JP2016080930A - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも２つの搬送部材が現像剤担持体に対向するように設置されて、現像剤規制部材が現像剤担持体の下方に配設された場合であっても、現像剤の回収経路となる第２搬送経路から装置外に向けて効率的に排気することができる、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】第１搬送スクリュ（第１搬送部材）による第１搬送経路の上方に位置する第２搬送スクリュ（第２搬送部材）による第２搬送経路から装置外への排気を可能に構成された圧抜き手段（開口部１３ｒ１及びフィルタ１３ｋ）を設けて、第２搬送経路における搬送方向下流側から装置外への単位時間当たりの排気量が搬送方向上流側から装置外への単位時間当たりの排気量よりも大きくなるように圧抜き手段１３ｒ１、１３ｋを形成している。【選択図】図５

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも２つの搬送部材が現像剤担持体に対向するように配設されていて、現像領域の上流側で現像剤量を規制する現像剤規制部材が現像剤担持体の下方に配設された現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤（添加剤等を添加する場合も含むものとする。）を収容した現像装置であって、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも２つの搬送部材を上下方向に設置するとともに、現像領域の上流側で現像剤量を規制する現像剤規制部材が現像剤担持体の下方に配設する技術が知られている（例えば、特許文献１〜３等参照。）。

２成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材（撹拌搬送部材）によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラ（現像剤担持体）に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、現像ローラの下方に設置されたドクターブレード（現像剤規制部材）によって適量に規制された後に、その２成分現像剤中のトナーが感光体ドラム（像担持体）との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。

特許文献１等における現像装置には、第１搬送部材（供給スクリュ）と第２搬送部材（回収スクリュ）とが上下方向に設置されていて、これらの搬送部材によって現像剤の循環経路を形成している。下方に設置された第１搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送しながら、汲上げ磁極の位置で現像ローラに現像剤を供給する。上方に設置された第２搬送部材は、剤離れ磁極の位置で現像剤ローラから離脱された現像剤を長手方向（第１搬送部材による搬送方向とは逆方向である。）に搬送する。第１搬送部材による搬送経路（第１搬送経路）の下流側と第２搬送部材による搬送経路（第２搬送経路）の上流側とは第１中継部を介して連通している。そして、第１搬送経路の下流側に達した現像剤は、その位置に留まり押し上げられ、第２搬送経路の上流側に達する。ここで、第２搬送経路の上流側には、トナー補給口が設けられていて、新品のトナーが適宜に補給される。また、第１搬送経路の上流側と第２搬送経路の下流側とは第２中継部を介して連通している。そして、第２搬送経路の下流側に達した現像剤は、第２中継部を自重落下して第１搬送経路の上流側に移動される。

このように複数の搬送部材が上下方向に並設された現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置（例えば、特許文献２の図１９等参照）に比べて、現像装置を水平方向にコンパクト化することができる。そのために、複数の現像装置が水平方向に並設されるタンデム型のカラー画像形成装置においては、多く用いられている。また、複数の搬送部材を上下方向に並設して、現像剤担持体に対する現像剤の供給経路（第１搬送経路）と、現像剤担持体から離脱する現像剤の回収経路（第２搬送経路）と、を分離した現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置（例えば、特許文献２の図１９等参照）に比べて、現像ローラ上に担持されて現像工程に供する現像剤中に現像工程後のものが含まれにくいために、像担持体上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。

また、このようにドクターブレード（現像剤規制部材）が現像ローラの下方に配設された現像装置を備えた画像形成装置は、ドクターブレードが現像ローラの上方に配設された現像装置（例えば、特許文献２の図１９等参照）を備えたものに比べて、画像形成装置の下方に配設された給紙部（用紙収容部）から排紙トレイまでの用紙搬送経路の長さを短くできるために、タンデム型のカラー画像形成装置におけるファーストプリント時間を短くすることができる（例えば、特許文献２の図１等参照）。さらに、排紙トレイを画像形成装置の上方に配設するレイアウトを用紙搬送経路を比較的短くしても容易にとることができるために、水平方向のサイズが小型化されたタンデム型のカラー画像形成装置に多く用いられている。

一方、特許文献１には、現像装置における第２搬送経路（第２搬送部材による搬送経路）の内圧が吸込み気流によって高まることにより装置外にトナーが飛散する不具合を軽減するために、第２搬送経路の天井部に開口を設けて、その開口をフィルタで覆って、圧抜き部とする技術が開示されている。

上述した特許文献１〜３等の現像装置は、第２搬送経路（回収経路）において、現像ローラの回転にともない空気が流入されて内圧が高まってしまって、第２搬送経路から装置外にトナーが飛散してしまう不具合が生じやすかった。このような不具合は、第２搬送経路（回収経路）が第１搬送経路（供給経路）の上方に配設された現像装置では、特に無視できない問題になっていた。そして、このようにトナー飛散が生じてしまうと、画像形成装置の内部がトナーで汚れてしまったり、出力画像上にトナーが付着してしまったりしていた。

これに対して、特許文献１に開示された現像装置は、第２搬送経路（回収経路）の天井部に圧抜き部（開口、及び、フィルタ）を設けているため、上述したような不具合を抑止する効果が大いに期待できる。しかし、第２搬送経路の天井部に、長手方向にわたって均一な開口幅となるように開口が形成されているために、第２搬送経路から装置外に向けて効率的に空気が排気されずに、トナー飛散の発生を充分に抑止できない可能性があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも２つの搬送部材が現像剤担持体に対向するように設置されて、現像剤規制部材が現像剤担持体の下方に配設された場合であっても、現像剤の回収経路となる第２搬送経路から装置外に向けて効率的に排気することができる、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向して、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の下方に対向するように配設されて、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、を備え、前記複数の搬送部材は、前記現像剤担持体に対向して、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、前記第１搬送部材の上方に配設されて前記現像剤担持体に対向して、前記現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第２搬送部材と、を具備し、前記第１搬送部材による第１搬送経路の上方に位置する前記第２搬送部材による第２搬送経路から装置外への排気を可能に構成された圧抜き手段をさらに備え、前記圧抜き手段は、前記第２搬送経路における搬送方向下流側から装置外への単位時間当たりの排気量が搬送方向上流側から装置外への単位時間当たりの排気量よりも大きくなるように形成されたものである。

本発明によれば、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも２つの搬送部材が現像剤担持体に対向するように設置されて、現像剤規制部材が現像剤担持体の下方に配設された場合であっても、現像剤の回収経路となる第２搬送経路から装置外に向けて効率的に排気される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す構成図である。 （Ａ）現像装置の上部を長手方向にみた概略断面図と、（Ｂ）現像装置の下部を長手方向にみた概略断面図と、である。 現像装置の循環経路を長手方向にみた概略断面図である。 現像装置を示す概略上面図である。 変形例１としての、現像装置を示す概略上面図である。 変形例２としての、現像装置を示す概略上面図である。 変形例３としての、現像装置を示す概略断面図である。 変形例４としての、現像装置を示す概略上面図である。 変形例５としての、現像装置を示す概略上面図である。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、３は原稿を原稿読込部に搬送する原稿搬送部、４は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、５は出力画像が積載される排紙トレイ、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ（タイミングローラ）、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像装置、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する１次転写バイアスローラ、を示す。
また、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２８は現像装置１３に供給するための各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナーが収容されたトナー容器、を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上でおこなわれる作像プロセスについては、図２をも参照することができる。
まず、原稿は、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部（不図示である。）に送信される。そして、書込み部からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２を参照できる。）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２（図２を参照できる。）との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像装置１３との対向位置に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように１次転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、１次転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の反時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部（不図示である。）の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、その後に定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって装置本体１外に出力画像として排出されて、排紙トレイ５上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２〜図５にて、画像形成装置における作像部について詳述する。
図２は、作像部を示す構成図である。図３（Ａ）は現像装置１３の上部（第２搬送部材としての第２搬送スクリュ１３ｂ２の位置である。）を長手方向にみた概略断面図（水平方向の断面図）であって、図３（Ｂ）は現像装置１３の下部（第１搬送部材としての第１搬送スクリュ１３ｂ１の位置である。）を長手方向にみた概略断面図である。図４は、現像装置１３の循環経路を長手方向にみた概略断面図（垂直方向の断面図）である。また、図５は、現像装置を示す概略上面図である。
なお、各作像部はほぼ同一構造であるために、図２〜図５にて作像部及び現像装置は符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、ＢＫ）を除して図示する。

図２に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電部１２、現像装置１３（現像部）、クリーニング部１５、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。

帯電部１２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部１２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部１５は、感光体ドラム１１に摺接するクリーニングブレードが設置されていて、感光体ドラム１１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。

現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａが感光体ドラム１１に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム１１と磁気ブラシとが接触する現像領域（現像ニップ部）が形成される。現像装置１３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されている。そして、現像装置１３は、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。なお、現像装置１３の構成・動作については、後で詳しく説明する。

図１を参照して、トナー容器２８は、その内部に現像装置１３内に供給するためのトナーＴを収容している。具体的に、現像装置１３に設置された磁気センサ（不図示である。）によって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）の情報に基いて、不図示のトナー搬送管を介して、トナー容器２８から現像装置１３内に向けてトナー補給口１３ｅからトナーＴを適宜に供給する。
なお、トナーＴの供給は、トナー濃度の情報に限定されず、感光体ベルトや中間転写ベルト等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、トナーＴの供給の実施を判断してもよい。
また、本実施の形態において用いられるトナーＴ（現像剤Ｇ中のトナー、トナー容器２８中のトナーである。）や、キャリアＣ（現像剤Ｇ中のキャリア）は、公知のものを用いることができる。

以下、画像形成装置における現像装置１３について詳述する。
図２〜図４等を参照して、現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａ、搬送部材としての搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（オーガスクリュ）、現像剤規制部材としてのドクターブレード１３ｃ、等で構成されている。
現像剤担持体としての現像ローラ１３ａは、アルミニウム、ステンレス、真鍮、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブ１３ａ２が不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転されるように構成されている。図３を参照して、現像ローラ１３ａのスリーブ１３ａ２内には、スリーブ１３ａ２の周面に複数の磁極を形成するマグネット１３ａ１が固設されている。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、現像ローラ１３ａの矢印方向の回転にともなって搬送されて、ドクターブレード１３ｃの位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界（現像電界）によって、感光体ドラム１１上に形成された潜像にトナーが吸着される。

詳しくは、汲上げ磁極が磁性体としてのキャリアに作用して、第１搬送経路に収容された現像剤Ｇが現像ローラ１３ａ上に汲上げられる。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、その一部がドクターブレード１３ｃの位置で掻き取られて、第１搬送経路に戻される。一方、汲上げ磁極による磁力が作用するドクターブレード１３ｃの位置で、ドクターブレード１３ｃと現像ローラ１３ａとのドクターギャップを通過して現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、主磁極の位置で穂立ちして現像領域において磁気ブラシとなって感光体ドラム１１に摺接する。こうして、現像ローラ１３ａに担持された現像剤Ｇ中のトナーＴが感光体ドラム１１上の潜像に付着する。その後、主磁極の位置を通過した現像剤Ｇは、複数の搬送磁極によって剤離れ磁極の位置まで搬送される。そして、剤離れ磁極の位置で、反発磁界（現像ローラ１３ａから離れる方向に作用する磁界である。）がキャリアに作用して、現像ローラ１３ａ上に担持されていた現像工程後の現像剤Ｇが現像ローラ１３ａから脱離される。脱離後の現像剤Ｇは、第２搬送経路内に落下して第２搬送スクリュ１３ｂ２によって第２搬送経路の下流に向けて搬送される。

図２等を参照して、現像剤規制部材としてのドクターブレード１３ｃは、現像ローラ１３ａの下方に配設された非磁性の板状部材（その一部を磁性材料で形成することもできる。）である。そして、現像ローラ１３ａは図２の反時計方向に回転して、感光体ドラム１１は図２の時計方向に回転する。
このような構成により、記録媒体Ｐの搬送経路の短縮化と、画像形成装置本体１の水平方向の小型化と、を目的として、中間転写ベルト１７の下方に感光体ドラム１１を配設した場合であっても、現像ギャップにおいて感光体ドラム１１に対して現像ローラ１３ａの回転方向を順方向とすることができるために、ドクターブレード１３ｃを現像ローラ１３ａの上方に配設して感光体ドラム１１に対する現像ローラ１３ａの回転方向が逆方向になる場合に比べて、現像ギャップにおける現像時間を充分に確保することができて現像能力を高めることができる。

２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）は、現像装置１３内に収容された現像剤Ｇを長手方向（図２の紙面垂直方向である。）に循環しながら撹拌・混合する。
第１搬送部材としての第１搬送スクリュ１３ｂ１は、現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されていて、現像剤Ｇを長手方向（回転軸方向）に水平に搬送する（図３（Ｂ）の破線矢印に示す左方向の搬送である。）とともに、汲上げ磁極の位置で現像ローラ１３ａ上に現像剤Ｇを供給（図３（Ｂ）の白矢印方向の供給である。）する。第１搬送スクリュ１３ｂ１は、図２の反時計方向に回転する。

第２搬送部材としての第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第１搬送スクリュ１３ｂ１の上方であって現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇ（現像工程後に剤離れ磁極によって現像ローラ１３ａ上から強制的に離脱された現像剤Ｇであって、図３（Ａ）の白矢印方向に離脱するものある。）を長手方向に水平に搬送する（図３（Ａ）の破線矢印に示す右方向の搬送である。）。なお、本実施の形態では、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転方向が、現像ローラ１３ａの回転方向に対して逆方向（図２の時計方向である。）になるように設定されている。
そして、第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の下流側から第１中継部１３ｆを介して循環される現像剤Ｇを第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の上流側に第２中継部１３ｇを介して搬送する（図３の一点鎖線矢印に示す搬送である。）。
２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２は、現像ローラ１３ａや感光体ドラム１１と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。また、２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２は、いずれも、軸部にスクリュ部が螺旋状に巻装されたものである。

なお、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路（第１搬送経路）と、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路（第２搬送経路）と、は壁部によって隔絶されている。
図３及び図４を参照して、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路（第２搬送経路）の下流側と、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路（第１搬送経路）の上流側と、は第２中継部１３ｇを介して連通している。第２搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路の下流側に達した現像剤Ｇが、第２中継部１３ｇにて自重落下して、第１搬送経路の上流側に達することになる。
また、図３及び図４を参照して、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路の下流側と、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路の上流側と、は第１中継部１３ｆを介して連通している。そして、第１搬送スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路にて現像ローラ１３ａ上に供給されなかった現像剤Ｇが、第１中継部１３ｆの近傍に留まって盛り上がって、第１中継部１３ｆを介して第２搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路の上流側に搬送（供給）されることになる。
なお、第１中継部１３ｆにおける現像剤の搬送性（第１搬送経路から第２搬送経路への重力方向に逆らった現像剤の受け渡しである。）を向上させるために、第１搬送スクリュ１３ｂ１の下流側の位置（第１中継部１３ｆに対応する位置である。）に、パドル形状部や、スクリュの巻き方向が逆方向に形成されたスクリュ部、を設けることもできる。

このような構成により、２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２によって、現像装置１３において現像剤Ｇを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。すなわち、現像装置１３が稼動されると、装置内に収容された現像剤Ｇは図３及び図４中の破線矢印の方向に流動する。そして、このように、現像ローラ１３ａに対する現像剤Ｇの供給経路（第１搬送スクリュ１３ａ１による第１搬送経路である。）と、現像ローラ１３ａから離脱する現像剤Ｇの回収経路（第２搬送スクリュ１３ａ２による第２搬送経路である。）と、を分離することで、感光体ドラム１１上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。

なお、図示は省略するが、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路中には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサが設置されている。そして、磁気センサによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、トナー容器２８からトナー補給口１３ｅ（第１中継部１３ｆの近傍に配設されている。）を介して現像装置１３内に向けて新品のトナーＴが供給される。
また、図３、図４を参照して、トナー補給口１３ｅは、第２搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路の上流側の上方であって、現像領域から離れた位置（現像ローラ１３ａの長手方向の範囲の外側である。）に配設されている。このようにトナー補給口１３ｅを第１中継部１３ｆの近傍に設置することで、第２搬送経路において、現像ローラ１３ａから離脱した現像剤が比重の小さい補給トナーの上方から降りかかり、第２搬送経路の下流側に向けて比較的長い時間をかけて現像剤に対して補給トナーの分散・混合を充分におこなうことができる。
なお、本実施の形態では、トナー補給口１３ｅを第２搬送スクリュ１３ａ２による第２搬送経路中に配設したが、トナー補給口１３ｅの位置はこれに限定されることなく、例えば、第１搬送経路の上流側の上方に配置することもできる。

そして、本実施の形態における現像装置１３は、回収経路としての第２搬送経路が供給経路としての第１搬送経路の上方に配設されるように構成されているため、現像ローラ１３ａの回転に沿って、現像領域の近傍から現像ケース１３ｒと現像ローラ１３ａとの隙間を介して第２搬送経路の内部に空気が吸い込まれて、第２搬送経路の内圧が上昇しやすくなっている。そのため、第２搬送経路において搬送されて浮遊した現像剤Ｇ（特に、比重の軽いトナーＴである。）が、内圧上昇によって、第２搬送経路（現像装置１３）の隙間から装置外に飛散しやすくなっている。特に、トナー補給口１３ｅから補給された新品のトナーは、第２搬送経路において充分に現像剤Ｇ中に混合されないと、浮遊して飛散しやすいトナーとなってしまう。
また、第２搬送経路においては、搬送方向下流側（図３（Ａ）の右方である。）は、搬送方向上流側（図３（Ｂ）の右方である。）に比べて、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転にともなう気流や現像剤Ｇの流動によって内圧が高くなる。

以下、本実施の形態における現像装置１３において、特徴的な構成について説明する。
図２、図５を参照して、本実施の形態における現像装置１３には、第１搬送スクリュ１３ｂ１（第１搬送部材）による第１搬送経路の上方に位置する第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）による第２搬送経路から装置外への排気を可能に構成された圧抜き手段１３ｒ１、１３ｋが設けられている。そして、この圧抜き手段１３ｒ１、１３ｋは、第２搬送経路における搬送方向下流側から装置外への単位時間当たりの排気量が、搬送方向上流側から装置外への単位時間当たりの排気量よりも大きくなるように形成されている。すなわち、搬送方向上流側に比べて搬送方向下流側における圧抜き性（圧の抜けやすさ）が高くなるように形成されている。

詳しくは、圧抜き手段は、第２搬送経路から装置外に連通するように現像ケース１３ｒ（ケーシング）に形成された開口部１３ｒ１と、開口部１３ｒ１に覆設されて空気を通過させて現像剤Ｇを捕集可能に形成されたフィルタ１３ｋと、で構成されている。
そして、開口部１３ｒ１は、現像ケース１３ｒ（第２搬送経路）の天井部に形成されていて、搬送方向下流側における開口面積の総和が搬送方向上流側における開口面積の総和よりも大きくなるように形成されている。具体的に、開口部１３ｒ１は、図５に示すように、長手方向にわたって開口するように形成され、搬送方向上流側（図５の左方である。）から搬送方向下流側（図５の右方である。）にかけて開口面積（又は、開口幅）が漸増するように形成されている。

また、フィルタ１３ｋは、例えば、メッシュの大きさがトナー粒径よりも小さく形成された不織布などからなる公知のトナーフィルタである。フィルタ１３ｋを設けることで、開口部１３ｒ１からトナーＴ（現像剤Ｇ）が装置外に排出されることなく空気のみが排出されることになるため、開口部１３ｒ１からのトナー飛散を生じさせることなく第２搬送経路（現像装置１３）の内圧上昇を確実に抑止することができる。

このように、本実施の形態では、搬送方向下流側における開口面積が搬送方向上流側における開口面積よりも大きくなるように開口部１３ｒ１を形成しているため、第２搬送経路において、内圧が非常に高くなりやすい搬送方向下流側では大きな開口面積の開口から充分な排気（圧抜き）がおこなわれて、内圧がそれほど高くならない搬送方向上流側では小さな開口面積の開口から充分な排気（圧抜き）がおこなわれることになる。そのため、無駄に大きな開口を形成することによって現像ケース１３ｒの強度を低下させることなく、効率的な排気によって第２搬送経路（現像装置１３）の内圧上昇を確実に軽減することができる。
特に、本実施の形態では、吸引ファンなどを設置することなく、開口部１３ｒ１とフィルタ１３ｋとで圧抜き手段を構成しているため、現像装置１３が高コスト化・大型化することなく、上述した効果を達成することができる。

ここで、本実施の形態では、現像ケース１３ｒに１つの開口部１３ｒ１を形成して、その開口部１３ｒ１を覆うように１つのフィルタ１３ｋを設置したが、第２搬送経路において内圧が高まる搬送方向下流側からの排気が充分になされるように構成されていれば、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
例えば、図６（Ａ）に示すように、現像ケース１３ｒの天井部において、第２搬送経路の搬送方向下流側に相当する位置に開口面積の大きな第１の開口部１３ｒ２を形成して、第２搬送経路の搬送方向上流側に相当する位置に開口面積の小さな第２の開口部１３ｒ３を形成して、それぞれの開口部１３ｒ２、１３ｒ３にフィルタ１３ｋ２、１３ｋ３を覆設することもできる。
また、図６（Ｂ）に示すように、現像ケース１３ｒの天井部において、長手方向にわたって均一な開口幅で開口する第１の開口部１３ｒ４を形成して、第２搬送経路の搬送方向下流側に相当する位置に付加的に第２の開口部１３ｒ５を形成して、それぞれの開口部１３ｒ４、１３ｒ５にフィルタ１３ｋ４、１３ｋ５を覆設することもできる。
また、搬送方向上流側における内圧上昇がほとんど無視できるような場合には、図６（Ｃ）に示すように、現像ケース１３ｒの天井部において、第２搬送経路の搬送方向下流側に相当する位置にのみ開口面積の比較的大きな開口部１３ｒ２を形成して、その開口部１３ｒ２にフィルタ１３ｋ２を覆設することもできる。
また、図示は省略するが、図５、図６（Ａ）〜（Ｃ）の開口部のいずれかを２つ以上選択して組み合わせることもできるし、それ以外の形状の開口部を形成することもできる。すなわち、第２搬送経路において搬送方向下流側における開口面積の総和が大きくなって、搬送方向下流側にて充分な排気（圧抜き）がおこなえるように形成されていれば、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態において、図７に示すように、現像ケース１３ｒに、長手方向にわたって開口する開口部１３ｒ１において長手方向に交差する方向に橋設された複数の梁部材１３ｍを、長手方向に間隔をあけて設けることもできる。このように現像ケース１３ｒの開口部１３ｒ１を短手方向に跨ぐように複数の梁部材１３ｍを設けることで、長手方向にわたって開口する開口部１３ｒ１を現像ケース１３ｒに設けた場合であっても、現像ケース１３ｒの強度（ねじれ等に対する機械的強度である。）が低下する不具合を軽減することができる。
そして、複数の梁部材１３ｍは、図７（Ａ）に示すように、搬送方向下流側（図７の右方である。）における梁部材１３ｍの数が、搬送方向上流側（図７の左方である。）における梁部材の数よりも多くなるように配列されることが好ましい。すなわち、搬送方向下流側では梁部材１３ｍと梁部材１３ｍとの間隔が短く設定されて、搬送方向上流側では梁部材１３ｍと梁部材１３ｍとの間隔が長く設定されることになる。これにより、開口面積が大きく現像ケース１３ｒの強度が低下しやすい搬送方向下流側が充分に補強されることになる。
また、同じ理由から、図７（Ｂ）に示すように、搬送方向下流側（図７の右方である。）における梁部材１３ｍの太さが、搬送方向上流側（図７の左方である。）における梁部材の太さよりも太くなるように形成することもできる。

また、本実施の形態において、図８に示すように、開口部１３ｒ１を覆うように、開口部１３ｒ１からの排気経路を形成するダクトとしても機能するカバー部材１３ｎを現像ケース１３ｒに固設することもできる。このような場合であっても、開口部１３ｒが形成された現像ケース１３ｒにおいて、強度（ねじれ等に対する機械的強度である。）が低下する不具合を軽減することができる。

なお、本実施の形態では、第２搬送経路における搬送方向下流側に相当する位置に形成された開口の開口面積が、搬送方向上流側のものに比べて、大きくなるように構成することで、搬送方向下流側における排気量が大きくなるようにした。
これに対して、図９に示すように、搬送方向下流側（図９の右方である。）に設置されたフィルタ１３ｋ６の空気透過率が、搬送方向上流側（図９の左方である。）に設置されたフィルタ１３ｋ７の空気透過率よりも高くなるように形成することで、搬送方向下流側における排気量が大きくなるようにすることもできる。具体的に、図９の例では、搬送方向下流側に形成した第１の開口部１３ｒ６の開口面積と、搬送方向上流側に形成した第２の開口部１３ｒ７の開口面積と、が同等になるように形成されている。そして、第１の開口部１３ｒ６に覆設された第１のフィルタ１３ｋ６が、第２の開口部１３ｒ７に覆設された第１のフィルタ１３ｋ７に比べて、空気を良く通すように材質や厚さやメッシュなどが設定されている。
このような場合であっても、搬送方向下流側における排気量（圧抜き性）を充分に大きく設定することができるため、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、開口部１３ｒ１とフィルタ１３ｋとのみによって圧抜き手段を構成したが、図１０に示すように、開口部１３ｒ６、１３ｒ７やフィルタ１３ｋ６、１３ｋ７に、吸引ファン１３ｗ１、１３ｗ２やダクト（図中、破線で示した部材である。）を加えて圧抜き手段を構成することもできる。
具体的に、図１０の例では、搬送方向下流側に形成した第１の開口部１３ｒ６の開口面積と、搬送方向上流側に形成した第２の開口部１３ｒ７の開口面積と、が同等になるように形成されている。そして、第１の開口部１３ｒ６には第１のフィルタ１３ｋ６を介してダクト、第１の吸引ファン１３ｗ１が接続され、第２の開口部１３ｒ７には第２のフィルタ１３ｋ７を介してダクト、第２の吸引ファン１３ｗ２が接続されている。そして、第１の吸引ファン１３ｗ１の吸引力が、第２の吸引ファン１３ｗ２の吸引力に比べて大きくなるように設定されている。
このような場合であっても、吸引ファン１３ｗ１、１３ｗ２やダクトを設置するコストやスペースが必要になるものの、搬送方向下流側における排気量（圧抜き性）を充分に大きく設定することができるため、第２搬送経路の圧抜きを効率的かつ充分におこなうことができる。このような構成は、搬送方向下流側における開口部の開口面積を充分に確保できない場合などに有用である。

以上説明したように、本実施の形態における現像装置１３は、第１搬送スクリュ１３ｂ１（第１搬送部材）による第１搬送経路の上方に位置する第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）による第２搬送経路から装置外への排気を可能に構成された圧抜き手段（開口部１３ｒ１及びフィルタ１３ｋ）を設けて、第２搬送経路における搬送方向下流側から装置外への単位時間当たりの排気量が搬送方向上流側から装置外への単位時間当たりの排気量よりも大きくなるように圧抜き手段１３ｒ１、１３ｋを形成している。これにより、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２が現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）に対向するように設置されて、ドクターブレード１３ｃ（現像剤規制部材）が現像ローラ１３ａの下方に配設された場合であっても、現像剤Ｇの回収経路となる第２搬送経路から装置外に向けて効率的に排気することができる。

なお、本実施の形態においては、現像装置１３が単体で画像形成装置本体に着脱されるユニットして構成されている画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、作像部の一部又は全部がプロセスカートリッジ化されている画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。その場合、作像部のメンテナンスの作業性が向上することになる。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。

また、本実施の形態では、搬送部材としての搬送スクリュが２つ設置された現像装置１３に対して本発明を適用したが、搬送スクリュが３つ以上設置されていてそのうち少なくとも２つの搬送スクリュが現像ローラ１３ａに対向するように設置された現像装置に対しても、本発明を適用することができる。
そのような場合にも、本実施の形態と同様に第２搬送経路（回収経路）に圧抜き手段を設けることで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、トナー容器２８から現像装置１３に向けてトナーＴを供給したが、トナー容器（現像剤容器）から現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を現像装置１３に向けて供給することもできる。その場合、現像装置１３から余剰の現像剤を適宜に排出する手段を設けることになる。そのような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
１１、１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１ＢＫ 感光体ドラム（像担持体）、
１３ 現像装置（現像部）、
１３ａ 現像ローラ（現像剤担持体）、
１３ｂ１ 第１搬送スクリュ（第１搬送部材）、
１３ｂ２ 第２搬送スクリュ（第２搬送部材）、
１３ｃ ドクターブレード（現像剤規制部材）、
１３ｒ 現像ケース、
１３ｒ１〜１３ｒ７ 開口部、
１３ｋ、１３ｋ１〜１３ｋ７ フィルタ（トナーフィルタ）、
１３ｍ 梁部材、
１３ｎ カバー部材（補強部材）、
１３ｗ１、１３ｗ２ 吸引ファン、
Ｇ 現像剤（２成分現像剤）、 Ｔ トナー、 Ｃ キャリア。

特開２０１２−１０３２８１号公報 特開２００８−２６４０８号公報 特許第３９５０７３５号公報

Claims (10)

1. キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
   前記像担持体に対向して、現像剤を担持する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体の下方に対向するように配設されて、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
   装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、
   を備え、
   前記複数の搬送部材は、
   前記現像剤担持体に対向して、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、
   前記第１搬送部材の上方に配設されて前記現像剤担持体に対向して、前記現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第２搬送部材と、
   を具備し、
   前記第１搬送部材による第１搬送経路の上方に位置する前記第２搬送部材による第２搬送経路から装置外への排気を可能に構成された圧抜き手段をさらに備え、
   前記圧抜き手段は、前記第２搬送経路における搬送方向下流側から装置外への単位時間当たりの排気量が搬送方向上流側から装置外への単位時間当たりの排気量よりも大きくなるように形成されたことを特徴とする現像装置。
2. 前記圧抜き手段は、
   前記第２搬送経路から装置外に連通するように現像ケースに形成された単数又は複数の開口部を具備し、
   前記搬送方向下流側における開口面積の総和が、前記搬送方向上流側における開口面積の総和よりも大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記単数又は複数の開口部のうち、少なくとも１つの開口部は、長手方向にわたって開口するように形成され、前記搬送方向上流側から前記搬送方向下流側にかけて開口面積が漸増するように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記現像ケースは、前記少なくとも１つの開口部において長手方向に交差する方向に橋設された複数の梁部材を長手方向に間隔をあけて具備し、
   前記複数の梁部材は、前記搬送方向下流側における梁部材の数が、前記搬送方向上流側における梁部材の数よりも多くなるように配列されたことを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
5. 前記現像ケースは、前記少なくとも１つの開口部において長手方向に交差する方向に橋設された複数の梁部材を長手方向に間隔をあけて具備し、
   前記複数の梁部材は、前記搬送方向下流側における梁部材の太さが、前記搬送方向上流側における梁部材の太さよりも太くなるように形成されたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の現像装置。
6. 前記単数又は複数の開口部は、前記搬送方向下流側のみに形成されたことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
7. 前記圧抜き手段は、前記単数又は複数の開口部に覆設されて空気を通過させて現像剤を捕集可能に形成された単数又は複数のフィルタを具備したことを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれかに記載の現像装置。
8. 前記単数又は複数のフィルタは、前記搬送方向下流側に設置されたフィルタの空気透過率が、前記搬送方向上流側に設置されたフィルタの空気透過率よりも高くなるように形成されたことを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
9. 画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
   請求項１〜請求項８のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
10. 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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