JP4708079B2 - 現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の静電複写プロセスによる画像形成に用いられる現像装置に関するものであり、また、この現像装置を用いる画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。

近年、オフィスにおけるＯＡ化、カラー化が一段と進み、従来の文字のみからなる原稿の複写だけではなく、パーソナルコンピュータで作成したグラフ等を含む原稿をプリンターにて出力し、プレゼンテーション用の資料等として多数枚複写する機会が増している。プリンター出力画像は、ベタ画像、ライン画像、ハーフトーン画像が多く、それにともない画像品質に求められる市場の要求が変化しつつあり、また、高信頼性等の要求も更に高まっている。
電子写真、静電記録、静電印刷等の電子写真方式に使用される現像剤は、その現像工程において、例えば、静電潜像が形成されている像担持体（代表的には感光体）に一旦付着され、次に転写工程において感光体から転写紙等の転写媒体に転写された後、定着工程において紙面に定着される。その際、像担持体上に形成される静電潜像を現像するための現像剤としては、キャリアとトナーから成る二成分系現像剤及び、キャリアを必要としないでトナーのみからなる一成分系現像剤（磁性トナー、非磁性トナー）が知られている。二成分系現像剤は、トナー粒子がキャリア表面に付着することにより現像剤が劣化し、また、トナーのみが消費されるため現像剤中のトナー濃度が低下するので、キャリアとトナーとの混合比を一定割合に保持しなければならず、そのため現像装置が大型化するといった欠点がある。一方、一成分系現像剤は、装置の小型化が可能等の利点を有しており、あらゆる環境下（低温低湿、高温高湿）での使用が容易であるなどの理由から現像方式の主流になりつつある。

ところで、一成分系現像剤は、磁性トナーを用いる磁性一成分現像剤と、非磁性トナーを用いる非磁性一成分現像剤とに分類される。磁性一成分現像剤を用いる磁性一成分現像方式は、内部にマグネットなどの磁界発生手段を設けた現像スリーブを用いて、マグネタイトなどの磁性体を含有する磁性トナーを保持し、層厚規制部材により、薄層化し現像するもので、近年小型プリンターなどで多数実用化されている。これに対して、非磁性一成分剤を用いる非磁性一成分現像方式は、トナーが磁気力を持たないため、現像スリーブ（現像ローラ）にトナー補給ローラなどを圧接して現像スリーブ上にトナーを供給し、静電気的に保持させ、層厚規制部材（規制ローラ）により、薄層化して現像するものであり、有色の磁性体を含有しないためカラー化に対応できるという利点があり、また現像スリーブにマグネットを用いないため、装置のより軽量化、低コスト化が可能となり、近年小型フルカラープリンター等で実用化されている。

しかしながら、一成分現像方式では、未だ改善すべき課題が多いのが現状である。二成分現像方式では、トナーの帯電、搬送手段としてキャリアを用い、トナーとキャリアは現像装置内部において十分撹拌、混合された後現像スリーブに搬送され現像に供されるため比較的長時間の使用においても安定した帯電、搬送を持続することが可能であり、また、高速の現像装置にも対応しやすい。これに比べ、一成分現像方式ではキャリアのような安定した帯電、搬送手段がないため、長時間使用や高速化による帯電、搬送不良が起こりやすい。
特に、非一成分現像方式は現像スリーブ上へトナーを搬送した後、層厚規制部材にてトナーを薄層化させて現像するが、トナーと現像スリーブ又は層厚規制部材などの摩擦帯電部材との接触・摩擦帯電時間が非常に短いため、キャリアを用いた二成分現像方式より低帯電、逆帯電トナーが多くなりやすい。また、少なくとも１つのトナー搬送部材によってトナーを搬送し、かつ、搬送されたトナーによって像担持体に形成された静電潜像を現像する手段が採られているが、その際、トナー搬送部材表面のトナーの層厚は極力薄くしなければならない。このために、層厚規制部材による押圧力を受けるために、トナー表面に外添された外添剤のトナー内部への埋没が激しく、トナーの帯電性、流動性が大きく低下するという不具合がある。

非磁性一成分トナーを使用し、所定量のトナーを充填したトナーカートリッジを交換使用するタイプの現像装置においては、トナー補給時に新旧トナーの帯電能力の違いからくる問題が発生する。即ち、トナー補給口を現像装置の長手方向の一部に有する現像装置を使用する画像形成装置では、トナー補給後に画像上に部分的な濃度低下が生ずることがある。図１０は、従来の現像装置における新規トナーの補給直後のベタ画像で、その不具合を示す図である。この現象は以下のことが原因として起こる。
図１１は、従来の現像装置で、現像ローラ上における正常時のトナーの分布を示す図で、（ａ）は規制ローラによる薄層の状態、（ｂ）は感光体へのトナーの付着の状態を示す図である。図１２は、従来の現像装置で、新規トナーを補給した時の現像ローラ上のトナー分布を示し、（ａ）は規制ローラによる薄層の状態、（ｂ）は感光体へのトナーの付着の状態を示す図である。正常時のトナー薄層は、正規帯電トナーが揃った図１１（ａ）に示すような構成からなり、（ｂ）に示すように、感光体上には必要に応じて十分なトナーが現像される。ところが、トナーエンド時の劣化したトナーで満たされた現像ユニット内に新しいトナーが供給された場合には、図１２（ａ）に示すように、現像ローラ表層付近に新しいトナーが付着し、劣化したトナーは新しいトナーとの帯電性の差により逆帯電を付与され、正規帯電トナー層の外側に付着したトナー層を構成する。図１２（ｂ）に示すように、このトナー層構成は感光体への現像時、表層の逆帯電トナーが障壁となって現像量が減り、正規の作像が出来なくなる。これにより画像上で部分的に濃度の低い部分が発生する。
この不具合を解消するために、例えば、特許文献１では、非磁性一成分の現像剤を担持する現像ローラと、交換自在なトナーカートリッジ内の現像剤を現像ローラに供給する供給ローラと、現像ローラに現像バイアス電圧Ｖｂを印加するとともに、供給ローラにバイアス電圧ｓｐを印加する１以上のバイアス印加手段と、少なくとも上記バイアス電圧の電位差を可変とする制御手段と、を設けた構成である。制御手段によりトナーカートリッジの交換後のベタ画像出力時に電位差｜Ｖｓｐ−Ｖｂ｜を増加させることで、トナーの安定搬送ができる技術が開示されている。

特開２０００−１１２２１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、長手方向に一律に発生する濃度低下への対策には有効であるが、部分的な現象については効果が見られないという問題点があった。
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、非磁性一成分現像剤を用いる現像装置であって、トナーカートリッジを交換してトナーを補給した後に生じる画像形成の部分的な濃度むらを抑える現像装置及びこれを用いる画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
１．本発明の現像装置は、像担持体の潜像をトナーで現像する現像ユニットと、現像ユニットにトナーを補給するトナーカートリッジとを並列配置し、トナーカートリッジが着脱可能な現像装置において、前記現像ユニットは、トナーを攪拌する第１搬送パドルを有し、前記トナーカートリッジは、トナーを攪拌する第２搬送パドルを有し、前記現像ユニットと前記トナーカートリッジとを連通させることでトナーを通過させる連通口と、該連通口に対応して設けられ該連通口を通過するトナー量を制御する制御弁と、を備え、前記制御弁は、前記第１搬送パドルとの当接によって前記連通口を開状態とする定位置と、閉状態とする作動位置との間を揺動し、前記定位置に戻る際に、その移動方向後流側に前記連通口に開口する第１の空間部を形成し、前記第２搬送パドルは、回転によってその先端部がトナーカートリッジの内壁面に当接したのち離脱する際に、その回転方向後流側に前記連通口に開口する第２の空間部を形成し、前記第１の空間部に前記トナーカートリッジからトナーが流れ込むことでトナーを前記現像ユニットに供給し、前記第２の空間部に前記現像ユニットからトナーが流れ込むことでトナーを前記トナーカートリッジに排出する、現像装置であって、前記現像ユニット内に、トナーの残量を検知する検知手段を有し、トナーエンド時に、現像ユニット内のトナー量が一定量以上になるように、該検知手段の上下位置を定めたことを特徴とする。

２．本発明の画像形成装置は、潜像を担持する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体の表面に静電潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された静電潜像を可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体を介して記録部材に転写する転写装置と、像担持体上のトナーをクリーニングするクリーニング装置と、記録部材上の可視像を熱及び又は圧力で定着させる定着装置とを備える画像形成装置において、前記現像装置は、前記１に記載の現像装置であることを特徴とする。
３．本発明の画像形成装置は、さらに、前記現像装置は、前記像担持体に近づく方向及びその逆方向に進退可能に構成され、前記現像装置に対して前記像担持体に近づく方向に加速度を与える加速度付与機構を有し、該加速度付与機構は、少なくとも前記現像装置において現像動作を行う直前に、該現像装置に対して前記像担持体に近づく方向に加速度を与えることを特徴とする。
４．本発明の画像形成装置は、さらに、前記トナーカートリッジの交換時には、前記加速度付与機構を動作させないことを特徴とする。
５．本発明の画像形成装置は、また、像担持体と現像装置とを一体に支持し、着脱可能なプロセスカートリッジを備えることを特徴とする。
６．本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも、像担持体と現像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、前記現像装置は、前記１に記載の現像装置であることを特徴とする。

上記解決するための手段によって、本発明の現像装置及び画像形成装置では、トナーカートリッジを交換してトナーを補給した後に生じる画像形成の部分的な濃度むらを抑えて、安定した画像形成を得ることができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

図１は、本発明の現像装置の構成を示す概略図である。
現像装置３０は、像担持体である感光体１１の潜像を現像剤であるトナーで現像する現像ユニット３１と現像ユニット３１にトナーを補給するトナーカートリッジ３２とを備える。
現像ユニット３１は、感光体１１に対向していて、感光体１１との間に形成される現像領域にトナーを搬送する現像剤担持体である現像スリーブ３１ａと、現像スリーブ３１ａ上にトナーを供給する供給ローラ３１ｂと、現像スリーブ３１ａ上のトナー量を規制する層厚規制部材である規制ローラ３１ｃと、トナーを搬送する第1搬送パドル３１ｄとを備える。
トナーカートリッジ３２は、トナーを収納している第１及び第２収納室３２１、３２２と、現像ユニット３１へトナーを搬送する第２及び第３搬送パドル３２ａ、３２ｂと、また、第２搬送パドル３２ａが回転している部分のトナーカートリッジ３２の底部には突き出たリブ３５を備えている。
ここで、現像剤としては、一成分現像剤を用いる。後述するように現像剤を入れ替えることに対して、二成分現像剤では一旦混合した後にキャリアからトナーを分離するのは非常に困難である。一成分現像剤であればトナーカートリッジ３２と現像ユニット３１内にある現像剤は基本的には同じで、入れ替えすることが可能であり、本発明の現像装置３０に適用させることができる。特に、一成分現像剤でも非磁性一成分現像剤を用いることが好ましい。非磁性一成分現像剤では、トナー表面の外添剤が、トナーの帯電性、流動性に与える影響が大きい。磁性一成分現像剤では、磁性材料の量による磁化の強さで現像性を制御することができる。非磁性一成分現像剤では、外添剤による帯電量、流動性によって現像性が大きく影響されることから、本発明の現像装置３０に用いることで、安定したトナー表面状態を得ることができる。

また、この現像装置３０は、現像ユニット３１とトナーカートリッジ３２とを水平方向の横方向に並列させて配置している。さらに、トナーカートリッジ３２と現像ユニット３１とには、トナーカートリッジ３２と現像ユニット３１との間をトナーが通過する連通口が設けられている。さらに、現像ユニット３１側の連通口に制御弁が設けられている。
本発明の現像装置３０は、この連通口を介してトナーを通過させる。これによって、現像ユニット３１で消費されたトナーをトナーカートリッジ３２から現像ユニット３１へ補給し、また、この連通口を介して、現像ユニット３１で劣化したトナーを現像ユニット３１からトナーカートリッジ３２へ排出する。また、このトナーカートリッジ３２は、現像ユニット３１とは別に単独で独立して交換することが可能である。
トナーは、現像ユニット３１におけるトナー供給ローラ３１ｂ、規制ローラ３１ｃで押圧力を受ける。この押圧力を受けることで、トナー表面の凸凹が欠けて表面が滑らかになり、感光体との付着力が大きくなりクリーニングされにくくなる。そのために、環境が低湿になるとクリーニング不良が発生することがある。また、転写性は向上するが、従来転写されても目視上表れなかった白地背景部にカブリが表れるようになる。また、トナーが押圧を受けることで、トナー表面に存在する外添剤がトナー内部に埋没する。これは、後で外添剤に関しては詳説するが、外添剤はトナーより硬度が高いために、トナー内部に埋没する。トナー表面に存在する外添剤が少なくなることで、トナーの帯電性が変わる。特に、外添剤として用いるシリカは、比表面積が大きいので帯電量が高く埋没によるトナー表面の外添剤量によってトナーの帯電量は大きく変化する。また、もう一つの影響として、外添剤埋没によってトナーの流動性が低下する。この流動性は、トナーの付着力を示すもので、流動性が高ければ、トナーと例えば感光体等との間の付着力を小さくする。同様に、現像スリーブ３１ａとトナーとの間の付着力を小さくして現像性を高める。逆に、埋没でトナー表面に存在する外添剤量が少なくなると、即ち、トナーの流動性が低下し、現像性が低下する。

そこで、本発明の現像装置３０では、現像ユニット３１で消費されたトナーをトナーカートリッジ３２から現像ユニット３１へトナーを補給する連通口３３を介して、現像ユニット３１にあるトナーをいったんトナーカートリッジ３２に排出して戻して、トナーカートリッジ３２にある劣化していないトナーと混合して、劣化したトナー量の存在比率を低下させた上で再度現像ユニット３１に連通口３３を介して供給して補給する。
図２は、本発明の現像装置における現像ユニット３１に配置される制御弁３４の構造を示す概略図である。制御弁３４は、現像ユニット３１の連通口３３に対応して設けられ、制御弁３４を支持部３４ａに貼着されていて、筐体に配置されている。制御弁３４の形態は、図２に示すように、各連通口３３に対応して矩形状にして連通口３３がない部分は制御弁３４を設けず交互にする。支持部３４ａは、剛性を有する金属製でＳＵＳ、Ｃｕ、Ａｌを用いる。制御弁３４は、弾性のある樹脂フィルム３４ｂで、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂を用いる。
現像ユニット３１の第１搬送パドル３１ｄは、パドル用フィルムを備える。このフィルムは、１枚であっても、複数枚設けてもよい。第１搬送パドル３１ｄは、回転してトナーカートリッジ３２側から供給されたトナーを現像スリーブ３１ａに供給する。また、このフィルムは、板状であってもよい。また、連通口３３に対応して設けられた櫛歯状の矩形状の制御弁３４に対して、同様に制御弁３４に当たる部分をのみを矩形形状にしたものであってもよい。また、複数枚設けるときはこれらを組み合わせて用いてもよい。

図３は、トナーカートリッジ３２側から現像ユニット３１にトナーが供給される状態を模式的に説明するための図である。第１搬送パドル３１ｄは、回転して制御弁３４に当たり、制御弁３４が押さえられる。その後、第１搬送パドル３１ｄが通過して、弾性を有する制御弁３４が素早く弾かれて戻り、そのときに同時に、トナーカートリッジ３２側から押し込まれていたトナーが連通口３３を介して現像ユニット３１側に引きつけられて、トナーが供給される。
図４は、トナーカートリッジ３２側のトナーが供給される状態を模式的に説明するための図である。このトナーカートリッジ３２には、第２収納室３２２の第３搬送パドルで第１収納室３２１に搬送して、さらに、第２搬送パドルで現像ユニット３１側に搬送する。第２搬送パドルは、単数のパドル用フィルムを備えていて、このフィルムを回転させることでトナーを現像ユニット３１側に搬送する。さらに、第１収納室３２１にリブ３５を設けておくことで、図５に示すように、先のパドル用フィルムがリブ３５に当たると、リブ３５の部分でトナーが堰き止められ、リブ３５とパドル用フィルムとの間にトナーの無い空間が形成される。この空間は、流動性のよいトナーの侵入によって少しずつ埋められていくが、ある一定時間はトナー内部に空間が形成される。さらに、パドル用フィルムが回転すると上部からもトナーが空間に侵入するために、トナー内部に空間のない状態になる。
この状態で回転してゆくとパドル用フィルムは、トナーを現像ユニット３１側に押し込む状態になっている時と、現像ユニット３１の制御弁３４が第１搬送パドル３１ｄのパドル用フィルムに押さえられていなくて制御弁３４が開放されている時（定位置にある時）と重なることでトナーは、連通口３３を通してトナーカートリッジ３２側から現像ユニット３１側に移動して供給される。
次に、開放された制御弁３４には現像ユニット３１にあるトナーが入り込んでくる。その後、第１搬送パドル３１ｄのパドル用フィルムが回転して制御弁３４を押し込むトナーを現像ユニット３１側からトナーカートリッジ３２側に押し込んでいる時と第１収納室３２１で第２搬送パドルのパドル用フィルムによってトナー内部に空間ができ、その空間がちょうど連通口３３にかかった時が重なることでトナーは、連通口３３を通して現像ユニット３１側からトナーカートリッジ３２側に移動して排出される。

このときの現像装置３０における現像ユニット３１とトナーカートリッジ３２との第１、第２及び第３搬送パドルの動きとトナーの移動についてさらに詳細に説明する。
図５は、現像ユニット３１とトナーカートリッジ３２との間におけるトナーの移動について模式的に示した図である。なお、ここでは、現像ユニット３１内の現像スリーブ３１ａ等は省略してある。
現像装置３０では、図５（１）に示すように、現像ユニット３１内にある制御弁３４は、連通口が設けられた壁面に対して所定の角度θを有している。第１搬送パドル３１ｄは複数のパドル用フィルムを回転させている。また、トナーカートリッジ３２内の第２及び第３搬送パドルは、単数のパドル用フィルムを回転させている。図５（２）に示すように、現像ユニット３１内で、第１搬送パドル３１ｄは複数のパドル用フィルムが制御弁３４を押し込み、このときに、制御弁３４と連通口３３との間にあるトナーは、トナーカートリッジ３２側もトナーで満たされていることで、連通口３３を移動することができず、現像ユニット３１内の制御弁３４から横方向で、現像ユニット３１内に戻る。次に、図５（３）に示すように、第１搬送パドル３１ｄは複数のパドル用フィルムが制御弁３４をさらに押し込み、制御弁３４と連通口３３との間にはほとんど隙間がない状態（作動位置）になる。次に、図５（４）及び図５（５）に示すように、第１搬送パドル３１ｄは複数のパドル用フィルムが制御弁３４からはずれることで、制御弁３４が元の角度（定位置）まで戻り、このときに、大きな隙間ができ、空間を形成することでトナーカートリッジ３２側から連通口３３を通してトナーが移動して供給される。
さらに、図５（６）に示すように、複数枚有することで第１搬送パドル３１ｄのパドル用フィルムが、再度制御弁３４を押し込んでいく。このときに、トナーカートリッジ３２内の第２収納室３２２で第２搬送パドルのパドル用フィルムがリブ３５に当たっている。さらに回転すると、図５（７）に示すように、第１搬送パドル３１ｄのパドル用フィルムが制御弁３４をさらに押し込み、制御弁３４と連通口３３で隙間のない状態を形成してゆく。このときに、第２搬送パドルのパドル用フィルムがリブ３５から先に回転したときにリブ３５が障害になってトナーが搬送されないために、トナー内部に空間を形成する。さらに、図５（８）及び図５（９）に示すように、第１搬送パドル３１ｄは複数のパドル用フィルムが制御弁３４からはずれることで、制御弁３４が元の角度まで戻り、このときに、大きな隙間ができ空間を形成することで、さらに、第２搬送パドルのパドル用フィルムによって持ち上げられたトナーが、トナーカートリッジ３２側から連通口３３を通してトナーが移動して供給される。
しかし、次に、図５（１０）に示すように、複数枚有することで第１搬送パドル３１ｄのパドル用フィルムが、再度制御弁３４を押し込んでいく。これまでは、トナーカートリッジ３２側の連通口３３付近にはトナーがあったが、トナー内部に形成された空間が存在する場合は、現像ユニット３１内の制御弁３４から横方向で、現像ユニット３１内に戻るのではなく、連通口３３を通して現像ユニット３１側からトナーカートリッジ３２側に移動して排出される。図５（１１）及び図５（１２）に示すように、第１搬送パドル３１ｄのパドル用フィルムが、再度制御弁３４を押し込んでいくことで、さらに、現像ユニット３１側からトナーカートリッジ３２側に移動して排出される。
さらに、第１搬送パドル３１ｄの回転スピードを第２搬送パドルより早くすることで、図５（１３）から図５（１６）に示すように、現像ユニット３１側からトナーカートリッジ３２側に移動して排出させることができる。
これを繰り返すことで、現像ユニット３１とトナーカートリッジ３２との間で連通口３３を通してトナーを移動させることができる。

ここでは、現像ユニット３１内の第１搬送パドル３１ｄとトナーカートリッジ３２内の第２搬送パドルの回転数を制御することでトナーの移動による供給・排出の量を調整することができる。特に、現像ユニット３１内の第１搬送パドル３１ｄの回転数をトナーカートリッジ３２内の第２搬送パドルよりも早くすることで、トナー内部に形成される空間が連通口３３に接する回数を少なくして、第１搬送パドル３１ｄが制御弁３４を押し込む回数を多くすることで、連通口３３を通してトナーを供給させる回数を多くすることができる。
また、トナーの移動による供給・排出の量は、連通口３３の数によって調整することができ、したがって、連通口３３は、１以上設けることができる。この連通口３３は、画像形成装置本体の画像形成する速度によって適宜数を決定する。
また、連通口３３に対応して設けられる制御弁３４は、櫛の歯状に設け、隣り合う制御弁３４を交互に動作させることができる。これは、第１搬送パドル３１ｄのパドル用フィルムを櫛の歯状の制御弁３４に対応させて櫛の歯状に１つおきに設け、それを２数のパドル用フィルムですべての制御弁３４に対応させて制御弁３４を交互に動作させることができる。交互に動作させることで、現像ユニット３１内のトナーのデッドスペースを形成することなく、均等に排出させることができる。

図６は、本発明に係る第１搬送パドルを示す図である。本発明に好適に用いる第１搬送パドルの斜視図である。
第１搬送パドル３１ｄは、断面４角形の軸にフィルム３１１、３１２が取りつけられており、そのうち２枚は対向する面に、それぞれ逆方向に伸びている。この対向するフィルム３１１は凹凸形状（櫛歯状）であり、２枚の凸部をずらすような形状である。このようにすることで隣り合う制御弁３４を交互に駆動させることが可能になる。この凹凸部は連通口３３の位置に対応しており、連通口３３に設けた制御弁３４をフィルムの凸部が押し込める長さとし、また凹部においては制御弁３４に接触しないような形状とする。
さらに、フィルムの凸部の根元部分は、先端部分よりも広くなるよう「ハの字型」にしてあり、第１搬送パドル３１ｄが回転することによって、フィルムの凸部でトナーを長手方向にも移動させる力を発生させ、現像ユニット３１内の長手方向の攪拌を生じさせている。
また、第１搬送パドル３１ｄの回転で、フィルムの凸部が上記制御弁３４を押して、制御弁３４下のトナーをトナーカートリッジ３２側に戻す作用をする。
第１搬送パドル３１ｄは、第２搬送パドル３２ａより速く回転するように設定しているので、カートリッジに空間ができている時間内に第１搬送パドル３１ｄで何度か制御弁３４を動作させることができ、効率良くトナーをトナーカートリッジ３２に戻すができる。
フィルムの凸部が制御弁３４を通過すると、制御弁３４は押圧力から解放され、弾性によって元に戻り、制御弁３４上のトナーを現像ユニット３１側に送ると共に、制御弁３４下側にトナーカートリッジ３２のトナーを引き込む空間を形成する。
第１搬送パドル３１ｄの２枚のフィルム３１１の凸部をずらすことで、制御弁３４の押し込み・解放動作を交互に行う、即ち、隣り合う制御弁３４を交互に駆動させることで現像ユニット３１内のトナーの動きが良くなり、トナーカートリッジ３２内のトナーとの循環性を向上させることができる。

ここで、上記のような櫛歯状のフィルム２枚構成のパドルを採用することにより、トナーの循環性、長手方向の攪拌性が向上したが、この２枚のみの構成では、連通口３３にトナーが多くなる傾向があり、現像ユニット３１内のトナー面が上下方向に波打ち、山と谷ができる。連通口３３に山ができるとトナーカートリッジ３２からのトナーの供給が阻害されるので、現像ユニット３１全体へのトナーの供給量が低下する。さらに、トナーの山の裾野付近にトナーカートリッジ３２からのトナーの流れができるため、若干ではあるが、トナー攪拌の均一性が確保されないという現象が見られた。この点を改善する為に、検討した結果、櫛歯状の２枚のフィルムの間に、櫛歯状フィルム３１１と９０度の角度で、櫛歯状フィルムの凸部より短い長さで凹凸の無いフィルム、即ち、矩形状のフィルム３１２を第１搬送パドル３１ｄに追加することにより、連通口３３のトナーの山を崩し、現像ユニット３１内のトナー面をほぼ水平にすることができた。
このように、第１搬送パドルにおいて、櫛歯状の２枚のフィルム３１１の間に、矩形状のフィルム３１２を配置することにより、トナーカートリッジ３１２からのトナーの補給量及びトナーカートリッジ３２へのトナーの戻し量ともに安定し、十分な循環作用を達成することができる。また、局所的なトナーの流れを形成しないので、現像ユニット３１内で均一な攪拌性を維持することができる。

制御弁３４の幅は、連通口３３の幅より０mm〜２０mm大きくする。制御弁３４が連通口３３より小さいとトナーが供給される連通口３３を現像ユニット３１側のトナーで塞がれるためにトナーが供給されにくくなる。また、トナーの排出においても、制御弁３４と連通口３３との間にトナーが入り込み、その入り込んだトナーを排出することで、連通口３３を通して大量のトナーが現像ユニット３１側からトナーカートリッジ３２側に排出されるのを防止しているが、制御弁３４の幅が小さくなることで大量のトナーが排出され、現像ユニット３１内のトナーが少なくなる。
一方、トナーの排出は、制御弁３４の脇から制御弁３４と連通口３３との間に入ったトナーが第１搬送パドル３１ｄの押し込みで連通口３３を通して排出される。このために、制御弁３４の幅が連通口３３より大きくなると、連通口３３付近に回り込むトナー量が少なくなり排出されるトナー量が少なくなり、トナーの入れ替えが少なくなる。また、連通口３３から供給されたトナーは、連通口３３から下の方に移動して、制御弁３４の下にあるトナーと混合される。したがって、制御弁３４の幅が大きくなると供給されるトナーの箇所が少なくなり、トナーの混合による均質性が低下する。
これらのために、制御弁３４の幅は、少なくとも連通口３３の幅以上であって、２０ｍｍ未満にする。この幅にすることで、トナーの供給・排出の制御を容易にし、さらに、供給後のトナーの混合による均質性を高めることができる。

また、制御弁３４の間隔を、２mm〜２０mmとする。制御弁３４の間隔が、２ｍｍ未満では制御弁３４と連通口３３との間に入り込む量が少なくなるために、排出できるトナー量が少なくなる。また、２０ｍｍを越えると、設けることができる連通口３３が少なくなり、トナーの供給・排出する量が少なくなる。
また、制御弁３４の長さを、１０mm〜２５mmとする。制御弁３４の長さによって、制御弁３４と連通口３３との間にできる空間の大きさが決定される。したがって、制御弁３４が１０ｍｍ未満では、排出されるトナー量が少なくなるために、トナーの入れ替えが不十分になる。２５ｍｍを越えると排出する量が多くなり、現像ホッパー内のトナー量が少なくなる。
また、制御弁３４の定位置における弁角度を、２０°〜４５°とし、作動位置における弁角度を０°〜１５°する。なお、制御弁は弾性があり撓むため、ここでの弁角度は、制御弁が壁面と接触する部分と制御弁の先端部とを結んだ直線が、壁面となす角度と定義した。制御弁３４の角度によって、制御弁３４と連通口３３との間にできる空間の大きさが決定される。したがって、制御弁３４の角度が２０°未満では、排出されるトナー量が少なくなるために、トナーの入れ替えが不十分になる。４５°を越えると排出する量が多くなり、現像ホッパー内のトナー量が少なくなる。

また、図７は、本発明の画像形成装置の構成を示す概略図である。
この画像形成装置１は、感光体ユニット１０、書き込み光学ユニット２０、現像ユニット３０、中間転写ユニット４０、２次転写ユニット５０、定着ユニット６０、両面印刷用紙反転ユニット７０等で構成されている。そして、黒（以下、Ｂｋという）、シアン（以下、Ｃという）、マゼンタ（以下、Ｍという）、イエロー（以下、Ｙという）のカラー画像を感光体ユニット１０の感光体ベルト１１上に順次顕像化し、これらを重ね合わせて最終的な４色フルカラー画像を形成する。感光体ベルト１１の周りには、感光体クリーニング装置１２、帯電ローラ１３、複数の現像装置３０、中間転写ユニット４０の中間転写ベルト４１などが配置されている。感光体ベルト１１は、駆動ローラ１４、１次転写対向ローラ１５、張架ローラ１６間に張架され、駆動モータによって回転する。また、上記書き込み光学ユニット２０は、カラー画像データを光信号に変換して、各色画像に対応した光書き込みを行い、感光体ベルト１１に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニット２０は、光源としての半導体レーザ２１、ポリゴンミラー２２、３つの反射ミラー２３などで構成されている。
また、上記現像装置３０は、画像形成装置１本体の下側から順に、黒トナーを収容したＢｋ現像装置３０Ｋ、シアントナーを収容したＣ現像装置３０Ｃ、マゼンタトナーを収容したＭ現像装置３０Ｍ、イエロートナーを収容したＹ現像装置３０Ｙとなっている。ここでは、さらに、各現像装置を図中左右方向に移動させ感光体ベルト１１に対し、接離動作を行う接離機構を備える。

現像装置３０内のトナーは所定の極性に帯電され、現像スリーブ３１ａには、現像バイアス電源によって現像バイアスが印加され、現像スリーブ３１ａが感光体ベルト１１に対して所定電位にバイアスされている。また、接離機構は、モータから各現像装置３０に駆動を伝達するための図示しない電磁クラッチがオンになるとその駆動力で現像装置３０を感光体ベルト１１側に移動させるようになっている。現像時には、現像装置３０のうち選択されたいずれか一つが移動し、感光体ベルト１１に当接する。一方、電磁クラッチをオフにして駆動伝達を解除すると感光体ベルト１１に当接していた現像装置が感光体ベルト１１から離間する方向に移動する。

画像形成装置１本体の待機状態では、現像装置３０Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙも感光体ベルト１１と離間した位置にセットされており、画像形成動作が開始されると、カラー画像データに基づきレーザ光による光書き込み、静電潜像の形成が開始される（以下、Ｂｋ 画像データによる静電潜像をＢｋ静電潜像という。Ｃ、Ｍ、Ｙについても同様）。このＢｋ静電潜像の先端部から現像可能とすべくＢｋ現像位置に静電潜像先端部が到達する前に、Ｂｋ現像スリーブ３１ａを回転開始して、Ｂｋ静電潜像をＢｋトナーで現像する。そして、以後、Ｂｋ静電潜像領域の現像動作が続行されるが、Ｂｋ静電潜像後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、Ｋ現像装置３０Ｋが感光体ベルト１１から離間し、次の色の現像に備えて該当する色の現像装置が感光体ベルト１１に当接する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像先端部が現像位置に到達する前に完了される。
また、上記中間転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１、ベルトクリーニング装置４２、位置検出用センサ４３などで構成されている。中間転写ベルト４１は駆動ローラ４４、１次転写ローラ４５、２次転写対向ローラ４６、クリーニング対向ローラ４７及びテンションローラ４８に張架されており、図示しない駆動モータによりに駆動制御される。中間転写ベルト４１端部の非画像形成領域には複数の位置検出用マークが設けられており、これらの位置検出用マークのうちのいずれか一つを位置出用センサ４３で検出し、この検出タイミングで画像形成を開始する。また、ベルトクリーニング装置４２は、クリーニングブラシ４２ａ、接離機構等で構成されており、１色目のＢｋ画像を中間転写ベルト４１に転写している間、及び、２、３、４色目の画像を中間転写ベルト４１に転写している間は接離機構によって中間転写ベルト４１面からクリーニングブラシ４２ａを離間させておく。
さらに、２次転写ユニット５０は、２次転写ローラ５１、２次転写ローラ５１を中間転写ベルト４１に対して接離するためのクラッチ等を備えた接離機構等で構成されている。転写紙が転写位置に到達するタイミングに合致させて２次転写ローラ５１が接離機構の回転軸を中心に揺動する。この２次転写ローラ５１と２次転写対向ローラ４６とにより転写紙と中間転写ベルト４１とを一定の圧力で接触させる。２次転写ローラ５１は中間転写ユニット４０に設けられた図示しない位置決め部材により２次転写対向ローラ４６との平行度の位置精度が保たれている。また、２次転写ローラ５１に設けた図示しない位置決めコロにより中間転写ベルト４１に対する２ 次転写ローラ５１の接触圧を一定にしている。２次転写ローラ５１を中間転写ベルト４１に接触させると同時に、２次転写ローラ５１はトナーと逆極性の転写バイアスが印加され、中間転写ベルト４１上の重ねトナー像を転写紙に一括転写する。

一方、画像形成動作が開始される時期に、転写紙は上記転写紙カセット８０又は手差しトレイ８３のいずれかから給送され、レジストローラ８２対のニップで待機している。そして、２次転写ローラ５１に中間転写ベルト４１上の４色重ねのトナー像先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙の先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対８２が駆動され、転写紙とトナー像との位置合わせが行われる。そして、転写紙が中間転写ベルト４１上のトナー像と重ねられて２次転写位置を通過する。このとき２次転写ローラ５１による転写バイアスで転写紙が荷電され、トナー画像のほとんどが転写紙上に転写される。そして、中間転写ベルト４１から４色重ねトナー像を一括転写された転写紙は、定着ユニット６０に搬送され、所定温度に制御された定着ベルト６１と加圧ローラ６２のニップ部でトナー像が溶融定着され、装置本体外に送り出され、排紙トレイ８４ に裏向きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。

更に、両面印刷を行う場合には、定着ユニット６０を通過した転写紙は両面切替爪８５により両面印刷用紙反転ユニット７０に送られる。両面印刷用紙反転ユニット７０においては、転写紙はまず反転切替爪７１によって矢印Ｄ方向に案内され、転写紙後端が反転切替爪７１を通過した後、反転ローラ対７２が停止し、転写紙も停止する。そして、反転ローラ対７２が一定のブランク時間ののち逆転を開始し、転写紙はスイッチバックを始める。このときに、反転切替爪７１が切り替わり、転写紙はレジストローラ対８２に送られる。レジストローラ対８２に送られた転写紙は表裏反転した状態でレジストローラ対８２のニップで待機する。そして、所定のタイミングでレジストローラ対８２が駆動され、転写紙は２次転写位置に送られて中間転写ベルト４１から４色重ねトナー像を一括転写された後、定着ユニット６０でトナー像が溶融定着され、装置本体外に送り出される。
一方、１次転写後の感光体ベルト１１の表面は、感光体クリーニング装置１２でクリーニングされ、除電ランプ等で均一に除電して、クリーニングしやすくすることもできる。また、転写紙にトナー像を転写した後の中間転写ベルト４１の表面は、ベルトクリーニング装置４２のクリーニングブラシ４２ａを接離機構で押圧することによってクリーニングされる。中間転写ベルト４１からクリーングされたトナーは廃トナータンク４９に蓄えられる。

ここで、現像装置についてさらに詳述する。現像装置３０は、感光体ベルト１１表面の静電潜像を現像するためにトナーを表面に担持して回転する現像スリーブ３１ａと、トナーを汲み上げて撹拌するために回転するトナー第１搬送パドル３１ｄとを含む現像ユニット３１と、トナーを収容するトナーカートリッジ３２で構成されている。このように２つのユニットに分割されている理由は、現像ユニット３１は、トナーカートリッジ３２を数回交換して使用しても耐えうる耐久性を有しているからである。
図８は、本発明の現像装置における連通口３３の構成を示した概略図であり、（Ａ）は現像ユニット３１側の構成を示し、（Ｂ）はトナーカートリッジ側の構成を示している。現像ユニット３１の筐体の外側にはスライドシャッターを備え、そのスライドシャッターには弾性部材を貼付している。このスライドシャッターを開閉することで現像ユニット３１の連通口３３の開閉を行う。また、トナーカートリッジ３２側は、筐体に設けられた連通口３３に対応して開けた部分のある弾性部材、連通口３３からトナーがこぼれるのを防止し、または、トナーを補給できるように開放するスライドシャッター、これらを筐体に固定する固定シールが設けられている。
トナーカートリッジ３２を現像装置に配置して、現像ユニット３１側のスライドシャッターを開け、また、トナーカートリッジ３２側のスライドシャッターを開けて、トナーを通過させることができる連通口３３ができる。
現像ユニット３１側の連通口３３は複数あり、現像ユニット３１とトナーカートリッジ３２との間には弾性部材を貼着したスライドシャッターを設けている。このスライドシャッターを移動させることで、現像ユニット３１筐体に設けた連通口３３の開閉を行う。トナーカートリッジ３２がない場合又は画像形成装置本体に装着していない場合は、スライドシャッターで連通口３３を閉じておくことで現像ユニット３１からのトナーのこぼれるのを防止する。
また、トナーカートリッジ３２も、現像ユニット３１がない場合又は画像形成装置本体に装着していない場合は、トナーカートリッジ３２からのトナーのこぼれるのを防止するために、連通口３３を閉じておくためにスライドシャッターを設ける。トナーカートリッジ３２に対して、弾性部材、スライドシャッター、固定シールを設ける。弾性部材は、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の発泡材が好ましい。
図８に示すように、現像ユニット３１とトナーカートリッジ３２に設けられた連通口３３に対応してスライドシャッターに開放した窓部を設ける。連通口３３を閉じるときはスライドシャッターの窓部のないところで連通口３３を塞ぎ、連通口３３を開放するときはスライドシャッターを移動させて、窓部と連通口３３を合わせて、連通口３３全体を連通させる。

画像形成装置１において現像装置３０は、現像ユニット３１内にある第１搬送パドル３１ｄで、トナーを攪拌しつつ現像剤供給ローラ３１ｂに搬送し、供給ローラ３１ｂが現像スリーブ３１ａに摺擦しながら、同時にトナーを摺擦させて摩擦帯電させて、トナーを帯電させる。帯電したトナーは、現像スリーブ３１ａに鏡像力で吸着されて搬送される。その後、規制ローラ３１ｃで現像領域に搬送されるトナー量を規制する。現像スリーブ３１ａ上に形成されるトナー薄層が現像領域における現像バイアスで感光体ベルトに現像される。
このときに、供給ローラ３１ｂで現像スリーブ３１ａに摺擦されたトナーは大きな押圧力を受けて、トナー表面の凸凹が削られて球形化しトナーの付着力が大きくなる。また、この押圧力でトナー表面の外添剤が埋没して流動性が低下し、さらに、外添剤による帯電量調整ができなくなるために帯電量が変わってくる。これらの影響でトナーの現像性が低下し、さらに、転写性、クリーニング性が低下する。
このように、現像ホッパー内に劣化したトナーが多くなり、また、トナーが現像によって消費されるために現像ユニット３１内のトナーが少なくなる。そこで、連通口３３を通過してトナーカートリッジ３２から、現像ユニット３１へとトナーが補給される。トナーカートリッジ３２内には、トナーカートリッジ本体３２の内壁に先端が摺接する第２搬送パドル３２ａ、第３搬送パドル３２ｂがそれぞれ第１収納室３２１と第２収納室３２２に設けられており、第２又は第３搬送パドル３２ａ、３２ｂが回転することによりトナーを現像ユニット３１側に押し込んで、現像ユニット３１に連通口３３からトナーが補給される。

さらに、この連通口３３を通して現像ユニット３１内のトナーがトナーカートリッジ３２側に排出されて、このトナーがトナーカートリッジ３２内のトナーと混合される。トナーカートリッジ３２内には、未使用のトナーが多く収納されており、現像ユニット３１内で劣化したトナーと混合される。この混合によって、未使用トナーの表面に多く存在する外添剤が劣化したトナーに再分配されることで、劣化したトナーの帯電量、流動性が元の未使用トナーの状態に近くなる。これは、現像ユニット３１から第１収納室３２１に排出されたトナーは、さらに、第２搬送パドルで第２収納室３２２に搬送されて、次に、第３搬送パドルで第１収納室３２１に戻される。この間に、外添剤の再分配を受けることになる。
この元の未使用の状態に近づいたトナーを、トナーカートリッジ３２の第１収納室３２１から現像ユニット３１に、再度供給する。この元の状態に近づいたトナーと未使用のトナーで、現像スリーブ３１ａに薄層を形成してトナーを現像することで、長期にわたって高品位の画像を得ることができる。

ところが、現像装置３０で用いられるトナーは、空気が間に入っていると流れやすいが、静置状態が続いて、空気がほとんど抜けてしまうと、トナー粒子どうしの凝集力で動き辛くなる。トナーは、静置されていた結果、動き辛い状態にあっても、トナー粒子どうしの結合を解くような力を加えると、トナー粒子の間に空隙が出来、流動性が回復する性質を有する。そこで、上述のような静置状態にあるトナーの流動性を回復させるために、現像装置３０に加速度運動を与える。以下に、現像装置３０の加速度運動について詳細に説明する。

図９は、現像装置の機構を示す概略図である。
現像モータ３７から中継ギアを経て、現像クラッチ３８、同クラッチ３８に接続してクラッチ３８がＯＮすると回転する不図示の駆動軸（現像ローラの真下に駆動軸が配置されている）、同駆動軸の手前と奥に固定されている左右一対の不図示の現像駆動ギア、同現像駆動ギアとかみ合っていて現像ローラ３１ａの両側のジャーナルに固定されている現像ローラ駆動ギアに連結している。現像モータ３７が回転して、所定のタイミングで現像クラッチ３８がＯＮすると、上記駆動軸が回転し、駆動軸に取り付けられた現像駆動ギアが回転する。現像ローラ３１ａのジャーナルは感光体ベルトと同方向と、その逆方向に移動することが可能で、同ジャーナルに取り付けられた現像ローラ駆動ギアが駆動軸の現像駆動ギアとかみ合って回転する際に、現像ローラ３１ａ及び現像装置３０全体が、感光体ベルト１１の方向に引きこまれる。
現像装置３０がある一定の距離を移動した後、それ以上感光体に食い込まないように、ストッパに突き当たることにより、現像装置３０は現像ローラ３１ａが回転しつつ、現像装置３０本体は同位置で停止する。この一連の動きが、現像装置３０に与えた加速度運動である。この加速度運動は、現像装置３０をトナーの供給、排出方向と同方向に、タイミングや回転起動トルク、現像装置３０を最初後方にセットするためのばね力、ストッパの材質等を、調整して、引き込み時の加速運動、ストッパに突き当たるときの減速運動を行わせる。

この加速度の作用や加速度を与えることにより作用する振動によって、現像ユニット３１やトナーカートリッジ３２内で動きづらくなっているトナー粒子どうしの凝集力を開放し、粒子間に間隙をつくって、トナー全体を動きやすくしている。このようにすることで、長期間画像形成装置が使用されず放置されていた場合や経時でトナーの外添剤（シリカ等）が減少して流動性が低下したトナーでも、上記制御弁等の動きに応じて、トナーの流れが形成でき、トナーの攪拌性不足や帯電性劣化による画質上の問題を抑えることができた。
また、現像装置３０に上記加速度運動を与えるタイミングは、現像装置３０が使用されていないときに、定期的に上記加速度運動を行わせることも有効である。
また、現像装置３０の上記加速度運動を、少なくとも現像動作の事前（直前）に行うことにすれば、それ以降に続く、現像装置３０内の各搬送パドルの回転及び制御弁３４の動作で、トナーの流れを効果的につくることができ、より好ましくなる。

ここで、トナーエンドを検出して現像ホッパー内のトナー量が少なくなっているときは、新しく交換されたトナーカートリッジから補給された新トナーは現像ローラ近傍に到達しやすくなる。ところが、上述したように、トナーエンド時の劣化した旧トナーで占められた現像ホッパー内に新しいトナーが供給された場合には、現像ローラ表層付近に新しいトナーが付着し、劣化した旧トナーは新しいトナーとの帯電性の差により逆帯電を付与され、正規帯電トナー層の外側に付着したトナー層を構成する。このトナー層構成は感光体への現像時、表層の逆帯電トナーが障壁となって現像量が減り、正規の作像が出来なくなる。これにより画像上で部分的に濃度の低い部分が発生する。このことから本発明の実施例ではトナーエンド時の現像ホッパー内におけるトナー量を少なくとも１５０ｇ、好ましくは最低１７０ｇとすることにより、新しいトナーが現像ローラ近傍に到達するまでに十分にほかの旧トナーと混ざり合い、新トナーの混合率が低い状態を維持しつつ現像ローラ上に供給される様にしている。具体的には、本発明では、現像ホッパー内のトナーエンドセンサである不図示の透過型ＬＥＤセンサの上下位置を調整することにより、トナーエンドを検出したときの現像ホッパー内のトナー量を調整している。これにより、画像上の部分的な濃度低下の現象を防止することが可能となり、安定した画像形成が可能となる。
また、トナーエンド時に、トナーカートリッジを交換した直後に、上述のような現像ユニットとトナーカートリッジとの間でトナーの供給・排出を制御する機構を有する現像装置で加速度運動をはじめとする前後駆動を行った場合、トナーカートリッジから補給されたトナーが勢いよく現像ホッパー内に流入して現像ローラ近傍に到達し、新旧トナーが急激に混ざり合うため必然的に濃度低下の原因を作りやすくなる。このことから本発明では、このようなトナーカートリッジ交換直後の現像装置の前後駆動を敢えて行わず、現像ホッパー内トナー量の低下に伴いながら、自然に新トナーが補給される方法をとることにより、トナーの帯電が安定化し、画像上の部分的な濃度低下の現象を防止することが可能となり、安定した画像形成が可能となる。

本発明の現像装置の構成を示す概略図である。 本発明の現像装置における現像ユニットに配置される制御弁の構造を示す概略図である。 トナーカートリッジ側から現像ユニットにトナーが供給される状態を模式的に説明するための図である。 トナーカートリッジ側のトナーが供給される状態を模式的に説明するための図である。 現像ユニットとトナーカートリッジとの間におけるトナーの移動について模式的に示した図である。 現像ユニットとトナーカートリッジとの間におけるトナーの移動について模式的に示した図である。 現像ユニットとトナーカートリッジとの間におけるトナーの移動について模式的に示した図である。 本発明に係る第１搬送パドルを示す図である。 本発明の画像形成装置の構成を示す概略図である。 本発明の現像装置における連通口の構成を示した概略図であり、（Ａ）は現像ユニット側の構成を示し、（Ｂ）はトナーカートリッジ側の構成を示している。 現像装置の機構を示す概略図である。 従来の現像装置における新規トナーの補給直後のベタ画像で、その不具合を示す図である。 従来の現像装置で、現像ローラ上における正常時のトナーの分布を示す図で、（ａ）は規制ローラによる薄層の状態、（ｂ）は感光体へのトナーの付着の状態を示す図である。 従来の現像装置で、新規トナーを補給した時の現像ローラ上のトナー分布を示し、（ａ）は規制ローラによる薄層の状態、（ｂ）は感光体へのトナーの付着の状態を示す図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１１ 感光体
１２ 感光体クリーニングユニット
１３ 第１の帯電手段
１４ 駆動ローラ（感光体）
１５、１６ 従動ローラ（感光体）
２０ 露光手段
２１ レジストローラ
２５ 給紙ローラ
２６ 接離機構
３０ 現像装置
３１ 現像ユニット
３１ａ 現像スリーブ（現像ローラ）
３１ｂ 供給ローラ
３１ｃ 規制ローラ
３１ｄ 第１搬送パドル
３１ｅ スライドシャッター
３１ｆ 弾性部材
３１ｇ 窓部
３１ｈ 現像ホッパー
３１１ 櫛歯状フィルム
３１２ 矩形状フィルム
３２ トナーカートリッジ
３２１ 第１収納室
３２２ 第２収納室
３２ａ 第２搬送パドル
３２ｂ 第３搬送パドル
３２ｃ スライドシャッター
３２ｄ 弾性部材
３２ｅ 固定シール
３３ 連通口
３４ 制御弁
３４ａ 支持部
３４ｂ フィルム
３５ リブ
３６ カム
３７ 現像モータ
３８ 現像クラッチ
４０ 中間転写ベルトユニット
４１ 中間転写ベルト
４２ ベルトクリーニングユニット
４３ マークセンサ
４４ 駆動ローラ（中間転写ベルト）
４５ 一次転写バイアスローラ
４６、４７ 従動ローラ
４９ ベルト位置検出マーク
５０ 二次転写ユニット
５１ 二次転写バイアスローラ
６０ 定着手段
７０ 両面搬送装置
８０ 給紙装置
８１ 給紙ローラ
８３ 手差しトレイ
９０ 転写材

Claims (6)

1. 像担持体の潜像をトナーで現像する現像ユニットと、
   現像ユニットにトナーを補給するトナーカートリッジとを並列配置し、トナーカートリッジが着脱可能な現像装置において、
   前記現像ユニットは、トナーを攪拌する第１搬送パドルを有し、
   前記トナーカートリッジは、トナーを攪拌する第２搬送パドルを有し、
   前記現像ユニットと前記トナーカートリッジとを連通させることでトナーを通過させる連通口と、該連通口に対応して設けられ該連通口を通過するトナー量を制御する制御弁と、を備え、
   前記制御弁は、前記第１搬送パドルとの当接によって前記連通口を開状態とする定位置と、閉状態とする作動位置との間を揺動し、前記定位置に戻る際に、その移動方向後流側に前記連通口に開口する第１の空間部を形成し、
   前記第２搬送パドルは、回転によってその先端部がトナーカートリッジの内壁面に当接したのち離脱する際に、その回転方向後流側に前記連通口に開口する第２の空間部を形成し、
   前記第１の空間部に前記トナーカートリッジからトナーが流れ込むことでトナーを前記現像ユニットに供給し、
   前記第２の空間部に前記現像ユニットからトナーが流れ込むことでトナーを前記トナーカートリッジに排出する、現像装置であって、
   前記現像ユニット内に、トナーの残量を検知する検知手段を有し、
   トナーエンド時に、現像ユニット内のトナー量が一定量以上になるように、該検知手段の上下位置を定めた
   ことを特徴とする現像装置。
2. 潜像を担持する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体の表面に静電潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された静電潜像を可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体を介して記録部材に転写する転写装置と、像担持体上のトナーをクリーニングするクリーニング装置と、記録部材上の可視像を熱及び又は圧力で定着させる定着装置とを備える画像形成装置において、
   前記現像装置は、請求項１に記載の現像装置である
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記現像装置は、前記像担持体に近づく方向及びその逆方向に進退可能に構成され、
   前記現像装置に対して前記像担持体に近づく方向に加速度を与える加速度付与機構を有し、
   該加速度付与機構は、少なくとも前記現像装置において現像動作を行う直前に、該現像装置に対して前記像担持体に近づく方向に加速度を与える
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、
   前記トナーカートリッジの交換時には、前記加速度付与機構を動作させない
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項２ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、
   像担持体と現像装置とを一体に支持し、着脱可能なプロセスカートリッジを備える
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 少なくとも、像担持体と現像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、
   前記現像装置は、請求項１に記載の現像装置である
   ことを特徴とするプロセスカートリッジ。

Images