JP4587801B2

JP4587801B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置

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Publication number: JP4587801B2
Application number: JP2004362888A
Authority: JP
Inventors: 清敬堺
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2024-12-15
Also published as: JP2006171288A

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、現像剤をプリセットするための現像剤収容部を備えた現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤（外添剤等を添加する場合も含むものとする。）を収容した現像装置が多く用いられている。
このような２成分現像方式の現像装置において、装置の小型化を目的として、２つの搬送スクリュによって現像剤を現像装置の長手方向に循環させながら、現像ローラに現像剤を供給する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

詳しくは、現像装置の装置主部には、現像ローラ、２つの搬送スクリュ、ドクターブレード等が配設されている。
そして、現像装置の装置主部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主部内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置の装置主部内の現像剤とともに、２つの搬送スクリュによって、装置主部内を長手方向（現像ローラの長手方向に対して同方向である。）に循環しながら混合される。その混合された現像剤は、その一部が、一方の搬送スクリュに対向する現像ローラ上に担持される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレードによって適量に規制された後に、その現像剤中のトナーが感光体ドラム（像担持体）との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。

このような搬送スクリュを搭載した２軸撹拌方式の現像装置は、現像剤を装置主部の長手方向に積極的に搬送しているので、長手方向の一部に現像剤の片寄りが発生する不具合が生じにくい。これにより、トナー補給口を、長手方向の全域に設けるのではなく、長手方向の一端に設けることができる。また、搬送スクリュは、短手方向（長手方向に直交する方向である。）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。

一方、特許文献２等には、着荷時に現像装置（又はプロセスカートリッジ）に現像剤をセットする際の作業性を向上させるために、現像剤が予め封入された現像剤収容部（初期キャリア収容部、現像剤カートリッジ、プリセットケース）を現像装置に一体的に設置する技術が開示されている。

詳しくは、現像装置の装置主部（現像剤収容室）には、現像剤担持体（現像スリーブ）やドクタ等の主要部材が配設されている。そして、装置主部に収容された現像剤によって、現像装置による現像工程がおこなわれる。
ここで、工場出荷時に現像装置の装置主部内に予め現像剤をセット（プリセット）した場合には、着荷されるまでの輸送時に生じる振動等によって、現像装置の開口部（現像剤担持体が配設された像担持体との対向部である。）等から現像剤が漏出する等の不具合が発生することがある。そのために、特許文献２等では、装置主部の上方に、現像剤が予め封入（プリセット）された現像剤収容部（初期キャリア収容部）を設けている。

現像剤収容部に封入された現像剤は、着荷時に、現像装置の装置主部に供給されることになる。具体的に、着荷時には、装置主部の上方に設けられた開口（この開口を介して現像剤収容部に連通する。）を封止する封止部材（仕切板）が取出されて、現像剤収容部に封入されていた現像剤が装置主部に供給される。そして、空であった装置主部に現像剤が収容されて、現像装置にて所望の現像工程がおこなわれることになる。

特開２０００−１９４１９４号公報特開２００３−５７９３５号公報

従来の現像装置は、装置主部に収容された現像剤のトナー濃度が増加して現像剤の嵩が増加したときに、現像剤担持体上に現像剤が過剰に担持されたり、装置主部の長手方向両端部から現像剤が漏出したり、現像剤を搬送する搬送部材にかかる負荷が増加したりする不具合が生じる場合があった。

上述したように、現像装置の装置主部内には、トナー消費に応じて適宜にトナーが補給される。したがって、比較的長い時間のレンジでみると、装置主部内の現像剤のトナー濃度（現像剤中のトナーの割合である。）は一定に保たれて、装置主部内の現像剤の嵩も安定するような制御がなされている。しかし、比較的短い時間のレンジでみると、装置主部内の現像剤のトナー濃度は変動して、装置主部内の現像剤の嵩も増減している。例えば、画像比率の高いトナー像を形成した直後に画像比率の低いトナー像を形成する場合等には、一時的にトナー濃度が上昇して現像剤の嵩も急増してしまう。

このように現像剤の嵩が急増した場合には、装置主部内が現像剤で充満された状態になってしまう。そして、現像剤担持体上に現像剤が過剰に担持されて、ドクターブレードで現像剤量を規制する際の負荷が増加したり、トナー像の画像濃度が増加してしまうことになる。また、現像剤の充満によって、現像剤担持体に形成される磁界による保持力が弱い長手方向両端部から装置主部外に現像剤が漏出してしまうことになる。さらに、現像剤の充満によって、装置主部内の現像剤を搬送する搬送部材の負荷が増加してしまうことになる。現像剤担持体や搬送部材の負荷が急増する場合には、構成部材が機械的ダメージを受けたり、作像部の駆動部における負荷変動によるジッター画像が生じたりすることもある。

このような現象は、小型化を目的とした２軸撹拌方式の現像装置では特に顕著にあらわれるために、無視できない問題になっていた。すなわち、２軸撹拌方式の現像装置は現像剤が収容される装置主部の容積が小さくなるように設定されているために、上述した現像剤の嵩が増加したときの不具合が生じやすい。

一方、上述した特許文献２等の技術は、現像剤収容部（初期キャリア収容部）から装置主部（現像剤収容室）への現像剤の供給性を向上することを目的として、装置主部に連通する現像剤収容部の開口近傍の形状を絞り形状にするものであって、上述した種々の問題を解決するものではない。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置主部に収容された現像剤のトナー濃度が増加しても、現像剤担持体上に現像剤が過剰に担持されたり、現像剤が漏出したり、搬送部材の負荷が増加する等の不具合が軽減される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記潜像を現像するための現像剤が収容されるとともに、当該現像剤が担持される現像剤担持体が前記像担持体に対向する位置に配設された装置主部と、前記装置主部に供給するための現像剤が予め収容されるとともに、前記装置主部の上方の位置で開口を介して当該装置主部に連通する現像剤収容部と、前記開口を封止するとともに、前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記装置主部に供給するときに前記開口を開放する封止部材と、を備え、前記装置主部は、前記現像剤担持体に対向するとともに前記現像剤担持体の長手方向に対して同方向に前記現像剤を搬送する第１搬送部材と、仕切部材を介して前記第１搬送部材に対向するとともに前記第１搬送部材の搬送方向に対して逆方向に前記現像剤を搬送して該第１搬送部材とともに前記現像剤の循環経路を形成する第２搬送部材と、を備え、前記装置主部において前記第２搬送部材が設置された搬送経路は、当該搬送経路内にトナーを補給するためのトナー補給口が前記第２搬送部材の上方に配設され、前記現像剤収容部は、前記第２搬送部材が設置された前記搬送経路内に収容された現像剤の上面に近接するように前記第２搬送部材の上方に前記開口が配設されるとともに、前記第２搬送部材が設置された搬送経路内に収容された現像剤のトナー濃度の増加にともない当該現像剤の嵩が所定量増加したときに前記開口が当該現像剤に埋没するように配設されたものである。

また、請求項２記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記現像剤収容部は、前記開口が形成された下面に対する上面の全域に第２の開口が形成された筐体と、前記第２の開口を封止するシート状部材と、を備えたものである。

また、請求項３記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項２に記載の発明において、前記筐体は、前記第２の開口が形成された前記上面の面積が前記開口が形成された前記下面の面積よりも大きくなるように形成されたものである。

また、請求項４記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記現像剤収容部は、前記封止部材とともに前記装置主部に対して着脱自在に構成されたものである。

また、この発明の請求項５記載の発明にかか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自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。

また、この発明の請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。

なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置（現像部）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットと定義する。

本発明は、現像剤収容部の開口を装置主部内に収容された現像剤の上面に近接させて、嵩が増加した現像剤の一部が一時的に収容されるように構成している。これによって、装置主部に収容された現像剤のトナー濃度が増加しても、現像剤担持体上に現像剤が過剰に担持されたり、現像剤が漏出したり、搬送部材の負荷が増加する等の不具合が軽減される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１〜図６にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのカラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部（露光部）、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したプロセスカートリッジ、２１は各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにそれぞれ収容された像担持体としての感光体ドラム、２２は感光体ドラム２１上を帯電する帯電部、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫは感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を現像する現像装置（現像部）、２４は感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２７に転写する転写バイアスローラ、２５は感光体ドラム２１上の未転写トナーを回収するクリーニング部を示す。

また、２７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、２８は中間転写ベルト２７上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する第２転写バイアスローラ、２９は中間転写ベルト２７上の未転写トナーを回収する中間転写ベルトクリーニング部、３０は４色カラーのトナー像が転写された記録媒体Ｐを搬送する搬送ベルト、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫは各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫに各色のトナーを補給するトナー補給部、５１は原稿Ｄを原稿読込部５５に搬送する原稿搬送部、５５は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部（スキャナ）、６１は転写紙等の記録媒体Ｐが収納される給紙部、６６は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着部を示す。

ここで、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電部２２、クリーニング部２５が、一体化されたものである。そして、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、装置本体１に対して所定の交換サイクルにて交換される。同様に、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫも、画像形成装置本体１に対して所定の交換サイクルにて交換される。
各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにおける感光体ドラム２１上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成がおこなわれる。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部５１の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部５５のコンタクトガラス５３上に載置される。そして、原稿読込部５５で、コンタクトガラス５３上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部５５は、コンタクトガラス５３上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部（不図示である。）で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの感光体ドラム２１上に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム２１は、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム２１の表面は、帯電部２２との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム２１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム２１表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。レーザ光は、ポリゴンミラー３に入射して反射した後に、レンズ４、５を透過する。レンズ４、５を透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、ミラー６〜８で反射された後に、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ２０Ｙの感光体ドラム２１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー３により、感光体ドラム２１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部２２にて帯電された後の感光体ドラム２１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、ミラー９〜１１で反射された後に、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ２０Ｍの感光体ドラム２１表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、ミラー１２〜１４で反射された後に、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ２０Ｃの感光体ドラム１２表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、ミラー１５で反射された後に、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ２０ＢＫの感光体ドラム２１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、それぞれ、現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫとの対向位置に達する。そして、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫから感光体ドラム２１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム２１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、フォトセンサ４１（図２を参照できる。）との対向位置を通過した後に、中間転写ベルト２７との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト２７の内周面に当接するように転写バイアスローラ２４が設置されている。そして、転写バイアスローラ２４の位置で、中間転写ベルト２７上に、感光体ドラム２１上に形成された各色の画像が、順次重ねて転写される（第１転写工程である。）。

そして、第１転写工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、クリーニング部２５との対向位置に達する。そして、クリーニング部２５で、感光体ドラム２１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム２１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム２１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト２７表面は、図中の矢印方向に走行して、第２転写バイアスローラ２８の位置に達する。そして、第２転写バイアスローラ２８の位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト２７上のフルカラーの画像が２次転写される（第２転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト２７表面は、中間転写ベルトクリーニング部２９の位置に達する。そして、中間転写ベルト２７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部２９に回収されて、中間転写ベルト２７上の一連の転写プロセスが完了する。

ここで、第２転写バイアスローラ２８位置の記録媒体Ｐは、給紙部６１から搬送ガイド６３、レジストローラ６４等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部６１から、給紙ローラ６２により給送された転写紙Ｐが、搬送ガイド６３を通過した後に、レジストローラ６４に導かれる。レジストローラ６４に達した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト２７上のトナー像とタイミングを合わせて、第２転写バイアスローラ２８の位置に向けて搬送される。

その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルト３０により、定着部６６に導かれる。定着部６６では、加熱ローラ６７と加圧ローラ６８とのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラ６９によって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２及び図３にて、画像形成装置の作像部について詳述する。図２は作像部を示す断面図であり、図３はその現像装置を示す長手方向（図２の紙面垂直方向である。）の断面図である。
なお、装置本体１に設置される４つの作像部は、作像プロセスに用いられるトナーＴの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、プロセスカートリッジ及び現像装置及びトナー補給部における符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を省略して図示する。

図２に示すように、プロセスカートリッジ２０には、主として、像担持体としての感光体ドラム２１と、帯電部２２と、クリーニング部２５とが、ケース２６に一体的に収納されている。クリーニング部２５には、感光体ドラム２１に当接するクリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂが設置されている。

現像装置２３の装置主部２３ｈは、主として、感光体ドラム２１に対向する現像剤担持体としての現像ローラ２３ａと、現像ローラ２３ａに対向する第１搬送部材としての第１搬送スクリュ２３ｂと、仕切部材２３ｅを介して第１搬送スクリュ２３ｂに対向する第２搬送部材としての第２搬送スクリュ２３ｃと、現像ローラ２３ａに対向するドクターブレード２３ｄと、で構成される。図３を参照して、現像ローラ２３ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネット２３ａ１と、マグネット２３ａ１の周囲を回転するスリーブ２３ａ２と、で構成される。
現像装置２３の装置主部２３ｈ内には、キャリアＣとトナーＴとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。

先に述べた作像プロセスを、現像工程を中心にしてさらに詳しく説明する。
現像ローラ２３ａは、図２中の矢印方向に回転している。現像装置２３の装置主部２３ｈ内の現像剤Ｇは、図３に示すように、間に仕切部材２３ｅを介在するように配設された第１搬送スクリュ２３ｂ及び第２搬送スクリュ２３ｃの矢印方向の回転によって、トナー補給部３２からトナー補給口２３ｆを介して補給されたトナーＴとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図３中の破線矢印方向の循環である。）。第１搬送部材としての第１搬送スクリュ２３ｂは現像剤Ｇを図３中の左側に搬送して、第２搬送部材としての第２搬送スクリュ２３ｃは現像剤Ｇを図３中の左側（第１搬送スクリュ２３ｂの搬送方向とは逆の方向である。）に搬送する。

そして、摩擦帯電してキャリアＣに吸着したトナーＴは、キャリアＣとともに現像ローラ２３ａ上に担持される。現像ローラ２３ａ上に担持された現像剤Ｇは、その後にドクターブレード２３ｄの位置に達する。そして、現像ローラ２３ａ上の現像剤Ｇは、ドクターブレード２３ｄの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム２１との対向位置（現像領域である。）に達する。

その後、現像領域において、現像剤Ｇ中のトナーＴが、感光体ドラム２１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ２３ａに印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーＴが潜像に付着する。

その後、現像工程にて感光体ドラム２１に付着したトナーＴは、そのほとんどが中間転写ベルト２７上に転写される。そして、感光体ドラム２１上に残存した未転写のトナーＴが、クリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂによってクリーニング部２５内に回収される。

ここで、装置本体１に設けられたトナー補給部３２は、交換自在に構成されたトナーボトル３３と、トナーボトル３３を保持・回転駆動するとともに現像装置主部２３ｈにフレッシュトナーＴを補給するトナーホッパ部３４と、で構成されている。また、トナーボトル３３内には、トナーＴ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。）が収容されている。また、トナーボトル３３の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。

なお、トナーボトル３３内のトナーＴは、装置主部２３ｈ内のトナーＴの消費にともない、トナー補給口２３ｆから装置主部２３ｈ内に適宜に補給されるものである。装置主部２３ｈ内のトナーＴの消費は、感光体ドラム２１に対向する反射型フォトセンサ４１と、現像装置２３の第２搬送スクリュ２３ｃの下方に設置された磁気センサ４０（トナー濃度検知手段）と、によって間接的又は直接的に検知される。また、トナー補給口２３ｆは、第２搬送スクリュ２３ｃの長手方向（図３の左右方向である。）の一端であって、第２搬送スクリュ２３ｃの上方に設けられている。

以下、図４〜図６を用いて、本実施の形態１で特徴的な、現像剤収容部４３（現像剤カートリッジ）について詳述する。
図４は、使用開始前の現像装置２３における長手方向中央部の断面図である。図５は現像装置２３（使用開始後のものである。）においてトナー濃度が正常値であるときの状態を示す図であって、図６はトナー濃度が増加したときの状態を示す図である。
なお、図２は現像装置２３における長手方向端部の断面図であって、図４〜図６、図２の断面の位置は図３における開口２３ｇ、４３ａ及びトナー補給口２３ｆの位置を参照できる。

図４を参照して、現像装置２３には、上述した装置主部２３ｈと、現像剤収容部４３と、が一体的に設けられている。装置主部２３ｈと現像剤収容部４３とは双方の開口２３ｇ、４３ａを介して連通している。
装置主部２３ｈの開口２３ｇは、第２搬送スクリュ２３ｃの上方であって長手方向中央部に設けられている（図３を参照することができる。）。

また、装置主部２３ｈの開口２３ｇは、現像剤収容部４３の先端部（開口４３ａ側である。）よりも大きく形成されている。これによって、現像剤収容部４３は、その先端部が装置主部２３ｈ内に入り込むように配設される。すなわち、現像剤収容部４３の開口４３ａが、第２搬送スクリュ２３ｃに近接するように配設される。さらに換言すると、図５を参照して、使用開始された装置主部２３ｈにおける第２搬送スクリュ２３ｃの収容スペースに収容された現像剤Ｇ（トナー濃度が通常のときである。）の上面に近接するように、現像剤収容部４３の開口４３ａが配設される。

図４を参照して、使用開始前（着荷前）の現像剤収容部４３には、その開口４３ａに封止部材としてのシール部材４５（ヒートシール）が覆設されている。
詳しくは、シール部材４５は、シート状（フィルム状）に形成されていて、その貼着面が現像剤収容部４３の開口４３ａの周囲の筐体表面に熱溶着されている。シール部材４５は、現像剤収容部４３に貼着された貼着面の一端から折返して延設された非貼着面を備えている。シール部材４５の非貼着面は、現像剤収容部４３にも装置主部２３ｈにも貼着されることなく、その他端が現像剤収容部４３及び装置主部２３ｈにそれぞれ貼着されたシール材に挟まれて、さらに現像装置２３の外部まで延設されて把持部を構成している。

このように構成されたシール部材４５の把持部を引抜方向（図４の紙面垂直方向である。）に引抜くことで、貼着面は折返しがされた一端側から漸次に剥離して、やがて開口４３ａの全域が開放される（現像剤収容部４３と装置主部２３ｈとが連通する。）ことになる。このとき、シール部材４５はその表面がシール材に密着しながら現像装置２３外に移動することになるために、装置内の現像剤Ｇが装置外に漏出する不具合が抑止される。

なお、開口４３ａがシール部材４５で封止された使用開始前の現像剤収容部４３内には、新品の現像剤Ｇが封入されている。また、使用開始前の装置主部２３ｈには、現像剤Ｇが収容されていない。このように、現像剤収容部４３は、現像装置２３における現像剤Ｇのプリセット用の容器として機能することになる。
また、現像剤収容部４３をシール部材４５とともに、装置主部２３ｈに対して着脱自在（交換自在）に構成することで、現像剤収容部４３は現像剤Ｇの交換用の容器として機能することになる。すなわち、装置主部２３ｈ内に収容された使用済みの寿命に達した現像剤Ｇを新品の現像剤Ｇに交換する際に、装置主部２３ｈから既設の現像剤収容部４３を取出して既設の現像剤Ｇを排出した後に、新品の現像剤収容部４３を設置してシール部材４５を引抜いて新品の現像剤Ｇを装置主部２３ｈに供給する。

このように現像剤収容部４３から装置主部２３ｈへの現像剤Ｇの供給が完了した現像装置２３では、先に図１〜図３で説明したように、所望の現像工程がおこなわれる。
図５を参照して、装置主部２３ｈ内に収容された現像剤Ｇのトナー濃度が正常値に近いときには、現像剤Ｇの嵩が比較的低くなる。
これに対して、図６を参照して、装置主部２３ｈ内に収容された現像剤Ｇのトナー濃度が増加するときには、現像剤Ｇの嵩が比較的高くなる。このとき、現像剤収容部４３の開口４３ａが第２搬送スクリュ２３ｃに近接するように配設されているために、開口４３ａから現像剤収容部４３内に現像剤Ｇの一部が流れ込む。これによって、装置主部２３ｈ内が現像剤Ｇで充満する不具合が抑止される。そして、現像ローラ２３ａ上に現像剤Ｇが過剰に担持されたり、現像剤Ｇが装置外に漏出したり、搬送スクリュ２３ｂ２３ｃや現像ローラ２３ａの駆動負荷が増加する等の不具合が軽減される。

以上説明したように、本実施の形態１によれば、現像剤収容部４３の開口部４３ａが、装置主部２３ｈ内に収容された現像剤Ｇのトナー濃度の増加にともない現像剤Ｇの嵩が所定量増加したときに、その現像剤Ｇに埋没する位置に配設されている。これによって、嵩が増加した現像剤Ｇの一部が一時的に現像剤収容部４３内に収容されて、現像ローラ２３ａ上に現像剤Ｇが過剰に担持されたり、現像剤Ｇが漏出したり、装置２３の駆動トルクが増加する等の不具合が軽減される。

なお、本実施の形態１では、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電部２２、クリーニング部２５を一体化して構成した。また、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫを、単体のユニットとして構成した。これに対して、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫを、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと一体化することもできる。すなわち、プロセスカートリッジ２０を、感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２３、クリーニング部２５で構成することもできる。この場合にも、本実施の形態１と同様の効果を奏することになる。さらには、作像部のメンテナンス性が向上する。

実施の形態２．
図７にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図７は、実施の形態２における現像装置を示す断面図であって、前記実施の形態１における図４に相当する図である。本実施の形態２は、現像剤収容部４３の構成が前記実施の形態１のものとは相違する。

図７に示すように、本実施の形態２における現像剤収容部４３（現像剤カートリッジ）は、主として、筐体４３ｂと、シート状部材４３ｃと、シール部材４５と、で構成される。現像剤収容部４３の筐体４３ｂは、樹脂成型により形成されていて、下面側と上面側とにそれぞれ開口が形成されている。下面側の開口４３ａには、前記実施の形態１と同様に、シール部材４５が貼着されている。上面の全域に形成された開口（第２の開口）には、その開口を封止するようにシート状部材４３ｃが覆設されている。

現像剤収容部４３の筐体４３ｂの上面に設けられたシート状部材４３ｃは、ポリエチレン、延伸ポリプロピレン、延伸ナイロン等の軟質で薄く比較的破けにくい材料で形成されている。
また、本実施の形態２の現像剤収容部４３も、前記実施の形態１のものと同様に、下面側の開口部４３ａが、装置主部２３ｈ内に収容された現像剤Ｇのトナー濃度の増加にともない現像剤Ｇの嵩が所定量増加したときに、その現像剤Ｇに埋没する位置に配設されている。

本実施の形態２の現像剤収容部４３は、その上面が薄肉のシート状部材４３ｃで形成されているために、前記実施の形態１のものに比べて、現像剤収容部４３の高さを低くすることができる。すなわち、現像剤収容部４３を小型化することができる。
なお、シート状部材４３ｃは装置主部２３ｈから離れた位置にあるために、装置主部２３ｈから飛翔した現像剤によってシート状部材４３ｃが損傷する不具合は防止される。

また、本実施の形態２では、シート状部材４３ｃが貼着された上面の面積が、シール部材４５が貼着された下面の面積よりも大きくなるように、現像剤収容部４３の筐体４３ｂを構成している。これにより、現像剤収容部４３の上面側と下面側とを逆転して、装置主部２３ｈの現像剤収容部４３を誤セットする不具合が抑止される。

以上説明したように、本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、現像剤収容部４３の開口４３ａを装置主部２３ｈ内に収容された現像剤Ｇの上面に近接させて、嵩が増加した現像剤Ｇの一部が一時的に収容されるように構成している。これによって、装置主部２３ｈに収容された現像剤Ｇのトナー濃度が増加しても、現像ローラ２３ａ上に現像剤Ｇが過剰に担持されたり、現像剤Ｇが漏出したり、装置２３の負荷が増加する等の不具合が軽減される。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。図１の画像形成装置における作像部を示す断面図である。現像装置を長手方向にみた断面図である。使用開始前の現像装置を示す断面図である。現像剤のトナー濃度が通常状態であるときの現像装置を示す断面図である。現像剤のトナー濃度が増加した状態であるときの現像装置を示す断面図である。この発明の実施の形態２における現像装置を示す断面図である。

符号の説明

１画像形成装置本体（装置本体）、
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫプロセスカートリッジ、
２１感光体ドラム（像担持体）、２２帯電部、
２３、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫ現像装置（現像部）、
２３ａ現像ローラ（現像剤担持体）、
２３ｂ第１搬送スクリュ（第１搬送部材）、
２３ｃ第２搬送スクリュ（第２搬送部材）、
２３ｅ仕切部材、２３ｆトナー補給口、
２３ｇ開口、２３ｈ装置主部、２５クリーニング部、
３２、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫトナー補給部、
４３現像剤収容部（現像剤カートリッジ）、
４３ａ開口、４３ｂ筐体、
４３ｃシート状部材（第２の開口）、４５シール部材（封止部材）、
Ｇ２成分現像剤（現像剤）、Ｔトナー、Ｃキャリア。

Claims

像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
前記潜像を現像するための現像剤が収容されるとともに、当該現像剤が担持される現像剤担持体が前記像担持体に対向する位置に配設された装置主部と、
前記装置主部に供給するための現像剤が予め収容されるとともに、前記装置主部の上方の位置で開口を介して当該装置主部に連通する現像剤収容部と、
前記開口を封止するとともに、前記現像剤収容部に収容された現像剤を前記装置主部に供給するときに前記開口を開放する封止部材と、
を備え、
前記装置主部は、前記現像剤担持体に対向するとともに前記現像剤担持体の長手方向に対して同方向に前記現像剤を搬送する第１搬送部材と、仕切部材を介して前記第１搬送部材に対向するとともに前記第１搬送部材の搬送方向に対して逆方向に前記現像剤を搬送して該第１搬送部材とともに前記現像剤の循環経路を形成する第２搬送部材と、を備え、
前記装置主部において前記第２搬送部材が設置された搬送経路は、当該搬送経路内にトナーを補給するためのトナー補給口が前記第２搬送部材の上方に配設され、
前記現像剤収容部は、前記第２搬送部材が設置された前記搬送経路内に収容された現像剤の上面に近接するように前記第２搬送部材の上方に前記開口が配設されるとともに、前記第２搬送部材が設置された搬送経路内に収容された現像剤のトナー濃度の増加にともない当該現像剤の嵩が所定量増加したときに前記開口が当該現像剤に埋没するように配設されたことを特徴とする現像装置。
前記現像剤収容部は、前記開口が形成された下面に対する上面の全域に第２の開口が形成された筐体と、前記第２の開口を封止するシート状部材と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
前記筐体は、前記第２の開口が形成された前記上面の面積が前記開口が形成された前記下面の面積よりも大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
前記現像剤収容部は、前記封止部材とともに前記装置主部に対して着脱自在に構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置。
画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。