JP4779472B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置、この現像装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関し、特に現像剤収容室へトナーを補給するトナー補給室を備えたものに関する。

電子写真式複写機やレーザプリンタなどの電子写真技術を用いた画像形成装置では、感光体上に形成された静電潜像を現像化する現像装置が搭載されている。そして、この現像装置には、現像剤収容室へトナーを補給するトナー補給ユニットを備えたものがある。

トナー補給ユニットを備えた現像装置には、現像剤（トナーとキャリア）が収容される現像剤収容室内に、トナーとキャリアを攪拌し且つ混合させるための現像剤攪拌搬送部材（オーガー）が設けられている。そして、このオーガーで攪拌されるようにして、現像剤収容室の上方に設けられたトナー補給ユニットからトナーが供給されるようになっている（特許文献１参照）。

ところで、キャリアに対してトナーの比重は小さいため、特許文献１のように、現像剤収容室の上方からある一定量以上のトナーを供給すると、トナーがキャリア上に浮かんだ状態となる。このため、オーガーでトナーとキャリアを混合させようとしても、混合が充分に行われずに、現像剤中のトナー濃度が不均一となったり、現像剤中のトナー濃度が均一になるまでに時間を要するという問題がある。

そこで、現像剤収容室の横にトナー補給ユニットのトナー収容部を配置し、トナー収容部と現像剤収容室を仕切る仕切壁にトナー供給口を形成し、このトナー供給口の下端を、現像剤収容室内に収容されている現像剤の表面よりも下方に位置させることで、現像剤中へトナーが潜り込むように、横方向へ供給するものがある。つまり、現像剤中にトナーが浮かび上がるのを防止するために、現像剤の表面よりも下方からトナーを供給するようになっている。

この構成では、トナー収容部は現像剤収容室との間に設けられた仕切板と、トナーが収容されトナー収容部にトナーを補給するトナー補給室との間に設けられた仕切板とで、トンネル構造とされている。そして、トナーはトナー収容部に設けられたオーガーでトナー収容部内を搬送されながら、トナー供給口から現像剤収容室へ供給されるようになっている。このとき、トナーはトナー収容部内をオーガーによって圧縮されながら搬送されるため、トナー収容部内でトナー塊が生成されてしまう。特に、オーガーを高速で回転させながらトナーを大量に連続供給する場合には、このような現象が顕著に現れてしまう。また、トナー供給口付近でトナーが滞留して圧縮されることがあり、トナー供給口大のトナー塊が生成されてしまうこともある。

塊状のトナー（トナー塊）が現像剤収容室へ供給されると、現像剤収容室に設けられたオーガーの羽根のピッチ間に均一にトナーを入り込ませることが困難となってしまい、現像剤中に均一にトナーを混合させることができなくなる。また、トナー塊が大きい場合には、トナー供給口から現像剤収容室へトナーを供給させること自体が困難となる。

さらに、トナーを大量供給した場合には、オーガーの回転によってトナー供給口に次々とトナーが供給されるため、トナー供給口でトナー圧力が増大してしまう。このとき、トナーは現像剤のフローを避け、フローの上方に向かって供給されてしまう。これにより、トナーが現像剤に混入されずに現像剤の上部に残留してしまったり、トナー供給口近傍の壁面に残留してしまい、現像剤中に所定の速度でトナーを供給することが出来なくなるためにトナー供給が不均一となってしまう。
特開２００１−３０５８６１号公報

本発明は、トナーを横方向へ供給しても トナーの塊を作らずにトナーを現像剤収容室へ供給し、現像剤中にトナーを均一に混合することを課題とする。

請求項１に記載の本発明は、トナー及びキャリアからなる現像剤が収容され、現像剤攪拌搬送部材によってトナーとキャリアを混合攪拌しながら現像剤担持体へ現像剤を搬送する現像剤収容室と、前記現像剤収容室へ供給されるトナーが収容されるトナー補給室と、前記トナー補給室と前記現像剤収容室の間に設けられ、前記トナー補給室のトナーが補給されるディスペンス室と、前記ディスペンス室の前記現像剤収容室側の壁に形成され、一部が該現像剤収容室に収容された現像剤の表面位置よりも下方に位置するトナー供給口と、前記ディスペンス室に設けられ、前記トナー補給室から供給されたトナーを前記トナー供給口から前記現像剤収容室へ供給するトナー搬送部材と、を有する現像装置において、前記トナー搬送部材は、回転する軸の周りに設けられた螺旋状の羽根を有するオーガーで構成され、前記トナー供給口近傍には、前記軸の前記トナー供給口に対向する位置に設けられた突起で構成され、前記現像剤収容室へ供給されるトナー又は供給されたトナーを粉砕する粉砕手段が設けられたことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、例えばトナーがトナー搬送部材でディスペンス室内を搬送され、塊状となったトナー（トナー塊）が、トナー供給口近傍に設けられた粉砕手段によって粉砕される。そして、粉砕されたトナーは、トナー供給口から現像剤収容室へ供給される。

このように、塊状のトナーを粉砕して現像剤収容室へ供給することで、現像剤収容室を攪拌搬送されている現像剤中へトナーを入り込ませ易くなるので、トナーを大量に連続供給してもトナーが現像剤の上方に浮かび上がったり、トナー塊が現像剤中に残存することがない。これにより、現像剤収容室へ供給したトナーの攪拌性が良好となり、現像剤中にトナーが均一な状態で混合される。

また、トナー供給口付近のトナーが互いの付着力によって塊状となる場合があるが、この場合においても、トナー供給口近傍で粉砕手段によって塊状となったトナーが粉砕されるので、現像剤中にトナー塊が入り込むのを防止することができる。

そして、トナー搬送部材が、回転する軸と、この軸に設けられた螺旋状の羽根を有するオーガーで構成されており、この軸のトナー供給口に対向する位置には、突起状で構成された粉砕手段が設けられている。この突起状で構成された部分に塊状のトナーが搬送されてくると、突起によって塊状のトナーは粉砕される。そして、粉砕されたトナーが、トナー供給口から現像剤収容室へ供給される。

請求項２に記載の本発明は、前記突起は、前記軸の軸方向に沿って設けられた板片であることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、軸には、軸方向に沿って板片が設けられている。これにより、オーガーの回転によって板片が回転したとき、トナーに対して板片が広い面積で接触するので、トナーを効率良く粉砕することができる。

請求項３に記載の本発明は、前記突起は、前記羽根と平行に設けられた螺旋板であることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、軸には、羽根と平行にして螺旋板が設けられている。これにより、オーガーの回転よって螺旋板がトナーをかき回すようにして粉砕する。

請求項４に記載の本発明は、トナー及びキャリアからなる現像剤が収容され、現像剤攪拌搬送部材によってトナーとキャリアを混合攪拌しながら現像剤担持体へ現像剤を搬送する現像剤収容室と、前記現像剤収容室へ供給されるトナーが収容されるトナー補給室と、前記トナー補給室と前記現像剤収容室の間に設けられ、前記トナー補給室のトナーが補給されるディスペンス室と、前記ディスペンス室の前記現像剤収容室側の壁に形成され、一部が該現像剤収容室に収容された現像剤の表面位置よりも下方に位置するトナー供給口と、前記ディスペンス室に設けられ、前記トナー補給室から供給されたトナーを前記トナー供給口から前記現像剤収容室へ供給するトナー搬送部材と、を有する現像装置において、前記トナー搬送部材は、回転する軸の周りに設けられた螺旋状の羽根を有するオーガーで構成され、前記トナー供給口近傍には、前記オーガーの羽根のピッチを、前記トナー供給口に対向する位置で前記トナー供給口に対向しない位置よりも小さく又は大きくなるように異ならせることで構成され、前記現像剤収容室へ供給されるトナー又は供給されたトナーを粉砕する粉砕手段が設けられたことを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、トナー供給口に対向する位置において、オーガーの羽根のピッチを他の部位（トナー供給口に対向しない位置）と異ならせることで、オーガーの羽根の間にパッキングされながら搬送されてきたトナー（羽根のピッチ幅のトナー塊）が、トナー供給口で羽根によって粉砕される。

例えば、トナー供給口に対向する位置で、他の位置よりも羽根のピッチを小さくした場合、トナー供給口に対向する位置に搬送されてきたトナー塊は、羽根によって粉砕されて細かくされる。

また、トナー供給口に対向する位置で、他の位置よりも羽根のピッチを大きくした場合、トナー供給口に対向する位置に搬送されてきたトナー塊は、羽根と羽根の間で移動しながら粉砕される。つまり、羽根と羽根の間の距離がトナー塊のサイズよりも大きいため、軸方向にトナー塊の周りに隙間が生じて、トナー塊の移動の自由度が急激に大きくなるので、トナー塊は軸方向に移動しながらトナー同士の付着力が弱まって粉砕されやすくなる。

請求項５に記載の本発明は、トナー及びキャリアからなる現像剤が収容され、現像剤攪拌搬送部材によってトナーとキャリアを混合攪拌しながら現像剤担持体へ現像剤を搬送する現像剤収容室と、前記現像剤収容室へ供給されるトナーが収容されるトナー補給室と、前記トナー補給室と前記現像剤収容室の間に設けられ、前記トナー補給室のトナーが補給されるディスペンス室と、前記ディスペンス室の前記現像剤収容室側の壁に形成され、一部が該現像剤収容室に収容された現像剤の表面位置よりも下方に位置するトナー供給口と、前記ディスペンス室に設けられ、前記トナー補給室から供給されたトナーを前記トナー供給口から前記現像剤収容室へ供給するトナー搬送部材と、を有する現像装置において、前記トナー搬送部材は、回転する軸の周りに設けられた螺旋状の羽根を有するオーガーで構成され、前記トナー供給口近傍には、前記トナー供給口に対向する位置で、前記オーガーの軸を他の部位より小径とすることで構成され、前記現像剤収容室へ供給されるトナー又は供給されたトナーを粉砕する粉砕手段が設けられたことを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、トナー供給口に対向する位置でオーガーの軸を他の部分（トナー供給口に対向しない位置）よりも細くする。これにより、トナー供給口に対向する位置に搬送されてきたトナー塊は、トナー供給口に対向する位置で軸との間に隙間が生じて移動の自由度が急激に大きくなるので、トナー塊は移動しながらトナー同士の付着力が弱まって粉砕されやすくなる。

請求項６に記載の本発明は、トナー及びキャリアからなる現像剤が収容され、現像剤攪拌搬送部材によってトナーとキャリアを混合攪拌しながら現像剤担持体へ現像剤を搬送する現像剤収容室と、前記現像剤収容室へ供給されるトナーが収容されるトナー補給室と、前記トナー補給室と前記現像剤収容室の間に設けられ、前記トナー補給室のトナーが補給されるディスペンス室と、前記ディスペンス室の前記現像剤収容室側の壁に形成され、一部が該現像剤収容室に収容された現像剤の表面位置よりも下方に位置するトナー供給口と、前記ディスペンス室に設けられ、前記トナー補給室から供給されたトナーを前記トナー供給口から前記現像剤収容室へ供給するトナー搬送部材と、を有する現像装置において、前記トナー搬送部材は、回転する軸の周りに設けられた螺旋状の羽根を有するオーガーで構成され、前記トナー供給口近傍には、前記現像剤収容室に設けられ前記オーガーの軸と平行に配置された軸部と、前記軸部に設けられて回転可能とされ前記トナー供給口から送り込まれたトナーに押圧されて回転する回転体と、で構成され、前記現像剤収容室へ供給されたトナーを粉砕する粉砕手段が設けられたことを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、トナー供給口から現像剤収容室へ供給された塊状のトナーが粉砕装置で粉砕される。

さらに、オーガーの軸と平行に配置された軸に設けられた回転体が、トナー供給口から現像剤収容室へ供給されたトナーによって回転して、塊状のトナーを粉砕する。

請求項７に記載の本発明は、外周表面に静電潜像が形成され、前記現像剤担持体によってトナーを付着されて顕像化される回転可能な像担持体と、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の現像装置と、を有することを特徴としている。

請求項７に記載の発明によれば、請求項７に記載のプロセスカートリッジは、現像装置と現像剤担持体で、外周表面に形成された静電潜像がトナーで顕像化される像担持体を備えている。このため、像担持体には均一なトナー像が形成される。

請求項８に記載の本発明は、請求項７に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴としている。

請求項８に記載の発明によれば、この画像形成装置は、請求項７に記載のプロセスカートリッジを有するので、均一な状態でトナーが混合されて安定した画像を得ることができる。

本発明は上記構成としたので、トナーを横方向へ供給しても トナーの塊を作らずにトナーを現像剤収容室へ供給し、現像剤中にトナーを均一に混合することができる。

以下に、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態に係る現像装置６４について説明する。
（画像形成装置の概要）
図１には、本発明の第１の実施形態に係る現像装置６４を搭載した画像形成装置１０の概略構成図が示されている。

画像形成装置１０には、４つの色（本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のプロセスカートリッジ１４が上下方向に配列されている。

図２に示すように、プロセスカートリッジ１４は、感光体ドラム１６を有する感光体カートリッジ６２と、現像装置６４（詳細は後述する）とで構成されている。

感光体カートリッジ６２は、感光体ドラム１６と、感光体ドラム１６の周囲に配設されたクリーニング装置２２、帯電ロール１８、イレーズランプ２４及び、クリーニング装置２２の横方向に配設されたサブトナー補給ユニット６６とで一体化して構成されている。

サブトナー補給ユニット６６には、感光体ドラム１６の軸方向に直交する方向に延びる一対の支持突起７８が設けられている。この支持突起７８を画像形成装置１０のカートリッジ受部（図示省略）に挿通させることで、画像形成装置１０にプロセスカートリッジ１４が装着されるようになっている。

一方、画像形成装置１０の下部には、用紙Ｐが収納された給紙カセット２６が設けられている。給紙カセット２６の近傍には、用紙Ｐを所定のタイミングで送り出すピックアップロール２８が設けられている。このピックアップロール２８によって給紙カセット２６から送り出された用紙Ｐは、搬送ロール３０及びレジストレーションロール３２を介して、用紙搬送路３４へ送り込まれて、後述する搬送装置４８へ搬送される。

一方、プロセスカートリッジ１４は、用紙搬送路３４の上流側からイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の順に配設されており、プロセスカートリッジ１４の図中左側には、プロセスカートリッジ１４に走査光を照射する露光装置３６が配設されている。

露光装置３６は、筐体３８内に半導体レーザ（図示省略）、ポリゴンミラー４０、結像レンズ４４及びミラー４６が配設されており、半導体レーザからの光はポリゴンミラー４０で偏向走査され、結像レンズ４４とミラー４６を介して感光体ドラム１６に照射される。これにより、感光体ドラム１６に、画像情報に応じた潜像が形成されるようになっている。

また、画像形成装置１０の図中右側（感光体ドラム１６と対向する位置）には、搬送装置４８が配設されている。搬送装置４８は、画像形成装置１０の側壁１０Ａに沿って設けられた一対の張架ロール５１、５２と、この張架ロール５１、５２に巻き掛けられた搬送ベルト５３とで構成されている。張架ロール５２は、図示しないモータによって回転され、搬送ベルト５３が移動するようになっている。

張架ロール５１の近傍には、吸着ロール５５が配設されており、この吸着ロール５５に電圧が印加されることによって、搬送ベルト５３に用紙Ｐが静電的に吸着されるようになっている。

また、搬送ベルト５３の裏面の、各色の感光体ドラム１６に対向する位置には、それぞれ転写ロール５４が配設されている。この転写ロール５４によって、感光体ドラム１６上のトナー像が、搬送ベルト５３によって搬送される用紙Ｐに転写され、定着装置５６で定着される。そして、トナー像が定着された用紙Ｐは、排出ロール５８によって排出トレイ６０へ排出される。
（現像装置の概要）
次に、本発明の実施形態に係る現像装置６４について説明する。図３には、現像装置６４を感光体ドラム１６の軸方向から見た断面図が示されており、図４には、現像装置６４を上方から見た図が示されている。

本実施形態における現像装置６４は、二成分現像方式を採用したものであって、図３に示すように、感光体ドラム１６に対向し且つ感光体ドラム１６上の静電潜像をトナー及びキャリアからなる現像剤Ｇで可視像化する現像ユニット６８と、この現像ユニット６８に対してトナーＴを補給するメイントナー補給ユニット７０とを横方向に一体化した構成とされている。

現像ユニット６８は、ハウジング８０を有している。ハウジング８０は感光体ドラム１６の下方側に設けられており、感光体ドラム１６側に向かって開口する開口部８２が形成されている。また、このハウジング８０内には現像剤収容室８４が形成されており、この現像剤収容室８４内には、トナー及びキャリアからなる現像剤Ｇが収容可能とされている。

さらに、ハウジング８０内には、ハウジング８０の開口部８２から一部が露出するようにして現像ロール８６が配設されており、ハウジング８０の周壁に回転可能に軸支されている。現像ロール８６の端部には、図示しないギアが固定されており、モータからの回転力がギアへ伝達されギアを介して現像ロール８６が回転するようになっている。

現像ロール８６は、現像剤Ｇ中に含まれたキャリアを磁力で吸着し、表面に現像剤Ｇ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１６と対向する現像領域へと搬送する。そして、感光体ドラム１６上に形成された静電潜像が、現像ロール８６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Ｇの磁気ブラシによって顕像化される。

現像ロール８６の下方には、現像ロール８６の軸方向に沿って第１攪拌搬送オーガー８８及び第２攪拌搬送オーガー８９が配設されている。

第１攪拌搬送オーガー８８及び第２攪拌搬送オーガー８９は、それぞれ回転軸８８ａ、８９ａを備えており、ハウジング８０の周壁にそれぞれ回転可能に軸支されている。第１攪拌搬送オーガー８８及び第２攪拌搬送オーガー８９の回転軸８８ａ、８９ａには、所定のピッチで螺旋羽根８８ｂ、８９ｂが螺旋状に巻き付けられて形成されている。

回転軸８８ａ、８９ａの端部には、それぞれ図示しないギアが固定されており、図示しないモータからの回転力がギアへ伝達され、ギアを介して第１攪拌搬送オーガー８８及び第２攪拌搬送オーガー８９がそれぞれ回転すると、螺旋羽根８８ｂ、８９ｂによって、現像剤収容室８４内に収容された現像剤Ｇが攪拌されながら図４の矢印方向へ搬送されるようになっている。

第１攪拌搬送オーガー８８と第２攪拌搬送オーガー８９の間には仕切壁９０が形成されており、この仕切壁９０によって現像剤収容室８４内は、第１攪拌搬送オーガー８８が配設された領域（第１攪拌路）９２と、第２攪拌搬送オーガー８９が配設された領域（第２攪拌路）９３とに二分されている。

図４に示すように、仕切壁９０の長手方向の両端部には、連通口９４、９５が形成されている。この連通口９４、９５によって第１攪拌路９２と第２攪拌路９３とが連通されており、現像剤収容室８４内の現像剤Ｇは、第１攪拌搬送オーガー８８及び第２攪拌搬送オーガー８９の回転によってそれぞれ第１攪拌路９２及び第２攪拌路９３内を攪拌されながら搬送されて、第１攪拌路９２と第２攪拌路９３との間を現像剤Ｇが循環するようになっている。

図３に示すように、現像ユニット６８に隣接したメイントナー補給ユニット７０には、補給用トナーＴが収容されるトナー収容室１５０が設けられている。トナー収容室１５０には、現像ロール８６の軸方向に沿ってトナー攪拌搬送部材１５２が設けられている。

トナー攪拌搬送部材１５２は回転軸１５２ａを備え、ハウジング８０の周壁に回転可能に軸支されている。この回転軸１５２ａには、所定のピッチで羽根１５２ｂが形成されている。なお、トナー攪拌搬送部材としては、回転軸１５２ａの放射方向にフィルムを貼付し、このフィルムに斜め方向に切り込みを入れて構成されたアジテータを用いても良い。

回転軸１５２ａの端部には、図示しないギアが固定されており、図示しないモータからの回転力がギアへ伝達され、ギアを介してトナー攪拌搬送部材１５２が回転すると、羽根１５２ｂによってトナー収容室１５０内のトナーＴが攪拌されながら図４の矢印方向へ搬送されるようになっている。

一方、トナー収容室１５０と現像剤収容室８４との間には、壁部１５４が設けられている。壁部１５４の下部からは、湾曲壁１５６がトナー収容室１５０側へ延び、また、仕切壁１５７が現像剤収容室８４側へ延びることで、ハウジング８０の底板の間に、トンネル状のディスペンス室１５８を構成している。

図４に示すように、湾曲壁１５６の長手方向の一方の端部近傍には、トナー収容室１５０とディスペンス室１５８とを連通するようにして開口部１６２が形成されている。これにより、トナー収容室１５０内に収容されたトナーＴは、トナー攪拌搬送部材１５２によって攪拌されながらトナー収容室１５０内を搬送され、開口部１６２からディスペンス室１５８へ送り込まれるようになっている。

一方、仕切壁１５７の長手方向の他方の端部近傍には、ディスペンス室１５８と現像剤収容室８４とを連通するようにしてトナー供給口１６４が形成されている。これにより、ディスペンス室１５８内のトナーＴは、後述するディスペンスオーガー１６０によって攪拌されながらディスペンス室１５８内を搬送され、トナー供給口１６４から現像剤収容室８４へ送り込まれるようになっている。

図３に示すように、トナー供給口１６４は、下端部が現像剤収容室８４に収容されている現像剤Ｇの表面位置よりも下方に位置するようにして形成されている。これにより、トナー供給口１６４の少なくとも一部が、現像剤収容室８４に収容された現像剤Ｇに埋もれた状態となっており、ディスペンス室１５８から現像剤収容室８４へ送り込まれたトナーＴが現像剤Ｇの中に潜り込み、現像剤収容室８４に収容された現像剤Ｇと混合しやすくなっている。

ディスペンス室１５８には、長手方向に沿って（現像ロール８６の軸方向に沿って）ディスペンスオーガー１６０が配設されている。ディスペンスオーガー１６０は、第１攪拌搬送オーガー８８及び第２攪拌搬送オーガー８９とほぼ同じ構成とされており、図５に示すように、回転軸１６０ａを備え、ハウジング８０の周壁に回転可能に軸支されている。この回転軸１６０ａには、所定のピッチで羽根１６０ｂが螺旋状に巻き付けられている。

回転軸１６０ａの端部には、図示しないギアが固定されており、図示しないモータからの回転力がギアへ伝達され、ギアを介してディスペンスオーガー１６０が回転すると、羽根１６０ｂによってディスペンス室１５８内のトナーＴが攪拌されながら図４の矢印方向へ搬送されるようになっている。

また、ディスペンスオーガー１６０の回転軸１６０ａには、トナー供給口１６４と対向する位置に、板片１６６が形成されている。板片１６６は、回転軸１６０ａの径方向に突出し、長手方向がディスペンスオーガー１６０の回転軸１６０ａの軸に沿って設けられている。

これにより、ディスペンスオーガー１６０の回転によってディスペンス室１５８内を搬送されてきたトナーＴが、トナー供給口１６４と対向する位置に到達すると、羽根１６０ｂに攪拌されると同時に、板片１６６でも攪拌されるようになっている。そして、トナーは、羽根１６０ｂおよび板片１６６によって攪拌されながら、トナー供給口１６４から現像剤収容室８４へ供給される。

次に、本発明の第１の実施形態の作用について説明する。

トナー収容室１５０に収容されたトナーＴは、ディスペンス室１５８へ送り込まれ、ディスペンス室１５８内に配設されたディスペンスオーガー１６０によって、ディスペンス室１５８内を攪拌されながらトナー供給口１６４へ搬送される。トナー供給口１６４へ搬送されたトナーＴは、トナー供給口１６４から現像剤収容室８４へ供給される。

このとき、ディスペンス室１５８内を攪拌されながら搬送されるトナーＴは、ディスペンスオーガー１６０の羽根１６０ｂと羽根１６０ｂの間で圧縮されて塊状となる。つまり、ディスペンスオーガー１６０の羽根１６０ｂによって、ディスペンス室１５８内に羽根１６０ｂのピッチの大きさのトナー塊が形成される。

このトナー塊がトナー供給口１６４近傍へ搬送されると、ディスペンスオーガー１６０の回転軸１６０ａに形成された板片１６６によって粉砕される。トナー塊が粉砕されると、トナーは細かい状態（塊となる前の状態に近い状態）となってトナー供給口１６４から現像剤収容室８４へ供給される。

このように、トナーＴを細かくした状態で現像剤収容室８４へ供給することで、トナーＴを現像剤Ｇ中へ潜り込ませ易くなるので、トナーＴを大量に連続供給してもトナーＴが現像剤Ｇの上方に浮かび上がったり、トナー塊が現像剤Ｇ中に残存することがない。これにより、現像剤収容室８４へ供給したトナーＴの攪拌性が良好となり、現像剤Ｇ中にトナーＴが均一な状態で混合される。

また、トナー供給口１６４付近のトナーＴが、互いの付着力によって塊状となる場合においても、トナー供給口１６４近傍で板片１６６によって粉砕されるので、現像剤収容室８４にトナー塊が入り込むのを防止することができる。

さらに、板片１６６の長手方向を、ディスペンスオーガー１６０の回転軸１６０ａの軸方向に沿って設けることで、ディスペンスオーガー１６０の回転によって板片１６６が回転したとき、トナーＴに対して板片１６６が広い面積で接触するので、トナーＴを効率良く粉砕することができる。

なお、本実施形態では、図５に示すように、ディスペンスオーガー１６０の回転軸１６０ａのトナー供給口１６４に対向する位置に、回転軸１６０ａの軸方向に沿って板片１６６を設ける構成としたが、板片１６６は、図５に示される形状に限定されるものではない。

例えば、図６に示すように、回転軸１６０ａの周面に、羽根１６０ｂに平行となるように螺旋状の板材からなる螺旋板１６８を設けてもよい。これにより、ディスペンスオーガー１６０の回転よって螺旋板１６８が羽根１６０ｂの回転と同じ動作をするので、トナーＴは羽根１６０ｂによって攪拌されながら螺旋板１６８によってかき回すようにして粉砕される。したがって、効率良くトナーを粉砕することができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る現像装置について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

図７に示すように、ディスペンスオーガー１７０の回転軸１７０ａの周面には、所定のピッチで羽根１７０ｂが形成されており、トナー供給口１６４に対向する位置においては、羽根１７０ｂのピッチが他の位置（トナー供給口１６４に対向しない位置）よりも小さくされている。つまり、トナー供給口１６４近傍では、所定のピッチで形成されている羽根１７０ｂと羽根１７０ｂの間に、羽根１７０ｃが設けられた状態となっている。

これにより、ディスペンスオーガー１７０によってディスペンス室１５８を搬送される際に、ディスペンス室１５８内に形成された羽根１７０ｂのピッチ大のトナー塊は、トナー供給口１６４近傍に搬送されて、羽根１７０ｂと羽根１７０ｂの間に設けられた羽根１７０ｃによって粉砕される。

なお、本実施形態では、トナー供給口１６４に対向する位置で、羽根１７０ｂのピッチを他の位置よりも小さくする構成としたが、この構成とは反対に、トナー供給口１６４に対向する位置で、他の位置よりも羽根のピッチを大きくしてもよい。この場合、ディスペンスオーガーによってトナー供給口１６４に対向する位置に搬送されてきたピッチ大のトナー塊は、羽根と羽根の間で移動しながら粉砕される。つまり、羽根と羽根の間の距離がトナー塊のサイズよりも大きいため、軸方向にトナー塊の周りに隙間が生じて、トナー塊の移動の自由度が急激に大きくなるので、トナー塊は移動しながらトナー同士の付着力が弱まって粉砕されやすくなる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る現像装置について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

図８に示すように、トナー供給口１６４に対向する位置において、ディスペンスオーガー１７２の回転軸１７２ａの径を、トナー供給口１６４に対向する位置で、他の部位よりも細くする。

これにより、ディスペンスオーガー１７２によって搬送される羽根１７２ｂのピッチ大のトナー塊は、トナー供給口１６４に対向する位置で軸との間に隙間が生じて移動の自由度が急激に大きくなるので、トナー塊は移動しながらトナー同士の付着力が弱まって粉砕されやすくなる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る現像装置について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

図９及び図１０に示すように、現像剤収容室８４のトナー供給口１６４近傍には、粉砕装置１７６が設けられている。粉砕装置１７６は、現像ロール８６の軸方向に沿って設けられた軸１７６ａを有しており、軸１７６ａの周面には、軸１７６ａに対して回転可能に回転体１７６ｂが設けられている。回転体１７６ｂは、軸１７６ａの周囲に９０°ピッチで設けられた４枚の長板で構成されており、長手方向が軸１７６ａの軸方向に平行となるように設けられている。

回転体１７６ｂはトナー供給口１６４近傍にのみ設けられており、この回転体１７６ｂは、トナー供給口１６４から送り込まれたトナーＴから圧力を受けるようになっている。つまり、回転体１７６ｂは、トナー供給口１６４から送り込まれるトナーＴに押圧されて回転する構成となっている。

これにより、トナー供給口１６４から現像剤収容室８４へトナーＴが供給される際に、トナーが塊状とされていても、回転体１７６ｂの回転によって粉砕される。そして、塊が粉砕されて細かい状態とされたトナーＴが、現像剤Ｇ中に供給される。

また、粉砕装置１７６の回転体１７６ｂが回転すると、現像剤収容室８４内の現像剤Ｇの予備攪拌が行われる。これにより、回転体１７６ｂで塊状のトナーを粉砕しながら、効率的に現像剤Ｇに潜り込ませることができる。

なお、本実施形態では、回転体１７６ｂを、軸１７６ａの回りに板状の部材を９０°ピッチで４枚設けて構成したが、軸周りに回転してトナー供給口１６４付近で塊状のトナーを粉砕することが可能であれば、回転体の形状はこの状態に限定されるものではない。
＜実施例＞
図３に示す現像装置６４において、全域に渡って羽根のピッチを変更したり、図５に示すように、トナー供給口１６４に対向する位置で羽根間に板片１６６を設けたり、図７に示すように、トナー供給口１６４近傍とそれ以外の位置とで羽根のピッチを変更したり、図８に示すように、トナー供給口１６４に対向する位置で、他の部位よりも回転軸１７２ａの径を細くしたりして、現像剤収容室８４に供給されるトナーＴの状態が変化するかを実験した。

なお、このときの第１攪拌搬送オーガー８８及び第２攪拌搬送オーガー８９の螺旋羽根８８ａ、８９ａのピッチは１５ｍｍとした。

上記実施例の結果を表１に示す。

ディスペンスオーガーは、以下の条件で回転させた。
条件１：０．５ｓ回転させて、０．５ｓ停止させる動作を２０ｓ繰り返す
条件２：連続で５ｓ間回転させる
条件３：連続で１０ｓ間回転させる
また、その際の評価は次のように行った。
◎：トナー供給口１６４付近にトナー塊の残留なし
○：トナー供給口１６４にトナー塊の若干の残留あり
△：トナー供給口１６４下流部（現像剤収容室８４内）または現像剤Ｇのフロー上部にトナー塊の若干の残留あり
×：トナー供給口１６４下流部または現像剤Ｇのフロー上部に大きなトナー塊の残留あり

表１から、ディスペンスオーガーの回転軸にトナー供給口１６４に対向する位置で板片１６６を設けたとき、回転軸１７２の径を細くしたとき、トナー供給口１６４に対向する位置とその他の位置とで羽根のピッチを変化させたときに、トナー供給口１６４付近にトナー塊の残留がほとんど見られず、トナー塊は粉砕されて、現像剤収容室８４の現像剤Ｇ中に均一な状態でトナーを混合させることができることがわかる。

本発明の第１の実施形態に係る現像装置が搭載された画像形成装置の概略構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る現像装置が搭載されたプロセスカートリッジの概略構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る現像装置の側面断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る現像装置の上面図である。 本発明の第１の実施形態に係る現像装置に設けられたディスペンスオーガーの一部を示す側面図である。 本発明の他の実施形態に係るディスペンスオーガーの一部を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態に係る現像装置に設けられたディスペンスオーガーの一部を示す側面図である。 本発明の第３の実施形態に係る現像装置に設けられたディスペンスオーガーの一部を示す側面図である。 本発明の第４の実施形態に係る現像装置の側面断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る現像装置の上面図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１４ プロセスカートリッジ
６４ 現像装置
８４ 現像剤収容室
８６ 現像ロール（現像剤担持体）
８８ 攪拌搬送オーガー（現像剤攪拌搬送部材）
８９ 攪拌搬送オーガー（現像剤攪拌搬送部材）
１５０ トナー収容室（トナー補給室）
１５８ ディスペンス室
１６０ ディスペンスオーガー（トナー搬送部材、オーガー）
１６０ａ 軸
１６０ｂ 羽根
１６４ トナー供給口
１６６ 板片（粉砕手段、突起）
１６８ 螺旋板（粉砕手段、突起）
１７６ 粉砕装置（粉砕手段）
１７６ａ 軸
１７６ｂ 回転体

Claims (8)

1. トナー及びキャリアからなる現像剤が収容され、現像剤攪拌搬送部材によってトナーとキャリアを混合攪拌しながら現像剤担持体へ現像剤を搬送する現像剤収容室と、
   前記現像剤収容室へ供給されるトナーが収容されるトナー補給室と、
   前記トナー補給室と前記現像剤収容室の間に設けられ、前記トナー補給室のトナーが補給されるディスペンス室と、
   前記ディスペンス室の前記現像剤収容室側の壁に形成され、一部が該現像剤収容室に収容された現像剤の表面位置よりも下方に位置するトナー供給口と、
   前記ディスペンス室に設けられ、前記トナー補給室から供給されたトナーを前記トナー供給口から前記現像剤収容室へ供給するトナー搬送部材と、
   を有する現像装置において、
   前記トナー搬送部材は、回転する軸の周りに設けられた螺旋状の羽根を有するオーガーで構成され、
   前記トナー供給口近傍には、前記軸の前記トナー供給口に対向する位置に設けられた突起で構成され、前記現像剤収容室へ供給されるトナー又は供給されたトナーを粉砕する粉砕手段が設けられたことを特徴とする現像装置。
2. 前記突起は、前記軸の軸方向に沿って設けられた板片であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記突起は、前記羽根と平行に設けられた螺旋板であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
4. トナー及びキャリアからなる現像剤が収容され、現像剤攪拌搬送部材によってトナーとキャリアを混合攪拌しながら現像剤担持体へ現像剤を搬送する現像剤収容室と、
   前記現像剤収容室へ供給されるトナーが収容されるトナー補給室と、
   前記トナー補給室と前記現像剤収容室の間に設けられ、前記トナー補給室のトナーが補給されるディスペンス室と、
   前記ディスペンス室の前記現像剤収容室側の壁に形成され、一部が該現像剤収容室に収容された現像剤の表面位置よりも下方に位置するトナー供給口と、
   前記ディスペンス室に設けられ、前記トナー補給室から供給されたトナーを前記トナー供給口から前記現像剤収容室へ供給するトナー搬送部材と、
   を有する現像装置において、
   前記トナー搬送部材は、回転する軸の周りに設けられた螺旋状の羽根を有するオーガーで構成され、
   前記トナー供給口近傍には、前記オーガーの羽根のピッチを、前記トナー供給口に対向する位置で前記トナー供給口に対向しない位置よりも小さく又は大きくなるように異ならせることで構成され、前記現像剤収容室へ供給されるトナー又は供給されたトナーを粉砕する粉砕手段が設けられたことを特徴とする現像装置。
5. トナー及びキャリアからなる現像剤が収容され、現像剤攪拌搬送部材によってトナーとキャリアを混合攪拌しながら現像剤担持体へ現像剤を搬送する現像剤収容室と、
   前記現像剤収容室へ供給されるトナーが収容されるトナー補給室と、
   前記トナー補給室と前記現像剤収容室の間に設けられ、前記トナー補給室のトナーが補給されるディスペンス室と、
   前記ディスペンス室の前記現像剤収容室側の壁に形成され、一部が該現像剤収容室に収容された現像剤の表面位置よりも下方に位置するトナー供給口と、
   前記ディスペンス室に設けられ、前記トナー補給室から供給されたトナーを前記トナー供給口から前記現像剤収容室へ供給するトナー搬送部材と、
   を有する現像装置において、
   前記トナー搬送部材は、回転する軸の周りに設けられた螺旋状の羽根を有するオーガーで構成され、
   前記トナー供給口近傍には、前記トナー供給口に対向する位置で、前記オーガーの軸を他の部位より小径とすることで構成され、前記現像剤収容室へ供給されるトナー又は供給されたトナーを粉砕する粉砕手段が設けられたことを特徴とする現像装置。
6. トナー及びキャリアからなる現像剤が収容され、現像剤攪拌搬送部材によってトナーとキャリアを混合攪拌しながら現像剤担持体へ現像剤を搬送する現像剤収容室と、
   前記現像剤収容室へ供給されるトナーが収容されるトナー補給室と、
   前記トナー補給室と前記現像剤収容室の間に設けられ、前記トナー補給室のトナーが補給されるディスペンス室と、
   前記ディスペンス室の前記現像剤収容室側の壁に形成され、一部が該現像剤収容室に収容された現像剤の表面位置よりも下方に位置するトナー供給口と、
   前記ディスペンス室に設けられ、前記トナー補給室から供給されたトナーを前記トナー供給口から前記現像剤収容室へ供給するトナー搬送部材と、
   を有する現像装置において、
   前記トナー搬送部材は、回転する軸の周りに設けられた螺旋状の羽根を有するオーガーで構成され、
   前記トナー供給口近傍には、前記現像剤収容室に設けられ前記オーガーの軸と平行に配置された軸部と、前記軸部に設けられて回転可能とされ前記トナー供給口から送り込まれたトナーに押圧されて回転する回転体と、で構成され、前記現像剤収容室へ供給されたトナーを粉砕する粉砕手段が設けられたことを特徴とする現像装置。
7. 外周表面に静電潜像が形成され、前記現像剤担持体によってトナーを付着させて顕像化される回転可能な像担持体と、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の現像装置と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
8. 請求項７に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。

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