JP2006098738A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像剤検知機構部の攪拌搬送ローラやコイルスプリングがトナー供給ローラに接近して配置された場合であっても、トナーを確実に均等分散し、画像濃度むらの発生を防止する。
【解決手段】 トナー供給ローラ２３の上部近傍に、トナーを攪拌搬送するクランク形状のステンレスシャフト１０１及びコイルスプリング１０２，１０３からなる攪拌搬送部材が配置された構成において、トナー供給ローラ２２と撹拌搬送部材を構成するコイルスプリング１０２，１０３との間の空間部Ｓに、トナーを均一化する薄板状の弾性フィルムからなる均一化部材２０１が配置されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、現像槽内の現像剤を攪拌する機能を有する現像装置に係り、より詳細には、現像槽内に残っている現像剤の残量を検出する機能を有する現像装置に関する。

現像装置は、現像槽に貯留している現像剤が尽きた段階で、新しい現像装置と交換する必要がある。そのため、現像装置には、現像槽に貯留している現像剤の残量を検出するための現像剤検知機構が設けられている。

このような現像剤検知機構に関する技術として、図８に示す現像剤検知機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この現像剤検知機構は、現像槽（以下「トナー槽」という。）２００の内部に堆積されている現像剤（以下「トナー」という。）を図示しない現像ローラに送る略コの字型のトナー攪拌部材２０１を備えており、さらに、その一端に、この部材を支持する回転軸２０２、及び外力により回転軸２０２を回転させるギア２０３を備えている。

また、トナー攪拌部材２０１の他端には、フォトセンサ２０４の間を通過するスリット板２０５が設けられている。このスリット板２０５は、複数のスリットを有する円盤である。また、フォトセンサ２０４には発光部及び光検知部が対向配置されており、スリット板２０５がこれらの間を通過するように設定されている。従って、フォトセンサ２０４の光検知部は、スリット板２０５のスリットがフォトセンサ２０４を通過する際に、ＯＮとなる（発光部からの光を受ける）ようになっている。

そして、このトナー槽２００では、コの字型のトナー攪拌部材２０１が回転することによって内部のトナーを攪拌し、その一部を現像ローラに送るようになっている。また、この攪拌の際、トナー攪拌部材２０１のトナー（トナー溜まり）にトナー攪拌部材２０１が侵入するときには、トナーによる抵抗を受けるため、その回転速度が一瞬遅くなる。従って、トナー攪拌部材２０１とともに回転しているスリット板２０５が、フォトセンサ２０４を通過する速度も遅くなる。このため、フォトセンサ２０４における光検出の周期（スリットの通過周期に相当）が長くなる。

一方、トナー攪拌部材２０１がトナーから脱出するときには、トナーの抵抗が急になくなるため、回転速度が一瞬早くなる。従って、スリット板２０５がフォトセンサ２０４を通過する速度も同様に早くなり、フォトセンサ２０４の光検出周期が短くなる。

また、トナー攪拌部材２０１によるトナーへの侵入から脱出までの時間は、収容しているトナー量（トナー残量）が多いほど長くなる。従って、このトナー槽２００では、フォトセンサ２０４における光検出周期の変化をモニターすることで、トナー残量を推測することが可能となっている。

ところで、記録紙への印刷画像は、一般的に記録紙の端部分よりも中央部に画素が集中している場合が多い。そのため、トナー槽２００内のトナーは、その中央部分が多く消費され、両端部の消費が少ないため、トナー槽２００内のトナーは全体としてトナーレベルにレベル差が生じ、印刷時に濃度ムラが発生するといった問題があった。

しかしながら、上記従来の現像剤検知機構では、トナー撹拌部材２０１によってトナー槽２００内のトナーを単に撹拌しているだけであり、トナーを横方向に搬送する能力は有していない。つまり、トナー槽２００内の幅方向全体のトナーレベルを均一にする能力は有していない。そのため、トナー槽２００の中央部と両端部とでトナーレベルに極端な差が生じてしまった場合には、トナー残量の検知誤差が生じる可能性があり、検知精度が十分に確保できない場合があるといった問題があった。

そこで、本発明者らは、トナーを撹拌搬送する撹拌搬送ローラの重量バランスを偏心させることで、上記従来技術のトナー撹拌部材としての機能を持たせ、トナーを搬送する能力と撹拌する能力とを兼ね備えた検知精度の高い現像剤検知機構を有する現像装置をすでに提案している（特許文献２参照）。

図３は、本発明者らがすでに提案している現像装置を拡大して示す概略断面図である。

この現像装置２は、現像槽２０の内部に、感光体ドラム３と対峙する形で現像ローラ２１が水平に配置（紙面に対して垂直に配置）されており、この現像ローラ２１に接触する形でトナー供給ローラ２２が水平に配置されている。また、現像ローラ２１には、ローラに付着したトナーの層圧を規制するための層圧規制ブレード２３が設けられている。そして、このように配置されたトナー供給ローラ２３の上部近傍、及び層圧規制ブレード２３の近傍に、トナーを攪拌搬送する撹拌搬送ローラ２４が水平に配置された構成となっている。この撹拌搬送ローラ２４が、回転中心に対して偏心して重量配分されている。

図４は、上記構成の現像装置の現像剤検知機構部の説明図である。

撹拌搬送ローラ２４は、回転軸２４ａとその回転軸２４ａの周囲に螺旋状に配置された搬送羽根２４ｂとからなり、この搬送羽根２４ｂの周端部に、回転軸２４ａに並行に配置された棒状の偏心杆２４ｃが取り付けられた構造となっている。つまり、偏心杆２４ｃは、搬送羽根２４ｂの螺旋ピッチに合わせた一定の間隔で、搬送羽根２４ｂの周端部の複数箇所に固定されている。搬送羽根２４ｂは、本実施形態では左右に２分割されており、それぞれの螺旋方向が逆方向となっている。そのため、回転軸２４ａの回転方向により、現像槽２０内のトナーを、両端部から中央部に向かって、または中央部から両端部に向かって搬送するようになっている。本実施形態では、図中矢印で示すように、両端部から中央部に向かって搬送するものとする。

この回転軸２４ａの一端部（図４では右端部）には、駆動伝達部材２７が設けられている。この駆動伝達部材２７は、外力により撹拌搬送ローラ２４の回転軸２４ａに回転力を与える離接可能なクラッチ構造となっており、回転軸２４ａ側に取り付けられた円盤状の被回転板２５と、図示しない外力を伝達する側の円盤状の伝達回転板２６とからなる。被回転板２５には、図５（ａ），（ｂ）に示すように、伝達回転板２６の対向面側の周縁部の１箇所に係合ピン２５ａが設けられている。一方、伝達回転板２６には、図５（ｃ），（ｄ）に示すように、被回転板２５の対向面側に、回転中心を通るように対角線状に突出形成された係合片２６ａが設けられている。

なお、上記構成の駆動伝達部材２７によって撹拌搬送ローラ２４が回転する様子については、特許文献２に詳細に示しているので、ここでは説明を省略する。

一方、撹拌搬送ローラ２４と駆動伝達部材２７との間に、撹拌搬送ローラ２４の回転を検出するための回転検出器２８が設けられている。この回転検出器２８は、断面凹部形状に形成されたケース本体内に、凹溝部２８ａを介して発光素子と受光素子を対向配置した透過型のフォトカプラである。この回転検出器２８は、凹溝部２８ａを回転軸２４ａの軸心に向けて開口するように配置されている。一方、この凹溝部２８ａの開口に対向する回転軸２４ａには、図示は省略しているが、扇形状に形成された検知板２８ｂが設けられており、この検知板２８ｂが、回転検出器２８の凹溝部２８ａ内を通過することで、撹拌搬送ローラ２４の回転を検出するようになっている。

なお、この回転検出部２８による攪拌搬送ローラ２４の回転速度パターン等の説明については、特許文献２に詳細に示されているので、ここでは説明を省略する。

＜現像剤検知機構部の他の構成例の説明＞
図６及び図７は、本発明者らがすでに提案している現像装置の現像剤検知機構部の他の構成例を示す説明図である。

この現像剤検知機構部は、外径４ｍｍのステンレスシャフト（棒状の重り部材）１０１が駆動回転中心Ｒに対して６ｍｍ偏心して回転支持部材１０４，１０５に固定支持されたクランク形状となっている。なお、図中の符号１０６は回転支持部材１０４の回転軸、符号１７は回転支持部材１０５の回転軸である。

そして、このステンレスシャフト１０１に、線径０．８ｍｍ、外径８ｍｍ、螺旋ピッチ（Ｐ）８ｍｍの２つのコイルスプリング１０２、コイルスプリング１０３が挿入されており、コイルスプリング１０２は右巻き、コイルスプリング１０３は左巻きの巻き方向に形成されている。

また、ステンレスシャフト１０１の有効長をＬ１、コイルスプリング１０２のスプリング長をＬ２、コイルスプリング１０３のスプリング長をＬ３とすると、各コイルスプリング１０２，１０３の端部には合計で約５ｍｍ［≒Ｌ１−（Ｌ２＋Ｌ３）］のクリアランスを設けており、各コイルスプリング１０２，１０３は各々独立してラジアル方向、及びスラスト方向に移動自由に挿入されている。

このように、コイルスプリング１０１がラジアル方向に移動可能であるので、螺旋周辺の固化原因となるトナーは滞留することなく回転に伴って排出され、パッキング、固化といった弊害が防止でき信頼性の高い現像動作が可能となる。さらに、回転駆動に伴いトナーにより負荷をうけたとき、ステンレスシャフト１０１が無いと、コイルスプリング１０２，１０３は撓み（ベンデング）変形して図示しないケース内壁と接触するなどして故障の原因となるが、上記構造によればステンレスシャフト１０１により変形が規制されるので、信頼性の高い動作が可能となる。さらに、コイルスプリング１０２，１０３を逆巻きにしていることによって、現像槽内の現像剤が例えば両端部から中央部に向かって寄せ集めるように搬送されるため、現像槽内の現像剤は粉圧が均一化され、かつ常に平坦に均されることになる。そのため、良好な画質を維持できるとともに、従来技術のような検出誤差も発生せず、現像剤の残量を精度良く検出することが可能となる。

さらに、コイルスプリング１０２の両端１０２ａ，１０２ｂ及びコイルスプリング１０３の両端１０３ａ，１０３ｂは、ステンレスシャフト１０１に対して所定のクリアランスを有してスプリング線材をそれぞれ密着巻きとしている。このように密着巻きとすることにより、中央部で２つのコイルスプリング１０２，１０３の端部１０２ａ，１０３ａ同士が不用意に絡み合うのを防止している。また、各コイルスプリング１０２，１０３の他端１０２ｂ，１０３ｂが、図示しないケース内壁に摺擦した際に、ケース内壁を傷付けるのを防止している。
特開２００４−１２８９３号公報 特願２００４−２４４１３６号

上記したように、本発明者らは、現像剤の残量の検知精度を上げるために、図４及び図６に示す構造の現像剤検知機構部を提案している。

この現像剤検知機構部は、図３に示すように、トナー供給ローラ２２の上方近傍に配置されるのであるが、このとき、図４に示す攪拌搬送ローラ２４及び図６に示すコイルスプリング１０２，１０３がトナー供給ローラ２２に接近し過ぎて配置されると、攪拌搬送ローラ２４のローラピッチ（螺旋ピッチ）及びコイルスプリングの螺旋ピッチとの関係で、トナーが均等に分散されず、画像濃度むらが発生するという新たな問題が生じていた。

この点に関し、本発明者らは、トナー供給ローラ２２とコイルスプリング１０２，１０３とがどの程度まで接近すると（すなわち、トナー供給ローラ２２とコイルスプリング１０２，１０３との隙間（クリアランス）Ｐ（図３参照）がどの程度まで減少すると）、画像濃度むらが発生するのかを確認するための実験を行った。実験は、下記の表１に示す５つの条件について行った。

その結果、クリアランスＰが略２ｍｍ以下になると画像濃度むらが発生するが、２ｍｍ以上では画像濃度むらが発生しないことを確認した。ただし、この２ｍｍは、コイルスプリングのばね径等によって多少異なることが推察されるが、表１の５つの条件は実機レベルでの条件であり、実機レベルでは、画像濃度むらが発生するか、しないかの境目が、ほぼ２ｍｍであることが確認された。

本発明はかかる新たな問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、現像剤検知機構部の攪拌搬送ローラやコイルスプリングがトナー供給ローラに接近して配置された場合であっても、トナーを確実に均等分散し、画像濃度むらの発生を防止し得る現像装置を提供することにある。

本発明の現像装置は、回転中心に対して偏心して重量配分なされた現像剤を攪拌搬送する撹拌搬送部材と、前記撹拌搬送部材を回転駆動するための駆動伝達部材とを備え、前記攪拌搬送部材が現像剤供給ローラの近傍に配置されており、かつ、前記現像剤供給ローラと前記撹拌搬送部材との間の空間部に現像剤を均一化する均一化部材が配置されていること特徴としている。この場合、本発明の現像装置は、前記撹拌搬送部材の回転状態を検出する回転検出器をさらに備えており、前記回転検出器により検出される回転状態により現像剤の残量を検出するものであってもよい。

ここで、前記偏心した重量配分は、前記回転軸に対して偏心して配置固定された棒状の重り部材によりなされ、前記撹拌搬送部材は前記重り部材の外径よりも大きな内径を有する螺旋部材からなり、前記重り部材に前記螺旋部材が回転可能に挿入されているものであってもよい。前記螺旋部材は、具体的にはコイルスプリングの使用が可能である。

このような構成の現像装置によれば、装置の小型化などにより、トナー供給ローラと撹拌搬送部材とを接近させた配置とすると、コイルスプリングの螺旋ピッチで画像濃度ムラが発生するが、均一化部材を配置することにより、濃度ムラが防止できる。

また、前記均一化部材は、その一端部が前記現像剤供給ローラのローラ回転方向の上流側で現像槽の内壁に固定支持されており、かつ、ローラ回転方向の下流側である前記均一化部材の他端部が自由端となっている。このように、均一化部材を片持ち状に支持固定することで、他端部側が上下方向に自由に揺動できるため、より安定した均一化動作が可能となる。

また、前記均一化部材の自由端である他端部は、前記現像剤供給ローラのローラ回転中心と前記撹拌搬送部材の駆動回転中心とを結ぶ直線の線上、もしくは該直線よりローラ回転方向の下流側に位置するように設けることが好ましい。このように、均一化部材の他端部をローラ回転方向の下流側に若干延設するように設けることで、より安定した均一化動作が可能となる。なお、均一化部材は弾性フィルムが好適であり、この場合に、他端部の下流側への突き出し量は、２ｍｍ程度が好ましい。また、均一化部材を弾性フィルムで形成することにより、トナーの圧力に応じてフィルムが変形でき、部分的なトナー圧の異常上昇によるトナー融着や、トナー帯電量が不均一となることを防止することができる。具体的には、前記弾性フィルムとしてポリエチレンテレフタレートが好適である。

また、前記均一化部材の表面が離型性を有するように構成してもよい。具体的には、均一化部材の表面にＰＴＦＥフィルムやフッ素樹脂コートをコーティングしたり、ニッケル−ＰＴＦＥ複合メッキを施すなどにより、均一化部材の表面へのトナー融着を防止することができる。

また、本発明の現像装置では、前記攪拌搬送部材が前記現像剤供給ローラの上方に配置されている構造のものに適用することで、均一化部材の作用効果がより有効に発揮される。すなわち、攪拌搬送部材を現像剤供給ローラの上方に配置した構成では、トナー供給ローラと撹拌搬送部材とを水平に並べて配置した構成に比べて、画像ムラが発生しやすい。従って、このような上下方向の配置構成に本発明の均一化部材を使用することで、均一化部材の作用効果がより顕著に発揮されることになる。

なお、本発明の現像装置は、現像槽内に現像剤の補給量を制御する補給ローラが設けられていない現像装置に適用することで、その効果がより発揮されるものである。また、本発明の現像装置は、前記現像剤が非磁性一成分である場合にその効果がより発揮される。キャリアを含む二成分現像剤では、キャリアによって現像剤のブロッキングが防止されるため、本発明の現像装置では現像剤が非磁性一成分である場合に均一化部材の作用効果がより有効に発揮されることになる。

本発明の現像装置によれば、装置の小型化などにより、トナー供給ローラと撹拌搬送部材とを接近させて配置することにより、コイルスプリングの螺旋ピッチの影響で画像濃度ムラが発生する場合でも、均一化部材を配置することで、濃度ムラの発生を防止することができる。

以下、本発明の実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置について、図面を参照して説明する。

−画像形成装置全体の説明−
図１は、本実施形態に係るカラー画像形成装置としてのデジタルカラー複写機（以降、単に複写機と称する）１００の構成を示す概略断面図である。

この複写機１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色及び単色の画像を形成するものであり、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４、転写搬送ベルトユニット８、定着ユニット１２、用紙搬送路Ｓ、給紙トレイ１０及び排紙トレイ１５，３３等により構成されている。

なお、本複写機１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、露光ユニット１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）、現像装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、帯電器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，３ｄ）は各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄがイエローに設定され４つの画像ステーションが構成されている。

感光体ドラム３は、本複写機１００のほぼ中心部に配置（装着）されている。

帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、接触型であるローラ型やブラシ型の帯電器のほか、図１に示すようにチャージャー型の帯電器が用いられる。

露光ユニット１は、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドや、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる。そして、帯電された感光体ドラム３を、入力される画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有するものである。

現像装置２は、それぞれの感光体ドラム上に形成された静電潜像を（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のトナーにより顕像化するものである。クリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム上の表面に残留したトナーを、除去・回収するものである。

感光体ドラム３の下方に配置されている転写搬送ベルトユニット８は、転写ベルト７、転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ベルト従動ローラ７２，７４、転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）、及び転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。

転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ローラ６、転写ベルト従動ローラ７２，７４等は、転写ベルト７を張架し、転写ベルト７を矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。

転写ローラ６は、転写ベルトユニット８の図示しないハウジングの転写ローラ取付部に回転可能に支持されており、感光体ドラム３のトナー像を、転写ベルト７上に吸着されて搬送されるシート（記録用紙）に転写するための転写バイアスを与えるものである。

転写ベルト７は、それぞれの感光体ドラム３に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像をシート（記録用紙）に順次的に重ねて転写することによって、カラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。この転写ベルトは、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

感光体ドラム３からシート（記録用紙）へのトナー像の転写は、転写ベルト７の裏側に接触している転写ローラ６によって行われる。転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。転写ローラは、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面は、導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、記録紙（シート）に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極として転写ローラ６を使用しているが、それ以外にブラシなども用いられる。

また、感光体ドラム３との接触により転写ベルト７に付着したトナーは、記録紙の裏面を汚す原因となるために、転写ベルトクリーニングユニット９によって除去・回収されるように設定されている。転写ベルトクリーニングユニット９には、転写ベルト７に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する転写ベルト７は、裏側から転写ベルト従動ローラ７４で支持されている。

給紙トレイ１０は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、本複写機１００の画像形成部の下側に設けられている。また、本複写機１００の上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのトレイであり、本複写機の側部に設けられている排紙トレイ３３は、画像形成済みのシートをフェイスアップで載置するためのトレイである。

また、本複写機１００には、給紙トレイ１０のシートを転写搬送ユニット８や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に送るための、Ｓの字形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。さらに、給紙トレイ１０から排紙トレイ１５及び排紙トレイ３３までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１６、レジストローラ１４、定着部１２、搬送方向切換えガイド３４、シートを搬送する搬送ローラ３６等が配されている。

搬送ローラ３６は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数個設けられている。ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０から、シートを１枚ずつ用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。

搬送方向切換えガイド３４は、側面カバー３５に回転可能に設けられており、実線で示す状態から破線で示す状態にすることにより、搬送路Ｓの途中からシートを分離し、排紙トレイ３３にシートを排出できるようになっている。実線で示す状態の場合には、シートは定着ユニット１２と側面カバー３５、搬送切換えガイド３４の間に形成される搬送部Ｓ´（用紙搬送路Ｓの一部）を通り上部の排紙トレイ１５に排出される。

また、レジストローラ１４は、用紙搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像をシートに良好に多重転写できるように、感光体ドラム３の回転にあわせて、シートをタイミングよく搬送する機能を有している。

すなわち、レジストローラ１４は、図示しないレジスト前検知スイッチの出力した検知信号に基づいて、各感光体ドラム３上のトナー像の先端をシートにおける画像形成範囲の先端に合わせるように、シートを搬送するように設定されている。

定着ユニット１２は、ヒートローラ３１、加圧ローラ３２等を備えており、ヒートローラ３１及び加圧ローラ３２は、シートを挟んで回転するようになっている。

また、ヒートローラ３１は、図示しない温度検出器からの信号に基づき、制御部によって所定の定着温度となるように制御されており、加圧ローラ３３とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。

なお、多色トナー像の定着後のシートは、搬送ローラ３６によって用紙搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態で（多色トナー像を下側に向けて）、排紙トレイ１５上に排出されるようになっている。

−本発明に係わる現像装置の説明−
図２は、本発明に係わる現像装置２を拡大して示す概略断面図である。

この現像装置２の基本的な部分は、図３に示した本発明者らが提案している現像装置２と同様である。すなわち、現像槽２０の内部に、感光体ドラム３と対峙する形で現像ローラ２１が水平に配置（紙面に対して垂直に配置）されており、この現像ローラ２１に接触する形でトナー供給ローラ２２が水平に配置されている。また、現像ローラ２１には、ローラに付着したトナーの層圧を規制するための層圧規制ブレード２３が設けられている。そして、このように配置されたトナー供給ローラ２２上部近傍、及び層圧規制ブレード２３の近傍に、トナーを攪拌搬送するクランク形状のステンレスシャフト１０１及びコイルスプリング１０２，１０３からなる攪拌搬送部材（図６に示す現像検知機構部の他の構成例に記載のもの）が水平に配置（ステンレスシャフト１０１の軸芯が紙面に対して垂直に配置）された構成となっている。なお、図２中の符号１０４（１０５）は回転支持部材、符号１０６（１０７）はステンレスシャフト１０１自体を回転させるための回転軸である（図６参照）。また、図２中の二点鎖線で示す軌跡Ｍ１は、ステンレスシャフト１０１の最外周の回転軌跡であり、軌跡Ｍ２は、コイルスプリング１０２，１０３がステンレスシャフト１０１に接触した状態で回転したときのコイルスプリング１０２，１０３の最外周の回転軌跡である。

そして、上記構成において、本実施形態では、トナー供給ローラ２２と撹拌搬送部材を構成するコイルスプリング１０２，１０３との間の空間部Ｓに、トナーを均一化する均一化部材２０１（図２中、黒塗りで示している。）を配置している。

均一化部材２０１は、本実施形態では薄板状の弾性フィルムを用いており、具体的には、ポリエチレンテレフタレートを使用している。このように、均一化部材２０１を弾性フィルムで形成することにより、トナーの圧力に応じてフィルムが変形でき、部分的なトナー圧の異常上昇によるトナー融着や、トナー帯電量が不均一となることを防止することができる。なお、ポリエチレンテレフタレートを使用した弾性フィルムの厚みｔ（ｍｍ）としては、実験の結果、０．１ｍｍ≦ｔ≦０．５ｍｍの範囲内のものが、弾性変形の点から好適であることを確認した。

この均一化部材２０１は、その一端部２０１ａがトナー供給ローラ２２のローラ回転方向（図中、Ａ方向）の上流側で、現像槽２０の内壁に、固定用リブ２０２を介して支持固定されている。この状態で、ローラ回転方向Ａの下流側である均一化部材２０１の他端部２０１ｂが自由端となっている。このように、均一化部材２０１を片持ち状に支持固定することで、他端部２０１ｂ側が上下方向に自由に揺動できるため、より安定した均一化動作が可能となる。

この場合、均一化部材２０１の自由端である他端部２０１ｂは、トナー供給ローラ２２のローラ回転中心と撹拌搬送部材の駆動回転中心である回転軸１０６（１０７）の回転中心とを結ぶ直線Ｋの線上、もしくは該直線Ｋよりローラ回転方向Ａの下流側に位置するように設けている。

具体的には、均一化部材２０１は水平に配置されており、固定用リブ２０２の先端部から約２．５ｍｍ突出するように設けられている。すなわち、均一化部材２０１を支持する固定用リブ２０２の支持面部分の長さが現像槽２０の内壁面から約４ｍｍに形成されているので、現像槽２０の内壁面から均一化２０１の他端部２０１ｂまでの長さは約６．５ｍｍとなる。また、均一化部材２０１が直線Ｋよりローラ回転方向Ａの下流側に突出する長さは約２ｍｍとなっている。このように、均一化部材２０１の他端部２０１ｂをローラ回転方向Ａの下流側に若干突出するように設けることで、より安定した均一化動作が可能となる。

また、均一化部材２０１の表面に、ＰＴＦＥフィルムやフッ素樹脂コートをコーティングしたり、ニッケル−ＰＴＦＥ複合メッキを施すなどして、離型性を持たせるようにしてもよい。これにより、均一化部材２０１の表面へのトナー融着を防止することができる。

なお、本実施形態では、現像槽２０内にトナーの補給量を制御する補給ローラが設けられていない現像装置に適用することで、その効果がより発揮されるものである。また、本実施形態の現像装置は、トナーが非磁性一成分である場合にその効果がより発揮される。キャリアを含む二成分現像剤では、キャリアによって現像剤のブロッキングが防止されるが、本実施形態の現像装置では、トナーが非磁性一成分である場合に均一化部材２０１の作用効果がより有効に発揮されることになる。

本実施例では、外径４ｍｍのステンレスシャフト１０１を、駆動回転中心に対して６ｍｍ偏心して支持部材１０４，１０５に固定支持されたクランク形状とした。そして、このステンレスシャフト１０１に、線径０．８ｍｍ、外径８ｍｍ、螺旋ピッチ８ｍｍの２つのコイルスプリング１０２、コイルスプリング１０３を挿入した。ただし、コイルスプリング１０２は右巻きの巻き方向、コイルスプリング１０３は左巻きの巻き方向とした。
また、ステンレスシャフト１０１の有効長Ｌ１に対して、コイルスプリング１０２のスプリング長Ｌ２及びコイルスプリング１０３のスプリング長Ｌ３は、約５ｍｍ［≒Ｌ１−（Ｌ２＋Ｌ３）］のクリアランスを有し、コイルスプリング１０２及びコイルスプリング１０３は、各々独立してラジアル方向及びスラスト方向に移動自由に挿入されている。

さらに、コイルスプリング１０２，１０３の両端１０２ａ，１０２ｂ，１０３ａ，１０３ｂは密着巻きになっており、中央部で２つのコイルスプリングの端部１０２ａ，１０３ａが不用意に絡み合うのを防止するとともに、他端１０２ｂ、１０３ｂが端部ケース側内壁に摺擦した際に側内壁を傷付けるのを防止している。
さらにまた、トナー供給ローラ２２とコイルスプリング１０２，１０３が最接近した状態で１．６ｍｍのクリアランスを有し、均一化部材２０１として厚み０．１ｍｍのＰＥＴフィルムを使用し、このＰＥＴフィルムの上流側端部２０１ａを現像槽２０の内壁に両面テープで接着固定し、下流側端部２０１ｂの突き出し量ＸをＸ＝２ｍｍに設定した。

上記構成の現像装置を画像形成装置に搭載して画像形成を行った結果、画像濃度むらの無い良好な画像を得ることができた。

本発明の現像装置を搭載したカラー画像形成装置としてのデジタルカラー複写機の構成を示す概略断面図である。 本発明の現像装置を拡大して示す概略断面図である。 従来の現像装置を拡大して示す概略断面図である。 本発明の現像装置の現像剤検知機構部の一例を示す説明図である。 伝達機構部の構造を示す説明図であり、（ａ）は伝達回転板の正面図、（ｂ）は伝達回転板の側面図、（ｃ）は被回転板の正面図、（ｄ）は被回転板の側面図である。 本発明の現像装置の現像剤検知機構部の他の構成例２を示す説明図である。 （ａ）は図６の現像剤検知機構部を矢視Ａ方向から見た図、（ｂ）は図６のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は図６のＣ−Ｃ線断面図である。 従来の現像装置の現像剤検知機構部の一例を示す説明図である。

符号の説明

２ 現像装置
３ 感光体ドラム
２０ 現像槽
２１ 現像ローラ
２２ トナー供給ローラ
２３ 層圧抑制ブレード
２４ 撹拌搬送ローラ
２４ａ 回転軸
２４ｂ 搬送羽根
２４ｃ 偏心杆
２５ 被回転板
２５ａ 係合ピン
２６ 伝達回転板
２６ａ 係合片
２７ 駆動伝達部材
２８ 回転検出器
２８ａ 凹溝部
２８ｂ，２８ｃ 検知板
１０１ ステンレスシャフト
１０２，１０３ コイルスプリング
１０２ａ，１０２ｂ，１０３ａ，１０３ｂ 端部
１０４，１０５ 回転支持部材
１０６，１０７ 回転軸
２０１ 均一化部材
２０１ａ 一端部
２０１ｂ 他端部（自由端）
２０２ 固定用リブ

Claims (12)

1. 回転中心に対して偏心して重量配分なされた現像剤を攪拌搬送する撹拌搬送部材と、前記撹拌搬送部材を回転駆動するための駆動伝達部材とを備え、前記攪拌搬送部材が現像剤供給ローラの近傍に配置されており、かつ、前記現像剤供給ローラと前記撹拌搬送部材との間の空間部に現像剤を均一化する均一化部材が配置されていること特徴とする現像装置。
2. 現像槽内には、現像剤の補給量を制御する補給ローラが設けられていないことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記撹拌搬送部材の回転状態を検出する回転検出器をさらに備えており、前記回転検出器により検出される回転状態により現像剤の残量を検出することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
4. 前記偏心した重量配分は、前記回転軸に対して偏心して配置固定された棒状の重り部材によりなされ、前記撹拌搬送部材は前記重り部材の外径よりも大きな内径を有する螺旋部材からなり、前記重り部材に前記螺旋部材が回転可能に挿入されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の現像装置。
5. 前記螺旋部材がコイルスプリングであることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記現像剤が非磁性一成分であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の現像装置。
7. 前記均一化部材の一端部が前記現像剤供給ローラのローラ回転方向の上流側で現像槽の内壁に固定支持されており、かつ、ローラ回転方向の下流側である前記均一化部材の他端部が自由端となっていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の現像装置。
8. 前記均一化部材の自由端である他端部が、前記現像剤供給ローラのローラ回転中心と前記撹拌搬送部材の駆動回転中心とを結ぶ直線の線上、もしくは該直線よりローラ回転方向の下流側に位置していることを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
9. 前記均一化部材が弾性フィルムから成ることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
10. 前記弾性フィルムがポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする請求項９に記載の現像装置。
11. 前記均一化部材の表面が離型性を有することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
12. 前記攪拌搬送部材は前記現像剤供給ローラの上方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
    
    

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