JP2008033183A - 現像装置およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤が均一に混合される時間を短縮することができ、現像剤の撹拌性を向上させトナーの帯電性を向上させて、帯電性に優れた安定したトナーを提供することのできる現像装置を実現する。
【解決手段】現像装置１０３では、第１搬送スクリュー１１２ａの現像剤搬送方向上流側に、トナーが補給されるトナー補給口１１１ａが配せられると共に、現像剤収容槽１１１内部を仕切ることで第１搬送路Ｃおよび第２搬送路Ｄとを形成する仕切り板１１３の、長手方向中央部からトナー補給口１１１ａ側の端部にかけて切り欠き１１３ａが設けられている。そのため、現像剤は第２連通路ｂおよび切り欠き１１３ａを介して第２搬送路Ｄから第１搬送路Ｃへ戻される。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に備えられる現像装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタおよびファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置が知られている。電子写真方式の画像形成装置は、トナー像担持体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置から供給されるトナーによって現像し、得られたトナー像を用紙等のシートに転写し定着させるようになっている。

このような画像形成装置では、上記現像装置内で現像剤を撹拌・循環させることによって、トナーとキャリアとからなる現像剤を擦り合せて摩擦帯電させる。摩擦帯電したトナーは、現像段階において、トナー像担持体に形成された静電潜像に静電的な吸引力により移動して、トナー像を形成する。最近、画像形成の高速化が求められており、現像剤の供給を迅速且つ正確に行う必要が生じてきている。そこで、現像剤を充分に且つ迅速に撹拌・搬送させるために、例えば、特許文献１には、現像剤収容容器内に２列になって互いに逆方向に現像剤を送りあうように構成された現像剤撹拌機構の間に、くし歯状の切り欠き（導通口）を設けた仕切り板を具備する電子写真現像装置が開示されている。
特開平４−２４７８１号公報（１９９２年９月３日公開）

しかしながら、従来の構成では、仕切り板の切り欠きが現像ローラから遠い側の現像剤撹拌機構の上流にも下流側にも設けられている。そのため、現像ローラから遠い側の現像剤撹拌機構の下流側にある切り欠きにより、十分に撹拌される前にトナーが現像ローラ側の現像剤撹拌機構の方へ流れ、十分帯電されないまま現像ローラに供給されることになる。このように、撹拌性が悪くなり帯電性が悪くなる。そのため、帯電ムラができ、高品質の現像を行なうことができない。また、循環経路、特に現像ローラへの供給経路が幾つも存在することにより現像ローラへの現像剤供給量が位置ごとにバラツクため、均一な濃度で画像形成できないという問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、現像剤が均一に混合され時間を短縮することができ、現像剤の撹拌性を向上させトナーの帯電性を向上させて、帯電性に優れた安定したトナーを提供することのできる現像装置を実現することにある。

本発明に係る現像装置は、上記課題を解決するために、内部にトナーを含む現像剤を収容し、像担持体に対向する開口を有し、当該開口に面した箇所に現像剤担持体が回転可能に配設される現像剤収容槽と、前記現像剤収容槽内で、前記現像剤担持体と平行に配され、互いに逆方向に前記現像剤を撹拌しながら搬送する第１撹拌搬送部材と第２撹拌搬送部材と、前記第１および第２撹拌搬送部材の間に配され、前記現像剤収容槽内部を仕切ることにより、第１撹拌搬送部材により前記現像剤が搬送される第１搬送路と、第２撹拌搬送部材により前記現像剤が搬送される第２搬送路とを形成する仕切部材とを備え、前記第１及び第２搬送路は、両端部にて連通路を介して連通されており、前記現像剤を前記第１および第２搬送路間を循環させる現像装置において、前記第１及び第２撹拌搬送部材のうちの前記現像剤担持体からより遠い方の第１撹拌搬送部材の現像剤搬送方向上流側に、トナーが補給されるトナー補給口が配せられると共に、前記仕切部材には、長手方向中央部から前記トナー補給口側の端部にかけて、前記現像剤を前記第２搬送路から前記第１搬送路へと戻すための導通口が１以上設けられており、前記現像剤が前記連通路および前記導通口を介して第２搬送路から第１搬送路へ戻されることを特徴が前記連通路および前記導通口を介して第２搬送路から第１搬送路へ戻されることを特徴としている。

上記構成によると、現像剤担持体からより遠い方の第１撹拌搬送部材の現像剤搬送方向上流側でトナーが補給され、補給されたトナーを含む現像剤は、第１撹拌搬送部材により第１搬送路を搬送される。そして現像剤は、第１撹拌搬送部材の下流側の連通路を通り、第２搬送路に搬送され、第２撹拌搬送部材により撹拌されながら現像剤担持体に供給される。現像剤担持体に供給された残りの現像剤は、第１撹拌搬送部材の上流側の連通路と、仕切部材の長手方向中央部から前記トナー補給口側の端部にかけて設けられた導通口とを介して、第１搬送路に戻され、循環することになる。このとき、現像剤は、仕切部材の中央部から第１搬送路の下流側の端にかけて現像剤の導通口を設けないため第１搬送路の途中で第２搬送路に流されることなく、第１搬送路を通過する。そして、現像剤は、十分第１搬送路および第２搬送路で撹拌された後、連通路と導通口という複数の経路で第１搬送路に戻される。

よって上記構成によると、現像剤が均一に混合され時間を短縮することができ、現像剤の撹拌性を向上させトナーの帯電性を向上させて、帯電性に優れた安定したトナーを提供することができる。

現像剤担持体に現像剤を供給する第２撹拌搬送部材側の現像剤面が、第１撹拌搬送部材側の現像剤面よりも通常高くなる傾向にある。そのため、第２搬送路から第１搬送路へ現像剤を戻す経路を複数設ける方が、第１搬送路から第搬送路に現像剤を供給する経路を複数設けるよりも現像剤担持体への供給過剰を抑制することができる。よって、画質の安定性を保って現像を行うことができる。

また、本発明に係る現像装置では、上記構成に加え、前記導通口は、前記仕切部材の上部を切り欠いて設けられていることを特徴としてもよい。

現像装置では、第２搬送路は現像ローラに近接しており第１搬送路に比較して幾分狭く構成されているため、第２搬送路内の現像剤の面高さは、第１搬送路内のそれに比べて高くなる。前記仕切部材の上部を切り欠いて設けられていることにより、現像剤の面高さが高い第２搬送路から現像剤の面高さの低い第１搬送路へ速やかに現像剤を戻すことができる。また、上記構成によると、導通口を、仕切部材の上部を切り欠くことで、容易に設けることができる。また、現像剤は、仕切部材の上部の切り欠きを越えて前記第２搬送路から前記第１搬送路に戻され、現像剤を効果的に循環させることができる。

また、本発明に係る現像装置では、上記構成に加え、前記仕切部材は、前記第１搬送路および第２搬送路の長手方向両端側の側壁から離間していてもよい。

上記構成によると、仕切部材を、第１搬送路および第２搬送路の長手方向両端側の側壁から離すことで、第１および第２搬送路間で現像剤を通過させる連通路を容易に構成することができる。

また、本発明に係る現像装置では、上記構成に加え、前記導通口は、前記仕切部材の端にいくほど大きく開口していてもよい。

上記構成によると、仕切部材の端にいくほど導通口は大きく開口しているので、仕切部材の端にいくほど通過する現像剤が多くなる。つまり、仕切部材の端にいくほど現像剤が第２搬送路から第１搬送路に多く流れ込む。よって、第１および第２搬送路において長い距離を撹拌される現像剤が多くなり、より撹拌性が高くなる。

また、本発明に係る現像装置では、上記構成に加え、前記第１撹拌搬送部材及び前記第２撹拌搬送部材は、スクリューとして設けられ、前記現像剤を前記第２搬送路から前記第１搬送路へと戻すための前記連通路及び前記導通口の位置に対応するスクリューの軸径が、前記連通路及び前記導通口の位置に対応しないスクリューの軸径に比べて大きく形成されていることを特徴としてもよい。

導通口が設けられることにより、第２搬送路では、導通口が設けられている箇所の現像剤の面高さが、導通口が設けられていない箇所の現像剤の面高さよりも低くなる。そのため、現像ローラへの現像剤の供給が不足し、画像形成において濃度不足が生じる。ここで、上記構成によると、前記連通路及び前記導通口の位置に対応するスクリューの軸径が、前記連通路及び前記導通口の位置に対応しないスクリューの軸径に比べて大きく形成されているので、前記連通路及び前記導通口の位置における第２搬送路の現像剤の面高さを均一にしたまま、第１搬送路に現像剤を流すことができる。よって画質の均一性・安定性を維持して現像することができる。

また、本発明に係る現像装置では、上記構成に加え、前記第１搬送路内で、前記第１撹拌搬送部材の中央より下流側に、トナー濃度検知手段が設けられていてもよい。

上記構成によると、撹拌されているトナーについて的確に濃度を検知することができ、安定したトナーを供給するのに必要な情報を得ることができる。

本発明に係る画像形成装置は、上記課題を解決するために、上記何れかに記載の現像装置と、当該現像装置の前記トナー補給口へトナーを供給するためのトナー収容槽と、を備えていることを特徴としている。

上記構成によると、上記現像装置により帯電性に優れた安定したトナーがすばやく提供されるので、高品位の画像を高速に形成することができる。

本発明に係る現像装置は、以上のように、前記第１及び第２撹拌搬送部材のうちの前記現像剤担持体からより遠い方の第１撹拌搬送部材の現像剤搬送方向上流側に、トナーが補給されるトナー補給口が配せられると共に、前記仕切部材には、長手方向中央部から前記トナー補給口側の端部にかけて、前記現像剤を前記第２搬送路から前記第１搬送路へと戻すための導通口が１以上設けられており、前記現像剤が前記連通路および前記導通口を介して第２搬送路から第１搬送路へ戻される。

上記構成によると、現像剤は、仕切部材の中央部から第１撹拌搬送部材の下流側の端にかけて現像剤の導通口を設けないため第１搬送路の途中で第２搬送路に流されることなく、第１搬送路を通過する。そして、現像剤は、十分第１搬送路および第２搬送路で撹拌された後、連通路と導通口という複数の経路で第１搬送路に戻される。

よって、現像剤が均一に混合される時間を短縮することができ、現像剤の撹拌性を向上させトナーの帯電性を向上させて、帯電性に優れた安定したトナーを提供することができる。

本発明の一実施形態を図面に基づいて以下に説明する。まず、本実施形態にかかる現像装置が備えられている画像形成装置について説明し、その後現像装置について詳細に説明する。

（１．画像形成装置）
図２は、本実施形態にかかる画像形成装置Ａの構成を示す説明図である。この画像形成装置Ａは、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録媒体）に対して多色および単色の画像を形成するものである。

同図に示すように、画像形成装置Ａは、露光ユニット１、現像ユニット２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４、中間転写ベルトユニット８、定着ユニット１２、シート搬送路Ｓ、給紙トレイ１０および排紙トレイ１５等を備えている。

画像形成装置Ａにおいて扱われるカラー画像の画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。したがって、現像ユニット２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、帯電器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，３ｄ）は、各色に応じた４種類の潜像を形成するように、それぞれ４個ずつ設けられている。なお、上記ａ〜ｄの符号は、ａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄがイエローに対応し、これら符号にて区別された上記の各手段により、４つの画像ステーションが構成されている。

各画像ステーションにおいて、感光体ドラム３は、画像形成装置Ａの上部に配置されている。帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。この帯電器５としては、図２に示す接触型のローラ型の他、接触型のブラシ型のもの、あるいはチャージャー型のものなどが使用されることもある。

露光ユニット１には、図２に示すようにレーザ照射部および反射ミラーを備えた、レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる手法のほかに、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法もある。露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。

各現像ユニット２は、各感光体ドラム３上に形成された静電潜像をＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナーにより顕像化するものである。各現像ユニット２は、トナーホッパー（トナー収容槽）１０１（１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ）、トナー移送機構１０２（１０２ａ，１０２ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ）、現像装置１０３（１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ）を備えている。トナーホッパー１０１は、現像装置１０３よりも鉛直方向上方に配されており、未使用トナー(粉体状のトナー)を貯蔵している。このトナーホッパー１０１から現像装置１０３へトナー移送機構１０２を介してトナーが供給されるようになっている。

クリーナユニット４は、現像および画像転写工程後に感光体ドラム３の表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。

感光体ドラム３の上方には中間転写ベルトユニット８が配置されている。この中間転写ベルトユニット８は、中間転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３、および中間転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。

中間転写ローラ６、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３は、中間転写ベルト７を張架し、矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。

中間転写ローラ６は、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルトテンション機構７３における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。この中間転写ローラ６は、感光体ドラム３のトナー像を中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスを与えるものである。

中間転写ベルト７は、各感光体ドラム３に接触するように設けられている。中間転写ベルト７上には、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像が順次重ねて転写されることにより、カラーのトナー像（多色トナー像）が形成される。この中間転写ベルト７は、厚さが例えば１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

感光体ドラム３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６によって行われる。中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６は、直径が例えば８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとして形成され、表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われている。この導電性の弾性材により、中間転写ローラ６は中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では、転写電極としてローラ形状のもの（中間転写ローラ６）を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。

上述のように各感光体ドラム３上の静電潜像は各色相に応じたトナーにより顕像化されてそれぞれトナー像となり、これらトナー像は中間転写ベルト７上において積層される。このように、積層されたトナー像は中間転写ベルト７の回転によって、搬送されて来た用紙と中間転写ベルト７との接触位置に移動し、この位置に配置されている転写ローラ１１によって用紙上に転写される。この場合、中間転写ベルト７と転写ローラ１１は所定ニップで互いに圧接されるとともに、転写ローラ１１にはトナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。

上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１もしくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方は金属等の硬質材料からなり、他方は弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）からなる。

中間転写ベルト７と感光体ドラム３との接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、および中間転写ベルト７から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去され回収される。中間転写ベルトクリーニングユニット９には、中間転写ベルト７に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられている。このクリーニングブレードが接触する部分の中間転写ベルト７は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２にて支持されている。

給紙トレイ１０は、画像形成に使用するシート、例えば記録用紙を蓄積しておくためのものであり、画像形成部および露光ユニット１の下側に設けられている。一方、画像形成装置Ａの上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのものである。

また、画像形成装置Ａには、給紙トレイ１０のシートおよび手差し給紙トレイ２０のシートを転写部（感光体ドラム３と転写ローラ１１との対向部）や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に送るためのシート搬送路Ｓが設けられている。このシート搬送路Ｓにおける給紙トレイ１０から排紙トレイ１５までの部分には、ピックアップローラ１６、レジストローラ１４、転写ローラ１１を備えた転写部、定着ユニット１２および搬送ローラ２５等が配されている。

搬送ローラ２５は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０からシートを１枚づつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。レジストローラ１４は、シート搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持し、感光体ドラム３上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写部に搬送するものである。

定着ユニット１２は、ヒートローラ８１および加圧ローラ８２等を備え、これらヒートローラ８１および加圧ローラ８２はシートを挟んで回転する。ヒートローラ８１は、所定の定着温度となるように制御部（図示せず）によって制御される。この制御部は温度検出器（図示せず）からの検出信号に基づいてヒートローラ８１を制御する。ヒートローラ８１は、加圧ローラ８２とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写されている各色トナー像を溶融・混合・圧接させ、シートに対して熱定着させる。なお、多色トナー像（各色トナー像）を定着後のシートは、複数の搬送ローラ２５によってシート搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態（多色トナー像を下側に向けた状態）にて、排紙トレイ１５上に排出される。

次に、シート搬送路Ｓによるシート搬送動作について説明する。画像形成装置Ａには、上記のように、予めシートを収納する給紙トレイ１０、および少数枚の印字を行う場合等に使用される手差し給紙トレイ２０が配置されている。これら両者には各々前記ピックアップローラ１６（１６ａ，１６ｂ）が配置され、これらピックアップローラ１６はシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する。

片面印字の場合には、給紙トレイ１０から搬送されるシートは、シート搬送路Ｓ中の搬送ローラ２５ａによってレジストローラ１４まで搬送され、このレジストローラ１４によりシートの先端と中間転写ベルト７上の積層されたトナー像の先端とを整合するタイミングで転写部に搬送される。転写部ではシート上にトナー像が転写され、このトナー像は定着ユニット１２にてシート上に定着される。その後、シートは、搬送ローラ２５ｂを経て排紙ローラ２５ｃから排紙トレイ１５上に排出される。

また、手差し給紙トレイ２０から搬送されるシートは、複数の搬送ローラ２５（２５ｆ，２５ｅ，２５ｄ）によってレジストローラ１４まで搬送される。それ以降は給紙トレイ１０から供給されるシートと同様の経過を経て排紙トレイ１５に排出される。

両面印字の場合には、上記のようにして片面印字が終了し定着ユニット１２を通過したシートは、後端が排紙ローラ２５ｃにてチャックされる。次に、シートは、排紙ローラ２５ｃが逆回転することによって搬送ローラ２５ｇ，２５ｈに導かれ、レジストローラ１４を経て裏面印字が行われた後に、排紙トレイ１５に排出される。

（２．現像装置の構成）
次に、画像形成装置Ａに備えられている現像装置１０３の詳細について説明する。図３は、現像装置１０３を水平方向から見た模式図である。現像装置１０３は、感光体ドラム３と対向するように配置され、感光体ドラム３表面にトナーを供給することにより、感光体ドラム３の表面に形成される静電潜像を顕像化する装置である。

図３に示すように、現像装置１０３は、現像剤収容槽１１１、現像ローラ１１４，ブレード１１５、第１搬送スクリュー１１２ａ、第２搬送スクリュー１１２ｂ、仕切り板（仕切部材）１１３を備えている。図１（ａ）は、現像装置１０３の現像剤収容槽１１１の内部を鉛直方向上部から示した模式図である。なお、図１（ａ）には現像ローラ１１４は図示していない。

現像剤収容槽１１１は、トナーとキャリアとからなる二成分系の現像剤を収容する槽である。また、図３および図１（ａ）に示すように、現像剤収容槽１１１においては、第１搬送スクリュー１１２ａの上方かつ上流側に、トナー補給口１１１ａが形成されている。なお、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、第１搬送スクリュー１１２ａの回転軸方向における一方の端部側（図１（ａ）では左側）を上流側とし、他方の端部側（図１（ａ）では右側）を下流側とする。

現像ローラ１１４は、図３に示すように、感光体ドラム３に対向する位置にあり、感光体ドラム３に近接するように配されているマグネットローラである。なお、現像ローラ１１４は、感光体ドラム３の回転方向と逆方向に回転駆動するように設定される。この現像ローラ１１４は、現像剤収容槽１１１内のトナーを感光体ドラム３に供給するためのものである。現像ローラ１１４の外周に近接する位置には、層厚規制用のブレード（ドクターブレード）１１５が配されている。

第１搬送スクリュー１１２ａおよび第２搬送スクリュー１１２ｂは、図１（ａ）に示すように、現像剤を撹拌および搬送するための撹拌羽根を有し、モータ等の駆動手段（図示せず）によって回転駆動されるスクリュー形状のローラ（撹拌ローラ）である。第１搬送スクリュー１１２ａおよび第２搬送スクリュー１１２ｂは、図１（ｂ）に示すように、互いの外周面同士が仕切り板１１３を介して対向するように並列され、互いに逆方向に回転するように設定されている。なお、第２搬送スクリュー１１２ｂと現像ローラ１１４との距離は、３〜７ｍｍとなっている。

また、仕切り板１１３は、第１搬送スクリュー１１２ａおよび第２搬送スクリュー１１２ｂにおいて、これらスクリューの回転軸方向に平行に延設されている。この仕切り板１１３によって、現像剤収容槽１１１内部は、第１搬送スクリュー１１２ａが配されている第１搬送路Ｃと、第２搬送スクリュー１１２ｂが配されている第２搬送路Ｄとに区画されている。

第２搬送路Ｄは、現像ローラ１１４に近接しているため、第１搬送路Ｃに比較して幾分狭くなっており、第２搬送路Ｄ内の現像剤の面高さは、第１搬送路Ｃ内のそれに比べて高くなっている。

さらに、仕切り板１１３は、図１（ｂ）に示すように、第１搬送スクリュー１１２ａおよび第２搬送スクリュー１１２ｂの回転軸方向の両端部が、現像剤収容槽１１１の側壁１１１ｂの壁面から離間して配置されている。これにより、第１搬送スクリュー１１２ａおよび第２搬送スクリュー１１２ｂの回転軸方向の両端部付近には、第１搬送路Ｃと第２搬送路Ｄとを連通する連通路が形成されている。なお、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、第１搬送スクリュー１１２ａ下流側の仕切り板１１３の端部付近に形成されている連通路を第１連通路ａ、第１搬送スクリュー１１２ａ上流側の仕切り板１１３の端部付近に形成されている連通路を第２連通路ｂとする。

さらに、仕切り板１１３は、図１（ｂ）に示すように、切り欠き（導通口）１１３ａを備えている。この切り欠き１１３ａは、仕切り板１１３の中央部から、仕切り板１１３の第１搬送スクリュー１１２ａ上流側の端部にかけて、第２搬送スクリュー１１２ｂから第１搬送スクリュー１１２ａへ現像剤を導通させるためのものである。

本実施形態では、図１（ｂ）に記すように、仕切り板１１３の長手方向の全長３２０ｍｍ、高さ１５ｍｍであり、切り欠き１１３ａは、仕切り板１１３の第１搬送スクリュー１１２ａ上流側の端部から、４５ｍｍの箇所に２０ｍｍの幅で１つ設けられている。また、切り欠きの鉛直方向の深さは、５ｍｍとなっている。もちろん、仕切り板１１３におけるこれらの数値は単なる例示であり限定されるものではない。

また、仕切り板において、中央部にかけての切り欠きは、１つだけでなくいくつ設けられていてもかまわなく、例えば、図４に示すように、２つ設けられていてもよい。この場合、第１搬送スクリュー１１２ａ側から第２搬送スクリュー１１２ｂ側への現像剤の流れとして、本流（仕切り板１１３と現像剤収容槽１１１との間の流れ）以外に、２つの分流ができることになる。

また、切り欠き１１３ａは、図に示した形状でなくてもよく、例えば、斜めに切り欠いていてもよいし、半月のようであってもよい。切り欠き１１３ａの間隔も上記したものに限定されない。また、複数の切り欠きで大きさ・形状が異なっていてもよい。

また、現像装置１０３には、第１搬送路Ｃ内で、第１搬送スクリュー１１２ａの中央より下流側に、トナー濃度センサ（トナー濃度検知手段）１２０が設けられている。このように配置されたトナー濃度センサ１２０により、撹拌されているトナーについて的確に濃度を検知することができ、安定したトナーを供給するのに必要な情報を得ることができる。

（３．現像装置の機能）
現像装置１０３の現像剤収容槽１１１において、第１搬送スクリュー１１２ａおよび第２搬送スクリュー１１２ｂは、駆動手段（図示せず）によって回転駆動され、図１（ａ）に示す実線の矢印方向に現像剤を循環搬送する。具体的には、第１搬送路Ｃにおいて、現像剤は、第１搬送スクリュー１１２ａによって、第１搬送路Ｃ上流側から下流側へ撹拌されながら搬送される。そして、第１搬送路Ｃの下流側まで搬送された現像剤は、第１連通路ａを通過して第２搬送路Ｄへ搬送される。また、第２搬送路Ｄにおいて、現像剤は、第２搬送スクリュー１１２ｂによって、第２搬送路Ｄ上流側から下流側へ（対応する第１搬送路Ｃでは下流側から上流側ということになる）撹拌されながら搬送されている。つまり、第１搬送スクリュー１１２ａと第２搬送スクリュー１１２ｂとは、互いに逆方向に現像剤を撹拌しながら搬送している。

そして、第２搬送路Ｄ下流側まで搬送された現像剤は、切り欠き（導通口）１１３ａおよび第２連通路ｂを通過して第１搬送路Ｃへと戻される。

このようにして、現像剤は、現像剤収容槽１１１内部において、撹拌されながら第１搬送路Ｃおよび第２搬送路Ｄを循環移動している。

ここで、第１搬送スクリュー１１２ａの現像剤搬送方向上流側のトナー補給口１１１ａでトナーが補給され、現像剤は第１搬送路Ｃおよび第２搬送路Ｄを撹拌されながら搬送され、第２連通路ｂと導通口１１３ａという２つの経路で第１搬送路Ｃに戻され、循環する。このとき、現像剤は、仕切部材の中央部から第１搬送路Ｃの下流側の端にかけて現像剤の導通口（切り欠き）を設けないため、第１搬送路Ｃの途中で第２搬送路Ｄに流されることなく、第１搬送路Ｃを通過する。そして、現像剤は、十分第１搬送路Ｃおよび第２搬送路Ｄで撹拌された後、第２連通路ｂと導通口１１３ａという複数の経路で第１搬送路Ｃに戻される。よって、現像装置１０３では、現像剤が均一に混合される時間を短縮することができ、現像剤の撹拌性を向上させトナーの帯電性を向上させて、帯電性に優れた安定したトナーを、第２搬送スクリュー１１２ｂから現像ローラ１１４に供給することができる。

仕切り板１１３に切り欠き１１３ａが１つ設けられていることにより、現像剤の循環経路が短縮され新しいトナーと速く混合される。また、第２連通路ｂから戻される現像剤と、切り欠き１１３ａから戻される現像剤があり、つまり、第２搬送路Ｄから第１搬送路Ｃに戻される現像剤の進むルートが２つに分かれることによって、現像剤の撹拌性を向上させることができる。

切り欠き（導通口）１１３ａが設けられることにより、第２搬送路Ｄでは、切り欠き１１３ａが設けられている箇所の現像剤の面高さが、切り欠きが設けられていない箇所の現像剤の面高さよりも低くなり現像ローラ１１４への現像剤の供給が不足し、画像形成において濃度不足が生じる。そこで、第２連通路ｂ及び切り欠き１１３ａの位置に対応する第２搬送スクリュー１１２ｂの軸径及び第１搬送スクリュー１１２ａの軸径が、第２連通路ｂ及び切り欠き１１３ａの位置に対応しない箇所の軸径に比べて大きく形成されているので、前記連通路及び前記切り欠き１１３ａの位置における第２搬送路Ｄの現像剤の面高さを均一にしたまま、第１搬送路Ｃに現像剤を戻すことができる。

本実実施の形態では、図５（ａ）に示すように、第２搬送スクリュー１１２ｂは、切り欠き１１３ａの終端から第２連通路ｂの位置に対応する軸径（スクリュー径）が、その他の部分の軸径に比べて大きく形成されていている。ここでは、切り欠き１１３ａの終端から第２連通路ｂの位置に対応する６５．１ｍｍの部分のスクリュー径をφ１０、その他の部分のスクリュー径はφ８とするがこれに限定されない。また、図５（ｂ）に示すように、第１搬送スクリュー１１２ａも、切り欠き１１３ａの終端から第２連通路ｂの位置に対応するスクリュー径がその他の部分のスクリュー径に比べて大きく形成されていている。ここでは、切り欠き１１３ａの終端から第２連通路ｂの位置に対応する６５．２ｍｍの部分のスクリュー径をφ１０、その他の部分のスクリュー径はφ８とする。以下で説明する実施例では、切り欠き１１３ａの終端から第２連通路ｂの位置に対応するスクリュー径を太くするとしたが、切り欠き１１３ａの中間部分から第２連通路ｂの位置に対応するスクリュー径を太くしてもよい。また、径をφ８からφ１０としたがこれに限定されない。

なお、切り欠き１１３ａを介して第１搬送路Ｃから第２搬送路Ｄに現像剤がほとんど移動しないのは以下の理由による。第２搬送路Ｄは現像ローラに近接しているため、第１搬送路Ｃに比較して幾分狭くなっており、第２搬送路Ｄ内の現像剤の面高さは、第１搬送路Ｃ内のそれに比べて高くなっている。切り欠き１１３ａは仕切部材１１３の上部を切り欠いて設けられていることにより、現像剤の面高さが高い第２搬送路Ｄから現像剤の面高さの低い第１搬送路Ｃへ速やかに現像剤を戻すことができ、第１搬送路Ｃから第２搬送路Ｄには、現像剤が移動しない。

また、第１搬送路Ｃの上流側にはトナー補給口１１１ａが設けられており、このトナー補給口１１１ａからトナーを補給され、現像剤は第１搬送路Ｃの下流に向かって搬送される。そして現像剤の流れは連通路ａを介して第２搬送路Ｄに引き継がれ、現像剤は、第２搬送路Ｄの上流から第２搬送路の下流に、次々向かって流れてくるので、第２搬送路Ｄの下流では、第２搬送路Ｄが第１搬送路Ｃよりも幾分狭く構成されていることからも、第２搬送路Ｄから第１搬送路Ｃの方向に圧力がかかる。したがって、現像剤は仕切り板の切り板１１３の欠き１１３ａを第２搬送路Ｄから第１搬送路Ｃの方向に向かって通過する。

以上に説明するような撹拌および循環移動によって、現像剤収容槽１１１に収容されている現像剤は均一に分散される。また、この撹拌によって、トナー粒子とキャリア粒子とが擦れあって静電気が生じ（摩擦による静電気の発生）、現像剤におけるトナーは帯電してキャリアに付着する。そして、キャリアに付着したトナーは、第２搬送路Ｄにおいて、キャリアごと現像ローラ１１４表面に引きつけられる。さらに、現像ローラ１１４に引きつけられたキャリアおよびトナーは、現像ローラ１１４と感光体ドラム３との近接位置(現像領域)まで搬送される。そして、この現像領域において、現像ローラ１１４上のトナーが、感光体ドラム３へ供給される。現像装置１０３は、以上のようにして、感光体ドラム３に対してトナーを供給することとなる。

なお、本実施形態では、仕切り板１１３における第１搬送スクリュー１１２ａおよび第２搬送スクリュー１１２ｂの回転軸方向の両端部が現像剤収容槽１１１の壁面から離間しており、仕切り板１１３が備えられていない第１連通路ａおよび第２連通路ｂが設けられているが、これに限るものではない。例えば、仕切り板１１３における第１搬送スクリュー１１２ａおよび第２搬送スクリュー１１２ｂの回転軸方向の両端部が現像剤収容槽１１１の壁面に当接する構成とし、仕切り板１１３の両端部の底部に第１連通路ａおよび第２連通路ｂとしての切り欠きを設けるように構成されていてもよい。

また、仕切り板１１３における第１搬送スクリュー１１２ａおよび第２搬送スクリュー１１２ｂの回転軸方向の両端部のうちの一方が、現像剤収容槽１１１の壁面に当接する構成とし、当接した側の底部に上記と同様に連通路を設けるように構成してもよい。

（実施例）
本願発明の現像装置１０３を用いて、第１および第２搬送スクリューの入力回転数２０４ｒｐｍで撹拌・搬送を行い、トナーを２．７ｇ一度に補給した時のトナー濃度センサ１２０の出力を測定することによりトナーと現像剤の混合速度を調べた。その結果であるセンサ出力波形を図６（ａ）に示す。図６（ａ）からわかるように、トナー濃度センサ１２０の出力が安定するまでに６４秒を要した。

比較例として、切り欠きのない仕切り板と、スクリュー径φ８の搬送部材を用いた従来の現像装置では図６（ｂ）に示すように、トナー濃度センサの出力が安定するまでに２５３秒を要した。

トナーが早く混合されると波形の振れも早く減衰するので、以上のことからわかるように、切り欠きを有する仕切り板を有することで現像剤収容槽１１１の流路を複数にした現像装置１０３では、現像剤の混合性が飛躍的に向上している。

本発明は上述した実施形態および実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、例えば、複写機やプリンタ等の画像形成装置に備えられる、トナーを循環搬送する現像装置に利用可能である。

（ａ）は、本発明の一実施形態にかかる現像装置の現像剤収容槽の内部を鉛直方向上部から示した模式図、（ｂ）は、上記現像装置に備えられた仕切り板の側面図、である。 上記現像装置を備えた画像形成装置の構成を示す説明図である。 上記現像装置の水平方向からの模式図である。 上記仕切り板の他の例を示す側面図である。 （ａ）は上記現像装置が備える第１搬送スクリュー、（ｂ）は上記現像装置が備える第２搬送スクリュー、の模式図である。 （ａ）は本発明の実施例の現像装置にトナーを補給した際のセンサ出力波形を示す図であり、（ｂ）は比較例の現像装置にトナーを補給した際のセンサ出力波形を示す図である。

符号の説明

２ 現像ユニット
１０１ トナーホッパー（トナー収容槽）
１０３ 現像装置
１１１ 現像剤収容槽
１１１ａ トナー補給口
１１２ａ 第１搬送スクリュー（第１撹拌搬送部材）
１１２ｂ 第２搬送スクリュー（第２撹拌搬送部材）
１１３ 仕切り板（仕切部材）
１１３ａ 切り欠き（導通口）
１２０ トナー濃度センサ（トナー濃度検知手段）
Ａ 画像形成装置
Ｃ 第１搬送路
Ｄ 第２搬送路
ａ 第１連通路
ｂ 第２連通路

Claims (7)

1. 内部にトナーを含む現像剤を収容し、像担持体に対向する開口を有し、当該開口に面した箇所に現像剤担持体が回転可能に配設される現像剤収容槽と、
   前記現像剤収容槽内で、前記現像剤担持体と平行に配され、互いに逆方向に前記現像剤を撹拌しながら搬送する第１撹拌搬送部材と第２撹拌搬送部材と、
   前記第１および第２撹拌搬送部材の間に配され、前記現像剤収容槽内部を仕切ることにより、第１撹拌搬送部材により前記現像剤が搬送される第１搬送路と、第２撹拌搬送部材により前記現像剤が搬送される第２搬送路とを形成する仕切部材とを備え、
   前記第１及び第２搬送路は、両端部にて連通路を介して連通されており、前記現像剤を前記第１および第２搬送路間を循環させる現像装置において、
   前記第１及び第２撹拌搬送部材のうちの前記現像剤担持体からより遠い方の第１撹拌搬送部材の現像剤搬送方向上流側に、トナーが補給されるトナー補給口が配せられると共に、
   前記仕切部材には、長手方向中央部から前記トナー補給口側の端部にかけて、前記現像剤を前記第２搬送路から前記第１搬送路へと戻すための導通口が１以上設けられており、
   前記現像剤が前記連通路および前記導通口を介して第２搬送路から第１搬送路へ戻されることを特徴とする現像装置。
2. 前記導通口は、前記仕切部材の上部を切り欠いて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記導通口は、前記仕切部材の端にいくほど大きく開口している特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
4. 前記仕切部材は、前記第１搬送路および第２搬送路の長手方向両端側の側壁から離間していることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の現像装置。
5. 前記第１撹拌搬送部材及び前記第２撹拌搬送部材は、スクリューとして設けられ、前記現像剤を前記第２搬送路から前記第１搬送路へと戻すための前記連通路及び前記導通口の位置に対応するスクリューの軸径が、前記連通路及び前記導通口の位置に対応しないスクリューの軸径に比べて大きく形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の現像装置。
6. 前記第１搬送路内で、前記第１撹拌搬送部材の中央より下流側に、トナー濃度検知手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の現像装置。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載の現像装置と、当該現像装置の前記トナー補給口へトナーを供給するためのトナー収容槽と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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