JP2009047848A - 現像装置、現像ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータリー式の現像装置において、トナー残量が少なくなったときの現像室へのトナー補給性能の低下を可及的に抑制する。
【解決手段】複数の現像ユニットを回転ラックで保持し、当該回転ラックを回転させて目的の現像ユニットを現像位置まで移動させるロータリー式の現像装置であって、各現像ユニットのトナー貯蔵室３１１内に第１のスロープ部材３１８が配設される。回転ラックの回転に連れてトナー供給用開口部３１４のトナーの流動する方向に対して上流側に偏在していたトナーが、第１のスロープ部材３１８のスロープ面に案内されて現像室３１２に補給されやすくなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の現像ユニットを回転可能に保持してなるロータリー式の現像装置、当該現像装置に使用される現像ユニットおよび、当該現像装置を備えた画像形成装置に関する。

シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各トナーの現像ユニットを、回転可能なラック（以下、「回転ラック」という。）に収納し、当該回転ラックを回転させて目的の現像ユニットを現像位置まで移動させる、いわゆるロータリー式現像装置を備えた画像形成装置において、装置全体のコンパクト化および製造コストの低減のため、ロータリー式現像装置自体にも小型化かつ簡易化が望まれている。

通常、各現像ユニットは、トナー貯蔵室と、このトナー貯蔵室からトナーの供給を受け、現像ローラにトナーを供給する現像室を備えているが、上記小型化・簡易化のため、トナー貯蔵室から現像室へトナーを供給するための攪拌羽根などのトナー供給機構を省略する傾向にある（例えば、特許文献１）。
このように簡易化されたロータリー式現像装置においては、回転ラックの回転に連れて現像ユニットがある回転範囲に来ると、トナー貯蔵室と現像室との仕切り部材（隔壁）に設けられた開口部を介して、トナー貯蔵室のトナーが当該現像室に自然落下することにより現像室へのトナー補給がなされる。

図１０は、本願発明者らが先に考案したロータリー式現像装置において、回転ラックに収納されている４つの現像ユニットのうちの一つを拡大して示す断面図である。
同図に示すように回転軸１０３３を中心にして矢印Ａ方向に回転駆動される回転ラック１０３２に所定の色のトナー（例えば、ブラックトナー）を収納した現像ユニット１０３１が収納されている。

現像ユニット１０３１は、トナーを貯蔵するトナー貯蔵室１３１１と、当該トナー貯蔵室１３１１と隔壁１３１３を介して隣接する現像室１３１２があり、現像室１３１２には現像ローラ１３１５と供給ローラ１３１６が設けられている。
回転ラック１０３２が回転して、現像ユニット１０３１が図１０に示すような位置（以下、「トナー補給位置」という。）になったとき、トナー貯蔵室１３１１のトナーが隔壁１３１３に設けられたトナー供給用開口部１３１４を介して、現像室１３１２に自然落下して流入し、現像室１３１２内に所定量のトナーが供給される。
特開2005-345536号公報

しかしながら、上記の現像ユニット１０３１のような構造では、トナー貯蔵室１３１１内のトナー残量が少なくなってくると、現像室１３１２へのトナー補給性能が著しく低下するということが判明した。
すなわち、回転ラック１０３２が矢印方向Ａに回転するに連れて、トナー貯蔵室１３１１内は、矢印Ｂ方向に回転しながら流動することになるが、トナー貯蔵室１３１１内のトナー残留が少なくなると、図１０に示すようにトナー貯蔵室１３１１の内壁のうち、トナー供給用開口部１３１４のトナーの移動方向上流側のコーナ部１３１１ｃにトナーＴが留まって、十分現像室１３１２に供給されない。

さらに所定角度矢印Ａ方向に回転させるとトナーＴが、コーナ部１３１１ａの内壁面１３１１ｂを滑ってトナー供給用開口部１３１４から若干落下するが、その量も少なく、さらに回転ラック１０３２を回転させると、トナーＴが、トナー供給用開口部１３１４の上を通り越して隔壁１３１３側に移り、現像室１３１２側に落下しなくなる。
使用できるトナーが残っているにもかかわらず現像室１３１２に補給されなくなれば、現像ユニット１０３１を早めに交換しなければならなくなり、ユーザの経済的な負担が増すし、また、モノクロの画像形成ジョブを実行する場合において、連続してプリントできる枚数が少なくなって全体の画像形成速度が低下すると共に、現像室１３１２への一定量以上のトナー補給を前提にしてドットカウンタなどより当該現像室内１３１２のトナー残量を予想するような機種においては、実際のトナー補給量が少ないため予想したトナー補給時期よりも早くトナーエンプティ状態となり、形成された画像に擦れなどが発生して画像劣化の原因ともなる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、所定の回転範囲内で自然落下により現像室へトナーを供給する構造を有するロータリー式の現像装置において、トナー貯蔵室内のトナー残量が少なくなった場合における現像室へのトナー補給性能の低下を可及的に抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る現像装置は、複数の現像ユニットを回転ラックで保持し、当該回転ラックを所定の回転方向に回転させて目的の現像ユニットを現像位置まで移動させると共に、各現像ユニットのトナー貯蔵室内のトナーが前記回転ラックの回転に伴って当該トナー貯蔵室内で規定の方向に流動し、当該現像ユニットが所定の回転範囲にあるときに、トナー貯蔵室のトナーがトナー供給口を介して現像室に落下して当該現像室内にトナーが供給されるように構成された現像装置であって、各現像ユニットは、そのトナー貯蔵室の内壁のうち、トナー供給口を挟んで、前記規定の方向に対して上流側にある部分を第１の内壁部、前記規定の方向に対して下流側にある部分を第２の内壁部としたときに、前記回転ラックの回転軸と直交する平面における切断面において、前記第1の内壁部と第２の内壁部が前記トナー供給口を挟んで、１８０°より小さい第１の角度をなすように形成されていることを特徴とする。

このように、各現像ユニットのトナー貯蔵室の内壁のうち、トナー供給口を挟んでトナーの流動方向に対して上流側にある第１の内壁部と、下流側にある第２の内壁部が、１８０°より小さい第１の角度をなすように形成されているため、それらの壁面がいわば漏斗の役目をすることになる。これにより、特にトナー残量が少なくなったときに、回転ラックの回転に連れてトナー供給口のトナーの流動方向に対し上流側の部分に偏在していたトナー（以下、「残留トナー」という。）が、トナー供給口に案内されて現像室に補給されやすくなり、トナー補給性能が改善される。

ここで、前記第１の角度は、１２０°〜１６０°の範囲であることが望ましい。これにより、より効果的に残留トナーを現像室に案内することができる。
また、ここで、前記第１の内壁部のトナー供給口側の縁部が、前記現像室内部まで延びていることとしてもよい。これにより残留トナーが確実に現像室内に案内され、トナー残量が少なくなったときのトナー補給性能がなお一層改善される。

また、本発明は、前記各現像ユニットが、前記回転ラックの回転軸と直交する平面における切断面において、前記現像室の内壁のうち、前記トナー供給口を挟んで存する第３の内壁部と第４の内壁部が、１８０°より小さい第２の角度をなすように形成されていることを特徴とする。
これにより、所定の回転位置で現像室内のトナーがトナー貯蔵室に戻りやすくなり、同じトナーが長時間現像室内に留まることがなくなるので、トナーの劣化が抑えられる。

ここで前記第２の角度は、１００°〜１４０°の範囲であることが望ましい。これにより現像室内のトナーのトナー貯蔵室への戻り性がさらによくなる。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記現像装置を備えたことを特徴とする。
さらに、本発明に係る現像ユニットは、複数の現像ユニットを回転ラックで保持し、当該回転ラックを所定の回転方向に回転させて目的の現像ユニットを現像位置まで移動させる構成の現像装置に使用される現像ユニットであって、トナーを貯蔵するトナー貯蔵室と、トナー貯蔵室に仕切り部材を介して隣接する現像室と、現像室に設けられた現像ローラとを備え、前記仕切り部材には、トナー貯蔵室のトナーが現像室内に流入するためのトナー供給口が設けられ、現像ローラの回転軸と直交する平面における切断面において、トナー貯蔵室の内壁のうち前記トナー供給口を挟んで存する第１の内壁部と第２の内壁部が、１８０°より小さい第１の角度をなすように形成されていることを特徴とする。

このような現像ユニットが、ロータリー式の現像装置に使用されると上記と同じように残留トナーの補給効率を向上させることができる。
ここで、現像ローラの回転軸と直交する平面における切断面において、前記現像室の内壁のうち、前記トナー供給口を挟んで存する第３の内壁部と第４の内壁部が、１８０°より小さい第２の角度をなすように形成すれば、現像室内のトナーのトナー貯蔵室への戻り性が向上し、トナー劣化が生じにくい。

以下、本発明に係る現像装置および画像形成装置の実施の形態について、中間転写ベルトを利用した4サイクル方式のフルカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）を例にして図面に基づき説明する。
（１）プリンタの全体構成
図１は、本実施の形態に係るプリンタ１の全体構成を示す概略図である。

同図に示すように、このプリンタ１は、感光体部１０、露光走査部２０、現像部３０、中間転写部４０、２次転写部５０、給紙部６０、定着部７０および制御部８０とからなる。
感光体部１０における感光体ドラム１１は、図の矢印方向に回転駆動されており、その周面は、クリーニングブレード１２で残留トナーが除去された後、帯電ローラ１３により一様な電位に帯電され、露光走査部２０から射出されたレーザ光により露光走査されることにより静電潜像が形成される。

現像部３０はロータリー式のものであって、本図では便宜上、回転ラック３２への現像ユニットの収納状態及び現像ユニット内部の構成が分かりやすいように断面で示している（他の図面においても同様。なお、各現像ユニット内のトナーも特に必要がある場合を除き、図示していない。）。
感光体ドラム１１の周面に形成された静電潜像は、対応する色のトナーの現像ユニットにより現像されトナー像として顕像化される。

一方、中間転写部４０は、無端状の中間転写ベルト４３を駆動ローラ４１を含む複数のローラで張架してなり、中間転写ベルト４３の走行速度が感光体ドラム１１の周速と同じになるように駆動ローラ４１が駆動制御される。
上記感光体ドラム１１の周面に形成されたトナー像は、一時転写ローラ４２により中間転写ベルト４３上に一次転写される。

フルカラーの画像形成ジョブを実行する場合には、この一時転写が、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色について順次実行されて中間転写ベルト４３上に多重転写された後、二次転写部５０において、給紙部６０から中間転写ベルト４３の回転とタイミングを合わせて給紙されてきた記録シート（不図示）上に二次転写ローラ５１により二次転写され、さらに定着部７０において熱定着された後、排出ローラ７１を介して排出トレイ７２上に排出される。

また、ブラックによるモノクロの画像形成ジョブを実行する場合には、ブラックの現像ユニットのみ使用して現像が行われ、上記一次転写、二次転写を経て定着後出力される。
制御部８０は、主に、ＣＰＵや通信インターフェース部、ＲＡＭ、ＲＯＭなどからなり、ＣＰＵは、通信インターフェース部を介して外部の端末から受信したプリントジョブに係る画像データに必要な処理を加えると共に、ＲＯＭに格納されたプログラムに基づき、タイミングを計りながら上記感光体部１０、露光走査部２０、現像部３０、中間転写部４０、２次転写部５０、給紙部６０、定着部７０の各部を統一的に制御して円滑な画像形成動作を実行させる。

(２）現像部３０の構成
図２は、現像部３０の構成を示す拡大図である。
同図に示すように現像部３０は、回転軸３３を中心に回転する回転ラック３２に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像ユニット３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋを保持してなる。
回転ラック３２は、ほぼ円筒状であって、その内部は、互いに９０°の角度をなす４枚の仕切り部材３４により４つの部屋に分割され、各部屋に現像ユニット３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋが収納される。

また、回転ラック３２の各部屋の外周面の部分は開閉可能なように構成されており（開閉機構は不図示）、内部の各現像ユニット３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの交換が可能なようになっている。
この回転ラック３２は、位置決め制御が容易なサーボモータやステッピングモータを駆動源とする回転ラック駆動部（不図示）により矢印方向に回転駆動される。

なお、図２は、ブラックの現像ユニット３１Ｋが待機位置にあるときの回転ラック３２の回転位置を示している。本実施の形態では、この待機位置をホームポジションとして、各現像ユニットの現像ローラと感光体ドラム１１が近接する現像位置への回転制御がなされる。この回転ラック３２の位置決め制御については公知の技術が適用される。
また、現像ユニット内のトナー残量を検出する手段として、公知の手法、例えば、ドットカウンタによる検出方法が採用される。

すなわち、制御部８０内に公知のドットカウンタ（不図示）が設けられ、プリントしたページ毎に当該ビットマップデータにおいて印字されるべき画素（ドット）の数をカウントし、その値を制御部８０内のＣＰＵに通知する。
一方、全トナー残量は、対応する色の現像ユニットが交換されると所定の第１の初期値にリセットされ、制御部８０のＣＰＵは当該第１の初期値からドットカウンタからのカウント値が通知される度に減算していくことにより、全トナー残量を把握することができる。この第１の初期値として、例えば新品の現像ユニットで印字可能なドット数が予め計算や実験により求められて制御部８０のＲＯＭ内に格納されている。

また、現像室３１２内の現像室内のトナー残量は、回転ラック３２が１回転する度に第２の初期値にリセットされるようになっており、制御部８０のＣＰＵはドットカウンタからのカウント値が通知される度に当該第２の初期値から減算していくことにより現像室トナー残量を把握することができる。
例えば、全トナー残量に応じて、回転ラック３２の１回転によりトナー貯蔵室３１１から現像室３１２へ供給されるトナー量（後述の図７参照）よりやや少なめのトナー補給量によって画質劣化なく印字できるドット数が計算や実験により求められてテーブルとしてＲＯＭ内に格納されており、制御部８０はリセット時に上記全トナー残量の検出値に基づき当該テーブルを参照して第２の初期値を決定する。

もちろん、トナーエンプティを検出するため、上記ドットカウンタに代えて、トナー貯蔵室３１１や現像室３１２に公知の光電式センサなどを設けても構わない。
（３）現像ユニットの構成
図３は、ブラックの現像ユニット３１Ｋを回転ラック３２の回転軸３３に直交する面で切断したときの断面を示す図である。

同図に示すように現像ユニット３１Ｋは、トナー貯蔵室３１１と、トナー貯蔵室３１１に隣接して設けられた現像室３１２と、トナー貯蔵室３１１とトナー貯蔵室３１１間の隔壁３１３に設けられたトナー供給口３１４と、感光体ドラム１１表面にトナーを供給するための現像ローラ３１５と、現像ローラ３１５に現像室３１２内のトナーを供給する供給ローラ３１６と、現像ローラ３１５表面に付着したトナー層を一様の厚みに規制するための規制ブレード３１７および、トナー貯蔵室３１１内の残留トナーが現像室３１２に流入しやすくするための第１のスロープ部材３１８および、現像室３１２内のトナーがトナー貯蔵室３１１内に戻りやすくするための第２のスロープ部材３１９を備える。

現像ローラ３１５、供給ローラ３１６の回転軸は回転ラック３２の回転軸３３と平行に配設される。供給ローラ３１６の外周部は、スポンジなど発泡性の弾力部材で形成されており、これにより供給ローラ３１６がトナーを多く保持できると共に、現像ローラ３１５との軸間距離をやや短くすることにより、現像ローラ３１５と供給ローラ３１６のニップ部における接触面積を大きくして、現像ローラ３１５へのトナー供給の効率がより増すように工夫されている。

また、現像ローラ３１５、供給ローラ３１６の軸は、現像室３１２の外部に突出され、不図示の駆動機構により所定の方向に回転駆動されるようになっている。この駆動機構自体は公知であり、例えば現像ローラ３１５、供給ローラ３１６の外部に突出した部分の端部に平歯車などが取着され、当該現像ユニット３１Ｋが現像位置に来たときに、別の駆動源に連結されたギャーと噛合して回転駆動される構成を挙げることができる。

現像ローラ３１５、供給ローラ３１６のローラ幅は、感光体ドラム１１の感光面の軸方向の幅とほぼ同じであり、また、トナー供給用開口部３１４の供給ローラ３１６と平行な方向における長さも、現像ローラ３１５、供給ローラ３１６のローラ幅と同じである。
第１のスロープ部材３１８、第２のスロープ部材３１９の供給ローラ３１６の軸と平行な方向（以下、単に「回転軸方向」という。）における長さは、それぞれトナー貯蔵室３１１、現像室３１２の内壁の軸方向における幅と同じであり、接着剤などにより各場所に固定されている。

なお、他の現像ユニット３１Ｙ〜３１Ｃも、収納しているトナーの色が異なるだけで構造自体は現像ユニット３１Ｋと全く同じである。
（４）第１のスロープ部材３１８について
上述のようにトナー貯蔵室３１１の内壁のうちトナー供給用開口部３１４よりもトナーの流動方向（矢印Ｂの方向）の上流側に第１のスロープ部材３１８を設けることにより、従来の図１０の構成においてトナーの溜り部となっていたコーナ部１３１１ｃがなくなると共に、現像ユニット３１Ｋがトナー補給位置にあるときに、内壁部３１１ａ側に滞留していたトナーが、第１のスロープ部材３１８のスロープ面をトナー供給用開口部３１４方向に滑り落ちていく。

図４の部分拡大図に示すように、第１のスロープ部材３１８のスロープ面と隔壁３１３の表面とはトナー供給用開口部３１４を挟んでαの角度をなしており、そのため、第１のスロープ部材３１８のスロープ面の延長面は、隔壁３１３の縁より下方に位置し、距離Ｄだけ開くことになるので、第１のスロープ部材３１８のスロープ面を滑り落ちたトナーは、隔壁３１３に邪魔されることなく現像室３１２内に流入することができる。

因みに、本実施の形態においては、角度αは、１４０°に設定されている。
なお、トナー供給用開口部３１４の回転軸方向と直交する方向における幅は５ｍｍであり、その開口の位置は、現像ユニット３１が現像位置（すなわち図２の回転位置よりややＡ方向に回転して現像ローラ３１５が感光体ドラム１１の周面に一番近接する位置）にきたとき、ほぼ垂直方向に向いている隔壁３１３のトナー供給用開口部３１４側の縁の高さが、そのときの供給ローラ３１６周面の最上部よりも高くなる位置に設定されていることが望ましい。

トナー補給位置で現像室３１２に流入したトナーの一部が現像位置において、トナー供給用開口部３１４を介してトナー貯蔵室３１１に戻った場合でも、現像ローラ３１５への安定的なトナー供給の観点から、現像室３１２内のトナーの上面が供給ローラ３１６より上方にあり、当該供給ローラ３１６全体がトナーに埋もれていることが望ましいからである。また、現像位置におけるトナー供給用開口部３１４の開口の位置が高いほど、現像室３１２に多くのトナーが保持され、モノクロの画像形成ジョブを実行する際における連続画像形成枚数を多くすることができる。

図５（ａ）は、トナー貯蔵室３１１内のトナー残量が少なくなったときのトナーの補給状態を示す図である。
同図に示すように、回転ラック３２の回転に伴い、現像ユニット３１Ｋがトナー補給位置Ｐ１に来ると、トナー貯蔵室３１１の内壁３１１ａ側に偏在しているトナーが、第１のスロープ部材３１８のスロープ面に沿ってトナー供給用開口部３１４に導かれて現像室３１２に落下するためトナー補給性に優れ、また、ほぼトナー貯蔵室３１１の全部を現像室３１２側に供給することもできるので、極めて経済的である。

また、この補給位置Ｐ１からさらに回転して図５（ｂ）のような位置Ｐ２まで来ると、第１のスロープ部材３１８のスロープ面の水平方向に対する傾きがやや急になって、この部分に残留していたトナーがさらにスムーズに現像室３１２内に流れ込みやすくなり、従来に比べ現像室３１２への安定したトナー補給が可能となる。
図６は、本実施の形態におけるトナー補給効率の向上を示す比較実験の結果を示すグラフである。

実験には、図１０に示すようにトナー貯蔵室１３１１に第１のスロープ部材なく、隔壁１３１３と１３１１ｂのトナー貯蔵室１３１１側の内壁面がほぼ同一平面上にある現像ユニット（以下、「従来品」という。）と、図３に示す本実施の形態に係る現像ユニット（以下、「本発明品」という。）を使用した。
第１のスロープ部材３１８の有無以外は、従来品、本発明品ともほぼ同じ構成であり、いずれも現像ユニットのトナー貯蔵室には、６０ｇのトナーが収納可能としている。

図６の実験は、全トナー量を約９ｇにして、回転ラック３２を実機とほぼ同じ回転速度７０ｒｐｍで１回転させたときに現像室に補給されるトナー量を実測したものである。
同グラフに示すように従来品では回転ラック１回転で３ｇしか現像室３１２に補給されていないが、本発明品では、約５．５ｇのトナーが補給されており補給量が約１．８倍に増加している。

図７は、図６と同じ実験を現像ユニットの全トナー量を変化させながら行った場合の結果を示すグラフである。横軸が全トナー量を縦軸が現像室へ供給されたトナー量を示す。
従来品では、全トナー量が約４０ｇに減ってきたあたりから現像室へのトナー供給量が減少し始めるが、本発明品によれば、全トナー量が２５ｇに減るまでほぼ一定のトナー補給量（２０ｇ）が維持され、全トナー量がそれより少なくなるとトナー補給量も低下するが、従来品に比べて常に高い補給量を保っている。

なお、隔壁３１３のトナー貯蔵室３１１側壁面と、第１のスロープ部材３１８のスロープ面とのなす角αは１８０°より少しでも小さければ、少なくとも図１０に示す従来例よりは、トナー貯蔵室３１１のトナー残量が少なくなった場合におけるトナー補給の効果があると言えるが、より効率的かつ安定してトナーを補給するためには少なくとも、１６０°以下であることが望ましい。

また、スロープ面が立って角度αが小さくなり過ぎると、トナー貯蔵室３１１内の容量が小さくなり、現像ユニットの交換が頻繁になるという不都合があるほか、トナー補給位置においてトナー貯蔵室３１１の内壁３１１ａ方向に偏在していた残留トナーがまとまって現像室３１２内に勢いよく落下する場合があり、その際にトナーに加わる力（衝撃）によりトナーが凝集する現象、いわゆるパッキングが発生しやすくなる。このパッキングにより、現像ローラ３１５に円滑にトナーを供給することができず、現像不良を惹起するおそれがあり、この観点から角度αは１２０°以上であることが望ましいであろう。

角度αを上記の１２０°≦α≦１６０°の範囲内で変化させて実験を繰り返したが、トナー貯蔵室３１１のトナー残量が少量になってもパッキングも生ぜず、また、従来品よりもトナー補給量が高く、同じトナー残量に対する補給量のばらつきもほとんどなかった。
（５）第２のスロープ部材３１９について
各現像ユニット内部のトナーは、回転ラック３２の回転により攪拌されるが、長期の攪拌によりトナー粒子の表面に潤滑剤として付着されていたシリカなどの外添剤が剥離してトナーの劣化が生じる場合がある。

トナーが劣化するとその帯電特性等が変化するため、良好な再現画像を得られない。特に、現像室３１２内では、現像ローラ３１５、供給ローラ３１６が回動し、あるいは現像ローラ３１５表面に付着したトナーを規制ブレード３１７で擦り切るため、トナーの劣化の程度がトナー貯蔵室３１１内のトナーに比べて大きい。
したがって、トナー貯蔵室３１１から現像室３１２内に補給されたトナーを、定期的にトナー貯蔵室３１１内に戻し、長時間同じトナーが現像室３１２内に滞在しないようにするのが望ましい。

ロータリー式の現像部３０では、回転ラック３２の回転に連れて、現像室３１２がトナー貯蔵室３１１の上方に位置したとき、トナー供給用開口部３１４を介して、現像室３１２内のトナーがトナー貯蔵室３１１に戻される。
本実施の形態においては、現像室３１２内の回転ラック３２の径方向外側のコーナ部３１２ｃ（隔壁３１３に対し、トナー供給用開口部３１４を挟んで第１のスロープ部材３１８と同じ側）に第２のスロープ部材３１９が設けられているため、図８に示すような回転位置Ｐ３において現像室３１２内のトナーをスムーズにトナー貯蔵室３１１に戻すことができる。

図１０の従来例では、現像室３１２内にこの第２のスロープ部材３１９に相当する部分がなかったため、現像室３１２内の一部のトナーがコーナ部３１２ｃに入り込んでトナー貯蔵室３１１に戻されずに劣化が進み、これが現像ローラ３１５に供給されても感光体ドラム１１の静電潜像の顕像化に十分貢献できず画像劣化を惹起する可能性があったが、本実施の形態によればそのようなおそれは低減される。

なお、この第２のスロープ部材３１９のスロープ面と隔壁３１３の現像室３１２側の面のなす角度β（図４参照）は、本実施の形態では１１５°に設定したが、この値に限られないのはいうまでもない。
もっとも、角度βについても上記角度αについて説明したのと同様な視点から所定の範囲内にある方が望ましく。経験的には、１００°≦β≦１４０°の範囲内で設定されるのが望ましい。

＜変形例＞
以上、本発明を種々の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記実施の形態に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。
（１）上記実施の形態では、第１のスロープ部材３１８のスロープ面のトナー供給用開口部３１４側の縁が、ほぼ隔壁３１３の延長線上にある場合について説明したが、図９に示すように第１のスロープ部材３１８のスロープ面を長くして、そのトナー供給用開口部３１４側の縁Ｓが現像室３１２側に入り込むようにし、隔壁３１３の現像室３１２側の面をトナー供給用開口部３１４側に延長した面よりも現像室３１２側よりに位置する部分３１８ａを設けるようにすれば、第１のスロープ部材３１８のスロープ面により内壁３１１ａ側に偏在していたトナーを、より確実に現像室３１２内部に案内できるので、現像室３１２への補給性能がより高くなるという効果が得られる。

また、現像ユニット３１Ｋが上記図８に示すような回転位置にきたときに、回転ラック３２の回転に伴い、現像室３１２内を隔壁３１３の表面に沿って流動してきたトナーが、第１のスロープ部材３１８のスロープ面の現像室３１２側への侵入部分３１８ａに直接当接し、そのまま第１のスロープ部材３１８に案内されてトナー貯蔵室３１１内に流入することができるため、現像室３１２内のトナーのトナー貯蔵室３１１への戻り性も向上させることができる。

（２）上記実施の形態では、トナー貯蔵室３１１の内壁の、トナー供給用開口部３１４のトナーの移動方向上流側のコーナ部にトナー貯蔵室３１１を形成する部材とは別部材の第１のスロープ部材３１８を取り付けるように構成したが、もちろんトナー貯蔵室３１１と第１のスロープ部材３１８を一体成型するようにしてもよいし、トナー貯蔵室３１１の内壁そのものが第１のスロープ部材３１８を設けた場合と同等なスロープ面を有するような形状となるように形成してもよい。現像室３１２の第２のスロープ部材３１９についても同様である。

（３）上記実施の形態においては、第１のスロープ部材３１８と第２のスロープ部材３１９のそれぞれのスロープ面は平面で形成されていることを前提に説明してきたが、トナーの流動に支障のない範囲で多少湾曲していても構わない。隔壁３１３のトナー貯蔵室３１１側および現像室３１２側の表面の形状も同様である。
（４）上記実施の形態では、隔壁３１３の延びる方向に存するトナー貯蔵室３１１および現像室３１２の内壁面に第１のスロープ部材３１８を設けるようにしたが、隔壁３１３と同様な隔壁を隔壁３１１ａ（図３参照）からトナー供給用開口部３１４方向に伸ばして、この隔壁のトナー貯蔵室３１１側の内壁面に対して角度αをなすスロープ面を隔壁３１３側に形成しても、この部分で漏斗の効果が得られる以上、従来の構成よりは補給性能が向上すると考えられる。

（５）上記実施の形態では、画像形成装置の一例として、本発明をフルカラープリンタに適用した場合について説明したが、本発明に係る画像形成装置は、当該プリンタを含むコピー機や、カラーＦＡＸ装置であってもよく、それらの機能を全て含む複合機であってもよい。

本発明は、複数の現像ユニットを回転可能に保持してなるロータリー式現像装置として好適である。

本発明の実施の形態に係るプリンタの構成を示す図である。 上記プリンタ１におけるロータリー式の現像部の構成を示す図である。 上記現像部におけるブラック用の現像ユニットの構成を示す断面図である。 上記ブラック用の現像ユニットにおけるトナー供給用開口部付近の拡大図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれトナー貯蔵室内のトナー残量が少ない場合に、第１のスロープ部材の働きにより、現像室へのトナー補給がスムーズに行われる様子を示す図である。 トナー残量が少ないときに回転ラックを１回転させた場合に現像室へ補給されるトナー量を従来品と本発明品で比較して示すグラフである。 トナー残量と、回転ラックを１回転させたときに現像室へ補給されるトナー量の関係を従来品と本発明品で比較して示すグラフである。 現像室内のトナーがトナー貯蔵室に戻されるときの第２のスロープ部材３１９による効果を説明するための図である。 本実施の形態の変形例に係る現像ユニットの構成を示す図である。 従来の現像ユニットの形状を示す断面図である。

符号の説明

１ プリンタ
１０ 感光体部
２０ 露光走査部
３０ 現像部
３１Ｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ 現像ユニット
３２ 回転ラック３２
３３ 回転軸
３４ 仕切り
４０ 中間転写部
５０ ２次転写部
６０ 給紙部
７０ 定着部
８０ 制御部
３１１ トナー貯蔵室
３１２ 現像室
３１３ 隔壁
３１４ トナー供給用開口部
３１５ 現像ローラ
３１６ 供給ローラ
３１７ 規制ブレード
３１８ 第１のスロープ部材
３１９ 第２のスロープ部材

Claims (8)

1. 複数の現像ユニットを回転ラックで保持し、当該回転ラックを所定の回転方向に回転させて目的の現像ユニットを現像位置まで移動させると共に、各現像ユニットのトナー貯蔵室内のトナーが前記回転ラックの回転に伴って当該トナー貯蔵室内で規定の方向に流動し、当該現像ユニットが所定の回転範囲にあるときに、トナー貯蔵室のトナーがトナー供給口を介して現像室に落下して当該現像室内にトナーが供給されるように構成された現像装置であって、
   各現像ユニットは、
   そのトナー貯蔵室の内壁のうち、トナー供給口を挟んで、前記規定の方向に対して上流側にある部分を第１の内壁部、前記規定の方向に対して下流側にある部分を第２の内壁部としたときに、
   前記回転ラックの回転軸と直交する平面における切断面において、前記第1の内壁部と第２の内壁部が前記トナー供給口を挟んで、１８０°より小さい第１の角度をなすように形成されていることを特徴とする現像装置。
2. 前記第１の角度は、１２０°〜１６０°の範囲であることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 前記第１の内壁部のトナー供給口側の縁部が、前記現像室内部まで延びていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
4. 前記各現像ユニットは、
   前記回転ラックの回転軸と直交する平面における切断面において、前記現像室の内壁のうち、前記トナー供給口を挟んで存する第３の内壁部と第４の内壁部が、１８０°より小さい第２の角度をなすように形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の現像装置。
5. 前記第２の角度は、１００°〜１４０°の範囲であることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
7. 複数の現像ユニットを回転ラックで保持し、当該回転ラックを所定の回転方向に回転させて目的の現像ユニットを現像位置まで移動させる構成の現像装置に使用される現像ユニットであって、
   トナーを貯蔵するトナー貯蔵室と、
   トナー貯蔵室に仕切り部材を介して隣接する現像室と、
   現像室に設けられた現像ローラと
   を備え、
   前記仕切り部材には、トナー貯蔵室のトナーが現像室内に流入するためのトナー供給口が設けられ、現像ローラの回転軸と直交する平面における切断面において、トナー貯蔵室の内壁のうち前記トナー供給口を挟んで存する第１の内壁部と第２の内壁部が、１８０°より小さい第１の角度をなすように形成されていることを特徴とする現像ユニット。
8. 現像ローラの回転軸と直交する平面における切断面において、前記現像室の内壁のうち、前記トナー供給口を挟んで存する第３の内壁部と第４の内壁部が、１８０°より小さい第２の角度をなすように形成されていることを特徴とする請求項７に記載の現像ユニット。

Images