JP5632870B2 - 現像装置、現像剤搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を用いたプリンタや複写機などの画像形成装置並びにその画像形成装置に備えられ、現像剤像を形成する現像装置および現像剤を搬送する現像剤搬送装置に関する。

従来の現像装置は、帯電装置により均一に帯電された感光ドラムの表面を露光装置により露光して静電潜像を形成し、現像装置により静電潜像を現像して感光ドラム上に現像剤像としてのトナー像を形成し、その後、トナー像を用紙に転写して定着する方法により用紙に画像を形成するようにしている。このとき、現像装置では、トナーカートリッジより供給されたトナーを供給ローラにより現像ローラへと供給し、規制ブレードで現像ローラ上に均一なトナー層を形成して感光ドラム上の静電潜像を現像するようにしている。この現像時に、現像ローラ上に残ったトナーは、トナー回収ローラで回収され、トナー回収ブレードでトナー回収ローラから掻き取るようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１９７２１９号公報（段落「００１４」〜段落「００１８」、図２）

しかしながら、従来の技術においては、トナー回収ローラから掻き取られた回収トナーは、現像装置の攪拌部材によってトナーカートリッジから供給された新品トナーと混合されるが、一方で現像ローラ付近に滞留するトナーも存在する。回収トナーは余分にダメージを受けており、新品トナーと比較すると帯電特性が劣化し、新品トナーと回収トナーとの混ざり具合が不十分になることで回収トナーの比率の高い部分が生じ、かぶりやかすれといった現像剤像の不良が生じるという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、現像剤像の画像品質を向上させることを目的とする。

そのため、本発明は、像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤担持体から現像剤を回収する現像剤回収部材とを備え、前記現像剤回収部材が回収した現像剤を前記現像剤供給部材へ搬送する現像装置において、前記現像剤回収部材と前記現像剤供給部材との間に配置された第１の回転部材と、前記第１の回転部材と前記現像剤供給部材との間に配置され、前記第１の回転部材と同方向に回転する第２の回転部材と、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に配置された規制部材とを有し、前記第１の回転部材は、回転することにより前記現像剤回収部材で回収された現像剤を前記第２の回転部材側へ搬送し、前記第２の回転部材は、回転することにより前記第１の回転部材から搬送された現像剤を前記現像剤供給部材側へ搬送し、前記規制部材は、前記現像剤回収部材で回収された現像剤を収容する第１の収容部と、前記第１の回転部材が前記第１の収容部から搬送した現像剤を収容する第２の収容部との間に配置され、前記第２の収容部に収容された現像剤が前記第１の収容部に流れ込むことを防止する逆流防止部材であることを特徴とする。

このようにした本発明は、現像剤像の画像品質を向上させることができるという効果が得られる。

第１の実施例における現像装置の構成を示す概略側面図 第１の実施例におけるプリンタの構成を示す概略側面図 第１の実施例における現像装置の構成を示す要部拡大図 第１の実施例における攪拌バーの斜視図 第１の実施例における攪拌バーおよび逆流防止部材の説明図 第２の実施例における現像装置の構成を示す概略側面図 第２の実施例における現像装置の構成を示す要部拡大図

以下、図面を参照して本発明による現像装置、現像剤搬送装置および画像形成装置の実施例を説明する。

図２は第１の実施例におけるプリンタの構成を示す概略側面図である。
図２において、画像形成装置１は、現像装置としての現像ユニット６１を備えた電子写真方式のモノクロプリンタである。画像形成装置１は、内部に記録媒体としての記録用紙２５を収納する給紙トレイ２３が装着され、記録用紙２５を給紙トレイ２３から給紙するホッピングローラ３３、給紙された記録用紙２５の斜行を矯正して画像形成部まで搬送するレジストローラ３１が配置されている。

また、画像形成装置１内には、現像剤としてのトナーの画像を形成する画像形成部としての現像ユニット６１が配置され、現像ユニット６１に隣接して現像ユニット内の感光体ドラム５１の表面に画像データを基に選択的に光を照射して静電潜像を形成するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ヘッド５３および感光体ドラム５１に隣接して感光体ドラム５１上に形成されたトナー画像を給紙されて図中矢印が示す方向へ搬送される記録用紙２５上に転写する転写ローラ２６が配置されている。

さらに、画像形成装置１内には、転写ローラ２６により転写され、記録用紙２５上に形成されたトナー画像を熱および圧力を加えることにより定着させる定着装置３０、定着装置３０を通過した記録用紙２５を搬送し、トナー画像が定着された記録用紙２５を貯留するスタッカ３５に排出する排出ローラ３２が配置されている。

図１は第１の実施例における現像装置の構成を示す概略側面図、図３は第１の実施例における現像装置の構成を示す要部拡大図である。
図１および図３において、現像ユニット６１は、現像剤像としてのトナーを担持する像担持体としての感光体ドラム５１にトナーを供給する現像剤担持体としての現像ローラ８と、現像ローラ８にトナーを供給する現像剤供給部材としての供給ローラ９と、現像ローラ８からトナーを回収する現像剤回収部材としての回収ローラ１１とを備え、回収ローラ１１が回収した現像剤を現像ローラ８側へ搬送する現像装置である。

詳述すると現像ユニット６１は、像担持体としての感光体ドラム５１と、感光体ドラム５１の表面に電荷を供給して帯電させる帯電ローラ５２と、感光体ドラム５１表面に接触するように配置された現像剤担持体としての現像ローラ８と、現像ローラ８との間に僅かな空隙を保って配置された現像剤供給部材としての供給ローラ９と、供給ローラ９にトナーを付着させる補助供給ローラ１４と、先端部を供給ローラ９に押し当てるように配置された第１の規制ブレード１３と、先端部を現像ローラ８に押し当てるように配置された第２の規制ブレード１０と、現像ローラ８に接触するように配置された現像剤回収部材としての回収ローラ１１と、回収ローラ１１に先端を押し当て、回収ローラ１１の表面に付着した回収トナーを掻き取る現像剤像除去部材としての回収ブレード１２と、回収ローラ１１の近傍において回収ローラ１１に対向し、回収ブレード１２と補助供給ローラ１４との間に配置された第１の回転部材としての攪拌バー１５と、補助供給ローラ１４の近傍に配置され、攪拌バー１５と対向した位置に配置された第２の回転部材としての攪拌バー１６と、攪拌バー１５と攪拌バー１６との間に配置され、攪拌バー１６側から攪拌バー１５の方向にトナーが逆流するのを制限する規制部材としての逆流防止部材１８と、現像剤貯蔵部としてのトナー収容部２１と、補助供給ローラ１４の上方に配置され、新品トナーを補給するトナーカートリッジ１９と、補助供給ローラ１４と攪拌バー１６との間に設けられた攪拌バー１７とからなる。

第１の回転部材としての攪拌バー１５は、現像剤回収部材としての回収ローラ１１と現像剤供給部材としての供給ローラ９との間に配置され、第２の回転部材としての攪拌バー１６は、攪拌バー１５と供給ローラ９との間に配置され、規制部材としての逆流防止部材１８は攪拌バー１５と攪拌バー１６との間に配置されている。
攪拌バー１５は、回転することにより回収ローラ１１で回収されたトナーを攪拌バー１６側へ搬送し、攪拌バー１６は、回転することにより攪拌バー１５から搬送されたトナーを供給ローラ９側へ搬送し、逆流防止部材１８は、回収ローラ１１で回収されたトナーを収容する第１の収容部２１ａと、攪拌バー１５が第１の収容部２１ａから搬送したトナーを収容する第２の収容部２１ｂとの間に配置され、第２の収容部２１ｂに収容されたトナーが第１の収容部２１ａに流れ込むことを防止する。

回収トナーを貯留する第１のトナー収容部２１ａは、図３の破線ハッチング部で示すように、回収ローラ１１の外周と、回収ブレード１２の外周と、現像ユニット６１のフレーム２２の底面２２ａと、逆流防止部材１８の外周と、第１の規制ブレード１３の外周とにより形成されている。
また、新品トナーである使用前トナーおよび第１のトナー収容部２１ａから搬送された回収トナーを貯留する第２のトナー収容部２１ｂは、図３の実線ハッチング部で示すように、補助供給ローラ１４の外周と、供給ローラ９の外周と、第１の規制ブレード１３の外周と、逆流防止部材１８の外周と、現像ユニット６１のフレーム２２の底面２２ａおよび側面２２ｂとにより形成されている。

第１のトナー収容部２１ａと第２のトナー収容部２１ｂは、現像ユニット６１のフレーム２２の底面２２ａと逆流防止部材１８との間に形成された開口部２７によって連通し、その開口部２７からトナーの授受が行われる。
第１のトナー収容部２１ａの領域内に攪拌バー１５が配置され、第２のトナー収容部２１ｂ内の領域に攪拌バー１６が配置され、現像ローラ８付近に回収ローラ１１で回収した回収トナーが滞留するのを防止するため、攪拌バー１５および攪拌バー１６を図中矢印が示す方向へ回転させ、第１のトナー収容部２１ａに貯留された回収トナーを第２のトナー収容部２１ｂへ搬送する。
さらに、未転写等により感光体ドラム５１上に残留したトナーを掻き取った後に廃棄するクリーニング装置５６を備えている。

感光体ドラム５１は、図示しないドラム駆動ギアにより図中矢印が示す方向に回転駆動され、ドラム駆動ギアは、図示しないドラムモータにより回転駆動されている。帯電ローラ５２は、感光体ドラム５１の表面との摩擦伝達により図中矢印が示す方向に回転駆動される。現像ローラ８は、感光体ドラム５１からのギア伝達により図中矢印が示す方向に回転駆動され、供給ローラ９は、現像ローラ８からアイドルギアを介したギア伝達により図中矢印が示す方向に回転駆動され、補助供給ローラ１４は、供給ローラ９からのギア伝達により図中矢印が示す方向に回転駆動され、回収ローラ１１は、供給ローラ９からアイドルギアを介したギア伝達により図中矢印が示す方向に回転駆動される。

攪拌バー１５、攪拌バー１６および攪拌バー１７のそれぞれの回転軸は平行して配置され、攪拌バー１５および攪拌バー１６は、例えば回収ローラ１１からアイドルギアを介したギア伝達により図中矢印が示す方向に回転駆動され、攪拌バー１７は補助供給ローラ１４からのギア伝達により図中矢印が示す方向に回転駆動される。
ここで、本実施例では、攪拌バー１５および攪拌バー１６の回転方向を回収ローラ１１の回転方向と逆方向としたが、これに限られるものでなく、回収ローラ１１の回転方向と同方向としても良い。ただし、攪拌バー１５および攪拌バー１６の回転方向は、トナーの搬送を円滑に行うため、互いに同方向とする必要がある。

また、現像ローラ８は、感光体ドラム５１に対して周速比１．２１倍で連れまわり方向に回転し、供給ローラ９は、現像ローラ８に対して周速比１．２５倍で連れまわり方向に回転し、補助供給ローラ１４は、供給ローラ９に対して周速比０．９２倍で連れまわり方向に回転し、回収ローラ１１は、現像ローラ８に対して周速比０．９８倍で連れまわり方向に回転している。ただし、これらの周速比についてはこれに限られるものではない。
次に、各部の素材および構成について図１、図４および図５を参照しながら説明する。

本実施例で使用するトナーは、例えば乳化重合法によって製造されたスチレンアクリル共重合樹脂と着色剤とワックスとを混合し、凝集してできるトナー粒子に、シリカ、酸化チタン微粉末を加えてミキサーで混合したものであり、平均粒径６μｍのものを使用した。乳化重合法は、水溶媒中でトナーの結着樹脂である重合体の一次粒子を作成し、一次粒子と同じ溶媒中に乳化剤（界面活性剤）によりエマルション化させた着色剤を混合し、必要に応じてワックス、荷電制御剤等を混合し、それらを凝集することで溶媒中にトナー粒子を作成し、トナー粒子を溶媒より取り出し、洗浄および乾燥により不要な溶媒成分と副生成物成分を除去して、トナー粒子を得る方法である。

ここでは、スチレン、アクリル酸、メチルメタクリル酸よりスチレンアクリル共重合樹脂を生成した。着色剤には、ブラックにはカーボンブラック、イエローにはピグメントイエロー７４、マゼンタにはピグメントレッド２３８、シアンにはピグメントブルー１５：３を用いた。さらに、ワックスとしては、高級脂肪酸エステル系ワックスとしてステアリン酸ステアリルを用いた。

感光体ドラム５１は、例えば、厚さ０．７５ｍｍ、外径３０ｍｍのアルミニウム素管上に、膜厚０．５μｍの電荷発生層、膜厚１８μｍの電荷輸送層を設けたものを使用した。電荷発生層に用いられる電荷発生物質としては、セレンおよびその合金、セレン化ヒ素化合物、硫化カドミウム、酸化亜鉛、その他の無機光導電物質、フタロシアニン、アゾ色素、キナクリドン、多環キノン、ピリリウム塩、チアピリリウム塩、インジゴ、チオインジゴ、アントアントロン、ピラントロン、シアニン等の各種有機顔料、染料が望ましい。

また、電荷輸送層に使用される電荷輸送物質としては、例えばカルバソール、インドール、イミダゾール、オキサゾール、ピラゾール、ピラゾリン、チアジアゾール等の複素環化合物、アニリン誘導体、ヒドラゾン化合物、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、あるいはこれらの化合物からなる基を主鎖もしくは側鎖に有する重合体等の電子供与性物質が望ましい。

帯電ローラ５２は、感光体ドラム５１の表面を均一に帯電させるための装置であり、例えばステンレス等の導体を軸としてエピクロルヒドリン等の導電性の弾性体が被覆されており、感光体ドラム５１の外周面に接触するように配置されている。
ＬＥＤヘッド５３は、一様に帯電された感光体ドラム５１の表面を選択露光して静電潜像パターンを形成するための露光装置であり、ＬＥＤ素子とＬＥＤ駆動素子とレンズアレイからなり、ＬＥＤ素子からの照射光が感光体ドラム５１の表面に結像する位置に配置されている。

現像ローラ８は、例えばＳＵＭ材（快削鋼材）からなる導電性シャフト（芯金）上に弾性層をロール状に配し、この弾性層を覆う表面層を有する構成とし、感光体ドラム５１の外周面に接触するように配置されている。弾性層には、ウレタンゴムやシリコーンゴムを使用し、表面層には、ウレタン溶液により処理を行ったものや、アクリル樹脂、アクリル−フッ素共重合樹脂を塗布したものを使用した。アクリル樹脂、アクリル−フッ素共重合樹脂を表面層としたものには、導電性を付与するため、カーボンブラックを配合し、その配合量はアクリル樹脂成分１００重量部に対して１重量部とした。

供給ローラ９は、例えばアルミニウムまたはステンレススチールの丸棒またはパイプからなり、表面をブラスト加工または研磨加工により表面粗さＲａ＝１．６以下に調整される。補助供給ローラ１４は、例えばＳＵＭ材からなる導電性シャフト（芯金）と弾性層とにより形成され、供給ローラ９の外周面に接触するように配置されている。この弾性層は、導電性シリコーンゴム発砲体層または導電性ウレタンゴム発砲体層である。弾性層に半導電性を持たす場合は、アセチレンブラックやカーボンブラック等を添加する。

第１の規制ブレード１３は、導電性ゴムブレードまたは導電性樹脂フィルムにより構成され、ブレードの先端を供給ローラ９の表面にトレイル方向に当て込むように配置される。第２の規制ブレード１０は、例えば板厚０．０８ｍｍのＳＵＳ（ステンレス）製であり、現像ローラ８の表面との接触部は曲げ加工が施されており、曲げ部の曲率半径Ｒは、０．２ｍｍとし、現像ローラ８に対する線圧は３０ｇｆ／ｃｍとした。ただし、規制ブレード１０の曲率半径Ｒと線圧は、これに限られたものでなく、トナー帯電量に応じて調整可能である。

回収ローラ１１は、例えばＳＵＭ材をニッケルメッキした導電性材を使用し、現像ローラ８の外周面に接触するように配置されている。回収ローラ１１に金属を用いることにより、現像ローラ８に対する負荷を軽減することができ、また回収ローラ１１の表面の平滑度を高くして摩擦係数を小さくすることができるため、回収ローラ１１の表面に付着したトナーを回収ブレード１２で掻き落とす際に、容易にトナーを掻き落とすことができる。なお、本実施例では、回収ローラ１１を金属で構成するようにしたが、導電性を有し、高い平滑度が得られて耐久性に優れた部材であればこれに限定されるものではない。

回収ブレード１２は、例えばゴムブレードにより構成され、ゴムブレードの先端を回収ローラ１１の表面に、回収ローラ１１の回転方向に対してカウンタ（反対）方向に当て込むように配置される。
攪拌バー１５、攪拌バー１６および攪拌バー１７は、いずれもステンレスシャフトをクランク状に折り曲げた棒状体構造であり、攪拌バー１５を例に取ると、図４に示すように、回転中心１５ａを中心にクランク部１５ｂが回転し、トナーを攪拌、搬送する。

逆流防止部材１８は、攪拌バー１５、攪拌バー１６および攪拌バー１７の回転軸と平行な方向に延在するフィルム部材、例えば０．２ｍｍ厚のポリエステルフィルムで形成され、図５に示すように、一端は固定端１８ｂとして第１の収容部２１ａの一方の面である底面２２ａの反対側の第１の規制ブレード１３のホルダに両面テープ等で貼り付けられ、他端である自由端１８ａは攪拌バー１５の回転軸１５ａと攪拌バー１６の回転軸１６ａを結んだ線Ｌ１の近傍であって線Ｌ１と接するか、または線Ｌ１よりも突出する位置まで伸ばされて配置されている。したがって、自由端１８ａと、第１の収容部２１ａの底面２２ａとの間に、攪拌バー１５により図５中矢印Ａが示す方向に搬送されるトナーが通過する開口部２７が形成される。

逆流防止部材１８は、攪拌バー１５が攪拌バー１６方向にトナーを押出すのを阻害しないように、自由端１８ａを攪拌バー１６側、固定端１８ｂを攪拌バー１５側に、攪拌バー１５の回転軸１５ａと攪拌バー１６の回転軸１６ａを結んだ線Ｌ１に対して傾斜させて取り付けられ、逆流防止部材（フィルム）１８と線Ｌ１とが鋭角αとなるように傾斜している。

逆流防止部材１８の自由端（先端）１８ａは、攪拌バー１６から攪拌バー１５方向にトナーが逆流するのを防止するため、攪拌バー１５の回転外周と、攪拌バー１６の回転外周とを結んだ接線Ｌ２から攪拌バー１５の回転中心１５ａと攪拌バー１６の回転中心１６ａを結んだ線Ｌ１側に伸ばされている必要がある。

図５に示すように、図中矢印Ａが示すトナー搬送方向における攪拌バー１５の下流側に攪拌バー１６を設け、攪拌バー１５と攪拌バー１６との間に、規制部材としての逆流防止部材１８を設けて、逆流防止部材１８は、攪拌バー１６のトナー搬送方向と反対方向の動作によるトナー搬送を規制する位置に配置した。本実施例においては、回収ローラ１１のトナー搬送方向における下流側に攪拌バー１５、１６を設けた。

また、攪拌バー１５および攪拌バー１６は、同方向である反時計方向に回転しており、逆流防止部材１８は、攪拌バー１５の回転軸１５ａと攪拌バー１６の回転軸１６ａを結んだ線Ｌ１の近傍から攪拌バー１６のトナー搬送方向と反対側へのトナー搬送を規制する底面２２ａの反対側の外接線Ｌ２に向かって形成した。これによって、図中矢印Ａが示す方向にトナーを搬送することができ、第１の収容部２１ａから第２の収容部２１ｂへのトナー搬送が可能となる。

逆流防止部材１８をフィルム部材とし、一端を自由端１８ａとすることで、逆流防止部材１８が振動するため、逆流防止部材１８近傍でのトナー凝集を低減する効果が得られる。
なお、逆流防止部材１８の材質、厚さはフィルムに限定されるものでなく、金属板、樹脂成型品等であっても良い。
転写ローラ２６は、例えば導電性シャフトと導電性の発泡性弾性体からなり、クリーニング装置５６は、例えばゴムブレードにより構成され、ゴムブレードの先端を感光体ドラム５１の表面に当て込むように配置されている。

上述した構成の作用について図１、図２および図３を参照しながら説明する。
現像ユニット６１の感光体ドラム５１の表面は、図示しない電源装置により帯電電圧が印加された帯電ローラ５２により一様に帯電される。ＬＥＤヘッド５３は、画像データに従って発光し、一様に帯電された感光体ドラム５１の表面を選択的に露光して静電潜像を形成する。一方、補助供給ローラ１４は、スポンジ表面およびセル目内にトナーを担持し汲み上げながら回転し、供給ローラ９との当接部に至る。供給ローラ９には、直流バイアス電圧−３００Ｖおよび交流バイアス電圧がｐｅａｋ ｔｏ ｐｅａｋで６００Ｖ、周波数２ｋＨｚの矩形波が印加されている。

したがって、０Ｖから−６００Ｖまでの交流バイアス電圧が印加されており、補助供給ローラ１４には、供給ローラ９から補助供給ローラ１４に向かう１０μＡ程度の電流が流れるように、−１ｋＶ〜−４ｋＶのバイアス電圧が印加されているため、当接部において補助供給ローラ１４から供給ローラ９に向かって、補助供給ローラ１４と供給ローラ９間のトナーを通過しながら負電荷が移動し、この際、トナーが帯電するとともに、補助供給ローラ１４と供給ローラ９間の電界の作用および鏡像力によってトナーは供給ローラ９の表面に付着する。

供給ローラ９に付着したトナーは、供給ローラ９と同じバイアス電圧が印加された第１の規制ブレード１３により帯電、薄層化される。供給ローラ９上の薄層化されたトナーは、供給ローラ９の回転に従って、現像ローラ８との対向部に至る。現像ローラ８および現像ブレード１０には、直流バイアス電圧−２００Ｖを印加する。従って、供給ローラ９と現像ローラ８との間の電界が＋２００Ｖから−４００Ｖまでの振動電界として形成されているため、供給ローラ９表面のトナーは、現像ローラ８の方向へ飛翔し、現像ローラ８の表面に担持されて現像ブレード１０により薄層化された後、感光体ドラム５１上に形成された静電潜像に対応して現像される。

一方、給紙トレイ２３に収納された記録用紙２５は、ホッピングローラ３３によって給紙トレイ２３から取り出され、レジストローラ３１により、斜行が矯正された後、転写ローラ２６の付近に搬送される。そして、感光体ドラム５１が回転することにより、現像によって得られた感光体ドラム５１の表面上のトナー画像が転写ローラ２６付近に到達すると、図示しない電源装置により電圧が印加されている転写ローラ２６によって感光体ドラム５１表面上のトナー画像が記録用紙２５上に転写される。

続いて、表面にトナー画像が形成された記録用紙２５は、転写ローラ２６の回転により定着装置３０に搬送される。記録用紙２５上のトナー画像は、定着装置３０によって加圧しながら加熱することにより溶融し、記録用紙２５上に固定される。さらに、記録用紙２５は、搬送ローラ３２により、スタッカ３５に排出され、画像形成装置１が行う画像形成の動作が終了する。

以上の画像形成の工程において、現像時に、感光体ドラム５１に移動せずに現像ローラ８の表面に残留した現像残トナーを回収するため、回収ローラ１１にはトナーの帯電極性と逆極性の回収電圧が印加されるように抵抗を介してアース接続され、現像残トナーは回収ローラ１１上に移動し、さらに回収ブレード１２により回収ローラ１１から掻き落とされる。回収ローラ１１から掻き落とされた現像残トナーは、攪拌バー１５の回転動作により攪拌され、一部は逆流防止部材１８の下側を通過し、攪拌バー１６側に移動する。攪拌バー１６側に移動したトナーは、攪拌バー１６の回転動作により攪拌されるとともに、一部は第２のトナー収容部２１ｂ内に移動し、攪拌バー１７により第２のトナー収容部２１ｂ内のトナーと混ぜられ、再び補助供給ローラ１４に付着し、供給ローラ９、現像ローラ８へと移動する。

このとき、攪拌バー１５と攪拌バー１６との間で互いにトナーの受け渡しが行われるが、逆流防止部材１８により攪拌バー１６から攪拌バー１５側に移動するトナーの流れが規制され、さらに現像ローラ８から回収されるトナーが徐々に増加することにより第１のトナー収容部２１ａのトナーの圧力が増加するため、攪拌バー１６の回転と相俟って、攪拌バー１５から攪拌バー１６方向へ移動するトナーの移動量Ｔａは、攪拌バー１６から攪拌バー１５方向へ移動するトナーの移動量Ｔｂより多く、
トナーの移動量Ｔａ＞トナーの移動量Ｔｂ
の関係となり、回収されたトナーが第２のトナー収容部２１ｂ内のトナーと混合されて再利用されるサイクルが成立する。

このように、攪拌バー１５および攪拌バー１６の回転および逆流防止部材１８の作用により、回収ローラ１１により回収されたトナーが攪拌バー１５から攪拌バー１６側に移動し、回収したトナーが現像ローラ８付近で滞留することがなくなり、かぶりやかすれといった現像剤像の不良を防ぐことができ、現像剤像の画像の品質を向上させることができる。また、回収したトナーを効率よく再利用することができる。

以上説明したように、第１の実施例では、回転する攪拌バーおよびトナーの逆流を規制する逆流防止部材を設けたことにより、回収ローラにより回収されたトナーが、回収トナーを貯留する第１のトナー収容部から使用前トナーを貯留する第２のトナー収容部側に移動し、回収したトナーが現像ローラ付近で滞留することがなくなり、現像剤像の画像の品質を向上させることができるという効果が得られる。
また、回収したトナーを効率よく再利用することができるという効果が得られる。

図６は第２の実施例における現像装置の構成を示す概略側面図、図７は第２の実施例における現像装置の構成を示す要部拡大図である。なお、上述した第１の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図６および図７において、回収ローラ１１の近傍において回収ローラ１１に対向し、回収ブレード１２と補助供給ローラ１４との間に第１の回転部材としての搬送ローラ４１が配置されている。この搬送ローラ４１は、例えばＳＵＭ材からなる導電性シャフト（芯金）にシリコーンゴム発泡体層またはウレタンゴム発泡体弾性層を形成したロール（円柱）形状となっており、回収ローラ１１から図示しないアイドルギアを介して図中矢印が示す方向に回転する。

また、搬送ローラ４１の補助供給ローラ１４側である、搬送ローラ４１と攪拌バー１６との間には、攪拌バー１６側から搬送ローラ４１の方向にトナーが逆流するのを制限する規制部材としての逆流防止部材４２が配置されている。
この逆流防止部材４２は、搬送ローラ４１、攪拌バー１６および攪拌バー１７の回転軸と平行な方向に延在するブレード状の樹脂成型品とし、一端が固定端として螺子４５により第１の規制ブレード１３のホルダに固定され、曲率半径Ｒ＝０．２ｍｍのＲ状に形成された自由端としての先端部４２ａが、固定端から自由端に向かう方向を搬送ローラ４１の回転方向に対してカウンタ（反対）方向にして搬送ローラ４１の外周面に当接するように配置されている。なお、先端部４２ａがＲ状に形成されているのは搬送ローラ４１の磨耗を防止するためである。

また、搬送ローラ４１の下部は、搬送ローラ４１との隙間が１ｍｍ程度になるように現像ユニット６１のフレーム２２の底面２２ａの一部が、搬送ローラ４１の外周面に沿って湾曲したガイド部４３として形成されている。このガイド部４３の頂部４３ａと逆流防止部材４２の自由端としての先端部４２ａとの間で第１のトナー収容部２１ａと第２のトナー収容部２１ｂを繋ぎ、トナーが通過する開口部２７が形成される。
開口部２７の第２のトナー収容部２１ｂ側には第２の回転部材としての攪拌バー１６が配置され、さらに攪拌バー１６と補助供給ローラ１４との間には攪拌バー１７が配置されている。

搬送ローラ４１、攪拌バー１６および攪拌バー１７のそれぞれの回転軸は平行して配置され、攪拌バー１６および攪拌バー１７は、補助供給ローラ１４からのギア駆動により、それぞれ図中矢印が示す方向に回転する。
本実施例において、逆流防止部材４２は、搬送ローラ４１上のトナーを掻き落とすとともに、トナーの逆流を防止するため、搬送ローラ４１の外周面と接しているか、または僅かに押し込んでいることが望ましい。

また、搬送ローラ４１の回転方向は、図中矢印が示す方向に限定されるものではないが、搬送ローラ４１の回転が反対方向の場合は、逆流防止部材４２が下方からカウンタ方向に搬送ローラ４１の外周面と接し、搬送ローラ４１を挟んだ反対側にフレーム２２の一部にガイド部４３が配置される。
上述した構成の作用について図６および図７を参照しながら説明する。なお、画像形成装置１が行う画像形成の動作は第１の実施例と同様なのでその説明を省略する。

画像形成の工程において、現像時に、感光体ドラム５１に移動せずに現像ローラ８の表面に残留した現像残トナーを回収するため、回収ローラ１１にはトナーの帯電極性と逆極性の回収電圧が印加されるように抵抗を介してアース接続され、現像残トナーは回収ローラ１１上に移動し、さらに回収ブレード１２により回収ローラ１１から掻き落とされる。
回収ブレード１２により回収ローラ１１から第１のトナー収容部２１ａに掻き落とされた現像残トナーは、搬送ローラ４１表面の凹凸部により搬送ローラの図中矢印が示す回転方向に搬送される。搬送されたトナーが開口部２７を通過し、逆流防止部材４２の位置に到達すると、逆流防止部材４２は搬送ローラ４１と接しているため、搬送されたトナーが逆流防止部材４２により搬送ローラ４１から掻き落とされ、第２のトナー収容部２１ｂ側に移動する。

第２のトナー収容部２１ｂに移動したトナーは、攪拌バー１６により攪拌され、一部は攪拌バー１７の方向へ移動し、トナーカートリッジ１９から供給されたトナーと混合され再利用される。
また、搬送ローラ４１と逆流防止部材４２が接していること、および搬送ローラ４１とガイド部４３の隙間を小さくしていることにより、トナーが攪拌バー１６から搬送ローラ４１の方向へ移動することが殆どないため、第１のトナー収容部２１ａのトナーを効率良く第２のトナー収容部２１ｂに移動させることができる。

以上説明したように、第２の実施例では、回転する搬送ローラおよびトナーの逆流を規制する逆流防止部材を設けたことにより、回収ローラにより回収されたトナーが、回収トナーを貯留する第１のトナー収容部から使用前トナーを貯留する第２のトナー収容部側に移動し、回収したトナーが現像ローラ付近で滞留することがなくなり、現像剤像の画像の品質を向上させることができるという効果が得られる。
また、回収したトナーを効率よく再利用することができるという効果が得られる。
なお、第１の実施例および第２の実施例では、画像形成装置をプリンタとして説明したが、それに限定されるものでなく、画像形成装置を複写機、ファクシミリ装置およびそれらを併せ持つ複合機としても良い。

１ 画像形成装置
８ 現像ローラ
９ 供給ローラ
１０ 第２の規制ブレード
１１ 回収ローラ
１２ 回収ブレード
１３ 第１の規制ブレード
１４ 補助供給ローラ
１５、１６、１７ 攪拌バー
１８、４２ 逆流防止部材
１８ａ 自由端
１８ｂ 固定端
１９ トナーカートリッジ
２１ａ 第１のトナー収容部
２１ｂ 第２のトナー収容部
２２ フレーム
２２ａ 底面
２７ 開口部
４１ 搬送ローラ
４２ａ 先端部
４３ ガイド部
５１ 感光体ドラム
５２ 帯電ローラ
５３ ＬＥＤヘッド
６１ 現像ユニット

Claims (21)

1. 像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤担持体から現像剤を回収する現像剤回収部材とを備え、前記現像剤回収部材が回収した現像剤を前記現像剤供給部材へ搬送する現像装置において、
   前記現像剤回収部材と前記現像剤供給部材との間に配置された第１の回転部材と、
   前記第１の回転部材と前記現像剤供給部材との間に配置され、前記第１の回転部材と同方向に回転する第２の回転部材と、
   前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に配置された規制部材とを有し、
   前記第１の回転部材は、回転することにより前記現像剤回収部材で回収された現像剤を前記第２の回転部材側へ搬送し、
   前記第２の回転部材は、回転することにより前記第１の回転部材から搬送された現像剤を前記現像剤供給部材側へ搬送し、
   前記規制部材は、前記現像剤回収部材で回収された現像剤を収容する第１の収容部と、前記第１の回転部材が前記第１の収容部から搬送した現像剤を収容する第２の収容部との間に配置され、前記第２の収容部に収容された現像剤が前記第１の収容部に流れ込むことを防止する逆流防止部材であることを特徴とする現像装置。
2. 請求項１に記載の現像装置において、
   前記逆流防止部材は、前記第１の収容部の一方の面の反対側を固定端とし、前記第１の回転部材の回転中心と前記第２の回転部材の回転中心とを結ぶ線の近傍に自由端が配置され、前記自由端と前記一方の面との間に現像剤が通過する開口部を形成していることを特徴とする現像装置。
3. 請求項２に記載の現像装置において、
   前記逆流防止部材は、前記自由端が前記第２の回転部材側、前記固定端が前記第１の回転部材側に配置され、前記第１の回転部材の回転中心と前記第２の回転部材の回転中心とを結ぶ線に対して傾斜して取り付けられていることを特徴とする現像装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の現像装置において、
   前記第１の回転部材の回転軸と前記第２の回転部材の回転軸とは平行して配置され、
   前記規制部材は、前記回転軸と平行な方向に延在するフィルム部材で形成されていることを特徴とする現像装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の現像装置において、
   前記第１の回転部材および前記第２の回転部材は、クランク状に折曲した棒状体であることを特徴とする現像装置。
6. 請求項１に記載の現像装置において、
   前記第１の回転部材は、ローラであり、
   前記逆流防止部材は、前記第１の収容部の底面の反対側を固定端とし、自由端が前記第１の回転部材の外周面に当接していることを特徴とする現像装置。
7. 請求項６に記載の現像装置において、
   前記第１の収容部の一方の面に、前記第１の回転部材の回転外周との間に隙間を形成し、前記第１の回転部材の回転外周に沿って湾曲するガイド部が形成され、
   前記ガイド部の頂部と前記逆流防止部材の自由端との間に現像剤が通過する開口部を形成されていることを特徴とする現像装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の現像装置において、
   前記第１の回転部材の回転軸と前記第２の回転部材の回転軸とは平行して配置され、
   前記逆流防止部材は、前記回転軸と平行な方向に延在するブレード状体であることを特徴とする現像装置。
9. 請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の現像装置において、
   前記第２の回転部材は、クランク状に折曲した棒状体であることを特徴とする現像装置。
10. 像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
    前記現像剤担持体から現像剤を回収する現像剤回収部材と、
    回転自在に配置され、現像剤を搬送する第１の回転部材と、
    前記第１の回転部材と同方向に回転自在に配置され、現像剤を搬送する第２の回転部材と、
    前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に配置された規制部材とを有し、
    前記規制部材は、
    前記第２の回転部材から前記第１の回転部材に向かう方向の前記第１の回転部材と前記第２の回転部材の回転領域を遮蔽し、
    前記第１の回転部材は、回転することにより前記現像剤回収部材で回収された現像剤を前記第２の回転部材側へ搬送し、
    前記第２の回転部材は、回転することにより前記第１の回転部材から搬送された現像剤を前記現像剤供給部材側へ搬送し、
    前記規制部材は、前記現像剤回収部材で回収された現像剤を収容する第１の収容部と、前記第１の回転部材が前記第１の収容部から搬送した現像剤を収容する第２の収容部との間に配置され、前記第２の収容部に収容された現像剤が前記第１の収容部に流れ込むことを防止する逆流防止部材であることを特徴とする現像剤搬送装置。
11. 請求項１０に記載の現像剤搬送装置において、
    前記逆流防止部材は、前記第１の収容部の一方の面の反対側を固定端とし、前記第１の回転部材の回転中心と前記第２の回転部材の回転中心とを結ぶ線の近傍に自由端が配置され、前記自由端と前記一方の面との間に現像剤が通過する開口部を形成していることを特徴とする現像剤搬送装置。
12. 請求項１１に記載の現像剤搬送装置において、
    前記逆流防止部材は、前記自由端が前記第２の回転部材側、前記固定端が前記第１の回転部材側に配置され、前記第１の回転部材の回転中心と前記第２の回転部材の回転中心とを結ぶ線に対して傾斜して取り付けられていることを特徴とする現像剤搬送装置。
13. 請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置において、
    前記第１の回転部材の回転軸と前記第２の回転部材の回転軸とは平行して配置され、
    前記規制部材は、前記回転軸と平行な方向に延在するフィルム部材で形成されていることを特徴とする現像剤搬送装置。
14. 請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置において、
    前記第１の回転部材および前記第２の回転部材は、クランク状に折曲した棒状体であることを特徴とする現像剤搬送装置。
15. 請求項１０に記載の現像剤搬送装置において、
    前記第１の回転部材は、ローラであり、
    前記逆流防止部材は、前記第１の収容部の底面の反対側を固定端とし、自由端が前記第１の回転部材の外周面に当接していることを特徴とする現像剤搬送装置。
16. 請求項１５に記載の現像剤搬送装置において、
    前記第１の収容部の一方の面に、前記第１の回転部材の回転外周との間に隙間を形成し、前記第１の回転部材の回転外周に沿って湾曲するガイド部が形成され、
    前記ガイド部の頂部と前記逆流防止部材の自由端との間に現像剤が通過する開口部を形成されていることを特徴とする現像剤搬送装置。
17. 請求項１５または請求項１６に記載の現像剤搬送装置において、
    前記第１の回転部材の回転軸と前記第２の回転部材の回転軸とは平行して配置され、
    前記逆流防止部材は、前記回転軸と平行な方向に延在するブレード状体であることを特徴とする現像剤搬送装置。
18. 請求項１５から請求項１７のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置において、
    前記第２の回転部材は、クランク状に折曲した棒状体であることを特徴とする現像剤搬送装置。
19. 請求項１０から請求項１８のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置において、
    前記第１の回転部材は、現像剤担持体から現像剤を回収する現像剤回収部材と前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材との間に配置され、
    前記第２の回転部材は、前記第１の回転部材と前記現像剤供給部材との間に配置されていることを特徴とする現像剤搬送装置。
20. 請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
21. 請求項１０から請求項１９のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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