JP6882010B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

本発明はトナー搬送装置、クリーニングユニット、プロセスカートリッジが着脱可能な電子写真画像形成装置に関するものである。

ここで、電子写真画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」ともいう）とは、電子写真画像形成方式を用いて記録材（記録媒体）に画像を形成するものである。画像形成装置の例としては、複写機、プリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、及び、これらの複合機（マルチファンクションプリンタ）が含まれる。

電子写真画像形成方式（電子写真プロセス）を用いたプリンタ等の画像形成装置では、像担持体としての電子写真感光体（以下、「感光体」という）を一様に帯電させる。次いで、帯電した感光体を選択的に露光することによって、感光体上に静電像を形成する。次いで、感光体上に形成された静電像を、現像剤としてのトナーでトナー像として顕像化する。そして、感光体上に形成されたトナー像を、記録用紙、プラスチックシート等の記録材に転写し、更に記録材上に転写されたトナー像に熱や圧力を加えることでトナー像を記録材に定着させることで画像記録を行う。

このような画像形成装置には、一般に、各種のプロセス手段のメンテナンスを必要とする。このメンテナンスを容易にするために、上述のような感光ドラム、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等を枠体内にまとめてカートリッジ化し、画像形成装置（装置本体）に着脱可能なプロセスカートリッジとすることが実用化されている。プロセスカートリッジ方式によれば、ユーザビリティーに優れた画像形成装置を提供することができる。

また、複数の感光体を鉛直方向と交差する方向に一列に配置したインライン方式の画像形成装置として、複数の感光体を、被転写体としての中間転写体、または被転写体としての記録材を搬送する記録材担持体の下方に配置したものがある。

感光体を中間転写体や記録材担持体の下方に配置する場合、画像形成装置本体内において、中間転写体や記録材担持体を間に挟む態様で、例えば定着装置と現像装置（または露光装置）とを離れた位置に配置することができる。そのため、現像装置（または露光装置）が定着装置の熱の影響を受け難いなどの利点がある。

このように感光体を中間転写体または記録材担持体の下方に配置するような場合、現像装置において、重力に反して現像剤を搬送する必要がある。（特許文献１参照）
現像装置は、一般に、感光体に現像剤を供給する現像剤担持体や、現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材などが設けられた現像室と、この現像室に現像剤を供給する搬送部材などが設けられた搬送室（現像剤収納室）とを有する。そして、現像室よりも下方に位置する搬送室から現像室へ、重力に反して現像剤を供給する必要がある。

ここで、特許文献１には、搬送室から、その上方に配置された現像室へ現像剤を搬送する手段として、可撓性のシート部材を設けた搬送部材を回転可能に配置する方法が開示されている。

特開２０１１−３９５５４号公報

このような構成において、一度に大量の現像剤を搬送室から供給しても、現像室の容積を越えてしまった現像剤は現像剤担持体に供給されることなく、現像室から搬送室へ戻ってきてしまう。その為、搬送部材による現像剤の供給頻度が少ない場合には、現像室の現像剤が不足することがある。よって、適正な頻度で搬送部材による現像剤の供給を行う必要がある。しかし、供給頻度を上げる為に搬送部材の回転数（回転速度）を上げてしまうと搬送部材を回転させるのに必要なトルクが増加し、消費電力の増加を招く場合がある。また、搬送部材が現像室と搬送室との間にある開口部に当たる際に発生する衝撃音が増加する場合もある。

従って、本発明の目的は、重力に反して現像剤を搬送する構成において、搬送部材の回転速度を上げることなく、搬送室から現像室への現像剤の供給頻度を上げることができる現像装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本出願に係る発明の構成の一つは以下のようなものである。

搬送室と、画像形成時に前記搬送室に対して重力方向の上側に位置する現像室とが備えられた現像枠体と、
前記現像枠体の内部を、前記現像室と前記搬送室とに分け、前記現像室と前記搬送室を連通する開口が設けられた隔壁と、
前記現像室に収納された現像剤担持体と、
前記搬送室に収納され、回転することで前記開口から前記現像室に現像剤を搬送する搬送部材と、
前記搬送室の内側に設けられた内壁面であって、
前記搬送部材の回転中心に対して重力方向の下側に位置し、前記搬送部材の回転方向に沿って、重力方向の上側、かつ水平方向で前記回転中心から離れる方向に傾斜し、少なくとも一部は前記搬送部材と接触し、前記搬送部材を撓ませる傾斜面と、
前記傾斜面のうち、前記回転中心との距離が最も近い最近接部と、
前記最近接部に対して前記回転方向の下流側に設けられ、前記搬送部材の撓みを解放する第一の解放部と、
前記第一の解放部に対して前記回転方向の下流側に設けられ、前記回転中心よりも重力方向の上側まで延長される延長部と、
を有する内壁面と、
前記内壁面に対して前記回転方向の下流側に設けられ、前記第一の解放部から解放された前記搬送部材を撓ませる変形部と、
前記変形部に対して前記回転方向の下流側、かつ前記開口に対して前記回転方向の上流側に設けられ、前記搬送部材の撓みを解放する第二の解放部と、
前記延長部と前記変形部をつなぐ接続部と、
を備え、
前記接続部は、前記延長部から重力方向上側かつ水平方向で前記回転中心に近づく方向に傾斜する面であり、
前記第一の解放部と前記回転中心との距離と、前記延長部と前記回転中心との距離は、前記最近接部と前記回転中心の距離よりも大きいことを特徴とする現像装置。

以上説明したように、本発明によれば、重力に反して現像剤を搬送する構成において、搬送部材の回転速度を上げることなく、搬送室から現像室への現像剤の供給頻度を上げることができる現像装置を提供することが出来る。

本実施例に係るプロセスカートリッジの概略断面図 本実施例に係る電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジの概略断面図 本実施例に係る電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジの斜視図 従来例のプロセスカートリッジの断面図 従来例の構成におけるトナー搬送を説明する図 本実施例の構成におけるトナー搬送を説明する図 本実施例の構成における現像装置の長手を説明する図

［実施例１］
［電子写真画像形成装置］
先ず、本発明に係る電子写真画像形成装置（画像形成装置）の一実施例の全体構成について図２、図３を用いて説明する。図２は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。図３は、画像形成装置１００へのプロセスカートリッジ７の装着を説明する斜視図である。

画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。

本実施例では、第１〜第４の画像形成部の構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して説明する。

本実施例では、画像形成装置１００は、４個の像担持体としての感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）を有する。感光ドラム１は、図示矢印Ａ方向に回転する。感光ドラム１の周囲には帯電ローラ２及びスキャナユニット（露光装置）３が配置されている。

ここで、帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面を均一に帯電する帯電手段である。そして、スキャナユニット３は、画像情報に基づきレーザーを照射して感光ドラム１上に静電像（静電潜像）を形成する露光手段である。

また、感光ドラム１の周囲には、現像装置（以下、現像ユニット）４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）が配置されている。さらに、感光ドラム１上に残留している転写残トナー（廃トナー）を収容する除去クリーニング手段としてのクリーニングブレード６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）が配置されている。クリーニングブレード６の下方には、廃トナーを収容する除去現像剤収容部（以下廃トナー収容部と称す）が配置されている。

また、本実施例では、現像ユニット４は、現像剤として非磁性一成分現像剤、即ち、トナーＴ（ＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫ）を用いる。現像ユニット４は、トナーＴを担持する現像剤担持体としての現像ローラ１７を感光ドラム１に対して接触させて接触現像を行う。

さらに、本実施例では、感光ドラム１と、帯電ローラ２、および、クリーニングブレード６と、廃トナー収容部によって、感光体ユニット１３が形成されている。

さらに、現像ユニット４および感光体ユニット１３は、一体的にプロセスカートリッジ７を形成している。本実施例では、各色用のプロセスカートリッジ７は全て同一形状である。各色用のプロセスカートリッジ７内には、それぞれイエロー（ＴＹ）、マゼンタ（ＴＭ）、シアン（ＴＣ）、ブラック（ＴＫ）の各色のトナーＴ（ＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫ）が収納されている。

一方、４個の感光ドラム１の上側には、感光ドラム１に対向して、感光ドラム１上のトナー像を記録材１２に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト５が配置されている。

中間転写ベルト５は、全ての感光ドラム１に当接し、図示矢印Ｂ方向に回転する。中間転写ベルト５は、複数の支持部材（駆動ローラ２６、二次転写対向ローラ２７、従動ローラ２８）に掛け渡されている。

中間転写ベルト５の内周面側には、各感光ドラム１に対向するように、一次転写手段としての、４個の一次転写ローラ８（８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ）が並設されている。又、中間転写ベルト５の外周面側において二次転写対向ローラ２７に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ９が配置されている。

プロセスカートリッジ７は、画像形成装置１００に設けられた不図示の装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、画像形成装置１００に着脱可能となっている。

本実施例では、プロセスカートリッジ７は、図３矢印Ｇで示すように、感光ドラム１の軸線方向に沿って、画像形成装置１００に対して着脱可能である。

［画像形成プロセス］
画像形成時には、先ず、感光ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電される。次いで、スキャナユニット３から発された画像情報に応じたレーザー光によって、帯電した感光ドラム１の表面が走査露光され、感光ドラム１上に画像情報に従った静電潜像が形成される。次いで、感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像ユニット４によってトナー像として現像される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ８によって中間転写ベルト５上に転写（一次転写）される。

例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて順次に行われ、中間転写ベルト５上に各色のトナー像が順次に重ね合わせて一次転写される。その後、中間転写ベルト５の移動と同期して記録材１２が二次転写部へと搬送される。そして、記録材１２を介して中間転写ベルト５に当接している二次転写ローラ９によって、中間転写ベルト５上の４色トナー像は、一括して記録材１２上に二次転写される。

トナー像が転写された記録材１２は、定着手段としての定着装置１０に搬送される。定着装置１０において記録材１２に熱及び圧力を加えられることで、記録材１２にトナー像が定着される。

一次転写工程後に感光ドラム１上に残留した一次転写残トナーは、クリーニングブレード６によって除去される。また、二次転写工程後に中間転写ベルト５上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１１によって除去される。

除去された二次転写残トナーは、画像形成装置１００の廃トナーボックス（不図示）に排出される。

画像形成装置１００は、単独又はいくつか（全てではない）の画像形成部のみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。

［プロセスカートリッジ］
次に、本実施例の画像形成装置１００に装着されるプロセスカートリッジ７の全体構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施例のプロセスカートリッジ７の断面図である。

プロセスカートリッジ７は、現像ユニット４と感光体ユニット１３によって構成されている。

まず、現像ユニット４について説明する。現像ユニット４は、現像ユニット４内の各種要素を支持する現像枠体１８を有する。現像ユニット４には、感光ドラム１と接触して図１に示す矢印Ｄ方向に回転する現像ローラ１７が設けられている。現像ローラ１７は、その長手方向（回転軸線方向）の両端部において、軸受を介して回転可能に現像枠体１８に支持されている。

現像枠体１８は、現像ローラ１７に接触して矢印Ｅ方向に回転する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ２０と、現像ローラ１７のトナー層を規制するための現像剤規制部材としての現像ブレード２１とを備えている。一方、画像形成装置１００は、現像ローラ１７とトナー供給ローラ２０にそれぞれ接続する、不図示の電源を備えている。画像形成装置１００は、制御部を備えており、現像ローラ１７とトナー供給ローラ２０への電源からの印加電圧を変えることにより、現像ローラ１７へのトナー供給量を制御している。さらに、トナー供給ローラ２０から現像ローラ１７に供給されたトナーＴは、現像ブレード２１により規制および摩擦帯電されることにより、マイナスに帯電される。

また、現像枠体１８には、弾性を有し、矢印Ｆ方向に回転することにより収納されたトナーＴを搬送する搬送部材２３が設けられている。搬送部材２３は、現像ローラ１７の軸線方向に延びる、回転軸２３ａを有する。また、搬送部材２３は、弾性を有するシート状の搬送体である搬送シート２３ｂを有する。搬送シート２３ｂは、一端が回転軸２３ａに取り付けられ、トナーを撹拌搬送する。ここで、以下の説明中、回転軸２３ａの中心を搬送部材２３の回転中心と呼ぶ。

また、現像枠体１８には、隔壁１８ｊが設けられている。隔壁１８ｊは現像枠体１８の内部を、現像ローラ１７が収納される現像室１８ｂと、搬送部材２３が収納される搬送室１８ａとに分けている。また、隔壁１８ｊには開口１８ｃが設けられ、開口１８ｃが現像室１８ｂと、搬送室１８ａとを連通している。搬送部材２３は、開口１８ｃを通じて現像室１８ｂへとトナーＴを供給する。

ここで図１に示すように、本実施例では、現像ユニット４が画像形成を行う姿勢において、現像室１８ｂは搬送室１８ａの重力方向上側に位置する。また、搬送部材２３の回転中心よりも、開口１８ｃは重力方向上側に位置している。すなわち、本実施例における現像ユニット４は、搬送室１８ａから現像室１８ｂに向けて、重力方向下側から重力方向上側に（重力に反して）、トナーＴをくみ上げている。

ここで、現像ユニットが画像形成を行う姿勢とは、現像ローラ１７が感光ドラム１に当接している姿勢を指す。

次に感光体ユニット１３について説明する。感光体ユニット１３は、感光体ユニット１３内の各種要素を支持する枠体としてのクリーニング枠体１４を有する。クリーニング枠体１４には、軸受部材を介して感光ドラム１が図４に示す矢印Ａ方向に、回転可能に取り付けられている。

また、クリーニング枠体１４には、帯電ローラ軸受１５が、帯電ローラ２の回転中心と感光ドラム１の軸線中心とを通る線に沿って、取り付けられている。ここで、帯電ローラ軸受１５は、図１に示す矢印Ｈ方向に移動可能に取り付けられている。帯電ローラ２は、帯電ローラ軸受１５に回転可能に取り付けられている。そして、帯電ローラ軸受１５は、付勢手段としての帯電ローラ加圧バネ１６により感光ドラム１に向かって付勢される。

また、クリーニングブレード６は、一次転写後に感光ドラム１の表面に残った転写残トナー（廃トナー）を除去するための弾性部材６ａと、弾性部材を支持するための支持部材６ｂとによって形成されている。

クリーニングブレード６によって感光ドラム１の表面から除去された廃トナーは、クリーニングブレード６とクリーニング枠体１４により形成される空間を重力方向に落下し、廃トナー収容部１４ａ内に収容される。

［従来例におけるトナー搬送の構成］
次に、搬送室内のトナーを現像室へ搬送する従来の構成について、図４、図５を用いて説明する。図４、図５は、従来の現像ユニット１０４を用いた、プロセスカートリッジ１０７を示す断面図である。

搬送シート１２３ｂは、搬送室１１８ａの内壁面に当接して、搬送シート１２３ｂが撓んだ状態で搬送部材１２３が回転する。搬送室１１８ａには、搬送シート１２３ｂが撓み状態から解放される解放位置１１８ｅを有している。搬送シート１２３ｂは解放位置１１８ｅを通過する時に、搬送シート１２３ｂが撓み状態から解放される力によって搬送シート１２３ｂ上に乗ったトナーを跳ね上げ、開口１１８ｃを介して現像室１１８ｂ内のトナー供給ローラ２０へ搬送する。

図４に示すように、搬送シート１２３ｂの長さは、回転軸１２３ａの中心から搬送シート１２３ｂ先端部までの長さＷ１０が、回転軸２３ａの中心から搬送室１１８ａの底部１１８ｆまでの長さＷ１１に対して、Ｗ１０＞Ｗ１１となるように設定される。これにより、搬送室１１８ａの底部１１８ｆのトナーまで撹拌搬送できる。

ここで、搬送部材１２３が１周する間の搬送シート１２３ｂ及びトナーの状態を、図５を用いて説明する。

図５（ａ）は、搬送シート１２３ｂがトナー面を押し始める位相となったときのトナーの状態を示している。搬送部材１２３は図示矢印Ｆの方向に回転し、搬送シート１２３ｂは、図５（ｂ）の位相に到達して、トナーを上方に持ち上げて搬送する。さらに搬送部材１２３が矢印Ｆの方向に回転し、図５（ｃ）に示すように、搬送シート１２３ｂが解放位置１１８ｅの位相に到達する。続いて、図５（ｄ）のように、搬送シート１２３ｂが解放位置１１８ｅを通過した直後に、搬送シート１２３ｂが撓んだ状態から解放され、搬送シート１２３ｂの上のトナーが開口１１８ｃへ向けて跳ね上げられる。搬送シート１２３ｂは、撓んだ状態から解放され、弾性力によって戻る力でトナーを開口１１８ｃへ搬送するとともに、開口１１８ｃに衝突して、トナーを現像室１１８ｂへ押し込む。その後、搬送部材１２３が矢印Ｆの方向に回転し、再び図５（ａ）の搬送シート１２３ｂ位相になる。このまま搬送部材１２３は矢印Ｆの方向に回転し続け、解放位置１１８ｅの位相を通過する度に、搬送シート１２３ｂ上のトナーを跳ね上げ、開口１１８ｃを介してトナーを現像室１１８ｂに搬送する。このように従来のトナー搬送構成では、解放位置１１８ｅを通過直後に一度だけ搬送シート１２３ｂが撓んだ状態から解放されることにより、搬送室１１８ａから現像室１１８ｂへトナーが供給される。

［本実施例における搬送室の構成］
本実施例における搬送室について、図１を用いて説明する。

搬送室１８ａの内側おいて、少なくとも一部が搬送部材２３の搬送シート２３ｂと接触し、搬送部材２３を撓ませる、内壁面１８ｋが設けられている。内壁面１８ｋは、搬送部材２３の重力方向下側にある底部１８ｆから、搬送部材２３の回転方向Ｆに沿って、搬送部材２３の回転中心よりも重力方向上側まで延長されている。

内壁面１８ｋには、傾斜面としての搬送規制面１８ｇが設けられている。搬送規制面１８ｇは、搬送部材２３の回転中心に対して重力方向下側に位置している。さらに、搬送規制面１８ｇは、底部１８ｆから回転方向Ｆに沿って、重力方向上側、かつ搬送部材２３の回転中心から水平方向で離れる方向に傾斜している。搬送規制面１８ｇは、少なくとも一部において搬送シート２３ｂと接触し、搬送部材２３を撓ませる。搬送部材２３は、撓みながらトナーを上方に向けて搬送する。

ここで、搬送規制面１８ｇのうち、搬送部材２３の回転中心までの距離が最も近い部分を、最近接部と定義する。この最近接部と、搬送部材２３の回転中心までの距離をＷ１とする。本実施例の搬送規制面１８ｇは、Ｗ１よりも搬送部材２３の回転中心までの距離が遠くなるように、最近接部より回転方向Ｆの下流側に延長されている。すなわち、搬送規制面１８ｇと搬送部材２３の回転中心との距離は、最近接部から回転方向下流側に向かって、徐々に遠くなる。よって搬送規制面１８ｇに接触する搬送部材２３の撓みは、回転方向下流側に向けて、徐々に減少する。

一方、最近接部に対して回転方向の下流側において、内壁面１８ｋには、第一の解放部１８ｈが設けられている。この第一の解放部１８ｈと、搬送部材２３の回転中心との距離をＷ２とすると、Ｗ２はＷ１よりも遠くなる。

この第一の解放部１８ｈについて、詳細に説明する。前述のように、搬送規制面１８ｇは、搬送シート２３ｂと接触し、搬送シート２３ｂを撓ませている。このとき、搬送規制面１８ｇは、搬送シート２３ｂが弾性によって復帰しようとする力に抗して、搬送シート２３ｂを保持している状態にある。しかし、搬送シート２３ｂの撓みが減少し、搬送シート２３ｂが弾性によって復帰しようとする力が、搬送規制面１８ｇが搬送シート２３ｂを保持しようとする力より大きくなると、搬送シート２３ｂは、自身の弾性によって復帰する。このとき、搬送シート２３ｂの撓みは解放され、撹拌シート２３ｂが跳ね上げられる。この撓みの解放（跳ね上げ）が起きる時、搬送シート２３ｂの先端の回転速度が、搬送部材２３の回転中心の回転速度よりも早くなる。この撓みの解放（跳ね上げ）が起きる部分が、第一の解放部１８ｈである。本実施例では、搬送規制面１８ｇを搬送部材２３の中心から徐々に離すことによって、第一の解放部１８ｈを形成するようにした。

内壁面１８ｋは、この第一の解放部１８ｈに対して回転方向Ｆの下流側に、延長部１８ｄ１を有している。図１に示すように、第一の解放部１８ｈと、延長部１８ｄ１は、連続して設けられている。延長部１８ｄ１は、搬送部材２３の回転中心との距離を、Ｗ１よりも遠く保ったまま、搬送部材２３の回転中心よりも重力方向上側まで、第一の解放部１８ｈから延長されている。

すなわち、上述したように内壁面１８ｋは、搬送規制面１８ｇと、第一の解放部１８ｈと、延長部１８ｄ１を備える。そして、図１に示すように、内壁面１８ｋのうち、搬送部材２３の回転中心との距離が最も近い部分は、上述した搬送規制面１８ｇの最近接部（１８ｇ１）である。言い換えると、内壁面１８ｋは、最近接部における距離Ｗ１よりも遠い距離を保ちながら、回転方向Ｆに沿って、最近接部から、搬送部材２３の回転中心の上側（重力方向の上側）まで延長されている。

このように、本実施例では、傾斜面を構成する搬送規制面１８ｇは、搬送部材２３の回転中心（２３ａ）よりも下方に配置されると共に、最近接部１８ｇ１の位置より、搬送部材２３の回転方向Ｆの下流側へ向けて搬送部材２３（回転中心２３ａ）との間の距離が大きくなるように延びている。言い換えれば、傾斜面（搬送規制面１８ｇ）は、最近接部１８ｇの位置より、搬送部材２３の回転方向Ｆの下流へ行くほど、搬送部材２３の回転中心（２３ａ）から離れて行くように延びている。

ここで、搬送部材２３の回転中心を通る水平面と、搬送部材２３の回転中心を通り、水平面に直交する鉛直面によって、回転中心の周囲の領域を分けたとする。このとき、搬送部材２３の回転中心を通る水平面より重力方向下側、かつ鉛直面より回転方向Ｆの下流側の領域を領域Ｑ１と呼び、領域Ｑ１から回転方向Ｆに沿って、各領域をＱ２，Ｑ３、Ｑ４と呼ぶ。このとき、搬送規制面１８ｇは、領域Ｑ１に設けられる。さらに、最近接部も、領域Ｑ１に設けられる。すなわち、本実施例においては、搬送規制面１８ｇは、領域Ｑ１の中に、搬送部材２３の撓みが最大となる部分（最近接部）と、搬送部材２３の撓みが徐々に解放されていく部分を有している。

一方、内壁面１８ｋに対して、回転方向Ｆの下流側には、第一の解放部１８ｈから解放された搬送部材２３と接触して受けとめ、再度撓ませる変形部１８ｉが設けられている。この変形部１８ｉも、搬送シート２３ｂの弾性に抗して、搬送シート２３ｂをたわんだ状態で保持するものである。本実施例では、第一の解放部１８ｈから搬送シート２３ｂが解放される時（第一の解放部１８ｈに搬送シート２３ｂの先端が到達した時）は、搬送部材２３は、変形部１８ｉから離れているように構成した。図１に示すように、変形部１８ｉは、搬送部材２３の回転中心に対して重力方向の上側に配置されている。

また、変形部１８ｉに対して回転方向Ｆの下流側、かつ開口１８ｃに対して回転方向Ｆの上流側には、変形部１８ｉで撓まされた搬送部材２３の撓みを解放する、第二の解放部１８ｅが設けられている。さらに、本実施例では、第二の解放部１８ｅは、搬送部材２３の回転中心よりも重力方向上側に設けられ、上記の領域Ｑ２に位置している。

この第二の解放部１８ｅにおける搬送部材２３の撓みの解放は、第一の解放部１８ｈと同じく、搬送シート２３ｂの撓みが少なくなる、または搬送シート２３ｂの先端が、変形部１８ｉから外れる等によって、搬送シート２３ｂの弾性によって起きる。すなわち、搬搬送シート２３ｂが弾性によって復帰しようとする力が、搬送シート２３ｂを保持しようとする力より大きくなり、搬送シート２３ｂが、自身の弾性によって復帰する。このとき、搬送シート２３ｂの撓みは解放され、撹拌シート２３ｂが跳ね上げられる。この撓みの解放（跳ね上げ）が起きる時、搬送シート２３ｂの先端の回転速度が、搬送部材２３の回転中心の回転速度よりも早くなる。

一方、本実施例において、変形部１８ｉと、内壁面１８ｋの延長部１８ｄ１の間は、接続部１８ｄ２によってつながれている。この接続部１８ｄ２は、搬送部材２３の回転方向の下流側に向けて、延長部１８ｄ１から重力方向上側、かつ搬送部材２３の回転中心に水平方向で近づく方向に傾斜した面である。搬送室１８ａには、延長部１８ｄ１及び接続部１８ｄ２によって凹部１８ｄが形成されている。このとき、搬送室１８ａの凹部１８ｄは、前述の領域Ｑ２に形成される。そして、図１に示すように、延長部１８ｄ１と接続部１８ｄ２が接続する部分と搬送部材２３の回転中心までの距離は、上述したＷ２よりも遠い。

さらに、本実施例においては、内壁面１８ｋ、変形部１８ｉ、および第二の解放部１８ｅは、現像ローラ１７の軸線方向において、開口１８ｃより長く形成される（図７）。これは、開口１８ｃを通して現像室１８ｂに長手全域にわたってトナーを供給するためである。

ここで、上述のように、搬送部材２３の回転中心と、最近接部との距離をＷ１、第一の解放部１８ｈとの距離をＷ２とした。そして変形部１８ｉとの距離をＷ３とする。このとき、本実施例ではそれぞれの距離は、Ｗ１＜Ｗ２、Ｗ３＜Ｗ２となるように配置した。

また、本実施例において、延長部１８ｄ１は、水平面に対してトナーが自然に落下していく角度（以下、この角度を安息角と称す）より大きい角度で傾斜している。これにより、搬送部材２３の回転で凹部１８ｄを通過できなかったトナーは凹部１８ｄに残ることなく、搬送室１８ａの下方へ落下する。

さらに、変形部１８ｉと搬送部材２３の回転中心を結ぶ直線に対して、変形部１８ｉを通る垂線Ｎ２（第二の垂線に相当する）と、回転中心を通る垂線Ｎ１（第一の垂線に相当する）を引いたとする。言い換えると、変形部１８ｉと搬送部材２３の回転中心を結ぶ直線に直交し、変形部１８ｉを通る線がＮ２である。変形部１８ｉと搬送部材２３の回転中心を結ぶ直線に直交し、回転中心を通る線がＮ１である。このとき、開口１８ｃは、これら垂線の間に少なくとも一部が重なっているように配置した。

［本実施例におけるトナー搬送］
本実施例におけるトナー搬送について図６を用いて説明する。

まず、図６（ａ）のように、搬送部材２３の回転により搬送シート２３ｂがトナー面を押し始める。次に、図６（ｂ）のように、搬送シート２３ｂが搬送室１８ａの底部１８ｆ付近を通過すると、搬送シート２３ｂが搬送規制面１８ｇに沿ってトナーを上方に持ち上げながら搬送する。本実施例の構成においては、搬送シート２３ｂは底部に到達後、搬送規制面１８ｇが搬送部材の回転中心から徐々に離れるように形成されている為、図６（ｃ）に示すように搬送シート２３ｂ先端の移動速度が徐々に上昇する。そして、凹部１８ｄに到達する前に、第一の解放部１８ｈにおいて搬送シート２３ｂの撓みが解放され、跳ね上げられる。

搬送シート２３ｂの先端が、この第一の解放部１８ｈに位置したときは、搬送シート２３ｂは変形部１８ｉには接していない。よって、搬送シート２３ｂの撓みが解放された時、搬送シート２３ｂと搬送室１８ａの内壁面１８ｋとの間にあるトナーＴは、トナー圧の変化により押し出される。これが、１度目のトナー供給である。

ここで前述のように、開口１８ｃは、変形部１８ｉと搬送部材２３の回転中心を結ぶ直線に対して、変形部１８ｉを通る垂線Ｎ２と、回転中心を通る垂線Ｎ１を引いたとすると、これら垂線の間に少なくとも一部が重なっているように配置されている。この為、押し出されたトナーが開口１８ｃに向かいやすい。

撓みが解放された搬送シート２３ｂは、図６（ｄ）に示すように変形部１８ｉに受けとめられる。搬送シート２３ｂは、変形部１８ｉに接触することにより再び撓む。搬送シート２３ｂが変形部１８ｉを通過した後、第二の解放部１８ｅにより、搬送シート２３ｂが撓んだ状態から解放され、トナーが再度開口１８ｃへ向けて跳ね上げられる（図６（ｅ））。これが、２度目のトナー供給である。

このように本実施例の構成をとることによって、搬送部材が１回転する間に搬送シート２３ｂの撓みが複数回解放され、跳ね上げられる。よって搬送部材２３の回転数（回転速度）や搬送シート２３ｂの枚数を増やすことなく、搬送室１８ａから現像室１８ｂへのトナー供給回数を増やすことができる。

ここで、本実施例では、搬送規制面１８ｇが最近接部から搬送部材２３の回転方向に沿って、搬送部材２３の中心から徐々に離れることで、搬送部材２３の撓みが徐々に減少させられる構成とした。それにより、搬送部材２３が第一の解放部１８ｈで跳ね上げられる。例えば、従来例で示したような、現像枠体１８の内部に突出する解放位置１１８ｅのような凸形状（図４参照）を設けると、トナーを収納する搬送室１８ａの容積が減少してしまう。また、凸形状の設けられる位置等によっては、凸形状の上側にトナーが残留することにより、トナーを効率良く使用することが難しい場合がある。これに対して、本実施例に示した構成は、トナーを収納する搬送室１８ａの容積を減少させず、トナーを効率よく使用することができる構成である。

［本実施例における効果の検証］
本実施例の効果を確認する為、現像ローラ１７とトナー供給ローラ２０間に印加する電圧差とベタ画像濃度の追従性との関係を確認した。ここで、現像ローラ１７に印加する電圧をＶｄｒ、トナー供給ローラ２０に印加する電圧をＶｒｓとし、電圧差ΔＶ＝Ｖｒｓ−Ｖｄｒとする。本実施例では、マイナスに帯電するトナーを用いている為、この電圧差ΔＶがマイナスになるように電圧を印加するとトナー供給ローラ２０から現像ローラ１７へトナーがより多く供給される。そのため、電圧差ΔＶがプラス側になったときであっても、ベタ画像濃度が確保できているほど、ベタ画像濃度の追従性が良いと言える。

トナーの供給性の比較として、高印字プリントを連続して行った際の濃度低下量を測定するベタ画像濃度追従性評価を実施した。評価条件として、画像形成装置を評価環境２５．０℃、５０％Ｒｈにて１日放置して評価環境になじませた後、ベタ画像を連続３枚出力するものとした。評価は３枚目のベタ画像の出力先端と後端の濃度差を測定して評価するものであり、Ｘ−Ｒｉｔｅ製ｓｐｅｃｔｏｒｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ ５００を用いて行った。なお、評価画像は単色で出力した。

表１は従来例と本実施例の構成におけるベタ画像濃度の濃度差と電位差ΔＶの関係を示したものである。表中の○は紙先端と紙後端での濃度差が０．２未満、×は紙先端と紙後端での濃度差が０．２以上であることを表している。

従来構成の現像装置においては電圧差ΔＶ＝−５０Ｖまでしかベタ画像濃度の追従性が確保できなかったのに対し、本実施例の構成においては電位差Δ＝＋２５Ｖまでベタ画像濃度の追従性を確保することができた。これは、搬送室１８ａから現像室１８ｂへのトナー供給の回数が増えたことにより、トナー供給ローラ２０から現像ローラ１７に供給されるトナー量が増加し、現像ローラ１７に安定したトナーコートを形成できるようになったためである。

以上、述べたように本実施例の構成をとることで搬送部材２３の回転数（回転数）や搬送シート２３ｂの枚数を増やすことなく、搬送室１８ａから現像室１８ｂへのトナー供給回数を増やすことが可能となる。よって搬送室１８ａから現像室１８ｂへのトナー供給量を増やすことができる。

１ 感光ドラム
２ 帯電ローラ
３ スキャナユニット
４ 現像ユニット（現像装置）
５ 中間転写ベルト
６ クリーニングブレード
６ａ 弾性部材
６ｂ 支持部材
７ プロセスカートリッジ
８ 一次転写ローラ
９ 二次転写ローラ
１０ 定着装置
１１ 中間転写ベルトクリーニング装置
１２ 記録材
１３ 感光体ユニット
１４ クリーニング枠体
１４ａ 廃トナー収容部
１５ 帯電ローラ軸受
１６ 帯電ローラ加圧バネ
１７ 現像ローラ
１８ 現像枠体
１８ａ 搬送室
１８ｂ 現像室
１８ｃ 開口
１８ｄ 凹部
１８ｄ１ 延長部
１８ｄ２ 接続部
１８ｅ 第二の解放部
１８ｆ 底部
１８ｇ 搬送規制面
１８ｈ 第一の解放部
１８ｉ 変形部
１８ｊ 隔壁
１８ｋ 内壁面
２０ トナー供給ローラ
２１ 現像ブレード
２３ 搬送部材
２３ａ 回転軸
２３ｂ 搬送シート
１００ 画像形成装置

Claims (9)

1. 搬送室と、画像形成時に前記搬送室に対して重力方向の上側に位置する現像室とが備えられた現像枠体と、
   前記現像枠体の内部を、前記現像室と前記搬送室とに分け、前記現像室と前記搬送室を連通する開口が設けられた隔壁と、
   前記現像室に収納された現像剤担持体と、
   前記搬送室に収納され、回転することで前記開口から前記現像室に現像剤を搬送する搬送部材と、
   前記搬送室の内側に設けられた内壁面であって、
   前記搬送部材の回転中心に対して重力方向の下側に位置し、前記搬送部材の回転方向に沿って、重力方向の上側、かつ水平方向で前記回転中心から離れる方向に傾斜し、少なくとも一部は前記搬送部材と接触し、前記搬送部材を撓ませる傾斜面と、
   前記傾斜面のうち、前記回転中心との距離が最も近い最近接部と、
   前記最近接部に対して前記回転方向の下流側に設けられ、前記搬送部材の撓みを解放する第一の解放部と、
   前記第一の解放部に対して前記回転方向の下流側に設けられ、前記回転中心よりも重力方向の上側まで延長される延長部と、
   を有する内壁面と、
   前記内壁面に対して前記回転方向の下流側に設けられ、前記第一の解放部から解放された前記搬送部材を撓ませる変形部と、
   前記変形部に対して前記回転方向の下流側、かつ前記開口に対して前記回転方向の上流側に設けられ、前記搬送部材の撓みを解放する第二の解放部と、
   前記延長部と前記変形部をつなぐ接続部と、
   を備え、
   前記接続部は、前記延長部から重力方向上側かつ水平方向で前記回転中心に近づく方向に傾斜する面であり、
   前記第一の解放部と前記回転中心との距離と、前記延長部と前記回転中心との距離は、前記最近接部と前記回転中心の距離よりも大きいことを特徴とする現像装置。
2. 前記第二の解放部は、前記回転中心に対して重力方向上側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記変形部は、前記回転中心に対して重力方向の上側に設けられることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記延長部が傾斜する角度は、前記現像剤の安息角より大きいことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の現像装置。
5. 前記回転中心の周囲の領域を、前記回転中心を通る水平面と、前記回転中心を通り前記水平面に直交する鉛直面とで分けた時、前記傾斜面は前記水平面に対して重力方向下側、かつ前記回転方向の下流側に位置する領域に設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の現像装置。
6. 前記現像剤担持体の軸線方向において、前記内壁面、前記変形部、および前記第二の解放部の長さは、前記開口の長さよりも長いことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の現像装置。
7. 前記回転中心と前記変形部を結ぶ直線に直交し、前記回転中心を通る線を第１の垂線とし、前記回転中心と前記変形部を結ぶ直線に直交し、前記変形部を通る線を第２の垂線としたとき、前記第１の垂線と前記第２の垂線の間の領域に、前記開口の少なくとも一部が重なっていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の現像装置。
8. 前記搬送部材の先端が、前記第一の解放部に到達した時に、前記搬送部材は前記変形部から離れていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の現像装置。
9. 像担持体と、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の現像装置と、を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。

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