JP2008181069A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像剤搬送路の狭窄部において、現像剤の安定した搬送を可能とした現像装置および現像方法を提供する。
【解決手段】 現像ローラ４０に現像剤４２を供給しつつ、現像剤４２を第１および第２の現像剤搬送部材４９および５０により撹拌搬送しながら第１および第２の現像剤搬送路４７および４８を循環させ、第１および第２の現像剤搬送路４７および４８のうち、現像ローラ４０が収納された第１の現像剤搬送路４７の狭窄部６７に対応する第１の現像剤搬送部材４９の部分に現像剤界面下降部７２を設け、狭窄部６７における現像剤の界面を低くして撹拌搬送する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、電子写真複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置において、感光体上に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置および画像形成装置に関する。

従来、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤で像担持体（感光体）表面に形成された静電潜像の現像を行う現像装置がある。このような現像装置において、二成分現像剤を収容する現像容器ではトナーが画像形成によって消費されていく一方で、キャリアは消費されずに現像容器内に残っていた。この残されたキャリアは、画像形成の繰返しにより、キャリア表面の樹脂コート材料の剥れや、キャリア表面へのトナー成分の付着が生じ、現像剤としての帯電性能等が低下し、トナーの帯電不良によるかぶりや濃度ムラなどが発生し、画質の低下を招く原因となっていた。

このような現像剤の劣化を抑制し、現像機能を長期に安定化することを目的として、キャリアとトナーの混合物からなる現像剤を、あるいはキャリアとトナーを別々に現像容器内に、トナー消費量に応じて補給する一方で、オーバーフローにより現像剤を排出口より排出するトリクル方式が提案されている。トナーは画像形成により消費されていくが、キャリアは現像容器内に残るので、現像剤のトナー濃度を一定に保とうとすると現像容器内の現像剤は増えていくことになる。このため過剰となった現像容器内の現像剤を取り除くために、現像容器壁面に設けられた現像剤排出口から現像容器外に排出が行われる。トリクル方式では、現像剤の補給および排出を行うことで、現像容器内で劣化していく現像剤が新たに供給されるトナーおよびキャリアに置換されていくので、現像剤の帯電性能が維持され画質の劣化を抑えることができるようになっている。

このトリクル方式のように新たな現像剤を補給する場合、現像剤の帯電を目的としてただ撹拌していたのでは、通常は補給口付近のトナー濃度が高くなる。そこで、一般的にトリクル方式のような現像剤を補給する現像装置においては、容器内の現像剤を撹拌しながら搬送するものが多く提案されており、例えば、現像装置の現像剤搬送路に回転軸と回転軸の外周に沿って螺旋状に設けられた回転翼とからなる現像剤搬送部材が配置されており、この現像剤搬送部材が回転することで、現像剤の撹拌と搬送が行われる現像装置がある。この現像装置では、現像ローラに現像剤を供給するために、現像ローラと現像剤搬送部材を互いに近づけて配置してあり、また、現像ローラが現像容器に留め具等によって取り付けられるため、現像容器は、現像剤搬送路の上面を下方に突出させて上面に窪みを設け、その窪み内に留め具等を収納できるようにした形状となっている。もしくは、現像ローラの両端には、現像剤が漏れ出さないようにシール部材が配置されている。

また、このトリクル方式を用いている現像装置では、現像剤の撹拌・搬送だけでなく、現像容器内の現像剤量を適切な範囲内に維持することが望まれる。これは、現像剤が多くなりすぎると、十分撹拌されにくくなることで帯電性能が落ち、濃度ムラやかぶりなどが発生し、逆に少なくなりすぎると、現像ローラへの現像剤の供給が不足して濃度ムラや白ぬけなどの画像欠陥が生じるためである。

この問題に対して、現像剤量を適切な範囲内に維持するために、現像装置の現像剤搬送路に回転軸と回転軸の外周に沿って螺旋状に設けられた回転翼とからなる現像剤搬送部材が配置され、現像剤搬送路壁面には現像剤排出口が任意の箇所に設けられており、この現像剤排出口が配置されている領域に対応する現像剤搬送部材の部分の回転翼の外径を小さく、あるいはピッチを小さく構成した現像装置が提案されている（例えば特許文献１）。
この現像装置では、現像剤搬送部材の回転翼の外形を小さく、あるいはピッチを狭くすることで現像剤の搬送量を通常部分（例えば、現像剤排出口が配置されている領域以外）よりも少なくなるようにして局所的に現像剤を盛り上げている。
特開２０００−８１７８７号公報

従来の現像装置では、留め具やシール部材などが配置される部分において、現像剤搬送路の上面が下方に突出し、そのため現像剤搬送路が狭く、即ち底面からの高さが低くなっている。従って、特にこの狭くなった部分（狭窄部）の上面（突出部）が現像ローラよりも現像剤搬送路側に突出している場合には、現像剤搬送部材によって搬送される現像剤が狭窄部において詰まりやすく、詰まった現像剤が現像ローラ側に溢れ出して濃度ムラが発生するという問題がある。

また、特許文献１の現像装置では、上記のような突出部が形成される場合には、さらに以下のような問題が残る。例えば、現像剤排出口から安定した現像剤の排出を行うために、現像剤排出口を狭窄部近くの下流側の容器壁面の上方の任意の箇所に設けた場合である。すなわち、現像剤搬送路の形状が突出部によって狭くなり（狭窄部）、この狭窄部よりも下流側でまた広くなるといった形状の場合、現像剤排出口が配置されている領域において盛り上がった現像剤の界面の上流側の裾野の広がりが突出部に接触し、突出部によって狭くなった現像剤搬送路の出口部分を塞ぐことになる。従って、狭窄部内で現像剤が詰まりやすくなり、その結果、狭窄部の入り口の突出部においても現像剤が詰まることになる。あるいは、盛り上がった現像剤の界面の上流側の裾野の広がりが突出部に接触していると、この狭窄部から現像剤が抜け出る際には、圧縮された現像剤が吹き出されるので、その下流域の現像剤の界面の盛上りが揺らいでしまい、現像剤排出口から安定した排出が行えなくなる。

従って、本発明は、現像剤の安定した搬送を可能とした現像装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の現像装置は、現像ローラと、前記現像ローラに供給される現像剤を収容し、且つ一部に底面からの高さが低くなった狭窄部を有し、前記狭窄部を通じて一方向に前記現像剤が搬送される現像剤搬送路と、前記現像剤搬送路内に配置され、且つ前記現像剤搬送路内の現像剤を撹拌しながら搬送する現像剤搬送部材とを備え、前記現像剤搬送部材は、前記狭窄部に対応する部分に、前記狭窄部よりも搬送上流における前記現像剤の界面より前記狭窄部における前記現像剤の界面が低くなる現像剤界面下降部を備えることを特徴としている。

本発明によれば、現像剤の安定した撹拌・搬送を可能とした現像装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明に係る第１の実施の形態の現像装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。図１に示すように、画像形成装置１は、読取り対象の画像を読み取る画像読取り部２と、画像を形成する画像形成部３とを備えている。

画像読取り部２は、透過性の原稿載置台５、キャリッジ６、キャリッジ６に設けられた露光ランプ８、反射ミラー１０、反射光を取り込んで光による画像情報をアナログ信号に変換するＣＣＤ１２（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を備えている。

画像形成装部３は、感光体１６、感光体１６上に静電潜像を形成するレーザーユニット１４、感光体１６の周囲に順次に配役されている帯電装置１８、現像装置２０、転写装置２２、クリーナー２６、除電ランプ２８を備えている。

原稿載置台５におかれた原稿、もしくは自動原稿送り装置４によって送られてくる原稿にキャリッジ６と露光ランプ８からなる露光手段によって原稿載置台５の下方から光が当てられると、原稿からの反射光は反射ミラー１０によって誘導され反射光像がＣＣＤ１２に投影される。ＣＣＤ１２に取り込こまれた画像情報はアナログ信号で出力されたのち、デジタル信号に変換され、画像処理が施された後、レーザーユニット１４へ送信される。

画像形成が始まると、帯電装置１８は所定の放電位置で放電して回転する感光体１６の外周面に所定の電荷を供給する。帯電装置１８によって軸方向に均一の電位に帯電された感光体１６の外周面に、送信されてきた画像情報に従ってレーザーユニット１４からレーザービームを照射する。レーザービームが照射されることによって原稿の画像情報に対応した静電潜像が感光体外周面に形成・保持されると、現像装置２０によって感光体外周面に現像剤（例えばトナー）が提供され、静電潜像はトナー像に変換、即ち現像される。

この現像装置２０には現像ローラ４０が回転自在に設けられており、この現像ローラ４０が感光体１６に対向配置されて回転することにより、感光体１６へトナーを供給する。感光体１６の外周面にトナー画像が形成されると、給紙装置３０より搬送されてきた用紙上に転写装置２２によって画像が静電的に転写される。その後、用紙は搬送ベルト３２を経由して定着装置３４に搬送され、用紙上に転写されたトナー像は定着装置３４によって用紙上に固着、すなわち定着する。トナー画像が定着することで画像形成が完了した用紙は、排紙ローラ３５によってトレイ３６へ排出される。

一方、転写装置２２よりも感光体１６の回転方向の下流に位置するクリーナー２６によって、転写されずに残った感光体上のトナーが除去されたのち、除電ランプ２８によって感光体１６の外周面の残留電荷が除去される。

次に、本発明に係る第１の実施の形態の現像装置２０について説明する。図２は、本発明に係る第１の実施の形態の現像装置２０の概略構成斜視図、図３は図２の現像装置２０の現像ローラ４０が配置されている位置における現像ローラ４０の回転軸に垂直な断面図、図４は現像装置２０の内部の説明図であり、図３のＹ１−Ｙ１線に沿う断面図を、図５は図３のＹ２−Ｙ２線に沿う断面図を表す。なお、図４における現像ローラ４０の断面は簡略してあり、現像剤排出口５４の位置は点線で示してある。また、図５では、第１および第２の現像剤搬送部材４９および５０の回転翼４９ａおよび５０ａを簡略化して図示しており、以降も同様とする。

図２乃至図５に示すように、現像装置２０は、現像ローラ４０と、現像剤４２を収容する現像容器４４と、第１および第２の現像剤搬送部材４９および５０とを有し、現像ローラ４０と第１および第２の現像剤搬送部材４９および５０は、図示しない駆動モーターにより回転する。現像容器４４は、現像ローラ４０を収容する現像ローラ収容部４５を有し、この現像ローラ収容部４５に隣接して現像ローラ４０の軸方向に延びる第１の現像剤搬送路４７と現像ローラ収容部４５に隣接し、且つ第１の現像剤搬送路４７に平行に配置され、軸方向両端部分を除いた部分が仕切り壁４６によって第１の現像剤搬送路４７と仕切られ、両端部分で第１の現像剤搬送路４７と連通した第２の現像剤搬送路４８を有している。

また、現像容器４４の第１の現像剤搬送路４７の容器外壁面には現像剤４２の界面が一定の高さ以上のとき現像剤４２を排出する現像剤排出口５４が配置され、第２の現像剤搬送路４８の容器外壁面上部には新しい現像剤が供給される現像剤補給口５２が配置され、第２の現像剤搬送路の底部には撹拌・搬送される現像剤４２のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ５５が配置されている。

現像剤４２は、トナー、磁性キャリアからなる二成分現像剤であり、トナーは結着樹脂と着色剤とを主成分として構成されている。結着樹脂としてはポリスチレン、スチレンアクリル共重合体、ポリエステル、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、パラフィンワックス等を使用することができる。また、帯電制御剤、クリーニング助剤、離型性促進剤、流動性促進剤等を必要に応じて含有させることができる。キャリアとしては、フェライトやマグネタイト、酸化鉄等の磁性粒子を用いたり、これらを芯材として、樹脂を被覆したものを用いたりすることができる。キャリアに被覆する樹脂としてはフッ素系、アクリル系、シリコー樹脂等のものを用いることができ、これらの単独や複数の種類を組み合わせたものを使用することができる。また、樹脂に磁性粉を含有させたものなども用いることができる。

現像ローラ４０は、ベアリング５６を介して現像容器４４に回転自在に取り付けられる。現像ローラ回転軸６０には、感光体１６と現像ローラ４０間の距離を一定に保つためのガイドリング５８が取り付けられている。また、現像ローラ４０は、二重構造となっており、固定支持された磁石ローラ（不図示）と、磁石ローラの外周に回転可能な円柱状のスリーブを配設してなる。磁石ローラの磁石ローラ軸６２は、固定部材６４によって固定されている。また、現像ローラ４０の両端部近傍には現像ローラの端から例えば、ベアリング５６や現像容器４４の外部に現像剤が漏れるのを防止するシール部材６６が取り付けられている。

現像容器４４は、ガイドリング５８や固定部材６４等の留め具が配置される部分（Ｂ−Ｃ区間）において、第１および第２の現像剤搬送路４７および４８は、現像ローラ４０の外径よりも下方に突出した突出部６５を有し、第１および第２の現像剤搬送路４７および４８は、Ｂ−Ｃ区間において、突出部６５によって搬送上流の搬送路よりも狭く、すなわち、現像剤搬送路の底面からの高さが低くなっている。（以下、この突出部６５によって現像剤搬送路が狭くなっている部分を狭窄部６７という。）また、図４に示すように、第１の現像剤搬送路４７側には、現像ローラ４０の端から現像剤４２が漏れるのを防止するためのシール部材６６が取り付けられており、第１の現像剤搬送路４７は、シール部材６６によっても狭くなっている。従って、第１の現像剤搬送路４７では、狭窄部６７とは、突出部６５によって第１の現像剤搬送路４７が狭められているＢ−Ｃ区間に加えて、シール部材６６によって第１の現像剤搬送路４７が狭められているＤ−Ｂ区間を含むＤ−Ｃ区間までをいう。

第１および第２の現像剤搬送部材４９および５０は、それぞれ第１および第２の現像剤搬送路４７および４８内に配置されている。この第１および第２の現像剤搬送部材４９および５０は、現像ローラ４０の軸方向に延びる回転軸４９ａおよび５０ａとこの回転軸４９ａおよび５０ａの外周に沿って螺旋状に設けられた回転翼４９ｂおよび５０ｂとからなる。

第１および第２の現像剤搬送部材４９および５０は、ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ：アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂等のプラスチック、それらにガラス繊維を混ぜ込んで強度を向上させたもの、あるいはステンレスの芯を有するもの等を用いることができる。

この第１および第２の現像剤搬送部材４９および５０が回転することで、図４では左から右へ、図５では矢印に示すように、現像剤４２は反時計回りに撹拌・搬送される。すなわち、第１の現像剤搬送路４７においては図面の左から右へ、第２の現像剤搬送路４８においては右から左へ、仕切り板４６の両端部分においては第１の現像剤搬送路４７から第２の現像剤搬送路４８へ、第２の現像剤搬送路４８から第１の現像剤搬送路４７へ撹拌・搬送されながら現像容器４４内を循環する。

そして、図３および図４における破線６８は現像剤４２の界面（以下、現像剤界面６８）を表す。なお、この現像剤界面６８は、基本的には、現像容器４４に収容されている現像剤４２の上面のことである。

現像剤４２は、現像容器４４内で撹拌されることで摩擦帯電し、図３に示すように、現像ローラ内の磁石ローラ（不図示）の磁力によって現像剤界面６８から穂立ちして現像ローラ４０の外周面上に吸着される。磁石ローラの磁力で引き付けられた現像剤４２は、磁力線に沿って穂立ちをなす磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを感光体ドラム１６に摺擦または近接させることで現像が行われる。

また、本実施の形態では、現像剤補給口５２より現像剤４２が補給され、搬送されている現像剤４２が狭窄部６７よりも搬送下流の現像容器４４の、例えば、壁面上部に設けられた現像剤排出口５４よりオーバーフローにより排出される。排出された現像剤４２は、現像剤回収容器（不図示）に回収される。

現像剤排出口５４は、現像剤４２の排出を安定して行うため、例えば、狭窄部６７より上流側の現像剤搬送部材のピッチＰ１で通常搬送される現像剤界面６８の高さよりも上方の容器壁面に配置されている。そこで、現像剤排出口５４からオーバーフローによって一定の高さ以上のときに現像剤４２を排出するために、現像剤排出口５４が配置されている側の現像剤搬送部材、例えば図４では、第１の現像剤搬送部材４９は、現像剤排出口５４が配置された領域に対応する領域（現像剤搬送方向において少なくとも一部が現像剤排出口と重なる位置）において、局所的に現像剤界面６８が一定の高さ以上に盛り上がるよう、現像剤４２の搬送量を少なくする現像剤盛上げ部７０を備えている。

現像剤盛上げ部７０は、第１の現像剤搬送部材４９を構成する回転軸４９ａと回転翼４９ｂのうち、例えば、回転翼４９ｂの外形を小さく、且つピッチを狭くした形状となっている。

また、第１の現像剤搬送部材４９は、狭窄部６７において、狭窄部６７よりも搬送上流における現像剤界面６８より、狭窄部６７を搬送される現像剤界面６８が下降するよう、現像剤の搬送速度を速く、あるいは現像剤の搬送容量を大きくする現像剤界面下降部７２を備えている。

本実施の形態では、図４に示すように、現像剤界面下降部７２は、狭窄部６７において、第１の現像剤搬送部材４９の回転翼４９ｂのピッチが、現像ローラが配置されている、狭窄部６７よりも搬送上流の部分（以下、通常部分という）のピッチＰ１よりも大きなピッチＰ２となっている。このように、狭窄部６７に対応する回転翼４９ｂのピッチＰ２を通常部分のピッチＰ１よりも大きくとることで、この領域（Ｄ−Ｃ間）の現像剤４２の搬送速度を増加させて現像剤界面高さ６８を低く調整することができる。

本実施の形態における第１の現像剤搬送部材４９の寸法は、通常部分の回転翼４９ｂの径Ｒは２０ｍｍあるいは２４ｍｍ、通常部分の回転軸４９ａの軸径φは１２ｍｍ、ピッチＰ１は２０ｍｍあるいは２５ｍｍに設定されている。この場合、少なくともピッチＰ２の寸法はピッチＰ１の寸法の１．１〜２．５倍の範囲にすることにより現像剤界面高さ６８を下降させ、安定な現像剤の搬送ができることが好ましい。また、ピッチＰ２がピッチＰ１の１．５倍の寸法のとき、特に良好な結果が得られている。

また、本実施の形態では、現像剤界面下降部７２と現像剤盛上げ部７０との間は通常のピッチＰ１となっている。

上記第１の実施の形態の現像装置によれば、狭窄部６７に対応する第１の現像剤搬送部材４９の部分に、回転翼４９ｂのピッチを通常部分のピッチＰ１よりも大きなピッチＰ２を有する現像剤界面下降部７２を設け、この狭窄部６７における現像剤４２の搬送速度を増加させて現像剤界面６８を通常部分よりも低くしている。その結果、現像剤界面６８が狭窄部６７の入り口の突出部６５のＢ側端部あるいはシール部材６６のＤ側の端部に詰まるのを防ぐことができるので、詰まった現像剤４２が現像ロ−ラ側に溢れだして濃度ムラを生じることなく安定した撹拌・搬送が可能となる。

また、現像剤界面下降部７２によって狭窄部６７の現像剤界面６８を低くすることで、現像剤盛上げ部７０により現像剤界面６８が盛り上がっていたとしても、その盛上りの裾野が狭窄部６７の出口部分（突出部６５のＣ側端部の位置）を塞ぐのを防ぐことができる。その結果、現像剤４２が狭窄部６７あるいは狭窄部６７の入り口部分の突出部６５に詰まるのを防ぐことができる。また、狭窄部６７で圧縮された現像剤４２が吹き出すことがなくなるために、その下流にある現像剤界面６８の盛上りの揺らぎを防ぐことができるので、現像剤排出口５４から安定した排出を行うことができる。

なお、現像剤界面６８をどの程度下降させるかは、現像容器内の現像剤の量にもより、少なくとも搬送時の現像剤界面６８が狭窄部６７の突出部６５より低くなるようにするのが望ましい。

〔第１の実施の形態の変形例１〕
図６は第１の実施の形態に係る現像装置の変形例を示すものであり、図３のＹ１−Ｙ１線に沿った断面図を表す。本実施の形態の各部について、以下、上記第１の実施の形態の現像装置の各部と同一部分に同一符号を付し、本実施の形態の特徴部分のみを説明する。

図４および図５で示した上記第１の実施の形態の現像剤搬送部材４９の回転翼４９ｂのピッチは、現像剤界面下降部７２と現像剤盛上げ部７０との間に通常のピッチＰ１の領域を設けているが、本実施の形態では、図６に示すように、現像剤界面下降部７２を狭窄部６７よりさらに下流域にまで延長して、現像剤界面下降部７２と現像剤盛上げ部７０が連続して設けられている。

図６では、現像剤界面下降部７２と現像剤盛上げ部７０は連続しているが、これに限ったものではなく、現像剤盛上げ部７０と連続していなくとも、現像剤界面下降部７２が、狭窄部６７の出口、すなわち突出部６５のＣ側端部よりも下流域にかけて形成されていればよい。

上記第１の実施形態の変形例１の現像装置によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる他に、第１の現像剤搬送部材４９の現像剤界面下降部７２を狭窄部６７だけでなく、さらに搬送下流域にまで延長して設けているので、現像剤盛上げ部７０による現像剤界面６８の盛上りの裾野が狭窄部６７の出口部分を塞ぐのをより確実に回避することができる。

〔第１の実施の形態の変形例２〕
図７は第１の実施の形態に係る現像装置の変形例２を示すものであり、図７（ａ）は、図３のＹ１−Ｙ１線に沿った断面図を表し、図７（ｂ）は、現像剤搬送部材の概略斜視図を表す。以下、上記第１の実施の形態の現像装置の各部と同一部分に同一符号を付し、本実施の形態の特徴部分のみを説明する。

本実施の形態では、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、横板７４が、狭窄部６７より上流側の第１の現像剤搬送部材の回転翼４９ｂに一定の間隔で設けられている。なお、狭窄部６７および狭窄部６７より下流側の現像剤搬送部材４９には横板７４を設けない。

上記第１の実施形態の変形例２の現像装置によれば、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることに加えて、狭窄部６７より上流側において現像剤４２の撹拌能力を向上させることができる。

〔第２の実施の形態〕
次に、本発明に係る第２の実施の形態の現像装置について説明する。
図８は第２の実施の形態に係る現像装置の内部の説明図であり、図３のＹ１−Ｙ１線に沿った断面図を表し、図９は、図３のＹ２−Ｙ２線に沿った断面図を表す。以下、上記第１の実施の形態と同一部分に同一符号を付して本実施の形態の特徴部分のみを説明する。

本実施の形態では、図８および図９に示すように、現像剤界面下降部７２は、狭窄部６７において第１の現像剤搬送部材の回転軸４９ａの軸径が、通常部分（狭窄部６７より搬送上流の部分）の回転軸の軸径φ１よりも細いφ２となっている。このように、回転軸４９ａの軸径ｄ２を通常部分の軸径ｄ１よりも細くすることによって、この狭窄部６７おいて撹拌搬送できる現像剤４２の搬送容量を増加させ、現像剤界面高さ６８を通常部分の現像剤界面よりも低く調整することができる。

また、現像剤界面下降部７２の回転翼４９ｂの外径およびピッチは、通常部分の外径Ｒ・ピッチＰ１にそれぞれ等しいものとする。

本実施の形態における第１の現像剤搬送部材４９の寸法は、通常部分の回転翼４９ｂの径Ｒは２０ｍｍあるいは２４ｍｍ、通常部分の回転軸４９ａの軸径φ１は１２ｍｍ、ピッチＰ１は２０ｍｍあるいは２５ｍｍに設定されている。この場合、少なくとも現像剤界面下降部７２の回転軸４９ａの軸径φ２の寸法は軸径φ１の寸法の２／６〜５／６倍の範囲にすることにより現像剤界面高さ６８を下降させ、安定な現像剤の搬送ができることが好ましい。本実施の形態では、ＡＢＳ樹脂を用いているので、通常部分の回転軸４９ａの軸径φ１が１２ｍｍ、現像剤界面下降部７２の回転軸４９ａの軸径φ２は８ｍｍに設定した。なお、軸径φ２の最小軸径については、第１の現像剤搬送部材４９の材質や軸方向長さ等によって必要な強度を保っていればよいので、さらに強度のある材料を用いればより細くすることも可能である。

また、本実施の形態においても、上記第１の実施の形態の変形例１と同様に、現像剤界面下降部７２が、狭窄部６７出口、すなわち突出部６５のＣ側端部よりも下流域まで形成されてもよい。

上記第２の実施の形態の現像装置によれば、狭窄部６７に対応する第１の現像剤搬送部材４９に回転軸４９ａの軸径が通常部分の軸径φ１よりも細い軸径φ２を有する現像剤界面下降部７２を設けることで、狭窄部６７では軸径が細くなった分、現像剤４２を搬送可能な搬送容量を増加させることができる。そのため、狭窄部６７において、現像剤界面６８を通常部分よりも低くすることができ、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

〔第２の実施の形態の変形例〕
図１０は第２の実施の形態に係る現像装置の変形例を示すものであり、図３のＹ１−Ｙ１線に沿った断面図を表す。以下、上記第２の実施の形態の現像装置の各部と同一部分に同一符号を付し、本実施の形態の特徴部分のみを説明する。

第２の実施の形態では、図８および図９に示すように、現像剤界面下降部７２の回転翼４９ｂのピッチは、通常部分のピッチＰ１と同様であったが、本実施の形態では、図１０に示すように、現像剤界面下降部７２は、第１の現像剤搬送部材４９の回転軸４９ａの軸径が通常部分の軸径φ１よりも細い軸径φ２であることに加えて、さらに回転翼４９ｂのピッチが、通常部分のピッチＰ１よりも大きなピッチＰ２となっている。

また、本実施の形態においても、上記第１の実施の形態の変形例１と同様に、現像剤界面下降部７２が、狭窄部６７出口、すなわち突出部６５のＣ側端部よりも下流域まで形成されてもよい。

上記第２の実施の形態の変形例の現像装置によれば、狭窄部６７に対応する第１の現像剤搬送部材４９に、回転軸４９ａの軸径が通常部分の軸径φ１よりも細い軸径φ２を有し、且つ回転翼４９ｂのピッチが通常部分のピッチＰ１よりも大きなピッチＰ２を有する現像剤界面下降部７２を設けている。その結果、狭窄部６７における現像剤４２の搬送可能な搬送容量および搬送速度を増加させることができ、より効果的に現像剤界面６８を通常部分よりも低くすることができるので、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることが可能となる。

なお、本発明は、上記実施の形態のような、上記現像剤界面下降部７２を、現像ローラ４０が収納された第１の現像剤搬送路４７の第１の現像剤搬送部材４９に設けた例に限定されるものではない。例えば、第２の現像剤搬送路４８が第１の現像剤搬送路と同様の狭窄部６７を有する場合、狭窄部６７に対応する第２の現像剤搬送部材５０の部分に現像剤界面６８を低くする現像剤界面下降部７２を設けてもよい。これにより、現像剤４２が狭窄部６７の入り口で詰まってしまい、その下流域において搬送される現像剤の量が減少するおそれがあるという問題を回避でき、安定した現像剤の搬送が可能となる。

また、上述した実施の形態においては、現像剤排出口５４の設けられる場所も第１の現像剤搬送路４７に限ったものではなく、第２の現像剤搬送路４８に設けてもよい。特に第２の現像剤搬送路４８が狭窄部６７を有している場合には、狭窄部６７に対応する第２の現像剤搬送部材５０の部分に現像剤界面６８を低くする現像剤界面下降部７２を設けることで、現像剤排出口５４が第２の現像剤搬送路４８の狭窄部６７の搬送下流近傍にある場合には、現像剤界面６８が盛り上がっていたとしても、その盛上りの裾野によって狭窄部６７に現像剤４２が詰まるのを防ぐことができる。また、狭窄部６７で圧縮された現像剤４２が吹き出すことがなくなるために、その下流にある現像剤界面６８の盛上りの揺らぎを防ぐことができるので、現像剤排出口５４から安定した排出を行うことができる。一方、現像剤排出口５４が第２の現像剤搬送路４８の狭窄部６７の搬送上流近傍にある場合には、盛上りの裾野によって狭窄部６７に現像剤４２が詰まるのを効果的に防ぐことができ、安定した搬送が可能となる。

以上のように、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々、変形して実施してもよく、また、上記実施の形態を適宜、組み合わせて実施してもよい。

本発明に係る第１の実施の形態の現像装置を備えた画像形成装置の概略構成図。 本発明に係る第１の実施の形態の現像装置の概略構成斜視図。 本発明に係る第１の実施の形態の現像装置を現像ローラの配置位置で、現像ローラの回転軸に垂直に切断した断面図。 図３のＹ１−Ｙ１に沿う現像装置の断面図。 図３のＹ２−Ｙ２に沿う現像装置の断面図。 第１の実施の形態に係る現像装置の変形例１を示す図で、図３のＹ１−Ｙ１に対応する現像装置の断面図。 第１の実施の形態に係る現像装置の変形例２を示す図で、図７の（ａ）は図３のＹ１−Ｙ１に対応する現像装置の断面図、図７の（ｂ）は現像剤搬送部材の拡大斜視図。 第２の実施の形態に係る現像装置を示す図で、図３のＹ１−Ｙ１に対応する現像装置の断面図。 第２の実施の形態に係る現像装置を示す図で、図３のＹ２−Ｙ２に対応する断面図。 第２の実施の形態に係る現像装置の変形例を示す図で、図３のＹ１−Ｙ１に対応する断面図。

符号の説明

２０ 現像装置
４０ 現像ローラ
４４ 現像容器
４７ 第１の現像剤搬送路
４８ 第２の現像剤搬送路
４９ 第１の現像剤搬送部材
４９ａ 第１の現像剤搬送部材の回転軸
４９ｂ 第１の現像剤搬送部材の回転翼
５０ 第２の現像剤搬送部材
５０ａ 第２の現像剤搬送部材の回転軸
５０ｂ 第２の現像剤搬送部材の回転翼
５２ 現像剤補給口
５４ 現像剤排出口
５６ ベアリング
５８ ガイドリング
６０ 現像ローラ回転軸
６２ 磁石ローラ軸
６４ 固定部材
６６ シール部材
６７ 狭窄部
６８ 現像剤界面
７０ 現像剤盛上げ部
７２ 現像剤界面下降部

Claims (13)

1. 現像ローラと、
   前記現像ローラに供給される現像剤を収容し、且つ一部に底面からの高さが低くなった狭窄部を有し、前記狭窄部を通じて一方向に前記現像剤が搬送される現像剤搬送路と、
   前記現像剤搬送路内に配置され、且つ前記現像剤搬送路内の現像剤を撹拌しながら搬送する現像剤搬送部材とを備え、
   前記現像剤搬送部材は、前記狭窄部に対応する部分に、前記狭窄部よりも搬送上流における前記現像剤の界面より前記狭窄部における前記現像剤の界面が低くなる現像剤界面下降部を備えることを特徴とする現像装置。
2. 前記現像剤界面下降部では、前記狭窄部における前記現像剤の界面は、前記狭窄部の高さよりも低くなることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記現像剤界面下降部は、前記狭窄部における前記現像剤の界面を低くするために、前記狭窄部より搬送上流における前記現像剤の搬送速度よりも、前記狭窄部における前記現像剤の搬送速度を速くすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
4. 前記現像剤界面下降部は、前記狭窄部における前記現像剤の界面を低くするために、前記狭窄部より搬送上流における前記現像剤の搬送容量よりも、前記狭窄部における前記現像剤の搬送容量を多くすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
5. 前記現像剤搬送部材は、回転軸と前記回転軸の外周に沿って螺旋状に設けられた回転翼とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 現像ローラと、
   前記現像ローラに供給される現像剤を収容し、且つ、一部に底面からの高さが低くなった狭窄部を有し、前記狭窄部を通じて一方向に前記現像剤が搬送される現像剤搬送路と、
   前記現像剤搬送路内に配置され、且つ回転軸と前記回転軸の外周に沿って螺旋状に設けられた回転翼を有し、前記現像剤搬送路内の現像剤を撹拌しながら搬送する現像剤搬送部材とを備え、
   前記現像剤搬送部材は、前記狭窄部よりも搬送上流の前記現像剤搬送部材の前記回転翼のピッチより、前記狭窄部に対応する部分の前記回転翼のピッチを広くしてなる現像剤界面下降部と、
   を備えることを特徴とする現像装置。
7. 現像ローラと、
   前記現像ローラに供給される現像剤を収容し、且つ、一部に底面からの高さが低くなった狭窄部を有し、前記狭窄部を通じて一方向に前記現像剤が搬送される現像剤搬送路と、
   前記現像剤搬送路内に配置され、且つ回転軸と前記回転軸の外周に沿って螺旋状に設けられた回転翼を有し、前記現像剤搬送路内の現像剤を撹拌しながら搬送する現像剤搬送部材を備え、
   前記現像剤搬送部材は、前記狭窄部より搬送上流の前記現像剤搬送部材の前記回転軸の軸径よりも、前記狭窄部に対応する部分の前記回転軸の軸径を細くしてなる現像剤界面下降部と、
   を備えることを特徴とする現像装置。
8. 前記現像剤界面下降部は、前記狭窄部よりも搬送上流の前記現像剤搬送部材の前記回転翼のピッチより、前記狭窄部における前記回転翼のピッチを広くしたものであることを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
9. 前記狭窄部は、前記現像剤搬送路の上面を下方に突出させることにより形成され、更に、前記突出による前記現像剤搬送路上面の窪み内に前記現像ローラ内の磁石ローラの留め具が配置されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の現像装置。
10. 前記狭窄部は、前記現像剤搬送路の上面を下方に突出させることにより形成され、更に、前記突出による前記現像剤搬送路上面の窪み内にガイドリングが配置されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の現像装置。
11. さらに、前記狭窄部の搬送下流における前記現像剤搬送路容器外壁に設けられ、前記現像剤の界面が一定の高さ以上のとき前記現像剤が排出される現像剤排出口を備え、
    前記現像剤搬送部材は、前記現像剤排出口に対応する部分に設けられ、前記現像剤の界面を局所的に一定の高さ以上にする現像剤盛上げ部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の現像装置。
12. さらに、前記狭窄部の搬送上流における前記現像剤搬送路容器外壁に設けられ、前記現像剤の界面が一定の高さ以上のとき前記現像剤が排出される現像剤排出口を備え、
    前記現像剤搬送部材は、前記現像剤排出口に対応する部分に設けられ、前記現像剤排出口が配置された領域において、前記現像剤の界面を局所的に一定の高さ以上にする現像剤盛上げ部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の現像装置。
13. 請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の現像装置を備えた画像形成装置。

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