JP7427396B2 - 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置および画像形成装置に使用される現像装置、プロセスカートリッジに関する。特に、電子写真方式を採用する電子写真画像形成装置および電子写真画像形成装置に使用される現像装置、プロセスカートリッジに関する。

従来では、電子写真画像形成装置の装置本体に対して、現像カートリッジ（現像手段を含む）や、プロセスカートリッジ（現像手段および感光体ドラムを含む）などのような着脱可能な（交換可能な）構成が広く知られている。

その中、特許文献１のような、攪拌シートの弾性変形（弾性復元力）によって現像剤を下方の現像剤収容室から、上方の現像室へ飛翔させて搬送するカートリッジも存在している。

一方、画像形成効率を向上させるために、特許文献１のようなカートリッジの現像剤収容室に補給口を設けて、補給口を介して外部から現像剤収容室に現像剤を直接補給する技術も検討されている。

特開２０１１－２５３２０３

しかしながら、特許文献１に記載のカートリッジにおいて、現像剤収容室に補給口を設けた場合、現像剤収容室内に配置された攪拌シートの回転動作によって、現像剤収容室内の現像剤は上方に位置する現像室へ搬送される際に補給口にも逆流する可能性がある。

本発明は、下方に位置する現像剤収容室から上方に位置する現像室へ現像剤を供給可能な構成を実現すると共に、現像剤収容室に備えられた補給口への現像剤の逆流を抑制できる現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の現像装置は、
現像剤を担持する現像剤担持体が収容される現像室と、使用時の姿勢における前記現像室の下方に位置し現像剤を収容する現像剤収容室と、前記現像室と前記現像剤収容室を連通する連通口と、を備える、現像枠体と、
前記現像剤収容室に設けられ、前記現像剤収容室に収容される現像剤を前記現像室へ搬送する搬送部材であって、回転可能な回転軸部と、前記回転軸部に一端が固定され他端が自由端となり弾性変形可能なシート部と、を備える搬送部材と、
前記現像剤収容室に設けられ、前記回転軸部の回転動作に伴って回転する前記シート部の前記自由端と当接することにより、該シート部を撓ませて弾性変形させる変形部と、
前記回転軸部の回転方向において、前記連通口より上流側かつ前記変形部より下流側の位置で前記現像剤収容室に設けられ、且つ、前記変形部によって弾性変形された状態の前記シート部を解放して復元させることにより前記シート部に担持された現像剤を前記連通
口へ向けて飛翔させる復元部と、を有し、
前記現像剤収容室には、外部から前記現像剤収容室へ現像剤を補給するための補給口が設けられており、
使用時の姿勢において、前記回転軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、前記回転軸部の回転中心と、前記回転軸部の回転方向における前記連通口の下流側端部と、を直線で結
んだとき、
前記連通口と前記補給口とは、前記直線を挟んで互い異なる側に配置されており、
前記復元部は、前記補給口が存在する一方側に設けられず、前記連通口が存在する他方側に設けられ、
使用時の姿勢において、前記補給口の最も高い位置は、未使用の状態における前記現像剤収容室に収容される現像剤の剤面よりも上方に位置する、
ことを特徴とする。

また、本発明のプロセスカートリッジは、現像剤像を担持する像担持体と、前記現像装置と、を備え、画像形成装置に対して着脱可能である、ことを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、前記現像装置、もしくは、前記プロセスカートリッジ、のうちの少なくとも一つと、転写部材と、を備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、下方に位置する現像剤収容室から上方に位置する現像室へ現像剤を供給可能な構成を実現すると共に、現像剤収容室に備えられた補給口への現像剤の逆流を抑制できる。

（ａ）本発明の実施例に係る画像形成装置に使用される現像ユニットの断面概念図；（ｂ）現像ユニットの要部拡大図 本発明の実施例に係る画像形成装置の断面概念図 本発明の実施例に係る画像形成装置に使用されるプロセスカートリッジの断面概念図 本発明の実施例のプロセスカートリッジの非駆動側上方からみた斜視概念図 （ａ）本発明の実施例のプロセスカートリッジの駆動側下方からみた斜視概念図；（ｂ）プロセスカートリッジの駆動側上方からみた斜視概念図 （ａ）図８に示すＡ―Ａ位置における、本発明の実施例に係る画像形成装置に使用されるトナーカートリッジ（Ｙ・Ｍ・Ｃ）の断面概念図；（ｂ）図８に示すＢ―Ｂ位置における、トナーカートリッジ（Ｙ・Ｍ・Ｃ）の断面概念図 （ａ）図８に示すＡ―Ａ位置における、本発明の実施例に係る画像形成装置に使用されるトナーカートリッジ（Ｋ）の断面概念図；（ｂ）図８に示すＢ―Ｂ位置における、トナーカートリッジ（Ｋ）の断面概念図 （ａ）本発明の実施例のトナーカートリッジ（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋ）の駆動側上方からみた斜視概念図；（ｂ）サイドカバーを取り外した状態のトナーカートリッジ（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋ）の斜視概念図 （ａ～ｄ）本発明の実施例の現像ユニット内のトナーの搬送状態を示す概念図

本発明は、電子写真画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」と称する場合がある）、若しくは、画像形成装置の一部を構成するプロセスカートリッジ、現像装置のいずれかの形態としても実施可能である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して説明する。

なお、以下に説明する実施例は、例示的に本発明を説明するものであって、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置関係などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれに限定するものではない。

ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。

また、画像形成装置に使用される現像装置は、少なくとも現像手段を有するものである。また、現像装置をカートリッジ化して電子写真画像形成装置の本体に着脱可能である。また、現像装置は、現像装置の枠体に対して着脱可能であり現像装置へトナーを補給可能なトナーカートリッジを備えてもよい。

また、画像形成装置の一部を構成するプロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し、該カートリッジを電子写真画像形成装置の本体に対して着脱可能とするものである。また、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置の本体に着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置の本体に着脱可能とするものである。なお、プロセスカートリッジを画像形成装置に固定して使用することも可能である。

＜画像形成装置１００の全体構成＞
本実施例に係る画像形成装置１００の全体構成について図２を用いて説明する。

図２は、本発明の実施例に係る画像形成装置の断面概念図である。

本実施例において、プロセスカートリッジ１、及び、トナーカートリッジ１３は画像形成装置１００の装置本体１００Ａに対して着脱自在となっている。

本実施例では、第１～４の画像形成部の構成と動作は、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。したがって、以下において、特に区別を必要としない場合は、添え字であるＹ～Ｋを省略して総括的に説明する。

第１～第４のプロセスカートリッジ１は水平方向に並んで配置されている。各プロセスカートリッジ１は、クリーニングユニット４と現像ユニット６（現像装置）から形成される。

クリーニングユニット４は、感光体ドラム７（像担持体）と、感光体ドラム７の表面を均一に帯電する帯電手段としての帯電ローラ８、及び、クリーニング手段としてのクリーニングブレード１０を有する。

現像ユニット６は、現像ローラ１１（現像剤担持体）と現像剤Ｔ（以下、トナー）を収容し、感光体ドラム７上に静電潜像を現像する現像手段を有する。

クリーニングユニット４と現像ユニット６は、互いに揺動可能に支持されている。なお、第１～第４のプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、現像ユニット６内にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーをそれぞれ収容している。

プロセスカートリッジ１は、画像形成装置１００に設けられた装着ガイド（不図示）、位置決め部材（不図示）などの装着手段を介して、画像形成装置１００に着脱可能になっている。

また、プロセスカートリッジ１の下方には静電潜像を形成するためのスキャナユニット１２が配置されている。さらに、画像形成性装置においてプロセスカートリッジ１より後方（プロセスカートリッジ１の着脱方向下流側）に廃トナー搬送ユニット２３が配置されている。

第１～第４のトナーカートリッジ１３は、各プロセスカートリッジ１に収容されるトナーの色と対応した順序で、プロセスカートリッジ１の下方にそれぞれ水平方向に並んで配置されている。

即ち、第１～第４のトナーカートリッジ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、イエロー（Ｙ）マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーをそれぞれ収容している。そして、各トナーカートリッジ１３は、同色のトナーを収容したプロセスカートリッジ１にトナーを補給する。

トナーカートリッジ１３の補給動作は、画像形成装置１００の装置本体１００Ａに設けられた残量検知部（不図示）が、プロセスカートリッジ１内のトナー残量不足を検知した際に行われる。トナーカートリッジ１３は、画像形成装置１００に設けられた装着ガイド（不図示）、位置決め部材（不図示）などの装着手段を介して、画像形成装置１００に着脱可能になっている。なお、プロセスカートリッジ１、トナーカートリッジ１３の詳細説明は後述する。

トナーカートリッジ１３の下方には、第１～第４のトナー搬送装置１４が各トナーカートリッジ１３に対応して配置される。各トナー搬送装置１４は各トナーカートリッジ１３から受け取ったトナーを上方に搬送し、各現像ユニット６にトナーを供給する。

プロセスカートリッジ１の上方には、中間転写体としての中間転写ユニット１９が設けられている。中間転写ユニット１９は、一次転写部Ｓ１側を下方にして略水平に配置されている。

各感光体ドラム７に対向する中間転写ベルト１８は、回転可能な無端状のベルトであり、複数の張架ローラに張架されている。中間転写ベルト１８の内面には、一次転写部材として一次転写ローラ２０（転写部材）が中間転写ベルト１８を介して各感光体ドラム７と一次転写部Ｓ１を形成する位置にそれぞれ配置されている。

また、二次転写部材である二次転写ローラ２１は、中間転写ベルト１８に接触し、中間転写ベルト１８を介して対向側のローラと二次転写部Ｓ２を形成している。さらに、左右方向（二次転写部Ｓ２と中間転写ベルトが張架される方向）において、二次転写部Ｓ２と反対側に中間転写ベルトクリーニングユニット２２が配置される。

中間転写ユニット１９のさらに上方には、定着ユニット２５が配置されている。定着ユニットは加熱ユニット２６と、加熱ユニットに圧接する加圧ローラ２７とで構成される。また、装置本体１００Ａの上面は、排出トレイ３２が配設されており、排出トレイ３２と中間転写ユニットの間に廃トナー回収容器２４が配設されている。さらに、装置本体の最下部には記録材３を収容するための給紙トレイ２が配設されている。

＜画像形成プロセス＞
次に、画像形成装置１００における画像形成動作について、図２、及び図３を用いて説明する。

なお、図３は、本発明の実施例に係る画像形成装置に使用されるプロセスカートリッジの断面概念図である。

画像形成時には、感光体ドラム７は図３の矢印Ａ方向に所定の速度で回転駆動される。中間転写ベルト１８は、矢印Ｂの方向（感光体ドラム７の回転に順方向）に回転駆動される。

まず、感光体ドラム７の表面が帯電ローラ８によって一様に帯電される。次に、スキャナユニット１２から照射されたレーザー光によって感光体ドラム７の表面が走査露光されることで、感光体ドラム７上に画像情報に基づいた静電潜像が形成される。

感光体ドラム７上に形成された静電潜像は、現像ユニット６によってトナー像として現像される。このとき、現像ユニット６は装置本体１００Ａに設けられた現像加圧ユニット（不図示）によって加圧されている。そして、感光体ドラム７上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ２０によって中間転写ベルト１８上に一次転写される。

例えば、フルカラー画像の形成時には、第１～４の一次転写部である画像形成部Ｓ１Ｙ～Ｓ１Ｋにおいて上述したプロセスが順次に行われることで、中間転写ベルト１８上に各色のトナー像が順次に重ね合わされる。

一方、給紙トレイ２に収容されている記録材３は、所定の制御タイミングで給送され、中間転写ベルト１８の移動と同期して二次転写部Ｓ２へと搬送される。そして、記録材３を介して中間転写ベルト１８に当接している二次転写ローラ２１によって、中間転写ベルト１８上の４色トナー像は一括して記録材３上に二次転写される。

その後、トナー像が転写された記録材３は定着ユニット２５に搬送される。定着ユニット２５において記録材３が加熱・加圧されることで記録材３にトナー像が定着する。その後、定着済の記録材３が排出トレイ３２に搬送されることで画像形成動作が完了する。

また、一次転写工程後に感光体ドラム７上に残留した一次転写残トナー（廃トナー）は、クリーニングブレード１０によって除去される。二次転写工程後に中間転写ベルト１８上に残留した二次転写残トナー（廃トナー）は、中間転写ベルトクリーニングユニット２２によって除去される。

クリーニングブレード１０、及び、中間転写ベルトクリーニングユニット２２によって除去された廃トナーは、装置本体１００Ａに設けられる廃トナー搬送ユニット２３によって搬送され、廃トナー回収容器２４に蓄積される。なお、画像形成装置１００は、所望の単独またはいくつか（全てではない）の画像形成部のみを用いて、単色また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、本実施例に係る画像形成装置１００に装着されるプロセスカートリッジ１の全体構成について、図１、図３、図４、図５を用いて説明する。

なお、図１（ａ）は、本発明の実施例に係る画像形成装置に使用される現像剤ユニットの断面概念図である。図１（ｂ）は、現像ユニットの要部拡大図である。

図４は、本発明の実施例のプロセスカートリッジの非駆動側上方からみた斜視概念図である。即ち、図４には、前方（プロセスカートリッジ着脱方向における上流側）から見たときのプロセスカートリッジ１の状態が示される。

図５（ａ）は、本発明の実施例のプロセスカートリッジの駆動側下方からみた斜視概念図である。図５（ｂ）は、プロセスカートリッジの駆動側上方からみた斜視概念図である。即ち、図５（ａ）には、後方（プロセスカートリッジ着脱方向における下流側）から見たときのプロセスカートリッジ１の状態が示される。

プロセスカートリッジ１は、クリーニングユニット４と現像ユニット６から形成される。クリーニングユニット４と現像ユニット６は回転支持ピン３０を中心として、揺動可能に結合される。

クリーニングユニット４は、クリーニングユニット４内の各種部材を支持するクリーニング枠体５を有する。また、クリーニングユニット４内には、感光体ドラム７、帯電ローラ８、クリーニングブレード１０の他に、感光体ドラム７の回転軸線方向に平行な方向に延びる廃トナースクリュー１５を有する。

クリーニング枠体５には、感光体ドラム７を回転可能に支持し、感光体ドラムから廃トナースクリュー１５に駆動を伝達するためのクリーニングギア列３１を備えるクリーニング軸受３３が、クリーニングユニット４の長手両端に配設されている。

クリーニングユニット４に設けられる帯電ローラは、感光体ドラム７に向かって、両端に配置された帯電ローラ加圧ばね３６で矢印Ｃ方向に付勢されている。帯電ローラは感光体ドラムに対して従動するように設けられ、感光体ドラム７が画像形成時に矢印Ａ方向に回転駆動されると、矢印Ｄの方向（感光体ドラム７の回転に順方向）に回転する。

クリーニングユニット４に設けられるクリーニングブレード１０は、一次転写後に感光体ドラム７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１０ａと、弾性部材１０ａを支持するための支持部材１０ｂとから構成されている。クリーニングブレード１０によって感光体ドラム７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１０とクリーニング枠体５により形成される廃トナー収容室９に収容される。

廃トナー収容室９に収容された廃トナーは、廃トナー収容室９内に設置される廃トナー搬送スクリュー１５によって画像形成装置１００の後方（プロセスカートリッジ１の着脱方向下流側）に向かって搬送される。搬送された廃トナーは、廃トナー排出部３５から排出され、画像形成装置１００の廃トナー搬送ユニット２３へと受け渡される。

現像ユニット６は、現像ユニット６内の各種部材を支持する現像枠体１６を有する。現像枠体１６は、現像ローラ１１と供給ローラ１７（供給部材）とが内部に設けられる現像室１６ａと、トナーが収容され、撹拌部材２９（搬送部材）が内部に設けられるトナー収容室１６ｂ（現像剤収容室）とに分けられる。

現像室１６ａには、現像ローラ１１、供給ローラ１７、現像ブレード２８が設けられている。現像ローラ１１は、トナーを担持しており、画像形成時は矢印Ｅ方向に回転し、感光体ドラム７と接触することで感光体ドラム７にトナーを搬送する。

また、現像ローラ１１は、その長手方向（回転軸線方向）の両端部において現像軸受ユニット３４によって回転可能に現像枠体１６に支持されている。供給ローラ１７は現像ローラ１１と接触しつつ回転可能に現像軸受ユニット３４によって回転可能に現像枠体１６に支持されており、画像形成時は矢印Ｆ方向に回転する。さらに、現像ローラ１１上に形成されるトナー層の厚みを規制する、層厚規制部材としての現像ブレード２８が、現像ローラ１１の表面に当接するように配置されている。

トナー収容室１６ｂには、収容されたトナーＴを撹拌するとともに、現像室連通口１６ｃ（連通口）を介して供給ローラ１７へトナーを搬送するための撹拌部材２９が設けられている。撹拌部材２９は、現像ローラ１１の回転軸線方向に平行な回転軸２９ａ（回転軸部）と、可撓性を有するシートである搬送部材としての撹拌シート２９ｂとを有する。撹拌シート２９ｂの一端（２９ｂ１）が回転軸２９ａに取り付けられ、撹拌シート２９ｂの他端（２９ｂ２）が自由端となっている。回転軸２９ａが回転して撹拌シート２９ｂが矢印Ｇ方向（回転方向）に回転することで、撹拌シート２９ｂによってトナーが撹拌される。

現像ユニット６は、現像室１６ａとトナー収容室１６ｂとを連通する現像室連通口１６ｃを有する。本実施例では、現像ユニット６が通常使用される姿勢（使用時の姿勢）において、現像室１６ａは、トナー収容室１６ｂの上方に位置している。撹拌部材２９によって汲み上げられたトナー収容室１６ｂ内のトナーは、現像室連通口１６ｃを通って現像室１６ａに供給される。

さらに、現像ユニット６には、着脱方向下流側の一端に受入口４０が設けられる。トナー受入口４０の上部には、受入口シール部材４５と、前後方向に移動可能なトナー受入口シャッタ４１が配置されている。トナー受入口４０は、プロセスカートリッジ１が画像形成装置１００に装着されていない場合は受入口シャッタ４１によって閉じられている。受入口シャッタ４１は、プロセスカートリッジ１の着脱動作に連動し、画像形成装置１００に付勢されて開く構成となっている。

トナー受入口４０に連通して受入搬送路４２が設けられ、内部には受入搬送スクリュー４３が配置されている。さらに、現像ユニット６の長手中央付近にはトナー収容室１６ｂへトナーを供給するための収容室連通口４４（補給口）が設けられ、受入搬送路４２とトナー収容室１６ｂを連通している。受入搬送スクリュー４３は現像ローラ１１や供給ローラ１７の回転軸線方向と平行に延びており、トナー受入口４０から受け入れたトナーを、収容室連通口４４を介してトナー収容室１６ｂに搬送する。

このように、本実施例では、現像ユニットは、現像枠体（１６）と、搬送部材２９と、を備える。

現像枠体（１６）は、現像剤を担持する現像剤担持体（１１）が収容される現像室（１６ａ）と、使用時の姿勢における現像室の下方に位置し現像剤を収容する現像剤収容室（１６ｂ）と、現像室と現像剤収容室を連通する連通口（１６ｃ）と、を備える。

搬送部材２９は、現像剤収容室に設けられ、現像剤収容室に収容される現像剤を現像室へ搬送するものである。搬送部材は、回転可能な回転軸部（２９ａ）と、回転軸部に一端（２９ｂ１）が固定され他端（２９ｂ２）が自由端となり弾性変形可能なシート部（２９ｂ）と、を備える。

現像剤収容室には、変形部（６７）が設けられており、回転軸部の回転動作に伴って回転するシート部の自由端と当接することにより、該シート部を撓ませて弾性変形させることができる。

また、現像剤収容室には復元部（６８）が設けられている。復元部（６８）は、回転軸部の回転方向（Ｇ）において、連通口より上流側かつ変形部より下流側の位置で現像剤収容室に設けられている。復元部は、変形部によって弾性変形された状態のシート部を解放して復元させることによりシート部に担持された現像剤を連通口へ向けて飛翔させることができる。

また、現像剤収容室には、外部から現像剤収容室へ現像剤を補給するための補給口（４４）が設けられている。

使用時の姿勢において、回転軸部の回転軸線方向（Ｘ１）に沿ってみた場合、回転軸部の回転中心（Ｘ０）と、回転軸部の回転方向における連通口の下流側端部（１６ｃ１）と、を仮想直線（Ｈ）で結ぶこととする。このとき、連通口と補給口とは、直線を挟んで互い異なる側（Ｈ１、Ｈ２）に配置されている。

復元部は、補給口が存在する一方側（Ｈ２）に設けられず、連通口が存在する他方側（Ｈ１）に設けられている。

＜トナーカートリッジ＞
次に、本実施例に係る画像形成装置１００に装着されるトナーカートリッジ１３の全体構成について図６を用いて説明する。

図６（ａ）は、後述する図８に示すＡ―Ａ位置における、本発明の実施例に係る画像形成装置に使用されるトナーカートリッジ（Ｙ・Ｍ・Ｃ）の断面概念図である。図６（ｂ）は、図８に示すＢ―Ｂ位置における、トナーカートリッジ（Ｙ・Ｍ・Ｃ）の断面概念図である。

即ち、図６（ａ）には、トナーカートリッジ（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ）の、長手方向（前後方向）の中央部の断面が示されている。また、図６（ｂ）には、トナーカートリッジ（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ）の、長手方向（前後方向）の後方側の給開口５２における断面図である。

図７（ａ）は、後述する図８に示すＡ―Ａ位置における、本発明の実施例に係る画像形成装置に使用されるトナーカートリッジ（Ｋ）の断面概念図である。図７（ｂ）は、図８に示すＢ―Ｂ位置における、トナーカートリッジ（Ｋ）の断面概念図である。

即ち、図７（ａ）には、トナーカートリッジ（１３Ｋ）の、長手方向（前後方向）の中央部の断面が示されている。また、図７（ｂ）には、トナーカートリッジ（１３Ｋ）の、長手方向（前後方向）の後方側の給開口５２における断面が示されている。

図８（ａ）は、本発明の実施例のトナーカートリッジ（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋ）の駆動側上方からみた斜視概念図である。図８（ｂ）は、サイドカバーを取り外した状態のトナーカートリッジ（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋ）の斜視概念図である。

即ち、図８（ａ）には、トナーカートリッジ（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ）の、後方から見たときの状態を示す。図８（ｂ）には、トナーカートリッジ（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ）の、後方から見たときの、サイドカバー６２を取り除いた状態を示す。

トナーカートリッジ１３は、トナーカートリッジ１３内の各種部材を支持する補給枠体５０と、内部にトナーを収容する補給トナー収容室５１を備える。また、通常使用される姿勢（使用時の姿勢）において、下側に補給枠体開口５２が設けられる。

補給トナー収容室５１内には、補給トナー撹拌部材５３、補給トナー搬送スクリュー５４、仕切り部材５５が設けられている。なお、本実施例においては、カラー（Ｙ、Ｍ、Ｃ）トナーカートリッジ（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ）と比べ、ブラック（Ｋ）トナーカートリッジ（１３Ｋ）の方が幅方向（左右方向）において大きい。

補給撹拌部材５３は、トナーカートリッジ１３の長手方向に平行に配置され、回転可能に補給枠体５０に支持されている。また、補給撹拌部材５３は回転軸５３ａと、可撓性を有するシートである搬送部材としての補給撹拌シート５３ｂとを有する。補給撹拌シート５３ｂの一端が回転軸５３ａに取り付けられ、補給撹拌シート５３ｂの他端が自由端となっている。回転軸５３ａが回転して補給撹拌シート５３ｂが矢印Ｇ方向に回転することで、補給撹拌シート５３ｂによってトナーが撹拌され、トナーを補給搬送スクリュー５４に送る。

補給トナー搬送スクリュー５４は、補給トナー撹拌部材の回転軸線に平行に配置され、回転可能に補給枠体５０に支持されている。補給トナー搬送スクリュー５４は回転することで、補給トナー収容室内のトナーを前方から後方（トナーカートリッジ着脱方向において上流から下流側）に搬送する。即ち、トナーをトナー補給開口５２に向けて搬送する。

仕切り部材５５は、補給枠体５０とでトンネル部５６を形成する。トンネル部５６は補給トナー搬送スクリュー５４の外径に対応して形成され、補給トナー搬送スクリュー５４によって搬送されたトナーを擦切って定量搬送する役割を持っている。また、同様に仕切り部材５５は補給枠体５０とでトナー排出室５７を形成する。

トナー排出室５７には補給枠体開口５２が設けられる。また、伸縮可能な蛇腹部５８ａを備えるポンプ５８が、内部と連通して設けられる。ポンプ５８は後述する駆動列によって伸縮し、その内部容積を変動させることができる。ポンプ５８の伸縮に伴って、補給トナー収容室５１及びトナー排出室５７の内圧が変動し、補給枠体開口５２からの吸排気が行われることで安定的にトナーの排出を行うことができる。

トナーカートリッジ１３の後方側には駆動列が配置される。装置本体１００Ａから駆動入力ギア５９が回転駆動を受け取り、カムギア６０に回転を伝達する。カムギア６０にはカム溝６０ａが設けられており、リンク機構６１のリンク突起部６１ａがカム溝６０ａと係合している。

リンク機構６１は、サイドカバー６２に前後方向に移動可能に支持される。リンク機構６１は、カムギア６０が回転することでカム突起部６１ａがカム溝６０ａの山部と谷部を交互に通過することにより、前後方向に往復運動する。

リンク機構６１は、ポンプ５８の結合部５８ｂと連結されており、ポンプ５８はリンク機構６１と連動して結合部５８ｂが往復運動する。そして、ポンプ５８の蛇腹部５８ａが伸縮することでポンプ５８の内部容積が変動し、結果として補給トナー収容室５１及びトナー排出室５７の内圧が変動する。

次に、前述した補給トナー搬送スクリュー５４の端部には、スクリューギア６４が設けられており、スクリューギア６４はカムギア６０から回転駆動を受け取り、補給トナー搬送スクリュー５４を回転させる。

また、トナー排出室５７には通常使用される姿勢（使用時の姿勢）において、下面に補給枠体開口５２と、補給口６３が設けられた補給口シャッタ４１が、前後方向に移動可能に補給枠体５０に支持されている。補給枠体開口５２は、トナーカートリッジ１３が画像形成装置１００に装着されていない場合は補給口シャッタ４１によって閉じられている。

補給口シャッタ４１は、トナーカートリッジ１３の着脱動作に連動し、画像形成装置１００に付勢されて所定の位置に移動する構成となっている。補給口シャッタ４１が画像形成装置１００に装着されたとき、補給枠体開口５２と補給口６３は連通し、トナーカートリッジ１３からのトナー排出が可能となる。

＜トナー搬送構成＞
次に、現像ユニット６におけるトナー搬送構成について、図１を用いて詳細に説明する。

図１（ａ）には、トナーの搬送状態が示されている。また、図１（ｂ）には、現像剤室連通口付近の構成が示されている。

なお、本実施例では、現像ユニット６の構成について、上、下、垂直、水平といった方向を表す用語は、特に断りのない場合は、それらの通常の使用状態において見た時の方向を表す。つまり、現像ユニット６の通常の使用状態は、適正に配置された画像形成装置の装置本体１００Ａに対して適正に装着され、画像形成動作に供し得る状態である。

図１（ａ）に示すように、現像ユニット６は、現像室１６ａとトナー収容室１６ｂとを有する。現像室１６ａには、現像ローラ１１、供給ローラ１７及び現像ブレード２８などが収容されている。トナー収容室１６ｂには、現像室１６ａに供給されるトナーが収容されると共に、現像室１６ａにトナーを供給する撹拌部材２９（搬送部材）が設けられている。

そして、トナー収容室１６ｂは、現像室１６ａよりも鉛直方向下方に配置されている。従って、トナー収容室１６ｂから現像室１６ａへと重力に反してトナーを搬送する。

前述のように、重力に反して撹拌部材２９がトナーをトナー収容室１６ｂから現像室１６ａへ搬送する場合に、トナーカートリッジからトナーを補給する補給口（収容室連通口４４）へトナーが搬送される。すると、収容室連通口４４においてトナー詰まりが発生し、受入搬送スクリュー４３からトナー収容室１６ｂへのトナーの供給不良に繋がりやすい。

従って、本実施例の目的は、重力に反してトナーを搬送する構成の場合に、トナー収容室１６ｂから現像室１６ａへと搬送されるトナーが、収容室連通口４４へ逆流することを抑制できる。

現像ユニット６は、現像枠体１６内に形成された、現像室１６ａ及びトナー収容室１６ｂを有する。現像室１６ａには、現像ローラ１１及び供給ローラ１７が設けられている。また、トナー収容室１６ｂは、現像室１６ａの下方に配置されている。ここで、トナー収容室１６ｂは、現像室１６ａに供給するトナーを収容する。

現像室１６ａとトナー収容室１６ｂとの間には、トナーが通過するための現像室連通口１６ｃを有する隔壁６６（仕切部）が設けられている。ここで、現像室連通口１６ｃは、トナー収容室１６ｂの上方に設けられている。また、トナー収容室１６ｂ内には、現像室１６ａにトナーを供給するための弾性を有する撹拌部材２９が回転可能に設けられている。

そして、トナー収容室１６ｂには、現像室連通口１６ｃの下方に、撹拌シート２９ｂと当接する変形部６７が設けられている。撹拌シート２９ｂは、その回転に伴って、変形部６７に当接する。これによって、撹拌シート２９ｂが変形部６７から力を受ける。その結果、撹拌シート２９ｂの有する弾性力に抗して撹拌シート２９ｂが変形する。

また、撹拌シート２９ｂは、変形部６７に接触した状態で回転することで、その回転方向下流側の表面上にトナーを担持した状態で搬送する。本実施例では、変形部６７は、トナー収容室１６ｂの内壁のうち現像室連通口１６ｃの下方から、撹拌シート２９ｂが離れる点Ｐまでの箇所を指す（図１（ａ）では一部のみ示す）。

また、トナー収容室１６ｂには、撹拌部材２９の回転方向において変形部６７よりも下流側、かつ、現像室連通口１６ｃよりも上流側において、復元部６８が設けられている。ここで、復元部６８は、撹拌シート２９ｂとトナー収容室１６ｂの内壁との接触を開放するための部分である。本実施例では、復元部６８は、トナー収容室１６ｂの内壁のうち、点Ｐ位置から現像室連通口１６ｃまでの部分を指す。また、復元部６８は、撹拌部材２９の回転軸を含む水平面よりも上方に配置されている。

よって、撹拌部材２９が矢印Ｇ方向に回転することで撹拌シート２９ｂの自由端側（トナー収容室１６ｂの内壁側）の先端が変形部６７を通過した後に、撹拌シート２９ｂのトナー収容室１６ｂの内壁との当接が開放される。すると、撹拌シート２９ｂは、変形部６７によって変形していた状態から開放されて、撹拌シート２９ｂの弾性復元力によって自然状態（元の形状）へと復元する。

撹拌シート２９ｂの復元方向（矢印Ｊ方向）への形状変化によって、撹拌シート２９ｂ上に担持されて搬送されていたトナーは、現像室連通口１６ｃへ向けて重力に反して搬送される。なお、現像室連通口１６ｃは、復元部６８よりも撹拌部材２９の回転方向下流側に位置する。

＜収容室連通口の位置関係＞
次に、現像ユニット６における収容室連通口４４の位置関係について、図１（ａ）、図９を用いて詳細に説明する。

図９（ａ～ｄ）は、本発明の実施例の現像ユニット内のトナーの搬送状態を示す概念図である。本実施例の構成において、トナーは、図９（ａ）～（ｄ）の順に搬送される。

また、図１（ａ）に示すように、回転軸線方向Ｘ１に沿ってみたとき、撹拌部材２９の回転中心Ｘ０と現像室連通口１６ｃにおける撹拌部材２９の回転方向Ｇの下流側の端部１６ｃ１（下流側端部）を（仮想）直線Ｈで結ぶとすることができる。直線Ｈを基準としたとき、本実施例では、復元部６８は、現像室連通口１６ｃが存在する他方側（Ｈ１）に設けられている。

また、図９（ａ）に示すように、撹拌部材２９が回転し、撹拌シート２９ｂによって搬送される前のトナーＴ１の密度は「疎な状態」である。一方、図９（ｂ）に示すように、撹拌部材２９が回転したとき、トナーＴ２はトナー収容室１６ｂの壁面と撹拌シート２９ｂに挟まれることで、トナー（の密度）は「密な状態」になる。

収容室連通口４４を、直線Ｈを基準としたときに現像室連通口１６ｃが存在する他方側（Ｈ１）の点Ｐ位置よりも下方に設けた場合について検討する。

この場合、図９（ｂ）に示すように、撹拌部材２９が回転したとき、撹拌シート２９ｂに搬送された密なトナーＴ２は、図９（ａ）に示すような、疎なトナーＴ１よりもトナー収容室１６ｂの壁面にかかる圧力が高い。このため、トナー収容室１６ｂから収容室連通口４４を通って、補給するトナーの受入搬送路４２へ逆流し、トナーが詰まることでトナーカートリッジからのトナー供給不良が発生する可能性がある。

また、収容室連通口４４を、直線Ｈを基準としたときに現像室連通口１６ｃが存在する他方側（Ｈ１）の点Ｐ位置よりも上方に設けた場合について検討する。

この場合、図９（ｄ）に示すように、現像室連通口１６ｃへ向けて（矢印Ｉ方向）重力に反して搬送されたトナーが、トナー収容室１６ｂから収容室連通口４４を通って、補給するトナーの受入搬送路４２へ逆流する可能性がある。このため、トナーが詰まりやすくなりトナーカートリッジからのトナー供給不良が発生する可能性がある。

よって、本実施例では、収容室連通口４４は、直線Ｈを基準としたとき、現像室連通口１６ｃ存在しない一方側（Ｈ２）、かつ、隔壁６６より下方に設けられる。これにより、撹拌部材２９が回転し、撹拌シート２９ｂが変形部６７を通過した後に、開放された撹拌シート２９ｂ上に担持されて搬送されていたトナーは、現像室連通口１６ｃへ向けて重力に反して搬送される。このため、直線Ｈを基準としたときの一方側（Ｈ２）に設けられた収容室連通口４４へのトナー搬送（逆流）を抑制することができる。

本発明の構成を以下のように纏めることができる。

（１）本発明の現像装置（６）は、
現像剤を担持する現像剤担持体（１１）が収容される現像室（１６ａ）と、使用時の姿勢における現像室の下方に位置し現像剤を収容する現像剤収容室（１６ｂ）と、現像室と現像剤収容室を連通する連通口（１６ｃ）と、を備える、現像枠体（１６）と、
現像剤収容室（１６ｂ）に設けられ、現像剤収容室に収容される現像剤を現像室へ搬送する搬送部材（２９）と、を有する。

なお、搬送部材２９は、回転可能な回転軸部（２９ａ）と、回転軸部に一端（２９ｂ１）が固定され他端（２９ｂ２）が自由端となり弾性変形可能なシート部（２９ｂ）と、を備える。

現像装置（６）は、
現像剤収容室（１６ｂ）に設けられ、回転軸部（２９ａ）の回転動作に伴って回転するシート部（２９ｂ）の自由端（２９ｂ２）と当接することにより、該シート部を撓ませて弾性変形させる変形部（６７）と、
回転軸部（２９ａ）の回転方向（Ｇ）において、連通口（１６ｃ）より上流側かつ変形部（６７）より下流側の位置で現像剤収容室（１６ｂ）に設けられる復元部（６８）と、を更に有する。

なお、復元部（６８）は、変形部（６７）によって弾性変形された状態のシート部（２９ｂ）を解放して復元させることによりシート部（２９ｂ）に担持された現像剤を連通口（１６ｃ）へ向けて飛翔させるように構成されている。

また、現像剤収容室（１６ｂ）には、外部から現像剤収容室へ現像剤を補給するための補給口（４４）が設けられており、
使用時の姿勢において、回転軸部（２９ａ）の回転軸線方向（Ｘ１）に沿ってみた場合、回転軸部の回転中心（Ｘ０）と、回転軸部の回転方向（Ｇ）における連通口（１６ｃ）の下流側端部（１６ｃ１）と、を直線（Ｈ）で結んだとき、
連通口（１６ｃ）と補給口（４４）とは、直線（Ｈ）を挟んで互い異なる側（Ｈ１、Ｈ２）に配置されており、
復元部（６８）は、補給口（４４）が存在する一方側（Ｈ２）に設けられず、連通口（１６ｃ）が存在する他方側（Ｈ１）に設けられている。

（２）本発明の現像装置では、
使用時の姿勢において、補給口（４４）の少なくとも一部を、回転軸部（２９ａ）の回転中心（Ｘ０）よりも下方に位置するようにしてもよい。

（３）本発明の現像装置では、
使用時の姿勢において、補給口（４４）の最も高い位置（Ｐ１１）を、復元部（６８）の最も低い位置（Ｐ２１）よりも下方に位置するようにしてもよい。なお、本発明では、復元部（６８）の最も低い位置は、回転する際にシート部（２９ｂ）の自由端（２９ｂ２）が復元部（６８）を構成する現像枠体の内壁面と接触する状態から離間する状態へ変化し始まる位置である。

（４）本発明の現像装置では、
使用時の姿勢において、補給口（４４）の最も高い位置（Ｐ１１）を、変形部（６７）の最も高い位置（Ｐ３１）よりも下方に位置するようにしてもよい。なお、変形部（６７）の最も高い位置は、変形部（６７）を構成する現像枠体の内壁面のうち、回転軸部（２９ａ）の回転中心Ｘ０までの距離が最も短くなる位置である。

（５）本発明の現像装置では、
使用時の姿勢において、補給口（４４）の最も高い位置（Ｐ１１）を、未使用の状態における現像剤収容室（１６ｂ）に収容される現像剤の剤面（ＬＶ）よりも上方に位置するようにしてもよい。

（６）本発明の現像装置では、
現像枠体（１６）は、現像室（１６ａ）と現像剤収容室（１６ｂ）を仕切る仕切部（６６）を備え、前記仕切部（６６）は、第１仕切部（６６Ａ）と、第１の仕切部よりも上流側に位置する第２仕切部（６６Ｂ）と、を備えてもよい。

また、使用時の姿勢において、第２仕切部（６６Ｂ）を、第１仕切部（６６Ａ）よりも、水平方向（Ｗ）に対して傾斜角（６６Ｂ１）が大きく（６６Ｂ１＞６６Ａ１）設定し、連通口（１６ｃ）を、第２仕切部（６６Ｂ）に設けてもよい。

（７）本発明の現像装置では、
使用時の姿勢において、回転軸部（２９ａ）の回転軸線方向（Ｘ１）に沿ってみた場合、第２仕切部（６６Ｂ）の最も下方となる下端（６６Ｂ２）の位置を通過する垂線（Ｇ１）を基準とすることができる。

この場合、補給口（４４）を、垂線に対して、連通口（１６ｃ）が存在する側（Ｇ１１）とは異なる側（Ｇ１２）に位置するようにしてもよい。

（８）本発明の現像装置では、
現像室（１６ａ）に、現像剤担持体（１１）と当接し、該現像剤担持体へ現像剤を供給する供給部材（１７）を備えてもよい。

（９）本発明の現像装置では、
現像剤は、一成分の非磁性現像剤であってもよい。

（１０）本発明の現像装置では、
現像装置（６）を、画像を形成する画像形成装置（１００）に対して着脱可能とするようにしてもよい。

（１１）本発明のプロセスカートリッジ（１）は、
現像剤像を担持する像担持体（７）と、
前記現像装置（６）と、を備え、画像形成装置（１００）に対して着脱可能である。

（１２）本発明のプロセスカートリッジでは、
像担持体（７）から現像剤像が転写された後の、像担持体に残留する現像剤を現像剤担持体（１１）が回収するようにしてもよい。

（１３）本発明の画像形成装置は、
前記現像装置（６）、もしくは、前記プロセスカートリッジ（１）、のうちの少なくとも一つと、
転写部材（２０）と、を備える。

６ 現像ユニット（現像装置）
１１ 現像ローラ（現像剤担持体）
１６ 現像枠体
１６ａ 現像室
１６ｂ トナー収容室（現像剤収容室）
１６ｃ 現像室連通口（連通口）
１６ｃ１ 下流側端部
２９ 撹拌部材（搬送部材）
２９ａ 回転軸（回転軸部）
２９ｂ 攪拌シート（シート部）
２９ｂ１ 一端（固定端）
２９ｂ２ 他端（自由端）
４４ 収容室連通口（補給口）
６７ 変形部
６８ 復元部
Ｇ 回転方向
Ｈ （仮想）直線
Ｈ１ 他方側（連通口が存在する側）
Ｈ２ 一方側（補給口が存在する側）
Ｘ０ 回転中心
Ｘ１ 回転軸線方向

Claims (12)

1. 現像剤を担持する現像剤担持体が収容される現像室と、使用時の姿勢における前記現像室の下方に位置し現像剤を収容する現像剤収容室と、前記現像室と前記現像剤収容室を連通する連通口と、を備える、現像枠体と、
   前記現像剤収容室に設けられ、前記現像剤収容室に収容される現像剤を前記現像室へ搬送する搬送部材であって、回転可能な回転軸部と、前記回転軸部に一端が固定され他端が自由端となり弾性変形可能なシート部と、を備える搬送部材と、
   前記現像剤収容室に設けられ、前記回転軸部の回転動作に伴って回転する前記シート部の前記自由端と当接することにより、該シート部を撓ませて弾性変形させる変形部と、
   前記回転軸部の回転方向において、前記連通口より上流側かつ前記変形部より下流側の位置で前記現像剤収容室に設けられ、且つ、前記変形部によって弾性変形された状態の前記シート部を解放して復元させることにより前記シート部に担持された現像剤を前記連通口へ向けて飛翔させる復元部と、を有し、
   前記現像剤収容室には、外部から前記現像剤収容室へ現像剤を補給するための補給口が設けられており、
   使用時の姿勢において、前記回転軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、前記回転軸部の回転中心と、前記回転軸部の回転方向における前記連通口の下流側端部と、を直線で結んだとき、
   前記連通口と前記補給口とは、前記直線を挟んで互い異なる側に配置され、
   前記復元部は、前記補給口が存在する一方側に設けられず、前記連通口が存在する他方側に設けられ、
   使用時の姿勢において、前記補給口の最も高い位置は、未使用の状態における前記現像剤収容室に収容される現像剤の剤面よりも上方に位置する、
   ことを特徴とする現像装置。
2. 使用時の姿勢において、前記補給口の少なくとも一部は、前記回転軸部の回転中心よりも下方に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 使用時の姿勢において、前記補給口の最も高い位置は、前記復元部の最も低い位置よりも下方に位置する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
4. 使用時の姿勢において、前記補給口の最も高い位置は、前記変形部の最も高い位置よりも下方に位置する、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記現像枠体は、前記現像室と前記現像剤収容室を仕切る仕切部を備え、
   前記仕切部は、第１仕切部と、前記第１仕切部よりも上流側に位置する第２仕切部と、を備え、
   使用時の姿勢において、前記第２仕切部は、第１仕切部よりも、水平方向に対して傾斜角が大きく、
   前記連通口は、前記第２仕切部に設けられている、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 使用時の姿勢において、前記回転軸部の回転軸線方向に沿ってみた場合、前記第２仕切部の最も下方となる下端の位置を通過し重力方向に平行な仮想線を基準として、前記補給口は、垂線に対して、前記連通口が存在する側とは異なる側に位置する、ことを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
7. 前記現像室には、前記現像剤担持体と当接し、前記現像剤担持体へ現像剤を供給する供給部材が備えられる、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の現像装置。
8. 前記現像剤は、一成分の非磁性現像剤である、ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の現像装置。
9. 前記現像装置は、画像を形成する画像形成装置に対して着脱可能である、ことを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の現像装置。
10. 現像剤像を担持する像担持体と、
    請求項１～９のいずれか１項に記載の現像装置と、を備え、画像形成装置に対して着脱可能である、ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
11. 前記像担持体から前記現像剤像が転写された後の、前記像担持体に残留する現像剤を前記現像剤担持体が回収する、ことを特徴とする請求項１０に記載のプロセスカートリッジ。
12. 請求項１～９のいずれか１項に記載の現像装置、もしくは、請求項１０または１１に記載のプロセスカートリッジ、のうちの少なくとも一つと、
    転写部材と、
    を備える、ことを特徴とする画像形成装置。

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