JP5810716B2

JP5810716B2 - 現像装置

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Publication number: JP5810716B2
Application number: JP2011167378A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　正吾; 正吾佐藤; 帆徐
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2015-11-11
Anticipated expiration: 2031-07-29
Also published as: JP2013029771A

Description

本発明は、電子写真方式が採用される画像形成装置に装着される現像装置に関する。

電子写真方式のプリンタとして、感光体と、感光体にトナーを供給する現像装置とを備えるプリンタが知られている。

このようなプリンタに設けられる現像装置として、例えば、トナーを担持する現像ローラと、現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、現像ローラ上のトナーを所定の層厚に規制する層厚規制ブレードとを備える現像装置が知られている。（たとえば、下記特許文献１参照。）。

この現像装置では、現像ローラの端部の周面に摺擦されるサイドシールの側端面に、供給ローラの側端面が摺擦される構成となっている。

特開２００１−６００４１号公報

しかるに、上記した特許文献１に記載の現像装置では、現像ローラと供給ローラとの接触部分に供給されたトナーの一部が、現像ローラに担持されないで、接触部分から押し出され、サイドシールと現像ローラとの間に進入する場合がある。特に、印字速度を上げて現像ローラの回転速度を速くすると、現像ローラとサイドシールとの間で生じる摩擦熱により侵入したトナーが溶けることで、サイドシールが破損してトナーが漏れやすくなることがある。

このように、トナーがサイドシールと現像ローラとの間に進入すると、現像ローラの端部をシールすることが困難となり、現像ローラの端部からトナーが漏れる場合がある。

そこで、本発明の目的は、現像ローラの軸線方向端部から現像剤が漏れることを抑制できる現像装置を提供することにある。

（１）上記した目的を達成するために、本発明の現像装置は、現像剤を収容する現像剤収容フレームと、表面に現像剤層を担持する現像ローラ本体を備える現像ローラを回転可能に支持し、現像剤収容フレームに連通される現像フレームと、現像剤収容フレームと前記現像フレームとを区画する区画壁と、現像フレームに設けられ、現像ローラの軸線方向端部の周面に摺擦されるシール部材と、現像フレームに回転可能に支持される供給ローラ軸と、供給ローラ軸の軸線方向両端部を露出するように供給ローラ軸を被覆し、現像ローラに接触される供給ローラ本体とを備え、供給ローラ本体の軸線方向端部が現像ローラ本体の軸線方向端部よりも軸線方向内側に配置されるように、現像ローラに下側から接触される供給ローラと、現像ローラに接触され、現像剤の厚みを規制する層厚規制部材とを備える。

供給ローラ本体の軸線方向端縁は、シール部材の軸線方向内側面に対して、軸線方向内側に間隔を隔てて配置されている。

区画壁の上端部は、現像ローラと供給ローラとの接触部分よりも下側に配置されている。

このような構成によれば、現像ローラと供給ローラとの接触部分に供給された現像剤の一部が、現像ローラに担持されないで、接触部分から軸線方向両側へ押し出されたとしても、押し出された現像剤を、供給ローラ本体の軸線方向端縁と、シール部材の軸線方向内面との隙間を介して、現像フレーム内に回収することができる。

これにより、接触部分から軸線方向両側へ押し出された現像剤がシール部材と現像ローラとの間に進入することを抑制できる。

その結果、現像ローラの軸線方向端部から現像剤が漏れることを抑制できる。
（２）また、供給ローラ本体の軸線方向端部と、シール部材との間において、シール部材に対して間隔を隔てて対向配置されて、現像剤の流通を規制する規制部材を備えていてもよい。

このような構成によれば、供給ローラ本体からシール部材へ向かう現像剤を規制することができ、供給ローラ本体の軸線方向端縁と、シール部材の軸線方向内面との隙間の現像剤量が上昇することを防止できる。

その結果、現像ローラの軸線方向端部から現像剤が漏れることをより抑制できる。
（３）また、区画壁と供給ローラとの間において、現像剤を攪拌する攪拌部材を備えていてもよい。

このような構成によれば、攪拌部材によって、現像フレーム内の現像剤を攪拌することができる。

そのため、供給ローラに現像剤を均一に供給することができる。
（４）また、現像フレーム内には、攪拌部材の上端部よりも上側において、現像剤が貯留されていてもよい。

このような構成によれば、攪拌部材の攪拌によって現像フレーム内の現像剤の水位が変動することを抑制して、現像剤の水位を安定させることができる。
（５）また、現像フレーム内には、現像ローラと供給ローラとの接触部分よりも下側において、現像剤が貯留されていてもよい。

このような構成によれば、現像ローラと供給ローラとの接触部分に供給された現像剤の一部が、現像ローラに担持されないで、接触部分から軸線方向両側へ押し出されたとしても、押し出された現像剤を、供給ローラ本体の軸線方向端縁とシール部材の軸線方向内面との隙間を介して落下させて、現像フレーム内に回収することができる。

その結果、現像ローラの軸線方向端部から現像剤が漏れることを抑制できる。

本発明の現像装置によれば、現像ローラと供給ローラとの接触部分から軸線方向両側へ押し出された現像剤がシール部材と現像ローラとの間に進入することを抑制できる。

図１は、本発明の現像装置の一例としての現像カートリッジを備えるプリンタの中央断面図である。図２は、図１に示す現像カートリッジの側断面図である。図３は、図２に示すアジテータの左上側から見た斜視図を示す。図４は、図２のＡ−Ａ断面図を示す。図５は、図２のＢ−Ｂ断面図を示す。図６は、図２のＣ−Ｃ断面図を示す。図７は、現像ローラの表面に対する重複トナー粒子の鏡像力を説明するための説明図である。図８は、現像カートリッジの変形例を示す側断面図である。図９は、現像カートリッジの変形例を示し、（ａ）は、現像カートリッジの側断面図であり、（ｂ）は、攪拌部材の正面図である。図１０は、現像カートリッジの変形例を示し、（ａ）は、現像カートリッジの側断面図であり、（ｂ）は、攪拌部材の正面図である。

１．プリンタの全体構成
図１に示すように、プリンタ１は、本体ケーシング２内において、用紙Ｐを給紙するための給紙部３と、給紙された用紙Ｐに画像を形成するための画像形成部４とを備えている。
（１）本体ケーシング
本体ケーシング２は、給紙部３および画像形成部４を収容する側面視略矩形のボックス形状に形成されており、その一方側壁には、後述する現像カートリッジ１４を着脱させるためのフロントカバー５が形成されている。フロントカバー５は、本体ケーシング２に対して下端部を支点として揺動自在に設けられている。

なお、以下の説明において、フロントカバー５が設けられる側（図１における紙面右側）を前側とし、その反対側（図１における紙面左側）を後側とする。また、プリンタ１を前側から見たときを左右の基準とする。すなわち、図１の紙面手前側が左側であり、紙面奥側が右側である。
（２）給紙部
給紙部３は、本体ケーシング２の下部に設けられている。給紙部３は、用紙Ｐを収容する給紙トレイ６と、給紙トレイ６の前端部の上側に設けられるピックアップローラ７とを備えている。また、給紙部３は、ピックアップローラ７の上側から後側へ延びる給紙パス８と、給紙パス８の後方に配置される上下１対のレジストローラ９とを備えている。

給紙トレイ６内には、用紙Ｐがスタックされており、その最上位にある用紙Ｐは、ピックアップローラ７の回転によって、１枚ずつ、給紙パス８を通過して、両レジストローラ９間へ搬送され、所定のタイミングで、感光ドラム１３（後述）と転写ローラ１６（後述）との間に向けて搬送される。
（３）画像形成部
画像形成部４は、スキャナユニット１０と、プロセスユニット１１と、定着ユニット１２とを備えている。
（３−１）スキャナユニット
スキャナユニット１０は、本体ケーシング２の上部に配置されている。スキャナユニット１０は、感光ドラム１３（後述）に向けて、画像データに基づいて、レーザービームを出射し、感光ドラム１３（後述）を露光する。
（３−２）プロセスカートリッジ
（３−２−１）プロセスカートリッジの構成
プロセスユニット１１は、本体ケーシング２内において、スキャナユニット１０の下方、かつ給紙部３の上方に配置され、感光ドラム１３と、感光ドラム１３の前側に着脱可能に装着される現像装置の一例としての現像カートリッジ１４とを備えている。

感光ドラム１３は、左右方向に沿うように設けられている。また、感光ドラム１３の周囲には、スコロトロン型帯電器１５と転写ローラ１６とが配置されている。

スコロトロン型帯電器１５は、感光ドラム１３の後上側において、感光ドラム１３と間隔を隔てて対向配置されている。

転写ローラ１６は、感光ドラム１３の下側に対向配置され、感光ドラム１３に下側から圧接されている。

現像カートリッジ１４は、現像ローラ１７を備えている。

現像ローラ１７は、左右方向に延び、現像カートリッジ１４の後端部において、後側から露出されるように回転可能に支持されており、感光ドラム１３に対して前側から圧接されている。現像ローラ１７は、金属製の現像ローラ軸２５と、現像ローラ軸２５の左右方向両端部を露出するように現像ローラ軸２５の表面を被覆する樹脂製の現像ローラ本体２７とを備えている。現像ローラ１７には、本体ケーシング２の図示しない電源から負極性の現像バイアスが印加される。

なお、現像カートリッジ１４は、現像ローラ１７に現像剤の一例としてのトナーを供給する供給ローラ１８、現像ローラ１７に供給されたトナーの厚みを規制する層厚規制部材の一例としての層厚規制ブレード１９を備え、それらの前側の空間（トナー収容フレーム３２（後述）内）には、トナーとして、非磁性１成分系の球形トナーが収容されている。

球形トナーは、例えば、ポリエステル樹脂などの結着樹脂と、カーボンブラックなどの着色剤とを含む樹脂溶液を水に乳化させて樹脂微粒子の分散液を調製し、その後、樹脂微粒子を凝集・融合させて得ることができる。

球形トナーの体積平均粒子径は、平均メジアン径として、例えば、３〜１２μｍ、好ましくは、６〜１０μｍである。なお、体積平均粒子径は、例えば、ナノトラック粒度分布測定装置（ＵＰＡ１５０：日機装製）を使用して、例えば、溶媒の屈折率を１．３３、分散体の屈折率を１．９に設定して測定することができる。
（３−２−３）プロセスカートリッジにおける現像動作
現像カートリッジ１４内のトナーは、供給ローラ１８に供給され、さらに、現像ローラ１７に供給され、供給ローラ１８と現像ローラ１７との接触部分Ｎ１（図２参照）で正極性に摩擦帯電される。

現像ローラ１７に供給されたトナーは、現像ローラ１７の回転に伴って、層厚規制ブレード１９によって厚さが規制され、一定厚みのトナー層ＴＬ（図２参照）として現像ローラ１７の表面に担持される。

一方、感光ドラム１３の表面は、感光ドラム１３の回転に伴って、スコロトロン型帯電器１５により一様に正帯電された後、スキャナユニット１０からのレーザービームの高速走査により露光される。これにより、用紙Ｐに形成すべき画像に対応した静電潜像が感光ドラム１３の表面に形成される。

感光ドラム１３がさらに回転すると、現像ローラ１７の表面に担持され、かつ、正帯電されているトナーが、感光ドラム１３の表面に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム１３の静電潜像は可視像化され、感光ドラム１３の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。

そして、感光ドラム１３と転写ローラ１６との間に搬送された用紙Ｐが、感光ドラム１３と転写ローラ１６との間を通過するときに、感光ドラム１３に担持されているトナー像が、用紙Ｐに転写される。
（３−３）定着ユニット
定着ユニット１２は、プロセスユニット１１の後方に配置され、加熱ローラ２０、および加熱ローラ２０に対向する加圧ローラ２１を備えている。プロセスユニット１１において、用紙Ｐに転写されたトナー像は、用紙Ｐが加熱ローラ２０と加圧ローラ２１との間を通過する間に、加熱および加圧されることによって用紙Ｐに熱定着される。
（４）排紙部
トナー像が定着した用紙Ｐは、排紙パス２２を通過して、排紙ローラ２３に向けて搬送され、排紙ローラ２３によって、スキャナユニット１０の上方に設けられる排紙トレイ２４上に排紙される。
２．現像カートリッジの詳細
（１）カートリッジフレーム
現像カートリッジ１４は、図２に示すように、筐体の一例としてのカートリッジフレーム３１を備えている。

カートリッジフレーム３１は、トナーが収容される現像剤収容フレームの一例としてのトナー収容フレーム３２と、現像ローラ１７を支持する現像フレーム３３とを備えている。

トナー収容フレーム３２は、カートリッジフレーム３１の前側部分であり、２つの円筒をそれらの径方向に並べて連結した二連筒形状に形成されている。詳しくは、トナー収容フレーム３２は、第１トナー収容フレーム３８と第２トナー収容フレーム３９とを備えている。

第１トナー収容フレーム３８は、トナー収容フレーム３２の前側の筒部であり、左右両端が閉鎖された略円筒形状に形成されている。

第２トナー収容フレーム３９は、トナー収容フレーム３２の後側の筒部であり、左右両端が閉鎖された略円筒形状に形成されている。第２トナー収容フレーム３９は、第１トナー収容フレーム３８の後端部に連結されている。

そして、トナー収容フレーム３２には、第１トナー収容フレーム３８と第２トナー収容フレーム３９との間において、第１トナー収容フレーム３８内のトナーを第２トナー収容フレーム３９へ通過させるための第１連通口４０が形成されている。

また、トナー収容フレーム３２には、第２トナー収容フレーム３９の後端部において、第２トナー収容フレーム３８内のトナーを現像フレーム３３へ通過させるための第２連通口３４が形成されている。

なお、第２トナー収容フレーム３９の第２連通口３４の下側周縁部は、上下方向に延びており、第２トナー収容フレーム３９と現像フレーム３３とを区画する区画壁４９として機能する。

区画壁４９の上端縁は、供給ローラ軸２６の中心軸線よりも下側に配置されている。すなわち、区画壁４９の上端縁は、現像ローラ１７と供給ローラ１８との接触部分Ｎ１よりも下側に配置されている。また、区画壁４９の左右方向両端部は、左右方向外側へ向かうに従って下側へ傾斜するように形成されている（図５破線参照）。

また、トナー収容フレーム３２内には、第１トナー収容フレーム３８と第２トナー収容フレーム３９とに１つずつアジテータ４１が設けられている。

アジテータ４１は、図２および図３に示すように、左右方向に延びるアジテータ軸４２と、アジテータ軸４２に支持される攪拌羽根４３とを備えている。

アジテータ軸４２は、左右方向に延びる略円柱形状に形成されている。

攪拌羽根４３は、支持部４４と攪拌部４５とを備えている。

支持部４４は、アジテータ軸４２から径方向外側（アジテータ軸４２の径方向外側、以下、アジテータ４１の説明において同じ。）へ突出し、左右方向に延びる側面視略楔形状の突条として形成されている。

攪拌部４５は、弾性を有する樹脂製のフィルムなどから、支持部４４の径方向外側端部から径方向外側へ向かって、回転方向上流側（アジテータ４１の回転方向上流側、以下、アジテータ４１の説明において同じ。）へ向かって湾曲するように延びる略平板形状に形成されている。また、攪拌部４５には、３つの開口４６が形成されている。

各開口４６は、左右方向に互いに間隔を隔てて並列配置され、略矩形状に貫通形成されている。

そして、アジテータ４１は、アジテータ軸４２の左右方向両端部において、第１トナー収容フレーム３８および第２トナー収容フレーム３９の左右方向両側壁に回転可能に支持されている。

現像フレーム３３は、図２、図４および図５に示すように、トナー収容フレーム３２の後端部に連続して設けられており、左右１対の側壁３５と、上壁３６と、下壁３７とを備えている。

両側壁３５は、第２トナー収容フレーム３９の左右方向両側壁から連続して後側へ延びる略平板形状に形成されている。また、両側壁３５には、供給ローラ軸２６が挿通される供給ローラ軸支持穴５３が貫通形成されている。

上壁３６は、両側壁３５の上端部間に架設されるように、第２トナー収容フレーム３９の上端部から連続して後側へ延びる略平板形状に形成されている。また、上壁３６の後端部は、両側壁３５の後端部よりも前側に配置されている。

下壁３７は、両側壁３５の下端部間に架設されるように、第２トナー収容フレーム３９の下端部から連続して後側へ延びている。下壁３７は、供給ローラ１８を収容する供給ローラ収容部４７と、現像ローラ１７の下側に配置される受け部４８とを備えている。

供給ローラ収容部４７は、第２トナー収容フレーム３９の区画壁４９に連続するように、上側が開放された断面略Ｕ字形状に形成されている。なお、供給ローラ収容部４７の後端部の上端縁は、前後方向に投影したときに、区画壁４９の上端部よりも上側に配置されている。

また、供給ローラ収容部４７には、左右１対の規制壁５１が設けられている（図４参照）。

両規制壁５１は、両側壁３５の左右方向内側において、供給ローラ本体２８（後述）の左右方向外側端縁に対向配置されている。また、両規制壁５１には、供給ローラ軸２６（後述）が挿通される供給ローラ軸挿通穴５２が貫通形成されている。

受け部４８は、供給ローラ収容部４７の後端部の上端縁から後側へ延びる略平板形状に形成されている。また、受け部４８の後端縁は、上下方向に投影したときに上壁３６の後端縁よりも前側に配置されており、側壁３５の後端縁と略面一に形成されている。
（２）供給ローラのカートリッジフレームへの支持
供給ローラ１８は、図２、図４および図６に示すように、金属製の供給ローラ軸２６と、供給ローラ軸２６の左右方向両端部を露出するように供給ローラ軸２６の表面を被覆する樹脂製の供給ローラ本体２８とを備えている。なお、供給ローラ本体２８は、現像ローラ本体２７の左右方向長さよりも短く形成されている。

そして、供給ローラ１８は、供給ローラ軸２６の左右方向両端部が、規制壁５１の供給ローラ軸挿通穴５２に挿通されるとともに、両側壁３５の供給ローラ軸支持穴５３に回転可能に支持されるように、供給ローラ収容部４７の前端部内に収容されている。

また、供給ローラ軸２６の左右方向両端部には、それぞれ、規制壁５１と側壁３５との間において、軸シール６１が外嵌されている。また、供給ローラ軸２６の右端部には、供給ローラ駆動ギヤ６２が設けられている。

両軸シール６１は、樹脂製のスポンジなどから左右方向に厚みを有する略平板形状に形成されている。軸シール６１には、供給ローラ軸２６の直径よりもわずかに小径な供給ローラ軸挿通穴６４が貫通形成されている。供給ローラ軸挿通穴６４には、供給ローラ軸２６が挿通されている。

供給ローラ駆動ギヤ６２は、右側の側壁３５の右側において、供給ローラ軸２６の右端部に相対回転不能に支持されている。供給ローラ駆動ギヤ６２は、カートリッジフレーム３１の右壁に回転可能に設けられる現像カップリング（図示せず）に噛合されている。供給ローラ駆動ギヤ６２は、本体ケーシング２から現像カップリング（図示せず）に入力された駆動力を供給ローラ軸２６に伝達する。

また、供給ローラ収容部４７内には、図２および図５に示すように、区画壁４９と供給ローラ１８との間において、攪拌部材の一例としてのオーガスクリュー５０が設けられている。

オーガスクリュー５０は、左右方向に延び、供給ローラ１８よりも小径なスクリューである。オーガスクリュー５０は、その上端縁が区画壁４９の上端縁よりも下側に配置されるように、供給ローラ収容部４７内に回転可能に設けられている。また、オーガスクリュー５０の右端部には、オーガ駆動ギヤ６３が設けられている。

オーガ駆動ギヤ６３は、右側の側壁３５の右側において、オーガスクリュー５０の右端部に相対回転不能に支持されている。オーガ駆動ギヤ６３は、現像カップリング（図示せず）に噛合されており、本体ケーシング２から現像カップリング（図示せず）に入力された駆動力をオーガスクリュー５０に伝達する。
（３）現像ローラのカートリッジフレームへの支持
現像ローラ１７は、図２および図６に示すように、現像ローラ軸２５の左右方向両端部が両側壁３５に回転可能に支持され、現像ローラ本体２７が供給ローラ本体２８に後上側から接触されるように、受け部４８の上側に配置されている。

また、現像ローラ軸２５の右端部には、現像ローラ駆動ギヤ８２が設けられている。また、現像ローラ本体２７の左右方向両端部には、それぞれ、シール部材の一例としてのサイドシール８１が接触されている。

現像ローラ駆動ギヤ８２は、右側の側壁３５の右側において、現像ローラ軸２５の右端部に相対回転不能に支持されている。現像ローラ駆動ギヤ８２は、現像カップリング（図示せず）に噛合されている。現像ローラ駆動ギヤ８２は、本体ケーシング２から現像カップリング（図示せず）に入力された駆動力を現像ローラ軸２５に伝達する。

各サイドシール８１は、樹脂製のスポンジなどからなるスポンジ層８３と、不織布などからなるフェルト層８４とが積層されて、可撓性を有する略平板形状に形成されている。各サイドシール８１は、現像ローラ１７の前下側から、現像ローラ本体２７の周面に追従するように接触されており、現像フレーム３３内に支持されている。また、各サイドシール８１は、供給ローラ１８の供給ローラ本体２８の左右方向外側端縁よりも左右方向外側、かつ、規制壁５１よりも左右方向外側において、供給ローラ本体２８の左右方向外側端縁との間に隙間Ｇを形成するように、間隔を隔てて配置されている。
（４）層厚規制ブレードのカートリッジフレームへの支持
層厚規制ブレード１９は、図２および図４に示すように、現像フレーム３３の上壁３６の前端部にねじ止めなどの方法により支持されている。層厚規制ブレード１９は、現像ローラ１７に接触されるブレード部材７１と、ブレード部材７１を支持する第１支持部材７２および第２支持部材７３とを備えている。

ブレード部材７１は、弾性を有する薄い金属板などから、上下左右に延びる正面視略矩形の平板形状に形成されている。ブレード部材７１の下端部の後面には、現像ローラ本体２７の周面に当接される当接部の一例としての当接部材７４が設けられている。

当接部材７４は、導電性の樹脂などから前後方向に厚みを有する断面視略矩形の平板形状に形成されている。当接部材７４の下面７５は、前後方向に延びている。

第１支持部材７２は、ブレード部材７１よりも厚い金属板などから、前後方向に延び、前端部において下側へ屈曲された断面視略Ｌ字形の平板形状に形成されている。

第２支持部材７３は、ブレード部材７１よりも厚い金属板などから、前後方向に延び、前端部において下側へ屈曲された断面視略Ｌ字形の平板形状に形成されている。第２支持部材７３は、その前端部（下側へ屈曲された部分）が第１支持部材７２の前端部に前側から対向されるように、第１支持部材７２に上側から重ねられている。

そして、ブレード部材７１は、その上端部において、第１支持部材７２の前端部と、第２支持部材７３の前端部との間に挟持されている。また、当接部材７４の下端部は、供給ローラ１８の上側において、現像ローラ本体２７の前端縁に前側から当接されている。

このとき、現像ローラ本体２７の当接部材７４との当接部分Ｎ２の下端縁を通る接線Ｔと、当接部材７４の下面７５との角度θは、９０°以上である。

また、ブレード部材７１と、現像フレーム３３の前面との間には、ブレードシール７６が介在されている。

ブレードシール７６は、樹脂製のスポンジなどから、前後方向に厚みを有する断面視略矩形の平板形状に形成されている。
３．現像動作
図１および図２に示すように、本体ケーシング２に現像カートリッジ１４が装着されているときには、トナー収容フレーム３２内のトナー水位Ｌ１は、前後方向に投影したときに、区画壁４９の上端縁よりも下側に配置されている。

上記した画像形成動作において現像カートリッジ１４が駆動されると、トナー収容フレーム３２内において、各アジテータ４１が左側面視時計回り方向に回転される。また、現像ローラ１７および供給ローラ１８が左側面視反時計回りに回転される。つまり、現像ローラ１７は、当接部分Ｎ２を下側から上側へ通過するように回転される。

すると、各アジテータ４１の回転により、第１トナー収容フレーム３８内のトナーが第１連通口４０を介して第２トナー収容フレーム３９へ供給されるとともに、第２トナー収容フレーム３９内のトナーが第２連通口３４を介して現像フレーム３３へ供給される。このとき、現像フレーム３３へのトナーの供給量は、アジテータ４１の攪拌部材４５の開口４６によって、現像フレーム３３のトナー量が増加しすぎないように調節されている。

現像フレーム３３へ供給されたトナーは、区画壁４９の上端部よりも上側へ盛り上がるように、供給ローラ収容部４７内に貯留される。

なお、供給ローラ収容部４７内に貯留されたトナーは、オーガスクリュー５０の回転によって攪拌されるとともに、その自重により、区画壁４９の左右方向両側（図５参照）から第２トナー収容フレーム３９内に回収される。

そして、供給ローラ収容部４７内のトナー水位Ｌ２は、第２トナー収容フレーム３９から現像フレーム３３へのトナーの供給量と、区画壁４９の左右方向両側（図５参照）から第２トナー収容フレーム３９内に回収されるトナーの回収量とのバランスにより、供給ローラ１８の中心軸線の近傍に配置される。

すなわち、供給ローラ収容部４７内のトナー水位Ｌ２は、層厚規制ブレード１９の当接部材７４と、現像ローラ１７との当接部分Ｎ２よりも下側に配置される。

そして、上記したように、供給ローラ収容部４７内のトナーは、供給ローラ１８の回転によって、供給ローラ１８と現像ローラ１７との接触部分Ｎ１に供給され、摩擦帯電されるとともに、現像ローラ１７の表面に担持される。

このとき、図７に示すように、現像ローラ１７の表面Ｓには、表面Ｓに直接接触している直接被覆トナー粒子９１と、直接被覆トナー粒子９１に重複している重複トナー粒子９２とが担持されている。

また、このとき、現像ローラ１７に担持されるトナー層ＴＬの厚みは、当接部材７４の厚みよりも薄く、かつ、トナーの体積平均粒子径を超過している。

ここで、各トナー粒子（直接被覆トナー粒子９１および重複トナー粒子９２）の電荷がほぼ等しいと仮定すると、表面Ｓに対する各トナー粒子の鏡像力Ｆは、各トナー粒子と表面Ｓとの距離の自乗に反比例する。

つまり、表面Ｓに対する重複トナー粒子９２の鏡像力Ｆ２は、表面Ｓに対する直接被覆トナー粒子９１の鏡像力Ｆ１よりも小さくなる。

具体的には、隣接する２つの直接被覆トナー粒子９１の上に１つの重複トナー粒子９２が担持されている状態を仮定すると、重複トナー粒子９２と表面Ｓとの距離は、直接被覆トナー粒子９１と表面Ｓとの距離の約２．７（詳しくは、１＋√３）倍となり、表面Ｓに対する重複トナー粒子９２の鏡像力Ｆ２は、表面Ｓに対する直接被覆トナー粒子９１の鏡像力Ｆ１の約１／７．３となる。

そして、図２に示すように、現像ローラ１７の表面に担持されたトナーは、現像ローラ１７の回転により、供給ローラ１８と現像ローラ１７との接触部分Ｎ１から上側へ搬送され、層厚規制ブレード１９の当接部材７４の下面７５に下側から接触される。

そして、さらに現像ローラ１７が回転されると、重複トナー粒子９２は、当接部材７４の下面７５によって現像ローラ１７と当接部材７４との当接部分Ｎ２に進入することを規制され、その鏡像力Ｆ２に抗して、現像ローラ１７の表面Ｓから離脱される。

このとき、現像ローラ１７の表面Ｓから離脱された重複トナー粒子９２は、供給ローラ１８と現像ローラ１７との接触部分Ｎ１の付近へ落下される。これにより、供給ローラ１８と現像ローラ１７との接触部分Ｎ１近傍には、トナーが滞留される。接触部分Ｎ１近傍に滞留されたトナーは、トナー収容フレーム３２内のトナー水位Ｌ１の方が供給ローラ収容部４７内のトナー水位Ｌ２よりも低い位置にあるため、トナー水位Ｌ２が区画壁４９より上側になると、区画壁４９を越えてトナー収容フレーム３２内に流入する。これにより、接触部分Ｎ１近傍には、区画壁４９よりも上側においてトナーが滞留されることがない。

また、供給ローラ１８とサイドシール８１との隙間Ｇに流入したトナーが供給ローラ本体２８の端面の回転によって現像ローラ１７とサイドシール８１との接触部分に流入することが、規制壁５１によって規制される（図４参照）。

また、重複トナー粒子９２が現像ローラ１７の表面Ｓから離脱される一方、直接被覆トナー粒子９１は、その鏡像力Ｆ１によって現像ローラ１７の表面Ｓに強く付着しているため、表面Ｓから離脱されることなく、現像ローラ１７と当接部材７４との当接部分Ｎ２に進入する。

これにより、現像ローラ１７の表面Ｓに担持されているトナー粒子は、ほぼすべて、直接被覆トナー粒子９１となり、当接部分Ｎ２よりも回転方向下流側において、トナー層ＴＬの厚みの平均値が、トナーの体積平均粒子径以下となる。

具体的には、当接部分Ｎ２よりも回転方向下流側におけるトナー層ＴＬの厚みの平均値は、例えば、３．５〜７．０μｍ、好ましくは、４．５〜６．０μｍとなる。

なお、トナー層ＴＬの厚みの平均値は、例えば、非接触で表面状態を計測できる測定器など、例えば、ＫＥＹＥＮＣＥ製の超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡ＶＫ-９５００を用いることで測定できる。

その後、上記したように、現像ローラ１７の表面に担持されているトナーは、感光ドラム１３の表面に形成されている静電潜像に供給されて、静電潜像が現像される。
４．作用効果
（１）この現像カートリッジ１４によれば、図２および図５に示すように、供給ローラ本体２８の左右方向端縁は、サイドシール８１の左右方向内面に対して、左右方向内側に間隔を隔てて配置されている。また、区画壁４９の上端部は、現像ローラ１７と供給ローラ１８との接触部分Ｎ１よりも下側に配置されている。

そのため、現像ローラ１７と供給ローラ１８との接触部分Ｎ１に供給されたトナーの一部が、現像ローラ１７に担持されないで、接触部分Ｎ１から左右方向両側へ押し出されたとしても、押し出されたトナーを、供給ローラ本体２８の左右方向端縁と、サイドシール８１の左右方向内面との隙間を介して、供給ローラ収容部４７内に回収することができる（図６中にＴＦとして示す）。

これにより、接触部分Ｎ１から左右方向両側へ押し出されたトナーがサイドシール８１と現像ローラ１７との間に進入することを抑制できる。

その結果、現像ローラ１７の左右方向端部からトナーが漏れることを抑制できる。
（２）また、この現像カートリッジ１４によれば、図５に示すように、供給ローラ本体２８の左右方向端部と、サイドシール８１との間に、トナーの流通を規制する規制壁５１が設けられている。

そのため、供給ローラ本体２８の端面の回転の影響が隙間Ｇに入り込んだトナーに及ぶことがなく、供給ローラ本体２８の端面の回転によって現像ローラ１７とサイドシール８１との接触部分へ向かうトナーを、規制することができ、供給ローラ本体２８の左右方向端縁と、サイドシール８１の左右方向内面との隙間のトナー量が上昇することを防止できる。

その結果、現像ローラ１７の左右方向端部からトナーが漏れることをより抑制できる。
（３）また、この現像カートリッジ１４によれば、図２に示すように、区画壁４９と供給ローラ１８との間のオーガスクリュー５０によって、供給ローラ収容部４７内のトナーを攪拌することができる。

そのため、供給ローラ収容部４７内のトナー水位Ｌ２が低くても、供給ローラ１８にトナーを均一かつ安定的に供給することができる。
（４）また、この現像カートリッジ１４によれば、図２に示すように、供給ローラ収容部４７内には、オーガスクリュー５０の上端部よりも上側において、トナーが貯留されている。

そのため、オーガスクリュー５０の回転によって、供給ローラ収容部４７内のトナー水位Ｌ２が変動することを抑制して、トナー水位Ｌ２を安定させることができる。
（５）また、この現像カートリッジ１４によれば、図２に示すように、供給ローラ収容部４７内には、現像ローラ１７と供給ローラ１８との接触部分Ｎ１よりも下側において、トナーが貯留されている。

そのため、現像ローラ１７と供給ローラ１８との接触部分Ｎ１に供給されたトナーの一部が、現像ローラ１７に担持されないで、接触部分Ｎ１から左右方向両側へ押し出されたとしても、押し出されたトナーを、供給ローラ本体２８の左右方向端縁とサイドシール８１の左右方向内面との隙間を介して落下させて、供給ローラ収容部４７内に回収することができる。

その結果、現像ローラ１７の左右方向端部からトナーが漏れることを抑制できる。
５．変形例
図８〜１０を参照して、現像カートリッジ１４の各変形例を説明する。各変形例において、上記した実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。

上記した実施形態では、供給ローラ収容部４７内のトナーをオーガスクリュー５０によって攪拌している。

しかし、例えば、図８に示すように、オーガスクリュー５０の代わりに、左右方向に延びる略円柱形状のブラシ９６で供給ローラ収容部４７内のトナーを攪拌することもできる。

また、例えば、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、オーガスクリュー５０の代わりに、略Ｕ字形状に屈曲されたクランクシャフト９７を回転させて、供給ローラ収容部４７内のトナーを攪拌することもできる。クランクシャフト９７の右端部には、クランクシャフト９７に駆動力を入力するシャフト駆動ギヤ９８が相対回転不能に支持されている。

また、例えば、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、クランクシャフト９７の周回される端部に略Ｕ字形状のスライド部材１００を相対回転可能に支持し、クランクシャフト９７を回転させるとともにスライド部材１００を前後方向にスライドさせて、供給ローラ収容部４７内のトナーを攪拌することもできる。

１４現像カートリッジ
１７現像ローラ
１８供給ローラ
１９層厚規制ブレード
２５現像ローラ軸
２６供給ローラ軸
２７現像ローラ本体
２８供給ローラ本体
３２トナー収容フレーム
３３現像フレーム
４９区画壁
５０オーガスクリュー
５１規制壁
７４当接部材
８１サイドシール
９６ブラシ
９７クランクシャフト
１００スライド部材
Ｎ１接触部分
Ｎ２当接部分
Ｌ２トナー水位

Claims

現像剤を収容する現像剤収容フレームと、
表面に現像剤層を担持する現像ローラ本体を備える現像ローラを回転可能に支持し、前記現像剤収容フレームに連通される現像フレームと、
前記現像剤収容フレームと前記現像フレームとを区画する区画壁と、
前記現像フレームに設けられ、前記現像ローラの軸線方向端部の周面に摺擦されるシール部材と、
前記現像フレームに回転可能に支持される供給ローラ軸と、前記供給ローラ軸の前記軸線方向両端部を露出するように前記供給ローラ軸を被覆し、前記現像ローラに接触される供給ローラ本体とを備え、前記供給ローラ本体の前記軸線方向端部が前記現像ローラ本体の前記軸線方向端部よりも前記軸線方向内側に配置されるように、前記現像ローラに下側から接触される供給ローラと、
前記現像ローラに接触され、現像剤の厚みを規制する層厚規制部材と、
前記供給ローラ本体の前記軸線方向端部と、前記シール部材との間において、前記シール部材に対して間隔を隔てて対向配置されて、現像剤の流通を規制する規制部材と
を備え、
前記供給ローラ本体の前記軸線方向端縁は、前記シール部材の前記軸線方向内側面に対して、前記軸線方向内側に間隔を隔てて配置されており、
前記区画壁の上端部は、前記現像ローラと前記供給ローラとの接触部分よりも下側に配置されていることを特徴とする、現像装置。
前記区画壁と前記供給ローラとの間において、現像剤を攪拌する攪拌部材を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
前記現像フレーム内には、前記攪拌部材の上端部よりも上側において、現像剤が貯留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。
現像剤を収容する現像剤収容フレームと、
表面に現像剤層を担持する現像ローラ本体を備える現像ローラを回転可能に支持し、前記現像剤収容フレームに連通される現像フレームと、
前記現像剤収容フレームと前記現像フレームとを区画する区画壁と、
前記現像フレームに設けられ、前記現像ローラの軸線方向端部の周面に摺擦されるシール部材と、
前記現像フレームに回転可能に支持される供給ローラ軸と、前記供給ローラ軸の前記軸線方向両端部を露出するように前記供給ローラ軸を被覆し、前記現像ローラに接触される供給ローラ本体とを備え、前記供給ローラ本体の前記軸線方向端部が前記現像ローラ本体の前記軸線方向端部よりも前記軸線方向内側に配置されるように、前記現像ローラに下側から接触される供給ローラと、
前記現像ローラに接触され、現像剤の厚みを規制する層厚規制部材と、
前記供給ローラ本体の前記軸線方向端部と、前記シール部材との間において、前記シール部材に対して間隔を隔てて対向配置されて、現像剤の流通を規制する規制部材と
を備え、
前記供給ローラ本体の前記軸線方向端縁は、前記シール部材の前記軸線方向内側面に対して、前記軸線方向内側に間隔を隔てて配置されており、
前記現像フレーム内には、前記現像ローラと前記供給ローラとの接触部分よりも下側において、現像剤が貯留されていることを特徴とする、現像装置。