JP4630688B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真画像形成方式によって記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に用いられる現像装置、前記電子写真画像形成装置の本体に着脱可能な現像カートリッジ、及び、プロセスカートリッジに関するものである。

ここで、前記現像装置とは、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像部材を有している。また、前記現像カートリッジとは、前記現像部材を有してユニット化されて、電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能なものである。また、前記プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と前記現像部材を一体に有してユニット化された、電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能なものである。

現像装置は、周面に現像剤を担持した、現像部材としての現像ローラを回転することによって、現像ローラに対向して配置された電子写真感光体へ現像剤を搬送する。そして、前記現像装置は電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するものである。

現像装置には、容器内に収納された現像剤を攪拌するための攪拌部材が用いられている。そして、前記攪拌部材として、回転する軸状の攪拌部材の外周に巻き方向が互いに異なる２本のコイルスプリングを巻き付けたものが知られている（特許文献１）。

以下、従来の現像剤攪拌構成について説明する。尚、この現像装置は、現像容器、現像剤攪拌部材を有する。

現像容器は、側面の一部を開口した中空の容器である。その内部に現像剤を収納している。容器には開口が設けられている。容器に収納されている現像剤は、前記開口を通過して、現像ローラ側へ供給される。そして、前記開口から送り出された現像剤は現像ローラの周面に付着する。

攪拌部材は、回転攪拌部と、腕部と、支持部と、を有する。前記攪拌部は、棒状の部材の両端部をクランク状に折り曲げたものであり、容器の長手方向の長さに相当する長さを有する。前記腕部は、前記攪拌部の両端からそれぞれ同一方向に直角に延びている。また、前記支持部は、前記腕部からそれぞれ逆方向に攪拌部と平行に延びている。前記支持部は容器の両側壁に枢着されている。そして、前記攪拌部材の回転軸は容器の長手方向と平行である。

前記攪拌部には、巻き方向が互いに異なる２本のスプリングが巻き付けられている。

前記支持部はモータの駆動力によって回転する。これによって、前記攪拌部材は前記容器内で回転する。その結果、前記攪拌部材は、前記容器内の現像剤を攪拌すると共に、前記開口を通じて現像ローラ側へ現像剤を送る。

しかしながら、攪拌部材の軸線方向からみて、攪拌部およびスプリングの回転軌跡部分に位置する現像剤は攪拌されやすいが、それ以外の領域は攪拌されにくいことが考えられる。

そこで、本発明は上記の従来技術をさらに発展させたものである。

本発明の目的は、現像剤収納部内に収納されている現像剤を均一に攪拌することができる現像装置、現像カートリッジ、及び、プロセスカートリッジを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、現像剤収納部内の現像剤の一部分の劣化が進行するのを抑制できる現像装置、現像カートリッジ、及び、プロセスカートリッジを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る現像装置の代表的構成は、
電子写真画像形成装置に用いられる現像装置において、
現像剤を用いて、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像部材と、
前記現像部材に供給するための現像剤を収納する現像剤収納部と、
前記現像剤収納部内の現像剤を攪拌する現像剤攪拌部材であって、前記現像剤収納部に対して回転可能に設けられた回転体と、前記回転体に設けられた第一回転攪拌部と、前記第一回転攪拌部に移動可能に設けられた第一移動攪拌部と、前記回転体に設けられた第二回転攪拌部と、前記第二回転攪拌部に移動可能に設けられた第二移動攪拌部と、を有する現像剤攪拌部材と、
を有し、
前記第一回転攪拌部の回転半径と前記第二回転攪拌部の回転半径とが互いに異なっており、前記回転体の軸線方向からみて、前記第一回転攪拌部及び第一移動攪拌部によって攪拌される攪拌領域の一部と前記第二回転攪拌部及び前記第二移動攪拌部によって攪拌される攪拌領域の一部とが少なくともオーバーラップしていることを特徴とする現像装置、である。

本発明によれば、現像剤収納部内の現像剤を均一に攪拌することができる。

また、本発明によれば、現像剤収納部内の現像剤が不均一に攪拌されることを抑制できるので、一部分の現像剤のみ劣化することを抑制できる。これによって、現像剤収納部内の現像剤の劣化を抑制できる。

以下、図面を用いて本発明の第一の実施例について説明する。図１は本実施例に係る現像装置を用いた電子写真画像形成装置の構成図である。図２はこの実施例に用いられる現像剤攪拌部材の斜視図である。図３はこの実施例における現像剤攪拌部材によって現像剤が攪拌される様子を模式的に示す断面図である。図４はこの実施例における現像剤攪拌部材によって現像剤が攪拌される様子を模式的に示す平面図である。図５は現像装置の攪拌室内の現像剤の攪拌状態を説明する断面図である。

図１において、７は回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと記す）である。この感光体ドラム７は、駆動機構（不図示）により矢印の時計方向に所定の速度で回転する。５０は帯電手段としての帯電ローラであり、感光体ドラム７に接触させてある。この帯電ローラ５０に所定の帯電バイアスが印加される。これにより感光体ドラム７の外周面が所定の極性・電位に一様に帯電される。帯電された感光体ドラム７に対して像露光手段（不図示）により画像情報に応じた画像露光Ｌがなされる。これにより感光体ドラム７に画像露光パターンに対応した静電潜像が形成される。その静電潜像が現像装置１により現像剤を用いて現像される。一方、給送機構部（不図示）から記録媒体Ｐ（例えば、記録紙、ＯＨＰシート等）が、感光体ドラム７と転写手段としての転写ローラ６０とのニップ部である転写部に所定のタイミングで給送される。記録媒体Ｐは転写部において挟持搬送されていく。その間、転写ローラ６０には所定の転写バイアスが印加される。これにより感光体ドラム７に形成された現像剤像が記録媒体Ｐに順次に転写されていく。転写部を通過した記録媒体Ｐは、感光体ドラム７から分離されて、定着装置（不図示）に搬送される。定着装置により現像剤像は記録媒体Ｐ上に定着される。クリーニング装置７０は、記録媒体Ｐを分離した後の感光体ドラム７から、感光体ドラム７に残存した現像剤を除去する。

本実施例における現像装置１は、現像ローラ４を感光体ドラム７に当接させている。そして、現像装置１は、現像剤Ｔを感光体ドラム７の周面に接触させた状態で現像を行う接触現像方式を採用している。

この現像装置１は、現像ローラ４、現像剤供給手段としての供給ローラ３、現像剤規制手段としてのブレード５、及び、現像剤攪拌手段としての現像剤攪拌部材６等を有している。ここで、前記現像ローラ４は、現像剤Ｔをその周面に担持して搬送する。これによって、現像ローラ４は、現像剤Ｔを感光体ドラム７に接触させて前記静電潜像を現像する。前記供給ローラ３は、前記現像ローラ４へ現像剤Ｔを供給する。また、前記ブレード５は、前記現像ローラ４の周面に付着する現像剤Ｔの量を規制する。これによって、前記ブレード５は、現像ローラ４の周面に現像剤Ｔの薄層を形成する。攪拌部材６は、現像剤補給手段（不図示）から補給された現像剤Ｔと現像装置１内の現像剤Ｔを攪拌するために回転する。

尚、本実施例にて用いられる現像剤Ｔは、負帯電性の非磁性一成分現像剤（トナー）である。

現像装置１は、現像容器２内に現像剤Ｔを有している。前記容器２は、現像室２ａと、現像剤収納部としての攪拌室２ｂと、開口部２ｃとを有する。前記現像室２ａには、前記現像ローラ４、前記供給ローラ３、及び、前記ブレード５とが配置されている。また、前記攪拌室２ｂは、前記静電潜像の現像に用いる現像剤Ｔを収納している。そして、前記攪拌室２には攪拌部材６が配置されている。また、前記開口部２ｃは、前記攪拌室２ｂから前記現像室２ａへ現像剤Ｔを移動させるために設けたものである。従って、前記攪拌室２ｂに収納されている現像剤Ｔが前記開口部２ｃを通過して前記現像室２ａに搬送される。

また、前記容器２には、感光体ドラム７と対向する側の一部に、開口部２ｄを有している。尚、現像ローラ４は、前記開口部２ｄから一部露出している。更に、前記現像ローラ４は、矢印Ｒ１方向に回転可能なように前記容器２に支持されている。前記現像ローラ４はその周面に弾性体を有しており、所定の当接圧にて感光体ドラム７に当接している。又、前記開口部２ｄには、その長手方向に沿って、飛散防止シート８が設けられている。前記シート８は現像ローラ４の下方から現像剤Ｔが飛散することを防止する。

攪拌部材６は、前記開口部２ｃに対して、前記開口部２ｄとは反対側の上部に設けられている。そして、攪拌部材６は矢印Ｒ２方向に回転可能である。また、容器２内には、該容器２内の現像剤Ｔと容器２の外部（例えば、前記現像剤補給手段（不図示））から新たに供給される現像剤Ｔを攪拌する攪拌領域Ｒが形成されている。

攪拌領域Ｒの下方には、現像剤Ｔの供給及び回収を行う供給ローラ３が現像ローラ４に当接して配置されている。供給ローラ３は弾性発泡体からなる弾性ローラである。更に、供給ローラ３は、現像ローラ４との当接部において現像ローラ４の回転方向とは逆方向に回転している。

現像剤Ｔは攪拌領域Ｒにおいて攪拌部材６により十分に攪拌される。その後、現像剤Ｔは主に重力による移動により開口部２ｃを通過する。そして、現像剤Ｔは、供給ローラ３により搬送され、現像ローラ４に供給される。

容器２には、弾性規制部材としての前記ブレード５が、現像ローラ４を加圧して設けられている。ブレード５は、板バネ状の金属薄板に絶縁層を設けている。前記絶縁層は、現像ローラ４に対して当接する当接面側の表面に設けられている。更に、このときの現像ローラ４及びブレード５それぞれの表面との摩擦によって、現像剤Ｔには現像に供するのに十分な電荷が付与される。

その後、現像ローラ４周面に付着した現像剤Ｔは、現像ローラ４の回転に伴って、感光体ドラム７と現像ローラ４とが当接する現像領域（現像ニップ）ａへと搬送される。そして、前記現像領域において、現像剤Ｔは感光体ドラム７に接触する。即ち、感光体ドラム７と現像ローラ４との間に現像電界を形成するために、前記現像ローラ４には電源（図示せず）が接続されている。その結果、前記現像電界の作用により現像ローラ４周面の現像剤Ｔは感光体ドラム７に転移する。これによって、感光体ドラム７に形成された静電潜像に対応して現像剤像が形成される。即ち、前記静電潜像が可視化される。

また、現像ニップａへと搬送されたが、現像には寄与せず、現像ローラ４周面に担持されたままの現像剤は、供給ローラ３との摺擦によって現像ローラ４の周面から剥ぎ取られる。その後、剥ぎ取られた現像剤Ｔの一部は、新たに供給ローラ３周面に供給された現像剤Ｔと共に再び供給ローラ３によって現像ローラ４へと供給される。残りは前記容器２内へ戻される。

尚、本実施例では、供給ローラ３は、現像剤供給手段及び現像剤回収手段として２つの機能を兼ねている。しかし、本実施例はこれに限定されるものではなく、現像剤供給手段と現像剤回収手段とを別個に設けることも可能である。

図２に示すように、攪拌部材６は、回転攪拌部６ａ１、６ｂ１（第一回転攪拌部６ａ１、第二回転攪拌部６ｂ１）と、腕部６ａ２、６ａ３、６ｂ２、６ｂ３を有する。ここで、攪拌部６ａ１、６ｂ１は、棒状の部材（線状の軸部材）の両端部をクランク状に折り曲げたものである。そして、攪拌部６ａ１、６ｂ１は、前記容器２の長手方向の長さに相当する長さを有する。これによって、前記容器２の長手方向のほぼ全域に亘って、現像剤Ｔを攪拌することができる。また、前記腕部６ａ２、６ａ３及び前記腕部６ｂ２、６ｂ３は、前記各攪拌部６ａ１及び６ｂ１の両端からそれぞれ同一方向に直角に延びている。

ここで、腕部６ａ２と腕部６ａ３とは、ほぼ同じ長さである。また、腕部６ｂ２と腕部６ｂ３とは、ほぼ同じ長さである。更に、腕部６ａ２は腕部６ｂ２よりも、腕部６ａ３は腕部６ｂ３よりもそれぞれ長い。また、腕部６ａ２、６ａ３は、攪拌部６ａ１と接続される側とは反対側の端部において、それぞれ腕部６ｂ２、６ｂ３と接続されている。

さらに、前記攪拌部材６は、回転体としての支持部６ｃ、６ｄを有する。ここで、前記支持部６ｃは、腕部６ａ２と６ｂ２の接続部分から、前記長手方向一端側に向かって、攪拌部６ａ１、６ｂ１と平行になるように延びている。また、前記支持部６ｄは、腕部６ａ３と６ｂ３の接続部分から前記長手方向他端側に向かって、攪拌部６ａ１、６ｂ１と平行になるように延びている。前記支持部６ｃ、６ｄは前記容器２の両端壁に回転可能に支持されている。ここで、攪拌部材６（前記支持部６ｃ、６ｄ）の回転軸の軸線は、前記容器２の長手方向と平行である。支持部６ｃ、６ｄが駆動機構（不図示）により回転駆動され、攪拌部材６が前記軸線（支持部６ｃ、６ｄ）を中心に回転状態になる。

また、前記各攪拌部６ａ１、６ｂ１の外周には、コイル状の移動攪拌部６ａ４、６ｂ４（第一移動攪拌部６ａ４、第二移動攪拌部６ｂ４）が各回転攪拌部６ａ１、６ｂ１に対して移動可能な状態（ルーズな状態）で取付けられている。ここで、前記移動攪拌部６ａ４、６ｂ４の長手方向の動きは、前記支持部６ｃ、６ｄによって規制されている（前記支持部６ｃ、６ｄは、移動攪拌部６ａ４、６ｂ４の抜け止めである）。即ち、本実施例では、移動攪拌部６ａ４、６ｂ４は、回転攪拌部６ａ１、６ｂ１に対して、その半径方向（ラジアル方向）、軸線方向、及び、円周方向に移動可能に取付けられている。しかしながら、これに限定されるものではない。即ち、前記半径方向、前記軸線方向、前記円周方向の何れかのみに移動可能に取付けられても良い。又、前記三つの方向の内、二方向に移動可能に取付けられても良い。ここで、移動攪拌部６ａ４、６ｂ４は、前記各回転攪拌部６ａ１、６ｂ１の外径よりも大きな内径を有している。本実施例では、回転攪拌部６ａ１、６ｂ１の外径を１ｍｍ〜７ｍｍとし、移動攪拌部６ａ４、６ｂ４の内径を１．５〜１５ｍｍとしている。これによって、移動攪拌部６ａ４、６ｂ４が回転攪拌部６ａ１、６ｂ１に対して移動可能としている。コイル状の移動攪拌部６ａ４、６ｂ４は、例えば、コイルにする素線として線径０．３〜３ｍｍの針金等を用い、これをピッチ１〜１０ｍｍ、内径１．５〜１５ｍｍのコイルにして用いることができる。
即ち、移動攪拌部６ａ４は、回転攪拌部６ａ１の外径よりも大きな内径を有するコイルであって、回転攪拌部６ａ１によって貫通されている。また、移動攪拌部６ｂ４は、回転攪拌部６ｂ１の外径よりも大きな内径を有するコイルであって、回転攪拌部６ｂ１によって貫通されている。

次に、以上のように構成された現像装置の動作を説明する。まず、攪拌部材６を回転させると、回転半径（前記回転軸の軸線からの距離）の異なる各回転攪拌部６ａ１、６ｂ１が回転する。これにより、容器２内に収納されている現像剤Ｔが攪拌される。

このとき、現像剤Ｔは攪拌部材６の回転に伴い回転攪拌部６ａ１、６ｂ１が回転する際の前記軸線方向からみた回転軌跡部分に加え、回転攪拌部６ａ１、６ｂ１を中心とした移動攪拌部６ａ４、６ｂ４が移動する際の断面軌跡部分の領域にある現像剤Ｔも攪拌される。また、図５に示すように、回転攪拌部６ａ１と移動攪拌部６ａ４で攪拌される領域Ｓ１と、回転攪拌部６ｂ１と移動攪拌部６ｂ４で攪拌される領域Ｓ２は、前記軸線方向から見て一部がオーバーラップしている。ここで、前記軸線の回転角全域に亘って、前記領域Ｓ１と前記領域Ｓ２はオーバーラップしている。また、前記容器２の長手方向のほぼ全域に亘って、前記領域Ｓ１と前記領域Ｓ２とはオーバーラップしている。従って、攪拌部材６によって、攪拌されない領域を無くすと共に領域Ｓ１と領域Ｓ２との間で現像剤Ｔの受け渡しが行われる。ここで、前記Ｓ１と前記Ｓ２とが完全にオーバーラップしていても良いが、前記Ｓ１の一部と前記Ｓ２の一部とがオーバーラップしている方が前記現像剤Ｔの受け渡し、及び、全攪拌領域（Ｓ１＋Ｓ２）が広がるため、均一に現像剤Ｔを攪拌することができる。

ここで図３の（ａ）図乃至（ｆ）図を用いて、回転攪拌部６ａ１、６ｂ１が移動する際の移動攪拌部６ａ４、６ｂ４による現像剤Ｔの攪拌について詳細に説明する。

（ａ）図：現像装置１が装置本体１０に装着された状態を示す。回転攪拌部６ａ１が鉛直方向上方（十二時の方向）に位置するとき、移動攪拌部６ａ４は重力により回転攪拌部材６ａ１の外周面６ａ１ｃと移動攪拌部６ａ４の内周面６ａ４ｃとが接触した状態にある。

（ｂ）図：攪拌部材６が前述の支持部６ｃ、６ｄを中心に時計回りの方向に回転する。そして、移動攪拌部６ａ４の外周面６ａ４ｄの一部が現像剤Ｔの現像剤面に接触する。すると、前記現像剤面から受ける反発力により移動攪拌部６ａ４は現像剤Ｔの中へ潜り込みにくくなる。すると、回転攪拌部６ａ１と移動攪拌部６ａ４との接触がなくなる。これによって、移動攪拌部６ａ４は、その位置を維持し続ける。

（ｃ）図：そして、攪拌部材６の回転がさらに進み、前記外周面６ａ１ｃが現像剤Ｔの前記現像剤面に近づく。すると、前記外周面６ａ１ｃと前記内周面６ａ４ｃとが再び接触する。これによって移動攪拌部６ａ４は、前記現像剤面の近傍の現像剤Ｔを内側に保持しながら現像剤Ｔの中へと突入する。

（ｄ）図：そして、現像剤Ｔが移動攪拌部６ａ１によって除去された後の場所には、その周囲から矢印方向に現像剤Ｔが流れ込んでくる。これは、現像剤面をフラットに維持しようとするためである。

（ｅ）図：その後、回転攪拌部６ａ１と移動攪拌部６ａ４が現像剤Ｔの中にある間は、移動攪拌部６ａ４が現像剤Ｔから反発力を受ける。これにより、回転攪拌部６ａ１と移動攪拌部６ａ４の接触位置は時計回りに変化しながら回転を続ける。このとき、接触位置の変化に応じて移動攪拌部６ａ４内の現像剤Ｔは矢印方向の吐き出し及び吸い込みが繰り返される。

（ｆ）図：そして、回転攪拌部６ａ１及び移動攪拌部６ａ４が現像剤Ｔの中から外へ飛び出す際には、移動攪拌部６ａ４に内側に保持された現像剤Ｔは矢印で示すように移動攪拌６ａ４の外側へ放出される。

次に、図４の（ａ）図乃至（ｄ）図を用いて、攪拌部材６の長手方向における現像剤Ｔの攪拌について詳細に説明する。

（ａ）図：現像装置１が装置本体１０に装着された状態を示す。回転攪拌部材６ａ１が鉛直方向上方（十二時の方向）にあるとき、移動攪拌部６ａ４が重力により落下するため、前記外周面６ａ１ｃと前記内周面６ａ４ｃとが接触した状態にある。

（ｂ）図：攪拌部材６が前述の支持部６ｃ、６ｄを中心に時計回りの方向に回転し、前記外周面６ａ４ｄが現像剤Ｔの現像剤面に接触する。すると、前記現像剤面から受ける反発力により移動攪拌部６ａ４は現像剤Ｔの中へ潜り込みにくくなる。そして、回転攪拌部６ａ１と移動攪拌部６ａ４の接触がなくなる。この際、移動攪拌部６ａ４は、その位置を維持し続ける。

（ｃ）図：しかし、攪拌部材６の回転がさらに進み前記外周面６ａ１ｃが現像剤Ｔの現像剤面に近づく。すると、前記外周面６ａ１ｃと前記内周面６ａ４ｃとが再び接触する。すると、移動攪拌部６ａ４の斜面６ａ４ａは現像剤面を左斜め下側へと押し下げながら現像剤Ｔの中へと突入する。また、移動攪拌部６ａ４の斜面６ａ４ｂは現像剤面を右斜め下側へと押し下げながら現像剤Ｔの中へと突入する。ここで、前記斜面６ａ４ａは、移動攪拌部６ａ４の紙面手前側である。また、前記斜面６ａ４ｂは、移動攪拌部６ａ４の紙面奥側である。

（ｄ）図：そして、現像剤Ｔが前記斜面６ａ４ａ及び６ａ４ｂによって移動させられた後の領域には、矢印方向に現像剤Ｔが流れ込んでくる。これは、現像剤Ｔが現像剤面をフラットに維持しようとするためである。

このような現像剤Ｔの長手方向での流れ込みは、回転攪拌部６ａ１と移動攪拌部６ａ４が現像剤Ｔ中にある間中続く。

以上、回転半径の大きい回転攪拌部６ａ１が移動する際における移動攪拌部６ａ４による現像剤Ｔの攪拌について説明した。しかし、回転攪拌部６ａ１よりも回転半径の小さい回転攪拌部６ｂ１が移動する際における移動攪拌部６ｂ４による現像剤Ｔの攪拌についても同様の攪拌がなされる。

よって、本実施例によれば、このような断面方向での現像剤Ｔの吸い込み及び吐き出しと長手方向での現像剤Ｔの流れ込みという一連の攪拌動作は攪拌部材６が回転する度に繰り返される。これにより、前記容器２内に収納されている現像剤Ｔの全体を均一に攪拌することができる。また、本実施例によれば、回転攪拌部６ａ１の回転運動によって、前記軸線方向からみた回転軌跡上にある現像剤Ｔに対して、大きな循環を伴う攪拌を行うことができる。更に、移動攪拌部６ａ４の回転攪拌部６ａ１に対する移動によって、前記回転軌跡上にある現像剤Ｔに対して、細かい循環を伴う攪拌を行うことができる。これによって、本実施例によれば、容器２の容量が大きい場合であっても、容器２内の現像剤Ｔを均一に攪拌することができる。しかしながら、前記容器２の容量が小さい場合であっても、前記容器２内の現像剤Ｔを均一に攪拌することができる。尚、本実施例の前記容器２の容量は、約４２０ｃｍ３である。尚、本実施例によれば、非磁性一成分のように流動性の高い現像剤Ｔであって、かつ、現像剤を迅速に攪拌する必要が生じる現像剤補給システムを採用した構成において、現像剤Ｔを迅速かつ均一に攪拌することができる。

続いて、本発明の第二の実施例について説明する。図６はこの実施例に用いられる現像剤攪拌部材の斜視図である。尚、前述した図２と同一の構成については再度の説明は省略する。

本実施例においては、攪拌部材６の各回転攪拌部６ａ１、６ｂ１の外周に、各回転攪拌部６ａ１、６ｂ１の外径よりも大きな内径を有する複数の円形リング状の移動攪拌部６ａ５、６ｂ５が移動可能状態で取付けられている。即ち、本実施例においては、移動攪拌部６ａ５、６ｂ５が回転攪拌部６ａ１、６ｂ１に対して、半径方向に対して移動可能に取り付けられている。
即ち、移動攪拌部６ａ５は、回転攪拌部６ａ１の外径よりも大きな内径を有するリングであって、回転攪拌部６ａ１によって貫通されている。また、移動攪拌部６ｂ５は、回転攪拌部６ｂ１の外径よりも大きな内径を有するリングであって、回転攪拌部６ｂ１によって貫通されている。

図７（ａ）図は移動攪拌部６ａ５（６ｂ５）の１つの拡大斜視図である。（ｂ）図はその移動攪拌部６ａ５（６ｂ５）を取付けた状態の回転攪拌部６ａ１（６ｂ１）の横断面図である。また、必要に応じて、各移動攪拌部６ａ５（６ｂ５）の回転攪拌部６ａ１（６ｂ１）の長手に沿って過度に移動攪拌部６ａ５（６ｂ５）が寄るのを防止するために、（ｃ）図に示すように、各移動攪拌部６ａ５（６ｂ５）の間に、回転攪拌部仕切り部材６ｃを回転攪拌部６ａ１（６ｂ１）に固定して配設することもできる。あるいは、幾つかの回転攪拌部６ａ１（６ｂ１）毎に、前記仕切り部材６ｃを回転攪拌部６ａ１（６ｂ１）に固定して配設することもできる。

上記構成の攪拌部材６の断面方向での現像剤Ｔの吸い込み及び吐き出しは前述した図３と同一なので詳細な説明は省略する。

以下、この攪拌部材６の長手方向における現像剤Ｔの攪拌について図８の（ａ）図乃至（ｄ）図を用いて詳細に説明する。

（ａ）図：回転攪拌部材６ａ１が鉛直方向上方（十二時の方向）に位置したとき、移動攪拌部６ａ５は重力により回転攪拌部材６ａ１の外周面６ａ１ｃと移動攪拌部６ａ５の内周面６ａ５ｃとが接触した状態にある。

（ｂ）図：攪拌部材６が前述の支持部６ｃ、６ｄを中心に時計回りの方向に回転し、移動攪拌部６ａ５の外周面６ａ５ａが現像剤Ｔの現像剤面に接触する。すると、現像剤面から受ける反発力により移動攪拌部６ａ５は現像剤Ｔの中へ潜り込みにくくなる。すると回転攪拌部６ａ１と移動攪拌部６ａ５の接触がなくなる。従って、移動攪拌部６ａ５は、その場所を維持し続ける。

（ｃ）図：しかし、攪拌部材６の回転がさらに進み前記外周面６ａ１ｃが現像剤Ｔの現像剤面に近づく。すると、前記外周面６ａ１ｃと前記内周面６ａ５ｃが再び接触する。すると、円形の前記外周面６ａ５ａは現像剤面を左面の法線方向へと押し下げながら現像剤Ｔの中へと突入する。

（ｄ）図：そして、現像剤Ｔが前記外周面６ａ５ａによって移動させられた後の領域には、矢印方向に現像剤Ｔが流れ込んでくる。
これは、現像剤面をフラットに保とうとするためである。

このような現像剤Ｔの前記長手方向（前記軸線方向）での流れ込みは、回転攪拌部６ａ１と移動攪拌部６ａ４が現像剤Ｔの中に存在する間中続く。

よって、本実施例によれば、このような断面方向での現像剤Ｔの吸い込み及び吐き出しと長手方向での現像剤Ｔの流れ込みという一連の攪拌動作は攪拌部材６が回転する度に繰り返される。これにより、前記容器２内に収納されている現像剤Ｔの全体を均一に攪拌することができる。

続いて本発明の第三の実施例について説明する。図９はこの実施例に用いられる現像装置を有するプロセスカートリッジと、現像装置に現像剤を供給するための現像剤供給容器の断面図である。図１０は現像装置及び現像剤供給容器の長手（図９の右方向）断面図である。図１１は現像剤攪拌部材の外観斜視図である。本実施例において、第一の実施例と同様の構成については説明を省略する。

｛プロセスカートリッジ｝
図９に示すように、プロセスカートリッジ１７は、クリーニングユニット１７Ａと現像装置たる現像ユニット１７Ｂとが一体となった枠体構成である。

クリーニングユニット１７Ａは感光体ドラム７を回転可能に支持する枠体であるクリーニング容器１７Ａ１を有する。

クリーニング容器１７Ａ１には、感光体ドラム１の他に、帯電ローラ１１及びクリーニングブレード１６が配設されている。

一方、現像ユニット１７Ｂは、現像ローラ１８を回転可能に支持する枠体である現像容器１９を有している。そして現像容器１９には感光体ドラム７と対向する側の一部が開口している。この開口部から一部露出するように現像ローラ１８が矢印方向（図示）に回転可能に現像容器１９に支持されている。

現像ローラ１８はその表面に弾性体を有し所定の当接圧にて感光体ドラム７に当接している。現像剤供給及び回収手段としての供給ローラ２０は弾性体を含む弾性スポンジローラである。前記供給ローラ２０は、前記現像ローラ１８に当接して配置される。

次に現像装置の構成について図９及び図１０を用いて詳細説明をする。現像容器１９には、現像ローラ１８に加圧するように現像剤層厚規制部材としてのブレード２１が設けられている。ブレード２１は金属製の板ばねであり、所定の当接圧にて現像ローラ１８と当接している。

現像ローラ１８周面に供給された現像剤Ｔは、このブレード２１によって層厚規制と電荷付与される。これにより現像ローラ１８に電荷付与された現像剤Ｔの薄層が形成される。そしてその現像剤Ｔが現像領域へと供給される。又、現像には寄与せず、現像ローラ１８周面に担持されたままの現像剤Ｔは、供給ローラ２０による摺擦で現像ローラ１８周面から剥ぎ取られる。その剥ぎ取られた現像剤の一部は新たに供給ローラ２０に供給された現像剤Ｔと共に再び供給ローラ２０によって現像ローラ１８周面へ供給される。残りの現像剤Ｔは容器１９内へ戻される。

また、現像ユニット１７Ｂの容器１９は、仕切り壁１９ｃによって上下２つの部屋１９ａ、１９ｂに分けられている。現像ローラ１８と後述する現像剤を前記長手方向に搬送する現像剤搬送部材２３を有する下側を現像室１９ａと称する。また後述する攪拌部材２３を有する上側を攪拌室１９ｂと称する。現像室１９ａと攪拌室１９ｂは、両端部のみに設けられた開口１９ｄ１及び１９ｄ２によってのみ繋がっている。

現像室１９ａ内には長手搬送部材である送りスクリュー２２が配置されている。スクリュー２２は、現像室１９ａ内の現像剤Ｔを長手方向に搬送して、開口１９ｄ１から落ちてきた現像剤Ｔを現像室１９ａの長手中央方面に送り出す。またスクリュー２２は、現像室１９ａ内の現像剤Ｔを開口１９ｄ２まで搬送して、再び攪拌室１９ｂに送り出す。

図１１に示すように、攪拌室１９ｂ内に設けられた攪拌部材２３は、前記容器１９の長手方向長さに相当する長さを有する回転攪拌部２３ａ１、２３ｂ１、２３ｃ１及び２３ｄ１と、この各回転攪拌部２３ａ１、２３ｂ１、２３ｃ１及び２３ｄ１の両端を支持するための支持部２３ａ２、２３ｂ２、２３ｃ２、２３ｄ２及び支持部２３ａ３、２３ｂ３、２３ｃ３、２３ｄ３を有する回転体たる支持部材２３ｇとを有する。

さらに、支持部材２３ｇの長手方向の両端は、支持部材２３ｇの外側に向かって回転攪拌部と平行になるように延びる支持部２３ｅ、２３ｆに支持されている。支持部２３ｅ、２３ｆは前記容器１９の両端壁に回転可能に支持されている。また、支持部材２３ｇ、支持部２３ｅ、２３ｆの回転軸は、前記容器１９の長手方向と平行である。

そして、回転攪拌部２３ａ１と２３ｃ１及び２３ｂ１と２３ｄ１は、前記支持部材２３ｇによって、軸部２３ｅ、２３ｆを中心として攪拌部材２３が回転する際の回転軸の軸線に対して略対称位置に配置されている。しかし、略対称位置に配置されていなくても良い。

ここで、軸部２３ｅから支持部２３ａ２と２３ｃ２まで及び軸部２３ｆから支持部２３ａ３と２３ｃ３までの距離を、軸部２３ｅから支持部２３ｂ２と２３ｄ２まで及び軸部２３ｆから支持部２３ｂ３と２３ｄ３までの距離よりも大きく設定している。これによって、回転攪拌部２３ａ１と２３ｃ１の回転時の軌跡を回転攪拌部２３ｂ１と２３ｄ１の回転時の軌跡よりも大きくしている。

また、攪拌部材２３の回転攪拌部２３ａ１、２３ｂ１、２３ｃ１、２３ｄ１の外周には、コイル状の移動攪拌部２３ａ４、２３ｂ４、２３ｃ４、２３ｄ４が各回転攪拌部２３ａ１、２３ｂ１、２３ｃ１、２３ｄ１に対して移動可能な状態で取付けられている。即ち、本実施例では、移動攪拌部２３ａ４、２３ｂ４、２３ｃ４、２３ｄ４は、回転攪拌部２３ａ１、２３ｂ１、２３ｃ１、２３ｄ１に対してその半径方向（ラジアル方向）、軸線方向、及び、円周方向に移動可能に取り付けられている。しかしながら、これに限定されるものではない。即ち、前記半径方向、前記軸線方向、前記円周方向のいずれかのみに移動可能に取り付けられていても良い。又、前記三方向の内、二方向に移動可能に取り付けられても良い。ここで、移動攪拌部２３ａ４、２３ｂ４、２３ｃ４、２３ｄ４は、前記各回転攪拌部２３ａ１、２３ｂ１、２３ｃ１、２３ｄ１の外径よりも大きな内径を有している。ここで、移動攪拌部２３ａ４、２３ｂ４、２３ｃ４、２３ｄ４は、回転攪拌部２３ａ１、２３ｂ１、２３ｃ１、２３ｄ１の外形よりも大きな内径を有している。

本実施例では、回転攪拌部２３ａ１、２３ｃ１、２３ｂ１、２３ｄ１の軸径を１〜７ｍｍとし、移動攪拌部２３ａ４、２３ｂ４、２３ｃ４、２３ｄ４の内径を１．５〜１５ｍｍとしている。これによって、移動攪拌部が回転攪拌部に対して移動可能としている。移動攪拌部は、例えば、コイルにする素線として線径０．３〜３ｍｍの針金等を用い、これをピッチ１〜１０ｍｍ、内径１．５〜１５ｍｍのコイルにして用いることができる。

そして、この攪拌部材２３が回転することによって、攪拌室１９ｂ内の現像剤Ｔを掻き揚げて攪拌される。

また、これらのスクリュー２２と攪拌部材２３は、ギア（不図示）によって現像ローラ１８及び供給ローラ２０と接続されている。これにより、画像形成時すなわち現像ローラ１８が回転している間は、スクリュー２２及び攪拌部材２３は共に回転運動を行う。そして、画像形成終了と共に回転が停止する。

｛現像剤供給容器｝
図９、図１０に示すように、現像ユニット１７Ｂの上方にはプロセスカートリッジ１７とは別体で構成された現像剤供給容器３０が配置されている。現像剤供給容器３０の現像剤収納部３１内には、攪拌部材３２と、スクリュー３３と、現像剤供給開口３４が設けられている。前記攪拌部材３２は、現像剤収納部３１内の現像剤Ｔを解すためのものである。また、前記スクリュー３３は、現像剤収納部３２から攪拌室１９ｂに現像剤Ｔを供給するためのものである。また、前記現像剤供給開口３４は、現像剤供給容器３０が画像形成装置本体１０に装着された際に、現像ユニット１７Ｂの上部に設けられた現像剤受け入れ開口１９ｅと一致する位置に設けられている。

攪拌部材３２とスクリュー３３はその両端が回転可能に現像剤収納部３２に支持されている。そして、装置本体１０からの補給指令に応じて回転駆動される。攪拌部材３２は、基体となる回転軸３２ａと、可撓性のシート部材（例えばポリエチレンテレフタレート）からなる攪拌板３２ｂで構成されている。スクリュー３３の外形部は螺旋状のリブ形状となっている。

そして、現像剤供給制御装置（不図示）は、トナー残量検知からの情報を元に現像剤供給容器３０からプロセスカートリッジ１７への現像剤の供給が必要と判断した際は指令を発する。そして、スクリュー３３を駆動カップリング（不図示）の回転により駆動させる。スクリュー３３の回転により現像剤供給開口３４に向かって現像剤Ｔを搬送し、現像剤供給開口３４より現像剤Ｔを自由落下させる。これにより、プロセスカートリッジ１７に現像剤受け入れ開口１９ｅを介して現像剤Ｔを供給して、現像容器１９内の現像剤量を常に一定量に保つように動作している。

｛現像容器内のトナー循環｝
次に、本実施例の現像容器１９の現像剤Ｔの循環について説明する。現像室１９ａ内の現像剤Ｔは長手搬送部材としての送りスクリュー２２によって長手一方向に搬送される。そして、そのスクリュー２２による搬送圧力によって、現像剤Ｔは開口部１９ｄ２から攪拌室１９ｂに送られる。また、現像剤供給容器３０から供給された現像剤Ｔは、攪拌室１９ｂ内での攪拌時間をとるために、長手方向から見て同じく攪拌室１９ｂ内の開口部１９ｄ２側に設けられた現像剤受け入れ開口１９ｅから補給される。

そして、攪拌部材２３が、ギア（不図示）から駆動力を受けて、回転する。そして、実施例１に記載の動作により現像剤Ｔを攪拌する。また、攪拌部材２３は攪拌室１９ｂ内の偏った高さの現像剤Ｔを水平にならすことは出来るが、それ以上の搬送能力は持っていない。従って、攪拌室１９ｂの回転攪拌部２３ａ１、２３ｂ１、２３ｃ１、２３ｄ１がどれだけ回転しても入側の開口部１９ｄ１に現像剤Ｔを積極的に搬送することはない。この場合、攪拌室１９ｂ内の現像剤Ｔの動きは、開口部１９ｄ２から送られてきた現像剤Ｔと現像剤供給容器３０から供給された現像剤Ｔが攪拌室１９ｂ内で高く盛り上がる。その盛り上がりを攪拌部材２３が回転する事によって水平にならす。この繰り返しによって、現像剤Ｔは徐々に攪拌室１９ｂ内に広がっていく。この動作を繰り返す事によって最終的に現像剤Ｔは開口部１９ｄ１へと到達する。そして、現像剤Ｔは、開口部１９ｄ１から現像室１９ａ内に落下する。その後、現像剤Ｔは、再びスクリュー２２によって現像室１９ａ内の長手中央方向に送られつつ現像ローラ１８に供給される。このようにして攪拌室１９ｂと現像室１９ａとを現像剤Ｔが循環する。

このように、容器１９内の現像剤Ｔは不均一に攪拌されることがない。そのため、一部分の現像剤Ｔのみを著しく劣化することがなく、容器１９内の現像剤Ｔの劣化を抑制できる。

さらに、攪拌室１９ｂの攪拌部材２３が長手方向の搬送力を持っていない。そのため、容器１９内の現像剤Ｔは現像室１９ａと攪拌室１９ｂを自由に行き来できるように構成されているものの、攪拌室１９ｂに現像剤Ｔを故意に長くとどまらせることが可能となる。従って、攪拌室１９ｂに補給された現像剤Ｔは時間をかけて容器１９内の現像剤Ｔと攪拌される。従って、容器１９内の現像剤Ｔと、新たに補給された現像剤Ｔとを十分に攪拌した状態で現像ローラ１８に供給することができる。これにより、現像剤Ｔの攪拌不足により発生していた諸問題（画像不良等）を有効に防止することが可能となる。前述した各実施例では、共通の回転体に複数の回転攪拌部及び複数の移動攪拌部が設けられている。そこで、共通の回転体を回転させることにより、前記複数の回転攪拌部を回転させることができ、更には、前記各回転攪拌部に対する前記各移動攪拌部の相対運動を発生させることができる。

尚、本発明は上記各実施例に限定されるものではない。例えば、各実施例では前記移動攪拌部の形状をコイル状、または円形としたが、多角形状にする等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。但し、前記移動攪拌部が、コイル状等の円形であったほうが、現像剤の攪拌をスムーズに行うことができる。

実施例１に係る現像装置を示す断面図である。 現像剤攪拌部材の外観斜視図である。 現像剤攪拌部材によって、断面方向における現像剤が攪拌される様子を模式的に示す断面図である。 現像剤攪拌部材によって、長手方向における現像剤が攪拌される様子を模式的に示す平面図である。 現像装置の攪拌室内の現像剤攪拌状態を説明する断面図である。 実施例２に係る現像剤攪拌部材の外観斜視図である。 移動攪拌部の説明図である。 現像剤攪拌部材によって、長手方向における現像剤が攪拌される様子を模式的に示す平面図である。 実施例３に係る現像装置を有するプロセスカートリッジと現像装置に現像剤を補給するための現像剤供給容器を着脱自在な画像形成装置の断面図である。 現像装置及び現像剤供給容器の長手（図９の右方向）断面図である。 現像攪拌部材の外観斜視図である。

符号の説明

１‥‥現像装置、２‥‥現像容器、２ａ‥‥開口、２ｂ‥‥攪拌室、２ｃ‥‥開口部、２ｄ‥‥開口部、３‥‥供給ローラ、４‥‥現像ローラ、５‥‥ブレード、６‥‥現像剤攪拌部材、６ａ１‥‥回転攪拌部、６ａ２‥‥腕部、６ａ３‥‥腕部、６ａ４‥‥移動攪拌部、６ａ４ａ‥‥斜面、６ａ４ｂ‥‥斜面、６ａ５‥‥移動攪拌部、６ａ５ａ‥‥表面、６ｂ１‥‥回転攪拌部、６ｂ２‥‥腕部、６ｂ３‥‥腕部、６ｂ４‥‥移動攪拌部、６ｂ５‥‥移動攪拌部、６ｃ‥‥支持部、６ｄ‥‥支持部、７‥‥感光体ドラム、８‥‥飛散防止シート、１１‥‥帯電ローラ、１６‥‥クリーニングブレード、１７‥‥プロセスカートリッジ、１７Ａ‥‥クリーニングユニット、１７Ａ１‥‥クリーニング容器、１７Ｂ‥‥現像ユニット、１８‥‥現像ローラ、１９‥‥現像容器、１９ａ‥‥現像室、１９ｂ‥‥攪拌室、１９ｃ‥‥仕切り壁、１９ｄ１‥‥開口、１９ｄ２‥‥開口、１９ｅ‥‥開口、２０‥‥供給ローラ、２１‥‥ブレード、２２‥‥スクリュー、２３‥‥現像剤攪拌部材、２３ａ１‥‥回転攪拌部、２３ｂ１‥‥回転攪拌部、２３ｃ１‥‥回転攪拌部、２３ｄ１‥‥回転攪拌部、２３ａ２‥‥支持部、２３ｂ２‥‥支持部、２３ｃ２‥‥支持部、２３ｄ２‥‥支持部、２３ａ３‥‥支持部、２３ｂ３‥‥支持部、２３ｃ３‥‥支持部、２３ｄ３‥‥支持部、２３ａ４‥‥移動攪拌部、２３ｂ４‥‥移動攪拌部、２３ｃ４‥‥移動攪拌部、２３ｄ４‥‥移動攪拌部、２３ｅ‥‥軸部、２３ｆ‥‥軸部、２３ｇ‥‥支持部材、３０‥‥現像剤供給容器、３１‥‥現像剤収納部、３２‥‥攪拌部材、３２ａ‥‥回転軸、３２ｂ‥‥攪拌板、３３‥‥スクリュー、３４‥‥トナー供給開口、１００‥‥現像容器、１００ａ‥‥開口、１０１‥‥現像剤攪拌部材、１０１ａ‥‥回転攪拌部、１０１ｂ‥‥腕部、１０１ｃ‥‥腕部、１０１ｄ‥‥支持部、１０１ｅ‥‥支持部
１０２‥‥コイルスプリング、１０２ａ‥‥スプリング１、１０２ｂ‥‥スプリング２

Claims (10)

1. 電子写真画像形成装置に用いられる現像装置において、
   現像剤を用いて、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像部材と、
   前記現像部材に供給するための現像剤を収納する現像剤収納部と、
   前記現像剤収納部内の現像剤を攪拌する現像剤攪拌部材であって、前記現像剤収納部に対して回転可能に設けられた回転体と、前記回転体に設けられた第一回転攪拌部と、前記第一回転攪拌部に移動可能に設けられた第一移動攪拌部と、前記回転体に設けられた第二回転攪拌部と、前記第二回転攪拌部に移動可能に設けられた第二移動攪拌部と、を有する現像剤攪拌部材と、
   を有し、
   前記第一回転攪拌部の回転半径と前記第二回転攪拌部の回転半径とが互いに異なっており、前記回転体の軸線方向からみて、前記第一回転攪拌部及び第一移動攪拌部によって攪拌される攪拌領域の一部と前記第二回転攪拌部及び前記第二移動攪拌部によって攪拌される攪拌領域の一部とが少なくともオーバーラップしていることを特徴とする現像装置。
2. 前記第一回転攪拌部は線状の軸部材によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第二回転攪拌部は線状の軸部材によって構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
4. 前記第一移動攪拌部は、前記第一回転攪拌部の外径よりも大きな内径を有するコイルであって、前記第一回転攪拌部によって貫通されていることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
5. 前記第二移動攪拌部は、前記第二回転攪拌部の外径よりも大きな内径を有するコイルであって、前記第二回転攪拌部によって貫通されていることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
6. 前記第一移動攪拌部は、前記第一回転攪拌部の外径よりも大きな内径を有するリングであって、前記第一回転攪拌部によって貫通されていることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
7. 前記第二移動攪拌部は、前記第二回転攪拌部の外径よりも大きな内径を有するリングであって、前記第二回転攪拌部によって貫通されていることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
8. 前記内径は、円形であることを特徴とする請求項６または請求項７のいずれか１項に記載の現像装置。
9. 前記現像装置は電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能な現像カートリッジであることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の現像装置。
10. 前記現像装置は前記電子写真感光体と一体にユニット化されて、電子写真画像形成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ることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の現像装置。