JP6411766B2 - 現像ユニット、画像形成ユニット、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真装置等の画像形成装置、特にこの画像形成装置を構成する画像形成ユニットに関する。

従来、電子写真方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体の表面を均一に帯電させ、均一に帯電した感光体の表面を露光して静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成している。そしてこのトナー像を用紙に転写し、更に用紙に定着することでトナー像を用紙に印刷する。

このような画像形成装置は、トナーを収容するトナーカートリッジと、トナーカートリッジから供給されるトナーによって感光体に形成された静電潜像を現像する現像器を備え、トナーカートリッジ及び現像器には、長手方向の略中央部においてトナーを通すために連通する開口部が備えられ、各開口部を介してトナーをトナーカートリッジから現像器へ供給している。

現像器の開口部のすぐ下には、トナーを案内するトナー案内部材と、トナー案内部材に沿ってトナーを左右に搬送するための搬送スパイラルとによるトナー搬送手段が備えられ、現像器内へ送り込まれたトナーを、その開口部近傍から左右に搬送しながら徐々に内部へ送込むことで、長手方向に均一にトナーを供給している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１０１７１８号公報（第６頁、図４）

しかしながら、上記トナー搬送手段の場合、トナーの使用量が少ない状態で、トナーカートリッジからの供給量が多い場合、開口部近傍でトナーが凝集し、トナーカートリッジからトナー供給できなくなるおそれがあった。

本発明は、
現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤受入れ口を備え、該現像剤受入れ口から落下する現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部内にあって前記現像剤担持体の回転軸方向に延在し、前記現像剤受入れ口に対向して配置されて前記現像剤受入れ口から落下する前記現像剤を受ける現像剤案内部材と、前記現像剤受入れ口と前記現像剤案内部材との間にあって前記回転軸方向に延在し、前記現像剤案内部材上に落下する前記現像剤を前記現像剤案内部材に沿って搬送する現像剤搬送部材と、前記回転軸方向の前記現像剤受入れ口の開口領域内にあって、前記現像剤搬送部材の中央部に、前記現像剤搬送部材と同軸となるように備えられた現像剤撹拌部材とを有し、
前記現像剤搬送部材は、前記現像剤担持体の回転軸と平行に配置された回転軸と、少なくとも、前記回転軸方向における前記現像剤撹拌部材の両側に巻方向の異なる螺旋を形成した螺旋部とを有する回転部材であり、所定方向への回転により前記現像剤を前記回転軸方向の両端部に向けて搬送し、
前記現像剤撹拌部材は、前記回転軸方向において、前記現像剤搬送部材の略中央部にあって前記現像剤搬送部材の回転軸と離間し且つ平行な平行面を有する中央部と、該中央部から両側に隣接して配置され、前記平行面から離間するにつれて前記現像剤搬送部材の回転軸に接近する向きに配置された、第１の傾斜面を有する第１の傾斜部及び第２の傾斜面を有する第２の傾斜部とを備え、回転半径が前記螺旋部の回転半径よりも大きく設定され、
前記現像剤案内部材は、前記現像剤受入れ口から落下する前記現像剤を前記回転軸方向の中央部で受ける現像剤載置部と、該現像剤載置部に連続して形成されて、鉛直方向の高さが、前記現像剤受入れ口に対応する前記回転軸方向の中心部から両端部に向かうにつれて低くなるように構成された現像剤落下壁部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、現像剤受入れ口から現像剤収容部に供給されるまでの過程で、現像剤が凝集するのを防止できる。

本発明を採用した実施の形態１の画像形成装置の要部構成を説明するための概略構成図である。 実施の形態１において、画像形成ユニット、転写ベルト、転写ローラ、露光装置、及び印刷された記録用紙を模式的に示す概略構成図である。 トナーカートリッジを外し、更に内部構成を顕にするため、トナーカートリッジの載置部に相当するモールドの上面部を除いた現像ユニットの外観斜視図である。 トナーカートリッジ載置部に形成されたトナー受入れ口と現像ユニットの内部に配設されたトナー分散部の位置関係及び構成を示す外観斜視図である。 実施の形態１において、図３のＡ−Ａ断面に相当する位置での画像形成ユニットの断面図である。 トナー案内部材の外観斜視図である。 （ａ）は、トナー搬送スパイラルを備えるトナー撹拌部材の平行面部が鉛直上方を向いた状態で、トナー搬送スパイラルを上方から見た平面図であり、同図（ｂ）は撹拌部材近傍の部分拡大図である。 （ａ）は、図７の回転位置から９０°回転した回転位置でのトナー搬送スパイラルを、その上方から見た平面図であり、同図（ｂ）は撹拌部材近傍の部分拡大図である。 トナー分散部の動作説明に供する要部斜視図である。 トナー拡散部材の動作説明に供する平面図である。 トナーカートリッジのトナー排出口及び現像ユニットのトナー受入れ口の連通部で発生したトナー凝集部の様子を示す要部断面図である。 （ａ），（ｂ）は、撹拌部材の撹拌動作の説明に供する動作説明図である。 本発明に基づく実施の形態２の画像形成装置の要部構成を説明するための概略構成図である。 実施の形態２において、画像形成ユニット、転写ベルト、転写ローラ、露光装置、及び印刷された記録用紙を模式的に示す概略構成図である。 （ａ）は、比較例としてのトナー搬送スパイラルが備えるトナー撹拌部材の平行面部が鉛直上方を向いた状態で、トナー搬送スパイラルを上方から見た平面図であり、（ｂ）はその撹拌部材近傍の部分拡大図である。 図１５の回転位置から９０°回転した回転位置でのトナー搬送スパイラルを、その上方から見た平面図であり、（ｂ）はその撹拌部材近傍の部分拡大図である。 比較例における、トナー撹拌部材５６５の動作説明に供する平面図である。

実施の形態１．
図１は、本発明を採用した実施の形態１の画像形成装置の要部構成を説明するための概略構成図である。

同図において、画像形成装置１００は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色を印刷可能なカラー用電子写真式プリンタとしての構成を備えている。ロワーフレーム２８には、用紙搬送ローラ１６〜１９を有する概ねＳ字状の用紙搬送路１５が形成されており、この用紙搬送路１５の、上流側端部には記録用紙を収納する給紙カセット２０が配置され、下流側端部にはスタッカ２１が設けられている。

用紙搬送路１５には、給紙カセット２０から記録用紙を繰り出す用紙繰り出し部２２、記録用紙の紙厚を検知する検知部２６、繰り出された記録用紙を静電効果により転写ベルト１１に付着させて搬送する転写ベルトユニット２４、及びトナー画像を記録用紙に定着させる定着器２５が設けられている。

転写ベルトユニット２４とによって、転写ベルト１１に付着して矢印方向に搬送される記録用紙を挟む位置に、記録用紙の搬送方向上流側より順にブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のトナーを収容する画像形成ユニット２３Ｋ，２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ（特に区別する必要がない場合は２３とする場合がある）が一列に、画像形成装置本体に対して着脱自在に配列されている。尚、画像形成装置１００の画像形成ユニット２３のように、着脱可能な或いは可動な構成要素の個々に対して、その構成要素を除いた部分を画像形成装置１００本体と称す場合がある。

画像形成装置１００のトップカバー３０を開けることで、画像形成ユニット２３、定着器２５、及び転写ベルトユニット２４の交換が可能となる。

本実施の形態においては、これらの画像形成ユニット２３Ｋ，２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃの構成は同一であり、収容されているトナーの色のみが異なるため、ここではブラック（Ｋ）の画像形成ユニット２３Ｋを例にとり、その内部構造を以下に説明する。

尚、図１中のＸ、Ｙ、Ｚの各軸は、記録用紙１３（図２）が画像形成ユニット２３を通過する際の搬送方向にＸ軸をとり、後述する感光体１の回転軸方向にＹ軸をとり、これら両軸と直交する方向にＺ軸をとっている。また、後述する他の図においてＸ、Ｙ、Ｚの各軸が示される場合、これらの軸方向は、共通する方向を示すものとする。即ち、各図のＸＹＺ軸は、各図の描写部分が、図１に示す画像形成装置１００を構成する際の配置方向を示している。またここでは、Ｚ軸が略鉛直方向となるように配置されるものとする。

図２は、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット２３Ｋ、転写ベルト１１、転写ローラ１２、露光装置３、及び印刷された記録用紙１３を模式的に示す概略構成図である。

同図に示すように、画像形成ユニット２３Ｋには、像担持体としての感光体１が矢印方向に回転可能に配置され、この感光体１の周囲には、その回転方向上流側から順に、感光体１の表面に一定の圧力で接触して電荷を供給して一様に帯電させる帯電ローラ２、帯電された感光体１の表面に、例えばＬＥＤヘッド等の光源による光を照射して静電潜像を形成する露光装置３が配設される。尚、この露光装置３は、画像形成装置１００の本体側のトップカバー３０（図１）に配設されている。

更に、静電潜像が形成された感光体１の表面に、所定色（ここではブラック）のトナーを付着させてトナー現像を発生させる現像部５１、感光体１上のトナー現像を記録用紙１３に転写した際に残留した転写残トナー３４を除去して、廃トナー収集部５６に落下させるクリーニングブレード９が配設されている。このためクリーニングブレード９は弾性体で形成され、そのエッジ部が感光体１の表面に一定の圧力で接触するように配置されている。尚、これら各装置に用いられている回転体は、図示しない駆動源からギアなどを経由して動力が伝達され回転する。

現像部５１は、現像剤としてのトナー４を収容し、下部に形成されたトナー排出口３２からトナー４を排出するトナーカートリッジ５、トナーカートリッジ５から供給されたトナー４を、後述する様に現像剤受入れ口としてのトナー受入れ口５２を介して貯蔵する現像剤収容部としてのトナー収容部５３、感光体１に一定の圧力で接触する現像剤担持体としての現像ローラ６、この現像ローラ６にトナー４を供給するトナー供給ローラ８、現像ローラ６上のトナー４を薄層化する現像ブレード７を有し、現像ローラ６により、感光体１の表面に形成された静電潜像を薄層化されたトナー４で顕像化、即ち現像する。トナー分散部５４は、トナー収容部５３にあって、後述するようにトナー受入れ口５２から落下するトナー４をトナー収容部５３の長手方向（Ｙ軸方向）に分散する。

尚、画像形成ユニット２３Ｋは、後述するように、トナーカートリッジ５をトナー供給ローラ８の上方において、着脱自在に配置するように構成されているものであり、以後、画像形成ユニット２３の、着脱自在なトナーカートリッジ５を除いた部分を現像ユニット（画像形成ユニット本体）２３ａと称す。現像ユニット２３ａは、外側がモールド１０で構成されている。

現像ローラ６とトナー供給ローラ８とは、一定の圧力で当接するように、互いに平行に配置され、それぞれ同図に示される矢印の方向（同方向）に回転する。また、現像ブレード７と現像ローラ６とは、同図に示すように、例えば現像ブレード７の折り曲げ部分が現像ローラ６の周面に一定の圧力で接触するように、互いに平行に配置される。尚、これら各装置に用いられている回転体は、図示しない駆動源からギアなどを経由して動力が伝達され回転する。

図１に示すように、上記した４つの画像形成ユニット２３の各感光体１に対向する位置には、それぞれ導電性のゴム等によって形成された転写ローラ１２が、記録用紙１３（図２）を静電吸収して搬送する転写ベルト１１を介して圧接された状態で配設されている。これらの転写ローラ１２は、感光体１上のトナー現像を記録用紙１３（図２）に転写するが、この転写時に、各感光体１の表面電位とこれらの各感光体に対向して配置された各転写ローラ１２の表面電位に電位差を持たせるための電位が印加される。

定着器２５は、内部に加熱ローラとバックアップローラとを有し、記録用紙１３（図２）上に転写された転写済みトナー１４を加圧・加熱することによって定着する。ここで定着された記録用紙１３は、後段の用紙搬送ローラ１８，１９によって、記録用紙のスタッカ２１に搬送される。

次に本発明による実施の形態１の画像形成ユニット２３について説明する。

図３は、トナーカートリッジ５を外し、更に内部構成を顕にするため、トナーカートリッジ５の載置部に相当するモールド１０の上面部を除いた画像形成ユニット２３本体、即ち現像ユニット２３ａの外観斜視図であり、図４は、モールド１０のトナーカートリッジ載置部に形成されたトナー受入れ口５２と現像ユニット２３ａの内部に配設されたトナー分散部５４の位置関係及び構成を示す外観斜視図であり、図５は、図３のＡ−Ａ断面に相当する位置での画像形成ユニット２３の断面図である。従って、図３は、図５における点線Ｗより下の外観斜視図に相当する。

これらの図に示すように、現像ユニット２３ａの、トナーカートリッジ５が装着されるトナーカートリッジ載置部には、その長手方向（Ｙ軸方向）の略中央部に、装着されるトナーカートリッジ５のトナー排出口３２に対向してトナー受入れ口５２が形成されている。このトナー受入れ口５２は、ここでは、長手方向を長辺とする長方形状で、トナーカートリッジ５から排出されるトナー４をここから受け入れる。

トナー受入れ口５２の下方には、トナー分散部５４が、その長手方向が現像ユニット２３ａの長手方向と一致し、その中心部がトナー受入れ口５２の鉛直下方となるように配置されている。図５に示すように、このトナー分散部５４は、現像ユニット２３ａの内部のトナー収容部５３にあって、トナー受入れ口５２とトナー供給ローラ８の間で、トナー受入れ口５２の近傍に配置され、トナー受入れ口５２から落下するトナー４を一旦受け止める現像剤案内部材としてのトナー案内部材６２と、トナー案内部材６２で受け止めたトナー４をトナー案内部材６２の両端部に向かって搬送するトナー搬送スパイラル６１とを有する。

図６は、トナー案内部材６２の外観斜視図である。同図に示すようにトナー案内部材６２は、平面状の取付け部６２ａの長手方向に複数形成された取付け孔６２ｄを利用して、その長手方向が感光体１の回転軸方向（Ｙ軸方向）に延在するようトナー収容部５３に取り付けられる。取付け部６２ａに連続して形成されたトナー載置部６２ｂは、図４に示すようにその上部に対向して配置されるトナー搬送スパイラル６１の外周に沿って断面略円弧状に形成され、トナー受入れ口５２から落下したトナーをその中央部で受け止める。

トナー載置部６２ｂに連続して形成されたトナー落下壁部６２ｃは、トナー載置部６２ｂを介して取付け部６２ａの反対側にあって略鉛直上方に向かって延在し、その鉛直方向の高さが、トナー受入れ口５２に対応する長手方向の中心部Ｐ２から両端部に向かうにつれて低くなるように構成されている。尚、ここでは、トナー落下壁部６２ｃの内壁を、鉛直方向に沿って形成された略平面としたが、トナー搬送スパイラル６１の外周に沿って形成された断面略円弧状の曲面であってもよい。

図７（ａ）は、トナー搬送スパイラル６１が備えるトナー撹拌部材６５の平行面部６５ａが鉛直上方を向いた状態で、トナー搬送スパイラル６１を上方から見た平面図であり、同図（ｂ）はトナー撹拌部材６５近傍の部分拡大図である。図８（ａ）は、図７の回転位置から９０°回転した回転位置でのトナー搬送スパイラル６１を、その上方から見た平面図であり、同図（ｂ）はトナー撹拌部材６５近傍の部分拡大図である。

図７、図８に示すように、トナー搬送スパイラル６１は、回転軸６４ａの周辺に左側螺旋６４ｂ及び右側螺旋６４ｃを形成した現像剤搬送部材としてのスパイラル軸部６４とスパイラル軸部６４の軸方向中心部に固定された現像剤撹拌部材としてのトナー撹拌部材６５とからなる。

スパイラル軸部６４は、軸方向における螺旋形成領域の軸方向中心部Ｐ１を境に、その左側螺旋６４ｂ及び右側螺旋６４ｃが逆向きに形成され、軸が所定方向に回転するとき、中心部を境に近傍のトナーを両側端部に向けて搬送する。

トナー撹拌部材６５は、図７（ｂ）に示すように、平行面部６５ａとその両側に形成された左傾斜面部６５ｂ及び右傾斜面部６５ｃを有し、平行面部６５ａの軸方向中心が、螺旋形成領域の軸方向中心部Ｐ１と略一致するように、スパイラル軸部６４に形成された固定部６３ａ，６３ｂによって両側から挟持されるとともに引っ掛けられてスパイラル軸部６４に固定されている。尚、ここでは、スパイラル軸部６４とトナー撹拌部材６５を別々の部材とした例を示したが、これらは一体的に形成された一つの部材であってもよい。

トナー撹拌部材６５は、スパイラル軸部６４に固定された段階で、図８（ｂ）に示すように、平行面部６５ａがスパイラル軸部６４の軸を含む仮想平面Ｍと平行となり、左傾斜面部６５ｂ及び右傾斜面部６５ｃが、それぞれ傾斜角θ（ここでは５°）で仮想平面Ｍと交わる位置まで形成されている。従って、トナー撹拌部材６５は、中心線Ｐを含んで回転軸６４ａと垂直な面に対して面対称であり、その平行面部６５ａは、左傾斜面部６５ｂ及び右傾斜面部６５ｃを介して仮想平面Ｍに対して回転方向に突出した形状となっている。

トナー案内部材６２（図６）とトナー搬送スパイラル６１とによって構成されたトナー分散部５４は、前記したように現像ユニット２３ａのトナー収容部５３（図５）に配置される。トナー搬送スパイラル６１は、軸回転可能に現像ユニット２３ａに保持され、図３に示すように、現像ユニット２３ａの長手方向（Ｙ軸方向）において、トナー搬送スパイラル６１の螺旋形成領域がトナー収容部５３の両端部まで延在している。

また図４に示すように、トナー搬送スパイラル６１は、その螺旋形成領域の軸方向中心部Ｐ１が、トナー受入れ口５２の開口部中心の鉛直下方に位置するように配置され、トナー案内部材６２は、トナー搬送スパイラル６１の下方に近接して、その長手方向の中心部Ｐ２がトナー搬送スパイラル６１の軸方向（Ｙ軸方向）において、軸方向中心部Ｐ１と一致するように配置され、少なくとも螺旋形成領域の全域にわたって延在している。

またトナー撹拌部材６５は、現像ユニット２３ａの長手方向（Ｙ軸方向）において、トナー受入れ口５２に入り込めるように、且つその略全域にわたって対向して延在し、可撓性部材、ここでは厚さ０．１ｍｍのポリエステルフィルムで形成されている。また回転軸６４ａから放射方向に所定の幅を有し、トナー搬送スパイラル６１の軸回転に伴って、現像ユニット２３ａのトナー収容部５３の内壁やトナー案内部材６２の対向面に当接し、撓みながら回転する。このため、平行面部６５ａと左右の傾斜面部６５ｂ、６５ｃとの境の各稜線部に、必要に応じてスリットを入れて撓みやすくしてもよい。

尚、トナー搬送スパイラル６１は、トナー撹拌部材６５が取り付けられた中央部においても左側螺旋６４ｂ及び右側螺旋６４ｃを備えるが、ここではトナー撹拌部材６５の取り付けのため、その形状が不完全となっており、この領域での左側螺旋６４ｂ及び右側螺旋６４ｃによるトナー搬送は不十分である。

以上の構成において、先ず画像形成装置１００全体の印刷動作について図１を参照しながらその概要を説明する。

印刷が起動されると、画像形成装置１００は、図１に示す用紙繰り出し部２２によって、給紙カセット２０から記録用紙を繰り出し、この記録用紙を用紙搬送路１５に沿って下流側に搬送する。そして用紙搬送路の途中にあって、紙の厚さを検知する検知部２６にてこの記録用紙の紙厚を検知し、転写ベルトユニット２４で矢印方向に搬送する。この搬送過程で、画像形成ユニット２３Ｋ，２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃによって個々に形成した各色のトナー画像を、転写ローラ１２により順次記録用紙記録面上に重ねて転写し、更に定着器２５によって記録面上へのトナー画像の定着を行った後、印刷済みの記録用紙をスタッカ２１へ搬送する。

次に、この時の画像形成ユニット２３の動作について、図２を参照しながら以下に説明する。

画像形成ユニット２３では、トナーカートリッジ５から供給されたトナー４をトナー供給ローラ８により現像ローラ６に供給し、現像ローラ６に供給したトナー４を現像ブレード７により均一な厚さに均す。そして、感光体１上に露光装置３によって形成さられた静電潜像を均一化されたトナー４によって顕像化、即ち現像する。現像されたトナー４は、転写ローラ１２によって記録用紙１３に電気的に転写される。記録用紙１３上に転写されず、感光体１表面に残った転写残トナー３４は、クリーニングブレード９により掻き取られ、廃トナー収集部５６内に蓄積される。

次に、トナーカートリッジ５のトナー排出口３２から排出されたトナー４を、トナー収容部５３において分散するトナー分散部５４の動作について、図１乃至図１０を参照しながら説明する。尚、図９は、トナー分散部５４の動作説明に供する要部斜視図であり、図１０は、トナー撹拌部材６５の動作説明に供する平面図である。

トナーカートリッジ５から排出されたトナー４は、図９に示すように、トナー受入れ口５２を介してトナー案内部材６２のトナー載置部６２ｂ上の長手方向（Ｙ軸方向）の中心部であり、トナー撹拌部材６５が存在する領域に落下する。

この時トナー搬送スパイラル６１は、図示しない回転駆動手段によって、左側螺旋６４ｂ及び右側螺旋６４ｃがトナー４をそれぞれ軸方向の端部側に搬送する方向であり、図８に示すように、トナー撹拌部材６５の平行面部６５ａが突出する方向である矢印Ｂ方向に回転駆動されている。更にここでは、図９に示すように、トナー撹拌部材６５が矢印Ｂ方向に回転するとき、トナー撹拌部材６５が、トナー案内部材６２のトナー載置部６２ｂからトナー落下壁部６２ｃに向かう方向となるように各部の形状及び配置関係が考慮されている。

これにより、トナー分散部５４に落下したトナー４は、図１０に示すように、トナー撹拌部材６５の平行面部６５ａ、左傾斜面部６５ｂ、及び右傾斜面部６５ｃによって、トナー案内部材６２の内面に沿って、主に各面に垂直な矢印Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３方向に押し出される。

従って、平行面部６５ａによって押されるトナー４は、トナー案内部材６２の内面に沿って矢印Ｃ１方向、即ちトナー搬送スパイラル６１の軸回転における円周方向に移動してトナー落下壁部６２ｃの長手方向の中央部からトナー収容部５３の下方に落下する。

左傾斜面部６５ｂによって押されるトナー４は、トナー案内部材６２の内面に沿って矢印Ｃ２方向、即ち円周方向及び軸方向（左側螺旋６４ｂに向かう方向）に移動して、一部がトナー落下壁部６２ｃの長手方向の中央部からトナー収容部５３の下方に落下し、一部が左側螺旋６４ｂによって左側端部に向けて搬送される。

そして右傾斜面部６５ｃによって押されるトナー４は、トナー案内部材６２の内面に沿って矢印Ｃ３方向、即ち円周方向及び軸方向（右側螺旋６４ｃに向かう方向）に移動して、一部がトナー落下壁部６２ｃの長手方向の中央部からトナー収容部５３の下方に落下し、一部が右側螺旋６４ｃによって右側端部に向けて搬送される。

この状態で、トナー受入れ口５２から次々と供給されてトナー分散部５４の中央部に落下したトナー４は、トナー案内部材６２の内面に沿って、トナー搬送スパイラル６１の軸回転における円周方向及び軸方向（両端部方向）に搬送されるが、円周方向に移動する力は、トナー４が供給される、トナー案内部材６２の長手方向の中央部が最も強く、その両端部に向かうにつれて弱くなる。

そのためここでは、トナー案内部材６２の、トナー落下壁部６２ｃの長手方向（Ｙ軸方向）における各部の高さが、各部におけるトナー４の円周方向に移動する力に比例するように、トナー受入れ口５２に対応する長手方向の中心部Ｐ２（図４）から両端部に向かうにつれて低くなるように構成することにより、トナー落下壁部６２ｃを越えて落下する長手方向各部の落下量が略均一となるように構成している。

トナー撹拌部材６５の動作について更に説明する。

図１１は、トナーカートリッジ５のトナー収納部と現像ユニット２３ａのトナー収容部５３（図５）を連通するトナーカートリッジ５のトナー排出口３２及び現像ユニット２３ａのトナー受入れ口５２の連通部で発生したトナー凝集部６７の様子を示す要部断面図であり、図１２（ａ），（ｂ）は、トナー撹拌部材６５の撹拌動作の説明に供する動作説明図である。

トナーカートリッジ５からのトナー供給量が多い場合、トナーカートリッジ５から送り込まれたトナー４が、トナー排出口３２及びトナー受入れ口５２の連通部において凝集してトナー凝集部６７を生ずる場合がある。一方、トナー受入れ口５２に対向して配置されるトナー搬送スパイラル６１のトナー撹拌部材６５は、トナー搬送スパイラル６１の矢印Ｂ方向回転に伴って、現像ユニット２３ａのトナー収容部５３の内壁やトナー案内部材６２の対向面に当接し、撓みながら回転する。

従ってトナー撹拌部材６５は、その先端部がトナー受入れ口５２の領域を通過する際には、図１２（ａ）に示すように、トナー排出口３２との連通部に入り込んで移動するため、その部分（連通部）に図１１に示すようなトナー凝集部６７が発生しようとするとこれをほぐし続け、トナーが凝集するのを防止することができる。ここでは、トナー撹拌部材６５が、トナー受入れ口５２の鉛直下方側からトナー排出口３２（連通部）に作用するため、ほぐれたトナー４が直ちに落下し、トナー４を圧迫して凝集を促進するようなことはない。

また、トナー撹拌部材６５は、トナー案内部材６２の内面に沿って移動する際には、図１２（ｂ）に示すように撓んだ状態で、トナー案内部材６２の内面をなめるように移動し、前記したように、平行面部６５ａ及び左右の傾斜面部６５ｂ，６５ｃによって、トナー案内部材６２に落下したトナー４を、トナー搬送スパイラル６１の円周方向又は／及び軸方向に移動する。

ここで、比較例として、傾斜角θの左右の傾斜面部６５ｂ，６５ｃを備えないトナー撹拌部を備えたトナー搬送スパイラル５６１の構成及び作用について考察する。

図１５（ａ）は、比較例としのトナー搬送スパイラル５６１が備えるトナー撹拌部材５６５の平行面部５６５ａが鉛直上方を向いた状態で、トナー搬送スパイラル５６１を上方から見た平面図であり、同図（ｂ）は撹拌部材５６５近傍の部分拡大図である。図１６（ａ）は、図１５の回転位置から９０°回転した回転位置でのトナー搬送スパイラルを、その上方から見た平面図であり、（ｂ）はその撹拌部材近傍の部分拡大図である。図１７は、トナー撹拌部材５６５の動作説明に供する平面図である。

図１５、図１６に示すように、スパイラル軸部５６４に固定された比較例としてのトナー撹拌部材５６５は、トナー搬送スパイラル５６１の軸と平行な平行面部５６５ａのみで形成されている。この場合、図１７に示すように、トナー案内部材６２上に落下したトナー４は、トナー撹拌部材５６５の平行面部５６５ａによって、トナー案内部材６２の内面に沿って、主に平行面部５６５ａに垂直な矢印Ｃ１方向に押し出される。

従って比較例としてのトナー撹拌部材５６５は、本実施の形態のトナー撹拌部材６５と同様に、その先端部がトナー受入れ口５２の領域を通過する際には、図１２（ａ）に示すように、トナー排出口３２との連通部に入り込んで移動するため、トナーの凝集を防止することができるが、図１２（ｂ）に示すように、トナー案内部材６２の内面に沿って移動する際には、トナー案内部材６２に落下したトナー４を、トナー搬送スパイラル５６１の円周方向のみに移動するため、トナー搬送スパイラル５６１の軸方向において、トナーを均一に分散することができない。

以上のように、本実施の形態の画像形成装置によれば、トナー受入れ口５２からトナー収容部５３に供給されるまでの過程で、トナーが凝集するのを防止できるため、トナーカートリッジ５からの安定したトナー供給が可能となり、トナーが安定して供給されないことによる印字かすれ等の発生を防止できる。また、トナー受入れ口５２周辺のトナーをほぐしながら、長手方向両端に向かってトナーを搬送できるため、現像ユニットの長手方向において、トナー収容部５３内のトナー量を均一にできるため、経時での印刷品位の安定化が可能となる。

実施の形態２．
図１３は、本発明に基づく実施の形態２の画像形成装置の要部構成を説明するための概略構成図であり、図１４は、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット１２３Ｋ、転写ベルト１１、転写ローラ１２、露光装置３、及び印刷された記録用紙１３を模式的に示す概略構成図である。

この画像形成装置２００が、前記した図１に示す実施の形態１の画像形成装置１００と主に異なる点は、トナーカートリッジ１０５と現像ユニット１２３ａの接続方法である。従って、この画像形成装置２００が、前記した実施の形態１の画像形成装置１００（図１）と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。

実施の形態１では、例えば図５に示すように、現像ユニット２３ａに直接トナーカートリッジ５を装着して、トナーカートリッジ５のトナー排出口３２と現像ユニット２３ａのトナー受入れ口５２とが対峙してトナー４が経由する連通部を形成したが、本実施の形態では、図１４に示すように、トナーカートリッジ１０５のトナー排出口３２と現像ユニット２３ａのトナー受入れ口５２（図５参照）とが画像形成装置２００本体に配設されたトナーカートリッジ保持ユニット１４１を介して連通している。

トナーカートリッジ保持ユニット１４１は、トナー４を収容するトナーカートリッジ１０５を例えば挿抜可能に保持し、トナーカートリッジ１０５の下部に形成されたトナー排出口３２から排出されるトナー４を、トナー経由路１４５を介して現像ユニット１２３ａのトナー受入れ口５２に導く。尚、ここでは、前記したようにトナーカートリッジ保持ユニット１４１は、画像形成装置２００本体に配設されている。

トナー受入れ口５２からトナー収容部５３に入ったトナー４は、先ずトナー受入れ口５２の鉛直下方に配置されたトナー分散部５４の長手方向の中央部に落下し、トナー分散部５４でその長手方向に均一に分散されて、更に下方に落下する。ここでのトナー分散部５４のトナー収容部５３内での配置位置及びその動作は、前記した実施の形態１で説明した通りなので、ここでの説明を省略する。

以上のように、本実施の形態の画像形成装置によれば、前記した実施の形態１の画像形成装置と同様の効果を得ることが出来る他に、トナーカートリッジ１０５の装着方法の自由度が増すため、画像形成装置の構成上の多様性に対応できる。

上記した実施の形態では、本発明を、カラー電子写真プリンタを例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子写真方式を利用して記録材上に画像を形成する複写機、ファクシミリ、ＭＦＰ等の画像形成装置にも利用可能である。またカラープリンタに関して説明したが、モノクロプリンタであってもよい。

１ 感光体、 ２ 帯電ローラ、 ３ 露光装置、 ４ トナー、 ５ トナーカートリッジ、 ６ 現像ローラ、 ７ 現像ブレード、 ８ トナー供給ローラ、 ９ クリーニングブレード、 １０ モールド、 １１ 転写ベルト、 １２ 転写ローラ、 １３ 記録用紙、 １４ 転写済みトナー、 １５ 用紙搬送路、 １６ 用紙搬送ローラ、 １７ 用紙搬送ローラ、 １８ 用紙搬送ローラ、 １９ 用紙搬送ローラ、 ２０ 給紙カセット、 ２１ スタッカ、 ２２ 用紙繰り出し部、 ２３ 画像形成ユニット、 ２３ａ 現像ユニット、 ２４ 転写ベルトユニット、 ２５ 定着器、 ２６ 検知部、 ２８ ロワーフレーム、 ３０ トップカバー、 ３２ トナー排出口、 ３４ 転写残トナー、 ５１ 現像部、 ５２ トナー受入れ口、 ５３ トナー収容部、 ５４ トナー分散部、 ５６ 廃トナー収集部、 ６１ トナー搬送スパイラル、 ６２ トナー案内部材、 ６２ａ 取付け部、 ６２ｂ トナー載置部、 ６２ｃ トナー落下壁部、 ６２ｄ 取付け孔、 ６３ａ 固定部、 ６３ｂ 固定部、 ６４ スパイラル軸部、 ６４ａ 回転軸、 ６４ｂ 左側螺旋、 ６４ｃ 右側螺旋、 ６５ トナー撹拌部材、 ６５ａ 平行面部、 ６５ｂ 左傾斜面部、 ６５ｃ 右傾斜面部、 ６７ トナー凝集部、 １０５ トナーカートリッジ、 １２３ 画像形成ユニット、 １２３ａ 現像ユニット、 １４１ トナーカートリッジ保持ユニット、 １４５ トナー経由路、 １００ 画像形成装置、 ２００ 画像形成装置。

Claims (8)

1. 現像剤を担持する現像剤担持体と、
   現像剤受入れ口を備え、該現像剤受入れ口から落下する現像剤を収容する現像剤収容部と、
   前記現像剤収容部内にあって前記現像剤担持体の回転軸方向に延在し、前記現像剤受入れ口に対向して配置されて前記現像剤受入れ口から落下する前記現像剤を受ける現像剤案内部材と、
   前記現像剤受入れ口と前記現像剤案内部材との間にあって前記回転軸方向に延在し、前記現像剤案内部材上に落下する前記現像剤を前記現像剤案内部材に沿って搬送する現像剤搬送部材と、
   前記回転軸方向の前記現像剤受入れ口の開口領域内にあって、前記現像剤搬送部材の中央部に、前記現像剤搬送部材と同軸となるように備えられた現像剤撹拌部材と
   を有し、
   前記現像剤搬送部材は、前記現像剤担持体の回転軸と平行に配置された回転軸と、少なくとも、前記回転軸方向における前記現像剤撹拌部材の両側に巻方向の異なる螺旋を形成した螺旋部とを有する回転部材であり、所定方向への回転により前記現像剤を前記回転軸方向の両端部に向けて搬送し、
   前記現像剤撹拌部材は、前記回転軸方向において、前記現像剤搬送部材の略中央部にあって前記現像剤搬送部材の回転軸と離間し且つ平行な平行面を有する中央部と、該中央部から両側に隣接して配置され、前記平行面から離間するにつれて前記現像剤搬送部材の回転軸に接近する向きに配置された、第１の傾斜面を有する第１の傾斜部及び第２の傾斜面を有する第２の傾斜部とを備え、回転半径が前記螺旋部の回転半径よりも大きく設定され、
   前記現像剤案内部材は、前記現像剤受入れ口から落下する前記現像剤を前記回転軸方向の中央部で受ける現像剤載置部と、該現像剤載置部に連続して形成されて、鉛直方向の高さが、前記現像剤受入れ口に対応する前記回転軸方向の中心部から両端部に向かうにつれて低くなるように構成された現像剤落下壁部とを備えた
   ことを特徴とする現像ユニット。
2. 前記現像剤撹拌部材は、前記中央部と前記第１の傾斜部及び前記第２の傾斜部との境にスリットを設けたことを特徴とする請求項１記載の現像ユニット。
3. 前記現像剤撹拌部材は、可撓性材料で形成され、前記現像剤搬送部材の回転軸から前記現像剤撹拌部材の先端までの距離が、前記現像剤受入れ口までの距離より長いことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像ユニット。
4. 前記現像剤撹拌部材は、フィルムで形成されていることを特徴とする請求項３記載の現像ユニット。
5. 前記現像剤搬送部材の回転軸に対する前記第１の傾斜面及び前記第２の傾斜面の傾斜角θが５°であることを特徴とする請求項１から４までの何れかに記載の現像ユニット。
6. 請求項１乃至５の何れかの現像ユニットと、
   前記現像ユニットに装着されて、前記現像剤受入れ口を介して前記現像剤を供給する現像剤カートリッジと
   からなることを特徴とする画像形成ユニット。
7. 請求項６記載の画像形成ユニットを着脱自在に備えたことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１乃至５の何れかの現像ユニットと、現像剤を収納する現像剤カートリッジとを着脱自在に備え、
   前記現像剤カートリッジの現像剤排出口と前記現像剤受入れ口とを連通する現像剤経由路を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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