(57)【要約】【課題】現像剤担持体による現像剤の汲み上げ不足を防止ないし抑制する、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に備えられ像担持体にいわゆる２成分現像剤を供給する現像装置、像担持体とかかる現像装置を備えたプロセスカートリッジ、これらを備えたかかる画像形成装置、かかる現像装置を用いる現像方法、かかる現像装置、プロセスカートリッジを用いる画像形成方法の提供。【解決手段】像担持体に対向して配置され、２成分現像剤を担持する現像剤担持体５１Ｙと、現像剤担持体５１Ｙに対向して配置され、２成分現像剤を所定の方向に搬送しながら現像剤担持体５１Ｙに供給する搬送供給部材５３Ｙとを備え、搬送供給部材５３Ｙの、現像剤搬送方向下流側における端部が、現像剤担持体５１Ｙより高い位置を占めるように、搬送供給部材５３Ｙを、現像剤担持体５１Ｙと非平行に設けた。【選択図】図５
2009025724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に対向して配置され、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向して配置され、前記２成分現像剤を所定の方向に搬送しながら前記現像剤担持体に供給する搬送供給部材と、
前記２成分現像剤を攪拌しながら搬送し、搬送した前記２成分現像剤が前記搬送供給部材によって搬送される攪拌搬送部材と、
前記搬送供給部材が前記２成分現像剤を搬送する第１の領域と、
前記攪拌搬送部材が前記２成分現像剤を搬送する第２の領域とを備えた現像装置において、
前記搬送供給部材の、前記所定の方向の下流側における端部が、前記現像剤担持体より高い位置を占めるように、前記搬送供給部材を、前記現像剤担持体と非平行に設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
前記現像剤担持体を水平方向に配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の現像装置において、
第１の領域と第２の領域とを区画する第１の区画部材を有し、
第１の区画部材は、第１の領域と第２の領域とを連通する第１の開口を有し、
第１の開口を、像担持体の画像形成領域に対応する領域内に配設したことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の現像装置において、
前記現像剤担持体に担持された状態で同現像剤担持体と前記像担持体との間を通過した前記２成分現像剤を回収して前記攪拌搬送部材に向けて搬送する回収搬送部材と、
前記回収搬送部材が前記２成分現像剤を搬送する第３の領域とを有することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４記載の現像装置において、
前記回収搬送部材と前記攪拌搬送部材とを平行に配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の現像装置において、
第２の領域と第３の領域とを区画する第２の区画部材を有し、
第２の区画部材は、第２の領域と第３の領域とを連通する第２の開口を有することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項６記載の現像装置において、
第２の開口を、前記現像剤担持体の配設領域に対応する領域内に配設したことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか１つに記載の現像装置において、
新規トナーの供給位置が、第２の領域における、前記２成分現像剤の搬送方向の上流側の位置であることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか１つに記載の現像装置と、この現像装置によって潜像を現像される像担持体とを備えたプロセスカートリッジであって、これを備える画像形成装置本体に対して着脱自在であるプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１ないし８の何れか１つに記載の現像装置、または、請求項９記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１ないし８の何れか１つに記載の現像装置を用いる現像方法。
【請求項１２】
請求項１ないし８の何れか１つに記載の現像装置、または、請求項９記載のプロセスカートリッジを用いて画像形成を行う画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に備えられ像担持体にいわゆる２成分現像剤を供給する現像装置、像担持体とかかる現像装置を備えたプロセスカートリッジ、これらを備えたかかる画像形成装置、かかる現像装置を用いる現像方法、かかる現像装置、プロセスカートリッジを用いる画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、〔特許文献１〕、〔特許文献２〕等に記載されているように、トナーと磁性キャリアとを含むいわゆる２成分現像剤（以下、現像剤という）を用いる現像装置が、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に広く用いられている。かかる現像装置は、内部で現像剤の摩擦によりトナーを帯電させ、トナーが帯電した状態の現像剤を現像ローラ等の現像剤担持体に担持して、電界による静電力で帯電したトナーを感光体等の像担持体に向けて移動させ、像担持体上の潜像を現像するようになっている。
【０００３】
現像剤の摩擦によりトナーを帯電させ、また現像剤を現像剤担持体に担持させるために、現像装置内には、現像剤を搬送しながら現像剤担持体に供給する搬送供給部材が備えられているとともに、現像剤を攪拌して搬送供給部材に供給する攪拌搬送部材が備えられている。
【０００４】
近年では、連続して画像面積率の高い画像をプリントしても濃度ムラ等が発生しない画像品質の安定性が要求されている。そのためには、現像剤の摩擦によるトナーの帯電を良好に行うことが重要である。
【０００５】
そこで、〔特許文献１〕に記載されているように、従来では横方向に並設していた搬送供給部材と攪拌搬送部材とを、縦方向に並設し、下側の攪拌搬送部材で現像剤担持体から現像後の現像剤の回収を行い、上側の搬送供給部材で現像剤担持体に現像剤を供給することとし、このように機能を分離して現像剤の攪拌性能を高める技術が知られていたが、これだけでは依然現像剤の攪拌が充分では無く濃度の不均一や濃度低下が発生するという問題を有していたため、〔特許文献１〕においては、現像剤担持体から現像後の現像剤の回収を行う部材として攪拌搬送部材とは別に回収搬送部材を設け、現像剤の攪拌性能を更に高める技術が提案されている。
【０００６】
このような従来の現像装置の構成にあっては、搬送供給部材が、現像剤担持体に平行に配置されており、搬送供給部材によって搬送されている現像剤が、搬送供給部材による現像剤の搬送方向の上流側から下流側に向けて搬送される過程で、順次、現像剤担持体に汲み上げられるようになっている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１６７２６０号公報
【特許文献２】特開平７−１７５３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、搬送供給部材を現像剤担持体に平行に配置したかかる構成では、現像剤担持体による現像剤の汲み上げにより、搬送供給部材による現像剤の搬送方向における下流側において、搬送供給部材によって搬送される現像剤の量が減少し、現像剤担持体による現像剤の汲み上げ不足が発生して、画像濃度ムラが生じるおそれがある。
【０００９】
特に、たとえば連続して高画像面積率の画像を形成した場合のように、現像剤中のトナー濃度が減少し現像剤の嵩が低下しているときには、現像剤担持体による現像剤の汲み上げ不足が生じやすいため、画像濃度ムラが発生しやすくなる。
【００１０】
本発明は、現像剤担持体による現像剤の汲み上げ不足を防止ないし抑制する、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に備えられ像担持体にいわゆる２成分現像剤を供給する現像装置、像担持体とかかる現像装置を備えたプロセスカートリッジ、これらを備えたかかる画像形成装置、かかる現像装置を用いる現像方法、かかる現像装置、プロセスカートリッジを用いる画像形成方法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】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、像担持体に対向して配置され、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向して配置され、前記２成分現像剤を所定の方向に搬送しながら前記現像剤担持体に供給する搬送供給部材と、前記２成分現像剤を攪拌しながら搬送し、搬送した前記２成分現像剤が前記搬送供給部材によって搬送される攪拌搬送部材と、前記搬送供給部材が前記２成分現像剤を搬送する第１の領域と、前記攪拌搬送部材が前記２成分現像剤を搬送する第２の領域とを備えた現像装置において、前記搬送供給部材の、前記所定の方向の下流側における端部が、前記現像剤担持体より高い位置を占めるように、前記搬送供給部材を、前記現像剤担持体と非平行に設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の現像装置において、前記現像剤担持体を水平方向に配置したことを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の現像装置において、第１の領域と第２の領域とを区画する第１の区画部材を有し、第１の区画部材は、第１の領域と第２の領域とを連通する第１の開口を有し、第１の開口を、像担持体の画像形成領域に対応する領域内に配設したことを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の現像装置において、前記現像剤担持体に担持された状態で同現像剤担持体と前記像担持体との間を通過した前記２成分現像剤を回収して前記攪拌搬送部材に向けて搬送する回収搬送部材と、前記回収搬送部材が前記２成分現像剤を搬送する第３の領域とを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の現像装置において、前記回収搬送部材と前記攪拌搬送部材とを平行に配置したことを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載の現像装置において、第２の領域と第３の領域とを区画する第２の区画部材を有し、第２の区画部材は、第２の領域と第３の領域とを連通する第２の開口を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の現像装置において、第２の開口を、前記現像剤担持体の配設領域に対応する領域内に配設したことを特徴とする。
【００１８】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか１つに記載の現像装置において、新規トナーの供給位置が、第２の領域における、前記２成分現像剤の搬送方向の上流側の位置であることを特徴とする。
【００１９】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか１つに記載の現像装置と、この現像装置によって潜像を現像される像担持体とを備えたプロセスカートリッジであって、これを備える画像形成装置本体に対して着脱自在であるプロセスカートリッジにある。
【００２０】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし８の何れか１つに記載の現像装置、または、請求項９記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置にある。
【００２１】
請求項１１記載の発明は、請求項１ないし８の何れか１つに記載の現像装置を用いる現像方法にある。
【００２２】
請求項１２記載の発明は、請求項１ないし８の何れか１つに記載の現像装置、または、請求項９記載のプロセスカートリッジを用いて画像形成を行う画像形成方法にある。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、像担持体に対向して配置され、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向して配置され、前記２成分現像剤を所定の方向に搬送しながら前記現像剤担持体に供給する搬送供給部材と、前記２成分現像剤を攪拌しながら搬送し、搬送した前記２成分現像剤が前記搬送供給部材によって搬送される攪拌搬送部材と、前記搬送供給部材が前記２成分現像剤を搬送する第１の領域と、前記攪拌搬送部材が前記２成分現像剤を搬送する第２の領域とを備えた現像装置において、前記搬送供給部材の、前記所定の方向の下流側における端部が、前記現像剤担持体より高い位置を占めるように、前記搬送供給部材を、前記現像剤担持体と非平行に設けたので、かかる所定の方向における下流側で生じがちな、現像剤担持体による現像剤の汲み上げ不足を防止ないし抑制することができ、現像ムラを防止ないし抑制することができる現像装置を提供することができる。
【００２４】
前記現像剤担持体を水平方向に配置したこととすれば、かかる所定の方向における下流側で生じがちな、現像剤担持体による現像剤の汲み上げ不足を防止ないし抑制することができ、また現像剤担持体自身による現像剤の汲み上げムラを防止ないし抑制することができ、現像ムラを防止ないし抑制することができる現像装置を提供することができる。
【００２５】
第１の領域と第２の領域とを区画する第１の区画部材を有し、第１の区画部材は、第１の領域と第２の領域とを連通する第１の開口を有し、第１の開口を、像担持体の画像形成領域に対応する領域内に配設したこととすれば、かかる所定の方向における下流側で生じがちな、現像剤担持体による現像剤の汲み上げ不足を防止ないし抑制することができ、現像ムラを防止ないし抑制することができる、大型化を抑制した現像装置を提供することができる。
【００２６】
前記現像剤担持体に担持された状態で同現像剤担持体と前記像担持体との間を通過した前記２成分現像剤を回収して前記攪拌搬送部材に向けて搬送する回収搬送部材と、前記回収搬送部材が前記２成分現像剤を搬送する第３の領域とを有することとすれば、かかる所定の方向における下流側で生じがちな、現像剤担持体による現像剤の汲み上げ不足を防止ないし抑制することができるとともに、回収搬送部材が２成分現像剤を回収することで現像剤担持体から解放された、トナー濃度が低下した現像剤がそのまま再度現像剤担持に汲み上げられて現像に供されることを防止ないし抑制し、現像ムラを防止ないし抑制することができる現像装置を提供することができる。
【００２７】
前記回収搬送部材と前記攪拌搬送部材とを平行に配置したこととすれば、かかる所定の方向における下流側で生じがちな、現像剤担持体による現像剤の汲み上げ不足を装置の大型化を抑制しつつ防止ないし抑制することができるとともに、回収搬送部材から攪拌搬送部材への現像剤の受け渡しを良好に行うことが可能となり、回収搬送部材が２成分現像剤を回収することで現像剤担持体から解放された、トナー濃度が低下した現像剤がそのまま再度現像剤担持に汲み上げられて現像に供されることを防止ないし抑制し、現像ムラを防止ないし抑制することができる現像装置を提供することができる。
【００２８】
第２の領域と第３の領域とを区画する第２の区画部材を有し、第２の区画部材は、第２の領域と第３の領域とを連通する第２の開口を有することとすれば、かかる所定の方向における下流側で生じがちな、現像剤担持体による現像剤の汲み上げ不足を装置の大型化を抑制しつつ防止ないし抑制することができるとともに、回収搬送部材から攪拌搬送部材への現像剤の受け渡しを第２の開口を経て良好に行うことができ、回収搬送部材が２成分現像剤を回収することで現像剤担持体から解放された、トナー濃度が低下した現像剤がそのまま再度現像剤担持に汲み上げられて現像に供されることを防止ないし抑制し、現像ムラを防止ないし抑制することができる現像装置を提供することができる。
【００２９】
第２の開口を、前記現像剤担持体の配設領域に対応する領域内に配設したこととすれば、かかる所定の方向における下流側で生じがちな、現像剤担持体による現像剤の汲み上げ不足を装置の大型化を抑制しつつ防止ないし抑制することができるとともに、回収搬送部材から攪拌搬送部材への現像剤の受け渡しを第２の開口を経てより良好に行うことができ、回収搬送部材が２成分現像剤を回収することで現像剤担持体から解放された、トナー濃度が低下した現像剤がそのまま再度現像剤担持に汲み上げられて現像に供されることを防止ないし抑制し、現像ムラを防止ないし抑制することができる現像装置を提供することができる。
【００３０】
新規トナーの供給位置が、第２の領域における、前記２成分現像剤の搬送方向の上流側の位置であることとすれば、かかる所定の方向における下流側で生じがちな、現像剤担持体による現像剤の汲み上げ不足を防止ないし抑制することができるとともに、新規トナーを既存の現像剤に分散させるための距離を第２の領域において確保して新規トナーの分散を良好に行い、現像ムラを防止ないし抑制することができる現像装置を提供することができる。
【００３１】
本発明は、かかる現像装置と、この現像装置によって潜像を現像される像担持体とを備えたプロセスカートリッジであって、これを備える画像形成装置本体に対して着脱自在であるプロセスカートリッジにあるので、かかる所定の方向における下流側で生じがちな、現像剤担持体による現像剤の汲み上げ不足を防止ないし抑制することができ、現像ムラを防止ないし抑制することができ、良好な画像形成に寄与することができるプロセスカートリッジを提供することができる。
【００３２】
本発明は、かかる現像装置、または、かかるプロセスカートリッジを有する画像形成装置にあるので、かかる所定の方向における下流側で生じがちな、現像剤担持体による現像剤の汲み上げ不足を防止ないし抑制することができ、現像ムラを防止ないし抑制することができ、良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
【００３３】
本発明は、かかる現像装置を用いる現像方法にあるので、かかる所定の方向における下流側で生じがちな、現像剤担持体による現像剤の汲み上げ不足を防止ないし抑制することができ、現像ムラを防止ないし抑制することができる現像方法を提供することができる。
【００３４】
本発明は、かかる現像装置、または、かかるプロセスカートリッジを用いて画像形成を行う画像形成方法にあるので、かかる所定の方向における下流側で生じがちな、現像剤担持体による現像剤の汲み上げ不足を防止ないし抑制することができ、現像ムラを防止ないし抑制することができ、良好な画像形成を行うことができる画像形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機であってフルカラーの画像形成を行うことができるようになっている。画像形成装置１００は、プリンタとして用いられる場合には、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。これは画像形成装置１００がファクシミリとして用いられる場合も同様である。
【００３６】
画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。画像形成装置１００は、記録媒体としてのシートの両面に画像形成可能な両面画像形成装置でもある。
【００３７】
画像形成装置１００は、上下方向において中央位置を占める本体１０１と、本体１０１の上側に位置し原稿を読み取るスキャナとしての読取装置２１および原稿を積載され積載された原稿を読取装置２１に向けて送り出すＡＤＦといわれる自動原稿給紙装置２２と、本体１０１の下側に位置し感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと中間転写ベルト１１との間に向けて搬送されるシートを積載した給紙テーブルとしてのシート給送装置２３とを有している。
【００３８】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な複数の像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを並設したタンデム構造を採用したタンデム型の画像形成装置である。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、同一径であり、画像形成装置１００の本体１０１の内部のほぼ中央部に配設された無端ベルトである被転写体たる中間転写体としての中間転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に、等間隔で並んでいる。
【００３９】
中間転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対峙しながら図中時計方向である矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する中間転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、シートに一括転写されるようになっている。このように画像形成装置１００は中間転写方式言い換えると間接転写方式を採用している。
【００４０】
中間転写ベルト１１に対する重畳転写は、中間転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、中間転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫのそれぞれに対向する位置に配設された転写チャージャたる第１の転写手段としての１次転写装置である１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの真下の位置すなわち転写位置にて行われる。
【００４１】
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、Ａ１方向の上流側からこの順で並設されている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００４２】
画像形成装置１００は、４つの画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによって構成される画像形成部としての作像部６０と、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの下方に対向して配設され、中間転写ベルト１１を備えた中間転写ユニットとしての転写ベルトユニット１０と、中間転写ベルト１１に対向して配設され中間転写ベルト１１に当接し、中間転写ベルト１１への当接位置において中間転写ベルト１１と同方向に回転して中間転写ベルト１１上のトナー像をシートに転写する第２の転写手段としての２次転写装置である２次転写ローラ１７と、２次転写ローラ１７によって中間転写ベルト１１上のトナー像を転写されたシートを搬送する搬送装置７６と、中間転写ベルト１１に対向して配設されトナー像がシートに転写された後の中間転写ベルト１１上をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置１４とを有している。
【００４３】
画像形成装置１００はまた、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫの上方に対向して配設された書き込み手段である光書き込み装置としての書込みユニットである露光装置たる光走査装置８と、シート給送装置２３から搬送されてきたシートを、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、中間転写ベルト１１と２次転写ローラ１７との間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対１３と、シートの先端がレジストローラ対１３に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【００４４】
画像形成装置１００はまた、搬送装置７６によって搬送されてきたシートが進入し、シートにトナー像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、定着済みのシートを本体１０１外に排出する排紙経路と再度レジストローラ対１３に向けて搬送する反転経路とを備えシートを何れかの経路に搬送する排紙ユニット７９と、排紙ユニット７９が一方の面に画像を形成されたシートを反転経路に搬送した場合に、そのシートをスイッチバックして反転させ、再度、レジストローラ対１３に向けて搬送する再給紙ユニットとしてのシート反転装置である両面ユニット９６とを有している。
【００４５】
画像形成装置１００はまた、本体１０１外部に配設され画像形成済みのシートを積載する排紙トレイ７５と、図１における本体１０１の右側面に配設された手差し給紙装置３３と、画像形成装置１００の操作を行う図示しない操作パネルと、画像形成装置１００全体の動作を制御する図示しない制御手段とを有している。
【００４６】
転写ベルトユニット１０は、中間転写ベルト１１の他に、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、中間転写ベルト１１を巻き掛けられた、駆動ローラ７２、転写入口ローラ７３およびテンションローラ７４と、図示しない駆動手段とを有している。
【００４７】
転写ベルトユニット１０は、駆動手段により、図１において駆動ローラ７２を中心に反時計方向に揺動することで、中間転写ベルト１１に対する感光体ドラム２０ＢＫの当接状態を維持したまま、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃを中間転写ベルト１１から離間させることができるようになっている。
【００４８】
図１に示す状態は、フルカラー画像形成を行う場合であり、黒色の単色画像形成を行う場合に、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃを中間転写ベルト１１から離間させる。駆動手段の作動は制御手段により行われる。
【００４９】
画像形成装置１００は中間転写ベルトクリーニング装置１４を備えているので、原則的には、黒色の単色画像形成を行う場合にも、黒色の残留トナーが、中間転写ベルト１１から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃに転移して感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃを汚染することはないため、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃを中間転写ベルト１１から離間させる必要はないが、何らかの原因で中間転写ベルトクリーニング装置１４をもっても残留トナーを完全に除去し得ない場合を考慮して、黒色の単色画像形成を行う場合に、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃを中間転写ベルト１１から離間させるようにしている。黒色のトナーは目立ちやすく、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃに付着した場合に画像に与える影響が大きいためである。
【００５０】
同様の理由により、黒色の画像形成を行う感光体ドラム２０ＢＫは、Ａ１方向において他の感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃよりも下流側に配設されている。フルカラー画像形成を行う場合には中間転写ベルト１１と感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫとを当接させた状態に維持するため、黒色のトナーが中間転写ベルト１１を介して感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃに付着することを防止ないし抑制するには、感光体ドラム２０ＢＫをＡ１方向における最下流位置に配設し、かつ中間転写ベルト１１への転写を最後に行うのが最も好ましいからである。
【００５１】
搬送装置７６は、シートを搬送する無端状の搬送ベルト５と、搬送ベルト５を巻き掛けた駆動ローラ１５及び従動ローラ１６とを有している。
２次転写ローラ１７は、転写入口ローラ７３に対向し、転写入り口ローラ７３との間で中間転写ベルト１１に圧接している。２次転写ローラ１７は非接触のチャージャを採用した構成であっても良いし、搬送装置７６の従動ローラ１６と共通の部材として用いられシートを定着装置６に向けて搬送する転写搬送ユニットを構成するものであっても良い。
【００５２】
光走査装置８は、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの表面によって構成された被走査面をそれぞれ走査して露光し、静電潜像を形成するための、画像信号に基づくレーザービームとしての図示しないレーザー光を発する図示しない発光源と、発光源によって発せられたレーザー光をその回転により走査する図示しないポリゴンミラーと、ポリゴンミラーを回転駆動する図示しないポリゴンモータと、ポリゴンミラーによって走査されたレーザー光を感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂ上に結像させ走査する図示しない多数の光学素子とを有している。
【００５３】
定着装置６は、熱源を内部に有する加熱ローラ６２と、加熱ローラ６２に巻き掛けられた定着ベルト６４と、加熱ローラ６２とともに定着ベルト６４を巻き掛けた定着ローラ６５と、定着ローラ６５との間で定着ベルト６４を圧接する加圧ローラ６３とを有しており、トナー像を担持したシートを定着ベルト６４と加圧ローラ６３との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像をシートの表面に定着するようになっている。
【００５４】
排紙ユニット７９は、定着装置６から搬送されてきた定着済みのシートを、両面ユニット９６に向けて搬送する搬送ローラ９７と、本体１０１外に排出する排紙ローラ９８と、定着済みのシートを搬送ローラ９７のある排紙経路に導いて本体１０１外に排出するか、排紙ローラ９８のある反転経路に導いて両面ユニット９６に進入させるかを切り換える切換爪９４とを備えている。
【００５５】
両面ユニット９６は、排紙ユニット７９から搬送されてきた、一方の面に画像形成されたシートを一旦積載するトレイ９２と、トレイ９２上のシートをスイッチバックさせる反転ローラ９３と、反転ローラ９３によってスイッチバックされたシートをレジストローラ１３に向けて送り出す給紙ローラ９５等を有している。
【００５６】
シート給送装置２３は、多数枚のシートを積載した給紙カセット２５を有するペーパーバンク２６と、給紙カセット２５に積載されたシートのうち最上位のシートの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ２４と、給送ローラ２４により繰り出されたシートを１枚ずつ分離する分離ローラ２７と、給紙ローラ２４及び分離ローラ２７により送り出されたシートをレジストローラ対１３に向けて搬送する搬送ローラ２８と、搬送ローラ２８によって搬送されるシートが通過する給紙路２９とを有している。
給紙路２９はシート給送装置２３から本体１０１内に連続するように設けられており、本体１０１内の給紙路２９にも搬送ローラ２８が配設されている。
【００５７】
シート給送装置２３は、給送ローラ２４が図中反時計回り方向に回転駆動され、分離ローラ２７が作用することにより、最上位のシートを給紙路２９内に導き、搬送ローラ２８の回転によりレジストローラ対１３に向けて給送し、搬送されたシートがレジストローラ対１３に突き当てて止められるようになっている。
【００５８】
手差し給紙装置３３は、シートを積載する手差しトレイ３４と、手差しトレイ３４に積載されたシートのうち最上位のシートの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ３５と、給送ローラ３５により繰り出されたシートを１枚ずつ分離する分離ローラ３６と、手差しトレイ３４上にシートが載置されたことを検知する用紙センサとを有している。
【００５９】
手差し給紙装置３３は、給送ローラ３５が図中時計回り方向に回転駆動され、分離ローラ３６が作用することにより、最上位のシートを本体１０１側の給紙路２９内に導くとともにレジストローラ対１３に向けて給送し、搬送されたシートがレジストローラ対１３に突き当てて止められるようになっている。
【００６０】
読取装置２１は、原稿を載置するコンタクトガラス２１ａ、コンタクトガラス２１ａに載置された原稿に光を照射する図示しない光源及び光源から原稿に照射され反射された光を反射する図示しない第１の反射体を備え図１における左右方向に走行する第１走行体２１ｂ、第１走行体２１ｂの反射体によって反射された光を反射する図示しない第２の反射体を備えた第２走行体２１ｃ、第２走行体２１ｃからの光を結像するための結像レンズ２１ｄ、結像レンズ２１ｄを経た光を受け原稿の内容を読み取る読み取りセンサ２１ｅ等を備えている。
【００６１】
自動原稿給紙装置２２は原稿を載置する原稿台２２ａを有し、読取装置２１に対して回動自在であって、上方に向けて回動したときコンタクトガラス２１ａを露出させるようになっている。画像形成装置１００を用いて複写を行うときには、原稿を自動原稿給送装置２２の原稿台２２ａにセットするか、自動原稿給送装置２２を上方に向けて回動して手動でコンタクトガラス２１ａ上に原稿を載置してから自動原稿給送装置２２を閉じて原稿をコンタクトガラス２１ａに押圧する。
【００６２】
操作パネルは、複写等を開始するためのスタートボタン、複写枚数等を入力するためのテンキー、フルカラー画像形成を行うか黒色の単色画像形成を行うか等の画像形成モードを選択するモード選択キー等を備えている。
制御手段は、ＣＰＵ、記憶手段としてのメモリ等を備えている。
【００６３】
画像ステーション６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０ＢＫについて、そのうちの一つの、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーション６０Ｙの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像ステーションの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーションの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像ステーションの構成に付し、詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋが付されたものはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。
【００６４】
図２に示すように、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーション６０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの周囲に、図中反時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、１次転写ローラ１２Ｙと、クリーニング手段としてのクリーニング装置４０Ｙと、帯電手段である帯電ユニットとしての帯電装置３０Ｙと、現像手段としての現像ユニットである現像装置５０Ｙと、図示しない除電手段としての除電装置とを有している。
【００６５】
感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙと、除電装置とは一体化されており、プロセスカートリッジ９５Ｙを構成している。プロセスカートリッジ９５Ｙは本体１０１に固定された図示しないガイドレールに沿って本体１０１に対して引き出し自在であるとともに、本体１０１に押し込むことが可能であり、本体１０１に対して着脱自在に設置されている。
【００６６】
プロセスカートリッジ９５Ｙは、本体１０１に押し込むと、画像形成に適した所定の位置に装填され、位置決めされるようになっている。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことができるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。なお、プロセスカートリッジ９５Ｙを本体１０１に押し込んで位置決めした状態で、感光体ドラム２０Ｙは、その幅方向言い換えると軸方向が水平となるようになっている。
【００６７】
プロセスカートリッジ９５Ｙは、感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置４０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙと、除電装置とのうち、少なくとも感光体ドラム２０Ｙと現像装置５０Ｙが一体化されることによって構成され、本体１０１に着脱自在に設置されるユニットである。
【００６８】
帯電装置３０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの表面に当接して従動回転する帯電ローラ３１Ｙと、帯電ローラ３１Ｙに当接し従動回転するクリーニングローラ３２Ｙとを有している。帯電ローラ３１Ｙには、直流に交流成分のバイアスを重畳印加する図示しない電圧印加手段が接続されており、感光体ドラム２０Ｙと対向する帯電領域において、感光体ドラム２０Ｙの表面を除電すると同時に、所定の極性に帯電するようになっている。
【００６９】
クリーニングローラ３２Ｙは帯電ローラ３１Ｙに従動回転することで帯電ローラ３１Ｙをクリーニングするようになっている。
このように、本形態では、接触ローラを用いた帯電システムを採用しているが、帯電システムは、近接ローラを用いたものであっても良いし、スコロトロン方式等の非接触型を採用したものであっても良い。
【００７０】
１次転写ローラ１２Ｙは、本体１０１に回転自在に支持され１次転写ローラ１２Ｙの回転中心となる軸３７Ｙを有している。１次転写ローラ１２Ｙには、図示しない電源を備えたバイアス印加手段とバイアス制御手段とによって１次転写に適した所定の電圧が印加されるようになっている。
【００７１】
図１に示した光走査装置８は、図２に示すように、感光体ドラム２０Ｙにおける帯電領域と現像領域との間の領域に、画像情報に応じて光変調されたレーザー光Ｌを照射して帯電ローラ３１Ｙにより帯電された後の感光体ドラム２０Ｙの表面を露光し、現像装置５０Ｙによってイエロートナー像として可視像化される静電潜像を形成するようになっている。
【００７２】
クリーニング装置４０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向する部分に開口部を有するクリーニングケース４３Ｙと、感光体ドラム２０Ｙに当接し感光体ドラム２０Ｙ上の残留トナー、キャリア、紙粉等の不要物を掻き取ってクリーニングする回転ブラシとしてのブラシローラ４５Ｙと、感光体ドラム２０Ｙの回転方向Ｂ１において、ブラシローラ４５Ｙよりも下流側の位置で感光体ドラム２０Ｙに当接し感光体ドラム２０Ｙ上の不要物を掻き取ってクリーニングするためのブレードとしてのクリーニングブレード４１Ｙとを有している。
【００７３】
クリーニング装置４０Ｙはまた、クリーニングケース４３Ｙに回転自在に支持され、ブラシローラ４５Ｙ、クリーニングブレード４１Ｙによって掻き取られ、また除去されることによって生じた廃トナー等の不要物を図示しない廃トナータンクに向けて搬送するための図示しない廃トナー経路の一部を構成する排出スクリュ４２Ｙを有している。
【００７４】
現像装置５０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向する部分に開口部を有する現像ケース５５Ｙと、かかる開口部から感光体ドラム２０Ｙに臨むよう感光体ドラム２０Ｙに近接対向して配設され、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤（以下、現像剤という）を担持する現像剤担持体としての現像ローラ５１Ｙと、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤を一定の高さに規制する規制部材としてのドクタである現像ブレード５２Ｙとを有している。
【００７５】
現像装置５０Ｙはまた、現像剤搬送手段を３本有している。すなわち現像ローラ５１Ｙに対向して配置され、現像剤を紙面奥側から手前側に攪拌しまた搬送しながら現像ローラ５１Ｙに供給する現像剤搬送手段である現像剤供給手段たる搬送供給部材としての第１搬送スクリュ５３Ｙと、現像剤を紙面手前側から奥側に攪拌しながら搬送し、搬送した現像剤が第１搬送スクリュ５３Ｙによって搬送される現像剤搬送手段である現像剤攪拌搬送手段たる攪拌搬送部材としての第２搬送スクリュ５４Ｙと、現像ローラ５１Ｙに担持された状態で現像ローラ５１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの間すなわち現像ローラ５１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの対向領域である現像領域を通過した現像剤を現像ローラ５１Ｙから回収し紙面奥側から手前側に攪拌しながら搬送し搬送した現像剤が第２搬送スクリュ５４Ｙによって搬送する現像剤搬送手段である現像剤回収手段たる回収搬送部材としての第３のスクリュ１８Ｙとを有している。
【００７６】
現像装置５０Ｙはまた、第１搬送スクリュ５３Ｙを収容し第１搬送スクリュ５３Ｙが現像剤を搬送する現像剤収容器である第１の領域としての第１収容室５８Ｙと、第２搬送スクリュ５４を収容し第２搬送スクリュ５４Ｙが現像剤を搬送する現像剤収容器である第２の領域としての第２収容室５９Ｙと、第３搬送スクリュ１８Ｙを収容し第３搬送スクリュ１８Ｙが現像剤を搬送する現像剤収容器である第３の領域としての第３収容室１９Ｙとを有している。
【００７７】
現像装置５０Ｙはまた、第１搬送スクリュ５３Ｙと第２搬送スクリュ５９Ｙとの間及び第１搬送スクリュ５３Ｙと第３搬送スクリュ１８Ｙとの間に設けられ、第１収容室５８Ｙと第２収容室５９Ｙとを区画するとともに第１収容室５８Ｙと第３収容室１９Ｙとを区画する第１の区画部材としての仕切り壁５７Ｙと、第２搬送スクリュ５４Ｙと第３搬送スクリュ１８Ｙとの間に設けられ第２収容室５９Ｙと第３収容室１９Ｙとを区画する第２の区画部材としての仕切り壁９９Ｙとを有している。
【００７８】
現像装置５０Ｙはまた、イエロー色のトナーを蓄えるトナーホッパー８０Ｙと、トナーホッパー８０Ｙと第２収容室５９Ｙとを連通させる、現像ケース５５Ｙに穿設されたトナー補給口８７Ｙと、第２収容室５９Ｙの底部に備えられ現像剤中のトナー濃度を測定するトナー濃度検知手段たるトナー濃度測定センサとしてのＴセンサであるトナー濃度検知装置たるトナー濃度検知センサ５６Ｙとを有している。
【００７９】
現像装置５０Ｙはまた、直流成分の現像バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段と、現像ローラ５１Ｙを駆動する図示しない現像駆動手段と、第１搬送スクリュ５３Ｙを現像ローラ５１Ｙと互いに同方向に回転駆動し、第２搬送スクリュ５４Ｙを第１搬送スクリュ５３Ｙと互いに逆方向に回転駆動し、第３搬送スクリュを第１搬送スクリュ５４Ｙとを互いに同方向に回転駆動する図示しない搬送駆動手段と、トナーをトナーホッパー８０Ｙからトナー補給口８７Ｙを経て第２収容室５９Ｙに補給する図示しないトナー補給手段等を有している。
【００８０】
現像ローラ５１Ｙは、感光体ドラム２０Ｙと平行すなわち水平に配設されており、その幅方向言い換えると軸方向が感光体ドラム２０Ｙの幅方向言い換えると軸方向に一致している。これにより、現像ローラ５１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの距離がかかる方向において一定となり、現像が良好に行われる。現像ローラ５１Ｙは、磁界発生手段としてのマグネットローラ８１Ｙと、マグネットローラ８１Ｙを内包し現像駆動手段により図中時計方向であるＣ１方向に駆動される非磁性の現像スリーブ８２Ｙとを有している。
【００８１】
マグネットローラ８１Ｙは、図示を省略するが、現像ケース５５Ｙに固定されたプラスチックローラと、プラスチックローラ８４Ｙに埋め込まれた複数の磁極を形成する複数の磁石であるマグネットブロックとを有している。
【００８２】
現像スリーブ８２Ｙは、φ２５ｍｍのアルミ素管からなり、表面に、軸方向に沿ったＶ溝が並設されている。現像スリーブ８２Ｙは、現像ケース５５Ｙ及びマグネットローラ８１Ｙに回転自在に支持されている。現像スリーブ８２Ｙは、バイアス印加手段により感光体ドラム２０Ｙとの間に適当な大きさの現像バイアスを印加される。現像領域における現像スリーブ８２Ｙと感光体ドラム２０Ｙとのギャップすなわち現像ギャップは、０．３±０．０５ｍｍとなるように設定されている。現像スリーブ８２Ｙの表面には、Ｖ溝の形成に代えて、サンドブラスト処理を施しても良い。
【００８３】
現像ブレード５２Ｙは、ＳＵＳ材料で形成されている。現像スリーブ８２Ｙと現像ブレード５２Ｙとのギャップすなわちドクターギャップは、０．３±０．０４ｍｍとなるように設定されており、現像スリーブ８２Ｙ上の現像剤を薄層化する。
【００８４】
現像剤中のトナー濃度は、トナー濃度検知センサ５６Ｙによる検知に基づき、制御手段による次の制御によって、約４〜１１重量％の所定の範囲内となるように制御され、キャリアに対するトナーの混合比率が常に適正値に保たれ、高品質の画像を得るのに寄与する。現像によるトナーの消費に伴ってトナー濃度が低下し、トナー濃度検知センサ５６Ｙが、トナー濃度が上述の所定の範囲の下限値を下回ったことを検知したときに、トナーホッパー８０Ｙからトナー補給手段により第２収容室５９Ｙにトナーが補給されるものである。
【００８５】
トナー濃度検知センサ５６Ｙは、現像剤の透磁率によりトナー濃度を測定するものであり、その出力は電圧Ｖｏｕｔとして取り出され、制御手段に入力されて、電圧Ｖｏｕｔの大きさにより、トナー濃度が判別される。トナー濃度は重量％を単位としている。
【００８６】
トナーと磁性のキャリアとを含む現像剤において、トナー濃度が低いとキャリアの比率が増加するため透磁率が高くなり、トナー濃度が高いとキャリアの比率が低下するため透磁率が低くなることから、トナー濃度ＴＣの低下と電圧Ｖｏｕｔの上昇とはほぼ正比例の関係にある。
【００８７】
そこで、トナー濃度検知センサ５６Ｙからの出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて制御手段がトナー濃度の低下を認識すると、制御手段は、出力電圧Ｖｏｕｔが所定の大きさに回復するまで、トナー補給手段を駆動し、トナーホッパー８０Ｙから、トナーを第２収容室５９Ｙに供給するようになっている。
【００８８】
第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙ、第３搬送スクリュ１８Ｙは、現像ローラ５１Ｙの幅方向言い換えると現像ローラ５１Ｙの長手方向延在するように配設されている。第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙ、第３搬送スクリュ１８Ｙは、何れも、回転中心をなす軸部と軸部上に形成されたスパイラル状の羽根部とを有する樹脂製のスクリュである。羽根部の形成方向は、第１搬送スクリュ５３Ｙと第２搬送スクリュ５４Ｙとは互いに同方向であり、第２搬送スクリュ５４Ｙと第３搬送スクリュ１８Ｙとでは互いに逆方向である。
【００８９】
第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙ、第３搬送スクリュ１８Ｙは何れも、径がφ２２ｍｍであり、スクリュピッチが２５ｍｍ、回転数は約７００ｒｐｍである。第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙ、第３搬送スクリュ１８Ｙは、金属スクリュであってもよく、羽根部は斜板状のものであってもよい。
【００９０】
図３に示すように、仕切り壁５７Ｙは、第１搬送スクリュ５３Ｙと第２搬送スクリュ５４Ｙとの間において、その両端部に、第１収容室５８Ｙと第２収容室５９Ｙとを連通する第１の開口としての開口部８５Ｙ、８６Ｙを有している。開口部８５Ｙ、８６Ｙにより、第１収容室５８Ｙと第２収容室５９Ｙとにおいて現像剤が循環搬送される循環経路が形成される。
【００９１】
開口部８５Ｙ、８６Ｙは何れも、感光体ドラム２０Ｙの軸方向における画像形成領域Ｒに対応する領域内に配設されている。これにより、現像装置５０Ｙの小型化がなされている。
【００９２】
なお、実際には、第２搬送スクリュ５４Ｙは同図における右方向において第１搬送スクリュ５３Ｙよりも延在しており、この延在部分に対応してトナー補給口８７Ｙが形成されており、同延在部分においてトナーホッパー８０Ｙから新規トナーの補給を受ける。
【００９３】
第１収容室５８Ｙ内において、第１搬送スクリュ５３Ｙは、搬送駆動手段によって回転駆動されることで、第１収容室５８Ｙ内の現像剤を同図における左側から右側へと搬送しながら現像ローラ５１Ｙに供給する。第１搬送スクリュ５３Ｙによって第１収容室５８Ｙ内の端部付近まで搬送された現像剤は、開口部８６Ｙを通って第２収容室５９Ｙ内に落下して進入し、第２搬送スクリュ５４Ｙによって移送される。
【００９４】
第２収容室５９Ｙ内において、第２搬送スクリュ５４Ｙは、搬送駆動手段によって回転駆動されることで、第２収容室５９Ｙ内の現像剤を同図における右側から左側へと搬送する。このとき、トナーホッパー８０Ｙからトナーが補給された場合には、補給されたトナーを既存の現像剤中に攪拌混合し拡散させながら搬送を行う。第２搬送スクリュ５４Ｙによって第２収容室５９Ｙの端部付近まで搬送された現像剤は、仕切り壁５７Ｙに設けられた開口部８５Ｙを通って下から上に持ち上げられ、第１収容室５８Ｙ内に戻る。
【００９５】
このようにして、供給されたトナーは、第１搬送スクリュ５３Ｙ及び第２搬送スクリュ５４Ｙによって、現像剤と攪拌搬送されながら攪拌混合され、摩擦帯電され、第１収容室５８Ｙから現像ローラ５１Ｙに供給され担持される。
【００９６】
現像ローラ５１Ｙは、現像ブレード５２Ｙによって担持した現像剤の量を規制され、層厚を規制されたその回転及びバイアス印加手段による現像バイアスにより、現像ローラ５１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの間の現像領域に、現像ブレード５２Ｙによって量を適量とされた現像剤を運び、現像剤中のイエロートナーが感光体ドラム２０Ｙの表面に形成された静電潜像に静電的に移行して、静電潜像をイエロートナー像として可視像化するようになっている。
【００９７】
このように、第１収容室５８Ｙにおいて第１搬送スクリュ５３Ｙによって搬送される現像剤は、搬送の過程で現像ローラ５１Ｙに担持されるため、第１収容室５８Ｙ内の現像剤量は、第１搬送スクリュ５３Ｙによる現像剤搬送方向下流側に向けて漸減する。
【００９８】
図４に示すように、仕切り壁９９Ｙは、第２搬送スクリュ５４Ｙと第３搬送スクリュ１８Ｙとの間において、第２搬送スクリュ５４Ｙによる現像剤の搬送方向上流側端部で第３搬送スクリュ１８Ｙによる現像剤の搬送方向下流側端部に、第２収容室５９Ｙと第３収容室１９Ｙとを連通する第２の開口としての開口部９１Ｙを有している。開口部９１Ｙにより、第３搬送スクリュ１８Ｙによって搬送された、現像ローラ５１Ｙから回収された現像剤は、第２収容室５９Ｙに進入する。
【００９９】
開口部９１Ｙは、現像ローラ５１Ｙの軸方向における現像ローラ５１Ｙの配設領域Ｓに対応する領域内であって、感光体ドラム２０Ｙの軸方向における画像形成領域Ｒに対応する領域の外すなわち非画像形成領域に対応する領域に配設されている。これにより、第３収容室１９Ｙにおいて、画像形成領域Ｒ内における、第３搬送スクリュ１８Ｙによる現像剤搬送方向下流側端部付近や、同方向における画像形成領域Ｒより下流側に対応する領域で、現像剤が過度に充満しようとすると、開口部９１Ｙによって形成されたバイパスにより現像剤が第２収容室５９Ｙに移送されるので、現像ローラ５１Ｙから回収された、トナー濃度の低くなった現像剤が、かかる領域に過度に充満することはなく、かかる現像剤が直接、現像ローラ５１Ｙに再度汲み上げられることが防止ないし抑制され、濃度ムラの防止ないし抑制された現像が行われる。
【０１００】
この機能をより良好に発揮するべく、開口部９１Ｙは、現像ローラ５１Ｙの配設領域Ｓの外に対応する領域に配設しても良い。この場合、現像ローラ５１Ｙの長さは、画像形成領域Ｒを含む範囲で最小の長さとすることができる。
いずれの場合も、開口部９１Ｙを画像形成領域Ｒに対応する領域内に配設することもでき、この場合は、かかる機能が最小限度確保されつつ現像装置５０Ｙが小型化される。
【０１０１】
第３搬送スクリュ１９Ｙは、第２搬送スクリュ５４Ｙと同様に、図３及び図４における右方向において第１搬送スクリュ５３Ｙよりも延在している。また、開口部９１Ｙは、第２搬送スクリュ５４Ｙによる現像剤の搬送方向において、トナー補給口８７Ｙよりも上流側に位置している。第３搬送スクリュ１９Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙが第１搬送スクリュ５３Ｙよりも延在していることに対応して第１収容室５８Ｙより第３収容室１９Ｙ、第２収容室５９Ｙが延在している部分及び開口部９１Ｙは、現像剤のいわば迂回経路を形成しており、この迂回経路によってかかる機能が主に発揮される。
【０１０２】
トナー補給口８７Ｙは、画像形成領域Ｒに対応する領域内に位置しており、現像装置５０Ｙの小型化に寄与している。トナー補給口８７Ｙは、画像形成領域Ｒの領域外に対応する領域に配置し、新規トナーの攪拌搬送距離、時間をより大きく稼ぐようにしてもよい。いずれの場合も、新規トナーの供給位置が、第２収容室５９Ｙにおける、第２搬送スクリュ５４Ｙによる現像剤搬送方向上流側の位置を占め、新規トナーの攪拌搬送距離、時間が確保され、既存の現像剤への分散が良好に行われる。
【０１０３】
第３収容室１９Ｙ内において、第３搬送スクリュ１８Ｙは、搬送駆動手段によって回転駆動されることで、現像ローラ５１Ｙから解放された、第３収容室１９Ｙ内の現像剤を、同図における左側から右側へと搬送する。第３収容室１９Ｙにおいて第３搬送スクリュ１８Ｙによって搬送される現像剤は、現像ローラ５１Ｙから解放され回収されたものであるため、第３収容室１９Ｙ内の現像剤量は、第３搬送スクリュ１８Ｙによる現像剤搬送方向下流側に向けて漸増する。第３搬送スクリュ１８Ｙによって第３収容室１９Ｙ内の端部付近まで搬送された現像剤は、開口部９１Ｙを通って第２収容室５９Ｙに進入し、第２搬送スクリュ５４Ｙによって移送される。
【０１０４】
第２収容室５９Ｙ内において、第２搬送スクリュ５４Ｙは、搬送駆動手段によって回転駆動されることで、第２搬送スクリュ５４Ｙによる現像剤搬送方向上流側端部において、第３収容室１９Ｙから進入して来た現像剤を搬送し、これよりも下流側で、第１収容室から落下してきた現像剤が加えられ、これらの現像剤を攪拌しつつさらに同方向下流側に搬送する。
【０１０５】
よって、第２収容室５９Ｙの現像剤量は、第２搬送スクリュ５４Ｙによる現像剤搬送方向における、開口部８６Ｙより下流側で一定となり、開口部８５Ｙから第１収容室５８Ｙに受け渡される現像剤量は、開口部９１Ｙから第２収容室５９Ｙに進入する現像剤量と開口部８６Ｙから第２収容室５９Ｙに進入する現像剤量との和に略等しい。この「略」は、トナーの消費、供給によって生じるものである。
【０１０６】
トナーホッパー８０Ｙからトナーが補給された場合には、補給されたトナーが、まず、第３収容室１９Ｙから進入して来た、トナー量が減少した既存の現像剤中に攪拌混合され拡散されながら搬送され、さらに第１収容室５３Ｙから落下してきた既存の現像剤中に攪拌混合され拡散されながら搬送される。このように、新規トナーが、まずトナーが消費された比較的少量の現像剤中に攪拌混合され、この現像剤がさらに第１収容室５３Ｙから落下してきた現像剤と攪拌混合されるため、新規トナーの攪拌作用が極めて大きい。
【０１０７】
なお、本形態では、バイアス印加手段により直流成分の現像バイアスを印加しているが、現像バイアスは、交流成分であっても良いし、直流成分に交流成分を重畳したものであっても良い。
【０１０８】
このように、現像装置５０Ｙにおいては、第１搬送スクリュ５３Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙ、第３搬送スクリュ１８Ｙによって攪拌搬送された現像剤は、第１収容室５３Ｙからマグネットローラ８１Ｙの磁力により汲み上げられて現像スリーブ８２Ｙに担持され、感光体ドラム２０Ｙと対向する現像領域まで搬送され、感光体ドラム２０Ｙ上の潜像にトナーが供給されて現像が行われる。現像後のトナーを消費した現像剤は、現像スリーブ８２Ｙの回転に伴ってその表面から第３収容室１９Ｙ内に回収され、第３搬送スクリュ１８Ｙにより第２収容室５９Ｙに搬送され、また第２収容室５９Ｙには第１収容室５８Ｙ内を搬送されたが現像スリーブ８２Ｙに担持されなかった現像剤が第１搬送スクリュ５３Ｙにより搬送されてきて、第２搬送スクリュ５４Ｙにより適時新規トナーと攪拌されながら第１収容室５８Ｙに搬送され、再び現像スリーブ８２Ｙ表面に汲み上げられるというサイクルを繰り返す。マグネットブロックはこのようなサイクルを繰り返すように配設されている。
【０１０９】
このようなサイクルにおいては、上述のように、第１収容室５８Ｙにおいて第１搬送スクリュ５３Ｙによって搬送される現像剤は、搬送の過程で現像ローラ５１Ｙに担持されるため、第１搬送スクリュ５３Ｙによる現像剤搬送方向下流側に向けて漸減する。よって、同方向下流側に向けて、現像ローラ５１Ｙへの現像剤の供給量、言い換えると現像ローラ５１Ｙによる現像剤の汲み上げ量は、漸減し、現像剤の汲み上げ不足が発生して画像濃度ムラが生じるおそれがある。
【０１１０】
そこで、図３、図５に示すように、本形態における第１搬送スクリュ５３Ｙは、第１搬送スクリュ５３Ｙによる現像剤搬送方向下流側における端部が、鉛直方向において現像ローラ５１Ｙより高い位置を占めるように、現像ローラ５１Ｙに対して傾け、非平行に設けている。第１搬送スクリュ５３Ｙの、同方向上流側端部は、鉛直方向において現像ローラ５１Ｙと略同位置を占めている。また、仕切り壁５７Ｙは、第１搬送スクリュ５３Ｙのかかる配設態様に対応して、図３に示すように、第１収容室５８Ｙの底部が現像ローラ５１Ｙに対して同様に傾くように、第１搬送スクリュ５３Ｙに平行に設けられ、現像ローラ５１Ｙに対して傾き、非平行となるように設けられている。
【０１１１】
これにより、第１収容室５８Ｙ内の現像剤は、第１搬送スクリュ５３Ｙによって搬送されるにつれ、鉛直上方に持ち上げられリフトされつつ、現像ローラ５１Ｙに対しては、現像ローラ５１Ｙより高い位置から自由落下するようにして供給されるため、現像ローラ５１Ｙによる現像剤の汲み上げ不足が防止ないし抑制される。第１搬送スクリュ５３Ｙ、仕切り壁５７Ｙの傾きは、現像ローラ５１Ｙによる現像剤の汲み上げ量が、第１搬送スクリュ５３Ｙによる現像剤搬送方向において略均一となるように定められる。
【０１１２】
よって、現像ローラ５１Ｙはかかる方向において略均一な量の現像剤を担持し、同方向における下流側での現像剤の汲み上げ不足が防止ないし抑制され、特にトナー濃度が低下し現像剤量が減少した場合であっても、感光体ドラム２０Ｙに供給されるトナー量のムラ言い換えると感光体ドラム２０Ｙ上のトナー濃度ムラが防止ないし抑制される。
【０１１３】
一方、第２搬送スクリュ５４Ｙ及び第３搬送スクリュ１８Ｙは、現像ローラ５１Ｙと同様に、感光体ドラム２０Ｙと平行すなわち水平に配設されており、その幅方向言い換えると軸方向が感光体ドラム２０Ｙの幅方向言い換えると軸方向に一致している。第２搬送スクリュ５４Ｙと第３搬送スクリュ１８Ｙとを互いに平行に配置したことにより、第３搬送スクリュ１８Ｙから第２搬送スクリュ５４Ｙへの現像剤の受け渡し効率が良好となっており、第３収容室１９Ｙの、第３搬送スクリュ１８Ｙによる現像剤搬送方向下流側部分において、現像剤の溢れが防止される。また現像装置５０Ｙの大型化が抑制される。
【０１１４】
なお、感光体ドラム２０Ｙが水平に対して傾いて配設される場合、現像ローラ５１Ｙ、第２搬送スクリュ５４Ｙ及び第３搬送スクリュ１８Ｙは感光体ドラム２０Ｙに平行に設けることが好ましいが、第１搬送スクリュ５３Ｙについては、やはり上述したのと同様に、その現像剤搬送方向下流側が感光体ドラム２０Ｙよりも鉛直方向上側を占めるように、感光体ドラム２０Ｙに対して非平行に設ける。
【０１１５】
このような構成の画像形成装置１００において、複写を行うときには、上述のように自動原稿給紙装置２２に原稿をセットするか、コンタクトガラス２１ａ上に原稿を載置した状態で、操作パネルのスタートボタンを押下する。画像形成装置１００をプリンタとして使用する場合には、画像形成装置１００に接続したＰＣ等の外部入力装置において画像形成を行う画像データを選択、入力等したうえで画像形成開始の操作を行う。
【０１１６】
複写を行う場合であって、原稿を自動原稿給紙装置２２にセットした場合には、セットした原稿がコンタクトガラス２１ａ上に送り出されてから読取装置２１による原稿の読み取りが行われ、また、原稿をコンタクトガラス２１ａ上に載置したときにはスタートボタンの押下によって読取装置２１による原稿の読み取りが行われ、画像データが生成される。
【０１１７】
原稿の読み取りに際しては、第１走行体２１ｂ、第２走行体２１ｃが走行し、光源からの光が原稿に向けて照射され、原稿面からの反射光が第１の反射体により第２走行体２１ｃの方向に反射され、これが第２の反射体によって１８０度方向を変えて結像レンズ２１ｄを通って読み取りセンサ２１ｅに入射し、読み取りセンサ２１ｅによって原稿の内容が読み取られる。
【０１１８】
生成された画像データ又は入力された画像データに基づいて、上述の構成の画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫが作動する。
【０１１９】
画像ステーション６０Ｙにおいては、感光体ドラム２０Ｙは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電ローラ３１Ｙにより表面を一様に帯電され、光走査装置８からのレーザー光Ｌの露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成され、この静電潜像を現像装置５０Ｙによりイエロー色のトナーによりムラなく良好に現像され、現像により得られたイエロー色のトナー像を１次転写ローラ１２ＹによりＡ１方向に移動する中間転写ベルト１１に１次転写され、転写後に残留したトナーを含む不要物をクリーニング装置４０Ｙにより除去されて除電装置、帯電ローラ３１Ｙによる次の除電、帯電に供される。
【０１２０】
他の感光体ドラム２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は、１次転写ローラ１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫにより、Ａ１方向に移動する中間転写ベルト１１上の同じ位置に順次１次転写され、フルカラーの合成カラー画像が形成される。中間転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像は、中間転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ローラ１７との対向位置である２次転写ニップまで移動し、シートに２次転写される。
【０１２１】
中間転写ベルト１１と２次転写ローラ１７との間に搬送されてきたシートは、シート給送装置２３の１つの給送ローラ２４が選択されこの回転によって対応する給紙カセット２５から繰り出されてフィードされたものであるか、または、手差し給紙装置３３の給送ローラ３５の回転によって手差しトレイ３４から繰り出されてフィードされたものであるか、または、両面ユニット９６から給紙ローラ９５によって繰り出されてフィードされたものであるかの何れかであって、レジストローラ対１３によって、センサによる検出信号に基づいて、中間転写ベルト１１上のトナー像の先端部が２次転写ローラ１７に対向するタイミングで送り出されたものである。
【０１２２】
シートは、すべての色のトナー像を転写され、担持すると、搬送装置７６に搬送されて定着装置６に進入し、定着ベルト６４と加圧ローラ６３との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、シート上にカラー画像が形成される。定着装置６を通過した定着済みのシートは、切換爪９４の態位に応じて、排紙ローラ９８を経て排紙トレイ７５上にスタックされるか、または搬送ローラ９７を経て両面ユニット９６に進入して両面画像形成に備える。一方、２次転写を終えた中間転写ベルト１１は、中間転写ベルトクリーニング装置１４によってこれに残留する残留トナー等を除去されてクリーニングされ、次の画像形成に備える。
【０１２３】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１２４】
たとえば、本発明は、回収搬送部材を備えず、搬送供給部材と攪拌搬送部材とで２成分現像剤を攪拌搬送して現像剤担持体に供給する現像装置に適用することができる。搬送供給部材と攪拌搬送部材とは上述の形態のような上下方向に並設した構成とするのではなく、水平方向に並設した構成としても良い。
【０１２５】
回収搬送部材を備える場合、第２の開口は上述の形態のように回収搬送部材による現像剤搬送方向下流側に設けることが好ましいが、第２の開口は少なくとも１つ設ければよく、その数は２つ以上であっても良い。２つ以上設ける場合にも、そのうちの少なくとも１つを回収搬送部材による現像剤搬送方向下流側に設けることが好ましい。
【０１２６】
また、本発明は、いわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することができる。
【０１２７】
いずれのタイプの画像形成装置でも、中間転写体を用いず、各色のトナー像をシート等に直接転写する直接転写方式を採用しても良い。すなわち被転写体はシートであっても良い。この場合、複数の像担持体上のトナー像は、直接、シートに転写される。
【０１２８】
中間転写体はベルト状に限らずドラム状であってもよい。
画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機でなく、これらの単体であっても良いし、その他、複写機とプリンタとの複合機等の他の組み合わせの複合機であっても良い。
画像形成装置は、モノカラー画像のみを形成可能なものであっても良い。
【０１２９】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に備えられた複数の像担持体のうち１つの像担持体周りの構成を示す概略正面図である。
【図３】図２に示した現像装置の概略側断面図である。
【図４】図２に示した現像装置の概略平断面図である。
【図５】図２に示した現像装置に備えられた現像剤担持体、搬送供給部材、攪拌搬送部材及び回収搬送部材の配設態様を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１８Ｙ    回収搬送部材
１９Ｙ    第３の領域
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ    像担持体
５０Ｙ    現像装置
５１Ｙ    現像剤担持体
５３Ｙ    搬送供給部材
５４Ｙ    攪拌搬送部材
５７Ｙ    第１の区画部材
５８Ｙ    第１の領域
５９Ｙ    第２の領域
８５Ｙ、８６Ｙ    第１の開口
９１Ｙ    第２の開口
９５Ｙ    プロセスカートリッジ
９９Ｙ    第２の区画部材
１００    画像形成装置
Ｒ    画像形成領域
Ｓ    現像剤担持体の配設領域
【図１】
2009025724.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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