JP2010231026A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの搬送路を循環搬送される現像剤の搬送性を向上させ、現像剤にかかるストレスを低減させることができる現像装置を提供すること。
【解決手段】現像剤を収納する現像槽と、現像槽内に設けられた仕切板と、仕切板によって区画され平行に配置される現像剤を搬送する第１搬送路及び第２搬送路と、第１及び第２搬送路の内部にそれぞれ設けられ、互いに逆方向に回転することにより、第１搬送路の上流側から供給されたトナーと第１及び第２搬送路内に存在する現像剤とを撹拌しかつ一方向に循環搬送する第１搬送部材及び第２搬送部材と、第２搬送路内の現像剤を感光体ドラムに供給する現像ローラと、仕切板の両端外側において第１搬送路と第２搬送路とを連通させる第１および第２連通路と、第１および第２連通路にそれぞれ設けられ、第１搬送路から第２搬送路に現像剤を搬送する第１連通路搬送部材と、第２搬送路から第１搬送路に現像剤を搬送する第２連通路搬送部材とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤により画像形成を行う現像装置および画像形成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、感光体の表面に静電潜像を形成し、現像装置によって前記静電潜像に対してトナーを供給して前記静電潜像を現像し、現像によって形成されるトナー像を用紙等のシートに転写し定着させる。

近年、カラー化や高画質化に対応した画像形成装置では、トナーの帯電安定性に優れる現像剤（以下では、「二成分現像剤」とも称す）がよく使用されている。二成分現像剤はトナーとキャリアとからなり、それらを現像装置内で撹拌するとトナーとキャリアとが摩擦し、この摩擦によって適正に帯電したトナーが得られる。帯電したトナーは、二成分現像剤担持部材（現像ローラ）の表面に供給される。二成分現像剤担持部材のトナーは、静電的吸引力によって、像担持体（感光体）に形成されている静電潜像に移動する。これにより感光体上にトナー像が形成される。

また、画像形成装置の高速化および小型化が要求されており、二成分現像剤の帯電を迅速且つ充分に行い、二成分現像剤の搬送も迅速に行う必要がある。
そこで、特許文献１に示される画像形成装置では、補給トナーを二成分現像剤中に即時に分散させて適切な帯電量を付与するために、二成分現像剤を循環搬送させる循環方式の現像装置が採用されている。

循環方式の現像装置は、特許文献１に示されるように、現像ケース内に、二成分現像剤が循環搬送されるような経路である２つの搬送路と、２つの搬送路にそれぞれ配置され二成分現像剤を撹拌しながら搬送する２つの搬送スクリューとを有する。現像装置内の二成分現像剤のトナー濃度が所定値よりも下回った場合、トナー補給スクリューによって搬送路へトナーが補給され、補給されたトナーと二成分現像剤を攪拌しながら搬送する。

特開２００１−２５５７２３号公報

しかし、現像槽内の二成分現像剤を攪拌しながら高速で循環搬送すると、搬送路の下流側において現像剤が圧縮されることにより、現像剤にかかるストレスが強くなる。また長期間このようなストレスが続くと、トナーの流動性向上剤（外添剤）、例えば粒径が１０〜１００ｎｍのシリカ微粒子、がトナー表面に埋没し、二成分現像剤の流動性が極端に低下し、二成分現像剤の搬送が困難になる（デベモコ）現象が発生する。その結果、必要な二成分現像剤が感光体ドラム表面に供給されずに、用紙に形成された画像の画像濃度が低下するという不具合が生じる問題があった。

本発明は、上記課題を考慮してなされたものであり、現像剤にかかるストレスを過度に高めることなく、現像剤の搬送性を向上させることのできる現像装置およびその現像装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

この発明は、現像剤を収納する現像槽と、前記現像槽内に設けられた仕切板と、現像槽内であって仕切板によって区画され平行に配置される前記現像剤を搬送する第１搬送路及び第２搬送路と、前記第１及び第２搬送路の内部にそれぞれ設けられ、互いに逆方向に回転することにより、前記第１搬送路の上流側から供給されたトナーと前記第１及び第２搬送路内に存在する現像剤とを撹拌しかつ一方向に循環搬送する第１搬送部材及び第２搬送部材と、前記第２搬送路内の現像剤を感光体ドラムに供給する現像ローラと、仕切板の両端外側において第１搬送路と第２搬送路とを連通させる第１および第２連通路と、前記第１および第２連通路にそれぞれ設けられ、第１搬送路から第２搬送路に現像剤を搬送する第１連通路搬送部材と、第２搬送路から第１搬送路に現像剤を搬送する第２連通路搬送部材とを備えたことを特徴とする現像装置を提供するものである。

これによれば、第１搬送路と第２搬送路との間に連通路を設け、その連通路に連通路搬送部材を設けているので、一方の搬送路における現像剤搬送方向の下流側から、他方の搬送路における現像剤搬送方向の上流側へ搬送させる現像剤の流れを良くすることができる。その結果、第１搬送路あるいは第２搬送路にそれぞれ設けられる第１および第２搬送部材によって押出される現像剤が搬送方向の下流側で圧縮されることを抑制でき、現像剤にかかるストレスを低減させることができる。

また、この発明は、前記第１および第２連通路搬送部材が、連通路搬送部材回転軸と、連通路搬送部材回転軸から放射状に設けられる板羽根とを備え、連通路搬送部材回転軸が第１及び第２搬送部材の回転軸と平行に設けられることを特徴とする。
この発明によれば、連通路搬送部材を小さくすることができ、第１搬送路と第２搬送路間の連通路のサイズを小さくでき、現像装置を小型化できる。

また、この発明は、連通路搬送部材回転軸の高さと、現像槽に収容される現像剤の剤面の高さとが、等しくなる位置に前記第１および第２連通路搬送部材が配置されていることを特徴とする。
この発明によれば、現像剤の剤面上部の現像剤のみが、連通路搬送部材により搬送されるため、連通路搬送部材の回転による現像剤のストレスを低減できる。

また、この発明は、前記第１および第２連通路搬送部材が、第１搬送部材または第２搬送部材のいずれか一方の回転軸に連動して駆動されることを特徴とする。
この発明によれば、連通路搬送部材が、第１搬送部材または第２搬送部材と連動して回転するため、現像槽内を循環搬送される現像剤の流れが、駆動開始後であっても安定しやすくなる。

また、この発明は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、トナー補給装置から補給されたトナーを用いて前記現像装置が感光体ドラムの表面に形成したトナー像を、記録媒体に転写する転写装置と、前記転写されたトナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
この発明によれば、搬送路下流側で、現像剤が圧縮されて生じるストレスを低減できるため、現像剤へのストレスに起因する現像剤の流動性低下（デベモコ現象）を抑えることができ、カブリや画像濃度低下のない画像が得られる。

この発明によれば、２つの搬送路を連通する第１および第２連通路に、現像剤を搬送する連通路搬送部材をそれぞれ設けているので、循環搬送される現像剤の流れを良くすることができ、現像剤にかかるストレスを低減させることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す模式図である。 図１の画像形成装置における現像装置２の断面図である。 図２に示す現像装置２のＡ−Ａ’断面矢指図である。 図３に示す第１連通路搬送部材１１８ａの斜視図である。 図３に示す第２連通路搬送部材１１８ｂの斜視図である。 図２に示す現像装置２のＢ−Ｂ’断面矢指図である。 図３におけるＥ−Ｅ’ 断面矢視図である。 図３におけるＤ−Ｄ’断面矢視図である。 図３におけるＦ−Ｆ’ 断面矢視図である。 図１に示すトナー補給装置２２の構成を示す断面図である。 図１０に示すトナー排出部材周辺を拡大したＧ−Ｇ’矢側図である。 図８に示す現像装置の連通路において、現像剤が連通路搬送部材によって搬送される様子を示す。 図９に示す現像装置の連通路において、現像剤が連通路搬送部材によって搬送される様子を示す。 従来の現像装置の連通路において、一方の搬送路からもう一方の搬送路へ現像剤が流れる様子を示す。

以下に、本発明の一実施形態の画像形成装置と現像装置について、図面を参照して説明する。なお、これによってこの発明が限定されるものではない。

＜画像形成装置の構成＞
図１に、この発明の現像装置を備えた画像形成装置の一実施例の構成を示す。
この発明の画像形成装置１００は、図１に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム３と、感光体ドラム３表面を帯電させる帯電器（帯電装置）５と、感光体ドラム３表面に静電潜像を形成する露光ユニット（露光装置）１と、感光体ドラム３表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置２と、現像装置２にトナーを補給するトナー補給装置２２と、感光体ドラム３表面のトナー像を記録媒体に転写する中間転写ベルトユニット（転写装置）８と、トナー像を記録媒体に定着させる定着ユニット（定着装置）１２とを備える。

この画像形成装置１００は、外部から伝達される画像データに応じて所定のシート（記録用紙，記録媒体）に多色または単色の画像を形成するものである。なお、画像形成装置１００の上方にスキャナ等を備えてもよい。

まず、画像形成装置１００の全体構成について説明する。
図１に示す画像形成装置１００は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及び黄（Ｙ）の４つの色成分毎の画像データが取り扱われるものとする。ここでは、黒画像、シアン画像、マゼンタ画像、黄画像が別々に形成され、各々の色成分の画像を重畳することによって１つのカラー画像が形成される。
したがって、画像形成装置１００においては、図１に示すように、各色成分の画像が形成されるように、現像装置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，４ｄ）がそれぞれ４個ずつ設けられている。言い換えると、現像装置２と感光体ドラム３と帯電器５とクリーナユニット４とを１つずつ含む画像形成ステーション（画像形成部）が４つ設けられる。
ここで、上記ａ〜ｄの符号は、ａが黒画像形成用の部材、ｂがシアン画像形成用の部材、ｃがマゼンタ画像形成用の部材、ｄが黄画像形成用の部材であることを示したものである。また、画像形成装置１００には、露光ユニット１、定着ユニット１２、シート搬送路Ｓ、給紙トレイ１０及び排紙トレイ１５が備えられている。

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。
帯電器５としては、図１に示す接触ローラ型の帯電器の他、接触ブラシ型の帯電器、或いは非接触チャージャー型の帯電器などが使用されることもある。

露光ユニット１は、図１に示すように、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。但し、レーザスキャニングユニット以外に、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）やＬＥＤ書込みヘッドを露光ユニット１とすることもできる。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。

現像装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）は、感光体ドラム３に形成された静電潜像をＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのいずれかのトナーにより顕像化する（現像する）ものである。現像装置２の上部には、トナー移送機構１０２（１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ）と、トナー補給装置２２（２２ａ、２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）と、現像槽１１１（１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄ）とを備える。
クリーナユニット４は、現像及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。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、及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、図１の矢印Ｂ方向に中間転写ベルト７を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。中間転写ローラ６には感光体ドラム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が印加されている。

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に形成された各色成分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。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成分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上に重ねて合わされ積層される。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、搬送されてきた用紙と中間転写ベルト７との接触位置（転写部）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と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形成され、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）から形成される。
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、及び中間転写ベルト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に接触するクリーニングブレード（クリーニング部材）が備えられている。中間転写ベルト７におけるクリーニングブレードに接触している部分は、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、画像形成部及び露光ユニット１の下側に設けられている。一方、画像形成装置１００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１００には、給紙トレイ１０のシート及び手差しトレイ２０のシートを転写部や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に案内するためのシート搬送路Ｓが設けられている。なお、転写部は中間転写ベルト駆動ローラ７１と転写ローラ１１との間に位置する。
さらに、シート搬送路Ｓには、ピックアップローラ１６（１６ａ，１６ｂ）、レジストローラ１４、転写部、定着ユニット１２、搬送ローラ２５（２５ａ〜２５ｈ）等が配置されている。

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１６ａ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枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。ピックアップローラ１６ｂは、手差しトレイ２０の近傍に備えられ、手差しトレイ２０からシートを１枚ずつシート搬送路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、中間転写ベルト７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及び加圧ローラ８２を備え、ヒートローラ８１及び加圧ローラ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の温度を制御する。

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）が定着されたシートは、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。

＜シート搬送動作の説明＞
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。
図１の画像形成装置１００において、給紙トレイ１０、及び少数枚の印字を行う場合等に使用される手差しトレイ２０に、予め所定サイズのシートが配置される。両トレイ（１０，２０）の近傍にそれぞれ配置されたピックアップローラ１６（１６ａ，１６ｂ）によって、シートが１枚ずつシート搬送路Ｓに供給される。

片面印字の場合は、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、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が整合するタイミングで転写部（転写ローラ１１と中間転写ベルト７との接触位置）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。それ以降のシート搬送動作は、上述した給紙トレイ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。

一方、両面印字の場合は、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、再びレジストローラ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。

＜この発明の現像装置の構成＞
次に、現像装置２について図面を参照して説明する。
図２に、現像装置２の一実施例の構成の断面図を示す。
図３に、図２に示す現像装置２のＡ−Ａ’断面矢指図を示す。
また、図４に、図３に示す第１連通路搬送部材１１８ａの斜視図、図５に、図３に示す第２連通路搬送部材１１８ｂの斜視図、図６に、図２に示す現像装置２のＢ−Ｂ’断面矢指図、図７に、図３におけるＥ−Ｅ’ 断面矢視図、図８に、図３におけるＤ−Ｄ’断面矢視図、図９に、図３におけるＦ−Ｆ’ 断面矢視図を示す。

図２に示す現像装置２は、現像槽１１１内に、感光体ドラム３と対向するように配置された現像ローラ１１４を有し、現像ローラ１１４によって感光体ドラム３の表面にトナーを供給して、感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像を現像（顕像化）する装置である。
図２および図３に示すように、現像装置２は、現像ローラ１１４に加え、現像槽１１１、現像槽カバー１１５、トナー供給口１１５a、ドクターブレード１１６、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３、仕切板（仕切り壁とも呼ぶ）１１７、トナー濃度検知センサ１１９、連通路搬送部材１１８を備えている。
連通路搬送部材１１８は、２つの部材（１１８ａ，１１８ｂ）からなり、後述するように、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを接続する２つの連通路（ａ，ｂ）にそれぞれ配置される。

現像槽１１１は、トナーとキャリアとを含む現像剤（以下、二成分現像剤とも呼ぶ）を収容する槽である。また、現像槽１１１の中には、図２に示すような位置に、現像ローラ１１４、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３、連通路搬送部材１１８が配置される。また、この発明で利用される現像剤に含まれるキャリアは、磁性を有する磁性キャリアである。

現像槽１１１には、第１搬送部材１１２と第２搬送部材１１３との間に仕切板１１７が配設されている。仕切板１１７は、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３の各軸方向（各回転軸の方向）に平行に延設されている。
現像槽１１１の内部は、図３に示すように、仕切板１１７によって、第１搬送部材１１２が配されている第１搬送路Ｐと、第２搬送部材１１３が配されている第２搬送路Ｑとに区画される。

仕切板１１７は、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３の各軸方向の両端部において、現像槽１１１の内側の壁面から離間して配置されている。
これにより、現像槽１１１には、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３の各軸方向の両端部付近において、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを連通する連通路が形成されている。以下では、図３に示されるように、矢印Ｘ方向側の現像槽１１１の右側端部に形成されている連通路を第１連通路ａ、矢印Ｙ方向側の現像槽１１１の左側端部に形成されている連通路を第２連通路ｂと称する。

第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３は、互いの周面同士が仕切板１１７を介して対向するように且つ互いの軸同士が平行になるように並列され、互いに逆方向に回転するように設定されている。そして、第１搬送部材１１２は、図３に示すように、矢印Ｘ方向に二成分現像剤を搬送し、第２搬送部材１１３は、矢印Ｘ方向とは逆の矢印Ｙ方向に二成分現像剤を搬送するように設定されている。

第１搬送部材１１２は、図３に示すように、螺旋状の第１搬送羽根１１２ａと、第１回転軸１１２ｂと、第１搬送ギア１１２ｃからなるオーガスクリューにより構成されており、一定方向に回転することにより、二成分現像剤を撹拌すると共に、一定の方向（図３のＸ方向）に、搬送する。
第２搬送部材１１３は、螺旋状の第２搬送羽根１１３ａと、第２回転軸１１３ｂと、第２搬送ギア１１３ｃからなるオーガスクリューにより構成されており、第１搬送部材１１２とは逆の方向に回転することにより二成分現像剤を撹拌すると共に、一定の方向（図３のＹ方向）に搬送するようになっている。

第１連通路搬送部材１１８ａは、第１連通路ａに回転自在に設けられ、回転することにより、第１搬送路Ｐ内の現像剤を第２搬送路Ｑに搬送する。
第２連通路搬送部材１１８ｂは、第２連通路ｂに回転自在に設けられ、回転することにより、第２搬送路Ｑ内の現像剤を第１搬送路Ｐに搬送する。
両連通路搬送部材１１８は、たとえば、ＡＢＳのような材料で形成することができる。

図４に示すように、第１連通路搬送部材１１８ａは、連通路搬送部材回転軸１１８ａｂと、連通路搬送部材回転軸１１８ａｂから放射状にそれぞれ９０度の角度で設けられる４枚の板羽根１１８ａａと、連通路搬送部材回転軸１１８ａｂの一端に設けられる連通路搬送部材ギア１１８ａｃを備える。また、第１連通路搬送部材１１８ａにおいて、連通路搬送部材回転軸１１８ａｂが第１搬送部材１１２の第１回転軸１１２ｂと平行になるように設けられ、連通路搬送部材ギア１１８ａｃはギア１１２ｃからの駆動を受け、連動して回転させる。

後述する図１３に示すように、第１連通路搬送部材１１８ａは、連通路搬送部材回転軸１１８ａｂの高さと、現像槽１１１に収容される二成分現像剤の剤面の高さとが、ほぼ等しくなる位置に配置することが好ましい。これにより、現像剤の剤面上部の現像剤のみが、連通路搬送部材により搬送されるため、連通路搬送部材による現像剤搬送時のストレスを低減できる。

上記実施例では、回転軸１１８ａｂと板羽根１１８ａａとからなる連通路搬送部材を図示したが、これに限るものではなく、たとえば、回転軸ブラシのような部材を用いてもよい。
ただし、板羽根を用いた方が、小さな羽根で多くの現像剤を搬送できるので、連通路搬送部材を小さくすることができ、連通路のサイズを小さくすることができる。

図５に示すように、第２連通路搬送部材１１８ｂは、連通路搬送部材回転軸１１８ｂｂと、連通路搬送部材回転軸１１８ｂｂから放射状にそれぞれ９０度の角度で設けられる４枚の板羽根１１８ｂａと、連通路搬送部材回転軸１１８ｂｂの一端に設けられる連通路搬送部材ギア１１８ｂｃを備える。また、第２連通路搬送部材１１８ｂにおいて、連通路搬送部材回転軸１１８ｂｂが第２搬送部材１１３の第１回転軸１１３ｂと平行になるように設けられ、連通路搬送部材ギア１１８ｂｃはギア１１３ｄからの駆動を受け、連動して回転させる。

後述する図１２に示すように、第２連通路搬送部材１１８ｂは、連通路搬送部材回転軸１１８ｂｂの高さと、現像槽に収容される二成分現像剤の剤面の高さとが、ほぼ等しくなる位置に配置するのが好ましい。これにより、現像剤の剤面上部の現像剤のみが、連通路搬送部材により搬送されるため、連通路搬送部材による現像剤搬送時のストレスを低減できる。

図２に示す現像ローラ１１４は、現像槽１１１内の二成分現像剤を感光体ドラム３へと搬送するものであり、たとえば図示しない駆動手段によって軸心回りに回転駆動するマグネットローラを用いることができる。また、現像ローラ１１４は、感光体ドラム３に対向し、感光体ドラム３に対してわずかな間隙を有して離隔するように設けられる。現像ローラ１１４で搬送される二成分現像剤は間隙の最近接部分で感光体ドラム３と接触する。この接触する領域を現像ニップ部と呼ぶ。現像ニップ部では、現像ローラ１１４に接続される図示しない電源から現像ローラ１１４に対して現像バイアス電圧が印加され、現像ローラ１１４表面の二成分現像剤から感光体ドラム３表面の静電潜像へトナーが供給される。

ドクターブレード１１６は現像ローラ１１４の軸線方向に平行に延びる板状部材であり、現像ローラ１１４の鉛直方向下方において、その短手方向の一端が現像槽１１１によって支持され、かつ他端が現像ローラ１１４表面に対して間隙を有して離隔するように設けられる。ドクターブレード１１６の材料としては、ステンレス鋼が使用できるが、アルミニウムや合成樹脂なども使用できる。

トナー濃度検知センサ１１９は、第２搬送部材１１３の鉛直方向下方の現像槽１１１底面に装着され、センサ面が現像槽１１１の内部に露出するように設けられる。トナー濃度検知センサ１１９は図示しないトナー濃度制御部に電気的に接続される。トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサ１１９が検知するトナー濃度測定値に応じて、トナー排出部材１２２を回転駆動させ、トナー排出口１２３を介して現像槽１１１内部にトナーを供給するように制御する（図１０参照）。
トナー濃度制御部が、トナー濃度検知センサ１１９によって検知されたトナー濃度測定値が所定の設定値よりも低いと判定すると、図示しない駆動手段に制御信号を送り、トナー排出部材１２２を回転駆動させる。トナー濃度検知センサ１１９には一般的なトナー濃度検知センサを使用でき、たとえば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサなどを用いることができる。ただし、感度の観点から、透磁率検知センサが好ましい。

透磁率検知センサには図示しない電源が接続される。電源は、透磁率検知センサを駆動させるための駆動電圧およびトナー濃度の検知結果を制御手段に出力するための制御電圧を透磁率検知センサに印加する。電源による透磁率検知センサへの電圧の印加は、制御手段によって制御される。透磁率検知センサは、制御電圧の印加を受けてトナー濃度の検知結果を出力電圧値として出力する型式のセンサであり、基本的に出力電圧の中央値近傍の感度がよいため、その付近の出力電圧が得られるような制御電圧を印加して用いられる。このような型式の透磁率検知センサは市販されており、たとえば、ＴＳ−Ｌ、ＴＳ−Ａ、ＴＳ−Ｋ（いずれも商品名、ＴＤＫ（株）社製）などが挙げられる。

また、現像槽１１１の上側には、図２，図６に示すように、取り外し可能な現像槽カバー１１５が設けられている。さらに、現像槽カバー１１５には、図６に示すように、現像槽１１１に未使用のトナーを補給するためのトナー供給口１１５ａが形成されている。
図１に示すように、トナー補給装置２２に収容されているトナーは、トナー移送機構１０２及びトナー供給口１１５ａを介して現像槽１１１に移送され、これにより現像槽１１１にトナーが補給されるようになっている。

具体的には、図３に示すように、第１搬送路Ｐにおいて、二成分現像剤は、第１搬送部材１１２によって撹拌されながら矢印Ｘ方向へ搬送され、第１連通路ａに到達する。第１連通路ａに到達した二成分現像剤は、第１連通路搬送部材１１８ａにより、第１連通路ａを通過して第２搬送路Ｑの方へ搬送される。

一方、第２搬送路Ｑにおいて、二成分現像剤は、第２搬送部材１１３によって、撹拌されながら矢印Ｙ方向へ搬送され、第２連通路ｂに到達する。そして、第２連通路ｂに到達した二成分現像剤は、第２連通路搬送部材１１８ｂにより、第２連通路ｂを通過して第１搬送路Ｐへ搬送される。
つまり、第１搬送部材１１２と第２搬送部材１１３とは、互いに逆方向に二成分現像剤を撹拌しながら搬送している。

以上のように、二成分現像剤は、現像槽１１１において、第１搬送路Ｐと第１連通路ａと第２搬送路Ｑと第２連通路ｂとを、第１搬送路Ｐ→第１連通路ａ→第２搬送路Ｑ→第２連通路ｂ、という順序にて循環移動していることになる。そして、二成分現像剤は、第２搬送路Ｑにて搬送されている間に、現像ローラ１１４の回転にてその表面に担持されて汲み上げられ、汲み上げられた二成分現像剤中のトナーが感光体ドラム３へと移動して、順次消費されていく。

このように消費されるトナーを補うべく、未使用のトナーがトナー供給口１１５ａから第１搬送路Ｐへ補給される。補給されたトナーは第１搬送路Ｐにおいて従前より存在する二成分現像剤と混合撹拌される。

図１０に、図１に示すトナー補給装置２２の一実施例の構成の断面図を示す。図１１に、図１０に示すトナー排出部材周辺を拡大したＧ−Ｇ’矢側図を示す。
図１０において、トナー補給装置２２は、トナー収容容器１２１、トナー攪拌部材１２５、トナー排出部材１２２およびトナー排出口１２３を含む。
トナー補給装置２２は、現像槽１１１の上側に配され、未使用トナー（粉体状のトナー）を貯蔵している。トナー補給装置２２内のトナーはトナー排出部材（排出スクリュー）１２２を回転させることによって、トナー排出口１２３からトナー移送機構１０２を介して現像槽１１１へ供給されるようになっている。

トナー収容容器１２１は、内部空間を有するほぼ半円筒状の容器部材であり、トナー攪拌部材１２５、トナー排出部材１２２を回転自在に支持し、トナーを収容する。トナー排出口１２３は、トナー排出部材１２２の下部、軸方向中央部よりに設けられる略長方形の開口部であり、トナー移送機構１０２を臨む位置に配置される。

トナー攪拌部材１２５は、回転軸１２５ａを中心に回転することにより、トナー収容容器１２１内に収容されるトナーを攪拌しながら、トナー収容容器１２１内のトナーを汲み上げてトナー排出部材１２２へ搬送する板状の部材で、先端にトナー汲み上げ部材１２５ｂを備える。トナー汲み上げ部材１２５ｂは、可撓性を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートからなり、トナー攪拌部材１２５の両端に取付けられる。

トナー排出部材１２２は、トナー収容容器１２１内のトナーをトナー排出口１２３から現像槽１１１に供給するもので、図１１に示すようにトナー搬送羽根１２２ａとトナー排出部材回転軸１２２ｂとを含むスクリューオーガ、並びにトナー排出部材回転ギア１２２ｃで構成されている。トナー排出部材１２２は、図示しないトナー排出部材駆動モータによって回転駆動されるようになっている。スクリューオーガの向きは、トナー排出部材１２２の軸方向両端からトナー排出口１２３側に向けて、トナーが搬送されるように設定されている。

トナー排出部材１２２とトナー攪拌部材１２５との間には、トナー排出部材隔壁１２４が設けられる。これによって、トナー攪拌部材１２５によって汲み上げられたトナーがトナー排出部材１２２の周辺に適量のトナーを保持できる。
図１０において、トナー攪拌部材１２５は矢印方向に回転してトナーを撹拌し、トナー排出部材１２２の方へ汲み上げる。このとき、トナー汲み上げ部材１２５ｂは、その可撓性によって、トナー収容容器１２１の内壁を摺動して変形しつつ回転し、トナーをトナー排出部材１２２に供給する。そして、トナー排出部材１２２が、供給されたトナーを、自身の回転によってトナー排出口１２３へと導くようになっている。

＜現像剤の搬送動作の説明＞
図１２に、図８に示す現像装置２の第２連通路ｂにおいて、現像剤Ｄが第２連通路搬送部材１１８ｂによって搬送される様子を示す。図１３に、図９に示す現像装置２の第１連通路ａにおいて、現像剤Ｄが第１搬送路Ｐから第２搬送路Ｑの方向へと第１連通路搬送部材１１８ａによって搬送される様子を示す。また、図１４は、連通路搬送部材を設けていない従来の現像装置２０２の連通路において第１搬送路Ｐから第２搬送路Ｑの方向へと現像剤Ｄが流れる様子を示す。

図１４に示すように、連通路搬送部材を設けていない従来の現像装置においては、現像剤Ｄが一方の搬送路から他方の搬送路へとスムーズに移動しないので、第１搬送路Ｐ（または第２搬送路Ｑ）の下流側で現像剤Ｄが詰まり（滞留し）やすい。これにより、現像剤Ｄが圧縮された状態で、第１搬送部材２１２（または第２搬送部材２１３）の回転力（せん断力）を受けることとなるため、現像剤Ｄに大きなストレスがかかる。

一方、図１２、図１３に示すように、第１連通路搬送部材１１８ａおよび第２連通路搬送部材１１８ｂを設けることにより、現像剤Ｄが第２搬送路Ｑから第１搬送路Ｐの方向あるいは第１搬送路Ｐから第２搬送路Ｑの方向へと速やかに搬送されることとなる。その結果、第１搬送路Ｐまたは第２搬送路Ｑの下流側で、現像剤が圧縮されることが抑制されるので、第１搬送部材１１２（または第２搬送部材１１３）の回転により、現像剤Ｄが受けるストレスを低減できる。

１ 露光装置（露光ユニット）
２ 現像装置
３ 感光体ドラム
４ クリーナユニット
５ 帯電装置（帯電器）
６ 中間転写ローラ
７ 中間転写ベルト
８ 転写装置（中間転写ベルトユニット）
９ 中間転写ベルトクリーニングユニット
１０ 給紙トレイ
１１ 転写ローラ
１２ 定着装置（定着ユニット）
１４ レジストローラ
１５ 排紙トレイ
１６ ピックアップローラ
２０ 手差しトレイ
２２ トナー補給装置
２５ 搬送ローラ
７１ 中間転写ベルト駆動ローラ
７２ 中間転写ベルト従動ローラ
７３ 中間転写ベルトテンション機構
８１ ヒートローラ
８２ 加圧ローラ
１００ 画像形成装置
１０２ トナー移送機構
１１１ 現像槽
１１２ 第１搬送部材
１１３ 第２搬送部材
１１４ 現像ローラ
１１５ 現像槽カバー
１１５ａ トナー供給口
１１６ ドクターブレード
１１７ 仕切板
１１８ 連通路搬送部材
１１８ａ 第１連通路搬送部材
１１８ｂ 第２連通路搬送部材
１１９ トナー濃度検知センサ
ａ 第１連通路
ｂ 第２連通路
Ｐ 第１搬送路
Ｑ 第２搬送路
Ｓ シート搬送路

Claims (6)

1. 現像剤を収納する現像槽と、
   前記現像槽内に設けられた仕切板と、現像槽内であって仕切板によって区画され平行に配置される前記現像剤を搬送する第１搬送路及び第２搬送路と、
   前記第１及び第２搬送路の内部にそれぞれ設けられ、互いに逆方向に回転することにより、前記第１搬送路の上流側から供給されたトナーと前記第１及び第２搬送路内に存在する現像剤とを撹拌しかつ一方向に循環搬送する第１搬送部材及び第２搬送部材と、
   前記第２搬送路内の現像剤を感光体ドラムに供給する現像ローラと、
   仕切板の両端外側において第１搬送路と第２搬送路とを連通させる第１および第２連通路と、
   前記第１連通路に設けられ第１搬送路から第２搬送路に現像剤を搬送する第１連通路搬送部材と、
   前記第２連通路に設けられ第２搬送路から第１搬送路に現像剤を搬送する第２連通路搬送部材とを備えたことを特徴とする現像装置。
2. 前記第１および第２連通路搬送部材が、連通路搬送部材回転軸と、連通路搬送部材回転軸から放射状に設けられる板羽根とを備え、連通路搬送部材回転軸が第１及び第２搬送部材の回転軸と平行に設けられることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記連通路搬送部材回転軸の高さと、前記現像槽に収容される現像剤の剤面の高さとが、等しくなる位置に前記第１および第２連通路搬送部材が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
4. 前記第１および第２連通路搬送部材が、前記第１搬送部材または第２搬送部材のいずれか一方の回転軸に連動して駆動されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記請求項１から４のいずれかに記載された現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. 表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、トナー補給装置から補給されたトナーを用いて前記現像装置が感光体ドラムの表面に形成したトナー像を、記録媒体に転写する転写装置と、前記転写されたトナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備えたことを特徴とする請求項５の画像形成装置。

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