JP4862419B2

JP4862419B2 - 現像器

Info

Publication number: JP4862419B2
Application number: JP2006036707A
Authority: JP
Inventors: 正則加藤; 朋義千原; 尚也岩田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2006-02-14
Filing date: 2006-02-14
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2026-02-14
Also published as: US7567773B2; JP2007218992A; US20070189808A1

Description

本発明は、現像装置に収容されている現像剤を攪拌及び搬送する技術に関する。

複写装置、プリンタ装置、ファクシミリ装置又はそれらを含む複合機などの電子写真記録方式の画像形成装置においては、非磁性トナーと磁性キャリアを含む２成分現像剤を円柱状の現像器内で攪拌・搬送しながら現像プロセスを実行する。現在普及している画像形成装置においては、一般に、回転軸の周囲に螺旋状の羽根が設けられたオーガや、コイル状の搬送部材等のように、回転することでその回転軸方向に現像剤を搬送する搬送部材を現像器内で回転させることによって、現像剤を攪拌しつつその回転軸方向に搬送する。

現像剤中に占めるトナーの量が不足すると、リザーブタンクやトナーカートリッジなどのトナー収容手段から適量のトナーを現像器に補給し、補給したトナーを現像器内で現像剤と十分に攪拌することで、補給したトナーを帯電させる。このときの攪拌が不十分であると、現像プロセスに必要な帯電量が得られず、画像の濃度ムラなどの問題が生じてしまう。特に新たに補給されたトナーは、その比重が現像剤よりも小さいために、現像器内の現像剤の上方に浮遊した状態のまま搬送されることがある。この結果、トナーを現像剤に十分に混ぜ合わせることができなくなり、記録シート上に濃度が極端に高い筋状の不良画像が現れてしまう。また、現像剤は温度や湿度などの影響によって現像器内で固着することがあるから、このような固着現象の発生を防止するためにも、十分な攪拌性能が要求される。このため、現像剤の攪拌性能を高めるための技術が、従来から提案されている（例えば特許文献１，２参照）。
特開２０００−９８７１５号公報特開２００５−１５６９５４号公報

ところで最近は、画像形成装置全体を小型化したいという要請に伴って、現像装置そのものを小型化する必要が生じている。しかし、その一方で、いわゆるトナー切れの発生をできる限り少なくするという観点から、トナーを収容するトナーカートリッジを大容量化したいというニーズもある。これらの要請に同時に応えるためには、現像剤の攪拌・搬送に供する部材や装置をできるだけ小型化するなどして、画像形成装置全体の小型化に寄与することが望ましい。

本発明はこのような背景に鑑みてなされたものであり、その目的は、良好な攪拌性能を発揮すると共に画像形成装置全体の小型化に寄与することができる技術を提供することにある。

本発明は、一の態様において、トナーとキャリアを含む現像剤を担持する複数の現像剤担持体を回転体の周方向に沿って設け、当該回転体を回転させることで複数の前記現像剤担持体のいずれかを像担持体と対向する位置へと移動させて現像を行う回転型現像装置に用いられる現像器であって、前記現像剤担持体に供給される現像剤を収容する第２の現像剤収容室と、前記第２の現像剤収容室に隣接し、現像剤を収容する第１の現像剤収容室と、前記第１の現像剤収容室に隣接するとともに、当該第１の現像剤収容室を挟んで前記第２の現像剤収容室と対向する位置に設けられ、前記第１の現像剤収容室に供給されるトナーを収容するトナー収容室と、前記第１の現像剤収容室に収容された現像剤を搬送する第１の搬送部材と、前記第２の現像剤収容室に収容された現像剤を搬送する第２の搬送部材と、前記第１の現像剤収容室と前記第２の現像剤収容室とを連通させ、前記現像剤の前記第２の現像剤収容室における搬送方向の上流側において、前記第１の現像剤収容室から前記第２の現像剤収容室へと現像剤の移動を可能にする第２の開口部と、前記第１の現像剤収容室と前記第２の現像剤収容室とを連通させ、前記現像剤の前記第２の現像剤収容室における搬送方向の下流側において、前記第２現像剤収容室から前記第１の現像剤収容室へと現像剤の移動を可能にする第３の開口部と、前記第１の現像剤収容室と前記トナー収容室とを連通させ、前記第１の現像剤収容室に収容された現像剤の搬送方向について前記第２の開口部よりも上流側に設けられる第１の開口部とを有することを特徴とする現像器を提供する。

本発明においては、トナー収容室と第１の現像剤収容室とが隣接するとともに、第１の現像剤収容室と第２の現像剤収容室とが隣接しており、トナー収容室が第１の現像剤収容室を挟んで第２の現像剤収容室と対向する位置に設けられている。トナー収容室、第１の現像剤収容室及び第２の現像剤収容室がこのような位置関係で配置されていない場合には、トナー収容室に補給するためのトナーを収容する大容量のトナー収容手段（例えばトナーカートリッジ）のスペースがこれらの収容室によって圧迫され、十分な容量を確保することができなくなる（例えば図３（ａ）参照）。これに対し、トナー収容室、第１の現像剤収容室及び第２の現像剤収容室が上記のような位置関係で配置されていると、トナー収容手段の容量を十分に確保することができ、画像形成装置全体の小型化に寄与することとなる（例えば図３（ｂ）参照）。ただし、トナー収容室、第１の現像剤収容室及び第２の現像剤収容室が上記のような位置関係で配置されていると、回転型現像装置が回転したときに、第１の現像剤収容室及び第２の現像剤収容室の第２の開口部近傍に位置する現像剤が第１の開口部を通ってトナー収容室に逆流してくるおそれがある。本発明では、第２の開口部の位置から見て、第３の開口部が設けられている方向の反対側に第１の開口部を設けているので、回転型現像装置が回転した場合であっても、第２の現像剤収容室の第２の開口部近傍にある現像剤が第１の現像剤収容室に入り込むだけとなり、トナー収容室に対する大量の現像剤の逆流を防止することができる。さらに、第２の開口部の位置から見て、第３の開口部が設けられている方向の反対側に第１の開口部を設けているので、第１の開口部から第３の開口部までの距離（つまり、トナーと現像剤とが攪拌される距離）をより長くとれるので、攪拌性能が向上する。
なお、本発明において「前記第１の現像剤収容室に隣接するとともに、当該第１の現像剤収容室を挟んで前記第２の現像剤収容室と対向する位置に設けられ、前記第１の現像剤収容室に供給されるトナーを収容するトナー収容室」の「当該第１の現像剤収容室を挟んで前記第２の現像剤収容室と対向する位置に設けられ、・・・・トナー収容室」とは、回転型現像装置が回転したときに、第１の現像剤収容室及び第２の現像剤収容室の第２の開口部近傍に位置する現像剤が第１の開口部を通ってトナー収容室に逆流してくるおそれがあるような、トナー収容室、第１の現像剤収容室及び第２の現像剤収容室の相互の位置関係のことを言う。

本発明は、他の態様において、トナーとキャリアを含む現像剤を担持する複数の現像剤担持体を回転体の周方向に沿って設け、当該回転体を回転させることで複数の前記現像剤担持体のいずれかを像担持体と対向する位置へと移動させて現像を行う回転型現像装置に用いられる現像器であって、前記現像剤担持体に供給するための現像剤を収容する第２の現像剤収容室と、前記第２の現像剤収容室に隣接し、現像剤を収容する第１の現像剤収容室と、前記第１の現像剤収容室に隣接するとともに、当該第１の現像剤収容室を挟んで前記第２の現像剤収容室と対向する位置に設けられ、前記第１の現像剤収容室に供給されるトナーを収容するトナー収容室と、前記第１の現像剤収容室に収容された現像剤を搬送する第１の搬送部材と、前記第２の現像剤収容室に収容された現像剤を搬送する第２の搬送部材と、前記第１の現像剤収容室と前記第２の現像剤収容室とを連通させ、前記現像剤の前記第２の現像剤収容室における搬送方向の上流側において、前記第１の現像剤収容室から前記第２の現像剤収容室へと現像剤の移動を可能にする第３の開口部と、前記第１の現像剤収容室と前記第２の現像剤収容室とを連通させ、前記現像剤の前記第２の現像剤収容室における搬送方向の下流側において、前記第２の現像剤収容室から前記第１の現像剤収容室へと現像剤の移動を可能にする第２の開口部と、前記第１の現像剤収容室と前記第１のトナー収容室とを連通させ、前記現像剤が前記第１の現像剤収容室と前記第２の現像剤収容室との間を循環する経路の外側であって当該経路に比べて前記現像剤の量が少ない領域に設けられる第１の開口部とを特徴とする現像器を提供する。

本発明においては、トナー収容室と第１の現像剤収容室とが隣接するとともに、第１の現像剤収容室と第２の現像剤収容室とが隣接しており、トナー収容室が第１の現像剤収容室を挟んで第２の現像剤収容室と対向する位置に設けられているので、上述したように、トナー収容手段の容量を十分に確保することができ、画像形成装置全体の小型化に寄与することとなる。この場合、回転型現像装置が回転したときに第１の現像剤収容室及び第２の現像剤収容室の第２の開口部近傍に位置する現像剤が第１の開口部を通ってトナー収容室に逆流してくるおそれがある。この第２の開口部近傍は、第２の現像剤収容室から排出されてくる現像剤の影響によって、現像剤の量が非常に多くなっている。本発明によれば、第１の開口部は、上記のように現像剤の量が非常に多くなっている位置ではなく、第１の現像剤収容室内の他の領域よりも現像剤が少ない領域に対してトナー収容室からトナーを供給する位置に設けられているので、回転型現像装置が回転した場合であっても、トナー収容室に対する大量の現像剤の逆流を防止することができる。
なお、本発明においても「当該第１の現像剤収容室を挟んで前記第２の現像剤収容室と対向する位置に設けられ、・・・・トナー収容室」とは、前述したように、回転型現像装置が回転したときに、第１の現像剤収容室及び第２の現像剤収容室の第２の開口部近傍に位置する現像剤が第１の開口部を通ってトナー収容室に逆流してくるおそれがあるような、トナー収容室、第１の現像剤収容室及び第２の現像剤収容室の位置関係のことである。

上記の発明において、前記トナー収容室において、回転軸を中心に回転することでその軸方向に沿って前記第１の開口部へとトナーを搬送して当該第１の開口部から排出するトナー搬送手段と、前記トナー搬送手段の周方向を覆い、前記トナー収容室の前記第１の開口部近傍に設けられた磁性体とを備えることが望ましい。磁性体がトナー搬送手段の周方向を覆うので、トナー搬送手段と磁性体との間の隙間が、トナー搬送手段とトナー収容室の内面との間の隙間よりも小さくなるので、現像剤が磁石の位置よりもトナーの搬送方向上流側に逆流しづらくなる。さらに、磁性体の磁力によって、磁性体である現像剤が磁石の位置よりもトナーの搬送方向上流側に逆流するような事態を防止する効果も期待できる。

本発明によれば、トナー収容室と第１の現像剤収容室とが隣接するとともに、第１の現像剤収容室と第２の現像剤収容室とが隣接しており、トナー収容室が第１の現像剤収容室を挟んで第２の現像剤収容室と対向する位置に設けられているので、回転型現像装置の小型化に寄与することができる。
また、本発明によれば、回転型現像装置が回転した場合であってもトナー収容室に対する大量の現像剤の逆流を防止することができ、さらに、第１の開口部から第３の開口部までの距離（つまり、トナーと現像剤とが攪拌される距離）をより長くとれるので、攪拌性能が向上する。つまり、良好な攪拌性能を発揮することができる。

次に、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る回転（ロータリー）型現像装置１の構成を示す断面図である。回転型現像装置１は、その中央に位置する回転軸５を中心にして、反時計回り方向に回転可能な回転体３を備えている。回転体３の周方向に沿って、４つの現像器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋが設けられている。より具体的には、回転軸５には、互いに９０度の角度を成すように径方向に延びる４本のアーム部（図示略）が設けられており、これらのアーム部に現像器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋがそれぞれ固定されている。現像器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋには、非磁性トナーと磁性キャリアを含む、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の２成分現像剤（外添剤等が添加される場合も含む）が収容されている。回転型現像装置１は、この回転体３を回転させることで現像器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのいずれか１つを、像担持体としての感光体ドラム４と対向する現像位置へと順番に移動させる。そして、周知の露光プロセスによって感光体ドラム４表面に形成された静電潜像を、その感光体ドラム４に対向する位置にある現像器によって現像する。

次に、現像器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの構成について、図２〜４を参照しながら説明する。なお、これらの現像器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、すべて同様に構成されているので、ここでは、図１において現像位置に位置するイエロー（Ｙ）の現像器２Ｙを例にして説明する。
図２の拡大図に示すように、現像器本体８の内部には、回転体３の外周面に一部が露出するように、紙面に垂直な方向に沿って延びる現像剤担持体としての現像ロール９が設けられている。この現像ロール９の近傍には、その現像ロール９の軸方向と平行な方向に延び、現像剤を収容する筒状の現像剤収容室９０（第２の現像剤収容室）及び現像剤収容室９１（第１の現像剤収容室）が設けられている。さらに現像剤収容室９１の背面側（回転体３の中心に向かう側）には、現像ロール９の軸方向と平行な方向に延び、トナーを収容する筒状のトナー収容室９２が設けられている。後述するように、現像剤収容室９０の収容空間と現像剤収容室９１の収容空間は開口部を介して連通しており、現像剤収容室９１の収容空間とトナー収容室９２の収容空間は開口部を介して連通している。トナー収容室９２を設けることで、その収容空間内に或る程度のトナーを溜め込むことが可能となり、別途リザーブタンクなどを設ける必要がなくなり、回転型現像装置１の構成が簡単になる。

現像剤収容室９０，９１及びトナー収容室９２には、それぞれ、紙面に垂直な方向に沿って延びる供給オーガ１０（第２の搬送部材）、攪拌オーガ１１（第１の搬送部材）及びディスペンスオーガ１２（トナー搬送手段）が内蔵されている。オーガとは、螺旋状の羽根或いは互いに並行な複数の板状の羽根が回転軸の周囲に設けられた部材である。ディスペンスオーガ１２は、図示せぬトナーカートリッジから供給されるトナーをトナー収容室９２において紙面手前側から紙面奥側へと搬送し、現像剤収容室９１へと供給する。現像剤収容室９１に供給されるトナーの量は、トナー濃度センサ（図示略）に基づくディスペンスモータ（図示略）の回転時間によって調整される。攪拌オーガ１１は、現像剤収容室９１において、トナー収容室９２から排出されたトナーを現像剤と混ぜ合わせつつ、紙面奥側から紙面手前側へと攪拌・搬送し、現像剤収容室９０へと排出する。供給オーガ１０は、現像剤収容室９１から排出される現像剤を現像剤収容室９０において紙面手前側から紙面奥側に攪拌・搬送しつつ、その現像剤を現像ロール９の表面に均等に供給する。現像ロール９は、内蔵されたマグネットロール（図示略）によって、現像剤に含まれるキャリア（及びそのキャリアに吸着しているトナー）を磁力でロール表面に吸着させたまま反時計回りに回転して、感光体ドラム４と対向する現像領域へと搬送する。そして、感光体ドラム４に形成されている静電潜像が、現像ロール９表面の現像剤によって顕像化される。現像剤収容室９０において現像ロール９に供給されなかった現像剤は、現像剤収容室９０から現像剤収容室９１へと戻される。つまり、現像器２Ｙにおいては、２つのオーガ１０，１１によって、現像剤収容室９０，９１の長手方向（現像ロール９の回転軸方向）に沿って巡回的に搬送されながら攪拌されている。

これらの現像剤収容室９０，９１及びトナー収容室９２は、略同一平面上に配置されている。即ち、現像剤収容室９０と現像剤収容室９１とが隣接するとともに、現像剤収容室９１とトナー収容室９とが隣接しており、さらに、トナー収容室９２が現像剤収容室９１を挟んで現像剤収容室９０と対向する位置に設けられている。このように全ての収容室を略同一平面上に配置することにより、回転型現像装置１の小型化に寄与することができるからである。例えば、図３（ａ）に示すように、現像剤収容室９０，９１及びトナー収容室９２が略同一平面上に配置されていないような場合には、トナーを補給するためのトナーカートリッジ４０ａのスペースがこれらの収容室９０〜９２によって圧迫され、十分な容量を確保することができなくなる。よって、このような場合には、回転型現像装置１全体を大型化してトナーカートリッジの占有スペースを稼ぐしかない。これに対し、図３（ｂ）に示すように、現像剤収容室９０，９１及びトナー収容室９２が略同一平面上に配置されていると、現像剤収容室９０，９１及びトナー収容室９２のいずれもが邪魔にならないので、トナーカートリッジ４０ｂの容量を十分に確保することができる。このため、回転型現像装置１の小型化に寄与することができる。

次に、図４は、現像剤収容室９０，９１及びトナー収容室９２を覆うカバーを取り外した現像器２Ｙを、図２の図中上方からの見たときの平面図である。図４に示すように、トナー収容室９２と現像剤収容室９１との間の隔壁２０には、第１の開口部３１が設けられている。この第１の開口部３１を介してトナー収容室９２の収容空間と現像剤収容室９１の収容空間とが連通している。また、現像剤収容室９１と現像剤収容室９０との間の隔壁２１には、第２の開口部３２及び第３の開口部３３が設けられている。ここでは、第１の開口部３１からの距離が近い方を第２の開口部３２とし、その距離が遠い方を第３の開口部３３とする。これらの第２の開口部３２及び第３の開口部３３を介して、現像剤収容室９１の収容空間と現像剤収容室９０の収容空間とが連通している。ディスペンスオーガ１２は、トナー収容室９２において図中左側から右側へとトナーを搬送し、第１の開口部３１から現像剤収容室９１に排出する。攪拌オーガ１１は、第１の開口部３１から排出されるトナーを現像剤に混ぜ合わせつつ、図中右側から左側（第２の開口部３２から第３の開口部３３へと向かう方向）へと攪拌・搬送し、第３の開口部３３から現像剤収容室９０へと排出する。供給オーガ１０は、第３の開口部３３から排出される現像剤を攪拌・搬送しつつ、現像ロール９の表面に均等に供給する一方、現像ロール９に供給されなかった現像剤を第２の開口部３２から現像剤収容室９１へと排出する。つまり、現像剤収容室９０，９１においては、現像剤が時計回りに循環されるようになっている。

前述したように、トナー収容室９２を設け、さらに、現像剤収容室９０，９１及びトナー収容室９２を略同一平面上に配置することにより、リザーブタンクなどのトナー収容手段が不要となるとともに、回転型現像装置１の全体の小型化に実現することができる。しかし、その一方で、次のような問題が懸念される。

回転型現像装置１は、回転軸を中心にして回転する。現像剤収容室９０，９１及びトナー収容室９２が略同一平面上に配置されていると、この回転によって、図５（ａ）に示すように現像剤収容室９０，９１の第２の開口部３２近傍に位置する相当量の現像剤ｇが第１の開口部３１を通ってトナー収容室９２に逆流してくるおそれがある（図中矢印ａ）。トナー収容室９２から現像剤収容室９１に供給されるトナーの量は、現像剤中のトナー残量に基づいて正確に調整されるべきであるから、そのトナー収容室９２に現像剤が入り込んでしまうと、トナー量調整の精度を妨げることになり、好ましくない。そこで、図５（ｂ）に示すように、第２の開口部３２の位置から見て、第３の開口部３３が設けられている方向の反対側に第１の開口部３１を設けることとした。つまり、第１の開口部３１が現像剤収容室９１及びトナー収容室９２の長手方向に占める領域Ｓ２を、第２の開口部３１が現像剤収容室９０，９１の長手方向に占める領域Ｓ１よりも外側（現像剤収容室９１及びトナー収容室９２の端部側）に配置し、両者が重ならないような位置関係とする。このようにすれば、回転型現像装置１が回転したとしても、現像剤収容室９０の第２の開口部３２近傍に位置する現像剤ｇ１が現像剤収容室９１に入り込むだけで済む（図中矢印ｂ）。

ただし、現像剤収容室９１の第１の開口部３１近傍に位置する現像剤ｇ２が第１の開口部３１を通ってトナー収容室９２に逆流してくるおそれがある（図中矢印ｃ）。第２の開口部近傍は、現像剤収容室９０から排出されてくる現像剤の影響によって現像剤の量が非常に多くなっているが、その第２の開口部よりも外側（現像剤収容室９１の端部側）では、現像剤の量は少ない。第１の開口部３１は、上記のように現像剤の量が非常に多くなっている位置ではなく、現像剤収容室９１内の他の領域よりも現像剤が少ない領域（図５（ｂ）の領域Ｓ１）に対してトナーを排出するような位置に設けられているので、現像剤が第１の開口部３１を通ってトナー収容室９２に逆流してきたとしても、その量は微量であるので大きな問題とはならない。

また、上記のように、第２の開口部３２の位置から見て、第３の開口部３３が設けられている方向の反対側に第１の開口部３１を設けることにより、次のような利点もある。
供給オーガ１０によって搬送される現像剤は第２の開口部３２近傍でその搬送方向が折り返されてから、今度は攪拌オーガ１１によって逆方向に搬送される。従って、第２の開口部３２近傍では現像剤がかき乱されている状態となる。従って、このように現像剤の流れに乱れがあるような場所にトナーを供給すると、その乱れの影響によって現像剤とトナーとが良く混ざるというメリットがある。しかし、前述したように、第２の開口部３２近傍には現像剤が大量に存在するため、その部分にトナーを供給しても、現像剤の上方に浮遊した状態のまま搬送されてしまうことが懸念される。そこで、第２の開口部３２の近傍であっても、やや現像剤が少ない領域にトナーを供給することで、この問題を解決する。即ち、第２の開口部３２近傍のやや現像剤が少ない領域に供給されたトナーは、まず、そこで小量の現像剤に混ざり込み、そのあとで第２の開口部３２近傍の現像剤が大量にある領域へと巻き込まれるようにして混ざり込む。よって、トナーが浮遊するような事態は発生しづらくなる。特に本実施形態では、現像剤収容室９１において搬送される現像剤の上方からトナーを供給するのではなく、搬送される現像剤の側方からトナーを供給するので、よりいっそうトナー浮遊の問題は生じにくい。このように、第２の開口部近傍で現像剤が他の領域よりも少ない領域であって、且つ、その第２の開口部近傍で現像剤が大量にある領域へと巻き込まれるような領域というのが、図５（ｂ）で示した領域Ｓ１である。

以上説明した実施形態によれば、良好な攪拌性能を発揮すると共に、回転型現像装置の小型化に寄与することができる。
なお、「現像剤収容室９０，９１及びトナー収容室９２は、略同一平面上に配置されている」と説明したが、この「略同一平面」とは、回転型現像装置１が回転したときに、現像剤収容室９１及び現像剤収容室９０の第２の開口部３２近傍に位置する現像剤が第１の開口部３１を通ってトナー収容室９２に逆流してくるおそれがあるような、トナー収容室９２、現像剤収容室９１及び現像剤収容室９０の位置関係のことを言う。

上述した実施形態については次のように変形してもよい。
前述したように、現像剤収容室９１とトナー収容室９２が第１の開口部３１によって連通している以上、現像剤のトナー収容室９２への逆流を完全に防止することができない場合がある。そこで、次のような構成とすることが望ましい。
現像剤収容室９１に収容されている現像剤がトナー収容室９２へと逆流しないようにするため、例えば特開２０００−５６５６８号公報には、本実施形態の第１の開口部に相当するトナー供給口から見て、ディスペンスオーガの背面側に磁石を設け、その磁力をディスペンスオーガからトナー供給口に至るまで作用させるようにした仕組みが提案されている。このような磁石の磁力作用により、トナー供給時以外は、現像剤がトナー供給口近傍に引き寄せられ、そのトナー供給口を塞ぐことができる。このようにすることで、現像剤の逆流を防止することができるとともに、トナーがトナー収容室から現像剤収容室に過剰に供給されることも防止することが可能となる。

しかしながら、ディスペンスオーガからトナー供給口に至るまでの比較的広範囲に磁力を作用させるためには、相当強い磁力を有する磁石が必要となる。本発明者らの実験によれば、磁力が相当に強い磁石を用いた結果、トナー供給の際にディスペンスオーガを回転させても、トナー供給口近傍に磁力で付着した現像剤が現像剤収容室に落下せず、そのトナー供給口を塞いだままとなることがあった。これでは、トナー供給能力が著しく低下してしまう。また、特に図２に示したように、現像剤収容室９１において現像剤の側方からトナーを供給するような場合には、特開２０００−５６５６８号公報のように磁石に付着した現像剤をトナー供給時に重力によって剥離する、といったことが難しい。よって、トナー供給能力の低下はいっそう顕著となる。

このような問題を解消するためには、次のような構成とすればよい。
図６は、第１の開口部３１近傍の斜視図であり、図７は、ディスペンスオーガ１２の軸に平行な方向から見た平面図である。
図６に示すように、第１の開口部３１からトナー搬送方向の上流側に向かって、或る距離だけ離した位置に磁石６０を設ける。第１の開口部３１と磁石６０との間の距離は、第１の開口部３１近傍の空間に磁石６０の磁力の作用が及ばないような距離である。より具体的には、第１の開口部３１と磁石６０との間の距離は、磁石６０の磁力が第１の開口部３１の位置において現像剤の移動を阻止しないような値となるような距離である。

図７に示すように、この磁石６０には、ディスペンスオーガ１２が挿通される孔６１が設けられている。この孔６１にディスペンスオーガ１２を挿通することで、ディスペンスオーガ１２の周方向が磁石６０によって覆われる。孔６１の内面には、ディスペンスオーガ１２の軸に平行な方向に沿ってＮ極・Ｓ極が交互に着磁されている。磁力は、孔６１の内面表面で２００ガウス以上１０００ガウス以下であることが望ましい。また、磁極のピッチは、トナーに与える磁力の大きさを考慮して、おおよそ６ｍｍ程度であることが望ましい。ピッチが広すぎると、磁力の作用がディスペンスオーガ１２の羽根の内側にまで及び、トナーの搬送性能に影響する一方、ピッチが狭すぎると、磁力の作用が弱くなり、現像剤の逆流防止効果が低くなる。また、ディスペンスオーガ１２の羽根の外縁と孔６１の内面との距離は、ディスペンスオーガ１２と孔６１の内面との擦れや、磁石６０のディスペンスオーガ１２に対する磁力の作用範囲などを考慮して、おおよそ１ｍｍ〜１０ｍｍ（望ましくは１ｍｍ程度）程度とする。なお、図７に示すように、磁石６０の一部には切り欠き６２が設けられているが、これは磁石６０をトナー収容室９２に固定するためにその収容室内の凸部部材と組み合わせるための切り欠きである。この切り欠き部分の長さｌが大きいほど、その近傍の磁力は低下するので、切り欠き部分の長さｌは１０ｍｍ以下であることが望ましい。

上記のような構成を採用することにより、次のような効果を奏する。
ディスペンスオーガ１２は比較的長いので、どうしても撓んでしまう。このため、ディスペンスオーガ１２が撓んだとしても、その羽根の外縁がトナー収容室９２の内壁面に接触しないように、羽根の外縁とトナー収容室９２の内壁面との間にはある程度の大きさの隙間が設けられている。この隙間を通って現像剤が逆流することがあある。
図６，７に示すようにトナー収容室９２に磁石６０を設けたとしても、磁石６０と第１の開口部３１との間の空間には現像剤収容室９１から現像剤が逆流してくることがある。しかし、ディスペンスオーガ１２の羽根の外縁と孔６１の内壁面との間の隙間は、ディスペンスオーガ１２の羽根の外縁とトナー収容室９２の内壁面との間の隙間よりも小さいため、現像剤が磁石６０の位置よりも搬送方向上流側には現像剤が逆流しづらい。これに加えて、ディスペンスオーガ１２の羽根の外縁と孔６１の内壁面との隙間においては、磁石６０の磁力によって現像剤が引き寄せられることで、その現像剤の逆流が妨害されることになる。
従って、現像剤収容室９１からトナー収容室９２へと現像剤が逆流してきたとしても、第１の開口部３１と磁石６０の間において、逆流してきた現像剤とトナーが攪拌されるという状況になるだけであって、磁石６０の位置よりも上流側に現像剤が逆流するということはほとんどなくなる。また、第１の開口部３１近傍の空間では、トナー収容室９２側から現像剤収容室９１側へトナーを搬送する能力が比較的弱いが、回転体３の回転によってこの空間におけるトナー及び現像剤が混ぜ合わされるから、第１の開口部３１がトナーで詰まってしまうような事態を防止することができる。

なお、図１，２で例示した構成では、回転型現像装置１及び現像ロール９が反時計回り方向に回転するようになっていたが、これとは逆に、これら回転型現像装置１及び現像ロール９が時計回りで回転する構成であってもよい。
また、図１に例示した構成では、互いに９０度の角度を成す４本のアーム部が回転軸５に設けられており、これらのアーム部に現像器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋがそれぞれ固定されていた。しかし、この例に限らず、使用頻度が高いＫ（ブラック）をトナーを収容したトナーカートリッジの容量を大きくするべく、Ｋトナー用の現像器が固定されるアーム部と他のアーム部とが成す角度を、他のアーム部どうしが成す角度よりも大きくしてもよい。例えばＫトナー用の現像器が固定するアーム部と他のアーム部とが成す角度を１２６°とするのに対し、他のアーム部どうしが成す角度を７８°とするといった具合である。
また、図３（ａ），（ｂ）に示したトナーカートリッジは、回転体３の内側ではなく、回転体３の外側に取り付けるようにしてもよい。このようにすれば、アーム部どうしの間の角度を９０°に統一したまま、Ｋトナー用のトナーカートリッジだけを回転体３の外側に拡大させることができる。

本発明の実施形態に係る回転型現像装置の構成を示す図である。現像器の断面図である。現像器の断面形状とトナーカートリッジの断面面積との関係を説明する図である。現像剤収容室及びトナー収容室を覆うカバーを取り外した現像器を図２の図中上方からの見たときの平面図である。現像剤の逆流を説明する図である。第１の開口部近傍の斜視図である。ディスペンスオーガの軸に平行な方向から見た平面図である。

符号の説明

１・・・回転型現像装置、２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ・・・現像器、１０・・・供給オーガ、１１・・・攪拌オーガ、１２・・・ディスペンスオーガ、３１・・・第１の開口部、３２・・・第２の開口部、３３・・・第３の開口部、６０・・・磁石、９０，９１・・・現像剤収容室、９２・・・トナー収容室。

Claims

トナーとキャリアを含む現像剤を担持する複数の現像剤担持体を回転体の周方向に沿って設け、当該回転体を回転させることで複数の前記現像剤担持体のいずれかを像担持体と
対向する位置へと移動させて現像を行う回転型現像装置に用いられる現像器であって、
前記現像剤担持体に供給される現像剤を収容する第２の現像剤収容室と、
前記第２の現像剤収容室に隣接し、現像剤を収容する第１の現像剤収容室と、
前記第１の現像剤収容室に隣接するとともに、当該第１の現像剤収容室を挟んで前記第２の現像剤収容室と対向する位置に設けられ、前記第１の現像剤収容室に供給されるトナーを収容するトナー収容室と、
前記第１の現像剤収容室に収容された現像剤を搬送する第１の搬送部材と、
前記第２の現像剤収容室に収容された現像剤を搬送する第２の搬送部材と、
前記第１の現像剤収容室と前記第２の現像剤収容室とを連通させ、前記現像剤の前記第２の現像剤収容室における搬送方向の上流側において、前記第１の現像剤収容室から前記第２の現像剤収容室へと現像剤の移動を可能にする第３の開口部と、
前記第１の現像剤収容室と前記第２の現像剤収容室とを連通させ、前記現像剤の前記第２の現像剤収容室における搬送方向の下流側において、前記第２の現像剤収容室から前記第１の現像剤収容室へと現像剤の移動を可能にする第２の開口部と、
前記第１の現像剤収容室と前記第１のトナー収容室とを連通させ、前記第１の現像剤収容室に収容された現像剤の搬送方向について前記第２の開口部よりも上流側に設けられる第１の開口部と
を有することを特徴とする現像器。
トナーとキャリアを含む現像剤を担持する複数の現像剤担持体を回転体の周方向に沿って設け、当該回転体を回転させることで複数の前記現像剤担持体のいずれかを像担持体と対向する位置へと移動させて現像を行う回転型現像装置に用いられる現像器であって、
前記現像剤担持体に供給するための現像剤を収容する第２の現像剤収容室と、
前記第２の現像剤収容室に隣接し、現像剤を収容する第１の現像剤収容室と、
と、
前記第１の現像剤収容室に隣接するとともに、当該第１の現像剤収容室を挟んで前記第２の現像剤収容室と対向する位置に設けられ、前記第１の現像剤収容室に供給されるトナーを収容するトナー収容室と、
前記第１の現像剤収容室に収容された現像剤を搬送する第１の搬送部材と、
前記第２の現像剤収容室に収容された現像剤を搬送する第２の搬送部材と、
前記第１の現像剤収容室と前記第２の現像剤収容室とを連通させ、前記現像剤の前記第２の現像剤収容室における搬送方向の上流側において、前記第１の現像剤収容室から前記第２の現像剤収容室へと現像剤の移動を可能にする第３の開口部と、
前記第１の現像剤収容室と前記第２の現像剤収容室とを連通させ、前記現像剤の前記第２の現像剤収容室における搬送方向の下流側において、前記第２の現像剤収容室から前記第１の現像剤収容室へと現像剤の移動を可能にする第２の開口部と、
前記第１の現像剤収容室と前記第１のトナー収容室とを連通させ、前記現像剤が前記第１の現像剤収容室と前記第２の現像剤収容室との間を循環する経路の外側であって当該経路に比べて前記現像剤の量が少ない領域に設けられる第１の開口部と
を有することを特徴とする現像器。
前記トナー収容室において、回転軸を中心に回転することでその軸方向に沿って前記第１の開口部へとトナーを搬送して当該第１の開口部から排出するトナー搬送手段と、
前記トナー搬送手段の周方向を覆い、前記トナー収容室の前記第１の開口部近傍に設けられた磁性体と
を備えることを特徴とする請求項１または２記載の現像器。