JP2009020303A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】縦置型の画像形成装置において、重力による現像剤の搬送性低下や、粉体圧による現像スリーブ44上の現像剤むらを防止し得る現像装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光ドラムに現像剤を供給するために回転可能な現像スリーブ44であって、回転軸線が鉛直方向になるように配置された現像スリーブ44と、現像スリーブ44の回転軸線方向に沿って現像剤を搬送する搬送スクリュー42と、搬送スクリュー42によって搬送される現像剤を現像スリーブ44にガイドする現像剤供給ガイド47と、を有し、現像剤供給ガイド47は、現像スリーブ44と搬送スクリュー42の間であって、現像スリーブ44の回転軸線方向に所定間隔をもって複数配置され、現像スリーブ44側の端部が搬送スクリュー42側端部よりも鉛直方向下方に傾斜して設けられていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、像担持体に形成された静電像を現像剤により現像する現像装置及びこれを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。

一般に、普通紙、ＯＨＰフィルムなどの記録部材に現像剤による像を形成する画像形成装置は、記録材を水平状態で搬送するようになっているものが多い。そのため、装置占有面積が大きいという難点を有している。

これに対し、装置の占有面積を小さくすることを目的とした従来の画像形成装置としては、特許文献１に示すように、記録材を略直立させて搬送するように構成し、画像形成装置を縦長状態として装置の設置面積の低減を図るものがある。

このような「縦置型」の画像形成装置に対し、現像装置の構成を詳しく開示したものとして、特許文献２に記載されたような現像装置がある。これは、図10に示すように、ケース100内が仕切り壁101によって現像剤補給室102と現像室103とに仕切られており、現像剤補給室102に新規現像剤が収容され、現像室103には現像ローラ104が鉛直方向に配置されている。

また、現像剤補給室102と現像室103との間には筒状の現像剤搬送路105が設けられ、ここに搬送スクリュー106が回転可能に配置されている。そして、現像剤搬送路105の底部には現像剤排出口102ａ，103ａが形成されている。このため、搬送スクリュー106の底部には現像室103からの現像剤と現像剤補給室102からの現像剤とが流入し得る状態となっている。したがって、スクリュー106が回転すると、その底部にある現像剤が上方に向かって搬送され、供給口107から現像室103内に供給される。

このような縦置型の現像装置にあっては、設置スペースを小さくできるという利点がある。

特開平６−２０２３９０ 特開平８−３１４２５１

しかしながら、スクリューを回転させて底部にある現像剤を上方へ向けて搬送し、その後、流下させて供給する構成にあっては、充填された現像剤は粉体であるために、高さによって現像剤担持体上、現像剤量規制部材にかかる圧力に差が生まれる。

また、現像剤は使用する環境の温湿度変化によって流動性が変わりやすく、現像剤担持体に供給される現像剤量が不安定になることがある。このような現像剤を重力方向に搬送する場合、現像剤担持体の上下方向で供給される現像剤量に差が生まれ易くなる。つまり、現像剤搬送部材によって現像剤を上方への搬送し、上方から現像剤担持体近傍に現像剤を流下させて供給する方法は、使用環境によっては均一な画像形成が安定して得がたいことがある。

また、現像剤を流下させて供給する方法ではトナーとキャリアで構成された二成分現像剤を使用する場合、現像プロセスを終了した現像剤を、現像剤を供給する領域と同じ領域に回収してしまうと、現像剤濃度のむらが発生するおそれがある。これは、現像剤担持体上の現像剤に対するトナーの重量割合にむらが発生するからである。

本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、縦置型の画像形成装置において、重力による現像剤の搬送性低下や、粉体圧による現像剤担持体上の現像剤むらを防止し得る現像装置及び画像形成装置を提供するものである。

また、本発明の他の目的は、温湿度変化や振動といった使用環境の様々な外乱要因が発生しても、均一な画像形成を安定して行なうことができる現像装置及び画像形成装置を提供するものである。

上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、像担持体に形成された静電像を現像剤により現像する現像装置において、前記像担持体に現像剤を供給するために回転可能な現像剤担持体であって、回転軸線が鉛直方向になるように配置された現像剤担持体と、前記現像剤担持体の回転軸線方向に沿って現像剤を搬送する現像剤搬送手段と、前記現像剤搬送手段によって搬送される現像剤を前記現像剤担持体にガイドする現像剤供給ガイドと、を有し、前記現像剤供給ガイドは、前記回転軸線方向に沿って複数配置され、前記現像剤担持体側の端部が前記現像剤搬送手段側の端部よりも鉛直方向下方に傾斜して設けられていることを特徴とする。

本発明にあっては、装置占有面積を低減し得る縦置型の装置にあって、現像剤担持体の鉛直上方に供給する現像剤量を充分に保ち、かつ現像剤にかかる粉体圧を分散することができる。これにより、現像剤担持体表面の現像剤量が重力方向である上下方向に対してむらが発生することを防止し得る。

次に本発明の一実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置について、図面を参照して説明する。

〔第１実施形態〕
［画像形成装置の全体構成］
先ず、図１を参照して本実施形態の画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。なお、図１は第１実施形態に係る縦置型の現像装置を備えた画像形成装置を上から見た構成の概略水平断面説明図である。

縦置型の画像形成装置とは、感光体や現像剤担持体、各種搬送ローラ等の円筒形部材の回転軸方向（長手方向）が略鉛直方向に配置された状態で動作可能な画像形成装置である。本実施形態の画像形成装置100は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像を形成する４個の画像形成ステーションを有する電子写真画像形成装置である。

前記第１〜第４画像形成部は、順にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色画像を形成する画像形成部であり、現像剤の色が異なる以外は同じ構成である。そこで、図１に示した符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成部に対応した部材を示すが、以下の説明では、特に色を区別する必要がない場合には、符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは省略する。

各画像形成ステーションは、回転軸方向が鉛直方向になるように配置された像担持体としてのドラム形状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という）１を有する。感光ドラム１の周りには、帯電手段としての帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、クリーニング装置７が設けられている。転写装置５は、中間転写体としての中間転写ベルト51を有する。中間転写ベルト51は複数のローラに掛け回されて、図１の矢印方向に回転（周回移動）する。また、中間転写ベルト51を介して各感光ドラム１に対向する位置には一次転写ローラ52が配置されている。また、中間転写ベルト51が掛け回されたローラのうち一つに対向する位置に二次転写ローラ53ａ，53ｂが設けられている。

画像形成に際しては、先ず、感光ドラム１に従動する帯電ローラ２によって、回転する感光ドラム１の表面を一様に帯電させる。次いで、帯電した感光ドラム１の表面を、露光装置３により画像情報信号に応じて露光することによって、感光ドラム１上に静電潜像を形成する。感光ドラム１に形成された静電潜像は、現像装置４を用いて現像剤のトナーによりトナー像として顕像化する。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト51と感光ドラム１とが当接する一次転写部において、一次転写ローラ52に印加される一次転写バイアスの作用によって中間転写ベルト51上に転写（一次転写）される。例えば、４色フルカラー画像の形成時には、第１の画像形成部Ｙから順次に、各感光ドラム１から中間転写ベルト51上にトナー像が転写され、中間転写ベルト51上に４色のトナー像が重ね合わされた多重トナー像が形成される。

一方、前記画像形成と同期して、記録材収容部に収容されている記録材Ｓが、図示しないピックアップローラ、搬送ローラ及びレジストローラ等の記録材搬送部材によって、中間転写ベルト51と二次転写ローラ53とが当接する二次転写部に搬送される。そして、中間転写ベルト51上の多重トナー像は、二次転写部において、二次転写ローラ53に印加される二次転写バイアスの作用により、記録材Ｓ上に転写される。

その後、中間転写ベルト51から分離された記録材Ｓは定着装置６へと搬送され、ここで加熱、加圧されることによってトナー像が溶融混合されると共に、記録材Ｓ上に定着されて機外へ排出される。

一次転写工程後に感光ドラム１上に残留したトナー等の付着物は、クリーニング装置７によって回収される。これにより、感光ドラム１は、次の画像形成工程に備える。また、二次転写工程後に中間転写ベルト51上に残留したトナー等の付着物は、中間転写体クリーナ54によって除去される。

尚、本実施形態の画像形成装置は、例えばブラック単色の画像など、所望の単色又は４色のうち、幾つかの色用の画像形成部を用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することも可能である。

［現像装置］
次に図２乃至図６を用いて、本実施形態の現像装置４について詳しく説明する。なお、図２は本実施形態の現像装置４の上視説明図である。また、図３乃至図６は現像装置をそれぞれ図２の矢印Ａ（図３）、Ｂ（図４）、Ｃ（図５）、Ｄ（図６）の向きから見た概略断面説明図である。

本実施形態の縦置型の現像装置４は、トナーとキャリアとで構成される二成分現像剤を収容する現像容器41を有する。現像容器41には、感光ドラム１に現像剤を供給するために回転可能であって、回転軸方向が鉛直方向となるように配置された現像剤担持体としての現像スリーブ44が回転可能に設けられている。そして、この現像スリーブ44の内部には、固定配置された磁界発生手段としての５極のマグネットロール45が設けられている。また、現像スリーブ44の表面に現像剤の薄層を形成する現像剤量規制部材としての規制ブレード46が当接している。

さらに、ケーシングとしての現像容器41内の現像剤を撹拌し、且つ搬送する現像剤搬送手段としての第１、第２現像剤搬送部材42，43が配置されている。この第１、第２現像剤搬送部材42，43は、回転軸線が鉛直方向となるように配置された螺旋状の羽根部材を有する搬送スクリューで構成されている。そして、前記第１搬送スクリュー42は、現像室41ａ内に配置され、現像剤を現像スリーブ44に供給するために、現像剤を鉛直方向上方に搬送する。一方、第２搬送スクリュー43は、現像スリーブ44で現像プロセスに供された現像剤を回収して現像室41ａに現像剤を搬送するための回収室41ｂに配置され、現像剤を鉛直方向下方に搬送する。

なお、現像室41ａと回収室41ｂは、隔壁41ｃで隔てられており、かつ、その下端の受渡し部41ｄと上端の受渡し部41ｅで連通している。この受渡し部41ｄ，41ｅにより、図４に示すように、現像室41ａと回収室41ｂ内の現像剤の受渡しが可能となっている（現像装置４内の現像剤の搬送方向を、図中に矢印として示す）。

また、現像スリーブ44と搬送スクリュー42との間には、第１搬送スクリュー42によって搬送される現像剤を現像スリーブ44に供給するガイドをする現像剤供給ガイド47が設けられている。この現像剤供給ガイド47は、図３に示すように、現像剤を一時保持し得るように配置された平板状の部材で構成され、これが現像スリーブ44の回転軸線方向に所定間隔をもって複数配置されている。そして、この現像剤供給ガイド47は現像スリーブ44側（現像剤担持体側）の端部が第１搬送スクリュー42側（現像剤搬送手段側）端部よりも鉛直方向下方に傾斜し、これにより水平方向に対して所定の角度傾いて設けられている。このため、第１搬送スクリュー42で搬送された現像剤は現像剤供給ガイド47に供給され、この現像剤供給ガイド47に沿って滑り落ちるようにして現像スリーブ44に供給されるようになっている。

ここで、現像スリーブ44への現像剤供給動作について説明する。画像形成動作における、現像装置４内部の現像剤の初期状態は、図３乃至図５に示すように、現像剤供給ガイド47と現像室41ａの略全域、および回収室41ｂの下方に充填された状態である。

現像装置４内の二成分現像剤は、図５に示すように、現像室41ａの第１搬送スクリュー42によって現像剤供給ガイド47に供給されながら上方に送られる。この現像剤は、図３に示すように、現像剤供給ガイド47上に一時保持されてから現像スリーブ44へ供給される。そして、現像剤供給ガイド47から現像スリーブ44に内包されたマグネットロール45によって現像剤スリーブ44に担持され、規制ブレード46よって一定量ずつ現像領域に搬送される。なお、現像剤供給ガイド47への現像剤の供給は、第１搬送スクリュー42の羽根による周方向への搬送力、およびマグネットロール45が及ぼす磁気力による。

現像剤が現像スリーブ44の現像領域に搬送されることで、現像剤供給ガイド47上の現像剤は消費され、現像剤供給ガイド47上の現像剤量が減少すると、現像室41ａの搬送スクリュー42から新たな現像剤が補充される。

初めて画像形成に供される前には、前述のように初期状態として現像剤供給ガイド47の間には現像剤が上段まで詰まっている状態とする。本実施形態の現像剤供給ガイド47は、上方にあるガイドほど上面の面積が広くなっていて、常に下方のガイドより多くの現像剤を溜めていられるように設置されている。

よって、下方の現像剤供給ガイド47は、上方の現像剤供給ガイド47より保持する現像剤量が少ないため、比較的すぐに補充が済む。現像剤供給ガイド47に現像剤が充填されていると、搬送スクリュー41ａによる現像剤の周方向搬送が行われないため、搬送スクリュー41ａの上方への現像剤の搬送効率が向上し、上方の現像剤供給ガイド47にも現像剤が順次供給される。

一方、現像プロセスに供された後の現像スリーブ44上の現像剤はマグネットロール45の現像室41ａと回収室41ｂとの間に位置した磁極による反発磁界によって現像スリーブ44から剥ぎ取られて回収室41ｂに回収される。また、現像室41ａにおいて、第１搬送スクリュー42によって現像剤供給ガイド47へ供給されずに上端まで搬送された現像剤は、図６に示すように、現像室41ａの上端で回収室41ｂに受け渡されて、第２搬送スクリュー43によって下方に搬送される。

また、現像装置４内の現像剤の循環量、循環速度は略一定のため、図４に示すように、回収室41ｂから現像室41ａに現像剤を受け渡す領域（受渡し部）41ｄの上方で、所定の高さに剤面Ｄができる。

本実施形態の現像装置４は、前述の剤面の上側に、補給用現像剤の補給口15を備えている。現像剤の補給量は、ビデオカウント方式とトナーパッチ検知方式を利用して決定する。ビデオカウント方式は、原稿読取装置から読み込んだ画像データ、またはホスト機器から入力された画像データから補給用現像剤の消費量を算出する方式である。また、トナーパッチ検知方式は、感光ドラム１上に形成した基準潜像を現像することによって基準画像（パッチ画像）を形成し、中間転写ベルト51上に転写した後、このパッチ画像の反射濃度を光学センサにより検知する。そして、現像剤のトナー濃度（現像剤とトナーの重量比）を検知して、その検知結果を基に供給トナー量を制御する方法である。このトナーパッチ検知方式で、トナー濃度を検知してビデオカウント方式で算出された補給現像剤量に補正をかける。

上記の補給口15に隣接した部分における回収室41ｂの第２搬送スクリュー43は、撹拌羽根の径が短い構成とする。また、補給口15には上方、及び側面からの現像剤の侵入を防止するために、庇状の侵入防止部材18が備えられている。補給用現像剤は、補給用現像剤収容器17（図１参照）から補給スクリュー16によって搬送されて、上記補給方式によって決定された補給量を分割しながら補給する。そして、補給された現像剤は、回収室41ｂの剤面Ｄ上に落下し、上方から搬送されてくる現像プロセスに供された現像剤や現像室41ａで溢れた現像剤と混合されながら搬送される。

[実験結果]
ここで、現像剤供給の効果を確認するために、前述したように現像剤供給ガイド47を設けた本実施形態の現像装置と、現像剤供給ガイド47を設けない現像装置を用いて現像実験を行った。実験は、現像スリーブ44の現像領域における長手方向の現像剤担持量Ｍ／Ｓ（単位面積当たりの重量）、及び画像形成したときの紙上画像濃度むらを計測して評価を行った。

なお、本実施形態に係る現像装置では、図３に示すように、現像剤供給ガイド47を構成する平板状部材を、現像スリーブ44に向かって低くなるように水平面に対して10°の角度で傾斜させた。そして、その平板状部材を現像スリーブ44の画像保証領域（Ａ３横、Ａ４縦対応）約300mmの間に25mm間隔で12枚配置した。

また、現像剤供給ガイド47の上面の面積を、最も下に配置したガイド板から１枚毎に５％ずつ大きくした。ここでは、図２におけるおおよその横×縦の長さを、最上段は約12mm×15mmとして、一段下のガイドから徐々に小さくし、最下段が７mm×15mmとした。

現像剤供給ガイド47の搬送スクリュー42に面した端部の形状は、スクリューの縁に沿って円弧形状を採っている。現像剤供給ガイド47は、上下方向に均等間隔に配置することで、深さに依存する性質のある粉体圧の上下方向における差を低減することができる。

また、現像剤は粒径約７μmの重合トナーと粒径35μmの磁性体分散型キャリアで構成されたＴ／Ｄ＝８％（トナー重量／現像剤重量）の二成分現像剤を使用した。

現像スリーブ44上のＭ／Ｓの測定は、現像スリーブ表面をその曲率に沿って所定の面積部分を除いて被覆することができる部材を使用し、現像スリーブ44の上端、中央、下端の部分から、上記所定の面積部分の現像剤をマグネットでサンプリングして行った。

そして、印字画像の濃度測定は、分光測色濃度計X-Rite530JPを使用して、上記現像スリーブ44上の現像剤担持量の測定位置に相当する部分の画像濃度を測定して比較した。

本実施形態の現像装置４の構成では、初期において、現像スリーブ44上の長手方向のＭ／Ｓは均一で、約30mg/cm²となり、殆んど差はみられなかった。また、Ａ４シートに濃度測定に充分な幅を有する横帯の画像を印字した場合に現像スリーブ44上のＭ／Ｓ測定点に対応した部分の画像濃度を測定すると、約1.47となり、ほぼ一様な画像濃度であった。

上記のように、現像剤供給ガイド47の上面側の面積が鉛直方向下方のガイドよりも上方のガイドのほうを広く構成することにより、現像剤が搬送されにくい重力方向上方において、充分に現像剤が現像スリーブ44に供給される。これにより、縦置き型の現像装置にあって深さに依存する性質のある粉体圧の上下方向における差を低減して現像スリーブ44の全体に均一に現像剤を供給することができる。

なお、現像剤は画像形成動作の回数を重ねるに連れて、スクリュー撹拌や規制ブレードの通過、又は現像剤同士のシェアによって劣化し、流動性が悪化する。この流動性が悪化した現像剤は、搬送性が低下し、現像スリーブ44の上方に供給される現像剤量が低下し、Ｍ／Ｓが低下するおそれがある。

そこで、Ｎ／Ｎ（常温／常湿：およそ23℃／43％）環境において、現像剤の流動性の劣化に厳しい低い印字比率（Duty）として、全ベタ画像を100％Dutyとしたときに対して、１％Dutyの画像で、Ａ４シートで3000枚の画像形成動作を行った。そして、そのときの現像スリーブ44上のＭ／Ｓと横帯画像の画像濃度測定を行った。

なお、通常の複写機等の画像形成装置において、１％Dutyという低印字比率の画像を連続で3000枚形成することは稀であり、現像剤の劣化に関しては、非常に厳しい条件といえる。

しかし、本実施形態の構成の現像装置の場合、画像形成後の現像スリーブ上のＭ／Ｓ、画像濃度は、長手方向でほぼ均一な結果となった。

[比較例]
図７は現像剤供給ガイド47を使用しない現像装置構成を示す説明図である。図７の構成では、現像剤を第１搬送スクリュー42から現像領域まで搬送するための手段は、現像スリーブ44に内包されたマグネットロール45による保持力と第１搬送スクリュー42の周方向搬送力による。この構成において、前述した本実施形態の現像装置に対する実験と同様に初期と画像形成後の現像スリーブ44上のＭ／Ｓと画像濃度を比較した。

現像スリーブ44上のＭ／Ｓは、初期が下端で31mg/cm²、中央で30.5mg/cm²、上端で29.5mg/cm²で若干上端の方が小さかった。画像形成後は、下端で36.2mg/cm²、中央で28.0mg/cm²、上端で26.3mg/cm²となり、下端のＭ／Ｓが増加し、上端のＭ／Ｓが低下した。また、画像濃度は、初期は現像スリーブ44に対して長手方向で略一様な濃度となった。しかし、画像形成後は、現像スリーブ44の下端に対応する位置の画像濃度が1.54まで増加し、上端に対応する位置の画像濃度が1.35まで低下した。

以上のように、本実施形態の現像装置の構成を用いることにより、縦置型の構成においても現像スリーブ44上の長手方向のＭ／Ｓむらを防止し、高品質な画像を提供することが可能となる。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について図８を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

図８は第２実施形態に係る現像装置の断面説明図であり、第１実施形態における図３に対応する図である。

本実施形態が第１実施形態と異なるのは、現像剤供給ガイド47の現像スリーブ44の端部と、現像スリーブ44との間隔が鉛直方向下方の現像剤供給ガイド47よりも上方の現像剤供給ガイド47のほうが広く構成されている点である。

上記のように構成することにより、現像スリーブ44にの重力方向上方に現像剤を供給する効率が第１実施形態よりも向上する。これにより、これにより、縦置き型の現像装置にあって深さに依存する性質のある粉体圧の上下方向における差を低減して現像スリーブ44の全体に均一に現像剤を供給することができる。

本実施形態の現像装置により第１実施形態と同様にして画像形成実験を行ったところ、第１実施形態よりも更に現像剤の流動性が悪化する状態にある4000枚の画像形成を行ってもＭ／Ｓむらの無い均一な画像を得ることができた。

〔第３実施形態〕
次に第３実施形態に係る装置について図９を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成も前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

図９は第３実施形態に係る現像装置の断面説明図であり、第１実施形態における図３に対応する図である。

本実施形態が第２実施形態と異なるのは、現像剤供給ガイド47の傾斜角（α）を、水平面に対して現像剤の安息角以上に大きく構成した点にある。

ここで、安息角とは、漏斗などから粉体を円形の水平面に落としたときにできる粉体の山の稜線と水平面とのなす角のことで、粉体の流動性を表す一つの指標である。そして、斜面の上に漏斗から粉体を落とすと、斜面と水平面とがなす角度が粉体の安息角以上の場合、粉体は斜面上に残留せずに全て落下するという性質がある。

このように、現像剤供給ガイド47の水平面とのなす角度が現像剤の安息角以上の角度にすることで、現像剤供給ガイド47上における現像剤の滞留が効果的に防止され、現像スリーブ44の重力方向上方に効率的に現像剤が供給される。

本実施形態で使用した現像剤の安息角を測定すると35°であった。そこで、本実施形態の現像剤供給ガイド47の水平面とのなす角（α）は40°とした。

本実施形態の構成の現像装置を用いて、静電気力などの影響で流動性が低くなる低湿環境において、前述した第１、第２実施形態と同様に画像Duty１％の画像で画像形成を行った。

画像形成を第２実施形態の場合よりも現像剤の流動性が悪化する状態である5000枚まで行った。しかし、現像スリーブ44の長手方向において、Ｍ／Ｓむらが発生せず、さらに現像剤供給ガイド47に対応したＭ／Ｓむらも発生せず、高品質な画像を提供することができた。

〔第４実施形態〕
次に第４実施形態に係る装置について説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成も前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態が第３実施形態と異なるのは、現像室41ａ内に回転軸線が鉛直方向になるように配置された螺旋状の羽根部材を有する第１搬送スクリュー42の羽根部材のピッチが、鉛直方向下方よりも上方が狭くなるように構成した点にある。

縦置型の画像形成装置及び現像装置では、現像剤の流動性が低下した場合、搬送スクリューの搬送速度が低下し、上方に供給するための現像剤量が充分に得られなくなり、現像スリーブ44上のＭ／Ｓにむらが発生するという課題がある。

そこで、本実施形態では、現像スリーブ44の長手方向中心までの第１搬送スクリュー42の撹拌羽根のピッチは第１実施形態の構成の撹拌羽根ピッチの1.2倍の長さにした。また、現像スリーブ44の長手中心より上方位置に対応した撹拌羽根のピッチは第１実施形態の構成の撹拌羽根ピッチのその0.8倍の長さにした。

これにより、第１搬送スクリュー42の下方における搬送速度の向上と、上方における搬送量を向上する効果が得られる。

本実施形態の構成の現像装置を用いて、静電気力などの影響で流動性の低い低湿環境において、第１、第２実施形態と同様に画像Duty１％の画像で画像形成を行った。本実施形態の構成を用いた場合、第３実施形態の場合よりも現像剤の流動性が悪化する画像形成を6000枚行ったときにも現像スリーブ44の長手方向に対してＭ／Ｓむらは発生せず、均一にコートされていた。

搬送スクリュー42の撹拌羽根のピッチを鉛直方向上側になるにつれて狭い構成とすることで、現像剤搬送部材の上方で充分な搬送量を確保することが可能となる。

一方、比較のために通常（撹拌羽根のピッチが均等）の搬送スクリューを用いて同様に画像形成実験を行った。その場合、画像形成を6000枚行うと、初期の現像スリーブ44の上端のＭ／Ｓが30mg/cm²であったのに対し、25mg/cm²と減少した。また、そのときの横帯画像の画像濃度差は、初期が1.46に対して画像形成後は、1.42となり若干減少した。

以上のように、本実施形態の構成の現像装置を用いることにより、設置占有面積を低減した縦置型の構成においても現像剤担持体上の長手方向のＭ／Ｓむらを防止し、高品質な画像を提供することが可能となる。

〔他の実施形態〕
前述した実施形態では４個の画像形成ステーションを有するカラー画像形成装置を例示したが、１個の画像形成ステーションのみのモノクロ画像形成装置にあっても前述した現像装置を同様に用いることができる。

また、現像剤供給ガイド47の形状や回収室41ｂに配された搬送スクリュー43の有無などの詳細な構成は、前述した実施形態に限定する必要はない。

第１実施形態に係る縦置型の現像装置を備えた画像形成装置を上から見た構成の概略水平断面説明図である。 本実施形態の現像装置の上視説明図である。 現像装置をそれぞれ図２の矢印Ａの向きから見た概略断面説明図である。 現像装置をそれぞれ図２の矢印Ｂの向きから見た概略断面説明図である。 現像装置をそれぞれ図２の矢印Ｃの向きから見た概略断面説明図である。 現像装置をそれぞれ図２の矢印Ｄの向きから見た概略断面説明図である。 現像剤供給ガイドを使用しない現像装置構成を示す説明図である。 第２実施形態に係る現像装置の断面説明図である。 第３実施形態に係る現像装置の断面説明図である。 従来技術の説明図である。

符号の説明

１ …感光ドラム
４ …現像装置
15 …補給口
16 …補給スクリュー
17 …補給用現像剤収容器
18 …侵入防止部材
41 …現像容器
41ａ …現像室
41ｂ …回収室
41ｃ …隔壁
41ｄ，41ｅ …受渡し部
42 …第１搬送スクリュー
43 …第２搬送スクリュー
44 …現像スリーブ
47 …現像剤供給ガイド
51 …中間転写ベルト
52 …一次転写ローラ
53ａ，53ｂ …二次転写ローラ
54 …中間転写体クリーナ

Claims (6)

1. 像担持体に形成された静電像を現像剤により現像する現像装置において、
   前記像担持体に現像剤を供給するために回転可能な現像剤担持体であって、回転軸線が鉛直方向になるように配置された現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体の回転軸線方向に沿って現像剤を搬送する現像剤搬送手段と、
   前記現像剤搬送手段によって搬送される現像剤を前記現像剤担持体にガイドする現像剤供給ガイドと、
   を有し、
   前記現像剤供給ガイドは、前記回転軸線方向に沿って複数配置され、前記現像剤担持体側の端部が前記現像剤搬送手段側の端部よりも鉛直方向下方に傾斜して設けられていることを特徴とする現像装置。
2. 前記現像剤供給ガイドは、上面側の面積が、鉛直方向下方の現像剤供給ガイドよりも上方の現像剤供給ガイドのほうが広くなるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 前記現像剤供給ガイドは、前記現像剤担持体側の端部と前記現像剤担持体との間隔が、鉛直方向下方の現像剤供給ガイドよりも上方の現像剤供給ガイドのほうが広くなるように設けられてい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. 前記現像剤供給ガイドは、水平面とのなす角度が、現像剤の安息角以上となるように傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記現像剤搬送手段は、回転軸線が鉛直方向になるように配置された螺旋状の羽根部材を有する搬送スクリューで構成され、かつ、前記羽根部材のピッチが、鉛直方向下方よりも上方が狭く構成されてい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. 像担持体に形成された静電像を現像装置により現像し、現像した像を記録材に転写して画像を形成する画像形成装置において、
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。