JP4416025B2 - 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、画像形成装置を構成する現像装置、この現像装置を備えたプロセスカートリッジおよびタンデム型の画像形成装置に関するものである。

記録シート上に画像を形成する画像形成装置において、感光体の表面に現像剤を供給するための現像装置は、一般に、現像剤収容室と現像室とが供給口を介して連通された構造を有し、現像室には現像剤の供給ローラおよび現像ローラが収容されている。

この種の画像形成装置の現像装置の構成の一つとして、現像剤収容室が現像室の上方に配置される構成を余儀なくされる場合がある。例えば、特許文献１に開示の画像形成装置はその一つである。特許文献１に提示されているような、水平方向に感光体ドラムを複数並置することにより、記録シート上に現像剤によるカラー画像を形成するような水平タンデム方式を採用した画像形成装置においては、複数の感光体ドラムの並置方向の長さが極度に長くなるという問題がある。

この問題の解消のため、各々の感光体ドラムに対応する現像装置においても、感光体ドラムの並置方向の寸法を小さくする必要があった。そのため、通常、現像室に隣接して配置される現像剤収容室を、現像室の上方に配置することにより、感光体ドラムの並置方向の寸法を小さくする、という構成が一般的である。

このように構成された特許文献１に記載の現像装置では、現像剤は現像剤収容室から重力によって落下させることにより、現像室へと供給して、供給ローラや現像ローラにトナーを供給することが可能となる。
特開２００１−１６６５５６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された現像装置では、現像剤は現像剤収容室から現像室へと一方的に降りていくだけであるため、現像を繰り返し実施した後には、現像室内において劣化したトナーの割合が増加してしまう。特に、上方の現像剤収容室から新たに現像剤が供給されて現像室に押し込まれることにより、現像室内では、現像ローラの長手方向の端部側に劣化したトナーが滞留する。この滞留したトナーのため、画像の両端部で画質が著しく低下することがあり、特にカラー画像形成時には、画質の低下が顕著であった。
また、水平タンデム方式のカラーレーザプリンタではなく、モノクロレーザプリンタであっても、構成の都合上、現像剤収容室が現像室の上方に配置された場合は同様の問題が発生した。

現像剤の劣化という問題は、現像剤が摺擦されることによって発生するため、摩擦帯電によって現像剤の帯電を行なう現像装置ならば共通して生じうる。現像剤が劣化すると、現像剤に添加された外添剤の埋まり込みによる流動性の低下、帯電機能の低下による帯電量などの低下、などの現象が発生し、記録シート上に形成される画像には、印字のがさつき、飛散などの症状から、ひどい場合には下地かぶりが生じる場合もある。
また、劣化して帯電機能が低下した現像剤に、新しく劣化していない現像剤が供給されると、条件によっては劣化した現像剤が帯電不良を起こし、下地かぶりがより顕著になる場合もある。

本発明は、このような従来技術の問題点に対応してなされたものであり、配置の都合上、現像剤収容室を現像室の上方に配した場合においても、現像室内に劣化したトナーが滞留することによって生じる不具合を抑制することができる画像形成装置用の現像装置を提供することを課題とする。また、この現像装置を備えることにより、感光体に形成される現像剤像の品質を向上可能なプロセスカートリッジを提供することを課題とする。更に、この現像装置を備えることにより、記録シート上に形成される画像品質を向上可能で、かつ、感光体の並置方向に長くなりすぎることのないタンデム型の画像形成装置を提供することを課題とする。

このような課題を解決する手段として、本発明に係る現像装置は、現像室、当該現像室の上方に配置された現像剤収容室、前記現像室と前記現像剤収容室とを区画する区画壁、前記現像室内に配置された現像剤担持体を備え、前記現像剤収容室および前記現像室の幅方向の両端部が連通された構造を有する現像装置であって、前記現像剤収容室内に配設され、前記現像剤収容室の前記幅方向の一端側から前記幅方向における前記一端側の反対側である他端側へ現像剤を搬送するとともに前記現像室へ現像剤を送出する送出搬送手段と、前記現像室内に配設され、前記現像室の前記幅方向の前記他端側から前記一端側へ現像剤を搬送するとともに前記現像剤担持体側へ現像剤を供給する供給搬送手段と、前記現像剤収容室内または前記現像室内における前記一端側に配設され、前記現像室の前記一端側から前記現像剤収容室の前記一端側へ現像剤を搬送する回収搬送手段とを備え、前記回収搬送手段は、上下に延びる連通筒部内に配置され、前記連通筒部には、前記現像室内に規定される画像形成幅の外側において前記供給搬送手段の前記一端側の端部と当該供給搬送手段による現像剤の搬送方向において対向して開口する連通穴が設けられており、前記回収搬送手段は、下端部が前記連通穴に臨んでいることを特徴とする。

本発明に係る現像装置では、現像剤収容室内に収容された現像剤は、現像剤収容室内の送出搬送手段により現像剤収容室の幅方向の一端側から反対側の幅方向の他端側へ搬送された後、現像室内の他端側に送出される。そして、現像室内の他端側に送出された現像剤は、現像室内の供給搬送手段により現像室の他端側から反対側の幅方向の一端側へ搬送され、現像室内の現像剤担持体に供給される。その後、現像室の一端側へ搬送された現像剤は、供給搬送手段の一端側の端部から上下に延びる連通筒部の連通穴に入り回収搬送手段により上方に搬送されて現像剤収容室内の一端側に回収される。

すなわち、本発明に係る現像装置では、現像剤収容室内に収容された現像剤は、現像剤収容室内の一端側から他端側へ搬送され、現像室内の他端側から一端側へ搬送された後、現像室内の一端側から現像剤収容室内の一端側へと搬送されることにより循環する。このため、現像剤収容室から現像室に送出される新しい現像剤と、既に現像室内にある古い現像剤とがムラなく混合されるようになり、現像室内での現像剤の滞留を防止し、現像剤担持体の全幅にわたって良好に現像剤を供給できる。

一方、本発明に係るプロセスカートリッジは、本発明に係る現像装置と、この現像装置の現像室内の現像剤担持体から現像剤が供給されることで現像剤像が形成される感光体とを備えていることを特徴とする。

本発明に係るプロセスカートリッジでは、現像装置の現像室内における現像剤の滞留が抑制されるため、感光体に形成される現像剤像の品質が向上する。

また、本発明に係るタンデム型の画像形成装置は、本発明に係る現像装置を複数備え、これらの複数の現像装置は、画像が形成される記録シートの搬送方向に沿って並べられ、かつ、現像剤収容室が現像室の上方に配置されることを特徴とする。

本発明に係るタンデム型の画像形成装置では、現像装置の現像室内における現像剤の滞留が抑制されるため、感光体に形成される現像剤像の品質が向上し、その結果、記録シート上に形成される画像品質が向上する。

本発明に係る現像装置によれば、現像剤収容室内に収容された現像剤が現像剤収容室内の一端側から他端側へ搬送され、現像室内の他端側から一端側へ搬送された後、現像室内の一端側から現像剤収容室内の一端側へと搬送されることにより循環するため、現像剤収容室から現像室に送出される新しい現像剤と、既に現像室内にある古い現像剤とをムラなく混合することができ、現像室内における現像剤の滞留を抑制することができる。

また、本発明に係るプロセスカートリッジによれば、現像装置の現像室内における現像剤の滞留を抑制できるため、感光体に形成される現像剤像の品質を向上させることができる。

さらに、本発明に係るタンデム型の画像形成装置によれば、現像装置の現像室内における現像剤の滞留を抑制できるため、感光体に形成される現像剤像の品質を向上させることができる結果、記録シート上に形成される画像品質を向上させることができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジおよびタンデム型の画像形成装置の最良の実施形態を説明する。なお、以下の説明においては、まず、図１により一実施形態に係るタンデム型の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの全体構成を説明し、その後、このカラーレーザプリンタに組み込まれている一実施形態の現像装置について詳細に説明する。

＜カラーレーザプリンタの全体構成＞
図１に示すように、一実施形態に係るタンデム型の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタ１は、本体２内に記録シートＳＨを供給する給紙部３０と、この給紙部３０から給紙された記録シートＳＨ上に画像を形成する画像形成部４０と、この画像形成部４０により画像が形成された記録シートＳＨを本体２から排出する排紙部５０とを備えている。

なお、図１に矢印で示す上下、左右、手前および奥の方向は、カラーレーザプリンタ１の手前側に立った者から見た方向であり、以下の説明において、上下、左右、手前および奥の方向は、特に断りのない限り、図１に矢印で示した方向に準じる。

＜給紙部３０の構成＞
給紙部３０は、本体２内の下方において、本体２に着脱自在に装着される給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１から記録シートＳＨを画像形成部４０へ搬送する用紙供給機構３２とを備えている。

用紙供給機構３２は、給紙トレイ３１の手前側端部に設けられた給紙ローラ３３、分離ローラ３４、分離パッド３５などを有し、これらにより記録シートＳＨが一枚ずつ分離されて上方へ搬送される。上方へ向けて搬送された記録シートＳＨは、紙粉取りローラ３６とピンチローラ３７との間を通過する過程で紙粉が除去された後、搬送経路３８を通って奥側へ方向転換されることで、画像形成部４０へ供給される。

＜画像形成部４０の構成＞
画像形成部４０は、スキャナ部４１、プロセス部４２、転写部４３および定着部４４を備えている。

スキャナ部４１は、本体２の上部に設けられており、図示はしないが、レーザ発光部、ポリゴンミラー、複数のレンズおよび反射鏡を備えている。スキャナ部４１では、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応させてレーザ発光部から発光されるレーザをポリゴンミラーで左右方向に高速で走査させ、そのレーザを複数のレンズおよび反射鏡を通過または反射させた後、プロセス部４２の各感光ドラム（感光体）４７Ａに照射する。

＜プロセス部４２の構成＞
プロセス部４２は、スキャナ部４１と転写部４３の間に配置されて本体２に着脱自在に装着される感光体ユニット４５を備えており、この感光体ユニット４５には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応した４つ（複数）のプロセスカートリッジ４６が記録シートＳＨの搬送方向に沿ってタンデム状に配列されている。

＜プロセスカートリッジ４６の構成＞
各プロセスカートリッジ４６は、上部が手前側に若干傾斜した姿勢でタンデム状に配列されている。このプロセスカートリッジ４６は、下部に配置されたドラムサブユニット４７の側部と現像ユニット４８の下部とが相互に着脱自在に連結され、上部に配置された現像剤カートリッジ４９の下部と現像ユニット４８の上部とが相互に着脱自在に連結された構造を有する。

ドラムサブユニット４７は、感光体である感光ドラム４７Ａおよびスコロトロン型帯電器（符号省略）を備え、現像ユニット４８は、現像剤供給部材としての供給ローラ４８Ａおよび現像剤担持体としての現像ローラ４８Ｂを備えている。また、現像剤カートリッジ４９内には、現像剤の一例としてのシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色の非磁性一成分のトナー（符号省略）が収容されている。

各プロセスカートリッジ４６を主体に構成されるプロセス部４２では、ドラムサブユニット４７のスコロトロン型帯電器により感光ドラム４７Ａの表面がプラスに帯電され、この帯電された部分がスキャナ部４１から出射されるレーザ光によって露光されて電位が下がることにより、感光ドラム４７Ａ上に画像データに基づく静電潜像が形成される。さらに、この静電潜像に前述の現像ローラ４８Ｂよりプラスに帯電されたトナーが供給されることで、感光ドラム４７Ａ上にトナー像が担持される。

＜転写部４３の構成＞
転写部４３は、駆動ローラ４３Ａ、従動ローラ４３Ｂ、搬送ベルト４３Ｃ、転写ローラ４３Ｄおよびクリーニング部４３Ｅを備えている。

駆動ローラ４３Ａおよび従動ローラ４３Ｂは、記録シートＳＨの搬送方向に離間して平行に配置され、これらの間に無端状の搬送ベルト４３Ｃが張設されている。この搬送ベルト４３Ｃは、駆動ローラ４３Ａの回転駆動により、従動ローラ４３Ｂとともに回転駆動される。

搬送ベルト４３Ｃの内側には、各感光ドラム４７Ａとの間で搬送ベルト４３Ｃを挟み込む転写ローラ４３Ｄが配置されている。転写ローラ４３Ｄには、図示しない高圧基板から転写バイアスが印加される。そして、画像形成時に搬送ベルト４３Ｃにより搬送される記録シートＳＨは、搬送ベルト４３Ｃとともに感光ドラム４７Ａと転写ローラ４３Ｄとの間に挟まれて感光ドラム４７Ａに押圧される。こうして感光ドラム４７Ａ上のトナー像が記録シートＳＨに転写される。

クリーニング部４３Ｅは、搬送ベルト４３Ｃの下方に配置され、搬送ベルト４３Ｃに付着したトナーを除去し、その下方に配置されたトナー貯留部４３Ｆに除去したトナーを落下させるようになっている。

＜定着部４４の構成＞
定着部４４は、転写部４３の下流側、すなわち本体２の奥側に配置され、加熱ローラ４４Ａおよび加圧ローラ４４Ｂを備えている。加熱ローラ４４Ａの内部にはハロゲンランプが設けられ、このハロゲンランプは加熱ローラ４４Ａの表面を定着温度に加熱する。加圧ローラ４４Ｂは、加熱ローラ４４Ａと圧接されるように配置され、加熱ローラ４４Ａとの間で記録シートＳＨを挟持しつつ送り出すことで、記録シートＳＨ上のトナー像を熱定着させる。

＜排紙部５０の構成＞
排紙部５０において、記録シートＳＨの排紙側搬送経路５１は、定着部４４の出口から上方に向かって手前側に反転するように形成されている。この排紙側搬送経路５１の途中には、記録シートＳＨを搬送する複数の搬送ローラ５２が配置されている。そして、本体２の上面には、搬送ローラ５２により排紙側搬送経路５１から排出された記録シートＳＨを蓄積する排紙トレイ５３が適宜な窪みによって形成されている。

＜現像装置の構成＞
ここで、図２および図３は、前述したプロセスカートリッジ４６を構成する現像ユニット４８および現像剤カートリッジ４９の外観を示している。現像ユニット４８は現像室を構成するものであり、現像剤カートリッジ４９は現像剤収容室を構成するものである。そして、この現像ユニット４８と現像剤カートリッジ４９とによって本発明の一実施形態としての現像装置が構成されている。

＜現像装置の着脱構造＞
現像剤カートリッジ４９の長手方向の一端部、すなわち図１の矢印で示す右側となる現像剤収容室の幅方向の一端部には、現像ユニット４８の一端部と着脱自在に連通接続するための連通筒部４９Ａが下方に向けて突設されている。これに対応して、現像ユニット４８の長手方向の一端部（現像室の幅方向の一端部）には、現像剤カートリッジ４９の連通筒部４９Ａの下端部が着脱自在に嵌め込まれる前後一対の受け片４８Ｃ，４８Ｃが形成されている。

＜現像装置の連通構造＞
ここで、図４（ａ），（ｂ）に拡大して示すように、現像ユニット４８の一端部には、一対の受け片４８Ｃ，４８Ｃの間に開口する連通穴４８Ｄが形成されている。そして、この連通穴４８Ｄに接続可能に対面する連通穴４９Ｂが現像剤カートリッジ４９の連通筒部４９Ａの下で、幅方向の内側に形成されている。

連通筒部４９Ａの下端部には、図５（ａ）に拡大して示すように、連通穴４９Ｂを開閉するためのシャッタ片４９Ｃが上下方向にスライド可能に組み込まれている。このシャッタ片４９Ｃには、連通筒部４９Ａの側壁部から手前側に突出する係合突起４９Ｄが一体に形成されている。そして、この係合突起４９Ｄが現像ユニット４８側の一方の受け片４８Ｃの上端部に係合して上方に押動されることで、シャッタ片４９Ｃが上方にスライドして連通筒部４９Ａの連通穴４９Ｂが開かれるようになっている（図４（ａ）参照）。

また、現像剤カートリッジ４９の長手方向の一端部と反対側の他端部には、図４（ａ）に拡大して示すように、その下面に開口する連通穴４９Ｅが形成されている。そして、この連通穴４９Ｅを開閉するためのシャッタ片４９Ｆが左右方向にスライド可能に現像剤カートリッジ４９の他端部に組み込まれている。

シャッタ片４９Ｆには、現像剤カートリッジ４９の他端部の下面から突出する係合突起４９Ｇと、現像剤カートリッジ４９の他端部の手前側に突出する操作ノブ４９Ｈとが一体に形成されている。そして、操作ノブ４９Ｈが図５に示すように右方向に操作されると、係合突起４９Ｇとともにシャッタ片４９Ｆが右方にスライドして連通穴４９Ｅが閉じられるようになっている。

一方、現像ユニット４８の長手方向の一端部と反対側の他端部の上面には、図４（ｂ）に拡大して示すように、現像剤カートリッジ４９側の連通穴４９Ｅに接続可能に対面する連通穴４８Ｅと、現像剤カートリッジ４９側の係合突起４９Ｇが突入するスリット４８Ｆとが形成されている。そして、連通穴４８Ｅを開閉するためのシャッタ片４８Ｇが左右方向にスライド可能に現像ユニット４８の他端部に組み込まれている。

シャッタ片４８Ｇには、スリット４８Ｆの下方に臨んで現像剤カートリッジ４９側の係合突起４９Ｇが係合する係合凹部（図示省略）が形成されている。そして、現像剤カートリッジ４９側の操作ノブ４９Ｈが図５（ａ）に示すように右方向に操作されると、係合突起４９Ｇに連動してシャッタ片４８Ｇが右方にスライドすることで、現像ユニット４８の連通穴４８Ｅも閉じられるようになっている。

＜現像装置の内部構造＞
図６に示すように、現像ユニット４８内の現像室４８Ｈと現像剤カートリッジ４９内の現像剤収容室４９Ｉとは、区画壁ＷＨによって区画されており、その幅方向の一端部は、図４（ｂ）に示した現像ユニット４８側の連通穴４８Ｄと、図４（ａ）に示した現像剤カートリッジ４９側の連通穴４９Ｂとによって連通され、その幅方向の他端部は、現像ユニット４８側の連通穴４８Ｅと現像剤カートリッジ４９側の連通穴４９Ｅとによって連通されている。

＜送出搬送手段の構成＞
ここで、現像剤カートリッジ４９の現像剤収容室４９Ｉには、送出搬送手段としてのアジテータ６０が配設されている。このアジテータ６０は、回転軸６１を中心に回転駆動されることで、現像剤収容室４９Ｉの一端側から他端側へ向けて現像剤を攪拌しつつ搬送するとともに、これを図４（ａ），（ｂ）に示した連通穴４９Ｅおよび連通穴４８Ｅを通して現像室４８Ｈ内に送出する。

＜供給搬送手段の構成＞
また、現像ユニット４８の現像室４８Ｈには、供給搬送手段の一例としてのオーガ７０が配設されている。このオーガ７０は、区画壁ＷＨに沿って現像ローラ４８Ｂの上方に水平に配置されており、その一端部を図４（ｂ）に示した連通穴４８Ｄに臨ませている。そして、このオーガ７０は、回転軸７１を中心に回転駆動されることで、現像室４８Ｈの他端側から一端側の連通穴４８Ｄに向けて現像剤を搬送する。

＜回収搬送手段の構成＞
ここで、現像ユニット４８の現像室４８Ｈ内に規定される画像形成幅（図６の符号Ｗ参照）の外側となる箇所として、現像剤カートリッジ４９の現像剤収容室４９Ｉ内の一端側となる連通筒部４９Ａ内には、回収搬送手段の一例としてのオーガ８０が配設されている。このオーガ８０は、図１に示した供給ローラ４８Ａの軸方向と直交する上下方向に沿って配置されており、その下端部を図４（ａ）に示した連通穴４９Ｂに臨ませている。

そして、このオーガ８０は、回転軸８１を中心に回転駆動されることで、現像室４８Ｈの一端側から現像剤収容室４９Ｉの一端側へ向けて現像剤を搬送する。すなわち、オーガ８０は、前記オーガ７０により現像室４８Ｈの一端側の連通穴４８Ｄに向けて搬送された現像剤を連通穴４９Ｂから取り込んで上方の現像剤収容室４９Ｉの一端側の上部に搬送して回収する。

ここで、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、現像ユニット４８の一端側の側部には、オーガ８０を前記供給ローラ４８Ａの回転に連動して回転駆動するための機構が構成されている。すなわち、オーガ８０の回転軸８１の下端部は、連通筒部４９Ａの下端部から突出しており、その突出部分には従動かさ歯車８２が固定されている。そして、この従動かさ歯車８２に噛み合う駆動かさ歯車８３が現像ユニット４８の一端側の側部から突出する前記供給ローラ４８Ａの一端部に固定されている。

＜回転駆動伝達機構の構成＞
一方、図８（ａ）に示すように、現像ユニット４８および現像剤カートリッジ４９の他端側の側部には、前述した供給搬送手段としてのオーガ７０および送出搬送手段としてのアジテータ６０を回転駆動するための回転駆動伝達機構９０が配設されている。この回転駆動伝達機構９０は、図１に示した現像ユニット４８内の供給ローラ４８Ａおよび現像ローラ４８Ｂの回転駆動機構を兼用している。

ここで、入力軸９１に形成された駆動ギヤ９２には、供給ローラ４８Ａの他端部に固定された従動ギヤ９３と、現像ローラ４８Ｂの他端部に固定された従動ギヤ９４と、オーガ７０の他端部に固定された従動ギヤ９５とが噛み合わされている。そして、供給ローラ４８Ａの従動ギヤ９３には、アジテータ６０の他端部に固定された従動ギヤ９６が大小２連の減速ギヤ９７を介して噛み合わされている。

この回転駆動伝達機構９０により、供給搬送手段としてのオーガ７０が供給ローラ４８Ａおよび現像ローラ４８Ｂと共に入力軸９１と反対方向に増速して回転駆動され、送出搬送手段としてのアジテータ６０が入力軸９１と反対方向に減速して回転駆動される。そして、供給ローラ４８Ａの一端部から回収搬送手段としてのオーガ８０の下端部に回転駆動力が伝えられるようになっている。

以上のように構成された一実施形態のカラーレーザプリンタ１において、画像形成部４０のプロセス部４２を構成する各プロセスカートリッジ４６では、図６に示す入力軸９１の回転により、現像剤カートリッジ４９の現像剤収容室４９Ｉ内に収容された現像剤が現像ユニット４８の現像室４８Ｈ内を通過して再び現像剤収容室４９Ｉ内へと循環する。

すなわち、現像剤収容室４９Ｉ内の現像剤は、現像剤収容室４９Ｉ内の送出搬送手段としてのアジテータ６０の回転により、現像剤収容室４９Ｉ内の一端側から他端側へ搬送され、現像室４８Ｈ内の供給搬送手段としてのオーガ７０の回転により、現像室４８Ｈ内の他端側から一端側へ搬送された後、現像剤収容室４９Ｉ内の回収搬送手段としてのオーガ８０により、現像室４８Ｈ内の一端側からその上方の現像剤収容室４９Ｉ内の一端側へ確実に搬送されて循環する。

従って、本実施形態の現像装置によれば、現像剤収容室４９Ｉ内から現像室４８Ｈ内に送出される新しい現像剤と、既に現像室４８Ｈ内にある古い現像剤とをムラなく混合することができ、現像室４８Ｈ内における現像剤の滞留を抑制することができる。

その結果、各プロセスカートリッジ４６においては、現像ユニット４８の現像室４８Ｈ内の供給ローラ４８Ａから現像ローラ４８Ｂを介して感光ドラム４７Ａの表面に劣化したトナーが付着するのを抑制でき、その分、感光ドラム４７Ａに形成される現像剤像の品質を向上させることができる。そして、カラーレーザプリンタ１の画像形成部４０おいては、記録シートＳＨ上に形成される画像品質を向上させることができる。

そして、本実施形態では、回収搬送手段は、回転軸廻りに回転駆動されて回転軸方向にトナーを搬送するオーガ８０を有する構造としているので、現像室４８Ｈの上方に現像剤収容室４９Ｉが配置される現像装置においても、オーガ８０の回転によりその回転軸方向に沿って現像室４８Ｈ内の一端側から上方の現像剤収容室４９Ｉ内の一端側へトナーを確実に搬送することができる。

また、本実施形態では、現像剤として、非磁性一成分のトナーが用いられ、現像室４８Ｈ内に収容されて回転駆動される供給ローラ４８Ａの端部にかさ歯車８２，８３を介して連結されている。非磁性一成分のトナーを用いた現像方式においては、トナーの摺擦による劣化が特に顕著に発生する。このような場合、トナーが現像ローラ４８Ｂと供給ローラ４８Ａの間や、現像ローラ４８Ｂと層厚規制手段の間で摺擦することによってトナーの帯電を行なっているため、現像ローラ４８Ｂ上のトナーは、現像ローラ４８Ｂが１周する毎に摺擦されて劣化することになる。このため、トナーの劣化対策が課題であった。本実施形態では、非磁性一成分のトナーを用いていても、現像剤収容室４９Ｉと現像室４８Ｈ内との間でトナーが循環し、トナーの劣化が抑えられるので、良好な画像を画像形成幅の全幅にわたって形成することができる。

特に、本実施形態においては、オーガ８０は、現像室４８Ｈ内に規定される画像形成幅の外側に配置されている。オーガ８０の下方においては、圧力の低下によりトナーの密度が低くなる可能性があるが、オーガ８０が画像形成幅の外側に配置されているので、画像が、その圧力の低下の影響によって薄くなったりすることが防止される。

本実施形態においては、現像剤収容室４９Ｉおよび現像室４８Ｈの幅方向の他端側に送出搬送手段としてのアジテータ６０および供給搬送手段としてのオーガ７０の回転駆動伝達機構９０が配設されているので、一端側に配設される回収搬送手段のかさ歯車８２，８３などの回転駆動伝達機構との干渉を避け、スペースも有効に利用することができる。

本実施形態においては、現像室４８Ｈが現像ユニット４８内に構成され、この現像ユニット４８に着脱自在な現像剤カートリッジ４９内に現像剤収容室４９Ｉが構成されており、現像剤カートリッジ４９内に回収搬送手段としてのオーガ８０が配置されているので、オーガ８０が現像室４８Ｈ内のトナーを引き上げるようにしてトナーを搬送する。特に、オーガ８０で現像剤収容室４９Ｉに排出する位置は、アジテータ６０の回転軸６１より上であり、現像剤収容室４９Ｉ内に貯留されているトナーよりも上から排出する。そのため、トナーを押し上げる場合に比較して、トナーに負荷を掛けず、トナーを劣化させることなく、また、スムーズに搬送することができる。

本発明に係る現像装置は、前述した一実施形態に限定されるものではない。例えば、図６に示した回収搬送手段としてのオーガ８０は、現像ユニット４８の現像室４８Ｈ内における画像形成幅の外側に配置してもよい。また、このオーガ８０は、図９に示したような、歯付き搬送ベルト８５に変更することも可能である。この場合、現像剤カートリッジ４９に駆動プーリ８６Ａと従動プーリ８６Ｂを設け、この二つのプーリ間に歯付搬送ベルト８５を巻回させる。そして、歯付搬送ベルト８５の周囲をハウジング８７で囲った構成とする。このような構成で駆動プーリ８６Ａを回転駆動させることにより、トナーを現像室４８Ｈ側から現像剤収容室４９Ｉ側に搬送することができる。

また、各プロセスカートリッジ４６は、上部が手前側に若干傾斜した姿勢でタンデム状に配列されている必要はなく、現像装置を構成する現像剤カートリッジ４９と現像ユニット４８とが記録シートＳＨの搬送方向に並ぶ形態に配列されていてもよい。

さらに、プロセスカートリッジ４６は、モノクロレーザプリンタのプロセス部に着脱自在に装着される単一のものであってもよいし、プリンタのみならず、複合機やコピー機に装着されるものでああってもよい。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの全体構成を示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置を構成する図１に示した現像剤カートリッジおよび現像ユニットの分解斜視図である。 図２に対応した現像剤カートリッジおよび現像ユニットの分解斜視図であって、各シャッタ片が閉じた状態を示す分解斜視図である。 （ａ）は図２に示した現像剤カートリッジの要部を拡大して示す分解斜視図、（ｂ）は図２に示した現像ユニットの要部を拡大して示す分解斜視図である。 （ａ）は図３に示した現像剤カートリッジの要部を拡大して示す分解斜視図、（ｂ）は図３に示した現像ユニットの要部を拡大して示す分解斜視図である。 図２に示した現像剤カートリッジおよび現像ユニットからなる現像装置の内部構造を示す縦断面図である。 （ａ）は図６に示した現像剤カートリッジおよび現像ユニットの一端側の側面図、（ｂ）はその一端側の部分拡大断面図である。 （ａ）は図２に示した現像剤カートリッジおよび現像ユニットからなる現像装置の外観を示す斜視図、（ｂ）はその他端側の部分拡大斜視図である。 オーガを歯付搬送ベルトに変えた変形例を示す現像装置の側断面図である。

符号の説明

１ カラーレーザプリンタ
４０ 画像形成部
４２ プロセス部
４６ プロセスカートリッジ
４７ ドラムサブユニット
４８ 現像ユニット
４８Ｈ 現像室
４９ 現像剤カートリッジ
４９Ｉ 現像剤収容室
６０ アジテータ（送出搬送手段）
６１ 回転軸
７０ オーガ（供給搬送手段）
７１ 回転軸
８０ オーガ（回収搬送手段）
８１ 回転軸
８２ 従動かさ歯車
８３ 駆動かさ歯車
９０ 回転駆動伝達機構
９１ 入力軸
９２ 駆動ギヤ
９３〜９６ 従動ギヤ
９７ 減速ギヤ

Claims (7)

1. 現像室、当該現像室の上方に配置された現像剤収容室、前記現像室と前記現像剤収容室とを区画する区画壁、前記現像室内に配置された現像剤担持体を備え、前記現像剤収容室および前記現像室の幅方向の両端部が連通された構造を有する現像装置であって、
   前記現像剤収容室内に配設され、前記現像剤収容室の前記幅方向の一端側から前記幅方向における前記一端側の反対側である他端側へ現像剤を搬送するとともに前記現像室へ現像剤を送出する送出搬送手段と、
   前記現像室内に配設され、前記現像室の前記幅方向の前記他端側から前記一端側へ現像剤を搬送するとともに前記現像剤担持体側へ現像剤を供給する供給搬送手段と、
   前記現像剤収容室内または前記現像室内における前記一端側に配設され、前記現像室の前記一端側から前記現像剤収容室の前記一端側へ現像剤を搬送する回収搬送手段とを備え、
   前記回収搬送手段は、上下に延びる連通筒部内に配置され、
   前記連通筒部には、前記現像室内に規定される画像形成幅の外側において前記供給搬送手段の前記一端側の端部と当該供給搬送手段による現像剤の搬送方向において対向して開口する連通穴が設けられており、
   前記回収搬送手段は、下端部が前記連通穴に臨んでいることを特徴とする現像装置。
2. 前記回収搬送手段は、回転軸廻りに回転駆動されて回転軸方向に現像剤を搬送するオーガを有することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記現像剤として、非磁性一成分の現像剤が用いられ、
   前記オーガは、前記現像室内に収容されて回転駆動される現像剤供給部材の端部にかさ歯車を介して連結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。
4. 前記現像剤収容室および前記現像室の前記幅方向の前記他端側に前記送出搬送手段および前記供給搬送手段の回転駆動伝達機構が配設されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つの請求項に記載の現像装置。
5. 前記現像室が現像ユニット内に構成され、この現像ユニットに着脱自在な現像剤カートリッジ内に前記現像剤収容室が構成されており、前記現像剤カートリッジ内に前記回収搬送手段が配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１つの請求項に記載の現像装置。
6. 請求項１から請求項５の何れか１つの請求項に記載の現像装置と、
   前記現像装置の現像室内の現像剤担持体から現像剤が供給されることで現像剤像が形成される感光体とを備えていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. 請求項１から請求項５の何れか１つの請求項に記載の現像装置を複数備え、
   前記複数の現像装置は、画像が形成される記録シートの搬送方向に沿って並べられたことを特徴とするタンデム型の画像形成装置。

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