JP2011164530A - 現像装置、この現像装置を具備したプロセスカートリッジ、及びこの現像装置又はプロセスカートリッジを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤の寿命を維持しつつ、現像装置内のトナー収容部でのトナー凝集を防止する。
【解決手段】トナー収容部５７Ｙから現像剤収容部５４Ｙにトナーを搬送する搬送スクリュ５６Ｙを、現像剤収容部５４Ｙ内の搬送スクリュ５６ａＹと、トナー収容部５７Ｙ内の搬送スクリュ５６ｂＹとに分割している。そして、現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙの搬送スクリュ５５Ｙ、５６ａＹを停止させたまま、トナー収容部５７のみ搬送スクリュ５６ｂＹを回転させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機やプリンター等の画像形成装置に関するものである。特に、現像装置内に補給されたトナーをスクリュで搬送するトナー搬送経路を備える現像装置、この現像装置を具備したプロセスカートリッジ、及びこの現像装置又はプロセスカートリッジを備えた画像形成装置に関するものである。

近年、複写機やプリンタ等の電子写真技術用いた画像形成装置の小型化やパーソナル化の要求に伴って、これらに用いられる現像装置の小型化が図られている。また、こうした要求に伴って、トナーが無くなった時点で、現像装置ごと交換する使い捨てタイプの現像装置。そして、このような現像装置の他に、原稿画像の静電潜像が形成される潜像担持体（感光体）、及び感光体上に残留したトナーを除去するクリーニング部等が一体化された、いわゆるプロセスカートリッジも一般に広く用いられるようになってきている。

しかしながら、このような小型化された現像装置においては、そのトナーと磁性キャリアとからなる現像剤の収容量が少なく、現像剤撹拌部の省スペース化も余儀なくされている。さらに、近年の高画質化への要求からトナーの小粒径化が進んでおり、補給されたトナーの現像剤への均一分散、及び帯電が、ますます難しくなってきている。補給されたトナーの帯電が難しくなる理由は次ぎの通りである。補給されたトナーが現像剤にうまく分散されないと、補給トナーが現像装置内に収容されている現像剤の表面で上滑りしてしまう。そして、この現像剤の表面で上滑りした補給トナーは、現像剤撹拌部内で十分に攪拌することができず、帯電されずに未帯電のまま現像剤の表面を移動してしまうのである。

このような状態のトナーが現像ローラに搬送されて現像領域へ搬送されると、地肌汚れ、濃度ムラ、トナー飛散といった画像欠陥が生じる。このような現象は、特に画像面積率の高い原稿を連続して印刷した際のように、トナー補給量が多くなった時に顕著となる。

上述したような補給トナーの攪拌不足に起因する問題を解消するために、現像器へのトナー補給方式として、様々な提案がなされている。例えば、特許文献１（特開２００５−２６６５１１号公報）では、二成分現像剤搬送経路の上からトナーを落として補給する方式ではなく、現像剤搬送経路とは別のトナーのみが搬送されるトナー搬送経路上（トナー収容部）にトナーを補給する現像装置が開示されている。そして、この現像装置では、トナー搬送経路上に補給されたトナーを現像剤の搬送経路に設けれれたスクリュと同一軸上に配設したスクリュで搬送して、現像剤の搬送経路と合流させている。

このような構成の現像装置では、補給トナーが現像剤との境界に向かって搬送スクリュの回転により押し込むように搬送される。そのため、現像剤に潜り込み混合されるため、トナーが上滑りしにくく、現像剤の上から補給する方式と比較して補給トナーの分散性・帯電性が良いという利点がある。

しかし一方、トナー搬送経路（トナー収容部）内のトナーは、キャリアと混合された現像剤と比べて圧密状態になりやすく、長期間の放置、特に高温高湿環境で凝集しやすくなる。トナー凝集体は白スジや、黒ポチ画像といった画像欠陥が発生する原因となる。

また、トナー搬送経路（トナー収容部）内のトナーを現像剤搬送経路（現像剤収容部）に搬送するためにはスクリュを駆動する必要がある。また、従来から使用されているスクリュでは、トナー搬送経路と現像剤搬送経路とで用いられるスクリュが同軸上で連続した形状であるため、現像剤搬送経路内の現像剤も一緒に攪拌、搬送してしまう。そして、本来必要な現像剤の攪拌時間とは関わり無く補給トナーの現像剤搬送経路内への搬送時間が必要なため、トナーの補給開始のタイミングによっては現像剤の攪拌時間が長くなってしまう。現像剤の攪拌時間が不必要に長くなることで、攪拌時間が長くなった分だけ現像剤の寿命は短くなり、経時で地汚れやキャリア付着といった画像欠陥が発生する可能性が高くなるという問題があった。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、現像剤の寿命を維持しつつ、現像装置内のトナー搬送経路（トナー収容部）でのトナー凝集を防止する現像装置を提供することである。また、この現像装置を具備したプロセスカートリッジ、及びこの現像装置又はプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の現像装置の発明は、補給トナーを収容するトナー収容部と、キャリアとトナーからなる二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、上記トナー収容部から上記現像剤収容部へ補給トナーを搬送する搬送スクリュを備える現像装置において、上記搬送スクリュが上記トナー収容部と上記現像剤収容部で分割されていることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記搬送スクリュが各々独立に回転駆動可能であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の現像装置において、少なくとも上記トナー収容部に補給されるトナーのトナー面の高さよりも低い部分において、上記トナー搬送スクリュの外径をなすスクリュ先端部分とトナー収容部の内壁面との間の隙間が無いことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の現像装置において、上記トナー収容部の内壁にスポンジ層を備え、さらに、上記スポンジ層のスクリュ側の面に樹脂フィルムを貼り付けることによって、上記スクリュ先端部分とトナー補給経路であるトナー収容部の内壁との隙間を埋めることを特徴とするものである。
また、請求項５のプロセスカートリッジの発明は、静電潜像を担持する像担持体と、上記像担持体を帯電させる帯電装置と、現像剤を現像剤担持体に担持し上記像担持体に対向する現像領域に搬送して該像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に上記像担持体上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング装置と、を有する画像形成装置内で、上記像担持体と、上記現像装置、上記帯電装置及び上記クリーニング装置から選択された少なくとも上記現像装置を含む装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、上記現像装置として、請求項１乃至４のいずれか一に現像装置を具備していることを特徴とするものである。
また、請求項６の画像形成装置の発明は、静電潜像を担持する像担持体と、上記像担持体を帯電させる帯電装置と、現像剤を現像剤担持体に担持し上記像担持体に対向する現像領域に搬送して該像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に上記像担持体上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング装置と、を有する画像形成装置において、上記現像装置として請求項１乃至４のいずれか一に記載の現像装置、又は現像装置を具備するプロセスカートリッジとして請求項５に記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とするものである。
本発明は、トナー収容部から現像剤収容部へ補給トナーを搬送する搬送スクリュが、トナー収容部と現像剤収容部で分割されているので、現像剤収容部の搬送スクリュを停止させたままトナー収容部のみ搬送スクリュを回転させることができる。そして、トナー収容部のみ搬送スクリュを回転させることで、トナー収容部（トナー搬送経路）内に滞留したトナーを無くすことができるとともに、現像剤収容部内の現像剤に対する不必要な攪拌動作を無くすことができる。よって、トナー収容部でのトナー凝集を防止することができるとともに、現像剤の寿命の延命を可能とすることができる。

本発明は、現像装置内のトナー収容部でのトナー凝集を防止しつつ、現像剤の寿命の延命を可能とすることができるという優れた効果がある。

本実施形態に係る画像形成装置であるプリンタの概略構成を示した全体図。 本実施形態に係る作像部の概略を示した図。 本実施形態に係る現像剤収容部及びトナー収容部の概略を示した図。 本実施形態に係るトナー収容部から現像剤収容部にトナーを搬送する搬送スクリュの概略図。 本実施形態に係るトナー収容部と搬送スクリュからなるトナー搬送経路の概略構成図。

以下、本発明を画像形成装置に適用した一実施形態について、図１〜図５を用いて説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置であるプリンタの概略構成を示した全体図である。図１に示すように、画像形成装置本体１００の上方にあるトナー容器収容部３１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。

トナー容器収容部３１の下方には中間転写ユニット１５が配設されている。その中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの下方には、それぞれ、トナー補給装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋが配設されている。そして、トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋに収容されたトナーは、それぞれ、トナー補給装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋによって、作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの現像装置内に供給（補給）される。

図２に示すように、イエローに対応した作像部６Ｙは、感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電部４Ｙ、現像装置５Ｙ（現像部）、クリーニング部２Ｙ、除電部（不図示）等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。

なお、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみの説明をおこなう。

感光体ドラム１Ｙは、不図示の駆動モータによって、図２中の時計方向に回転駆動される。まず、帯電部４Ｙの位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程）。次に、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光装置７（図１に記載）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程）。そして、ドラム１Ｙの表面は、現像装置５Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程）。その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、中間転写ベルト８及び第１転写バイアスローラ９Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程）。このとき、感光体ドラム１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。

中間転写ベルト８上にトナー像が転写された後の感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング部２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって機械的に回収される（クリーニング工程）。最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上の残留電位が除去される。このようにして、感光体ドラム１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様におこなわれる。

また、露光工程では、作像部の下方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム１上に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して各感光体ドラム１上に照射する。その後、現像工程を経て各感光体ドラム１上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写する。このようにして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成されることとなる。

また、中間転写ユニット１５は、図１に示すように、中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、複数のテンションローラ、中間転写クリーニング部、等で構成される。中間転写ベルト８は、複数のローラ部材によって張架・支持されるとともに、１つのローラ部材１２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。

４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。

そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の被転写材Ｐ上に２次転写される。このとき、中間転写ベルト８には、被転写材Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。

２次転写ニップの位置を通過した中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング部（不図示）の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。このようにして、中間転写ベルト８上でおこなわれ、一連の転写プロセスが終了する。

ここで、２次転写ニップの位置に搬送された被転写材Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。

詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の被転写材Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。レジストローラ対２８に搬送された被転写材Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、被転写材Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。このようにして、被転写材Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被転写材Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。その後、被転写材Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置外に排出された被転写材Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。このようにして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２、図３を用いて、作像部６Ｙにおける現像装置５Ｙの構成・動作について、さらに詳しく説明する。

現像装置５Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対向する現像ローラ５１Ｙ、現像ローラ５１Ｙに対向するドクターブレード５２Ｙ、現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙ内に配設された２つの搬送スクリュ５５Ｙ、５６Ｙ、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ５８Ｙ、等で構成される。現像ローラ５１Ｙは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙ内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。現像剤収容部５３Ｙと、現像剤収容部５４Ｙとは、図３に示すように、仕切り部材により仕切られ、現像剤Ｇが現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙを循環するための開口部を、その両端部に備えている。そして、現像剤収容部５３Ｙから現像剤収容部５４Ｙに現像剤Ｇが還流する開口部よりも現像剤収容部５４Ｙの搬送方向上流部に形成されたトナー収容部５７Ｙは、その上方に形成された開口（不図示）を介してトナー落下経路６４Ｙ（図１に破線で示す）に連通している。

このように構成された現像装置５Ｙは、次のように動作する。現像ローラ５１Ｙのスリーブは、図２の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、スリーブの回転にともない現像ローラ５１Ｙ上を移動する。

ここで、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇは、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置５Ｙ内のトナー消費に応じて、トナー容器３２Ｙに収容されているトナーが、トナー補給装置６０Ｙ、を介してトナー収容部５７Ｙ内に補給される。なお、トナー容器３２Ｙについては後で詳しく説明する。

搬送スクリュ５６Ｙの回転によって現像剤収容部５４Ｙ内に搬送された補給トナーは、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、２つの現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙを循環する（図３の矢印方向）。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１Ｙ上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１Ｙ上に担持される。

現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２Ｙの位置に達する。そして、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤Ｇは、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１Ｙとの対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１Ｙ上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１Ｙ上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転にともない現像剤収容部５３Ｙの上方に達して、この位置で現像ローラ５１Ｙから離脱される。

次に、本実施の形態の特徴部である、現像装置５における、トナー搬送経路としてのトナー収容部５７の構成、及びトナー収容部５７に補給されたトナーの挙動について、現像装置５Ｙに関する実施例を上げて、より詳細に説明する。なお、他の現像装置５Ｍ、Ｃ、Ｋについても同様な構成とすることができる。

（実施例１）
まず、以下に第１の実施例の現像装置５Ｙについて説明する。図４は現像剤収容部５４Ｙ及びトナー収容部５７Ｙの中に配設された搬送スクリュ５６Ｙを示す。トナー収容部５７Ｙ内の搬送スクリュの外径及び収容部内壁の径は、現像剤収容部５４Ｙ内のそれらよりも細くなっている。また、搬送スクリュ５６Ｙは、図４の如く同一軸上で分割されたスクリュ、５６ａＹ、５６ｂＹにより構成されており、５６ａＹの端部が凹形状、５６ｂＹの端部が凸形状（凹凸はその逆の組合せでもよい）をしており、嵌合するよう構成されている。そして、それぞれのスクリュの逆側の端部には、スクリュ駆動用のギヤ５９ａＹと５９ｂＹが取り付けられており、不図示の駆動ギヤと噛合うことで、それぞれが独立に駆動可能となっている。

現像動作終了後、感光体１Ｙの停止と同期して現像装置５Ｙの駆動も停止する。しかし、本実施例の構成により搬送スクリュ５６ｂＹだけは、トナー収容部５７Ｙに溜まったトナーを現像剤収容部５４Ｙ側に送り込むまでの時間（線速等によって異なるが数秒間）回転駆動した後停止するように制御されている。

本実施例の現像装置５Ｙでは、上記のように構成することで、現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙの搬送スクリュ５５Ｙ、５６ａＹを停止させたままトナー収容部５７のみ搬送スクリュ５６ｂＹを回転させることができる。そして、トナー収容部５７Ｙのみ搬送スクリュを回転させることで、トナー収容部５７Ｙ（トナー搬送経路）内に溜まったトナーを無くすことができるとともに、現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙ内の現像剤に対する不必要な攪拌動作を無くすことができる。よって、トナー収容部５７Ｙでのトナー凝集を防止することができるとともに、現像剤の寿命の延命を可能とすることもできる。

また、本実施例では、搬送スクリュ５６を同一軸上で分割しているので、分割した位置で、搬送スクリュ５６ａＹ、５６ｂＹ、それぞれのー端部を、簡単な構成で支持することができる。また、分割された位置に、搬送スクリュ５６ａＹ、５６ｂＹの一端部を、支持する支持部材を別途設ける必要がない。そのため、別途設けられた支持部材や、現像剤収容部５４Ｙに設けられた搬送スクリュ５５Ｙａの軸端部等が、トナー収容部５７と現像剤収容部５４Ｙとの連通部分におけるトナー搬送経路上で障害物となることもない。そして、トナー収容部５７と現像剤収容部５４Ｙとの連通部分に障害物があること起因するトナー収容部５７Ｙ（トナー搬送経路）内に溜まる補給トナーも無くすことも可能である。

（実施例２）
次に、第２の実施例の現像装置５Ｙについて説明する。この第２の実施例の現像装置５Ｙは、トナー収容部５７Ｙとトナー収容部５７Ｙに配設されたスクリュ５６ｂＹとの構成について規定している。具体的には、第１の実施例の構成に加え、トナー収容部５７Ｙの内壁と、トナー収容部５７Ｙに配設されたスクリュ５６ｂＹのスクリュ外径をなすスクリュ先端部分（以下、搬送スクリュ外径という）との隙間を無くすように構成している。以下の説明では、第１の実施例と同じ構成については同じ符号を用い、その説明を略する。

トナー収容部５７Ｙに配設された搬送スクリュ５６ｂＹの搬送スクリュ外径とトナー収容部５７Ｙの内壁との間に隙間があると、図５（ａ）に示すように、その部分のトナーは、搬送スクリュが回転しても現像剤収容部５４Ｙまで搬送されず、不動層を形成する。この不動層を形成したトナー（以下、不動層トナーという）は長期間の高温高湿環境での放置により圧密状態になりやすく、凝集しやすくなる。そして、現像装置５Ｙに振動が加わる等のきっかけで、内壁に付着していた不動層トナーは崩れる。そして、その中の凝集体が搬送スクリュ５６ｂＹ、５６ａＹ、５５Ｙの回転にともなって現像剤収容部５４Ｙ、５３Ｙに搬送され、最後にはドクターブレード５２Ｙに詰まって白スジ画像となってしまう可能性がある。

ドクターブレード５２Ｙに詰まるほど大きな凝集体でない場合は、画像上にその色のトナーの塊が落ちた画像（ポチ画像）となって現れる。不動層の厚み（すなわち内壁と搬送スクリュ外径の隙間の大きさ）が厚いほど、大きな凝集体が発生する危険性がある。なお本実施例では、ドクターブレードと現像ローラとの間のギャップ（ドクターギャップ）は０．４ｍｍとしている。

以上に述べたような背景から、トナー収容部５７Ｙの内壁と搬送スクリュ５６ｂＹの搬送スクリュ外径との隙間は、小さいほうが好ましい。そこで本実施例では、図５（ｃ）に示すように、少なくとも、トナー搬送経路であるトナー収容部５７に補給されるトナーのトナー面の高さよりも低い部分において、トナー収容部５７Ｙの内壁と搬送スクリュ５６ｂＹの搬送スクリュ外径との隙間をほぼゼロとなるようにした。具体的には、搬送スクリュ５６ｂＹの外径がトナー収容部５７Ｙの内壁の径より０〜０．１ｍｍだけ小さいものを用いた。このような構成とすることで、トナー収容部５７Ｙに補給されたトナーは不動層を形成することなく現像剤収容部５４Ｙまで搬送され、その先でキャリアと分散・帯電される。

このような構成とすることで、搬送スクリュ５６ｂＹの搬送スクリュ外径とトナー収容部５７の内壁との間の隙間に滞留するトナー、すなわち、デッドトナーを無くすことができる。よって、デッドトナーの凝集体発生に起因する、白スジや黒ポチ画像といった画像欠陥を防止することができる。

（実施例３）
次に、第３の実施例の現像装置５Ｙについて説明する。この第３の実施例の現像装置５Ｙは、第２の実施例と同様に第１の実施例の構成に加え、トナー収容部５７Ｙとトナー収容部５７Ｙに配設されたスクリュ５６ｂＹについてを規定している。しかしながら、トナー収容部５７Ｙの内壁と、スクリュ５６ｂＹの搬送スクリュ外径との隙間を無くす構成が異なる。搬送スクリュ５６ｂＹの製造上の振れ精度を考えると、低コストで隙間を完全になくすことは難しい。そこで、第２の実施例では図５（ｂ）に示すように、スクリュ外径はトナー収容部５７Ｙの樹脂製ケース内壁よりも１．０ｍｍ小さくし、その隙間を埋めるために、樹脂製のトナー収容部５７Ｙの内壁に沿うようにスポンジ材を貼り、その上に薄いＰＥＴフィルムを貼り付けた。

このような構成とすることで、常にスポンジ材とその上のＰＥＴフィルムが搬送スクリュを押し上げるように密着し、トナー収容部５７Ｙ内壁と搬送スクリュ５６ｂＹとの隙間がなくなる。したがって、トナー収容部５７Ｙに補給されたトナーは不動層を形成することなく現像剤収容部５４Ｙまで搬送され、その先でキャリアと分散・帯電される。

このような構成とすることで、本実施例の現像装置５Ｙでは、実施例２と同様な作用効果を、低コストで得ることができる。すなわち、低コストな構成で、デッドトナーを無くすことができ、デッドトナーの凝集体発生に起因する、白スジや黒ポチ画像といった画像欠陥を防止することができる。

実施例１乃至３の構成で、トナー補給が多く入る２０％画像面積率のチャートで１０００枚の画像形成をを行った。その後、温度４０℃、湿度７０％の高温高湿環境で２ヶ月間放置したあとでも、凝集体によるドクターブレード５２Ｙの詰まりによる白スジは発生せず、凝集体によるポチ画像も発生しなかった。

また、前記各実施例において、作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの少なくとも現像装置を含んだ、一部又は全部をプロセスカートリッジとすることもできる。その場合であっても、上述した前記各実施例と同様な作用効果を得ることができる。

なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は上述した記載の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

また、本発明の実施形態に係る現像装置においては、補給トナーを収容するトナー収容部５７と、キャリアとトナーからなる二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、トナー収容部５７から現像剤収容部５４へ補給トナーを搬送する搬送スクリュ５６を備えいる。さらに、搬送スクリュ５６がトナー収容部５７と現像剤収容部５４で分割されている。このように構成することで、現像剤収容部の搬送スクリュ５５、５６ａ、を停止させたままトナー収容部のみ搬送スクリュ５６ｂを回転させることが可能となり、現像剤収容部中の現像剤の余計な攪拌動作なくすことができ、現像剤の寿命を延命可能とすることができる。
また、本発明の実施形態に係る現像装置においては、搬送スクリュ５６を分割した搬送スクリュ５６ａと搬送スクリュ５６ｂとは、それぞれ独立に回転駆動可能である。したがって、トナー収容部５７内の搬送スクリュ５６ｂを長く回転させることでトナー収容部５７内のトナーを無くすことができる。このように構成することで、トナー収容部５７に長期間に亘り滞留するトナーを無くすことができる。よって、例えば夏休みのような長期でかつ温度ストレスを受ける状況下で放置された後の画像でも、デッドトナーの凝集体発生に起因する、白スジや黒ポチの画像欠陥を防止することができる。
また、本発明の実施形態に係る現像装置においては、少なくともトナー搬送経路であるトナー収容部５７に補給されるトナーのトナー面の高さよりも低い部分において、トナー収容部５７の搬送スクリュ５６ｂの外径をなすスクリュ先端部分とトナー収容部５７の内壁との隙間が無い。このように構成することで、スクリュ先端部分とトナー収容部５７の内壁の隙間をなくし、スクリュ先端部分とトナー収容部５７の内壁の隙間に滞留するトナー、すなわち、デッドトナーを無くすことができる。よって、デッドトナーの凝集体発生に起因する、白スジや黒ポチ画像といった画像欠陥を防止することができる。
また、本発明の実施形態に係る現像装置においては、トナー収容部内壁にスポンジ層と樹脂フィルム層からなる弾性層を設けている。そして、少なくともトナー搬送経路であるトナー収容部５７に補給されるトナーのトナー面の高さよりも低い部分において、この弾性層が常に、搬送スクリュ５６ｂの外径をなすスクリュ先端部分を押圧するように構成している。このように構成することで、スクリュ先端部分とトナー収容部５７の内壁の隙間をなくし、スクリュ先端部分とトナー収容部５７の内壁の隙間に滞留するトナー、すなわち、デッドトナーを無くすことができる。よって、デッドトナーの凝集体発生に起因する、白スジや黒ポチ画像といった画像欠陥を防止することができる。
また、本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジにおいては、上述した現像装置を具備することで、上述した現像装置と同様な作用、効果を奏することができる。
また、本発明の実施形態に係る画像形成装置においては、上述した現像装置、又は、プロセスカートリッジを備えることで、上述した現像装置、又は、プロセスカートリッジと同様な作用、効果を奏することができる。

１ 感光体
２ 感光体のクリーニング部
４ 帯電部
５ 現像装置
６ 作像部
７ 露光装置
８ 中間転写ベルト
９ 第１転写バイアスローラ
３１ トナー容器収容部
３２ トナー容器
５３、５４ 現像剤収容部
５５ 現像剤収容部５３側に配設された搬送スクリュ
５６ 現像剤収容部５４側に配設された搬送スクリュ
５６ａ 現像剤収容部５４内に配設された搬送スクリュ部分
５６ｂ トナー収容部内に配設された搬送スクリュ部分
５７ トナー収容部
５８ 現像剤収容部に配設されたトナー濃度を検知する濃度検知センサ
６４ トナー落下経路
１００ 画像形成装置

特開２００５−２６６５１１号公報

Claims (6)

1. 補給トナーを収容するトナー収容部と、
   キャリアとトナーからなる二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、
   上記トナー収容部から上記現像剤収容部へ補給トナーを搬送する搬送スクリュと、
   を備える現像装置において、
   上記搬送スクリュが上記トナー収容部と上記現像剤収容部で分割されていることを特徴とする現像装置。
2. 上記搬送スクリュが各々独立に回転駆動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
3. 少なくとも上記トナー収容部に補給されるトナーのトナー面の高さよりも低い部分において、
   上記トナー搬送スクリュの外径をなすスクリュ先端部分とトナー収容部の内壁面との間の隙間が無いことを特徴とする、請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 上記トナー収容部の内壁にスポンジ層を備え、
   さらに、上記スポンジ層のスクリュ側の面に樹脂フィルムを貼り付けることによって、上記スクリュ先端部分とトナー補給経路であるトナー収容部の内壁との隙間を埋めることを特徴とする、請求項３に記載の現像装置。
5. 静電潜像を担持する像担持体と、
   上記像担持体を帯電させる帯電装置と、
   現像剤を現像剤担持体に担持し上記像担持体に対向する現像領域に搬送して該像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置と、
   現像後のトナー像を転写材に転写した後に上記像担持体上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング装置と、
   を有する画像形成装置内で、
   上記像担持体と、上記現像装置、上記帯電装置及び上記クリーニング装置から選択された少なくとも上記現像装置を含む装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
   上記現像装置として、請求項１乃至４のいずれか一に現像装置を具備していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
6. 静電潜像を担持する像担持体と、
   上記像担持体を帯電させる帯電装置と、
   現像剤を現像剤担持体に担持し上記像担持体に対向する現像領域に搬送して該像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置と、
   現像後のトナー像を転写材に転写した後に上記像担持体上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング装置と、
   を有する画像形成装置において、
   上記現像装置として請求項１乃至４のいずれか一に記載の現像装置、又は現像装置を具備するプロセスカートリッジとして請求項５に記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする画像形成装置。

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