JP2009058898A - 現像装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】余剰現像剤の排出に伴う現像剤詰まりによる撹拌搬送手段の駆動トルクの増大やトナーの凝固を簡易な構成で有効に防止する。
【解決手段】キャリア及びトナーからなる現像剤を収容する現像ハウジング５１と、現像剤を保持搬送する現像剤保持体５２と、現像剤保持体５２の軸方向に沿って延在し、現像剤を撹拌搬送する複数の回転搬送部材５６，５７と、現像剤を循環搬送させる現像剤循環路Ｒ１と、現像剤循環路Ｒ１の長手方向一端側に回転搬送部材５６に沿って連通口部分から離間して設けられ、現像剤を排出させる現像剤排出口Ｄｏとを備え、さらに、現像ハウジング５１内において現像剤排出口Ｄｏの下流側には、該現像剤排出口Ｄｏに滞留した余剰現像剤を現像剤循環路Ｒ１に還流させる現像剤迂回路Ｒ２が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、静電潜像保持体上に形成された静電潜像を可視像化する現像装置及びこれを備えた画像形成装置に係り、特に、キャリア及びトナーからなる二成分現像剤を用いた二成分現像方式の現像装置の改良に関する。

特開２００１−２６５０９８号公報

従来、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置では、感光ドラムなどの静電潜像保持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置が使用されている。このような現像装置としては、例えば、静電潜像保持体に対向して現像用開口が開設された現像ハウジング内に、磁性を有するキャリアと樹脂を主体としたトナーとからなる二成分現像剤（以下、単に現像剤という）を収容し、この現像ハウジングの現像用開口に面した箇所に現像剤保持体（例えば現像ロール）を配設すると共に、この現像ロールの背面側に現像ハウジング内部の現像剤を撹拌搬送しながら現像ロールへと搬送するオーガーを配設した、いわゆる二成分現像方式の現像装置が広く採用されている。

この種の二成分現像方式の現像装置では、トナーは現像動作によって消費されていく一方、キャリアは消費されずに現像装置内に残る。従って、現像装置内でトナーと共に撹拌されるキャリアは、撹拌頻度が多くなるにつれて表面の樹脂コート層の剥がれやその表面へのトナーの粘着が生じて劣化し、その結果、現像剤の帯電性能が徐々に低下してしまう。

そこで、現像ハウジング内にキャリアを含む現像剤を補給すると共に、余剰となった現像剤を排出することで、帯電性能の低下を抑制するようにした現像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、特許文献１には、二成分現像剤を現像ハウジング内にて撹拌搬送する撹拌搬送手段の下流側に現像剤排出口を設け、この撹拌搬送手段と現像剤排出口との間に排出現像剤の移動量を規制する規制手段を設けた現像装置が開示されている。

本発明の目的とするところは、余剰現像剤の排出に伴う現像剤詰まりによる撹拌搬送手段の駆動トルクの増大やトナーの凝固を簡易な構成で有効に防止することのできる現像装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の現像装置は、キャリア及びトナーからなる現像剤を収容する現像ハウジングと、前記現像ハウジングの現像用開口に面した箇所に回転可能に配設され、前記現像剤を保持搬送する現像剤保持体と、前記現像剤保持体の背面側にて、現像剤保持体の軸方向に沿って延在し、前記現像剤を撹拌搬送する複数の回転搬送部材と、前記現像ハウジング内にて前記複数の回転搬送部材間の所定の領域を仕切壁にて区画し、この仕切壁の長手方向両端部に連通口を開設することによって前記現像剤を循環搬送させる現像剤循環路と、前記現像ハウジングのうち、前記現像剤循環路の長手方向一端側に前記回転搬送部材に沿って前記連通口部分から離間して設けられ、前記現像剤を排出させる現像剤排出口とを備え、さらに、前記現像ハウジング内において前記現像剤排出口の下流側には、該現像剤排出口に滞留した余剰現像剤を前記現像剤循環路に還流させる現像剤迂回路が形成されていることを特徴とするものである。

請求項２に記載の現像装置は、請求項１の構成において、前記現像剤迂回路には、前記現像剤排出口の近傍に滞留した余剰現像剤を、前記現像剤迂回路を介して現像剤循環路に導く余剰現像剤迂回手段が設けられていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の現像装置は、請求項１又は２の構成において、前記複数の回転搬送部材のそれぞれには、前記現像剤を所定の軸方向に撹拌搬送する撹拌搬送手段と、前記現像剤排出口の近傍に滞留する余剰現像剤を前記現像剤迂回路に導く余剰現像剤迂回手段とが、同軸一体に形成されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の現像装置は、請求項３の構成において、前記現像剤排出口に対応する回転搬送部材には、前記撹拌搬送手段と余剰現像剤迂回手段との間に、さらに、現像剤排出口より排出する現像剤量を規制する規制手段、及び、規制された排出現像剤を現像剤排出口に搬送する排出搬送手段が同軸一体に形成されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載の現像装置は、請求項４の構成において、前記撹拌搬送手段と前記排出搬送手段と前記余剰現像剤迂回手段とは、前記撹拌回転部材の回転軸周りに所定の同一方向に巻回された螺旋状の羽根であるのに対し、前記規制手段と前記余剰現像剤迂回手段とは、前記撹拌回転部材の回転軸周りに前記方向と逆方向に巻回された螺旋状の羽根であることを特徴とするものである。

請求項６に記載の現像装置は、請求項５の構成において、前記余剰現像剤迂回手段を構成する螺旋状の羽根のピッチは、前記排出搬送手段を構成する螺旋状の羽根のピッチよりも大きく形成されていることを特徴とするものである。

請求項７に記載の現像装置は、請求項５又は６の構成において、前記現像剤排出手段を構成する螺旋状の羽根のうち、最下流端側の羽根のピッチは他の部位の羽根のピッチよりも小さく形成されていることを特徴とするものである。

請求項８に記載の現像装置は、請求項２ないし７のいずれかの構成において、前記現像剤迂回路には、キャリアを含む新しい現像剤を補給する現像剤補給口が設けられていると共に、前記余剰現像剤迂回手段は、前記新しい現像剤を前記現像剤循環路に供給する現像剤補給手段を兼用していることを特徴とするものである。

請求項９に記載の画像形成装置は、請求項１ないし８のいずれかに記載の現像装置と、記録用紙に所定の画像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、現像剤迂回路を形成することにより、排出現像剤の過剰な滞留による内圧上昇に伴う回転搬送部材に対する負荷の増大や破損、トナーの凝集を未然に防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、余剰現像剤迂回手段により、現像剤排出口の近傍に滞留する余剰現像剤を現像剤迂回路を介して現像剤循環路に積極的に導いて、排出現像剤の過剰な滞留による内圧上昇をより効果的に防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、複数の機能を同一の部材で実現することにより、装置の小型化に寄与することができる。

請求項４に記載の発明によれば、現像剤の循環、排出現像剤量の規制、排出現像剤の搬送、及び余剰現像剤の還流といった各機能を、同一の部材で効率よく実現すると共に、装置小型化により一層寄与することができる。

請求項５に記載の発明によれば、螺旋状の羽根の巻回方向を各機能手段に応じて変更することにより、複数の機能を簡易コンパクトに実現することができる。

請求項６に記載の発明によれば、余剰現像剤迂回手段により排出搬送手段と逆方向の大きな逆搬送力を付与して、現像剤排出口に滞留する余剰現像剤を軸方向と略直交する方向に移動させて、当該余剰現像剤をより効果的に現像剤迂回路に導入することができる。

請求項７に記載の発明によれば、排出搬送手段の他の部位に比して小さいピッチに形成された最下流端側の螺旋状の羽根がストッパの役割を果たし、現像剤排出口に余剰な現像剤が滞留していないような正常状態において、排出現像剤を余剰現像剤迂回手段に移行させることなく、現像剤排出口より確実に排出することが可能となる。

請求項８に記載の発明によれば、余剰現像剤迂回手段と新たな現像剤を補給する現像剤補給手段との兼用を可能として装置の小型化に寄与すると共に、現像剤を撹拌搬送する流路を最大限に確保して、現像剤中のトナーとキャリアとの十分な撹拌混合を可能とすることができる。

請求項９に記載の発明によれば、本発明を上記いずれかの現像装置を備えた画像形成装置にも適用することができる。

以下に、本発明に係る一実施の形態を図面を参照して説明する。

まず、本発明が適用可能な画像形成装置の一実施形態の概略構成について、図１を参照して説明する。図１は本発明が適用可能なタンデム型カラー画像形成装置１００の概略構成図である。

この画像形成装置１００においては、画像読取装置１０２より読み取られたカラー原稿のカラー画像情報、図示しないパーソナルコンピュータや画像データ入力装置等から送られてくるカラー画像情報等が入力され、入力された画像情報に対して画像処理が行われるようになっている。

図１において、１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナー画像を形成する画像形成ユニットであり、複数の張架ロールにより張架された無端状の中間転写ベルト９の進行方向に沿って１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの順で直列に配設されている。また、中間転写ベルト９は、これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋで順次形成された各色のトナー像が、互いに重ね合わされた状態で転写される中間転写体であり、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対応する静電潜像保持体である感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋのそれぞれに対向して配設される一次転写ロール６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋとの間に挿通され、矢印方向に循環移動可能に形成されている。そして、中間転写ベルト９上に多重に転写された各色のトナー像は、給紙カセット１７等から給紙された記録媒体としての記録用紙１８上に一括して転写された後、定着装置１５によって記録用紙１８上に定着され、カラー画像が形成された記録用紙１８が外部に排出されるようになっている。

ここで、画像読取装置１０２は、プラテンガラス上に載置された原稿を不図示の光源によって照明し、原稿からの反射光像を、走査光学系を介してＣＣＤセンサ等からなる画像読取素子によって所定の解像度で読み取るように構成されている。

また、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、同様に構成されており、大別して、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転する感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、この感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電ロール３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと、当該感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する露光装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上に形成された静電潜像を現像する現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋと、着脱自在に配設され現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋに所定の色のトナーを供給するトナーカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、ドラムクリーニング装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ等とから構成されている。

さらに、本実施の形態において、感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、矢印方向に回転する金属製ドラムの表面に有機系感光材料、アモルファスセレン系感光材料、アモルファスシリコン系感光材料等からなる感光体層が形成されており、帯電ロール３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、この感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面と接触し、該感光体層を所定の電位に帯電するように構成されている。

このように構成した画像形成装置における画像形成工程について、イエロートナー画像を形成する画像形成ユニット１Ｙを代表例として説明する。

まず、感光ドラム２Ｙは、帯電ロール３Ｙにより、その表面が一様に帯電される。次に、例えば、画像読取装置１０２によって読み取られた画像情報に基づき、露光装置４Ｙから出力されるレーザービームによりイエロー画像に対応する走査露光がなされ、感光ドラム２Ｙの表面にはイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。

このイエロー画像に対応する静電潜像は現像装置５Ｙによってイエロートナー像となり、一次転写手段の一部を構成する一次転写ロール６Ｙの圧接力及び静電吸引力によって中間転写ベルト９上に一次転写される。一次転写後の感光ドラム２Ｙ上に残留したイエロートナーは、ドラムクリーニング装置７Ｙによって掻き取られる。その後、感光ドラム２Ｙの表面は除電装置８Ｙによって除電された後、次の画像形成サイクルのために帯電ロール３Ｙにより再び帯電される。

多色のカラー画像形成を行う本画像形成装置１００では、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの相対的な位置の違いを考慮したタイミングで、上記と同様の画像形成工程が画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおいても行われ、中間転写ベルト９上にフルカラートナー像が重ね合わされた状態で形成される。この中間転写ベルト９としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものを用いることができる。

中間転写ベルト９上に一次転写されたフルカラートナー像は、所定のタイミングで二次転写位置へと搬送される記録用紙１８上に、中間転写ベルト９を支持するバックアップロール１３と、このバックアップロール１３に所定のタイミングで圧接する二次転写ロール１２との圧接力及び静電吸引力によって二次転写される。なお、記録用紙１８上に二次転写できなかった中間転写ベルト９上の残トナーは、そのまま中間転写ベルト９上に付着した状態でベルトクリーニング装置１４まで搬送され、このベルトクリーニング装置１４により中間転写ベルト９上から除去されて次の画像形成に備える。

一方、記録用紙１８は、画像形成装置１００内の下部に配置された記録用紙収容部としての給紙カセット１７から、所定のサイズのものが給紙ロール１７ａによって給紙される。給紙された記録用紙１８は、複数の搬送ロール１９及びレジストロール２０によって、所定のタイミングで中間転写ベルト９の二次転写位置まで搬送される。そして、記録用紙１８には、上述したように、二次転写手段としてのバックアップロール１３と二次転写ロール１２とによって、中間転写ベルト９上からフルカラートナー像が一括して転写される。

また、中間転写ベルト９上からフルカラートナー像が二次転写された記録用紙１８は、中間転写ベルト９から分離された後、二次転写手段の下流側に配設された定着装置１５へと搬送され、この定着装置１５によって熱及び圧力でトナー像が記録用紙１８上に定着されるようになっている。定着後の記録用紙１８は、排出ロール２３を介して排出トレイ２４上に排出される。

次に、本発明に係る現像装置の詳細について図２及び図３を参照して説明する。ここで、図２は、本発明に係る現像装置の構成を示す模式図であり、図３は、本発明に係る現像装置の流路構成を説明するための、図２のIII−III線に沿った模式的断面図である。なお、各現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ及びその構成部材は全て同様な構造であり、簡単のため、以下、各符号は総称表記（例えば、現像装置５）とする。

図２に示すように、本実施の形態に係る現像装置５は、感光ドラム２に対向する部位が開口し二成分現像剤を収容する現像ハウジング５１を有し、この現像ハウジング５１の開口に面して現像剤保持体である現像ロール５２を配設すると共に、この現像ロール５２の背面側の現像ハウジング５１内には、仕切壁Ｗ１（Ｗ２）を介して二成分現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送手段である複数の回転搬送部材５６，５７等を配設したものである。

本実施の形態において、現像ロール５２は、現像時に所定の方向（本例では、時計回り方向）に回転する現像スリーブ５２１と、この現像スリーブ５２１の内部に固設されたマグネットロール５２２とを備えている。

ここで、現像スリーブ５２１は、所定の方向に回転すると共に、現像ハウジング５１の開口部であって、感光ドラム２と対向している領域（現像領域）において、感光ドラム２と所定の離隔距離にて対向するように配置されている。なお、この現像スリーブ５２１には、交流を重畳した直流バイアスからなる現像バイアスを印加する不図示のバイアス電源が接続されるようになっている。

また、本実施の形態におけるマグネットロール５２２は、複数の磁石部材を周方向に配置してロール状に形成したものであり、現像領域に対応して配置された現像磁極Ｓ１と、現像ロール５２の回転方向に沿って、現像磁極Ｓ１の下流側に、例えば、所定の角度間隔で配置された搬送磁極Ｎ１やピックオフ磁極Ｓ２を備えると共に、現像磁極Ｓ１の上流側に、所定の角度間隔で配置されたトリミング磁極Ｎ２やピックアップ磁極Ｓ３を備えている。なお、マグネットロール５２２内の各々の磁極の配置や数は適宜選定して差し支えない。

また、現像ロール５２内のトリミング磁極Ｎ２の下方近傍には、その対向面が所定の間隙で現像ロール５２と近接するように、現像ロール５２の軸方向に沿って延在する略く字形状の層厚規制部材５４が配設されており、現像ロール５２上の二成分現像剤を所定の量（層厚）に規制するようになっている。

さらに、現像ロール５２に隣接した部位（背面側）には、図３に最も良く示されるように、現像ロール５２の軸方向と略平行にスパイラル状の第一の回転搬送部材５６及び第二の回転搬送部材５７が配設されていると共に、この第一の回転搬送部材５６と第二の回転搬送部材５７との間は、軸方向に延在する複数の仕切壁Ｗ１，Ｗ２により区画されている。そして、仕切壁Ｗ１の軸方向（長手方向）両端部を開口（連通）させることにより、二成分現像剤を循環搬送させる現像剤循環路Ｒ１（図中、一点鎖線で示される流路）が形成されていると共に、仕切壁Ｗ２の長手方向端部を開口（連通）させることにより、余剰な二成分現像剤を現像剤循環路Ｒ１に還流させる現像剤迂回路Ｒ２（図中、二点鎖線で示される流路）が形成されている。

また、第一の回転搬送部材５６の現像剤搬送方向下流側には、余剰となった現像剤を排出させる現像剤排出口Ｄｏが、仕切壁Ｗ１により形成された上記連通口部分から離間した位置であって、仕切壁Ｗ１を超えて延在する第一の回転搬送部材５６の略下方に設けられている。また、仕切壁Ｗ２は、仕切壁Ｗ１の下流側（図３中、右側）の長手方向延長線上であって第一の回転搬送部材５６と第二の回転搬送部材５７との間に、上記連通口の下流側（第一の回転搬送部材５６の現像剤搬送方向下流側）から現像剤排出口Ｄｏに対応する領域に渡って設けられおり、現像剤排出口Ｄｏに至るまでの排出現像剤が第二の回転搬送部材５７側に混入するのを防止している。さらに、第一の回転搬送部材５６の現像剤排出口Ｄｏの下流側には、キャリアを含んだ新たな現像剤を補給するための現像剤補給口Ｄｉが、第一の回転搬送部材５６の略上方に設けられている。なお、現像剤補給口Ｄｉの位置は、上記位置に限定されるものではなく、現像剤迂回路Ｒ２上面の任意の位置に設けることができる。また、本実施の形態に係る現像装置において、現像作用によりトナー濃度が所定の範囲よりも低下した場合には、例えば、現像ハウジング５１の底部に設けられた不図示の濃度センサの検出結果に基づき、不図示のディスペンスオーガを介してトナーカートリッジ１０から現像剤補給口Ｄｉにトナーが供給されるようになっている。さらに、本実施の形態において、二成分現像剤は、トナーと磁性キャリアからなる現像剤である。

一般に、現像ハウジング５１内にキャリアを含む現像剤を補給すると共に、余剰となった現像剤を排出することにより現像剤の帯電性能の劣化を防止した、いわゆるトリクル方式の現像装置においては、現像剤排出口Ｄｏから現像ハウジング５１外に設けられた不図示の現像剤排出路等での排出現像剤の滞留や現像剤排出口Ｄｏへの排出現像剤量の不測の増大等により、現像剤排出口Ｄｏ近傍に排出現像剤が過剰に滞留する場合が生じ得る。そして、かかる排出現像剤の過剰な滞留は、現像剤を撹拌搬送する回転搬送部材に対する負荷の増大（駆動トルクの増大）、トナー凝固(グリッド)、異常音や現像剤こぼれ、ひいては部品の破壊といった不具合の発生要因となってしまう。

そこで、本実施の形態に係る現像装置５では、上述したよう現像剤排出口Ｄｏの下流側に、余剰現像剤をバイパスさせて現像剤循環路Ｒ１に還流させる現像剤迂回路Ｒ２を形成することにより、排出可能な現像剤量以上の余剰現像剤が排出口Ｄｏ近傍に滞留した場合でも、当該余剰現像剤を再び現像剤循環路Ｒ１に戻して、上記問題の発生を未然に防止している。

次に、本実施の形態に係る回転搬送部材５６，５７の具体的な構成及び作用を、図３及び図４を参照してさらに説明する。

まず、本実施の形態に係る第一の回転搬送部材５６は、図４（ａ）に示すように、上述した仕切壁Ｗ１の延在領域（図３参照）に対応する部分に、現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送手段として、二成分現像剤を所定の軸方向（例えば、図中、左側から右側）に撹拌搬送する螺旋状の羽根５６ａが回転軸周りに形成されている。

また、この撹拌搬送手段５６ａの下流側（図３における仕切壁Ｗ２の延在領域の上流側）には、排出する現像剤量を規制する規制手段として、撹拌搬送手段を構成する螺旋状の羽根５６ａと逆向きの螺旋状の羽根５６ｂが回転軸周りに形成されている。すなわち、かかる逆向きの螺旋状の羽根５６ｂは、二成分現像剤に対して、所定の軸方向に撹拌搬送する撹拌搬送手段である螺旋状の羽根５６ａと逆方向に搬送力を付与することにより、この螺旋状の羽根５６ｂを乗り越えて下流側に移動する現像剤量を規制する規制手段として機能している。なお、排出する現像剤量を確実に規制するという観点からは、規制手段としての羽根５６ｂの外径は、撹拌搬送手段としての羽根５６ａの外径と同等か大きいことが好ましい。

さらに、規制手段５６ｂの下流側には、現像剤排出口Ｄｏまでの領域（図３における仕切壁Ｗ２の延在領域に略対応する領域）に渡って、規制手段５６ｂを乗り越えた排出現像剤を確実に現像剤排出口Ｄｏまで搬送する排出搬送手段として、規制手段５６ｂと逆方向（撹拌搬送手段５６ａと同方向）の螺旋状の羽根５６ｃが回転軸周りに形成されている。なお、排出現像剤量は、循環現像剤量に比し少量となるので、排出搬送手段５６ｃの外径は、撹拌搬送手段５６ａや規制手段５６ｂの外径よりも小さくて差し支えなく、そのピッチも任意に選定することができる。ただし、現像剤排出口Ｄｏに余剰な現像剤が滞留していない正常な状態において、当該排出現像剤を後述する余剰現像剤迂回手段５６ｄに移行させずに、確実に現像剤排出口Ｄｏから排出させるという観点からは、図４（ｂ）に示すように、排出搬送手段５６ｃを構成する螺旋状の羽根のうち、最下流端側の羽根（図中、□で囲まれた部位の羽根）のピッチを他の部位における羽根のピッチよりも小さく形成することが好ましい。このように、排出搬送手段５６ｃの最下流端側の羽根のピッチを小さく形成することにより、当該羽根がストッパの役割を果たし、正常状態における排出現像剤の余剰現像剤迂回手段５６ｄへの移行を阻止し、現像剤排出口Ｄｏからの確実な排出が可能となる。また、ピッチを小さく形成する羽根は、最下流端側の羽根１ピッチのみでも差し支えないが、当然に、最下流端側から複数の羽根のピッチを小さく形成してもよい。

さらに、排出搬送手段５６ｃの下流側には、現像剤排出口Ｄｏに滞留した余剰現像剤を上述した現像剤迂回路Ｒ２に導く余剰現像剤迂回手段として、排出搬送手段５６ｃと逆向き（規制手段５６ｂと同じ向き）の螺旋状の羽根５６ｄが回転軸周りに形成されている。なお、現像剤排出口Ｄｏに滞留する余剰現像剤を軸方向と略直交する方向に移動させて、積極的に現像剤迂回路Ｒ２に導くという観点からは、余剰現像剤迂回手段を構成する螺旋状の羽根５６ｄのピッチは、排出搬送手段を構成する螺旋状の羽根５６ｃのピッチと同等、若しくは、図４（ｃ）に示すように、排出搬送手段を構成する螺旋状の羽根５６ｃのピッチよりも大きく形成することが好ましい。また、余剰現像剤迂回手段５６ｄとしては、本実施の形態のような螺旋状の羽根を形成した態様（いわゆる、オーガ）のみならず、回転軸回りに軸方向に延在する板状のフィルム部材を形成した態様（いわゆる、パドル）としてもよい。また、現像剤排出口Ｄｏの形成位置は、上記撹拌搬送手段５６ａによる現像剤搬送方向下流側、かつ、上記規制手段５６ｂの下流側であれば適宜選定して差し支えないが、現像剤の不必要な排出を防止するという観点からすれば、上記規制手段５６ｂの羽根の最下部よりも上部側に設けることが好ましく、また、規制手段５６ｂの回転軸周縁部に設けることが好ましい。

このように、撹拌搬送手段５６ａ、規制手段５６ｂ、排出搬送手段５６ｃ、余剰現像剤迂回手段５６ｄを回転搬送部材５６として、同軸に一体形成することにより、単一の回転部材５６により種々の機能を実現すると共に装置の小型化を実現している。特に、単に現像剤迂回路Ｒ２を設けるのみならず、現像剤排出口Ｄｏに滞留した余剰現像剤を積極的に上記現像剤迂回路Ｒ２に導く、余剰現像剤迂回手段５６ｄを、回転搬送部材５６と同軸に一体形成したことにより、余剰現像剤の滞留による装置内の圧力上昇に伴う回転搬送部材（本例では、特に、第一の回転搬送部材５６）に対する負荷増大や機器破損といった問題を、装置を大型化することなくより効果的に防止することを可能としている。

一方、第二の回転搬送部材５７は、図３に最も良く示されるように、第一の回転搬送部材５６の撹拌搬送手段５６ａの螺旋状の羽根５６ａと逆方向であって外径が略同等の螺旋状の羽根５７ａが、撹拌搬送手段５６ａ及び規制手段５６ｂに対応する領域（図３中、仕切壁Ｗ１及び仕切壁Ｗ２の略中間部に至るまでの領域）に渡って回転軸周りに形成されている。さらに、この螺旋状の羽根５７ａの上流側（第二の回転搬送部材５７の現像剤搬送方向上流側）には、螺旋状の羽根５７ａと同方向であって、より小径の螺旋状の羽根５７ｂが、第一の回転搬送部材５６の排出搬送手段５６ｃ及び余剰現像剤迂回手段５６ｄに対応する領域に回転軸周りに渡って形成されている。

ここで、螺旋状の羽根５７ａは、第一の回転搬送部材５６の撹拌搬送手段５６ａと相俟って、現像剤循環路Ｒ１を形成するための撹拌搬送手段として機能すると共に、より小径の羽根５７ｂは、第一の回転搬送部材５６の余剰現像剤迂回手段５６ｄと相俟って、余剰現像剤を現像剤迂回路Ｒ２を介して現像剤循環路Ｒ１に積極的に導入する余剰現像剤迂回手段として機能している。

また、余剰現像剤迂回手段５６ｄ，５７ｂに対応する現像剤迂回路Ｒ２には、キャリアを含む新たな現像剤を補給する現像剤補給口Ｄｉが設けられている（本例では、第一の回転搬送部材５６の余剰現像剤迂回手段５６ｄの上方）ので、かかる補給現像剤を余剰現像剤迂回手段５６ｄ，５７ｂにより現像剤循環路Ｒ１に供給することが可能となる。すなわち、これら一対の余剰現像剤迂回手段５６ｄ，５７ｂは、補給現像剤を現像剤循環路Ｒ１に供給する現像剤補給手段を兼用しているので、装置の小型化に寄与すると共に、現像剤を撹拌する流路を最大限に確保して現像剤中のトナーとキャリアとの十分な撹拌混合を可能とし、帯電不良等の発生を未然に防止している。

次に、このように構成した本実施の形態に係る現像装置５の現像動作について、再び図２を参照してさらに説明する。

まず、現像ロール５２が所定の方向（本例では、時計回り方向）へ回転する現像時においては、図２に示されるように、現像ハウジング５１内の二成分現像剤は、一対の回転搬送部材５６，５７により循環搬送されつつ撹拌され、現像ロール５２内のピックアップ磁極Ｓ３によって捕獲される。この後、捕獲された二成分現像剤は、ピックアップ磁極Ｓ３の磁気吸引力と現像ロール５２表面との摩擦力により、現像ロール５２（現像スリーブ５２１）の回転方向に搬送される。この搬送された二成分現像剤は、層厚規制部材５４の近傍に到達すると、トリミング磁極Ｎ２により穂立ちを形成する。さらに、この二成分現像剤の穂立ちは、層厚規制部材５４にて規制されることにより、所定の層厚の現像剤層として現像ロール５２上に形成されて、現像領域に搬送される。さらに、現像領域に搬送された二成分現像剤の現像剤層は、現像磁極Ｓ１の磁気吸引力により、磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを形成する二成分現像剤におけるトナーは、感光ドラム２と現像ロール５２との間に形成される現像電界によって、感光ドラム２上の静電潜像を可視像化する。一方、現像領域を通過した余剰のトナーは、現像ロール５２の回転に沿って移動し、ピックオフ磁極Ｓ２の磁力により、再び、現像ハウジング５１内に還流される。

このような現像動作の際、第一の回転搬送部材５６の撹拌搬送手段５６ａ及び第二の回転搬送部材５７の撹拌搬送手段５７ａは、現像剤を所定の軸方向に撹拌搬送すると共に、第一の回転搬送部材５６の規制手段５６ｂは、撹拌搬送手段５６ａの現像剤搬送方向とは逆方向の搬送力を現像剤に付与し、排出現像剤量を規制している。その後、規制された排出現像剤は、第一の回転搬送部材５６の排出搬送手段５６ｃにより、現像剤排出口Ｄｏまで確実に搬送され、現像ハウジング５１の外部に排出されることとなる。

また、このような一連の現像動作における二成分現像剤の消費に応じて、現像剤補給口Ｄｉより新たな現像剤が補給されると、この補給現像剤は、現像剤補給手段を兼用する第一の回転搬送部材５６の螺旋状の羽根５６ｄ（余剰現像剤迂回手段）の回転により、現像剤迂回路Ｒ２に導かれる。なおこの際、現像剤迂回路Ｒ２に余剰現像剤が存在するときは、この余剰現像剤は、補給現像剤と共に撹拌混合され、撹拌混合された補給現像剤は、第二の回転搬送部材５７の羽根５７ｂ（余剰現像剤迂回手段）の回転に伴って、現像剤循環路Ｒ１に還流されて、次の現像動作に備える。

このように本実施の形態による現像装置によれば、撹拌搬送手段、規制手段、排出搬送手段、余剰現像剤迂回手段といった複数の機能を単一の回転部材により、簡易コンパクトに構成することにより、装置の小型化やコストダウンに寄与すると共に、現像剤迂回路を設けることにより余剰現像剤の滞留による回転搬送部材の負荷増大やトナーグリッド（凝集・凝固）の発生を簡易な構成で防止することができる。

本発明に係る画像形成装置の構成を説明するための模式的構成図である。 本発明に係る現像装置の概要を示す説明図である。 本発明に係る現像装置の流路構成を説明する模式図である。 本発明に係る第一の回転搬送部材の構成を説明する模式図である。

符号の説明

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ：画像形成ユニット、２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ：感光ドラム、３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ：帯電ロール、４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ：露光装置、５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ：現像装置、６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ：一次転写ロール、７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ：ドラムクリーニング装置、８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ：除電装置、９：中間転写ベルト、１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ：トナーカートリッジ、１２：二次転写ロール、１３：バックアップロール、１４：ベルトクリーニング装置、１５：定着装置、１７：給紙カセット、１８：記録用紙
２０：レジストロール、５１：現像ハウジング、５２：現像ロール、５４：層厚規制部材、５６：第一の回転搬送部材、５６ａ：撹拌搬送手段、５６ｂ：規制手段、５６ｃ：排出搬送手段、５６ｄ：余剰現像剤迂回手段、５７：第二の回転搬送部材、５７ａ：撹拌搬送手段、５７ｂ：余剰現像剤迂回手段、１００：カラー画像形成装置、Ｄｉ：現像剤補給口、Ｄｏ：現像剤排出口、Ｒ１：現像剤循環路、Ｒ２：現像剤迂回路、Ｗ１，Ｗ２：仕切壁

Claims (9)

1. キャリア及びトナーからなる現像剤を収容する現像ハウジングと、
   前記現像ハウジングの現像用開口に面した箇所に回転可能に配設され、前記現像剤を保持搬送する現像剤保持体と、
   前記現像剤保持体の背面側にて、現像剤保持体の軸方向に沿って延在し、前記現像剤を撹拌搬送する複数の回転搬送部材と、
   前記現像ハウジング内にて前記複数の回転搬送部材間の所定の領域を仕切壁にて区画し、この仕切壁の長手方向両端部に連通口を開設することによって前記現像剤を循環搬送させる現像剤循環路と、
   前記現像ハウジングのうち、前記現像剤循環路の長手方向一端側に前記回転搬送部材に沿って前記連通口部分から離間して設けられ、前記現像剤を排出させる現像剤排出口と
   を備え、
   さらに、前記現像ハウジング内において前記現像剤排出口の下流側には、該現像剤排出口に滞留した余剰現像剤を前記現像剤循環路に還流させる現像剤迂回路が形成されていることを特徴とする現像装置。
2. 前記現像剤迂回路には、前記現像剤排出口の近傍に滞留した余剰現像剤を、前記現像剤迂回路を介して現像剤循環路に導く余剰現像剤迂回手段が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. 前記複数の回転搬送部材のそれぞれには、前記現像剤を所定の軸方向に撹拌搬送する撹拌搬送手段と、前記現像剤排出口の近傍に滞留する余剰現像剤を前記現像剤迂回路に導く余剰現像剤迂回手段とが、同軸一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 前記現像剤排出口に対応する回転搬送部材には、前記撹拌搬送手段と余剰現像剤迂回手段との間に、さらに、現像剤排出口より排出する現像剤量を規制する規制手段、及び、規制された排出現像剤を現像剤排出口に搬送する排出搬送手段が同軸一体に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
5. 前記撹拌搬送手段と前記排出搬送手段と前記余剰現像剤迂回手段とは、前記撹拌回転部材の回転軸周りに所定の同一方向に巻回された螺旋状の羽根であるのに対し、前記規制手段と前記余剰現像剤迂回手段とは、前記撹拌回転部材の回転軸周りに前記方向と逆方向に巻回された螺旋状の羽根であることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記余剰現像剤迂回手段を構成する螺旋状の羽根のピッチは、前記排出搬送手段を構成する螺旋状の羽根のピッチよりも大きく形成されていることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
7. 前記現像剤排出手段を構成する螺旋状の羽根のうち、最下流端側の羽根のピッチは他の部位の羽根のピッチよりも小さく形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の現像装置。
8. 前記現像剤迂回路には、キャリアを含む新しい現像剤を補給する現像剤補給口が設けられていると共に、前記余剰現像剤迂回手段は、前記新しい現像剤を前記現像剤循環路に供給する現像剤補給手段を兼用していることを特徴とする請求項２ないし７のいずれかに記載の現像装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の現像装置と、記録用紙に所定の画像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。

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