JP2013160945A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
排出される現像剤量のばらつきを抑えることができる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。
【解決手段】
排出口２０１ｄが形成された現像槽２０１、第１搬送部材２０２、および現像ローラ２０４を備える現像装置２００に、排出口２０１ｄを囲む現像槽２０１の一部分とともに、側壁部に排出口２０１ｄが位置し、かつ下端部が開口した中空体を構成する案内部材２０９であって、第１搬送部材２０２によって搬送される現像剤の一部を、中空体の下端部の開口を介して上側に案内して、排出口２０１ｄから排出させる案内部材２０９を設ける。
【選択図】 図５

Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。

従来から、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いる現像装置およびその現像装置を用いて画像を形成する画像形成装置が広く知られている。画像形成の際には、トナーは記録用紙に定着して消費されるが、キャリアはほとんどが消費されずに現像装置内に残る。したがって、現像装置にトナーのみを補給してキャリアを繰り返し使用すると、キャリアが摩耗劣化し、その結果、形成される画像の画質が劣化してしまう。

このような問題を解決するための装置として、特許文献１，２には、劣化したキャリアを新しいキャリアに交換可能な現像装置が記載されている。特許文献１，２に記載の現像装置は、トナーと新しいキャリアとからなる２成分現像剤を貯留する補給装置と接続され、この補給装置から少量ずつ２成分現像剤を補給しつつ、トナーと劣化したキャリアとからなる２成分現像剤を少量ずつ排出している。また、特許文献１，２に記載の現像装置は、排出する２成分現像剤の量が不所望に増加するのを防ぐための機構を、それぞれ備えている。その機構により、特許文献１，２に記載の現像装置は、補給される２成分現像剤の量に比べて排出される２成分現像剤の量が多くなるのを防いでいる。

具体的には、特許文献１に記載の現像装置は、２成分現像剤を貯留する現像槽と、現像槽内の２成分現像剤を現像ローラへと搬送するための、回転軸部材および螺旋羽根からなるオーガスクリューとを備えており、劣化したキャリアを排出するための排出口が現像槽に形成され、オーガスクリューは、回転軸部材の軸線方向において、排出口に臨む部分を含む広い範囲において、螺旋羽根が設けられない部分が形成される。これによって、特許文献１に記載の現像装置は、排出口付近で螺旋羽根によって２成分現像剤が飛散し、２成分現像剤の排出量が不所望に多くなってしまうのを防いでいる。

また、特許文献２に記載の現像装置は、２成分現像剤を貯留する現像槽と、現像槽内の２成分現像剤を現像ローラへと搬送するための、回転軸部材および螺旋羽根からなるオーガスクリューとを備えており、劣化したキャリアを排出するための排出口が、現像槽の、オーガスクリューによる搬送方向下流側部分に形成される。これによって、特許文献２に記載の現像装置は、現像槽において搬送される２成分現像剤が滞留し易い部分である、現像槽の搬送方向下流側部分で、劣化したキャリアを排出することができ、排出口付近で螺旋羽根によって２成分現像剤が飛散し、２成分現像剤の排出量が不所望に多くなってしまうのを防いでいる。

特開２００９−５８６４９号公報 特開２００９−６３９９１号公報

２成分現像剤中のトナーやキャリアが劣化すると、２成分現像剤の流動性が低下する場合がある。２成分現像剤の流動性が低下すると、オーガスクリューによって搬送される２成分現像剤の表面が波打つ現象が生じる。

特許文献１，２に記載の現像装置は、２成分現像剤の飛散による排出量の不所望な増加を抑えてはいるけれども、２成分現像剤の表面が波打つ現象には対応することができていない。すなわち、特許文献１，２に記載の現像装置において、２成分現像剤の流動性が低下し、搬送される２成分現像剤の表面が波打つと、波の高さが高い部分では多量の２成分現像剤が排出され、波の高さが低い部分では少量の２成分現像剤が排出されるというように、排出される２成分現像剤量にばらつきが生じてしまう。排出される２成分現像剤量にばらつきが生じると、補給される２成分現像剤量とのバランスが取れなくなり、良好な画像が形成できなくなってしまう。

本発明は、このような課題を解決するためのものであり、排出される現像剤量のばらつきを抑えることができる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。

本発明は、現像剤を像担持体に供給することで、その像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、
現像剤を貯留する現像槽であって、その現像槽の底部を下とし、天井部を上とする上下方向において現像剤面が所定の高さを超えたときに、超えた分の現像剤をその現像槽の外へ排出するための排出口が形成される現像槽と、
前記現像槽内の現像剤を、前記上下方向に交差する搬送方向に搬送する搬送部材と、
前記排出口を囲む前記現像槽の一部分とともに中空体を構成する案内部材とを備え、
前記中空体は、側壁部に前記排出口が位置し、かつ前記上下方向における下端部が開口した中空体であり、
前記案内部材は、前記搬送部材によって前記搬送方向に搬送される現像剤の一部を、前記開口を介して前記上下方向上側に案内して、前記排出口から排出させることを特徴とする現像装置である。

また本発明は、前記案内部材は、
前記搬送方向に垂直に延び、前記排出口よりも前記搬送方向上流側に設けられる上流板と、
前記搬送方向に垂直に延び、前記排出口よりも前記搬送方向下流側に設けられる下流板と、
前記搬送方向に延び、前記上流板と前記下流板とを接続する接続板とを含むことを特徴とする。

また本発明は、前記上流板は、前記上下方向における下端部が、前記排出口の前記上下方向における下端部よりも前記上下方向上側となるように設けられることを特徴とする。

また本発明は、前記現像槽は、隔壁を含み、隔壁によって、隔壁の長手方向に沿う第１搬送路と、隔壁を挟んで前記第１搬送路に対向する第２搬送路と、隔壁の長手方向一端側において前記第１搬送路と前記第２搬送路とを連通する第１連通路と、隔壁の長手方向他端側において前記第１搬送路と前記第２搬送路とを連通する第２連通路とに区分され、
前記搬送部材は、
回転軸部材と、その回転軸部材を取り巻き、その回転軸部材が軸線まわりに回転するのに伴って回転する螺旋羽根であって、前記第１連通路または前記第２連通路のうちの一方から他方へと向かう方向が前記搬送方向となるように設けられる螺旋羽根とを含み、
前記第１搬送路または前記第２搬送路のうちの一方に設けられ、
前記排出口は、前記第１搬送路または前記第２搬送路のうちの前記一方の、前記第１連通路または前記第２連通路のうちの前記他方に連なる部分に臨んで形成され、
前記案内部材は、前記第１搬送路または前記第２搬送路のうちの前記一方に設けられ、
前記下流板は、前記上下方向における下端部が、前記排出口の前記上下方向における下端部よりも前記上下方向下側となるように設けられることを特徴とする。

また本発明は、前記螺旋羽根は、前記排出口に臨まない位置に設けられる大径螺旋羽根と、前記排出口に臨む位置に設けられ、前記大径螺旋羽根よりも外径が小さい小径螺旋羽根とを含むことを特徴とする。

また本発明は、前記螺旋羽根は、前記排出口よりも前記搬送方向上流側において、多重螺旋構造を有することを特徴とする。

また本発明は、電子写真方式の画像形成装置において、
前記現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、搬送方向に搬送される現像剤の一部は、案内部材と現像槽とによって形成される中空体の下端部を経て、その中空体の内側を通り、上下方向上側に移動する。このとき、上下方向上側に移動する現像剤は、その現像剤の自重や、中空体の外側にある現像剤の重さによって生じる押圧力によって、現像剤面が平坦化される。したがって、現像剤の流動性が低下し、搬送方向に搬送される現像剤の現像剤面が波打っている場合であっても、上下方向上側に移動する現像剤の現像剤面の、上下方向における高低差は抑えられ、高低差が抑えられた状態で、上下方向上側に移動する現像剤の一部が排出口から排出される。これにより、搬送方向に搬送される現像剤の現像剤面が波打っている場合であっても、排出口から排出される現像剤量のばらつきを抑えることができる。

また本発明によれば、案内部材の上流板は、搬送方向に垂直に延びるので、搬送部材によって搬送される現像剤を滞留させ易く、それによって、搬送される現像剤の現像剤面が波打っている場合に、その現像剤面の上下方向における高低差を抑えることができる。また、案内部材の下流板は、搬送方向に垂直に延びるので、搬送方向とは逆方向に現像剤が移動した場合に、その現像剤を堰き止め、排出口から不所望に現像剤が排出されるのを防ぐことができる。また、案内部材の接続板は搬送方向に延びるので、搬送方向に搬送される現像剤の流れを阻害することがない。

また本発明によれば、上流板の上下方向下端部が、排出口の上下方向下端部よりも上下方向上側に位置するので、案内部材と現像槽とによって構成される中空体の内側に入り込む現像剤の現像剤面の高さが低下し、それにより、この現像剤が圧縮されるのを防ぎ、排出口から確実に排出させることができる。

また本発明によれば、排出口が、搬送部材が設けられる搬送路の、搬送方向下流側において連通路と連なる部分に臨んで形成されるので、現像剤が滞留し易い部分において、現像剤を排出口から排出することができる。さらに、下流板の上下方向下端部が、排出口の上下方向下端部よりも上下方向下側に位置するので、下流板よりも搬送方向下流側で滞留する現像剤が排出口に雪崩れ込むのを抑えることができる。

また本発明によれば、搬送部材において排出口に臨む位置に小径螺旋羽根が設けられ、排出口に臨まない位置に大径螺旋羽根が設けられる。小径螺旋羽根および大径螺旋羽根は、回転の際の摩擦によって現像剤を上下方向に変位させ、これが現像剤面の波打ちの要因となるが、外径が比較的小さい小径螺旋羽根は、現像剤面からの距離が比較的遠く、現像剤面の波打ちを比較的生じさせ難い。したがって、小径螺旋羽根は、現像剤面の波打ちを抑えつつ、現像剤を上下方向に変位させることができ、それによって、案内部材と現像槽とによって構成される中空体の内側を上下方向上側に移動する現像剤が塊となっている場合に、その塊を解砕して、排出口から確実に排出させることができる。

また本発明によれば、排出口よりも搬送方向上流側に多重螺旋構造の螺旋羽根が設けられるので、現像剤面が波打っている場合に、隣接する波の頂点間隔（波のピッチ）を狭くすることができ、その結果、案内部材によって現像剤面を平坦化させ易くすることができる。

また本発明によれば、現像装置は、排出される現像剤量のばらつきを抑えることができるので、現像装置に補給される現像剤量と排出される現像剤量とのバランスをとることができ、高画質の画像を形成することが可能になる。

画像形成装置１００の構成を示す模式図である。 現像剤カートリッジ３００の構成を示す模式図である。 図２に示す線Ａ−Ａを切断面線とする現像剤カートリッジ３００の断面図である。 現像装置２００の構成を示す模式図である。 図４に示す線Ｂ−Ｂを切断面線とする現像装置２００の断面図である。 図５に示す線Ｃ−Ｃを切断面線とする現像装置２００の断面図である。 図６に示す線Ｄ−Ｄを切断面線とする現像装置２００の断面図である。 図７で示す断面に対して垂直な方向に見たときの現像装置２００の外観図である。 案内部材２０９の斜視図である。 図７の一部を拡大して示す図である。 上流板２０９ａの効果を説明するための図である。 下流板２０９ｂの効果を説明するための図である。

はじめに、本発明の実施形態である現像装置２００を備える画像形成装置１００について説明する。図１は、画像形成装置１００の構成を示す模式図である。画像形成装置１００は、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。画像形成装置１００は、コピアモード（複写モード）、プリンタモード、およびファクシミリモードという３種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録媒体、メモリ装置を用いた外部機器などからの印刷ジョブの受信に応じて、図示しない制御ユニット部によって、印刷モードが選択される。

画像形成装置１００は、トナー像形成部２０と、転写部３０と、定着部４０と、記録媒体供給部５０と、排出部６０と、図示しない制御ユニット部とを含む。トナー像形成部２０は、感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙと、帯電部２２ｂ，２２ｃ，２２ｍ，２２ｙと、露光ユニット２３と、現像装置２００ｂ，２００ｃ，２００ｍ，２００ｙと、クリーニングユニット２５ｂ，２５ｃ，２５ｍ，２５ｙと、現像剤カートリッジ３００ｂ，３００ｃ，３００ｍ，３００ｙと、現像剤供給パイプ２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｍ，２５０ｙとを含む。転写部３０は、中間転写ベルト３１と、駆動ローラ３２と、従動ローラ３３と、中間転写ローラ３４ｂ，３４ｃ，３４ｍ，３４ｙと、転写ベルトクリーニングユニット３５と、転写ローラ３６とを含む。

感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２００、クリーニングユニット２５、現像剤カートリッジ３００、現像剤供給パイプ２５０、および中間転写ローラ３４は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｂ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。本明細書中において、各色に応じて４つずつ設けられる各部材を区別する場合は、各部材を表す数字の末尾に各色を表すアルファベットを付して参照符号とし、各部材を総称する場合は、各部材を表す数字のみを参照符号とする。

感光体ドラム２１は、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に支持され、図示しない導電性基体と、この導電性基体の表面に形成される光導電層とを含む。導電性基体は種々の形状を採ることができ、たとえば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などを挙げることができる。光導電層は、光を照射されることで導電性を示す材料によって形成される。感光体ドラム２１としては、たとえば、アルミニウムで形成された円筒状部材（導電性基体）と、この円筒状部材の外周面上に形成される、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、セレン（Ｓｅ）、または有機光半導体（ＯＰＣ）からなる薄膜（光導電層）とを含むものを用いることができる。

帯電部２２、現像装置２００、およびクリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１の回転方向回りに、この順序で配置され、帯電部２２は、現像装置２００およびクリーニングユニット２５よりも鉛直方向下方に配置される。

帯電部２２は、感光体ドラム２１表面を所定の極性および電位に帯電させる装置である。帯電部２２は、感光体ドラム２１に臨む位置に、感光体ドラム２１の長手方向に沿って設置される。接触帯電方式の場合、帯電部２２は、感光体ドラム２１表面に接するように設置される。非接触帯電方式の場合、帯電部２２は、感光体ドラム２１表面から離隔するように設置される。

帯電部２２は、現像装置２００、クリーニングユニット２５などとともに、感光体ドラム２１の周囲に設置される。帯電部２２は、現像装置２００、クリーニングユニット２５などよりも、感光体ドラム２１に近い位置に設置されることが好ましい。これによって、感光体ドラム２１の帯電不良の発生を確実に防止することができる。

帯電部２２としては、ブラシ型帯電装置、ローラ型帯電装置、コロナ放電装置、イオン発生装置などを使用できる。ブラシ型帯電装置およびローラ型帯電装置は、接触帯電方式の帯電装置である。ブラシ型帯電装置には、帯電ブラシを用いるもの、磁気ブラシを用いるものなどがある。コロナ放電装置およびイオン発生装置は、非接触帯電方式の帯電装置である。コロナ放電装置には、ワイヤ状の放電電極を用いるもの、鋸歯状の放電電極を用いるもの、針状の放電電極を用いるものなどがある。

露光ユニット２３は、露光ユニット２３から出射される光が、帯電部２２と現像装置２００との間を通過して感光体ドラム２１の表面に照射されるように配置される。露光ユニット２３は、帯電状態にある感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙ表面に、各色の画像情報に対応するレーザ光をそれぞれ照射することによって、感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙそれぞれの表面に、各色の画像情報に対応する静電潜像を形成する。露光ユニット２３には、たとえば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を使用できる。露光ユニット２３としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイ、液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットなどを用いてもよい。

現像装置２００は、感光体ドラム２１上に形成された静電潜像をトナーによって現像することで、感光体ドラム２１上にトナー像を形成する装置である。現像装置２００の鉛直方向上部には、筒状部材である現像剤供給パイプ２５０が接続される。現像装置２００の詳細については後述する。

現像剤カートリッジ３００は、現像装置２００よりも鉛直方向上方に配され、未使用のトナーおよびキャリアからなる２成分現像剤を貯蔵する。現像剤カートリッジ３００の鉛直方向下部には現像剤供給パイプ２５０が接続される。現像剤カートリッジ３００は、現像剤供給パイプ２５０を介して、現像装置２００へ２成分現像剤を供給する。現像剤カートリッジ３００の詳細については後述する。

クリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１から中間転写ベルト３１にトナー像が転写された後に、感光体ドラム２１の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム２１の表面を清浄化する部材である。クリーニングユニット２５としては、たとえば、トナーを掻き取るための板状部材と、掻き取ったトナーを回収する容器状部材とが用いられる。

トナー像形成部２０によれば、帯電部２２によって均一な帯電状態にある感光体ドラム２１の表面に、露光ユニット２３から画像情報に応じたレーザ光が照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム２１上の静電潜像に現像装置２００からトナーが供給されることでトナー像が形成される。このトナー像は後述する中間転写ベルト３１に転写される。トナー像が中間転写ベルト３１に転写された後に、感光体ドラム２１表面に残留するトナーは、クリーニングユニット２５によって除去される。

中間転写ベルト３１は、感光体ドラム２１の鉛直方向上方に配置される無端ベルト状部材である。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２と従動ローラ３３とによって張架されてループ状の経路を形成し、矢符Ａ４方向に移動する。

駆動ローラ３２は、図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。駆動ローラ３２は、その回転によって、中間転写ベルト３１を矢符Ａ４方向へ移動させる。従動ローラ３３は、駆動ローラ３２の回転に従動して回転可能に設けられ、中間転写ベルト３１が弛まないように、中間転写ベルト３１に一定の張力を発生させる。

中間転写ローラ３４は、中間転写ベルト３１を介して感光体ドラム２１に圧接し、かつ図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。中間転写ローラ３４としては、たとえば、直径８ｍｍ〜１０ｍｍの金属（たとえば、ステンレス）ローラの表面に、導電性の弾性部材が形成されたものを用いることができる。中間転写ローラ３４は、転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム２１表面のトナー像を中間転写ベルト３１に転写する機能を有する。

転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１を介して駆動ローラ３２に圧接し、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に設けられる。転写ローラ３６と駆動ローラ３２との圧接部（転写ニップ部）において、中間転写ベルト３１に担持されて搬送されるトナー像は、後述する記録媒体供給部５０から送給される記録媒体に転写される。

転写ベルトクリーニングユニット３５は、中間転写ベルト３１を介して従動ローラ３３に対向し、中間転写ベルト３１のトナー像担持面に接触するように設けられる。転写ベルトクリーニングユニット３５は、記録媒体へのトナー像の転写後に、中間転写ベルト３１表面のトナーを除去し回収するために設けられる。記録媒体へのトナー像の転写後に中間転写ベルト３１にトナーが付着したまま残っていると、中間転写ベルト３１の移動によって、残留トナーが転写ローラ３６に付着するおそれがある。転写ローラ３６にトナーが付着すると、そのトナーは、次に転写する記録媒体の裏面を汚染してしまう。

転写部３０によれば、中間転写ベルト３１が感光体ドラム２１に接しながら移動するとき、中間転写ローラ３４に、感光体ドラム２１表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト３１上へ転写される。感光体ドラム２１ｙ、感光体ドラム２１ｍ、感光体ドラム２１ｃ、感光体ドラム２１ｂでそれぞれ形成される各色のトナー画像が、中間転写ベルト３１上に、この順番で順次重ねて転写されることによって、フルカラートナー像が形成される。中間転写ベルト３１に転写されたトナー像は、中間転写ベルト３１の移動によって転写ニップ部に搬送され、転写ニップ部において、記録媒体に転写される。トナー像が転写された記録媒体は、後述する定着部４０に搬送される。

記録媒体供給部５０は、給紙ボックス５１と、ピックアップローラ５２ａ，５２ｂと、搬送ローラ５３ａ，５３ｂと、レジストローラ５４と、給紙トレイ５５とを含む。給紙ボックス５１は、画像形成装置１００の鉛直方向下部に設けられ、画像形成装置１００内部において記録媒体を貯留する容器状部材である。給紙トレイ５５は、画像形成装置１００外壁面に設けられ、画像形成装置１００外部において記録媒体を貯留するトレイ状部材である。記録媒体としては、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。

ピックアップローラ５２ａは、給紙ボックス５１に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ａ１に送給する部材である。搬送ローラ５３ａは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路Ａ１において記録媒体をレジストローラ５４に向けて搬送する。ピックアップローラ５２ｂは、給紙トレイ５５に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ａ２に送給する部材である。搬送ローラ５３ｂは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路Ａ２において記録媒体をレジストローラ５４に向けて搬送する。

レジストローラ５４は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、搬送ローラ５３ａ，５３ｂから送給される記録媒体を、中間転写ベルト３１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。

記録媒体供給部５０によれば、中間転写ベルト３１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、給紙ボックス５１または給紙トレイ５５から記録媒体が転写ニップ部に送給され、この記録媒体にトナー像が転写される。

定着部４０は、加熱ローラ４１および加圧ローラ４２を備える。加熱ローラ４１は、所定の定着温度となるように制御される。加圧ローラ４２は、加熱ローラ４１に圧接するローラである。加熱ローラ４１は、加圧ローラ４２とともに記録媒体を加熱しながら挟持することにより、トナー像を構成するトナーを溶融させて記録媒体上に定着させる。トナー像が定着した記録媒体は、後述する排出部６０に搬送される。

排出部６０は、搬送ローラ６１と、排出ローラ６２と、排出トレイ６３とを含む。搬送ローラ６１は、定着部４０よりも鉛直方向上方において、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。搬送ローラ６１は、画像が定着した記録媒体を排出ローラ６２に向けて搬送する。

排出ローラ６２は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。排出ローラ６２は、片面印刷の場合、片面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ６３に排出する。排出ローラ６２は、両面印刷の場合、片面の印刷が完了した記録媒体を、用紙搬送路Ａ３を介してレジストローラ５４へ搬送し、両面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ６３に排出する。排出トレイ６３は、画像形成装置１００の鉛直方向上面に設けられ、画像が定着した記録媒体を貯留する。

画像形成装置１００は、図示しない制御ユニット部を含む。制御ユニット部は、たとえば、画像形成装置１００の内部空間における鉛直方向上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。記憶部には、画像形成装置１００の鉛直方向上面に配置される図示しない操作パネルを介した各種設定値、画像形成装置１００内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力される。また、記憶部には、各種処理を実行するプログラムが書き込まれる。各種処理とは、たとえば、記録媒体判定処理、付着量制御処理、定着条件制御処理などである。

記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置１００に電気的に接続可能な電気、電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビジョン受像機器、ビデオレコーダ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）レコーダ、ＨＤＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disc）レコーダ、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。

演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）および各種処理のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて画像形成装置１００に設けられる各装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。

制御部および演算部は中央処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御ユニット部は、この処理回路とともに主電源を含み、電源は制御ユニット部だけでなく、画像形成装置１００に設けられる各装置にも電力を供給する。

図２は、現像剤カートリッジ３００の構成を示す模式図である。図３は、図２に示す線Ａ−Ａを切断面線とする現像剤カートリッジ３００の断面図である。現像剤カートリッジ３００は、現像剤供給パイプ２５０を介して、現像装置２００へ２成分現像剤を供給する装置である。現像剤カートリッジ３００は、現像剤収容容器３０１と、現像剤汲み上げ部材３０２と、現像剤排出部材３０３と、現像剤排出容器３０４とを含む。

現像剤収容容器３０１は、略半円柱状の内部空間を有する容器状部材であり、その内部空間において、現像剤汲み上げ部材３０２を回転自在に支持し、未使用のトナーおよびキャリアからなる２成分現像剤を収容する。なお、本実施形態では、現像剤収容容器３０１内の２成分現像剤における、キャリアに対するトナーの混合率（トナー濃度）は、現像装置２００内の２成分現像剤と比較して、高く設定されている。

現像剤排出容器３０４は、現像剤収容容器３０１の長手方向に沿って設けられる略半円柱状の内部空間を有する容器状部材であり、その内部空間において、現像剤排出部材３０３を回転自在に支持する。現像剤収容容器３０１の内部空間と現像剤排出容器３０４の内部空間とは、現像剤収容容器３０１の長手方向に沿って形成される連通口３０５を介して連通する。

現像剤排出容器３０４は、その鉛直方向下部に、排出口３０６が形成される。現像剤排出容器３０４には、排出口３０６において、現像剤供給パイプ２５０が接続される。

現像剤汲み上げ部材３０２は、回転軸３０２ａと、基体３０２ｂと、摺動部３０２ｃとを含む。回転軸３０２ａは、現像剤収容容器３０１の長手方向に沿って延びる円柱状の部材である。基体３０２ｂは、現像剤収容容器３０１の長手方向に沿って延びる板状の部材であり、その幅方向および厚さ方向の中央部において、回転軸３０２ａに取り付けられる。摺動部３０２ｃは、基体３０２ｂの幅方向両端部に取り付けられる可撓性を有する部材であり、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から形成される。現像剤汲み上げ部材３０２は、回転軸３０２ａがその軸線回りに回転するのに伴って基体３０２ｂが回転運動し、これによって基体３０２ｂの幅方向両端部に設けられる摺動部３０２ｃが現像剤収容容器３０１の内壁面を摺擦することで、現像剤収容容器３０１内の２成分現像剤を、現像剤排出容器３０４へ汲み上げる。

現像剤排出部材３０３は、現像剤排出容器３０４内の２成分現像剤を攪拌しながら排出口３０６に向けて搬送する部材である。現像剤排出部材３０３は、排出回転軸３０３ａと、この排出回転軸３０３ａを取り巻いて設けられる排出羽根３０３ｂとを含む、オーガスクリュー状部材である。

現像剤カートリッジ３００によれば、現像剤収容容器３０１内の未使用の２成分現像剤が、現像剤汲み上げ部材３０２によって現像剤排出容器３０４に汲み上げられる。そして、現像剤排出容器３０４に汲み上げられた２成分現像剤は、現像剤排出部材３０３によって排出口３０６に搬送される。排出口３０６に搬送された２成分現像剤は、この排出口３０６から現像剤排出容器３０４外へ排出され、現像剤供給パイプ２５０を介して、現像装置２００に供給される。

図４は、現像装置２００の構成を示す模式図である。図５は、図４に示す線Ｂ−Ｂを切断面線とする現像装置２００の断面図である。図６は、図５に示す線Ｃ−Ｃを切断面線とする現像装置２００の断面図である。図７は、図６に示す線Ｄ−Ｄを切断面線とする現像装置２００の断面図である。図８は、図７で示す断面に対して垂直な方向に見たときの現像装置２００の外観図である。

現像装置２００は、感光体ドラム２１の表面にトナーを供給することで、感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像を現像する装置である。現像装置２００は、現像槽２０１と、第１搬送部材２０２と、第２搬送部材２０３と、現像ローラ２０４と、現像槽カバー２０５と、ドクターブレード２０６と、隔壁２０７と、トナー濃度検知センサ２０８と、案内部材２０９と、廃現像剤搬送容器２１０と、廃現像剤搬送部材２１１と、廃現像剤回収容器２１２とを含む。

現像槽２０１は、側壁部２０１ａ，２０１ｂと底壁部２０１ｃとによって内部空間が形成される部材であり、その内部空間にトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を貯留する。側壁部２０１ａ，２０１ｂと底壁部２０１ｃとは一体成形されていてもよいし、別部材であってもよい。現像槽２０１は、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂）などの樹脂材料から形成される。

現像槽２０１には、その鉛直方向上方に現像槽カバー２０５が設けられ、内部空間に、第１搬送部材２０２、第２搬送部材２０３、現像ローラ２０４、ドクターブレード２０６、隔壁２０７、および案内部材２０９が設けられる。また、現像槽２０１の鉛直方向下部（底部）には、トナー濃度検知センサ２０８が設けられる。

現像槽２０１は、感光体ドラム２１と現像ローラ２０４との間に開口部が設けられる。現像ローラ２０４は、マグネットローラを含み、現像槽２０１内の２成分現像剤を表面に担持して、担持した２成分現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム２１へ供給する。現像ローラ２０４には、図示しない電源が接続され、現像バイアス電圧が印加される。現像ローラ２０４に担持されたトナーは、感光体ドラム２１近傍において、現像バイアス電圧による静電気力によって、感光体ドラム２１へ移動する。

ドクターブレード２０６は、現像ローラ２０４の軸線方向に延びる矩形板状部材であり、その幅方向の一端が現像槽２０１に固定され、かつ他端が現像ローラ２０４の表面に対して間隔を空けて設けられる。ドクターブレード２０６と現像ローラ２０４との間隔（ドクターギャップ）は、たとえば０．４ｍｍ〜２．０ｍｍである。ドクターブレード２０６は、現像ローラ２０４の表面に対して間隔を空けて設けられることで、現像ローラ２０４に担持される現像剤の量を所定量に規制する。ドクターブレード２０６の材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、合成樹脂などが挙げられる。

隔壁２０７は、現像槽２０１の幅方向略中央部において、現像槽２０１の長手方向に沿って延びる形状の部材である。隔壁２０７は、現像槽２０１の底壁部２０１ｃと現像槽カバー２０５との間にわたって設けられ、かつ、長手方向両端部が現像槽２０１の側壁部２０１ａ，２０１ｂから離間するように設けられる。隔壁２０７によって、現像槽２０１の内部空間は、第１搬送路Ｐと、第２搬送路Ｑと、第１連通路Ｒと、第２連通路Ｓとに区分されている。

第２搬送路Ｑは、隔壁２０７の長手方向に沿って延びる略半円柱状の空間であって、現像ローラ２０４に臨む空間である。第１搬送路Ｐは、隔壁２０７の長手方向に沿って延びる略半円柱状の空間であって、隔壁２０７を挟んで第２搬送路Ｑに対向する空間である。第１連通路Ｒは、隔壁２０７の長手方向一端部２０７ａ側において、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを連通する空間である。第２連通路Ｓは、隔壁２０７の長手方向他端部２０７ｂ側において、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを連通する空間である。

現像槽２０１の底壁部２０１ｃには、現像槽２０１の底部を下方とし、現像槽２０１の天井部を上方とする第１方向Ｚ（上下方向）において現像剤面が所定の高さを超えたときに超えた分の現像剤の現像槽２０１の外へ排出するための排出口２０１ｄが形成される。本実施形態では、排出口２０１ｄは、第１搬送路Ｐの、第１連通路Ｒに連なる部分に臨んで形成される。また、本実施形態の第１方向Ｚは鉛直方向である。

現像槽カバー２０５は、現像槽２０１の天井部であり、現像槽２０１の鉛直方向上方に着脱自在に設けられ、供給口部２０５ａを有する。現像槽カバー２０５には、供給口部２０５ａにおいて、現像剤供給パイプ２５０が接続される。供給口部２０５ａは、現像槽２０１に２成分現像剤を供給するための開口が形成される開口部であり、現像剤カートリッジ３００に収容されている２成分現像剤は、現像剤供給パイプ２５０およびこの開口を経て、現像槽２０１内に供給される。

供給口部２０５ａは、第１搬送路Ｐの鉛直方向上方において第２連通路Ｓの近傍に設けられる。より詳細には、供給口部２０５ａに形成される開口が、第１搬送路Ｐに臨み、かつ、隔壁２０７の長手方向において第２連通路Ｓと同じ位置となるように設けられる。

第１搬送部材２０２は、第１搬送路Ｐ内に設けられる。第１搬送部材２０２は、隔壁２０７の長手方向他端部２０７ｂ側から長手方向一端部２０７ａ側へ向けて、現像槽２０１内の現像剤を搬送する。以下では、第１搬送部材２０２による現像剤の搬送方向を、第２方向Ｘ１と称する。第２方向Ｘ１は、第１方向Ｚに垂直に交差する方向であり、第２連通路Ｓから第１連通路Ｒへ向かう方向でもある。

第１搬送部材２０２は、第１回転軸部材２０２ａと、第１螺旋羽根２０２ｂと、第１ギア２０２ｃとを含むオーガスクリュー状部材である。第１回転軸部材２０２ａは、直径４ｍｍ〜１０ｍｍの円柱状部材であり、第２方向Ｘ１下流端において、第１ギア２０２ｃと接続される。第１回転軸部材２０２ａは、現像槽２０１の側壁部２０１ａに固定される図示しない軸受および現像槽２０１の側壁部２０１ｂに固定される図示しない軸受によって、軸線まわりに回転自在に支持される。第１回転軸部材２０２ａの側面には、この側面を螺旋状に取り巻く形状の部材である第１螺旋羽根２０２ｂが設けられる。

第１回転軸部材２０２ａ、第１螺旋羽根２０２ｂ、および第１ギア２０２ｃは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料から形成される。第１回転軸部材２０２ａ、第１螺旋羽根２０２ｂ、および第１ギア２０２ｃは、同一の材料から一体成形されることが好ましい。

このような第１搬送部材２０２は、画像形成装置１００が備える図示しないモータなどの回転駆動源によって、第１ギア２０２ｃを介して、第１回転軸部材２０２ａの軸線まわりに、１５０ｒｐｍ〜４００ｒｐｍで回転する。このとき、第１螺旋羽根２０２ｂが第１回転軸部材２０２ａの軸線を中心として回転運動する。具体的には、第１螺旋羽根２０２ｂの第１方向Ｚ最上部に位置する部分が、隔壁２０７から遠ざかり、現像槽２０１の底壁部２０１ｃに近づく回転方向Ｇ_１に回転運動する。このような回転運動の結果、第１搬送路Ｐに貯留される現像剤は、第２方向Ｘ１下流側に搬送される。上述したように、現像槽カバー２０５の供給口部２０５ａは、第１搬送路Ｐの鉛直方向上方において第２連通路Ｓの近傍に形成されるので、現像剤カートリッジ３００内の未使用の２成分現像剤は、まず、第１搬送路Ｐに供給され、その後、第１搬送部材２０２によって、第１搬送路Ｐの第２方向Ｘ１下流側に搬送されることになる。

第１螺旋羽根２０２ｂは、第２方向Ｘ１において排出口２０１ｄに臨まない位置に設けられる大径螺旋羽根２０２ｂａ，２０２ｂｂ，２０２ｂｃと、排出口２０１ｄに臨む位置に設けられ、大径螺旋羽根２０２ｂａ，２０２ｂｂ，２０２ｂｃよりも外径が小さい小径螺旋羽根２０２ｂｄとを含む。小径螺旋羽根２０２ｂｄよりも第２方向Ｘ１下流側に大径螺旋羽根２０２ｂｃが設けられ、第２方向Ｘ１上流側に大径螺旋羽根２０２ｂｂが設けられ、さらにその上流側に大径螺旋羽根２０２ｂａが設けられる。大径螺旋羽根２０２ｂａ，２０２ｂｂ，２０２ｂｃの外径Ｌ_１は、たとえば２０ｍｍ〜３０ｍｍであり、小径螺旋羽根２０２ｂｄの外径Ｌ_２は、たとえば７ｍｍ〜１２ｍｍである。

大径螺旋羽根２０２ｂｂは、多重螺旋構造となっている。ここで、多重螺旋構造とは、第１回転軸部材２０２ａの軸線方向において同じ位置、かつ第１回転軸部材２０２ａの周方向において異なる位置で、複数の螺旋羽根が、第１回転軸部材２０２ａの側面を取り巻いている構造を指す。本実施形態では、大径螺旋羽根２０２ｂｂは、２つの螺旋羽根を含む２重螺旋構造であるが、３重以上の螺旋構造であることがより好ましい。本実施形態では、大径螺旋羽根２０２ｂｂの第２方向Ｘ１における長さは、排出口２０１ｄの第２方向Ｘ１における長さ（後述する図１０に示す長さＬ_７）よりも大きい。

第２搬送部材２０３は、第２搬送路Ｑ内に設けられる。第２搬送部材２０３は、隔壁２０７の長手方向一端部２０７ａ側から長手方向他端部２０７ｂ側へ向けて、現像槽２０１内の現像剤を搬送する。以下では、第２搬送部材２０３による現像剤の搬送方向を、方向Ｘ２と称する。

第２搬送部材２０３は、第２回転軸部材２０３ａと、第２螺旋羽根２０３ｂと、第２ギア２０３ｃとを含むオーガスクリュー状部材である。第２回転軸部材２０３ａは、直径４ｍｍ〜１０ｍｍの円柱状部材であり、方向Ｘ２上流端において、第２ギア２０３ｃと接続される。第２回転軸部材２０３ａは、現像槽２０１の側壁部２０１ａに固定される図示しない軸受および現像槽２０１の側壁部２０１ｂに固定される図示しない軸受によって、軸線まわりに回転自在に支持される。

第２回転軸部材２０３ａの側面には、この側面を螺旋状に取り巻く形状の部材である第２螺旋羽根２０３ｂが設けられる。第２螺旋羽根２０３ｂの外径Ｌ_３は、たとえば２０ｍｍ〜３０ｍｍである。

第２回転軸部材２０３ａ、第２螺旋羽根２０３ｂ、および第２ギア２０３ｃは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料から形成される。第２回転軸部材２０３ａ、第２螺旋羽根２０３ｂ、および第２ギア２０３ｃは、同一の材料から一体成形されることが好ましい。

このような第２搬送部材２０３は、画像形成装置１００が備える図示しないモータなどの回転駆動源によって、第２ギア２０３ｃを介して、第２回転軸部材２０３ａの軸線まわりに、１５０ｒｐｍ〜４００ｒｐｍで回転する。このとき、第２螺旋羽根２０３ｂが第２回転軸部材２０３ａの軸線を中心として回転運動する。具体的には、第２螺旋羽根２０３ｂの第１方向Ｚ最上部に位置する部分が、隔壁２０７から遠ざかり、現像槽２０１の底壁部２０１ｃに近づく回転方向Ｇ_２に回転運動する。このような回転運動の結果、第２搬送路Ｑに貯留される２成分現像剤は、方向Ｘ２下流側に搬送される。

トナー濃度検知センサ２０８は、現像槽２０１の底部において、第２搬送部材２０３の鉛直方向下方に装着され、センサ面が第２搬送路Ｑに露出するように設けられる。トナー濃度検知センサ２０８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２０８が検知するトナー濃度検知結果に応じて、現像剤排出部材３０３を回転させ、現像槽２０１内にトナーを供給する制御を行う。より具体的には、トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサ２０８によるトナー濃度検知結果が所定の設定値よりも低いか否かを判断し、低いと判断した場合に、現像剤排出部材３０３を回転させる駆動部に制御信号を送り、現像剤排出部材３０３を所定の期間回転させる。

トナー濃度検知センサ２０８には、図示しない電源が接続される。電源は、トナー濃度検知センサ２０８を駆動させるための駆動電圧、およびトナー濃度検知結果をトナー濃度制御部に出力するための制御電圧を、トナー濃度検知センサ２０８に印加する。電源によるトナー濃度検知センサ２０８への電圧の印加は、図示しない制御部によって制御される。

トナー濃度検知センサ２０８としては、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使用できる。これらのトナー濃度検知センサの中でも、透磁率検知センサを使用することが好ましい。透磁率検知センサとしては、たとえば、ＴＳ−Ｌ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）、ＴＳ−Ａ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）、ＴＳ−Ｋ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）などが挙げられる。

案内部材２０９は、第１搬送路Ｐおよび第２搬送路Ｑのうちの排出口２０１ｄに臨む空間、すなわち本実施形態では第１搬送路Ｐ内に設けられる。案内部材２０９は、現像槽２０１の底壁部２０１ｃにおける排出口２０１ｄを囲む部分とともに中空体を構成する。この中空体は、後述する図１１に示す中空体Ｔ１や中空体Ｔ２のように、側壁部に排出口２０１ｄが形成され、かつ、少なくとも第１方向Ｚにおける下端部が開口した中空体である。本実施形態では、案内部材２０９の第１方向Ｚ上端部は現像槽カバー２０５に接しており、したがって、この中空体の第１方向Ｚ上端部は開口していない。なお、この中空体の第１方向Ｚにおける長さが、第１搬送部材２０２の第１螺旋羽根２０２ｂによって飛散するトナーやキャリアが排出口２０１ｄから漏れ出ない程度に充分長い場合、第１方向Ｚ上端部は開口していてもよい。この場合、案内部材２０９の第１方向Ｚ上端部は、現像槽カバー２０５から離間する。

案内部材２０９は、第１搬送部材２０２によって第２方向Ｘ１に搬送される２成分現像剤の一部を第１方向Ｚに案内して排出口２０１ｄから排出させる部材である。より詳細には、第２方向Ｘ１に搬送される２成分現像剤の一部は、案内部材２０９と現像槽２０１の底壁部２０１ｃとによって形成される中空体の第１方向Ｚ下端部の開口を経て、その中空体の内側を通り、第１方向Ｚにおいて上側へ移動し、その中空体の側壁部に形成される排出口２０１ｄから排出される。このとき、第１方向Ｚに移動する２成分現像剤は、その２成分現像剤の自重や、中空体の外側にある２成分現像剤の重さによって生じる押圧力によって、現像剤面が平坦化される。その結果、この現像剤面の、第１方向Ｚにおける高低差は抑えられ、高低差が抑えられた状態で、２成分現像剤の一部が排出口２０１ｄから排出される。

廃現像剤搬送容器２１０は、排出口２０１ｄから排出されたトナーやキャリアを収容し、廃現像剤回収容器２１２へ導くための容器であり、内部に廃現像剤搬送部材２１１を備える。廃現像剤搬送容器２１０は、排出口２０１ｄを介して現像槽２０１と連通する。また、廃現像剤搬送容器２１０は、底部に形成される第２排出口２１０ａを介して廃現像剤回収容器２１２と連通する。

廃現像剤搬送部材２１１は、円柱状の回転軸部材とそれを取り巻く螺旋羽根とを含むオーガスクリュー状部材である。廃現像剤搬送部材２１１は、排出口２０１ｄから排出され、廃現像剤搬送容器２１０に収容されたトナーやキャリアを、第２排出口２１０ａに向けて搬送し、第２排出口２１０ａから排出させる。

廃現像剤回収容器２１２は、第２排出口２１０ａから排出されたトナーやキャリアを収容するための容器であり、上部に形成される受入口２１２ａを介して、廃現像剤搬送容器２１０と連通する。廃現像剤回収容器２１２は、廃現像剤搬送容器２１０に対して着脱可能に構成される。廃現像剤回収容器２１２は、内部に図示しないセンサを有し、廃現像剤回収容器２１２内がトナーやキャリアで満杯になると、このセンサが感知し、その結果、画像形成装置１００は、ユーザに対して、廃現像剤回収容器２１２内が満杯になったことを報知する。これによって、ユーザは、廃現像剤回収容器２１２内が満杯になったときに、廃現像剤回収容器２１２を交換することができる。

以上のように構成される現像装置２００によれば、現像槽２０１内において、２成分現像剤は、第１搬送路Ｐ、第１連通路Ｒ、第２搬送路Ｑ、第２連通路Ｓ、という順序で循環搬送される。循環搬送される２成分現像剤のうちの一部は、第２搬送路Ｑにおいて、現像ローラ２０４の表面に担持され、担持された２成分現像剤中のトナーは、感光体ドラム２１へと移動して順次消費される。所定量のトナーが消費されたことをトナー濃度検知センサ２０８が検知すると、未使用のトナーおよびキャリアが現像剤カートリッジ３００から第１搬送路Ｐ内へ供給される。供給されたトナーおよびキャリアは、第１搬送路Ｐ内で搬送されながら、既に貯留されていた２成分現像剤中に拡散する。これによって、現像槽２０１に貯留される２成分現像剤のトナー濃度が上昇するとともに、現像槽２０１に貯留される２成分現像剤の嵩が増す。２成分現像剤の嵩が増すことによって、余剰の２成分現像剤が排出口２０１ｄから排出されることになり、その結果、未使用のトナーおよびキャリアの代わりに、劣化したトナーやキャリアを排出することができる。

そして、現像装置２００は、現像剤面を平坦化させる案内部材２０９を備えているので、現像剤面の第１方向Ｚにおける高低差は抑えられ、高低差が抑えられた状態で、２成分現像剤を排出口２０１ｄから排出させることができる。これにより、２成分現像剤の流動性が低下して現像剤面が波打っている場合であっても、排出口２０１ｄから排出される現像剤量のばらつきを抑えることができる。したがって、現像装置２００は、補給される２成分現像剤量と排出される２成分現像剤量とのバランスをとることができる。

また本実施形態では、第１搬送部材２０２において排出口２０１ｄに臨む位置に小径螺旋羽根２０２ｂｄが設けられ、排出口２０１ｄに臨まない位置に大径螺旋羽根２０２ｂａ，２０２ｂｂ，２０２ｂｃが設けられる。小径螺旋羽根２０２ｂｄおよび大径螺旋羽根２０２ｂａ，２０２ｂｂ，２０２ｂｃは、回転の際の摩擦によって２成分現像剤を第１方向Ｚ上下に変位させるが、外径Ｌ_２が比較的小さい小径螺旋羽根２０２ｂｄは、現像剤面からの距離が比較的遠く、現像剤面の波打ちを比較的生じさせ難い。したがって、小径螺旋羽根２０２ｂｄは、現像剤面の波打ちを抑えつつ、２成分現像剤を第１方向Ｚ上下に変位させることができ、それによって、案内部材２０９と現像槽２０１とによって形成される中空体の内側を移動する２成分現像剤が塊となっている場合に、その塊を解砕して、排出口２０１ｄから確実に排出させることができる。なお、本発明の他の実施形態としては、小径螺旋羽根２０２ｂｄは設けられなくてもよい。

また本実施形態では、排出口２０１ｄよりも第２方向Ｘ１上流側に多重螺旋構造の大径螺旋羽根２０２ｂｂが設けられるので、現像剤面が波打っている場合に、波のピッチを狭くすることができ、その結果、案内部材２０９によって平坦化させ易くすることができる。なお、本発明の他の実施形態としては、第１搬送部材２０２は多重螺旋構造の螺旋羽根を備えなくてもよい。

また本実施形態では、排出口２０１ｄが、第１搬送部材２０２が設けられる第１搬送路Ｐの、第２方向Ｘ１下流側において第１連通路Ｒと連なる部分に臨んで形成される。この部分は、第１搬送部材２０２によって搬送される２成分現像剤が滞留し易い部分であり、そのような２成分現像剤が滞留し易い部分に臨んで排出口２０１ｄが形成されることで、現像剤面の波打ちを抑えた状態で２成分現像剤を排出口２０１ｄから排出させ易くすることができる。なお、本発明の他の実施形態としては、排出口２０１ｄは、第１搬送路Ｐの第２方向Ｘ１上流側の部分や中央部分に臨んで形成されてもよいし、第２搬送路Ｑに臨んで形成されてもよい。

また本実施形態では、第１螺旋羽根２０２ｂは、第１方向Ｚ最上部に位置する部分が現像槽２０１の底壁部２０１ｃに近づく回転方向Ｇ_１に回転運動し、これによって、第２方向Ｘ１に２成分現像剤を搬送する。本発明では排出口２０１ｄの周囲に案内部材２０９が設けられており、設けられない場合と比較して２成分現像剤は排出され難くなっているが、第１螺旋羽根２０２ｂが回転方向Ｇ_１に回転することで、２成分現像剤が排出口２０１ｄ付近に移動し易くなり、その結果、２成分現像剤の嵩が増したときに確実に２成分現像剤を排出することができる。なお、本発明の他の実施形態としては、第１螺旋羽根２０２ｂは、回転方向Ｇ_１とは逆方向に回転運動して２成分現像剤を搬送するように構成されてもよい。

また本実施形態では、現像剤カートリッジ３００からトナーおよびキャリアが現像装置２００に同時に補給されるように構成されているが、本発明の他の実施形態としては、現像剤カートリッジ３００の代わりにトナーカートリッジおよびキャリアカートリッジを設け、トナーおよびキャリアが現像装置２００にそれぞれ個別に補給されるように構成されてもよい。

次に、本実施形態の案内部材２０９について詳細に説明する。図９は、案内部材２０９の斜視図である。図１０は、図７の一部を拡大して示す図である。

案内部材２０９は、上流板２０９ａと、下流板２０９ｂと、接続板２０９ｃとからなる。上流板２０９ａは、第２方向Ｘ１に対して垂直な主面を有し、排出口２０１ｄよりも第２方向Ｘ１上流側に設けられる矩形板状部材である。下流板２０９ｂは、第２方向Ｘ１に対して垂直な主面を有し、排出口２０１ｄよりも第２方向Ｘ１下流側に設けられる矩形板状部材である。接続板２０９ｃは、第２方向Ｘ１に対して平行な主面を有し、上流板２０９ａと下流板２０９ｂとを接続する矩形板状部材である。

上流板２０９ａおよび下流板２０９ｂの矩形の主面は、第１方向Ｚに延びる２辺と、第１方向Ｚと第２方向Ｘ１とに垂直な方向（以下では、「第３方向Ｙ」と称する）に延びる２辺とによって形成される。接続板２０９ｃの矩形の主面は、第１方向Ｚに延びる２辺と、第２方向Ｘ１に延びる２辺とによって形成される。図４および図６に示すように、上流板２０９ａおよび下流板２０９ｂの第３方向Ｙ一端部は、現像槽２０１の底壁部２０１ｃに固定され、第３方向Ｙ他端部は、隔壁２０７に対して間隔を空けて設けられ、接続板２０９ｃによって接続されている。

このように、案内部材２０９の上流板２０９ａは、第２方向Ｘ１に垂直に延びるので、第１搬送部材２０２によって搬送される２成分現像剤を滞留させ易く、それによって、搬送される２成分現像剤の現像剤面が波打っている場合に、その現像剤面の第１方向Ｚにおける高低差を抑えることができる。また、案内部材２０９の下流板２０９ｂは、第２方向Ｘ１に垂直に延びるので、第２方向Ｘ１とは逆方向に２成分現像剤が移動した場合に、その２成分現像剤を堰き止め、排出口２０１ｄから不所望に２成分現像剤が排出されるのを防ぐことができる。また、案内部材２０９の接続板２０９ｃは、第２方向Ｘ１に延びるので、第２方向Ｘ１に搬送される２成分現像剤の流れを阻害することがない。なお、本発明の他の実施形態としては、上流板２０９ａ、下流板２０９ｂ、および接続板２０９ｃが、それぞれ湾曲した板状部材であってもよい。

上流板２０９ａ、下流板２０９ｂ、および接続板２０９ｃは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料から形成される。上流板２０９ａ、下流板２０９ｂ、および接続板２０９ｃは、同一の材料から一体成形されることが好ましい。さらに、現像槽２０１の底壁部２０１ｃと一体成形されることがより好ましい。

本実施形態において、上流板２０９ａおよび下流板２０９ｂの第３方向Ｙにおける長さは等しい。この長さＬ_４は、図４に示す、第１搬送路Ｐの第３方向Ｙにおける長さＬ_５の３０％〜６０％に設定され、本実施形態では、７ｍｍ〜１８ｍｍである。

また、本実施形態において、接続板２０９ｃの第２方向Ｘ１における長さＬ_６は、排出口２０１ｄの第２方向Ｘ１における長さＬ_７の１５０％〜２５０％に設定され、本実施形態では、１５ｍｍ〜２５ｍｍである。そして、上流板２０９ａは、第２方向Ｘ１において排出口２０１ｄから２ｍｍ〜８ｍｍ離間して設けられ、下流板２０９ｂは、第２方向Ｘ１において排出口２０１ｄから２ｍｍ〜８ｍｍ離間して設けられる。

また、本実施形態において、上流板２０９ａは、第１方向Ｚ下端部が、排出口２０１ｄの第１方向Ｚ下端部よりも第１方向Ｚにおいて上側となるように設けられる。上流板２０９ａの第１方向Ｚ下端部と排出口２０１ｄの第１方向Ｚ下端部との、第１方向Ｚにおける距離Ｌ_８は、排出口２０１ｄの第１方向Ｚにおける長さＬ_９の２０％〜５０％に設定され、本実施形態では、２ｍｍ〜５ｍｍである。このように、上流板２０９ａの第１方向Ｚ下端部が排出口２０１ｄの第１方向Ｚ下端部よりも第１方向Ｚにおいて上側となるように上流板２０９ａを設けることで、排出口２０１ｄから確実に２成分現像剤を排出し、２成分現像剤の圧縮による劣化を防ぐ効果が得られる。

この効果について、図１１を用いて説明する。図１１（ａ）は、上流板２０９ａの第１方向Ｚ下端部および下流板２０９ｂの第１方向Ｚ下端部が、排出口２０１ｄの第１方向Ｚ下端部よりも、第１方向Ｚにおいて下側となる例を示す図であり、本発明の他の実施形態に相当する。上述したように、第２方向Ｘ１に搬送される２成分現像剤は、案内部材２０９と底壁部２０１ｃとによって形成される中空体Ｔ１を介して、排出口２０１ｄから排出される。この中空体Ｔ１は、第１方向Ｚ下端部が開口し、かつ、側壁部に排出口２０１ｄが形成された形状であり、２成分現像剤の流動性が少し低下した程度であれば、第１方向Ｚ下端部の開口を経て、排出口２０１ｄから確実に２成分現像剤を排出することができる。しかしながら、２成分現像剤の流動性が極度に低下している場合、第１方向Ｚ下端部の開口を経て、中空体Ｔ１の内側を第１方向Ｚにおいて上昇する２成分現像剤の一部は、排出口２０１ｄから排出されないままとなり、新たな２成分現像剤の補給に伴ってさらに上昇し、現像槽カバー２０５にまで達し、圧縮されるおそれがある。

そこで、本実施形態では、図１１（ｂ）に示すように、上流板２０９ａの第１方向Ｚ下端部を排出口２０１ｄの第１方向Ｚ下端部よりも第１方向Ｚにおいて上側にすることで、２成分現像剤が圧縮されるのを防いでいる。このように上流板２０９ａの第１方向Ｚにおける長さを短くして形成される中空体Ｔ２は、第１方向Ｚ下端部が開口し、側壁部に排出口２０１ｄが形成され、さらに、上流板２０９ａの第１方向Ｚ下方に切欠きが形成された形状となる。これによって、中空体Ｔ２の内側の空間と中空体Ｔ２の外側の空間との連通部分が増え、２成分現像剤が移動し易くなるので、中空体Ｔ２内の２成分現像剤の第１方向Ｚにおける高さが下がる。その結果、２成分現像剤の流動性が極度に低下している場合であっても、２成分現像剤を排出口２０１ｄから確実に排出することができ、２成分現像剤の圧縮およびそれによる劣化を防ぐことができる。

本実施形態において、下流板２０９ｂは、第１方向Ｚ下端部が、排出口２０１ｄの第１方向Ｚ下端部よりも第１方向Ｚにおいて下側となるように設けられる。下流板２０９ｂの第１方向Ｚ下端部と排出口２０１ｄの第１方向Ｚ下端部との、第１方向Ｚにおける距離Ｌ_１０は、排出口２０１ｄの第１方向Ｚにおける長さＬ_９の２０％〜５０％に設定され、本実施形態では、２ｍｍ〜５ｍｍである。このように、下流板２０９ｂの第１方向Ｚ下端部が排出口２０１ｄの第１方向Ｚ下端部よりも第１方向Ｚにおいて下側となるように下流板２０９ｂを設けることで、排出口２０１ｄに２成分現像剤が雪崩れ込むのを防ぐ効果が得られる。

この効果について、図１２を用いて説明する。上述したように、排出口２０１ｄは第１搬送路Ｐの第２方向Ｘ１下流側の部分に臨んで形成されており、案内部材２０９は第１搬送路Ｐの第２方向Ｘ１下流側の部分に設けられている。この部分では、図１２に示すように、２成分現像剤Ｄが滞留し易く、現像剤面が第１方向Ｚにおいて高くなっている。したがって、下流板２０９ｂが設けられなかったり、下流板２０９ｂの第１方向Ｚ下端部が排出口２０１ｄの第１方向Ｚ下端部よりも第１方向Ｚにおいて上側であったりすると、２成分現像剤Ｄが排出口２０１ｄに雪崩れ込んでしまう。しかしながら、本実施形態では、下流板２０９ｂの第１方向Ｚ下端部が排出口２０１ｄの第１方向Ｚ下端部よりも第１方向Ｚにおいて下側に位置している。すなわち、下流板２０９ｂが、第１方向Ｚにおいて排出口２０１ｄよりも下側に延びて設けられるので、滞留している２成分現像剤Ｄを下流板２０９ｂによって堰き止めることができ、２成分現像剤Ｄが排出口２０１ｄに雪崩れ込むのを防ぐことができる。

本実施形態において、第１方向Ｚにおける接続板２０９ｃの長さは、第１方向Ｚにおける下流板２０９ｂの長さと等しい。すなわち、接続板２０９ｃの第１方向Ｚ下端部は、排出口２０１ｄの第１方向Ｚ下端部よりも、第１方向Ｚにおいて下側に位置しており、接続２０９板ｃは第１方向Ｚにおいて排出口２０１ｄよりも下側に延びて設けられる。もし、接続板２０９ｃの第１方向Ｚ下端部が排出口２０１ｄの第１方向Ｚ下端部よりも第１方向Ｚにおいて上側であると、第１螺旋羽根２０２ｂによってトナーやキャリアが飛散したときに、これらが排出口２０１ｄから不所望に排出されるおそれがある。これに対して、本実施形態では、接続板２０９ｃは、第１方向Ｚにおいて排出口２０１ｄよりも下側に延びて設けられるので、飛散したトナーやキャリアが排出口２０１ｄに到達するのを遮ることができ、トナーやキャリアの不所望な排出を防ぐことができる。

以上のように構成される現像装置２００を備える画像形成装置１００では、現像装置２００が、排出される２成分現像剤量のばらつきを抑え、その結果、補給される２成分現像剤量と排出される２成分現像剤量とのバランスをとることができるので、高画質の画像を形成することが可能になる。

２０ トナー像形成部
３０ 転写部
４０ 定着部
５０ 記録媒体供給部
６０ 排出部
１００ 画像形成装置
２００，２００ｂ，２００ｃ，２００ｍ，２００ｙ 現像装置
２０１ 現像槽
２０１ｄ 排出口
２０２ 第１搬送部材
２０２ａ 第１回転軸部材
２０２ｂ 第１螺旋羽根
２０２ｂａ，２０２ｂｂ，２０２ｂｃ 大径螺旋羽根
２０２ｂｄ 小径螺旋羽根
２０４ 現像ローラ
２０５ 現像槽カバー
２０７ 隔壁
２０９ 案内部材
２０９ａ 上流板
２０９ｂ 下流板
２０９ｃ 接続板
２５０，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｍ，２５０ｙ 現像剤供給パイプ
３００，３００ｂ，３００ｃ，３００ｍ，３００ｙ 現像剤カートリッジ

Claims (7)

1. 現像剤を像担持体に供給することで、その像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、
   現像剤を貯留する現像槽であって、その現像槽の底部を下とし、天井部を上とする上下方向において現像剤面が所定の高さを超えたときに、超えた分の現像剤をその現像槽の外へ排出するための排出口が形成される現像槽と、
   前記現像槽内の現像剤を、前記上下方向に交差する搬送方向に搬送する搬送部材と、
   前記排出口を囲む前記現像槽の一部分とともに中空体を構成する案内部材とを備え、
   前記中空体は、側壁部に前記排出口が位置し、かつ前記上下方向における下端部が開口した中空体であり、
   前記案内部材は、前記搬送部材によって前記搬送方向に搬送される現像剤の一部を、前記開口を介して前記上下方向上側に案内して、前記排出口から排出させることを特徴とする現像装置。
2. 前記案内部材は、
   前記搬送方向に垂直に延び、前記排出口よりも前記搬送方向上流側に設けられる上流板と、
   前記搬送方向に垂直に延び、前記排出口よりも前記搬送方向下流側に設けられる下流板と、
   前記搬送方向に延び、前記上流板と前記下流板とを接続する接続板とを含むことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記上流板は、前記上下方向における下端部が、前記排出口の前記上下方向における下端部よりも前記上下方向上側となるように設けられることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記現像槽は、隔壁を含み、隔壁によって、隔壁の長手方向に沿う第１搬送路と、隔壁を挟んで前記第１搬送路に対向する第２搬送路と、隔壁の長手方向一端側において前記第１搬送路と前記第２搬送路とを連通する第１連通路と、隔壁の長手方向他端側において前記第１搬送路と前記第２搬送路とを連通する第２連通路とに区分され、
   前記搬送部材は、
   回転軸部材と、その回転軸部材を取り巻き、その回転軸部材が軸線まわりに回転するのに伴って回転する螺旋羽根であって、前記第１連通路または前記第２連通路のうちの一方から他方へと向かう方向が前記搬送方向となるように設けられる螺旋羽根とを含み、
   前記第１搬送路または前記第２搬送路のうちの一方に設けられ、
   前記排出口は、前記第１搬送路または前記第２搬送路のうちの前記一方の、前記第１連通路または前記第２連通路のうちの前記他方に連なる部分に臨んで形成され、
   前記案内部材は、前記第１搬送路または前記第２搬送路のうちの前記一方に設けられ、
   前記下流板は、前記上下方向における下端部が、前記排出口の前記上下方向における下端部よりも前記上下方向下側となるように設けられることを特徴とする請求項２または３に記載の現像装置。
5. 前記螺旋羽根は、前記排出口に臨まない位置に設けられる大径螺旋羽根と、前記排出口に臨む位置に設けられ、前記大径螺旋羽根よりも外径が小さい小径螺旋羽根とを含むことを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記螺旋羽根は、前記排出口よりも前記搬送方向上流側において、多重螺旋構造を有することを特徴とする請求項４または５に記載の現像装置。
7. 電子写真方式の画像形成装置において、
   請求項１〜６のいずれか１つに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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