JP4863525B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。

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）などが含まれる。

現像装置とは、電子写真感光体などの像担持体上の静電像を、現像剤を用いて可視像化するための装置である。

プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、電子写真感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段又はクリーニング手段とを一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。或いは、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、電子写真感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうち少なくとも１つとを一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。或いは、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、少なくとも現像手段とを一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。

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、単に「感光体」ともいう）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は、一般に、現像剤の補給や各種のプロセス手段のメンテナンスを必要とする。この現像剤の補給作業や各種のプロセス手段のメンテナンスを容易にするために、感光体、帯電装置、現像装置、クリーニング装置等を枠体の内部にまとめてカートリッジ化し、画像形成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。

プロセスカートリッジの内部の現像装置は、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体等が設けられた現像室と、この現像室に供給する現像剤を収容する現像剤収容室と、を有する。このような現像室及び現像剤収容室を有する現像装置を備える画像形成装置に関する発明として特許文献１に記載の発明がある。特許文献１に記載の画像形成装置は、感光体が中間転写体又は記録材担持体の下方に配置される。この場合には、現像室よりも下方に位置する現像剤収容室から現像室へと、現像剤は重力に反して供給される必要がある。また、特許文献１に記載の画像形成装置が備える現像ユニット６０に関して、符号を変えて記載した図６（ｃ）を参照して以下に説明する。特許文献１の現像ユニット６０では、図６（ｃ）のように、現像剤収容室６１からその上方に配置された現像室６２へと現像剤を搬送するために、現像剤収容室６１の内部の現像剤を撹拌する撹拌部材６３ａの先端に、可撓性のシート部材６３ｂが取り付けられる。

特開２００３−１７３０８３号公報

しかしながら、特許文献１の現像ユニット６０では、現像剤収容室６１の内壁面に、シート部材６３ｂの先端部が長手方向で均一な状態（板状の状態）で摺接しながら回転するので、以下の問題が生じる。すなわち、現像剤収容室６１の現像剤が少量になったときに、現像剤がシート部材６３ｂに載らず、搬送されずに残る場合がある。その結果、その残った分だけトナーが供給ローラ６６に搬送されず、特に耐久後半でべた画像を出力した場合には、画像先端は所望の濃度が得られたとしても、画像中央から画像後端にかけて濃度薄が発生してしまう（所謂、画像濃度追従不良）。

本発明は、上記実情に鑑み、現像剤搬送部材の長手方向の中央部に対応する現像剤収容室の内壁面の位置で、汲み上げられずに残ってしまう現像剤を低減することができる現像装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の現像装置は、現像剤を収容する現像剤収容室と、前記現像剤収容室に隣接する現像室と、前記現像剤収容室及び前記現像室を区画する区画壁と、前記区画壁を貫通する開口部と、前記現像剤収容室の内部に配置され、回転しながら前記現像剤収容室から前記開口部を経由して前記現像室へと現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、前記現像室の内部に配置され、回転しながら現像剤を担持する現像剤担持体と、を備える現像装置において、前記現像剤収容室の内壁面では、高さが最も低い最下点よりも前記現像剤搬送部材の回転方向の下流側で、水平面に対する角度が現像剤の安息角未満から安息角以上へと変化する境界の点を境界部とした場合に、前記現像剤搬送部材が前記内壁面に当接しながら変形する変形量は、前記境界部よりも前記現像剤搬送部材の回転方向の上流側では、長手方向の中央部よりも長手方向の両端部の方が大きく設定され、前記境界部よりも前記現像剤搬送部材の回転方向の下流側では、長手方向で略均一に設定されることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、現像剤搬送部材が内壁面に当接しながら変形する変形量は、境界部よりも現像剤搬送部材の回転方向の上流側では、長手方向で中央部よりも両端部の方が大きく設定される。従って、現像剤収容室の内部のトナーは、現像剤搬送部材の長手方向で中央部側から両端部側へと寄せられる。現像剤搬送部材が内壁面に当接しながら変形する変形量は、境界部よりも現像剤搬送部材の回転方向の下流側では、長手方向で略均一に設定される。従って、現像剤が重力方向に落下することが抑制されて、現像剤は開口部へと効率良く搬送される。その結果、現像剤搬送部材の長手方向の中央部に対応する現像剤収容室の内壁面の位置では、汲み上げられずに残ってしまう現像剤が低減される。また、そのために、現像剤収容室の内部に現像剤が少なくなった場合に、画像の中央から後端までで濃度薄となる画像追従不良が抑制されると共に、現像剤収容室の内部の現像剤が無駄なく使用される。

本発明の実施例に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置の構成を示す断面図である。 感光体ドラムの軸方向に見たプロセスカートリッジの断面図である。 搬送支持軸及び凸部の構成を示す図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図等である。 第１開口部及び第２開口部の構成を示す図２のαの方向から見た断面図等である。 第１比較例に係るプロセスカートリッジの構成を示す断面図等である。 第２比較例に係るプロセスカートリッジの構成を示す断面図等である。

以下、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対位置等は、本発明が適用される機構の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、本発明の実施例に係る現像ユニット４、プロセスカートリッジ７及び画像形成装置１００の構成を示す断面図である。この図１を参照し、以下に電子写真画像形成装置すなわち画像形成装置１００の全体構成について説明する。図１に示される画像形成装置１００は、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザープリンタである。画像形成装置１００は、画像情報に従って、記録材（例えば、記録用紙、プラスチックシート、布など）にフルカラー画像を形成することができる。画像形成装置１００は画像形成装置本体（以下、単に『装置本体』という）１００Ａを有する。画像情報は、装置本体１００Ａに接続された画像読み取り装置、或いは装置本体１００Ａに通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器から、装置本体１００Ａの内部の図示しない『制御部』であるコントローラに入力される。

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画像形成部ＳＹ、第２画像形成部ＳＭ、第３画像形成部ＳＣ、第４画像形成部ＳＫを有する。第１〜第４の画像形成部ＳＹ〜ＳＫは、鉛直方向と交差する斜め方向に一列に配置されている。第１〜第４の画像形成部ＳＹ〜ＳＫ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、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、総括的に画像形成部Ｓとして説明する。後述する感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ、帯電ローラ２Ｙ〜２Ｋ、現像ユニット４Ｙ〜４Ｋ、クリーニング部材６Ｙ〜６Ｋ、プロセスカートリッジ７Ｙ〜７Ｋ、一次転写ローラ８Ｙ〜８Ｋに関しても、以下で同様に、１、２、４、６、７、８と総称して説明する。

画像形成装置１００は、『複数』すなわち４個の『像担持体』である『電子写真感光体』としての感光体ドラム１を備える。第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫが鉛直方向と交差する斜め方向に並んで配置されることから、感光体ドラム１が鉛直方向と交差する斜め方向に並んで配置されることになる。感光体ドラム１は、矢印Ａ方向（時計方向）に図示しない駆動手段（駆動源）により回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１の表面を均―に帯電する帯電手段としての帯電ローラ２、画像情報に基づきレーザーを照射して感光体ドラム１上に静電像（静電潜像）を形成する露光手段としてのスキャナユニット（露光装置）３が配置されている。また、感光体ドラム１の周囲には、静電像をトナー像として現像する現像手段としての現像ユニット（現像装置）４、転写後の感光体ドラム１の表面に残ったトナー（転写残トナー）を除去するクリーニング手段としてのクリーニング部材６が配置されている。更に、４個の感光体ドラム１に対向して、感光体ドラム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。感光体ドラム１の回転方向において、帯電ローラ２による帯電位置、スキャナユニット３による露光位置、現像ユニット４による現像位置、中間転写ベルト５へのトナー像の転写位置、クリーニング部材６によるクリーニング位置は、この順番で設けられている。

現像ユニット４では、『現像剤』である『非磁性１成分現像剤』としての非磁性１成分トナー（以下、単に『トナー』という）が用いられる。現像ユニット４は、『現像剤担持体』としての現像ローラ（後述）を感光体ドラム１に対して接触させて反転現像を行うものである。即ち、現像ユニット４は、感光体ドラム１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーを、感光体ドラム１上の露光により電荷が減衰した部分（画像部、露光部）に付着させることで静電像を現像する。

感光体ドラム１と、感光体ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像ユニット４及びクリーニング部材６とは、一体的にカートリッジ化されて、プロセスカートリッジ７を形成している。プロセスカートリッジ７は、装置本体１００Ａに設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、装置本体１００Ａに着脱可能となっている。各色用のプロセスカートリッジ７は全て同一形状を有しており、各色用のプロセスカートリッジ７の内部には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。

中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト５は、全ての感光体ドラム１に当接し、矢印Ｂ方向（反時計方向）に循環移動（回転）する。中間転写ベルト５は、複数の支持部材として、駆動ローラ５１、二次転写対向ローラ５２、従動ローラ５３に掛け渡されている。

中間転写ベルト５の内周面側には、各感光体ドラム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が並設されている。一次転写ローラ８は、中間転写ベルト５を感光体ドラム１に向けて押圧し、中間転写ベルト５と感光体ドラム１とが当接する一次転写部Ｎ１を形成する。そして、一次転写ローラ８に、図示しない一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト５上に転写（一次転写）される。

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５２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。二次転写ローラ９は中間転写ベルト５を介して二次転写対向ローラ５２に圧接し、中間転写ベルト５と二次転写ローラ９とが当接する二次転写部Ｎ２を形成する。そして、二次転写ローラ９に、図示しない二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源（高圧電源）から、 トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト５上のトナー像が記録材１２に転写（二次転写）される。一次転写ローラ８と二次転写ローラ９とは同様の構成を有する。

画像形成時には、先ず、感光体ドラム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、帯電した感光体ドラム１の表面が走査露光され、感光体ドラム１上に画像情報に従った静電像が形成される。次いで、感光体ドラム１上に形成された静電像は、現像ユニット４によってトナー像として現像される。感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ８の作用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、フルカラーの画像形成時には、上述のプロセスが、第１〜第４の画像形成部ＳＹ〜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の移動と同期が取られて記録材１２が二次転写部Ｎ２へと搬送され、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の作用によって、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に熱及び圧力が加えられることで、記録材１２にトナー像が定着される。また、一次転写工程後に感光体ドラム１上に残留した一次転写残トナーは、クリーニング部材６によって除去、回収される。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によって清掃される。尚、画像形成装置１００は、所望の単独又はいくつか（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。

図２は、感光体ドラム１の軸方向に見たプロセスカートリッジ７の断面図である。この図２に関する記載を含め、実施例における現像ユニット４及びプロセスカートリッジ７の構成及び動作の説明について、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４或いはプロセスカートリッジ７の通常の使用状態は、適正に配置された装置本体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。各色用のプロセスカートリッジ７の構成及び動作は、収容している現像剤の種類（色）を除いて、互いに実質的に同一である。プロセスカートリッジ７は、『像担持体』である感光体ドラム１等を備えた感光体ユニット１３と、『現像剤担持体』である現像ローラ１７等を備えた現像ユニット４と、を有する。

感光体ユニット１３は、感光体ユニット１３の内部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、感光体ドラム１とが図示しない軸受を介して回転可能に取り付けられている。感光体ドラム１は、図示しない駆動手段（駆動源）としての駆動モータの駆動力が感光体ユニット１３に伝達されることで、画像形成動作に応じて矢印Ａ方向（時計方向）に回転駆動される。画像形成プロセスの中心となる感光体ドラム１には、アルミニウム製シリンダの外周面に機能性膜である下引き層、キャリア発生層、キャリア移送層を順にコーティングした感光体ドラム１が用いられている。感光体ドラム１は２００ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転している。

また、感光体ユニット１３には、感光体ドラム１の周面上に接触するように、クリーニング部材６、帯電ローラ２が配置されている。クリーニング部材６によって感光体ドラム１の表面から除去された転写残トナーは、クリーニング枠体１４の内部に落下、収容される。帯電手段である帯電ローラ２は、導電性ゴムのローラ部を感光体ドラム１に加圧接触することで従動回転する。ここで帯電ローラ２の芯金には、帯電工程として、感光体ドラム１に対して−１１００Ｖの直流電圧が印加されており、これにより感光体ドラム１の表面電位は、約−５５０Ｖとなる一様な暗部電位（Ｖｄ）が形成される。前述のスキャナユニット３からのレーザー光によって画像データに対応して発光されるレーザ光のスポットパターンは、感光体ドラム１を露光し、露光された部位は、キャリア発生層からのキャリアにより表面の電荷が消失し、電位が低下する。この結果、露光部位が明部電位Ｖｌ＝−１００Ｖ、未露光部位が暗部電位Ｖｄ＝−５５０Ｖという静電潜像が、感光体ドラム１上に形成される。

一方、現像ユニット４は、現像ユニット４の内部の各種要素を支持する枠体としての現像枠体１８を有する。現像枠体１８の内部には、『現像剤搬送部材』であるトナー搬送部材２２、『現像剤担持体』である現像ローラ１７及び『現像剤供給体』である供給ローラ２０が配置されている。

『現像剤担持体』としての現像ローラ１７は、現像ユニット４の内部にて、感光体ドラム１と接触して矢印Ｄ方向（反時計方向）に回転し、感光体ドラム１の表面の静電像を現像可能なローラである。現像ローラ１７と感光体ドラム１とは、対向部（接触部）において互いの表面が同方向（本実施例では下から上に向かう方向）に移動するようにそれぞれ回転する。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、現像側板１９（１９Ｒ、１９Ｌ）を介して、回転可能に現像枠体１８に支持されている。ここで、現像側板１９（１９Ｒ、１９Ｌ）は、現像枠体１８の両側部にそれぞれ取り付けられている。現像ローラ１７は感光体ドラム１に接触して配置されているが、現像ローラ１７は、感光体ドラム１に対して所定間隔を開けて近接配置される構成であっても良い。なお、図２中には、実際には右側現像側板１９Ｒのみが記載される。そして、現像ローラ１７の長手方向で一端部側に右側現像側板１９Ｒが配置され、現像ローラ１７の長手方向で他端部側に左側現像側板１９Ｌが配置されている。

現像ローラ１７に印加されたＤＣバイアス＝−３５０Ｖに対して、摩擦帯電によりマイナスに帯電したトナーが、感光体ドラム１に接触する現像部において、その電位差から、明部電位部にのみ転移して静電潜像を顕像化する。用いられるトナーは非磁性１成分トナーであり、被露光部にトナーを転移させる所謂反転現像系である。現像ローラ１７は、芯金上に弾性層を有する、所謂弾性現像ローラである。外径φ６ｍｍのステンレス製の芯金上にシリコーンゴムにカーボンが分散されたソリッドゴムからなる第１層（基層）を約３ｍｍ形成する。更に、第２層（表層）として、導電剤により抵抗調整されたウレタン層を約１０μｍ形成する。現像ローラ１７の回転速度は感光体ドラム１の回転速度より約１．３倍早回しするよう設定されている。

『現像剤供給体』としての供給ローラ２０は、現像ユニット４の内部にて、現像ローラ１７の周面上に接触するように、矢印Ｅ方向（反時計方向）に回転する。即ち、供給ローラ２０と現像ローラ１７とは、対向部（接触部）において互いの表面が逆方向に移動するようにそれぞれ回転する。供給ローラ２０は、現像ローラ１７上にトナーを供給すると共に、現像に供されずに現像ローラ１７上に残留したトナーを現像ローラ１７上から剥ぎ取る作用をなす。

供給ローラ２０は導電性芯金の外周に連泡性発泡体（以下、発泡層という）からなる。供給ローラ２０の発泡層は現像ローラ１７へのトナーの供給及び現像に寄与しなかったトナーを剥ぎ取る役目を担う。現像ローラ１７上のトナーの剥取は発泡セルの縁の部分が摺擦することでメカニカルに剥ぎ取られる。

また、供給ローラ２０は、外径φ５ｍｍの芯金上に発泡骨格構造で比較的低硬度のポリウレタンフォームを５．５ｍｍ（セル径３００乃至４５０μｍ）形成した外径φ１６ｍｍの弾性スポンジローラである。供給ローラ２０は連泡性の発泡体で構成することにより、過大な圧を加えることなく現像ローラ１７と当接し、発泡体表面の適度な凸凹で現像ローラ１７上へのトナー供給および現像時に消費されずに残像したトナーの剥ぎ取りを行っている。このセル構造の掻き取り性はウレタンフォームに限定されるものでない。例えば、発泡層の材料としては、その他として、ＮＢＲゴム（ＮＢＲ：ニトリルゴム）、シリコーンゴム、アクリルゴム、ヒドリンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等、一般的に用いられるゴムが使用可能である。または、発泡層の材料としては、その他として、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム及びこれらの複合混合物等、一般的に用いられるゴムが使用可能である。発泡層の抵抗調整として適宜、公知のイオン導電剤、無機微粒子若しくはカーボンブラック等を分散可能である。

また供給ローラ２０には現像ローラ１７へのトナーの供給を補助するために、供給ローラ２０側から現像ローラ１７側へトナーを付勢するバイアスを印加してもよい。現像ローラ１７側に負帯電トナーを付勢するバイアスを印加することで、現像ブレード２１前に現像ローラ１７に担持されるトナー量を増加させることが可能となる。さらに、バイアスにより現像ローラ１７上でのトナー密度が上がりやすく、現像ローラ１７の表面粗さが低い場合においても均一なトナー濃度を得やすくなる。また、供給ローラ２０は、現像ローラ１７との接する部分において逆方向に回転する（所謂、カウンター回転）。表面回転速度は、現像ローラ１７の表面回転速度の０．８５倍とした。

また、現像ユニット４には、現像ローラ１７の周面上に接触するように、供給ローラ２０によって現像ローラ１７上に供給されたトナーの層厚を規制する『現像剤量規制部材』としての現像ブレード２１が配置されている。現像ブレード２１は、現像ローラ１７の回転方向に対して、供給ローラ２０の下流側で現像ローラ１７に当接し、現像に臨み、現像剤の量を規制及び電荷付与する。現像ブレード２１は金属薄板からなり、薄板のバネ弾性を利用して当接圧力を形成し、金属薄板の表面がトナー及び現像ローラ１７に接触当接される。金属薄板の材質は、ステンレス鋼、リン青銅等の薄板が使用可能であるが、厚さ０．１ｍｍのリン青銅薄板を用いた。現像ブレード２１、現像ローラ１７との摺擦によりトナーは摩擦帯電されて電荷を付与されると同時に層厚規制される。現像ブレード２１には、不図示のブレードバイアス電源から所定電圧（−５５０Ｖ）が供給される。

前述の現像ユニット４は、現像側板１９すなわち右側現像側板１９Ｒ及び左側現像側板１９Ｌを、長手方向の両端部側に有する。右側現像側板１９Ｒには穴部１９Ｒａが形成され、左側現像側板１９Ｌには穴部１９Ｌａが形成されている。この一方で、感光体ユニット１３には結合軸２３すなわち右側結合軸２３Ｒ及び左側結合軸２３Ｌが取り付けられている。そして、右側結合軸２３Ｒが穴部１９Ｒａに挿嵌され、左側結合軸２３Ｌが穴部１９Ｌａに挿嵌され、現像ユニット４が感光体ユニット１３に対して結合軸２３を中心として揺動自在に結合されている。また、画像形成時には、現像ユニット４は、『付勢手段』としての現像ユニット加圧バネ２４により付勢されて、結合軸２３を中心に矢印Ｆ方向（時計方向）に回動する。これによって、現像ローラ１７が感光体ドラム１に当接する。なお、図２中には、実際には右側現像側板１９Ｒ、穴部１９Ｒａ、右側結合軸２３Ｒのみが記載される。そして、現像ローラ１７及び感光体ドラム１の長手方向の一端部側に、この右側現像側板１９Ｒ、穴部１９Ｒａ、右側結合軸２３Ｒが配置されている。また、現像ローラ１７及び感光体ドラム１の長手方向の他端部側に、左側現像側板１９Ｌ、穴部１９Ｌａ、左側結合軸２３Ｌが配置されている。

現像枠体１８の内部には、『現像剤収容室』であるトナー収容室１８ａが形成されている。トナー収容室１８ａの内部には、『現像剤』である『非磁性１成分現像剤』としての非磁性１成分トナーが収容されている。トナー収容室１８ａには、現像枠体１８の長手方向（回転軸線方向）の両端部に回転自在に支持された『現像剤搬送部材』であるトナー搬送部材２２が設けられている。このトナー搬送部材２２は、図示しない駆動手段（駆動源）により矢印Ｇ方向（時計方向）に回転駆動される。トナー搬送部材２２は、トナー収容室１８ａの内部に収容されたトナーを撹拌すると共に、現像ローラ１７や供給ローラ２０が設けられた現像室１８ｂへとトナーを搬送する機能を有する。トナー収容室１８ａ及びトナー搬送部材２２だけを有し、装置本体１００ａに着脱可能な現像剤容器（トナーカートリッジ）として構成したものにも適用できる。

トナー搬送部材２２は、『回転軸』である搬送支持軸２２ｂ及び『搬送部』であるシート部２２ａを有する。『回転軸』である搬送支持軸２２ｂは、感光体ドラム１、現像ローラ１７及び供給ローラ２０の長手方向（回転軸線方向）と略平行に、トナー収容室１８ａの長手方向の全域に亘って配置され、駆動手段からの回転駆動力を受ける軸である。『搬送部』であるシート部２２ａは、搬送支持軸２２ｂの長手方向（回転軸線方向）の略全域に亘って基端部が取り付けられ、長手方向に連続して広がり、トナーを搬送するシート（板状部材）である。また、シート部２２ａは、搬送支持軸２２ｂの長手方向と略直交する方向（回転半径方向）に板面が沿うように基端部が搬送支持軸２２ｂに取り付けられている。さらに、シート部２２ａは、例えば、ポリエステルフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム、ポリカーボネートフィルムなどの可撓性の樹脂製シートを用いて好適に作製することができる。シート部２２ａの厚みは、５０μｍ〜２５０μｍが好適である。

現像枠体１８は、前述した現像剤を収容する『現像剤収容室』であるトナー収容室１８ａと、トナー収容室１８ａに隣接する現像室１８ｂと、を備える。これらのトナー収容室１８ａ及び現像室１８ｂは、現像ローラ１７及び供給ローラ２０の軸と平行な方向に延びる区画壁２６によって区画される。この区画壁２６には開口部２７が形成される。

トナー収容室１８ａの内壁は、最下面側から順に、トナー寄せ部１８ａ１、搬送部１８ａ３、復元部１８ａ４を有する。トナー寄せ部１８ａ１及び搬送部１８ａ３の境界点を境界部ｐとする。搬送部１８ａ３及び復元部１８ａ４の境界点を分岐部ｒとする。したがって、トナー収容室１８ａは、トナー搬送部材２２の回転方向において上流側から順に、トナー寄せ部１８ａ１、境界部ｐ、搬送部１８ａ３、分岐部ｒ、復元部１８ａ４を有している。トナー収容室１８ａの内壁面の境界部ｐは、高さが最も低い最下部ｑよりもトナー搬送部材２２の回転方向の下流側で、水平面に対する角度が現像剤の安息角未満から安息角以上へと変化する点にも相当する。そして、境界部ｐよりもトナー搬送部材２２の回転方向の下流側が、トナーの安息角以上の領域となる搬送部１８ａ３に相当する。また、境界部ｐよりもトナー搬送部材２２の回転方向の上流側が、トナーの安息角未満の領域となるトナー寄せ部１８ａ１に相当する。なお、ここでは、トナー寄せ部１８ａ１は、トナー搬送部材２２の回転中心Ｋよりも下方の領域に配置されている。

こうした境界部ｐを基準として以下の設定をする。すなわち、トナー搬送部材２２のシート部２２ａがトナー収容室１８ａの内壁面に当接しながら変形する変形量は、境界部ｐよりもトナー搬送部材２２の回転方向の上流側では、長手方向で長手中央部２２ｘよりも長手両端部２２ｙの方が大きく設定される。これに関しては図３（ｂ）を参照されたい。また、境界部ｐよりもトナー搬送部材２２の回転方向の下流側では、長手方向で長手中央部２２ｘ及び長手両端部２２ｙが略均一に設定される。

また、トナー寄せ部１８ａ１の内壁には凸部１８ａ５が形成される。凸部１８ａ５は、トナー搬送部材２２の回転方向に進むに従って低い傾斜となるように形成されている。また、凸部１８ａ５は、搬送支持軸２２ｂの軸方向の両端にのみ形成されている（後述）。

前述したように、トナー収容室１８ａの内部には、トナー搬送部材２２が配置される。トナー搬送部材２２は、回転しながらトナー収容室１８ａから開口部２７を経由して現像室１８ｂへとトナーを搬送するようになっている。トナー収容室１８ａの内部でトナー搬送部材２２が回転する場合に、シート部２２ａはトナー寄せ部１８ａ１の凸部１８ａ５に当接して長手方向で長手中央部２２ｘよりも長手両端部２２ｙの方が変形量が大きくなるように変形しながら移動する（図３（ｂ）参照）。そして、シート部２２ａは境界部ｐを越えるとトナー寄せ部１８ａ１での変形状態から解放され、シート部２２ａは搬送部１８ａ３に当接して長手方向で長手中央部２２ｘ及び長手両端部２２ｙが略均一に変形しながら移動する（図４（ｂ）参照）。前述の境界部ｐの地点でトナー収容室１８ａの内壁の傾斜角がトナーの安息角の角度と略同じに設定される理由としては、以下のものがある。すなわち、シート部２２ａが境界部ｐを越えた時点以後で、トナーがシート部２２ａの上から落下しないようにするためである。こうしてトナーを漏れなく開口部２７へと搬送するのである。

現像室１８ｂの内部には現像ローラ１７及び供給ローラ２０が配置されている。開口部２７を通過したトナーは、回転中の供給ローラ２０に担持された後に、回転中の現像ローラ１７に担持され、感光体ドラム１へと現像される。

図３（ａ）は、搬送支持軸２２ｂ及び凸部１８ａ５の構成を示す図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。図３（ａ）に示されるように、トナー寄せ部１８ａ１には、搬送支持軸２２ｂの軸方向の両端側に対応して凸部１８ａ５が形成されている。このために、トナー収容室１８ａの内壁面における境界部ｐよりもトナー搬送部材２２の回転方向の上流側では、以下のように設定される。すなわち、トナー収容室１８ａの内壁面及びトナー搬送部材２２の回転中心Ｋの間の距離は、トナー搬送部材２２の長手方向で長手両端部Ｗよりも長手中央部Ｊの方が大きく設定されることとなる。つまり、図３（ａ）に示されるように、搬送支持軸２２ｂから長手両端部Ｗまでの距離Ｌ２Ｒよりも、搬送支持軸２２ｂから長手中央部Ｊまでの距離Ｌ２Ｔの方が大きく設定されるのである。

ここで、シート部２２ａが図３（ａ）の中で裏面側から表面側へと移動する場合を想定する。この場合に、トナー搬送部材２２のシート部２２ａの長手中央部Ｊ及び長手両端部Ｗの移動速度を検討する。長手両端部Ｗは、一方の端部である第１端部Ｗ１及び他方の端部である第２端部Ｗ２とを有する。そうすると、長手両端部Ｗが凸部１８ａ５に進行を阻害されて形状が変形すると共に搬送速度が遅くなる。なお、搬送支持軸２２ｂの軸方向において、図３（ａ）に示される凸部１８ａ５の長さとしての凸部幅ｍは３０ｍｍ〜５０ｍｍに設定される。ただし、トナー寄せ部１８ａ１の内壁面で搬送支持軸２２ｂの長手方向に平行な長手両端部Ｗに凸部１８ａ５が形成されるならば、凸部幅ｍは前述の３０ｍｍ〜５０ｍｍの寸法に限定されず、これ以上の長さ、これ未満の長さであっても良い。また、凸部１８ａ５の形状は、これ以外の形状であっても良い。

図３（ｂ）は、トナー搬送部材２２が回転するときのシート部２２ａの形状変化工程を示すトナー搬送部材２２の斜視図である。図３（ｂ）に示されるように、前述のシート部２２ａの長手両端部２２ｙが凸部１８ａ５に進行を阻害されて後方へ屈曲して変形することにより、シート部２２ａは、長手中央部２２ｘの方が移動速度が速く、長手両端部２２ｙの方が移動速度が遅くなる。これに伴って、シート部２２ａの長手中央部２２ｘにあったトナーは、シート部２２ａの長手両端部２２ｙへと寄せられる。

図４（ａ）は、右側開口部２７Ｒ及び左側開口部２７Ｌの構成を示す図２のαの方向から見た断面図である。図４（ａ）に示されるように、供給ローラ２０の『軸』である回転軸、現像ローラ１７の『軸』である回転軸と平行な方向に、『第１開口部』である右側開口部２７Ｒ、及び、『第２開口部』である左側開口部２７Ｌが所定の間隔で並べて配置されている。右側開口部２７Ｒは、区画壁２６（図２参照）が延びる長手方向の一端部側に貫通して形成され、左側開口部２７Ｌは、区画壁２６（図２参照）が延びる長手方向の他端部側に貫通して形成される。これらの右側開口部２７Ｒ及び左側開口部２７Ｌは、図２に示す区画壁２６に形成され、トナー収容室１８ａの上方に形成される。開口部２７におけるトナー収容室１８ａの長手方向の両端部に設けられる開口幅ｕはそれぞれ１０ｍｍ以上に設定されることが望ましい。開口幅ｕが１０ｍｍ未満に設定されると、所望のベタ濃度が得られなくなる場合がある。また、開口幅ｕは両端合わせて長手全域の長さの略６０％以下に設定されることが望ましい。開口幅ｕが長手全域の長さの６０％を超えると、現像室１８ｂに搬送されたトナーがトナー収容室１８ａに再び落ちてしまい、トナーが現像室１８ｂに保持され難くなる。その結果、画像追従不良が生じてしまう虞がある。さらに、開口高さｔは４ｍｍ以上に設定されることが望ましい。開口高さｔが４ｍｍ未満では所望の濃度が得られなくなる虞がある。実施例では開口幅ｕが２５ｍｍ、開口高さｔが８ｍｍに設定された。

図２を参照して前述したように、現像枠体１８の内壁面では、搬送部１８ａ３よりもトナー搬送部材２２の回転方向の下流側に復元部１８ａ４が存在する。搬送部１８ａ３及び復元部１８ａ４の境界は分岐部ｒと呼ぶ。したがって、搬送部１８ａ３は、トナー収容室１８ａの境界部ｐから分岐部ｒまでの領域を指す。分岐部ｒは、シート部２２ａの自由端側先端がトナー収容室１８ａの内壁に接触状態から非接触状態へと分岐する境界の点に相当する。搬送部１８ａ３に接触するシート部２２ａの変形量は分岐部ｒを超えた後に復元部１８ａ４に接触しながら復元していき、そのシート部２２ａの変形量は長手方向で略均一となる。従って、トナー寄せ部１８ａ１でシート部２２ａの長手方向の長手両端部２２ｙに寄せられたトナーは、復元部１８ａ４でもトナー収容室１８ａの下端に落下することなく、重力に反してトナー収容室１８ａから現像室１８ｂへと搬送される。

次に、トナー収容室１８ａ及びトナー搬送部材２２の寸法関係を説明し、トナー搬送部材２２の回転に伴ってトナーが搬送される過程について述べていく。ここで、トナー搬送部材２２の回転中心Ｋから各部分までの距離を以下のように定義する（図２参照）。『Ｌ１』は、トナー搬送部材２２の回転中心Ｋからシート部２２ａの自由端までの距離（Ｌ１は、シート部２２ａが変形されていない自然状態におけるトナー搬送部材２２の回転半径が最大値となる距離に相当する。）である。『Ｌ２』は、トナー搬送部材２２の回転中心Ｋからシート部２２ａと接触するトナー収容室１８ａの内壁のトナー寄せ部１８ａ１までの直線距離が最大値となる距離である。『Ｌ２Ｒ』は、トナー搬送部材２２の回転中心Ｋからシート部２２ａと接触するトナー収容室１８ａの内壁のトナー寄せ部１８ａ１の長手両端部Ｗ（図３（ａ））までの距離である。『Ｌ２Ｔ』は、トナー搬送部材２２の回転中心Ｋからシート部２２ａと接触するトナー収容室１８ａの内壁のトナー寄せ部１８ａ１の長手中央部Ｊ（図３（ａ））までの距離である。『Ｌ３』は、トナー搬送部材２２の回転中心Ｋから開口部２７の最下点までの直線距離である。『Ｌ４』は、トナー搬送部材２２の回転中心Ｋから搬送部１８ａ３までの直線距離が最大値となる距離である。

このように定義された距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ２Ｒ、Ｌ２Ｔ、Ｌ３、Ｌ４は、Ｌ１＞Ｌ２・・・（１）、Ｌ２Ｔ＞Ｌ２Ｒ・・・（２）、Ｌ１＞Ｌ４・・・（３）、Ｌ１＞Ｌ３・・・（４）といった４つの式の関係を満たす。ここで、Ｌ１＞Ｌ２・・・（１）であるため、シート部２２ａは、トナー収容室１８ａの内壁のトナー寄せ部１８ａ１に当接して変形する。また、Ｌ２Ｔ＞Ｌ２Ｒ・・・（２）であるため、シート部２２ａの長手両端部２２ｙが、シート部２２ａの長手中央部２２ｘよりもトナー収容室１８ａの内壁のトナー寄せ部１８ａ１に大きく屈曲して当接する。そのために、トナー搬送部材２２がシート部２２ａの有する弾性により変形した状態で回転を進めることによって、シート部２２ａの長手中央部２２ｘのトナーを長手両端部２２ｙに寄せることができる。また、搬送部１８ａ３においても同様に、シート部２２ａはトナー収容室１８ａの内壁の搬送部１８ａ３と当接し、シート部２２ａの有する弾性により変形した状態で回転を進める。

図４（ｂ）は、搬送部１８ａ３におけるシート部２２ａの形状変化を示すトナー搬送部材２２の斜視図である。Ｌ１＞Ｌ４・・・（４）であるため、シート部２２ａは、トナー収容室１８ａの内壁の搬送部１８ａ３に当接して変形する。この場合には、図４（ｂ）に示されるように、シート部２２ａの変形量は長手方向で略均一であるために、長手両端部２２ｙに寄せられたシート部２２ａの表面の上にあるトナーを重力方向に反して搬送することが可能となる。

トナー搬送部材２２が搬送部１８ａ３から更に回転を進めると、シート部２２ａの自由端が分岐部ｒを通過して復元部１８ａ４に到達する。復元部１８ａ４では、シート部２２ａの自由端側の先端はトナー収容室１８ａの内壁に接触しないため、搬送部１８ａ３によって変形していた状態から開放されて、それ自体の弾性復元力によって自然状態（元の形状）へと復元する。このように、シート部２２ａが復元することによって、トナー搬送部材２２上に担持され搬送されていたトナーは、開口部２７へ向けて飛翔することができる。ここで、開口部２７は分岐部ｒより上方に設けられているため、トナーは重力方向に反して飛翔することになる。

［第１比較例］
図５（ａ）は、第１比較例に係るプロセスカートリッジ１０７の構成を示す断面図である。この図５（ａ）を参照した第１比較例のプロセスカートリッジ１０７の説明にあたっては、実施例のプロセスカートリッジ７と同一の構成及び効果の部材に関しては、同一の符号を付して説明を援用する。図５（ａ）に示されるように、第１比較例のプロセスカートリッジ１０７が実施例のプロセスカートリッジ７と異なる点は、以下の点である。第１比較例のプロセスカートリッジ１０７の方では、現像枠体１１８のトナー収容室１１８ａの床面側内壁部１８ｈ１に、実施例で特徴とされた凸部１８ａ５が形成されない点である。その他の構成に関しては、第１比較例のプロセスカートリッジ１０７の構成は実施例に記載のプロセスカートリッジ７の構成と同様である。こうした構成であるから、第１比較例のプロセスカートリッジ１０７では、トナー搬送部材２２のシート部２２ａの長手両端部２２ｙが長手中央部２２ｘよりも床面側内壁部１８ｈ１に当接して大きく変形するといった現象は生じない。

トナー収容室１８ａの内部では、以下の寸法設定がなされている。トナー搬送部材２２の回転中心Ｋからシート部２２ａの自由端までの距離Ｌ１は、トナー搬送部材２２の回転中心Ｋからシート部２２ａと接触するトナー収容室１８ａの床面側内壁部１８ｈ１までの直線距離Ｌ２が最大値となる距離よりも大きく設定されている。ここで、距離Ｌ１は、シート部２２ａが変形されていない自然状態におけるトナー搬送部材２２の回転半径が最大値となる距離である。

距離Ｌ１は、実施例と同様にトナー搬送部材２２の回転中心Ｋから開口部２７の最下点までの直線距離Ｌ３よりも大きく設定されている。トナー搬送部材２２の回転中心Ｋから搬送部１８ａ３までの直線距離が最大値となる距離Ｌ４は、トナー搬送部材２２の回転中心Ｋからシート部２２ａの自由端までの距離Ｌ１よりも小さく設定されている。搬送部１８ａ３とは開口部２７の下方でトナー搬送部材２２と当接してシート部２２ａが長手方向に均一に変形する部分である。

こうして、第１比較例では、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は、Ｌ１＞Ｌ２・・・（１）、Ｌ１＞Ｌ３・・・（３）、Ｌ１＞Ｌ４・・・（４）といった３つの式の関係を満たす。ここで、Ｌ１＞Ｌ２・・・（１）の関係を満たすことにより、実施例と同様に、シート部２２ａは、トナー収容室１８ａの床面側内壁部１８ｈ１に当接して、その回転に伴って大きく撓む。また、Ｌ１＞Ｌ３・・・（３）の関係を満たすことにより、実施例と同様に、シート部２２ａの変形が開放されて自然状態になったシート部２２ａの自由端側の先端は、シート部２２ａが開口部２７に達した時に、開口部２７の下端よりも上方に位置する。そのために、現像室１８ｂへトナーを搬送することができる。さらに、Ｌ１＞Ｌ４・・・（４）の関係を満たすことにより、シート部２２ａは搬送部１８ａ３に当接して撓み、シート部２２ａ上に溜まったトナーが現像室１８ｂへ搬送される。

図５（ｂ）は、トナー搬送部材２２がトナー収容室１１８ａの内壁に接触するときの形状変化を示すトナー搬送部材２２の斜視図である。第１比較例ではトナー収容室１１８ａから現像室１８ｂへ繋がる開口部２７は実施例と同様に長手両端部側に形成される（図４（ａ）参照）。ただし、第１比較例では、トナー搬送部材２２は凸部に接触して乗り上げて変形する工程を経由しないことから、トナー搬送部材２２のシート部２２ａ上のトナーを両端に寄せる機構を有さない。従って、トナー搬送部材２２は、図５（ｂ）に示すように、トナーは長手両端部２２ｙに寄ることはない。また、開口部２７が右側開口部２７Ｒ及び左側開口部２７Ｌに分かれることから、シート部２２ａの長手中央部２２ｘ上のトナーは開口部２７を通過できないことにもなる。

［第２比較例］
図６（ａ）は、第２比較例に係るプロセスカートリッジ２０７の構成を示す断面図である。この図５（ｂ）を参照した第２比較例のプロセスカートリッジ２０７の説明にあたっては、実施例のプロセスカートリッジ７と同一の構成及び効果の部材に関しては、同一の符号を付して説明を援用する。図６（ａ）に示されるように、第２比較例のプロセスカートリッジ２０７が実施例のプロセスカートリッジ７と異なる点は、以下の点である。第２比較例のプロセスカートリッジ２０７の方では、現像枠体２１８の境界部ｐよりもトナー搬送部材２２の回転方向の下流側の搬送部１８ａ３まで、シート部２２ａがトナー収容室１８ａの内壁面に当接して変形する変形量は長手方向で不均一となる点である。すなわち、凸部１８ａ５が分岐部ｒまで連続して形成されている点である。その他の構成に関しては、第２比較例のプロセスカートリッジ２０７の構成は実施例に記載のプロセスカートリッジ７の構成と同様である。こうした構成であるから、第２比較例のプロセスカートリッジ２０７では、トナー搬送部材２２の長手両端部２２ｙに寄せられたトナーが搬送部１８ａ３を通過する際に大きく変形したまま落下し易い。

トナー収容室１８ａの内部では、トナー寄せ部１８ａ１から搬送部１８ａ３に亘る長手両端部Ｗに凸部１８ａ５を設けられる。そして、トナー搬送部材２２のシート部２２ａの長手中央部２２ｘと長手両端部２２ｙの関係において、搬送速度が長手両端部２２ｙの方が遅くなるようにする。Ｌ１、Ｌ２Ｒ、Ｌ２Ｔ、Ｌ３、Ｌ４は、実施例で示した関係と同じになるが、ここでのＬ２Ｒ、Ｌ２Ｔとは以下のようになる。

Ｌ２Ｒは、トナー搬送部材２２の回転中心Ｋからシート部２２ａと接触するトナー収容室１８ａの内壁（１８ａ１かつ１８ａ３）の長手両端部Ｗまでの直線距離が最小値となる距離である。Ｌ２Ｔは、トナー搬送部材２２の回転中心Ｋからシート部２２ａと接触するトナー収容室１８ａの内壁（１８ａ１かつ１８ａ３）の長手中央部Ｊまでの直線距離が最大値となる距離である。これによりトナー寄せ部１８ａ１及び搬送部１８ａ３には、シート部２２ａの長手両端部２２ｙが長手中央部２２ｘよりも大きく屈曲して当接し、シート部２２ａはトナー収容室１８ａの長手中央部Ｊに凸状に膨らんだ状態で移動する。そのために、シート部２２ａの有する弾性により変形した状態で回転を進める。このことによって、シート部２２ａの長手中央部２２ｘのトナーがシート部２２ａの長手両端部２２ｙに寄せられる。つまり、シート部２２ａの長手両端部２２ｙが長手中央部２２ｘよりも変形量が多くなるように設定されているトナー寄せ部１８ａ１が分岐部ｒまでの領域に設置されている。

図６（ｂ）は、トナー搬送部材２２がトナー収容室２１８ａの内壁に接触するときの形状変化を示すトナー搬送部材２２の斜視図である。第２比較例ではトナー収容室２１８ａから現像室１８ｂへ繋がる開口部２７は実施例と同様に長手両端部側に形成され（図４（ａ）参照）、この２つの開口部２７に対応して長手中央部２２ｘのトナーを長手両端部２２ｙに寄せる機構もある。ただし、トナー搬送部材２２のシート部２２ａが解放されるときに、トナーをシート部２２ａ上に保持できる機構となっていない。従って、トナー搬送部材２２のシート部２２ａはトナー寄せ部１８ａ１から分岐部ｒまで形成された凸部１８ａ５によって変形させられ、シート部２２ａ長手両端部２２ｙは垂れる形状となる。これによって、分岐部ｒ以後でトナー寄せ部１８ａ１でシート部２２ａの長手両端部２２ｙに寄ったトナーは搬送部１８ａ３で両端からこぼれ落ちる。

次に、実施例並びに第１比較例及び第２比較例の評価方法に関して述べる。まず、（１）初期における濃度追従性評価を行う。濃度追従性評価は、画像形成装置を評価環境２５．０℃、５０％Ｒｈにて１日放置して当該環境になじませる。その後に、ベタ黒画像を連続で３枚出力し、３枚目のベタ黒画像の出力先端と後端の濃度差から評価をＸ−Ｒｉｔｅ社製のｓｐｅｃｔｏｒｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ ５００を用いて行った。印字テスト及び評価画像は単色で出力している。本評価では、ベタ黒画像を出力する前に、画像比率が５％の横線の記録画像を１０枚印字後に比較している。また、トナー収容室１８ａに充填するトナー量は２００ｇとしている。○は、ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．２未満、△は、ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．２〜０．４未満、×は、ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．４以上である。

次に、耐久後の濃度追従性評価を行う。濃度追従性評価は、画像形成装置を評価環境２５．０℃、５０％Ｒｈにて１日放置して当該環境になじませる。その後に、ベタ黒画像を連続で３枚出力し、３枚目のベタ黒画像の出力先端と後端の濃度差から評価をＸ−Ｒｉｔｅ社製のｓｐｅｃｔｏｒｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ ５００を用いて行った。印字テスト及び評価画像は単色で出力している。本評価では、ベタ黒画像を出力する前に、画像比率が５％の横線の記録画像を２万枚印字後に比較している。○は、ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．２未満、△は、ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．２〜０．４未満、×は、ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．４以上である。

この実施例並びに第１比較例及び第２比較例の評価結果に関して述べる。表１は、実施例並びに第１比較例及び第２比較例に適用した評価結果の比較表である。

こうした評価結果に基づいて、従来技術に対する実施例の優位性に関して述べる。すなわち、トナー搬送構成についての特許文献１に対する実施例の優位性に関して述べる。特許文献１の現像ユニット６０では、図６（ｃ）のように、現像剤を現像剤収容室６１からその上方の現像室６２へと搬送するために、現像剤収容室６１の内部に現像剤を搬送するトナー搬送部材６３が設けられる。そして、トナー搬送部材６３は、現像剤を撹拌する撹拌部材６３ａの先端に、可撓性のシート部材６３ｂが取り付けられて構成されている。また、特許文献１の現像ユニットでは、現像剤収容室６１から現像室６２へと現像剤を通過させる開口部６４は、長手方向の全域に形成されている。さらに、現像ブレード６５の下方にも、現像剤収容室６１へと現像剤を通過させる開口部６７が設けられ、現像室６２では現像剤が保持され難い構成となっている。その結果、トナーが供給ローラ６６に搬送されずに、べた画像が出力された場合には、画像の先端では所望の濃度が得られたとしても、画像の中央から後端に亘って濃度薄が発生してしまう（所謂、画像濃度追従不良）。また、前述したように、現像剤収容室６１からその上方の現像室６２へと現像剤を搬送する場合に、開口部６４が長手方向の全域にある。こうした構成では、画像濃度の追従性が不良になり、所望の濃度を得ることは困難であった。また、現像剤収容室６１からその上方の現像室６２へと現像剤を搬送するために、現像剤収容室６１の現像剤を撹拌する撹拌部材６３ａの先端に、可撓性のシート部材６３ｂが取付けられる構成となっている。こうした構成では、撹拌部材６３ａの先端部にシート部材６３ｂが取付けられるために、トナー搬送部材６３の小型化が困難となる。

これに対して、実施例の現像ユニット４では、画像に影響を及ぼし難い区画壁２６の長手方向の両端部の右側開口部２７Ｒ及び左側開口部２７Ｌからトナーがトナー収容室１８ａから現像室１８ｂへと搬送される。そのために、トナーが現像室１８ｂからトナー収容室１８ａへと戻り難く、経時的に画像濃度の変化が少ない高画質な画像形成を行うことができる。また、トナー収容室１８ａの内部のトナーをシート部２２ａにおける長手方向の長手中央部２２ｘから長手両端部２２ｙへと寄せて、トナーが重力方向に落下することを防止しながら開口部２７へと効率良く搬送する。そのために、トナー収容室１８ａの長手中央部Ｊで汲み上げられずに残存する現像剤を利用することができる。そのために、耐久後半にトナーが少なくなった場合にも、画像中央から画像後端に亘って濃度薄となる画像追従不良が防止され、残トナー量は低減される。さらに、トナー搬送部材２２は、搬送支持軸２２ｂと、搬送支持軸２２ｂに基端部を固定されるシート部２２ａと、を備える簡易な構成である。そのため、トナー搬送部材２２の構成の簡易化及び小型化が実現される。加えて、シート部２２ａは弾性を有し、トナー収容室１８ａの内壁に対して変形した状態で回転を進めることができる。そのため、トナー収容室１８ａの小型化が実現される。

次に、前述の評価結果に基づいて、第１比較例及び第２比較例に対する実施例の優位性に関して述べる。実施例の現像ユニット４では、トナー収容室１８ａから現像室１８ｂへトナーを供給するために通過させる開口部２７が画像に影響を及ぼしにくい長手両端部側に形成されることで、画像濃度差の少ない良好な画像が安定して得られる。また、トナー収容室１８ａの最下部ｑよりトナー搬送部材２２の回転方向の下流側の傾斜角度がトナーの安息角以上になる境界部ｐを想定する。そうすると、この境界部ｐよりもトナー搬送部材２２の回転方向の上流側、かつ、トナー搬送部材２２の回転中心Ｋよりも下方の領域（トナー寄せ部１８ａ１）では、以下のようになる。すなわち、トナー搬送部材２２がトナー収容室１８ａの内壁面に当接して変形する変形量は、長手中央部２２ｘより長手両端部２２ｙの方が大きい。さらに、境界部ｐよりトナー搬送部材２２の回転方向の下流側の領域（搬送部１８ａ３）において、トナー搬送部材２２がトナー収容室１８ａの内壁面に当接して変形する変形量は長手方向において略均一に設定される。これにより、トナー搬送部材２２でトナー収容室１８ａの長手中央部Ｊのトナーが長手両端部Ｗに寄せられる。また、トナー搬送部材２２のシート部２２ａが開放される前にシート部２２ａの曲げが均等化されることでトナーの重力方向へのこぼれが防止され、両端の開口部２７から現像室１８ｂへ効率的にトナーが供給される。その結果、実施例の現像ユニット４では、初期から耐久後半にトナー収容室１８ａの内部のトナーが少なくなった場合に、トナーを現像室１８ｂへとトナーが効率的に搬送され、ベタ濃度追従性が確保される。

第１比較例の現像ユニット１０４では、トナー収容室１１８ａから現像室１８ｂへトナーを供給するために通過させる開口部２７が画像に影響を及ぼしにくい長手両端部側に形成される点において実施例の現像ユニット４と同様の構成である。ここで、トナー収容室１１８ａの最下部ｑよりトナー搬送部材２２の回転方向の下流側の傾斜角度がトナーの安息角以上になる境界部ｐを想定する。そうすると、トナー搬送部材２２の回転方向の上流側、かつ、トナー搬送部材２２の回転中心Ｋよりも下方の領域（床面側内壁部１８ｈ１）では、実施例の場合と異なる。すなわち、トナー搬送部材２２がトナー収容室１１８ａの内壁面に当接して変形する変形量は、長手中央部Ｊより長手両端部Ｗの方が大きくなるといった構成ではない。そのために、開口部２７が長手両端部側に形成されることで、現像室１８ｂにトナーが保持され易い構成ではある。ところが、シート部２２ａの変形でトナー収容室１１８ａのトナーを長手両端部２２ｙに寄せて、トナーが重力方向に落ちることを防止しながら開口部２７にトナーを搬送するといった構成ではない。そのため、トナー収容室１１８ａから現像室１８ｂへのトナー供給量が不十分となる。その結果、実施例と比較すると、耐久初期においてはトナー収容室１８ａに十分なトナーがあるため、実施例と同等に画像追従不良がない良好な画像を得ることができる。しかし、耐久後半でのトナー残量が少なくなった場合には、現像室１８ｂへのトナーの供給量が不十分となり、画像中央から後端に亘って濃度薄となる画像追従不良が発生してしまう。

第２比較例の現像ユニット２０４では、実施例と同様に、トナー収容室２１８ａから現像室１８ｂへトナーを供給するために通過させる開口部２７が画像に影響を及ぼしにくい長手両端部に形成される。ここで、トナー収容室２１８ａの最下部ｑよりトナー搬送部材２２の回転方向の下流側であるトナー収容室２１８ａの内壁面の傾斜角度がトナーの安息角以上になる境界部ｐを想定する。そうすると、境界部ｐよりもトナー搬送部材２２の回転方向の上流側、かつ、トナー搬送部材２２の回転中心Ｋよりも下方の領域（トナー寄せ部１８ａ１）では、以下のようになる。すなわち、シート部２２ａがトナー収容室２１８ａの内壁面に当接して変形する変形量は、長手中央部Ｊより長手両端部Ｗの方が大きく設定される。ただし、境界部ｐよりトナー搬送部材２２の回転方向の下流側の領域（搬送部１８ａ３）では、トナー搬送部材２２がトナー収容室１８ａの内壁面に当接して変形する変形量は長手方向で略均一になる構成ではない。そのために、長手両端部側の開口部２７に合わせて、トナー搬送部材２２がトナーを両端に寄せて境界部ｐまで持ち上げても、トナー搬送部材２２のシート部２２ａが開放されるときにトナーが長手両端部２２ｙに寄せられたまま状態となる。このために、シート部２２ａの長手両端部２２ｙが重力方向に垂れた形となるため、長手両端部２２ｙに寄せられたトナーがトナー収容室２１８ａの底に落ちてしまう。その結果、実施例と比較すると、トナー収容室２１８ａから現像室１８ｂへのトナーの供給量が低下して、トナー搬送部材２２のシート部２２ａが開放される時にシート部２２ａの長手両端部２２ｙからトナーが重力方向へこぼれ落ちる。そのために、耐久初期に画像中央から後端に亘って濃度薄となる軽微の画像追従不良が発生してしまう。また、耐久後半でトナー残量が少なくなった場合に、現像室１８ｂへのトナー搬送が極端に不十分となり、著しくトナーの供給低下が生じて画像中央から画像後端に亘って濃度薄となる著しい画像追従不良が発生してしまう。

以上のように、実施例の現像ユニット４によれば、トナー搬送部材２２が内壁面に当接しながら変形する変形量は、境界部ｐよりもトナー搬送部材２２の回転方向の上流側では、長手方向で長手中央部２２ｘよりも長手両端部２２ｙの方が大きく設定される。従って、トナー収容室１８ａの内部のトナーは、トナー搬送部材２２の長手方向で長手中央部２２ｘ側から長手両端部２２ｙ側へと寄せられる。トナー搬送部材２２が内壁面に当接しながら変形する変形量は、境界部ｐよりもトナー搬送部材２２の回転方向の下流側では、長手方向で略均一に設定される。従って、トナーが重力方向に落下することが抑制されて、トナーは開口部２７へと効率良く搬送される。その結果、トナー搬送部材２２の長手方向の長手中央部２２ｘに対応するトナー収容室１８ａの内壁面の位置では、汲み上げられずに残ってしまうトナーが低減される。また、そのために、トナー収容室１８ａの内部にトナーが少なくなった場合に、画像の中央から後端までで濃度薄となる画像追従不良が抑制されて高品質な画像形成が行われると共に、トナー収容室１８ａの内部の現像剤が無駄なく使用される。

なお、トナー搬送部材２２は、搬送支持軸２２ｂと、搬送支持軸２２ｂに支持されて弾性を有するシート部２２ａと、を備える簡易な構成である。従来技術の搬送部材は、搬送支持軸と、搬送支持軸に支持される撹拌部材と、撹拌部材の先端に弾性を有するシート部と、を有する構成であったが、実施例の搬送部材は、搬送支持軸２２ｂに直接に弾性を有するシート部２２ａが取付けられる。従って、実施例の現像ユニット４では、トナー搬送部材２２の構成の簡略化及び小型化が実現される。また、トナー搬送部材２２が弾性を有し、トナー収容室１８ａの内壁面に対して変形した状態で回転することができる。従って、トナー収容室１８ａの小型化も実現される。

実施例の現像ユニット４によれば、開口部２７は区画壁２６の長手方向の両端部側に形成される右側開口部２７Ｒ及び左側開口部２７Ｌである。従って、開口部２７が区画壁２６の長手方向の全域に形成される場合に比較して、開口部２７が区画壁２６の長手方向の両端部側に形成される場合の方が、現像剤が現像室１８ｂからトナー収容室へと戻ることが抑制される。その結果、経時的に画像濃度の変化が少ない高品質な画像形成が行える。

実施例の現像ユニット４によれば、トナー収容室１８ａの内壁面及びトナー搬送部材２２の回転中心Ｋの間の距離が、トナー搬送部材２２のシート部２２ａの長手方向の長手両端部２２ｙよりも長手中央部２２ｘの方が大きく設定される。従って、トナー搬送部材２２が回転する場合には、シート部２２ａの長手方向の長手両端部２２ｙがトナー収容室１８ａの内壁面（長手両端部Ｗ）の拘束を受けながら回転する。これと同時に、シート部２２ａの長手方向の長手中央部２２ｘがトナー収容室１８ａの内壁面（長手中央部Ｊ）の拘束を受けずに回転するといった現象が生じる。その結果、現像剤はトナー搬送部材２２のシート部２２ａの長手方向の長手両端部２２ｙに寄せられる。

４ 現像ユニット（現像装置）
１７ 現像ローラ（現像剤担持体）
１８ａ トナー収容室（現像剤収容室）
１８ｂ 現像室
２２ トナー搬送部材（現像剤搬送部材）
２２ｘ 長手中央部
２２ｙ 長手両端部
２６ 区画壁
２７ 開口部
２７Ｒ 右側開口部（開口部）
２７Ｌ 左側開口部（開口部）
ｐ 境界部

Claims (5)

1. 現像剤を収容する現像剤収容室と、
   前記現像剤収容室に隣接する現像室と、
   前記現像剤収容室及び前記現像室を区画する区画壁と、
   前記区画壁を貫通する開口部と、
   前記現像剤収容室の内部に配置され、回転しながら前記現像剤収容室から前記開口部を経由して前記現像室へと現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、
   前記現像室の内部に配置され、回転しながら現像剤を担持する現像剤担持体と、を備える現像装置において、
   前記現像剤収容室の内壁面では、高さが最も低い最下点よりも前記現像剤搬送部材の回転方向の下流側で、水平面に対する角度が現像剤の安息角未満から安息角以上へと変化する境界の点を境界部とした場合に、
   前記現像剤搬送部材が前記内壁面に当接しながら変形する変形量は、前記境界部よりも前記現像剤搬送部材の回転方向の上流側では、長手方向の中央部よりも長手方向の両端部の方が大きく設定され、前記境界部よりも前記現像剤搬送部材の回転方向の下流側では、長手方向で略均一に設定されることを特徴とする現像装置。
2. 前記区画壁は、前記現像剤担持体の軸と平行な方向に延び、
   前記開口部は、前記区画壁が延びる長手方向の一端部側に形成される第１開口部と、前記区画壁が延びる長手方向の他端部側に形成される第２開口部と、を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記内壁面における前記境界部よりも前記現像剤搬送部材の回転方向の上流側では、前記現像剤収容室の内壁面及び前記現像剤搬送部材の回転中心の間の距離は、現像剤搬送部材の長手方向で両端部よりも中央部の方が大きく設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
4. 像担持体を備え、前記現像剤担持体が前記像担持体の表面の静電像を現像可能であり、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の現像装置を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
5. 記録材に画像を形成する画像形成部と、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の現像装置と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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