JP2015102747A - 現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び現像剤の受け渡し方法 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤の凝集に起因する異常画像の発生を抑制する。
【解決手段】現像ローラ５１Ｙ側へ現像剤Ｇを供給する第１の現像剤収容部５３Ｙ及び前記現像剤Ｇを補給する第２の現像剤収容部５４Ｙと、前記第２の現像剤収容部５４Ｙから前記第１の現像剤収容部５３Ｙに現像剤Ｇを受け渡す受け渡し部５９と、前記第２の現像剤収容部５４Ｙ内で現像剤Ｇを受け渡し部５９側に搬送する第２の搬送スクリュ５６Ｙと、を有する現像装置５Ｙにおいて、前記第２の搬送スクリュ５６Ｙの前記受け渡し部５９に対向する位置に前記第２の搬送スクリュ５６Ｙと一体に回転するマイラ７０を備え、前記マイラ７０は、前記第２の搬送スクリュ５６Ｙの回転動作に伴って前記受け渡し部５９の開口穴５９ｂから第１の現像剤収容部５３Ｙ内に突出する。
【選択図】図４

Description

本発明は、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び現像剤の受け渡し方法に係り、さらに詳しくは、電子写真方式で現像する現像装置、この現像装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置並びに前記現像装置の現像剤収納部内における現像剤の受け渡し方法に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、複合機あるいは印刷機などの画像形成装置には、電子写真方式で作像する装置がある。このような電子写真方式の画像形成装置では、環境負荷の低減のために、トナーの低融点化が進められている。そのため、画像形成装置稼動時の温度上昇あるいは高温高湿環境下での放置により、トナーボトル内、トナー補給装置内あるいは現像装置５Ｙ内でトナーの凝集が発生する可能性が高くなっている。

そして、トナーや現像剤の凝集体が現像スリーブに汲み上げられて現像されると、ポチ、流星あるいは白スジ等の異常画像が発生する。そこで、このようなポチ、流星、白スジなどの異常画像の発生を防止するため、例えば、
１）トナーボトルの高温高湿環境での長期間放置による凝集発生を防止するために、包装部材に防湿機能を付与する。
２）現像装置（ユニット）の連続稼動時の温度上昇による凝集発生を防止するために、摺動性の良い玉軸受を使用し、あるいは金属軸スクリュを採用する。
３）機械内部の温度が一定以上の温度に達したら、画像出力間隔を長くして機械の温度を下げる。
４）現像担持体を逆回転させることにより、現像剤担持体と現像剤規制部材との間に詰まっている現像剤の緩凝集体を崩す（特開２０１０−２０４３４３号公報：特許文献１）。
５）現像装置の補給側撹拌室の断面形状が、スクリュの外周に沿った円形状である区間が現像剤搬送方向下流にあり、かつ、前記区間内でのみ現像剤が前記補給側攪拌室の壁面に３６０°接触する（特開２００７−１４８０５３号公報：特許文献２）。
等の技術が知られている。

前記１）ないし５）に示した異常画像発生の防止技術は、いずれも製品のコストアップやユーザビリティの制約を課すものである。しかし、通常の現像動作を行いながら現像装置内で緩凝集を崩すことができれば、上述のようなコストアップやユーザーへの使用条件の制約を伴う対策は不要となり、異常画像のない良好な画像を維持する画像形成装置を提供できる。

一方、現像装置内では、従来、規制部材の手前の領域（以後、「ドクタ裏」と称す。）で、多かれ少なかれ緩凝集を崩す作用を行っていた。このようにドクタ裏の領域で緩凝集を崩すということは、現像ローラの長手方向全域でその力を作用させることになり、凝集を崩す機能に対して過剰なストレスを与えていることになる。このような現像剤へのストレスはトナーやキャリアの劣化を発生させるため、なるべく低ストレスにしたいという要求がある。この低ストレスにしたいという要求と、凝集を崩すという目的とはトレードオフの関係なっている。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、補給されたトナーに含まれる凝集体若しくは現像装置内で作られた凝集体等の現像装置内に存在する緩凝集体を、現像剤が現像ローラ側の現像剤収容部に受け渡される位置より上流側で崩し、凝集に起因する異常画像の発生を抑制することにある。

前記課題を解決するため、本発明は、現像剤担持体側へ現像剤を供給する第１の現像剤収容部及び前記現像剤を補給する第２の現像剤収容部と、前記第１及び第２の現像剤収容部間を現像剤が循環するための戻り側と受け渡し側の２つの開口部と、前記第２の現像剤収容部内で現像剤を搬送する回転部材と、を有する現像装置において、前記回転部材の前記受け渡し側の開口部に対向する位置に前記回転部材と一体に回転する可撓性部材を備え、前記可撓性部材は、前記回転部材の回転動作に伴って前記受け渡し側の開口部から第１の現像剤収容部内に突出することを特徴とする。なお、前記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。

本発明によれば、現像剤の凝集に起因する異常画像の発生を抑制することができる。

本発明の実施形態に係るプリンタの全体構成図である。 図１における作像部を拡大して示す図である。 第２の現像剤収容部の内部構造を示す図である。 第１及び第２の現像剤収容部と受け渡し部との関係を示す図である。 図４の受け渡し部の構造をさらに詳細に示す図である。 受け渡し部におけるマイラの挙動を示す動作説明図である。

本発明は、補給側の現像剤収容部から現像側の現像剤収容部への現像剤の受け渡し部で現像剤を補給する際に現像剤の緩凝集を崩すことを特徴とするものである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は本実施形態に係るプリンタの全体構成図である。図１に示すように、画像形成装置としてのプリンタ１００の上部には、粉体供給装置としてのトナー補給装置３１が設けられている。トナー補給装置３１には、各色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ）に対応した４つの粉体収容部として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（粉体）であるトナーを搬送先である後述の現像装置に搬送する粉体搬送装置としての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では、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Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対応した作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋが中間転写ベルト８の回転方向に沿って並設されている。

図２は作像部６Ｙの拡大図である。図２に示すように、イエローＹに対応した作像部６Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電部４Ｙ、現像装置（ユニット）５Ｙ（現像部）、クリーニング部２Ｙ、除電部（不図示）等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ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Ｙのトナー画像が形成される。

作像部６Ｙは、感光体１Ｙ、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ、クリーニング装置２Ｙを一体化したプロセスカートリッジとして構成することもできる。また、各構成部を単独のユニットとして、装置本体に着脱自在に設置することもできる。具体的には、現像装置５Ｙを単独のユニットとして装置本体に対して着脱自在に構成することもできる。さらに、感光体１Ｙ、帯電装置４Ｙ、クリーニング装置２Ｙのうち少なくとも１つと、現像装置５Ｙと、を一体化したユニットとして、装置本体に対して着脱自在に構成することもできる。

なお、他の３つの作像部６Ｍ，６Ｃ，６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローＹに対応した作像部６Ｙとほぼ同様な構成になっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。

以下、他の３つの作像部６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの説明を適宜省略して、イエローＹに対応した作像部６Ｙについて説明する。

図２において、感光体ドラム１Ｙは、図示しない駆動モータによって図中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４Ｙによる帯電位置で、感光体ドラム１Ｙ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１Ｙ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イエローに対応した静電潜像が形成される（「露光工程」）。

感光体ドラム１Ｙ上の静電潜像は現像装置５Ｙによってトナー現像され、イエローＹのトナー像が感光体ドラム１Ｙ上に形成される（「現像工程」）。感光体ドラム１Ｙ上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト８上に１次転写される（「１次転写工程」）。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング部２Ｙとの対向位置に達する。この位置で感光体ドラム１Ｙ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」）。

最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、図示しない除電部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、上述の作像プロセスは、他の作像部６Ｍ，６Ｃ，６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様に行われる。すなわち、作像部６の下方に配設された露光部（露光装置）７から、画像情報に基づいて変調されたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの感光体ドラム１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに向けて照射される。詳しくは、露光部７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。

その後、現像工程を経て各感光体ドラム１上に形成した各色のトナー像は、中間転写ベルト８の搬送に伴って中間転写ベルト８上に重ねて転写される（「１次転写工程」）。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

ここで、図１に示すように、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及び中間転写クリーニング部１０等で構成される。中間転写ベルト８は、前記３つのローラ１２，１３，１４によって張架、支持されるとともに、２次転写バックアップローラ１２の回転駆動によって図１矢印方向に無端移動する。

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には、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上に順次重ねられて１次転写される。

次いで、各色のトナー像が重畳され、転写された中間転写ベルト８のトナー像位置が２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この対向位置で、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色のフルカラーのトナー像は、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（記録材）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。こうして、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、プリンタ１００本体の下部に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７及びレジストローラ対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、転写紙等の被転写材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中反時計回り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のローラニップに突き当たり、そ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、中間転写ベルト８上に形成されたカラー画像が転写される。

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のニップを経て、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。

こうして、プリンタにおける一連の画像形成プロセスが完了する。

作像部６における現像装置の構成・動作について、さらに詳しく説明する。現像装置５Ｙは、現像ローラ５１Ｙ、ドクタブレード５２Ｙ、現像剤収容部５０（第１及び第２の現像剤収容部５３Ｙ，５４Ｙ）、第１及び第２の搬送スクリュ５５Ｙ，５６Ｙ及び温度検知センサ５７Ｙを備えている。本実施形態に係る現像装置５Ｙは二軸循環方式の現像装置であり、二軸が水平に配置されていることから水平二軸循環型現像装置とも称される。

現像ローラ５１Ｙは感光体ドラム１Ｙに対向し、ドクタブレード５２Ｙは現像ローラ５１Ｙに対向する。第１及び第２の搬送スクリュ５５Ｙ，５６Ｙは、第１及び第２の現像剤収容部５３Ｙ，５４Ｙ内にそれぞれ配設された２つの搬送部材である。第１及び第２の現像剤収容部５３Ｙ，５４Ｙは仕切り壁６０によって仕切られることにより２つの空間を形成している。濃度検知センサ５７Ｙは、第２の搬送スクリュ５６Ｙ及び第２の現像剤中のトナー濃度を検知する。

現像ローラ５１Ｙは、内部に固設されたマグネット及び当該マグネットの周囲を回転するスリーブを備えている。第１及び第２の現像剤収容部５３Ｙ，５４Ｙ内には、キャリアとトナーとを含む２成分現像剤Ｇが収容されている。第２の現像剤収容部５４Ｙは、その上方に形成されたトナー補給口６５Ｙを介して、粉体搬送経路を形成している経路形成部材としてのトナー搬送パイプ６４Ｙに連通している。

前記構成の現像装置５Ｙは次のように動作する。現像ローラ５１Ｙのスリーブは、図２の矢印方向に回転する。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５１Ｙ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５１Ｙ上を移動する。

ここで、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇは、現像剤中のトナーの割合（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５Ｙ内のトナー消費に応じて、トナーカートリッジ３２Ｙに収容されているトナーが、図示しないトナー補給経路及びトナー搬送パイプ６４Ｙを介してトナー補給口６５Ｙから第２の現像剤収容部５４Ｙ内に補給される。

第２の現像剤収容部５４Ｙ内に補給されたトナーは、第２及び第１の搬送スクリュ５６Ｙ，５５Ｙによって、キャリアとともに混合、撹拌されながら、現像剤Ｇとして第１及び第２の現像剤収容部５３Ｙ，５４Ｙ内を循環する。循環は、図２中の紙面に垂直な方向の移動である。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され、現像ローラ５１Ｙ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５１Ｙ上に担持される。

現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクタブレード５２Ｙの位置に達する。そして、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤Ｇは、この位置で現像剤量が適量化（層厚が所定の厚さに規制）された後に、感光体ドラム１Ｙとの対向位置（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１Ｙ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５１Ｙ上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転に伴い現像剤収容部５３Ｙの上方に達し、この位置で現像ローラ５１Ｙから離脱する。

図３は第２の現像剤収容部５４Ｙの内部構造を示す図である。同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示した各区間の横断面図である。

区間はＡからＤまでの４区間が設定されている。このうち区間Ａは、第１の現像剤収容部５３Ｙから第２の現像剤収容部５４Ｙへ現像剤Ｇが戻ってくるための戻り側の開口部５８が設けられている。ここで、第１の現像剤収容部５３Ｙは現像剤Ｇを撹拌しながら現像ローラ５１Ｙに供給する供給側撹拌室として機能し、第２の現像剤収容部５４Ｙは現像剤Ｇを撹拌しながら第１の現像剤収容部５３Ｙに補給する補給側撹拌室として機能する。

区間Ｂの途中にはトナー補給口６５Ｙが設けられ、前記トナー搬送パイプ６４Ｙを介して外部のトナーカートリッジ３２Ｙからトナーが補給される。したがって、区間Ｂでは補給されたトナーを現像剤Ｇの中に均一に分散させることが重要な機能となっている。

区間Ｃは、図３（ｂ）に示すように第２の現像剤収容部５４Ｙの壁面の天井部分５４Ｙａが、第２の搬送スクリュ５６Ｙの外周面に沿うような円形状となっている。

区間Ｄは、第２の現像剤収容部５４Ｙの壁面の天井部分５４Ｙａは区間Ｃと同様であるが、第２の現像剤収容部５４Ｙから第１の現像剤収容部５３Ｙへ現像剤Ｇを受け渡すための受け渡し側の開口部（以後、単に受け渡し部と略す。）５９が仕切り壁６０に設けられている。また、区間Ｃ、Ｄにおける搬送スクリュ５６Ｙのスクリュ羽根と第２の現像剤収容部５４Ｙの壁面との隙間は１．５ｍｍ、区間Ｃ、Ｄを合計した区間長は第２の現像剤収容部５４Ｙの全長の４割となっている。

図４は第１及び第２の現像剤収容部５３Ｙ，５４Ｙと受け渡し部５９との関係を示す図である。同図（ａ）は現像装置（ユニット）５Ｙの上ケース（蓋）を嵌めていない状態の要部斜視図であり、同図（ｂ）は図２における現像装置５Ｙの全体を上方から見た内部の現像剤の流れを示す図である。同図（ａ）では第１及び第２の現像剤収容部５３Ｙ，５４Ｙの上部がスクリュ形状に沿った形になっていない。しかし、上ケースを嵌めることによって、第１及び第２の現像剤収容部５３Ｙ，５４Ｙの断面形状が前述の区間Ａから区間Ｄのような断面になるように構成されている。これにより、受け渡し部５９以外には第２の現像剤収容部５４Ｙから第１の現像剤収容部５３Ｙに現像剤Ｇが流れないようになっている。

本実施形態では、区間Ａは装置の奥側に、区間Ｄは装置の手前側に配置され、装置奥側のトナー補給口６５から第２の現像剤収容部５４Ｙの現像剤Ｇ中に供給されたトナーは、現像剤Ｇとともに第２の搬送スクリュ５６Ｙによって撹拌されながら区間Ａから区間Ｄまで搬送される。そして、装置の手前側にあたる区間Ｄに設置された開口穴５９ｂから第１の現像剤収容部５３Ｙに受け渡され、第１の搬送スクリュ５５Ｙによって戻り側の開口部５８まで戻り、当該開口部５８から第２の現像剤収容部５４Ｙ内に送り込まれる。送り込まれた現像剤Ｇは、再度第２の搬送スクリュ５６Ｙによって開口穴５９ｂ側に撹拌されながら搬送されるという動作を繰り返す。このときの現像剤の流れを図４（ｂ）において矢印ＧＦで示す。なお、装置の奥側、手前側は、図１の正面図に即したものである。

受け渡し部５９の開口穴５９ｂの開口面積は狭いほうが受け渡し手前の領域で現像剤を圧密状態にでき、緩凝集を崩す機能を発揮できる。しかし、開口面積を狭くし過ぎると、第１の現像剤収容部５３Ｙの剤嵩が減り、汲み上げ不良等の画像上の不具合が発生する。すなわち、第１の現像剤収容部５３Ｙの剤嵩を常に適正に保つことが必要不可欠であり、そのためには、受け渡し部５９を通過する現像剤の搬送量が常に適正でなければならない。

受け渡し部５９を通過する現像剤の搬送量は、現像剤の流動性、トナー濃度、スクリュの回転数、開口面積、開口穴の位置、スクリュピッチ、現像装置５全体に入れる現像剤の量、等によって変化する。ある１つの現像剤条件で、搬送量の適正化と圧密状態の適正化を図ることは比較的容易である。しかし、現像剤の嵩および流動性は、トナー濃度、経時のトナー劣化、温湿度、出力画像面積等によって変動するため、想定される使用範囲ですべての条件で不具合がなく、かつ緩凝集を崩せるユニット条件にしなくてはならない。

例えば、トナー濃度７％の初期剤を入れて、受け渡し開口面積と第２の現像剤収容部５４Ｙ内の第２の搬送スクリュ５６Ｙの回転数をある値にすると、汲み上げ不良がなく、かつ、所望の凝集崩し効果が得られる条件が見つかる。しかし、そのユニット条件でトナー濃度を４〜１０％に変化させると、第１及び第２の現像剤収容部５３Ｙ，５４Ｙの剤嵩が大きく変動し、低トナー濃度の時は緩凝集を崩せなくなる。さらに、高トナー濃度の時は許容できない高いユニットトルクになり、かつ第１の現像剤収容部５３Ｙの剤嵩が減ってしまうという現象も発生する。

そこで、発明者らが鋭意、研究した結果、受け渡し部５９に可撓性の部材を設け、その長さを受け渡し部５９の開口穴５９ｂから突出するように設定すると、現像剤Ｇの特性変動に対して強くなり、トナー濃度変動や経時で剤の流動性が変化しても、緩凝集を崩す効果を維持したまま、受け渡し部５９の搬送量を適正な範囲に維持できることを見出した。

この可撓性部材（以下、マイラと記載する。）７０の取り付け位置について図４及び図５を参照して説明する。図５は受け渡し部５９の構成を示す図で、図５（ａ）は受け渡し部をスクリュ軸に垂直な面で切った断面図、図５（ｂ）は仕切り板の厚み方向の半分の位置（Ｄ−Ｄ’線）で切った断面図である。

図４に示すように、本実施形態では、受け渡し部５９の開口穴５９ｂに対向する第２の搬送スクリュ５６Ｙにマイラ７０が設けられている。このマイラ７０は、開口穴５９ｂに対向する位置にくると、当該開口穴５９ｂから先端が第１の現像剤収容部５３Ｙ内に突出するようになっている。すなわち、マイラ７０は、そのような長さと幅に設定されている。

第２の現像剤収容部５４Ｙの第２の搬送スクリュ５６Ｙのスクリュ軸５６Ｙａには、マイラ７０を取り付ける土台５６Ｙｂがスクリュ軸５６Ｙａに垂直に立っている。そして、その土台Ｙｂに厚さ０．１８ｍｍのマイラ７０が貼り付けられている。マイラ７０は、図４に示すように第２の搬送スクリュ５６Ｙの順巻きの螺旋と逆巻きの螺旋の合流部に長手方向の中心が来るように配置されている。図４（ａ）では、この中心を線５９Ｙｆで示す。また、マイラ７０の土台Ｙｂへの取付側には、現像剤Ｇが通過できるような穴７０ａが形成されている。この穴７０ａは、第２の搬送スクリュ５６Ｙの回転時に、マイラ７０に加わる剤圧を低減させる機能を有する。穴７０ａの開口面積は、剤圧の程度に応じて適宜設定される。

本実施形態では、第２の搬送スクリュ５６Ｙは、区間Ｄにおいて、２つの剤搬送用の螺旋を備えている。１つは、トナー補給口６５Ｙから開口穴５９ｂ側に剤を搬送する方向の螺旋（順巻き）５６Ｙｃである。他の１つは、第２の現像剤収容部５４Ｙの剤搬送方向最下流側から開口穴５９ｂ側に剤を搬送する方向の螺旋（逆巻き）５６Ｙｄである。そして、両者の合流部５６Ｙｅが、開口穴５９ｂに対向する位置に位置するように設定され、現像剤を圧密の状態にして第２の現像剤収容部５４Ｙから第１の現像剤収容部５３Ｙへと受け渡す。

受け渡し部５９は、２つの現像剤収容部５３Ｙ，５４Ｙの間の仕切り壁６０に開口穴５９ｂが形成された仕切り板５９ａが設けられ、第２の現像剤収容部５４Ｙから第１の現像剤収容部５３Ｙへの現像剤の受け渡しが可能となっている。本実施形態では、開口穴５９ｂは、例えば高さ方向４ｍｍ、長手方向１４ｍｍの長方形の開口として設けられている。

また、受け渡し部５９の開口５９ｂは、図５（ａ）に示すように、現像装置５Ｙの上側壁面５９ｃと下側壁面５９ｄとに挟まれている空間であって、上側壁面５９ｃと下側壁面５９ｄとによって、受け渡し部５９の受け渡し部分が狭められて形成されている。なお、上側壁面５９ｃは受け渡し部５９の上壁（天井）５９ｅから鉛直下方に伸びる壁面であり、下側壁面５９ｄは受け渡し部５９の底部（底面）５９ｆから鉛直上方に伸びる壁面である。

図６は、このように構成されたマイラ７０の挙動を示す動作説明図である。マイラ７０は、第２の搬送スクリュ５６Ｙが回転したときに、図６に示すような挙動を示す。
（ａ）マイラ７０の先端部が、第２の搬送スクリュ５６Ｙの回転に伴い、いったん垂直の仕切り壁５９ａに突き当たる。その後、マイラ７０は弾性変形を増しながら、上に押し上げられる。
（ｂ）マイラ７０の先端部が開口穴５９ｂを突き抜けて第１の現像剤収容部５３Ｙに突出し、マイラ７０の弾性変形が解除される。
（ｃ）マイラ７０の先端部が開口穴５９ａの上端に突き当たり、マイラ７０は弾性変形を始める。
（ｄ）マイラ７０の先端部が開口穴５９ａの上端を乗り越え、再び第２の現像剤収容部５４Ｙに戻り、第２の現像剤収容部５４Ｙの天井部分５４Ｙａを含む内面に接触した状態で回転する。
このようにしてマイラ７０の先端部は、第２の搬送スクリュ５６Ｙが１回転するごとに第１の現像剤収容部５３Ｙ内に出没する。言い換えれば、マイラ７０の先端部は第１の現像剤収容部５３Ｙと第２の現像剤収容部５３Ｙを行ったり来たりする。

その際、マイラ７０の突出量を大きくすると現像剤Ｇの搬送量が多くなる。そこで、例えば、第２の現像剤収容部５４Ｙ内での現像剤量が多くなりすぎて圧密の度合いが高くなりすぎる場合、あるいは、第１の現像剤収容部５３Ｙ内での現像剤量が少なくなりすぎてしまう場合には、マイラ７０の突出量を大きくする。言い換えれば、マイラ７０の長さを長くする。逆に、第２の現像剤収容部５４Ｙ内での現像剤量が少なくなりすぎて圧密の度合いが低くなりすぎる場合、あるいは、第１の現像剤収容部５３Ｙ内での現像剤量が多くなりすぎてしまう場合には、マイラ７０の突出量を小さくする。言い換えれば、マイラ７０の長さを短くする。このようにして現像剤Ｇの受け渡し部５９の開口穴５９ｂからの受け渡し量を調整することが可能である。

なお、本実施形態では第２の現像剤収容部５４Ｙの中の第２の搬送スクリュ５６Ｙは、例えば、現像剤搬送方向上流部側の螺旋（順巻き）５６Ｙｃはピッチが４０ｍｍ、下流部の螺旋（逆巻き）５６Ｙｄはピッチが２０ｍｍになるものを使用している。しかし、本発明の効果を発揮するためには本形状に限定するものではなく、適宜、受け渡し部５９の手前で圧密になるような剤バランスを成立させるものを選択すればよい。

このような構成にすることによって、第２の現像剤収容部５４Ｙの剤嵩の様子は、図３（ａ）に示したように、上流部のトナー補給位置では剤嵩が低く、下流部では、現像剤Ｇがスクリュ形状に沿った天井部分５４Ｙａまで詰まった状態となる。特に最下流部では、現像剤Ｇは圧密状態となっている。圧密部において図３の区間Ｂのように第２の現像剤収容部５４Ｙの天井部分５４Ｙａ側に現像剤Ｇが存在しない空間部があるような形状であると、螺旋が回転しても螺旋の断面から外側の部分では搬送力が伝わらず不動層を形成してしまう。これに対し、搬送経路の断面が螺旋形状に沿った円形状にしてあるので、不動層が発生せずに現像剤Ｇがスムーズに搬送される。

本実施形態においては、現像剤Ｇの凝集体（緩凝集体）を受け渡し部５９の開口穴５９ｂを通過するときにマイラ７０の回転を利用して崩すようにしている。そこで、凝集体を崩す効果は、下記のようにして実証した。凝集体を崩す効果を検証するために、実機で発生するより大量の凝集体をトナー補給口６５Ｙに入れる必要があり、以下の手順で凝集体を作成した。

i） 日立製遠心機Ｈｉｍａｃ ＣＰ１００ＭＸを使い、粒径５．２μｍの重合トナーを１セルあたり０．５ｇのトナーを入れて、遠心回転数１２０００ｒｐｍ、遠心時間５分、遠心時温度２３℃の条件で遠心加圧した。
ii） その後、セルの中のトナーを目開き１０６μｍのメッシュで篩にかけ、篩に残ったものを現像装置の補給口に入れた。
なお、上記条件は、トナーボトル内や補給装置内で発生する凝集体によって引き起こされるポチ・流星・白スジの程度と同じになるように条件を探した結果、本発明者らが見出したものである。

この遠心加圧凝集体を、現像装置５Ｙのトナー補給口６５Ｙに入れて、Ａ３ベタ画像を２０枚出力し、ポチ・流星の個数を評価した。

その結果、通常の現像装置（ユニット）と比較して、凝集によるポチ・流星が大幅に減少した。現像剤の嵩変動、流動性変動に対する強さを、トナー濃度の上下限、初期剤および経時劣化剤で評価したが、いずれの条件でも、凝集ポチ、流星を大幅に削減することができた。

なお、比較対象とした通常の現像装置は、現像剤Ｇは第２の現像剤収納部５４Ｙの天井部分５４ｙａには接触せず、全く圧密にはならない現像装置である。また、第２の搬送スクリュ５６Ｙの受け渡し部５９にマイラ７０は設けられていない現像装置である。

以上のように、本実施形態によれば、次のような効果を奏する。

１） 現像ローラ５１Ｙ（現像剤担持体）側へ現像剤Ｇを供給する第１の現像剤収容部５３Ｙ及び前記現像剤Ｇを補給する第２の現像剤収容部５４Ｙと、前記第２の現像剤収容部５４Ｙから前記第１の現像剤収容部５３Ｙに現像剤Ｇを受け渡す受け渡し部５９と、前記第２の現像剤収容部５４Ｙ内で現像剤Ｇを受け渡し部５９側に搬送する第２の搬送スクリュ５６Ｙ（回転部材）と、を有する現像装置５Ｙにおいて、前記第２の搬送スクリュ５６Ｙの前記受け渡し部５９に対向する位置に前記第２の搬送スクリュ５６Ｙと一体に回転するマイラ７０（可撓性部材）を備え、前記マイラ７０は、前記第２の搬送スクリュ５６Ｙの回転動作に伴って前記受け渡し部５９の開口穴５９ｂから第１の現像剤収容部５３Ｙ内に出没するので、現像剤Ｇの特性変動に対しても、受け渡し部５９の現像剤搬送量を適正範囲に維持することができる。すなわち、前記マイラ７０の動作により現像剤Ｇの緩凝集体を崩しながら現像剤Ｇを受け渡すことが可能となり、現像剤Ｇの特性変動に対して受け渡し部５９を通る現像剤搬送量を適正範囲に維持することができる。これにより、現像剤特性が変化しても、緩凝集体を崩すために必要なせん断力を作用させつつ過剰な力をかけない条件にすることができ、ポチや流星のない良好な画像を長期にわたって維持することが可能となる。

２） 前記第２の搬送スクリュ５６Ｙが１回転するごとに、前記マイラ７０の先端部が、前記第１の現像剤収容部５３Ｙと前記第２の現像剤収容部５４Ｙとの間を往復移動するので、前記開口穴５９ｂ部分で緩凝集体を崩すことができる。

３） 前記第２の搬送スクリュ５６Ｙは螺旋状の羽根を回転軸５６ａの外周に備え、前記螺旋状の羽根は、巻き方向が逆の第１及び第２の羽根部５６Ｙｃ，５６Ｙｄを有し、前記第２の搬送スクリュ５６Ｙの回転軸方向と平行な方向に関する前記マイラ７０の中心、前記開口穴５９ｂの前記回転軸方向と平行な方向の中心、並びに前記第１及び第２の羽根部５６Ｙｃ，５６Ｙｄの隣接部の前記回転軸方向と平行な方向の中心の三者が前記回転軸の長手方向に垂直な方向（線５６Ｙｆ）に関して同じ位置に配置されているので、開口穴５９ｂから第１の現像剤収容部５３Ｙに受け渡される現像剤Ｇの緩凝集体を均等に崩すことができる。

４） 前記マイラ７０の先端が前記第２の現像剤収容部５４Ｙの内面に沿って回転するときマイラ７０は弾性変形し、前記開口穴５９ｂに達したとき前記弾性変形が解放され、前記第１の現像剤収容部５３Ｙ内に突出するので、緩凝集体を崩した状態で現像剤Ｇを第１の現像剤収容部５３Ｙ側に受け渡すことができる。

５） プロセスカートリッジが本実施形態に係る現像装置５Ｙを備えたので、前記１）ないし４）の効果を奏するプロセスカートリッジを提供することができる。

６） プリンタ（画像形成装置）１００が本実施形態に係る現像装置５Ｙ若しくはプロセスカートリッジを備えたので、前記１）ないし４）の効果を奏する画像形成装置を提供することができる。

５Ｙ 現像装置
６Ｙ 作像部（プロセスカートリッジ）
５１Ｙ 現像ローラ
５３Ｙ 第１の現像剤収容部
５４Ｙ 第２の現像剤収容部
５６Ｙ 第２の搬送スクリュ
５６Ｙｃ 第１の羽根部
５６Ｙｄ 第２の羽根部
５６Ｙｆ 線
５９ 受け渡し部
５９ｂ 開口穴
７０ マイラ
１００ プリンタ（画像形成装置）
Ｇ 現像剤

特開２０１０−２０４３４３号公報 特開２００７−１４８０５３号公報

Claims (8)

1. 現像剤担持体側へ現像剤を供給する第１の現像剤収容部及び前記現像剤を補給する第２の現像剤収容部と、
   前記第２の現像剤収容部から前記第１の現像剤収容部に現像剤を受け渡す受け渡し部と、
   前記第２の現像剤収容部内で現像剤を受け渡し部側に搬送する回転部材と、
   を有する現像装置において、
   前記回転部材の前記受け渡し部に対向する位置に前記回転部材と一体に回転する可撓性部材を備え、
   前記可撓性部材は、前記回転部材の回転動作に伴って前記受け渡し部の開口穴から第１の現像剤収容部内に突出す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、
   前記回転部材が１回転するごとに、前記可撓性部材の先端部が、前記第１の現像剤収容部と前記第２の現像剤収容部との間を往復移動することを特徴とする現像装置。
3. 請求項１又は２に記載の現像装置において、
   前記回転部材は螺旋状の羽根を回転軸の外周に備え、
   前記螺旋状の羽根は、巻き方向が逆の第１及び第２の羽根部を有し、
   前記回転部材の回転軸方向と平行な方向に関する前記可撓性部材の中心、前記開口穴の前記回転軸方向と平行な方向の中心、並びに前記第１及び第２の羽根部の隣接部の前記回転軸方向と平行な方向の中心の三者が前記回転軸の長手方向に関して同じ位置に配置されていることを特徴とする現像装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の現像装置において、
   前記可撓性部材の先端が前記第２の現像剤収容部の内面に沿って回転するときは弾性変形し、前記開口穴に達したときに前記弾性変形が解放され、前記第１の現像剤収容部内に突出することを特徴とする現像装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項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。
6. 請求項１ないし４のいずれか１項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. 請求項５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。
8. 現像剤担持体側へ現像剤を供給する第１の現像剤収容部及び前記現像剤を補給する第２の現像剤収容部と、
   前記第２の現像剤収容部から前記第１の現像剤収容部に現像剤を受け渡す受け渡し部と、
   前記第２の現像剤収容部内で現像剤を受け渡し部側に搬送する回転部材と、
   を有する現像装置における現像剤の受け渡し方法において、
   前記回転部材と一体に回転する可撓性部材を前記回転部材の前記受け渡し部の開口穴に対向する位置に設け、
   前記可撓性部材を、前記回転部材の回転動作に伴って前記開口穴から第１の現像剤収容部内に突出させながら前記現像剤を第２の現像剤収容部から前記第１の現像剤収容部に受け渡すことを特徴とする現像剤の受け渡し方法。