JP2002139908A - 現像装置及び画像形成装置、並びにプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナー補給路内に停滞したトナーのブロッキ
ングを防止して、現像剤循環部へのトナー補給を円滑に
行うことができる現像装置及び画像形成装置、並びにプ
ロセスカートリッジを提供すること。 【解決手段】 現像ハウジング３のトナー補給路２０
に、該トナー補給路２０を通して取り込まれる補給トナ
ーを攪拌するためのトナー攪拌部材２４を配設する。こ
れにより、上記符号ＡとＢとの間のような、トナーが動
きにくいトナー補給路２０の部分に停滞したトナーが、
該トナー攪拌部材２１により攪拌されて、該トナーのブ
ロッキングが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター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、並びにプロセスカートリッジに関
し、詳しくは、像担持体上に形成された潜像を現像する
トナー及び磁性粒子からなる二成分現像剤のトナー濃度
を自己制御して、該現像剤のトナー濃度を所定濃度に維
持する機能を備えた現像装置、及び該現像装置を備えた
画像形成装置、並びに像担持体と、帯電手段、該現像装
置からなる現像手段、クリ−ニング手段より選ばれる少
なくとも一つの手段とが、一体に支持され且つ画像形成
装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカ−ト
リッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に用いられる現像装
置として、像担持体上に形成された潜像を現像するトナ
ー及び磁性粒子からなる二成分現像剤のトナー濃度を自
己制御して、該現像剤のトナー濃度を所定濃度に維持す
る機能を備えた現像装置が知られている（特開平９の１
９７８３３号公報）。図７及び図８に、この種の現像装
置の一例を示す。この現像装置１３は、像担持体である
感光体ドラム１の側方に配設されており、支持ケース１
４、現像剤担持体としての現像スリーブ１５、現像剤収
容部材１６、現像剤規制部材としての第１ドクターブレ
ード１７等で構成されている。

【０００３】上記支持ケース１４は、感光体ドラム１側
に開口を有し、内部にトナー１８を収容するトナー収容
部としてのトナーホッパー１９が形成されている。トナ
ーホッパー１９の感光体ドラム１側寄りには、トナー１
８と磁性粒子であるキャリアとからなる現像剤２２を収
容する現像剤収容部１６ａを形成する現像剤収容部材１
６が、支持ケース１４と一体的に設けられている。ま
た、現像剤収容部材１６の下方に位置する支持ケース１
４には、対向面１４ｂを有する突出部１４ａが形成され
ており、現像剤収容部材１６の下部と対向面１４ｂとの
間の空間によって、トナー１８を供給するためのトナー
補給路２０が形成されている。

【０００４】上記トナーホッパー１９の内部には、駆動
手段によって回動されるトナー供給手段としてのトナー
アジテータ２１が配設されている。トナーアジテータ２
１は、トナーホッパー１９内のトナー１８をトナー補給
路２０に向けて撹拌しながら送り出す。また、トナーホ
ッパー１９の、感光体ドラム１と対向する側には、トナ
ーホッパー１９内のトナー１８の量が少なくなったとき
にこれを検知するトナーエンド検知手段１４ｃが配設さ
れている。

【０００５】上記感光体ドラム１とトナーホッパー１９
との間の空間には、現像剤担持体としての現像スリーブ
１５が配設されている。図の矢印方向に回転駆動される
現像スリーブ１５は、その内部に、現像装置１３に対し
て相対位置不変に配設された、磁界発生手段としての図
示しない磁石を有している。

【０００６】上記現像剤収容部材１６の、支持ケース１
４に取り付けられた側と対向する側には、第１ドクター
ブレード１７が一体的に取り付けられている。この第１
ドクターブレード１７は、その先端と現像スリーブ１５
の外周面との間に一定の隙間を保った状態で配設されて
いる。

【０００７】上記現像剤収容部材１６の、トナー補給路
２０の近傍に位置する部位には、規制部材としての第２
ドクターブレード２３が配設されている。この第２ドク
ターブレード２３は、その自由端が現像スリーブ１５の
外周面に対して一定の隙間を保つべく、現像スリーブ１
５の表面に形成される現像剤２２の層の流れを妨げる方
向、すなわち、自由端を現像スリーブ１５の中心に向け
て、基端を現像剤収容部材１６に一体的に取り付けられ
ている。上記現像剤収容部１６ａは、現像スリーブ１５
の磁力が及ぶ範囲で、現像剤２２を循環移動させるに十
分な空間を有するように構成されている。

【０００８】なお、上記対向面１４ｂは、トナーホッパ
ー１９側から現像スリーブ１５側に向けて下向きに傾斜
するよう、所定の長さにわたって形成されている。これ
により、振動、現像スリーブ１５の内部に設けられた図
示しない磁石の磁力分布のむら、現像剤２２中の部分的
なトナー濃度の上昇等が発生した際に、第２ドクターブ
レード２３と現像スリーブ１５の周面との間から現像剤
収容部１６ａ内のキャリアが落下しても、落下したキャ
リアは対向面１４ｂで受けられて現像スリーブ１５側に
移動し、磁力で現像スリーブ１５に磁着されて再び現像
剤収容部１６ａ内に供給される。これにより現像剤収容
部１６ａ内のキャリア量の減少を防止することができ、
画像形成時における、現像スリーブ１５の軸方向での画
像濃度むらの発生を防止することができる。対向面１４
ｂの傾斜角度αとしては５゜程度が、また、所定の長さ
ｌとしては、好ましくは２〜２０ｍｍ、さらに好ましく
は３〜１０ｍｍ程度が望ましい。

【０００９】上記構成により、トナーホッパー１９の内
部からトナーアジテータ２１によって送り出されたトナ
ー１８は、トナー補給路２０を通って現像スリーブ１５
に担持された現像剤２２に供給され、現像剤収容部１６
ａへ運ばれる。そして、現像剤収容部１６ａ内の現像剤
２２は、現像スリーブ１５に担持されて感光体ドラム１
の外周面と対向する位置まで搬送され、トナー１８のみ
が感光体ドラム１上に形成された静電潜像と静電的に結
合することにより、感光体ドラム１上にトナー像が形成
される。

【００１０】ここで、上記トナー像形成時における現像
剤２２の挙動を説明する。現像装置１３に磁性キャリア
２２ａのみからなるスタート剤をセットすると、図８に
示すように、磁性キャリア２２ａは現像スリーブ１５の
表面に磁着されるものと現像剤収容部１６ａ内に収容さ
れるものとに分かれる。現像剤収容部１６ａ内に収容さ
れた磁性キャリア２２ａは、現像スリーブ１５の矢印ａ
方向への回転に伴い、現像スリーブ１５内からの磁力に
よって矢印ｂ方向へ、１ｍｍ／ｓ以上の移動速度で循環
移動する。そして、現像スリーブ１５の表面に磁着され
た磁性キャリア２２ａの表面と現像剤収容部１６ａ内で
移動する磁性キャリア２２ａの表面との境界部において
界面Ｘが形成される。

【００１１】次に、トナーホッパー１９にトナー１８が
セットされると、トナー補給路２０より現像スリーブ１
５に担持された磁性キャリア２２ａにトナー１８が供給
される。従って、現像スリーブ１５は、トナー１８と磁
性キャリア２２ａとの混合物である現像剤２２を担持す
ることとなる。

【００１２】現像剤収容部１６ａ内では、収容されてい
る現像剤２２の存在により、現像スリーブ１５によって
搬送される現像剤２２に対して、その搬送を停止させよ
うとする力が働いている。そして、現像スリーブ１５に
担持された現像剤２２の表面に存在するトナー１８が界
面Ｘへ搬送されると、界面Ｘ近傍における現像剤２２間
の摩擦力が低下して界面Ｘ近傍の現像剤２２の搬送力が
低下し、これにより界面Ｘ近傍での現像剤２２の搬送量
が減少する。

【００１３】一方、合流点Ｙより現像スリーブ１５の回
転方向上流側の現像剤２２には、上述の現像剤収容部１
６ａ内のような、現像スリーブ１５によって搬送される
現像剤２２に対して、その搬送を停止させるような力は
作用しないので、合流点Ｙへ搬送されてきた現像剤２２
と界面Ｘを搬送される現像剤２２との搬送量のバランス
が崩れて現像剤２２の玉突状態が発生し、合流点Ｙの位
置が上昇して界面Ｘを含む現像剤２２の層厚が増加す
る。また、第１ドクターブレード１７を通過した現像剤
２２の層厚も徐々に増加し、この増加した現像剤２２が
第２ドクターブレード２３によって掻き落とされる。

【００１４】そして、第１ドクターブレード１７を通過
した現像剤２２が所定のトナー濃度に達すると、図４に
示すように、第２ドクターブレード２３に掻き落とされ
て層状となった増加分の現像剤２２がトナー供給路２０
を塞ぎ、この状態でトナー１８の取り込みが終了する。
このとき、現像剤収容部１６ａ内ではトナー濃度が高く
なることにより現像剤２２の嵩が大きくなり、これによ
り現像剤収容部１６ａ内の空間が狭くなることによっ
て、現像剤２２が図の矢印ｂ方向に循環移動する移動速
度も低下する。

【００１５】このトナー補給路２０を塞ぐように形成さ
れた現像剤２２の層において、第２ドクターブレード２
３に掻き落とされた現像剤２２は、対向面１４ｂで受け
られる。この対向面１４ｂは、現像スリーブ１５側に向
けて角度αで下方に傾斜し、かつ、所定長さｌを有して
いるため、現像剤２２の層の移動による、トナーホッパ
ー１９への現像剤２２の落下を防止することができ、現
像剤２２の量を常に一定に保つことができる。これによ
り、該トナー補給路２０からのトナー供給を常時一定に
自己制御することが可能となる。

【００１６】このように、この種の現像装置において
は、現像剤２２のトナー濃度が適正範囲にある時は、上
記第２ドクターブレード２３によって掻き落とされて滞
留した現像剤２２によってトナー補給路２０が閉鎖さ
れ、該トナー補給路２０からトナー１８が補給されなく
なる。一方、現像作用によりトナーが消費されると、該
トナー補給路２０に滞留していた現像剤２２がなくな
り、該トナー補給路２０を通して、トナーホッパー１９
内のトナー１８が該現像剤収容部１６ａよりも上流側部
位で該現像剤を循環させる現像剤循環部に入り込んで、
該現像剤２２が所定のトナー濃度に復帰しようとする。
これにより、トナーと磁性粒子（キャリア）からなる現
像剤２２のトナー濃度（磁性粒子とトナーの重量比で定
義される）が一定の範囲内になるように自己制御され
る。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の従
来の現像装置では、そのトナー補給路に送り込まれたト
ナーの凝集により、該トナー補給路内でトナーのブロッ
キングが発生することがある。このように、該トナー補
給路内でトナーのブロッキングが発生すると、現像剤収
容部に向けてトナーが搬送されなくなり、トナー消費に
より該現像剤収容部内のトナー濃度が次第に低下して、
前記トナー像に画像濃度ムラが生じる。

【００１８】なお、従来より、上記トナーを小粒径化す
ることにより、転写材上に形成される画像のざらつき感
が解消されたり、ドットの再現性が向上したりして、高
画質の画像が得られることがわかっている。しかし、こ
の種の現像装置では、小粒径のトナーを用いると、該ト
ナーの密度が高くなって該トナーの粒動性が悪化するた
め、上記トナー補給路に送り込まれたトナーがより凝集
し易くなって、上記トナー補給路でのトナーのブロッキ
ングが発生し易くなる。ここで、小粒径のトナーとは、
例えば、トナー粒径が６〜８μｍ程度のもので、この種
の現像装置で使用しているトナー粒径は、通常９〜１０
μｍ程度である。

【００１９】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、その目的は、トナー補給路内に停滞したトナーの
ブロッキングを防止して、現像剤循環部へのトナー補給
を円滑に行うことができる現像装置及び画像形成装置、
並びにプロセスカートリッジを提供することである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、内部に磁界発生手段を有し、ト
ナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担持して搬送する
現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されて搬送され
る現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤規
制部材により掻き落とされた現像剤を収容する現像剤収
容部と、該現像剤担持体の現像剤搬送方向の該現像剤収
容部よりも上流側部位で該現像剤を循環させる現像剤循
環部と、該現像剤に補給するためのトナーを収容するト
ナー収容部と、該トナー収容部に収容されたトナーを該
現像剤循環部に取り込むためのトナー補給路とを有し、
該現像剤循環部で循環する現像剤のトナー濃度変化によ
り該トナー補給路から取り込むトナー量を自己制御し
て、該現像剤のトナー濃度を所定濃度に維持する機能を
備えた現像装置において、上記トナー補給路に、該トナ
ー補給路を通して取り込まれるトナーを攪拌するための
トナー攪拌部材を配設したことを特徴とするものであ
る。

【００２１】この現像装置においては、上記トナー補給
路に配設したトナー攪拌部材により、該トナー補給路を
通して取り込まれる補給トナーが攪拌される。これによ
り、該トナー補給路内に停滞したトナーのブロッキング
が防止され、上記現像剤循環部へのトナー補給が円滑に
行われるようになる。

【００２２】請求項２の発明は、請求項１の現像装置に
おいて、上記トナー補給路は、上記現像剤循環部を形成
する現像ハウジングと、該現像ハウジングに隣接し且つ
該現像ハウジングと別体に配設された上記トナー収容部
を形成する補給トナー収容器とに跨って形成され、上記
トナー攪拌部材は、該現像ハウジング側に配設されてい
ることを特徴とするものである。

【００２３】上記現像ハウジングと上記トナー収容器と
が別体で構成されている現像装置においては、通常、新
品状態のトナー収容器の上記トナー補給路に対応するト
ナー補給開口部が、トナー飛散を防止するためのシール
部材で密閉されている。このため、該トナー収容器側に
上記トナー攪拌部材を取り付けると、該トナー攪拌部材
により該シール部材による該トナー補給開口部の密封性
が妨げられる虞がある。そこで、本発明の現像装置にお
いては、該トナー攪拌部材を該現像ハウジング側に配設
する。これにより、該シール部材による該トナー補給開
口部の密封性が妨げられることがなくなり、新品状態の
トナー収容器の輸送時や保管時のトナー飛散が防止され
る。

【００２４】請求項３の発明は、請求項１又は２の現像
装置において、上記トナー攪拌部材は、非磁性体である
ことを特徴とするものである。

【００２５】上記トナー攪拌部材が磁性材料であった場
合、上記現像剤坦持体内部の磁界発生手段から磁力を受
けることにより該トナー攪拌部材が磁化され、上記現像
剤循環部の現像剤が該トナー攪拌部材に引き付けられて
しまうことがある。このため、該トナー攪拌部材が磁性
材料であると、該現像剤坦持体周辺の現像剤が減少し
て、トナー濃度制御が不能となり画質悪化の原因となる
ことがある。そこで、本発明の現像装置においては、上
記トナー攪拌部材を非磁性体とする。これにより、該ト
ナー攪拌部材が磁化されることがなくなり、上述のよう
なトナー濃度制御が不能となるという懸念が排除され
る。

【００２６】請求項４の発明は、請求項１、２又は３の
現像装置において、上記トナー攪拌部材は、上記トナー
補給路内のトナーを上記現像剤坦持体に向けて送り込む
方向に回転する回転体で構成されていることを特徴とす
るものである。

【００２７】この現像装置においては、上記トナー攪拌
部材が、上記トナー補給路内のトナーを上記現像剤坦持
体に向けて送り込む方向に回転される。これにより、該
トナー攪拌部材の回転により、上記トナー補給路に停滞
したトナーのブロッキングが防止されるともに、トナー
補給路に停滞したトナーが上記現像剤循環部に向けて積
極的に補給されるようになる。

【００２８】請求項５の発明は、請求項４の現像装置に
おいて、上記トナー攪拌部材の回転駆動系は、上記現像
剤担持体を駆動するための現像駆動系が配設されている
装置本体側部と反対側の装置本体側部に配設されている
ことを特徴とするものである。

【００２９】この現像装置においては、上記トナー攪拌
部材が、上記現像剤担持体を駆動するための現像駆動系
が配設されている装置本体側部と反対側の装置本体側部
に配設されている回転駆動系によって回転駆動される。
これにより、該トナー攪拌部材の回転駆動系を配設する
ために、既存の現像駆動系の構成を変更する必要がな
く、現像装置のコストアップを抑制できるようになる。
また、ここで、該トナー攪拌部の回転駆動系として、上
記像坦持体である感光体ドラムの既存のギヤ（例えば、
廃トナー収容ローラの駆動に使用しているギヤ）を利用
すれば、該現像装置本体の外形寸法を変更する必要もな
くなり、該トナー攪拌部材の回転駆動系を配設したこと
による現像装置本体の大型化を防止することができる。

【００３０】請求項６の発明は、像担持体と、該像担持
体上に潜像を形成するための作像手段と、該潜像を現像
して該像担持体上にトナー像を形成するための現像手段
と、該トナー像を転写材上に転写するための転写手段
と、該転写材にトナー像が転写された後の該像担持体上
に残留したトナーを除去するためのクリ−ニング手段と
を有する画像形成装置において、上記現像手段として、
請求項１、２、３、４又は５の現像装置を用いることを
特徴とするものである。

【００３１】この画像形成装置においては、上記現像装
置のトナー補給路に配設されたトナー攪拌部材により、
該現像装置のトナー補給路を通して取り込まれる補給ト
ナーが攪拌されるので、該トナー補給路内に停滞したト
ナーのブロッキングが防止され、該現像装置の現像剤循
環部へのトナー補給が円滑に行われるようになる。これ
により、画像濃度ムラのない高品質の画像を得られるよ
うになる。

【００３２】請求項７の発明は、表面に潜像が形成され
る像担持体と、該像担持体の表面を一様に帯電するため
の帯電手段、該潜像を現像するための現像手段、該像担
持体の表面をクリーニングするクリ−ニング手段より選
ばれる少なくとも一つの手段とが、一体に支持され且つ
画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセ
スカ−トリッジであって、上記現像手段として、請求項
１、２、３、４又は５の現像装置を用いることを特徴と
するものである。

【００３３】このプロセスカートリッジにおいては、上
記現像装置のトナー補給路に配設されたトナー攪拌部材
により、該現像装置のトナー補給路を通して取り込まれ
る補給トナーが攪拌されるので、該トナー補給路内に停
滞したトナーのブロッキングが防止され、該現像装置の
現像剤循環部へのトナー補給が円滑に行われるようにな
る。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、電子写真方式の
画像形成装置に適用した実施形態について説明する。図
１に、該画像形成装置に用いられる現像装置の主要部の
概略構成を示す。像担持体である感光体ドラム１の側方
に配設された現像装置２は、現像ハウジング３、現像剤
担持体としての現像スリーブ４、現像剤収容部５ａ、５
ｂ、現像剤規制部材としての第１ドクターブレード６、
等から主に構成されている。

【００３５】上記現像ハウジング３は、感光体ドラム１
側に開口を有している。該現像ハウジング３の感光体ド
ラム１と反対の側には、内部にトナー７を収容するトナ
ー収容部としてのトナーホッパー８が配設されている。
また、該現像ハウジング３には、トナーホッパー８に隣
接して、感光体ドラム１寄りに、トナー７と磁性粒子で
あるキャリアとからなる現像剤９を収容するための現像
剤収容部５ａが設けられている。

【００３６】上記トナーホッパー８の内部には、後述す
る駆動手段によって回動されるトナー供給手段としての
トナーアジテータ１１が配設されている。トナーアジテ
ータ１１は、トナーホッパー８内のトナー７をトナー供
給開口部１０に向けて撹拌しながら送り出すべく矢印の
方向に回転している。感光体ドラム１とトナーホッパー
８との間の空間には、現像スリーブ４が配設されてい
る。該駆動手段で図の矢印方向に回転駆動される現像ス
リーブ４は、その内部に、現像装置２に対して相対位置
不変に配設された、磁界発生手段としての磁石４ａを有
している。

【００３７】上記現像剤収容部５ａの、上記感光体ドラ
ム１と対面する側には、第１ドクターブレード６が一体
的に取り付けられている。第１ドクターブレード６は、
その先端と現像スリーブ４の外周面との間に一定の隙間
を保った状態で配設されている。現像剤収容部５ａのト
ナー補給路２０の近傍に位置する部位には、規制部材と
しての第２現像剤規制部材１２が配設されている。

【００３８】このような構成により、上記トナーホッパ
ー８の内部からトナーアジテータ１１によって送り出さ
れたトナー７は、トナーホッパー８のトナー供給開口部
１０、及び現像ハウジング３のトナー補給路２０を通っ
て現像スリーブ４に担持された現像剤９に供給され、現
像剤収容部５ａへ運ばれる。そして、現像剤収容部５ａ
内の現像剤９は、現像スリーブ４に担持されて感光体ド
ラム１の外周面と対向する位置まで搬送され、トナー１
７のみが感光体ドラム１上に形成された静電潜像と静電
的に結合することにより、感光体ドラム１上にトナー像
が形成される。

【００３９】ここで、上記現像スリーブ４の回転により
連れ回っている現像剤９は、現像剤収容部５ａを通過す
るとき内部に滞留している現像剤によってブレーキをか
けられる。これにより、該現像剤９の搬送速度が低下し
て、第２現像剤規制部材１２付近の現像スリーブ４上の
現像剤９の層厚が増してくる。そして、トナー消費によ
り該現像剤９のトナー濃度が上昇してくると、現像剤同
士の摩擦力が低下して搬送速度が更に低下され、該層厚
が更に増して第２現像剤規制部材１２により、その進行
が阻止された状態となる。

【００４０】そして、このような状態に達すると、上記
トナー補給路２０が進行を阻止された滞留現像剤１３に
よって閉塞され、該トナーホッパー８のトナー供給開口
部１０からのトナー７の取り込みが停止する。逆に、該
現像剤９のトナー濃度が低下してくると、現像剤同士の
摩擦力が増し、滞留現像剤１３を現像剤収容部５ａの内
部に取り込むための現像スリーブ４に連れ回りしている
現像剤と、トナー補給路２０内のトナーとが接触して、
トナー補給路２０に停滞していたトナーが取り込まれ
る。以上のような作用によって、現像剤収容部５ａ内の
現像剤８のトナー濃度が自動的に自己制御される。

【００４１】図２に、本実施形態に係る現像装置の主要
部を拡大して示す。図２において、符号Ａで示す上記ト
ナーホッパー８のトナー補給開口部１０の部分では、ト
ナーアジテータ１１によりトナー補給路２０にトナー７
が送り込まれる力が働いている。また、符号Ｂで示すト
ナー補給路２０トナー取り込み出口の部分では、上記現
像剤坦持体としての現像スリーブ４の作用で、現像剤９
とトナー７が混ざり、図の上方へ搬送される力が働いて
いる。さらに、符号ＡとＢとの間は、トナーが動きにく
いトナー補給路２０の部分となっている。

【００４２】そこで、本実施形態に係る現像装置におい
ては、その現像ハウジング３のトナー補給路２０に、該
トナー補給路２０を通して取り込まれる補給トナーを攪
拌するためのトナー攪拌部材２４を配設する。これによ
り、上記符号ＡとＢとの間のような、トナーが動きにく
いトナー補給路２０の部分に停滞したトナーが、該トナ
ー攪拌部材２１により攪拌されて、該トナーのブロッキ
ングが防止される。

【００４３】ここで、上記トナー攪拌部材２４は、上記
トナー補給路２０に滞留しているトナーを上記現像スリ
ーブ４側へ送り込む方向（図２の矢印方向）に回転させ
ることが好ましい。これにより、該トナー補給路２０に
滞留しているトナーのブロッキングが防止されるととも
に、上記第２現像剤規制部材１２の現像スリーブ回転方
向上流側の現像剤循環部２５に向けて、該トナー補給路
２０を通して積極的にトナー７が補給されるようにな
る。

【００４４】図３に、上記トナー攪拌部材２４の部分的
な斜視図を示す。このトナー攪拌部材２４としては、例
えば、線径１．６ｍｍの材質ＳＵＳ３０４−Ｗ１（非磁
性材料）を使用し、回転径４ｍｍ、回転数１６３ｒｐｍ
とする。図４に、上記現像スリーブ４を現像装置から外
した状態における、上記トナーアジテータ１１の２回転
分のトナー送り量を、長手方向に３分割して測定した結
果を示す。なお、ここでは、トナー粒径が７．５μｍの
トナーを使用した。図４において、三角プロットは上記
トナー攪拌部材２４を配設しない場合、四角プロットは
該トナー攪拌部材２４を配設した場合のトナー送り量で
ある。

【００４５】この結果から明らかなように、蒸気トナー
攪拌部材２４を配設することで、上記トナー補給路２０
のトナーを攪拌する効果が得られるとともに、該トナー
が搬送される効果があることがわかる。また、上記現像
装置を使用した画像形成装置により画像形成を行った結
果、上記トナー攪拌部材２４が配設されていない場合に
は、形成された画像にトナー補給不良による濃度ムラが
発生したが、該トナー攪拌部材２４が配設されている場
合には、濃度ムラ等の異常画像は発生しなかった。

【００４６】図５に、本実施形態に係る現像装置２を採
用した画像形成装置のプロセスカートリッジ１００の概
略構成を示す。ここで、該プロセスカートリッジ１００
の各構成部材のうち、図１及び図２に示した現像装置２
の各構成部材と同一構成もしくは同一機能を有する部材
については、該現像装置２の各構成部材の符号を付し
て、それらの説明を省略する。

【００４７】図５において、像担持体である感光体ドラ
ム１の周囲には、上記現像装置２以外に、帯電手段３
６、クリーニング手段３５、廃トナー収容ケース３１、
クリーニング手段３５でクリーニングされた廃トナー３
２を廃トナー収容ケース３１へ送り込む廃トナー回収ロ
ーラ３３、感光体ドラム１及び帯電手段３６並びにクリ
ーニング手段３５を保持するドラムケース３４が配設さ
れている。

【００４８】上記プロセスカートリッジ１００は、上述
のように構成されたドラムケース３４と、上記現像装置
２とが一体となって構成されている。また、このプロセ
スカートリッジ１００は、大きく分けると、図５に示す
ように、図５の左側から上記ドラムケース３４を支持体
とする感光体ユニット１００Ａと、上記現像ハウジング
３を支持体とする現像ユニット１００Ｂと、上記トナー
ホッパ８との３つに分けられるよう構成されている。

【００４９】なお、未使用の状態のプロセスカートリッ
ジ１００のトナーホッパーのトナー供給開口部１０に
は、シール部材３７が貼りつけられている。このシール
部材３７は、新品のプロセスカートリッジ１００を輸送
したり保管したりする際の、該トナー供給開口部１０か
らのトナー飛散を防止するために設けられており、該プ
ロセスカートリッジ１００を使用する際には、ユーザー
により引き抜かれて除去される。

【００５０】ここで、上記トナーホッパー８側に上記ト
ナー攪拌部材２４を取り付けると、上記シール部材３７
による上記トナー供給開口部１０の密封性が妨げられる
虞が高い。そこで、このプロセスカートリッジ１００の
現像装置２においては、上記現像ハウジング３側に、該
トナー攪拌部材２４が取り付けられている。これによ
り、該シール部材３７によるトナー供給開口部１０の密
封性が妨げられる虞がなくなる。

【００５１】図６に、上記プロセスカートリッジ１００
の上記現像スリーブ４等を駆動するための現像駆動系の
ギヤ配列と、上記トナー攪拌部材２１を駆動するための
回転駆動系との概略構成を示す。図６において、感光体
ドラム１の両端には、図示しない転写ローラを駆動する
ドラムギヤ１０１、現像系を駆動するドラムギヤ１０２
と、上記廃トナー回収ローラ３３を駆動するドラムギヤ
１０３とが取り付けられている。

【００５２】上記ドラムギヤ１０２は、アイドルギヤ１
０４、１０５、１０６を順次回転し、上記トナーアジテ
ータ１１に連結しているアジテータギヤ１０７を回転す
る。該アジテータギヤ１０７の回転により、上記トナー
ホッパー８内のトナー７が攪拌される。アイドルギヤ１
０５は、現像ローラ駆動ギヤ１０８を回転駆動させ、上
記現像スリーブ４を回転させている。また、該アイドル
ギヤ１０５は、上記現像剤収容部５ａ内の攪拌ローラ２
６を回転させるギヤ１０９にも駆動を与えている。

【００５３】一方、上記ドラムギヤ１０３は、アイドル
ギヤ１１１を介して、上記トナー攪拌部材２４を回転駆
動するトナー攪拌ギヤ１１２に連結している。これによ
って、トナー攪拌部材２４が回転可能となる。ここで、
該トナー攪拌部材２４の駆動用のトナー攪拌ギヤ１１２
を、図６の手前側の現像系側に配置する場合には、上記
アイドルギヤ１０５との干渉を回避する必要がある。こ
のため、この場合には、該現像系の各ギヤをより外側に
配置しなければならなくなるため、上記プロセスカート
リッジ１００の外形が大きくなってしまい、最終的には
画像形成装置本体も大型化してしまう。

【００５４】そこで、このプロセスカートリッジ１００
においては、図６に示すように、上記廃トナー回収駆動
用のドラムギヤ１０３を利用して、上記トナー攪拌部材
２４を回転させるためのギヤ列を配置する。これによ
り、該トナー攪拌部材２４の回転駆動系を配設するため
に、既存の現像駆動系の構成を変更する必要がなく、現
像装置２のコストアップを抑制できるようになる。ま
た、該プロセスカートリッジ１００の外形が大きくなる
のを防止できる。

【００５５】

【発明の効果】請求項１乃至５の発明によれば、トナー
補給路に配設したトナー攪拌部材により、該トナー補給
路を通して取り込まれる補給トナーが攪拌されるので、
該トナー補給路内に停滞したトナーのブロッキングが防
止され、上記現像剤循環部へのトナー補給を円滑に行え
るようになるという優れた効果がある。

【００５６】特に、請求項２の発明によれば、上記トナ
ー攪拌部材が上記現像ハウジング側に配設されているの
で、シール部材による該トナー補給開口部の密封性が妨
げられることがなくなり、新品状態のトナー収容器の輸
送時や保管時のトナー飛散を防止できるという優れた効
果がある。

【００５７】また、請求項３の発明によれば、上記トナ
ー攪拌部材が非磁性体であるので、該トナー攪拌部材が
磁化されることがなくなり、トナー濃度制御が不能とな
るという懸念を排除できるという優れた効果がある。

【００５８】また、請求項４の発明によれば、上記トナ
ー攪拌部材が、上記トナー補給路内のトナーを上記現像
剤坦持体に向けて送り込む方向に回転されるので、該ト
ナー補給路に停滞したトナーのブロッキングが防止され
るともに、トナー補給路に停滞したトナーが現像剤循環
部に向けて積極的に補給されるようになるという優れた
効果がある。

【００５９】また、請求項５の発明によれば、上記トナ
ー攪拌部材が、上記現像剤担持体を駆動するための現像
駆動系が配設されている装置本体側部と反対側の装置本
体側部に配設されている回転駆動系によって回転駆動さ
れるので、該トナー攪拌部材の回転駆動系を配設するた
めに、既存の現像駆動系の構成を変更する必要がなく、
現像装置のコストアップを抑制できるようになる。ま
た、該トナー攪拌部の回転駆動系として、上記像坦持体
である感光体ドラムの既存のギヤを利用することで、該
現像装置本体の外形寸法を変更する必要もなくなり、該
トナー攪拌部材の回転駆動系を配設したことによる現像
装置本体の大型化を防止することができるという優れた
効果がある。

【００６０】請求項６の発明によれば、画像濃度ムラの
ない高品質の画像を得られる画像形成装置を提供できる
ようになるという優れた効果がある。

【００６１】請求項７の発明によれば、トナー補給路内
に停滞したトナーのブロッキングを防止でき、現像装置
の現像剤循環部へのトナー補給を円滑に行えるプロセス
カートリッジを提供できるようになるという優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いら
れている現像装置の概略構成図。

【図２】上記現像装置の主要部の構成を示す概略拡大
図。

【図３】上記現像装置に配設されているトナー攪拌部材
の一例を示す概略斜視図。

【図４】上記現像装置のトナー補給路におけるトナー送
り量の上記トナー攪拌部材の有無による違いを示すグラ
フ。

【図５】上記現像装置を備えたプロセスカートリッジの
構成を示す概略構成図。

【図６】上記プロセスカートリッジの現像駆動系と上記
トナー攪拌部材の回転駆動系を示す概略斜視図。

【図７】従来の画像形成装置に用いられている現像装置
の概略構成図。

【図８】従来の画像形成装置に用いられている現像装置
における現像剤の挙動を説明するための要部概略断面
図。

【符号の説明】

１ 潜像担持体（感光体ドラム） ２，１３ 現像装置 ３ 現像ハウジング ４，１５ 現像剤担持体（現像スリーブ） ４ａ 磁石 ５ａ，１６ａ，２４ａ 現像剤収容部 ５ｂ 内壁面 ６，１７ 第１現像剤規制部材（第１ドクターブレ
ード） ７，１８ トナー ８，１９ トナー収容部（トナーホッパー） ９、２２ 現像剤 １０ トナー供給開口部 １１，２１ トナー供給手段（トナーアジテータ） ２０ トナー補給路 １２，２３ 第２現像剤規制部材（第２ドクターブ
レード） ２２ａ 磁性キャリア ２４ トナー攪拌部材 ２５ 現像剤循環部 ３１ 廃トナー収容ケース ３２ 廃トナー ３３ 廃トナー回収ローラ ３４ ドラムケース ３５ クリーニング手段 ３６ 帯電手段 ３７ シール部材 １００ プロセスカートリッジ １０１，１０２，１０３ ドラムギヤ １０４，１０４，１０５，１１１ アイドルギヤ １０７ アジテータギヤ １０８ 現像ローラギヤ １１２ トナー攪拌ギヤ Ｘ 界面部（界面）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に磁界発生手段を有し、トナーと磁性
   キャリアとを含む現像剤を担持して搬送する現像剤担持
   体と、該現像剤担持体に担持されて搬送される現像剤の
   量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤規制部材によ
   り掻き落とされた現像剤を収容する現像剤収容部と、該
   現像剤担持体の現像剤搬送方向の該現像剤収容部よりも
   上流側部位で該現像剤を循環させる現像剤循環部と、該
   現像剤に補給するためのトナーを収容するトナー収容部
   と、該トナー収容部に収容されたトナーを該現像剤循環
   部に取り込むためのトナー補給路とを有し、該現像剤循
   環部で循環する現像剤のトナー濃度変化により該トナー
   補給路から取り込むトナー量を自己制御して、該現像剤
   のトナー濃度を所定濃度に維持する機能を備えた現像装
   置において、 上記トナー補給路に、該トナー補給路を通して取り込ま
   れるトナーを攪拌するためのトナー攪拌部材を配設した
   ことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】請求項１の現像装置において、 上記トナー補給路は、上記現像剤循環部を形成する現像
   ハウジングと、該現像ハウジングに隣接し且つ該現像ハ
   ウジングと別体に配設された上記トナー収容部を形成す
   る補給トナー収容器とに跨って形成され、上記トナー攪
   拌部材は、該現像ハウジング側に配設されていることを
   特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２の現像装置において、 上記トナー攪拌部材は、非磁性体であることを特徴とす
   る現像装置。
4. 【請求項４】請求項１、２又は３の現像装置において、 上記トナー攪拌部材は、上記トナー補給路内のトナーを
   上記現像剤坦持体に向けて送り込む方向に回転する回転
   体で構成されていることを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】請求項４の現像装置において、 上記トナー攪拌部材の回転駆動系は、上記現像剤担持体
   を駆動するための現像駆動系が配設されている装置本体
   側部と反対側の装置本体側部に配設されていることを特
   徴とする現像装置。
6. 【請求項６】像担持体と、該像担持体上に潜像を形成す
   るための作像手段と、該潜像を現像して該像担持体上に
   トナー像を形成するための現像手段と、該トナー像を転
   写材上に転写するための転写手段と、該転写材にトナー
   像が転写された後の該像担持体上に残留したトナーを除
   去するためのクリ−ニング手段とを有する画像形成装置
   において、 上記現像手段として、請求項１、２、３、４又は５の現
   像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】表面に潜像が形成される像担持体と、該像
   担持体の表面を一様に帯電するための帯電手段、該潜像
   を現像するための現像手段、該像担持体の表面をクリー
   ニングするクリ−ニング手段より選ばれる少なくとも一
   つの手段とが、一体に支持され且つ画像形成装置本体に
   対して着脱自在に構成されたプロセスカ−トリッジであ
   って、 上記現像手段として、請求項１、２、３、４又は５の現
   像装置を用いることを特徴とするプロセスカ−トリッ
   ジ。