(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真画像形成装置に用いられる現像装置において、
現像剤を用いて電子写真感光体上に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対し前記現像剤の供給及び回収を行う供給・回収回転部材と、
前記現像剤担持体及び前記供給・回収回転部材を収納し現像室を形成する現像容器と、
前記供給・回収回転部材に前記現像剤を供給し、かつ前記供給・回収回転部材の長手片側端部から、もう一方の端部へ前記現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、
前記現像剤搬送部材を収納する現像剤搬送室と、
を有し、
前記現像剤搬送室には、前記現像剤搬送部材から前記供給・回収回転部材へと前記現像剤を供給するために前記現像剤搬送室から前記現像容器内への前記現像剤の通過を可能とする前記現像容器と連通する開口部と、前記現像剤搬送室から前記現像容器内への前記現像剤の通過が行われない非開口部と、が形成されており、
（１）前記現像剤搬送室の前記開口部に対応する前記現像容器における、前記供給・回収回転部材と前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の半径方向のクリアランスをＧ１とし、
（２）前記現像剤搬送室の前記非開口部に対応する前記現像容器における、前記供給・回収回転部材と前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の半径方向のクリアランスをＧ２とし、
（３）前記供給・回収回転部材の長手における前記供給・回収回転部材の端部と、前記供給・回収回転部材の端部と対向した前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の長手方向のクリアランスをＧ３とした場合、
前記クリアランスＧ１、Ｇ２、Ｇ３の関係は、
Ｇ２＜Ｇ１、かつ、Ｇ２＜Ｇ３
となることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤搬送室の前記現像剤担持体が設けられた側と反対側に、前記静電潜像の現像に用いられる現像剤を収納するための現像剤収納部を形成する現像剤収納容器が設けられ、前記現像剤搬送室には、前記現像剤収納容器側に位置して、前記供給・回収回転部材の長手方向に搬送された前記現像剤を前記現像剤搬送室から前記現像剤収納部へと戻す戻し開口と、前記現像剤収納部から前記現像剤搬送室へと前記現像剤を補給する補給開口とが形成されていることを特徴とする請求項１の現像装置。
【請求項３】
前記戻し開口及び前記補給開口は、少なくとも前記現像剤搬送室の前記非開口部に相当する領域に形成されていることを特徴とする請求項２の現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の現像装置と、前記電子写真感光体と、を有し、前記電子写真画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジ。
【請求項５】
電子写真感光体に形成された潜像を現像してトナー像とし、該トナー像を記録媒体に転写して画像を形成する画像形成装置において、
前記潜像の現像に用いられる現像剤を収納するための現像剤収納部を形成する現像剤収納容器と、
前記潜像に前記現像剤を搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対し前記現像剤の供給及び回収を行う供給・回収回転部材と、
前記現像剤担持体及び前記供給・回収回転部材を収納し現像室を形成する現像容器と、
前記供給・回収回転部材に前記現像剤を供給し、かつ前記供給・回収回転部材の長手片側端部から、もう一方の端部へ前記現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、
前記現像剤搬送部材を収納する現像剤搬送室と、
を有し、
前記現像剤搬送室には、前記現像剤搬送部材から前記供給・回収回転部材へと前記現像剤を供給するために前記現像剤搬送室から前記現像容器内への前記現像剤の通過を可能とする前記現像容器と連通する開口部と、前記現像剤搬送室から前記現像容器内への前記現像剤の通過が行われない非開口部と、が形成されており、
（１）前記現像剤搬送室の前記開口部に対応する前記現像容器における、前記供給・回収回転部材と前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の半径方向のクリアランスをＧ１とし、
（２）前記現像剤搬送室の前記非開口部に対応する前記現像容器における、前記供給・回収回転部材と前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の半径方向のクリアランスをＧ２とし、
（３）前記供給・回収回転部材の長手における前記供給・回収回転部材の端部と、前記供給・回収回転部材の端部と対向した前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の長手方向のクリアランスをＧ３とした場合、
前記クリアランスＧ１、Ｇ２、Ｇ３の関係は、
Ｇ２＜Ｇ１、かつ、Ｇ２＜Ｇ３
となることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項６】
前記現像剤搬送室には、前記現像剤収納容器側に位置して、前記供給・回収回転部材の長手方向に搬送された前記現像剤を前記現像剤搬送室から前記現像剤収納部へと戻す戻し開口と、前記現像剤収納部から前記現像剤搬送室へと前記現像剤を補給する補給開口とが形成されていることを特徴とする請求項５の電子写真画像形成装置。
【請求項７】
前記戻し開口及び前記補給開口は、少なくとも前記現像剤搬送室の前記非開口部に相当する領域に形成されていることを特徴とする請求項６の電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、プロセスカートリッジ、及び記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に関するものである。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【０００３】
また、現像装置とは、少なくとも、現像手段としての現像剤担持体を有し、電子写真画像形成装置に用いられるものである。
【０００４】
また、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、少なくとも現像手段としての現像剤担持体を一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
【背景技術】
【０００５】
従来の電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置（以下、「画像形成装置」という。）においては、電子写真感光体及び電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジを採用したものがある。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザ自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。そこで、このプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。
【０００６】
プロセスカートリッジ構成の概要を説明すると、プロセスカートリッジは、像担持体であるドラム状の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」という。）を備えている。更に、感光体ドラム表面を清掃するクリーニング装置、感光体ドラムに電荷を付与する帯電装置、及び現像装置を備えている。現像装置は、感光体ドラムに現像剤（以下、「トナー」という。）を供給する現像剤担持体である現像ローラ、現像ローラにトナーを供給し、かつ剥ぎ取り回収する供給・回収ローラ（以下、単に「供給ローラ」という。）、現像ローラ上のトナーを規制する現像ブレード、トナーを貯蔵するトナー容器などを有している。
【０００７】
なお、画像形成装置の構成によって、プロセスカートリッジの構成は異なり、その構成は、「オールインワンタイプ」、「ロータリー方式」、「補給系」と大きく３つのタイプに分けられる。例えば特許文献１、２などに記載されたタイプは「補給系」と呼ばれる。
【０００８】
そして、ここでは、図７及び図８を参照して、「補給系」と呼ばれるタイプについて説明する。尚、図７、図８に記載されている構成は本件出願時において公知ではない。
【０００９】
図７に示すプロセスカートリッジ８は、感光体ドラム１と、帯電ローラ２と、現像ユニット４と、クリーニングブレード７とが一体化されて構成されている。現像ユニット４は、トナーカートリッジ９から補給されたトナーを収納するトナー収納部１６ａとしてのトナー収納容器１６と、現像ローラ２１を回転可能に支持する枠体である現像容器２０とを有する。現像ローラ２１は、トナー収納容器１６からのトナーを担持して感光体ドラム１表面へと搬送し、感光体ドラム１上の潜像を現像する。
【００１０】
現像容器２０には、現像ローラ２１の他に、現像ローラ２１上のトナーの層厚を規制するための現像ブレード１８や、現像ローラ２１上にトナーを補給するためのスポンジローラである供給ローラ２２などが設けられている。
【００１１】
図７に示す「補給系」と呼ばれる方式は、プロセスカートリッジ８にトナーを補給するために、トナーを収納したトナーカートリッジ９がプロセスカートリッジ８に対して別体で構成され、画像形成装置本体に対して各々独立して装着可能にしたものである。
【００１２】
また、図７に示す「補給系」のプロセスカートリッジ８では、トナー収納部１６ａにトナー搬送室４０が配置され、トナー搬送室４０内にトナーを搬送する搬送部材として螺旋スクリュー（以下、「搬送スクリュー」という。）４１が設けられている。搬送スクリュー４１は、トナーをプロセスカートリッジ８の長手方向、図８にて矢印にて示す方向に、非駆動側から駆動側に搬送し、かつ供給ローラ２２にトナーを供給する。また、供給ローラ２２とトナー搬送室４０との間に配置された現像容器壁１９に、供給ローラ２２と搬送スクリュー４１間でトナーの供給、回収を行うための開口部４２が設けられている。
【００１３】
つまり、この搬送スクリュー４１は、現像ローラ２１から供給ローラ２２が剥ぎ取ったトナーを開口部４２を介して再び回収して、長手方向非駆動側から駆動側に搬送し、トナー収納容器１６に搬送するという役割も持っている。
【特許文献１】特開２００３−１４０４５８号公報
【特許文献２】特開２００１−２４９５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記「補給系」のプロセスカートリッジの構成にあっては、供給ローラ２２により現像ローラ２１から剥ぎ取ったトナーは、トナー搬送室４０の長手方向の非開口部の領域においては、積極的に搬送スクリュー４１に戻されることはない。そのため供給ローラ２２と搬送スクリュー４１間のトナーの循環が十分に行われず、長手方向における供給ローラ端部において搬送スクリュー４１に回収されないトナーがいつまでも滞留する。その結果、トナーの劣化が進み供給ローラ端部でトナーが現像容器外に飛散するという現象が発生する場合がある。
【００１５】
一方、近年求められるようになった高速化と長寿命化によりトナー飛散量も増加する傾向が見られるため、供給ローラ端部におけるトナー飛散の減少がより一層求められるようになった。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、供給ローラの長手方向端部における現像剤（トナー）の循環能力を向上させ、トナー劣化を防ぎ、現像容器外へのトナー飛散を減少させることのできる現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真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電子写真画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の第一の態様によれば、電子写真画像形成装置に用いられる現像装置において、現像剤を用いて電子写真感光体上に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対し前記現像剤の供給及び回収を行う供給・回収回転部材と、
前記現像剤担持体及び前記供給・回収回転部材を収納し現像室を形成する現像容器と、
前記供給・回収回転部材に前記現像剤を供給し、かつ前記供給・回収回転部材の長手片側端部から、もう一方の端部へ前記現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、
前記現像剤搬送部材を収納する現像剤搬送室と、
を有し、
前記現像剤搬送室には、前記現像剤搬送部材から前記供給・回収回転部材へと前記現像剤を供給するために前記現像剤搬送室から前記現像容器内への前記現像剤の通過を可能とする前記現像容器と連通する開口部と、前記現像剤搬送室から前記現像容器内への前記現像剤の通過が行われない非開口部と、が形成されており、
（１）前記現像剤搬送室の前記開口部に対応する前記現像容器における、前記供給・回収回転部材と前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の半径方向のクリアランスをＧ１とし、
（２）前記現像剤搬送室の前記非開口部に対応する前記現像容器における、前記供給・回収回転部材と前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の半径方向のクリアランスをＧ２とし、
（３）前記供給・回収回転部材の長手における前記供給・回収回転部材の端部と、前記供給・回収回転部材の端部と対向した前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の長手方向のクリアランスをＧ３とした場合、
前記クリアランスＧ１、Ｇ２、Ｇ３の関係は、
Ｇ２＜Ｇ１、かつ、Ｇ２＜Ｇ３
となることを特徴とする現像装置、及びこの現像装置を有するプロセスカートリッジが提供される。
【００１８】
本発明の第二の態様によれば、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像してトナー像とし、該トナー像を記録媒体に転写して画像を形成する電子写真画像形成装置において、
前記電子写真感光体上に形成された静電潜像の現像に用いられる現像剤を収納するための現像剤収納部を形成する現像剤収納容器と、
前記電子写真感光体上の潜像領域に前記現像剤を搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対し前記現像剤の供給及び回収を行う供給・回収回転部材と、
前記現像剤担持体及び前記供給・回収回転部材を収納し現像室を形成する現像容器と、
前記供給・回収回転部材に前記現像剤を供給し、かつ前記供給・回収回転部材の長手片側端部から、もう一方の端部へ前記現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、
前記現像剤搬送部材を収納する現像剤搬送室と、
を有し、
前記現像剤搬送室には、前記現像剤搬送部材から前記供給・回収回転部材へと前記現像剤を供給するために前記現像剤搬送室から前記現像容器内への前記現像剤の通過を可能とする前記現像容器と連通する開口部と、前記現像剤搬送室から前記現像容器内への前記現像剤の通過が行われない非開口部と、が形成されており、
（１）前記現像剤搬送室の前記開口部に対応する前記現像容器における、前記供給・回収回転部材と前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の半径方向のクリアランスをＧ１とし、
（２）前記現像剤搬送室の前記非開口部に対応する前記現像容器における、前記供給・回収回転部材と前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の半径方向のクリアランスをＧ２とし、
（３）前記供給・回収回転部材の長手における前記供給・回収回転部材の端部と、前記供給・回収回転部材の端部と対向した前記現像容器との間に形成される前記供給・回収回転部材の長手方向のクリアランスをＧ３とした場合、
前記クリアランスＧ１、Ｇ２、Ｇ３の関係は、
Ｇ２＜Ｇ１、かつ、Ｇ２＜Ｇ３
となることを特徴とする電子写真画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、現像剤搬送室の非開口部に対応した現像容器内における現像剤の循環を積極的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２１】
実施例１
図１に、本発明に係る電子写真画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例にて、電子写真画像形成装置１００は、プロセスカートリッジを備えた補給系の多色電子写真画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という。）であり、特に、本実施例では、画像形成装置の一実施態様であるフルカラーレーザービームプリンタとされる。
【００２２】
［画像形成装置の全体構成］
先ず、図１及び図２を参照して、本実施例にてフルカラーレーザービームプリンタとされる画像形成装置１００の全体構成について説明する。
【００２３】
画像形成装置１００は、水平方向に並設された４個の、ドラム状の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」という。）１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）を備えている。感光体ドラム１は、駆動手段（不図示）によって矢印方向に回転駆動される。
【００２４】
感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電手段としての帯電ローラ２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）が配置される。感光体ドラム１の上方には、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上の静電潜像を形成する露光手段としてのスキャナユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）が設けられる。また、感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１上の静電潜像に現像剤（以下、「トナー」という。）を付着させてトナー像として現像する現像ユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）が設けられる。更に、感光体ドラム１の下方には、感光体ドラム１上のトナー像を転写する中間転写ベルト５及び１次転写手段としての転写ローラ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）が配置されている。
【００２５】
中間転写ベルト５上のトナー像は、給紙部１０から送給される記録媒体Ｓに、２次転写手段としての転写ローラ１１により転写される。トナー像が転写された記録媒体Ｓは、定着装置１２にて定着され、排出ローラ１３により、機外へと排出される。
【００２６】
更に、本実施例では、感光体ドラム１の周囲には、転写後の感光体ドラム１表面に残った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ブレード７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）が設けられている。
【００２７】
ここで、感光体ドラム１と、帯電ローラ２、現像ユニット４、クリーニングブレード７は一体化されプロセスカートリッジ８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）を形成している。また、プロセスカートリッジ８には、プロセスカートリッジ８にトナーを補給するためのトナーカートリッジ９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）が配置されている。
【００２８】
なお、以下の説明で、「長手方向」とはプロセスカートリッジ８を装着する方向であり、図１にて、転写材Ｓの搬送方向（矢印Ａ方向）に交差（略直交）する方向で、感光体ドラムの軸線方向と同一な方向をいう。また、「左右」とは転写材Ｓの搬送方向を上から見ての左右である。更に、「上、下」はプロセスカートリッジ８、及び、トナーカートリッジ９の装着状態における、上、下である。
【００２９】
［プロセスカートリッジの説明］
次に、プロセスカートリッジ８の枠体構成を、図３及び図４を用いて説明する。
【００３０】
図３に示すように、プロセスカートリッジ８は、本実施例では、感光体ドラムユニット１４と現像ユニット４とが一体となった枠体構成を取っている。また、現像ユニット４は、画像形成装置に装着されたトナーカートリッジ９に対して着脱自在に取り付けられている。従って、現像ユニット４を構成するトナー収容容器１６には、トナーカートリッジ９からトナー補給を受けるためのトナー補給口３４が設けられている。また、トナー収納容器１６内には、攪拌部材２５が設けられており、補給されたトナーと既存のトナーとを撹拌、混合する。
【００３１】
感光体ドラムユニット１４は、感光体ドラム１を回転可能に支持する枠体であるクリーニング容器１５を有する。クリーニング容器１５には、感光体ドラム１表面に対して一様に帯電を行う帯電ローラ２や、現像後の感光体ドラム１表面に残った廃トナーを回収するためのクリーニングブレード７などが配置されている。
【００３２】
一方、現像ユニット４は、トナーカートリッジ９から補給されたトナーを収納するトナー収納部１６ａを備えた現像剤収納容器、即ち、トナー収納容器１６と、感光体ドラム１表面の潜像を現像するための現像室２０ａを形成する現像容器２０とを有する。トナー収納容器１６と現像容器２０とは、超音波溶着等で結合されている。本実施例では、トナー収納容器１６のトナー収納部１６ａと、現像容器２０の現像室２０ａとは、仕切壁、即ち、現像容器壁１９にて仕切られて、一体の枠体とされている。
【００３３】
現像室２０ａには、現像室２０ａ内のトナーを担持し感光体ドラム１へと搬送する現像剤担持体としての現像ローラ２１が設けられ、現像容器２０に回転可能に支持されている。
【００３４】
現像室２０ａを形成する現像容器２０には、現像ローラ２１の他に、現像ローラ２１上のトナーの層厚を規制するための現像ブレード１８が設けられている。更に、現像室２０ａには、現像ローラ２１上にトナーを供給し、又、現像ローラ２１上のトナーを剥ぎ取り回収するためのトナー供給及び回収部材としての供給・回収回転部材２２が設けられる。この回転部材２２は、本実施例ではスポンジローラのような弾性回転体とされる。以下の説明では、供給・回収回転部材２２を単に「供給ローラ」という。供給ローラ２２は、その長手方向両端部が現像容器２０に回転可能に支承されており、回転駆動される。
【００３５】
本実施例では、現像容器壁１９よりトナー収納容器１６側へと、即ち、トナー収納部１６ａへと突出して、現像剤搬送室、即ち、トナー搬送室４０が設けられる。トナー搬送室４０は、供給ローラ２２に対向した位置に設けられており、トナー搬送室４０には、現像剤搬送部材である搬送スクリュー４１が配置されている。
【００３６】
搬送スクリュー４１は、トナー収容容器１６内のトナーを供給ローラ２２に供給し、且つ、搬送スクリュー４１の長手方向に沿ってプロセスカートリッジの非駆動側から駆動側へとトナーを搬送する（図４参照）。トナー搬送室４０の構成及び搬送スクリュー４１の機能などについては、後で更に詳しく説明する。
【００３７】
尚、本実施例のプロセスカートリッジ８は、図３に示すように、現像ユニット４の両端に結合部５０が設けられ、現像ユニット４と感光体ドラムユニット１４とは、結合部５０に挿入された結合ピン５１にて結合されている。つまり、現像ユニット４は、この結合部５０の結合ピン５１を中心に、感光体ドラムユニット１４に対して回動自在となっている。さらに、現像ユニット４は、加圧バネ５２によって付勢されており、これにより、現像ローラ２１は感光体ドラム１に当接する。
【００３８】
［トナーカートリッジの説明］
図１に示すように、トナーカートリッジ９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）は、プロセスカートリッジ８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）の上方に、本実施例では、上述のように、現像ユニット４に対して着脱可能に並列配置されている。従って、図２に示すように、装置本体１００Ａの正面の開閉扉１０１を開くことにより、プロセスカートリッジ８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）に対するトナーカートリッジ９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）の着脱が可能とされる。又、プロセスカートリッジ８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）の装置本体１００Ａに対する着脱も可能とされる。
【００３９】
トナーカートリッジ９は、図３に示すように、トナーを収納したトナー容器３０を備えており、内部に攪拌部材３１を有している。また、現像ユニット４の補給口３４と連通するトナー供給口３３を備えており、このトナー供給口３３に補給スクリュー３２が設けられている。従って、補給スクリュー３２を回転駆動することにより、トナー容器３０内のトナーを供給口３３及び補給口３４を介して現像ユニット４のトナー収納容器１６内へと補給することができる。
【００４０】
［プロセスカートリッジのトナーの搬送、循環］
次に、図３〜図６を参照して、プロセスカートリッジ８におけるトナーの搬送、循環について説明する。
【００４１】
プロセスカートリッジ８の初期使用時には、未使用トナーがトナー収納容器１６に収納されている。本実施例では、上述のように、トナー収納容器１６内に位置してトナー搬送室４０が配置され、トナー搬送室４０内に回転自在に搬送スクリュー４１が設けられている。
【００４２】
トナー搬送室４０は、搬送スクリュー４１から供給ローラ２２へとトナーを供給するために、図３及び図４に示すように、トナー搬送室４０の現像室２０ａに対面した側には開口部４２が形成される。即ち、トナー搬送室４０の現像室２０ａ側に設けられた現像容器壁１９は、トナー搬送室４０の長手方向に沿って所定長さにわたって開口され、開口部４２が形成される。
【００４３】
従って、トナー搬送室４０と現像容器２０、即ち、現像室２０ａとは、開口部４２を介して連通され、それによって、トナー搬送室４０内のトナーは、トナー搬送室４０から現像室２０ａへと通過可能とされる。
【００４４】
つまり、図４に示すように、トナー搬送室４０内のトナーは、搬送スクリュー４１から供給ローラ２２へと開口部４２を介して供給される。
【００４５】
ただ、図４にて斜線で示すトナー搬送室４０の長手方向両端部領域、即ち、開口部４２の長手方向両側においては、開口されておらず、現像容器壁１９ａ、１９ｂにて閉鎖されている。
【００４６】
つまり、本実施例では、図４（及び図６）に示すように、トナー搬送室４０の長手方向において、供給ローラ２２の両端部に対応する前記開口部４２の両側領域は、トナー収納部１６ａと現像室２０ａとを仕切る仕切壁、即ち、現像容器壁１９（１９ａ、１９ｂ）によって閉鎖された非開口部とされる。
【００４７】
更に、トナー搬送室４０には、図４及び図６に示すように、トナー収納部１６ａ側に開口する開口部４６、４７を備えている。つまり、トナー搬送室４０にて、現像室２０ａとは反対側に位置して配置された壁部材４３の一部が、本実施例では、トナー搬送室４の長手方向両端部で開口されて、開口部４６、４７が形成される。
【００４８】
開口部４６は、搬送スクリュー４１にて長手方向に搬送されたトナーをトナー搬送室４０からトナー収納部１６ａへと戻す戻し開口であり、開口部４７は、トナー収納部１６ａからトナー搬送室４０へとトナーを補給する補給開口である。
【００４９】
なお、本実施例では、図４に示すように、戻し開口４６及び補給開口４７は、それぞれ、少なくとも、トナー搬送室４０の両端部を形成する非開口部１９ａ、１９ｂに相当する領域に形成されている。
【００５０】
上記構成にて、トナー搬送室４０内の搬送スクリュー４１は、装置本体１００Ａにプロセスカートリッジ８を装着後、装置本体１００Ａより駆動をもらい、トナー搬送を行う。駆動を受けるとプロセスカートリッジ８のトナー収納部１６ａに収容されているトナーは、トナー搬送室４０の補給開口４７を介してトナー搬送室４０内へと、即ち、搬送スクリュー４１に供給される。搬送スクリュー４１に供給されたトナーは、搬送スクリュー４１の長手軸線方向に沿って一端側から他端側へと、即ち、本実施例では、図４に示すように、プロセスカートリッジ８の非駆動側から駆動側へと矢印方向に搬送される。
【００５１】
搬送スクリュー４１の駆動側に搬送されたトナーは、戻し開口４６を通りトナー収納部１６ａへと戻される。トナー収納部１６ａに戻されたトナーは、トナー収納部１６ａ内の既存トナーと攪拌部材２５によって攪拌、混合され、補給開口４７側へと搬送され、再度、補給開口４７を介して、トナー搬送室４０内へと供給される。
【００５２】
一方、トナー搬送室４０の開口部４２から供給ローラ２２へと供給されたトナーは、供給ローラ２２を介して現像ローラ２１へ送られ、更に感光体ドラム１へと供給され、現像に供される。そして、感光体ドラム１に供給されなかった現像ローラ２１上のトナーは、供給ローラ２２に剥ぎ取られて搬送スクリュー４１へと回収される。
【００５３】
［プロセスカートリッジの現像容器内のトナー循環能力向上の構成］
次に、図４〜図６を参照して、本発明の特徴部を構成するトナー循環能力を向上させる構成を説明する。
【００５４】
トナー搬送室４０にて開口部４２が形成された領域においては、図５に示すように、供給ローラ２２により剥ぎ取られた現像ローラ２１からのトナーは、開口部４２を介して積極的に搬送スクリュー４１へと戻される。
【００５５】
一方、トナー搬送室４０の開口部４２の両端部においては、即ち、図４にて斜線にて示す供給ローラ２２の長手方向両端部領域においては、トナー搬送室４０は非開口部１９ａ、１９ｂとされている。即ち、図６に示すように、非開口部１９ａ、１９ｂには、短手方向に開口が存在しない。そのため、非開口部１９ａ、１９ｂの領域では、供給ローラ２２により剥ぎ取られた現像ローラ２１からのトナーは、搬送スクリュー４１へ積極的に戻されない。
【００５６】
ここで、現像室２０ａの構造について説明する。
【００５７】
図３及び図４に示すように、現像室２０ａを構成する現像容器２０は、供給ローラ２２の長手方向に沿うように位置する。そして、現像容器２０は、トナー搬送室４０の現像容器壁１９へと延在する湾曲形状の現像容器底壁２３と、供給ローラ２２の長手方向軸を支承する現像容器側壁２４とを備えている。
【００５８】
また、現像容器底壁２３は、現像室２０ａの長手方向において、段状に形成されている。即ち、底壁２３ａ、２３ｂが段状に形成されている。
【００５９】
つまり、トナー搬送室４０の開口部４２に対応する現像容器２０の底壁２３ａは、トナー搬送室４０の開口部４２の両端部に位置する非開口部１９ａ、１９ｂに対応する現像容器２０の底壁２３ｂより、供給ローラ２２からの半径方向距離（クリアランス）が異なるように形成されている。
【００６０】
ここで、図４に示すように、
（１）トナー搬送室４０の開口部４２に対応する現像容器２０における、供給ローラ２２と現像容器２０（即ち、現像容器底壁２３ａ）との間に形成される供給ローラ２２の半径方向のクリアランスをＧ１とし、
（２）トナー搬送室４０の非開口部１９ａ、１９ｂに対応する現像容器２０における、供給ローラ２２と現像容器２０（即ち、現像容器底壁２３ｂ）との間に形成される供給ローラ２２の半径方向のクリアランスをＧ２とする。また、
（３）供給ローラ２２の長手における供給ローラ２２の端部２２ａと、供給ローラ２２の端部２２ａと対向した現像容器２０（現像容器側壁２４）との間に形成される供給ローラ２２の長手方向のクリアランスをＧ３とする。
【００６１】
本実施例によると、クリアランスＧ１を１．１〜１．９（ｍｍ）、クリアランスＧ２を０．７〜１．３（ｍｍ）、クリアランスＧ３を１．１〜１．９（ｍｍ）の範囲で各数値を設定し、しかも、Ｇ２＜Ｇ１、かつ、Ｇ２＜Ｇ３、の関係を満足させることによって、良好な結果を得ることができた。
【００６２】
つまり、上記条件とすることにより、図４に示すように、供給ローラ２２と現像容器２０の間に入り込めないトナーが、供給ローラ２２の端部と現像容器２０（現像容器側壁２４）の間であるクリアランスＧ３に逃げることができる。それによって、現像室２０ａ内にて供給ローラ２２の長手方向で、図４の非駆動側端部に示すようなトナーの流れを発生させ、開口部４２範囲外のトナーを開口部４２及び搬送スクリュー４１に向けて押し出し、搬送スクリュー４１に回収させる。
【００６３】
このことにより、供給ローラ端部におけるトナー劣化、飛散が防止できる。従って、現像容器外に飛散したトナーが出力画像へ落下することや、カートリッジ脱着時のユーザ操作における振動等によるカートリッジ外へのトナー飛散を防止することができ、ユーザ操作性が向上する。
【００６４】
本発明によれば、上記構成、Ｇ２＜Ｇ１、かつ、Ｇ２＜Ｇ３、の条件を満たせば良く、本実施例にあげるような数値に限定する必要はない。
【００６５】
本発明の上記構成は、供給ローラ２２の長手方向両側の端部について言えることである。
【００６６】
上記実施例では、プロセスカートリッジについて説明したが、本発明は、画像形成装置に用いられ、少なくとも現像剤担持体を有する現像装置にも適用できる。
【００６７】
また、本発明の画像形成装置は、補給系で、中間転写ベルトを用いた水平インラインカラー画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、記録媒体を転写ベルトで搬送し、感光体ドラムから直接記録媒体にトナー像を転写する画像形成装置にも同様に適用することができる。
【００６８】
また、本発明の画像形成装置は、プロセスカートリッジが着脱可能な画像形成装置に限定されるものではなく、更には、多色画像形成装置に限定されるものでもない。本発明の原理は、現像剤搬送室から供給・回収回転部材にトナーを供給し、又、供給・回収回転部材からトナーを現像剤搬送室へと回収する構成の現像装置を備えた画像形成装置に広く適用することができ、同様の効果を達成し得る。
【００６９】
上記種々の構成の画像形成装置は、当業者には周知であるので、詳しい説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】プロセスカートリッジとトナーカートリッジが画像形成装置に装着された状態を示す斜視図である。
【図３】本発明に係るプロセスカートリッジの一実施例を示す断面図である。
【図４】トナー搬送室及びトナー収納部におけるトナーの搬送状態、並びに、供給ローラと現像容器のクリアランスを説明するために、供給ローラ側から見た現像室及びトナー搬送室を示す説明図である。
【図５】図４の線ａ−ａに取ったプロセスカートリッジの断面図である。
【図６】図４の線ｂ−ｂに取ったプロセスカートリッジの断面図である。
【図７】補給系のプロセスカートリッジを示す断面図である。
【図８】トナー搬送室及びトナー収納部におけるトナーの搬送状態を説明するために、供給ローラ側から見た現像室及びトナー搬送室を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７１】
Ｓ            記録媒体
１            感光体ドラム（電子写真感光体）
２            帯電ローラ（帯電手段）
３            スキャナユニット（露光装置）
４            現像ユニット
５            中間転写ベルト
６            転写ローラ（１次転写手段）
７            クリーニングブレード
８            プロセスカートリッジ
９            トナーカートリッジ
１０          給紙部
１１          転写ローラ（２次転写手段）
１２          定着装置
１４          感光体ドラムユニット
１５          クリーニング容器
１６          トナー収納容器（現像剤収納容器）
１６ａ        トナー収納部
１９          仕切壁（現像容器壁）
１９ａ、１９ｂ                非開口部
２０          現像容器
２０ａ        現像室
２１          現像ローラ（現像剤担持体）
２２          供給ローラ（供給・回収回転部材）
２２ａ        供給ローラ端部
２３、２３ａ、２３ｂ          現像容器底壁（現像容器壁）
２４          現像容器底壁（現像容器壁）
３０          トナー容器
４０          トナー搬送室（現像剤搬送室）
４１          搬送スクリュー（現像剤搬送部材）
４２          開口部
４６          戻し開口
４７          補給開口
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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