(57)【要約】【課題】現像装置内部において現像剤の流動性が低い箇所が発生した場合、現像ローラに十分な量の現像剤が供給されず、用紙Ｐ上に転写された現像剤画像にベタカスレが発生してしまうという問題があった。【解決手段】現像剤を担持する現像ローラ２７と、現像ローラ２７に現像剤を供給する供給ローラ２８と、供給ローラ２８の上方に設けられ、現像剤を収容する現像剤収容体２５から現像剤が供給される現像剤供給口３３ａと、供給ローラ２８と現像剤供給口２２ａとの間に設けられ、現像剤を供給ローラ２８方向へ押し出す押出部材２９とを有し、押出部材２９は、長手方向において現像剤供給口３３ａの中央部近傍に対応する部分の押出し力よりも、該中央部から遠方部分の押出し力が強いこととする。【選択図】図３
2007264165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給体と、
前記現像剤供給体の上方に設けられ、現像剤を収容する現像剤収容体から現像剤が供給される現像剤供給口と、
前記現像剤供給体と前記現像剤供給口との間に設けられ、現像剤を前記現像剤供給体方向へ押し出す現像剤押出体とを有し、
前記現像剤押出体は、長手方向において前記現像剤供給口の中央部近傍に対応する部分の押出し力よりも、該中央部から遠方部分の押出し力が強いこと、
を特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤押出体は、長手方向において前記現像剤供給口の中央部近傍に対応する部分の押出し力よりも、該中央部から遠方部分の押出し力が強い形状であること、
を特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤押出体は、所定の軸回りに回転する軸部材と、
前記軸部材と連結され、前記軸部材から前記現像剤押出体の回転径方向の外方に突出し、前記現像剤を前記現像剤供給体の方向に押出す押出し部材とを有し、
前記押出部材の太さは、長手方向において前記現像剤供給口の中央部近傍から遠方になるに従って太くなること、
を特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項４】
前記押出部材の太さは、前記押出部材の両端部から中央部にかけて漸減すること、
を特徴とする請求項３記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤供給口を複数備え、
前記押出部材の太さは、長手方向において前記現像剤供給口のそれぞれの中央部近傍から、前記現像剤供給口と隣接する現像剤供給口との中間部又は前記押出部材の端部に向かうに従って太くなること、
を特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項６】
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給体と、
前記現像剤供給体の上方に設けられ、現像剤を前記現像剤供給体方向へ押し出す現像剤押出体とを有し、
前記現像剤押出体は、所定の軸回りに回転する軸部材と、
前記軸部材と連結され、前記軸部材から前記現像剤押出体の回転径方向の外方に突出し、前記現像剤を前記現像剤供給体の方向に押出す押出部材とを有し、
前記押出部材は、前記押出部材の一部が前記回転径方向の内方に窪む凹部を有すること、
を特徴とする現像装置。
【請求項７】
前記押出部材は、前記凹部を少なくとも１つ有すること、
を特徴とする請求項６記載の現像装置。
【請求項８】
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給体と、
前記現像剤供給体の上方に設けられ、現像剤を前記現像剤供給体方向へ押し出す現像剤押出体とを有し、
前記現像剤押出体は、所定の距離をもって形成され、所定の軸回りに回転する少なくとも２本のシャフトと、
前記シャフトの間に所定の張力をもって架設されたベルトとを有すること、
を特徴とする現像装置。
【請求項９】
前記ベルトは、メッシュ状に形成されていること、
を特徴とする請求項８記載の現像装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９の何れかの項記載の現像装置を備えること、
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、現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写装置、画像記録装置、プリンタ、又はファクシミリ等の画像形成装置内部に配設され、外部から入力された画像情報に基づく画像を用紙等の記録媒体上に現像する現像装置としては、感光体ドラムに露光された潜像画像上に、現像ローラを用いて現像剤を付着させることで潜像画像を現像した後、当該現像された現像剤画像を用紙等に転写する現像装置がある。ここで、現像ローラから感光体ドラムに供給される現像剤は、重力及び現像ローラの回転によって感光体ドラム方向に押し出される様に供給されるが、何らかの原因によって現像剤が凝集してしまった場合は現像ローラから感光体ドラムに十分な量の現像剤が供給されなくなる。感光体ドラムに十分な量の現像剤が供給されない場合、感光体ドラムから用紙に転写される画像にベタカスレが発生してしまう。この様なベタカスレを防止することが可能な現像装置としては、特許文献１に記載された現像装置がある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７２８４２公報
【０００４】
この特許文献１には、図２９に示す様に、感光体ドラム１００上に形成された潜像画像に現像剤を付着させて潜像画像を現像する現像ローラ１０１と、表面が発泡体からなり、現像ローラ１００と接触して回転し、感光体ドラム１００に現像剤を供給するトナー供給ローラ１０２と、トナー供給ローラ１０２の近傍において、トナー供給ローラ１０２の上面と対向して配設され、周期的に移動して、トナー供給ローラ１０２に現像剤を供給するトナー供給体１０３とを有する現像装置が記載されている。この様な現像装置では、トナー供給ローラ１０２、及びトナー供給体１０３の間隔が０．８ｍｍ以下に配置することでベタカスレが発生することを防止することとしている。また、現像装置が備えるトナー供給体１０３は、トナー供給ローラ１０２と略平行に配設された棒状体からなる。
【０００５】
また、トナー供給体１０３は、例えばＡＢＳ樹脂等から成り、さらにトナー供給ローラ１０２の軸方向寸法と略同じ軸方向寸法を有する。また、トナー供給体１０３は、図３０に示す様に、２本の断面が円形の形状を有する棒状体１０５，１０６の両端を、連結部材１０７，１０８を用いて連結することで形成されている。さらに連結部材１０７，１０８の中央部近傍には、共に同一の軸回りに回転する回転軸１０９，１１０が形成されている。さらに特許文献１に記載された現像装置の発明者等による実験によれば、トナー供給体１０３が回転軸１０９，１１０回りに回転することで描く円形の軌跡と、現像ローラ１０１との距離は、０．８ｍｍ以下であることが好適であるとされている。
【０００６】
この様なトナー供給体１０３は、図示せぬモータから伝達された駆動力に基づいて回転軸１０９，１１０回りに回転することで、棒状体１０５，１０６に接触したトナーをトナー供給ローラ１０２の回転方向及び接線方向に押し出し、トナー供給体１０３によって押し出されたトナーは、効率良く現像ローラ１０１に供給されることとしている。そしてこの様にしてトナーを供給された現像ローラ１０１によって感光体ドラム１００に露光された潜像画像を露光することで、感光体ドラム１００から記録媒体に転写されるトナー画像のベタカスレを防止することができることとしている。すなわち、特許文献１によれば、上述の様な構成を有する現像装置を用いることで、画像品位を向上させることができることとしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に開示された現像装置においては、トナー供給体１０３が現像剤を押し出す力は、トナー供給体１０３の長手方向に渡って一様である為、場所によって現像剤の流動性が異なる場合には、現像剤の流動性が低い箇所から現像剤を供給された潜像画像には十分な現像剤が供給されず、ベタカスレが発生してしまうという問題があった。具体的には、トナー供給体１０３と現像剤が接触する面積が一様である為、トナー供給体１０３が現像剤を押し出す力も一様となってしまう。流動性が低い現像剤が多量に混在している箇所にある現像剤は、流動性が高い現像剤が多量に混在している箇所にある現像剤と比較して移動しにくい為、トナー供給体１０３によって押し出される現像剤の量は、流動性が高い箇所に比べて少なくなる。
【０００８】
そこで、本発明はこの様な実情に鑑みてなされたものであり、現像剤の流動性が低い箇所が発生した場合においてもベタカスレが発生することを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決する為に、本発明に係る現像装置は、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給体と、前記現像剤供給体の上方に設けられ、現像剤を収容する現像剤収容体から現像剤が供給される現像剤供給口と、前記現像剤供給体と前記現像剤供給口との間に設けられ、現像剤を前記現像剤供給体方向へ押し出す現像剤押出体とを有し、前記現像剤押出体は、長手方向において前記現像剤供給口の中央部近傍に対応する部分の押出し力よりも、該中央部から遠方部分の押出し力が強いことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、現像剤供給体の長手方向において、現像剤押出体によって現像剤供給体の方向に押し出されて現像剤供給体に供給される現像剤の量を均一化することができる。
【００１１】
この場合において、前記現像剤押出体は、長手方向において前記現像剤供給口の中央部近傍に対応する部分の押出し力よりも、該中央部から遠方部分の押出し力が強い形状であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
この様に、本発明に係る現像装置及び画像形成装置は、現像剤の流動性が低い箇所が発生した場合においてもベタカスレが発生することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
第１の実施の形態に係る画像形成装置１は、シアン、マゼンダ、イエロー、及びブラックの現像剤を備える電子写真式カラープリンタであり、ベタカスレが発生することを防止した現像装置を備える。
【００１５】
画像形成装置１は、図１に示す様に、記録媒体等の用紙Ｐを堆積させるスタッカ２と、スタッカ２上に堆積した用紙Ｐを画像形成装置１内部に繰り出す供給ローラ３と、供給ローラ３によって繰り出された用紙Ｐを挟持搬送する搬送ローラ４ａ及びレジストローラ４ｂと、搬送ローラ４ａ及びレジストローラ４ｂによって挟持搬送された用紙Ｐを現像装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄまで搬送する搬送装置５と、搬送装置５によって搬送された用紙Ｐ上に現像剤画像を付着させる現像装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄと、現像装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄにおいて現像された現像剤画像を用紙に転写する為の、転写ローラを有する転写装置１１と、転写装置１１によって用紙Ｐ上に転写された現像剤画像を用紙Ｐ上に定着する定着装置１２と、外部に設置された情報処理装置から送信された画像情報に基づく印刷情報を、後述する現像装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの感光体ドラム表面に露光する露光装置１３とを備える。
【００１６】
この様な画像形成装置１は、例えば情報処理装置等の上位装置から送信された画像情報を、後述する印刷制御部によって所定形式の印刷情報に変換し、当該変換した印刷情報に基づいて画像形成部で画像を形成する。これと同時に、印刷制御部は、供給ローラ３を回転させることで用紙Ｐを画像形成装置１内部に繰り出し、さらに搬送ローラ４ａ及びレジストローラ４ｂによって当該用紙Ｐを搬送装置５まで搬送する。用紙Ｐを搬送された搬送装置５は、さらに用紙Ｐを定着装置１２が配設されている下流方向へ搬送する。ここで、例えば現像装置１０ａは、搬送装置５によって自身の下方に用紙Ｐが搬送されるタイミングで用紙Ｐ上に印刷制御部から供給された信号に基づき形成された現像剤画像を転写し、付着させる。現像装置１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、現像装置１０ａと同様に自身の下方に用紙が搬送されたタイミングで現像装置１０ａと同様の処理を行うことで、用紙Ｐ上に画像情報に基づいて形成された現像剤画像を順次転写し、付着させる。尚、説明の便宜上、現像装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄについて特に区別をしない場合は、現像装置１０と総称するものとする。
【００１７】
また、画像形成装置１は、図２に示す様に、例えば外部に設置された情報処理装置から送信された情報を受信するインターフェース（Ｉ／Ｆ）１５と、印刷制御部１６と、ユーザが画像形成装置１の操作する操作パネル１７と、画像情報に基づく画像を用紙Ｐ上に印刷する画像形成部１８と、画像形成装置１の動作状態を監視する為のセンサ群１９とを備える。
【００１８】
印刷制御部１６は、画像形成装置１を構成する各部材のシーケンス制御を行う。この様な印刷制御部１６は、例えばマイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポート、及びタイマ等によって構成されている。また、印刷制御部１６は、インターフェース１５を介して情報処理装置から受信した画像情報を、所定の方式の印刷情報に変換する。また、特に図示はしないが、印刷制御部１６は、インターフェース１５を介して情報処理装置から受信した画像情報を一時的に記録するメモリ、及び画像情報を変換することで生成された印刷情報を一時的に記録するメモリを備える。
【００１９】
操作パネル１７は、ユーザが画像形成装置１を直接操作することを可能とする部材であり、画像形成装置１の電源のオン・オフを操作する電源を含む各種スイッチ、及び画像形成装置１の状態をユーザに対して表示する表示部によって構成される。
【００２０】
画像形成部１８は、印刷制御部１６による制御に基づいて、用紙Ｐ上に情報処理装置から送信された画像情報に基づく画像を印刷する。この様な画像形成部１８は、搬送装置５と、現像装置１０と、転写装置１１と、定着装置１２と、露光装置１３とによって構成される。
【００２１】
搬送装置５は、用紙Ｐを所定の搬送経路に従って搬送する。この様な搬送装置５は、導電性を有する材料によって形成された無端ベルト５ａを、無端ベルト５ａを駆動する為のドライブローラ５ｂ及び無端ベルト５ａの駆動を安定させるためのアイドルローラ５ｃの間に架設することで形成される。ドライブローラ５ｂ及びアイドルローラ５ｃは、現像装置１０の長手方向と平行な軸回りに回転するローラであり、互いに所定の距離をもって配設されている。また、無端ベルト５ａは、所定の距離をもって回動支持されたドライブローラ５ｂ及びアイドルローラ５ｃの間に、撓みが無くなる様に架設されている。無端ベルト５ａは、図示せぬ電圧印加部材によって所定のバイアス電圧を印加され、搬送ローラ４ａ及びレジストローラ４ｂによって搬送された用紙Ｐを静電気力によって吸着し、当該用紙を所定の搬送経路に従って搬送する。先述の図示せぬ電圧印加部材は、搬送経路の最上流に設けられたものであり、当該搬送経路の下流には、現像装置１０、及び定着装置１２が配設されている。そして、転写装置１１は無端ベルト５ａを介して用紙Ｐ上に現像装置１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ上の現像剤画像を転写する
【００２２】
現像装置１０は、図３に示す様に、現像剤を収容する現像剤収容体２５と、露光装置１３によって露光された潜像画像を担持する像担持体としての感光体ドラム２６と、表面に現像剤を担持し、感光体ドラム２６に現像剤を付着させる現像剤担持体としての現像ローラ２７と、現像ローラ２７に現像剤を供給する現像剤供給体としての供給ローラ２８と、現像剤収容体２５から排出された現像剤を供給ローラ２８の方向に押し出す現像剤押出体としての押出部材２９と、現像ローラ２７に付着した現像剤を一様化させる現像ブレード３０と、感光体ドラム２６に所定のバイアス電圧を印加し、帯電させる帯電ローラ３１と、感光体ドラム２６に残存した現像剤を除去するクリーニングブレード３２とを備える。また、これらの部材は、内部に所定の空洞を備えるモールド３３内部に配設されている。
【００２３】
現像剤収容体２５は、モールド３３の上部に、モールド３３から着脱自在に形成されている。現像剤収容体２５内部には、例えばシアン、マゼンダ、イエロー、又はブラックの何れかの種類の現像剤が収容されており、現像剤収容体２５の下部に開設された排出口としての現像剤排出口２５ａから現像剤を排出する。現像剤排出口２５ａは、図示せぬ蓋部材によって開閉される開口であり、例えば長手方向の幅が１９０ｍｍ、短手方向の幅が１０ｍｍであり、現像剤排出口２５ａから排出された現像剤は、モールド３３内部に堆積する。この様な現像剤排出口２５ａの形状としては、例えば現像装置の長手方向に所定の長さを有する長方形であることが好ましいが、現像剤収容体２５内部の現像剤を排出することが可能な形状であればどのような形状であっても良い。
【００２４】
モールド３３は、内部の空洞に感光体ドラム２６、現像ローラ２７、供給ローラ２８、押出部材２９、現像ブレード３０、帯電ローラ３１、及びクリーニングブレード３２を備える。また、モールド３３の上部には、図４に示すように、現像剤供給口３３ａが開設されている。現像剤供給口３３ａは、現像剤排出口２５ａと連通することが可能な位置に開設されている。すなわち、モールド３３に現像剤収容体２５を装着し、図示せぬ蓋部材が開けられると、現像剤排出口２５ａから排出された現像剤は、現像剤供給口３３ａを通じてモールド３３内部に流入することとなる。
【００２５】
感光体ドラム２６は、露光装置１３によって露光された、印刷情報に基づく潜像画像を担持する。この様な感光体ドラム２６は、図示せぬ駆動モータから伝達された動力によって、現像剤の長手方向と平行な軸回りに、矢印Ａ方向回転する円柱状の部材である。また感光体ドラム２６は、自身の下部がモールドの外部に露出する様に配設されており、当該露出している部分は、無端ベルト５ａを介して転写ローラからなる転写装置１１と押圧する様に接触している。また、感光体ドラム２６は、帯電ローラ３１及び現像ローラ２７と一定の圧力で押圧する様に接触している。また、モールド３３の外部における、感光体ドラム２６の直上近傍には、露光装置１３が、画像形成装置１本体に配設されている。これら帯電ローラ３１、露光装置１３、及び現像ローラ２７と、感光体ドラム２６との位置関係としては、感光体ドラム２６は矢印Ａ方向の最上流において帯電ローラ３１と一定の圧力で押圧する様に接触している。そして感光体ドラム２６と帯電ローラ３１が接触している下流で、感光体ドラム２６は露光装置１３と面している。さらに感光体ドラム２６が露光装置１３と面している位置の下流で、感光体ドラム２６は現像ローラ２７と接触している。
【００２６】
現像ローラ２７は、感光体ドラム２６の回転軸と略平行な軸回りに回転し、感光体ドラム２６表面に生じた潜像画像に現像剤を付着させることで潜像画像を現像する。この様な現像ローラ２７は、例えば外径１６ｍｍの円柱状に形成されたウレタンゴムから成り、感光体ドラム２６及び供給ローラ２８と一定の圧力で押圧する様に配設されている。さらにこの様な現像ローラ２７は、画像形成装置１による印刷動作の際、図示せぬ電圧電源から−２００Vの直流電圧を印加され、当該印加された電力によって現像ローラ２７は現像剤を自身の表面に付着させる。また、現像ローラ２７は図示せぬ駆動モータから伝達された駆動力によって、矢印Ｂ方向に、例えば線速約１１１ｍｍ／ｓｅｃで回転する。また、現像ローラ２７の上部には、現像ローラ２７に付着した現像剤を一様化させる現像ブレード３０が一定の圧力で押圧する様に接触している。また、現像ローラ２７は、感光体ドラム２６、及び供給ローラ２８と一定の圧力で押圧する様に接触しており、矢印Ｂ方向、すなわち感光体ドラム２６とは逆方向に回転する。感光体ドラム２６、供給ローラ２８、及び現像ブレード３０と、現像ローラ２７とのの位置関係としては、現像ローラ２７は矢印Ｂ方向の最上流において供給ローラ２８と接触している。そして現像ローラ２７と供給ローラ２８が接触している下流で、現像ローラ２７は現像ブレード３０と接触している。さらに現像ローラ２７と現像ブレード３０とが接触している下流で、現像ローラ２７は感光体ドラム２６と接触している。
【００２７】
供給ローラ２８は、感光体ドラム２６及び現像ローラ２７の回転軸と略平行な軸回りに回転し、現像剤収容体２５からモールド３３内部に流入した現像剤を、現像ローラ２７に供給する。この様な供給ローラ２８は、例えば外径約１５．３ｍｍの円柱状に形成されたシリコーンスポンジゴムから成る。さらにこの様な供給ローラ２８は、画像形成装置１による印刷動作の際、図示せぬ電圧電源から−３００Ｖの直流電圧を印加される。また、供給ローラ２８は図示せぬ駆動モータから伝達された駆動力によって、例えば線速約７１ｍｍ／ｓｅｃで回転する。また供給ローラ２８は、現像ローラ２７と一定の圧力で押圧される様に接触しており、矢印Ｃ方向、すなわち現像ローラ２７と同一の方向に回転する。
【００２８】
押出部材２９は、現像剤排出口２５ａから排出され、モールド３３内部に堆積した現像剤を、矢印Ｄ方向に回転することで、供給ローラ２８の方向に押し出す。この様な押出部材２９は、ガラス繊維を含むＡＢＳ樹脂を、図５、図６及び図７に示す様に、クランク形状とすることで形成される。具体的には、押出部材２９は、現像装置１０の長手方向と略平行な回転軸Ｘ１を有する軸部材２９ａ，２９ｂと、軸部材２９ａ，２９ｂと連結された押出材２９ｃより成る。軸部材２９ａ，２９ｂは、現像装置１０の長手方向と略平行な軸Ｘ１回りに回転する。これら軸部材２９ａ，２９ｂは、所定の距離をもって形成されており、軸部材２９ａと、軸部材２９ｂとの間には押出材２９ｃが連結されている。そして軸部材２９ａ、及び軸部材２９ｂは、モールド３３の図示せぬ支持部で回転自在に支持されている。また、軸部材２９ａ又は軸部材２９ｂの端部には、図示せぬギアが形成されており、押出部材２９は、当該ギアを介して、図示せぬ駆動モータによって一定の速度で回転する。押出材２９ｃは、軸部材２９ａ，２９ｂが回転することにより、軸部材２９ａ，２９ｂの回りを回転し、その回転によって現像ローラの方向へ現像剤を押し出す部材である。このとき押出材２９ｃが描く軌跡は、軸部材２９ａ，２９ｂの回転軸を中心とした円領域ｔ１となる。この円領域ｔ１は、例えば半径５ｍｍであり、押出材２９ｃは円領域ｔ１に沿って線速７３ｍｍ／ｓｅｃで回転する。また、押出部材２９は、供給ローラ２８の上部に形成されており、円領域ｔ１が供給ローラ２８の上部と外接する様に、すなわち円領域ｔ１と供給ローラ２８との間のギャップが０ｍｍとなる様に形成されている。なお、ギャップは、１ｍｍ以下であれば良いが、円領域ｔ１と供給ローラ２８との間のギャップはより小さい方が好ましい。そのため、本実施の形態では該ギャップを０ｍｍとした。そしてギャップ１ｍｍ以下が好ましいこととする理由としては、発明者等の実験によれば、供給ローラ２８及び押出材２９の描く円領域ｔ１の間に１ｍｍより大きいギャップが開いている現像装置と、押出部材２９を設けていない現像装置とを比較したときに発生するベタカスレの程度に変化が生じなかったことに鑑みた結果である。具体的には、供給ローラ２８と円領域ｔ１との間に１ｍｍより大きいのギャップがある場合、押出部材２９は回転することで現像剤を供給ローラ２８の方向に押し出すが、円領域ｔ１と供給ローラ２８とのギャップが大きいと、押出部材２９より押し出された現像剤が供給ローラ２８上に十分に供給されない。すなわち該ギャップが１ｍｍより大きい場合は、押出部材２９により供給ローラ２８方向に現像剤が押出されても、供給ローラ２８に現像剤が十分に供給されない。
【００２９】
押出部材２９は、現像剤供給口３３ａの略直下に配設される。このとき、押出材２９ｃの最も細い部分であるくびれ部ＣＯが現像剤供給口３３ａの軸方向における中央部３３ｂの略直下に配置されることが好ましい。以下、押出部材２９の構造についてさらに詳細な説明をするが、説明の便宜上、押出部材２９が重力によって垂れ下がっている状態、すなわち押出材２９ｃが最も低い位置にある状態にあるものとして詳細な説明をする。
【００３０】
押出材２９ｃは、軸部材２９ａ，２９ｂの間に連結された棒状の部材であり、正面から見たときに、押出材２９ｃの高さは、その高さが押出材２９ｃの両端部から中心部にかけて漸減した形状となっている。また、押出材２９ｃの接触面２９ｄの底辺の稜線は軸Ｘ１と平行となっている。すなわち押出材２９ｃの中心部の高さは、押出材２９ｃの端部の高さと比較して低く形成されている。具体的には、この様な形状によって、押出材２９ｃの表面と現像剤とが接する面積は端部において最大となり、中心部において最小となる。すなわち、押出材２９ｃの端部において現像剤に加わる圧力と、押出材２９ｃの中心部において現像剤に加わる力とを比較すると端部において現像剤に加わる力の方が大きくなる。詳細については後述するが、押出材２９ｃと現像剤が接触する面の形状を、上述の様な形状とすることにより、ベタカスレが発生することを防止することができる。
【００３１】
現像ブレード３０は、供給ローラ２８から現像ローラ２７に供給された現像剤を一様化して、現像ローラ２７の表面に現像剤の薄膜を形成する。この様な現像ブレード３０は、例えば板厚が０．０８ｍｍのステンレス材を長方形に形成して成る。また現像ブレード３０は、長辺が現像装置１０の長手方向と平行となる様に固定されている。また現像ブレード３０の一方の長辺はモールド３３に固定されている。また現像ブレード３０の他方の長辺近傍は、現像ローラ２７に接触する箇所であるが、例えば曲率が０．２となる様に上方に曲げられている。この様な現像ブレード３０は、画像形成装置１による印刷動作の際、図示せぬ電圧電源から−３００Ｖの直流電圧を印加される。
【００３２】
クリーニングブレード３２は、感光体ドラム２６に残存した現像剤を除去する。この様なクリーニングブレード３２は、弾性体をモールド３３内部に固定し、弾性体の端部を感光体ドラム２６に一定の圧力で押圧する様に接触している。
【００３３】
転写装置１１は、感光体ドラム２６の表面に現像された現像剤画像を用紙Ｐ上に転写する。この様な転写装置１１は、所定の軸回りに回転する円柱状の部材であり、無端ベルト５ａを介して感光体ドラム２６と対向する位置に配設されている。転写装置１１は、図示せぬ電圧電源から転写電圧が印加されており、転写装置１１は、用紙Ｐが無端ベルト５ａ上を搬送されてきたタイミングで、用紙Ｐを感光体ドラム２６と共に搬送経路の下流方向へ挟持搬送する。このとき感光体ドラム２６の表面に付着した現像剤画像は、転写装置１１と感光体ドラム２６との電位差によって用紙Ｐ上に転写される。
【００３４】
定着装置１２は、用紙Ｐの搬送経路における転写装置１１及び現像装置１０の下流に形成されており、転写装置１１によって用紙Ｐ上に転写された現像剤画像を用紙Ｐ上に定着する。定着装置１２は、内部に例えばハロゲンランプ等の熱源を有する定着ローラ１２ａと、定着ローラ１２ａと共に用紙Ｐを挟持搬送する加圧ローラ１２ｂとを備える。定着ローラ１２ａの表面は、ハロゲンランプによって発せられた熱が定着ローラ１２ａの表面に伝達される様、熱伝導率の高い材質によって構成されている。この様な定着装置１２は、定着ローラ１２ａ及び加圧ローラ１２ｂによって用紙Ｐを挟持搬送する際に定着ローラ１２ａの表面の熱によって現像剤画像を構成する現像剤を融解すると共に、定着ローラ１２ａ及び加圧ローラ１２ｂによって用紙Ｐに所定の圧力をかけることで用紙Ｐ上に現像剤画像を定着する。定着装置１２において、表面に現像剤画像が定着した用紙Ｐは搬送経路に従って図示せぬスタッカ等に排出され、ユーザに提供される。
【００３５】
露光装置１３は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子アレイを発光させることで感光体ドラム２６の外周に形成された感光層に、印刷情報に基づく潜像画像を生じさせる。この様な露光装置１３から発せられた光は、モールド３３に形成された開口３３ｂを通じて感光体ドラム２６の表面の感光層を露光する。帯電ローラ３１は、図示せぬ電圧電源より電力を供給されると、自身と一定の圧力で押圧する様に接触し、矢印Ａ方向に回転している感光体ドラム２６の表面を帯電する。この様な帯電ローラ３１によって帯電した感光体ドラム２６の表面が露光装置１３によって露光されると、当該露光された箇所の電荷が中和され、除去されることとなる。感光体ドラム２６の表面の電荷が除去された後、感光体ドラム２６がさらに回転して現像ローラ２７と接触すると、現像ローラ２７の表面に帯電して付着した現像剤の粒子はその電位差によって感光体ドラム２６の表面に移動する。
【００３６】
センサ群１９は、画像形成装置１の動作状態を監視する。この様なセンサ群１９は、特に図示はしないが、例えば、スタッカ２上に用紙が堆積しているか否か、及び搬送経路上における用紙Ｐの位置を検出する用紙検出センサと、画像形成装置１内部の湿度及び温度を検出する温湿度センサと、用紙に転写された現像剤画像の濃度を検出する濃度検出センサとを備える。これらセンサによって検出された検出結果は、印刷制御部１６に供給される。
【００３７】
以下、画像形成装置１の動作について説明する。
【００３８】
画像形成装置１は、外部に設置された情報処理装置から送信された画像情報をインターフェース１５を介して受信する。インターフェース１５が画像情報を受信すると印刷制御部１６は、先ずセンサ群１９に対して画像形成装置１の状態を検出する旨の指令を供給する。この指令に対してセンサ群１９は、用紙検出センサを用いて用紙Ｐがスタッカ２上に堆積しているか否かを検出し、温湿度センサを用いて画像形成装置１内部の湿度及び温度を検出し、当該検出結果を印刷制御部１６に供給する。次に印刷制御部１６は、当該検出結果及び画像情報に基づいて所定形式の印刷情報を生成し、当該印刷情報を画像形成部１８に供給する。次に印刷制御部１６は、搬送装置５を駆動させることでスタッカ２上に堆積した用紙Ｐを、用紙搬送経路に沿って搬送する。またこれと同期して露光装置１３は、感光体ドラム２６上に、印刷情報に基づく潜像画像を露光する。そして、現像装置１０は、感光体ドラム２６上に露光された潜像画像を現像する。ここで感光体ドラム２６上に現像された現像剤画像は、用紙Ｐが搬送装置５によって搬送されてくるタイミングで転写装置１１を用いて用紙Ｐ上に転写される。画像形成装置１は、この様な現像の作業を、現像装置毎に行うことで、用紙Ｐ上に画像情報に基づく現像剤画像を付着する。そして、現像剤画像が付着した用紙Ｐは、搬送装置５によってさらに搬送経路の下流の定着装置１２まで搬送される。定着装置１２に搬送された用紙Ｐが、定着装置１２内部において挟持搬送されることで、用紙Ｐの表面に現像剤画像が定着する。そして、表面に現像剤画像が定着した用紙Ｐは、搬送装置５によってさらに下流へと搬送され、ユーザに提供されることとなる。
【００３９】
ここで、現像装置１０において、感光体ドラム２６上に現像剤画像を現像する際の動作について詳細な説明を行うが、本発明の効果を明確にすべく、従来用いられていた画像形成装置と、本発明に係る画像形成装置１とを対比しながら詳細な説明を行う。尚、従来技術に係る押出部材を説明する際、説明の便宜上、押出部材以外の構成については、上述した現像装置１０の構成と同一の構成を備えるものとして説明する。
【００４０】
従来用いられていた押出部材１１０における押出材１１０ａを簡略化して示すと、図８の様に、上面と下面が平行に形成されている。この様な押出部材１１０は、軸Ｘ２回りに回転する。
【００４１】
まず、図示せぬ現像剤収容体から現像剤供給口１１１ａを通じて新しい現像剤がモールド１１１内部に流入する際の現像剤の分布について説明する。図示せぬ現像剤収容体の蓋部材が開口すると、現像剤収容体内部の新しい現像剤ＤＮは、図９に示す様に、重力によって矢印Ｇ１方向に落下する。ここでモールド１１１内部に落下した新しい現像剤ＤＮは、図１０に示す様に、モールド１１１の角部を回り込む様に拡散し、堆積することとなる。このとき、新しい現像剤ＤＮは、現像剤供給口１１１ａの中央部には多量に落下し、両端部には少量だけ落下することとなる。これは、両端部においてはモールド１１１の壁面が現像剤の移動を妨げることとなるが、中央部においてはモールド１１１の壁面が現像剤の移動の妨げとはならないことによる。すなわち、モールド１１１内部に堆積している古い現像剤ＤＯは、上部から新しい現像剤ＤＮが供給されると、新しい現像剤ＤＮの圧力によって左右に押し出されることとなる。しかし、両端部においては、モールド１１１の壁面が在ることによって押し出される方向が制限されてしまう。一方、中央部においては、モールド１１１の壁面が無い為、古い現像剤ＤＯが押し出される方向が制限されない。この様な現象によって、中央部に新しい現像剤ＤＮが多量に落下すると、古い現像剤ＤＯは両端部に押し出されてしまい、結果として中央部では新しい現像剤ＤＮが多量に混在し、堆積した状態となり、両端部では古い現像剤ＤＯが多量に混在し、堆積した状態となる。
【００４２】
押出部材１１０によって押し出される現像剤は、図１１に示す様に、領域ｔ２に堆積している現像剤である。領域ｔ２に堆積した現像剤が、押出部材１１０によって押し出されると、当該押し出された現像剤が堆積してい領域の密度が低下する為、当該領域には、図１２に示す様に、押し出された現像剤の上部に堆積した現像剤が落下する。
【００４３】
現像剤収容体に収容された現像剤は、平均粒径５．５μｍの樹脂から成る。この様な現像剤は、流動性を確保する為に数ｎｍ程度のシリカ等からなる外添剤が周囲に付着されている。現像剤の周囲に外添剤が付着されることで、現像剤同士の凝集を防止することを可能としており、これにより現像剤の流動性が確保される。しかし、これら外添剤は、印刷動作を繰り返すことで発生する熱や現像剤同士の摩擦により埋没や脱落が発生してしまい、結果として現像剤の流動性が低下してしまう。
【００４４】
ここで、上部の現像剤が落下する速度については、現像剤の流動性が大きく影響する。そして、領域ｔ２に堆積している現像剤の中に、流動性を失っていない新しい現像剤ＤＮが多量に存在していれば、押出部材１１０が、図８に示す軸Ｘ２回りを一回転する間に、十分な量の現像剤が供給ローラ２８の方向へ押出される。一方、領域ｔ２に堆積している現像剤の中に、流動性を失った古い現像剤ＤＯが多量に存在していれば、押出部材１１０が軸Ｘ２回りを一回転する間に十分な量の現像剤が供給ローラ２８の方向へ押出されない為、結果として供給ローラ２８に供給される現像剤の量が不足してしまう。すなわち、押出部材１１０の中央部と両端部において、供給ローラ２８の方向に押出される現像剤の量は同一の量とはならず、供給ローラ２８の方向に押出されて供給ローラ２８へ供給される現像剤の量は、供給ローラ２８の長手方向に渡って不均一になる。これは、従来用いられていた押出部材１１０により現像剤を供給ローラ２８の方向へ押し出す動作を行うと、押出部材１１０の両端部における現像剤を押し出す力と、中央部における現像剤を押し出す力が不均一になるからである。ここで、先述の様に、押出部材１１０の近辺に流動性を失っていない新しい現像剤ＤＮが多量に存在していれば、少ない押出力であっても現像剤が移動しやすいため、押出部材１１０により十分な量の現像剤が供給ローラ２８の方向へと押し出されて十分な量の現像剤が供給ローラ２８に供給される。一方、押出部材１１０の近辺に流動性を失った古い現像剤ＤＯが多量に混在している場合、少ない押出力では現像剤が移動しにくいため、押出部材１１０により十分な量の現像剤が供給ローラ２８の方向へと押し出されなくなる。そのため、押出部材１１０の両端部と中央部において、供給ローラ２８の方向へ押し出す現像剤の量が均一にならず、供給ローラ２８の長手方向において供給ローラ２８に供給される現像剤の量が不均一になってしまう。この様な状態で、さらに供給ローラ２８から現像ローラ２７へ、現像ローラ２７から感光体ドラム２６へと現像剤が供給されると、現像剤の量が少ない箇所、すなわち押出部材１１０の両端部に対応する感光体ドラム２６の両端部において現像剤が不足し、感光体ドラム２６から用紙Ｐに転写される現像剤画像にはベタカスレが発生してしまう。
【００４５】
この様な事態を防止すべく、棒状体１０５，１０６を一様に太くして、トナー供給体１０３と現像剤が接触する面積を増加させることも考えられるが、棒状体１０５，１０６を太くした場合、現像装置が大型化してしまうという問題がある為、好ましくない。さらに、棒状体１０５，１０６を太くした場合、棒状体１０５，１０６が現像剤を押し出した後に形成される空間に落下してくる現像剤の流れを、棒状体１０５，１０６が遮ることになり、感光体ドラム１００に十分な現像剤を供給することができない。
【００４６】
一方、本発明を適用した押出部材２９を用いた場合、押出材２９ｃの形状をくびれ形状とすることで、中央部では現像剤に接触する押出材２９ｃの面積が小さくなり、両端部では現像剤に接触する押出材２９ｃの面積が大きくなる。そのため、押出材２９ｃによる現像剤を供給ローラ２８の方向へ押し出す力は、中央部と比較して両端部における力のほうが大きくなる。つまり、流動性を失っていない新しい現像剤ＤＮが多量に混在している現像剤が多量に存在する押出材２９ｃの中央部における現像剤を押し出す力と、流動性を失った古い現像剤ＤＯが多量に混在している両端部における現像剤を押し出す力とを比較した場合、両端部における押出力の方が大きくなる。そして、押出部材１１０では、両端部において十分な押出力が得られなかったが、押出部材２９を使用した場合、移動しにくい古い現像剤ＤＯが多量に混在する両端部においても十分な押出力を得ることができる。結果として、押出部材２９では、押出部材２９の両端部、及び中央部において十分な量の現像剤を押し出すことが可能となり、供給ローラ２８に供給される現像剤の量を均一かさせることが可能となる。そして、これにより用紙Ｐ上に転写される現像剤画像にベタカスレが発生することを防止することができる。
【００４７】
尚、第１の実施の形態においては、押出材２９ｃの太さを、中央部と両端部において面積が異なる形状としたが、押出材２９ｃの太さは、中央部と両端部において押し出すことが可能な現像剤の量が、両端部において多く中央部において少なくすることが可能な形状であればどの様な形状であっても良い。例えば、押出材２９ｃを短冊状に形成し、両端部において短冊の本数を多くし、中央部において短冊の本数を少なくした形状であっても良い。
【００４８】
次に、本発明の第２の実施の形態について詳細な説明をする。第２の実施の形態は、押出部材の形状に関する。第１の実施の形態においては、現像剤収容体の底部に開設された現像剤の供給口を１つとして詳細な説明を行ったが、第２の実施の形態においては、図１３に示す様に現像剤供給口４０ａが２つあるものとし、押出部材の形状を現像剤の供給口の数に合せて変更した。
【００４９】
第２の実施の形態に係る押出部材４２は、現像剤供給口４０ａから排出され、モールド４０内部に堆積した現像剤を、供給ローラ２８の方向に押し出す。この様な押出部材４２は、ガラス繊維を含むＡＢＳ樹脂を、図１４、及び図１５に示す様に、クランク形状とすることで形成される。具体的には、押出部材４２は、現像装置の長手方向と略平行な回転軸Ｘ３を有する軸部材４２ａ，４２ｂと、軸部材４２ａ，４２ｂと連結された押出材４２ｃを備える。軸部材４２ａ，４２ｂは、現像装置の長手方向と略平行な軸Ｘ３回りに回転する。これら軸部材４２ａ，４２ｂは、所定の距離をもって形成されており、軸部材４２ａと、軸部材４２ｂとの間には押出材４２ｃが連結されている。さらに軸部材４２ａ又は軸部材４２ｂの端部には、図示せぬギアが形成されており、押出部材４２は、当該ギアを介して、図示せぬ駆動モータによって一定の速度で回転させられる。押出材４２ｃは、軸部材４２ａ，４２ｂが回転することにより、軸部材４２ａ，４２ｂの回りを回転し、その回転によって現像ローラの方向へ現像剤を押し出す。
【００５０】
押出部材４２は、現像剤供給口４０ａの略直下に配設される。このとき、押出材４２ｃの細くなる部分であるくびれ部ＣＯは、現像剤供給口４０ａの軸方向における中央部の略直下に配置されることが好ましい。以下、押出部材４２の構造についてさらに詳細な説明をするが、説明の便宜上、押出部材４２が重力によって垂れ下がっている状態、すなわち押出材４２ｃが最も低い位置にある状態にあるものとして詳細な説明をする。
【００５１】
押出材４２ｃは、軸部材４２ａ，４２ｂの間に連結された棒状の部材であり、正面から見たときに底面を平坦とし、上面を略Ｗ字型とする形状となっている。このとき、押出材４２ｃはくびれ部ＣＯを２箇所有することとなり、押出材４２ｃと現像剤供給口４０ａとの位置関係としては、くびれ部ＣＯが現像剤供給口４０ａの軸方向における中央部４０ｂの略直下に位置する様に配置することが好ましい。ここで、押出材４２ｃの端部の高さをｄ１とし、中心部の高さをｄ２とし、くびれ部ＣＯの高さをｄ３としたとき、不等式ｄ３＜ｄ１＜ｄ２を満たす様に押出材４２ｃを形成することが好ましい。また、押出材２９ｃの上面は、両端部からくびれ部ＣＯにかけて斜面を形成している。さらにくびれ部ＣＯから中央部にかけても斜面を形成している。この様な形状によって押出材４２ｃと現像剤とが接する面積は、現像剤供給口４０ａの中心部から遠い位置にある両端部及び中央部において最大となり、現像剤供給口４０ａの中心部と最も近接する位置にあるくびれ部ＣＯにおいて最小となる。すなわち、押出材４２ｃの両端部及び中央部において現像剤に加わる圧力と、押出材４２ｃのくびれ部ＣＯにおいて現像剤に加わる圧力とを比較すると両端部及び中央部において現像剤に加わる圧力の方が大きくなる為、押出材４２ｃの両端部及び中央部における現像剤を現像ローラ２７の方向へ押し出す力は、押出材４２ｃのくびれ部ＣＯにおける現像剤を現像ローラ２７の方向へ押し出す力よりも大きくなる。
【００５２】
現像剤供給口４０ａが２つある場合、現像剤供給口４０ａから排出される新しい現像剤ＤＮは、図１６に示す様に、重力によって矢印Ｇ１方向に落下する。ここでモールド３３内部に落下した新しい現像剤ＤＮは、図１７に示す様に、モールド４０の角部を回り込む様に拡散し、堆積することとなる。このとき、第１の実施の形態で述べた様に、新しい現像剤ＤＮは、モールド４０の現像剤供給口４０ａの中央部には多量に落下し、両端部には少量だけ落下することとなる。
【００５３】
この様に堆積した現像剤を、押出部材４２によって供給ローラ２８の方向へ押し出すことで、くびれ部ＣＯでは現像剤と押出材４２ｃとが接触する面積が小さくなり、両端部及び中央部では現像剤と押出材４２ｃとが接触する面積が大きくなる為、くびれ部ＣＯにおいて押出材４２ｃから現像剤に加えられる圧力と、両端部及び中央部において押出材４２ｃから現像剤に加えられる圧力とを比較した場合、両端部及び中央部において押出材４２ｃから現像剤に加えられる圧力が大きくなる。これにより、両端部及び中央部において現像剤が供給ローラ２８の方向に押し出される現像剤の量が、くびれ部ＣＯにおいて現像剤が供給ローラ２８の方向に押し出される現像剤量と比較して多くなる。結果として両端部並びに中央部、及びくびれ部ＣＯにおいて現像剤が押し出されることにより、供給ローラ２８上に供給される現像剤の量を均一化させることができる。
【００５４】
尚、第２の実施の形態においては、現像剤供給口４０ａが２つあるものとして詳細な説明を行ったが、現像剤供給口の数は幾つあっても良い。この場合、押出部材のくびれ部の数を現像剤供給口の数に合せて増やせば良い。
【００５５】
また、上述の実施の形態において押出部材４２の形状は、押出材４２ｃの端部の高さをｄ１とし、中心部の高さをｄ２とし、くびれ部ＣＯの高さをｄ３としたとき、不等式ｄ３＜ｄ１＜ｄ２を満たすものとして詳細な説明を行ったが、これらの高さの関係は、不等式ｄ３＜ｄ２＜ｄ１を満たすものであっても良い。高さｄ２と高さｄ１との関係は、現像剤供給口４０ａの位置と、押出材４２ｃの現像装置に対する長手方向の幅とによって決定される。具体的には、現像剤供給口４０ａの軸方向における中央部４０ｂから押出材４２ｃの端部４２ｄまでの長さＬ１が、現像剤供給口４０ａの軸方向における中央部４０ｂから押出材４２ｃの中央部４２ｅまでの長さＬ２よりも長いとき、高さｄ１と高さｄ２との関係は、不等式ｄ２＜ｄ１を満たす様に押出材４２ｃを形成することが好ましい。一方、現像剤供給口４０ａの軸方向における中央部４０ｂから押出材４２ｃの中央部４２ｅまでの長さＬ２が、現像剤供給口４０ａの軸方向における中央部４０ｂから押出材４２ｃの端部４２ｄまでの長さＬ１よりも長いとき、高さｄ１と高さｄ２との関係は、不等式ｄ２＞ｄ１を満たす様に押出材４２ｃを形成することが好ましい。
【００５６】
次に、本発明に係る現像装置の第３の実施の形態について詳細な説明をする。第３の実施の形態は、第２の実施の形態と同様に押出部材に関する。
【００５７】
第３の実施の形態に係る押出部材４５は、図１８、及び図１９に示す様に、クランク形状を備える。具体的には、押出部材４５は、現像装置の長手方向と略平行な回転軸Ｘ４を有する軸部材４５ａ，４５ｂと、軸部材４５ａ，４５ｂと連結された押出材４５ｃとにより構成される部材から成る。また、軸部材４５ａ又は軸部材４５ｂの端部には、図示せぬギアが形成されており、押出部材４５は、当該ギアを介して、図示せぬ駆動モータによって一定の速度で回転させられる。押出材４５ｃは、軸部材４５ａ，４５ｂが回転することにより、軸部材４５ａ，４５ｂの回りを回転し、その回転によって現像ローラの方向へ現像剤を押し出す部材である。また、押出材４５ｃは、回転軸Ｘ３から回転径の外方へと突出する腹部４５ｄを２つ有するパルス波の様な形状を有する。また、腹部４５ｄが同一の軸上に２つ並ぶこととなるが、当該軸の２つの腹部４５ｄの間には、腹部４５ｄよりも回転径の内方に窪む凹部４５ｅが形成され、押出部材４５に切り込みが入った様な形状となる。
【００５８】
従来用いられていた押出部材１１０を用いた場合、現像剤が凝集することは上述したが、現像剤が凝集した状態で押出部材１１０をさらに回転させると、図２０に示す様に、押出部材が描く軌跡に沿って現像剤が均され、現像剤の壁が形成されてしまう。この様な壁が一旦形成されてしまうと、壁によって形成される領域ｔ３の内部、すなわち押出部材１１０が回転することで描く軌跡の内部は空洞化され、現像剤が少ないことになる。この様な状態で感光体ドラムの表面に露光された潜像画像を現像しようとしても、供給ローラから現像ローラには十分な量の現像剤が供給されない為、結果として現像ローラから感光体ドラムに供給される現像剤の量が不足してしまうこととなる。そして、感光体ドラムに供給される現像剤の量が不足すると、ベタカスレが発生してしまう。
【００５９】
この様に、モールド４０内部に堆積している現像剤の内部に壁が形成されてしまうこともベタカスレの発生の要因となる。そこで、第３の実施の形態に係る押出部材４５は、この様な壁によって領域ｔ３が形成された場合においてもベタカスレの発生を防止することができる押出部材４５である。
【００６０】
従来用いられていた押出部材１１０を使用した場合に壁によって形成された領域ｔ３は、円柱状の空洞であり、円柱の底面と側面が接する箇所に、角部Ｃ１が２箇所形成される。この角部Ｃ１は、現像剤の応力状態が比較的不安定な為、壁が一番崩壊し易い箇所である。一旦、角部Ｃ１の現像剤の壁が崩壊すれば現像剤の壁全体が連鎖的に崩壊することとなる為、角部の数を増やすことができれば、現像剤の壁が崩壊する確率が上昇することとなる。従来用いられていた押出部材１１０を用いた場合、角部Ｃ１は、押出部材１１０の形状により２箇所しか形成されない。一方、押出部材４５を用いた場合、図２１に示す様に、押出部材４５が形成する領域ｔ４は、円柱の中心部がくびれた形状となる。また、このとき形成される領域ｔ４の角部Ｃ２は、２つの押出材４５ｃの両端部によって合計４箇所に形成されることとなる。すなわち、壁が形成され難くする為には角部Ｃの数を増やせば良く、角部を増やす為には、腹部４５ｄを分割する数を増加させれば良い。ここで、第３の実施の形態においては、腹部４５ｄの数が２つであるものとして詳細な説明を行ったが、腹部４５ｄの数は幾つであっても良い。この場合、先述した例によれば、腹部４５ｄの個数を増やせば良く、押出部材４５自体を大きくする必要はない。具体的には、図２２に示す様に、腹部４５ｄの数を４個とし、凹部４５ｅを３箇所とすることもできる。押出材４５ｃをこの様な形状とすることで、角部Ｃは８個形成されることとなり、より一層現像剤の壁が崩壊する確率が上昇する。すなわち、押出材４５ｃの形状は、現像剤によって形成される壁に、角部を複数個形成することが可能な形状であればどの様な形状であっても良く、角部の形状も円柱の様に直角である必要は無く、現像剤の応力状態が不安定となる様な壁を形成することが可能な形状であればどの様な形状であっても良い。また、押出部材４５の凹部４５ｅは、全て同一の軸周りに回転する必要は無く、図２３に示す様に、押出部材４５の中心部にある凹部４５ｅを回転軸から外周方向に形成しても良い。
【００６１】
次に、本発明の第４の実施の形態について詳細な説明をする。第４の実施の形態も、第２の実施の形態及び第３の実施の形態と同様に、押出部材に関する。尚、説明の便宜上、第１の実施の形態において詳細な説明を行った現像装置１０を用いて詳細な説明を行う。
【００６２】
第４の実施の形態に示す押出部材５０は、図２４に示す様に、供給ローラ２８の上面に配設され、現像剤を供給ローラ２８の方向に押し出す部材である。この様な押出部材５０は、供給ローラ２８の軸と平行な軸回りに回転する２本のシャフト５１，５２と、シャフト５１，５２の間に渡される様に形成されたベルト５３とを備える。シャフト５１，５２が図示せぬ電力電源によって所定の軸回りに回転すると、ベルト５３は、シャフト５１，５２の回転に基づいて、矢印Ｈ方向に駆動する。詳細は後述するが、押出部材５０をこの様な形状とすることで、モールド３３内部に押出部材が回転する領域を確保する必要がなくなり、現像装置１０の小型化を実現することができる。
【００６３】
シャフト５１，５２は、例えば径３ｍｍのステンレス製の棒であり、表面に図示せぬ引掛部を有する。この引掛部は、ベルト５３を引掛ける為の部材であり、ベルト５３を引掛部に引掛けることで、ベルト５３をシャフト５１，５２の回転と同期して駆動させることができる。
【００６４】
ベルト５３は、例えば外周が１０ｍｍのシームレス状のチューブである。またベルト５３は、表面が網目を有する材料によって構成されている。この網目の大きさは、現像剤の粒子よりも大きいものであり、例えばナイロン等の樹脂や金属材料を格子状に織り込む様にして形成される。詳細は後述するが、ベルト５３は、網目に現像剤を取り込むことで、現像剤を供給ローラ２８の方向へ押し出す為の部材であり、網目の大きさ、及びベルト５３の材料としては、上述の作用を発揮させることが可能な大きさ及び材料であればどの様なものであっても良い。また、ベルト５３の材料としては、形状を保持し易さの観点から、柔らかい材料であることがより好ましい。
【００６５】
この様な押出部材５０は、図２５に示す様に、供給ローラ２８の上方、且つ、現像剤供給口３３ａの下方に配設される。現像剤供給口３３ａから現像剤がモールド３３内部に流入すると、現像剤はベルト５３の網目によって供給ローラ２８の方向へ押し出すと共に、
ベルト５３が回転走行することによりシャフト５１，５２の上部のＰ部にある現像剤を矢印Ｉ方向に、Ｑ部にある現像剤を矢印Ｈ方向に搬送する。ベルト５３によってＰ部、及びＱ部にある現像剤が搬送されることで、Ｐ部及びＱ部に現像剤が滞留することがなくなり、現像装置１０内部の現像剤を供給ローラ２８の軸方向と垂直な方向（図２５でいう左右方向）においても現像剤を攪拌することが可能となる。従って、この様な押出部材５０は、押出部材５０の周囲にある現像剤を攪拌し、新しい現像剤と古い現像剤とを混合させる。
【００６６】
ベルト５３は、図２６に示す様に、ベルトの網目を構成する繊維ｆによって現像剤を押し出す。先述の様に、ベルト５３の網目は現像剤の粒子よりも大きいものである為、現像剤は、重力によって網目内に侵入する。網目内部に現像剤が侵入した状態で、ベルト５３が矢印Ｈ方向に移動すると、ベルト５３の網目に侵入した現像剤は、網目を構成する繊維ｆによって押し出されることとなる。
【００６７】
以下、押出部材５０の動作について詳細な説明をする。尚、説明の便宜上、従来用いられていた押出部材１１０の動作と、押出部材５０の動作を比較しながら詳細な説明をする。さらにここで、押出部材１１０の回転半径を５ｍｍ、供給ローラ２８の半径を７．６５ｍｍ、押出部材５０の中心からシャフト５１，５２までの距離を４．０４ｍｍとして詳細な説明をする。
【００６８】
発明者等による実験によれば、押出部材５０によって押し出される現像剤は、ベルト５３と供給ローラ２８との接点の上流に存在する現像剤であって、ベルト５３の下方１ｍｍ以内にある現像剤である。すなわち、ベルト５３の下方から１ｍｍ以上離れた場所にある現像剤は、押出部材５０によって供給ローラ２８の方向へ押し出されない。従来用いられていた押出部材１１０が回転することで描く領域から１ｍｍ以上離れた場所にある現像剤は、押出部材１１０によって供給ローラ２８の方向へ押し出されないと考えられる。図２７に示す様に、従来用いられていた押出部材１１０が描く領域の外周が１０ｍｍであった場合、押出部材１１０によって供給ローラ２８の方向へ押し出される現像剤は、領域ｔ５に存在する現像剤である。ここで、角度α＝Ａｃｏｓ（４／５）となり、角度αは約３７°である。すなわち、領域ｔ５の、押出部材１１０が描く円領域の周長に対する割合は、約２０．５％である。これを用いて領域ｔ５の面積を求めると、領域ｔ５の面積は約４．１４ｍｍ２となる。つまり、従来用いられていた押出部材１１０を現像装置１０内部に形成した場合、押出部材１１０によって現像剤が押し出されることが可能な領域ｔ５を４．１４ｍｍ確保する為に、モールド１１１内部に、側面から見て７８．５ｍｍ２以上の面積を確保することが必要であった。
【００６９】
これに対して押出部材５０が、モールド３３の側面から見た場合に占有する面積は、図２８に示す様に、約２９．６３ｍｍ２となり、従来用いられていた押出部材１１０が占有する面積に比べて小さくなる。また、このとき押出部材５０が供給ローラ２８の方向へ押し出すことが可能な現像剤は、領域ｔ６に堆積した現像剤であり、領域ｔ６の面積は５．５１ｍｍ２となる。ここで、押出部材１１０が占有する面積に対する領域ｔ５の割合は、５．３％である。一方、押出部材５０の占有する面積に対する領域ｔ６の割合は１８．６％であり、押出部材１１０と比較して、押出部材５０は、押出部材が占有する面積に対して、供給ローラ２８の方向に押し出すことが可能な現像剤が存在する領域の割合が格段に高くなる。よって、押出部材５０を用いることで、ベタカスレの発生を防止すると共に、押出部材５０の占有面積が小さくとも、供給ローラ２８の方向に押し出すことが可能な現像剤が堆積している領域が大きいので、現像装置１０及び画像形成装置１の小型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置の要部断面図であり、同画像形成装置の構成について説明する為の図である。
【図２】同画像形成装置を示すブロック図であり、同画像形成装置の回路構成について説明する為の図である。
【図３】同画像形成装置内部に配設された現像装置の断面図であり、同現像装置の構成について説明する為の図である。
【図４】同現像装置を構成するモールドの斜視図であり、同モールドの構造について説明する為の図である。
【図５】同現像装置を構成する押出部材の斜視図であり、同押出部材の構造について説明する為の図である。
【図６】同現像装置を簡略化した断面図であり、モールドと押出部材の位置関係について説明する為の図である。
【図７】同現像装置を簡略化した立面図であり、押出部材の動作について説明する為の図である。
【図８】従来用いられていた現像装置を簡略化した立面図である。
【図９】同現像装置を簡略化した断面図であり、現像剤が供給される際の現像剤の流れについて説明する為の図である。
【図１０】同現像装置を簡略化した断面図であり、現像剤が供給される際の現像剤の流れについて説明する為の図である。
【図１１】第１の実施の形態として示す現像装置の要部立面図であり、押出部材の動作について説明する為の図である。
【図１２】同現像装置の要部立面図であり、押出部材の動作について説明する為の図である。
【図１３】第２の実施の形態として示す現像装置を構成するモールドの斜視図であり、同モールドの構成について説明する為の図である。
【図１４】同現像装置を構成する押出部材の斜視図であり、同押出部材の構造について説明する為の図である。
【図１５】同現像装置を簡略化した断面図であり、モールドと押出部材の位置関係について説明する為の図である。
【図１６】同現像装置を簡略化した断面図であり、現像剤が供給される際の現像剤の流れについて説明する為の図である。
【図１７】同現像装置を簡略化した断面図であり、現像剤が供給される際の現像剤の流れについて説明する為の図である。
【図１８】同現像装置内部に配設された押出部材の斜視図であり、同押出部材の構成について説明する為の図である。
【図１９】同現像装置を簡略化した断面図であり、モールドと押出部材の位置関係について説明する為の図である。
【図２０】従来用いられていた押出部材を簡略化した斜視図であり、同押出部材が回転したときに描く軌跡の形状について説明する為の図である。
【図２１】第２の実施の形態に係る押出部材を簡略化した斜視図であり、同押出部材が回転したときに描く軌跡の形状について説明する為の図である。
【図２２】同押出部材の変形例の立面図である。
【図２３】同押出部材の変形例の立面図である。
【図２４】第３の実施の形態に係る押出部材の斜視図であり、同押出部材の構成について説明する為の図である。
【図２５】同押出部材を備える現像装置の断面図であり、同現像装置の構成について説明する為の図である。
【図２６】同押出部材の要部立面図であり、同押出部材が現像剤を押し出す方法について説明する為の図である。
【図２７】従来用いられていた押出部材の要部立面図であり、同押出部材の動作について説明する為の図である。
【図２８】第４の実施の形態に係る押出部材の要部立面図であり、同押出部材の動作について説明する為の図である。
【図２９】従来用いられていた現像装置の断面図であり、同現像装置の構成について説明する為の図である。
【図３０】同現像装置内部に配設された押出部材の斜視図であり、同押出部材の構成について説明する為の図である。
【符号の説明】
【００７１】
１    画像形成装置
１０    現像装置
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ    現像装置
１１    転写装置
１２    定着装置
１３    露光装置
１６    印刷制御部
１８    画像形成部
２５    現像剤収容体
２５ａ    現像剤排出口
２６    感光体ドラム
２７    現像ローラ
２８    供給ローラ
２９    押出材
２９ａ，２９ｂ    軸部材
２９ｃ    押出部材
２９ｄ    接触面
３３    モールド
３３ａ    現像剤供給口
３３ｂ    開口
４０    モールド
４０ａ    現像剤供給口
４２    押出部材
４２ａ，４２ｂ    軸部材
４２ｃ    押出部材
４５    押出部材
４５ａ，４５ｂ    軸部材
４５ｃ    押出材
５０    押出部材
５１，５２    シャフト
５３    ベルト
１００    感光体ドラム
１００    現像ローラ
１０１    現像ローラ
１０２    トナー供給体
１０３    トナー供給ローラ
１０５，１０６    棒状体
１０７，１０８    連結部材
１０９，１１０    回転軸
１１０ａ    押出材
１１０    押出部材
１１１    モールド
１１１ａ    現像剤供給口
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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