりも大きい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】
前記第１攪拌手段は、後流の前記第２現像ホッパにトナーを供給する供給用の羽根と、
前記供給用の羽根よりも羽根長さが短い前記第１現像ホッパ内のトナーを攪拌する攪拌用の羽根とを有する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記第２制御弁の単位時間当たりの駆動数は、前記第１攪拌手段の単位時間当たりのトナー供給動作数よりも大きい
ことを特徴とする請求項４項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記第２制御弁の単位時間当たりの駆動数は、前記第１攪拌手段の単位時間当たりのトナー供給動作数の整数倍である
ことを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記第１現像ホッパの容積は、前記第２現像ホッパの容積よりも小さい
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記第１像ホッパの底面の水平高さは、前記第２現像ホッパの底面の水平高さよりも高い
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記第２連通孔の最下部高さは、前記第１連通孔の最下部高さよりも高い
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記第１連通孔の中心位置は、前記第２連通孔の中心位置に対して水平方向にずれている
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記第２連通孔の断面積及び第２連通孔に対応する制御弁の面積は、前記第１連通孔の断面積及び前記第１連通孔に対応する制御弁の面積よりも大きい
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１２】
像担持体と、少なくとも現像装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在に形成されたプロセスカートリッジにおいて、
前記現像装置は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の現像装置である
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１３】
像担持体と、
前記像担持体表面を帯電させる帯電装置と、
前記像担持体の帯電面に画像情報に基づいて静電潜像を形成する露光装置と、
前記像担持体表面の静電潜像を現像する現像装置と、
を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の現像装置であるか又は請求項１２に記載のプロセスカートリッジを形成する現像装置である
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、プリンタ、コピア、ファクシミリをはじめとする電子写真方式の画像形成装置に適用される１成分現像装置、これを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の現像装置に関する従来技術として、例えば特許文献１には、異常画像の発生を防止しつつ、トナーの補給が容易で、且つ交換の際に無駄をなくすことを目的として開発された現像装置であって、トナーにより像担持体の静電潜像を現像する現像部と、この現像部にトナーを供給するトナー供給容器とを備え、画像形成装置本体に対して着脱可能な現像装置において、前記トナー供給容器は現像部に対して着脱自在に設けられ、トナー供給容器のトナーはトナー補給口を通って現像部に供給されており、このトナー補給口には、現像部からトナー供給容器へのトナーの逆流を阻止する弾性体からなる逆止弁が設けられている現像装置が開示されている。
しかし、特許文献１では、現像ホッパのトナーが、トナーカートリッジ側に戻れないので、現像ホッパが、トナーで詰まって空隙がなくなるという問題があった。そして、この問題に伴って、ホッパ内のトナーの攪拌が不十分となり、トナーの帯電性劣化が起き、地汚れや、濃度ムラ、トナー落ちを引き起こしていた。また、ホッパ内のトナーが一方的に疲労するので、カートリッジ内のトナーとの間の帯電性の差が拡大し、カートリッジから補給されたトナーがよく攪拌されないまま現像部に送られ、これによって、ホッパ内のトナーが逆帯電又は低帯電状態となって、地汚れやカスレの原因となっていた。
【０００３】
また、特許文献２には、安定かつ精度よくトナー濃度を検出できる撹拌搬送機能を備えた現像装置を提供することを目的として開発された装置であって、現像装置内の長手方向に配設された現像剤搬送手段と、この現像剤搬送手段の現像剤搬送方向上流側に設けられたトナー補給手段と、このトナー補給手段より現像剤搬送方向下流側で前記現像剤搬送手段に対向して設けられたトナー濃度検出手段とを具備し、前記現像剤搬送手段は長手方向にわたる軸部材と、前記トナー濃度検出手段の対向部に前記軸部材の外側に設けられた螺旋形状の現像剤搬送部材と、前記軸部材の周面であって前記螺旋形状の現像剤搬送部材間に設けられた複数の板状の現像剤攪拌部材とからなる現像装置が開示されている。
特許文献２は、１成分現像に関するものではないが、新しく供給されたトナーの帯電の立ち上がりを確保するために、キャリアと十分攪拌するように現像スリーブとトナー供給部の間にスペースを設け攪拌部材（多くはスクリュー形状）によって、時間をかけて送りながら攪拌する構成を採用するものである。しかしこの考え方を１成分現像に応用することは難しい。即ち、トナーとキャリアのように、帯電極性の異なる、さらに粒径、比重の大きく異なる組み合わせではないため、攪拌混合が難しく、同じ考え方だとより長いパスが必要となる。更に、経験的にスクリューで送ると空気の混入が少ないので、トナーの流動性が低下する。更にまた、ホッパ中のトナーを、例えばトナーカートリッジまで戻して循環させるものではないので、上流から下流（現像ローラ）に向けて、トナーの劣化の勾配が大きくなり、トナー特性の安定化が図れないという問題がある。
【０００４】
このような従来技術に鑑み、近年、トナーカートリッジと現像ホッパ間で、制御弁等を動かしてトナーを積極的に行き来させてトナーの劣化の進行を遅らせ、また劣化の偏りをなくし、これによって、異常画像の発生を防止する未公知の技術が提案されている。
このような改良技術おいて、カートリッジからホッパに供給されたトナーは、制御弁を駆動する回転攪拌部材によってホッパ内のトナーと攪拌され、現像ローラ側に搬送されるが、１つの攪拌部材で攪拌と搬送を行う等のために、十分攪拌される前に、供給ローラから現像ローラに供給される虞がある。攪拌が不充分のトナーが現像ローラに供給されると、新しい帯電性の高いトナーと、現像ローラ付近の帯電性の低いトナーが混在し、現像ローラ上で、これら２種類のトナーが摩擦帯電し、これによって、逆帯電トナーの生成、帯電の不安定化等が生じ、地汚れの発生、解像度の低下をはじめとする画質劣化の要因となることがある。
また、トナーの攪拌が不十分であることによって、現像ローラ周辺部のトナーの回復が遅れ、流動性が低下し、ますますトナーの入れ替わりが困難となって、添加剤埋没、凝集度アップ等によってトナー劣化が促進される虞がある。トナー凝集体が形成されると、白スジの発生、現像ローラへのトナー固着、フィルミング（フィルム状の固着）、入口シール及び端部シールなどへのトナー固着によるスジムラやトルク上昇が引き起こされことがある。
更にまた、ホッパ内の攪拌装置（以下、アジテータともいう）が制御弁駆動と現像ローラへのトナー供給を兼用している場合には、アジテータの回転数を遅くすると、現像ローラ部のトナーの入れ替えができず、トナーの劣化が引き起こされるために、攪拌装置の回転数を遅く設定することができず、トナーカートリッジからホッパに供給されたトナーがホッパ内のトナーと混合する前に、前記制御弁によってトナーカートリッジ側に戻されてしまうことがあり、この場合には、ホッパへの新しいトナーの供給が阻害されると共に、トナーカートリッジに劣化したトナーを戻す効率が低下することにもなる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１６２８１７号公報
【特許文献２】特開平１０−１２３８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、その課題は、カートリッジからホッパ内に供給されたトナーと、ホッパ内のトナーとを十分に攪拌し、トナーの帯電性を均一化し、トナーの劣化によって引き起こされる種々の問題を未然に防止することができる１成分現像装置。これを備え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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る現像装置は、像担持体の静電潜像を一成分トナーで現像する現像ユニットと、前記現像ユニットに前記一成分トナーを供給するトナーカートリッジと、を水平方向に隣接して配列し、前記トナーカートリッジを着脱自在に形成した現像装置において、前記現像ユニット内に、前記トナーカートリッジに連通する第１現像ホッパと、前記第１現像ホッパに連通する第２現像ホッパを設け、前記第１現像ホッパと前記トナーカートリッジとを連通する第１連通孔の下流側及び前記第２現像ホッパと前記第１現像ホッパとを連結する第２連通孔の下流側にそれぞれトナーの流通量を制御する第１制御弁及び第２制御弁を設けたことを特徴とする。
この場合において、前記トナーカートリッジ、前記第１現像ホッパ及び前記第２現像ホッパ内にそれぞれ攪拌手段を設け、前記第１現像ホッパ内の第１攪拌手段によって前記第１制御弁を駆動させ、前記第２現像ホッパ内の第２攪拌手段によって前記第２制御弁を駆動させるようにすることが好ましい。
また、前記第２攪拌手段によって駆動される前記第２制御弁の単位時間当たりの駆動数は、前記第１攪拌手段によって駆動される前記第１制御弁の単位時間あたりの駆動数よりも大きいことが好ましい。
【０００８】
更に、前記第１攪拌手段は、後流の前記第２現像ホッパにトナーを供給する供給用の羽根と、前記供給用の羽根よりも羽根長さが短い前記第１現像ホッパ内のトナーを攪拌する攪拌用の羽根とを有するものとすることができる。
更にまた、前記第２制御弁の単位時間当たりの駆動数は、前記第１攪拌手段の単位時間当たりのトナー供給動作数よりも大きいことが好ましい。
この場合、前記第２制御弁の単位時間当たりの駆動数は、前記第１攪拌手段の単位時間当たりのトナー供給動作数の整数倍としてもよい。
更にまた、前記第１現像ホッパの容積は、前記第２現像ホッパの容積よりも小さいことが好ましい。
更にまた、前記第１像ホッパの底面の水平高さは、前記第２現像ホッパの底面の水平高さよりも高いことが好ましい。
更にまた、前記第２連通孔の最下部高さは、前記第１連通孔の最下部高さよりも高いことが好ましい。
更にまた、前記第１連通孔の中心位置は、前記第２連通孔の中心位置に対して水平方向にずれているこのが好ましい。
更にまた、前記第２連通孔の断面積及び第２連通孔に対応する制御弁の面積は、前記第１連通孔の断面積及び前記第１連通孔に対応する制御弁の面積よりも大きいことが好ましい。
【０００９】
本発明に係るプロセスカートリッジは、像担持体と、少なくとも現像装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在に形成されたプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置は、上述した何れか一つの現像装置であることを特徴とする。
本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体表面を帯電させる帯電装置と、前記像担持体の帯電面に画像情報に基づいて静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持体表面の静電潜像を現像する現像装置と、を有する画像形成装置において、前記現像装置は、上述した何れか一つの現像装置であるか又は上記プロセスカートリッジを形成する現像装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る現像装置によれば、カートリッジから現像ユニット内に供給されたトナーを十分攪拌したのち現像ローラに供給することができるので、トナー特性の不均一によって生じる諸問題を回避することができる。
本発明に係るプロセスカートリッジによれば、均一トナーを現像ローラに供給して安定画像を形成する現像装置を感光体と一体化したので、新品への交換、修理をはじめとする維持、メンテナンスが向上する。
本発明に係る画像形成装置によれば、現像ユニット内に第１現像ホッパと第２現像ホッパとを設けたことにより、カートリッジから現像ユニット内に供給されたトナーを十分間半したのち現像ローラに供給することができるので、トナー特性の不均一に起因する地汚れ、濃度むら等の諸問題を回避して安定した画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
図１において、この画像形成装置１００は、図１中、略中央部に配置された感光体ユニット１０と、この感光体ユニット１０の周辺部にそれぞれ配置された書き込み光学装置２０、現像装置３０（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）、中間転写ベルト装置４０、二次転写装置５０、定着装置６０及び排紙装置７０とから主として構成されている。
感光体ユニット１０の感光体ベルト１１の周りには、感光体クリーニング装置１２、帯電ローラ１３、後で詳述する各現像装置ユニット３０の現像ローラ３０３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、中間転写ベルト装置４０の中間転写ベルト４１が配置されている。感光体ベルト１１は、駆動ローラ、１次転写対向ローラ及び張架ローラ間に張架され、図示省略した駆動モータによって回転する。書き込み光学装置２０は、光源としての半導体レーザ、ポリゴンミラー、反射ミラーなどで構成されており、カラー画像データを光信号に変換して、感光体ベルト１１に対して各色画像に対応した光書き込みを行い、感光体ベルト１１上に各色画像に対応した静電潜像を形成する。
【００１２】
現像装置３０は、例えば画像形成装置１００本体の下側から順に、黒トナーを収容したブラック現像装置３０Ｋ、シアントナーを収容したシアン現像装置３０Ｃ、マゼンタトナーを収容したマゼンタ現像装置３０Ｍ、イエロートナーを収容したイエロー現像装置３０Ｙとなっている。
現像装置３０内のトナーは所定の極性に帯電され、現像ローラ３０３には、現像バイアス電源によって現像バイアスが印加され、現像ローラ３０３が感光体ベルト１１に対して所定電位にバイアスされている。
各現像装置には、各現像装置をそれぞれ図中左右方向に移動させ、これによって現像ローラ３０３を感光体ベルト１１に対して当接又は離間させる図示省略した接離機構が設けられている。接離機構は、例えば図示省略したモータから各現像装置３０に駆動を伝達するための電磁クラッチがオンになった際に、その駆動力で現像装置３０を感光体ベルト１１側に移動させる。現像時には、現像装置３０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のうち選択されたいずれか一つが移動してその現像ローラ３０３が感光体ベルト１１に当接する。一方、電磁クラッチをオフにして駆動伝達を解除すると感光体ベルト１１に当接していた現像ローラ３０３が感光体ベルト１１から離間する方向に移動する。
【００１３】
画像形成装置１００本体の待機状態では、現像装置３０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は感光体ベルト１１と離間した位置にセットされており、画像形成動作が開始されると、カラー画像データに基づきレーザ光による光書き込み、各色に対応した静電潜像の形成が開始される（以下、ブラック画像データによる静電潜像をＫ静電潜像という。Ｃ、Ｍ、Ｙについても同様）。例えば、Ｋ静電潜像の先端部から現像可能とすべくＫ現像位置に静電潜像先端部が到達する前に、Ｋ現像ローラ３０３を回転開始して、Ｋ静電潜像をＫトナーで現像する。そして、それ以後、Ｋ静電潜像領域の現像動作が続行されるが、Ｋ静電潜像後端部が現像位置を通過した時点で、例えばＫ現像装置３０Ｋが感光体ベルト１１から離間し、次の色の現像に備えて該当する色の現像装置が感光体ベルト１１に当接する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像先端部が現像位置に到達する前に完了される。
【００１４】
中間転写ベルト装置４０は、中間転写ベルト４１、ベルトクリーニング装置４２、図示省略した位置検出用センサなどで構成されている。中間転写ベルト４１は駆動ローラ、１次転写ローラ、２次転写対向ローラ、クリーニング対向ローラ及びテンションローラに張架されており、図示しない駆動モータによりに駆動制御される。中間転写ベルト４１端部の非画像形成領域には図示省略した複数の位置検出用マークが設けられており、これらの位置検出用マークのうちのいずれか一つを位置検出用センサで検出し、この検出タイミングで画像形成を開始する。また、ベルトクリーニング装置４２は、クリーニングブラシ、接離機構等で構成されており、クリーニングブラシは、１色目の、例えばＫ画像を中間転写ベルト４１に転写している間、及び、２、３、４色目の画像を中間転写ベルト４１に転写している間は接離機構によって中間転写ベルト４１面から離間している。
２次転写装置５０は、２次転写ローラ、２次転写ローラを中間転写ベルト４１に対して接離するためのクラッチ等を備えた接離機構等で構成されている。転写紙が転写位置に到達するタイミングに合致させて２次転写ローラが接離機構の回転軸を中心に揺動する。２次転写ローラと２次転写対向ローラとにより転写紙と中間転写ベルト４１とを一定の圧力で接触させる。２次転写ローラは中間転写ベルト装置４０に設けられた図示しない位置決め部材により２次転写対向ローラとの平行度の位置精度が保たれている。また、２次転写ローラに設けられた図示しない位置決めコロにより中間転写ベルト４１に対する２次転写ローラの接触圧が一定に保持されている。２次転写ローラを中間転写ベルト４１に接触させると同時に、２次転写ローラにトナーと逆極性の転写バイアスが印加され、中間転写ベルト４１上の重ねトナー像が転写紙に一括転写される。
定着装置６０は、例えば定着ベルトと加圧ローラとを有し、定着ベルトと加圧ローラとの当接部であるニップ部で、熱又は圧力によって画像を定着させる。また、排紙装置７０は、用紙反転ユニットを有しており、必要に応じて用紙を反転させ両面印後の用紙を装置外に排紙する。
【００１５】
このような構成の画像形成装置において、帯電装置１３によって感光体ベルト１１表面を一様に帯電させた後、書き込み装置２０によって、各色に対応した画像情報に基づいた光を照射して各色に対応した静電潜像を形成する。次いで、各静電潜像を、各色に対応した現像装置によって現像して単色のトナー画像を形成する。得られたトナー画像を順次中間転写ベルト４１上に転写、積層してカラー画像を形成する。
一方、画像形成動作が開始される時期に、転写紙カセット又は手差しトレイのいずれかから転写紙を給送し、レジストローラ対８０のニップで待機させる。そして、２次転写装置の転写ローラに中間転写ベルト４１上のフルカラー画像先端がさしかかるときに、タイミングを合わせて転写紙の先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対８０を駆動し、転写紙とトナー像との位置合わせを行う。そして、転写紙を中間転写ベルト４１上のフルカラー画像と重ねて２次転写位置を通過させ、２次転写ローラによる転写バイアスで転写紙を荷電してフルカラー画像を転写紙上に転写する。フルカラー画像が転写された転写紙を、定着ユニット６０に搬送し、ここで、所定温度に制御された定着ベルトと加圧ローラのニップ部でトナー像を溶融定着する。得られた定着画像を排紙装置７０によって装置本体外に排紙する。
また、両面印刷を行う場合には、排紙装置７０の両面印刷用紙反転ユニットによって用紙を反転させた後、上記と同様にしてその裏面に、例えばフルカラー画像を定着させ、その後、装置外に排紙する。１次転写後の感光体ベルト１１の表面は、感光体クリーニング装置１２によってクリーニングする。このとき、除電ランプ等で均一に除電して、クリーニングし易くすることもできる。また、転写紙にトナー像を転写した後の中間転写ベルト４１の表面を、ベルトクリーニング装置４２によってクリーニングする。クリーニングによって中間転写ベルト４１から回収したトナーを廃トナータンク４６に蓄えら。
【００１６】
次に、本発明の特徴部分である現像装置について詳細に説明する。
図２は、図１の現像装置部分を示す拡大図である。図２において、現像装置３０（Ｙ〜Ｋ）は、感光体ベルト１１の図中左側に下から順に、例えば、ブラック現像装置３０Ｋ、シアン現像装置３０Ｃ、マゼンタ現像装置３０Ｍ、イエロー現像装置３０Ｙの順に、４色に対応して配置されている。なお、作像順は、例えばブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の順である。以下、便宜上、最上部のイエロー現像装置（３０Ｙ）を用いて、現像装置を詳細に説明する。
現像装置３０は、感光体ベルト１１に対向する現像ユニット３０１と、現像ユニット３０１に水平方向に隣接して設けられたトナーカートリッジ３０２とから主として構成されている。
【００１７】
図５及び図６は、それぞれ現像ユニット３０１及びトナーカートリッジ３０２を示す説明図である。
図５及び図６において、現像ユニット３０１の第１現像ホッパ（以下、図５及び図６の説明において、便宜上、単に、現像ユニットという）と、トナーカートリッジ３０２とを連結する連通孔は複数からなり、ほぼ作像幅全幅に沿って設けてられており、トナーの補給及び戻りは全幅均等に行われる。
現像ユニット３０１と、トナーカートリッジ３０２との連結部にはトナーカートリッジ３０２が装着された際に、隙間が発生しないよう、現像ユニット３０１のスライドシャッタ３７６には弾性部材３７５が設けられている。連通孔全体の開口率は、例えば作像幅の半分以下である。スライドシャッタ３７６の連通孔も複数個で構成されており、スライドシャッタ３７６が動くと連通孔が閉じるようになっている。トナーカートリッジ摺動部出口に更に弾性部材３７８を設け、トナーカートリッジの脱着に際し、シャッター部を常に弾性部材で擦るようにして外部へのトナー落ちを防止することもできる。
【００１８】
トナーカートリッジ３０２にもスライドシャッタ３７６が設けられている。トナーカートリッジ３０２に貼り付けられた発砲ポリウレタン等の弾性部材３７５をスライドシャッタ３７６で潰すことにより隙間を無くしトナー落ちを防いでいる。更に外側からトナーカートリッジ３０１に対して、固定シ−ル３７７が貼り付けられている為、スライドシャッタの穴も固定シールで閉じられ、スライドシャッタ３７６の各孔に残ったトナーも遮断され、落下しない。スライドシャッタ３７６の後端には突起があり、前述現像ユニットのスライドシャッタを引っ掛け、開閉する。
両弾性部材３７５の厚さは、トナー落ち防止のため、例えば０．５ｍｍ〜３．０ｍｍとされる。
図６のトナーカートリッジ３０２が、図５の現像ユニット３０１の所定空間部に装着されることによって現像装置が形成される。このとき、装着によって、自動的にスライドシャッタが開き、現像ユニット３０１とトナーカートリッジ３０２とが連通孔によって連通する。トナーカートリッジ３０２は、現像ユニット３０１に対して、換言すれば、現像装置３０に対して着衣脱自在に構成されている。
なお、現像装置３０の画像形成装置本体からの脱着は、例えば装置本体の左側のカバーを開いて行う。トナーカートリッジ３０２は、現像ユニット３０１を取り出すと、一緒に取り出される。通常のトナー交換は、例えば画像形成装置本体前カバーを開き、ドアを開いてトナーカートリッジ３０２のみの交換によって行う。また、トナーカートリッジ３０２には、例えばＩＤチップが取り付けられており、このＩＤチップにトナーカートリッジ３０２の情報が蓄えられており、トナー残量検知や新品検知に使用される。
【００１９】
図３は、トナーカートリッジ３０２を現像ユニット３０１に装着したの現像装置の断面図である。
図３において、現像ユニット３０１内には、アジテータが設けられている。アジテータは、トナーの攪拌と補給等を行う。現像ユニット３０１内には、その底部に設けられた凸部によって区切られ、貫通孔３３３をライして連通する第１現像ホッパ３１１及び第２現像ホッパ３１２が設けられている。
現像ホッパ３０１には、現像装置の主要部品である、感光体ベルト１１に当接する現像ローラ３０３が設けられている。現像ローラ３０３の周囲には、この現像ローラ３０３に隣接するように、トナー補給ローラ３０４及びドクタローラ３０５が配置されている。トナー規制部材３０５の形態は、特に限定されるものではなく、例えばローラ形状、ブレード形状又はその他の形状であってもよい。現像ローラ３０３の駆動力は、例えば現像ユニット３０１のギアのカムを中継して、レバーへと駆動が伝達され、ワンウェイクラッチにより後述するアジテータ３５１、３５２に伝達され、これらのアジテータが回転、駆動する。
【００２０】
トナーカートリッジ３０２内には、例えば段差によって連通するように区切られた第１収納室３２１及び第２収納室３２２が形成されており、現像ユニット３０１に近接する第２収容室３２２には、所定高さのリブ３４３が形成されている。第１及び第２収容室３２１及び３２２には、それぞれアジテータ３４１及び３４２が設けられている。アジテータ３４１及び３４２は、例えば１枚羽根のアジテータである。各アジテータは、例えばトナーの攪拌と補給を行う。
トナーカートリッジ３０２の第２収納室３２２と現像ユニット３０１の第１現像ホッパ３１１とがトナー補給孔としての連通孔３３１を介して連通している。連通孔３３１の後流側には、連通孔３３１を流通するトナー量を制御する制御弁３３２が設けられている。第１現像ホッパ３１１と第２現像ホッパ３１２も貫通孔３３３を介して連通しており、連通孔３３３の後流側には、この連通孔３３３を流通するトナー量を制御する制御弁３３４が設けられている。
【００２１】
図７は、例えばトナー補給孔としての連通孔３３１に設けられた制御弁３３２を示す斜視図である。図７において、制御弁３３２は、各連通孔に対応する複数のフィルム３３２ｂと、これを支持する支持部３３２ａとから主として構成されている。
トナーカートリッジ３０２の第１収納室３２１内にはアジテータ３４１が収納室の長さ方向に沿って設けられている。また、第２収納室３２２内にはアジテータ３４２が収納室の長さ方向に沿って設けられており、このアジテータ３４２の攪拌羽根と接触するようにその底部に所定高さのリブ３４３が設けられている。一方、現像ユニット３０１の第１現像ホッパ３１１内には、その長さ方向に沿ってアジテータ３５１が設けられており、その底部には、アジテータ３５１の攪拌羽根と接触するようにリブ３５３が設けられている。また、第２現像ホッパ３１２内にもその長さ方向に沿ってアジテータ３５２が配置されている。アジテータ３５１及び３５２は、例えば２枚羽根である。
【００２２】
図８は、第１現像ホッパ３１１内に設けられたアジテータ３５１を示す部分斜視図である。図８において、アジテータ３５１は、例えば断面４角形の軸３７１に平板（羽根）３７２が取りつけられていて、そのうち２枚は対向する面に、それぞれ逆方向に伸びている。羽根３７２は、平面図上、凹凸部を有する櫛歯状を呈しており、各凸部及び凹部は、それぞれ一つ分の幅だけずらして形成されている。
羽根３７２の凹凸部は補給口を形成する第１現像ホッパ３１１の各連通孔の位置にそれぞれ対応しており、凸部３７３の長さは、連通孔に設けられた各トナー制御弁回転方向に押し込める長さとし、また凹部においては、制御弁３３２に接触しない形状とされる。また、図８において、羽根板３７２の凸部３７３の根元部分は、先端部分よりも幅広に、例えば対向する２辺でハの字を形成するように構成されている。
第１現像ホッパ３１１のアジテータ３５１が回転することによって、羽根板３７２の凸部３７３の斜線部でトナーを横方向に移動させる力を発生させ、第１現像ホッパ３１１内のトナーの横方向の攪拌を促進するように作用する。
また、上述したように、第１現像ホッパ３１１のアジテータ３５１の回転で、羽根板３７２の凸部３７３が上記トナー制御弁を押して、制御弁下のトナーをトナーカートリッジ側に戻す作用をする。
【００２３】
制御弁３３２は、例えば厚み０．１ｍｍのＰＥＴフィルムで構成されており、アジテータ３５１の羽根板３７２は、制御弁３３２に当接、摺接しても、変形しない強度が要求され、例えば同じ材質を{適用する場合は、厚み０．１８８ｍｍのＰＥＴ材が適用される。なお、凸部３７３を有する羽根板３７２は、厚すぎても（硬すぎても）トナーへ与える衝撃が大きくなるので注意を要する。
アジテータ３５１の羽根板３７２の凸部３７３をそれぞれ一つの幅（凹部に相当する幅）だけをずらすことによって、制御弁３３２の押し込み、解放動作を交互に行なうことができこれによって、第１現像ホッパ３１１内のトナーの動きが良くなり、トナーカートリッジ３０２内のトナーとの循環性が向上する。
このような櫛歯状の凹凸部を有する２枚の羽根板を備えたアジテータの採用によって、現像装置内におけるトナーの循環、横攪拌性は向上するが、補給口（連通孔）部分におけるトナー量が多くなる傾向があり、第１現像ホッパ３１１のトナー面が上下方向において波打ち、山と谷ができる場合がある。補給口部分にトナー量のムラに起因する山ができるとトナーの補給が阻害され、全体的にトナー補給量が低下する傾向がある。また、トナーの山の裾野にカートリッジからのトナーの流れができるため、トナーの攪拌の均一性が若干損なわれることにもなる。
このような不都合を回避するため、上述した対向配置された２枚の羽根板３７２相互間の断面４角形の軸３７１に、２枚の羽根板３７２に直交する角度で、２枚の羽根板より短い長さで、しかも凹凸のない羽根板３７４を追加すると、補給口近傍のトナーの山を崩し、ホッパ内のトナー面がほぼ水平になる。このように、櫛歯上の凹凸部をそれぞれ一つの凸部又は一つの凹部に相当する幅だけずらした２枚に羽根板３７２と、これらの間に、両羽根板３７２と直交する平面を有するはね部材３７４を配置したアジテータを適用することによって、トナー補給量、トナー戻し量ともに安定し、十分な循環作用が得られる。また、局所的なトナーの流れを作らないので、ホッパの中で均一な攪拌性を維持することができた。
このような、制御弁及びアジテータの基本構成は、第１現像ホッパ３１１と第２現像ホッパ３１２との間の連通孔及び第２現像ホッパ３１２内のアジテータ３５２にも適用されており、それぞれ同様のトナー搬送動作を行う。
【００２４】
このような構成の現像装置において、トナーカートリッジ３０２から現像ユニット３０１内に供給されたトナーは、第１現像ホッパ３１１を経て第２現像ホッパ３１２内に供給される。
第１現像ホッパ３１１では、第１制御弁３３２の動作によってトナーカートリッジ３０２の第２収納室３２２から連通孔３３１を通じて、トナーの供給およびカートリッジ３０２へのトナーの戻しが行われる。また、第２制御弁３３４によって、第１現像ホッパ３１１から第２現像ホッパ３１２にトナーを供給したり、逆に第２現像ホッパ３１２から第１現像ホッパ３１１にトナーを戻す動作が行われる。
即ち、制御弁３３２は、例えばアジテータ３５１の回転によって弾かれた後、一気に元の位置へ戻るときのポンプ効果によって、トナーカートリッジ（ＴＣ）３０２内のトナーを第１現像ホッパ３１１側に引き寄せる。また、制御弁３３２は、トナーカートリッジ３０２の第２収納室３２２の連通孔３３１近傍にトナーが無い空間ができた時は、第１現像ホッパ３１１内のトナーをトナーカートリッジ３０２側へ戻すはたらきをする。
【００２５】
図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれトナーカートリッジから現像ユニットへのトナーの供給動作及び現像ユニットからトナーカートリッジへのトナーの戻し動作を示す概念図である。
図４（ａ）において、トナーは、トナーカートリッジ３０２側から現像ユニット３０１に供給される。即ち、第１のアジテータ３５１は、回転して制御弁３３２に当たり、制御弁３３２が押さえられる。その後、第１のアジテータ３５１が通過して、弾性を有する制御弁３３２が素早く弾かれて戻り、そのとき、制御弁３３２の移動方向後流側に空間部が形成され、この空間部に、トナーカートリッジ３０２側から押し込まれていたトナーが連通孔３３１を介して流入し、これによって現像ユニット３０１側にトナーが供給される。このようなトナーの供給動作は、第１現像ホッパ３１１と第２現像ホッパ３１２との間でも同様に行われる。
現像ユニット３０１の第２現像ホッパ３１２に供給されたトナーは、アジテータ３５２により攪拌され、補給ローラ３０４へと搬送され、さらに補給ローラ３０４から現像ローラ３０３へと搬送される。現像ローラ３０３に供給、付着したトナーは、ドクタローラ３０５により付着量が規制され、感光体ベルト１１と接触して静電潜像を現像する。ドクタローラ３０５はワンウェイクラッチが取り付けられており、通常は回転していないが、ジョブ終了後に現像ローラ３０３が逆転すると、同じ方向に連れ回りし、ドクタローラ３０５と現像ローラ３０３間にトナーが溜まるのを防止している（現像白スジ防止）。
【００２６】
次に、図４（ｂ）において、トナーカートリッジ３０２と現像ユニット３０１の第１現像ホッパ３１１との連通孔３３１のトナーカートリッジ側に１枚羽根のアジテータ３４２が配置されており、空間部の収容室に所定高さのリブ３４３が設けられている。
トナーを運ぶためには、トナーの搬送先に空間部を作る必要がある。従って、図４（ｂ）中、アジテータ３４２を反時計方向に回転させ、アジテータ３４２の例えば１枚羽根がリブ３４３を弾くことによってトナーを瞬時に搬送し、これによってカートリッジの補給通路としての連通孔３３１の手前に、トナーが弾かれた空間部３６１を作る。
このようにして、連通孔３３１の手前側に空間部３６１が形成されるタイミングに合わせて現像ユニット３０１の第１現像ホッパ側のアジテータ（３５１）によって制御弁３３２を図中下方に押しこみ（図４ａ参照）、これによって制御弁３３２の下方のトナーをトナーカートリッジ３０２側に押しこんで、トナー戻し動作を達成する。
【００２７】
このとき、トナーカートリッジ３０２の第１収納室底部に設けられたリブ３４３は、トナーが弾かれた空間部を形成するための補助的作用を担い、トナー戻し力をより高める効果がある。また、リブ３４３は、アジテータのパドルを弾き、もとの形に戻る際の振幅を大きくする機能を発揮すると共に、補給口の前に次のトナーが流れ込むことを防止する。これによって、補給口前流側に空間を作る力を捕捉している。このようなトナー戻し動作は、現像ユニット３０１の第１現像ホッパ３１１と第２現像ホッパ３１２の間でも同様に行われる。
【００２８】
本実施形態装置によれば、現像ユニット３０１内に、トナーカートリッジ３０２と連通する第１現像ホッパ３１１と、現像ローラ３０３にトナーを供給する第２現像ホッパ３１２を設けたことによって、トナー特性のばらつきに起因する諸問題を回避して高品質の画像を形成することができる。
すなわち、第１現像ホッパ３１１は、より新品に近い特性をもったトナーカートリッジ３０２から供給されるトナーと、使用されてやや劣化した第２現像ホッパ３１２から戻ってきたトナーを、第１現像ホッパ３１１内のトナーと混合し、トナーの劣化特性のばらつきを防止するための空間として機能する。ここで、劣化トナーとは、主として表面の添加剤量が減少し、帯電性や流動性が低下している状態のトナーをいい、回転攪拌部材によって新品のトナーと攪拌混合することによって、新しいトナーから、例えば疎水化シリカ等の外添剤が劣化トナーに移行し、これによって、帯電性および流動性が回復する。また、外添剤に再被覆されることによって、トナー樹脂どうしの接触が抑制され、新旧トナー間での摩擦帯電によって逆帯電トナーの生成が抑制される。
【００２９】
また、本実施形態によれば、トナーカートリッジと第１連通孔を介して連結される現像ユニット内に第１現像ホッパと、この第１現像ホッパと第２連通孔を介して連結される第２現像ホッパとを設け、前記第１及び第２連通孔出口側にそれぞれ制御弁を設けたことにより、カートリッジから現像ユニット内に供給されたトナーが十分攪拌されずに現像ローラに供給されるという従来技術の問題点を解消し、地汚れや濃度ムラ、白スジなどの異常画像を防止して長期にわたって安定した画質が得ることができる。
また、第１及び第２連通孔に対応して制御弁を設けたことにより、連結しているトナーカートリッジ、第１現像ホッパ、及び第２現像ホッパの間でトナーの循環を行うことができ、現像装置全体で、トナーの特性を安定化させることができる。
【００３０】
なお、一つの現像ホッパのみを備えた従来装置は、トナーカートリッジから、現像ローラにトナーを供給する現像ホッパ内に直接トナーが供給されていたので、トナーの攪拌が不十分なときに、特性的に新しい状態のトナーが供給ローラ又は現像ローラに送られ、供給ローラ又は現像ローラ上で、劣化トナーと新トナーの摩擦帯電が生ずるので、逆帯電トナーが発生し易い等の問題があった。特に、従来技術では、アジテータの搬送速度を低くすると、現像ローラへのトナー供給量が不足してベタ画像の追従性不良や、トナーの機械的劣化を招くという問題があった。従って、トナーに機械的劣化に起因するトナー凝集物の形成又は添加剤の埋没等の問題を回避するために、アジテータの回転数を所定値以下に設定することができなかった。アジテータの回転数を所定値以下に下げられないということは、トナーが速く搬送されることを意味し、トナーを速く搬送することは、トナーが十分攪拌されないことを意味する。従って、トナー搬送と攪拌とのバランスがとりずらく、攪拌が不十分にもかかわらずトナーを現像ローラに送らなくてはならない状況にあった。本実施形態装置は、このような従来技術の問題点を解決し、第１現像ホッパ３１１内で十分にトナーを攪拌、混合させた後、均質トナーとして現像部に供給することができる。
なお、新品の現像ユニットのセットアップを実施する場合、空のトナーホッパ３０８にトナーを大量に短時間に補給する必要があるために、スタート用のトナーボトルのみトナー補給力の強いトナーボトルが使用される。 
【００３１】
また、本実施例装置は、現像ユニット３０１の第１現像ホッパ３１１及び第２現像ホッパ３１２の双方の入口部分にそれぞれトナー移動量を制御する制御弁３３２及び３３４を設けたことにより、第１現像ホッパ３１１、第２現像ホッパ３１２及びトナーカートリッジ３０２間で、積極的にトナーを循環させて特性の勾配を緩やかなものにし、第２現像ホッパ３１２内のトナーに劣化（ダメージ）が集中することを回避し、常に安定した現像特性が得られる。これによって、カートリッジと現像ローラ付近のトナーにおける特性に大きな差が生じて、異常な帯電や凝集を引き起こすという不都合を回避することができる。
【００３２】
本実施形態において、平面図上、第１連通孔３３１の中心位置と第２連通孔３３３の中心位置をずらすことが好ましい。これによって、トナーカートリッジ３０２から第１連通孔３３１を経て第１現像ホッパ３１１に入ったトナーが、仮に直進しても、第１現像ホッパ３１１内を素通りする形で第２連通孔３３３を経て第２現像ホッパ３１２に流出する通り抜けを防止することができ、トナー均一攪拌性が向上する。
図１１は、現像装置の二つ連通孔の位置関係及び開口幅を示す平面図（上カバーを外し、供給ローラ、攪拌パドル等を省略した図）である。図１１において、第１連通孔３３１の中心位置と第２連通孔３３３の中心位置が水平方向（図中、上下方向）にずれており、トナーカートリッジ３０２から供給されたトナーは確実に第１現像ホッパ３１１内に押し留められ、トナー供給方向に対して横方向に移動し、他のトナーとの接触攪拌を果たした後、第２現像ホッパ３１２に送られる。これによって、トナーの攪拌性を各確実に向上させることができ、特性の異なるトナーの流入に起因する問題を回避することができる。
なお、図１１は、典型的な態様を示したが、上述した二つの連通孔の高さに差をもたせることの効果を加味すれば、上記ずれは厳密性なものではなく、ユニットの構成上の制約から多少の重なりは許容される。
【００３３】
本実施形態において、（図１１）第２連通孔３３３および第２制御弁３３４の面積（図１１では横方向の幅が面積に比例している）を、第１連通孔３３１および第１制御弁３３２の面積よりも大きくすることが好ましい。これによって、トナーの劣化が生じ易い第２現像ホッパ３１２内のトナーと、第１現像ホッパ３１１内のトナーとの循環量が増大し、トナー劣化の影響を低減することができる。
即ち、連通孔および制御弁の面積が大きいほど、トナーの供給量、戻り量を含むトナー循環量が増大する。従って、第２連通孔３３３および第２制御弁３３４の面積を、第１の連通孔３３１および第１制御弁３３２の面積よりも大きくすることによって、第１現像ホッパ３１１、第２現像ホッパ３１２間のトナー循環量は、トナーカートリッジ３０２と第１現像ホッパ３１１との間のトナー循環量よりも大きくなる。トナーの劣化は主として、供給ローラ３０４、現像ローラ３０３、トナー規制部材３０５の接触位置である第２現像ホッパ３１２内で進行し易い。従って、第２現像ホッパ３１２内でのトナーの劣化の影響を低減するためには、第１現像ホッパ３１１、第２現像ホッパ３１２間のトナー循環量を大きくするほど有利となる。第２連通孔３３３および第２制御弁３３４の面積の、第１連通孔３３１および第１制御弁３３２の面積に対する比は、例えば１．５倍程度、開口率として、例えば１．３程度が好ましい。
なお、トナーカートリッジ３０２から第１現像ホッパ３１１へのトナー供給量を多くすると、第１現像ホッパ３１１内で十分に攪拌されないまま第２現像ホッパ３１２に送られる新品トナーの割合が高くなる。また、トナーカートリッジ３０２は元々トナー充填率が高く、空隙が少ないために、初期には第１現像ホッパ３１１からトナーカートリッジ３０２側にトナーを戻せる量が制限を受けることがあり、この場合、一方的にトナーカートリッジ３０２から第１現像ホッパ３１１に供給されるトナー量が増え、現像ホッパがトナーで満タン状態になり、トナーが動けなくなり、劣化が促進される危険性があるが、第２連通孔３３３および第２制御弁３３４の面積（図１１では横方向の幅が面積に比例している）を、第１連通孔３３１および第１制御弁３３２の面積よりも大きくすることによって、このような不都合を回避することができる。
【００３４】
図９、本実施形態の変形例を示す説明図である。図９において、この現像装置は、現像ユニット３０１における第１現像ホッパ３１１の容積を、第２現像ホッパ３１２の容積より小さくしたものである。
第１現像ホッパ３１１の容積を、第２現像ホッパ３１２の容積より小さくすることによって、トナー特性を均一化する上述の実施形態の効果がより向上する。即ち、トナーは大きな流れで流れている時、例えばパドルで全体的に押されて運ばれている状態では、トナー粒子同士の接触機会が少なく、劣化トナーに新品のトナーの添加剤の転移が起こりにくい。これに対し、トナーがパドルの羽根や壁面に接触して流れ、本流とは異なる動きを起こさせることで、トナー同士の接触機会が増え、攪拌効率が上がる。従って、第１現像ホッパでは新しいトナーと劣化したトナーとの攪拌性を上げることが重要なので、第１現像ホッパ３１１の容積を第２現像ホッパ３１２の容積よりも小さくすることによって、トナーの攪拌性を向上できる。
第２の現像ホッパ３１２の容積に対する第１の現像ホッパ３１１の容積比は、０．５〜０．９が好ましく、通常、０．７程度とされる。容積比が０．５よりも小さいとトナー供給性が低下する。一方、容積比が０．９を超えるとトナーの攪拌性を向上させる効果が不充分となる。
【００３５】
図９において、第１現像ホッパ３１１の底面は、第２現像ホッパ３１２の底面より高くなっている。これによって、トナーカートリッジ３０２内のトナーが消費されて少なくなってきたときにも、第１の現像ホッパ３１１のトナーの上面の高さ（レベル）を確保して、第２の現像ホッパ３１２へのトナー供給を経時的に変化させることなく、安定して行なうことができる。
また図９において、第２連通孔３３３の最下辺の高さは、第１連通孔３３１の最下辺の高さよりも高くなっている。これによって、トナーカートリッジ３０２から第１連通孔３３１を経て第１現像ホッパ３１１に供給されたトナーが第１現像ホッパ３１１内をそのまま水平移動したとしても、直接、第２現像ホッパ３１２に入ることがなくなり、ある程度の時間、第１現像ホッパ３１１に止めて、混合を促進させることができる。
第２連通孔３３３の最下辺の高さと第１連通孔３３１の最下辺の高さとの差は、例えば第１及び第２の連通孔における開口高さ方向の長さの例えば０．５程度に設定されるが、連通孔の開口高さ方向の長さの０．３〜１．０の範囲であることが好ましい。両連通孔の最下辺の高さの差が大きくなりすぎるとトナーの供給量を確保することが困難となる。
【００３６】
本実施形態装置において、第１現像ホッパ内の第１攪拌手段は、第２の現像ホッパへのトナー供給に寄与する攪拌羽根と、第１現像ホッパ内でのトナー攪拌に寄与する攪拌羽根とを有することが好ましい。
図１０は、本実施形態における別の変形例を示す説明図である。図１０において、この現像装置における第１現像ホッパ３１１内の第１アジテータ３５１は、短い羽根からなる攪拌用羽根３枚と、長い羽根からなる供給用羽根１枚を備えている。この場合、攪拌用羽根２枚、供給用羽根１枚、残り１枚はトナー面ならし用の羽根と考えることもできる。なお、平板羽根は制御弁を押し込む部分とそうでない部分とでスリットを入れることも可能である。
このような構成のアジテータを採用することによって、第１の現像ホッパ内でのトナーの攪拌性が向上する。
トナー攪拌用の羽根は、制御弁を交互に動かすような、上述した櫛歯型が有効である。攪拌用の羽根は、トナーカートリッジからのトナー供給量を所定レベルに維持すればよく、制御弁を積極的に駆動させる必要はない。従って、トナー攪拌用の羽根の厚みは、制御弁駆動用の羽根よりもやや薄い、例えば厚さｔ＝０．１ｍｍ以下のフィルムで構成される。また、図１０に記載したよりもストロークが短くなるような空間配置にすることも可能である。トナー供給用の羽根が多すぎると、攪拌不十分のままトナーが搬送されることがあるので、本実施形態においては、１枚としている。
なお、第１現像ホッパ、第２現像ホッパ間のトナー循環量を高めるためには、供給量、戻し量を増加する必要があるが、その場合は、第１の攪拌パドルの回転数を高めることによってトナー循環性を確保することができる。
【００３７】
本発明において、第２制御弁の駆動周波数を、第１制御弁の駆動周波数より高くすることが好ましい。これによって、第２の現像ホッパ内の第２のアジテータによって現像ローラにトナーが十分に供給されるようになり、また、第１の現像ホッパと第２の現像ホッパ間でトナーの循環量が多くなり、トナーの均質化が促進する。
制御弁の駆動周波数は、アジテータの攪拌羽根との接触回数、即ち単位時間あたりの攪拌羽根が制御弁をはじく回数に依存するである。制御弁を駆動できる羽根の枚数が増えればそれだけ駆動周波数が高くなる。また、制御弁の駆動周波数はアジテータ軸の回転数にも比例して増加する。トナーカートリッジ３０２のアジテータ３４２の回転数が例えば、８ｒｐｍである場合に、第１アジテータ３５１の回転数は、例えば２０ｒｐｍに設定される。このとき、第２アジテータ３５２の回転数は、例えば６０ｒｐｍである。従って、各制御弁の１分当たりの駆動周波数は、カートリッジが８回、第１アジテータ３５１のパドルが８０回（４枚なので）、第２アジテータ３５２が、例えば１２０回である。
即ち、図１０において、第1現像ホッパ３１１内の第1アジテータ３５１において、供給作用を行う羽根が１枚、攪拌作用を行う羽根が３枚である。第1アジテータ３５１の回転数を２０ｒｐｍとすると、供給動作の周波数は２０回（／１分）となる。一方、第２アジテータ３５２の回転数を６０ｒｐｍとすると、第２アジテータ３５２による第２制御弁３３４の駆動周波数は、２枚羽根なので、１２０回（／１分）となる。この場合、第1アジテータ３５１の供給動作１回に対して、第２制御弁３３４の供給動作は６回動となっている。このようにすることによって、トナーを第1現像ホッパ３１１から第２現像ホッパ３１２に供給する間、第２制御弁３３４によって、第1現像ホッパ３１１側へのトナー戻し動作が積極的に行われることになる。第1現像ホッパ３１１側へ戻されたトナーは第1アジテータの残りの３枚羽根の作用で十分に攪拌混合され、これによって、トナー特性の劣化を回復することができる。
なお、第１アジテータ３５１の供給周波数が、第２制御弁３３４の単位時間あたりの駆動数より高い場合には、トナーを戻す作用が弱まり、第２現像ホッパ３１２で劣化したトナーの比率が高くなる。また第1現像ホッパ３１１から第２現像ホッパ３１２への供給が増大することで、第２現像ホッパ３１２のトナー量が増えトナーの流動性が損なわれて、現像ローラ３０３付近のトナーの劣化が促進されることになる。従って、第１及び第２現像ホッパのトナーの循環性を維持して、トナーの劣化を防止するためには、第２制御弁３３４の駆動周波数を、第１アジテータの供給動作の駆動数より多くすることが有効である。
【００３８】
本実施形態において、第２の制御弁の駆動周波数を、第１の攪拌パドルの供給動作周波数の整数倍となるように設定することが好ましい。これによって、第２の攪拌パドルの制御弁をはじいてトナーが存在しない空間部を形成するときに、第1の攪拌パドルの供給作用する羽根が適正な位置になるように同期を取ることが可能になり、供給が不足したり、ばらついたりするのを防止することができる。
第１の現像ホッパに戻る空間ができたときも、前記のように第２の制御弁が複数回駆動して、戻し動作を確実に行うことができるので、第1の現像ホッパと第２の現像ホッパの間のトナーの供給、戻しによるトナーの流れを安定させることができる。
例えば、第１のアジテータと第２のアジテータにおける羽根枚数が同じ図９の現像装置では、例えば第２のアジテータ軸の回転数を第１のアジテータの回転数の２倍にすることによって、第２の制御弁の駆動周波数を第１の制御弁の駆動周波数の２倍にしている。
また、例えば、第１のアジテータの羽根枚数が１で、第２のアジテータの羽根枚数が２の図９の現像装置では、例えば、アジテータ軸の回転数が同じでも、第２の制御弁の駆動周波数は、第１の制御弁の駆動周波数の２倍となる。
【００３９】
上述した現像装置は、画像形成装置に組み込まれて画像形成の主用部分を構成する。また、上述した画像形成装置を像担持体としての感光体と一体化し、プロセスカートリッジを構成することもできる。これよって、取り扱い性、メンテナンス性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１の現像装置部分の拡大図である。
【図３】本発明の実施形態に係る現像装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明装置のトナー循環機構を示す説明図である。
【図５】現像ユニットの連通孔連通部分を示す説明図である。
【図６】トナーカートリッジの連通孔連通部分を示す説明図である。
【図７】制御弁を示す説明図である。
【図８】第１アジテータを示す部分斜視図である。
【図９】本発明の変形例を示す図である。
【図１０】本発明の別の変形例を示す図である。
【図１１】第１連通孔と第２連通孔との位置関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    感光体ユニット
１１    感光体ベルト
２０    書き込み光学装置
３０    現像装置
４０    中間転写ベルト装置
４１    中間転写ベルト
５０    二次転写装置
６０    定着装置
７０    排紙装置
８０    レジストローラ対
１００  画像形成装置
３０１  トナーカートリッジ
３０２  現像ユニット
３０３  現像ローラ
３１１  第１現像ホッパ
３１２  第２現像ホッパ
３２１  第１収容室
３２２  第２収容室
３３１  第１連通孔
３２２  第１制御弁
３３３  第２連通孔
３３４  第２制御弁
３４３  リブ
３５１  第１アジテータ
３５２  第２アジテータ
３６１  空間部
３７１  軸
３７２  羽根
３７３  凸部
３７４  平板状はね部材
３７５  弾性部材
３７６  スライドシャッタ
３７７  固定シール
【図１】
2008112007.tif 000003
【図２】
2008112007.tif 000004
【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】
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【図１１】
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