JP3807476B2

JP3807476B2 - 現像装置

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Publication number: JP3807476B2
Application number: JP24461699A
Authority: JP
Inventors: 陽一山田; 毅青木
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Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2019-08-31
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、あるいはプリンタ等の電子写真方式をとる画像形成装置に関し、特に、姿勢の異なる複数の現像器を用いる現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式のカラー画像形成装置の現像器の配置の仕方としては、感光体に対して４色が対応する４個の現像器をロータリ状に回転可能に配置し、そのロータリを回転させて各色の現像器を順に感光体に接触させるタイプ（例えば、特開平７−２７１２１０号）と、直線状に動く感光体に対して同じ姿勢の同一の４個の現像器を並列配置し、各色の現像器を順に感光体に接触させるタイプ（例えば、特開平１０−１４８９８９号）が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような方式の現像器を用いて高速で小型のカラー画像形成装置を構成する場合、ロータリを回転させタイプの場合、現像器の切り換えを高速に行うのが困難な問題がある。また、同じ姿勢の４個の現像器を並列したタイプの場合は、装置が大型になる問題がある。
【０００４】
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、姿勢の異なる複数の現像器を用いて小型、高速のカラー画像形成装置等を可能にする現像装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の現像装置は、潜像担持体に形成された静電潜像に現像器から供給された乾式現像剤で現像する現像装置であって、姿勢の異なる複数の現像器を上下に並列配置してなる現像装置において、各現像器は１個以上のアジテータを有するメインホッパと、現像剤担持体を回転可能に支持する現像室とを有し、前記現像室と前記メインホッパとの重力方向での相互の上下関係が、現像室に対してメインホッパが下側に位置する少なくとも一つの現像器においては、前記アジテータに現像剤搬送手段を設け、かつ、前記アジテータの軸の少なくとも一つを現像室に対してメインホッパが上側に位置する他の現像器のアジテータの軸に対して大径化したことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明のもう１つの現像装置は、潜像担持体に形成された静電潜像に現像器から供給された乾式現像剤で現像する現像装置であって、姿勢の異なる複数の現像器を上下に並列配置してなる現像装置において、各現像器は現像剤を補給可能にする現像剤補給口と１個以上のアジテータとを有するメインホッパと、現像剤担持体を回転可能に支持する現像室と、前記メインホッパと前記現像室とを隔てるパーテッションウォールとを有し、前記パーテッションウォールと前記アジテータの回転中心と前記現像剤補給口との重力方向での相互の上下関係が、パーテッションウォールの上辺に対してアジテータの回転中心が下側に位置し、かつ、現像剤補給口に対してアジテータの回転中心が下側に位置する現像器においては、前記アジテータに現像剤搬送手段を設け、かつ、前記アジテータの軸を他の現像器のアジテータの軸に対して大径化したことを特徴とするものである。
【０００７】
これらにおいて、大径化したアジテータの軸が中空の軸からなることが望ましい。
【０００８】
また、現像剤搬送手段はメインホッパの内壁に接触するように構成することが望ましい。
【０００９】
また、現像剤搬送手段は薄肉樹脂フィルムで構成することが望ましい。
【００１０】
また、アジテータの少なくとも一端は軸受に対してリング状のシール部材を介して現像剤が侵入しないようにシールして取り付けれており、かつ、アジテータは軸方向に１ｍｍ以上の可動範囲を設けて軸受に取り付けられていることが望ましい。
【００１１】
本発明においては、現像室とメインホッパとの重力方向での相互の上下関係が、現像室に対してメインホッパが下側に位置する現像器、あるいは、パーテッションウォールとアジテータの回転中心と現像剤補給口との重力方向での相互の上下関係が、パーテッションウォールに対してアジテータの回転中心が下側に位置し、かつ、現像剤補給口に対してアジテータの回転中心が下側に位置する現像器においては、アジテータに現像剤搬送手段を設け、かつ、アジテータの軸を他の現像器のアジテータの軸に対して大径化したので、アジテータはトナー攪拌能力に加えて搬送能力を持つにも係わらず、その周囲のトナーの量が減ることにより、アジテータの駆動トルクが上昇するのを防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の現像装置を適用する画像形成装置の一例の概略を図１を参照にして説明する。
【００１３】
この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアシ（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーによる現像器を用いてフルカラー画像を形成することのできるカラー電子写真プリンタである。
【００１４】
図１において、１００は像担持体ユニットが組み込まれた像担持体カートリッジであり、この例では感光体カートリッジとして構成されていて、その感光体１４０が、図示しない適宜の駆動手段によっで図示矢印方向に回転駆動される。感光体１４０は、薄肉円筒状の導電性基材とその表面に形成された感光層とを有している。
【００１５】
感光体１４０の周りには、その回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ１６０、露光ユニット４０、現像手段としての現像器１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置３０、及び、クリーニング手段１７０が配置されている。
【００１６】
帯電ローラ１６０は、感光体１４０の外周面に当接して外周面を一様に帯電させる。一様に帯電した感光体１４０の外周面には、露光ユニット４０によって所望の画像情報に応じた選択的な露光Ｌ１がなされ、この露光Ｌ１によって感光体１４０上に静電潜像が形成される。
【００１７】
この静電潜像は、現像器１０で例えば一成分非磁性トナーが付与されて現像される。現像器として、イエロー用の現像器１０Ｙ、マゼンタ用の現像器１０Ｍ、シアン用の現像器１０Ｃ、及び、ブラック用の現像器１０Ｋが感光体１４０の外周面に異なる姿勢で上下に並列配置されている。これら現像器１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋはそれぞれ揺動可能に構成されており、選択的に一つの現像器の現像ローラ１１のみが感光体１４０に当接し得るようになっている。したがって、これら現像器１０は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの中の何れかのトナーを感光体１４０の表面に付与して感光体１４０上の静電潜像を現像する。現像ローラ１１は、硬質のローラ、例えば、表面を粗面化した金属ローラ、又は、硬質の樹脂ローラで構成されている。
【００１８】
現像されたトナー像は、中間転写装置の中間転写ベルト３６上に転写される。
【００１９】
クリーニング手段１７０は、上記転写後に、感光体１４０の外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーナブレードと、このクリーナブレードによって掻き落とされたトナーを受ける受け部とを備えている。
【００２０】
中間転写装置３０は、駆動ローラ３１と、４本の従動ローラ３２、３３、３４、３５と、これら各ローラの周りに張架された無端状の中間転写ベルト３６とを有している。
【００２１】
駆動ローラ３１は、その端部に固定された図示しない歯車が感光体１４０の駆動用歯車と噛み合っていることによって、感光体１４０と略同一の周速で回転駆動され、したがって、中間転写ベルト３６が感光体１４０と略同一の周速で図示矢印方向に循環駆動されるようになっている。
【００２２】
従動ローラ３５は、駆動ローラ３１との間で中間転写ベルト３６がそれ自身の張力によって感光体１４０に圧接される位置に配置されており、感光体１４０と中間転写ベルト３６との圧接部において一次転写部Ｔ１が形成されている。従動ローラ３５は、中間転写ベルト３６の循環方向上流側において一次転写部Ｔ１の近くに配置されている。
【００２３】
駆動ローラ３１には、中間転写ベルト３６を介して図示しない電極ローラが配置されており、この電極ローラを介して、中間転写ベルト３６の導電層に一次転写電圧が印加される。
【００２４】
従動ローラ３２はテンションローラであり、図示しない付勢手段によって中間転写ベルト３６をその張り方向に付勢している。
【００２５】
従動ローラ３３は、二次転写部Ｔ２を形成するバックアップローラである。このバックアップローラ３３には、中間転写ベルト３６を介して二次転写ローラ３８が対向配置されている。二次転写ローラ３８は、図示しない接離機構により中間転写ベルト３６に対して接離可能である。二次転写ローラ３８には、二次転写電圧が印加される。
【００２６】
従動ローラ３４は、ベルトクリーナ３９のためのバックアップローラである。ベルトクリーナ３９は、中間転写ベルト３６と接触してその外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーナブレード３９ａと、このクリーナブレード３９ａによって掻き落とされたトナーを受ける受け部３９ｂとを備えている。このベルトクリーナ３９は、図示しない接離機構によって中間転写ベルト３６に対して接離可能である。
【００２７】
中間転写ベルト３６が循環駆動される過程で、一次転写部Ｔ１において、感光体１４０上のトナー像が中間転写ベルト３６上に転写され、中間転写ベルト３６上に転写されたトナー像は、二次転写部Ｔ２において、二次転写ローラ３８との間に供給される用紙等のシート（記録材）Ｓに転写される。
【００２８】
シートＳは、給紙装置５０から給送され、ゲートローラ対Ｇによって所定のタイミシグで二次転写都Ｔ２に供給される。５１は給紙カセット、５２はピックアップローラである。
【００２９】
二次転写部Ｔ２でトナー像が転写されたシートＳは、定着装置６０を通ることによってそのトナー像が定着され、排紙経路７０を通つて、装置本体のケース８０上に形成されたシート受け部８１上に排出される。なお、この画像形成装置は、排紙経路７０として、互いに独立した２つの排紙経路７１、７２を有しており、定着装置６０を通ったシートは何れかの排紙経路（７１又は７２）を通って排出される。また、この排紙経路７１、７２はスイッチバック経路をも構成しており、シートの両面に画像を形成する場合には、排紙経路７１又は７２に一旦進入したシートが、返送路７３を通って再び二次転写部Ｔ２に向けて給送されるようになっている。
【００３０】
このような構成により、この画像形成装置全体は次のような順で動作する。
【００３１】
図示しないホストコンピュータ等（パーソナルコンピュータ等）からの描画指令信号（画像形成信号）が画像形成装置の制御部９０に入力されると、感光体１４０、現像器１０の各ローラ１１、及び、中間転写ベルト３６が回転駆動される。
【００３２】
感光体１４０の外周面が帯電ローラ１６０によって一様に帯電される。一様に帯電した感光体１４０の外周面に、露光ユニット４０によって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応じた選択的な露光Ｌ１がなされ、イエロー用の静電潜像が形成される。
【００３３】
感光体１４０には、第１色目（例えばイエロー）用の現像器１０Ｙの現像ローラのみが接触し、これによって上記静電潜像が現像され、第１色目（例えばイエロー）のトナー像が感光体１４０上に形成される。
【００３４】
中間転写ベルト３６には上記トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、感光体１４０上に形成されたトナー像が、一次転写部Ｔ１において中間転写ベルト３６上に転写される。このとき、二次転写ローラ３８及びベルトクリーナ３９は、中間転写ベルト３６から離間している。
【００３５】
感光体１４０上に残留しているトナーがクリーニング手段１７０によって除去された後、除電手段（不図示）からの除電光によって感光体１４０が除電される。
【００３６】
上記の動作が上記描画指令信号の内容に応じて、第２色面、第３色面、第４色面と繰り返され、上記描画指令信号の内容に応じたトナー像が中間転写ベルト３６上において重ね合わされて中間転写ベルト３６上に形成される。
【００３７】
所定のタイミングで給紙装置５０からシートＳが供給され、シートＳの先端が二次転写部Ｔ２に達する直前にあるいは達した後に（要するに、シートＳ上の所望の位置に、中間転写ベルト３６上のトナー像が転写されるタイミングで）、二次転写ローラ３８が中間転写ベルト３６に押圧されると共に二次転写電圧が印加され、中間転写ベルト３６上のトーナ像（基本的には４色のトナー像が重ね合わされたフルカラー画像）がシートＳ上に転写される。また、ベルトクリーナ３９が中間転写ベルト３６に当接し、二次転写後に中間転写ベルト３６上に残留しているトナーが除去される。
【００３８】
シートＳが定着装置６０を通過することによってシートＳ上にトナー像が定着し、その後、シートＳが所定の位置に向け（両面印刷でない場合にはシート受け部８１に向け、両面印刷の場合には、スイッチバック経路７１又は７２を経て返送路７３に向け）搬送される。
【００３９】
図２に、図１の現像装置１の拡大図を示す。前記のように、本発明の現像装置１においては、重力方向上から下にイエロー用の現像器１０Ｙ、マゼンタ用の現像器１０Ｍ、シアン用の現像器１０Ｃ、ブラック用の現像器１０Ｋの順に感光体１４０の周りに異なる姿勢で並列配置されている。各現像器１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、基本的に同じ作用の基本構成部材からなるので、当面各部材を示す数字の後のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省いて説明するが、図２に示されているように、現像器１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを構成する部材と区別するために数字の後にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが付加される。
【００４０】
各現像器は、現像室１４と、メインホッパ１５と、トナーカートリッジ２０とからなり、現像室１４には、現像ローラ（現像剤担持体）１１と、その現像ローラ１１表面に現像剤（トナー）を供給する供給ローラ（現像剤供給体）１２と、現像ローラ１１表面に担持されているトナー層の厚さを規制する規制部材１３とが配置され、図示の方向に回転しており、現像ローラ１１には現像バイアス電圧が、供給ローラ１２には供給バイアス電圧がそれぞれ印加されており、供給ローラ１２の回転により摩擦帯電されたトナーは供給ローラ１２から現像ローラ１１へ供給され、その表面に担持されているトナー層の厚さは規制部材１３で規制されると共に、現像ローラ１１表面に担持されているトナーはさらなる摩擦帯電を受ける。
【００４１】
メインホッパ１５内には、トナーカートリッジ２０からトナー補給口１７を介して補給されたトナーを攪拌して流動性の高い状態に保つアジテータ１６が１個以上配置されており（図示の例では、何れも２個のアジテータ１６が配置されている。）、トナーの流動性を保ったまま現像室１４へと搬送する。
【００４２】
メインホッパ１５と現像室１４の間には、両室を下からある程度分けるパーテションウォール１８が配置され、その上辺を乗り越えたトナーのみがメインホッパ１５から現像室１４へ搬送される。
【００４３】
図２から明らかなように、感光体１４０の上流に配置されている現像器（例えば１０Ｙ）に比べて下流側に配置されている現像器（例えば１０Ｋ）は、現像室１４に対するメインホッパ１５の位置が低くなっている。これは、円筒状の感光体１４０の周りに複数の現像器を配置する構成では避けられないことである。現像室１４に対してメインホッパ１５が高いと、トナーは重力でメインホッパ１５から現像室１４へ搬送でき、逆に、現像室１４に対してメインホッパ１５が低いと、トナーは重力ではメインホッパ１５から現像室１４へ搬送することは困難である。
【００４４】
したがって、本発明のような姿勢の異なる複数の現像器１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を上下に並列配置してなる現像装置においては、現像室１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対するメインホッパ１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の重力方向に対する上下関係に応じてメインホッパ内のアジテータ１６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の構造を異ならせ、現像器１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の姿勢に応じた最適なトナー搬送能力を持たせるようにすることが必要である。このように構成することにより、アジテータ１６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に加えるトルクを低減することができる。
【００４５】
また、例えば、現像器１０Ｙのようにメインホッパ１５Ｙが現像室１４Ｙより高い現像器１０Ｙのアジテータ１６Ｙに、フィン等のトナーを現像室１４Ｙへ強制的に搬送させる部材を設けた場合には、過剰なトナー搬送能力が与えられるため、トナーを現像室へ押し込み（圧粉）、トナー漏れ、規制部材による規制不良等の不具合を起こすことになる。
【００４６】
以下、図３を参照にしてこの点をより詳細に説明する。図３は図２の実施例に対応し、それらの実施例のマゼンタ用の現像器１０Ｍとシアン用の現像器１０Ｃのみを代表例として図示してある。他のイエロー用の現像器１０Ｙ、ブラック用の現像器１０Ｋの構造については、図２の図示及び図３の説明からそれらの構成は明らかになる。なお、図３においては、各現像器１０Ｍ，１０Ｃのトナーカートリッジ２０Ｍ，２０Ｃを外した状態で図示してあり、また、マゼンタ用の現像器１０Ｍが揺動され選択的にその現像器１０Ｍの現像ローラ１１Ｍのみが感光体１４０に当接した状態で図示してある。
【００４７】
図３から明らかなように、現像器１０Ｍにおいては、現像室１４Ｍよりメインホッパ１５Ｍが高く、パーテションウォール１８Ｍの上辺よりアジテータ１６Ｍの中心が重力方向でより高い姿勢になっている。このように、現像室１４Ｍよりメインホッパ１５Ｍが高く、パーテションウォール１８Ｍの上辺よりアジテータ１６Ｍの中心が重力方向でより高い場合には、アジテータ１６Ｍにはトナー搬送能力を持った構成にはしないで、攪拌能力のみを持つように構成する。
【００４８】
図４に攪拌能力のみを持つアジテータの１例の一部省略斜視図を示す。このアジテータは剛性を向上させた形状の軸１６１の周囲に開口１６３を設けたリブ１６２を設けた構成とし、このような構成のアジテータ１６Ｍが回転することより、トナーをほぐして流動させ、重力によってトナーをメインホッパ１５Ｍから現像室１４Ｍへ移動（搬送）させる。
【００４９】
このように、現像室１４Ｍよりメインホッパ１５Ｍが高く、パーテションウォール１８Ｍの上辺よりアジテータ１６Ｍの中心が重力方向でより高い場合に、トナー搬送能力を持たず攪拌能力のみを持つアジテータ１６Ｍを用いると、特に、トナーのタッピングによる沈降時にアジテータ１６Ｍに加える駆動トルクが大幅に低減する。また、過剰なトナー搬送能力による現像室１４Ｍへの圧粉が防止され、トナーの劣化による画質劣化、過剰な圧力による現像室１４Ｍ各部からのトナー漏れ、規制部材による規制不良による画像濃度上昇、規制部からのトナー漏れによる画質劣化等が防止できる。
【００５０】
これに対して、下側に配置されたシアン用の現像器１０Ｃにおいては、現像室１４Ｃよりメインホッパ１５Ｃが低く、パーテションウォール１８Ｃの上辺よりアジテータ１６Ｃの中心が重力方向でより低い位置になっている。また、特に、トナー補給口１７Ｃ側のアジテータ１６Ｃの中心は、トナーカートリッジ２０Ｃからのトナー補給口１７Ｃより低い位置になっていて、トナーカートリッジ２０Ｃからメインホッパ１５Ｃ内に重力でトナーが搬送されるようになっている。このように、現像室１４Ｃよりメインホッパ１５Ｃが低く、パーテションウォール１８Ｃの上辺よりアジテータ１６Ｃの中心が低く、かつ、アジテータ１６Ｃの中心がトナー補給口１７Ｃより低い場合には、アジテータ１６Ｃにはトナー攪拌能力に加えて搬送能力を持った構成にする。
【００５１】
そのために、アジテータ１６Ｃとしては、図５に軸方向の断面を示すような中空で外径の太い軸１６８を用い、その外面にＰＥＴ等の薄肉樹脂フィルムからなるトナー搬送手段としてのフィン１９を両面接着テープによる接着あるいは溶着等により取り付けて構成されるものを用いる。メインホッパ１５Ｃ中でこのような構成のアジテータ１６Ｃを図３の矢印方向に回転させると、フィン１９が回転するため、流動状態のトナーを重力に抗してパーテションウォール１８Ｃの上辺を越えて現像室１４Ｃへ搬送できるようになる。なお、フィン１９がメインホッパ１５Ｃの内壁面と接触しながら回転するようにすると、デットトナーの低減、搬送能力の向上が図れる。また、薄肉樹脂フィルムからなるフィン１９を中空の太い軸１６８に貼り付けるだけで、トナー搬送能力を持たせることができ、簡単にトナー攪拌能力＋搬送能力を持つアジテータを構成できる。
【００５２】
このようにトナー攪拌能力に加えてトナー搬送能力を持つアジテータ１６Ｃに、現像器１０Ｍのアジテータ１６Ｍのような、現像室よりメインホッパが高く、パーテションウォールの上辺よりアジテータの軸に比べて、大径化した軸１６８を用いる理由を説明する。トナー搬送手段を持つアジテータの中心若しくはアジテータ全体がトナーに埋没する場合、トナーからアジテータへ加わる圧力が増大する。また、アジテータの駆動トルクはアジテータの周囲に存在するトナーの量に大きく依存する（特に、タッピング沈降時）。流動時には流体に近い状態のトナーも、輸送、マシン稼働時等の振動が加わったタッピング時には、固体に近い状態となる。
【００５３】
したがって、アジテータ駆動トルクが増大し、回転時のアジテータへの負荷が大きくなり、その結果、駆動モータへの負担増大、アジテータの軸撓み、ギアの噛み合い不良、軸受け部での慴動抵抗増大による駆動不良が発生する恐れがある。
【００５４】
そこで、現像室１４Ｃよりメインホッパ１５Ｃが低く、パーテションウォール１８Ｃの上辺よりアジテータ１６Ｃの中心が低く、かつ、アジテータ１６Ｃ（特に、トナー補給口１７Ｃ側のアジテータ１６Ｃ）の中心がトナー補給口１７Ｃより低い現像器１０Ｃのアジテータ１６Ｃのように、特にトナーに埋没しやすいアジテータにおいては、中空で外径の太い軸１６８のような大径の軸のアジテータを用いて周囲のトナーの量を減らして、アジテータの駆動トルクの上昇を防止するようにすることが望ましい。
【００５５】
このようなアジテータを用いると、歯トビ、振動のない安定したアジテータ駆動による安定したトナー供給が可能になる。また、大径の軸のアジテータは、トナー補給口から現像ローラまでの距離が長いレイアウトの場合に有利である（レイアウト自由度が高い）。メインホッパ内壁の半径を小さくしてもアジテータ周囲のトナー量を減らすことは可能であるが、この場合には、トナー補給口から現像ローラまでの距離を短くする必要がある等、レイアウト上の自由度がなくなる。
【００５６】
ところで、大径化した軸１６８として、中空でなく中実の重い軸を用いると、現像器１０Ｃ全体の総重量が増大し、現像器１０Ｃの感光体１４０への当接時の衝撃が大きくなり、そのとき感光体１４０が瞬間的に振動して露光位置が瞬間的にずれることにより、印字方向に対して垂直なスジ（バンディング、色ズレ）が発生して画質の低下が起こる。そこで、外径の太い軸１６８を中空の構成とすることにより、現像器１０Ｃ全体の重量の増加を防止することができ、画質の低下を防止することができる。
【００５７】
ところで、図５のような中空で外径の太い軸１６８を樹脂成型により作製するには、溶融状態の樹脂を型内に流し込むと同時に、矢印１６９のようなガスを吹き込むガスインジェクション成形あるいはブロー成形にて作製することができる。
【００５８】
なお、従来一般に用いられているアジテータは、アジテータ中心位置がトナーに埋没した場合、形状にもよるが、埋没しない場合に比べて、駆動トルクが、トナーがほぐれた状態で１．３〜１．５倍、振動等によってトナーが沈降した状態（タッピング時）で３〜５倍、時によってはそれ以上の差異がある。図５のように軸を大径化することによって（φ６ｍｍ→φ１５ｍｍ）、通常の流動状態でアジテータ駆動トルクが３／５〜４／５、タッピング時では１／３〜１／２の駆動トルクの低減効果がある。
【００５９】
具体例を示しておく。例えば、現像器１０Ｍのメインホッパ１５Ｍ、及び、そのアジテータ１６Ｍにフィン１９を取り付けて構成した従来例の現像器と、上記のような本発明の現像器１０Ｃを比較した場合、アジテータの軸の径の比は６：１５となり、メインホッパ内のトナーとアジテータとの容積比は、従来例は１２：１、本発明の例は２：１となる。その結果、アジテータ周囲のトナー量は、従来例では５０〜６０ｇ、本発明の例では３０〜４０ｇとなり（Ａ３幅の場合）、アジテータ駆動トルクは、従来例に対して本発明の例では、１／１．３〜１／１．５（トナーがほぐれた状態で）、１／３〜１．５（トナーが沈降した状態で）となった。
【００６０】
次に、アジテータ端部を軸受にシールして回転可能に取り付ける構成を説明する。この説明においては、各現像器１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋに共通の事項であるので、現像器を構成する部材を示す数字の後のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省いて用いる。
【００６１】
図６は現像器１０のカバーを外して見た平面図であり、現像室１４とメインホッパ１５を構成するハウジングの対向する壁面２１間にアジテータ１６が取り付けられている。各アジテータ１６の軸１６１の両端は、図７に示すように、軸受２２へ挿入するための小径の導入部１６５と、根元の大径の嵌合部１６７と、導入部１６５と嵌合部１６７を繋ぐテーパー部１６６とからなり、軸受２２の軸端挿入部には、メインホッパ１５内のトナーが軸受２２内に侵入しないようにシールするＧシールと呼ばれるシール部材２３が取り付けられている。このシール部材２３はリング状の形状をしており、図示のように、軸１６１の先端を受け入れる側の径が小さく、反対側の径が大きく、内面が円錐状に広がる形状をしたゴム等の弾性材からなるものである。
【００６２】
アジテータ１６の軸１６１の先端を軸受２２に対して図７の矢印方向へ挿入すると、まずシール部材２３の小さい方の穴径より径の小さい導入部１６５がシール部材２３の穴内に入り、テーパー部１６６を経てシール部材２３の小さい方の穴径より径の大きい嵌合部１６７がシール部材２３の穴内に嵌まると共に、軸受２２内にこの嵌合部１６７が嵌合して取り付けられる。図８（ａ）はシール部材２３が正常に軸１６１の嵌合部１６７に嵌まった状態を示しており、シール部材２３がこのような形態で嵌合されていれば、シール部材２３はトナーが軸受２２内に侵入しないように正常にシールすると共に、軸１６１の回転に対して余分な抵抗を与えず、かつ、十分な寿命を有する。
【００６３】
しかしながら、図７のような取り付け方をすると、シール部材２３の小さい方の穴径の部分が嵌合部１６７によって引っ張られ、図８（ｂ）に示すようにめくれた状態になる。この状態では、シール部材２３のシール機能が不良になるだけでなく、軸１６１の回転に対して余分な抵抗を与え駆動トルクが上昇し、かつ、長時間回転させるとシール部材２３が破れて破壊されてしまう。
【００６４】
そこで、図６に示すように、壁面２１とアジテータ１６の軸１６１の根元との間に軸方向にΔの可動範囲（ガタ）を積極的に設ける。このようなガタΔを設けると、ハウジングに対してアジテータ１６と軸受２２とをセットした後、アジテータ１６をスラスト方向へガタΔの分だけ２〜３回往復させることによって、アジテータ１６と軸１６１の組み立て時の図８（ｂ）のようなシール部材２３のめくれが解消し、図８（ａ）のような正常な状態になる。
【００６５】
ここで、アジテータ１６の軸方向への可動範囲は１ｍｍ以上あれば上記のような作用を行わせるために十分である。また、アジテータ１６の軸１６１の先端のシール部材２３への導入部１６５の長さも１ｍｍ以上あればよい。
【００６６】
以上、本発明の現像装置を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の現像装置によると、現像室とメインホッパとの重力方向での相互の上下関係が、現像室に対してメインホッパが下側に位置する現像器、あるいは、パーテッションウォールとアジテータの回転中心と現像剤補給口との重力方向での相互の上下関係が、パーテッションウォールに対してアジテータの回転中心が下側に位置し、かつ、現像剤補給口に対してアジテータの回転中心が下側に位置する現像器においては、アジテータに現像剤搬送手段を設け、かつ、アジテータの軸を他の現像器のアジテータの軸に対して大径化したので、アジテータはトナー攪拌能力に加えて搬送能力を持つにも係わらず、その周囲のトナーの量が減ることにより、アジテータの駆動トルクが上昇するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像装置を適用する画像形成装置の一例の概略の構成を示す図である。
【図２】図１の現像装置の拡大図である。
【図３】図２のマゼンタ用の現像器とシアン用の現像器のみを代表例として示す図である。
【図４】攪拌能力のみを持つアジテータの１例の一部省略斜視図である。
【図５】本発明による中空で大径化したアジテータの軸の断面図である。
【図６】アジテータ端部を軸受にシールして回転可能に取り付ける構成を説明するための現像器のカバーを外して見た平面図である。
【図７】アジテータの軸の端部を軸受に取り付ける様子を示す図である。
【図８】シール部材が正常にアジテータの軸の嵌合部に嵌まった状態とめくれて嵌まった状態とを示す図である。
【符号の説明】
１…現像器
１０Ｙ…イエロー用現像器（Ｙ現像ユニット）
１０Ｍ…マゼンタ用現像器（Ｍ現像ユニット）
１０Ｃ…シアン用現像器（Ｃ現像ユニット）
１０Ｋ…ブラック用現像器（Ｋ現像ユニット）
１１、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ…現像ローラ
１２、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ…供給ローラ（現像剤供給体）
１３、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ…規制部材
１４、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ…現像室
１５、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ…メインホッパ
１６、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ…アジテータ
１７、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋ…トナー補給口
１８、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ…パーテションウォール
１９…フィン（トナー搬送手段）
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ…トナーカートリッジ
２１…現像室とメインホッパのハウジングの壁面
２２…軸受
２３…シール部材（Ｇシール）
３０…中間転写装置
３１…駆動ローラ
３２、３３、３４、３５…従動ローラ
３６…中間転写ベルト
３８…二次転写ローラ
３９…ベルトクリーナ
３９ａ…クリーナブレード
３９ｂ…受け部
４０…露光ユニット
５０…給紙装置
５１…給紙カセット
５２…ピックアップローラ
６０…定着装置
７０、７１、７２…排紙経路
７３…返送路
８０…ケース
８１…シート受け部
９０…制御部
１００…像担持体カートリッジ
１４０…感光体
１６０…帯電ローラ
１６１…アジテータの軸
１６２…リブ
１６３…開口
１６５…導入部
１６６…テーパー部
１６７…嵌合部
１６８…中空で外径の太いアジテータの軸
１６９…ガス吹き込み方向
１７０…クリーニング手段
Ｌ１…露光光
Ｔ１…一次転写部
Ｔ２…二次転写部
Ｓ…シート（記録材）
Ｇ…ゲートローラ対

Claims

潜像担持体に形成された静電潜像に現像器から供給された乾式現像剤で現像する現像装置であって、姿勢の異なる複数の現像器を上下に並列配置してなる現像装置において、各現像器は１個以上のアジテータを有するメインホッパと、現像剤担持体を回転可能に支持する現像室とを有し、前記現像室と前記メインホッパとの重力方向での相互の上下関係が、現像室に対してメインホッパが下側に位置する少なくとも一つの現像器においては、前記アジテータに現像剤搬送手段を設け、かつ、前記アジテータの軸の少なくとも一つを現像室に対してメインホッパが上側に位置する他の現像器のアジテータの軸に対して大径化したことを特徴とする現像装置。
潜像担持体に形成された静電潜像に現像器から供給された乾式現像剤で現像する現像装置であって、姿勢の異なる複数の現像器を上下に並列配置してなる現像装置において、各現像器は現像剤を補給可能にする現像剤補給口と１個以上のアジテータとを有するメインホッパと、現像剤担持体を回転可能に支持する現像室と、前記メインホッパと前記現像室とを隔てるパーテッションウォールとを有し、前記パーテッションウォールと前記アジテータの回転中心と前記現像剤補給口との重力方向での相互の上下関係が、パーテッションウォールの上辺に対してアジテータの回転中心が下側に位置し、かつ、現像剤補給口に対してアジテータの回転中心が下側に位置する現像器においては、前記アジテータに現像剤搬送手段を設け、かつ、前記アジテータの軸を他の現像器のアジテータの軸に対して大径化したことを特徴とする現像装置。
前記の大径化したアジテータの軸が中空の軸からなることを特徴とする請求項１又は２記載の現像装置。
前記現像剤搬送手段はメインホッパの内壁に接触するように構成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の現像装置。
前記現像剤搬送手段は薄肉樹脂フィルムで構成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載の現像装置。
前記アジテータの少なくとも一端は軸受に対してリング状のシール部材を介して現像剤が侵入しないようにシールして取り付けれており、かつ、前記アジテータは軸方向に１ｍｍ以上の可動範囲を設けて前記軸受に取り付けられていることを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載の現像装置。