JP5703640B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、電子写真法を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの少なくとも１つの機能を備えた複合機などとして構成される画像形成装置の現像装置、並びにこの現像装置を用いる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。

電子写真法を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの少なくとも１つの機能を備えた複合機などとして構成される画像形成装置において、従来、トナー及び磁性キャリアを含有する二成分現像剤を用いた、いわゆる二成分現像方式の画像形成装置が知られている。二成分現像は現像装置内で現像剤の摩擦によりトナーを帯電させ、電界による静電力で帯電したトナーを動かし、潜像を現像する方式である。

現像剤は現像剤収納部で攪拌・搬送されて、トナーとキャリアが擦れ合うことで摩擦帯電する。現像ローラ等の現像剤担持体は磁界発生手段により搬送されてきた現像剤を汲み上げ、担持された現像剤は現像剤担持体の磁界発生手段とスリーブの回転により現像剤担持体が感光体等の潜像担持体と対向する現像領域に搬送される。現像領域上流には現像剤の量を規制する規制部材が配置され、現像領域に搬送される現像剤を所望の量に調整するとともに、規制部材近傍で現像剤にストレスを与えることでトナーの帯電量を安定化させている。現像領域に搬送された現像剤を磁界発生手段により穂立ちさせて磁気ブラシを形成し、現像剤担持体と潜像担持体間に現像バイアスを印加して電界を形成し、帯電したトナーに静電力を作用させることで潜像にトナーを移動させ、現像している。

現像剤収納部の現像剤搬送部材としては通常スクリュが用いられており、現像装置のレイアウトとして現像剤担持体に隣接した現像剤収納部に搬送スクリュを２本水平方向に並べて配置し、現像剤を循環させる構成が一般的である。現像剤担持体に近い側には現像剤を現像剤担持体に供給し、現像領域を通過した現像剤を回収すると共にスクリュ軸方向に搬送する供給スクリュと、現像剤担持体から離れた側には現像剤を補給されたトナーと攪拌しながら搬送する攪拌スクリュがある。

図１０は従来の現像装置の概要を示し、同図に示すように現像装置は、感光体１０１を現像する現像剤担持体としての現像ローラ１０２と、この現像ローラの軸と平行に配設され軸の一方向すなわち紙面手前側に現像剤を搬送する第１現像剤攪拌搬送部材としての第１現像剤搬送部材１０３と、さらに平行に配設され軸の他方向すなわち紙面奥側に現像剤を搬送する第２現像剤攪拌搬送部材としての第２現像剤搬送部材１０４とを有している。第１現像剤搬送部材１０３と第２現像剤搬送部材１０４の間は仕切り板１０５で仕切られている。

また、図１０において反時計回りに回転する現像ローラの回転方向における、現像ローラ１０２と第１現像剤搬送部材１０３との対向領域の下流側のＰ３極において、現像ローラに汲み上げられた現像剤を規制する、現像ローラの下方に配設された現像剤規制部材とを有している。現像ローラ１０２は、円周方向に複数の磁石を配置した図示しないマグネットローラを内部に有し、その周囲を図示しない円筒状のスリーブが回転する構成となっている。スリーブはアルミ等の非磁性の金属で形成されている。マグネットローラは、各磁石が所定の方向を向くように固定されており、その周囲をスリーブが回転して、磁石によって引き付けた現像剤を搬送していく。また、現像後の現像剤はＰ２極を通過したときにＰ３極とＰ４極により形成される反発磁界により、攪拌部に落ちる。

このとき、現像ローラ１０２とスクリュの間隔が狭いと、現像ローラ１０２から離れた剤が攪拌部で十分に移動することができず、トナーの攪拌性が低下してしまう。そのため、現像ローラとスクリュ間は、攪拌に十分な空間を確保する必要があり、そのため、現像装置の高さが必要となっている。

近年、電子写真方式の画像形成装置においてはカラー化が進んでおり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の作像部を水平に並べたいわゆるタンデム方式の構成が広く採用されている。水平方向に配置された4つの各感光体に対して帯電装置、現像装置ほかの作像装置を設ける必要があり、画像形成装置を小型化するためには各装置の横方向の寸法を小さくしなければならない。

横方向の寸法を狭くする方法としては、スクリュをひとつにする方法がある。すなわち、トナー補給を軸に対して前面で行い、軸方向の搬送は行わない方法である。しかしこの場合、出力画像が左右で濃度が異なる場合、トナー消費量が異なるため、均一にトナーの濃度を保つことが難しい。そこで、例えば特許文献１に開示されているような、補給を軸方向に分割してトナー補給を行うトナー供給機構が提案されている。しかしながら、このトナー供給機構による供給方法は、トナーの消費とともに、トナーの供給が行われ、短時間の間に現像領域に現像剤が通過するため、充分に攪拌されず、未帯電のトナーが現像領域に供給されるといった問題があった。

また、別の方法としては、例えば特許文献２に開示されているような、搬送スクリュを上下の縦方向に配置して現像剤担持体に隣接させた構成の現像装置が提案されている。この現像装置は、現像容器の感光体と対面した開口部に現像剤担持体を有し、これに隣接し２本の搬送スクリュを上下に配置されている。上下の搬送スクリュは隔壁によって現像室と攪拌室に仕切られ、上段の現像室の搬送スクリュによって現像剤担持体に現像剤を供給している。下段の攪拌室の搬送スクリュは端部にあるトナー補給口から供給される新しいトナーと循環している現像剤と現像領域を通過して現像剤担持体から回収される現像剤とを攪拌しながら搬送し、トナー濃度が均一になるようにしている。搬送スクリュを水平に配置するのと比べると水平方向のスペースを小さくすることができ、装置の小型化が可能になる。また、このような現像剤の循環経路の現像装置では現像剤担持体によって現像領域に搬送された現像剤は攪拌室に回収され、十分に攪拌された後に現像室から再び現像剤担持体に供給される。

ただし、画像濃度の低下を抑制する手段として、攪拌と供給する経路を分離する手段が用いられている。この方法では、下流に行くほど現像剤の量が少なくなるため、スクリュ回転数を増加させる必要がある。このようなスクリュの回転数を速くする方法では、回転数の増加に伴い現像剤の搬送効率が低下する現象が発生し、更に攪拌スクリュの軸受部における発熱が増大して軸受部近傍におけるトナーが溶けてしまうおそれがあるという問題点がある。

さらに、２本の攪拌ユニットに２本の現像ローラを配置する構成からなる、特許文献３も提案されている。この装置では、軸方向の位置に対して、２本の現像ローラに受け渡される現像剤の濃度の平均値が同一となるため、小型でも画像濃度が安定しているとしている。しかし、この方式では、複数箇所でトナーの補給を行わなければならず、そのため装置全体としては大きくなってしまう。また、攪拌と分散が充分行われないまま、現像ローラに剤が供給されるため、未帯電のトナーなどによる画像や装置内の汚れを起こしてしまう問題がある。

さらにまた、特許文献４も提案されている。この装置では、複数のユニットを斜めに配置し、トナー濃度が低下する時間を考慮して切り替えて現像を行う。これにより、小型でも画像濃度を安定させるとしている。しかし、この方式では、画像濃度にあわせて現像装置を移動させる必要があること、また、そのための制御手段が複雑になり、装置自体が大型化してしまう問題がある。

そこでこの発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、画像出力速度を高速化しても、攪拌スクリュの断面積の増大及び回転数の増大を低減し、濃度むらのない良好な画像を実現すること（具体的には、軸方向で画像濃度の低下を抑制する手段であるＯＤ現像方式において、現像性を向上させ、単位時間あたりに現像に必要となる現像剤量を減少さることで、剤搬送量を低減しても現像剤の供給不足を低減し、スクリュ回転数の増加を抑制すること）ができるとともに、横方向のピッチ間を広げなくても高速な画像出力に対応できる現像装置、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を目的とする。

前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ケーシング内に少なくとも現像剤担持体を有して構成されたユニットを複数個、一方のユニットと他方のユニットの長さ方向で対面する部分が接して組み立て可能に具えた現像装置であって、前記複数個のユニットは、ケーシングの長さ方向の一端部における現像剤担持体と反対側の壁部を構成する部材が取り外し可能になっており、前記壁部を構成する部材のうち所定の部材が取り外された跡に連結部材が嵌め込み配置され、この連結部材を通して一方のユニットで回収した現像剤を他方のユニットに循環して供給可能なように構成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の現像装置において、前記複数個のユニットは、現像剤担持体のほかに現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材と、該現像剤担持体から現像剤を回収する回収部材と、前記供給部材と回収部材を分離する分離部材とをケーシング内に有し、前記連結部材が嵌め込み配置されたとき、該連結部材には前記分離部材と接合して一方のユニットの回収部から供給部側へ或いは他方のユニットの回収部から供給部側へ流れようとする現像剤の流れを堰き止める堰き止め部材が設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の現像装置において、堰き止め部材の背後となる連結部材の空間に一方のユニットの回収部で回収した現像剤を他方のユニットの供給部に搬送する搬送部材が設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の現像装置において、一方のユニットと他方のユニットの連結部材で連結される部分が、一方のユニットの回収部における現像剤の搬送方向下流端部と他方のユニットの供給部における現像剤の搬送方向上流端部であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置において、一方のユニットと他方のユニットの連結部材で連結される部分が、一方のユニットの回収部と他方のユニットの供給部全域であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の現像装置において、一方のユニットと他方のユニットが現像剤担持体と接近した位置に現像剤規制部材を有することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の現像装置と、感光体とを少なくともケーシングに一体に有するプロセスカートリッジであることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の現像装置を具えた画像形成装置であることを特徴とする。

この発明は、前記のようであって、請求項１ないし６に記載の発明によれば、前記複数個のユニットは、ケーシングの長さ方向の一端部における現像剤担持体と反対側の壁部を構成する部材が取り外し可能になっており、前記壁部を構成する部材のうち所定の部材が取り外された跡に連結部材が嵌め込み配置され、この連結部材を通して一方のユニットで回収した現像剤を他方のユニットに循環して供給可能なように構成されているので、ユニットを連結することで、必要に応じて、低速から中速まで対応可能となり、ユーザーのニーズに対応した現像装置を迅速に提供することができる。すなわち、画像出力速度を高速化しても、回収（攪拌）スクリュの断面積の増大及び回転数の増大を低減し、濃度むらのない良好な画像を実現することができるとともに、横方向のピッチ間を広げなくても高速な画像出力に対応できる。また、請求項７に記載の発明によれば、感光体とコンパクトになり、使用に便利なプロセスカートリッジを提供することができる。さらに、請求項８に記載の発明によれば、現像領域に供給されるトナー濃度を一定にすることで、画像濃度を安定させ、高画質な出力が可能な画像装置を提供することができる。

この発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す全体構成の概略断面図である。 同上における現像装置の実施例１を示す一端部の拡大縦断側面図である。 （Ａ）は実施例１の概略縦断正面図、（Ｂ）は連結部材の斜視図である。 連結部材を取り付け前の、現像装置のユニット構成を示す拡大縦断側面図である。 実施例１の現像剤の流れを説明する図である。 同上における現像装置の実施例２を示す一端部の拡大縦断側面図である。 （Ａ）は実施例２の概略縦断正面図、（Ｂ）は連結部材の斜視図である。 同上における現像装置の実施例３を示す一端部の拡大縦断側面図である。 （Ａ）は実施例３の概略縦断正面図、（Ｂ）は連結部材の斜視図である。 従来の現像装置の一例を示す拡大縦断側面図である。

以下、図面を参照しながら、この発明を適用した電子写真方式の画像形成装置を示す一実施の形態の全体構成の概要と動作を説明する。

＜画像形成装置の構成＞
図１は、画像形成装置の全体構成の概略図を示す。この画像形成装置５１は、タンデム方式を採用してフルカラー画像を形成可能なカラー画像形成装置であり、ブラック、マゼンタ、イエロー、シアン（以下、Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃと記す）の各色トナー像を形成する作像装置１７Ｋ，１７Ｍ，１７Ｙ，１７Ｃを備えている。これらの作像装置１７Ｋ〜１７Ｃの下方には、下流側張架ローラ１８及び上流側張架ローラ１９に掛け回されて記録紙Ｐを表面に担持して搬送し、各作像装置１７Ｋ〜１７Ｃと対向しながら表面移動する転写搬送ベルト１５が配設されている。転写搬送ベルト１５を挟んで各作像装置１７Ｋ〜１７Ｃと対向する転写バイアスローラ５Ｋ〜５Ｃを備えている。また、転写搬送ベルト１５による記録紙搬送方向について下流側張架ローラ１８よりも下流側には、転写搬送ベルト１５から分離した記録紙Ｐ上の未定着トナーを定着する定着装置２４を備えている。また、画像形成装置５１の本体上部には、定着装置２４を通過しトナー像が定着した記録紙Ｐを積載するための排紙トレイ２５を備えている。

転写搬送ベルト１５の下方には、記録紙Ｐを収容する複数の給紙カセット２０，２１，２２を備えている。また、転写搬送ベルト１５と作像装置１７Ｋ〜１７Ｃとが対向する転写領域に各給紙カセット２０，２１，２２から記録紙Ｐを供給する記録紙供給手段としての給紙搬送装置２６と、各給紙カセット２０〜２２から搬送されてきた記録紙Ｐを作像装置１７Ｋ〜１７Ｃによる作像タイミングに合わせて供給するレジストローラ２３とを備えている。

なお、図１では画像形成装置５１が図１中の左右方向において小型になるよう、転写搬送ベルト１５が斜め方向に配設され、矢印で示す記録紙Ｐの搬送方向が斜め方向となっている。これにより、画像形成装置５１は、図１中の左右方向における筐体の幅が、Ａ３サイズの記録紙長手方向の長さよりも僅かに長い大きさとなっている。すなわち、画像形成装置５１は、内部に記録紙を収容するために最低限必要な大きさとされることで大幅に小型化されている。

各作像装置１７Ｋ〜１７Ｃは、潜像担持体としてドラム状の感光体１Ｋ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｃを有している。この感光体１Ｋ〜１Ｃの回転方向に関して順に、それぞれ帯電装置２Ｋ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｃ、現像装置３Ｋ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｃ、クリーニング装置６Ｋ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｃ、等を有している。また、帯電装置２Ｋ〜２Ｃと現像装置３Ｋ〜３Ｃとの間で書込み光Ｌを露光装置１６Ｋ，１６Ｍ，１６Ｙ，１６Ｃから照射される周知の構成である。感光体１Ｋ〜１Ｃはドラム状でなく、ベルト状としてもよい。

＜画像形成装置の作用＞
このような構成の画像形成装置５１では、画像形成スタートとともに、各作像装置１７Ｋ〜１７Ｃで各色トナー像が形成される。各作像装置１７Ｋ〜１７Ｃでは、感光体１Ｋ〜１Ｃが、図示されないメインモータにより回転駆動され、帯電装置２Ｋ〜２Ｃによって一様帯電された後、露光装置１６Ｋ〜１６Ｃより、画像を色分解した色毎の画像情報に応じて書込み光Ｌが照射され、静電潜像が形成される。感光体１Ｋ〜１Ｃ上に形成された静電潜像は、現像装置３Ｋ〜３Ｃにより現像され、各感光体１Ｋ〜１Ｃの表面上に各色トナー像が形成される。一方、給紙カセット（２０〜２２のうちの１つ）から給紙搬送された記録紙Ｐは、レジストローラ２３によって作像装置１７Ｋ〜１７Ｃによる作像タイミングに合わせて、転写搬送ベルト１５の表面上に供給される。そして、転写搬送ベルト１５に担持された記録紙Ｐは転写搬送ベルト１５の表面移動によって各色の転写領域に搬送される。

各感光体１Ｋ〜１Ｃ上に形成されたトナー像は、感光体１Ｋ〜１Ｃと転写搬送ベルト１５との対向部で転写バイアス手段である転写バイアスローラ５Ｋ〜５Ｃによって転写搬送ベルト１５上に担持された記録紙Ｐに順次転写される。このようにしてＫ（黒），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｃ（シアン）の順で各感光体１Ｋ〜１Ｃ上に形成されたトナー像が転写され、重ね合わせカラートナー像が記録紙Ｐ上に形成される。トナー像を転写された記録紙Ｐは、転写搬送ベルト１５から分離されて定着装置２４に搬送され、トナー像が定着されて機外の排紙トレイ２５に排出される。一方、記録紙Ｐ上にトナー像を転写した後の感光体１Ｋ〜１Ｃは、クリーニング装置６Ｋ〜６Ｃによって転写残トナーの除去がなされ、必要に応じて図示しない除電ランプで除電された後、再度、帯電装置２Ｋ〜２Ｃで一様に帯電される動作を繰り返す。

＜現像装置＞
次に、現像装置３について詳しく説明する。本実施形態の画像形成装置５１の現像装置３Ｋ〜３Ｃは、画像形成物質として、互いに異なる色（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）のトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。このため、以下、添字Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃを省略し、現像装置３として説明する。

[実施例１]
図２〜５に実施例１を示す。この実施例１は上ドクタ・端部連結タイプであり、Ａ及びＢの２個のユニットをその長さ方向で対面する部分が上下に接続して有している。各ユニットＡ，Ｂの構成について、まず説明する。

すなわち、ユニットＡ，Ｂは同じ基本構成からなっている。その一方のユニットＡについて図４に基づき説明すると、トナーとキャリアとから成る二成分現像剤を互いに逆の方向に攪拌搬送する供給スクリュ３１と回収（攪拌）スクリュ３２とから成る現像剤攪拌搬送手段３３と、該現像剤攪拌搬送手段と平行に配設され、内部に固定された磁石と周面上に回転可能に支持された現像スリーブとを有して表面に前記二成分現像剤を担持する現像剤担持体としての現像ローラ３５とを備え、像担持体である感光体１上の静電潜像を可視化する。前記現像剤攪拌搬送手段３３は、回収スクリュ３２と供給スクリュ３１との中間部で前記現像ローラ３５と対向し、供給スクリュ３１が、回収スクリュ３２に対して現像スリーブの回転の下流側に位置するように回転可能に支持され、前記磁石は供給スクリュ３１から現像剤を汲み上げるとともに、前記現像ローラ３５と対向する現像領域を通過した現像剤を回収スクリュ３２上に落下させる。供給スクリュ３１と回収スクリュ３２、現像ローラ３５は矢印で示すように回転する。３６は供給スクリュ３１と回収スクリュ３２との中間部に配置された分離部材、３７は現像剤規制部材としての上ドクタである。

また、二成分現像剤を収容するケーシング３８の一端部における、現像ローラ３５と反対側の壁部を構成する部材３９は取り外し可能になっている。前記端部の壁部を構成する部材３９は複数の部材３９ａ〜３９ｃから構成され、これら部材はそれぞれが取り外し可能で、この取り外した跡に図２，３（Ｂ），５に示す連結部材４０を嵌め込み可能に配置できるようになっている。

この実施例１では、図２に示すように、図４で端部の部材３９ｂ，３９ｃを取り外したユニットＡと、図４で端部の部材３９ａ，３９ｂを取り外したユニットＢを、ユニットＡがユニットＢの上となるように連結部材４０で上下に連結した構成となっている。連結部材４０は、ユニットＡ，Ｂから取り外した端部の部材の跡を埋める端壁ケース状を呈し、内部に現像剤通過可能な空間が設けられているとともに、この空間を挟む前方の連結接合側に堰き止め部材４１が分離部材３６と接合して設けられ、ユニットＡの回収スクリュ３２から供給スクリュ３１側へ或いはユニットＢの回収スクリュ３２から供給スクリュ３１側へ現像剤の流れを堰き止め可能になっている。また、堰き止め部材４１の背後となる前記空間にユニットＢの回収スクリュ３２で回収した現像剤をユニットＡの供給スクリュ３１に持ち上げ搬送するスクリュ４２が設けられている。４３はスクリュ回転駆動用のモータである。堰き止め部材４１は上下端部と中間部に堰き止め部４４，４５，４６が設けられ、ユニットＡ，Ｂの分離部材３６の端部と、ユニットＡの部材３９ｂ，３９ｃ及びユニットＢの部材３９ａ，３９ｂを取り外した跡のケーシング３８の端部に接合可能になっているとともに、中間部の堰き止め部４６には開口部４７が設けられて、ユニットＡの回収スクリュ３２からの現像剤がユニットＢの供給スクリュ３１の側に落下可能になっている。

前記構成により、ユニットＡについては、回収スクリュ３２から供給スクリュ３１へ流れる現像剤の経路は堰き止め部材４１の堰き止め部４４等により遮断され、ユニットＡの回収スクリュ３２を流れた現像剤は、堰き止め部材４１の堰き止め部４６に設けた開口部４７を通り、ユニットＢの供給スクリュ３１へ流れる。ユニットＢの供給スクリュ３１を流れる現像剤は、主に現像ローラ３５を通過した後、回収スクリュ３２に回収され、回収スクリュ３２の一端部側に流れた後、スクリュ４２によって持ち上げられ前記空間を送られユニットＡの供給スクリュ３１へ流れる。このとき、ユニットＢの回収スクリュ３２からユニットＢの供給スクリュ３１への経路は、堰き止め部材４１の堰き止め部４５等により遮断されている。

この例のように現像ローラ３５のスリーブ径が大きい場合には、２個のユニットＡ，Ｂ間で現像剤を持ち上げることが必要である。そのため、連結部材４０の内部空間に現像剤を持ち上げるスクリュ４２を配置し、持ち上げによる現像剤の滞留を防いでいる。

このような現像装置では、モータ４３を駆動してスクリュ４２を回転させると、現像領域を通過した現像剤がすべて回収スクリュ３２側に戻されるため、供給スクリュ３１側の現像剤はすべて現像に使用されていないリフレッシュ（初期化）状態であり、トナー濃度が低下していない。したがって、供給スクリュ３１側のトナー濃度は、上流側から下流側にかけて常に一定であり、現像スリーブ上のトナー濃度に差がなくなるため、濃度差がなく濃度追従性のよい均一な画像を得ることができる。

また、現像領域へ搬送される現像剤は、充分に攪拌されて供給スクリュ３１側から汲み上げられ、上ドクタ３７と対向する領域を一回だけ通過してきた現像剤であるため、帯電条件が等しく、帯電量のバラツキが小さくなる。したがって、トナーが均一に帯電されているためトナー飛散や地肌汚れがなく、細部の画像バラツキのない良質な画像を形成することができる。

前記のような現像ローラ３５に現像剤を供給スクリュ３１により供給する供給部と、現像ローラ３５から現像剤を回収スクリュ３２により回収する回収部が別々であるものを用い、連結部を含む回収スクリュ３２でトナー分散を行う現像を「２軸ＯＤ現像（ＯＤ現像方式）」という。この２軸ＯＤ現像（ＯＤ現像方式）は、供給と回収・分散の機能を分離しているために、供給と回収を同時スクリュで行う通常のものに比し、ＴＣの濃度変動が少ないという利点がある。

前記したようにこの実施例１では、上下に連結されたユニットＡとユニットＢのケーシング３８の一端部における複数の部材３９のうち、所定の部材を取り外した跡に連結部材４０を図２，５に示したように連結する。連結後にモータ４３を駆動すると、現像剤は図３，５に矢印で示すように流れる。すなわち、ユニットＡで供給スクリュ３１により一端部側から他端部側へ送られる間に現像ローラ３５へ送られて現像に供された後の剤は、他端部において供給スクリュ３１から回収スクリュ３２へ落下し、回収スクリュ３２により今度は逆に他端部側から一端部側に送られて一旦回収されるが、回収された剤は連結部材４０の堰き止め部材４１に設けた開口部４７からユニットＢの供給スクリュ３１に落下し、再度、ここで混合された後、供給スクリュ３１により一端部側から他端部側へ送られる間に現像ローラ３５へ送られて現像に供される。そして、現像に供された後の剤は、他端部において供給スクリュ３１から回収スクリュ３２へ落下し、回収スクリュ３２により他端部側から一端部側に送られて回収された後に連結部材４０に設けたスクリュ４２により持ち上げられてユニットＡの供給スクリュ３１へ送られる。このようにしてユニットＡ，Ｂ間において現像剤は循環しながら現像ローラ３５に供される。

例えば、供給スクリュは共通で、現像ローラを複数配置した構成である２段現像では、１段目で現像した現像剤のトナー離脱したキャリアは、カウンターチャージをもち、現像性が低下する。そのように現像した剤が２段目に供給されるため、磁場などを考慮し、スリーブ上で入れ替えることをしないと、望む現像性の向上効果が得られない。しかし、実施例１の構成では、ユニットＡで現像した感光体１の表面に存在し、カウンターチャージをもった現像剤が必ず、混合させることで、カウンターチャージの影響をなくすことができる。そのため、現像性は向上する。それにより、現像剤の流量が同一でも、高速時に現像性は維持される。

[実施例２]
図６，７に実施例２を示す。この実施例２は上ドクタ・全領域連結タイプである。前述した実施例１ではユニットＢの回収下流端部とユニットＡの供給上流端部である、両ユニットの一端部のみに連結部があるが、実施例２ではさらにそれに加えてユニットＢの回収部とユニットＡの供給部全域にも連結部がある。そのため、実施例２では、ユニットＢの回収部とユニットＡの供給部の長さ方向の全域に図示しない連通用の穴が設けられ、ユニットＡの現像ローラ３５から回収された現像剤が、該穴を通ってユニットＢの供給部に流れるようにしており、この点で実施例１と異なる構成となっている。前記連通用の穴は、長さ方向に長い形状のもの１個でもよいし、長さ方向に所定間隔で複数個設けたものとしてもよい。

この実施例２によれば、現像剤は図７に矢印で示すように流れる。すなわち、ユニットＡで供給スクリュ３１により一端部側から他端部側へ送られる間に現像ローラ３５へ送られて現像した後の剤は、他端部において供給スクリュ３１から回収スクリュ３２へ落下する。一方、前記現像した後の剤は、ユニットＡの回収部に設けた穴を通ってユニットＢの供給部に送られ、再度、ここで混合された後、現像ローラ３５へ送られて現像に供される。そして、ユニットＢの供給スクリュ３１に落下し、他端部において供給スクリュ３１から回収スクリュ３２へ落下した剤は、回収スクリュ３２により他端部側から一端部側に送られて回収された後に連結部材４０に設けたスクリュ４２により持ち上げられてユニットＡの供給スクリュ３１へ送られる。

前記において、トナー補給は、ユニットＢの回収スクリュ３２の上流側で行われる。これにより、ユニットＡ，Ｂ間の距離を短くできる。また、持ち上げ部での現像剤の搬送能力低減を抑制できる。また、一旦確実に現像ローラ３５から離脱するため、カウンターチャージの影響はなくすことができる。

[実施例３]
図８，９に実施例３を示す。この実施例３は下ドクタ・２個連結タイプであり、連結の方法は、実施例１と同じである。すなわち、実施例３ではユニットＡとユニットＢを逆に配置してケーシング３８ａ内に配置の現像ローラ３５ａ、供給スクリュ３１ａ及び回収スクリュ３２ａを逆に回転するようにして、現像剤の供給を下方に位置するユニットＡからユニットＢ側へ行うようにしている。それに伴い、現像剤規制部材として実施例１，２で設けた上ドクタでなく、下ドクタ３７ａを現像ローラ３５ａに接近して設けている。そのほかの構成は実施例１，２と変わらないので、同一符号を付して説明は省略する。

この実施例３によれば、現像剤は図９に矢印で示すように流れる。すなわち、ユニットＡで供給スクリュ３１ａにより一端部側から他端部側へ送られる間に現像ローラ３５ａへ送られて現像した後の剤は、他端部において供給スクリュ３１ａから回収スクリュ３２ａへ持ち上げられる一方、ユニットＡの回収部に設けた開口部４７を通ってユニットＢの供給部に送られ、再度、ここで混合された後、現像ローラ３５ａへ送られて現像に供される。そして、現像した後の剤は、他端部において供給スクリュ３１ａから回収スクリュ３２ａへ持ち上げられ、回収スクリュ３２ａにより他端部側から一端部側に送られて回収された後に連結部材４０の堰き止め部材４１の背後の空間を落下して流れてユニットＡの供給スクリュ３１ａへ送られる。

この実施例３では、ユニットＢの回収スクリュ３２ａの現像剤は、下方にあるユニットＡに流せばよいため、実施例１と比較して、連結部における搬送力の低減が生じない。

前記説明した実施例１〜３の現像装置３は、図１に示す画像形成装置５１に設置されるが、設置に際してプロセスカートリッジ化としてもよい。すなわち、現像装置３と感光体１を１つのケーシングに収納して一体化し、カートリッジとして画像形成装置５１に着脱可能に装着するのである。このようにプロセスカートリッジとすると、装着や脱着等を簡単に行うことができ、取り扱いが容易になるとともに、保守や修理の際にも便利なものとなる。なお、プロセスカートリッジ化には感光体１と現像装置３のほかに感光体周りに装着される帯電装置２やクリーニング装置６等の任意のものも含めてもよい。

前記のようであって、この発明では、現像後の剤を再度攪拌した後、現像するため、２段目の現像でも、良好な現像が可能になる。すなわち、現像ローラ３５，３５ａの速度を上げなくても、高速に対応した現像装置が可能になる。特にこの発明は、小型化に適している。上ドクタ構成であれば、現像剤の寿命が小さくてすむ。この場合、持ち上げ部のパスが長くなるが、別途、スクリュなどを配置し、圧縮により現像剤を持ち上げることが可能になる。特にスクリュを現像ローラ上方に配置し、現像剤が落ちるように流し込むことで、現像剤への負荷が少なくなり好都合である。

前記の実施の形態は、好ましい一例を示したにすぎず、また現像装置の実施例も同様に好ましい一例を示したにすぎず、この発明は特許請求の範囲に記載した範囲内において、さらに異なる適宜の実施の形態や実施例をも含むものである。

１Ｋ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｃ 感光体
２Ｋ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｃ 帯電装置
３Ｋ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｃ 現像装置
６Ｋ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｃ クリーニング装置
１６Ｋ，１６Ｍ，１６Ｙ，１６Ｃ 露光装置
１７Ｋ，１７Ｍ，１７Ｙ，１７Ｃ 作像装置
２４ 定着装置
３１ 供給スクリュ（供給部材）
３２ 回収スクリュ（回収部材）
３３ 現像剤攪拌搬送手段
３５ 現像ローラ（現像剤担持体）
３６ 分離部材
３７ 上ドクタ（現像剤規制部材）
３７ａ 下ドクタ（現像剤規制部材）
３８ ケーシング
３９（３９ａ〜３９ｃ） 壁部を構成する部材
４０ 連結部材
４１ 堰き止め部材
４２ 持ち上げスクリュ（搬送部材）
４３ 駆動モータ
４４，４５，４６ 堰き止め部
４７ 開口部
５１ 画像形成装置
ユニット Ａ，Ｂ

特開平４−１９１７７１号公報 特開２００２−６５９９号公報 特開平９−２８１７９１号公報 特開平８−２５４８９０号公報

Claims (8)

1. ケーシング内に少なくとも現像剤担持体を有して構成されたユニットを複数個、一方のユニットと他方のユニットの長さ方向で対面する部分が接して組み立て可能に具えた現像装置であって、前記複数個のユニットは、ケーシングの長さ方向の一端部における現像剤担持体と反対側の壁部を構成する部材が取り外し可能になっており、前記壁部を構成する部材のうち所定の部材が取り外された跡に連結部材が嵌め込み配置され、この連結部材を通して一方のユニットで回収した現像剤を他方のユニットに循環して供給可能なように構成されていることを特徴とする現像装置。
   
2. 請求項１に記載の現像装置において、前記複数個のユニットは、現像剤担持体のほかに現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材と、該現像剤担持体から現像剤を回収する回収部材と、前記供給部材と回収部材を分離する分離部材とをケーシング内に有し、前記連結部材が嵌め込み配置されたとき、該連結部材には前記分離部材と接合して一方のユニットの回収部から供給部側へ或いは他方のユニットの回収部から供給部側へ流れようとする現像剤の流れを堰き止める堰き止め部材が設けられていることを特徴とする現像装置。
3. 請求項２に記載の現像装置において、堰き止め部材の背後となる連結部材の空間に一方のユニットの回収部で回収した現像剤を他方のユニットの供給部に搬送する搬送部材が設けられていることを特徴とする現像装置。
4. 請求項２又は３に記載の現像装置において、一方のユニットと他方のユニットの連結部材で連結される部分が、一方のユニットの回収部における現像剤の搬送方向下流端部と他方のユニットの供給部における現像剤の搬送方向上流端部であることを特徴とする現像装置。
   
5. 請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置において、一方のユニットと他方のユニットの連結部材で連結される部分が、一方のユニットの回収部と他方のユニットの供給部全域であることを特徴とする現像装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の現像装置において、一方のユニットと他方のユニットが現像剤担持体と接近した位置に現像剤規制部材を有することを特徴とする現像装置。
   
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の現像装置と、感光体とを少なくともケーシングに一体に有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
8. 請求項１ないし６のいずれかに記載の現像装置を具えたことを特徴とする画像形成装置。

Images