(57)【要約】【課題】現像容器の局所にトナーが補給された場合でも、容器内の長手方向に十分に均一にトナーを分散させ、高品質な画像形成を遂行することが可能な現像装置を提供する。【解決手段】現像装置３０は、その現像容器３４に、トナーの攪拌と搬送とを行うための攪拌搬送部材５０を備える。攪拌搬送部材５０は、回転中心となる軸部５１と、この軸部５１から径方向外側に延びる形で軸部５１に固定され、複数が組み合わせて設けられたシート状の攪拌羽根５２を備えるとともに、これら複数の攪拌羽根５２は、互いにトナーの搬送方向が異なっている。したがって、各攪拌羽根５２の作用により、現像容器３４内の長手方向両端側、或いは中央側等の様々な方向に、トナーを移動させることができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容する現像容器と、静電潜像が形成された像担持体にトナーを供給する現像ローラと、軸線中心に回転して、現像容器内のトナーを攪拌しつつ現像ローラに向けて搬送する攪拌搬送部材とを備えた現像装置において、
前記攪拌搬送部材は、回転中心となる軸部と、この軸部から径方向外側に延びる形で軸部に固定され、複数が組み合わせて設けられたシート状の攪拌羽根とを備えるとともに、これら複数の攪拌羽根は、互いにトナーの搬送方向が異なることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記複数の攪拌羽根は、固定端側から自由端側に向かって傾斜した複数の開口を有し、攪拌羽根ごとに開口の傾斜方向が異なるパターンで構成されてい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】
前記複数の攪拌羽根は、各々、全ての前記開口が、固定端側から、前記軸部の一方の端部側、或いは他方の端部側のいずれかに向かって傾斜した開口で構成され、これら２種類の攪拌羽根を、前記攪拌搬送部材は少なくとも１枚ずつ備えることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記複数の攪拌羽根は、各々、固定端側から、前記軸部の軸線方向中央部に対して両端部側に向かう、或いは軸部の両端部側に対して中央部に向かういずれかの傾斜をなす開口で構成され、これら２種類の攪拌羽根を、前記攪拌搬送部材は少なくとも１枚ずつ備えることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項５】
前記攪拌搬送部材は、前記複数の攪拌羽根を重ねた形で備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
回転方向最上流に配置された前記攪拌羽根は、そのすぐ次に下流に配置された攪拌羽根より、径方向長さが長いことを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
回転方向最上流に配置された前記攪拌羽根は、そのすぐ次に下流に配置された攪拌羽根より、厚いことを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項８】
前記現像容器は、前記現像ローラが配置された現像部と、前記攪拌搬送部材が配置されたホッパー部との間に、開口を有する隔壁を備えることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の現像装置を搭載した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、複写機やプリンタに代表される電子写真方式の画像形成装置に適用可能な現像装置に関する。また、この現像装置を搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として感光体ドラムが広く用いられている。感光体ドラムを用いた一般的な画像形成動作は以下のようである。感光体ドラムの表面は帯電装置により所定電位で一様に帯電せしめられ、そこに露光装置のＬＥＤ光等を照射することにより部分的に電位が光減衰して原稿画像の静電潜像が形成される。そして、この静電潜像を現像装置で現像することによってトナー像が形成される。用紙へのトナー像の転写後、感光体ドラムの表面においては、残留したトナーがクリーニング装置によりクリーニングされ、次回の画像形成動作に備えて除電装置により除電光が照射されて帯電電荷の除去が行われる。
【０００３】
上記のような画像形成動作の主要部である現像装置において、トナーは、現像容器内に常時所定量が収容されるようになっており、現像に使用され残量が少なくなると、追加補給される。この時、一般的には、現像装置の上方に配置されたトナー補給容器から、重力の作用や搬送部材により現像容器内にトナーが投入される。
【０００４】
ここで、現像容器は、現像ローラを収容するため、通常現像ローラの形状に合わせて細長い形状をなしている。そして、高品質な画像の形成を遂行するためには、現像容器内に収容されたトナーが、現像容器内の現像ローラの長手方向に沿って均一に分散されている必要がある。そのため、現像装置では、軸線中心に回転する攪拌（搬送）部材を備え、その回転動作によりトナーを現像容器内の長手方向に均一に分散させる方法が広く採用されている。
【０００５】
このような現像装置の例を、特許文献１、及び２に見ることができる。特許文献１、及び２に記載された現像装置は、ともに、開口を有するシート部材（攪拌羽根）が設けられた攪拌（搬送）部材を備え、これによりトナーを攪拌しつつ現像ローラに向けて搬送するようにしている。
【特許文献１】特開２００１−１００５００号公報（第５頁、図２）
【特許文献２】特開平１１−３１１８９５号公報（第３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された現像装置では、複数の開口を千鳥状に配置した２枚のシート部材により、攪拌搬送部材の回転とともに、大きな抵抗を受けることなく、安定して現像ローラにトナーを供給できるとしている。千鳥状に配置した開口により、現像容器内の長手方向にトナーが移動すると考えられるが、しかしながら、このような攪拌搬送部材では、シート部材とその開口に、トナーを移動させるに十分な構成が施されていない。したがって、現像容器内の長手方向の全域にわたって、十分均一にトナーを分散させることは困難である。その結果、現像容器のトナー補給口などといった補給箇所の近傍に多くのトナーが集中し、これに対向する箇所などに長く使用されることのないトナーが滞留する恐れがある。これにより、その滞留したトナーが劣化して現像ローラに供給されると、画像不良が発生する可能性がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載された現像装置では、複数の平行四辺形形状の開口を配置したシート部材により、攪拌搬送部材の回転とともに、現像ローラの軸線方向中央部にトナーが集まるようにしている。しかしながら、このような攪拌搬送部材では、現像ローラの軸線方向中央部に多くのトナーが集中し、両端部に長く使用されることのないトナーが滞留する恐れがある。これにより、その滞留したトナーが劣化して現像ローラに供給されると、現像ローラの両端部において画像不良が発生する可能性がある。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、軸線中心に回転して、現像容器内のトナーを攪拌しつつ現像ローラに向けて搬送する攪拌搬送部材を備えた現像装置において、現像容器の局所にトナーが補給された場合であっても、現像容器内の長手方向に十分に均一にトナーを分散させることができ、高品質な画像の形成を遂行することが可能な現像装置を提供することを目的とする。また、このような現像装置を搭載した高性能な画像形成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】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は、トナーを収容する現像容器と、静電潜像が形成された像担持体にトナーを供給する現像ローラと、軸線中心に回転して、現像容器内のトナーを攪拌しつつ現像ローラに向けて搬送する攪拌搬送部材とを備えた現像装置において、前記攪拌搬送部材は、回転中心となる軸部と、この軸部から径方向外側に延びる形で軸部に固定され、複数が組み合わせて設けられたシート状の攪拌羽根とを備えるとともに、これら複数の攪拌羽根は、互いにトナーの搬送方向が異なることとした。
【００１０】
また、上記構成の現像装置において、前記複数の攪拌羽根は、固定端側から自由端側に向かって傾斜した複数の開口を有し、攪拌羽根ごとに開口の傾斜方向が異なるパターンで構成されていることとした。
【００１１】
また、上記構成の現像装置において、前記複数の攪拌羽根は、各々、全ての前記開口が、固定端側から、前記軸部の一方の端部側、或いは他方の端部側のいずれかに向かって傾斜した開口で構成され、これら２種類の攪拌羽根を、前記攪拌搬送部材は少なくとも１枚ずつ備えることとした。
【００１２】
また、上記構成の現像装置において、前記複数の攪拌羽根は、各々、固定端側から、前記軸部の軸線方向中央部に対して両端部側に向かう、或いは軸部の両端部側に対して中央部に向かういずれかの傾斜をなす開口で構成され、これら２種類の攪拌羽根を、前記攪拌搬送部材は少なくとも１枚ずつ備えることとした。
【００１３】
また、上記構成の現像装置において、前記攪拌搬送部材は、前記複数の攪拌羽根を重ねた形で備えることとした。
【００１４】
また、上記構成の現像装置において、回転方向最上流に配置された前記攪拌羽根は、そのすぐ次に下流に配置された攪拌羽根より、径方向長さが長いこととした。
【００１５】
また、上記構成の現像装置において、回転方向最上流に配置された前記攪拌羽根は、そのすぐ次に下流に配置された攪拌羽根より、厚いこととした。
【００１６】
また、上記構成の現像装置において、前記現像容器は、前記現像ローラが配置された現像部と、前記攪拌搬送部材が配置されたホッパー部との間に、開口を有する隔壁を備えることとした。
【００１７】
また本発明では、上記現像装置を画像形成装置に搭載することとした。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の構成によれば、軸線中心に回転して、現像容器内のトナーを攪拌しつつ現像ローラに向けて搬送する攪拌搬送部材を備えた現像装置において、前記攪拌搬送部材は、回転中心となる軸部と、この軸部から径方向外側に延びる形で軸部に固定され、複数が組み合わせて設けられたシート状の攪拌羽根とを備えるとともに、これら複数の攪拌羽根は、互いにトナーの搬送方向が異なることとしたので、各攪拌羽根の作用により、現像容器内の長手方向両端側、或いは中央側等の様々な方向に、トナーを移動させることができる。そして、そのような攪拌羽根を複数組み合わせることにより、現像容器内の長手方向両端側、または中央側等にトナーが滞留するのを防止して、全体として均一に攪拌することが可能である。これにより、現像容器の局所にトナーが補給された場合であっても、現像容器内の長手方向に十分に均一にトナーを分散させることができる。したがって、滞留し、劣化したトナーに起因する画像不良の発生を防止して、高品質な画像の形成を遂行することが可能な現像装置を得ることができる。
【００１９】
また、前記複数の攪拌羽根は、固定端側から自由端側に向かって傾斜した複数の開口を有し、攪拌羽根ごとに開口の傾斜方向が異なるパターンで構成されていることとしたので、各攪拌羽根を回転させることにより、開口の傾斜方向に沿うようにしてトナーを移動させることが可能である。これにより、容易に、現像容器内の長手方向両端側、或いは中央側等の様々な方向に、トナーを移動させることができる。したがって、現像容器内の長手方向に十分に均一に、効率よくトナーを分散させることができる。
【００２０】
また、前記複数の攪拌羽根は、各々、全ての開口が、固定端側から、軸部の一方の端部側、或いは他方の端部側のいずれかに向かって傾斜した開口で構成され、これら２種類の攪拌羽根を、前記攪拌搬送部材は少なくとも１枚ずつ備えることとしたので、１枚の攪拌羽根で現像容器内の長手方向の一方の端部側へトナーを移動させ、もう１枚の攪拌羽根で他方の端部側へトナーを移動させることができる。これにより、現像容器内の長手方向の端部から端部へと、トナーを行き来させることができ、効率よくトナーを攪拌することが可能である。したがって、現像容器内の長手方向に均一にトナーを分散させる作用を向上させることができる。
【００２１】
また、前記複数の攪拌羽根は、各々、固定端側から、軸部の軸線方向中央部に対して両端部側に向かう、或いは軸部の両端部側に対して中央部に向かういずれかの傾斜をなす開口で構成され、これら２種類の攪拌羽根を、前記攪拌搬送部材は少なくとも１枚ずつ備えることとしたので、１枚の攪拌羽根で現像容器内の長手方向の両端部側へトナーを移動させ、もう１枚の攪拌羽根で中央部へトナーを移動させることができる。これにより、現像容器内の両端部側から中央部へ、中央部から両端部側へと、トナーを行き来させることができ、効率よくトナーを攪拌することが可能である。したがって、現像容器内の長手方向に均一にトナーを分散させる作用を向上させることができる。
【００２２】
また、前記攪拌搬送部材は、複数の攪拌羽根を重ねた形で備えることとしたので、複数の攪拌羽根が、短い時間間隔で連続して回転移動してトナーを攪拌する。これにより、攪拌羽根を重ねない場合と比較して攪拌する力が増加し、現像容器内の長手方向に沿って、トナーを移動し易くなる。したがって、現像容器内の長手方向に均一にトナーを分散させる作用をさらに高めることが可能となる。
【００２３】
またここで、複数の攪拌羽根を重ねると、トナーに先に接触する回転方向下流側の攪拌羽根の方が攪拌する力が強く、トナーの移動量も多くなる。これに対して、本発明において、攪拌羽根を重ねた形で備えた前記攪拌搬送部材の、回転方向最上流に配置された攪拌羽根は、そのすぐ次に下流に配置された攪拌羽根より、径方向長さが長いこととしたので、上流側の攪拌羽根と、下流側の攪拌羽根とに掛かる負荷に違いが生じ、連続して攪拌する２枚の攪拌羽根の通過時間の間隔が長くなる。その結果、重ねられた２枚の攪拌羽根が移動させるトナー量が双方略等しくなり、効果的にトナーを攪拌する能力が向上して、さらにトナーが移動し易くなる。したがって、現像容器内の長手方向に均一にトナーを分散させる作用を、一層高めることが可能となる。
【００２４】
また、攪拌羽根を重ねた形で備えた前記攪拌搬送部材の、回転方向最上流に配置された攪拌羽根は、そのすぐ次に下流に配置された攪拌羽根より、厚いこととしたので、上流側の攪拌羽根は、下流側の攪拌羽根より弾発力が強くなり、攪拌する力が増加する。これにより、重ねられた２枚の攪拌羽根の攪拌する力が双方略等しくなり、効果的にトナーを攪拌する能力が向上して、さらにトナーが移動し易くなる。したがって、現像容器内の長手方向に均一にトナーを分散させる作用を、一層高めることが可能となる。
【００２５】
またここで、上記構成の攪拌羽根を備えた攪拌搬送部材により現像容器内のトナーの移動が円滑になると、現像部とホッパー部との間でトナーの出入りが激しくなる場合がある。これに対して、本発明において、前記現像容器は、現像ローラが配置された現像部と、攪拌搬送部材が配置されたホッパー部との間に、開口を有する隔壁を備えることとしたので、現像部とホッパー部との間で移動するトナーの量を制限することができる。したがって、現像容器内の長手方向に十分に均一にトナーを分散できることに加えて、現像部に好適にトナーを搬送することができ、より一層高品質な画像の形成を遂行することが可能になる。
【００２６】
また本発明では、上記現像装置を画像形成装置に搭載することとしたので、現像装置の、現像容器の局所にトナーが補給された場合であっても、現像容器内の長手方向に十分に均一にトナーを分散させることができ、高品質な画像の形成を遂行することが可能な高性能な画像形成装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図１〜図１４に基づき説明する。
【００２８】
最初に、本発明の第１の実施形態に係る現像装置を搭載した画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明する。図１は、画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略構造を示す模型的垂直断面左側面図である。このカラープリンタは、中間転写ベルトを用いたタイプである。図１において、右方がプリンタの前面側、左方が背面側である。
【００２９】
図１に示すように、プリンタ１の本体２の内部下方には、用紙カセット３が配置されている。用紙カセット３の内部には、用紙Ｐが積まれて収容されている。そして、この用紙Ｐは、図１において用紙カセット３の右上方に向けて送り出される。用紙カセット３は、本体２の前面側、すなわち図１において右方から水平に引き出すことが可能である。
【００３０】
用紙カセット３の用紙搬送方向下流には、給紙用用紙搬送路４、給紙用搬送ローラ５、レジストローラ６、及び画像形成部２０が配置されている。画像形成部２０には、その中心に、回転体の像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。感光体ドラム２１は、図１において反時計方向に回転する。感光体ドラム２１の周囲には、その回転方向に沿って順に帯電装置２２、現像装置３０、及びドラム用のクリーニング装置６０が配置されている。
【００３１】
現像装置３０は、その主たるところが図１において時計方向に回転するロータリーラック３１で構成され、このロータリーラック３１に計４台の現像器３２が周方向に等間隔に配置されている。４台の現像器３２とは、ブラック用の現像器３２Ｂ、イエロー用の現像器３２Ｙ、マゼンタ用の現像器３２Ｍ、及びシアン用の現像器３２Ｃである。ロータリーラック３１は、図示しない駆動手段により回転せしめられ、４台の現像器３２を順次感光体ドラム２１と対向する位置に移動させて、感光体ドラム２１表面に各色の現像剤であるトナーを供給し、トナー像を形成させるものである。画像形成部２０の上方には、この現像装置３０にトナーを補給するためのトナー補給容器７、及び補給パイプ８が備えられている。トナー補給容器７、及び補給パイプ８は、各色用のものが、ロータリーラック３１軸線方向に並べて配置されている。
【００３２】
画像形成部２０の上方には光学部９が備えられ、ここからレーザ光Ｌが感光体ドラム２１に向かって照射される。図中の点線がレーザ光Ｌを示す。
【００３３】
感光体ドラム２１のすぐ下方には、中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト１０が配置されている。中間転写ベルト１０は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図１において時計方向に回転する。中間転写ベルト１０は、感光体ドラム２１に下方から圧接し、一次転写部７０を形成している。
【００３４】
中間転写ベルト１０が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写部１１が配置されている。用紙Ｐは、この二次転写部１１に形成された二次転写ニップ部に挿通されることにより、中間転写ベルト１０に圧接せしめられ、トナー像が転写される。二次転写部１１の用紙搬送方向下流には、ベルト用クリーニング手段１２が備えられている。
【００３５】
画像形成部２０、及び二次転写部１１の用紙搬送方向下流には、定着部１３、排出用用紙搬送路１４、及び用紙排出部１５が配置されている。用紙排出部１５は、本体２の上面に、印刷済みの用紙Ｐを外部から取り出し可能な位置に設けられている。
【００３６】
定着部１３、及び二次転写部１１の下方であって、用紙カセット３との間には、両面印刷用用紙搬送路１６が配置されている。両面印刷用用紙搬送路１６は、排出用用紙搬送路１４の途中から分岐し、定着部１３の下方、及び二次転写部１１の下方を通り、レジストローラ６のすぐ上流で給紙用用紙搬送路４に合流している。
【００３７】
続いて、上記プリンタ１の画像形成部２０周辺の詳細な構成について、図２を用いて説明する。図２は、画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。
【００３８】
図２に示すように、画像形成部２０には、その中心に像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。そして、前述のように、感光体ドラム２１の近傍には、その回転方向に沿って順に、帯電装置２２、現像装置３０、及びドラム用クリーニング装置６０が配置されている。感光体ドラム２１と中間転写ベルト１０とが圧接する一次転写部７０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、現像装置３０とドラム用クリーニング装置６０との間に設けられている。
【００３９】
感光体ドラム２１は、プリンタ１内の用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして配置されている。感光体ドラム２１は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンの感光層を設けた無機感光体のドラムで、直径が３０ｍｍである。感光体ドラム２１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙搬送速度（例えば２１０ｍｍ／ｓｅｃ）とほぼ同じになるように回転せしめられている。
【００４０】
帯電装置２２は、その内側に、感光体ドラム２１に接触する帯電ローラ２２ａを備えている。帯電ローラ２２ａは、所定の圧力で感光体ドラム２１に圧接し、感光体ドラム２１の回転に従って回転する。この帯電ローラ２２ａにより、感光体ドラム２１の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられる。
【００４１】
現像装置３０は、先に説明したように、その主たるところがロータリーラック３１で構成され、このロータリーラック３１に計４台の現像器３２が周方向に等間隔に配置されている。各現像器３２には、感光体ドラム２１の近傍に、現像ローラ３３が設けられている。現像ローラ３３には、感光体ドラム２１の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ３３により、現像剤であるトナーが帯電せしめられるとともに、感光体ドラム２１の表面の静電潜像に移動せしめられ、静電潜像が現像される。トナーは、トナー補給容器７（図１参照）に収容され、現像装置３０の箇所まで補給パイプ８により搬送されて、補給される。トナーを補給する際、補給パイプ８は、図２に示す二点鎖線の箇所まで伸びる。なお、この現像装置３０の詳細な構成は後述する。
【００４２】
現像装置３０にて使用されるトナーとしては、一成分現像剤であるトナーが使用される。トナー粒子は、攪拌、搬送時の高い流動性を確保するために、高い円形度の形状を有するものが望ましい。トナーの平均円形度は、シスメックス（株）製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡによって計測し、０．９３０〜０．９９５になるのが好ましい。トナーの外添剤としては、時が経過しても流動性に変化が少ない、比較的大径のシリカを多く配合するのが良い。
【００４３】
一次転写部７０には、中間転写ベルト１０を介して感光体ドラム２１に接触する一次転写ローラ７１が設けられている。この一次転写ローラ７１が設けられた箇所に、感光体ドラム２１と中間転写ベルト１０とが接触する一次転写ニップ部が形成される。一次転写ローラ７１は、駆動装置を有することなく、中間転写ベルト１０に接触することによって、中間転写ベルト１０の回転に従って回転する。また、一次転写ローラ７１には、感光体ドラム２１やトナーの帯電電荷とは逆極性である一次転写バイアスが必要に応じて印加される。
【００４４】
なお、中間転写ベルト１０は、ポリイミド等の合成樹脂のみで形成した単層の樹脂ベルト、またはそのような合成樹脂表面にゴム層を積層した弾性ベルトで構成され、複数のローラに巻き掛けられて支持されている。
【００４５】
ドラム用クリーニング装置６０は、図２に示すように、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、一次転写部７０のさらに下流側に配置されている。ドラム用クリーニング装置６０は、そのハウジング６１の内側に、クリーニングローラ６２と、排出スクリュー６３とを、またハウジング６１と感光体ドラム２１との間に、クリーニングブレード６４を備えている。
【００４６】
クリーニングローラ６２、及びクリーニングブレード６４は、図示しないばね等の弾性部材により付勢され、感光体ドラム２１に押し付けられている。クリーニングローラ６２、及びクリーニングブレード６４は感光体ドラム２１の軸線方向に延び、感光体ドラム２１の感光層とほぼ同じ軸線方向長さを有している。効率よくクリーニングを実施するために、クリーニングローラ６２は、図示しない駆動装置により、その周速度が感光体ドラム２１の周速度に対して１５〜２０％程度速くなるように、回転軸に関して感光体ドラム２１の回転方向と逆方向に回転せしめられている。このようなクリーニングローラ６２、及びクリーニングブレード６４によって、中間転写ベルト１０へのトナー像の転写後、感光体ドラム２１表面に残留したトナーを除去してクリーニングする。感光体ドラム２１表面から除去されたトナーは、一旦ハウジング６１内に回収され、排出スクリュー６３により外部に排出される。
【００４７】
続いて、現像装置３０の詳細な構成について、図２に加えて、図３、及び図４を用いて説明する。図３は現像装置に備えられた現像器の斜視図、図４は現像器の垂直断面左側面図である。なお、４色の各現像器３２は基本的な構造が共通するので、「Ｙ」「Ｍ」「Ｃ」「Ｂ」といった各色の識別記号は省略するものとする。
【００４８】
図２に示す現像装置３０は、図３に示す現像器３２を備えている。そして、現像器３２は、現像容器３４を備えている。現像容器３４は、感光体ドラム２１の軸線方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に細長い形状を有し、その長手方向を水平にして配置されている。補給パイプ８（図２参照）によりこの現像容器３４にトナーを補給する場合、長手方向の所定の局所から補給される。
【００４９】
現像容器３４の内部には、図４に示すように、ホッパー部３５と現像部３６とが設けられている。ホッパー部３５にはトナーの攪拌と搬送とを行うための攪拌搬送部材５０が、現像部３６には現像ローラ３３にトナーを供給するための供給ローラ３７が、各々軸線を水平にして設けられている。なお、攪拌搬送部材５０の詳細な構成は後述する。
【００５０】
ホッパー部３５と現像部３６とは、現像容器３４内において隔壁３８により区分されている。隔壁３８は、金属製の薄い板状部材で構成され、現像容器３４の長手方向に沿って延び、供給ローラ３７の上方の箇所に開口３８ａを備えている。開口３８ａは、現像容器３４の長手方向に複数個設けられ、図４の白抜き矢印が示すようにホッパー部３５と現像部３６との間でトナーを行き来させることができる。このような隔壁３８により、ホッパー部３５と現像部３６との間で移動するトナーの量を制限することができる。現像容器３４内において、トナーは、通常図４に示す二点鎖線の箇所まで収容されている。
【００５１】
現像部３６は、感光体ドラム２１と隣接する箇所に開口部３９を備えている。開口部３９には現像剤担持体である現像ローラ３３が配置されている。現像ローラ３３の片側は現像部３６の内部に位置し、他の片側は現像部３６の外部に露出して像担持体である感光体ドラム２１に向き合っている（図２参照）。現像ローラ３３は、図示しない駆動手段により図４において時計方向に回転せしめられる。
【００５２】
現像ローラ３３の、現像部３６内部側の箇所から回転方向下流側、すなわち図４において現像ローラ３３の上方には、規制板４０が設けられている。規制板４０は、合成樹脂製や金属製の薄いフィルム状の部材で構成され、その一方の平面が現像ローラ３３に当接するように設けられている（図４参照）。これにより、規制板４０は、現像ローラ３３の表面にトナー薄層を形成し、感光体ドラム２１に定量的にトナーを供給することができる。
【００５３】
現像ローラ３３の軸線方向両端部の、現像部３６内部側には、シール部材４１が設けられている。シール部材４１は、現像ローラ３３の軸線方向両端の箇所に各１個ずつ設けられている。シール部材４１は、フェルトやウレタン、スポンジ、不織布等で構成され、現像ローラ３３の周面に沿って、半周程度の長さにわたって現像ローラ３３表面に当接するように設けられている。このシール部材４１は、現像ローラ３３の軸線方向両端部と現像容器３４との隙間から外側へのトナーの漏洩を防止する役目を果たす。
【００５４】
続いて、ホッパー部３５に配置された攪拌搬送部材５０の詳細な構成について、図４に加えて、図５〜図７を用いて説明する。図５は攪拌搬送部材の垂直断面左側面図、図６は攪拌搬送部材の正面図、図７は図６と同様の攪拌搬送部材の正面図にして、図６とは攪拌羽根の開口のパターンが異なるものである。
【００５５】
攪拌搬送部材５０は、図５に示すように、軸部５１と、攪拌羽根５２とを備えている。
【００５６】
軸部５１は、現像容器３４の長手方向、すなわち図４及び図５の紙面奥行き方向に向かって延びる直方体形状をなし、その断面形状が略正方形をなしている。攪拌搬送部材５０は、この軸部５１の長手方向に延びる中心軸線を中心として回転する。
【００５７】
攪拌羽根５２は、図５に示すように、軸部５１を構成する直方体の、現像容器３４の長手方向に延びる一平面に取り付けられている。攪拌羽根５２は、厚さ１２５μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムをシート状にして構成され、軸部５１から径方向外側に延びる形で、軸部５１に固定されている。図４に示すように、攪拌搬送部材５０と現像容器３４内壁との間隔が一部比較的狭いので、攪拌搬送部材５０が回転すると、攪拌羽根５２は、その箇所の現像容器３４内壁に接触し、内壁を擦るようにして回転移動する。
【００５８】
また、攪拌羽根５２は、２枚の攪拌羽根、５２Ａと５２Ｂとを重ねた形にして組み合わせて軸部５１に設けられている。２枚の攪拌羽根５２Ａと５２Ｂには、図６及び図７に示すように、各々攪拌羽根ごとに、異なるパターンの開口５３が設けられている。攪拌羽根５２の開口５３は、攪拌羽根５２の固定端側から自由端側、すなわち図６及び図７の下側から上側に向かって傾斜した四角形形状をなし、長手方向に複数設けられている。
【００５９】
攪拌羽根５２Ａの複数の開口５３ａは、全て、図６に示すように、固定端側（図６下側）から、軸部５１の一方の端部、すなわち右方に向かって傾斜している。軸部５１の回転に伴って攪拌羽根５２Ａが回転すると、トナーは、開口５３ａの傾斜に沿って左方から右方に向かって移動する。攪拌羽根５２Ｂの複数の開口５３ｂは、全て、図７に示すように、固定端側（図７下側）から、軸部５１の他方の端部、すなわち左方に向かって傾斜している。軸部５１の回転に伴って攪拌羽根５２Ｂが回転すると、トナーは、開口５３ｂの傾斜に沿って右方から左方に向かって移動する。攪拌搬送部材５０は、これら２種類の開口５３のパターンで構成された攪拌羽根５２を１枚ずつ備えている。
【００６０】
一方、２枚の攪拌羽根５２は、図５に示すように、各々、径方向長さが異なっている。すなわち、攪拌搬送部材５０の回転方向最上流に配置された攪拌羽根５２Ａは、下流側に配置された攪拌羽根５２Ｂより、径方向長さが長い。なお、攪拌羽根５２Ａと５２Ｂとは、回転方向下流側より上流側の方が、径方向長さが長くなるように構成しさえすれば、これらの配置場所を入れ替えても構わない。
【００６１】
上記のようにして、軸線中心に回転して、現像容器３４内のトナーを攪拌しつつ現像ローラ３３に向けて搬送する攪拌搬送部材５０を備えた現像装置３０において、攪拌搬送部材５０は、回転中心となる軸部５１と、この軸部５１から径方向外側に延びる形で軸部５１に固定され、複数が組み合わせて設けられたシート状の攪拌羽根５２とを備えるとともに、これら複数の攪拌羽根５２は、互いにトナーの搬送方向が異なるので、各攪拌羽根５２の作用により、現像容器３４内の長手方向両端側、或いは中央側等の様々な方向に、トナーを移動させることができる。そして、そのような攪拌羽根５２を複数組み合わせることにより、現像容器３４内の長手方向両端側、または中央側等にトナーが滞留するのを防止して、全体として均一に攪拌することが可能である。これにより、現像容器３４の局所にトナーが補給された場合であっても、現像容器３４内の長手方向に十分に均一にトナーを分散させることができる。したがって、滞留し、劣化したトナーに起因する画像不良の発生を防止して、高品質な画像の形成を遂行することが可能な現像装置３０を得ることができる。
【００６２】
また、複数の攪拌羽根５２は、固定端側から自由端側に向かって傾斜した複数の開口５３を有し、攪拌羽根５２ごとに開口５３の傾斜方向が異なるパターンで構成されているので、各攪拌羽根５２を回転させることにより、開口５３の傾斜方向に沿うようにしてトナーを移動させることが可能である。これにより、容易に、現像容器３４内の長手方向両端側、或いは中央側等の様々な方向に、トナーを移動させることができる。したがって、現像容器３４内の長手方向に十分に均一に、効率よくトナーを分散させることができる。
【００６３】
そして、２枚の攪拌羽根５２Ａ、５２Ｂは、各々、全ての開口５３ａ、５３ｂが、固定端側から、軸部５１の一方の端部側、或いは他方の端部側のいずれかに向かって傾斜した開口５３ａ、５３ｂで構成され、これら２種類の攪拌羽根５２Ａ、５２Ｂを、攪拌搬送部材５０は１枚ずつ備えているので、１枚の攪拌羽根５２Ａで現像容器３４内の長手方向の一方の端部側へトナーを移動させ、もう１枚の攪拌羽根５２Ｂで他方の端部側へトナーを移動させることができる。これにより、現像容器３４内の長手方向の端部から端部へと、トナーを行き来させることができ、効率よくトナーを攪拌することが可能である。したがって、現像容器３４内の長手方向に均一にトナーを分散させる作用を向上させることができる。
【００６４】
さらに、攪拌搬送部材５０は、２枚の攪拌羽根５２Ａ、５２Ｂを重ねた形で備えているので、２枚の攪拌羽根５２Ａ、５２Ｂが、短い時間間隔で連続して回転移動してトナーを攪拌する。これにより、攪拌羽根５２を重ねない場合と比較して攪拌する力が増加し、現像容器３４内の長手方向に沿って、トナーを移動し易くなる。したがって、現像容器３４内の長手方向に均一にトナーを分散させる作用をさらに高めることが可能となる。
【００６５】
またここで、２枚の攪拌羽根５２Ａ、５２Ｂを重ねると、トナーに先に接触する回転方向下流側の攪拌羽根５２Ｂの方が攪拌する力が強く、トナーの移動量も多くなる。これに対して、本発明において、攪拌羽根５２を重ねた形で備えた攪拌搬送部材５０の、回転方向最上流に配置された攪拌羽根５２Ａは、そのすぐ次に下流に配置された攪拌羽根５２Ｂより、径方向長さが長いので、上流側の攪拌羽根５２Ａと、下流側の攪拌羽根５２Ｂとに掛かる負荷に違いが生じ、連続して攪拌する２枚の攪拌羽根５２の通過時間の間隔が長くなる。その結果、重ねられた２枚の攪拌羽根５２Ａ、５２Ｂが移動させるトナー量が双方略等しくなり、効果的にトナーを攪拌する能力が向上して、さらにトナーが移動し易くなる。したがって、現像容器３４内の長手方向に均一にトナーを分散させる作用を、一層高めることが可能となる。
【００６６】
さらに、上記構成の攪拌羽根５２を備えた攪拌搬送部材５０により現像容器３４内のトナーの移動が円滑になると、現像部３６とホッパー部３５との間でトナーの出入りが激しくなる場合がある。これに対して、本発明において、現像容器３４は、現像ローラ３３が配置された現像部３６と、攪拌搬送部材５０が配置されたホッパー部３５との間に、開口３８ａを有する隔壁３８を備えているので、現像部３６とホッパー部３５との間で移動するトナーの量を制限することができる。したがって、現像容器３４内の長手方向に十分に均一にトナーを分散できることに加えて、現像部３６に好適にトナーを搬送することができ、より一層高品質な画像の形成を遂行することが可能になる。
【００６７】
また本発明では、上記現像装置３０をプリンタ１に搭載したので、現像装置３０の、現像容器３４の局所にトナーが補給された場合であっても、現像容器３４内の長手方向に十分に均一にトナーを分散させることができ、高品質な画像の形成を遂行することが可能な高性能なプリンタ１を得ることができる。
【００６８】
次に、本発明の第２の実施形態に係る現像装置の詳細な構成について、図８を用いて説明する。図８は現像装置の、攪拌搬送部材の攪拌羽根の拡大正面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図７を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００６９】
第２の実施形態に係る現像装置において、攪拌搬送部材５０は、図８に示すようなパターンで複数の開口５３ｃが構成された攪拌羽根５２Ｃを、少なくとも１枚、軸部５１に備えている。また、軸部５１は、攪拌羽根５２Ｃが備える開口５３ｃと同様の形状であって、傾斜方向が異なるパターンで構成された複数の開口を有する別の攪拌羽根（図示せず）を、攪拌羽根５２Ｃと重ねた形にして備えている。
【００７０】
開口５３ｃは、第１の実施形態に係る攪拌羽根５２Ａが有する開口５３ａ（図６参照）と類似する四角形形状であるが、図８に示すように角部が丸められている。このような形状の開口５３ｃを有する攪拌羽根５２Ｃであっても、前記第１の実施形態と同様の作用、効果を得ることが可能である。
【００７１】
次に、本発明の第３の実施形態に係る現像装置の詳細な構成について、図９を用いて説明する。図９は現像装置の、攪拌搬送部材の攪拌羽根の拡大正面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図７を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００７２】
第３の実施形態に係る現像装置において、攪拌搬送部材５０は、図９に示すようなパターンで複数の開口５３ｄが構成された攪拌羽根５２Ｄを、少なくとも１枚、軸部５１に備えている。また、軸部５１は、攪拌羽根５２Ｄが備える開口５３ｄと同様の形状であって、傾斜方向が異なるパターンで構成された複数の開口を有する別の攪拌羽根（図示せず）を、攪拌羽根５２Ｄと重ねた形にして備えている。
【００７３】
開口５３ｄは、図９に示すように、長円形形状をなしている。なお、同様に、楕円形や卵型などの形状を含めた所謂オーバル形状であっても構わない。このような形状の開口５３ｄを有する攪拌羽根５２Ｄであっても、前記第１の実施形態と同様の作用、効果を得ることが可能である。
【００７４】
次に、本発明の第４の実施形態に係る現像装置の詳細な構成について、図１０を用いて説明する。図１０は現像装置の、攪拌搬送部材の攪拌羽根の拡大正面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図７を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００７５】
第４の実施形態に係る現像装置において、攪拌搬送部材５０は、図１０に示すようなパターンで複数の開口５３ｅが構成された攪拌羽根５２Ｅを、少なくとも１枚、軸部５１に備えている。また、軸部５１は、攪拌羽根５２Ｅが備える開口５３ｅと同様の形状であって、傾斜方向が異なるパターンで構成された複数の開口を有する別の攪拌羽根（図示せず）を、攪拌羽根５２Ｅと重ねた形にして備えている。
【００７６】
開口５３ｅは、図１０に示すように、三角形形状をなしている。このような形状の開口５３ｅを有する攪拌羽根５２Ｅであっても、前記第１の実施形態と同様の作用、効果を得ることが可能である。
【００７７】
次に、本発明の第５の実施形態に係る現像装置の詳細な構成について、図１１を用いて説明する。図１１は現像装置の、攪拌搬送部材の攪拌羽根の拡大正面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図７を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００７８】
第５の実施形態に係る現像装置において、攪拌搬送部材５０は、複数の攪拌羽根を重ねた形にして組み合わせて軸部５１に備え、その回転方向最上流に、図１１に示すようなパターンで複数のスリット５４が構成された攪拌羽根５２Ｆを配置している。そして、軸部５１は、攪拌羽根５２Ｆが備えるスリット５４とは異なる形状、例えば第１〜第４の実施形態で説明した形状であって、傾斜方向が異なるパターンで構成された複数の開口を有する別の攪拌羽根（図示せず）を、攪拌羽根５２Ｆの回転方向下流側に重ねた形にして備えている。
【００７９】
図１１に示すスリット５４は、攪拌羽根５３Ｆの自由端、すなわち図１１における攪拌羽根５３Ｆの上端まで到達している。このようなスリット５４を有する攪拌羽根５３Ｆを備えた攪拌搬送部材５０を回転させると、傾斜したスリット５４の作用により、隣り合うスリット５４の間において図１１に示す矢印Ｘの箇所が、矢印Ｚの箇所より遅く回転することになる。これにより、トナーは、スリット５４の傾斜に沿って左方から右方に向かって移動する。したがって、スリット５４を有する攪拌羽根５２Ｆであっても、前記第１の実施形態と同様の作用、効果を得ることが可能である。
【００８０】
次に、本発明の第６の実施形態に係る現像装置の詳細な構成について、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は現像装置の、攪拌搬送部材の攪拌羽根の正面図、図１３は図１２と同様の攪拌羽根の正面図にして、図１２とは開口のパターンが異なるものである。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図７を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００８１】
第６の実施形態に係る現像装置において、攪拌搬送部材５０は、図１２及び図１３に示すような、各々、傾斜方向が異なるパターンで開口５３ｇ、５３ｈが構成された、２枚の攪拌羽根、５２Ｇと５２Ｈとを重ねた形にして組み合わせて軸部５１に備えている。
【００８２】
攪拌羽根５２Ｃの複数の開口５３ｇは、全て、図１２に示すように、固定端側（図１２下側）から、軸部５１の軸線方向中央部に対して両端部側に向かって傾斜している。軸部５１の回転に伴って攪拌羽根５２Ｇが回転すると、トナーは、開口５３ｇの傾斜に沿って、軸線方向中央部から両端部側に向かって移動する。一方、攪拌羽根５２Ｈの複数の開口５３ｈは、全て、図１３に示すように、固定端側（図１３下側）から、軸部５１の両端部側に対して中央部に向かって傾斜している。軸部５１の回転に伴って攪拌羽根５２Ｈが回転すると、トナーは、開口５３ｈの傾斜に沿って、軸線方向両端部側から中央部に向かって移動する。攪拌搬送部材５０は、これら２種類の開口５３のパターンで構成された攪拌羽根５２を１枚ずつ備えている。
【００８３】
上記のようにして、２枚の攪拌羽根５２Ｇ、５２Ｈは、各々、固定端側から、軸部５１の軸線方向中央部に対して両端部側に向かって傾斜をなす開口５３ｇと、或いは軸部５１の両端部側に対して中央部に向かって傾斜をなす開口５３ｈとで構成され、これら２種類の攪拌羽根５２Ｇ、５２Ｈを、攪拌搬送部材５０は少なくとも１枚ずつ備えているので、１枚の攪拌羽根５２Ｇで現像容器３４内の長手方向の両端部側へトナーを移動させ、もう１枚の攪拌羽根５２Ｈで中央部へトナーを移動させることができる。これにより、現像容器３４内の両端部側から中央部へ、中央部から両端部側へと、トナーを行き来させることができ、効率よくトナーを攪拌することが可能である。したがって、現像容器３４内の長手方向に均一にトナーを分散させる作用を向上させることができる。
【００８４】
次に、本発明の第７の実施形態に係る現像装置の詳細な構成について、図１４を用いて説明する。図１４は、攪拌搬送部材の垂直断面左側面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図７を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００８５】
第７の実施形態に係る現像装置において、攪拌搬送部材５０は、図１４に示すように、２枚の攪拌羽根、５２Ｊと５２Ｋとを重ねた形にして組み合わせて軸部５１に備え、攪拌羽根５２Ｊ、５２Ｋは、各々、厚さが異なっている。すなわち、攪拌搬送部材５０の回転方向最上流に配置された攪拌羽根５２Ｊは、そのすぐ次に下流側に配置された攪拌羽根５２Ｋより、厚さが厚い。
【００８６】
その結果、上流側の攪拌羽根５２Ｊは、下流側の攪拌羽根５２Ｋより弾発力が強くなり、攪拌する力が増加する。これにより、重ねられた２枚の攪拌羽根５２Ｊ、５２Ｋの攪拌する力が双方略等しくなり、効果的にトナーを攪拌する能力が向上して、さらにトナーが移動し易くなる。したがって、現像容器３４内の長手方向に均一にトナーを分散させる作用を、一層高めることが可能となる。
【００８７】
なお、攪拌羽根５２Ｊ、５２Ｋの、図１４では不図示の開口５３のパターンは、前記第１〜第６の実施形態に係る開口５３ａ〜５３ｅ、５３ｇ、５３ｈのいずれか、或いはスリット５４を用いても構わないが、開口５３ａと５３ｂとのペア、或いは開口５３ｃ〜５３ｅとそれら各々と傾斜方向が異なる開口とのペア、スリット５４と開口５３ａ〜５３ｅのいずれかとのペア、或いは開口５３ｇと５３ｈとのペアで構成することが望ましい。
【００８８】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００８９】
例えば、上記実施形態では、プリンタ１は、現像装置３０に４台の現像器３２が周方向に等間隔に配置されたロータリーラック３１を、また中間転写体として無端状の中間転写ベルト１０を備えるカラー印刷用の画像形成装置であるが、タンデム方式のカラー印刷用画像形成装置、或いは中間転写体を用いることのない、ブラックトナーのみを使用したモノクロ印刷用の画像形成装置であっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、画像形成装置に適用可能な現像装置全般において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る現像装置を搭載したプリンタの模型的垂直断面左側面図である。
【図２】図１の画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。
【図３】図２の現像装置に備えられた現像器の斜視図である。
【図４】図３に示す現像器の垂直断面左側面図である。
【図５】図４に示す現像器の攪拌搬送部材の垂直断面左側面図である。
【図６】図５に示す攪拌搬送部材の正面図である。
【図７】図６と同様の攪拌搬送部材の正面図にして、図６とは攪拌羽根の開口のパターンが異なるものである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る現像装置の、攪拌搬送部材の攪拌羽根の拡大正面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る現像装置の、攪拌搬送部材の攪拌羽根の拡大正面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る現像装置の、攪拌搬送部材の攪拌羽根の拡大正面図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態に係る現像装置の、攪拌搬送部材の攪拌羽根の拡大正面図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態に係る現像装置の攪拌搬送部材の正面図である。
【図１３】図１２と同様の攪拌搬送部材の正面図にして、図１２とは攪拌羽根の開口のパターンが異なるものである。
【図１４】本発明の第７の実施形態に係る現像装置の攪拌搬送部材の垂直断面左側面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１    プリンタ（画像形成装置）
２０  画像形成部
２１  感光体ドラム
３０  現像装置
３１  ロータリーラック
３２  現像器
３３  現像ローラ
３４  現像容器
３５  ホッパー部
３６  現像部
３８  隔壁
３８ａ  開口
５０  攪拌搬送部材
５１  軸部
５２Ａ〜５２Ｈ、５２Ｊ、５２Ｋ  攪拌羽根
５３ａ〜５３ｅ、５３ｇ、５３ｈ  開口
５４  スリット
【図１】
2008089842.tif 000003
【図２】
2008089842.tif 000004
【図３】
2008089842.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008089842.tif 000007
【図６】
2008089842.tif 000008
【図７】
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【図８】
2008089842.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2008089842.tif 000012
【図１１】
2008089842.tif 000013
【図１２】
2008089842.tif 000014
【図１３】
2008089842.tif 000015
【図１４】
2008089842.tif 000016