JP2016142842A - 画像形成ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー収容部から供給されたばかりの新たなトナーと残留トナーとを均一に撹拌すること。【解決手段】感光体ドラムにトナーを付着させる現像ローラ４０４と、現像ローラ４０４にトナーを供給するとともに現像ローラ４０４に残留するトナーを剥離する第１の供給ローラ４０９−１と、現像ユニット４０８内のトナーを撹拌する撹拌スパイラル４１２と、現像ユニット４０８内のトナーを搬送する搬送スパイラル４１１を備え、撹拌スパイラル４１２は、回転することでトナーを回転軸の周方向に移動させて撹拌し、搬送スパイラル４１１は、回転することでトナーを現像幅方向に搬送して撹拌すること。【選択図】 図３

Description

本発明は、電子写真記録方式に使用する画像形成ユニット及びこれを備える画像形成装置に関する。

従来、電子写真記録方式に使用する画像形成ユニットにおいて、トナー収容部から供給されたトナーを撹拌しながら現像ローラに付着させ、現像ローラ上のトナーを感光体ドラム上の静電潜像部分へ付着させて現像するものがある。

特開２０１２−１８９８４３号公報（特許文献１）には、十分な画像濃度を得ることができる画像形成ユニットが記載されている。特許文献１によれば、感光体ドラムと、現像ローラと、第１及び第２の供給ローラが設けられ、各現像剤供給部材から現像剤担持体に十分な量の現像剤を供給することができる。

特開２０１２−１８９８４３号公報

従来の技術によれば、現像ローラ上から感光体ドラム上の静電潜像部分へ付着されなかった残留トナーは現像ローラから剥離し、トナー収容部から供給されたトナーと共に撹拌され、再度現像ローラ上へ付着する。しかしながら、残留トナーは、トナー収容部から供給されたばかりのトナーに比べて摩擦や帯電等で劣化しており、感光体ドラム上の静電潜像部分に付着する量や色味が変化してしまう。現像幅方向で残留トナーの量に差があった場合、それが原因となり、濃度ムラや濃度段差等の現像品質に不具合が発生する場合があるという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、トナー収容部から供給されたばかりの新たなトナーと残留トナーとを撹拌するに際し、トナーを均一化して、感光体ドラム上の静電潜像部分に付着するトナー量や色味を現像幅方向で変化をなくし、濃度ムラや濃度段差等の現像品質に不具合が発生することのない画像形成ユニット及びこれを備えた画像形成装置を提供することを可能とするものである。

上記課題を解決するために本発明に関する画像形成ユニットは、像担持体と、現像ユニットを含み、前記現像ユニットは、前記像担持体に現像剤を付着させる現像剤担持体と、前記現像剤担持体に前記現像剤を供給するとともに前記現像剤担持体に残留する前記現像剤を剥離する第１の現像剤供給部材と、前記現像ユニット内の前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記現像ユニット内の前記現像剤を搬送する搬送部材を備え、前記撹拌部材は、回転軸に対して回転することで前記現像剤を回転軸の周方向に移動させて撹拌し、前記搬送部材は、回転軸に対して回転することで前記現像剤を現像幅方向に搬送して撹拌することを特徴とするものである。

上記構成を有する本発明によれば、現像ユニット内に供給されたばかりの新たなトナーと残留トナーを撹拌することで現像ユニット内のトナーが均一化され、感光体ドラム上の静電潜像部分に付着するトナー量や色味が現像幅方向で変化しなくなることで、濃度ムラや濃度段差等の現像品質に不具合を発生させることのない現像を可能とする画像形成ユニット及びこれを備えた画像形成装置を提供することが可能になる。

第１の実施の形態に関する画像形成装置を示す構成図である。 第１の実施の形態に関する画像形成装置の画像形成部の構成を示す分解斜視図である。 第１の実施の形態に関する画像形成部の現像ユニットの構成を示す説明図である。 第１の実施の形態に関する現像ユニットの搬送スパイラル及び撹拌スパイラルの構成を示す説明図である。 第２の実施の形態に関する画像形成部の現像ユニットの構成を示す説明図である。 第２の実施の形態に関する現像ユニットの撹拌スパイラルの構成を示す説明図である。 第３の実施の形態に関する画像形成部の現像ユニットの構成を示す説明図である。 第３の実施の形態に関する現像ユニットの撹拌スパイラルの構成を示す説明図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は第１の実施の形態に関する画像形成装置を示す構成図である。画像形成装置１０は電子写真記録方式によって画像を印刷用紙１０１に形成する。そのため画像形成装置１０は給紙カセット１００を有する。図１において、給紙カセット１００は、内部に印刷用紙１０１が積層され、Ｙ軸方向を固定台１１５ａ、１１５ｂに支持され、画像形成装置１０に着脱自在に装着される。給紙カセット１００の内部には支持軸１０２ａによって回動可能に支持された用紙積載板１０２が設けられ、印刷用紙１０１はこの用紙積載板１０２上に積載される。前記給紙カセット１００の繰出し側には、支持軸１０３ａに回転可能にリフトアップレバー１０３が配設され、前記支持軸１０３ａはモータ１０４と接離可能に係合される。前記給紙カセット１００が画像形成装置１０に挿入されると、リフトアップレバー１０３とモータ１０４とが係合し、図示しない制御部がモータ１０４を駆動する。前記リフトアップレバー１０３が回転することによって、リフトアップレバー１０３の先端部が用紙積載板１０２の底部を持ち上げ、用紙積載板１０２に積載された印刷用紙１０１が上昇する。

そして、印刷用紙１０１がある高さまで上昇するとピックアップローラ２０２に当接し、上昇検知部２０１がこれを検知し、前記制御部は前記上昇検知部２０１が検知した情報に基づいてモータ１０４を停止させる。このピックアップローラ２０２は、接触した状態で対に配設されたフィードローラ２０３及びリタードローラ２０４と共に用紙繰出部２００を形成している。ピックアップローラ２０２及びフィードローラ２０３は、図示しないモータによって矢印方向に回転駆動され、かつ内部に図示せぬワンウェイクラッチ機構を内蔵しているため回転駆動が停止した場合でも矢印方向には空転可能となっている。従って、ピックアップローラ２０２は、給紙カセット１００内から当接した印刷用紙１０１を引き出し、フィードローラ２０３及びリタードローラ２０４は、たとえば、印刷用紙１０１が複数同時に引き出されたような場合にも、一枚ずつこの印刷用紙１０１を順次搬送経路に繰り出す。

印刷用紙１０１の搬送方向Ａにおける、用紙繰出部２００の下流側には、順に用紙センサ３０１、印刷用紙１０１の斜行を規制する搬送ローラ対３０２、次の搬送ローラ対３０４の駆動タイミングを検出する用紙センサ３０３、画像形成ユニットとしての画像形成部４００に印刷用紙１０１を送り込む搬送ローラ対３０４及び３０５、画像形成部４００での書込みタイミングを取るための書込みセンサ３０５が配設されている。これらの搬送ローラ対３０２、３０４、３０５は、図示しない搬送駆動モータから図示しないギア等の駆動伝達手段を経由して動力が伝達される。

図１における右端、即ち画像形成装置１０の右側面には、用紙積載板６０４に積載された用紙６０６を給紙するマルチパーパストレイ（ＭＰＴ）６００が備えられる。ＭＰＴ６００は、用紙６０６を積載する用紙積載板６０４、用紙６０６を繰り出すピックアップローラ６０２、繰り出された用紙を装置本体に送り出す給紙ローラ６０１、繰り出された用紙を１枚に分離するために給紙ローラ６０１に付勢されるリタードローラ６０３等からなる。

画像形成部４００は、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックの各色の画像を各々に形成する４つのプロセスユニット４００Ｋ、４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃを有し、これらが中間転写ベルトユニット７００の上部に装着されている。これらプロセスユニット４００Ｋ〜４００Ｃの内部構成は共通しているため、ブラックのプロセスユニット４００Ｋを例にとり、これらの内部構成を説明する。

プロセスユニット４００Ｋには、像担持体としての感光体ドラム４０１が矢印方向に回転可能に配設される。この感光体ドラム４０１の周囲には、その回転方向上流側から順に、感光体ドラム４０１の表面に電荷を供給して帯電させる帯電ローラ４０２、帯電された感光体ドラム４０１の表面に選択的に光を照射して静電潜像を形成する露光装置８５０が配設される。更に、静電潜像が形成された感光体ドラム４０１の表面に、ブラックのトナーを付着させてトナー像を形成させる現像剤担持体としての現像ローラ４０４、感光体ドラム４０１上のトナーの現像を転写した際に残留した転写残トナーを除去するドラムクリーニング部４０５が配設される。トナー収納部４０６Ｋは、プロセスユニット４００Ｋへブラックのトナーを供給するためにブラックのトナーを収納する。なお、図１では、トナー収納部４０６Ｋからプロセスユニット４００Ｋへトナーを供給するトナー供給手段については図示を省略する。また、これら各装置に用いられているドラム又はローラは、図示しない駆動源からギア等を経由して動力が伝達され回転する。

中間転写ベルトユニット７００は、前記画像形成部４００により形成されたトナー像を中間転写ベルト７０１に転写し、更に給紙カセット１００又はＭＰＴ６００から供給された印刷用紙１０１に前記トナー像を転写する。中間転写ベルトユニット７００は図示せぬ駆動部より駆動されるドライブローラ７０２、コイルスプリング等の付勢手段により中間転写ベルト７０１に張力を付与するテンションローラ７０３、２次転写ローラ７０７と対向して印刷用紙１０１にトナー像を転写する２次転写バックアップローラ７０４、及びそれらローラに張架された中間転写ベルト７０１からなる。更に、前記感光体ドラム４０１に対向して配設され感光体ドラム４０１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト７０１上に転写するために所定の電圧が付加される１次転写ローラ７０５、中間転写ベルト７０１上に残ったトナーを除去するベルトクリーニング部７０６等からなる。

定着部５００は、内部に熱源となるハロゲンランプ５０３ａを備え表面を弾性体で形成されたアッパローラ５０１と、同じく熱源となるハロゲンランプ５０３ｂを備え表面を弾性体で形成されたロワローラ５０２のローラ対からなる。そして、定着部５００は画像形成部４００より送り出された印刷用紙１０１上のトナー像に熱と圧力を印加してトナー像を融解し、この像を印刷用紙１０１に定着させる。

その後、印刷用紙１０１は、排出ローラ対５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃ、５０４ｄによって搬送され、やがてスタッカ部５０５へと排出される。これら排出ローラ対は、図示しない駆動源から図示しない駆動伝達手段を経由して動力が伝達される。排出ローラ対５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃ、５０４ｄの駆動タイミングは、定着部５００の出力部に配設された用紙センサ５０６によって検出される。

図２は第１の実施の形態に関する画像形成装置の画像形成部の構成を示す分解斜視図である。画像形成ユニットとしての画像形成部４００は、中央に設けられた像担持体としての感光体ドラム４０１と、感光体ドラム４０１を挟んで左右に設けられた感光体復帰ユニット４０７及び現像ユニット４０８からなる。感光体復帰ユニット４０７は、前述の帯電ローラ４０２及びクリーニング部４０５を備え、感光体ドラム４０１に取付けられる。現像ユニット４０８は、後述するように現像剤担持体としての現像ローラ４０４を備え、感光体ドラム４０１に対して付勢している。

前記トナー収容部４０６から供給されたトナーは、現像ユニット４０８の上部に設けられたトナー供給口４０８ａから現像ユニット４０８内に供給される。トナー供給口４０８ａは現像ユニット４０８の現像幅方向中央部、即ち、印刷用紙１０１の幅方向（Ｚ軸）中央部の上部に設けられている。トナー供給口４０８ａの現像幅方向の大きさは、最大現像幅より小さい。

図３は第１の実施の形態に関する画像形成部の現像ユニットの構成を示す説明図である。現像ユニット４０８内のトナー供給口４０８ａの下方には、回転軸を現像幅方向に設けた現像ローラ４０４が配設される。更に、現像ユニット４０８内には、帯電したトナーを現像ローラ４０４に供給するための現像剤供給部材としての供給ローラ対４０９−１、４０９−２が現像ローラ４０４に平行に配設される。そして、現像ユニット４０８内には、現像ローラ４０４上のトナー層厚を一定とするための現像ブレード４１０が配設されている。

現像ローラ４０４は金属製のシャフトの表面にウレタン等の導電性の弾性体を被覆したものである。現像ローラ４０４は、感光体ドラム４０１の回転方向において露光装置８５０より下流側で感光体ドラム４０１の表面に接触するように配設される（図１参照）。現像ローラ４０４はシャフトの端部にギアを備え、感光体ドラム４０１からの駆動伝達により、感光体ドラム４０１の回転方向とは反対方向に回転する。現像ローラ４０４には回転開始と同時に高電圧が印加され、感光体ドラム４０１の表面との間に電界を形成し、この電界により、感光体ドラム４０１の表面の静電潜像部分にトナーを付着させる。

供給ローラ対４０９−１、４０９−２は、いずれも金属製のシャフトの表面にシリコン等の発泡性の弾性体を被覆したものである。現像ローラ４０４に接触するように配設されている。こうして、供給ローラ対４０９−１、４０９−２は、現像ローラ４０４にトナーを供給するとともに、現像ローラ４０４に残留するトナーを剥離する。

供給ローラ対４０９−１、４０９−２はシャフトの端部にそれぞれギアを備え、感光体ドラム４０１からの駆動伝達により、現像ローラ４０４の回転方向と同じ方向に回転する。供給ローラ対４０９−１、４０９−２は、現像ローラ４０４と摺動接触してトナーを摩擦帯電させ、現像ローラ４０４にトナーを供給する。

２本の供給ローラ４０９−１、４０９−２は上下に間隔を開けて設けられ、それぞれ現像ローラ４０４に接して配設される。以下、上側に配設される方を第１の現像剤供給部材としての第１の供給ローラ４０９−１といい、下側に配設される方を第２の現像剤供給部材としての第２の供給ローラ４０９−２という。第１の供給ローラ４０９−１は、現像ブレード４１０に対して、現像ローラ４０４の回転方向上流側に配設されている。また、第２の供給ローラ４０９−２は、第１の供給ローラ４０９−１に対して現像ローラ４０４の回転方向上流側に配設されている。

第２の供給ローラ４０９−２に対して現像ローラ４０４の回転方向上流側は感光体ドラム４０１が配設されているので、第２の供給ローラ４０９−２の配設される位置は、残留トナーに関しては現像ローラ４０４の回転方向最上流に相当することになる。

更にまた、現像ユニット４０８内において、第１の供給ローラ４０９−１の近傍には次に説明する搬送部材としての搬送スパイラル４１１が現像ローラ４０４に平行に配設される。そして、第１の供給ローラ４０９−１と、その下側に配設された第２の供給ローラ４０９−２の間には同じく次に説明する撹拌部材としての撹拌スパイラル４１２が現像ローラ４０４に平行に配設されている。

また、撹拌スパイラル４１２は、第１の供給ローラ４０９−１から現像ローラ４０４へトナーが供給される位置、即ち、第１の供給ローラ４０９−１と現像ローラ４０４の接する位置に対して、現像ローラ４０４の回転方向上流側に回転中心が設けられる。即ち、換言すると、撹拌スパイラル４１２は、第２の供給ローラ４０９−２から現像ローラ４０４へトナーが供給される位置に対して、現像ローラ４０４の回転方向下流側に回転中心が設けられる。従って、図３に示すように、搬送スパイラル４１１は、トナー供給口４０８ａの直下に設けられ、撹拌スパイラル４１２は搬送スパイラル４１１の下側に設けられる。即ち、搬送スパイラル４１１は、トナー供給口４０８ａと撹拌スパイラル４１２の間に配設される。

図４は第１の実施の形態に関する現像ユニットの搬送スパイラル及び撹拌スパイラルの構成を示す説明図である。図４（ａ）は現像ユニット４０８のトナーを搬送する搬送部材としての搬送スパイラル４１１を示し、図４（ｂ）は現像ユニット４０８のトナーを撹拌する撹拌部材としての撹拌スパイラル４１２を示す。

図４（ａ）に示すように搬送スパイラル４１１は現像幅方向（Ｚ軸方向）中央部を境に、螺旋形状の連続した羽としての右巻きスパイラル４１１ａと左巻きスパイラル４１１ｂによって左右対称に構成されている。これにより、搬送スパイラル４１１はトナー供給口４０８ａから落下したトナーを現像幅方向に左右に搬送して撹拌する。

一方、図４（ｂ）に示すように撹拌スパイラル４１２は回転軸としてのスパイラル軸４１２−１に対して斜めに傾けた複数の楕円形の板からなる羽としての楕円板４１２ａがスパイラル軸４１２−１の一端から他端まで全域に亘って少なくとも１以上設けられている。楕円板４１２ａはスパイラル軸４１２−１に対して平行及び直交以外の所定の角度で設けられる。楕円板４１２ａの傾斜する方向は、現像幅方向（Ｚ軸方向）中央部を境に、左右で逆方向である。これにより撹拌スパイラル４１２はトナーをスパイラル軸４１２−１（Ｚ軸）の周方向に移動させて撹拌する。

次に、現像ユニット４０８の搬送スパイラル４１１及び撹拌スパイラル４１２の動作・作用について説明する。前記トナー収容部４０６から供給されたトナーは、トナー供給口４０８ａを通過し、図３に示す矢印Ａに沿って現像ユニット４０８内に落下し供給される。現像ユニット４０８内に供給されたトナーは図４に示す矢印Ｒ方向に回転する搬送スパイラル４１１によって、矢印Ｂ、矢印Ｃに示す現像幅の左右両方向に搬送される。

やがて現像ユニット４０８内にトナーが満たされ、第１及び第２の供給ローラ対４０９−１、４０９−２を経て現像ローラ４０４へ付着する。現像ローラ４０４上のトナーは現像ブレード４１０によって一定の層厚となり、感光体ドラム４０１の静電潜像部分に付着する。感光体ドラム４０１に付着せずに現像ローラ４０４上に残留したトナーの一部は現像ユニット４０８で剥離し、即ち、一部は第１及び第２の供給ローラ対４０９−１、４０９−２と接触した際に剥離することで、再び現像ユニット４０８内に放出される。

詳述すると、現像ローラ４０４上の残留トナーは、まず、現像ローラ４０４の回転方向最上流に相当する第２の供給ローラ対４０９−２によって剥離される。ここで剥離された残留トナーは、第２の供給ローラ対４０９−２によって撹拌スパイラル４１２の近傍、特に下側へ送られる。また、現像ローラ４０４上の第２の供給ローラ対４０９−２によって剥離しきれなかった残留トナーは、第２の供給ローラ対４０９−２の下流に配設された第１の供給ローラ対４０９−１によって剥離される。ここで剥離された残留トナーは、第１の供給ローラ対４０９−１によって撹拌スパイラル４１２の近傍、特に上側へ送られる。

撹拌スパイラル４１２の近傍に放出された残留トナーは、図４に示す矢印Ｒ方向に回転する撹拌スパイラル４１２によって、撹拌スパイラル４１２の上側にある残留トナーが矢印Ｄに示すように撹拌スパイラル４１２の下側へ、撹拌スパイラル４１２の下側にある残留トナーが矢印Ｅに示すように撹拌スパイラル４１２の上側へ送られる。即ち、残留トナーはそれぞれスパイラル軸４１２−１の周方向に移動されて撹拌される。そして、撹拌スパイラル４１２の上側へ送られた残留トナーは搬送スパイラル４１１によって撹拌される。

また、トナー供給口４０８ａから供給された現像ローラ４０４に付着する前の新たなトナーも、撹拌パイラル４１２によって撹拌スパイラル４１２の上側にある新たなトナーは矢印Ｄに沿って撹拌スパイラル４１２の下側へ、撹拌スパイラル４１２の下側へある新たなトナーは矢印Ｅに沿って撹拌スパイラル４１２の上側へ、それぞれスパイラル軸４１２−１の周方向に搬送される。

この過程で、現像ローラ４０４に付着する前の新たなトナーと残留トナーが混じり合う。混じり合ったトナーは、搬送スパイラル４１１によって現像幅の左右両方向に搬送され、再度撹拌スパイラル４１２によって周囲のトナーと撹拌される。現像幅方向で、残留トナーの多い箇所で撹拌されたトナーや、残留トナーの少ない箇所で撹拌されたトナーが搬送スパイラル４１１によって混じり合い、現像ユニット４０８内の現像ローラ４０４に付着する前の新たなトナーと残留トナーの混合比率が均一化される。

以上説明した通り、本実施の形態では、現像ユニット４０８内に供給されたばかりの新たなトナーと残留トナーを撹拌することで現像ユニット４０８内のトナーが均一化され、感光体ドラム４０１上の静電潜像部分に付着するトナー量や色味が現像幅方向で変化しなくなることで、濃度ムラや濃度段差等の現像品質に不具合を発生させることのない現像を可能とする画像形成ユニット及びこれを備えた画像形成装置を提供することができる。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作・作用及び効果についても、その説明を省略する。図５は第２の実施の形態に関する画像形成部の現像ユニットの構成を示す説明図である。第２の実施の形態に関する現像ユニット４０８の撹拌部材としての撹拌スパイラル４１３は、第１の実施の形態の撹拌スパイラル４１２と同様に、第１及び第２の供給ローラ対４０９−１、４０９−２の間に現像ローラ４０４に平行に配設され、かつ搬送スパイラル４１１の下側に設けられ、現像ユニット４０８内のトナーを撹拌する。撹拌スパイラル４１３の構成は次に説明する通りであり、その他は第１の実施の形態と同じである。

図６は第２の実施の形態に関する現像ユニットの撹拌スパイラルの構成を示す説明図である。図６（ａ）は撹拌スパイラル４１３の全体を示し、図６（ｂ）は一部拡大を示す。撹拌スパイラル４１３は左巻きスパイラル羽４１３ａ及び右巻きスパイラル羽４１３ｂからなる一対のスパイラル羽４１３ａ、４１３ｂが複数設けられている。左巻きスパイラル羽４１３ａは回転軸としてのスパイラル軸４１３−１の現像幅方向（Ｚ軸方向）の一端から他端に向けて、スパイラル軸４１３−１の裏側から表側にかけてスパイラル軸４１３−１を左巻きで巻付くように半周分形成される。

同様に、右巻きスパイラル羽４１３ｂもスパイラル軸４１３−１の現像幅方向（Ｚ軸方向）の一端から他端に向けて、スパイラル軸４１３−１の裏側から表側にかけてスパイラル軸４１３−１を右巻きで巻付くように半周分形成される。このように左巻きスパイラル羽４１３ａ及び右巻きスパイラル羽４１３ｂは、スパイラル軸４１３−１に対称に形成され、両者で一対となる。よって、一対のスパイラル羽４１３ａ、４１３ｂは、スパイラル軸４１３−１の現像幅方向（Ｚ軸方向）の一端から他端まで複数形成される。左巻きスパイラル羽４１３ａ及び右巻きスパイラル羽４１３ｂが巻付く方向は、現像幅方向（Ｚ軸方向）中央部を境に、左右で逆方向である。これにより撹拌スパイラル４１３はトナーをスパイラル軸４１３−１（Ｚ軸）の周方向に移動させて撹拌する。また、左巻きスパイラル羽４１３ａと右巻きスパイラル羽４１３ｂがスパイラル軸４１３−１に形設される角度は、トナーの安息角より大きくなっている。

次に、第２の実施の形態に関する現像ユニット４０８の撹拌スパイラル４１３の動作・作用について説明する。図６（ａ）に示す矢印Ｒ方向に回転する撹拌スパイラル４１３近傍のトナーは、スパイラル羽４１３ａ、４１３ｂの形設される角度がトナーの安息角より大きいことから、現像幅方向には搬送されず、スパイラル軸（Ｚ軸）の周方向に移動させて撹拌する。即ち、撹拌スパイラル４１３の上側にあるトナーは、矢印Ｆに示すように撹拌スパイラル４１３の下側へ、撹拌スパイラル４１３の下側にあるトナーは矢印Ｇに示すように撹拌スパイラル４１３の上側へ、それぞれＺ軸の周方向に搬送される。

これにより、現像ローラ４０４に付着する前の新たなトナーと残留トナーが混じり合い、混じり合ったトナーは、前記搬送スパイラル４１１によって現像幅方向に搬送され、再度撹拌スパイラル４１３によって周囲のトナーと撹拌される。現像幅方向で残留トナーの多い箇所で撹拌されたトナーや、残留トナーの少ない箇所で撹拌されたトナーが搬送スパイラル４１１によって混じり合い、現像ユニット４０８内の現像ローラ４０４に付着する前の新たなトナーと残留トナーの混合比率が均一化される。

以上説明した通り、本実施の形態では、撹拌スパイラル４１３のスパイラル羽４１３ａ、４１３ｂの形設される角度をトナーの安息角より大きくしたことで、トナーの撹拌を効率的に行うことができる。更に、現像ユニット４０８内に供給されたばかりの新たなトナーと残留トナーを撹拌することで現像ユニット４０８内のトナーが均一化され、感光体ドラム４０１上の静電潜像部分に付着するトナー量や色味が現像幅方向で変化しなくなる。そのため、濃度ムラや濃度段差等の現像品質に不具合を発生させることのない現像を可能とする画像形成ユニット、及びこれを備えた画像形成装置を提供するころができる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、第１、第２の実施の形態と同じ動作・作用及び効果についても、その説明を省略する。図７は第３の実施の形態に関する画像形成部の現像ユニットの構成を示す説明図である。第３の実施の形態に関する現像ユニット４０８の撹拌部材としての撹拌スパイラル４１４は、第１の実施の形態の撹拌スパイラル４１２と同様に、第１及び第２の供給ローラ対４０９−１、４０９−２の間に現像ローラ４０４に平行に配設され、かつ搬送スパイラル４１１の下側に設けられ、現像ユニット４０８内のトナーを撹拌する。撹拌スパイラル４１４の構成は次に説明する通りであり、その他は第１の実施の形態と同じである。

図８は第３の実施の形態に関する現像ユニットの撹拌スパイラルの構成を示す説明図である。図８（ａ）は撹拌スパイラル４１４の全体を示し、図８（ｂ）は撹拌スパイラル４１４の一部拡大を示す。撹拌スパイラル４１４は一枚の連続したスパイラル羽ではなく、複数のスパイラル羽４１４ａ、４１４ｂ等からなる。スパイラル羽４１４ａは回転軸としてのスパイラル軸４１４−１の現像幅方向（Ｚ軸方向）の一端から他端に向けて、スパイラル軸４１４−１の裏側から表側にかけてスパイラル軸４１４−１を例えば左巻きで巻付くように半周分形成される。以下、他のスパイラル羽４１４ｂ、４１４ｃ等も同様に形成される。

本実施の形態では、隣り合うスパイラル羽４１４ａ、４１４ｂ同士は、一定の距離Ｈだけ重なって設けられている。そして、複数のスパイラル羽４１４ａ、４１４ｂ等は、スパイラル軸４１４−１の一端から他端まで全域に設けられている。スパイラル羽４１４ａ、４１４ｂ等の巻付く方向は、スパイラル軸４１４−１の現像幅方向（Ｚ軸方向）中央部を境に、左右で逆方向である。これにより撹拌スパイラル４１４はトナーをスパイラル軸４１４−１（Ｚ軸）の周方向に移動させて撹拌する。

次に、第３の実施の形態に関する現像ユニット４０８の撹拌スパイラル４１４の動作・作用について説明する。図８に示すように、矢印Ｒ方向に回転する撹拌スパイラル４１４の近傍のトナーは、撹拌スパイラル４１４の上側にあるトナーは矢印Ｆに沿って撹拌スパイラル４１４の下側へ、撹拌スパイラル４１４の下側にあるトナーは矢印Ｇに沿って撹拌スパイラル４１４の上側へ、それぞれスパイラル軸４１４−１（Ｚ軸）の周方向に搬送される。

また、撹拌スパイラル４１４の隣り合うスパイラルの設けられている位置が重なってしていることにより、撹拌スパイラル４１４近傍のトナーをスパイラル軸４１４−１（Ｚ軸）の周方向に撹拌しながら隣り合うスパイラルへ矢印Ｂ、矢印Ｃに沿って搬送される。これにより、撹拌スパイラル４１４近傍のトナーを撹拌しながら、現像幅方向の撹拌も行えるので、より早く現像ローラ４０４に付着する前の新たなトナーと残留トナーが混じり合い、現像ユニット４０８内の現像ローラ４０４に付着する前の新たなトナーと残留トナーの混合比率が均一化される。

以上説明した通り、本実施の形態では、撹拌スパイラル４１４で回転軸としてのスパイラル軸４１４−１（Ｚ軸）の周方向にトナー撹拌を行いながら、同時に現像幅方向のトナー撹拌も行うことができ、現像ユニット４０８内のトナーがより早く均一化され、感光体ドラム４０１上の静電潜像部分に付着するトナー量や色味が現像幅方向で変化しなくなることで、濃度ムラや濃度段差等の現像品質に不具合を発生させることのない現像を可能とする画像形成ユニット、及びこれを備えた画像形成装置を提供する。

本実施の形態では４つのプロセスユニット４００Ｋ〜４００Ｃを用い、中間転写ベルトによりを印刷用紙１０１にトナー像を転写する画像形成装置１０に適用した例を示したが、この例に限定されるものではなく、プロセスユニット４００Ｋ〜４００Ｃから直接印刷用紙１０１にトナー像を転写する画像形成装置や、１つのプロセスユニット４００Ｋを用いる単色画像形成装置、それらを用いた複写機、自動原稿読み取り装置等に含まれる画像形成装置にも実施可能である。

１０ 画像形成装置
４００ 画像形成部
４０１ 感光体ドラム
４０４ 現像ローラ
４０８ 現像ユニット
４０８ａ トナー供給口
４０９−１ 第１の供給ローラ
４０９−２ 第２の供給ローラ
４１１ 搬送スパイラル
４１１ａ 右巻きスパイラル
４１１ｂ 左巻きスパイラル
４１２ 撹拌スパイラル
４１２ａ 楕円板
４１２−１ スパイラル軸
４１３ 撹拌スパイラル
４１４ 撹拌スパイラル

Claims (11)

1. 像担持体と、現像ユニットを含み、
   前記現像ユニットは、
   前記像担持体に現像剤を付着させる現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に前記現像剤を供給するとともに前記現像剤担持体に残留する前記現像剤を剥離する第１の現像剤供給部材と、
   前記現像ユニット内の前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
   前記現像ユニット内の前記現像剤を搬送する搬送部材を備え、
   前記撹拌部材は、回転軸に対して回転することで前記現像剤を回転軸の周方向に移動させて撹拌し、
   前記搬送部材は、回転軸に対して回転することで前記現像剤を現像幅方向に搬送して撹拌することを特徴とする画像形成ユニット。
2. 前記撹拌部材は、前記第１の現像剤供給部材から前記現像剤担持体へ前記現像剤が供給される位置に対して、前記現像剤担持体の回転方向上流側に回転中心が設けられることを特徴とする請求項１記載の画像形成ユニット。
3. 前記第１の現像剤供給部材に対して前記現像剤担持体の回転方向上流側に配設され、前記現像剤担持体に前記現像剤を供給するとともに前記現像剤担持体に残留する前記現像剤を剥離する第２の現像剤供給部材を有し、
   前記撹拌部材は、前記第２の現像剤供給部材から前記現像剤担持体へ前記現像剤が供給される位置に対して、前記現像剤担持体の回転方向下流側に回転中心が設けられることを特徴とする請求項１記載の画像形成ユニット。
4. 前記現像剤を供給する現像剤供給口を前記現像ユニット上部に有し、
   前記搬送部材は、前記現像剤供給口と前記撹拌部材の間に配設されることを特徴とする請求項２又は３記載の画像形成ユニット。
5. 前記撹拌部材は、前記回転軸に対し平行及び直交以外の所定の角度で設けられた羽を少なくとも１以上有することを特徴とする請求項１乃至４いずれか一記載の画像形成ユニット。
6. 前記搬送部材は、現像幅方向中央部を境に左右対称の螺旋形状の連続した羽を有することを特徴とする請求項１乃至４いずれか一記載の画像形成ユニット。
7. 前記現像剤供給口の現像幅方向の大きさは、最大現像幅より小であることを特徴とする請求項１乃至６いずれか一記載の画像形成ユニット。
8. 前記撹拌部材の前記羽は、楕円形の板からなることを特徴とする請求項１乃至５いずれか一記載の画像形成ユニット。
9. 前記撹拌部材の前記羽は、前記回転軸に対し一方が右巻きの螺旋形状、他方が左巻きの螺旋形状で構成され、前記螺旋形状が前記回転軸に形設される角度は、前記現像剤の安息角より大であることを特徴とする請求項１乃至５いずれか一記載の画像形成ユニット。
10. 前記撹拌部材の前記羽は、現像幅方向に対し少なくとも２以上の前記羽を有し、隣接する前記羽は現像幅方向に所定の長さ重なって設けられることを特徴とする請求項１乃至５いずれか一記載の画像形成ユニット。
11. 請求項１乃至１０いずれか一記載の画像形成ユニットを有する画像形成装置。
    

Images