(57)【要約】【課題】トナーの粒径選別やトナー劣化による画質の低下のない現像装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】第１仕切り部材１０は、供給ローラ８から離れた位置で本体底部から上方に向かって配置されている。第１仕切り部材１０の上部１０ａは、所定の隙間を確保して、第２仕切り部材１２と対向するように配置され、第１仕切り部材１０の上部１０ａと第２仕切り部材１２との間には開口１３が形成されている。第１仕切り部材１０は、その上部１０ａが金属などの剛性部材からなり、下部１０ｂが樹脂などの可撓性部材からなる。攪拌部材１４が回転するたびに、第１仕切り部材１０の下部１０ｂに攪拌部材１４の基部１４ａが当たって第１仕切り部材１０の下部１０ｂに振動が加えられる。【選択図】図１
2008292550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの現像器を備え、前記現像器本体内に収容されたトナーを供給ローラによって現像ローラに供給し、前記現像ローラを回転させることによりトナーを現像領域に搬送する現像装置であって、
前記現像器本体底部から上方に向かって仕切り部材を設け、前記仕切り部材によってトナー収容部とトナー供給部とに分離し、前記トナー収容部より供給されたトナーを前記トナー供給部に設けた前記供給ローラによって前記現像ローラに供給すると共に、前記仕切り部材の少なくとも一部を可撓性部材で構成し、前記可撓性部材を振動させる振動部材を有することを特徴とする、現像装置。
【請求項２】
複数の現像器を備え、前記各現像器を所定の現像位置に移動させるべく支持体が回転され、所定の現像位置において前記現像器本体内に収容されたトナーを前記供給ローラによって前記現像ローラに供給し、前記現像ローラを回転させることによりトナーを現像領域に搬送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】
前記振動部材が前記トナー収容部で回転する攪拌部材であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記可撓性部材が前記仕切り部材の下部に設けられていることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置を備え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、電子写真方式を用いた複写機、スキャナーなどの現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機などの画像形成装置において使用される現像装置として、現像剤にトナーとキャリアを使用した２成分現像装置と、キャリアを使用せずにトナーのみを使用した１成分現像装置とが知られている。特に、１成分現像装置は、低コストの現像装置として知られている。しかし、１成分現像装置は、現像装置内でトナー粒径選別が生じ、粒径の小さなトナーが先に現像に使用され、粒径の大きなトナーの割合が増加して画質が低下するという問題があった。
【０００３】
このため、現像装置内をトナー収容部とトナー供給部の２室に分割し、トナー収容部からトナー供給部にトナーを補給しながら、粒径の大きなトナーがトナー収容部に戻るのを抑制してトナー供給部の粒径を一定に保ち、画質低下を防ぐ現像装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
図３は特許文献１の現像装置９０の概略構成図である。この現像装置９０は、トナー収容部７０とトナー供給部７２を隔てる壁８１に開口８２を設け、その開口８２に逆流防止弁８０を設けている。これにより、トナー供給部７２からトナー収容部７０へのトナーＴの逆流を防止し、粒径選別による画質の低下を抑えていた。
【０００５】
なお、トナー収容部７０内には、撹拌部材７８が回転可能に設けられ、トナー供給部７２内には、同方向に回転する供給ローラ７４と現像ローラ７６が接触した状態で設けられている。現像ローラ７６の表面には規制部材８４が圧接され、この規制部材８４により現像ローラ７６によって搬送されるトナーＴの量を規制すると共に、トナーＴを摩擦帯電させている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２５５６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の現像装置９０は逆流防止弁８０のため、低濃度画像原稿にて連続印刷した場合、トナー供給部７２内のトナーＴの消費量は少ないにも関わらず、トナー収容部７０から連続してトナー供給部７２へトナーＴが供給されるため、トナー供給部７２のトナー圧が高くなり、トナー劣化速度は加速的に速くなる。そうなると、濃度低下、画像カブリ、トナー飛散などの数々の画像不具合が生じる。
【０００８】
また、従来の現像装置９０の構成では、トナー供給部７２内に入ったトナーＴは、現像ローラ７６の軸方向への移動が少ないため、トナー消費が多い部分（高濃度画像の部分）とトナー消費が少ない部分（低濃度画像の部分）との間でのトナーの劣化度合いの格差が大きくなりやすい。
【０００９】
すなわち、トナー消費が多い部分では、新しいトナーＴへの入れ替わりが頻繁に起こるため、トナーＴの劣化の進行は緩やかに進行するが、トナー消費が少ない部分では、新しいトナーＴへの入れ替わりの速度が緩やかなため、トナーＴの劣化の進行が速くなる。そうなると、濃度低下、画像カブリ、トナー飛散などの数々の画像の不具合が生じる。
【００１０】
それゆえに、本発明の主たる目的は、トナーの粒径選別やトナー劣化による画質の低下のない現像装置およ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】
【００１１】
請求項１に係る発明は、少なくとも一つの現像器を備え、現像器本体内に収容されたトナーを供給ローラによって現像ローラに供給し、現像ローラを回転させることによりトナーを現像領域に搬送する現像装置であって、現像器本体底部から上方に向かって仕切り部材を設け、仕切り部材によってトナー収容部とトナー供給部とに分離し、トナー収容部より供給されたトナーをトナー供給部に設けた供給ローラによって現像ローラに供給すると共に、仕切り部材の少なくとも一部を可撓性部材で構成し、可撓性部材を振動させる振動部材を有することを特徴とする、現像装置である。
【００１２】
請求項１の発明では、仕切り部材によってトナー収容部とトナー供給部とに分離されており、トナー収容部からトナー供給部にトナーを補給しながら、粒径の大きなトナーがトナー収容部に戻るのを抑制してトナー供給部の粒径を一定に保ち、画質低下を防ぐ。また、逆流防止弁を設けない構造のために、トナー供給部内のトナーの消費量が少ないときには、トナー収容部からトナー供給部に供給されるトナーのうち過剰分はトナー収容部へ戻され、トナー収容部からトナー供給部へのトナー供給が抑えられる。従って、トナー供給部のトナー圧が高くならず、トナーの劣化が遅くなる。
【００１３】
さらに、仕切り部材の少なくとも一部を可撓性部材で構成しているため、可撓性部材を振動部材によって振動させることにより、可撓性部材の振動及び変形がトナー供給部に滞留するトナーに伝わり、トナー供給部内に入ったトナーは、現像ローラの軸方向への移動が多くなり、トナー消費が多い部分（高濃度画像の部分）とトナー消費が少ない部分（低濃度画像の部分）との間でのトナー混合が起き易くなる。この結果、トナー供給部内のトナー循環が良好になり、トナー消費が多い部分とトナー消費が少ない部分との間でのトナーの劣化の進行に差がなくなり、濃度低下、画像カブリ、トナー飛散などの数々の画像の不具合が少なくなる。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明に従属する発明であって、複数の現像器を備え、各現像器を所定の現像位置に移動させるべく支持体が回転され、所定の現像位置において現像器本体内に収容されたトナーを供給ローラによって現像ローラに供給し、現像ローラを回転させることによりトナーを現像領域に搬送することを特徴とする、現像装置である。
【００１５】
請求項２の発明では、複数の現像器にそれぞれ色彩の異なるトナーを収容させることにより、カラー画像形成装置が得られる。そして、このようなカラー画像形成装置において、各現像器を所定の現像位置に移動させるべく支持体が回転しても、トナー収容部からトナー供給部にトナーを補給しながら、粒径の大きなトナーがトナー収容部に戻るのを抑制してトナー供給部の粒径を一定に保ち、画質低下を防止する。そして、可撓性部材の振動がトナー供給部に滞留するトナーに伝わり、トナー供給部内のトナー循環も良好に行われる。
【００１６】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明に従属する発明であって、振動部材がトナー収容部で回転する攪拌部材であることを特徴とする、現像装置である。
【００１７】
請求項３の発明では、トナー収容部で回転する攪拌部材を振動部材としても兼用しているため、新たに別の部品を設ける必要がなく、小型の現像装置を実現できる。
【００１８】
また、請求項４に係る発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに係る発明に従属する発明であって、可撓性部材が仕切り部材の下部に設けられていることを特徴とする、現像装置である。
【００１９】
請求項４の発明では、可撓性部材が仕切り部材の下部に設けられているため、攪拌部材による振動が仕切り部材の下部に設けられた可撓性部材に伝わると、仕切り部材全体が振動することになる。この結果、トナー供給部に滞留するトナーが効率良く振動し、トナー循環が促進される。
【００２０】
また、請求項５に係る発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置を備えたことを特徴とする、画像形成装置である。
【００２１】
請求項５の発明では、トナーの粒径選別やトナー劣化による画質の低下のない画像形成装置が得られる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る現像装置によれば、トナー収容部からトナー供給部にトナーを補給しながら、粒径の大きなトナーがトナー収容部に戻るのを抑制してトナー供給部の粒径を一定に保ち、画質低下を防ぐことができる。さらに、仕切り部材の少なくとも一部を可撓性部材で構成し、この可撓性部材を振動部材で振動させているため、可撓性部材の振動及び変形がトナー供給部に滞留するトナーに伝わり、この結果、トナー供給部内のトナー循環が良好になり、トナー劣化による濃度低下、カブリ、トナー飛散などの画像不具合を回避することができる。
【００２３】
本発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１は本発明に係る現像装置１を示す概略構成図である。この現像装置１は一つの現像器を備え、トナー収容部２とトナー供給部４を隔てる第１仕切り部材１０が設けられている。トナー収容部２には、撹拌部材１４が回転可能に設けられている。撹拌部材１４は、断面がＴ字形の基部１４ａと、基部１４ａに貼り付けた可撓性部材（例えば厚みが４０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム）１４ｂとで構成されている。この撹拌部材１４を回転させて、可撓性部材１４ｂによりトナー収容部２内に収容されたトナーＴを跳ね上げ、トナー供給部４に供給する。
【００２５】
第１仕切り部材１０は、供給ローラ８から離れた位置で本体底部から上方に向かって配置されている。この第１仕切り部材１０の現像ローラ８側において本体上部から下方に向かって第２仕切り部材１２を設けている。第１仕切り部材１０の上端は第２仕切り部材１２の下端より上方に位置している。すなわち、第１仕切り部材１０の上部１０ａは、所定の隙間を確保して、第２仕切り部材１２と対向するように配置され、第１仕切り部材１０の上部１０ａと第２仕切り部材１２との間には開口１３が形成されている。このような構造を採用することにより、粒径選別による画質の低下を抑えることができる。つまり、背の高い第１仕切り部材１０は、トナー供給部４内の粒径の大きなトナーがトナー収容部２に戻るのを抑制するため、トナー供給部４の粒径を一定に保つことができ、画質低下を防ぐことができる。
【００２６】
第１仕切り部材１０は、その上部１０ａが金属などの剛性部材からなり、下部１０ｂが樹脂などの可撓性部材からなる。第２仕切り部材１２は金属などの剛性部材からなる。本実施の形態では、第１仕切り部材１０の上部１０ａおよび第２仕切り部材１２は０．５ｍｍのＳＵＳ板により形成されている。第１仕切り部材１０の上部１０ａと第２仕切り部材１２との間に生じる開口１３の幅は４ｍｍに設定した。また、第１仕切り部材１０の下部１０ｂは、厚み４０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムで形成されている。
【００２７】
トナー供給部４には、同方向に回転する供給ローラ６と現像ローラ８が接触した状態で設けられている。現像ローラ８の表面には規制部材１６が圧接され、この規制部材１６により現像ローラ８によって搬送されるトナーＴの量を規制すると共に、トナーＴを摩擦帯電させている。さらに、現像ローラ８の回転方向における規制部材１６の下流側には、現像ローラ８の外周面上の現像後トナー層が現像装置１に戻らないようにするためのシール部材１８が設けられている。
【００２８】
本実施の形態では、現像ローラ８として、ＪＩＳ−Ａ硬度が４５度、抵抗値が１０6Ω、表面粗さＲａが１．０μｍの弾性ローラを用いた。また、供給ローラ６として抵抗値が１０8Ωのウレタンスポンジローラを用い、現像ローラ８との接触ニップが3mmになるように配設した。規制部材１６としては０．０８ｍｍのＳＵＳ箔を用い、規制圧を２５Ｎ／ｍに設定した。シール部材１８としては導電性の高分子量ポリエチレンフィルムを用い、均一に現像ローラ８に接触するようにウレタンスポンジでバックアップした。
【００２９】
さらに、本実施の形態の現像装置１では、図１において一点鎖線で表示するように、トナーを充填したトナーカートリッジ２１と、トナーカートリッジ２１に連通した補給パイプ２０とを備えている。補給パイプ２０は現像装置１の上部からトナー収容部２内に挿通されている。そして、トナーＴはトナーカートリッジ２１からトナー収容部２に、随時、必要量だけ補給される。このため、トナー収容部２のサイズが、図３に示した従来の現像装置９０のトナー収容部７０と比較して小さくなり、現像装置１は小型となる。
【００３０】
以上の構成からなる現像装置１において、トナーＴはトナーカートリッジ２１からトナー収容部２に、随時、必要量だけ補給される。トナー収容部２のトナーＴは攪拌部材１４により跳ね上げられ、第１仕切り部材１０と第２仕切り部材１２との間の開口１３に供給される。
【００３１】
このとき、トナー供給部４内のトナーＴの消費量が多く、トナー供給部４内のトナーＴの量が少ないときには、開口１３を通ってトナーＴがトナー供給部４に供給される。トナー供給部４のトナーＴは、現像ローラ８と同方向に回転する供給ローラ６によって、現像ローラ８の表面に供給される。さらに、現像ローラ８の表面のトナーＴは、現像ローラ８の回転により現像領域に搬送される。
【００３２】
逆に、トナー供給部４内のトナーＴの消費量が少なく、トナー供給部４内のトナーＴの量が過剰のときには、トナー収容部２からトナー供給部４に供給されるトナーＴはトナー収容部２へ戻され、トナー収容部２からトナー供給部４へのトナー供給が抑えられる。従って、トナー供給部４のトナー圧が高くならず、トナーＴの劣化を遅らせることができる。
【００３３】
また、第１仕切り部材１０の下部１０ｂを可撓性部材で構成しているため、攪拌部材１４が回転するたびに、第１仕切り部材１０の下部１０ｂに攪拌部材１４の基部１４ａが当たって第１仕切り部材１０の下部１０ｂに振動及び変形が加えられる。その振動及び変形はトナー供給部４内に滞留するトナーＴへ伝達され、トナー供給部４に滞留するトナーＴが振動させられたり、押し出されたりすることでトナー供給部４内に入ったトナーＴは、現像ローラ８の軸方向への移動が多くなり、トナー消費が多い部分（高濃度画像の部分）とトナー消費が少ない部分（低濃度画像の部分）との間でのトナー混合が起き易くなる。この結果、トナー供給部４内のトナーＴの循環が良好になり、トナー消費が多い部分とトナー消費が少ない部分との間でのトナーＴの劣化の進行に差がなくなり、濃度低下、画像カブリ、トナー飛散などの数々の画像の不具合が少なくなる。
【００３４】
さらに、可撓性部材が第１仕切り部材１０の下部１０ｂに用いられているため、攪拌部材１４による振動が可撓性部材に伝わると、第１仕切り部材１０全体が効率よく振動することになる。この結果、トナー供給部４に滞留するトナーＴが効率良く振動し、トナー循環が促進される。
【００３５】
また、トナー収容部２内で回転する攪拌部材１４を、第１仕切り部材１０の下部１０ｂを振動させる部材として兼用しているため、新たに別の部品を設ける必要がなく、現像装置１の小型化に適した構成となっている。
【００３６】
また、補給パイプ２０の補給口が供給ローラ６側を向いていても、第１仕切り部材１０が両者の間に配設されているため、第１仕切り部材１０が壁になり、補給パイプ２０から供給されるトナーＴが供給ローラ６上に直接供給されてしまう心配がなく、トナー循環を良好に行うことができる。また、第１仕切り部材１０の下部１０ｂの振動によって、補給パイプ２０から補給された新しいトナーＴは、補給位置付近に滞留することなく、速やかに現像ローラ８の軸方向に移動する。このため、現像ローラ８の軸方向全体にわたって、新しいトナーＴと古いトナーＴの混合が速やかに行われ、軸方向で画像ムラや画像カブリの発生を抑えることができる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
図２は本発明に係る現像装置を備えたカラー画像形成装置６８を示す概略構成図である。
【００３８】
感光体ドラム２２は駆動手段によって図示矢印の反時計方向に所定速度で駆動される。感光体ドラム２２の外周近傍には、帯電器２４、現像装置２８、中間転写ベルト３４、摺擦部材３０、クリーニング部材３２が設けられている。感光体ドラム２２は帯電器２４にて表面が帯電される。感光体ドラム２２の回転方向における帯電器２４の下流側には、レーザースキャニングユニット２６が配置されている。レーザースキャニングユニット２６から放射されたレーザ光Ｌは、反射ミラー２７を介して感光体ドラム２２上に照射され、静電潜像が形成される。
【００３９】
レーザースキャニングユニット２６の下流側には、ロータリー現像装置２８が配置されている。現像装置２８は、回転支持体２９に支持された現像器２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄを備えている。現像器２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄは、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラック各色のトナーを感光体ドラム２２に付与するためのものである。各現像器２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄの構成は、前記第１の実施の形態で説明した現像装置と同様のものであり、その詳細な説明は省略する。現像器２８ａ〜２８ｄのそれぞれに対して、補給パイプ２０およびトナーカートリッジ２１が配設されている。
【００４０】
現像装置２８の下流側には、中間転写ベルト３４が配置されている。中間転写ベルト３４はローラ３６，３８，４０によって回転可能に支持されている。さらに、中間転写ベルト３４の下流側には、感光体ドラム２２に残ったトナーを除去するための摺擦部材３０およびクリーニング部材３２が配置されている。
【００４１】
該静電潜像はまずマゼンタの現像器２８ａが感光体ドラム２４と対向するように配備され、現像されマゼンタトナー像として顕像化される。顕像化された感光体ドラム２４上のマゼンタトナー像は中間転写ベルト３４上に転写される。中間転写ベルト３４上に１ページ分のマゼンタ画像を転写すると回転支持体２９が回転し、以上の工程をシアン、イエロー、ブラック各色について逐次行い、中間転写ベルト３４上に複数色のトナー像を形成する。
【００４２】
一方、ピックアップローラ４４はブラックトナー像と同期して転写紙カセット４２から被記録材としての転写紙Ｐを給紙する。転写紙Ｐには中間転写ベルト３４上に重畳形成された、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの合成カラートナー像が転写され、定着装置４６に搬入される。合成カラートナー画像を転写された転写材Ｐは、定着装置４６で定着され、カラー印刷物として機外に排出されて排紙トレイ５０上に積載される。
【００４３】
４つの現像器２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄを備えた現像装置２８は、各現像器を所定の現像位置に移動させるべく支持体が回転され、所定の現像位置において現像器本体内に収容されたトナーをトナー供給ローラによって現像ローラに供給し、現像ローラを回転させることによりトナーを現像領域に搬送することを特徴とする、現像装置である。
【００４４】
このようなカラー画像形成装置６８において、各現像器２８ａ〜２８ｄを所定の現像位置に移動させるべく回転支持体２９が回転しても、トナー収容部２からトナー供給部４にトナーＴを補給しながら、粒径の大きなトナーがトナー収容部２に戻るのを抑制してトナー供給部４の粒径を一定に保ち、画質低下を防ぐことができる。さらに、可撓性部材からなる第１仕切り部材１０の下部１０ｂの振動がトナー供給部４に滞留するトナーＴに伝わり、トナー供給部４内のトナー循環が良好に行われる。
【００４５】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。特に、第１仕切り部材１０は、全体が可撓性部材からなるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る実施の形態の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の別の一例を示す概略構成図である。
【図３】従来の現像装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  現像装置
２  トナー収容部
４  トナー供給部
６  供給ローラ
８  現像ローラ
１０  第１仕切り部材
１０ａ  上部
１０ｂ  下部
１２  第２仕切り部材
１４  攪拌部材
２２  感光体ドラム
２６  レーザースキャニングユニット
２８  ロータリー現像装置
２８ａ〜２８ｄ  現像器
３４  中間転写ベルト
４６  定着ユニット
６８  カラー画像形成装置
【図１】
2008292550.tif 000003
【図２】
2008292550.tif 000004
【図３】
2008292550.tif 000005