JP4656223B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、感光体等に潜像が形成され、この潜像を現像剤で可視像化して画像形成が行われる。現像剤は、現像装置内に収容されており、現像ロールの回転によって潜像に向けて搬送されるようになっている。現像剤として、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いるときは、予め複数の磁極が形成された磁性ロールを内包する現像ロールが用いられる。現像ロールは、磁力によって外周面にキャリアを引き付けて保持すると共に、キャリアとの摩擦で帯電したトナーを搬送する。

２成分現像剤を用いた現像装置の一例として、現像装置の使用前に、現像剤格納室に現像剤が格納されたものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の現像装置は、現像剤が投入される現像剤収容室の上方に現像剤格納室が設けられており、現像剤格納室の現像剤収容室側に形成された現像剤投入口が封止部材で塞がれている。そして、現像装置の使用開始前に封止部材を引き抜いて現像剤投入口を開放することで、現像剤格納室から現像剤収容室に現像剤が投入される。

２成分現像剤を用いた現像装置の他の例として、現像ロール周上の薄層形成領域において、現像室と現像剤収容室を仕切る壁に開口部を設けたものがある（例えば、特許文献２参照）。特許文献２の現像装置は、側面開口部からプリセットケース内へ現像剤を進入させ、薄層形成領域での現像剤の流動性を上げることにより、薄層形成領域で現像剤に作用する圧力を低減している。

特許文献１、２の現像装置は、いずれも、格納された現像剤の流動性を良くするものではない。
特開２００６−２７６５３４ 特開２００８−１５０２２

本発明は、現像剤保持部材と現像剤収容室の仕切壁とが平面透視で上下に重なっている場合に、現像剤保持部材から剥離された現像剤の現像剤保持部材への再付着量を低減することを目的とする。

本発明の請求項１に係る現像装置は、現像剤が収容される現像剤収容室と、現像剤を磁力で保持する現像剤保持部材と、前記現像剤収容室の隔壁の一部であって、前記現像剤収容室と前記現像剤保持部材との間に設けられ、平面透視にて前記現像剤保持部材の上方に位置し、上下方向で重なる領域を持つ仕切壁と、前記仕切壁の前記重なる領域に形成される開口部と、を有し、前記仕切壁の前記開口部よりも下側の壁部が、前記開口部の上側の壁部の傾斜角よりも重力方向に向けて曲げられている。

本発明の請求項２に係る現像装置は、前記現像剤保持部材は、像保持体と向き合い現像剤を保持する現像極部と、前記現像極部と異なる極性で前記現像極部の現像剤を引き付ける搬送極部と、前記現像極部と同じ極性で前記搬送極部に引き付けられた現像剤を剥離させる剥離極部と、が設けられた磁界発生手段と、前記磁界発生手段の回りを回転可能に設けられ、外周面に現像剤を保持又は剥離する筒状の回転体と、を備え、前記搬送極部から前記剥離極部の間の領域と対向して前記開口部が位置している。

本発明の請求項３に係る現像装置は、前記開口部は、前記剥離極部の磁束密度が最も高い領域に設けられている。

本発明の請求項４に係る現像装置は、前記現像剤収容室の前記仕切壁と対向する側壁は、前記現像剤収容室の内側に向けて曲げられ、現像剤収容室の断面積が小さくなる縮径部が形成されている。

本発明の請求項５に係る現像装置は、前記開口部の下側縁部が、前記現像剤保持部材の回転中心よりも上側に配置されている。

本発明の請求項６に係る現像装置は、前記開口部が、操作者により引き剥がし可能な封止部材により封止されている。

本発明の請求項７に係る画像形成装置は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の現像装置を備え該現像装置で潜像を顕在化する画像形成ユニットが複数設けられ、隣合う前記画像形成ユニットが、前記現像剤収容室の位置で上下方向に重なっている。

請求項１の発明は、現像剤保持部材と現像剤収容室の仕切壁とが平面透視で上下に重なっている場合に、本構成を有していない場合に比較して、現像剤保持部材から剥離された現像剤の現像剤保持部材への再付着量を低減できる。

請求項２の発明は、本構成を有していない場合に比較して、現像剤収容室内に停留する現像剤量を低減できる。

請求項３の発明は、本構成を有していない場合に比較して、現像剤収容室内に停留する現像剤量を低減できる。

請求項４の発明は、本構成を有していない場合に比較して、複数の現像装置全体の幅を狭めることが可能となる。

請求項５の発明は、本構成を有していない場合に比較して、現像室から現像剤収容室への現像剤の流入量を低減することができる。

請求項６の発明は、本構成を有していない場合に比較して、現像剤収容室内に停留する現像剤量を低減できる。

請求項７の発明は、本構成を有していない場合に比較して、画像形成装置を小型化しつつ、現像剤収容室内に停留する現像剤量を低減することができる。

本発明の現像装置及び画像形成装置の第１実施形態を図面に基づき説明する。

図１には、画像形成装置としてのプリンタ１０が示されている。プリンタ１０は、フルカラー画像又は白黒画像を形成するデジタルプリンタであり、内部に画像処理装置（図示省略）が設けられている。画像処理装置は、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データに画像処理を施すようになっている。

プリンタ１０内部の上方には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各トナーを収容するトナーカートリッジ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが交換可能に設けられている。なお、以後の説明では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（黒）の各色に対応する部材の符号にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付与して区別する。

トナーカートリッジ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋには、それぞれトナー供給路１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの一端が接続されている。なお、トナー供給路１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、パイプで構成されており、プリンタ１０の側面に沿って下方側へ向けられた配置となっているが、途中経路の図示は省略している。

また、プリンタ１０内部の中央には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像剤に対応する４つの画像形成ユニット１２（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ）が、正面視にて右斜め下方に向けて互いに一部を重ねた状態で配置されている。現像剤は、非磁性タイプのトナーと、磁性を有するキャリアとが混合されたものである。ここで、トナー供給路１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの他端が、４つの画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにそれぞれ接続されており、各色のトナーが各画像形成ユニット１２に供給されるようになっている。

各画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの上方には、転写部１４が設けられている。転写部１４は、中間転写体の一例としての中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６の内側に配置され、各画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの各トナー像を中間転写ベルト１６に多重転写させる４つの一次転写部材としての一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋと、中間転写ベルト１６上で重ねられたトナー像を、記録用紙Ｐに転写させる二次転写ロール２０とを有している。

中間転写ベルト１６は、図示しないモータで駆動される駆動ロール２２と、中間転写ベルト１６の張力を調整するテンションロール２４と、二次転写ロール２０と対向配置されたバックアップロール２６との間に、一定の張力で巻き掛けられており、駆動ロール２２により、図１の矢印Ｘ方向（反時計回り方向）に循環駆動されるようになっている。

一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、中間転写ベルト１６を挟んでそれぞれの画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの後述する感光体２８（２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋ）と対向配置されている。また、一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、給電ユニット（図示省略）によって、トナー極性とは逆極性（本実施形態では一例として正極性）の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。なお、二次転写ロール２０も、給電ユニットによって、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が付与されるようになっている。

また、中間転写ベルト１６の駆動ロール２２が設けられている位置の外周面には、クリーニング装置３０が設けられている。クリーニング装置３０は、クリーニングブラシ３２及びクリーニングブレード３４を備えており、クリーニングブラシ３２及びクリーニングブレード３４によって、中間転写ベルト１６上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。

プリンタ１０の記録用紙Ｐの搬送経路と反対側の側面近傍には、プリンタ１０の各部の駆動制御を行う制御ユニット３６が設けられている。また、画像形成ユニット１２の下側には、帯電された感光体２８の表面に各色に対応した露光光Ｌ（ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫ）を照射して静電潜像を形成する露光ユニット４０が設けられている。

露光ユニット４０は、４つの画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに共通の１つのユニットで構成されており、４つの半導体レーザ（図示省略）を各色の色材階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザから露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを階調データに応じて出射するように構成されている。なお、露光ユニット４０は、各画像形成ユニット１２毎に個別に設けてもよい。

また、露光ユニット４０は、直方体状のフレーム３８で密閉されており、内部には、各露光光Ｌを主走査方向に走査するためのｆ−θレンズ（図示省略）及びポリゴンミラー４２が設けられている。フレーム３８の上面には、４本の露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを、各画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの感光体２８に向けて出射するためのガラス窓４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋが設けられている。

ここで、露光ユニット４０の半導体レーザから出射された露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫは、ｆ−θレンズを介してポリゴンミラー４２に照射され、このポリゴンミラー４２によって偏向走査される。ポリゴンミラー４２で偏向走査された露光光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫは、結像レンズ及び複数枚のミラーからなる光学系（図示省略）を介して、感光体２８上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。

一方、露光ユニット４０の下側には、記録用紙Ｐが収納された給紙カセット４６が配置されている。また、給紙カセット４６の端部から鉛直方向上方には、記録用紙Ｐを搬送する用紙搬送路５０が設けられている。

用紙搬送路５０には、記録用紙Ｐを給紙カセット４６から送り出す給紙ロール４８と、記録用紙Ｐを１枚ずつ給紙させる用紙分離搬送用のロール対５２と、中間転写ベルト１６上の画像の移動タイミングと記録用紙Ｐの搬送タイミングを合わせる用紙先端位置合わせロール５４とが設けられている。ここで、給紙カセット４６から給紙ロール４８によって順次送出された記録用紙Ｐは、用紙搬送路５０を経由して、間欠的に回転する用紙先端位置合わせロール５４によって中間転写ベルト１６の二次転写位置まで一旦搬送され、停止される。

二次転写ロール２０の上方には、定着装置６０が設けられている。定着装置６０は、加熱された加熱ロール６２と、この加熱ロール６２に圧接された加圧ロール６４とを備えている。ここで、二次転写ロール２０によって各色のトナー像が転写された記録用紙Ｐは、加熱ロール６２と加圧ロール６４との圧接部で熱及び圧力により定着され、記録用紙Ｐの搬送方向下流側に設けられた排出装置の一例としての排紙ロール６６によって、プリンタ１０の上部に設けられた排出部６８に排出されるようになっている。また、トナー像の二次転写工程が終了した中間転写ベルト１６の表面は、クリーニング装置３０によって残留トナーや紙粉等が除去される。

次に、画像形成ユニット１２について説明する。ここでは、一例として、画像形成ユニット１２Ｍについて説明する。なお、他の各色に対応した画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｋは、画像形成ユニット１２と同様の構造であるため、説明を省略する。また、画像形成ユニット１２Ｍの各構成部材については、符号Ｍを省略して表示する。

図２に示すように、画像形成ユニット１２は、矢印Ａ（時計回り）方向に回転駆動される感光体２８を備えている。感光体２８の周囲には、感光体２８の表面に接触して感光体２８を一様に帯電する帯電装置の一例としての帯電ロール７２と、前述の露光光Ｌにより感光体２８上に形成された静電潜像を各色の現像剤（トナー）で現像する現像部７０と、転写後の感光体２８の表面に光を照射して除電を行う除電装置の一例としてのイレーズランプ７４と、除電後の感光体２８の表面を清掃するクリーニングユニット７６とが設けられている。

帯電ロール７２、現像部７０、イレーズランプ７４、及びクリーニングユニット７６は、感光体２８の表面と対向して、感光体２８の回転方向上流側から下流側へ向けてこの順番で配置されている。

帯電ロール７２は、現像部７０の後述する現像剤保持部材としての現像ロール７８よりも鉛直方向下側の配置となるように、画像形成ユニット１２の筐体に回転可能に設けられている。また、帯電ロール７２の外周面で感光体２８と反対側には、帯電ロール７２表面に付着したトナー等を取り除くクリーニングロール７９が回転可能に設けられている。なお、帯電ロール７２は、図示しない通電手段に接続されており、画像形成時に通電されることにより感光体２８表面を帯電させる。

現像部７０は、画像形成ユニット１２Ｍの左端部に配置され、現像剤Ｇが充填された現像剤収容室８０と、現像剤収容室８０の右側で現像剤収容室８０と感光体２８の間に設けられた現像室８２と、現像剤収容室８０及び現像室８２の下側に設けられ、現像剤収容室８０から供給された現像剤Ｇを攪拌（混合）して現像室８２に搬送する攪拌搬送室８４とを有している。

現像剤収容室８０は、感光体２８側に向けて上部が傾斜した箱状となっており、上部に矩形状の第１開口部８３が形成されている。そして、第１開口部８３を介して外部から内部へ予め現像剤Ｇ（図中の線は、充填後の現像剤の上面高さを表している）が流入され充填されている。なお、現像剤Ｇの充填後、第１開口部８３は封止部材（図示省略）で封止されている。

現像剤収容室８０と現像室８２の間には、現像剤収容室８０の隔壁の一面を構成し、現像剤収容室８０と現像室８２を仕切る仕切壁８６が設けられている。ここで、図４に示すように、仕切壁８６は、平面透視にて現像ロール７８と重なる領域ＳＡを有している。

図２及び図４に示すように、仕切壁８６は、現像室８２の現像ロール７８に近接して傾斜した傾斜部８６Ａが設けられており、傾斜部８６Ａに、矩形状で長手方向の幅が現像ロール７８の長手方向の幅よりも短い第２開口部８８が形成されている。そして、第２開口部８８によって、現像剤収容室８０と現像室８２が連通している。

図２に示すように、第２開口部８８は、下側縁部８８Ａが、現像ロール７８の回転中心Ｏよりも上側に配置されており、第２開口部８８の内部領域は、部分的に領域ＳＡ内に位置している。また、仕切壁８６の第２開口部８８よりも下側の壁部８６Ｂは、傾斜部８６Ａの傾斜角よりも重力方向に向けてへの字状に曲げられており、現像ロール７８との間隔が、傾斜部８６Ａに比べて広くなっている。

また、現像剤収容室８０は、仕切壁８６と対向し且つ画像形成ユニット１２Ｍの側面を構成する側壁８１を有している。側壁８１には、現像剤収容室８０の断面積が、第１開口部８３よりの断面積よりも小さくなる縮径部となるように、現像剤収容室８０の内側に向けて曲げられた縮径部８１Ａが形成されている。縮径部８１Ａは、前述の壁部８６Ｂのへの字状に曲げられた部分よりも鉛直方向下側に位置している。

さらに、現像剤収容室８０の下部には、矩形状の第３開口部８７が形成されている。ここで、現像剤収容室８０と攪拌搬送室８４は、第３開口部８７を介して連通しており、現像剤収容室８０に充填（収容）され現像剤収容室８０内を流下した現像剤Ｇは、第３開口部８７を通って攪拌搬送室８４に流入するようになっている。

ここで、第２開口部８８と、第３開口部８７は、予め、それぞれ封止部材８５Ａ、８５Ｂで封止されており、プリンタ１０への画像形成ユニット１２Ｍの取付け前に、封止部材８５Ａ、８５Ｂが画像形成ユニット１２Ｍの一方の側面から引き抜かれることで、開放されるようになっている。従って、操作者の引き抜き動作にともなって、各開口部付近に停留する現像剤Ｇに振動が与えられて、第２開口部８８及び第３開口部８７から現像剤Ｇが落下する。

図２及び図５に示すように、攪拌搬送室８４は、底面から立設された仕切壁９３で仕切られ、第１攪拌路８４Ａと第２攪拌路８４Ｂの２条の攪拌路が設けられている。仕切壁９３の両端部位置には、開口された第１連通口９４と第２連通口９５が形成されており、この第１連通口９４と第２連通口９５によって、第１攪拌路８４Ａと第２攪拌路８４Ｂが連通している。

第１攪拌路８４Ａの上面は開口となっており、第３開口部８７が配置され現像剤収容室８０と連通している。また、第２攪拌路８４Ｂの上面は開口となっており、上方に現像ロール７８が配置され現像室８２と連通している。

第１攪拌路８４Ａの一端（図２の紙面奥側）は、第２攪拌路８４Ｂの端面よりも外側へ向けて突出した突出部９０が形成されており、突出部９０の上面には、前述のトナー供給路１３Ｍ（図１参照）の他端が接続されるトナー供給口９６が形成されている。これにより、トナーカートリッジ１１Ｍのトナーが、トナー供給路１３Ｍを流下して、画像形成ユニット１２Ｍ（現像部７０）に供給されるようになっている。

第１攪拌路８４Ａには、第１攪拌搬送部材９１が配置されている。第１攪拌搬送部材９１は、画像形成ユニット１２Ｍの筐体に回転可能に支持された第１軸部９１Ａと、第１軸部９１Ａの周りに設けられた螺旋状の第１羽根部９１Ｂとで構成されている。同様にして、第２攪拌路８４Ｂには、第２攪拌搬送部材９２が配置されている。第２攪拌搬送部材９２は、画像形成ユニット１２Ｍの筐体に回転可能に支持された第２軸部９２Ａと、第２軸部９２Ａの周りに設けられた螺旋状の第２羽根部９２Ｂとで構成されている。

第１軸部９１Ａ及び第２軸部９２Ａは、図示しないモータ及びギヤからなる駆動手段によって駆動されるようになっている。ここで、第１軸部９１Ａが矢印Ｃ方向、第２軸部９２Ａが矢印Ｄ方向（矢印Ｃ、Ｄは異なる方向）にそれぞれ回転することで、攪拌搬送室８４内の現像剤Ｇは、供給されたトナーと混合され、それぞれ第１攪拌路８４Ａ内、及び第２攪拌路８４Ｂ内を攪拌混合されながら搬送されて、第１攪拌路８４Ａと第２攪拌路８４Ｂとの間を矢印方向（図５参照）に循環するようになっている。

図２に示すように、現像室８２は、下部が第２攪拌路８４Ｂと連通しており、感光体２８側の側壁に第４開口部９８が形成されている。また、現像室８２は、感光体２８の長手方向を軸方向とし、矢印Ｂ方向（反時計方向）に回転する現像ロール７８が設けられている。さらに、現像室８２は、層規制部材としての薄層形成ロール９７が設けられている。

薄層形成ロール９７は、現像ロール７８の回転方向の感光体２８よりも上流側で、現像ロール７８外周面と間隔をあけて配置されており、現像ロール７８上の現像剤Ｇの通過量を規制して、現像ロール７８上に予め決められた厚さの現像剤層（薄層）を形成するようになっている。

現像ロール７８は、現像室８２に形成された第４開口部９８を介して感光体２８の外周面と対向配置されている。また、現像ロール７８は、現像室８２に固定された磁界発生手段としてのマグネットロール７８Ｂと、中空円筒状でマグネットロール７８Ｂの外回りを回転可能に設けられた筒状の回転体としての現像スリーブ７８Ａとで構成されている。なお、現像ロール７８と感光体２８の間には、バイアス電圧が付与されて電界が形成されており、現像時に現像剤Ｇ中のトナーを感光体２８の潜像に向けて移動させるようになっている。

図６（ａ）に示すように、現像ロール７８のマグネットロール７８Ｂは、感光体２８と向き合い現像剤Ｇ（図６では図示省略）を保持するための現像極部Ｓ１と、現像極部Ｓ１と異なる極性で現像極部Ｓ１の現像剤を引き付ける搬送極部Ｎ１と、現像極部Ｓ１と同じ極性で搬送極部Ｎ１に引き付けられた現像剤Ｇを剥離させる剥離極部Ｓ２と、が設けられている。

さらに、マグネットロール７８Ｂは、剥離極部Ｓ２と同じ極性で第２攪拌搬送部材９２で搬送された現像剤Ｇを吸引する吸引極部Ｓ３と、吸引極部Ｓ３と異なる極性で薄層形成ロール９７により薄層を形成するための層形成極部Ｎ２とが設けられている。

現像極部Ｓ１は、感光体２８と最も近接する位置に配置されており、搬送極部Ｎ１は、現像スリーブ７８Ａの回転方向における現像極部Ｓ１よりも下流側で、現像ロール７８の鉛直方向の最も上側となる位置に配置されている。剥離極部Ｓ２は、第２開口部８８と対向する位置に配置されており、吸引極部Ｓ３は、第２攪拌搬送部材９２と近接する位置に配置されている。層形成極部Ｎ２は、薄層形成ロール９７と対向する位置に配置されている。

また、搬送極部Ｎ１から現像極部Ｓ１に向けて磁界Ｍ１が形成されており、搬送極部Ｎ１から剥離極部Ｓ２に向けて磁界Ｍ２が形成されている。さらに、層形成極部Ｎ２から現像極部Ｓ１に向けて磁界Ｍ３が形成され、層形成極部Ｎ２から吸引極部Ｓ３に向けて磁界Ｍ４が形成されている。なお、剥離極部Ｓ２と吸引極部Ｓ３とが同じ極性のため、剥離極部Ｓ２と吸引極部Ｓ３の間の領域では、剥離極部Ｓ２に向かう磁界Ｍ５と吸引極部Ｓ３に向かう磁界Ｍ６との反発力により、現像スリーブ７８Ａ上の現像剤Ｇが剥離されるようになっている。

また、図６（ｂ）に示すように、現像ロール７８では、マグネットロール７８Ｂにおける搬送極部Ｎ１、剥離極部Ｓ２、吸引極部Ｓ３、層形成極部Ｎ２、及び現像極部Ｓ１の径方向に、それぞれ磁束密度が最も高くなる領域Ｂ１、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ２、Ｂ３が位置している。

ここで、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、第２開口部８８は、搬送極部Ｎ１から剥離極部Ｓ２の間の領域と対向する領域ＳＢに位置しており、且つ剥離極部Ｓ２の磁束密度が最も高くなる領域Ｂ４に位置している。なお、図６に示したように、第２開口部８８は、領域ＳＢ及び領域Ｂ４に開口の一部が配置されていてもよく、また、開口全体が配置されていてもよい。

一方、図２に示すように、画像形成ユニット１２Ｍのクリーニングユニット７６は、クリーニングブレード７３と、搬送部材７５とを備えている。クリーニングブレード７３は、感光体２８の表面に接触角を有して接触し、転写残トナー等を掻き取る。また、搬送部材７５は、クリーニングブレード７３の背面側に配置され、クリーニングブレード７３によって掻き取られた転写残トナー等を排トナーボックス（図示省略）に排出する。

画像形成ユニット１２Ｍの感光体２８よりも下側で、帯電ロール７２及びクリーニングロール７９の左側には、露光用の空間が形成されている。そして、画像形成ユニット１２Ｍの底面で、この露光用の空間の下側に位置する部分には、露光用開口部６９が形成されている。これにより、露光光ＬＭが、露光用開口部６９を通って感光体２８表面に照射可能となっている。

図３には、プリンタ１０内部に画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが取付けられた状態が示されている。なお、一部の部材については符号を省略している。ここで、各画像形成ユニット１２の縮径部８１Ａに、隣の画像形成ユニット１２の搬送部材７５が配設された部分の右側壁７７が配置され、即ち、隣接する画像形成ユニット１２が水平方向で重なるように配置されている。このため、各画像形成ユニット１２の横幅をＷ１とし、プリンタ１０に取付けられた画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ全体の横幅をＷ２とすると、Ｗ２＜（４×Ｗ１）となっており、単に画像形成ユニット１２を４つ並列配置したものに比べて、水平方向の設置スペースが小さくなっている。

次に、プリンタ１０の画像形成工程について説明する。

図１に示すように、画像処理装置（図示省略）で画像処理が施された画像データは、さらにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の色材階調データに変換され、露光ユニット４０に順次出力される。露光ユニット４０では、各色の色材階調データに応じて各露光光Ｌを出射して、各感光体２８に走査露光を行い、潜像（静電潜像）が形成される。

図１及び図２に示すように、感光体２８上に形成された静電潜像は、現像部７０によって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像（現像剤像）として顕在化され現像が行われる。そして、各画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの感光体２８上に順次形成された各色のトナー像は、４つの一次転写ロール１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋによって中間転写ベルト１６上に順次多重転写される。

中間転写ベルト１６上に多重転写された各色のトナー像は、二次転写ロール２０によって、搬送されてきた記録用紙Ｐ上に二次転写される。そして、記録用紙Ｐ上の各色のトナー像が定着装置６０で定着され、定着後の記録用紙Ｐは、排出トレイ６８に排出される。

トナー像の転写工程が終了した後の感光体２８の表面は、クリーニングユニット７６によって残留トナーや紙粉等が除去される。また、中間転写ベルト１６上の残留トナーや紙粉等が、クリーニング装置３０で除去される。

次に、本発明の実施形態の作用について説明する。

図７（ａ）、（ｂ）には、本実施形態の画像形成ユニット１２との第１比較例として、画像形成ユニット２００が示されている。なお、画像形成ユニット１２との比較箇所を明確にするため、画像形成ユニット２００の一部の構成部材は、画像形成ユニット１２と同様の符号を付与して説明する。また、現像剤Ｇは、実際は微粒であり、現像ロール７８の外周で穂立ち状態となるものであるが、以後は説明を容易とするため、穂立ちの有無に関わらず全て同径の丸印で表示する。

図７（ａ）に示すように、画像形成ユニット２００は、現像剤Ｇを収容する現像剤収容室２０２と、現像剤収容室から流下した現像剤Ｇを攪拌搬送する攪拌搬送室２０３と、攪拌搬送室２０３から供給された現像剤Ｇを感光体２８表面に搬送し現像を行う現像室２０４とが設けられている。現像剤収容室２０２と現像室２０４の間には、仕切壁２０６が設けられている。仕切壁２０６は、現像ロール７８に近接して設けられているが、開口部は形成されていない。

ここで、画像形成ユニット２００の輸送時の揺れ等により、現像剤収容室２０２の上部（例えば、現像ロール７８よりも上側）に現像剤Ｇが溜まっているとする。この現像剤Ｇの塊を現像剤ＧＵとする。

続いて、図７（ｂ）に示すように、画像形成ユニット２００をプリンタ１０（図１参照）に取付けたとき、現像剤ＧＵ中の現像剤Ｇは、自重により現像剤収容室２０２内を流下し、一部の現像剤Ｇは仕切壁２０６に沿って流下する。したがって、仕切壁２０６が傾斜面を有することにより流下する現像剤Ｇは傾斜面に停留しやすい。またここで、仕切壁２０６が現像ロール７８に近接配置されているため、仕切壁２０６に沿って流下している現像剤Ｇには、現像ロール７８の磁力が作用する。

現像剤Ｇには、磁性を有するキャリアが含まれているため、現像剤Ｇの一部は現像ロール７８に向けて引き付けられ保持されて、仕切壁２０６上に堆積されていく。この堆積された現像剤Ｇによって現像剤収容室２０２内が徐々に塞がれるため、上方にある現像剤Ｇが攪拌搬送室２０３に流下しにくくなる。そして、攪拌搬送室２０３では、必要な現像剤Ｇの量が不足し、感光体２８上の潜像の現像に必要なトナー量が不足することになる。

一方、図８（ａ）に示すように、本実施形態の画像形成ユニット１２において、輸送時の揺れ等により、現像剤収容室８０の上部（例えば、現像ロール７８よりも上側）に現像剤Ｇの塊である現像剤ＧＵがあるとする。

続いて、図８（ｂ）に示すように、画像形成ユニット１２をプリンタ１０（図１参照）に取付けたとき、現像剤ＧＵ中の現像剤Ｇは、自重により現像剤収容室８０内を流下し、一部の現像剤Ｇは仕切壁８６に沿って流下する。したがって、第２開口部８８が形成されていることにより、仕切り壁２０６が傾斜面を有していても、現像剤Ｇが流下しやすい。またここで、仕切壁８６が現像ロール７８に近接配置されているため、仕切壁８６に沿って流下している現像剤Ｇには、現像ロール７８の磁力が作用する。

現像剤Ｇには、磁性を有するキャリアが含まれているため、現像剤Ｇの一部は現像ロール７８に向けて引き付けられる。そして、引き付けられた現像剤Ｇは、第２開口部８８を通って現像室８２内に進入し、第２攪拌路８４Ｂに落下する。第２攪拌路８４Ｂに落下した現像剤Ｇは、一部が現像ロール７８の回転により現像に用いられ、残りが第１攪拌路に循環搬送される。

ここで、第２開口部８８は、搬送極部Ｎ１から剥離極部Ｓ２までの領域に対向する領域ＳＢ（図６（ａ）参照）で、且つ磁束密度の最も高い領域Ｂ４（図６（ｂ）参照）に設けられているため、仕切壁８６に沿って流下している現像剤Ｇは、磁界Ｍ２（図６（ａ）参照）によって大半が現像ロール７８に引きつけられることになり、第２開口部８８を通って現像室８２内に流入する。

このように、現像ロール７８に引き付けられた現像剤Ｇは、その大半が第２開口部８８を通って現像室８２に移動するため、仕切壁８６上に現像剤Ｇが堆積することがなくなる。そして、現像剤ＧＵは、現像室８２と攪拌搬送室８４のいずれか一方に落下して、全て現像に利用可能となる。

図９（ａ）には、本実施形態の画像形成ユニット１２の第２の実施形態として、画像形成ユニット２１０が示されている。なお、画像形成ユニット１２との比較箇所を明確にするため、画像形成ユニット２１０の一部の構成部材は、画像形成ユニット１２と同様の符号を付与して説明する。また、現像剤Ｇは、実際は微粒であり、現像ロール７８の外周で穂立ち状態となるものであるが、以後は説明を容易とするため、穂立ちの有無に関わらず全て同径の丸印で表示する。

図９（ａ）に示すように、画像形成ユニット２１０は、現像剤Ｇを収容する現像剤収容室２１２と、現像剤収容室から流下した現像剤Ｇを攪拌搬送する攪拌搬送室２１３と、攪拌搬送室２１３から供給された現像剤Ｇを感光体２８表面に搬送し現像を行う現像室２１４とが設けられている。現像剤収容室２１２と現像室２１４の間には、仕切壁２１６が設けられている。仕切壁２１６は、現像ロール７８に近接して設けられており、仕切壁２１６の現像ロール７８に近接した位置には、開口部２１８が形成されている。開口部２１８より下側の仕切壁２１６は、直線状となっている。

ここで、画像形成ユニット２１０の輸送時の揺れ等により、現像剤収容室２１２の上部（例えば、現像ロール７８よりも上側）に現像剤Ｇが溜まっているとする。この現像剤Ｇの塊を現像剤ＧＵとする。

画像形成ユニット２１０をプリンタ１０（図１参照）に取付けたとき、現像剤ＧＵ中の現像剤Ｇは、自重により現像剤収容室２１２内を流下し、一部の現像剤Ｇは仕切壁２１６に沿って流下する。ここで、仕切壁２１６が現像ロール７８に近接配置されているため、仕切壁２１６に沿って流下している現像剤Ｇには、現像ロール７８の磁力が作用する。

現像剤Ｇには、磁性を有するキャリアが含まれているため、現像剤Ｇの一部は現像ロール７８に向けて引き付けられる。引き付けられた現像剤Ｇの大半は、開口部２１８を通って現像室２１４に流入するため、現像剤収容室２１２内が現像剤Ｇで塞がりにくくなる。

開口部２１８を通って現像室２１４に流入した現像剤Ｇは、自重により下方側へ落下しようとする。ここで、仕切壁２１６の開口部２１８よりも下側が直線状で、現像ロール７８と仕切壁２１６の間隔が狭くなっているため、開口部２１８から落下する現像剤Ｇは、仕切壁２１６と現像ロール７８で挟まれて圧力を受けやすい。しかしながら、仕切壁２１６に開口部２１８を設けていない場合に比べて、現像剤収容室２１２に停留する現像剤Ｇは少ない。

一方、図９（ｂ）に示すように、本実施形態の画像形成ユニット１２では、仕切壁８６の第２開口部８８よりも下側が傾斜部８６Ａの傾斜角よりも重力方向に向けて曲げられており、仕切壁８６と現像ロール７８との間隔（空間）が広がっている。このため、第２開口部８８から落下する現像剤Ｇは、仕切壁８６と現像ロール７８でほとんど挟まれることなく落下し、現像ロール７８の外周、即ち現像スリーブ７８Ａの外周に保持されている現像後の現像剤Ｇは、現像ロール７８の回転により剥離極部Ｓ２から吸引極部Ｓ３の間で現像ロール７８から剥離される。これにより、現像ロール７８と感光体２８の間の現像領域では、未使用の現像剤Ｇが用いられ、現像に利用できるトナー量が十分な量となる。

なお、図２に示すように、画像形成ユニット１２では、第２開口部８８全体が現像ロール７８の回転中心よりも上側に配置されているため、現像ロール７８が矢印方向に回転したとき、仕切壁８６が現像剤Ｇの移動の障害物となる。これにより、現像ロール７８に保持されている現像後の現像剤Ｇは、第２開口部８８を通って現像剤収容室８０に流入することが困難となり、第２攪拌路８４Ｂに落下する。このようにして、現像後の現像剤Ｇが第１攪拌路８４Ａに流入せず、第１攪拌路８４Ａと第２攪拌路８４Ｂに存在する現像剤Ｇの量の偏りが抑えられる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

第２開口部８８は、仕切壁８６にスリット状に複数形成されたものでもよい。また、第２開口部８８の形状は、矩形状だけでなく、三角形等の多角形状や、円形状であってもよい。

縮径部８１Ａの形成位置は、画像形成ユニット１２の中央部だけでなく、画像形成ユニット１２の外形に合わせて、上部、下部いずれに形成してもよい。また、仕切壁８６の壁部８６Ｂの形状は、への字状に曲げたものだけでなく、矩形状に突出したものや円弧状に曲げられたものであってもよい。

また、二成分現像方式の現像装置に限定されず、磁性一成分又は非磁性一成分の現像方式の現像装置にも適用可能である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を模式的に示す側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成ユニットの断面図である。 本発明の実施形態に係る複数の画像形成ユニットの配置状態を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る現像ロールと仕切壁の平面透過での配置状態示す模式図である。 本発明の実施形態に係る攪拌搬送室の断面図である。 （ａ）本発明の実施形態に係る現像ロールの磁力線を示す模式図である。（ｂ）本発明の実施形態に係る現像ロールの磁束密度の強度分布を示す模式図である。 （ａ）、（ｂ）本発明との第１比較例の画像形成ユニット内の現像剤の流下状態を示す模式図である。 （ａ）、（ｂ）本発明の実施形態に係る画像形成ユニット内の現像剤の流下状態を示す模式図である。 （ａ）本発明の第２の実施形態の画像形成ユニット内の現像剤の流下状態を示す模式図である。（ｂ）本発明の実施形態に係る画像形成ユニット内の現像剤の流下状態を示す模式図である。

符号の説明

１０ プリンタ（画像形成装置）
１２ 画像形成ユニット（画像形成ユニット）
１４ 転写部（転写部）
２８ 感光体（潜像形成部）
４０ 露光ユニット（露光部）
６０ 定着装置（定着部）
７０ 現像部（現像装置）
７８ 現像ロール（現像剤保持部材）
７８Ａ 現像スリーブ（回転体）
７８Ｂ マグネットロール（磁界発生手段）
８０ 現像剤収容室（現像剤収容室）
８１ 側壁（側壁）
８１Ａ 縮径部（縮径部）
８２ 現像室（現像室）
８４ 攪拌搬送室（攪拌搬送室）
８５Ａ 封止部材（封止部材）
８５Ｂ 封止部材（封止部材）
８６ 仕切壁（仕切壁）
８６Ｂ 壁部（壁部）
８８ 第２開口部（開口部）
８８Ａ 下側縁部（下側縁部）
Ｇ 現像剤（現像剤）
Ｎ１ 搬送極部（搬送極部）
Ｐ 記録用紙（記録媒体）
Ｓ１ 現像極部（現像極部）
Ｓ２ 剥離極部（剥離極部）

Claims (7)

1. 現像剤が収容される現像剤収容室と、
   現像剤を磁力で保持する現像剤保持部材と、
   前記現像剤収容室の隔壁の一部であって、前記現像剤収容室と前記現像剤保持部材との間に設けられ、平面透視にて前記現像剤保持部材の上方に位置し、上下方向で重なる領域を持つ仕切壁と、
   前記仕切壁の前記重なる領域に形成される開口部と、
   を有し、
   前記仕切壁の前記開口部よりも下側の壁部が、前記開口部の上側の壁部の傾斜角よりも重力方向に向けて曲げられている現像装置。
2. 前記現像剤保持部材は、
   像保持体と向き合い現像剤を保持する現像極部と、前記現像極部と異なる極性で前記現像極部の現像剤を引き付ける搬送極部と、前記現像極部と同じ極性で前記搬送極部に引き付けられた現像剤を剥離させる剥離極部と、が設けられた磁界発生手段と、
   前記磁界発生手段の回りを回転可能に設けられ、外周面に現像剤を保持又は剥離する筒状の回転体と、を備え、
   前記搬送極部から前記剥離極部の間の領域と対向して前記開口部が位置している請求項１に記載の現像装置。
3. 前記開口部は、前記剥離極部の磁束密度が最も高い領域に設けられている請求項２に記載の現像装置。
4. 前記現像剤収容室の前記仕切壁と対向する側壁は、前記現像剤収容室の内側に向けて曲げられ、現像剤収容室の断面積が小さくなる縮径部が形成されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記開口部の下側縁部が、前記現像剤保持部材の回転中心よりも上側に配置されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 前記開口部が、操作者により引き剥がし可能な封止部材により封止されている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の現像装置を備え該現像装置で潜像を顕在化する画像形成ユニットが複数設けられ、隣合う前記画像形成ユニットが、前記現像剤収容室の位置で上下方向に重なっている画像形成装置。

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