JP2018072576A - 現像容器、現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー収納室内のトナーが重力に反して現像ローラに向かって搬送される現像装置において、トナー収納室から現像ローラに向かって安定してトナーを供給することができる。【解決手段】回転軸２３ａに取り付けられ、第１シート部材２３ｂと同位相に回転する第２シート部材２３ｃを有し、回転軸２３ａが回転する際に、第１シート部材２３ｂによって持ち上げられた現像剤の少なくとも一部が回転軸２３ａよりも上方にある状態で、第２シート部材２３ｂは、第１シート部材２３ｂ上の現像剤の落下を規制するように、回転軸２３ａの回転方向において第１シート部材２３ｂよりも下流側で回転する。【選択図】図１

Description

本発明は、記録媒体に画像を形成するために用いられる現像剤が収容される現像容器と、感光ドラムに形成された静電潜像を現像する現像装置に関するものである。また、本発明は、感光ドラムに現像剤像を形成するとともに画像形成装置に装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジと、現像剤を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関するものである。

電子写真画像形成方式（電子写真プロセス）を用いたプリンタ等の画像形成装置では、記録材に画像が形成される際に、まず、感光ドラムが帯電ローラによって一様に帯電される。次に、帯電した感光ドラムが露光装置によって選択的に露光されることによって、感光ドラム上に静電潜像が形成される。また、感光ドラム上に形成された静電潜像は、現像装置によってトナーを用いてトナー像として現像される。そして、感光ドラム上に形成されたトナー像は、記録用紙やプラスチックシート等の記録材に転写され、記録材に転写されたトナー像は、定着装置によって加熱・加圧されることで記録材に定着する。このようにして、記録材に画像が形成される。また、トナー像が記録材に転写された後に感光ドラム上に残留したトナーは、クリーニングブレードによって除去される。

このような画像形成装置では、一般的に、感光ドラムや帯電ローラや現像装置などのプロセス手段はメンテナンスを必要とする。近年、これらのプロセス手段のメンテナンスを容易に行うために、感光ドラムと帯電ローラと現像装置とクリーニングブレードとが一体としてカートリッジ化されている。一般的に、このようなプロセス手段を有するカートリッジはプロセスカートリッジと呼ばれる。プロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能となっており、プロセスカートリッジを交換することで、プロセス手段を交換し、プロセス手段のメンテナンスを行っている。

ここで、従来、複数の感光ドラムを略水平に並べて配置したインライン方式の画像形成装置であって、感光ドラム上のトナー像を中間転写ベルトを介して記録材に転写する画像形成装置が知られている。また、このような画像形成装置において、複数の感光ドラムと現像装置と露光装置とが、中間転写ベルトの下方に配置されたものがある。感光ドラムと現像装置と露光装置とが中間転写ベルトの下方に配置される場合、画像形成装置の内部において、感光ドラム・現像装置・露光装置と定着装置との間に中間転写ベルトが配置されることになる。そのため、感光ドラム・現像装置・露光装置と定着装置とを互いに離れた位置に配置することができる。これにより、感光ドラムと現像装置と露光装置が、定着装置からの熱の影響を受けることを抑制することができる。

このように、感光ドラムと中間転写ベルトと露光装置とが中間転写ベルトの下方に配置される場合、一般的に、トナーが収納されるトナー収納室は、現像に用いられるトナーを担持する現像ローラの下方に配置される。そのため、現像装置内において、トナー収納室に収納されたトナーは、重力に反して、トナー収納室の上方に配置された現像ローラに搬送される必要がある。

特許文献１で開示される技術では、現像装置は、トナー収納室と、感光ドラム上の静電潜像を現像するためのトナーを担持する現像ローラと、現像ローラが配置される現像室と、現像室内のトナーを現像ローラに供給する供給ローラとを有している。トナー収納室と現像室とは開口を介して連通している。ここで、特許文献１に開示される技術では、トナー収納室の上方に現像室が配置されているため、トナー収納室内のトナーを、重力に反し
て、トナー収納室内の上方にある現像室に搬送する必要がある。

ここで、特許文献１に開示される技術では、現像装置にはシート状の撹拌部材が設けられており、この撹拌部材が回転することで、撹拌部材が、トナー収納室の底に溜まったトナーを現像室内に跳ね上げる。具体的には、シート状の撹拌部材は、略水平方向に延びた回転中心軸線を中心に回転することで、トナー収納室の底に溜まったトナーを持ち上げる。また、撹拌部材がトナーを持ち上げた状態で、撹拌部材は、トナー収納室の内壁面に当接して撓む。そして、トナー収納室の内壁面と撹拌部材との接触状態が解除されることで、撹拌部材が元の形状に復元し、その復元力によって撹拌部材上のトナーが重力に反して現像室内に跳ね上がる。特許文献１に開示される技術では、このようにして、トナー収納室内のトナーが現像室に搬送される。

ここで、図１１は、従来におけるプロセスカートリッジの概略断面図である。図１１（ａ）に示すように、トナー収納室の容積が小さい場合には、撹拌部材の回転中心軸線とトナー収容室の内壁面（撹拌部材が接触する内壁面）との距離が短くなるため、撹拌部材の回転半径も小さくなる。そのため、撹拌部材の回転中心軸線と直交する方向において、シート状の撹拌部材の長さが短くなり、トナー収容室の内壁面と接触して撹拌部材が撓む場合に、撹拌部材の撓み量が小さくなる。

特開２０１１−０３９５５４号公報

しかし、多くのトナーを収納するためにトナー収納室の容積を大きくした場合には、撹拌部材の回転中心軸線とトナー収容室の内壁面との距離が長くなるため、撹拌部材の回転半径が大きくなる。そのため、撹拌部材の回転中心軸線と直交する方向において、シート状の撹拌部材の長さが長くなり、図１１（ａ）と図１１（ｂ）とで撹拌部材の材質が同じ場合に、トナー収容室の内壁面と接触して撹拌部材が撓んだときに、撹拌部材の撓み量が大きくなる。

そして、撹拌部材の撓み量が大きくなった場合、図１１（ｂ）に示すように、撹拌部材において、水平面に対して傾斜している領域が大きくなってしまう。これにより、撹拌部材上に載ったトナーが、自重により、トナー収納室の底に落下しやすくなってしまう。そのため、撹拌部材上に載るトナーの量が減少してしまい、現像室に供給されるトナー量が不足し、記録材に形成された画像に白抜けが生じてしまうおそれがある。また、近年、画像形成装置のプロセススピードが高速化したことで、単位時間当たりのトナー消費量が多くなったため、より多くのトナーが現像室に搬送される必要がある。

そこで、本発明は、トナー収納室内のトナーが重力に反して現像ローラに向かって搬送される現像装置において、トナー収納室から現像ローラに向かって安定してトナーを供給することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明である現像容器は、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される現像剤が収納される現像剤収納容器と、
使用時の姿勢において、回転軸を回転中心として回転することにより、前記現像剤収納容器内の現像剤を該現像剤の剤面位置よりも上方に位置する前記現像剤担持体へ搬送する
第１シート部材であって、前記現像剤収納容器の内壁面と接触して撓むように弾性変形した後、前記内壁面と接触しなくなったときに撓んだ状態から復元する第１シート部材と、を有する現像容器であって、
前記回転軸に取り付けられ、前記第１シート部材と同位相に回転する第２シート部材を有し、
前記回転軸が回転する際に、前記第１シート部材によって持ち上げられた現像剤の少なくとも一部が前記回転軸よりも上方にある状態で、前記第２シート部材は、前記第１シート部材上の現像剤の落下を規制するように、前記回転軸の回転方向において前記第１シート部材よりも下流側で回転することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明である現像装置は、
上記現像容器を有し、
前記現像剤担持体に担持された現像剤によって、像担持体に形成された静電潜像を現像することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明であるプロセスカートリッジは、
画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジであって、
上記現像容器と、
静電潜像が形成される像担持体と、を有し、
前記現像剤担持体に担持された現像剤によって、前記像担持体に形成された静電潜像が現像剤像として現像されることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明である画像形成装置は、
上記現像容器と、
静電潜像が形成される像担持体と、を有し、
前記現像剤担持体に担持された現像剤によって、前記像担持体に形成された静電潜像が現像剤像として現像され、
前記像担持体に形成された現像剤像を用いて記録媒体に画像を形成することを特徴とする。

本発明は、トナー収納室内のトナーが重力に反して現像ローラに向かって搬送される現像装置において、トナー収納室から現像ローラに向かって安定してトナーを供給することができる。

実施例１に係るプロセスカートリッジの概略断面図 実施例１に係る画像形成装置の概略断面図 実施例１に係るプロセスカートリッジを装置本体に装着する様子を示す図 実施例１に係るプロセスカートリッジの概略断面図 トナー収納室内のトナーが現像室に搬送される様子を示す図 開口の幅と撹拌シートの幅と撹拌補助部材の幅とを比較するための図 撹拌受け部材が設けられていないプロセスカートリッジの概略断面図 実施例２に係るプロセスカートリッジの概略断面図 実施例２に係る撹拌部材の分解斜視図 トナー収納室内のトナーが現像室に搬送される様子を示す図 従来におけるプロセスカートリッジの概略断面図

以下に図面を参照して本発明の実施形態を例示する。ただし、実施形態に記載されてい
る構成部品の寸法や材質や形状やそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件などにより適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。

（実施例１）
＜電子写真画像形成装置１００＞
実施例１に係る電子写真画像形成装置１００（画像形成装置１００）の全体構成について図２と図３を用いて説明する。図２は、実施例１に係る画像形成装置１００の概略図である。また、図３は、画像形成装置１００にプロセスカートリッジ７を装着する状態を示す斜視図である。画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）とシアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）の画像を形成するための第１〜４の画像形成部である画像形成部ＳＹ〜ＳＫを有する。

実施例１では、第１〜４の画像形成部の構成と動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、以下において、特に区別を必要としない場合は、添え字であるＹ〜Ｋを省略して総括的に説明する。実施例１では、画像形成装置１００は、４つの像担持体としての感光ドラム１（１Ｙ〜１Ｋ）を有する。感光ドラム１は、図２における矢印Ａ方向に回転する。感光ドラム１の周囲には帯電ローラ２（２Ｙ〜２Ｋ）とスキャナユニット３が配置されている。

ここで、帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面を均一に帯電する帯電手段である。そして、スキャナユニット３は、画像情報に基づきレーザーを照射して感光ドラム１上に静電潜像を形成する露光手段である。また、感光ドラム１の周囲には、現像ユニット４（４Ｙ〜４Ｋ）（現像装置に対応する）とクリーニング手段としてのクリーニングブレードが配置されている。ここで、現像ユニット４は、少なくとも現像剤を担持する現像剤担持体としての現像ローラ１７を有する。

さらに、４つの感光ドラム１に対向して、感光ドラム１上の現像剤像としてのトナー像を記録材１２（記録媒体に対応する）に転写するための中間転写ベルト５が配置されている。また、実施例１では、現像ユニット４には、非磁性一成分現像剤であるトナーＴ（ＴＹ〜ＴＫ）が用いられる。なお、実施例１では、現像ユニット４は、現像ローラ１７を感光ドラム１に対して接触させて接触現像を行う。

また、感光体ユニット１３は、感光ドラム１上に残留している転写残トナー（廃トナー）を収容する除去トナー収容部（図１を参照）と感光ドラム１と帯電ローラ２とクリーニングブレードとを有する。さらに、実施例１では、現像ユニット４と感光体ユニット１３を、一体的にカートリッジ化することでプロセスカートリッジ７（７Ｙ〜７Ｋ）を構成している。プロセスカートリッジ７は、画像形成装置１００に設けられた不図示の装着ガイドや位置決め部材などの装着手段を介して画像形成装置１００に着脱可能となっている。また、プロセスカートリッジ７は、少なくとも現像剤像を担持する感光ドラム１を有する。

実施例１では、プロセスカートリッジ７は、感光ドラム１の軸線方向である図３の矢印Ｇ方向に、画像形成装置１００の装置本体に対して装着可能である。実施例１では、各色用のプロセスカートリッジ７は全て同一形状となっている。ただし、これに限定されず、形状や大きさが異なっていてもよい。例えば、ブラックのカートリッジの容量を大きくするために他のカートリッジよりも大きくしてもよい。また、各色用のプロセスカートリッジ７内には、イエロー（ＴＹ）とマゼンタ（ＴＭ）とシアン（ＴＣ）とブラック（ＴＫ）の各色のトナーＴ（ＴＹ〜ＴＫ）がそれぞれ収納されている。中間転写ベルト５は、全ての感光ドラム１に当接しており、図２の矢印Ｂ方向に移動する。中間転写ベルト５は、複
数の支持部材（駆動ローラ２６と二次転写対向ローラ２７と従動ローラ２８）によって掛け渡されている。

中間転写ベルト５の内周面側には、各感光ドラム１に対向するように、４つの一次転写ローラ８（８Ｙ〜８Ｋ）が並設されている。また、中間転写ベルト５の外周面側において二次転写対向ローラ２７に対向する位置には、二次転写ローラ９が配置されている。

＜画像形成プロセス＞
画像形成時には、まず、感光ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電される。次に、スキャナユニット３から照射されたレーザー光によって感光ドラム１の表面が走査露光されることで、感光ドラム１上に画像情報に基づいた静電潜像が形成される。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像ユニット４によってトナー像として現像される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ８によって中間転写ベルト５上に一次転写される。

例えば、フルカラー画像の形成時には、第１〜４の画像形成部である画像形成部ＳＹ〜ＳＫにおいて上述したプロセスが順次に行われることで、中間転写ベルト５上に各色のトナー像が順次に重ね合わされる。その後、中間転写ベルト５の移動と同期して記録材１２が二次転写部へと搬送される。そして、記録材１２を介して中間転写ベルト５に当接している二次転写ローラ９によって、中間転写ベルト５上の４色トナー像は一括して記録材１２上に二次転写される。

その後、トナー像が転写された記録材１２は定着装置１０に搬送される。定着装置１０において記録材１２が加熱・加圧されることで記録材１２にトナー像が定着する。一次転写工程後に感光ドラム１上に残留した一次転写残トナーは、クリーニングブレードによって除去される。また、二次転写工程後に中間転写ベルト５上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１１によって除去される。除去された転写残トナー（廃トナー）は、画像形成装置１００の廃トナーボックス（不図示）に排出される。なお、画像形成装置１００は、所望の単独またはいくつか（全てではない）の画像形成部のみを用いて、単色またはマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。

＜プロセスカートリッジ＞
次に、実施例１に係る画像形成装置１００に装着されるプロセスカートリッジ７の全体構成について図１を用いて説明する。図１は、実施例１に係るプロセスカートリッジ７の概略図である。現像ユニット４は、現像ユニット４内の各種部材を支持する現像枠体１８を有する。ここで、現像枠体１８におけるトナーを収容する部分を容器本体１９（現像剤収納容器に対応する）とする。現像ユニット４には、感光ドラム１と接触することで感光ドラム１にトナーを搬送する現像ローラ１７が設けられている。現像ローラ１７は、トナーを担持しており、図１の矢印Ｄ方向（反時計方向）に回転する。また、現像ローラ１７は、その長手方向（回転中心軸線方向）の両端部において軸受によって回転可能に現像枠体１８に支持されている。なお、本実施例において、現像ローラ１７と容器本体１９と撹拌シート２３ｂと撹拌補助部材２３ｃとを有する構成を現像容器１９０とする。

また、現像ユニット４は、容器本体１９内の空間であるトナー収納室１８ａ（現像剤収納容器内に対応）と、現像ローラ１７が配設される現像室１８ｂと、トナー収納室１８ａと現像室１８ｂとを連通する開口１８ｃを有する。実施例１では、現像ユニット４が通常使用される姿勢において、現像室１８ｂは、トナー収納室１８ａの上方に位置している。また、現像室１８ｂには、現像ローラ１７に接触して矢印Ｅ方向に回転するトナー供給ローラ２０と、現像ローラ１７上に形成されるトナー層の厚みを規制する現像ブレード２１とが配置されている。

また、容器本体１９の内部であるトナー収納室１８ａには、収納されたトナーＴを撹拌するとともに、開口１８ｃを介してトナー供給ローラ２０へトナーを搬送するための撹拌部材２３が設けられている。具体的には、撹拌部材２３は、トナー収納室１８ａ内のトナーＴを、トナーの剤面位置よりも上方に配置される現像ローラ１７に向かって搬送する。また、撹拌部材２３は、現像ローラ１７の回転軸方向に平行な回転軸２３ａと、可撓性を有するシートである撹拌シート２３ｂ（第１シート部材に対応する）とを有する。撹拌シート２３ｂの一端が回転軸２３ａに取り付けられ（固定され）、撹拌シート２３ｂの他端が自由端となっており、回転軸２３ａが回転して撹拌シート２３ｂが回転することで、撹拌シート２３ｂによってトナーが撹拌される。撹拌部材２３は、容器本体１９の内壁面の少なくとも底部１８ｆを含む領域と摺動するように回転する。また、撹拌シート２３ｂの端部と撹拌補助部材２３ｃ（図１を参照）の端部は回転軸２３ａに対して同じ位置で取り付けられている。そのため、回転軸２３ａが回転している際に、撹拌シート２３ｂの端部と撹拌補助部材２３ｃの端部は同じ位相で回転する。なお、本実施例では、現像ユニット４が通常使用される姿勢（使用時の姿勢）において、回転軸２３ａは略水平方向に延びている。

撹拌部材２３がトナーを撹拌する場合、容器本体１９の内壁面に撹拌シート２３ｂが接触するため、撹拌シート２３ｂが撓んだ状態（弾性変形した状態）で撹拌部材２３は回転する。ここで、容器本体１９の内壁面は、撹拌シート２３ｂが撓み状態から解放される位置である解放位置１８ｅを有している。撹拌シート２３ｂは解放位置１８ｅを通過するときに撓み状態から解放され、撓み状態から解放された復元力によって撹拌シート上に載ったトナーが跳ね上がる。跳ね上がったトナーは、開口１８ｃを介して現像室１８ｂ内のトナー供給ローラ２０へ搬送される。感光体ユニット１３は、感光体ユニット１３を構成する部品を支持するクリーニング枠体を有する。クリーニング枠体には、感光ドラム１が図１の矢印Ａ方向に回転可能に取り付けられている。

また、クリーニングブレードは、一次転写後に感光ドラム１の表面に残った転写残トナー（廃トナー）を除去するための弾性部材と、弾性部材を支持するための支持部材とから構成されている。クリーニングブレードによって感光ドラム１の表面から除去された廃トナーは、クリーニングブレードとクリーニング枠体により形成される除去トナー収容部に収容される。

＜現像室１８ｂにトナーを搬送する構成＞
次に、トナー収納室１８ａ内のトナーを現像室１８ｂに搬送する構成について図４と図５を用いて説明する。ここで、図４は、実施例１に係るプロセスカートリッジ７の概略断面図である。図５は、実施例１においてトナー収納室内のトナーが現像室に搬送される様子を示す図である。

本実施例において、撹拌シート２３ｂは、トナー収納室１８ａの内壁面に当接することで、撓んだ状態でトナー収納室１８ａ内を回転する。また、トナー収納室１８ａには、撹拌シート２３ｂが撓んだ状態から元の状態（撓んでいない状態）に復元する解放位置１８ｅが設けられている。本実施例では、トナー収納室１８ａの内壁面において、解放位置１８ｅにおける部分は、解放位置１８ｅの周囲の部分に対して凸形状となっている。

ここで、トナー収納室１８ａの内壁面について、撹拌部材２３の回転方向において解放位置１８ｅよりも上流側の部分を搬送規制面１８ｇと定義する。撹拌シート２３ｂは、解放位置１８ｅを通過するタイミングで、撹拌シート２３ｂが撓んだ状態から元の状態に戻る際に生じる復元力によって撹拌シート２３ｂ上（第１シート部材上に対応する）に載ったトナーを跳ね上げる。それにより、撹拌シート２３ｂ上のトナーが、開口１８ｃを介し
て、現像室１８ｂ内のトナー供給ローラ２０に搬送される。

本実施例では、トナー収納室１８ａの底部１８ｆに積載されるトナーは撹拌シート２３ｂによって撹拌・搬送される。そのために、本実施例では、図４に示すように、撹拌シート２３ｂの回転半径Ｗ２は、回転軸２３ａの回転中心軸線からトナー収納室１８ａの底部１８ｆまでの長さＷ０よりも長くなっている。ここで、撹拌シート２３ｂの回転半径Ｗ２とは、回転軸２３ａの回転中心軸線から撹拌シート２３ｂの先端までの長さである。

また、本実施例では、撹拌シート２３ｂの先端が開口１８ｃの縁部（内縁）に当接することで、撹拌シート２３ｂのトナーが開口１８ｃを介して現像室１８ｂ内に押し込まれる。そのために、図４に示すように、撹拌シート２３ｂの回転半径Ｗ２は、回転軸２３ａの回転中心軸線から開口１８ｃの縁部までの最大距離Ｗ１ｍａｘ（距離の最大値）よりも小さく、最小距離Ｗ１ｍｉｎ（距離の最小値）よりも大きくなっている。つまり、本実施例では、最大距離Ｗ１ｍａｘ＞回転半径Ｗ２＞最小距離Ｗ１ｍｉｎとなっている。ここで、最大距離Ｗ１ｍａｘとは、具体的には、回転軸２３ａの回転中心軸線と直交する方向に切断した断面図において、回転軸２３ａの回転中心軸線から、開口１８ｃの縁部のうち回転軸２３ａから遠い位置にある縁部までの距離のことをいう。また、最小距離Ｗ１ｍｉｎとは、具体的には、回転軸２３ａの回転中心軸線と直交する方向に切断した断面図において、回転軸２３ａの回転中心軸線から、開口１８ｃの縁部のうち回転軸２３ａから近い位置にある縁部までの距離のことをいう。

ここで、本実施例では、撹拌シート２３ｂに載っているトナーが撹拌シート２３ｂから落下することを抑制するために、撹拌部材２３には、可撓性を有するシート状の部材である撹拌補助部材２３ｃ（第２シート部材に対応する）が設けられている。撹拌補助部材２３ｃは、図１に示すように、回転軸２３ａに対して、撹拌シート２３ｂと同じ位置で取り付けられている。また、撹拌シート２３ｂ上にトナーが載っている状態では、図１に示すように、撹拌シート２３ｂは、回転軸２３ａの回転方向において撹拌補助部材２３ｃよりも下流側を回転する。より具体的には、本実施例では、撹拌シート２３ｂに持ち上げられたトナーの少なくとも一部が回転軸２３ａよりも上方にある状態で、撹拌補助部材２３ｃは、撹拌シート２３ｂの回転方向において撹拌シート２３ｂよりも下流側で回転する。これにより、本実施例では、撹拌シート２３ｂ上のトナーが落下することを抑制することができる。

ここで、本実施例では、図１に示すように、撹拌シート２３ｂの先端が解放位置１８ｅに位置するタイミングで、撹拌補助部材２３ｃの先端の高さＨ３は、撹拌シート２３ｂの最大高さＨ２よりも高くなっている（Ｈ３＞Ｈ２）。なお、高さＨ３とは、具体的には、撹拌シート２３ｂの先端が解放位置１８ｅに位置するタイミングにおける、トナー収納室１８ａの底部１８ｆから撹拌補助部材２３ｃの先端までの高さである。また、最大高さＨ２とは、撹拌シート２３ｂの先端が解放位置１８ｅに位置するタイミングにおける、トナー収納室１８ａの底部１８ｆから、撹拌シート２３ｂの最高位置（最も高い位置）までの距離である。つまり、本実施例では、撹拌シート２３ｂが撓んだ状態から復元するときに、現像ユニット４が通常使用される姿勢において、撹拌シート２３ｂの先端は、回転軸２３ａの上方に位置している。また、撹拌シート２３ｂが撓んだ状態から復元するときに、現像ユニット４が通常使用される姿勢において、撹拌補助部材２３ｃの先端は、撹拌シート２３ｂにおけるどの位置よりも上方に位置している。なお、本実施例では、トナー収納室１８ａの底部１８ｆから回転軸２３ａまでの高さＨ０と、底部１８ｆから解放位置１８ｅまでの高さＨ１との関係は、高さＨ１＞高さＨ０となっている。また、本実施例では、高さＨ３と高さＨ２と高さＨ１と高さＨ０との関係は、高さＨ３＞高さＨ２＞高さＨ１＞高さＨ０となっている。

次に、図５を用いて、撹拌部材２３が１周する間に、撹拌シート２３ｂと撹拌補助部材２３ｃとトナーの状態が変化する様子について説明する。図５（ａ）では、回転する撹拌シート２３ｂが、トナー収納室１８ａに積載されたトナーを押し始めている。その後、図５（ｂ）では、撹拌シート２３ｂが矢印Ｆ方向にさらに回転することで、撹拌シート２３ｂは、トナー収納室１８ａ内のトナーを上方に持ち上げる。そして、撹拌シート２３ｂは、搬送規制面１８ｇに当接した状態を維持しながら矢印Ｆの方向に回転していく。

図５（ｃ）では、回転する撹拌シート２３ｂの先端が解放位置１８ｅに到達する。撹拌シート２３ｂ上にはトナーが載っており、撹拌シート２３ｂの先端が解放位置１８ｅを通過するタイミングで、撹拌シート２３ｂが撓んだ状態から元の状態に復元する。そして、撹拌シート２３ｂが復元する際の復元力によって、撹拌シート２３ｂ上のトナーが開口１８ｃおよび現像ローラ１７に向けて跳ね上げられる。

ここで、本実施例では、図５（ｃ）に示すように、回転軸２３ａに撹拌補助部材２３ｃが取り付けられているため、撹拌シート２３ｂ上のトナーが撹拌シート２３ｂから落下してしまうことを抑制することができる。特に、図５（ｃ）に示すように、撹拌シート２３ｂの先端が解放位置１８ｅに位置する場合、撹拌シート２３ｂが大きく撓むため、撹拌シート２３ｂ上の傾斜面に沿って撹拌シート２３ｂからトナーが落下しようとする。しかしながら、本実施例では、回転軸２３ａに撹拌補助部材２３ｃが取り付けられている。そのため、撹拌シート２３ｂ上のトナーが撹拌補助部材２３ｃによって支えられることで、撹拌シート２３ｂ上のトナー量（現像剤量に対応する）が減ってしまうことを抑制することができる。また、本実施例では、上述したように、撹拌シート２３ｂの先端が解放位置１８ｅに位置するタイミングにおいて、撹拌補助部材２３ｃの先端の高さＨ３が、撹拌シート２３ｂの最大高さＨ２よりも高くなっている（図４を参照）。そのため、撹拌シート２３ｂ上のトナーが撹拌補助部材２３ｃを乗り越えて落下することを抑制することができる。

次に、図５（ｄ）では、撹拌シート２３ｂが撓んだ状態から元の状態に復元する力によって、撹拌シート２３ｂ上のトナーが開口１８ｃに向かって搬送される。そして、復元した撹拌シート２３ｂが開口１８ｃの縁部に衝突することで、撹拌シート２３ｂ上のトナー０が現像室１８ｂ内に押し込まれる。そして、その後、撹拌シート２３ｂが矢印Ｆ方向にさらに回転することで、トナー収納室１８ａ内の状態は、再び図５（ａ）に示す状態となる。このようにして、撹拌シート２３ｂが矢印Ｆ方向に回転し続けることで、撹拌シート２３ｂの先端が解放位置１８ｅを通過する度に、撹拌シート２３ｂ上のトナーが、開口１８ｃを介して現像室１８ｂ内に搬送される。

ここで、本実施例では、撹拌シート２３ｂと撹拌補助部材２３ｃは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＣ（ポリカーボネート）などの可撓性の樹脂材料から形成されている。また、撹拌シート２３ｂと撹拌補助部材２３ｃを撓ませて弾性力を用いてトナーを搬送するため、撹拌シート２３ｂと撹拌補助部材２３ｃの厚みは４００μｍ以下が望ましい。

ここで、図６は、開口１８ｃの幅Ｌ１と撹拌シート２３ｂの幅Ｌ２と撹拌補助部材２３ｃの幅Ｌ３とを比較するための図である。本実施例では、開口１８ｃの長手方向全域を通って現像室１８ｂ内にトナーを搬送できるように、開口１８ｃの幅Ｌ１と、撹拌シート２３ｂの幅Ｌ２と、撹拌補助部材２３ｃの幅Ｌ３との関係は、図６に示すように、Ｌ２＞Ｌ１およびＬ３＞Ｌ１となっている。ここで、具体的には、幅Ｌ１とは、開口１８ｃの長手方向における長さであり、幅Ｌ２とは、撹拌シート２３ｂの長手方向（回転軸２３ａが延びる方向）における長さであり、幅Ｌ３とは、撹拌補助部材２３ｃの長手方向における長さである。なお、本実施例において、開口１８ｃの長手方向と撹拌シート２３ｂの長手方
向と撹拌補助部材２３ｃの長手方向は、回転軸２３ａの回転中心軸線方向と略平行となっている。

撹拌補助部材２３ｃは、回転軸２３ａの回転方向において撹拌シート２３ｂよりも下流側に配置されているため、仮に、撹拌補助部材２３ｃがトナー収納室１８ａの内壁面に接触する場合、撹拌補助部材２３ｃがトナーを持ち上げてしまう。その場合、撹拌シート２３ｂに載るトナーの量が減少してしまう。そこで、本実施例では、撹拌補助部材２３ｃの長さは、撹拌補助部材２３ｃがトナー収納室１８ａの内壁面に接触しないような長さとなっている。

以上のように、本実施例では、撹拌補助部材２３ｃは、撹拌シート２３ｂと同位相に回転する。また、撹拌補助部材２３ｃは、撹拌シート２３ｂに持ち上げられたトナーの少なくとも一部が回転軸２３ａよりも上方にある状態で、撹拌シート２３ｂの回転方向において撹拌シート２３ｂよりも下流側で回転する。これにより、撹拌補助部材２３ｃが、撹拌シート２３ｂ上のトナーの落下を抑制するため、トナー収納室１８ａから現像室１８ｂに安定してトナーを供給することができる。

（実施例２）
次に、実施例２について説明する。本実施例において、画像形成装置とプロセスカートリッジの基本的な構成は実施例１と同様である。したがって、本実施例において、実施例１と同一の機能を有する部分についての説明は、同一の符号を付すことで省略する。ここで、図８は、実施例２に係るプロセスカートリッジの概略断面図である。本実施例では、図８に示すように、トナー収納室１８ａ内のトナー残量を検知する手段として、トナー収納室１８ａに凹部１８ｄが設けられている。ここで、凹部１８ｄは、撹拌部材２３０の回転方向において解放位置１８ｅよりも上流側に設けられている。また、凹部１８ｄは、撹拌シート２３ｂがトナーを持ち上げながら回転する過程で、撹拌シート２３ｂ上のトナーが凹部１８ｄに入り込むような位置に設けられている。

トナー収納室１８ａ内のトナー残量が所定量よりも減った場合では、トナー収納室１８ａ内のトナー残量が減少するほど、凹部１８ｄ内（凹部内に対応する）に搬送されるトナー量も減少する。そのため、凹部１８ｄ内に搬送されるトナー量を測定することで、トナー収納室１８ａ内のトナー残量を取得することができる。凹部１８ｄには、例えば、不図示の一対（複数）の電極が設けられており、その一対の電極間の静電容量を求めることにより、凹部１８ｄに搬送されたトナー量を測定することができる。また、例えば、画像形成装置１００に設けられた不図示の記憶媒体（ＨＤＤなど）には、凹部１８ｄに搬送されたトナー量と、トナー収納室１８ａ内のトナー残量との関係が記憶されているものとする。そして、記憶媒体に記憶されたその関係に基づいて、凹部１８ｄに搬送されたトナー量から、トナー収納室１８ａ内のトナー残量を取得する。

ここで、図７は、撹拌部材２３Ａに撹拌受け部材２３ｅ（第３シート部材）が設けられていないプロセスカートリッジの概略断面図である。トナー収納室１８ａ内に凹部１８ｄが設けられている場合、図７に示すように、撹拌シート２３ｂが凹部１８ｄを通過するときに、撹拌シート２３ｂの先端は、凹部１８ｄを形成する壁面（凹部内壁面に対応する）に当接しない。つまり、撹拌シート２３ｂがトナーを持ち上げながら回転する過程で、凹部１８ｄの内壁面と撹拌シート２３ｂとの間には隙間Ｎが形成されている。そのため、図７に示した構成では、撹拌シート２３ｂの先端と凹部１８ｄを形成する壁面との隙間Ｎから、撹拌シート２３ｂ上のトナーがこぼれ落ちてしまう。そのため、撹拌シート２３ｂに載るトナー量が減少してしまう。

そこで、本実施例では、図８に示すように、可撓性を有するシート状の撹拌受け部材２
３ｅが、回転軸２３ａの回転方向において撹拌シート２３ｂよりも上流側に回転軸２３ａに対して重ねて取り付けられている。そして、撹拌シート２３ｂが凹部１８ｄを通過するときに、撹拌受け部材２３ｅは、回転軸２３ａの回転方向において凹部１８ｄよりも上流側に配置される搬送規制面１８ｇ（トナー収納室１８ａの内壁面）に当接する。具体的には、本実施例では、撹拌受け部材２３ｅは、撹拌シート２３ｂの回転方向において撹拌シート２３ｂよりも上流側で、トナー収納室１８ａの内壁面と接触しながら回転する。これにより、本実施例では、隙間Ｎを介して撹拌シート２３ｂ上から落下したトナーが底部１８ｆに向かって落下することを抑制することができる。

ここで、上述したように、本実施例では、撹拌シート２３ｂがトナーを持ち上げながら回転する際に、撹拌受け部材２３ｅを、回転軸２３ａの回転方向において撹拌シート２３ｂよりも上流側で回転させる必要がある。そのために、本実施例では、撹拌シート２３ｂと撹拌受け部材２３ｅとの間に挟まれるようにして、回転軸２３ａに撹拌支持部材２３ｄが取り付けられている。

ここで、図９は、実施例２に係る撹拌部材２３０の分解斜視図である。本実施例では、図９に示すように、回転軸２３ａの回転中心軸線と直交する方向において、撹拌シート２３ｂの長さＺ１と、撹拌支持部材２３ｄの長さＺ２と、撹拌受け部材２３ｅの長さＺ３との関係は、Ｚ２＜Ｚ１およびＺ２＜Ｚ３となっている。回転軸２３ａに撹拌支持部材２３ｄを取り付けることで、図８に示すように、撹拌シート２３ｂの撓み具合と、撹拌受け部材２３ｅの撓み具合とが異なる。これにより、撹拌シート２３ｂがトナーを持ち上げながら回転する際に、撹拌受け部材２３ｅが、回転軸２３ａの回転方向において撹拌シート２３ｂよりも上流側で回転する。また、本実施例でも、実施例１と同様に、撹拌補助部材２３ｃが、回転軸２３ａの回転方向において撹拌シート２３ｂよりも下流側に回転軸２３ａに対して重ねて配置される。

次に、撹拌部材２３０が１周する間の撹拌部材２３０及びトナーの状態を、図１０を用いて説明する。図１０は、トナー収納室１８ａ内のトナーが現像室１８ｂに搬送される様子を示す図である。まず、図１０（ａ）に示すように、撹拌部材２３０が回転することにより撹拌シート２３ｂがトナーを押し始める。次に、図１０（ｂ）に示すように、撹拌シート２３ｂの先端がトナー収納室１８ａの底部１８ｆを通過した後、撹拌シート２３ｂは、搬送規制面１８ｇに当接しながら回転することで、トナー収納室１８ａ内のトナーを持ち上げる。

次に、図１０（ｃ）に示すように、撹拌シート２３ｂの先端が凹部１８ｄを通過するときに、撹拌シート２３ｂと凹部１８ｄとの間に隙間Ｎが生じる。ここで、本実施例では、撹拌受け部材２３ｅが搬送規制面１８ｇに当接しながら回転するため、隙間Ｎから落下したトナーを撹拌受け部材２３ｅが受け止めることで、撹拌シート２３ｂ上に載るトナー量の減少を抑制することができる。その後、図１０（ｄ）に示すように、撹拌シート２３ｂの先端は、凹部１８ｄを通過し、トナー収納室１８ａの内壁面に当接する。このとき、実施例１と同様に、撹拌補助部材２３ｃが、撹拌シート２３ｂ上のトナーが落下することを抑制する。そして、図１０（ｅ）に示すように、撹拌シート２３ｂの先端が解放位置１８ｅを通過し、撹拌シート２３ｂが撓んだ状態から復元することで、撹拌シート２３ｂ上のトナーが開口１８ｃに向かって跳ね上がる。

以上のように、本実施例では、凹部１８ｄの内壁面と撹拌シート２３ｂとの間に隙間Ｎが形成される状態において、撹拌受け部材２３ｅは、撹拌シート２３ｂよりも上流側で、トナー収納室１８ａの内壁面と接触しながら回転する。これにより、撹拌シート２３ｂ上から隙間Ｎを介して落下したトナーが、トナー収納室１８ａの底部１８ｆに向かって落下することを抑制することができる。

１…感光ドラム、１７…現像ローラ、１８ｆ…底部、１９…容器本体、
２３ａ…回転軸、２３ｂ…撹拌シート、２３ｃ…撹拌補助部材、１９０…現像容器

このように、感光ドラムと現像装置と露光装置とが中間転写ベルトの下方に配置される場合、一般的に、トナーが収納されるトナー収納室は、現像に用いられるトナーを担持する現像ローラの下方に配置される。そのため、現像装置内において、トナー収納室に収納されたトナーは、重力に反して、トナー収納室の上方に配置された現像ローラに搬送される必要がある。

上記目的を達成するために、本発明である現像容器は、
現像剤担持体に担持される現像剤が収納される現像剤収容部と、
前記現像剤収容部に配置され、使用時の姿勢において、回転軸を回転中心として回転することにより、前記現像剤収容部内の現像剤を該現像剤の剤面位置よりも上方に位置する前記現像剤担持体へ搬送する第１シート部材であって、前記現像剤収容部の内壁面と接触して撓むように弾性変形した後、前記内壁面と接触しなくなったときに撓んだ状態から復元する第１シート部材と、
前記回転軸に取り付けられ、前記第１シート部材と同位相に回転する第２シート部材と、を有し、
前記回転軸が回転する際に、前記第１シート部材によって持ち上げられた現像剤の少なくとも一部が前記回転軸よりも上方にある状態で、前記第２シート部材は、前記第１シート部材上の現像剤の落下を規制するように、前記回転軸の回転方向において前記第１シート部材よりも下流側で回転することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明である現像装置は、
上記現像容器と、
現像剤を担持する現像剤担持体と、を有し、
前記現像剤担持体に担持された現像剤によって、像担持体に形成された静電潜像を現像
することを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明であるプロセスカートリッジは、
画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジであって、
上記現像容器と、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
静電潜像が形成される像担持体と、を有し、
前記現像剤担持体に担持された現像剤によって、前記像担持体に形成された静電潜像が現像剤像として現像されることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明である画像形成装置は、
上記現像容器と、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
静電潜像が形成される像担持体と、を有し、
前記現像剤担持体に担持された現像剤によって、前記像担持体に形成された静電潜像が現像剤像として現像され、
前記像担持体に形成された現像剤像を用いて記録媒体に画像を形成することを特徴とする。

＜プロセスカートリッジ＞
次に、実施例１に係る画像形成装置１００に装着されるプロセスカートリッジ７の全体構成について図１を用いて説明する。図１は、実施例１に係るプロセスカートリッジ７の概略図である。現像ユニット４は、現像ユニット４内の各種部材を支持する現像枠体１８を有する。ここで、現像枠体１８におけるトナーを収容する部分を容器本体１９（現像剤収容部に対応する）とする。現像ユニット４には、感光ドラム１と接触することで感光ドラム１にトナーを搬送する現像ローラ１７が設けられている。現像ローラ１７は、トナーを担持しており、図１の矢印Ｄ方向（反時計方向）に回転する。また、現像ローラ１７は、その長手方向（回転中心軸線方向）の両端部において軸受によって回転可能に現像枠体１８に支持されている。なお、本実施例において、容器本体１９と撹拌シート２３ｂと撹
拌補助部材２３ｃとを有する構成を現像容器１９０とする。

また、現像ユニット４は、容器本体１９内の空間であるトナー収納室１８ａ（現像剤収容部内に対応）と、現像ローラ１７が配設される現像室１８ｂと、トナー収納室１８ａと現像室１８ｂとを連通する開口１８ｃを有する。実施例１では、現像ユニット４が通常使用される姿勢において、現像室１８ｂは、トナー収納室１８ａの上方に位置している。また、現像室１８ｂには、現像ローラ１７に接触して矢印Ｅ方向に回転するトナー供給ローラ２０と、現像ローラ１７上に形成されるトナー層の厚みを規制する現像ブレード２１とが配置されている。

Claims (16)

1. 現像剤を担持する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に担持される現像剤が収納される現像剤収納容器と、
   使用時の姿勢において、回転軸を回転中心として回転することにより、前記現像剤収納容器内の現像剤を該現像剤の剤面位置よりも上方に位置する前記現像剤担持体へ搬送する第１シート部材であって、前記現像剤収納容器の内壁面と接触して撓むように弾性変形した後、前記内壁面と接触しなくなったときに撓んだ状態から復元する第１シート部材と、を有する現像容器であって、
   前記回転軸に取り付けられ、前記第１シート部材と同位相に回転する第２シート部材を有し、
   前記回転軸が回転する際に、前記第１シート部材によって持ち上げられた現像剤の少なくとも一部が前記回転軸よりも上方にある状態で、前記第２シート部材は、前記第１シート部材上の現像剤の落下を規制するように、前記回転軸の回転方向において前記第１シート部材よりも下流側で回転することを特徴とする現像容器。
2. 前記第１シート部材は、回転することで、前記第１シート部材に上に現像剤が載った状態で、前記現像剤収納容器内の前記内壁面に接触して撓み、
   前記第１シート部材が撓んだ状態から復元する復元力によって、前記第１シート部材上の現像剤が跳ね上がることで、前記第１シート部材上の現像剤が、前記現像剤担持体に向かって搬送されることを特徴とする請求項１に記載の現像容器。
3. 前記第１シート部材の一端と前記第２シート部材の一端は前記回転軸に固定され、
   前記第１シート部材の他端と前記第２シート部材の他端は自由端となっており、
   前記第１シート部材が撓んだ状態から復元するときに、現像容器が通常使用される姿勢において、前記第１シート部材の他端は、前記回転軸の上方に位置し、前記第２シート部材の他端は、前記第１シート部材におけるどの位置よりも上方に位置することを特徴とする請求項２に記載の現像容器。
4. 前記第２シート部材の他端は、前記現像剤収納容器の内壁面に接触しないことを特徴とする請求項３に記載の現像容器。
5. 前記回転軸を中心として回転する第３シート部材を有し、
   前記現像剤収納容器の前記内壁面には凹部が形成されており、
   前記第１シート部材が前記内壁面と接触しながら回転して、前記第１シート部材と前記内壁面とに現像剤が支持されることで、前記第１シート部材によって現像剤が持ち上げられ、
   前記凹部は、前記第１シート部材が現像剤を持ち上げながら回転する過程で、前記第１シート部材上の現像剤が前記凹部に入り込むような位置に設けられており、
   前記凹部に入り込んだ現像剤の量に基づいて前記現像剤収納容器内の現像剤量が取得され、
   前記第１シート部材が現像剤を持ち上げながら回転する過程で、前記凹部の内壁面である凹部内壁面と前記第１シート部材との間には隙間が形成され、
   前記凹部内壁面と前記第１シート部材との間に隙間が形成される状態において、前記第３シート部材は、前記隙間を介して前記第１シート部材上から落下した現像剤が前記底部に向かって落下することを規制するように、前記第１シート部材の回転方向において前記第１シート部材よりも上流側で、前記内壁面と接触しながら回転することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の現像容器。
6. 前記凹部内壁面には複数の電極が設けられており、
   複数の前記電極間の静電容量を求め、前記凹部内の現像剤量を求めることで、前記現像剤収納容器内の現像剤量を取得することを特徴とする請求項５に記載の現像容器。
7. 前記第１シート部材と前記第２シート部材が撓んでいない場合に、前記回転軸が延びるとは直交する方向において、前記第１シート部材は前記第２シート部材よりも長いことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の現像容器。
8. 現像容器が通常使用される姿勢において、前記回転軸は、前記現像剤収納容器の前記底部よりも上方に配置され、前記現像剤担持体は、前記回転軸よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の現像容器。
9. 現像容器が通常使用される姿勢において、前記回転軸は略水平方向に延びていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の現像容器。
10. 前記現像剤担持体は現像室に配置され、
    前記現像剤収納容器内と前記現像室とは開口を介して連通されており、
    前記第１シート部材の回転半径は、前記開口の内縁から前記回転軸までの距離の最大値よりも小さく、前記開口の内縁から前記回転軸までの距離の最小値よりも大きいことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の現像容器。
11. 前記回転軸が延びる方向において、前記第１シート部材の幅は、前記開口の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１０に記載の現像容器。
12. 前記第１シート部材と前記第２シート部材は、可撓性を有する樹脂から形成されており、
    前記第１シート部材と前記第２シート部材の厚みは４００μｍ以下となっていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の現像容器。
13. 前記第１シート部材の端部と前記第２シート部材の端部は前記回転軸に対して同じ位置で取り付けられており、
    前記回転軸が回転している際に、前記第１シート部材の端部と前記第２シート部材の端部は同じ位相で回転することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の現像容器。
14. 請求項１から１３のいずれか１項に記載の現像容器を有し、
    前記現像剤担持体に担持された現像剤によって、像担持体に形成された静電潜像を現像することを特徴とする現像装置。
15. 画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジであって、
    請求項１から１３のいずれか１項に記載の現像容器と、
    静電潜像が形成される像担持体と、を有し、
    前記現像剤担持体に担持された現像剤によって、前記像担持体に形成された静電潜像が現像剤像として現像されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
16. 請求項１から１３のいずれか１項に記載の現像容器と、
    静電潜像が形成される像担持体と、を有し、
    前記現像剤担持体に担持された現像剤によって、前記像担持体に形成された静電潜像が現像剤像として現像され、
    前記像担持体に形成された現像剤像を用いて記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。