(57)【要約】【課題】開口部を開閉させる部材専用の駆動手段を設けることなく開口部の開閉を行うことができ、装置本体の小型化や低コスト化を図ることができる現像装置、その現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】現像剤担持体１０７に現像剤を供給する現像剤供給部１０３と、これに隣接し開口部１０５によって連通した現像剤収容部１０１と、現像剤収容部１０１内に設けられた、攪拌部材駆動手段によって回転軸１０８を中心に回転し現像剤を撹拌する攪拌部材１０２とを備えた現像装置５において、攪拌部材１０２の端部に開口部１０５の開口よりも大きな側面を有する板状部材１２０を設けており、攪拌部材駆動手段による攪拌部材１０２の回転動作によって板状部材１２０が、上記側面で上記開口を塞ぐ位置と上記塞ぐ位置から退避して上記開口を露出させる位置との間を変位可能なように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部と、
該現像剤供給部に隣接し該現像剤供給部に補給する現像剤を収容する現像剤収容部と、
該現像剤供給部と該現像剤収容部とを連通する開口部と、
該現像剤収容部内に設けられた、回転軸を中心に回転し該現像剤収容部内の現像剤を撹拌する攪拌部材と、
該攪拌部材を駆動させる攪拌部材駆動手段とを備えた現像装置において、
該攪拌部材の端部に該開口部の開口よりも大きな側面を有する板状部材を設けており、
該攪拌部材駆動手段による該攪拌部材の回転動作によって該板状部材が、該側面で該開口を塞ぐ位置と該塞ぐ位置から退避して該開口を露出させる位置との間を変位可能なように構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記現像剤供給部の上方に上記現像剤収容部が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１の現像装置において、
上記現像剤供給部の側方に上記現像剤収容部が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の現像装置において、
上記板状部材は弾性体であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の現像装置において、
上記現像剤供給部の現像剤量を検出する現像剤検出手段を有しており、
該現像剤検出手段の検出結果に応じて上記現像剤攪拌部材の回転を制御する制御手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の現像装置において、
画像形成装置に設置される前の未使用時には、上記板状部材の側面によって上記開口部が閉口される位置で上記現像剤攪拌部材を停止させていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の現像装置において、
上記開口部の開口形状が該回転軸長手方向で変化していることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７の現像装置において、
上記板状部材の回転軸長手方向に直交する方向の幅が、回転軸長手方向で変化していることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８の現像装置において、
上記板状部材による上記開口部の開閉状態が回転軸長手方向で異なるように構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の現像装置において、
上記現像剤攪拌部材に上記板状部材を複数設けることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像担持体上の該潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
該現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
現像手段と、像担持体、帯電手段、クリーニング手段より選ばれる少なくとも１つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
該現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる現像装置、その現像装置を用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置に用いられる現像装置においては、画像形成が繰り返し行われるに連れ現像装置内の現像剤が消費されていくため現像装置内へ現像剤の補給を行うものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の現像装置においては、現像ローラにトナーを供給するトナー供給室と、トナー供給室と仕切り壁を介して隣接して設けられた、トナー供給室に補給するトナーを収容するトナー収容室とを有している。仕切り壁には、トナー収容室とトナー供給室とを連通する補給口が設けられており、補給口を開口する開位置と補給口を閉口する閉位置との間をソレノイドからの駆動力によって変位するシャッターによって補給口が開閉可能となっている。
【０００４】
トナー供給室内にはトナー供給室内のトナー量を検出するトナー量検出センサが設けられており、トナー量検出センサによってトナー供給室内のトナー量が所定量よりも少ないと検出されると、シャッターを閉位置から開位置へ変位させ補給口を開口する。また、補給口を開口するタイミングに合わせて、トナー収容室内に設けられトナー収容室内のトナーを撹拌するトナー攪拌部材を駆動させる。これにより、トナー攪拌部材の攪拌により解されたトナーを補給口を介してトナー供給室へ補給することができる。そして、トナー量検出センサによってトナー供給室内のトナー量が所定量以上になったのを検出したら、シャッターを開位置から閉位置に変位させ補給口を閉口し、トナー収容室からトナー供給室へのトナー補給を停止する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５０３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の現像装置においては、ソレノイドからの駆動力によってシャッターによる補給口の開閉動作を行っている。近年、装置の小型化や低コスト化が進められている中で、補給口を開閉するシャッター専用のソレノイドなどの駆動手段を設けることは、装置の小型化や低コスト化に対して不利であるといった問題が生じる。
【０００７】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、開口部を開閉させる部材専用の駆動手段を設けることなく開口部の開閉を行うことができ、装置本体の小型化や低コスト化を図ることができる現像装置、その現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部と、該現像剤供給部に隣接し該現像剤供給部に補給する現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤供給部と該現像剤収容部とを連通する開口部と、該現像剤収容部内に設けられた、回転軸を中心に回転し該現像剤収容部内の現像剤を撹拌する攪拌部材と、該攪拌部材を駆動させる攪拌部材駆動手段とを備えた現像装置において、該攪拌部材の端部に該開口部の開口よりも大きな側面を有する板状部材を設けており、該攪拌部材駆動手段による該攪拌部材の回転動作によって該板状部材が、該側面で該開口を塞ぐ位置と該塞ぐ位置から退避して該開口を露出させる位置との間を変位可能なように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像剤供給部の上方に上記現像剤収容部が設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像剤供給部の側方に上記現像剤収容部が設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の現像装置において、上記板状部材は弾性体であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の現像装置において、上記現像剤供給部の現像剤量を検出する現像剤検出手段を有しており、該現像剤検出手段の検出結果に応じて上記現像剤攪拌部材の回転を制御する制御手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の現像装置において、画像形成装置に設置される前の未使用時には、上記板状部材の側面によって上記開口部が閉口される位置で上記現像剤攪拌部材を停止させていることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の現像装置において、上記開口部の開口形状が該回転軸長手方向で変化していることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７の現像装置において、上記板状部材の回転軸長手方向に直交する方向の幅が、回転軸長手方向で変化していることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の現像装置において、上記板状部材による上記開口部の開閉状態が回転軸長手方向で異なるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の現像装置において、上記現像剤攪拌部材に上記板状部材を複数設けることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の該潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、該現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、現像手段と、像担持体、帯電手段、クリーニング手段より選ばれる少なくとも１つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、該現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の現像装置を用いることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明においては、攪拌部材駆動手段による現像剤攪拌部材の回転動作により板状部材が、板状部材の側面で開口部の開口を塞ぐ位置と上記塞ぐ位置から退避して上記開口を露出させる位置との間を変位することで、開口部の開閉を行うことができる。これにより、従来の現像装置に設けられていた、開口部を開閉するシャッターを駆動させるため専用の駆動手段が必要ない。よって、その駆動手段を設けない分、装置本体の小型化や低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上、本発明によれば、開口部を開閉させる部材専用の駆動手段を設けることなく開口部の開閉を行うことができ、装置本体の小型化や低コスト化を図ることができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図２は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す）のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｋトナー像を形成するためのプロセスユニット１Ｋを例にすると、図３に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｋ、現像装置５Ｋ等を備えている。これらが一体的にプリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
【００１２】
帯電装置４Ｋは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体２Ｋの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、レーザー光Ｌによって露光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、図示しないＫトナーを用いる現像装置５ＫによってＫトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。
【００１３】
ドラムクリーニング装置３Ｋは、中間転写工程を経た後の感光体２Ｋ表面に付着している転写残トナーを除去する。また、前記除電装置は、クリーニング後の感光体２Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体２Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色のプロセスユニット（１Ｙ，Ｍ，Ｃ）においても、同様にして感光体（２Ｙ，Ｍ，Ｃ）上に（Ｙ，Ｍ，Ｃ）トナー像が形成されて、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。
【００１４】
図２において、プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの鉛直方向上方には、光書込装置７０が配設されている。潜像書込手段たる光書込装置７０は、画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光Ｌにより、プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおける感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込装置７０は、光源から発したレーザー光（Ｌ）を、図示しないポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって光書込を行うものを採用してもよい。
【００１５】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト１６を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット１５が配設されている。転写手段たる転写ユニット１５は、中間転写ベルト１６の他に、駆動ローラ１７、従動ローラ１８、４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、２次転写ローラ２０、ベルトクリーニング装置２１、クリーニングバックアップローラ２２などを備えている。
【００１６】
中間転写ベルト１６は、そのループ内側に配設された駆動ローラ１７、従動ローラ１８、クリーニングバックアップローラ２２及び４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ１７の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。
【００１７】
４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト１６を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。
【００１８】
１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ１次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像と、１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。なお、１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。
【００１９】
Ｙ用のプロセスユニット１Ｙの感光体２Ｙ表面に形成されたＹトナーは、感光体２Ｙの回転に伴って上述のＹ用の１次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｙ上から中間転写ベルト１６上に１次転写される。このようにしてＹトナー像が１次転写せしめられた中間転写ベルト１６は、その無端移動に伴ってＭ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを通過する際に、感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト１６上には４色トナー像が形成される。
【００２０】
転写ユニット１５の２次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１６のループ外側に配設されて、ループ内側の従動ローラ１８との間に中間転写ベルト１６を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、２次転写ローラ２０とが当接する２次転写ニップが形成されている。２次転写ローラ２０には、図示しない転写バイアス電源によって２次転写バイアスが印加される。この印加により、２次転写ローラ２０と、アース接続されている従動ローラとの間には、２次転写電界が形成される。
【００２１】
転写ユニット１５の鉛直方向下方には、記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット３０がプリンタの筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。この給紙カセット３０は、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ３０ａを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録紙Ｐを給紙路３１に向けて送り出す。
【００２２】
給紙路３１の末端付近には、レジストローラ対３２が配設されている。このレジストローラ対３２は、給紙カセット３０から送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Ｐを上述の２次転写ニップ内で中間転写ベルト１６上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを２次転写ニップに向けて送り出す。
【００２３】
２次転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト１６上の４色トナー像は、２次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙Ｐ上に一括２次転写され、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップを通過すると、２次転写ローラ２０や中間転写ベルト１６から曲率分離する。そして、転写後搬送路３３を経由して、後述する定着装置３４に送り込まれる。
【００２４】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１６には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト１６のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置２１によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト１６のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ２２は、ベルトクリーニング装置２１によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
【００２５】
定着装置３４は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３４ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３４ｂとによって定着ニップを形成している。定着装置３４内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ３４ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。
【００２６】
定着装置３４内から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路３５を経由した後、排紙路３６と反転前搬送路４１との分岐点にさしかかる。定着後搬送路３５の側方には、回動軸４２ａを中心にして回動駆動される切替爪４２が配設されており、その回動によって定着後搬送路３５の末端付近を閉鎖したり開放したりする。定着装置３４から記録紙Ｐが送り出されるタイミングでは、切替爪４２が図中実線で示す回動位置で停止して、定着後搬送路３５の末端付近を開放している。よって、記録紙Ｐが定着後搬送路３５から排紙路３６内に進入して、排紙ローラ対３７のローラ間に挟み込まれる。
【００２７】
図示しないテンキー等からなる操作部に対する入力操作や、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる制御信号などにより、片面プリントモードが設定されている場合には、排紙ローラ対３７に挟み込まれた記録紙Ｐがそのまま機外へと排出される。そして、筐体の上カバー５０の外面部であるシート載置部にスタックされる。
【００２８】
一方、両面プリントモードに設定されている場合には、先端側を排紙ローラ対３７に挟み込まれながら排紙路３６内を搬送される記録紙Ｐの後端側が定着後搬送路３５を通り抜けると、切替爪４２が図中一点鎖線の位置まで回動して、定着後搬送路３５の末端付近が閉鎖される。これとほぼ同時に、排紙ローラ対３７が逆回転を開始する。すると、記録紙Ｐは、今度は後端側を先頭に向けながら搬送されて、反転前搬送路４１内に進入する。
【００２９】
図２においては、本プリンタの一側端部は、揺動軸４０ａを中心に揺動することで筐体の本体に対して開閉可能な反転ユニット４０になっている。排紙ローラ対３７が逆回転すると記録紙Ｐがこの反転ユニット４０の反転前搬送路４１内に進入して、鉛直方向上側から下側に向けて搬送される。そして、反転搬送ローラ対４３のローラ間を経由した後、半円状に湾曲している反転搬送路４４内に進入する。更に、その湾曲形状に沿って搬送されるのに伴って上下面が反転せしめられながら、鉛直方向上側から下側に向けての進行方向も反転して、鉛直方向下側から上側に向けて搬送される。その後、上述した給紙路３１内を経て、２次転写ニップに再進入する。そして、もう一方の面にもフルカラー画像が一括２次転写された後、転写後搬送路３３、定着装置３４、定着後搬送路３５、排紙路３６、排紙ローラ対３７を順次経由して、機外へと排出される。
【００３０】
反転ユニット４０は、筺体の本体に対して揺動可能な外部カバー４５と、これに対して更に揺動可能な第２揺動体４６とを有している。具体的には、反転ユニット４０の外部カバー４５は、プリンタ本体の筺体に設けられた揺動軸４０ａを中心にして揺動するように支持されている。この揺動により、外部カバー４５は、その内部に保持している第２揺動体４６とともに筺体に対して開閉する。図中点線で示すように、外部カバー４５がその内部の第２揺動体４６とともに開かれると、反転ユニット４０とプリンタ本体側との間に形成されていた給紙路３１、２次転写ニップ、転写後搬送路３３、定着ニップ、定着後搬送路３５、排紙路３６が縦に２分されて、外部に露出する。これにより、給紙路３１、２次転写ニップ、転写後搬送路３３、定着ニップ、定着後搬送路３５、排紙路３６内のジャム紙を容易に取り除くことができる。
【００３１】
また、第２揺動体４６は、外部カバー４５が開かれた状態で、外部カバー４５に設けられた図示しない揺動軸を中心にして揺動するように外部カバー４５に支持されている。この揺動により、第２揺動体４６が外部カバー４５に対して開かれると、反転前搬送路４１や反転搬送路４４が縦に２分されて外部に露出する。これにより、反転前搬送路４１内や反転搬送路４４内のジャム紙を容易に取り除くことができる。
【００３２】
プリンタの筺体の上カバー５０は、筺体の開閉扉になっている。そして、図中矢印で示すように、回動軸たる軸部材５１を中心にして揺動自在に支持されており、図中反時計回り方向に所定角度回転することで、筺体に対して開いた状態になる。そして、筺体の保守点検開口を開く。
【００３３】
各色のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、中間転写ベルト１６の上方に配設されており、それらの更に上方には光書込装置７０が配設されている。かかるレイアウトにおいて、各色のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを上述の保守点検開口を通じて着脱するためには、光書込装置７０を各プロセスユニットの真上から待避させる必要がある。本プリンタのように上カバー５０を開放する方式では、光書込装置７０を待避させる構成として、光書込装置７０を鉛直方向にスライド移動可能に筺体内のフレームなどで支持させて、鉛直方向に着脱する構成が考えられる。また、筺体内のフレームなどによって光書込装置７０の一端側を揺動可能に支持し、光書込装置７０を揺動によって各プロセスユニットの真上から待避させたり、真上にセットしたりする構成でもよい。更には、光書込装置７０を開閉可能な上カバー５０の下面側に保持させて、上カバー５０の開閉に伴って光書込装置７０を各プロセスユニットの真上から待避させたり、真上にセットしたりする構成でもよい。
【００３４】
［構成例１］
次に、本発明の特徴部である現像装置５について説明する。図１に示すように現像装置５は、図示しないトナーを収容する縦長のトナー収容室１０１とトナー供給室１０３とからなるホッパ部６と、現像部７とを有している。ホッパ部６のトナー収容室１０１内には、図示しない駆動手段によって回転駆動されるトナー攪拌部材１０２、これの鉛直方向下方でトナー供給室１０３内に、図示しない駆動手段によって回転駆動される供給ローラ１０６などが配設されている。
【００３５】
図１に示した現像装置５において、トナー収容室内１０１に設けられたトナー攪拌部材１０２は図中時計回りの方向で回転し、トナー収容室１０１内に収容されたトナーを攪拌する。トナー収容室１０１とトナー供給室１０３とは仕切り壁１０４によって仕切られており、この仕切り壁１０４にトナー収容室１０１とトナー供給室１０３とを連通する開口部１０５が設けられている。そして、トナー収容室１０１内のトナーは、図示しない駆動手段によるトナー攪拌部材１０２の回転駆動によって撹拌されながら自重によって開口部１０５からトナー供給室１０３へと移動し、供給ローラ１０６に送られる。
【００３６】
供給ローラ１０６は、金属製の芯金と、これの表面に被覆された発泡樹脂等からなるローラ部とを有しており、ホッパ部６内のトナーをローラ部の表面に付着させながら回転する。また、供給ローラ１０６には、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同極性にオフセットさせた値の供給バイアスが印加される。
【００３７】
現像装置５の現像部７内には、感光体２及び供給ローラ１０６に当接しながら回転する現像ローラ１０７や、これの表面に先端を当接させる層規制部材１１０などが配設されている。なお、供給ローラ１０６と現像ローラ１０７との少なくともどちらか一方が弾性体であれば、お互い当接するのは問題ない。但し、現像ローラ１０７が非弾性体であれば、層規制部材１１０は弾性体にし、感光体２はベルトか現像ローラ１０７と非接触位置にしておく必要がある。
【００３８】
ホッパ部６内の供給ローラ１０６に付着したトナーは、現像ローラ１０７と供給ローラ１０６との当接部で現像ローラ１０７の表面に供給される。供給されたＫトナーは、現像ローラ１０７の回転に伴ってローラと層規制部材１１０との当接位置を通過する際に、ローラ表面上での層厚が規制される。
【００３９】
また、層規制部材１１０は、自由端側を現像ローラ１０７表面に１０〜４０Ｎ／ｍの押圧力で当接されており、その押圧下を通過したトナーを薄層化するとともに摩擦帯電によって電荷を付与する。さらに、層規制部材１１０には摩擦帯電を補助するために、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同極性にオフセットさせた値の規制バイアスが印加されている。
【００４０】
層規制部材１１０による層厚規制後のトナーは、現像ローラ１０７と感光体２との当接部である現像領域において、感光体２表面の静電潜像に付着する。この付着により、静電潜像がトナー像に現像される。
【００４１】
また、感光体２上での現像に用いられず現像ローラ１０７上に残されたトナーは、再びトナー供給室１０３へ戻るされる。この現像ローラ１０７上からトナー供給室１０３へトナーを戻す部分には、入り口シール１１１が現像ローラ１０７に当接して設けられており、トナーが現像装置外部に漏れ出ないように封止されている。
【００４２】
本実施形態の現像装置５においては、図１に示すようにトナー攪拌部材１０２の先端部に板状部材１２０を設けている。この板状部材１２０の側面の面積は開口部１０５の開口面積よりも大きくなっている。そのため、トナー攪拌部材１０２の回転によって板状部材１２０がトナー収容室１０１内の壁面に沿って移動し、開口部１０５の開口全てを覆う位置でトナー攪拌部材１０２の回転を停止させることで、板状部材１２０の側面により開口部１０５の開口すべてを覆うことが可能である。よって、本実施形態においては、板状部材１２０の側面によって開口部１０５を塞ぐことにより、トナー収容室１０１からトナー供給室１０３へのトナーの移動を遮断している。
【００４３】
このように、板状部材１２０によってトナー収容室１０１からトナー供給室１０３へのトナーの移動を遮断することで、本実施形態の現像装置５のようにトナー収容室１０１がトナー供給室１０３より上部にある場合、トナー収容室１０１からトナー供給室１０３へ不必要にトナーが移動するのを抑制することができ、ホッパ部６内のトナーの密度が大きくなって圧力が上昇するのを抑制することができる。
【００４４】
本実施形態の現像装置５においては、トナー攪拌部材１０２の回転によって板状部材１２０を移動させることで開口部１０５の開閉を行うことができる。そのため、板状部材１２０を移動させるため専用のソレノイドなどの駆動手段や、他の駆動手段から板状部材１２０に駆動力を伝達する駆動伝達機構を設ける必要がない。よって、それらを設けた場合よりも装置の小型化や低コスト化が可能となる。
【００４５】
また、トナー攪拌部材１０２の回転動作に応じて板状部材１２０が動くので、トナー収容室１０１内のトナーが適切に攪拌された状態で開口部１０５が開放され、トナー供給室１０３に適切に攪拌されたトナーを移動させることが可能となる。
【００４６】
また、従来の現像装置において、シャッターの開閉動作とトナー攪拌部材の攪拌動作とが適切に連携しない場合には、開口部がシャッターによって閉じられ状態でトナー攪拌部材が回転し、トナー収容室内のトナーが内壁に押し付けられ強固に凝集してしまう恐れがある。このように、トナー収容室内でトナーが強固に凝集してしまうと、トナー攪拌部材を回転させるのに必要なトルクが高くなってしまい、トナー攪拌部材やトナー攪拌部材を回転駆動させる駆動手段などに必要以上の負荷がかかるため、それらの寿命が縮まってしまうという不具合が生じ得る。
【００４７】
そのため、本実施形態のようにトナー攪拌部材１０２の回転動作によって板状部材１２０による開口部の開閉が行われることで、開口部１０５が開放されない状態でトナー攪拌部材１０２が回転して、トナー収容室１０１内のトナーが内壁に押し付けられ強固に凝集してしまうのを抑制することができる。よって、トナー攪拌部材１０２を回転させるのに必要なトルクが高くなるのを抑制することができ、トナー攪拌部材１０２やトナー攪拌部材を回転駆動させる駆動手段などに必要以上の負荷がかからないため、それらの寿命が縮まってしまうのを抑制できる。
【００４８】
また、トナー供給室１０３にトナー攪拌部材１２０によって適切に攪拌されたトナーを移動させることで、トナーの流動性が良くなりトナーの劣化が起こりにくくなる。
【００４９】
板状部材１２０は開口部１０５を塞ぐトナー収容室１０１からトナー供給室１０３にトナーが移動しないように、開口部１０５を塞ぐことが可能であれば、どのような材料によって作製しても良いが弾性体であることが好ましい。板状部材１２０を弾性体とすることで、開口部１０５を板状部材１２０によって遮断する際の密閉性を増すことができる。
【００５０】
また本実施形態においては、トナー攪拌部材１０２の回転駆動がトナー供給室１０３内のトナー量に応じて、ＣＰＵやメモリーなどからなる図示しない制御部によって制御されている。図４に制御の一例をフローチャートで示す。現像装置５のトナー供給室１０３内には、トナー供給室１０３内のトナー量を検出する図示しないトナー量検出センサが設けられており、トナー量検出センサによってトナー供給室１０３内のトナー量を検出し（Ｓ１）、トナー量が所定量よりも少ないと検出した場合には（Ｓ２でＮ）、制御部によってトナー攪拌部材１０２の駆動手段を制御しトナー攪拌部材１０２を回転駆動させ、図５に示すように開口部１０５を開口し、トナー収容室１０１からトナー供給室１０３へトナーを移動させる（Ｓ３）。そして、トナー量検出センサによってトナー供給室１０３内のトナー量が所定量以上になったのを検出したら（Ｓ５でＹ）、制御部によってトナー攪拌部材１０２の駆動手段を制御し、図１に示すような板状部材１２０が開口部１０５の開口全てを覆う位置でトナー攪拌部材１０２の回転を停止させる（Ｓ６）。このようにして、開口部１０５を板状部材１２０の側面で塞ぎトナー収容室１０１からトナー供給室１０３へトナーが移動しないようにする。
【００５１】
また、トナー量検出センサによってトナー供給室１０３内のトナー量がもう少しで所定量以上になるのを検出したときなどに、板状部材１２０の側面で開口部１０５の一部を覆って開口部１０５の開口面積が全開のときよりも小さくなるように、トナー攪拌部材１０２の回転を制御してもよい。これにより、開口部１０５を全開で開口させた場合よりも単位時間あたりのトナー収容室１０１からトナー供給室１０３へ移動するトナー量を少なくすることができる。よって、一度に多量のトナーをトナー供給室１０３へ移動させず徐々に移動させることができるので、トナー供給室１０３に必要以上のトナーが充填されるのを抑制することができる。トナー供給室１０３に必要以上のトナーが充填されるとトナーの自重による圧力によって供給ローラ１０６に必要以上に負荷がかかりトルクアップに繋がるが、上述したようにトナー収容室１０３に必要以上のトナーが充填されるのを抑制することで供給ローラ１０６のトルクアップを防ぐことができる。
【００５２】
プリンタに設置する前の未使用の現像装置５のおいては、板状部材１２０が開口部１０５の開口全てを覆う位置でトナー攪拌部材１０２を停止させておく。未使用時、現像装置５が搬送されるときなどの振動や劣悪環境下での保管により、現像装置５内のトナーは自重で装置内下方に凝集される状態となる。特に、本実施形態のような縦型の現像装置５では、装置内に鉛直方向に長いスペースがあるため、装置内のトナーは自重でより顕著に装置下方に凝集される。そのため、未使用時には、板状部材１２０によって開口部１０５を塞いでおくことで、現像装置５内のホッパ部６がトナー収容室１０１とトナー供給室１０３とに区切られ、トナー収容室１０１内にあるトナーの自重の影響を受けないため、装置下方でトナー凝集を生じさせる要因となるトナーの自重の影響を低減させることができる。
【００５３】
［構成例２］
本構成例においては、開口部１０５の開口形状を開口部長手方向で変化させている。すなわち、図６に示すようにトナーが溜まり易い開口部長手方向両サイドの開口のトナー攪拌部材移動方向（開口部長手方向に直交する方向）の幅を狭くしている。これにより、トナーが溜まり易い両サイドのトナー移動を少なくすることができ、トナーが詰まってトルクアップすることがない。
【００５４】
［構成例３］
本構成例においては、板状部材１２０の形状を板状部材長手方向で変化させている。すなわち、図７に示すようにトナーが溜まり易い板状部材長手方向両サイドの幅を中央部よりも広くしている。このように、板状部材１２０の上記両サイドの幅を中央部よりも広くすることで、トナー攪拌部材１０２の回転によって回転移動する板状部材１２０により開口部１０５の開口が塞がれる時間が上記中央部よりも上記両サイドのほうが長くなる。よって、トナーが溜まり易い両サイドのトナー移動を少なくすることができ、トナーが詰まってトルクアップすることがない。
【００５５】
［構成例４］
本構成例においては、図８に示すように、開口部１０５に対して板状部材１２０が斜めになるように、板状部材１２０をトナー攪拌部材１０２の先端部に設けている。このように、板状部材１２０を設けることで、開口部１０５を介してトナー収容室１０１からトナー供給室１０３へ補給（移動）するトナーの補給タイミングを開口部長手方向で異ならせることができる。これにより、一度に多くのトナーをトナー供給室に移動させるのではなく、徐々にトナーを移動させることができ、トナー供給室１０３に必要以上のトナーが充填されるのを抑制することができ、トナー供給室１０３内のトナーの流動性を適切に保つことができる。
【００５６】
［構成例５］
本構成例の現像装置５においては、図９に示すようなトナー攪拌部材１０２を用いており、トナー攪拌部材１０２の両端にそれぞれ板状部材１２０を設けている。このように、板状部材１２０を複数設けることで、一度にではなく徐々にトナーを移動させることが可能となり、トナー供給室１０３へ必要以上に充填されるトナー量を低減させることができる。すなわち、トナー攪拌部材１０２を一つだけしか設けていない場合には、極端に言えば、トナー供給室１０３内のトナー量が一定量に達した時に、トナー攪拌部材１０２が略一回転しないと板状部材１２０によって開口部１０５を塞ぐことができないことがある。それに対して、本構成例のようにトナー攪拌部材１０２の両端に板状部材１２０を設けることで、多くてもトナー攪拌部材１０２が半回転すれば板状部材１２０によって開口部１０５を塞ぐことができる。よって、開口部１０５を早く塞ぐことができる分だけ、トナー供給室１０３内のトナー量が一定量に達した時から、開口部１０５を介してトナー収容室１０１からトナー供給室１０３へ移動するトナー量を低減させることができる。
【００５７】
なお、目的に応じて適宜トナー攪拌部材１０２の構成や板状部材１２０の数などを設定すれば良い。
【００５８】
［実施形態２］
本実施形態においては、現像装置５のトナー収容室１０１がトナー供給室１０３の側方に設けられており、それ以外の構成や制御などにおいて特筆しないものは実施形態１と略同様のため説明を省略する。なお、トナー供給室１０３内には実施形態１のように現像ローラ１０７にトナーを供給する供給ローラ１０７を設けておらず、トナー供給室１０３内のトナーが直接、現像ローラ１０７上に担持される。
【００５９】
図１０は実施形態２に係る現像装置５の概略構成図である。この現像装置５は感光体２の側方に配設され、感光体２に向けて開口した支持ケース１２２、その開口から一部が露出した、現像剤を表面に担持する現像ローラ１０７、現像ローラ１０７上に担持されて搬送されている現像剤の量を規制する層規制部材１１０、現像ローラ１０７に供給される現像剤を収容するトナー供給室１０３、及び、仕切り壁１０４に設けられた開口部１０５を介してトナー供給室１０３と連通する補給用トナーを収容するトナー収容室１０１などを備えている。
【００６０】
本実施形態の現像装置５においても、図１０に示すようにトナー攪拌部材１０２の先端部に板状部材１２０を設けている。この板状部材１２０の側面の面積は開口部１０５の開口面積よりも大きくなっている。そのため、トナー攪拌部材１０２の回転によって板状部材１２０がトナー収容室１０１内の壁面に沿って移動し、開口部１０５の開口全てを覆う位置でトナー攪拌部材１０２の回転を停止させることで、板状部材１２０の側面により開口部１０５の開口すべてを覆うことが可能である。よって、本実施形態においては、板状部材１２０の側面によって開口部１０５を塞ぐことにより、トナー収容室１０１からトナー供給室１０３へのトナーの移動を遮断することができる。
【００６１】
すなわち、本実施形態の現像装置５においても、図示しない駆動手段によるトナー攪拌部材１０２の回転によって板状部材１２０を移動させることで開口部１０５の開閉を行うことができる。そのため、板状部材１２０を移動させるため専用のソレノイドなどの駆動手段や、他の駆動手段から板状部材１２０に駆動力を伝達する駆動伝達機構を設ける必要がない。よって、それらを設けた場合よりも装置の小型化や低コスト化が可能となる。
【００６２】
また、本実施形態の現像装置５のようにトナー収容室１０１をトナー供給室１０３の側方に設けた場合には、より現像装置５の高さ方向の幅を小さくすることが可能となる。
【００６３】
また、実施形態１で述べた各構成例の特徴的な構成や制御などを本実施形態の現像装置５に適用することで、実施形態１で述べたのと同様の効果を得ることができる。
【００６４】
以上、各実施形態によれば、現像剤担持体である現像ローラ１０７に現像剤を供給する現像剤供給部であるトナー供給室１０３と、トナー供給室１０３に隣接しトナー供給室１０３に補給する現像剤を収容する現像剤収容部であるトナー収容室１０１と、トナー供給室１０３とトナー収容室１０１とを連通する開口部１０５と、トナー収容室１０１内に設けられた、回転軸１０８を中心に回転しトナー収容室１０１内の現像剤を撹拌する攪拌部材であるトナー攪拌部材１０２と、トナー攪拌部材１０２を駆動する攪拌部材駆動手段とを備えた現像装置５において、トナー攪拌部材１０２の端部に開口部１０５の開口よりも大きな側面を有する板状部材１２０を設けており、攪拌部材駆動手段によるトナー攪拌部材１０２の回転動作によって板状部材１２０が、上記側面で上記開口を塞ぐ位置と上記塞ぐ位置から退避して上記開口を露出させる位置との間を変位可能なように構成している。すなわち、攪拌部材駆動手段によるトナー攪拌部材１０２の回転動作により板状部材１２０が、上記側面で開口部１０５の開口を塞ぐ位置と上記塞ぐ位置から退避して上記開口を露出させる位置との間を変位することで、開口部１０５の開閉を行うことができる。これにより、従来の現像装置に設けられていた、開口部１０５を開閉するシャッターを駆動させるため専用の駆動手段が必要ない。よって、その駆動手段を設けない分、装置本体の小型化や低コスト化を図ることができる。
また、実施形態１によれば、トナー供給室１０３の上方にトナー収容室１０１が設けられていることで、現像装置５の長手方向に直交する方向の幅を小さくすることができる。
また、本実施形態２によれば、トナー供給室１０３の側方にトナー収容室１０１が設けられていることで、現像装置の高さ方向の幅を小さくすることができる。
また、各実施形態によれば、板状部材１２０が弾性体であることで、開口部１０５を板状部材１２０によって塞いだ際の密閉性を増すことができる。
また、各実施形態によれば、トナー供給室１０３の現像剤量を検出する現像剤検出手段であるトナー量検出センサを有しており、トナー量検出センサの検出結果に応じてトナー攪拌部材１０２の回転を制御する制御手段である制御部を有してる。これにより、板状部材１２０によって開口部１０５を開口させる度合いの調整しトナー収容室１０１からトナー供給室１０３へ補給される単位時間あたりのトナー量を制御可能となり、必要以上にトナーがトナー供給室１０３に補給されるのを抑制することができる。
また、各実施形態によれば、画像形成装置であるプリンタに設置される前の未使用時には、板状部材１２０の側面によって開口部１０５が閉口される位置でトナー攪拌部材１０２を停止させている。これにより、未使用時の現像装置５を運搬したとき生じる振動や劣悪環境による保管などに対しても安定した品質を確保できる。
また、各実施形態によれば、開口部１０５の開口形状が回転軸長手方向で変化していることで、上述したようにトナーが溜まり易い両サイドのトナー移動を少なくすることができ、トナーが詰まってトルクアップするのを抑制することができる。
また、各実施形態によれば、板状部材１２０の回転軸長手方向に直交する方向の幅が、回転軸長手方向で変化していることで、上述したようにトナーが溜まり易い両サイドのトナー移動を少なくすることができ、トナーが詰まってトルクアップするのを抑制することができる。
また、各実施形態によれば、板状部材１２０による開口部１０５の開閉状態が回転軸長手方向で異なるように構成したことで、一度に多量のトナーを移動させるのではなく、徐々にトナーを移動させることで、トナー供給室１０３内に必要以上のトナーが充填されるのを抑制することができる。よって、トナー供給室１０３内のトナーに対して適切な流動性を確保することができ、十分な品質を確保することができる。
また、各実施形態によれば、トナー攪拌部材に板状部材１２０を複数設けることで、一度に多量のトナーを移動させるのではなく、徐々にトナーを移動させることで、トナー供給室１０３内に必要以上のトナーが充填されるのを抑制することができる。よって、トナー供給室１０３内のトナーに対して適切な流動性を確保することができ、十分な品質を確保することができる。
また、各実施形態によれば、現像手段と、潜像担持体である感光体２、帯電手段である帯電装置４、クリーニング手段であるドラムクリーニング装置３より選ばれる少なくとも１つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジであるプロセスユニット１において、上記現像手段として本発明の現像装置５を用いることにより、プロセスユニット１の小型化や低コスト化を図ることができる。
また、各実施形態によれば、潜像を担持する潜像担持体である感光体２と、感光体２上の上記潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置であるプリンタにおいて、上記現像手段として、本発明の現像装置５を用いることによりプリンタの小型化や低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の特徴部である現像装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図３】プロセスユニットの概略構成図。
【図４】開口部の開閉に係る制御のフローチャート。
【図５】開口部を開口した状態を示す模式図。
【図６】開口形状を開口部長手方向で変化させた開口部の模式図。
【図７】形状を板状部材長手方向で変化させた板状部材の模式図。
【図８】開口部に対して板状部材が斜めになるように、板状部材をトナー攪拌部材の先端部に設けた状態を示す模式図。
【図９】板状部材を２つ設けたトナー攪拌部材の模式図。
【図１０】実施形態２に係る現像装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００６６】
１      プロセスユニット
２      感光体
３      ドラムクリーニング装置
４      帯電装置
５      現像装置
６      ホッパ部
７      現像部
１０１  トナー収容室
１０２  トナー攪拌部材
１０３  トナー供給室
１０５  開口部
１０７  現像ローラ
１０８  回転軸
１２０  板状部材
【図１】
2009145377.tif 000003
【図２】
2009145377.tif 000004
【図３】
2009145377.tif 000005
【図４】
2009145377.tif 000006
【図５】
2009145377.tif 000007
【図６】
2009145377.tif 000008
【図７】
2009145377.tif 000009
【図８】
2009145377.tif 000010
【図９】
2009145377.tif 000011
【図１０】
2009145377.tif 000012