(57)【要約】【課題】開閉部材によりトナー供給部の内圧を調整してトナー補給を良好に行うことにより長期間に亘って良好な画質を維持するとともに、トナー供給部内のトナーの帯電状態も均一化できる現像装置を提供する。【解決手段】現像装置４ａは、第１開口部２８及び第２開口部２９が形成された境界壁２３によりトナー攪拌部２１とトナー供給部２２に仕切られている。トナー攪拌部２１の内側となる境界壁２３の側面にはトナー供給部２３内のトナー充填量を調整する開閉部材３１が付設され、境界壁２３を挟んでトナー供給部２２側には可動部材３５が配置されている。可動部材３５は、現像ユニット４の回転により開閉部材３１から離間した第１の位置と開閉部材３１を押圧して開放する第２の位置とを往復移動する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にトナー攪拌部材を有しトナーを収容するトナー攪拌部と、
該トナー攪拌部からトナーが供給されるトナー供給部と、
該トナー供給部内に配置され静電潜像の形成された像担持体上に近接又は接触させて静電潜像を可視化するトナー担持体と、を備え、
複数の現像装置を回転体の周方向に沿って配設して成る現像ユニットの回転によりいずれかの現像装置を像担持体に対向する現像位置に移動させて像担持体上の静電潜像の現像を行うロータリー現像システムに用いられる現像装置において、
前記トナー攪拌部と前記トナー供給部とを仕切る境界壁には、第１開口部と、該第１開口部を開閉する開閉部材とが設けられており、
前記現像ユニットの回転により前記開閉部材から離間する第１の位置と、前記開閉部材を押圧して前記第１開口部を開放する第２の位置とを往復移動する可動部材を配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記開閉部材は前記トナー攪拌部の内側となる前記境界壁の側面に設けられ、前記可動部材は前記トナー供給部内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記境界壁には、前記トナー攪拌部材の回転により前記トナー攪拌部から前記トナー供給部へトナーを供給する第２開口部が設けられ、前記トナー供給部内には、前記トナー担持体にトナーを供給するトナー供給部材が設けられており、前記可動部材は、前記第１の位置にあるとき前記トナー供給部材の回転方向に対し前記第２開口部の下流側において前記トナー供給部材の外周面に当接することを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記可動部材は現像装置が前記現像位置にあるとき前記第１の位置に移動し、前記トナー供給部材に印加されるバイアスよりも低電位のバイアスが印加されることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記可動部材の前記第１開口部に対向する位置には、前記境界壁の厚みよりも突出量の大きい突起部が形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の現像装置を回転体の周方向に沿って複数配設して成る現像ユニットと、
該現像ユニットの回転により前記現像装置のいずれかが対向する像担持体と、を備え、
前記現像装置が前記現像位置にあるとき前記可動部材が前記第１の位置に移動し、前記現像位置以外の所定位置にあるとき前記可動部材が前記第２の位置に移動するロータリー式のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、又はファクシミリ装置等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置で用いられる現像装置に関し、特に、ロータリー式の現像システムに用いられる現像装置及びそれを備えたロータリー式のカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置において使用される現像装置は、現像剤にトナーとキャリアとを使用した二成分現像方式、キャリアを使用せずにトナーのみを使用した一成分現像方式のものが知られている。
【０００３】
一成分現像方式の現像装置においては、装置本体内に収容されたトナーを供給ローラにより現像ローラ表面に送り込み、この現像ローラに規制部材を圧接させてトナー量を規制すると共に摩擦帯電させ、現像ローラを回転させてトナーを像担持体と対面する現像領域に導いて像担持体上に形成された静電潜像を現像し、現像ローラ表面に残ったトナーは供給ローラによって現像ローラ表面から離脱させると共に新たなトナーを現像ローラに供給するようにしており、低コストな現像装置を提供するには有利なシステムである。
【０００４】
しかしながら、特に現像ローラ表面から像担持体上へトナーを飛翔させて現像を行うジャンピング現像式の現像装置においては、粒径の大きなトナーが現像ローラから離脱されて粒径の小さなトナーが先に現像に使用されるようになり、また現像後の現像ローラ上に残っているトナーを離脱させる場合においても、粒径の大きなトナーが現像ローラから離脱されるようになり、次第に現像装置内に粒径の大きなトナーの割合が増加し、形成される画像の画質が低下するという問題があった。
【０００５】
そのため、現像装置における供給ローラや現像ローラを配したトナー供給部（現像部）とトナー攪拌部との間に隔壁を設けて分離するとともに、隔壁にトナー受け渡し用の開口部を設け、現像ローラから離脱したトナーがトナー攪拌部に容易に戻らないようにした現像装置が用いられている。
【０００６】
一方、一成分現像剤を用いたカラー画像形成装置で使用する色数分のカートリッジ式の現像装置を回転可能に構成した円筒状のロータリー型ラックに支持させ、各色に対応したトナー供給部の現像ローラを、像担持体に順次対面させるようにしたロータリー現像方式に用いられる現像装置においては、隔壁を設けてトナー供給部（現像部）とトナー攪拌部を分離しても、ロータリーラックの回転によりトナー供給部とトナー攪拌部の位置関係が変化する。そのため、開口部からのトナー供給過剰が起きてカブリが発生したり、トナー供給部の粒径の大きなトナーが開口部からトナー攪拌部に戻されてしまい、粒径の小さなトナーだけが先に現像に使用されて粒径の大きなトナーが残り、次第に形成される画像の画質が低下したりするという問題が依然として存在した。
【０００７】
上記のような問題点を解決するため、例えば特許文献１には、トナー攪拌部と現像ローラや供給ローラを設けたトナー供給部（現像部）との間に開口部を有する境界壁（隔壁）を設け、この仕切りに開口部の開閉を行う開閉部材を取り付けて、トナー攪拌部からトナー供給部（現像部）にトナーを導く場合にだけ開口部を開閉させるようにし、トナー供給部における粒径の大きなトナーがトナー収容部に戻されるのを防止した現像装置が開示されている。
【０００８】
また、例えば特許文献２には、開閉部材の上端部を開口部の上部側に固定して、自由端側にトナー供給部側に突出した突起を設けておき、トナー供給部のトナー量が多くなるとこの突起の上から加わるトナーの圧力によって開閉部材の開放を抑止して、トナー収納部（トナー攪拌部）からトナー供給部へのトナーの補給を抑止するようにした現像装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−３３１０３８号公報
【特許文献２】特開２００３−２５５６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の方法では、開閉部材がトナー供給部側に配置されているため、トナー供給部（現像部）に過剰にトナーが供給された場合にトナー供給部の内圧の上昇を緩和できず、トナーを安定して供給することができなくなるばかりでなく、トナーが十分に帯電されない状態で現像に用いられ、画像カブリや濃度ムラが発生するという問題が生じる場合があった。
【００１０】
また、特許文献２の方法では、突起部と供給ローラとの間に十分なギャップを確保しておかないと、開閉部材が開状態となってトナーがトナー収納部からトナー供給部に供給される際、突起部が供給ローラに当ってしまうばかりでなく、開口部が十分に開かず、トナー補給が良好に行われなくなってしまうという問題点があった。特に、現像装置自体を小型化しようとする際、突起部（つまり、開閉部材）と供給ローラとの間に十分なギャップを設けることは極めて困難であった。
【００１１】
上記問題点の対策としては、トナー攪拌部側からトナー供給部側へトナーを供給する供給側開口部と、トナー供給部側からトナー攪拌部側へ過剰トナーを排出する排出側開口部とを境界壁に設け、排出側開口部を開閉する開閉部材をトナー攪拌部側に配置して開閉部材とし、トナー供給部の内圧を調整する方法が考えられる。
【００１２】
一方、追加補給型の現像装置においては、トナー補給時に、既に帯電した現像装置内のトナーと新たに補給されたトナーが十分に混合された状態で現像ローラに供給されないと、荷電不良が生じて画質が低下するという問題も生じる。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑み、開閉部材によりトナー供給部の内圧を調整してトナー補給を良好に行うことにより長期間に亘って良好な画質を維持するとともに、トナー供給部内にあるトナーの帯電状態も均一化できる現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、内部にトナー攪拌部材を有しトナーを収容するトナー攪拌部と、該トナー攪拌部からトナーが供給されるトナー供給部と、該トナー供給部内に配置され静電潜像の形成された像担持体上に近接又は接触させて静電潜像を可視化するトナー担持体と、を備え、複数の現像装置を回転体の周方向に沿って配設して成る現像ユニットの回転によりいずれかの現像装置を像担持体に対向する現像位置に移動させて像担持体上の静電潜像の現像を行うロータリー現像システムに用いられる現像装置において、前記トナー攪拌部と前記トナー供給部とを仕切る境界壁には、第１開口部と、該第１開口部を開閉する開閉部材とが設けられており、前記現像ユニットの回転により前記開閉部材から離間する第１の位置と、前記開閉部材を押圧して前記第１開口部を開放する第２の位置とを往復移動する可動部材を配置したことを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記開閉部材は前記トナー攪拌部の内側となる前記境界壁の側面に設けられ、前記可動部材は前記トナー供給部内に配置されることを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記境界壁には、前記トナー攪拌部材の回転により前記トナー攪拌部から前記トナー供給部へトナーを供給する第２開口部が設けられ、前記トナー供給部内には、前記トナー担持体にトナーを供給するトナー供給部材が設けられており、前記可動部材は、前記第１の位置にあるとき前記トナー供給部材の回転方向に対し前記第２開口部の下流側において前記トナー供給部材の外周面に当接することを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記可動部材は現像装置が前記現像位置にあるとき前記第１の位置に移動し、前記トナー供給部材に印加されるバイアスよりも低電位のバイアスが印加されることを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記可動部材の前記第１開口部に対向する位置には、前記境界壁の厚みよりも突出量の大きい突起部が形成されることを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、上記構成の現像装置を回転体の周方向に沿って複数配設して成る現像ユニットと、該現像ユニットの回転により前記現像装置のいずれかが対向する像担持体と、を備え、前記現像装置が前記現像位置にあるとき前記可動部材が前記第１の位置に移動し、前記現像位置以外の所定位置にあるとき前記可動部材が前記第２の位置に移動するロータリー式のカラー画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の構成によれば、現像ユニットの回転に伴い第１の位置と第２の位置とを往復移動する可動部材を設けることにより、トナー供給部内のトナー粉圧に加えて可動部材による押圧力が所定のタイミングで開閉部材に作用し、開閉部材が円滑に開閉するようになる。これにより、供給ローラの回転負荷が大きくならず、現像ローラにトナーを安定して供給することができる上、トナー供給部内のトナーの入れ替えが促進されるためトナーの過帯電や帯電不足等の帯電不良が抑制される。
【００２１】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の現像装置において、開閉部材をトナー攪拌部の内側となる境界壁の側面に設け、可動部材をトナー供給部内に配置することにより、第１開口部ではトナー供給部側からトナー攪拌部側へのみトナーが通過可能となって、トナー供給部へのトナーの過充填を防止できる。
【００２２】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の現像装置において、境界壁にはトナー攪拌部材の回転によりトナー攪拌部からトナー供給部へトナーを供給する第２開口部が設けられ、可動部材が第１の位置にあるとき、トナー供給部材の回転方向に対し第２開口部の下流側においてトナー供給部材の外周面に当接することにより、トナー攪拌部から供給された新たなトナーによりトナー供給部材表面に形成されたトナー層を一旦剥がし取ってトナー供給部材表面のトナー層の帯電状態を安定化することができる。
【００２３】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の現像装置において、可動部材は現像装置が現像位置にあるとき第１の位置に移動し、トナー供給部材に印加されるバイアスよりも低電位のバイアスが印加されることにより、トナー供給部内のトナーの帯電状態を均一にするとともに、トナー供給部材からのトナー層の引き剥がしも促進される。
【００２４】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第１乃至第４のいずれかの構成の現像装置において、可動部材の第１開口部に対向する位置に、境界壁の厚みよりも突出量の大きい突起部を形成することにより、可動部材が第２の位置に移動して境界壁に衝突したとき突起部がトナー供給部側からトナー攪拌部側に突出して開閉部材を押圧する。これにより、開閉部材の開放量を一定に維持することができる。
【００２５】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１乃至第５のいずれかの構成の現像装置を回転体の周方向に沿って複数配設して成る現像ユニットと、該現像ユニットの回転により現像装置のいずれかが対向する像担持体と、を備えたロータリー式の画像形成装置において、開閉部材は可動部材によって現像位置以外の所定の位置で開放され、現像位置では閉じられる。これにより、トナー攪拌部に補給されたばかりの帯電の不十分なトナーが直ちに第１開口部からトナー供給部に移動して現像に用いられることがなくなり、画像カブリ等の画質不良を効果的に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の現像装置を備えたロータリー現像式のカラー画像形成装置の概略構成図である。画像形成装置（ここではカラープリンタ）１００では、コピー動作を行う場合、装置本体内において、図中の反時計回りに回転する感光体ドラム１が帯電ユニット２により一様に帯電される。そして、パーソナルコンピュータ等から画像入力部（図示せず）に入力された原稿画像データに基づいて露光ユニット３から感光体ドラム１上にレーザビームが照射され、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。
【００２７】
感光体ドラム１は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電ユニット２により表面を帯電させるようになっている。そして、露光ユニット３からのレーザビームを受けた表面に帯電を減衰させた静電潜像を形成する。感光層を形成する感光材料としては、アモルファスシリコン感光体や有機感光体（ＯＰＣ感光体）が用いられる。感光層として正ＯＰＣを用いた場合、オゾン等の発生が少なく帯電が安定しており、特に単層構造の正ＯＰＣは長期間使用して膜厚が変化した場合においても感光特性に変化が少なく、画質も安定するため長寿命のシステムには好適に用いられる。
【００２８】
４はトナーを感光体ドラム１上に供給するロータリー式の現像ユニットである。現像ユニット４は、現像装置とトナー容器が一体化されたカートリッジ式のイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄを備えており、現像装置４ａ〜４ｄを感光体ドラム１に対向する位置に順次回転移動させることにより、感光体ドラム１上の静電潜像に正極性トナーが付着されて各色のトナー像が形成される。
【００２９】
５はトナー像が転写される中間転写ベルトであり、中間転写ローラ６ａ、６ｂ、ベルト駆動ローラ８及び従動ローラ９に掛け渡され、感光体ドラム１に当接しながら図示しない駆動手段により図中の時計回りに回転する。中間転写ベルト５には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。
【００３０】
ユーザにより画像形成開始が入力されると、所定のタイミングにより感光体ドラム１上にイエローのトナー像の形成を行う。そして、負極性の転写バイアスが印加された中間転写ローラ６ａ、６ｂにより感光体ドラム１上のイエローのトナー像が中間転写ベルト５上に転写される（一次転写）。その後、感光体ドラム１の表面に残留したトナーがクリーニングローラ７ａ及びクリーニングブレード７ｂにより除去され、現像ユニット４は所定量（ここでは９０°）回転して、上記と同様に今度はマゼンタのトナー像が感光体ドラム１上に形成され、中間転写ベルト５上に転写される。
【００３１】
以下、上述と同様の方法により、感光体ドラム１からシアン及びブラックのトナー像が中間転写ベルト５上に転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。１３は中間転写ベルト５の下部に位置する転写ローラであり、１４は中間転写ベルト５表面の残留トナーを除去するベルトクリーニングブレードである。
【００３２】
上記のようにトナー像が形成された中間転写ベルト５に向けて、用紙Ｐが給紙機構１０から給紙ローラ１１及びレジストローラ対１２を経由して搬送され、中間転写ベルト５の表面に順次形成されたフルカラーのトナー像が負極性の転写バイアスが印加された転写ローラ１３により用紙Ｐに一度に転写される（二次転写）。そして、トナー像が転写された用紙は定着装置１５に搬送されてトナー像が定着される。定着装置１５を通過した用紙Ｐは、用紙搬送路１６及び排出ローラ対１７を介して排出トレイ１８に排出される。
【００３３】
図２は、本発明の現像装置の側面断面図である。なお、以下の説明では、図１の感光体ドラム１と相対する現像装置４ａの構成及び動作について説明するが、現像装置４ｂ〜４ｄの構成及び動作についても基本的には同様であるため説明を省略する。
【００３４】
現像装置４ａは、樹脂製の現像容器２０内に、トナー補給口２０ａを介して補給されたトナーが収納されるトナー攪拌部２１と、トナー攪拌部２１からトナーが供給されるトナー供給部２２とが設けられており、トナー攪拌部２１及びトナー供給部２２は境界壁２３によって仕切られている。境界壁２３には第１開口部２８及び第２開口部２９が形成され、第１開口部２８は第２開口部２９よりも図中上側に位置付けられている。
【００３５】
トナー攪拌部２１内には、回転軸にＰＥＴフィルムなどの攪拌羽根を貼り付けた撹拌パドル２４が図２において反時計回りに回転可能に軸支されている。トナー供給部２２内には、潜像を担持する感光体ドラム（図１参照）と対面し、その潜像を現像するための現像ローラ２５、現像ローラ２５にトナーを供給するための供給ローラ２６、現像ローラ２５上のトナー層厚を規制すると共にトナーを帯電させる金属製の規制部材２７等が設けられている。
【００３６】
現像ローラ２５上のトナー層は規制部材（例えば、厚さ０．０８ｍｍのＳＵＳ箔で、規制圧＝２５Ｎ／ｍに設定される）２７によって層厚規制されるとともに摩擦帯電される。そして、現像ローラ２５と感光体ドラム１との電位差により感光体ドラム１上に移動して静電潜像が現像される。現像ローラ２５と現像容器２０との間にはシール部材３０（例えば、導電性の高分子量ＰＥフィルムを用いて、均一に現像ローラ２５に接触するようにウレタンスポンジでバックアップされている）が配設され、このシール部材３０によってトナー漏れを防止している。また、トナー攪拌部２１の内側となる境界壁２３の側面には、第１開口部２８を開閉してトナー供給部２３内のトナー充填量を調整する開閉部材３１が付設されている。
【００３７】
さらに、現像ローラ２５及び供給ローラ２６は、図２において時計回りに回転するため、第１開口部２８は第２開口部２９よりも供給ローラ２６の回転方向下流側に形成され、第１開口部２８は供給ローラ２６の上端よりも上側に位置している。そして、第２開口部２９は攪拌パドル２４の回転軸よりも下側に位置付けられている。
【００３８】
図３及び図４は、本発明の現像装置内部をトナー攪拌部２１側から見た斜視図であり、図３は開閉部材３１を取り外した状態、図４は開閉部材３１を装着した状態を示している。境界壁２３は、例えばＳＵＳ板（例えば、厚さ０．３ｍｍ）を折り曲げて形成されており、下部には複数の長穴形状の第２開口部２９（図５参照）が形成され、上部にはリブ２３ａで仕切られた複数の矩形状の第１開口部２８が形成されている。境界壁２３の上端部及び下端部は現像容器２０の内側にビス固定されており、現像容器２０の変形を防止する支柱としての役割も果たしている。
【００３９】
開閉部材３１は、例えば、厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製フィルムであり、トナー攪拌部２１の内側となる境界壁２３の側面に、攪拌パドル２４の回転方向に対し上流側（図２の下側）に位置する端部を貼り付け固定されている。また、リブ２３ａと重なる部分にはスリット３１ａが形成されており、各第１開口部２８において開閉部材３１の開閉が容易になっている。
【００４０】
開閉部材３１の材質としては、可撓性を有する材料であれば、ＰＥＴフィルム以外に他の材質のフィルムを用いることもできる。例えば、ポリエチレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリウレタンフィルム、又はＰＴＦＥフィルム等の樹脂フィルム、シリコンゴムシート又はフッ素ゴムシート等の薄肉ゴムシートを用いるようにしてもよい。そして、開閉部材３１の厚さはトナー供給部２２におけるトナー粉圧とのバランスで決定されるが、実験の結果、約０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲が好ましいことが分かっている。開閉部材３１の固定方法としては、例えば両面テープ等による固定が挙げられる。
【００４１】
図５は、トナー攪拌部側から見た境界壁２３の部分拡大図である。境界壁２３の下部には複数の長穴形状の第２開口部２９が形成され、境界壁２３の上部にはリブ部２３ａで区切られた複数の第１開口部２８が形成されている。なお、図５に示した第１及び第２開口部２８、２９の形状は、例示した形態だけに限らず、種々変更しても良いのはもちろんである。
【００４２】
境界壁２３を挟んでトナー供給部２２（図２参照）側には棒状の可動部材３５が配置されている。可動部材３５は、例えば直径４ｍｍのＳＵＳ又はＳＵＭ（硫黄快削鋼）表面を無電解ニッケルメッキ処理したものものであり、表面には第１開口部２８に対応する位置に突起部３７が形成されている。突起部３７の突出高さは境界壁２３の厚みよりも所定量大きくなるように設計されており、例えば境界壁２３の厚みが０．３ｍｍの場合、突起部３７の突出高さは２ｍｍ程度が好ましい。可動部材３５の移動機構及び移動タイミングについては後述する。
【００４３】
図６は、本発明の現像装置内部をトナー供給部側から見た斜視図であり、図７は、可動部材３５の往復移動をガイドするガイド部材３９の斜視図である。なお、説明の便宜のため、図６では現像ローラ２５を取り外した状態を示している。また、図７ではトナー供給部２２の一方（図６の右側）の側面に配置されるガイド部材３９について示したが、他方の側面についても同様のガイド部材が配置されている。
【００４４】
ガイド部材３９はトナー供給部２２の側面内壁と供給ローラ２６との間に配置されており、可動部材３５の両端部の支軸３５ａが摺動自在に支持される摺動溝４０と、ガイド部材３９を装着する際に供給ローラ２６の回転軸２６ａ（図２参照）との干渉を回避するための逃げ部４１とが形成されている。現像ユニット４（図１参照）の回転により可動部材３５に加わる重力の方向が変化するため、可動部材３５は摺動溝４０に沿って摺動し、開閉部材３１から離間する図２にＡで示される位置（以下、第１の位置という）と、開閉部材３１を押圧して第１開口部２８を開放する図２にＢで示される位置（以下、第２の位置という）とを往復移動する。
【００４５】
可動部材３５が第１の位置から第２の位置へ移動すると、可動部材３５は境界壁２３に衝突するが、可動部材３５の表面に形成された突起部３７がトナー供給部２２側から第１開口部２８を貫通してトナー攪拌部２１側へ突出する。これにより、開閉部材３１はトナー攪拌部２１側に押圧されて第１開口部２８が開放し、トナー供給部２２側からトナー攪拌部２１側へトナーの移動が可能となる。開閉部材３１はトナー攪拌部２１側への突起部３７の突出分だけ境界壁２３から押し上げられるため、突起部３７の突出高さを調整することで開閉部材３１は常に一定量だけ開放されることになる。
【００４６】
なお、可動部材３５の支軸３５ａは、図７に示すように、摺動溝４０の内面に接する部分の少なくとも一方を平面にしておけば、突起部３７を常に第１開口部２８側に向けた姿勢で可動部材３５を第１位置と第２の位置との間で往復移動させることができる。
【００４７】
次に、本発明の現像装置による現像プロセスについて説明する。トナー攪拌部２１内のトナーは、攪拌パドル２４の回転により第２開口部２９を通過してトナー供給部２２へ送られる。トナー供給部２２側へ送られたトナーは供給ローラ２６により現像ローラ２５へ運ばれ、規制部材２７で薄層規制されて現像ニップ部へと搬送され、感光体ドラム１上の静電潜像を現像する。現像に用いられず現像ローラ２５上に残ったトナーはシール部材３０を通過後、トナー供給部２２内に戻される。
【００４８】
供給ローラ２６にて搬送されたトナーのうち、規制部材２７で規制された過剰なトナーは第２開口部２９から供給（充填）される新たなトナーと共にトナー供給部２２内で滞留するが、トナー粉圧の上昇によって開閉部材３１が押し開けられると、余分なトナーが第１開口部２８を通過してトナー供給部２２側からトナー攪拌部２１に戻され、トナー供給部２２の内圧が低減される。
【００４９】
図８は、本発明の現像装置を４基搭載した現像ユニット４の側面断面図である。図２〜図７を参照しながら、図８を用いて現像ユニット４の回転に伴う現像装置４ａ〜４ｄの位置変化と開閉部材３１の開閉状態との関係を説明する。なお、ここでは現像装置４ａ内の可動部材３５の移動を例に挙げて説明するが、他の現像装置４ｃ〜４ｄ内の可動部材３５についても全く同様に説明される。
【００５０】
先ず、現像装置４ａが図８の感光体ドラム１に対向する位置（以下、現像位置という）にある場合について説明する。ここでは可動部材３５は重力により境界壁２３から遠ざかった第１の位置（図２参照）に移動しているため、開閉部材３１は突起部３７により押圧されず、トナー供給部２２内のトナー粉圧のみによって開閉される。
【００５１】
トナー攪拌部２１側から第２開口部２９を通過してトナー供給部２２に供給されたトナーは、供給ローラ２６表面に付着してトナー層を形成する。しかし、トナー攪拌部２１側から供給されたばかりのトナーはトナー供給部２２内に長く留まっているトナーに比べて帯電が不十分であるため、現像ローラ２５にそのまま供給されると画像カブリの原因となる。そこで、図２に示すように、可動部材３５が第１の位置にあるとき供給ローラ２６の外周面に当接させて、供給ローラ２６表面に付着したトナー層を剥がし取る機能を可動部材３５に持たせておく。
【００５２】
図９は、可動部材３５の移動に伴う供給ローラ２６との位置関係の変化を示す側面断面図である。可動部材３５は、図９に実線で示すように摺動溝４０の最も奥側（第１の位置）にあるとき、供給ローラ２６の外周面に当接するように構成されている。図２を参照して供給ローラ２６上へのトナー層形成過程を説明すると、第２開口部２９付近で供給ローラ２６表面に付着したトナーは供給ローラ２６の回転（図２の時計回り）に伴い回転方向下流側（図２の上方向）に移動し、可動部材３５との当接位置で一旦供給ローラ２６表面から剥がし取られ、トナー供給部２２内のトナーと混合される。
【００５３】
その後、混合されたトナーが可動部材３５の下流側で再び供給ローラ２６に付着してトナー層が形成され、現像ローラ２５と供給ローラ２６との電位差により現像ローラ２５表面に移動する。これにより、トナー供給部２２に供給された直後の帯電の不十分なトナーによるトナー層の形成が妨げられ、供給ローラ２６表面のトナー層の帯電状態を適正に維持することができる。
【００５４】
さらに、現像位置において可動部材３５に現像ローラ２５と同期させて電圧を印加することにより、トナー供給部２２内のトナーの帯電状態を均一にすることができる。例えば現像ローラ２５にピークツーピーク値が１９００Ｖの交流バイアスに９０Ｖの直流バイアス（シフトバイアス）を重畳した現像バイアスを印加し、供給ローラ２６にピークツーピーク値が１９００Ｖの交流バイアスに１９０Ｖの直流バイアスを重畳した供給バイアスを印加する場合、可動部材３５にも現像ローラ２５と同電位（供給ローラ２６よりも低電位）のバイアス（１９００Ｖの交流バイアス＋９０Ｖの直流バイアス）を印加することで、トナー供給部２２内のトナーを迅速且つ均一に帯電させることができる。また、供給ローラ２６と可動部材３５との電位差によって可動部材３５へトナーが移動し易くなるため、供給ローラ２６表面からのトナー層の引き剥がしが促進される。
【００５５】
そして、現像ユニット４の回転により現像装置４ａが現像位置から時計回りに９０°回転した位置（現像装置４ｄの位置）に来たときも、可動部材３５は第１の位置に移動したままであるため、開閉部材３１は開放されない。なお、この位置では現像ローラ２５及び供給ローラ２６へのバイアスの印加は行われないため、可動部材３５へのバイアスの印加もＯＦＦとなる。
【００５６】
次に、現像ユニット４がさらに９０°回転した位置（現像装置４ｃの位置）に来ると、可動部材３５は重力により第２の位置（図２参照）へと移動するため、突起部３７（図５参照）が開閉部材３１を押圧して第１開口部２８を開放する。これにより、トナー供給部２２からトナー攪拌部２３へのトナー移動が促進される。現像ユニット４がさらに９０°回転した位置（現像装置４ｂの位置）に来たときも、可動部材３５は第２の位置に移動したままであるため、開閉部材３１は開放された状態にあり、トナー供給部２２からトナー攪拌部２３へのトナー移動が促進される。そして、再び現像装置４ａが現像位置に戻ると、可動部材３５は第１の位置に移動して開閉部材３１が第１開口部２８を閉鎖する。
【００５７】
このようにして、開閉部材３１によりトナー攪拌部２１とトナー供給部２２との間におけるトナー循環を規制するようにしたので、トナー選別（粒径の小さいトナーがまず消費されること）を抑制でき、画像不良を防止できることになる。図８に示したようなロータリー式の現像ユニット４に搭載される現像装置４ａ〜４ｄでは、現像ユニット４の回転によりトナー攪拌部２１がトナー供給部２２の上方に位置する場合（図８の現像装置４ａ、４ｄの位置）があるが、第１開口部２８のトナー攪拌部２１側に開閉部材３１を設けることにより、第１開口部２８ではトナー供給部２２側からトナー攪拌部２１側へのみトナーが通過可能となって、トナー供給部２２へのトナー過充填が防止され、トナー過充填によるトナー供給部２２内でのトナーの循環不良が解消される。
【００５８】
また、現像ユニット４の回転に伴い第１の位置と第２の位置とを往復移動する可動部材３５を設けることにより、トナー供給部２２内のトナー粉圧に加えて可動部材３５による押圧力が所定のタイミングで開閉部材３１に作用し、開閉部材３１が円滑に開閉するようになる。これにより、トナー供給部２２内でトナーが多量に滞留することがなくなるため、供給ローラ２６の回転負荷が大きくならず、現像ローラ２５にトナーを安定して供給することができる上、トナー供給部２２内のトナーの入れ替えが促進されるためトナーの過帯電や帯電不足等の帯電不良が抑制され、濃度低下や画像カブリ等の画質不良も回避できることになる。
【００５９】
また、可動部材３５が第１の位置にあるとき、供給ローラ２６の外周面に当接させて供給ローラ２６表面のトナー層を剥ぎ取るようにしたので、第２開口部２９を通過した直後に供給ローラ２６表面に付着した帯電の不十分なトナー層を一旦引き剥がすことができ、画像カブリを抑制することができる。このとき可動部材３５に現像ローラ２５と同電位のバイアスを印加すれば、供給ローラ２６表面からのトナー層の引き剥がしが容易になるとともにトナー供給部２２内のトナーの帯電状態も均一化できる。
【００６０】
さらに、開閉部材３１は可動部材３５によって現像位置以外の２箇所（図８の現像装置４ｂ、４ｃの位置）で開放され、現像位置では閉じられるため、トナー補給口２０ａからトナー攪拌部２１に補給された帯電の不十分なトナーが第１開口部２８を通過して直ちにトナー供給部２２に至ることがなく、この点においても、画像カブリ等の画質不良が生じることがない。
【００６１】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、開閉部材３１を固定する方法は両面テープに限らず、接着剤や粘着剤、或いはビス等により固定しても良い。また、開閉部材３１や可動部材３５、突起部３７等の材質や寸法等も一例に過ぎず、現像装置の仕様に応じて適宜設定される。
【００６２】
また、本発明は図１に示したようなロータリー式のカラープリンタに限らず、ロータリー式のカラー複写機にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、内部にトナー攪拌部材を有しトナーを収容するトナー攪拌部と、該トナー攪拌部からトナーが供給されるトナー供給部と、該トナー供給部内に配置され静電潜像の形成された像担持体上に近接又は接触させて静電潜像を可視化するトナー担持体と、を備え、トナー攪拌部とトナー供給部とを仕切る境界壁には、第１開口部と、該第１開口部を開閉する開閉部材とが設けられており、現像ユニットの回転により開閉部材から離間する第１の位置と、開閉部材を押圧して第１開口部を開放する第２の位置とを往復移動する可動部材を配置した、ロータリー現像システムに用いられる現像装置である。
【００６４】
これにより、開閉部材が所定のタイミングで円滑に開閉するようになるため、供給ローラの回転負荷が大きくならず、現像ローラにトナーを安定して供給することができる上、トナー供給部内のトナーの入れ替えが促進されるため、トナーの過帯電や帯電不足の発生を抑制可能なロータリー現像システム用の現像装置を提供することができる。
【００６５】
また、本発明の現像装置をロータリー式の現像システムを備えた画像形成装置に搭載すれば、帯電の不十分なトナーがトナー攪拌部からトナー供給部に移動して即座に現像に用いられることがなくなり、さらにトナー供給部内のトナーの帯電状態も安定化されるため、画像カブリや濃度低下等の画質不良を効果的に抑制できるロータリー式のカラー画像形成装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】は、本発明の現像装置を備えたロータリー式のカラー画像形成装置の側面断面図である。
【図２】は、本発明の現像装置の側面断面図である。
【図３】は、本発明の現像装置内部をトナー攪拌部側から見た斜視図（開閉部材を取り外した状態）である。
【図４】は、本発明の現像装置内部をトナー攪拌部側から見た斜視図（開閉部材を装着した状態）である。
【図５】は、境界壁をトナー攪拌部側から見た部分拡大図である。
【図６】は、本発明の現像装置内部をトナー供給部側から見た斜視図（現像ローラを取り外した状態）である。
【図７】は、可動部材をガイドするガイド部材の部分拡大図である。
【図８】は、本発明の現像装置を搭載した現像ユニットの側面断面図である。
【図９】は、可動部材と供給ローラとの位置関係を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１              感光体ドラム（像担持体）
４              現像ユニット
４ａ〜４ｄ      現像装置
２０            ハウジング（筐体）
２１            トナー攪拌部
２２            トナー供給部
２３            境界壁
２４            攪拌パドル（トナー攪拌部材）
２５            現像ローラ（トナー担持体）
２６            供給ローラ（トナー供給部材）
２７            規制部材
２８            第１開口部
２９            第２開口部
３０            シール部材
３１            開閉部材
３５            可動部材
３７            突起部
３９            ガイド部材
４０            摺動溝
４１            逃げ部
１００            画像形成装置
【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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