(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を現像するための現像装置において、
現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体と当接し前記現像剤担持体に現像剤を供給可能な現像剤供給部材と、
前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材が設けられた現像室と、
前記現像室内であって、前記現像剤供給部材の下方に配された前記現像室の隔壁と前記現像剤供給部材の表面との間を往復移動して、前記現像室内に貯留した現像剤を前記現像剤供給部材に供給する現像剤搬送部材と、を有し、
前記現像剤供給部材はその表面が前記現像剤担持体との当接位置において下方から上方へ回転するものであり、
前記現像剤搬送部材は、
前記現像剤搬送部材の長手方向に沿って、前記現像剤搬送部材に形成された複数の穴部から成る一群の空孔群を、前記現像剤搬送部材の短手方向に沿って二群以上有し、
前記各空孔群における前記穴部の面積を前記現像剤供給部材の回転方向に対して上流側から順にＡ１、Ａ２及びＡｎとし、
前記現像室の隔壁と前記現像剤供給部材の表面との間にて往復移動する前記現像剤搬送部材に設けられた前記各空孔群の前記穴部中心における移動距離を、前記現像剤供給部材の回転方向に対して上流側から順にＳ１、Ｓ２及びＳｎとした場合、以下の（１）式、
Ｓｋ−１×Ａｋ−１≠Ｓｋ×Ａｋ          （１＜ｋ≦ｎ）            （１）
を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記複数の空孔群の前記穴部の面積Ａ１、Ａ２及びＡｎと、前記各空孔群の前記穴部中心における前記移動距離Ｓ１、Ｓ２及びＳｎとは、以下の（２）式、
Ｓｋ−１×Ａｋ−１＜Ｓｋ×Ａｋ          （１＜ｋ≦ｎ）            （２）
を満たすことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤搬送部材は、上下方向に平行移動することにより、前記現像室の隔壁と前記現像剤供給部材の表面との間にて往復移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤搬送部材は、短手方向の一方の端部が回転可能な支持軸に回動可能に結合され、前記支持軸の回転に連動して揺動することにより、前記現像室の隔壁と前記現像剤供給部材の表面との間にて往復移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項５】
前記支持軸は、その回転中心に対する偏心位置において前記現像剤搬送部材が結合されたクランク軸であることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
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であって、
電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段として少なくとも請求項１〜５のいずれかの項に記載の現像装置と、が一体的にカートリッジ化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
更に、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段、前記電子写真感光体の表面をクリーニングするクリーニング手段のうち少なくとも１つが一体的にカートリッジ化されていることを特徴とする請求項６に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項８】
電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像装置を備えた電子写真画像形成装置であって、
前記現像装置は、請求項１〜５のいずれかの項に記載の現像装置であることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項９】
プロセスカートリッジが着脱可能な電子写真画像形成装置であって、
前記プロセスカートリッジは、請求項６又は７に記載のプロセスカートリッジであることを特徴とする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、電子写真画像形成装置、電子写真画像形成装置で用いられる現像装置、及び、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に関するものである。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」ともいう。）とは、電子写真画像形成方式（電子写真プロセス）を用いて記録材（記録媒体）に画像を形成するものである。画像形成装置の例としては、複写機、プリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタなど）、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、及び、これらの複合機（マルチファンクションプリンタ）などが含まれる。
【０００３】
又、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、電子写真感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と、を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。或いは、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、電子写真感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうち少なくとも１つ、とを一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。或いは、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、を一体的にカートリンジ化し、画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。
【背景技術】
【０００４】
電子写真画像形成装置では、像担持体としての電子写真感光体（以下、単に「感光体」ともいう。）を一様に帯電させる。次いで、帯電した感光体を選択的に露光することによって、感光体上に静電潜像（静電像）を形成する。次いで、感光体上に形成された静電潜像を、現像剤としてのトナーでトナー像として顕像化する。次いで、感光体上に形成されたトナー像を、記録用紙、プラスチックシートなどの記録材に転写する。更に、記録材上に転写されたトナー像に熱や圧力を加え、トナー像を記録材に定着させることで、画像記録を行う。
【０００５】
このような画像形成装置は、一般に、現像剤の補給や各種のプロセス手段のメンテナンスを必要とする。この現像剤の補給作業や各種のプロセス手段のメンテナンスを容易にするために、感光体、帯電手段、現像手段、クリーニング手段などを枠体内にまとめてカートリッジ化し、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方式が実用化されている。プロセスカートリッジ方式によれば、ユーザビリティーに優れた画像形成装置を提供することができる。
【０００６】
又、近年、複数色の現像剤を用いてカラー画像を形成するカラー画像形成装置が普及してきている。カラー画像形成装置としては、複数色の現像剤を用いた画像形成動作のそれぞれに対応する感光体を、トナー像が転写される被転写体の表面移動方向に沿って一列に配置した、所謂、インライン方式の画像形成装置が知られている。インライン方式のカラー画像形成装置には、複数の感光体が鉛直方向（重力方向）と交差する方向（例えば水平方向）に一列に配置されたものがある。インライン方式は、画像形成速度の高速化やマルチファンクションプリンタヘの展開などの要望に対応し易いなどの点で好ましい画像形成方式である。
【０００７】
又、複数の感光体を鉛直方向と交差する方向に一列に配置したインライン方式の画像形成装置として、複数の感光体を、被転写体としての中間転写体、又は被転写体としての記録材を搬送する記録材担持体の下方に配置したものがある（特許文献１参照）。
【０００８】
感光体を中間転写体や記録材担持体の下方に配置する場合、画像形成装置本体内において中間転写体や記録材担持体を間に挟む態様で、定着装置と、現像装置（或いは露光装置）と、を離れた位置に配置することができる。そのため、現像装置（或いは露光装置）が定着装置の熱の影響を受け難いなどの利点がある。
【特許文献１】特開２００３−１７３０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に示される従来の方式では、現像剤担持体と現像剤供給部材との当接部において、現像剤供給部材は下方から上方に回転することとなる。従って、現像剤供給部材に現像剤を供給するためには、現像剤供給部材の下方からの供給手段が必要となる。
【００１０】
現像剤供給部材の下方からの供給手段を特に有しない場合には、現像剤供給部材の近傍に運ばれた現像剤は自重などにより嵩が低下するため、現像剤供給部材と現像剤の上面との間に空間が発生してしまう。その結果、現像剤が現像剤供給部材に搬送されず、ベタ画像（最大濃度レベルの画像）を出力した場合には、画像先端は所望の濃度が得られたとしても、画像中央から後端にかけて濃度薄が発生してしまうことがある（所謂、画像濃度追従不良）。このように、現像剤供給部材の下方からの供給手段を特に有しない場合には、所望の濃度を得ることが困難となることがあった。
【００１１】
このため、特許文献１に記載の方式では、現像剤供給部材の下方にトナー受け部材を設け、このトナー受け部材に受けシートの一端を取り付ける。そして、この受けシートを、現像剤供給部材の下方に適当な線圧で接触させている。
【００１２】
しかしながら、この方法では、現像剤供給部材に供給される現像剤は、常に受けシートと現像剤供給部材との間にかかる線圧を受けることとなり、現像剤の劣化を促進することとなる。
【００１３】
又、作業効率の向上を目的としてプリント速度を高速にした場合、現像剤供給部材への現像剤の供給を満足に行うために、現像剤搬送部材を早く回転させなければならないことがある。そのため、現像剤の攪拌による現像剤の劣化が発生することがある。現像剤が劣化すると、ベタ画像の濃度（以下「ベタ濃度」ともいう。）変化が目立ち、画像品質を低下させる原因となる。
【００１４】
従って、本発明の目的は、現像剤に過大なストレスをかけることなく、現像剤供給部材の下方から現像剤供給部材の表面に現像剤を供給することが可能な現像装置、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】
【００１５】
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、本発明は、第一の態様によれば、
静電潜像を現像するための現像装置において、
現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体と当接し前記現像剤担持体に現像剤を供給可能な現像剤供給部材と、
前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材が設けられた現像室と、
前記現像室内であって、前記現像剤供給部材の下方に配された前記現像室の隔壁と前記現像剤供給部材の表面との間を往復移動して、前記現像室内に貯留した現像剤を前記現像剤供給部材に供給する現像剤搬送部材と、を有し、
前記現像剤供給部材はその表面が前記現像剤担持体との当接位置において下方から上方へ回転するものであり、
前記現像剤搬送部材は、
前記現像剤搬送部材の長手方向に沿って、前記現像剤搬送部材に形成された複数の穴部から成る一群の空孔群を、前記現像剤搬送部材の短手方向に沿って二群以上有し、
前記各空孔群における前記穴部の面積を前記現像剤供給部材の回転方向に対して上流側から順にＡ１、Ａ２及びＡｎとし、
前記現像室の隔壁と前記現像剤供給部材の表面との間にて往復移動する前記現像剤搬送部材に設けられた前記各空孔群の前記穴部中心における移動距離を、前記現像剤供給部材の回転方向に対して上流側から順にＳ１、Ｓ２及びＳｎとした場合、以下の（１）式、
Ｓｋ−１×Ａｋ−１≠Ｓｋ×Ａｋ          （１＜ｋ≦ｎ）            （１）
を満たすことを特徴とする現像装置が提供される。
【００１６】
本発明の第二の態様によれば、
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であって、
電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段として少なくとも上記本発明の第一の態様による現像装置と、が一体的にカートリッジ化されたことを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。
【００１７】
本発明の第三の態様によれば、
電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像装置を備えた電子写真画像形成装置であって、
前記現像装置は、上記本発明の第一の態様による現像装置であ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。
【００１８】
更に、本発明の第四の態様によれば、
プロセスカートリッジが着脱可能な電子写真画像形成装置であって、
前記プロセスカートリッジは、上記本発明の第二の態様によるプロセスカートリッジであ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、現像剤に過大なストレスをかけることなく、現像剤供給部材の下方から現像剤供給部材の表面に現像剤を供給することが可能となる。
【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の好適な実施形態について図面に則して更に詳しく説明する。
【００２１】
尚、以下の説明において、装置の各要素に関して上、下を示す用語は、装置が通常の使用状態に置かれた場合の鉛直方向を基準として表したものである。
【００２２】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２３】
１．電子写真画像形成装置
先ず、本発明の第１の実施形態に係る電子写真画像形成装置（画像形成装置）の全体構成について説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置１００の概略断面を示す。画像形成装置１００は、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザープリンタである。
【００２４】
画像形成装置１００は、画像情報に従って、記録材（例えば、記録用紙、プラスチックシート、布など）にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置本体に接続された画像読み取り装置、或いは画像形成装置本体１００Ａに通信可能に接続されたパーンナルコンピュータなどのホスト機器から、画像形成装置本体に入力される。
【００２５】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施形態では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、鉛直方向と交差する方向に一列に配置されている。
【００２６】
尚、本実施形態では、第１〜第４の画像形成部の構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、総括的に説明する。
【００２７】
本実施形態では、画像形成装置１００は、複数の像担持体として、鉛直方向と交差する方向に並設された４個のドラム型の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム１を有する。感光体ドラム１は、図示矢印Ａ方向（時計方向）に図示しない駆動手段（駆動源）により回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１の表面を均―に帯電する帯電手段としての帯電ローラ２、画像情報に基づきレーザーを照射して感光体ドラム１上に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（露光装置）３が配置されている。又、感光体ドラム１の周囲には、静電潜像をトナー像として現像する現像手段としての現像ユニット（現像装置）４、転写後の感光体ドラム１の表面に残ったトナー（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部材６が配置されている。更に、４個の感光体ドラム１に対向して、感光体ドラム１上のトナー像を記録材１２に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト５が配置されている。
【００２８】
感光体ドラム１の回転方向において、帯電ローラ２による帯電位置、スキャナユニット３による露光位置、現像ユニット４による現像位置、中間転写ベルト５へのトナー像の転写位置、クリーニング部材６によるクリーニング位置は、この順番で設けられている。
【００２９】
尚、本実施形態では、現像ユニット４は、現像剤として非磁性一成分現像剤、即ち、トナーを用いる。又、本実施形態では、現像ユニット４は、現像剤担持体としての現像ローラ１７（図２）を感光体ドラム１に対して接触させて現像を行う。又、本実施形態では、現像ユニット４は、反転現像方式を採用している。即ち、本実施形態では、現像ユニット４は、感光体ドラム１の帯電極性と同極性（本実施形態では負極性）に帯電したトナーを、感光体ドラム１上の露光により電荷が減衰した部分（画像部、露光部）に転移、付着させることで静電潜像を現像する。
【００３０】
本実施形態では、感光体ドラム１と、感光体ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像ユニット４及びクリーニング部材６とは、一体的にカートリンジ化されて、プロセスカートリッジ７を形成している。プロセスカートリッジ７は、画像形成装置本体１００Ａに設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段（図示せず）を介して、画像形成装置本体１００Ａに着脱可能となっている。本実施形態では、各色用のプロセスカートリッジ７は全て同一形状を有しており、各色用のプロセスカートリッジ７内には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブランク（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。
【００３１】
中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト５は、全ての感光体ドラム１に当接して、図示矢印Ｂ方向（反時計方向）に循環移動（回転）することができる。中間転写ベルト５は、複数の支持部材として、駆動ローラ５１、二次転写対向ローラ５２、従動ローラ５３に掛け渡されている。
【００３２】
中間転写ベルト５の内周面側には、各感光体ドラム１に対向するように、一次転写手段としての一次転写部材である一次転写ローラ８が４個並設されている。一次転写ローラ８は、中間転写ベルト５を感光体ドラム１に向けて押圧し、中間転写ベルト５と感光体ドラム１とが当接する一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１を形成する。そして、一次転写ローラ８に、図示しない一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト５上に転写（一次転写）される。
【００３３】
又、中間転写ベルト５の外周面側において二次転写対向ローラ５２に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写部材である二次転写ローラ９が配置されている。二次転写ローラ９は中間転写ベルト５を介して二次転写対向ローラ５２に圧接し、中間転写ベルト５と二次転写ローラ９とが当接する二次転写部（二次転写ニップ）Ｎ２を形成する。そして、二次転写ローラ９に、図示しない二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト５上のトナー像が記録材１２に転写（二次転写）される。一次転写ローラ８と二次転写ローラ９とは同様の構成を有する。
【００３４】
画像形成時には、先ず、感光体ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電される。次いで、スキャナユニット３から発された画像情報に応じたレーザー光によって、帯電した感光体ドラム１の表面が走査露光され、感光体ドラム１上に画像情報に従った静電潜像が形成される。次いで、感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、現像ユニット４によってトナー像として現像される。感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ８の作用によって中間転写ベルト５上に転写（一次転写）される。
【００３５】
例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて順次に行われ、中間転写ベルト５上に各色のトナー像が順次に重ね合わせて一次転写される。
【００３６】
中間転写ベルト５の移動と同期が取られて記録材１２が二次転写部Ｎ２へと搬送され、記録材１２を介して中間転写ベルト５に当接している二次転写ローラ９の作用によって、中間転写ベルト５上の４色トナー像は、一括して記録材１２上に二次転写される。
【００３７】
トナー像が転写された記録材１２は、定着手段としての定着装置１０に搬送される。定着装置１０において記録材１２に熱及び圧力を加えられることで、記録材１２にトナー像が定着される。
【００３８】
又、一次転写工程後に感光体ドラム１上に残留した一次転写残トナーは、クリーニング部材６によって感光体ドラム１上から除去されて、回収される。又、二次転写工程後に中間転写ベルト５上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１１によって清掃される。
【００３９】
尚、画像形成装置１００は、所望の単独又はいくつか（全てではない）の画像形成部のみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。
【００４０】
２．プロセスカートリッジ
次に、本実施形態の画像形成装置１００に装着されるプロセスカートリッジ７の全体構成について説明する。
【００４１】
図２は、感光体ドラム１の長手方向（回転軸線方向）に沿って見たプロセスカートリッジ７の概略断面（主断面）を示す。本実施形態では、各色用のプロセスカートリッジ７は、収容している現像剤の種類（色）を除いて、その構成及び動作は実質的に同一である。
【００４２】
プロセスカートリッジ７は、感光体ドラム１などを備えた感光体ユニット１３と、現像ローラ１７などを備えた現像ユニット４と、を有する。
【００４３】
感光体ユニット１３は、感光体ユニット１３内の各種要素を支持する枠体としてのクリーニング枠体１４を有する。クリーニング枠体１４には、感光体ドラム１が図示しない軸受を介して回転可能に取り付けられている。感光体ドラム１は、図示しない駆動手段（駆動源）としての駆動モータの駆動力が感光体ユニット１３に伝達されることで、画像形成動作に応じて図示矢印Ａ方向（時計方向）に回転駆動される。
【００４４】
画像形成プロセスの中心となる感光体ドラム１としては、アルミニウム製シリンダの外周面に機能性膜である下引き層、キャリア発生層、キャリア移送層を順にコーティングした有機感光体ドラム１が用いられる。本実施形態では、感光体ドラム１の回転速度（周速度，表面移動速度）は２００ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。
【００４５】
又、感光体ユニット１３には、感光体ドラム１の周面上に接触するように、クリーニング部材６、帯電ローラ２が配置されている。クリーニング部材６によって感光体ドラム１の表面から除去された転写残トナーは、クリーニング枠体１４の内部に形成された回収トナー室１４ａ内に落下して、収容される。
【００４６】
帯電ローラ２は、導電性ゴムのローラ部が感光体ドラム１に加圧接触して従動回転する。帯電ローラ２の芯金には、帯電工程時に、図示しない帯電バイアス印加手段としての帯電バイアス電源から、−１１００Ｖの直流電圧が印加され、これにより感光体ドラム１の表面電位は、約−５５０Ｖの一様な暗部電位（Ｖｄ）とされる。スキャナユニット３から画像データに対応して発光されるレーザー光のスポットパターンは、感光体ドラム１を露光し、露光された部位は、キャリア発生層からのキャリアにより表面の電荷が消失し、電位が低下する。この結果、露光部位は明部電位Ｖｌ＝−１００Ｖ、未露光部位は暗部電位Ｖｄ＝−５５０Ｖの静電潜像が、感光体ドラム１上に形成される。
【００４７】
一方、現像ユニット４は、感光体ドラム１へトナーを供給して現像を行う目的で設けられた現像室１５と、現像に寄与するトナーを格納するトナー収容室１８と、を有する。本実施形態では、現像室１５を形成する現像枠体６１と、トナー収容室１８を形成する現像剤枠体６２と、が一体的に接合された現像ユニット枠体６０に、現像工程に係る各種要素が設けられて、現像ユニット４が構成されている。現像枠体６１と現像剤枠体６２との間には、詳しくは後述する現像室１５内の現像剤貯留部であるトナー貯留槽１９を形成する隔壁２３が形成されている。即ち、現像室１５は、隔壁２３によってトナー収容室１８と区画されている。
【００４８】
現像ユニット４内に形成された現像剤収容室としてのトナー収容室１８には、現像剤として非磁性一成分現像剤、即ち、トナーが収容されている。又、トナー収容室１８内には、攪拌部材２２が設けられている。攪拌部材２２は、トナー収容室１８内に収納されたトナーを攪拌すると共に、トナー貯留槽１９が設けられた現像室１５へとトナーを搬送するためのものでもある。
【００４９】
現像室１５は、現像剤担持体としての現像ローラ１７、現像ローラ１７にトナーを供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ２０を有する。又、現像室１５は、トナー供給ローラ２０にトナーを搬送する現像剤搬送部材としてのトナー搬送部材１６、トナー供給ローラ２０の下方にあってトナー供給ローラ２０に搬送するトナーを貯めるトナー貯留槽１９を有する。
【００５０】
現像ローラ１７は、図示矢印Ｄ方向（反時計方向）に回転駆動される。即ち、本実施形態では、現像ローラ１７と感光体ドラム１とは、対向部（接触部）において互いの表面が同方向（本実施形態では下から上に向かう方向）に移動するようにそれぞれ回転する。又、本実施形態では、現像ローラ１７は、感光体ドラム１に接触して配置されている。しかし、現像ローラ１７が感光体ドラム１に対して所定間隔を開けて近接配置された構成とすることもできる。
【００５１】
現像ローラ１７には、現像工程時に、図示しない現像バイアス印加手段としての現像バイアス電源から、−３５０Ｖの直流バイアスが印加される。これにより、摩擦帯電により負極性に帯電したトナーは、現像ローラ１７が感光体ドラム１に接触する現像部において、現像ローラ１７に印加された直流バイアスとの間の電位差によって明部電位部にのみ転移して静電潜像を顕像化する。
【００５２】
現像ローラ１７は、芯金上に弾性層を有する弾性ローラである。更に説明すると、本実施形態では、現像ローラ１７は次のような構成を有する。即ち、外径６ｍｍのステンレス鋼製の芯金上に、シリコーンゴムにカーボンが分散されたソリッドゴムからなる第１層（基層）を約３ｍｍ形成する。更に、第２層（表層）として、導電剤により抵抗調整されたウレタン層を約１０μｍ形成する。又、本実施形態では、現像ローラ１７の回転速度は、感光体ドラム１の回転速度より約１．３倍早くするように設定されている。
【００５３】
現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ２０は、現像ローラ１７の周面上に接触（当接）するように配置されており、図示矢印Ｅ方向（反時計方向）に回転する。即ち、本実施形態では、トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７とは、対向部（当接位置）において互いの表面が逆方向に移動するようにそれぞれ回転する（カウンター回転）。トナー供給ローラ２０は、当接位置において下方から上方へと回転する。トナー供給ローラ２０は、現像ローラ１７上にトナーを供給すると共に、現像に供されずに（即ち、現像工程時に消費されずに）現像ローラ１７上に残留したトナーを現像ローラ１７上から剥ぎ取る作用をなす。
【００５４】
トナー供給ローラ２０は、導電性芯金の外周に連泡性発泡体（以下「発泡層」という。）が形成されている。トナー供給ローラ２０の発泡層は、現像ローラ１７へトナーを供給可能とすると共に、現像に寄与しなかったトナーを現像ローラ１７から剥ぎ取るという、２つの役目を担う。現像ローラ１７上のトナーは、発泡セルの縁の部分が摺擦することで機械的に剥ぎ取られる。
【００５５】
更に説明すると、本実施形態では、トナー供給ローラ２０としては、外径５ｍｍの芯金上に発泡骨格構造で比較的低硬度のポリウレタンフォームを５．５ｍｍ（セル径３００μｍ〜４５０μｍ）形成した、外径１６ｍｍの弾性スポンジローラを用いた。トナー供給ローラ２０は、連泡性の発泡体で構成することにより、過大な圧力を加えることなく現像ローラ１７と当接し、発泡体の表面の適度な凸凹で現像ローラ１７に対するトナー供給及びトナーの剥ぎ取りを行うことができる。発泡体のセル構造の掻き取り性は、ウレタンフォームに限らず得ることができる。発泡層の材料としては、例えば、ウレタンフォームの他、ＮＢＲゴム（ＮＢＲ：ニトリルゴム）、シリコーンゴム、アクリルゴム、ヒドリンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム及びこれらの複合混合物など、一般的に用いられるゴムが使用可能である。発泡層の電気抵抗の調整のために、適宜、公知のイオン導電剤、無機微粒子又はカーボンブラックなどを分散することが可能である。
【００５６】
供給ローラ２０には、現像ローラ１７へのトナー供給を補助するために、トナー供給ローラ２０側から現像ローラ１７側へトナーを付勢するバイアスを印加してもよい。現像ローラ１７側に負極性に帯電したトナーを付勢するバイアスを印加することで、後述する現像ブレード２１により層厚が規制される前に、現像ローラ１７に担持されるトナーの量を増加させることが可能となる。又、このバイアスにより、現像ローラ１７上でのトナー密度が上がり易く、現像ローラ１７の表面粗さが低い場合においても、均一なトナー濃度を得易くなる。
【００５７】
本実施形態では、トナー供給ローラ２０の回転速度は、現像ローラ１７の回転速度の０．８５倍とした。
【００５８】
感光体ドラム１、現像ローラ１７及びトナー供給ローラ２０は、それぞれの回転軸線方向が実質的に平行となるように配置されている。
【００５９】
又、現像ユニット４には、現像ローラ１７の周面上に接触するように、現像剤規制部材としての現像ブレード２１が配置されている。現像ブレード２１は、トナー供給ローラ２０によって現像ローラ１７上に供給されたトナーの層厚を規制する。現像ブレード２１は、現像ローラ１７の回転方向においてトナー供給ローラ２０と現像ローラ１７との接触部よりも下流側で現像ローラ１７に当接し、現像ローラ１７によって現像部へと供給するトナーの量を規制すると共に、トナーに電荷付与する。
【００６０】
現像ブレード２１は、金属薄板からなり、薄板のバネ弾性を利用して当接圧力を発生し、金属薄板の表面がトナー及び現像ローラ１７に接触する。金属薄板の材料としては、ステンレス鋼、リン青銅などの薄板が使用可能である。本実施形態では、現像ブレード２１を構成する金属薄板としては、厚さ０．１ｍｍのリン青銅薄板を用いた。現像ブレード２１及び現像ローラ１７との摺擦により、トナーは、摩擦帯電電荷を付与されると同時に、その層厚が規制される。現像ブレード２１には、現像工程時に、図示しない規制バイアス印加手段としてのブレードバイアス電源から所定の電圧（本実施形態では−５５０Ｖ）が供給される。
【００６１】
３．現像室におけるトナーの搬送
次に、現像室１５におけるトナーの搬送について説明する。
【００６２】
本実施形態の目的の１つは、トナーに過大なストレスをかけることなく、トナー供給ローラ２０の下方からトナー供給ローラ２０の表面にトナーを供給することで、トナーの劣化を防止し、ベタ濃度変化の少ない高品質な画像形成を行うことを可能とすることである。
【００６３】
トナー貯留槽１９は、現像室１５とトナー収容室１８とを隔てる隔壁２３によって形成されている。本実施形態では、トナー貯留室１９は、トナー供給ローラ２０の下方においてトナー収容室１８側に窪んでいる、感光体ドラム１の長手方向に沿って見た断面が矩形の空間である。又、隔壁２３の一部には、トナー収容室１８から現像室１５へのトナーの通過を許す開口部であるトナー通路２４が設けられている。トナー通路２４は、トナー供給ローラ２０の回転中心を通る鉛直線よりも、トナー供給ローラ２０の表面の移動方向において上流側において、好ましくは、トナー供給ローラ２０の鉛直方向最下点よりも上方に設けられている。
【００６４】
先ず、現像室１５内に設けられたトナー貯留槽１９及びトナー搬送部材１６について説明する。
【００６５】
図３（ａ）には、トナー貯留槽１９とトナー搬送部材１６を示している。トナー搬送部材１６は、図３（ｂ）をも参照すると理解されるように、現像室１５内にあるトナー貯留槽１９内に長手方向（感光体ドラム１などの長手方向と略平行）に渡って配設される板状部材である。トナー搬送部材１６は、トナー搬送部材１６の長手方向に沿って形成された複数の穴部１６ａ、１６ａ、・・・・（図３（ｂ）にて、複数の穴部１６ａ１、１６ａ１、・・・・、複数の穴部１６ａ２、１６ａ２、・・・・）を一群とすると、短手方向に対して複数群の、即ち、二群以上の空孔群１６Ａ（１６Ａ１、１６Ａ２、・・・・１６Ａｎ）を有している。各穴部１６ａは、トナー搬送部材１６を厚さ方向に貫通した穴とされる。
【００６６】
図３（ａ）、（ｂ）に示す実施例では、複数の穴部１６ａ１から成る第１の空孔群１６Ａ１と、複数の穴部１６ａ２から成る第２の空孔群１６Ａ２との二つの群の空孔群１６Ａ1、１６Ａ２が形成されている。
【００６７】
また、トナー搬送部材１６は、現像剤搬送部材駆動手段としての、当業者には周知の構成とされるクランクスライダー機構４０により上下方向に駆動される。つまり、駆動源であるモータＭにクランク４１が連結され、クランク４１を矢印方向に回転する。クランク４１の回転は、連結軸４２によりトナー搬送部材１６に接続された支持軸４３に伝達される。スライダー機構部（図示せず）とされる支持軸４３を上下方向に移動させる。即ち、モータＭの回転により、トナー搬送部材１６を上下方向に平行移動させる。トナー搬送部材１６の上下移動は、モータMの回転速度を調整することにより、任意に設定することができる。
【００６８】
このように、トナー搬送部材１６は、モータＭの回転に伴い、トナー貯留槽１９内において、上下方向に平行移動し、トナー供給ローラ２０に接離するように上下方向に往復移動する。トナー搬送部材１６の上下方向の移動距離をＳとすると、短手方向に設置されている複数の空孔群１６Ａ１、１６Ａ２の穴部１６ａ１、１６ａ２の中心における上下方向の移動距離も同様にＳとなる。
【００６９】
トナー搬送部材１６は、厚さ（ｔ）が１ｍｍ、短手方向の幅Ｗが１２ｍｍの樹脂材料であり、図３（ｂ）に示す実施例では、穴部１６ａ１、１６ａ２の長手方向長さＬ１、Ｌ２は２０ｍｍとしている。
【００７０】
本実施形態においては、穴形状を角穴としているが、図４に示すように小さい丸穴１６ａ１、１６ａ２を多く用いても同様の効果が得られる。ただし、小径の穴にする場合、トナーが通過しやすい大きさにする必要があり、具体的には、穴部１６ａ１、１６ａ２の直径ｄ１、ｄ２は、０．５ｍｍ以上あれば十分である。
【００７１】
以下、本発明の第１の実施形態における実施例及び比較例について説明する。
【００７２】
実施例１
本実施例において、トナー搬送部材１６は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、短手方向に対して二群の空孔群１６Ａ１、１６Ａ２を有している。図５に示すように、トナー供給ローラ２０の回転方向Ｅに対して上流側にある一群の空孔群１６Ａ１は、複数の穴部１６ａ１から成り、下流側にある一群の空孔群１６Ａ２は、複数の穴部１６ａ２から成る。穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２の短手方向の幅は、それぞれＷ１、Ｗ２であり、それらの大小関係はＷ１＜Ｗ２である。具体的には、Ｗ１は２ｍｍであり、Ｗ２は４ｍｍである。
【００７３】
また、トナー搬送部材１６の上下方向の移動距離Ｓは３ｍｍと設定している。つまり、穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２における上下方向の移動距離Ｓ１、Ｓ２も同様に３ｍｍである（Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓ）。また、穴部１６ａ１と穴部１６ａ２の間にある平面部１６ｃの距離Ｌ１２を２ｍｍと設定している。
【００７４】
次に、本実施例におけるトナー搬送部材１６の動きに伴うトナーの攪拌状態、及び、トナー供給ローラ２０へのトナー供給について述べる。
【００７５】
先ず、図５に示すトナー搬送部材１６がトナー供給ローラ２０に最近接した状態について説明する。
【００７６】
トナー搬送部材１６は、トナー供給ローラ２０と直接接触していない。これは、トナー搬送部材１６がトナー供給ローラ２０と直接接触してしまうと、トナー供給ローラ２０の表面に付着しているトナーを掻き落としてしまうからである。
【００７７】
ここで、トナー貯留槽１９内に存在するトナーをトナーＴ１とし、トナー搬送部材１６上に載っているトナーをトナーＴ２とし、トナー搬送部材１６の穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２にあるトナーをトナーＴ３とする。
【００７８】
図５において、トナー搬送部材１６上のトナーＴ２は、トナー供給ローラ２０表面から少し空間のある状態で堆積している。これは、トナー供給ローラ２０の回転による影響が及ぶ範囲のトナーは、トナー供給ローラ２０によって搬送されるためである。また、トナー搬送部材１６の動作が停止し、時間が経過すると、トナー搬送部材１６上のトナーが沈降してしまうこともトナー供給ローラ２０表面から少し空間のある状態で堆積する理由の一つである。
【００７９】
次に、トナー搬送部材１６は、モータＭ（図３（ａ）参照）の回転に伴い、図６に示すように、トナー供給ローラ２０との最近接位置から離れ、下方へと移動していく。トナー搬送部材１６が上方から下方に移動する過程では、トナー搬送部材１６の下方にあるトナーＴ１は、トナー搬送部材１６により圧縮を受け、これにより、トナー搬送部材１６に配置された複数群の穴部１６ａ１、１６ａ２へと移動する。そして、穴部１６ａ１、１６ａ２に存在していたトナーＴ３を上方へ押し上げると共に、トナーＴ１自体も穴部１６ａ１、１６ａ２を通して上方へ移動する。
【００８０】
図７にトナー供給ローラ２０近傍に押し上げられたトナーの状態を示す。
【００８１】
穴部１６ａ１、１６ａ２を通過し上方へ移動したトナーは、押し上げられる過程、若しくは、トナー供給ローラ２０の回転の影響（気流、トナーの流れ等）により堆積した状態から崩され拡散される。そして、穴部１６ａ１、１６ａ２を通過し上方へ移動したトナーは、空気を含むことによって、嵩密度が低下し、体積が膨張していく。
【００８２】
トナー搬送部材１６の穴部１６ａ１、１６ａ２を通過し上方へ移動したトナーは、前述の過程を経てトナー供給ローラ２０との間にあるトナーをトナー供給ローラ２０側へ付勢することにより、トナー供給ローラ２０表面にトナーを付着させる。
【００８３】
ここで、付着したトナーとは、トナー供給ローラ２０表面に直接に付着しているトナーのみだけでなく、直接に付着しているトナーに対して、凝集力等によって付着しているトナーも含む。すなわち、トナー供給ローラ２０の回転に伴って、運ばれるようになった状態のトナーを指している。
【００８４】
以上述べたように、本実施例においては、トナー搬送部材１６とトナー供給ローラ２０とを直接接触させることなく、トナー供給ローラ２０にトナーを供給するため、トナーに過大なストレスをかけることなく、ベタ濃度の追従性を確保することが可能となる。
【００８５】
図８には、トナー搬送部材１６の上方から下方への移動により、穴部１６ａ１、１６ａ２が通過する空間の体積Ｖ１、Ｖ２を長手方向の単位長さ当たりで示している。この穴部１６ａ１、１６ａ２が通過する空間の体積は、すなわち、トナー搬送部材１６が上方から下方への移動によって、穴部１６ａ１、１６ａ２を通過するトナー量に相当すると考えられる。
【００８６】
そこで、トナー搬送部材１６の上下の移動距離をＳとすると、穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２が通過する空間の体積Ｖ１、Ｖ２は、以下のようになる。
穴部１６ａ１が通過する空間の体積Ｖ１：Ｗ１×Ｓ
穴部１６ａ２を通過する空間の体積Ｖ２：Ｗ２×Ｓ
【００８７】
本実施例において、穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２の短手方向の幅Ｗ１、Ｗ２の大小関係は、Ｗ１＜Ｗ２であり、トナー搬送部材１６の上下の移動距離Ｓは共通である。
【００８８】
従って、穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２それぞれを通過するトナー量の大小関係は、
穴部１６ａ１を通過するトナー量（Ｗ１×Ｓ）＜穴部１６ａ２を通過するトナー量（Ｗ２×Ｓ）
である。
【００８９】
つまり、上記説明は、長手方向の単位長さ当たりにて考察したが、各空孔群を構成する各穴部の面積を考慮して考えると次のようになる。
【００９０】
各空孔群における穴部の面積をトナー供給ローラ２０の回転方向Ｅに対して上流側から順にＡ１、Ａ２・・・・Ａｎとし、各空孔群の穴部中心における移動距離を、トナー供給ローラ２０の回転方向に対して上流側から順にＳ１、Ｓ２、・・・・Ｓｎとすると、本実施例では、下記式、
Ｓｋ−１×Ａｋ−１＜Ｓｋ×Ａｋ          （１＜ｋ≦ｎ）
Ｓｋ−１＝Ｓｋ
を満たすこととなる。
【００９１】
つまり、本実施例では、トナー搬送部材１６の上方から下方への移動によって、それぞれの穴部から上方に移動してくるトナー量に差が発生する。そして、それぞれの穴部から上方に移動してくるトナーは空気を含むことによって、嵩密度が低下し、体積が膨張しながら拡散していく。それによって、トナー搬送部材１６上では、図７の矢印Ｔｆに示すように、トナー量の差を平均化する方向にトナーの流れが発生する。
【００９２】
本実施例において、平均化する方向は、トナー供給ローラ２０の回転方向Ｅに対して下流側から上流側である。
【００９３】
このように、トナー搬送部材１６上において、短手方向のトナーの流れが発生することによって、トナー貯留槽１９内のトナー循環が促進され、その結果、トナー貯留槽１９内のトナーが偏在することを抑制することができる。
【００９４】
また、トナー供給ローラ２０の回転方向に対して下流側から上流側へのトナー流れ方向は、トナー通路２４を介してトナー収容室１８から運ばれてくるトナーＴｎの流れ方向と対向する方向である。そのため、トナー貯留槽１９内のトナーとトナー収容室１８から運ばれてくるトナーＴｎとの混合をより促進することができる。その結果として、一度使用したトナーを連続して使用しないようにすることができ、トナーの帯電性低下の防止になる。
【００９５】
次に、トナー搬送部材１６が上方に移動するときには、トナー搬送部材１６上に載っているトナーがトナー供給ローラ２０によって上方へと付勢される。それと同時に、トナーの幾らかはトナー搬送部材１６の穴部を通してトナー貯留槽１９側に移動し、次工程で使用される。
【００９６】
本実施例のように、トナー搬送部材１６の短手方向に隣り合う各穴部１６ａ１、１６ａ２から上方に移動してきたトナー量の差を平均化する交互作用は、穴部１６ａ１と穴部１６ａ２の間にある平面部１６ｃを介して行われる。そのため、平面部１６ｃの距離Ｌ１２が増大するに伴い、それを埋めるだけのトナー量の差が必要である。
【００９７】
本実施例では、トナー搬送部材１６は、上下方向にのみ移動する。このような場合に、トナー搬送部材１６の短手方向に隣り合う各穴部１６ａ１、１６ａ２から上方に移動してきたトナー量の差を平均化するトナー流れを発生させるためには、以下の条件を満たしていなければならない。
現像剤膨張率×｜△Ｖ１２｜−Ｌ１２×ＳＬ＞０
【００９８】
｜△Ｖ１２｜は、穴部１６ａ１が通過する空間の体積Ｖ１と穴部１６ａ２が通過する空
間の体積Ｖ２の差である。Ｌ１２は穴部１６ａ１と穴部１６ａ２の間にある平面部１６ｃの距離、そして、ＳＬは平面部１６ｃにおけるトナー搬送部材１６の上下方向の移動距離である。
【００９９】
また、現像剤膨張率は、以下のように定義される。
現像剤膨張率＝静的嵩密度／動的嵩密度
静的嵩密度は、トナーが充分沈降して静止状態の嵩密度であり、動的嵩密度はトナーが動いている状態での嵩密度である。
【０１００】
（嵩密度の測定）
本実施例で用いる嵩密度とは、一定容積の容器にトナーを充填し、その内容積を体積としたときの密度のことである。従って、
（１）トナー自身の体積
（２）トナー表面の凹凸部の空間の体積
（３）トナー相互間の間隙の体積
（４）トナーと容器の間隙の体積
が含まれることなる。
【０１０１】
本実施例では動いている状態のトナーの嵩密度（空気を多量に含んで膨張した状態の密度）として動的嵩密度を、放置してトナーが沈降した状態のトナーの嵩密度（放置してトナーが沈降し、圧縮された状態）を静的嵩密度として測定した。
【０１０２】
嵩密度の測定について、図９を用いて説明する。
【０１０３】
図９において、測定用の円筒容器１０１は、直径約６０ｍｍ、高さ１２０ｍｍである。この中にトナーＴを約５０ｇ充填し、上下方向に振幅７０ｍｍ（移動距離１５０ｍｍ）、１秒間に２往復の早さで１分間振動させる。振動終了直後、トナー底面からトナーの上面までの高さｈ１を測定する。この時の容器内体積が動的嵩密度（容器内底面積×高さｈ１）となる。そして、そのままの状態で１日放置した後に再度高さｈ２を測定する。この時の容器内体積が静的嵩密度（容器内底面積×高さｈ２）となる。トナーの高さは、
ｈ１＞ｈ２
の関係になる。
【０１０４】
これは、振動直後は容器内でトナーが流動するためトナー相互間に空気が含まれることにより体積は膨張する。しかし、放置してトナーとトナーの間から空気が抜け、トナー剤面の高さが沈降することで体積は減少することになる。
【０１０５】
図１０に、トナー剤面が沈降する状態を示す。図１０に示すように、振動後からトナー剤面は時間とともに低下していく。
【０１０６】
本実施例で使用する現像剤膨張率は
現像剤膨張率＝静的嵩密度／動的嵩密度
で表されるため、計算上ｈ２／ｈ１が現像剤膨張率となる。
【０１０７】
本実施例において用いたトナーは、静的嵩密度が０．５０６（ｇ／ｃｍ3）、動的嵩密度が０．２８１（ｇ／ｃｍ3）であり、現像剤膨張率は１．８である。
【０１０８】
本実施例の評価については、後述する。
【０１０９】
実施例２
図１１を参照して、トナー搬送部材１６の実施例２について説明する。
【０１１０】
本実施例のトナー搬送部材１６は、基本的には、実施例１に記載したトナー搬送部材１６と同様の構成とされる。ただ、本実施例では、トナー搬送部材１６の穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２の短手方向の幅をそれぞれＷ１、Ｗ２とすると、それらの大小関係をＷ１＞Ｗ２としている。その他の構成は同じであり、実施例１の説明を援用する。
【０１１１】
具体的には、穴部１６ａ１の短手方向の幅Ｗ１は４ｍｍであり、穴部１６ａ２の短手方向の幅Ｗ２は２ｍｍである。また、トナー搬送部材１６の上下方向の移動距離Ｓを３ｍｍと設定している。すなわち、穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２における上下方向の移動距離も同様に３ｍｍである。また、穴部１６ａ１と穴部１６ａ２の間にある平面部１６ｃの距離Ｌ１２を２ｍｍと設定している。
【０１１２】
本実施例においても、トナー搬送部材１６の支持手段の構成は実施例１と同様であり、図３（ａ）に示すように、トナー搬送部材１６は、現像剤搬送部材駆動手段としてのクランクスライダー機構４０により上下方向に駆動される。
【０１１３】
ここで、実施例１と同様に、各空孔群における穴部の面積をトナー供給ローラ２０の回転方向Ｅに対して上流側から順にＡ１、Ａ２、・・・・Ａｎとする。そして、各空孔群の穴部中心における移動距離を、トナー供給ローラ２０の回転方向に対して上流側から順にＳ１、Ｓ２、・・・・Ｓｎとすると、本実施例では、下記式、
Ｓｋ−１×Ａｋ−１＞Ｓｋ×Ａｋ          （１＜ｋ≦ｎ）
Ｓｋ−１＝Ｓｋ
となる。
【０１１４】
本実施例の評価については、後述する。
【０１１５】
比較例１
図１２を参照して、トナー搬送部材１６の比較例１について説明する。
【０１１６】
本比較例１のトナー搬送部材１６は、基本的には、実施例１に記載したトナー搬送部材１６と同様の構成とされる。ただ、本比較例では、トナー搬送部材１６の穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２の短手方向の幅をそれぞれＷ１、Ｗ２とすると、それらの大小関係をＷ１＝Ｗ２としている。具体的には、Ｗ１、Ｗ２共に３ｍｍである。
【０１１７】
また、トナー搬送部材１６の上下方向の移動距離Ｓを３ｍｍと設定している。すなわち穴部ａ１及び穴部ａ２における上下方向の移動距離も同様に３ｍｍである。また、穴部ａ１と穴部ａ２の間にある平面部１６ｃの距離Ｌ１２を２ｍｍと設定している。
【０１１８】
本比較例においても、トナー搬送部材１６の支持手段の構成は実施例１と同様であり、図３（ａ）に示すように、トナー搬送部材１６は、現像剤搬送部材駆動手段としてのクランクスライダー機構４０により上下方向に駆動される。
【０１１９】
このように、本比較例では、トナー搬送部材１６の支持手段の構成は実施例１と同様であるため、モータ４０の駆動に伴うトナー搬送部材１６の移動は実施例１と同様である。
【０１２０】
ここで、実施例１と同様に、各空孔群における穴部の面積をトナー供給ローラ２０の回転方向Ｅに対して上流側から順にＡ１、Ａ２、・・・・Ａｎとする。そして、各空孔群の穴部中心における移動距離を、トナー供給ローラ２０の回転方向に対して上流側から順にＳ１、Ｓ２、・・・・Ｓｎとすると、本比較例では、下記式、
Ｓｋ−１×Ａｋ−１＝Ｓｋ×Ａｋ          （１＜ｋ≦ｎ）
Ｓｋ−１＝Ｓｋ
となる。
【０１２１】
本比較例の評価については、後述する。
【０１２２】
実施例３
図１３を参照して、トナー搬送部材１６の実施例３について説明する。
【０１２３】
本実施例のトナー搬送部材１６は、基本的には、実施例１に記載したトナー搬送部材１６と同様の構成とされる。ただ、本実施例では、トナー搬送部材１６は、短手方向に対して、トナー供給ローラ２０の回転方向Ｅに対して上流側から順に、三群の空孔群１６Ａ１、１６Ａ２、１６Ａ３を有している。第１の群の空孔群１６Ａ1は複数の穴部１６ａ１から成り、第２の群の空孔群１６Ａ２は複数の穴部１６ａ２から成り、第３の群の空孔群１６Ａ３は穴部１６ａ３から成る。
【０１２４】
穴部１６ａ１、穴部１６ａ２及び穴部１６ａ３の短手方向の幅をそれぞれＷ１、Ｗ２、Ｗ３とすると、それらの大小関係を（Ｗ１、Ｗ３）＜Ｗ２としている。その他の構成は同じであり、実施例１の説明を援用する。
【０１２５】
具体的には、Ｗ１は２ｍｍであり、Ｗ２は４ｍｍ、Ｗ３は２ｍｍである。
【０１２６】
また、トナー搬送部材１６の上下方向の移動距離Ｓは３ｍｍと設定している。つまり、穴部１６ａ１、穴部１６ａ２及び穴部１６ａ３における上下方向の移動距離も同様に３ｍｍである。
【０１２７】
また、穴部１６ａ１と穴部１６ａ２の間にある平面部１６ｃ１の距離をＬ１２とし、穴部１６ａ２と穴部１６ａ３の間にある平面部１６ｃ２の距離をＬ２３とすると、Ｌ１２、Ｌ２３は共に２ｍｍと設定している。
【０１２８】
本実施例においても、トナー搬送部材１６の支持手段の構成は実施例１と同様であり、図３（ａ）に示すように、トナー搬送部材１６は、現像剤搬送部材駆動手段としてのクランクスライダー機構４０により上下方向に駆動される。
【０１２９】
ここで、実施例１と同様に、各空孔群における穴部の面積をトナー供給ローラ２０の回転方向Ｅに対して上流側から順にＡ１、Ａ２、Ａ３とする。そして、各空孔群の穴部中心における移動距離を、トナー供給ローラ２０の回転方向に対して上流側から順にＳ１、Ｓ２、Ｓ３とすると、本実施例では、下記式、
Ｓ１×Ａ１＜Ｓ２×Ａ２
Ｓ２×Ａ２＞Ｓ３×Ａ３
Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓ３
となる。
【０１３０】
本実施例の評価については、後述する。
【０１３１】
下記表１、表２には、上記実施例１、２、３及び比較例１における、
（１）穴部１６ａ１、１６ａ２、１６ａ３の短手方向の幅（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３）、
（２）穴部１６ａ１、１６ａ２、１６ａ３における移動距離（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）、
（３）穴部１６ａ１、１６ａ２，１６ａ３が通過する長手方向単位長さあたりの空間体積（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）、
（４）隣り合う穴部１６ａ１、１６ａ２，１６ａ３における前記空間体積の差（△Ｖ１２
、△Ｖ２３）、
（５）平面部１６ｃ（１６ｃ１）、１６ｃ２の距離Ｌ１２、Ｌ２３、
（６）平面部１６ｃ、１６ｃ１、１６ｃ２における移動距離ＳＬ、ＳＬ１２、ＳＬ２３、
を纏めて示す。
【０１３２】
【表１】
0005067870.tif 000002
【０１３３】
【表２】
0005067870.tif 000003
【０１３４】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【０１３５】
図１４は、本発明の第２の実施形態の画像形成装置にて使用される現像装置４及びプロセスカートリッジ７を説明する概略断面図である。本実施形態にて、画像形成装置１００は、第１の実施形態にて説明したインライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザープリンタである。
【０１３６】
つまり、第２の実施形態における現像装置４及びプロセスカートリッジ７は、図１を参照して説明した第１の実施形態のフルカラーレーザープリンタに同様に適用される。
【０１３７】
本実施形態における画像形成装置は、現像装置４及びプロセスカートリッジ７以外の構成は、図１を参照して説明した実施形態１の画像形成装置１００と同様である。従って、画像形成装置の説明は、第１の実施形態の説明を援用し、ここでの再度の説明を省略し、異なる点について述べる。
【０１３８】
本実施形態での現像装置及びプロセスカートリッジは、トナー搬送部材１６の支持手段の構成が第１の実施形態と異なる。
【０１３９】
図１５に、トナー搬送部材１６の正面図を示す。本実施形態におけるトナー搬送部材１６は、第１の実施形態のトナー搬送部材１６と同様に、現像室１５内にあるトナー貯留槽１９内に長手に渡って配設される板状部材である。本実施形態においても、長手方向に沿って複数の穴部１６ａが形成された空孔群１６Ａを一群とすると、短手方向に対して複数群の空孔群１６Ａを有している。
【０１４０】
本実施形態では、一例として短手方向に対して二群の空孔群１６Ａ（１６Ａ１、１６Ａ２）を有したトナー搬送部材１６について説明する。
【０１４１】
つまり、トナー搬送部材１６は、図１５、図１６に示すように、短手方向に対して二群の空孔群１６Ａ１、１６Ａ２を有している。図１７をも参照すると理解されるように、トナー供給ローラ２０の回転方向Ｅに対して上流側にある一群の空孔群１６Ａ１は、複数の穴部１６ａ１から成り、下流側にある一群の空孔群１６Ａ２は、複数の穴部１６ａ２から成る。
【０１４２】
トナー搬送部材１６における自由端１６ｄ側の長手両端には、長手方向に突出して形成される被規制部１６ｅを有している。図１６に示すように、被規制部１６ｅは、現像室１５内の両端部において、攪拌規制部３０ａによって上方への移動を規制される。
【０１４３】
図１７及び図１８は、クランク軸２６の回転に伴うトナー搬送部材１６の移動状態を示している。
【０１４４】
トナー搬送部材１６は、短手方向の一端である係合端１６ｆにおいて、現像室１５内に回転可能に支持されている支持軸であるクランク軸２６に対して回動可能に結合されている。即ち、トナー搬送部材１６は、クランク軸２６の回転中心に対する偏心位置にて結合されている。そのため、クランク軸２６の回転に対して、トナー搬送部材１６のクランク軸２６と係合されている係合端１６ｆは円運動を行う。
【０１４５】
一方、他端である自由端１６ｄは、隔壁２３に沿って移動する。また、同時に、被規制部１６ｅと攪拌規制部３０ａとの関係により、上方への移動を規制されながら攪拌規制部３０ａに沿って移動する。これは、クランク軸２６の回転位相及びトナー搬送部材１６に作用する荷重によって決定するが、隔壁２３と攪拌規制部３０ａとの間において往復運動を行う。即ち、トナー搬送部材１６は、クランク軸２６の回転に連動して揺動することにより、隔壁２３とトナー供給ローラ２０との間にて往復移動する。
【０１４６】
つまり、トナー搬送部材１６は、係合端１６ｆでは円運動を行い、自由端１６ｄでは図中矢印Ｈ方向に往復運動を行う。そのため、トナー供給ローラ２０の回転方向に対して上流側にある穴部１６ａ１における上下方向の移動距離Ｓ１と、下流側にある穴部１６ａ２における上下方向の移動距離Ｓ２が異なっており、その大小関係は、
Ｓ１＜Ｓ２
である。
【０１４７】
以下、本発明の第２の実施形態における実施例及び比較例について説明する。
【０１４８】
実施例４
図１５〜図２２を参照して実施例４を説明する。
【０１４９】
本実施例において、トナー搬送部材１６は、図１５に示すように、短手方向に対して二群の空孔群１６Ａ１、１６Ａ２を有している。図１７をも参照すると理解されるように、トナー供給ローラ２０の回転方向Ｅに対して上流側にある一群の空孔群１６Ａ１は、複数の穴部１６ａ１から成り、下流側にある一群の空孔群１６Ａ２は、複数の穴部１６ａ２から成る。穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２の短手方向の幅は、それぞれＷ１、Ｗ２であり、それらの大小関係はＷ１＜Ｗ２である。具体的には、Ｗ１は２ｍｍであり、Ｗ２は４ｍｍに設定している。また、穴部１６ａ１と穴部１６ａ２の間にある平面部１６ｃの距離Ｌ１２は２ｍｍである。
【０１５０】
また、図１８を参照すると、本実施例では、クランク軸２６のクランク半径Ｒ２６を２．５ｍｍと設定する。この場合、トナー供給ローラ２０の回転方向Ｅに対して上流側にある穴部１６ａ１の穴部中心における上下方向の移動距離Ｓ１は１．５ｍｍ、下流側にある穴部１６ａ２の穴部中心における上下方向の移動距離Ｓ２は２．５ｍｍに設定している。そして、穴部１６ａ１と穴部１６ａ２の間にある平面部１６ｃの平面部中心における上下方向の移動距離ＳＬは２ｍｍである。
【０１５１】
次に、本実施例におけるトナー搬送部材１６の動きに伴うトナーの攪拌状態、及び、トナー供給ローラ２０へのトナー供給について説明する。
【０１５２】
図１９に、トナー搬送部材１６がトナー供給ローラ２０に最近接した状態を示す。ここで、トナー収容室１８から攪拌部材２２によってトナー通路２４を通り、現像室１５内にあるトナー貯留槽１９に運ばれてきたトナーをＴｎとする。また、トナー搬送部材１６上のトナーをトナーＴ６、穴部１６ａ１、１６ａ２にあるトナーをトナーＴ７、そして、トナー搬送部材１６下方にあるトナー貯留槽１９内のトナーをトナーＴ８とする。
【０１５３】
本実施例においても、前述の第１の実施形態の場合と同様に、トナー搬送部材１６はトナー供給ローラ２０と直接接触していない。これは、トナー搬送部材１６がトナー供給ローラ２０と直接接触すると、トナー供給ローラ２０の表面に付着しているトナーを掻き落としてしまうからである。前述のように、トナー搬送部材１６の長手両端にある被規制部１６ｅが攪拌規制部３０ａによって上方への移動を規制されることにより、トナー供給ローラ２０表面との近接距離を保つことができる。
【０１５４】
次に、トナー搬送部材１６がトナー供給ローラ２０との最近接位置から離れ、下方へと移動する過程を図２０に示す。
【０１５５】
クランク軸２６の図２０にて時計方向Ｆへの回転に伴い、トナー搬送部材１６の係合端１６ｆは、クランク軸２６の回転軌跡、即ち、係合端１６ｆの中心軌跡２６ａで示すように、円運動を行いながら下方に移動する。
【０１５６】
一方、トナー搬送部材１６の自由端１６ｄは、隔壁２３に沿って矢印Ｇ方向に移動する。トナー搬送部材１６が上方から下方に移動する過程では、トナー搬送部材１６の下方にあるトナーＴ８は、トナー搬送部材１６により圧縮を受けることにより、トナー搬送部材１６に配置された複数群の穴部１６ａ１、１６ａ２へと移動する。そして、穴部１６ａ１、１６ａ２に存在していたトナーＴ７を上方へ押し上げると共に、トナーＴ８自体も穴部１６ａ１、１６ａ２を通して上方へ移動する。
【０１５７】
図２０にトナー供給ローラ２０近傍に押し上げられたトナーの状態を示す。穴部１６ａ１、１６ａ２を通過し上方へ移動したトナーは、押し上げられる過程、若しくは、トナー供給ローラ２０の回転の影響（気流、トナーの流れ等）により堆積した状態から崩され拡散される。そして、穴部１６ａ１、１６ａ２を通過し上方へ移動したトナーは、空気を含むことによって嵩密度が低下し、体積が膨張していく。トナー搬送部材１６の穴部１６ａ１、１６ａ２を通過し上方へ移動したトナーは、前述の過程を経てトナー供給ローラ２０との間にあるトナーをトナー供給ローラ２０側へ付勢することにより、トナー供給ローラ２０表面にトナーを付着させる。
【０１５８】
以上述べたように、本実施例においては、トナー搬送部材１６とトナー供給ローラ２０とを直接接触させることなく、トナー供給ローラ２０にトナーを供給するため、トナーに過大なストレスをかけることなく、ベタ濃度の追従性を確保することが可能となる。
【０１５９】
図２１には、トナー搬送部材１６の上方から下方への移動により穴部１６ａ１、１６ａ２が通過する空間の体積Ｖ１、Ｖ２を長手方向の単位長さあたりで示している。この穴部１６ａ１、１６ａ２が通過する空間の体積Ｖ１、Ｖ２は、すなわち、トナー搬送部材１６が上方から下方への移動によって穴部１６ａ１、１６ａ２を通過するトナー量に相当すると考えられる。そこで、トナー搬送部材１６の穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２における上下方向の移動距離はそれぞれ、Ｓ１、Ｓ２であり、穴部１６ａ１、１６ａ２の短手方向の幅はそれぞれ、Ｗ１、Ｗ２である。従って、穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２が通過する空間の体積Ｖ１、Ｖ２は以下のようになる。
穴部１６ａ１が通過する空間の体積Ｖ１：Ｗ１×Ｓ１
穴部１６ａ２が通過する空間の体積Ｖ２：Ｗ２×Ｓ２
【０１６０】
ここで、トナー搬送部材１６の穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２における上下方向の移動距離Ｓ１及びＳ２の大小関係は常にＳ１＜Ｓ２であり、トナー搬送部材１６の穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２の短手方向の幅Ｗ１及びＷ２の大小関係はＷ１＜Ｗ２である。従って、穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２を通過するトナー量の大小関係は以下のようになる。
穴部１６ａ１を通過するトナー量＜穴部１６ａ２を通過するトナー量
【０１６１】
つまり、トナー搬送部材１６の上方から下方への移動によって、それぞれの穴部１６ａ１、１６ａ２から上方に移動してくるトナー量に差が発生する。そのため、トナー搬送部材１６上では、図２２の矢印Ｔｆに示すように、そのトナー量の差を平均化する方向にトナーの流れが発生する。本実施例において、平均化する方向はトナー供給ローラ２０の回転方向Ｅに対して下流側から上流側である。
【０１６２】
このように、トナー搬送部材１６上において、短手方向のトナーの流れが発生することによって、トナー貯留槽１９内のトナー循環が促進される。その結果として、トナー貯留槽１９内のトナーが偏在することを抑制することができる。
【０１６３】
また、トナー供給ローラ２０の回転方向に対して下流側から上流側へのトナー流れ方向は、トナー収容室１８から運ばれてくるトナーＴｎの流れ方向と対向する方向である。そのため、トナー貯留槽１９内のトナーとトナー収容室１８から運ばれてくるトナーＴｎとの混合をより促進することができる。その結果として、一度使用したトナーを連続して使用しないようにすることができ、トナーの帯電性低下の防止になる。
【０１６４】
また、図１７に示すように、トナー搬送部材１６はクランク軸２６の回転に伴って上方に移動する。このとき、トナー搬送部材１６の自由端１６ｄは矢印Ｈ方向上方向へと移動する。トナー搬送部材１６が上方に移動する場合、トナー搬送部材１６上に載っているトナーは、トナー搬送部材１６の矢印Ｈ方向上方向への移動によって、トナー収容室１８から運ばれてくるトナーＴｎと混合しながら、トナー供給ローラ２０の方へと付勢される。それと同時にトナーの幾らかはトナー搬送部材１６の穴部１６ａ１、１６ａ２を通してトナー貯留槽１９側に移動し、次工程で使用される。
【０１６５】
本実施例では、トナー搬送部材１６の短手方向に隣り合う各穴部１６ａ１、１６ａ２から上方に移動してきたトナー量の差を平均化する交互作用は穴部１６ａ１と穴部１６ａ２の間にある平面部１６ｃを介して行われる。そのため、平面部１６ｃの距離Ｌ１２が増大するに伴い、それを埋めるだけのトナー量の差が必要である。
【０１６６】
本実施例では、トナー搬送部材１６が上下方向の移動に加え、トナー供給ローラ２０の接線方向に並進移動する。このような場合、トナー搬送部材１６の短手方向に隣り合う各穴部１６ａ１、１６ａ２から上方に移動してきたトナー量の差を平均化するトナー流れを発生させるためには、以下の条件を満たしていなければならない。
【０１６７】
現像剤膨張率×｜△Ｖ１２｜−（Ｌ１２−クランク半径Ｒ２６）×ＳＬ＞０
｜△Ｖ１２｜は、穴部１６ａ１が通過する空間の体積Ｖ１と穴部１６ａ２が通過する空
間の体積Ｖ２の差である。Ｌ１２は穴部ａ１と穴部ａ２の間にある平面部１６ｃの距離、そして、ＳＬは平面部１６ｃにおける上下方向の移動距離である。
【０１６８】
本実施例では、トナー搬送部材１６は上方から下方へと移動する際に、クランク半径Ｒ２６相当の距離をトナー供給ローラ２０の接線方向に並進移動する。このため、各穴部１６ａ１、１６ａ２から上方に移動してきたトナーもトナー搬送部材１６の移動に伴い、トナー供給ローラ２０の接線方向に並進移動する。それにより、短手方向に隣り合う各穴部１６ａ１、１６ａ２から上方に移動してきたトナーは平面部１６ｃを埋めやすくなる。
【０１６９】
以上述べたように、本実施例においては、クランク軸２６と係合し円運動を行う係合端１６ｆは、トナー供給ローラ２０の回転方向に対して下流側に設置されている。また、略直線往復運動を行う他端である自由端１６ｄは、トナー供給ローラ２０の回転方向に対して上流側に設置されている。そのため、トナー搬送部材１６の穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２における上下方向の移動距離Ｓ１及びＳ２の大小関係は常にＳ１＜Ｓ２となる。
【０１７０】
それに加えて、トナー搬送部材１６の穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２の短手方向の幅Ｗ１及びＷ２の大小関係をＷ１＜Ｗ２とされる。この構成によって、各穴部１６ａ１、１６ａ２からトナー搬送部材１６の上方へ移動してくるトナー量の大小関係を確実に以下の関係になるように設定することができる。
上流側の穴部１６ａ１を通過するトナー量＜下流側の穴部１６ａ２を通過するトナー量
【０１７１】
つまり、本実施例においても、各空孔群における穴部の面積をトナー供給ローラ２０の回転方向Ｅに対して上流側から順にＡ１、Ａ２・・・・Ａｎとし、各空孔群の穴部中心における移動距離を、トナー供給ローラ２０の回転方向に対して上流側から順にＳ１、Ｓ２、・・・・Ｓｎとすると、本実施例では、下記式、
Ｓｋ−１×Ａｋ−１＜Ｓｋ×Ａｋ          （１＜ｋ≦ｎ）
Ｓｋ−１＜Ｓｋ
を満たすこととなる。
【０１７２】
本実施例の評価については、後述する。
【０１７３】
実施例５
第２の実施態様におけるトナー搬送部材１６の他の実施例について説明する。
【０１７４】
本実施例のトナー搬送部材１６は、基本的には、実施例４に記載したトナー搬送部材１６と同様の構成とされるが、トナー搬送部材１６の穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２の短手方向の幅をそれぞれＷ１、Ｗ２とすると、それらの大小関係は等しく、Ｗ１＝Ｗ２としている。その他の構成は同じであり、実施例４の説明を援用する。
【０１７５】
具体的には、穴部１６ａ１の短手方向の幅Ｗ１は３ｍｍであり、穴部１６ａ２の短手方向の幅Ｗ２は３ｍｍである。また、クランク軸２６のクランク半径Ｒ２６を２．５ｍｍと設定した。そして、トナー供給ローラ２０の回転方向に対して上流側にある穴部１６ａ１における上下方向の移動距離Ｓ１は１．５ｍｍ、下流側にある穴部１６ａ２における上下方向の移動距離Ｓ２は２．５ｍｍに設定している。また、穴部１６ａ１と穴部１６ａ２の間にある平面部１６ｃの距離Ｌ１２は２ｍｍであり、平面部１６ｃにおける上下方向の移動距離ＳＬは２ｍｍである。
【０１７６】
つまり、本実施例においても、各空孔群における穴部の面積をトナー供給ローラ２０の回転方向Ｅに対して上流側から順にＡ１、Ａ２・・・・Ａｎとし、各空孔群の穴部中心における移動距離を、トナー供給ローラ２０の回転方向に対して上流側から順にＳ１、Ｓ２、・・・・Ｓｎとすると、下記式、
Ｓｋ−１×Ａｋ−１＜Ｓｋ×Ａｋ          （１＜ｋ≦ｎ）
Ｓｋ−１＜Ｓｋ
を満たすこととなる。
【０１７７】
本実施例の評価については、後述する。
【０１７８】
実施例６
第２の実施態様におけるトナー搬送部材１６の他の実施例について説明する。
【０１７９】
本実施例のトナー搬送部材１６は、基本的には、実施例４に記載したトナー搬送部材１６と同様の構成とされるが、トナー搬送部材１６の穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２の短手方向の幅をそれぞれＷ１、Ｗ２とすると、それらの大小関係をＷ１＞Ｗ２としている。その他の構成は同じであり、実施例４の説明を援用する。
【０１８０】
具体的には、穴部１６ａ１の短手方向の幅Ｗ１は５ｍｍであり、穴部１６ａ２の短手方向の幅Ｗ２は２ｍｍである。また、クランク軸２６のクランク半径Ｒ２６を２．５ｍｍと設定した。そして、トナー供給ローラ２０の回転方向に対して上流側にある穴部１６ａ１における上下方向の移動距離Ｓ１は１．５ｍｍ、下流側にある穴部１６ａ２における上下方向の移動距離Ｓ２は２ｍｍに設定している。また、穴部１６ａ１と穴部１６ａ２の間にある平面部１６ｃの距離Ｌ１２は２ｍｍであり、平面部１６ｃにおける上下方向の移動距離ＳＬは２ｍｍである。
【０１８１】
つまり、本実施例においても、各空孔群における穴部の面積をトナー供給ローラ２０の回転方向Ｅに対して上流側から順にＡ１、Ａ２・・・・Ａｎとし、各空孔群の穴部中心における移動距離を、トナー供給ローラ２０の回転方向に対して上流側から順にＳ１、Ｓ２、・・・・Ｓｎとすると、下記式、
Ｓｋ−１×Ａｋ−１＜Ｓｋ×Ａｋ          （１＜ｋ≦ｎ）
Ｓｋ−１＜Ｓｋ
を満たすこととなる。
【０１８２】
本実施例の評価については、後述する。
【０１８３】
比較例２
トナー搬送部材の比較例２について説明する。
【０１８４】
第２の実施形態に適用した本比較例２のトナー搬送部材１６は、基本的には、実施例６に記載したトナー搬送部材１６と同様の構成とされる。ただ、穴部１６ａ１と穴部１６ａ２の間にある平面部１６ｃの距離Ｌ１２を大きく設定し、５ｍｍとした。それに伴いトナー供給ローラ２０の回転方向に対して下流側にある穴部１６ａ２はクランク軸２６の回転中心側へとシフトするため、穴部１６ａ２の上下方向の移動距離が大きくなっている。
【０１８５】
具体的には、穴部１６ａ１の短手方向の幅Ｗ１は５ｍｍであり、穴部１６ａ２の短手方向の幅Ｗ２は２ｍｍである。また、穴部１６ａ１と穴部１６ａ２の間にある平面部１６ｃの距離Ｌ１２は５ｍｍである。クランク軸２６のクランク半径Ｒ２６を２．５ｍｍと設定した場合、穴部１６ａ１における上下方向の移動距離Ｓ１は１．５ｍｍ、下流側にある穴部１６ａ２における上下方向の移動距離Ｓ２は３ｍｍに設定している。また、平面部１６ｃにおける上下方向の移動距離ＳＬは２．５ｍｍである。
【０１８６】
本比較例の評価については、後述する。
【０１８７】
【表３】
0005067870.tif 000004
【０１８８】
［各実施例及び比較例の評価方法］
上述した本発明における実施例、及び、比較例の構成について、以下の評価を行った。
【０１８９】
（１）濃度追従性評価
濃度追従性評価は、画像形成装置を評価環境２５．０℃、５０％Ｒｈにて１日放置して当該環境になじませた後、１００枚印字後に行った。１００枚の印字テストは、画像比率５％の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。画像評価はベタ黒画像を連続３枚出力し、３枚目のベタ黒画像の出力先端と後端の濃度差から評価をＸ−Ｒｉｔｅ製ｓｐｅｃｔｏｒｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ  ５００を用いて行った。印字テスト及び評価画像は単色で出力した。
○：ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．２未満
△：ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．２〜０．３未満
×：ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．３以上
（２）条件付耐久後のカブリ評価（１０００枚印字後）
カブリとは、本来印字しない白部（未露光部）においてトナーがわずか現像され地汚れのように現れる画像不良のことである。
【０１９０】
カブリ量は、光学反射率測定機（東京電飾製ＴＣ−６ＤＳ）によりグリーンフィルタによる光学反射率を測定し、記録紙のみの反射率から差し引いてカブリ分の反射率量をもとめカブリ量として評価した。カブリ量は、記録紙上を１０点以上測定しその平均値を求めた。
×：カブリ量が３％を越える
△：カブリ量が１〜３％以下である
○：カブリ量が１％未満である
【０１９１】
評価環境は、３２．５℃、８０％Ｒｈにおいて行った。カブリ評価は、１０００枚印字後に行った。印字テストは、画像比率５％の横線の記録画像を間欠的に通紙して行った。
間欠的とは、印字後に待機状態を経て、次の印刷を行うという意味である。また、他の画像欠陥が生じた場合は、その個所を避けて測定し、カブリを純粋に評価できるよう配慮した。
【０１９２】
ここで、本評価においては、通常の通紙モードとは異なる条件において耐久を行った。通常の通紙モードとは異なる条件とは、トナー収容室からのトナー供給を停止したことである。つまり、トナー貯留槽内にあるトナーのみで通紙耐久を行った。
【０１９３】
（３）耐久後のカブリ評価（３０００枚印字後）
前述の評価と同様に、カブリ量は光学反射率測定機（東京電飾製ＴＣ−６ＤＳ）によりグリーンフィルタによる光学反射率を測定し、記録紙のみの反射率から差し引いてカブリ分の反射率量をもとめカブリ量として評価した。カブリ量は記録紙上を１０点以上測定しその平均値を求めた。
×：カブリ量が３％を越える
△：カブリ量が１〜３％以下である
○：カブリ量が１％未満である
◎：カブリ量が０．５％未満である
【０１９４】
評価環境は、３２．５℃、８０％Ｒｈにおいて行った。カブリ評価は、３０００枚印字後に行った。印字テストは、画像比率５％の横線の記録画像を間欠的に通紙して行った。間欠的とは、印字後に待機状態を経て、次の印刷を行うという意味である。また、他の画像欠陥が生じた場合は、その個所を避けて測定し、カブリを純粋に評価できるよう配慮した。
【０１９５】
本評価においては、通常の通紙モードで耐久を行っている。
【０１９６】
（４）トナーパッキングの有無
トナーパッキングの評価は、（２）のかぶり評価において終了した画像形成装置を分解し、現像室内にトナーのパッキングがあるか否かを調査し、評価した。
○：トナーパッキングなし
×：トナーパッキングが発生
【０１９７】
以上の評価に従い評価した。
【０１９８】
［評価結果］
表４に、上記各実施例の設定及びその評価結果を示す。
【０１９９】
【表４】
0005067870.tif 000005
【０２００】
［従来技術に対する優位性］
先ず、本発明の優位性について述べる。
【０２０１】
本発明において、トナー搬送部材は、現像室内にあるトナー貯留槽内に長手に渡って配設される板状部材であり、長手方向に渡る複数の穴部から成る空孔群を一群とすると、短手方向に対して複数群の空孔群を有している。そして、トナー搬送部材は、トナー貯留槽内において、トナー供給ローラに接離するように移動する。そのため、複数の空孔群の穴部からトナーを噴出させ、トナー供給ローラ近傍のトナーをトナー供給ローラに付勢することで、トナー供給ローラ表面にトナーを充分付着させることが可能となる。
【０２０２】
このように、トナー搬送部材とトナー供給ローラとを直接接触させることなく、トナー供給ローラにトナーを供給するため、トナーに過大なストレスをかけることなく、ベタ濃度の追従性を確保することが可能である。また、トナー劣化を抑制することができるため、かぶりの悪化を抑制することができる。
【０２０３】
次に、比較例１と実施例１〜実施例３を比較することによって、本発明の優位性について述べる。
【０２０４】
（１）条件付耐久後におけるカブリの評価において、比較例１はカブリによる画像不良が発生した。一方、実施例１〜実施例３においては、カブリの悪化がなく良好であった。この理由を以下に述べる。
【０２０５】
比較例１は、穴部１６ａ１及び穴部１６ａ２における短手方向の幅Ｗ１，Ｗ２の大小関係が等しい（Ｗ１＝Ｗ２）。また、トナー搬送部材１６の上下の移動による、穴部の移動距離Ｓも同等である。そのため、トナー搬送部材１６の上方から下方への移動によって、それぞれの穴部から上方に移動してくるトナー量には差が生じにくい。そのため、本発明における実施例１〜実施例３で生じるようなトナー量の差を平均化する方向のトナー流れは発生しない。
【０２０６】
前述のように（１）の評価においては、通常の通紙モードとは異なり、トナー収容室からのトナー供給を停止しているため、トナー貯留槽内にあるトナーのみで耐久を行っている。そのため、トナー貯留槽内のトナー循環の程度によりトナー劣化の状況が変化しやすい。
【０２０７】
つまり、比較例１では、トナー循環が十分ではないため、一部のトナーのみが繰り返し使われることになり、トナー劣化しやすくなる。その結果、カブリの悪化につながる。
【０２０８】
一方、実施例１〜実施例３においては、トナー搬送部材１６の上下の移動によって、短手方向のトナー流れが発生するため、トナー貯留槽内のトナー循環が促進されて、トナー劣化を抑制することができる。
【０２０９】
このように、本発明によれば、各空孔群における穴部の面積をトナー供給ローラ２０の回転方向Ｅに対して上流側から順にＡ１、Ａ２、・・・・Ａｎとし、各空孔群の穴部中心における移動距離を、トナー供給ローラ２０の回転方向に対して上流側から順にＳ１、Ｓ２、・・・・Ｓｎとすると、下記式、
Ｓｋ−１×Ａｋ−１≠Ｓｋ×Ａｋ          （１＜ｋ≦ｎ）
を満たす構成とされる。
【０２１０】
次に、通常の通紙モードで耐久を行った際のカブリ評価（２）について説明する。
【０２１１】
第１の実施形態に適用した実施例１〜実施例３と比較例１を比較する。実施例１及び実施例３は、カブリの悪化がなく良好であった。一方、実施例２は軽微のカブリが発生し、比較例１はカブリによる画像不良が発生した。
【０２１２】
実施例１では、前述のようにトナー搬送部材１６の上下の移動によって、短手方向のトナー流れが発生するため、トナー貯留槽内のトナー循環が促進されて、トナー劣化を抑制することができる。また、実施例１では、短手方向のトナーの流れはトナー供給ローラ２０の回転方向に対して下流側から上流側への方向である。この方向はトナー収容室１８から運ばれてくるトナーＴｎの流れ方向と対向する方向である。そのため、トナー貯留槽１９内のトナーとトナー収容室１８から運ばれてくるトナーＴｎとの混合をより促進することができる。このように、トナー循環が促進されることによって、一度使用したトナーを連続して使用しないようにすることができ、トナーの帯電性低下の防止につながる。その結果として、耐久後においてもカブリの悪化を抑制することが可能となる。
【０２１３】
また、実施例３においても、実施例１と同様に下流側から上流側へのトナー流れが発生するため、カブリに対して実施例１同様の効果が確認された。
【０２１４】
一方、実施例２においては、発生する短手方向のトナー流れはトナー供給ローラ２０の回転方向に対して上流側から下流側への方向である。従って、実施例１において発生するトナー収容室１８から運ばれてくるトナーＴｎの流れと対向する流れは生じない。そのため、実施例１と比較すると、トナー収容室１８から運ばれてくるトナーＴｎとトナー貯留槽１９内のトナーとの混合が不十分となる。その結果として、耐久後において軽微ではあるが、カブリが発生してしまう。
【０２１５】
従って、好ましくは、複数の空孔群の穴部の面積Ａ１、Ａ２及び、Ａｎと、各空孔群の穴部中心における移動距離Ｓ１、Ｓ２及びＳｎとは、
Ｓｋ−１×Ａｋ−１＜Ｓｋ×Ａｋ          （１＜ｋ≦ｎ）
を満たす構成とされる。
【０２１６】
次に、実施例４〜実施例６について述べる。トナーパッキングの有無について評価した。実施例１、実施例２及び比較例１では、トナーパッキングが発生しているのに対して、実施例４〜実施例６はトナーパッキングが発生しなかった。
【０２１７】
実施例１〜実施例３及び比較例１のような第１の実施形態では、トナー搬送部材はトナー貯留槽に対して、上下一方向に移動する。そのため、トナー貯留槽の底角部におけるトナーの流れが少なくなり、トナーのパッキングが発生しやすかった。そして、パッキングして凝集してしまったトナーが崩れ、現像ローラ上にコートされてしまうと、凝集したトナーは帯電付与しにくいために、微小なカブリの一因になっていた。
【０２１８】
一方、実施例４及び実施例５では、トナー搬送部材はトナー貯留槽内において、トナー供給ローラに接離する上下方向移動と同時に、トナー供給ローラ２０の接線方向に並進移動する。そのため、トナー貯留槽内のトナーに対するトナーの攪拌性が向上し、トナーパッキングも生じない。また、トナー搬送部材がトナー供給ローラ２０の接線方向に並進移動するため、トナー貯留槽１９内のトナーとトナー収容室１８から運ばれてくるトナーＴｎとの混合が促進される。
【０２１９】
さらに、
上流側の穴部２２ａ１を通過するトナー量＜下流側の穴部１６ａ２を通過するトナー量
であるために、トナー量の差を平均化する方向にトナーの流れが発生する。すなわち、トナー供給ローラ２０の回転方向に対して下流側から上流側へのトナー流れが発生する。この方向はトナー収容室１８から運ばれてくるトナーＴｎの流れ方向と対向する方向である。そのため、トナー貯留槽１９内のトナーとトナー収容室１８から運ばれてくるトナーＴｎとの混合をより促進することができる。
【０２２０】
次に、実施例６と比較例２を比較することによって、短手方向に隣り合う穴部の間隔の大きさについて述べる。
【０２２１】
比較例２においては、実施例６と比較すると短手方向に隣り合う穴部の間隔、すなわち平面部１６ｃの距離を大きく設定している。このため比較例２では、トナー搬送部材１６の上方から下方への移動によって、各穴部からトナーが上方へと移動してきても、平面部１６ｃの距離が大きいため、十分に混じりあうことができない。そのため、本発明における実施例６で生じるようなトナー量の差を平均化する方向のトナー流れは発生しない。（１）条件付耐久後におけるカブリの評価において、比較例２はカブリによる画像不良が発生した。これはトナー循環が十分ではないため、一部のトナーのみが繰り返し使われることになり、トナー劣化しやすくなるからであると考えられる。
【０２２２】
以上述べたように、本発明におけるトナー搬送部材は、トナー貯留槽内において、トナー供給ローラに接離するように移動することにより、複数の空孔群の穴部からトナーを噴出させ、トナー供給ローラ近傍のトナーをトナー供給ローラに付勢する。これにより、トナー供給ローラ表面にトナーを充分付着させることが可能となる。
【０２２３】
このように、本発明によれば、トナー搬送部材とトナー供給ローラとを直接接触させることなく、トナー供給ローラにトナーを供給するため、トナーに過大なストレスをかけることなく、ベタ濃度の追従性を確保することが可能となる。
【０２２４】
また、トナー搬送部材の移動に伴い、トナー搬送部材の短手方向にトナー流れが発生するため、現像室内におけるトナーの循環が促進され、現像剤の劣化を抑制することが可能となる。
【０２２５】
上記各実施例においては、本発明の画像形成装置１００は、中間転写方式のカラー画像形成装置であるとして説明した。
【０２２６】
しかし、本発明の原理は、中間転写ベルトの代わりに記録材を搬送する搬送ベルトを備えた、所謂、直接転写方式の画像形成装置にても同様に適用できる。直接転写方式の画像形成装置は、各画像形成部Ｓ（ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫ）へと搬送ベルトにて搬送される記録材１２に対して、それぞれ感光体ドラム１の表面に形成されたトナー画像が順次直接転写されてカラー画像が記録される構成とされる。斯かる画像形成装置は、当業者には周知であるので、これ以上の説明は省略する。また、本発明が、モノカラーの画像形成装置にても適用し得ることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【０２２７】
【図１】第１の実施形態による本発明の画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置に使用されるプロセスカートリッジの概略構成図である。
【図３】図３（ａ）は、現像装置におけるトナー貯留槽とトナー搬送部材の関係を示す図であり、図３（ｂ）は、トナー搬送部材の平面図である。
【図４】トナー搬送部材の他の実施例の平面図である。
【図５】実施例１におけるトナー搬送部材が移動した際のトナーの動きを示す図である。
【図６】実施例１におけるトナー搬送部材が移動した際のトナーの動きを示す図である。
【図７】実施例１におけるトナー搬送部材が移動した際のトナーの動きを示す図である。
【図８】実施例１におけるトナー搬送部材の穴部が通過する空間の体積を示す図である。
【図９】嵩密度の測定を説明する図である。
【図１０】嵩密度の測定を説明する図である。
【図１１】実施例２におけるトナー搬送部材の構成を説明する図である。
【図１２】比較例１におけるトナー搬送部材の構成を説明する図である。
【図１３】実施例３におけるトナー搬送部材の構成を説明する図である。
【図１４】第２の実施形態による本発明の現像装置及びプロセスカートリッジの概略構成図である。
【図１５】第２の実施形態におけるトナー搬送部材を説明する図である。
【図１６】第２の実施形態におけるトナー搬送部材を説明する斜視図である。
【図１７】実施例４におけるトナー搬送部材の移動状態を説明する図である。
【図１８】実施例４におけるトナー搬送部材の移動状態を説明する図である。
【図１９】実施例４におけるトナー搬送部材が移動した際のトナーの動きを示す図である。
【図２０】実施例４におけるトナー搬送部材が移動した際のトナーの動きを示す図である。
【図２１】実施例４におけるトナー搬送部材の穴部が通過する空間の体積を示す図である。
【図２２】実施例４におけるトナー搬送部材が移動した際のトナーの動きを示す図である。
【符号の説明】
【０２２８】
１       感光体ドラム（像担持体）
２       帯電ローラ
３       スキャナユニット
４       現像ユニット
５       中間転写ベルト
６       クリーニング部材
７       プロセスカートリッジ
８       一次転写ローラ
９       二次転写ローラ
１０     定着装置
１１     中間転写ベルトクリーニング装置
１２     記録材
１３     感光体ユニット
１４     クリーニング枠体
１５     現像室
１６     トナー搬送部材（現像剤搬送部材）
１６Ａ（１６Ａ１、１６Ａ２）      空孔群
１６ａ（１６ａ１、１６ａ２）      穴部
１７     現像ローラ（現像剤担持体）
１８     トナー収容室
１９     トナー貯留槽
２０     トナー供給ローラ（現像剤供給部材）
２１      現像ブレード
２２      攪拌部材
２３      隔壁
２４      トナー通路
２６      クランク軸
２６ａ    クランク軸の回転軌跡
３０      攪拌規制部
１００    画像形成装置
ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫ           画像形成部
【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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