(57)【要約】【課題】画像端部におけるかぶりの発生を抑制する。【解決手段】本発明に係る画像形成装置のトナー搬送機構３０は、支持部材４２と支持部材４２に取り付けられた現像剤送り手段４４を有し、支持部材４２の回転に基づいて現像剤送り手段４４で支持部材４２の回転方向に現像剤を送るようにした現像剤搬送機構であって、現像剤送り手段４４は、回転方向と直交する方向に関して、両端部側が中央部よりも大きい現像剤送り能力を有するように形成されている。【選択図】図２
2007171590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材と上記支持部材に取り付けられた現像剤送り手段を有し、上記支持部材の移動または回転に基づいて上記現像剤送り手段で上記支持部材の移動方向または回転方向に現像剤を送るようにした現像剤搬送機構において、
上記現像剤送り手段は、上記移動方向または回転方向と直交する方向に関して、両端部側が中央部よりも大きい現像剤送り能力を有するように形成されていることを特徴とする現像剤搬送機構。
【請求項２】
上記現像剤送り手段は、現像剤を押し進める現像剤送り面を有し、
現像剤を押し進める方向と直交する方向に関して上記現像剤送り面の中央部が、現像剤を押し進める方向とは逆の方向に窪んでいることを特徴とする請求項１に記載の現像剤搬送機構。
【請求項３】
上記現像剤送り手段は、上記支持部材の回転に基づいて現像剤を上記支持部材の回転方向に送る第１および第２の現像剤送り部材で構成され、
第１の現像剤送り部材は、上記支持部材の回転方向と直交する方向に関して上記支持部材全体に亘って現像剤を上記支持部材の回転方向に送る現像剤送り面を有し、
第２の現像剤送り部材は、上記支持部材の回転方向と直交する方向に関して上記支持部材の両端で現像剤を上記支持部材の回転方向に送る現像剤送り面を有することを特徴とする請求項１に記載の現像剤搬送機構。
【請求項４】
請求項１〜３の少なくとも１つに記載の現像剤搬送機構を有することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１〜３の少なくとも１つに記載の現像剤搬送機構を有す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、現像剤を搬送する現像剤搬送機構、この現像剤搬送機構を有する現像装置と画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体現像剤を用いた画像形成装置として、感光体に対向する現像ローラと、該現像ローラに接触して対向する供給ローラを備え、現像ローラと供給ローラの接触対向領域で、供給ローラから現像ローラに現像剤（以下、「トナー」と称する。）を供給する現像剤供給機構を備えたものがある。ところが、このような現像剤供給機構において、現像ローラと供給ローラの接触圧を中心軸と平行な方向に関して一様に設定することは容易ではなく、往々にして、ローラ端部の接触圧がローラ中央部の接触圧よりも大きくなる。その結果、ローラ端部近傍のトナーはローラ中央部近傍のトナーよりも大きいストレスを受け、そのために、ローラ端部近傍のトナーはローラ中央部近傍のトナーに比べて、例えばトナー粒子に含まれる外添剤がトナー粒子から分離して帯電性能が低下するなどの性能劣化が起こりやすい。また、供給ローラの背後にあって、供給ローラの中心軸と平行な方向にトナーを攪拌搬送する手段（例えば、スクリュー）を備えていない画像形成装置の場合、ローラ端部近傍のトナーとローラ中央部近傍のトナーが混じり合う確率が小さい。そのため、ローラ端部近傍に劣化したトナーが多く溜まり、ローラ端部に対応する印刷画像部分にローラ中央部に対応する印刷画像部分に比べてかぶりが発生しやすいという問題がある。
【０００３】
この問題を解消するための技術が特許文献１に開示されており、そこでは、各ローラの端部において、ローラを構成している軸とその周囲を覆う弾性体の間に空間を形成し、それによりローラ端部近傍のトナーが受けるストレスを緩和している。その結果、ローラ端部近傍の劣化トナーの量が小さく抑えられ、ローラ端部に対応する印刷画像部分のかぶりの発生を抑制している。
【特許文献１】特開平１０−１９８１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、端部において軸と弾性体の間に空間を形成するためには余分な工程が加わり、そのためにローラの製造コストが高くなるという別の問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上述のようなローラを構成している軸とその周囲を覆う弾性体の間に空間を形成してローラ端部近傍のトナーが受けるストレスを緩和している方法とは異なる方法により、ローラ端部に対応する印刷画像部分にかぶりが発生することを抑制することができる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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る一態様の画像形成装置の現像剤搬送機構は、  支持部材と上記支持部材に取り付けられた現像剤送り手段を有し、上記支持部材の移動または回転に基づいて上記現像剤送り手段で上記支持部材の移動方向または回転方向に現像剤を送るようにした現像剤搬送機構において、
上記現像剤送り手段は、上記移動方向または回転方向と直交する方向に関して、両端部側が中央部よりも大きい現像剤送り能力を有するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、支持部材の移動方向または回転方向と供給ローラの中心軸が直交しつつ該移動方向または回転方向の先に供給ローラが位置するように現像剤搬送機構を配置することにより、ローラ端部近傍のトナーは、ローラ中央部に向かって搬送される。それにより、劣化したトナーがローラ端部近傍に溜まることなくローラ中央部近傍にも拡散される。その結果、ローラ端部に対応する印刷画像部分にかぶりが発生することが抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の実施形態．
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す図である。図において、符号１０で示す画像形成装置は、概略、像担持体である感光体１２と、感光体１２の外周面を帯電する帯電手段である帯電チャージャ１４と、帯電された感光体外周面部分に静電潜像を形成する画像露光装置１６と、感光体１２に形成された静電潜像を現像する現像装置１８から構成される。
【０００９】
感光体１２は、円筒状外周面に感光材料の層を有し、回転しつつその外周面が帯電チャージャ１４によって帯電されるように構成されている。また、感光体１２は、感光体１２の回転方向に関して帯電チャージャ１４の下流側で画像露光装置１６と対向し、その対向領域（以下、「潜像形成領域」と称する。）で静電潜像が形成されるようにしてある。さらに、感光体１２は、感光体１２の回転方向に関して潜像形成領域下流側で後述する現像装置１８の現像ローラに対向し、その対向領域（以下、「現像領域」と称する。）で静電潜像が現像されるようにしてある。
【００１０】
加えて、感光体１２は、回転方向に関して現像領域の下流で、静電潜像が現像されてなるトナー画像を、シート搬送手段（図示せず）によって搬送されている記録シートＳに転写するように構成されている。
【００１１】
現像装置１８は、画像形成装置１０に対して着脱可能に構成されている。現像装置１８は、ハウジング２０を有し、その内部にトナーを収容するトナー貯蔵部２２と、トナーを後述する現像ローラに供給する供給ローラ２４と、供給ローラ２４から供給されたトナーを用いて感光体１４上の静電潜像を現像する現像ローラ２６と、現像ローラ２６に担持されているトナーを帯電する帯電部材２８と、トナーを供給ローラ２４に向かって搬送するトナー搬送機構３０を有する。なお、図中において、トナーは、ドットハッチングで示されている。また、供給ローラ２４、現像ローラ２６、トナー搬送機構３０の回転中心線方向は、互いに平行であるとともに感光体１４の回転中心線方向とも平行である。
【００１２】
トナー貯蔵部（以下、「貯蔵部」と称する。）２２は２つの部屋３２ａ、３２ｂに分けられ、これらは１つまたは複数の開口３４を介して連絡されている。一方の部屋３２ａにトナー搬送機構３０が配置され、他方の部屋３２ｂに供給ローラ２８と現像ローラ２４が配置されている。部屋３２ｂ内には現像に使用される（供給ローラ２４を介して現像ローラ２６に担持される）トナーが待機しており、一方、部屋３２ａ内には部屋３２ｂに補給されるトナーが貯蔵されている。
【００１３】
貯蔵部２２の部屋３２ａは、重力方向下側に位置する下方に湾曲した内壁面（以下、「底面」と称する。）３６と、現像ローラ２６などの回転中心線と直交する（図面と平行な）２つの平坦な内壁面とを含むハウジング２０の内壁面で形成される、概ね直方体形状の部屋である。底面３６は、トナー搬送機構３０の回転方向と略平行な曲面で構成されている。
【００１４】
貯蔵部２２の部屋３２ｂは、一定量のトナーを収容して維持し続ける大きさに構成されている。一定量のトナーとは、供給ローラ２４が現像ローラ２６に画像形成に必要な量のトナーを供給できるように、供給ローラ２４の周りに十分にトナーが存在するような量である。
【００１５】
貯蔵部２２の２つの部屋３２ａと３２ｂ、これらを連絡する開口３４は、供給ローラ２４などの回転中心線方向に関し、後述する供給ローラ２４や現像ローラ２６の外周面の回転中心線方向の長さと略同等またはそれ以上の長さを有する。
【００１６】
供給ローラ２４は、回転中心線を有する軸棒に弾性層が形成されて構成されており、部屋３２ｂにおいて現像ローラ２６の外周面に所定の圧力で当接している。供給ローラ２４は、周りに十分に存在するトナーをその外周面で担持しつつ回転し、担持したトナーを圧力によって現像ローラ２６の外周面に付着させる。
【００１７】
現像ローラ２６は、回転中心線を有する導電性の軸棒に導電性の弾性層が形成されて構成されており、一部が部屋３２ｂからハウジング２０の外部に露出している。露出した現像ローラ２６の外周面部分は、感光体１４と対向して現像領域を形成している。また、現像ローラ２６には、現像領域においてトナーが現像ローラ２６から感光体１４に静電的に移動するための電界を形成する電界形成手段（図示せず）によって電圧が印加されている。
【００１８】
帯電部材２８は、板状の部材であって、一端がハウジング２０に固定され、他端が現像ローラ２６の外周面と当接している。帯電部材２８と現像ローラ２６との当接領域は、現像ローラ２６の回転方向に関して供給ローラ２４との当接領域の下流側である。帯電部材２８は現像ローラ２６に担持されているトナーを摩擦帯電し、現像領域においてトナーの現像ローラ２６から感光体１４に向かう静電的な移動を可能にしている。
【００１９】
トナー搬送機構３０は、回転しつつ部屋３２ａのトナーを部屋３２ｂに向かって搬送するように構成されている。トナー搬送機構３０は、図２に示すように、回転中心線４０を有する支持部材４２に矩形形状の可撓性のシート４４の一端を接合して構成されている。
【００２０】
トナー搬送機構３０のシート４４は、回転方向に関して前方側の面をトナー送り面（請求の範囲の現像剤送り面に対応。）として、すなわち、支持部材４２が回転することによって回転方向に押し進めるようにトナーを搬送する。シート４４の回転中心線方向４６の長さは、部屋３２ａの回転中心線方向４６の寸法長さと略同程度（厳密には、接触してトナー搬送機構３０の回転を妨げない長さ）にしてある。また、シート４４の回転中心線方向４６と直交する方向４８の長さは、シート４４が部屋３２ａの底面３６とその先端で接触して撓むような長さにしてある。これにより、トナー搬送機構３０は、部屋３２ａの底部（底面３６近傍）のトナーをすくい上げて回転方向に搬送する。
【００２１】
また、シート４４は、回転中心線方向４６に関して略中央でわずかに回転方向とは逆方向に屈曲した状態で支持部材４２に接合されている。具体的には、シート４４は、その先端が部屋３２ａの底面３６と接触して撓むことができる程度に、回転中心線方向４６に関して略中央で曲げられている。これにより、トナー搬送機構３０は、回転することにより、シート４４でトナーを回転方向に搬送しつつ部屋３２ａの回転中心線方向４６端部（以下、「部屋３２ａ端部」と称する。）のトナーを部屋３２ａの中央部（以下、「部屋３２ａ中央部」と称する。）に移動させる。トナーが移動することによりトナーが粗密な状態またはトナーのない状態になった部屋３２ａ端部には、部屋３２ａ中央部のトナーが自然に移動する。これにより、部屋３２ａにおいて、回転中心線方向４６に関してトナーが攪拌される。
【００２２】
トナー搬送機構３０（回転中心線方向４６に関して略中央で曲げられているシート４４）により得られる効果を説明する。
【００２３】
部屋３２ｂに存在するトナーは、供給ローラ２４との当接領域で現像ローラ２６に付着される（図１参照。）。部屋３２ｂに存在するトナーにおいて、回転中心線方向４６に関して端部（以下、「部屋３６ｂ端部」と称する。）に存在するトナーが現像ローラ２６の外周面の端部に付着され、一方、回転中心線方向４６に関して中央部（以下、「部屋３６ｂ中央部」と称する。）に存在するトナーが外周面の中央部に付着される。
【００２４】
現像ローラ２６の外周面に付着するトナーは、帯電部材２８によって帯電され、現像領域で感光体１４に静電的に移動する。現像領域で感光体１４に移動しなかったトナーは、供給ローラ２４との当接領域に搬送され、そこで供給ローラ２４によって現像ローラ２６から掻き取られて部屋３２ａに回収される。このとき、現像ローラ２６の外周面の端部に付着していたトナーは、部屋３２ｂ端部に戻り、一方、中央部に付着していたトナーは、部屋３２ｂ中央部に戻る。
【００２５】
このような部屋３２ｂに戻るトナーの移動により、部屋３２ｂ端部に相対的に性能が劣化したトナー（以下、「劣化トナー」と称する。）が集められる。これは、供給ローラ２４と現像ローラ２６の当接領域において、トナーが受けるストレスが回転中心線方向４６に関して中央部に比べて端部の方が大きいために起こる。トナーの性能の劣化は、ストレスにより、例えば外添剤が剥離して帯電特性が低下するなどして生じる。
【００２６】
供給ローラ２４と現像ローラ２６の当接領域においてトナーが受けるストレスが回転中心線方向４６に関して中央部に比べて端部の方が大きくなる理由として、供給ローラ２４と現像ローラ２６の製造においてその直径が中央部に比べて端部の方が大きくなり、その結果、端部における弾性層の変形量が大きくなってそこでの圧力が大きくなることが考えられる。また、別の理由として、供給ローラ２４と現像ローラ２６が、両端で回転可能に軸受によって支持されているため、その中央部のたわみ量が端部のそれに比べて大きく、その結果、中央部の圧力が小さくなることが考えられる。
【００２７】
部屋３２ｂ端部に集まった劣化トナーは、供給ローラ２４、現像ローラ２６、トナー搬送機構３０の回転による貯蔵部２２全体のトナーの流れにより、その一部が開口３４を介して部屋３２ａ端部に移動される。
【００２８】
部屋３２ａ端部に移動された劣化トナーは、トナー搬送機構３０の回転に基づいて開口３４奴向けて搬送されながら部屋３２ａ中央部に送られる。トナー搬送機構３０の回転により、部屋３２ａにおいて、劣化トナーは端部に集まることなく全体に均一に分布する。そして、劣化トナーが均一に分布した部屋３２ａ内のトナーが部屋３２ｂにトナー搬送機構３０によって搬送される。それにより、部屋３２ｂ端部における劣化トナーの濃度が薄まる（部屋３２ｂ端部における劣化トナー量が小さくなる。）。
【００２９】
トナー搬送機構３０により、貯蔵部２２（部屋３２ａと部屋３２ｂ）において回転中心線方向４６に関して端部に大量の劣化トナーが集まることが抑制される。その結果、貯蔵部２２（特に、部屋３２ｂ）の回転中心線方向４６に関して端部に大量の劣化トナーが集まった状態のトナーを用いて現像したとき、最終的に出力された記録シートＳの貯蔵部２２の端部に対応する部分に生じ得る画像カスレやかぶりの発生が抑制される。
【００３０】
なお、トナー搬送機構３０は、部屋３２ａ端部のトナーを部屋３２ｂ中央部に集めることができる構成、すなわち、広義には、トナーを押し進めるトナー送り面（シート面）が中央部でトナーを押し進める方向とは逆の方向に窪んでいればどのような構成であってもよい。例えば、トナー搬送機構は、図３に示すトナー搬送機構１３０のように、回転中心線１４０を有する支持部材１４２に、回転中心線１４０方向に関して中央部が回転方向とは逆の方向に凸に湾曲したシート１４４を接合した構成であってもよい。
【００３１】
第２の実施形態．
本実施形態において、上述の実施形態と異なる点は、トナー搬送機構のみである。以下、上述の実施形態の画像形成装置１０に、トナー搬送機構３０に代わって本実施形態のトナー搬送機構が使用されているものとして説明する。
【００３２】
図４は、本実施形態に係るトナー搬送機構を示す図である。符号２３０で示されるトナー搬送機構は、回転中心線２４０を有する支持部材２４２に、３つの矩形形状の可撓性シート２４４ａ、２４４ｂ、２４４ｃ（２４４ａは請求の範囲の第１の現像剤送り部材、２４４ｂ、２４４ｃは第２の現像剤送り部材に対応。）の一端を接合して構成されている。
【００３３】
シート２４４ａの回転中心線２４０方向の長さは、貯蔵部２２の部屋３２ａの回転中心線２４０方向の寸法長さと略同程度にしてある。また、シート２４４ａの回転中心線方向４６と直交する方向の長さは、シート２４４ａが部屋３２ａの底面３６とその先端で接触して撓むような長さにしてある。
【００３４】
シート２４４ｂ、２４４ｃは、回転中心線２４０からシート２４４ａとは異なる放射方向に伸びている。シート２４４ｂ、２４４ｃは、その回転中心線２４０方向の長さが、シート２４４ａより小さく、支持部材２４２の端部それぞれに接合されている。また、シート２４４ｂ、２４４ｃの回転中心線方向２４０と直交する方向の長さは、シート２４４ｂ、２４４ｃが部屋３２ａの底面３６とその先端で接触して撓むような長さにしてある。
【００３５】
このような構成のトナー搬送機構２３０によれば、トナーの搬送力は、回転中心線２４０方向に関して中央部に比べて端部の方が大きくなる。すなわち、部屋３２ａ端部のトナーは、シート２４４ａの端部とシート２４４ｂ（２４４ｃ）、言い換えると２つのトナー送り面（シート面）によって搬送される。一方、部屋３２ａ中央部のトナーは、シート２４４ａの中央部、言い換えると１つのトナー送り面（シート面）によって搬送される。
【００３６】
トナー搬送機構２３０により、部屋３２ａ端部において、部屋３２ｂ中央部に比べて、大量のトナーが回転方向に搬送される。それにより、大量のトナーが搬送されることにより部屋３２ａ端部に形成されるトナーが粗密な領域またはトナーのない領域に部屋３２ａ中央部のトナーが移動するトナーの流れが部屋３２ａ内に形成される。その結果、上述の実施形態のように、貯蔵部２２端部に劣化トナーが集まることが抑制され、最終的に出力された記録シートＳの貯蔵部２２の端部と対応する部分に生じるカスレやかぶりの発生が抑制される。
【００３７】
なお、トナー搬送機構２４２の端部に接合されるシート２４４ｂ、２４４ｃは、図４においては、シート２４４ａが伸びる方向とは反対の回転中心線２４０の放射方向に伸びているが、これに限定されない。例えば、シート２４４ｂと２４４ｃが、シート２４４ａに対と９０度異なる回転中心線２４０の放射方向に伸びていてもよいし、シート２４４ｂと２４４ｃ同士が異なる方向に伸びていてもよい。また、シートの枚数も、２４４ａ、２４４ｂ、２４４ｃの３枚に限定されない。広義には、トナー搬送機構は、支持部材と、支持部材の回転に基づいてトナーを支持部材の回転方向に押し進めるトナー送り面を備える２種類のトナー送り部材（シート２４４ａ、シート２４４ｂと２４４ｃの２種類）を有し、一方のトナー送り部材（シート２４４ａ）が支持部材の回転方向と直交する方向（回転中心線２４０方向）に関して全体に亘ってトナーを送るように構成され、他方のトナー送り部材（シート２４４ｂと２４４ｃ）が支持部材の回転中心線２４０方向に関して両端でトナーを送るように構成されていればよい。
【００３８】
以上、２つの実施形態をあげて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものでない。
【００３９】
例えば、第１の実施形態によれば、トナー搬送機構は、支持部材が回転することによりトナー送り面（シート面）が回転方向にトナーを搬送するような回転体構造であるが、これに限定されない。例えば、支持部材が直線的に移動して供給ローラに向かってトナーを直線的に搬送するトナー搬送機構であってもよい。
【００４０】
また、上述の実施形態において、トナーをトナー送り面は、可撓性のシートの面で構成されるが、これに限定されず、例えば、剛性の薄板部材で構成してもよい。
【００４１】
さらに、本発明に係るトナー搬送機構による貯蔵部端部のトナーが貯蔵部中央部に移動される効果をより高めるために、図５に示すように、トナー搬送機構の回転中心線と平行な貯蔵部の壁面（上述の実施形態においては、例えば底面３６）３５０に、壁面３５０近傍のトナーの流れを規制する規制部材３５２を設けてもよい。
【００４２】
規制部材３５２は、トナー搬送機構の回転によって生じる壁面近傍の回転方向３５４のトナーの流れを、回転方向３５４に向かいつつ貯蔵部の回転中心線方向３４６に関して端部から中央部に向かう方向に案内するように構成されている。
【００４３】
さらにまた、規制部材３５２に代わって、またはこれと協働して、貯蔵部の底面（上述の実施形態においては、底面３６）をトナー搬送機構の回転中心線方向に関して中央部が該トナー搬送機構から遠ざかるように湾曲させることにより、貯蔵部の回転中心線方向に関して端部のトナーが中央部により移動するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１のトナー搬送機構の構成を詳細に示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る別のトナー搬送機構の構成を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係るトナー搬送機構の構成を示す図である。
【図５】トナー搬送機構による効果を高めるトナーの流れを規制する規制部材を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
３０：トナー搬送機構
４２：支持部材
４４：現像剤送り手段（シート）
【図１】
2007171590.tif 000003
【図２】
2007171590.tif 000004
【図３】
2007171590.tif 000005
【図４】
2007171590.tif 000006
【図５】
2007171590.tif 000007