JP2006235474A - 現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 二成分現像方式の現像装置において、攪拌することにより補給トナーを現像ケース内の現像剤と十分に混合するとともに適切に帯電し、現像剤中に速やかに均一に分散してトナー飛散を生ずるおそれをなくす。
【解決手段】 現像スリーブ（現像剤担持体）２８と、それと平行に設ける２つの搬送路３０・３１と、それら搬送路間を、両端外に連通路３２、３３を残して仕切る仕切り壁３４と、それら搬送路に各々収納する撹拌搬送スクリュ（第１撹拌搬送部材）３５・３６とを現像ケース２７内に備え、それらのスクリュを回転することにより連通路で受け渡して２つの搬送路間を循環して現像剤を撹拌搬送する現像装置１２である。そのような現像装置において、現像スリーブに近い側の第１撹拌搬送スクリュ３５の下流位置に、連通路３２に対応してパドル形状４４を設け、そのパドル形状部分に外部より補給する補給トナーの投入位置４２を設ける。
【選択図】 図２

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。そのうち特に、像担持体の回転とともに、像担持体上に潜像を形成し、現像装置でトナーを付着してその潜像を可視像化し、その可視像化したトナー画像を直接または中間転写体を介して間接的に転写して、用紙、ＯＨＰフィルム等の記録媒体に画像を記録する、モノクロやカラーなどの画像形成装置に関する。および、そのような画像形成装置において、少なくとも像担持体と現像装置を一体化して構成し、画像形成装置本体に対して一括して着脱自在とするプロセスカートリッジに関する。および、トナーとキャリアとよりなる二成分現像剤を使用し、像担持体にトナーを付着して像担持体上の潜像を可視像化する現像装置に関する。

従来、複写機、プリンタなどの画像形成装置のうち、電子写真式のものでは、ドラム状やベルト状の像担持体のまわりに、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置などを配置してなる。そして、像担持体の回転とともに、帯電装置で帯電して露光装置で書き込みを行うことにより像担持体表面に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像装置でトナーを付着することにより可視像化し、その可視像化して形成したトナー画像を直接または中間転写体を介して間接的に転写して、用紙、ＯＨＰフィルム等の記録媒体に画像を記録していた。

現像装置には、トナーのみからなる一成分現像剤を使用する一成分現像方式のものと、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を使用する二成分現像方式のものとが知られている。二成分現像方式の現像装置は、例えば図８に示すような構成であった。

図中符号１は、細長な開口２を有する現像ケースである。現像ケース１内には、開口２から一部を露出して現像スリーブ３を回転自在に備える。現像スリーブ３内には、周面にＮＳの磁極を交互に有するマグネットローラ４を固定する。現像スリーブ３のまわりには、周面に先端を近接して規制部材５を現像ケース１で支持して設ける。

また、現像ケース１内には、現像スリーブ３と平行に攪拌搬送部材として２本の攪拌搬送スクリュ６、７を回転自在に並置する。そして、現像ケース１には、現像スリーブ３に遠い側の攪拌搬送スクリュ７の上流位置に新しい補給トナーの補給口８をあけ、またその攪拌搬送スクリュ７の下に現像ケース１内に向けてトナー濃度検知センサ９を取り付けていた。

これにより、現像時は、現像スリーブ３および２本の攪拌搬送スクリュ６、７を、ともに図中反時計まわりに回転し、二成分現像剤を２本の攪拌搬送スクリュ６、７で攪拌搬送しながら循環するとともに現像スリーブ３に送り、その現像スリーブ３に付着した現像剤の量を規制部材５で規制して所定量の現像剤を現像領域へと導き、現像領域で、開口２を通して現像スリーブ３と対向して設ける不図示の像担持体にトナーを付着してその像担持体上の静電潜像を可視像化していた。

像担持体にトナーを供給して現像剤を消費するにともない、現像ケース１内のトナー濃度が一定量以下に低下すると、そのトナー濃度の低下をトナー濃度検知センサ９で検知して不図示のトナー補給装置のトナー搬送手段を駆動し、不図示のトナー容器から新規トナーを搬送して補給口８から現像ケース１内の現像剤上に自重により落下することにより所定のトナー量を補給していた。

そして、補給トナーは、２本の攪拌搬送スクリュ６、７で攪拌搬送しながら、現像ケース１内にある現像剤と混合して現像剤中に均一に分散するとともに帯電し、現像スリーブ３に付着してその付着した現像剤の量を規制部材５で規制することにより所定量の現像剤を現像領域へと導き、現像領域で不図示の像担持体にトナーを付着してその像担持体上の静電潜像を可視像化していた。

このように、現像スリーブ３と平行に２本の撹拌搬送スクリュ６、７を備え、それら２本の撹拌搬送スクリュ６、７を回転することにより循環して現像剤を撹拌搬送する、図８に示すような現像装置は、省スペースで、現像剤の撹拌性に優れているとともに、搬送性にも優れている利点があった。

特開２００２-０６６３１号公報 特開２００４-６９７８９号公報 特開２００４-６９９４０号公報

しかしながら、以上のような従来の現像装置では、
（１）画像面積率が高い画像を連続的に形成するときや、Ａ２以上の用紙に画像記録を行うときなど、消費されるトナーの量が多く、補給トナーの量が多い場合
（２）低温低湿環境のときなど、現像ケース１内にある現像剤中のトナーの帯電量が上昇し、キャリアとの拘束力が高まって補給トナーがキャリアと接触しにくくなった場合
（３）長期の使用によりキャリアが劣化したときなど、トナーを帯電する能力が低下した場合
などに、攪拌すれど、補給トナーが現像ケース１内にある現像剤と十分に混合せず、攪拌することなく適切に帯電しないまま現像スリーブ３に向けて送られる問題があった。

時には、補給トナーが現像ケース１内にある現像剤表面上を滑るようにほとんど混合することなく、また帯電することなく現像スリーブ３へと移動し、このような場合には、トナー飛散を生じ、地肌汚れを発生して画像品質を低下したり、現像装置から飛散して画像形成装置内を汚したりする問題があった。また、現像剤中に均一に分散せず、トナー濃度にばらつきを生じた状態で現像スリーブ３へと移動することがあり、現像剤中のトナー濃度の検知不良を生じ、トナーを的確に補給できない問題があった。

このような問題を解決すべく、現像ケース１内における現像剤の攪拌搬送力を高めることが考えられるが、そのようにすると、現像剤の劣化を早めるという新たな問題を生じた。また、補給トナーが現像ケース１内の現像剤と混合するように、攪拌搬送スクリュ６、７などの攪拌搬送部材を長くすることも考えられるが、現像装置、ひいては画像形成装置が大型化する問題があった。

さらには、攪拌搬送スクリュピッチ間にパドル形状を設け、そのパドル形状で現像剤を撹拌することが知られている。しかし、この場合は、攪拌搬送スクリュによる現像剤の搬送性能が低下してしまい、現像スリーブへの現像剤供給不足などの不具合を生ずる問題があった。

そこで、この発明の第１の目的は、二成分現像方式の現像装置において、トナーを補給する場合における上述の問題点を解消し、現像剤の攪拌搬送力を高めたり、攪拌搬送部材を長くしたり、現像剤の搬送性能を低下したりすることなく、攪拌することにより補給トナーを現像ケース内の現像剤と十分に混合するとともに適切に帯電し、現像剤中に速やかに均一に分散してトナー飛散を生ずるおそれをなくすことにある。

この発明の第２の目的は、二成分現像方式の現像装置において、自体に設ける部材で補給トナーを投入位置へと的確に導いて、現像剤の攪拌搬送力を高めたり、攪拌搬送部材を長くしたり、現像剤の搬送性能を低下したりすることなく、攪拌することにより補給トナーを現像ケース内の現像剤と十分に混合するとともに適切に帯電し、現像剤中に速やかに均一に分散してトナー飛散を生ずるおそれをなくすことにある。

この発明の第３の目的は、二成分現像方式の現像装置において、現像ケースに取り付ける外部部材で補給トナーを投入位置へと的確に導いて、現像剤の攪拌搬送力を高めたり、攪拌搬送部材を長くしたり、現像剤の搬送性能を低下したりすることなく、攪拌することにより補給トナーを現像ケース内の現像剤と十分に混合するとともに適切に帯電し、現像剤中に速やかに均一に分散してトナー飛散を生ずるおそれをなくすことにある。

この発明の第４の目的は、二成分現像方式の現像装置において、未帯電トナーが現像ケースの開口を通して外部に飛散することを防止しながら、現像剤の攪拌搬送力を高めたり、攪拌搬送部材を長くしたり、現像剤の搬送性能を低下したりすることなく、攪拌することにより補給トナーを現像ケース内の現像剤と十分に混合するとともに適切に帯電し、現像剤中に速やかに均一に分散してトナー飛散を生ずるおそれをなくすことにある。

この発明の第５の目的は、上述した目的を有する現像装置を備えたプロセスカートリッジを提供することにある。

この発明の第６の目的は、上述した目的を有する現像装置を備えた画像形成装置を提供することにある。

この発明の第７の目的は、画像形成装置において、現像装置にトナーを補給するトナー補給路形成部材の過度の圧力上昇を防いで未帯電トナーのトナー飛散を防止しながら、現像剤の攪拌搬送力を高めたり、攪拌搬送部材を長くしたり、現像剤の搬送性能を低下したりすることなく、攪拌することにより補給トナーを現像ケース内の現像剤と十分に混合するとともに適切に帯電し、現像剤中に速やかに均一に分散してトナー飛散を生ずるおそれをなくすことにある。

この発明の第８の目的は、画像形成装置において、メンテナンス容易にしてトナー補給路形成部材の過度の圧力上昇を防いで未帯電トナーのトナー飛散を防止しながら、現像剤の攪拌搬送力を高めたり、攪拌搬送部材を長くしたり、現像剤の搬送性能を低下したりすることなく、攪拌することにより補給トナーを現像ケース内の現像剤と十分に混合するとともに適切に帯電し、現像剤中に速やかに均一に分散してトナー飛散を生ずるおそれをなくすことにある。

請求項１に記載の発明は、ドラム状やベルト状の像担持体にトナーを付着してその像担持体上の潜像を可視像化する、現像スリーブ等の現像剤担持体と、その現像剤担持体と平行に設ける、前記現像剤担持体に近い側の第１搬送路および遠い側の第２搬送路と、それらの第１搬送路と第２搬送路間を、両端外に連通路を残して仕切る仕切り壁と、前記第１搬送路に収納する、第１撹拌搬送スクリュ等の第１撹拌搬送部材と、前記第２搬送路に収納する、第２撹拌搬送スクリュ等の第２撹拌搬送部材とを現像ケース内に備え、それら第１撹拌搬送部材と第２撹拌搬送部材を回転することにより前記連通路で受け渡して前記第１搬送路および前記第２搬送路間を循環して現像剤を撹拌搬送する現像装置である。そして、そのような現像装置において、上述した第１の目的を達成すべく、前記第１撹拌搬送部材の、前記連通路に対応する下流位置にパドル形状を設け、そのパドル形状部分に、外部より補給する新規トナーやリサイクルトナーなどの補給トナーの投入位置を設けるものである。ここで、パドル形状は、羽根面が軸と平行な平面である羽根を軸まわりに複数放射状に備え、第１撹拌搬送部材と第２撹拌搬送部材間で連通路を通して現像剤の受け渡しを行うものである。

そして、第１撹拌搬送部材の下流位置のパドル形状部分に補給トナーを投入し、すぐにパドル形状で撹拌して現像ケース内の現像剤と混合する。

請求項２に記載の発明は、上述した第２の目的を達成すべく、請求項１に記載の現像装置において、前記現像ケースに、補給トナーを補給するトナー補給口と、そのトナー補給口から補給した補給トナーを前記投入位置へと導くガイド部材とを設ける。ガイド部材は、現像ケースと一体に設け、または別体につくって現像ケースに取り付けて設ける。

そして、現像ケースのトナー補給口からトナーを補給し、その補給したトナーをガイド部材で案内することにより投入位置へと導く。

請求項３に記載の発明は、上述した第３の目的を達成すべく、請求項１に記載の現像装置において、前記現像ケースに取り付けて補給トナーを補給するトナー補給路形成部材の出口を前記投入位置に設けるものである。ここで、トナー補給路形成部材は、トナー補給路を形成するもので、現像ケースに取り付けることによりトナー補給路を通して現像装置にトナーを補給するものである。

そして、現像ケースにトナー補給路形成部材を取り付けてそのトナー補給路形成部材の出口から現像装置にトナーを投入する。

請求項４に記載の発明は、上述した第４の目的を達成すべく、請求項１ないし３にいずれか１に記載の現像装置において、前記現像ケースに設けて前記現像剤担持体を露出する開口と対応する位置から、前記パドル形状を前記第１の撹拌搬送部材の下流側に位置して設けるものである。

そして、現像ケースの開口から、パドル形状部分に設ける補給トナーの投入位置を遠ざける。

請求項５に記載の発明は、上述した第５の目的を達成すべく、請求項１ないし４にいずれか１に記載の現像装置を備えることを特徴とする、プロセスカートリッジである。プロセスカートリッジは、少なくとも像担持体と現像装置を一体化して構成し、画像形成装置本体に対して一括して着脱自在とするものである。

請求項６に記載の発明は、上述した第６の目的を達成すべく、請求項１ないし４にいずれか１に記載の現像装置を備えることを特徴とする、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などのモノクロやカラーの画像形成装置である。

請求項７に記載の発明は、上述した第７の目的を達成すべく、請求項６に記載の画像形成装置において、前記現像装置に補給トナーを補給するトナー補給路形成部材に、空気は通すがトナーは通さないフィルタを備えるものである。

そして、空気は通すがトナーは通さないフィルタを用いて、トナー補給路および現像ケース内の一定以上の空気圧上昇を防止する。

請求項８に記載の発明は、上述した第８の目的を達成すべく、請求項７に記載の画像形成装置において、前記トナー補給路形成部材を前記現像装置に対して着脱自在とするものである。

そして、例えばトナーボトルを交換するとき、現像装置からトナー補給路形成部材を取り外してトナー補給路形成部材に備えるフィルタを交換する。

請求項１に記載の発明によれば、二成分現像方式の現像装置において、第１撹拌搬送部材の下流位置のパドル形状部分に補給トナーを投入し、すぐにパドルで撹拌して現像ケース内の現像剤と混合するので、新規トナーやリサイクルトナーなどの補給トナーを現像ケース内の現像剤と十分に混合するとともに適切に帯電し、補給トナーが現像ケース内にある現像剤表面上を滑るように移動する現象をなくしてトナー飛散を確実に防止することができる。また、現像剤中に補給後速やかに均一に分散してトナー濃度むらをなくし、現像剤中のトナー濃度の検知不良をなくしてトナーを的確に補給することができる。さらに、現像ケース内における現像剤の攪拌搬送力を高めて、現像剤の劣化を早めたり、補給トナーが現像ケース内の現像剤と混合するように攪拌搬送部材を長くして、現像装置、ひいては画像形成装置を大型化したり、搬送途中に撹拌部材を設けて現像剤の搬送性能を低下したりすることもなく、トナーを補給する場合における従来の問題点を解消することができる。

請求項２に記載の発明によれば、二成分現像方式の現像装置において、現像ケースのトナー補給口からトナーを補給し、その補給したトナーをガイド部材で案内することにより投入位置へと導くので、自体に設ける部材で補給トナーを投入位置へと的確に導いて、補給トナーを現像ケース内の現像剤と十分に混合するとともに適切に帯電し、トナー飛散を確実に防止することができる。また、現像剤中に補給後速やかに均一に分散してトナー濃度むらをなくし、現像剤中のトナー濃度の検知不良をなくしてトナーを的確に補給することができる。さらに、現像剤の劣化を早めたり、攪拌搬送部材を長くして、現像装置、ひいては画像形成装置を大型化したり、現像剤の搬送性能を低下したりすることもなく、トナーを補給する場合における従来の問題点を解消することができる。

請求項３に記載の発明によれば、二成分現像方式の現像装置において、現像ケースにトナー補給路形成部材を取り付けてそのトナー補給路形成部材の出口から現像装置にトナーを投入するので、現像ケースに取り付ける外部部材で補給トナーを投入位置へと的確に導いて、補給トナーを現像ケース内の現像剤と十分に混合するとともに適切に帯電し、トナー飛散を確実に防止することができる。また、現像剤中に補給後速やかに均一に分散してトナー濃度むらをなくし、現像剤中のトナー濃度の検知不良をなくしてトナーを的確に補給することができる。さらに、現像剤の劣化を早めたり、攪拌搬送部材を長くして、現像装置、ひいては画像形成装置を大型化したり、現像剤の搬送性能を低下したりすることもなく、トナーを補給する場合における従来の問題点を解消することができる。

請求項４に記載の発明によれば、二成分現像方式の現像装置において、現像ケースの開口から、パドル形状部分に設ける補給トナーの投入位置を遠ざけるので、圧力が上昇しやすい第１撹拌搬送部材の下流位置で未帯電の浮遊トナーが開口から現像ケース外に飛散することを防ぐとともに、補給トナーを現像ケース内の現像剤と十分に混合するとともに適切に帯電し、トナー飛散を確実に防止することができる。また、現像剤中に補給後速やかに均一に分散してトナー濃度むらをなくし、現像剤中のトナー濃度の検知不良をなくしてトナーを的確に補給することができる。さらに、現像剤の劣化を早めたり、攪拌搬送部材を長くして、現像装置、ひいては画像形成装置を大型化したり、現像剤の搬送性能を低下したりすることもなく、トナーを補給する場合における従来の問題点を解消することができる。

請求項５に記載の発明によれば、プロセスカートリッジにおいて、請求項１ないし４のいずれか１に記載の現像装置を備えるので、上述した効果を有する現像装置を備えたプロセスカートリッジを提供することができる。

請求項６に記載の発明によれば、画像形成装置において、請求項１ないし４のいずれか１に記載の現像装置を備えるので、上述した効果を有する現像装置を備えた画像形成装置を提供することができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の画像形成装置において、空気は通すがトナーは通さないフィルタを用いて、トナー補給路および現像ケース内の一定以上の空気圧上昇を防止するので、請求項６に記載の発明の効果に加えて、トナー補給路形成部材の過度の圧力上昇を防いで現像装置内の空気圧の上昇を阻止し、トナー飛散を生じやすい位置での未帯電トナーのトナー飛散防止効果を向上することができる。

請求項８に記載の発明によれば、請求項７に記載の画像形成装置において、現像装置からトナー補給路形成部材を取り外してトナー補給路形成部材に備えるフィルタを交換可能とするので、請求項７に記載の発明の効果に加えて、例えばトナーボトルを交換するときなどに合わせてフィルタを交換するとき、現像装置からトナー補給路形成部材を取り外すことで、フィルタの交換を容易として、トナー補給路形成部材の過度の圧力上昇を防いで未帯電トナーのトナー飛散防止効果を向上することができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図１には、二成分現像剤を用いたモノクロ電子写真式画像形成装置における主要部の内部機構概略構成を示す。

図中符号１０は、ベルト状でもよいが、図示例ではドラム状の感光体である。像担持体の一例として示す感光体１０のまわりには、上に、接触型の帯電ローラでもよいが、この例では非接触型のチャージャタイプの帯電装置１１を備える。帯電装置１１から矢示する感光体１０の回転方向には、図中右に現像装置１２、下に転写搬送装置１３、左にクリーニング装置１４を設ける。クリーニング装置１４と帯電装置１１との間には、除電装置１５を配置する。

転写搬送装置１３は、間隔をあけて設ける２本のローラ１６と、それらのローラ１６間に掛けまわす搬送ベルト１７とで構成する。感光体１０と搬送ベルト１７間には、転写位置を設けてその転写位置に向けて一対のガイド板１８を備え、感光体１０の下方を通って用紙やＯＨＰフィルム等の記録媒体２０を右から左へと搬送する搬送路を形成する。図示省略するが、搬送路の下流には、定着装置を設置する。なお、符号２１は、帯電装置１１と現像装置１２間において、レーザ光源などを用いて感光体１０に書込み光Ｌを照射する露光装置である。

そして、感光体１０の時計まわりの回転とともに、その表面を帯電装置１１で一様に帯電し、画像信号に基づき露光装置２１により書込み光Ｌを照射して書込みを行い、感光体１０の表面に静電潜像を形成する。それから、感光体１０の表面に現像装置１２でトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、感光体１０上にトナー画像を形成する。

一方、適宜のタイミングで、記録媒体２０を一枚ずつ繰り出して搬送路に入れ、一対のガイド板１８で案内して転写位置へと送り込む。そして、感光体１０および転写搬送装置１３で搬送しながら、転写搬送装置１３で、上述したごとく感光体１０上に形成したトナー画像を記録媒体２０に転写する。画像転写後の記録媒体２０は、転写搬送装置１３で図中左方向に搬送して不図示の定着装置に導き、転写画像を定着して後、画像形成装置本体外に排出して例えば不図示の排紙トレイ上にスタックする。

他方、画像転写後の感光体１０の表面は、クリーニング装置１４のクリーニング部材であるクリーニングブレード２２で残留トナーを掻き落とすことにより除去して清掃し、除電装置１５で除電するなどして初期化し、再び帯電装置１１からはじまる再度の画像形成に備える。クリーニング装置１４で除去した残留トナーは、回収スクリュ２３で回収して廃トナータンクへと搬送する。または、現像装置１２へと戻してリサイクルトナーとして再使用するようにしてもよい。

ところで、図示するような画像形成装置では、少なくとも像担持体と現像装置を一体化してプロセスカートリッジを構成し、画像形成装置本体に対して一括して着脱自在とすると、寿命時や故障時や修理時やジャム時や清掃時などにおけるメンテナンスを容易とし、また全体を小さくまとめて小型化することができる。この例でも、感光体１０、帯電装置１１、現像装置１２、クリーニング装置１４、除電装置１５などを一体化してプロセスカートリッジ２４を構成している。

さて、現像装置１２は、感光体１０と対向して細長な開口２６を有する現像ケース２７内に、開口２６から一部を露出して、現像剤担持体である円筒状の現像スリーブ２８を回転自在に備える。現像スリーブ２８内には、図示省略するが、周面にＮＳの磁極を交互に有するマグネットローラを固定する。また、現像スリーブ２８のまわりには、これも図示省略するが、周面に先端を近接して規制部材を現像ケース２７で支持して設ける。

図２には、その現像装置１２の内部平面構成を示す。
この図２からも判るとおり、現像ケース２７内には、その底部に、現像スリーブ２８と平行に、現像スリーブ２８に近い側に第１搬送路３０を、遠い側に第２搬送路３１を設ける。そして、それらの第１搬送路３０と第２搬送路３１間を、両端外に連通路３２、３３を残して仕切り壁３４で仕切り、第１搬送路３０に第１撹拌搬送部材である第１撹拌搬送スクリュ３５を、第２搬送路３１に第２撹拌搬送部材である第２撹拌搬送スクリュ３６を収納し、それらの第１攪拌搬送スクリュ３５と第２攪拌搬送スクリュ３６をそれぞれ回転自在に並置する。撹拌搬送スクリュ３５、３６を収納する搬送路３０、３１には、トナーとキャリアとよりなる二成分現像剤を収納する。

図３には、現像装置１２の駆動系を示す。
図中符号３７は、画像形成装置本体内に備える駆動モータであり、その回転をギヤ列３８を介して現像装置１２の現像スリーブ２８、第１撹拌搬送スクリュ３５、第２撹拌搬送スクリュ３６に伝達してそれらをそれぞれ図中矢示方向に回転するとともに、駆動伝達ベルト３９を介して現像装置１２以外の他の部分へと伝達する。

すなわち、現像時は、駆動モータ３７の回転をギヤ列３８を介して伝達して現像スリーブ２８、第１撹拌搬送スクリュ３５、第２撹拌搬送スクリュ３６を回転し、それら第１撹拌搬送スクリュ３５と第２撹拌搬送スクリュ３６により二成分現像剤を攪拌搬送しながら、連通路３２、３３で受け渡して第１搬送路３０および第２搬送路３１間を循環するとともに、その循環する現像剤の一部を現像スリーブ２８に付着し、その現像スリーブ２８に付着した現像剤の量を不図示の規制部材で規制して所定量の現像剤を現像領域へと導き、現像領域で、開口２６を通して現像スリーブ２８と対向して設ける感光体１０にトナーを付着してその感光体１０上の静電潜像を可視像化する。

ところで、図１に示すように、現像ケース２７には、第２撹拌搬送スクリュ３６の上流端部上に、補給トナーを補給するトナー補給口４０をあける。そして、そのトナー補給口４０から補給した補給トナーを投入位置４２へと導くガイド部材４３を設ける。ガイド部材４３は、現像ケース２７と一体に形成する。または、現像ケース２７と別体につくって現像ケース２７で支持するようにしてもよい。また、現像ケース２７には、第１攪拌搬送スクリュ３５の下に、第１搬送路３０に向けてトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサ４４を取り付ける。

一方、図２に示すように、第１撹拌搬送スクリュ３５および第２撹拌搬送スクリュ３６の各々の下流端部位置には、それぞれ連通路３２、３３に対応してパドル形状４４、４５を形成する。このパドル形状４４、４５は、羽根面がスクリュ軸と平行な平面である羽根をスクリュ軸まわりに複数放射状に備え、連通路３２、３３を通して現像剤をスクリュ軸と直交する方向に送って第１撹拌搬送スクリュ３５と第２撹拌搬送スクリュ３６間で現像剤の受け渡しを行うものである。つまり、一方のパドル形状４４部分で現像剤を掻いて、連通路３２を通して第１搬送路３０から第２搬送路３１に現像剤を受け渡す。また、他方のパドル形状４５部分で現像剤を掻いて、連通路３３を通して第２搬送路３１から第１搬送路３０に現像剤を受け渡す。

上述した補給トナーの投入位置４２は、第１撹拌搬送スクリュ３５の下流端部位置に、連通路３２に対応して設けるパドル形状４４部分上に備える。
図４には、第１撹拌搬送スクリュ３５の下流端部まわりを拡大して示す。

図５には、上述した現像装置１２にトナーを補給するトナー補給装置５０を斜め上から見て示す。
図１および図５で示すトナー補給装置５０には、支持体５１上に、新規トナーを収容するボトル状のトナー容器５２を交換自在に取り付ける。

支持体５１には、トナー容器５２から排出された新規トナーをトナー補給路５３に向けて送り出すトナー搬送手段５４を設ける。トナー搬送手段５４内には、回転することにより排出口５５からトナーをトナー補給路５３へと排出する複数のトナー搬送部材５６を備える。トナー補給路５３は、トナー補給路形成部材５７内に形成し、トナー搬送手段５４から排出したトナーを現像装置１２のトナー補給口４０へと導く。トナー補給路形成部材５７は、現像装置１２に対して着脱自在に設け、その頂部には、空気は通すがトナーは通さないフィルタ５８を取り付ける。

そして、感光体１０にトナーを供給して現像剤を消費するにともない、現像ケース２７内のトナー濃度が一定量以下に低下すると、そのトナー濃度の低下をトナー濃度検知センサ４４で検知してトナー補給装置５０のトナー容器５２を回転するとともに、トナー搬送手段５４を駆動する。これにより、トナー容器５２から新規トナーをトナー搬送手段５４へと送り出し、トナー搬送部材５６の回転により新規トナーを排出口５５から排出し、その排出したトナーを、自重により落下してトナー補給路形成部材５７のトナー補給路５３を通してトナー補給口４０から現像ケース１２内に入れ、現像ケース２７内に所定のトナー量を補給する。

現像ケース１２内に入れたトナーは、ガイド部材４３で案内して投入位置４２で第１撹拌搬送スクリュ３５のパドル形状４４部分の現像剤上に落下することにより、第１撹拌搬送スクリュ３５の下流位置のパドル形状４４部分に投入し、すぐにそのパドル形状４４で撹拌して現像ケース２７内の現像剤と混合する。そして、現像ケース２７内の現像剤中に潜り込むように撹拌しながら第２撹拌搬送スクリュ３６の上流位置に搬送し、第１撹拌搬送スクリュ３５および第２撹拌搬送スクリュ３６により現像剤を攪拌搬送しながら、連通路３２、３３で受け渡して第１搬送路３０および第２搬送路３１間を循環する。

その循環する現像剤の一部を現像スリーブ２８に付着し、同様にその現像スリーブ２８に付着した現像剤の量を規制部材で規制して所定量の現像剤を現像領域へと導き、現像領域で、開口２６を通して現像スリーブ２７と対向して設ける感光体１０にトナーを付着してその感光体１０上の静電潜像を可視像化する。

そこで、図示例では、補給トナーを現像ケース２７内の現像剤と十分に混合するとともに適切に帯電し、補給トナーが現像ケース２７内にある現像剤表面上を滑るように移動する現象をなくしてトナー飛散を確実に防止することができる。また、現像剤中に補給後速やかに均一に分散してトナー濃度むらをなくし、現像剤中のトナー濃度の検知不良をなくしてトナーを的確に補給することができる。さらに、現像ケース２７内における現像剤の攪拌搬送力を高めて、現像剤の劣化を早めたり、補給トナーが現像ケース２７内の現像剤と混合するように攪拌搬送部材を長くして、現像装置１２、ひいては画像形成装置を大型化したり、搬送途中に撹拌部材を設けて現像剤の搬送性能を低下したりすることもなく、トナーを補給する場合における従来の問題点を解消することができる。

ところで、図示画像形成装置では、感光体１０の回転と第１撹拌搬送スクリュ３５の回転により、第１撹拌搬送スクリュ３５の下流位置において現像ケース２７の内圧が上昇する。この位置は、新規トナーの投入位置４２の近傍であり、浮遊トナーが多く存在する。このため、特に多量の新規トナーが投入されたとき、開口２６からのトナー飛散が懸念される。

そこで、図示例では、現像装置１２に補給トナーを補給するトナー補給路形成部材５７に、空気は通すがトナーは通さないフィルタ５８を備える。これにより、現像ケース２７内の圧力を、トナー補給路５３からフィルタ５８を通して外部へと逃がし、トナー補給路５３および現像ケース２７内の一定以上の空気圧上昇を防ぎ、トナー飛散を防止する。このフィルタ５８は、交換用のトナー容器５２と同梱し、トナー容器５２の交換時に同時にフィルタ５８も交換するとよい。このようにすると、フィルタ５８の交換が頻繁に行え、圧抜き効果を向上することができる。

また、このときトナー補給路形成部材５７を現像装置１２に対して着脱自在とすれば、フィルタ５８を交換するとき、現像装置１２からトナー補給路形成部材５７を取り外すことで、フィルタ５８の交換を容易として、トナー補給路形成部材５７の過度の圧力上昇を防いで未帯電トナーのトナー飛散防止効果を向上することができる。

さて、上述した例では、現像ケース２７に、補給トナーを補給するトナー補給口４０と、そのトナー補給口４０から補給した補給トナーを投入位置４２へと導くガイド部材４３とを設け、現像装置１２自体に設ける部材で、トナー補給口４０かから補給した補給トナーを投入位置４２へと導くようにした。しかし、例えば図６に示すように、補給トナーを補給するトナー補給路形成部材５７を現像ケース２７に取り付けてその出口６０を、現像ケース２７内に入れて直接現像装置１２の投入位置４２に設けるようにしてもよい。このようにすると、現像装置１２の構成を簡単とすることができる。

図６には、二成分現像剤を用いた他のモノクロ電子写真式画像形成装置における主要部の内部機構概略構成を示す。図１の対応する部分に用いた符号をそのまま使用する。
図７には、別の現像装置に備える第１撹拌搬送スクリュの下流端部まわりを拡大して示す。

上述したとおり、第１撹拌搬送スクリュ３５の下流位置は、内圧が上昇しやすく、新規トナーの投入位置４２であることから浮遊トナーも多く存在し、特に多量の新規トナーが投入されたときなど、開口２６からトナー飛散を生ずるおそれがある。そこで、図示するように、図４に示す現像装置１２より、第１撹拌搬送スクリュ３５を下流側にのばす。もちろん、それに合わせて第２撹拌搬送スクリュ３６も上流側にのばし、連通路３２も移動し、現像ケース２７も長くする。そして、これにより、現像ケース２７に設けて現像スリーブ２８を露出する開口２６と対応する位置から、パドル形状４４を第１撹拌搬送スクリュ３５の下流側に位置して設ける。

このようにすると、現像ケース２７の開口２６から、パドル形状４４部分に設ける補給トナーの投入位置４２を遠ざけるので、現像装置１２が大型化するものの、圧力が上昇しやすい第１撹拌搬送スクリュ３５の下流位置で未帯電の浮遊トナーが開口２６から現像ケース２７外に飛散することを防ぐことができる。

二成分現像剤を用いたモノクロ電子写真式画像形成装置における主要部の内部機構概略構成図である。 その画像形成装置に備える現像装置の内部平面構成図である。 その現像装置の駆動系の構成を示す斜視図である。 その現像装置に備える第１撹拌搬送スクリュの下流端部まわりの拡大平面構成図である。 図１の画像形成装置に備えるトナー補給装置の斜視図である。 二成分現像剤を用いた他のモノクロ電子写真式画像形成装置における主要部の内部機構概略構成図である。 別の現像装置に備える第１撹拌搬送スクリュの下流端部まわりの拡大平面構成図である。 従来の二成分現像方式の現像装置の内部概略構成図である。

符号の説明

１０ 感光体（像担持体）
１２ 現像装置
２４ プロセスカートリッジ
２６ 現像ケースの開口
２７ 現像ケース
２８ 現像スリーブ（現像剤担持体）
３０ 第１搬送路
３１ 第２搬送路
３２、３３ 連通路
３４ 仕切り壁
３５ 第１攪拌搬送スクリュ（第１撹拌搬送部材）
３６ 第２攪拌搬送スクリュ（第２撹拌搬送部材）
４０ トナー補給口
４２ 補給トナーの投入位置
４３ ガイド部材
４４ パドル形状
５７ トナー補給路形成部材
５８ フィルタ
６０ トナー補給路形成部材の出口

Claims (8)

1. 像担持体にトナーを付着してその像担持体上の潜像を可視像化する現像剤担持体と、その現像剤担持体と平行に設ける、前記現像剤担持体に近い側の第１搬送路および遠い側の第２搬送路と、それらの第１搬送路と第２搬送路間を、両端外に連通路を残して仕切る仕切り壁と、前記第１搬送路に収納する第１撹拌搬送部材と、前記第２搬送路に収納する第２撹拌搬送部材とを現像ケース内に備え、それら第１撹拌搬送部材と第２撹拌搬送部材を回転することにより前記連通路で受け渡して前記第１搬送路および前記第２搬送路間を循環して現像剤を撹拌搬送する現像装置において、
   前記第１撹拌搬送部材の、前記連通路に対応する下流位置にパドル形状を設け、そのパドル形状部分に補給トナーの投入位置を設けることを特徴とする、現像装置。
2. 前記現像ケースに、補給トナーを補給するトナー補給口と、そのトナー補給口から補給した補給トナーを前記投入位置へと導くガイド部材とを設けることを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
3. 前記現像ケースに取り付けて補給トナーを補給するトナー補給路形成部材の出口を前記投入位置に設けることを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
4. 前記現像ケースに設けて前記現像剤担持体を露出する開口と対応する位置から、前記パドル形状を前記第１の撹拌搬送部材の下流側に位置して設けることを特徴とする、請求項１ないし３にいずれか１に記載の現像装置。
5. 請求項１ないし４いずれか１に記載の現像装置を備えることを特徴とする、プロセスカートリッジ。
6. 請求項１ないし４いずれか１に記載の現像装置を備えることを特徴とする、画像形成装置。
7. 前記現像装置に補給トナーを補給するトナー補給路形成部材に、空気は通すがトナーは通さないフィルタを備えることを特徴とする、請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記トナー補給路形成部材を前記現像装置に対して着脱自在とすることを特徴とする、請求項７に記載の画像形成装置。

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