JP4517714B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置に用いられる現像装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置では、現像剤（トナーと磁性キャリアからなる）が充填された現像装置が搭載されており、この現像装置を感光体に対向配置し、感光体の表面にトナーを飛翔させ、静電潜像をトナーで可視像化することで、画像形成が行われる。

このような、現像剤を用いる現像装置では、コピーが繰返されると、現像装置内のトナーは消費されるので、その消費量に見合った量だけトナーを補給している。このため、例えば、特許文献１では、本願明細書の図１４に示すように、現像装置２００内の攪拌部材２０２と攪拌部材２０４との間に仕切板２０６を設け、現像装置２００内を分室化し、仕切板２０６の少なくとも１箇所に攪拌部材２０４から攪拌部材２０２へ現像剤を流出させる流出用開口部２０６Ａを設け、仕切板２０６の両端部に現像剤を攪拌部材２０４に還流させる流入用開口部２０６Ｂを設けると共に、攪拌部材２０４に現像剤の搬送方向の異なる順方向スパイラルスクリュー部２０８と逆方向スパイラルスクリュー部２１０を形成し、仕切板２０６の流出用開口部２０６Ａと流入用開口部２０６Ｂによって、複数の現像剤循環経路を形成している。

これにより、現像装置２００内の現像剤と新規補給トナーおよびリサイクルトナーの撹拌効率を向上し、現像剤中のトナー濃度分布を迅速に均一化している。

しかしながら、順方向スパイラルスクリュー部２０８と逆方向スパイラルスクリュー部２１０によってそれぞれ搬送される現像剤は、順方向スパイラルスクリュー部２０８と逆方向スパイラルスクリュー部２１０とが交叉する部分で互いにぶつかり、ブロックされ（ブロッキング状態）、だまになった状態で下流側へと搬送される。この結果、プリント上では、トナー筋、トナーボタ汚れなどのディフェクト（画像欠落）が発生してしまう。
特開平５−３４１６４４号公報

本発明は上記事実を考慮し、だまにならないようにして現像剤を搬送することができる現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、現像装置において、ハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材と、前記ハウジング内に設けられ、前記供給部材側へ現像剤を攪拌しながら搬送する第１搬送部材と、前記第１搬送部材における現像剤の搬送方向上流側であって、前記ハウジング内へ現像剤を供給させる内部供給口と、前記内部供給口へ現像剤が搬送される搬送路と、前記内部供給口に対して前記搬送路の上流側に設けられ、現像剤カートリッジから供給された現像剤を前記内部供給口へ向けて供給させるための外部供給口と、前記搬送路内に設けられ、前記外部供給口から前記内部供給口へ現像剤を攪拌しながら搬送する第２搬送部材と、を備え、前記第２搬送部材が、回転軸と、前記現像剤を前記外部供給口側から前記内部供給口へ向けて搬送させ、スパイラル状に形成された順方向スパイラル羽根と、前記現像剤を前記搬送路の下流側から前記内部供給口へ向けて搬送させ、前記順方向スパイラル羽根の逆スパイラル状に形成された逆方向スパイラル羽根と、で構成され、前記第２搬送部材の前記回転軸における前記内部供給口に対向する位置に、前記順方向スパイラル羽根と前記逆方向スパイラル羽根の何れもない領域が設けられ、前記第２搬送部材によって順方向に搬送される現像剤と当該第２搬送部材によって逆方向に搬送される現像剤とが、前記搬送路内における前記領域にてぶつかり合うことで、当該現像剤が前記搬送路内から供給されること、を特徴としている。

請求項１に記載の発明では、ハウジング内には現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材及び供給部材側へ現像剤を攪拌しながら搬送する第１搬送部材が設けられている。第１搬送部材における現像剤の搬送方向上流側には、ハウジング内へ現像剤を供給させる内部供給口を設けており、内部供給口へ現像剤が搬送される搬送路を設けている。

内部供給口に対して搬送路の上流側には、現像剤カートリッジから供給された現像剤を内部供給口へ向けて供給させるための外部供給口を設けており、搬送路内には、外部供給口から内部供給口へ現像剤を攪拌しながら搬送する第２搬送部材を設けている。

この第２搬送部材は、回転軸を中心に、現像剤を外部供給口側から内部供給口へ向けて搬送するスパイラル状に形成された順方向スパイラル羽根と、現像剤を搬送路の下流側から内部供給口へ向けて搬送させ、順方向スパイラルの逆スパイラル状に形成された逆方向スパイラル羽根と、で構成している。

そして、第２搬送部材の回転軸における内部供給口に対向する位置に、順方向スパイラル羽根と逆方向スパイラル羽根の何れもない領域を設け、順方向スパイラル羽根と逆方向スパイラル羽根を不連続としている。

そして、第２搬送部材によって順方向に搬送される現像剤と当該第２搬送部材によって逆方向に搬送される現像剤とが、搬送路内における前記領域にてぶつかり合うことで、当該現像剤が搬送路内から供給される。
以上により、順方向へ搬送される現像剤と逆方向へ搬送される現像剤がぶつかり合って現像剤をブロックするというブロッキング力を弱めることができると共に、何れのスパイラル羽根もない領域で現像剤にすべりを発生させて内部供給口への現像剤の搬送をスムーズにすることができ、現像剤のだまの発生を抑制して、良好な現像剤供給を実現させることができる。

従って、現像剤のだまの発生を抑えながら、良好な現像剤供給を実現させることが可能となり、結果としてプリント上のディフェクトを防止することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の現像装置において、前記領域が逆方向スパイラル羽根側をカットして形成されたことを特徴としている。

請求項２に記載の発明では、第２搬送部材の逆方向スパイラル羽根側をカットして、順方向スパイラル羽根と逆方向スパイラル羽根の何れもない領域を設けるようにすることで、順方向スパイラルによる現像剤の搬送力を維持するようにしている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の現像装置において、前記内部供給口に投影させた状態で、前記順方向スパイラル羽根が内部供給口の幅の半分以上を占めていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明では、第２搬送部材を内部供給口に投影させた状態で、順方向スパイラル羽根が内部供給口の幅の半分以上を占めるようにすることで、現像剤が逆スパイラル羽根側へ到達する前に、現像剤を内部供給口へ供給するようにしている。

第２搬送部材に順方向スパイラル羽根と逆方向スパイラル羽根の何れもない領域を設けることで、現像剤をブロックするブロッキング力を弱めることができ、現像剤のだまの発生を抑制することができるが、ブロッキング力が発生する前に、できるだけ現像剤を内部供給口へ供給するようにした方がより効果的に、現像剤のだまの発生を抑えると共に、良好な現像剤供給を実現させることが可能となる。

請求項４に記載の発明は、画像形成装置において、請求項１〜３の何れか１項に現像装置を備えたことを特徴としている。

本発明は、上記構成としたので、請求項１及び４に記載の発明では、順方向へ搬送される現像剤と逆方向へ搬送される現像剤がぶつかり合って現像剤をブロックするというブロッキング力を弱めることができると共に、何れのスパイラル羽根もない領域で現像剤にすべりを発生させて内部供給口への現像剤の搬送をスムーズにすることができ、現像剤のだまの発生を抑制して、良好な現像剤供給を実現させることができる。

請求項２に記載の発明では、第２搬送部材の逆方向スパイラル羽根側をカットして、順方向スパイラル羽根と逆方向スパイラル羽根の何れもない領域を設けるようにすることで、順方向スパイラルによる現像剤の搬送力を維持するようにしている。

請求項３に記載の発明では、第２搬送部材を内部供給口に投影させた状態で、順方向スパイラル羽根が内部供給口の幅の半分以上を占めるようにすることで、現像剤が逆スパイラル羽根側へ到達する前に、現像剤を内部供給口へ供給するようにしている。ブロッキング力が発生する前に、できるだけ現像剤を内部供給口へ供給するようにした方がより効果的に、現像剤のだまの発生を抑えると共に、良好な現像剤供給を実現させることが可能となる。

以下に、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１及び図２には、画像形成装置としての４サイクル方式のフルカラーのプリンタ１０が示されている。このプリンタ１０の内部には、中央よりもやや右上部に、像担持体としての感光体ドラム１２が回転可能に配設されている。この感光体ドラム１２としては、例えば、表面にＯＰＣ等よりなる感光体層が被覆された直径が約４７ｍｍの導電性円筒体からなるものが用いられ、図示しない駆動手段により、矢印方向に沿って約１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転駆動される。

感光体ドラム１２の表面は、感光体ドラム１２の略真下に配置された帯電ロール１４によって所定の電位に帯電された後、帯電ロール１４の下方に配置された露光装置としてのＲＯＳ１６（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）によって、レーザービーム（ＬＢ）による画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。

この感光体ドラム１２上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋを周方向に沿って配置された回転式の現像装置１８によって現像され、所定の色のトナー像となる。

このとき、感光体ドラム１２の表面には、形成する画像の色に応じて、帯電・露光・現像の各工程が、所定回数だけ繰り返される。回転式の現像装置１８は、対応する色の現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが、感光体ドラム１２と対向する現像位置に移動する。

例えば、フルカラーの画像を形成する場合、感光体ドラム１２の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応して４回繰り返され、該感光体ドラム１２の表面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が順次形成される。

トナー像が形成されるにあたって、感光体ドラム１２が回転する回数は、画像のサイズに応じて異なるが、例えば、Ａ４サイズであれば、感光体ドラム１２が３回転することによって、１つの画像が形成される。つまり、感光体ドラム１２の表面には、感光体ドラム１２が３回転するごとに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が形成される。

感光体ドラム１２上に順次形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、感光体ドラム１２の外周に中間転写体としての中間転写ベルト２０が巻き付けられた一次転写位置において、該中間転写ベルト２０上に互いに重ね合わされた状態で、一次転写ロール２２によって一次転写される。

この中間転写ベルト２０上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像は、所定のタイミングで給紙される記録用紙２４上に、二次転写ロール２６によって一括して二次転写される。

一方、記録用紙２４は、プリンタ１０の下部に配置された給紙カセット２８から、ピックアップロール３０によって送り出されるとともに、フィードロール３２及びリタードロール３４によって１枚ずつ捌かれた状態で給紙され、レジストロール３６によって中間転写ベルト２０上に転写されたトナー像と同期した状態で、中間転写ベルト２０の二次転写位置へと搬送される。

中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１２における回動方向の上流側にて中間転写ベルト２０のラップ位置を特定するラップインロール３８と、感光体ドラム１２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０上に転写する一次転写ロール２２と、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト２０のラップ位置を特定するラップアウトロール４０と、二次転写ロール２６に中間転写ベルト２０を介して当接するバックアップロール４２と、中間転写ベルト２０のクリーニング装置４４に対向する第１のクリーニングバックアップロール４６と、第２のクリーニングバックアップロール４８とによって、所定の張力で張架されており、所定のプロセススピード（約１５０ｍｍ／ｓｅｃ）で循環移動するように、例えば、感光体ドラム１２の回転に伴って従動される。

ここで、中間転写ベルト２０は、プリンタ１０の小型化を図るため、中間転写ベルト２０が張架される断面形状が、偏平な細長い略台形状となるように構成されている。

中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１２と、帯電ロール１４と、中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０を張架する複数のロール２２、３８、４０、４２、４６、４８と、中間転写ベルト２０用のクリーニング装置４４と、後述する感光体ドラム１２用のクリーニング装置７８と、で像形成ユニット５２を構成しており、一体的に設けられている。

このため、プリンタ１０の上部カバー５４を開き、像形成ユニット５２の上部に設けられた把手（図示省略）を手で持ち上げることにより、像形成ユニット５２全体をプリンタ１０から取り外すことができる。

一方、中間転写ベルト２０のクリーニング装置４４は、第１のクリーニングバックアップロール４６によって張架された中間転写ベルト２０の表面に当接するように配置されたスクレーパ５８と、第２のクリーニングバックアップロール４８によって張架された中間転写ベルト２０の表面に圧接するように配置されたクリーニングブラシ６０とを備え、これらのスクレーパ５８やクリーニングブラシ６０によって除去された残留トナーや紙粉は、クリーニング装置４４の内部に回収されるようになっている。

なお、クリーニング装置４４は、揺動軸６２を中心にして、図中反時計周り方向に揺動可能に配置されており、最終色のトナー像の二次転写が終了するまでは、中間転写ベルト２０の表面から離間した位置に退避するとともに、最終色のトナー像の二次転写が終了すると、中間転写ベルト２０の表面に当接するように構成されている。

さらに、中間転写ベルト２０からトナー像が転写された記録用紙２４は、定着器６４へと搬送され、この定着器６４によって熱及び圧力でトナー像が記録用紙２４上に定着され、片面プリントの場合には、排出ロール６６によってプリンタ１０の上部に設けられた排出トレイ６８上にそのまま排出される。

―方、両面プリントの場合には、定着器６４によりトナー像が定着された記録用紙２４を、排出ロール６６によって排出トレイ６８上にそのまま排出せずに、排出ロール６６によって記録用紙２４の後端部を狭持した状態で、排出ロール６６を逆転させるとともに、記録用紙２４の搬送径路を両面用の用紙搬送路７０に切り替え、この両面用の用紙搬送路７０に配設された搬送ロール７２によって、記録用紙２４の表裏を反転した状態で、再度、中間転写ベルト２０の二次転写位置へ搬送して、記録用紙２４の裏面に画像を形成するようになっている。

さらに、フルカラープリンタには、オプションによって、プリンタ１０の側面に手差しトレイ７４が開閉自在に装着可能となっている。この手差しトレイ７４上に載置された任意のサイズ及び種類の記録用紙２４は、給紙ロール７６によって給紙され、搬送ロール７２及びレジストロール３６を介して、中間転写ベルト２０の二次転写位置へ搬送されることにより、任意のサイス及び種類の記録用紙２４にも画像を形成することが可能となっている。

なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１２の表面は、感光体ドラム１２が１回転する毎に、感光体ドラム１２の斜め下方に配置されたクリーニング装置７８のクリーニングブレード８０によって、残留トナーなどが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。

一方、図３及び図４には、回転式の現像装置１８が示されている。なお、図３は、便宜上、該現像装置１８に１つの現像器１８Ｙ及び現像剤カートリッジ８２Ｙが搭載された状態を示している。

この現像装置１８は、円筒状の回転軸部材４１が設けられており、回転軸部材４１を中心に反時計回りに回転可能に軸支されている。また、回転軸部材４１の長手方向の図中手前側の端部には、フロント側のフランジ部材４３が設けられ、回転軸部材４１の長手方向の図中奥側の端部には、リア側のフランジ部材４５が設けられている。この回転軸部材４１とフランジ部材４３、４５によって形成された円筒形状の空間Ｓは、仕切り部材４７によって、９０度毎に４つに仕切られている。

仕切り部材４７によって仕切られた空間には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが、周方向に時計回り方向に沿ってそれぞれ実装されている。

これらの現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋには、各現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋに対応して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の現像剤カートリッジ８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋがそれぞれ装着され、対応する現像剤カートリッジ８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋから新しい現像剤が供給されるように構成されている（図５及び図６参照）。

ここで、現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ及び現像剤カートリッジ８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋは、すべて同様に構成されているので、ここでは、イエロー（Ｙ）の現像器１８Ｙ及び現像剤カートリッジ８２Ｙを例にして説明する。

図８及び図９に示すように、現像器１８Ｙのハウジング１５０は、搬送される記録用紙に直交する方向に沿って長尺な箱状を成しており、ハウジング１５０の幅方向の略中央部には、仕切壁１５２が立設し、ハウジング１５０内を空間１５４と空間１５６に区画している。この仕切壁１５２の両端部は、ハウジング１５０の周壁との間に隙間１５８、１６０が設けられており、空間１５４と空間１５６とが互いに連通している。

空間１５４内にはハウジング１５０の長手方向に沿ってスパイラルオーガ９０が配設されており、空間１５６内にはスパイラルオーガ９０と平行にスパイラルオーガ９２が配設されている。スパイラルオーガ９０、９２は、回転軸１６２を備えており、ハウジング１５０の周壁にそれぞれ回転可能に軸支されている。この回転軸１６２の端部には、それぞれギア１６６、１６８が固定されている。

また、スパイラルオーガ９０、９２の回転軸１６２回りには、スパイラル状に形成された順スパイラル羽根１６４がそれぞれ設けられており、図示しないモータからの回転力がギア１６６、１６８へ伝達されギア１６６、１６８を介してスパイラルオーガ９０、９２がそれぞれ回転すると、順スパイラル羽根１６４によって、ハウジング１５０内に収容された現像剤が攪拌されながら矢印方向へ搬送される。

さらに、スパイラルオーガ９０、９２の搬送方向下流側の端部側には、順スパイラル羽根１６４のスパイラル方向とは逆方向へ向かうスパイラル状の逆スパイラル羽根１８８が１〜２巻き設けられており、順スパイラル羽根１６４によって搬送された現像剤を逆方向へ押し戻すようにしている。

スパイラルオーガ９０、９２の端部は、現像器１８Ｙの周壁を貫通し、回転軸１６２と現像器１８Ｙの周壁との間は、パッキンによってハウジング１５０内の現像剤が漏れないようにシールされているが、現像剤の搬送力が大きいと、現像器１８Ｙ内の現像剤が外部へ漏れてしまう恐れがある。

このため、スパイラルオーガ９０、９２の搬送方向下流側において、逆スパイラル羽根１８８を設け、搬送されてきた現像剤を押し戻すようにすることで、スパイラルオーガ９０、９２の端部における現像剤の搬送力を低下させ、現像剤が外部へ漏れないようにしている。

一方、スパイラルオーガ９２の斜め上方には、ハウジング１５０の長手方向に沿って、現像ロール８８が配設されており、ハウジング１５０の周壁に回転可能に軸支されている。現像ロール８８の端部には、ギア８９が固定されており、モータからの回転力がギア８９へ伝達されギア８９を介して現像ロール８８が回転する。

このとき、スパイラルオーガ９０によって、隙間１６０を経て空間１５６へ搬送された現像剤は、スパイラルオーガ９２によって空間１５６内を矢印方向へ向かって搬送されると共に、現像ロール８８へ均等に供給される。そして、現像ロール８８の表面に供給された現像剤は、層厚規制部材９６（図４参照）によって層厚が規制される。

ところで、ハウジング１５０にはカバー１７０が備えられており、カバー１７０によって空間１５４及び空間１５６の上部が覆われる。この状態で、図４に示すように、現像ロール８８の一部が露出するようになっており、感光体ドラム１２と対向可能となっている。

現像ロール８８は、現像剤中に含まれたキャリアを磁力で吸着し、表面に現像剤の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム１２と対向する現像領域へと搬送する。そして、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像が、現像ロール８８の表面に形成されたキャリアとトナーとからなる現像剤の磁気ブラシによって顕像化される。

なお、この実施の形態では、現像剤として、トナーとキャリアとからなる二成分の現像剤を使用しているが、現像剤としては、少なくともトナーを含んでいればよく、トナーのみからなる一成分の現像剤を使用しても勿論良い。

また、図６及び図７に示すように、カバー１７０の一端側の外面には、略円弧状に湾曲した円弧受板１７２が設けられている。この円弧受板１７２には、後述する現像剤カートリッジ８２Ｙ内の現像剤をハウジング１５０内へ補給する補給口１７４及びハウジング１５０内の使用済みの現像剤（所定量を超えた現像剤）を現像剤カートリッジ８２Ｙ内へ排出する排出口１７６が形成されている。

また、円弧受板１７２にはシャッター板１１４が円弧受板１７２の周方向に沿ってスライド可能に設けられており、シャッター板１１４には、排出口１７６と連通可能な連通口１７８が形成され、排出口１７６と連通してハウジング１５０内の現像剤を現像剤カートリッジ８２Ｙ内へ排出する。

ここで、シャッター板１１４は、連通口１７８と排出口１７６とが連通され、ハウジング１５０内の現像剤が現像剤カートリッジ８２Ｙ内へ排出可能となった状態で、補給口１７４を開放し、ハウジング１５０内へ新しい現像剤を補給可能としている。

一方、図８及び図９に示すように、カバー１７０の外面には、搬送路１８０が設けられており、搬送路１８０の一端部には、補給口１７４と連通する外部供給口１８１が設けられ、搬送路１８０の他端部には、スパイラルオーガ９０の搬送方向の上流側と連通する内部供給口１８２が設けられている。

また、搬送路１８０内には、スパイラルオーガ９０、９２よりも小径のスパイラルオーガ９４が回転可能に軸支されており、スパイラルオーガ９４の回転軸１９４の端部にはギア１９５が固定されている。また、回転軸１９４回りには、スパイラル状に形成された順スパイラル羽根１９２が設けられており（後述する）、ギア１９５に回転力が伝達されギア１９５を介してスパイラルオーガ９４が回転すると、補給口１７４及び外部供給口１８１を経て搬送路１８０内へ補給された現像剤が、順スパイラル羽根１９２によって、内部供給口１８２へ搬送され、ハウジング１５０内へ供給される。

一方、現像剤カートリッジ８２Ｙは、図４、図６及び図１０に示すように、断面形状が非円形状の長尺な筒体によって構成されている。この現像剤カートリッジ８２Ｙの内部には、仕切り用のキャップ１０６が設けられており、新しい現像剤を収容する現像剤収容部１０２と、使用済みの現像剤を回収する現像剤回収部１０４とに区画されている。

現像剤収容部１０２の端部には、ハウジング１５０内へ新しい現像剤を供給するための供給口１０８が設けられており、ハウジング１５０の外面に設けられた補給口１７４と連通可能となっている。一方、現像剤回収部１０４には、ハウジング１５０から排出された現像剤を回収するための回収口１８４が設けられており、シャッター板１１４に形成された連通口１７８（図７参照）が、円弧受板１７２に形成された排出口１７６と連通した状態で、回収口１８４が連通口１７８及び排出口１７６と連通可能となっている。

ここで、図８に示すように、排出口１７６の周縁部からは、ハウジング１５０内へ向かってノズル１８６が突設されており、ハウジング１５０内の現像剤がノズル１８６を通じて排出口１７６へ案内される。すなわち、図４に示すように、現像器１８Ｙは、ハウジング１５０内に収容された現像剤の量が増大すると、現像装置１８の回転によって現像器１８Ｙが図４のＢの位置に移動した際に、ノズル１８６の先端面の高さよりも高い位置の現像剤がノズル１８６を通じて、図６及び図７で示す排出口１７６、連通口１７８及び回収口１８４を経て現像剤回収部１０４（図４参照）へ排出される。

これは、いわゆるトリクル方式と呼ばれ、現像剤の帯電性能の低下を防止して現像剤交換のインターバルを延ばすため、現像器の内部に現像剤を徐々に補給する一方で、過剰になった（劣化したキャリアを多く含む）現像剤を現像器内部から排出しながら現像を行う方式のことである。

ところで、図６及び図１０に示すように、現像剤カートリッジ８２Ｙの円筒形状に形成された現像剤収容部１０２及び現像剤回収部１０４の外周（一部、現像剤収容部１０２も含む）には、現像剤収容部１０２の供給口１０８及び現像剤回収部１０４の回収口１８４を開閉するシャッター部材１２８が、周方向に沿って回動自在に嵌挿されている。

このシャッター部材１２８には、図１０及び図１１に示すように、現像剤カートリッジ８２Ｙの供給口１０８及び回収口１８４に対応した位置に、供給用の開口部１３０及び回収用の開口部１３２がそれぞれ開口されており、現像剤カートリッジ８２Ｙの現像剤回収部１０４の外周に沿って、シャッター部材１２８を回動させることにより、現像剤カートリッジ８２Ｙの供給口１０８と回収口１８４を同時に開閉させることが可能となっている。

また、シャッター部材１２８には、シャッター部材１２８の周方向の一部に、該シャッター部材１２８を回動操作させると共に、シャッター部材１２８を把持して、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙに装着するための把手１３４が、半径方向外方へ向けて突設されている。

この把手１３４は、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙに装着し、供給口１０８及び回収口１８４が開放された状態では、頂部１３４Ａが現像剤カートリッジ８２Ｙの角部８３と一致し（図４のＡ参照）、供給口１０８及び回収口１８４が閉塞された状態では、頂部１３４Ａと角部８３とがズレた状態で配置され、現像装置１８の外周から把手１３４が突出するように構成されている。

また、図１１に示すように、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙから取り外した状態では、シャッター部材１２８は移動規制され、誤って現像剤カートリッジ８２Ｙの供給口１０８及び回収口１８４が開放されないようになっている。また、図５に示すように、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙの所定の位置に装着して、現像剤カートリッジ８２Ｙの供給口１０８と回収口１８４が開放された状態では、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙから取り外せないようになっている。

なお、この実施の形態では、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙの所定の位置に装着する際に、現像剤カートリッジ８２Ｙを図４に示す現像装置１８の半径方向外方から、現像装置１８の回転軸部材４１方向へ向けて、現像器１８Ｙのハウジング１５０に沿ってスライドさせることにより、現像器１８Ｙに対して、現像剤カートリッジ８２Ｙを容易に着脱させることができる。

また、現像剤カートリッジ８２Ｙを新たなものと交換する場合、図２に示すように、交換する現像剤カートリッジ８２Ｙを、交換位置Ｂに配置されるようにして現像装置１８を停止させ、プリンタ１０の側面に設けられたサイドカバー９７を開き、交換する現像剤カートリッジ８２Ｙを取り出す。

ここで、図６に示すように、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙから取り外す際、シャッター部材１２８の把手１３４を手で回動させ、シャッター部材１２８を時計周り方向へ回動させる。このシャッター部材１２８の回動に伴って、現像剤カートリッジ８２Ｙの供給口１０８及び回収口１８４が閉塞される。

そして、シャッター部材１２８の把持部１３４が移動停止した状態で、現像剤カートリッジ８２Ｙの供給口１０８及び回収口１８４は完全に閉じられる。この状態で、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙから取り外すことができるようになっている。

次に、本発明の実施の形態に係る現像器の要部について説明する。

図８、図９及び図１２に示すように、現像器１８Ｙ（なお、現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、すべて同様に構成されているので、ここでは、イエロー（Ｙ）の現像器１８Ｙを例にして説明する。）のカバー１７０の外面に設けられた搬送路１８０内にスパイラルオーガ９４を配設している。このスパイラルオーガ９４によって、現像剤カートリッジ８２Ｙ（図６参照）から補給された現像剤を、外部供給口１８１から内部供給口１８２へ搬送し、該内部供給口１８２を通じてハウジング１５０内へ供給する。

ここで、スパイラルオーガ９４の搬送方向下流側の端部側には、順スパイラル羽根１９２のスパイラル方向とは逆方向へ向かうスパイラル状の逆スパイラル羽根１９３が１〜２巻き設けられており、順スパイラル羽根１９２によって搬送された現像剤を逆方向へ押し戻すようにしている。

スパイラルオーガ９４の端部は、搬送路１８０の両端部を貫通しており、回転軸１９４と搬送路１８０の端部との間は、パッキンによって搬送路１８０内の現像剤が漏れないようにシールされているが、現像剤の搬送力が大きいと、搬送路１８０内の現像剤が外部へ漏れてしまう恐れがある。

このため、スパイラルオーガ９４の搬送方向下流側において、逆スパイラル羽根１９３を設け、搬送されてきた現像剤を押し戻すようにすることで、スパイラルオーガ９４の端部における現像剤の搬送力を低下させ、現像剤が外部へ漏れないようにしている。

また、スパイラルオーガ９４は、内部供給口１８２に対向して、順スパイラル羽根１９２及び逆スパイラル羽根１９３が設けられ、順スパイラル羽根１９２及び逆スパイラル羽根１９３によって、それぞれ内部供給口１８２へ現像剤が搬送される。

ところで、図１２及び図１３（Ｂ）（なお、図１３（Ａ）、（Ｂ）はスパイラルオーガ９４を模式的に示している。）に示すように、スパイラルオーガ９４において、搬送路１８０の内部供給口１８２に対向する位置に、順スパイラル羽根１９２と逆スパイラル羽根１９３の何れもない領域１９６を設け、順スパイラル羽根１９２と逆スパイラル羽根１９３を不連続としている。

これにより、順方向（現像剤を外部供給口１８１側から内部供給口１８２へ搬送する搬送方向）へ搬送される現像剤の流れと逆方向へ搬送される現像剤の流れが交叉しぶつかり合って現像剤をブロックする（図１３（Ａ）参照）というブロッキング力を弱めることができ、現像剤のだまの発生を抑制することができる。

また、スパイラルオーガ９４の内部供給口１８２に対向する位置に、該領域１９６を設けることで、順方向へ搬送される現像剤の流れと逆方向へ搬送される現像剤の流れが交叉する境界部において、現像剤にすべりを発生させ、内部供給口１８２への現像剤の搬送をスムーズにすることができる。従って、現像剤のだまの発生を抑えながら、良好な現像剤供給を実現させることが可能となり、結果としてプリント上のディフェクトを防止することができる。

また、スパイラルオーガ９４の逆スパイラル羽根１９３の順スパイラル羽根１９２側を１／４巻き分をカットしている。順スパイラル羽根１９２と逆スパイラル羽根１９３の何れもない領域１９６をスパイラルオーガ９４に設けるため、順スパイラル羽根１９２側をカットしてしまうと、順スパイラル羽根１９２による現像剤の搬送力が低下してしまう。このため、スパイラルオーガ９４の逆スパイラル羽根１９３側をカットすることで、現像剤の搬送力を維持することができる。

また、スパイラルオーガ９４を内部供給口１８２に投影させた状態で、順スパイラル羽根１９２が内部供給口１８２の幅の半分以上を占めるようにしている。これにより、現像剤が逆スパイラル羽根１９３側へ到達する前に、現像剤を内部供給口１８２へ供給することができるため、より効果的に、現像剤のだまの発生を抑えると共に、良好な現像剤供給を実現させることが可能となる。

なお、ここでは、逆スパイラル羽根１９３側を１／４巻き分をカットしたが、スパイラルオーガ９４を内部供給口１８２に投影させた状態で、逆スパイラル羽根１９３の端部が内部供給口１８２内に位置するようにした方が良いため、１／２巻きまでのカットが望ましい。

なお、ここでは、回転式の現像装置について説明したが、タンデム方式の現像装置に適用させても良いのは勿論のことである。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成図であり、像形成ユニットを取り外した状態を示している。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する回転式の現像装置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する回転式の現像装置を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器及び現像剤カートリッジを示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器及び現像剤カートリッジを示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器のハウジング及びカバー示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器のハウジング側の平面図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器に装着される現像剤カートリッジの断面図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器に装着される現像剤カートリッジの斜視図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器の搬送路内のスパイラルオーガの斜視図である。 （Ｂ）は本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器の搬送路を示す模式的な平面図であり、（Ａ）は（Ｂ）の比較図である。 従来の現像装置を示す平面図である。

符号の説明

１０ プリンタ（画像形成装置）
１８ 現像装置（回転式現像装置）
１８Ｙ 現像器（現像装置）
１８Ｋ 現像器（現像装置）
１８Ｃ 現像器（現像装置）
１８Ｍ 現像器（現像装置）
８２ 現像剤カートリッジ
８２Ｙ 現像剤カートリッジ
８８ 現像ロール（現像剤担持体）
９０ スパイラルオーガ（第１搬送部材）
９２ スパイラルオーガ（供給部材）
９４ スパイラルオーガ（第２搬送部材）
１８０ 搬送路
１８１ 外部供給口
１８２ 内部供給口
１９２ 順スパイラル羽根（順方向スパイラル羽根、第２搬送部材）
１９３ 逆スパイラル羽根（逆方向スパイラル羽根、第２搬送部材）
１９４ 回転軸（第２搬送部材）
１９６ 領域

Claims (4)

1. ハウジングと、
   前記ハウジング内に設けられ、現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材と、
   前記ハウジング内に設けられ、前記供給部材側へ現像剤を攪拌しながら搬送する第１搬送部材と、
   前記第１搬送部材における現像剤の搬送方向上流側であって、前記ハウジング内へ現像剤を供給させる内部供給口と、
   前記内部供給口へ現像剤が搬送される搬送路と、
   前記内部供給口に対して前記搬送路の上流側に設けられ、現像剤カートリッジから供給された現像剤を前記内部供給口へ向けて供給させるための外部供給口と、
   前記搬送路内に設けられ、前記外部供給口から前記内部供給口へ現像剤を攪拌しながら搬送する第２搬送部材と、を備え、
   前記第２搬送部材が、
   回転軸と、
   前記現像剤を前記外部供給口側から前記内部供給口へ向けて搬送させ、スパイラル状に形成された順方向スパイラル羽根と、
   前記現像剤を前記搬送路の下流側から前記内部供給口へ向けて搬送させ、前記順方向スパイラル羽根の逆スパイラル状に形成された逆方向スパイラル羽根と、
   で構成され、
   前記第２搬送部材の前記回転軸における前記内部供給口に対向する位置に、前記順方向スパイラル羽根と前記逆方向スパイラル羽根の何れもない領域が設けられ、
   前記第２搬送部材によって順方向に搬送される現像剤と当該第２搬送部材によって逆方向に搬送される現像剤とが、前記搬送路内における前記領域にてぶつかり合うことで、当該現像剤が前記搬送路内から供給されること、
   を特徴とする現像装置。
2. 前記領域が逆方向スパイラル羽根側をカットして形成されたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記内部供給口に投影させた状態で、前記順方向スパイラル羽根が内部供給口の幅の半分以上を占めていることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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