JP2012181459A - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置内で現像剤の滞留層を形成させず、長期にわたり安定した現像が行なえる現像装置を提供する。
【解決手段】各搬送スクリュの駆動速度比を変更する駆動制御、又は各現像剤搬送経路を連結する２つの連通部Ｚの開口幅比を変更する駆動制御を備える。これらの駆動制御をいずれか片方、又は組み合わせて行い、いずれかの搬送スクリュを露出させるように、この搬送スクリュを設けている現像剤搬送経路内の現像剤量を減らす。そして、現像剤量を減少させた現像剤搬送経路内の現像剤量を、通常の現像剤量に戻す際の現像剤Ｇの流れを、露出した状態の不動剤Ｇ’の滞留層に衝突させる。そして、この衝突の衝撃で、露出した状態の不動剤Ｇ’の滞留層を崩す。
【選択図】図５

Description

本発明は、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いる現像装置、この現像装置を備えたプロセスカートリッジ、及びこれらのいずれかを備えた画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ、複合機等の画像形成装置において、トナーと磁性キャリア（以下、キャリアという）とからなる２成分現像剤（以下、現像剤という）を収容した２成分現像方式の現像装置が多く用いられている。そして、このような現像装置においては、現像装置及び画像形成装置を小型化する目的で、次のような現像装置の構成が知られている。

現像装置内に、それぞれの両端部が連通部で連通された２つの平行した搬送経路を備え、各搬送経路内に有した搬送部材である搬送スクリュで、互いに現像装置の長手方向に沿って逆方向に現像剤を搬送し、連通部を介して循環させる。この循環をさせながら、一方の搬送経路から現像剤担持体（以下、現像ローラという）に現像剤を供給する構成である。

このような構成の現像装置では、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一端に設けられたトナー補給口から装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、２つの搬送スクリュによって、各搬送経路内を長手方向に沿って搬送され、連通部を介して循環しながら混合される。そして、混合された現像剤の一部が、一方の搬送スクリュから対向する現像ローラ上に供給されて担持される。現像ローラに担持された現像剤は、現像ローラの回転にともないドクターブレード位置で適量に規制された後に、その現像剤中のトナーが潜像担持体である感光体ドラム等との対向位置で、感光体ドラム上の潜像に付着する。

このように各搬送経路内に搬送スクリュを搭載した現像装置は、短手方向（長手方向に直交する方向）の設置スペースをそれほど必要としない。したがって、現像装置及び画像形成装置を小型化することができる。

このような２軸撹拌方式の現像装置としては、例えば、特許文献１には次のような現像装置の構成が記載されている。現像ローラに対向する第１搬送経路とトナーが補給される第２搬送経路とを隔てる内壁に、各搬送経路の両端部に設ける連通部とは別に、各搬送経路の長手方向の略中央に開閉可能なシャッタ部材を有した開口を設ける。このシャッタ部材は、内壁と平行なシャッタ部材を閉じた状態から、各搬送経路内の現像剤の循環方向と同じ方向に回転して開くように、開口の長手方向中央の略鉛直な回転軸を中心に回転自在に設けられている。シャッタ部材が回転して内壁との角度が増すと、トナーが補給された第２搬送経路上流側の現像剤の一部が第１搬送経路下流側に搬送され、第１搬送経路上流側の現像剤の一部が第２搬送経路下流側に搬送される現像剤循環経路が増える。現像剤循環経路を増やすことで、各搬送経路内の現像剤量を大きく変動させることなく、開口を介して第２搬送経路上流側のトナー濃度が高い現像剤の一部を第１搬送経路下流側に搬送し、第１搬送経路下流側のトナー濃度を高めれる。そして、第１搬送経路下流側でトナー濃度低下が生じた場合、各搬送経路内の現像剤搬送速度を増すとともに、シャッタ部材の内壁との角度を増して、第１搬送経路下流側にトナー濃度が高い第２搬送経路上流側の現像剤の一部を搬送する。このように構成することで、第１搬送経路下流側でトナー濃度低下が生じた場合に迅速に適正なトナー濃度まで高めるとともに、現像ローラに供給される第１搬送経路の長手方向の現像剤濃度ムラを抑制できるというものである。

また、現像装置の長手方向に沿って現像剤を搬送する搬送部材を有した搬送経路を２つではなく３つ備え、現像ローラに現像剤を供給するとともに、現像剤を当該装置内で循環させる構成の現像装置も知られている。例えば、特許文献２には次のような現像剤排出口を備えた３軸撹拌方式の現像装置の構成が記載されている。現像剤排出口を、搬送経路全体の現像剤量の増減に応じて現像剤の嵩が増減する、現像ローラに現像剤を供給する搬送経路である供給搬送路の、現像剤搬送方向下流側に設ける。また、供給搬送路内の現像剤嵩が通常の現像剤嵩よりも増えた際に、通常の現像剤嵩よりも高い部分の現像剤を現像剤排出口から排出できる所定の高さに設ける。ここで、この現像剤排出口は、排出搬送スクリュを有した現像剤排出搬送路に接続されており、現像装置の外部に排現像剤を搬送するものである。そして、現像剤排出口を、供給搬送路内の搬送部材である供給スクリュの動作で飛翔する現像剤の飛翔方向以外の方向の供給搬送路を形成する側壁に設ける。このように現像剤排出口を設けることで、現像剤排出口の高さまで達していない供給搬送路内の現像剤が、飛翔して現像剤排出口から排出されることを抑制することができ、供給搬送路内の現像剤が必要量を下回るのを防げる。供給搬送路内の現像剤が必要量を下回るのを防げることで、潜像担持体への現像剤の供給が不安定になって異常画像が発生してしまうことを抑制できるというものである。

しかしながら、特許文献１に記載された２軸撹拌方式の現像装置の構成、及び特許文献２に記載された３軸撹拌方式の現像装置では、現像剤が作像時中、常に現像装置内の各搬送経路及び現像ローラ上を循環し続ける。各搬送経路での循環や、現像剤規制部材の通過を繰り返すことにより現像剤はストレスを受け劣化する。さらに、近年の画像形成装置の高速化により、現像剤が受けるストレスは増加する傾向にある。そして、画像形成装置の省エネ化の要求からトナーの低融点化も進んでおり、トナーがストレスや熱により劣化し凝集体を形成し易い。また、現像剤がストレスを受けるとトナーの添加剤が離脱し、添加剤のトナーからの離脱により現像剤の流動性が悪化し、各搬送経路内で滞留する現像剤が発生し易い。そして、現像剤滞留が発生すると、ますます現像剤が劣化してしまい、トナー凝集体の形成や、現像剤滞留の発生をさらに促進してしまう。

トナーが劣化して凝集体を形成したり現像剤滞留が進んだりすると、各搬送経路内で劣化した現像剤が滞留層を形成し、この形成された滞留層が搬送経路内壁に付着する。搬送経路内壁に付着した滞留層は、生成／離脱を繰り返すが、ある程度の状態まで成長するすると、何らかの衝撃（画像形成装置内の機器の振動等）で一気に崩れる。そして、この崩れた滞留層の劣化した現像剤が、現像ローラ上に供給されると、撹拌不足により画像上に、黒ポチ画像やトナー落ち画像等の異常画像が発生して、長期にわたり安定した現像が行なえないという不具合が生じてしまう。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、搬送経路内における現像剤の滞留層に起因した異常画像の発生を抑制し、長期にわたり安定した現像が行なえる現像装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の現像装置は、トナー及びキャリアからなる現像剤を、潜像担持体との対向領域まで担持搬送する現像剤担持体と、上記現像剤担持体と対向して、長手方向に現像剤を搬送するとともに、該現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材を有した第１搬送経路と、上記第１搬送経路と平行して設けられ、長手方向に現像剤を搬送する搬送部材を有した１つ以上の搬送経路とを備え、各搬送経路が、それぞれの搬送経路の長手方向両端部に設けた連通部を介して、現像剤循環経路を形成する現像装置において、いずれかの搬送部材の鉛直高さ方向の大部分が露出するように、その搬送部材を有した搬送経路内の現像剤量を減少させ、他の搬送経路内の現像剤の合計量を増加させる、当該装置内に備えた搬送部材等の可動部材の駆動制御が可能なことを特徴とするものである。
また、請求項２に記載のプロセスカートリッジは、潜像担持体、該潜像担持体を帯電する帯電装置、該潜像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置のいずれかと、現像装置とを備えた画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジにおいて、上記現像装置として、請求項１に記載の現像装置を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項３に記載の画像形成装置は、現像装置として、請求項１に記載の現像装置を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項４に記載の画像形成装置は、プロセスカートリッジとして、請求項２に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とするものである。
本発明は、現像装置内の搬送部材等の可動部材を駆動制御して、搬送部材の鉛直高さ方向の大部分が露出するように、搬送経路内の現像剤量を減少させることができる。一旦、このように減少させた後に、通常の現像剤量に戻すことで、通常の現像剤量に戻す際の現像剤の流れを、露出した状態の現像剤の滞留層に衝突させることができる。そして、この衝突の衝撃で、露出した状態の現像剤の滞留層を崩すことができる。
したがって、異常画像が発生してしまう状態まで現像剤の滞留層が成長する前に、搬送経路内の現像剤量を増減させることで、現像剤の滞留層の成長を異常画像が発生しない状態に維持することができる。

本発明は、搬送経路内における現像剤の滞留層の成長を異常画像が発生しない状態に維持することができるので、現像剤の滞留層に起因した異常画像の発生を抑制し、長期にわたり安定した現像が行なえる現像装置を提供できる。

本実施形態に係るプリンタの全体構成図。 本実施形態に係るプリンタの作像部の拡大説明図。 各搬送経路内における現像剤の流れの斜視説明図。 搬送経路内の滞留層の断面説明図。 第１搬送経路内の第１搬送部材を露出させた場合の断面説明図。 第１搬送経路内の滞留層を崩した後の断面説明図。 連通部の開口幅比を変更する構成例の説明図。

以下、本発明を画像形成装置に適用した実施形態の一例として、中間転写方式のタンデム型のフルカラープリンタ（以下、プリンタという）に適用した例について、図を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの全体構成図、図２は、本実施形態に係るプリンタの作像部の説明図、図３は、各搬送経路内における現像剤の流れの斜視説明図、図４は、搬送経路内の滞留層の断面説明図である。また、図５は、第１搬送経路内の第１搬送部材を露出させた場合の断面説明図、図６は、第１搬送経路内の滞留層を崩した後の断面説明図、図７は、連通部の開口幅比を変更する構成例の説明図である。

まず、図１を用いてこのプリンタの概略について説明する。プリンタの装置本体１００のトナー補給装置３１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーカートリッジ（トナー容器）３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。このトナー補給装置３１におけるトナーカートリッジ以外の部分は、トナーカートリッジから排出される紛状の画像形成剤であるトナーを搬送先である後述する現像装置に搬送するトナー搬送装置である。トナー補給装置３１の下方には中間転写ユニット１５が配設されている。中間転写ユニット１５の中間転写体としての中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。ここで、各作像部の構成は、用いるトナーの色が異なるのみで、その構成は同様であるので、以下の説明では、符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを適宜、省略して説明する。

図２に示すように、各色に対応した作像部６は、潜像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電部である帯電装置４、現像部である現像装置５、クリーニング部であるクリーニング装置２を備えている。また、除電部である除電装置（不図示）も備えている。そして、感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われ、感光体ドラム１上にイエロー画像が形成される。また、この作像部６は、感光体ドラム１、帯電装置４、クリーニング装置２のいずれかと、現像装置５とを備えたプロセスカートリッジと、上述した他の装置とから構成されている。

感光体ドラム１は、駆動モータ（不図示）によって、図中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電装置４による帯電位置で、感光体ドラム１の表面が一様に帯電される（「帯電工程」）。その後、感光体ドラム１の表面は、露光部７（図１参照）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達し、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（「露光工程」）。その後、現像領域に達し、トナーが付着する事で静電潜像が可視像化される（「現像工程」）。

その後、感光体ドラム１の表面は、クリーニング装置２との対向位置に達する。この位置で感光体ドラム１に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって機械的に掻き取られて回収される（「クリーニング工程」）。さらに、その後、感光体ドラム１の表面は、除電部（不図示）との対向位置に達し、この位置で感光体ドラム１上の残存電位が除去される。以上により、感光体ドラム１上で行われる一連の作像プロセスが終了する。

なお、露光部７では、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動された回転多面鏡であるポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム１上に照射する。

そして、現像工程を経た各感光体ドラム１上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト８上に重ねて転写される（「１次転写工程」）。このようにして、中間転写ベルト８上にカラーのトナー画像が形成される。

ここで、中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４等で構成される。そして、中間転写ベルト８をクリーニングする中間転写クリーニング部１０も備えている。中間転写ベルト８は、３つのローラ１２〜１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ１２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。そして、中間転写ベルト８は矢印方向に走行し、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写された４色のトナー像は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置で、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の被転写材Ｐ上に転写される（「２次転写工程」）。このとき、中間転写ベルト８には、被転写材Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。

その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング部１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。このようにして、中間転写ベルト８上で行われる一連の転写プロセスが終了する。

ここで、２次転写ニップの位置に搬送された被転写材Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。詳しくは、給紙部２６には、被転写材Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８に搬送された被転写材Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせてレジストリローラ対２８が回転駆動され、被転写材Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、被転写材Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被転写材Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。その後、被転写材Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置外へ排出された被転写材Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。このようにして、プリンタにおける一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、本実施形態の特徴部である現像装置５の構成・動作について説明する。図２に示すように、現像装置５は、感光体ドラム１に対向する現像剤担持体である現像ローラ５１、現像ローラ５１に対向するドクターブレード５２、現像剤収容部を内壁で隔てた２つの現像剤搬送経路から構成されている。現像ローラ５１に近い側の第１搬送経路である第１現像剤搬送経路５３内には、第１搬送部材である第１搬送スクリュ５５を設けている。現像ローラ５１から遠い側の第２搬送経路である第２現像剤搬送経路５４内には、第２搬送部材である第２搬送スクリュ５６を設けている。また、第２現像剤搬送経路５４内には、現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサ５８も設けられている。また、現像ローラ５１は、内部に固設されたマグネット（不図示）や、マグネットの周囲を回転するスリーブ（不図示）等で構成される。各現像剤搬送経路内には、キャリアとトナーとを含む２成分現像剤（以下、現像剤Ｇという）が収容されている。第２現像剤搬送経路５４は、その上方に形成された開口を介して、トナー補給経路であるトナー搬送パイプ４３に連通している。

このような構成の現像装置５は次のように動作する。現像ローラ５１のスリーブは、図２図中の反時計回りである矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、スリーブの回転に伴い現像ローラ５１上を移動する。ここで、現像装置５内の現像剤Ｇは、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度）をトナー濃度検知センサ５８により検知し、トナー濃度が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置５内のトナー消費に応じて、各色に対応したトナーカートリッジ３２に収容されているトナーが、トナー搬送パイプ４３を介して第２現像剤搬送経路５４内に補給される。

その後、第２現像剤搬送経路５４内に補給されたトナーは、各搬送スクリュによって、現像剤Ｇとともに混合・攪拌されながら、各現像剤搬送経路内を循環する（図２図中の紙面に垂直な方向の移動）。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１上に担持される。

現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、図２図中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２の位置に達する。そして、現像ローラ５１上の現像剤Ｇは、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１との対向位置である現像領域まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転に伴い第１現像剤搬送経路５３の上方に達し、この位置で現像ローラ５１から離脱される。

次に、現像剤Ｇ及びトナーの流れについて説明する。図３に示すように、現像ローラ５１、第１搬送スクリュ５５は駆動装置Ａ（不図示）により、ギヤ列６１、６２、６３を介しそれぞれ駆動される。また、第２搬送スクリュ５６も駆動装置Ｂ（不図示）により、ギヤ６４を介して駆動される。また、第２現像剤搬送経路５４内に補給されたトナーは現像剤Ｇ上部へ落下し、第２搬送スクリュによって現像剤Ｇへ取り込まれながら矢印方向へ搬送される。そして、各現像剤搬送経路両端に設けられた連通部Ｚを通じて、第２現像剤搬送経路５４と第１現像剤搬送経路５３内の循環を繰り返す。

各現像剤搬送経路内、各搬送スクリュ、及び現像剤Ｇの状態を、図２、４を用いて説明する。各現像剤搬送経路とそれぞれの搬送スクリュとには、ある程度の空隙が設けられ動作している。図２に示すように、初期状態では現像剤の流動性がよく、各現像剤搬送経路とそれぞれの搬送スクリュとの空隙に存在している現像剤Ｇも積極的に搬送される。ところが、図４に示すように、現像剤の劣化により流動性が悪化すると空隙に存在している現像剤Ｇが滞留し、不動剤Ｇ’となり滞留層を形成する。この不動剤Ｇ’の滞留層は各現像剤搬送経路の内壁に付着し生成／離脱を繰り返すが、ある程度の状態まで成長すると、機械動作の振動等で一気に崩れ落ち、現像剤Ｇに取り込まれる。その状態で現像ローラ５１へ供給されると、撹拌不足により黒ポチ画像やトナー落ち画像、トナー飛散等の不具合を引き起こしてしまう。

そこで、本実施形態の現像装置５では、いずれかの現像剤搬送経路内の搬送スクリュを、その鉛直高さ方向の大部分が露出するように、各現像剤搬送経路内の現像剤を増減させる、装置内の搬送スクリュ等の可動部材の駆動制御を行うこととした。具体的には、いずれかの現像剤搬送経路内の現像剤量を減少させ、他の現像剤搬送経路内の現像剤の合計量を増加させる、各搬送スクリュの駆動度比、又は各連通部Ｚの開口幅比、又は各搬送スクリュの駆動度比と各連通部Ｚの開口幅比、を変更する駆動制御を行うこととした。いずれかの搬送スクリュを、その鉛直高さ方向の大部分が露出させ、通常の現像剤量に戻す際に、搬送され量が増えていく現像剤Ｇを、不動剤Ｇ’の滞留層に衝突させることで、不動剤Ｇ’の滞留層を崩すことができる。このような駆動制御を、撹拌不足により黒ポチ画像やトナー落ち画像、トナー飛散等の不具合を引き起こしてしまう状態まで不動剤Ｇ’の滞留層が成長する前に行なうことで、これらのような不具合の発生を抑制できる。

次に、より具体的な可動部材の駆動制御について、第１搬送経路である第１現像剤搬送経路５３内に設けた第１搬送部材である第１搬送スクリュ５５を、図５に示すように、その鉛直高さ方向の大部分を露出させる駆動制御を例に説明する。第１搬送経路である第１現像剤搬送経路５３、及び第２搬送経路である第２現像剤搬送経路５４内の現像剤Ｇの増減は、例えば、次のようにして実施することができる。表１に示すような各搬送スクリュ（各搬送部材）の駆動速度比になるようにする変更や、表２に示すような各現像剤搬送経路を連結する２つの連通部Ｚの開口幅比になるようにする変更である。

露出させる第１搬送スクリュ５５の駆動速度を増速したり、露出させる第１搬送スクリュ５５を設けた第１現像剤搬送経路５３の現像剤搬送方向下流側の連通部Ｚの開口を広くすることで、第１現像剤搬送経路５３内の現像剤は減少する。そして、第１現像剤搬送経路５３と対向する第２現像剤搬送経路５４側の現像剤は増加する。これらのように現像装置５内の可動部材を駆動制御することで、第１搬送経路である第１現像剤搬送経路５３内の現像剤Ｇを減らし、第１搬送部材である第１搬送スクリュ５５の鉛直高さ方向の大部分を露出させることができる。つまり、第１搬送スクリュ５５の大部分を露出させるように第１現像剤搬送経路５３内の現像剤Ｇを減らし、図５に示すように第１現像剤搬送経路５３内の不動剤Ｇ’の滞留層を露出させることができる。そして、この状態から通常通りの駆動速度比や開口幅比へ戻し、現像剤Ｇを搬送させると、現像剤Ｇが不動剤Ｇ’の滞留層へ衝突し、不動剤Ｇ’の滞留層が、図６に示すように取り除かれる。

上述した駆動制御の例は、第１現像剤搬送経路５３内の不動剤Ｇ’の滞留層を取り除く場合である。ここで表１又は表２に示すように、第２搬送経路である第２現像剤搬送経路５４内の現像剤Ｇを第２搬送スクリュ５６を露出させるように、現像装置５内の可動部材を駆動制御することで、第２現像剤搬送経路５４内の不動剤Ｇ’の滞留層を同様に取り除く事が可能となる。また、各搬送スクリュを、その鉛直高さ方向の２／３以上を露出させることで、不動剤Ｇ’の滞留層の除去効率を良好にできる。

各搬送スクリュの駆動速度比の変更は、例えば、次のようにして実施することができる。図３を用いて説明した、現像ローラ５１及び第１搬送スクリュ５５を駆動する駆動装置Ａと、第２搬送スクリュ５６を駆動する駆動装置Ｂとの駆動制御を、表１に示す駆動速度比になるように行うことである。また、各現像剤搬送経路を連結する連通部Ｚの開口幅比の変更は、例えば、図７（ａ）に示すように、各現像剤搬送経路を隔てる内壁の両端に設ける連通部Ｚの開口に鋏まれた部分を、スライド可能な可動内壁５７とする。そして、この可動内壁５７をアクチエータ等（不図示）を用いて各現像剤搬送経路の長手方向に、通常時の連通部Ｚの幅の１／３だけ、開口幅を広めたい連通部Ｚ側から、他方の連通部Ｚ側へスライドさせる。このように、可動内壁５７をスライドさせることで、開口幅を広めたい連通部Ｚと他方の連通部Ｚとの開口幅比を、２対１にすることができる。

ここで、上述した各搬送スクリュの駆動速度比の変更、及び各現像剤搬送経路を連結する連通部Ｚの開口幅比の変更は例示に過ぎない。各搬送スクリュの駆動速度比の変更については、例えば、次のように構成してもよい。駆動装置を駆動装置Ａのみとし、現像ローラ５１、搬送スクリュ５５を駆動するギヤ列６１、６２、６３から、ギヤ比の異なる２つのアイドラドギヤを選択的に、搬送スクリュ５６を駆動するギヤ６４へ噛み合わせて駆動力を伝達する。つまり、第１搬送部材である第１搬送スクリュ５５と、第２搬送部材である第２搬送スクリュ５６との駆動速度比が表１に示すような比にできる構成であれば良い。また、各現像剤搬送経路を連結する連通部Ｚの開口幅比の変更については、例えば、２つの連通部Ｚに、それぞれ、又はいずれか片方に開口幅を変更するシャッタを設けても良い。つまり、第１現像剤搬送経路５３から第２現像剤搬送経路５４への連通部Ｚ（第１⇒２）と、第２現像剤搬送経路５４から第１現像剤搬送経路５３への連通部Ｚ（第２⇒１）との開口幅比が表２に示すような比にできる構成であれば良い。

上述したような現像装置５内の可動部材の駆動制御を、不動剤Ｇ’の滞留層が異常画像を発生させないレベルの状態で繰り返すことで、異常画像を発生させる不動剤Ｇ’の滞留層の生成を防止でき、長期にわたり安定した画像提供が可能となる。つまり、これらのような駆動制御を、不動剤Ｇ’の滞留層の成長が異常画像を発生させる状態に成る前に繰り返すことで、異常画像を発生させる不動剤Ｇ’の滞留層の生成を防止でき、長期にわたり安定した画像提供が可能となる。そして、これらのような駆動制御を、一定の間隔、例えば数百枚毎の画像作像終了時に実施すると効果的である。

また、表３に示すように、各現像剤搬送部材の駆動速度比の変更と、各現像剤搬送経路を連結する連通部Ｚの開口幅比の変更とを組み合わせて行なうと、いずれか片方を変更するよりも、短時間で所望の現像剤量の増減が行える。

また、本実施形態では、本発明を２つの現像剤搬送経路を持つ現像装置５に適用した例について説明したが、３つの現像剤搬送経路を持つ現像装置に対しても同様に、本発明は適用できる。

本実施形態の画像形成装置であるプリンタの現像装置５では、次のような作用・効果を奏することができる。現像装置５では、各搬送スクリュの駆動速度比を変更する駆動制御、又は各現像剤搬送経路を連結する２つの連通部Ｚの開口幅比を変更する駆動制御が行える。また、各搬送スクリュの駆動速度比の変更、及び各現像剤搬送経路を連結する２つの連通部Ｚの開口幅比の変更を組み合わせた駆動制御も行える。これらのような駆動制御を行い、いずれかの搬送スクリュの鉛直高さ方向の大部分を露出させるように、露出させる搬送スクリュを有した現像剤搬送経路内の現像剤量を減少させることができる。一旦、このように減少させた後に、通常の現像剤量に戻すことで、搬送スクリュを露出させた現像剤搬送経路内の現像剤量を、通常の現像剤量に戻す際の現像剤Ｇの流れを、露出した状態の不動剤Ｇ’の滞留層に衝突させることができる。そして、この衝突の衝撃で、露出した状態の不動剤Ｇ’の滞留層を崩すことができる。
したがって、上述したような駆動制御を、不動剤Ｇ’の滞留層が異常画像を発生させないレベルの状態で繰り返す事で（例えば、数百枚毎の画像作像終了時）、異常画像を発生させる状態の不動剤Ｇ’の滞留層の生成を防止できる。つまり、異常画像が発生してしまう状態まで不動剤Ｇ’の滞留層が成長する前に、各現像剤搬送経路内の現像剤量を増減させることで、不動剤Ｇ’の滞留層の成長を異常画像が発生しない状態に維持することができる。
よって、各現像剤搬送経路内における不動剤Ｇ’の滞留層の成長を異常画像が発生しない状態に維持することができるので、不動剤Ｇ’の滞留層に起因した異常画像の発生を抑制し、長期にわたり安定した現像が行なえる現像装置５を提供できる。
また、本実施形態の画像形成装置であるプリンタのプロセスカートリッジでは、感光体ドラム１、帯電装置４、クリーニング装置２のいずれかと、上述した現像装置５とを備えている。このことで、上述した現像装置５と同様な作用・効果を奏することができる。
また、本実施形態の画像形成装置であるプリンタでは、上述した現像装置５を備えているので、上述した現像装置５と同様な作用・効果を奏することができる。
また、本実施形態の画像形成装置であるプリンタでは、上述したプロセスカートリッジを備えているので、上述したプロセスカートリッジと同様な作用・効果を奏することができる。

１ 感光体ドラム
２ クリーニング装置
４ 帯電装置
５ 現像装置
６ 作像部
７ 露光部
８ 中間転写ベルト
１０ 中間転写クリーニング部
１５ 中間転写ユニット
２０ 定着部
２６ 給紙部
３０ スタック部
３１ トナー補給装置
５１ 現像ローラ
５２ ドクターブレード
５３ 第１現像剤搬送経路
５４ 第２現像剤搬送経路
５５ 第１搬送スクリュ
５６ 第２搬送スクリュ
５６ 現像剤搬送経路
５７ 可動内壁
５８ トナー濃度センサ
６１、６２、６３ ギヤ列
６４ ギヤ（第２搬送スクリュ５６）
１００ 装置本体
Ａ、Ｂ 駆動装置
Ｇ 現像剤
Ｇ’ 不動剤
Ｚ 連通部

特開２００７−１４８１８２号公報 特開２００９−０６３７１０号公報

Claims (4)

1. トナー及びキャリアからなる現像剤を、潜像担持体との対向領域まで担持搬送する現像剤担持体と、
   上記現像剤担持体と対向して、長手方向に現像剤を搬送するとともに、該現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材を有した第１搬送経路と、
   上記第１搬送経路と平行して設けられ、長手方向に現像剤を搬送する搬送部材を有した１つ以上の搬送経路とを備え、
   各搬送経路が、それぞれの搬送経路の長手方向両端部に設けた連通部を介して、現像剤循環経路を形成する現像装置において、
   いずれかの搬送部材の鉛直高さ方向の大部分が露出するように、その搬送部材を有した搬送経路内の現像剤量を減少させ、他の搬送経路内の現像剤の合計量を増加させる、当該装置内に備えた搬送部材等の可動部材の駆動制御が可能なことを特徴とする現像装置。
2. 潜像担持体、該潜像担持体を帯電する帯電装置、該潜像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置のいずれかと、現像装置とを備えた画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジにおいて、
   上記現像装置として、請求項１に記載の現像装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
3. 現像装置として、請求項１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。
4. プロセスカートリッジとして、請求項２に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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