JP2017078758A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、現像室に設けられた第一の撹拌部材から現像剤担持体に対して現像剤を安定して供給することができる現像装置を提供する。
【解決手段】 現像室１３に配置された第一の搬送スクリュー１５は、長手方向の両端側から中央付近に向かって現像剤２を搬送し、撹拌室１４に配置された第二の搬送スクリュー１６は、長手方向の中央付近から両端側に向かって現像剤２を搬送し、撹拌室１４から現像室１３への現像剤２の受け渡しを第一、第二の連通部１７１，１７２を通じて行ない、現像室１３から撹拌室１４への現像剤２の受け渡しを第三の連通部１７３を通じて行ない、現像スリーブ１８から現像剤２を回収する回収部材となる支持部材１７４と傾斜部１７５ａ，１７５ｂを有し、該回収部材により回収された現像剤２を撹拌室１４の第三の連通部１７３の近傍に回収することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置に設けられる現像装置に関し、特に、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、或いは、これら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置に設けられる現像装置に関する。

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置では、像担持体として一般的にドラム状とされている感光体の表面を帯電器により一様に帯電させ、帯電した感光体を露光装置によって画像情報に応じて露光し、感光体上に静電潜像を形成する。感光体に形成された静電潜像は、現像装置を用いて現像剤中のトナーによってトナー像を顕像化する。

そして、顕像化された画像は転写装置によって記録材へ転写される。その後、記録材上に転写されたトナー像を定着装置によって熱及び圧力で記録材へと溶融定着する。そして、上記転写プロセス後に感光体上に残留したトナーをクリーニング装置によって取り除き、更に除電装置によって感光ドラム上に残留した電荷を除去することで感光体は、次回の画像形成プロセスに備える。現像装置としては、現像剤として非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とを備えた二成分現像剤を使用するものがある。

例えば、二成分現像剤を用いる現像装置は、一般的に図11に示すような構成とされる。現像装置１は現像剤２を収容した現像剤容器１２を備え、現像剤容器１２の感光ドラムと対面した開口部に現像剤担持体である現像スリーブを有している。

そして、現像剤容器１２内の開口部との反対側には隔壁１７によって区画された現像室１３と撹拌室１４とが上下に形成されている。、これらの現像室１３と撹拌室１４内には現像剤２を撹拌・搬送し、現像剤容器１２内を循環させる循環手段となる第一、第二の搬送スクリュー１５，１６がそれぞれ設置されている。

第一の搬送スクリュー１５は、現像室１３内の現像剤２を搬送する。また、第二の搬送スクリュー１６は補給口１４１から撹拌室１４内に第二の搬送スクリュー１６の上流側に供給されるトナーと撹拌室１４内に既にある現像剤２とを撹拌しながら搬送する。これにより現像剤２のトナー濃度を均一化する。現像剤容器１２の感光ドラムに対向する位置には、現像剤担持体としての現像スリーブが回転可能に配置されている。

現像スリーブは、磁界発生手段としてのマグネットを内蔵しており、現像スリーブの外周面に対して所定のギャップを介して対向するように層厚規制部材としての規制ブレードが配置されている。これにより、現像剤２を現像スリーブの表面上に均一にコーティングし、現像領域まで搬送することができる。現像スリーブと規制ブレードとのギャップは、現像領域に均一かつ安定的に現像剤２が供給されるように調整されている。

図11に示すような現像装置１においては、第一の搬送スクリュー１５から現像スリーブへ供給した現像剤２は、第一の搬送スクリュー１５に戻ることなく、第二の搬送スクリュー１６に落下させている。このため現像室１３内の現像剤面２ａは搬送方向下流側（図11の右側）に行くに従って下がる傾向になる。

従って、第一の搬送スクリュー１５の搬送方向下流側（図11の右側）では、常に現像剤量が過少傾向となり、第一の搬送スクリュー１５から現像スリーブに供給される現像剤量も減少傾向となる。

このような状態では、現像スリーブの長手方向において供給される現像剤量に大小が発生し、均一な供給が出来ない。これにより現像室１３内の搬送方向下流（図11の右側）において現像スリーブの表面に現像剤２をコート出来なくなる供給不良が発生する。

このような問題を解決するために特許文献１では、第一、第二の搬送スクリューによる現像剤搬送量を、現像スリーブに供給する現像剤供給量よりも十分に大きくとっている。これにより第一の搬送スクリューの搬送方向下流側の現像剤量の減少傾向を小さくしている。

特開平０５−３３３６９１号公報

しかしながら、特許文献１では、現像スリーブに供給する現像剤供給量よりも第一、第二の搬送スクリューによる現像剤搬送量を大きくするために該第一、第二の搬送スクリューの搬送力を上げる必要がある。

第一、第二の搬送スクリューによる現像剤搬送量を大きくし過ぎると、現像剤に対するストレスが増加する。また、第一、第二の搬送スクリューの摺動部の発熱によりトナーが溶融して固着する等の問題が発生する。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、現像室に設けられた第一の撹拌部材から現像剤担持体に対して現像剤を安定して供給することができる現像装置を提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係る現像装置の代表的な構成は、現像領域に現像剤を付与して現像を行う現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像室と、前記現像室に隣接して配置される撹拌室と、前記現像室に配置された第一の撹拌部材と、前記撹拌室に配置された第二の撹拌部材と、前記現像室と、前記撹拌室とのそれぞれの長手方向の両端付近に設けられ、前記現像室と、前記撹拌室とを連通する第一、第二の連通部と、前記現像室と、前記撹拌室とのそれぞれの長手方向の中央付近に設けられ、前記現像室と、前記撹拌室とを連通する第三の連通部と、を有し、前記第一、第二の撹拌部材は、それぞれ長手方向の中央付近を境にして巻方向が異なる螺旋状羽根を有し、前記第一の撹拌部材は、長手方向の両端側から中央付近に向かって現像剤を搬送し、前記第二の撹拌部材は、長手方向の中央付近から両端側に向かって現像剤を搬送し、前記撹拌室から前記現像室への現像剤の受け渡しを前記第一、第二の連通部を通じて行ない、前記現像室から前記撹拌室への現像剤の受け渡しを前記第三の連通部を通じて行ない、更に、前記現像剤担持体から現像剤を回収する回収部材を有し、前記回収部材により回収された現像剤を前記撹拌室の前記第三の連通部の近傍に回収することを特徴とする。

本発明によれば、現像室に設けられた第一の撹拌部材から現像剤担持体に対して現像剤を安定して供給することができる。

本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。 本発明に係る現像装置の第１実施形態の構成を示す長手方向に沿った断面説明図である。 第１実施形態の現像装置の構成を示す長手方向に沿った断面説明図である。 第１実施形態の現像装置の構成を示す長手方向に直交する方向の断面説明図である。 第１実施形態の現像装置の現像室内における現像剤面を示す長手方向に沿った断面説明図である。 第１実施形態の現像装置に設けられた回収部材により回収される現像剤の動きを説明する斜視説明図である。 第１実施形態の現像装置に回収部材がないときの現像剤の動きと、記録材に形成されるトナー像のトナー濃度との関係を説明する長手方向に沿った断面説明図である。 第１実施形態の現像装置に回収部材があるときの現像剤の動きと、記録材に形成されるトナー像のトナー濃度との関係を説明する長手方向に沿った断面説明図である。 （ａ）は本発明に係る現像装置の第２実施形態の構成と、現像剤の回収室を説明する長手方向に沿った断面説明図である。（ｂ）は第２実施形態の現像装置の構成と、現像剤の現像室と撹拌室内の循環経路を説明する長手方向に沿った断面説明図である。 第２実施形態の現像装置の構成を示す長手方向に直交する方向の断面説明図である。 比較例の現像装置の現像室内における現像剤面を示す長手方向に沿った断面説明図である。

図により本発明に係る現像装置及びこれを備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。尚、本発明に係る現像装置は、例えば、以下に例示する画像形成装置に使用されるが、必ずしもこの形態に限られるものではない。

先ず、図１〜図８を用いて本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。

＜画像形成装置＞
先ず、図１を用いて本発明に係る現像装置１を備えた画像形成装置３の構成について説明する。図１に示す画像形成装置３はフルカラー画像形成装置として構成される。画像形成装置３のイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色のステーション４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、トナー色が異なる他は、略同様に構成されている。

フルカラー画像において、それぞれイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色の画像を形成する。尚、以下の説明において、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色の現像装置１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを代表して単に現像装置１を用いて説明する場合もある。他の画像形成プロセス手段についても同様である。

図１に示すように、各色のステーション４には、それぞれ像担持体となる感光ドラム２８が回転可能に設けられている。各感光ドラム２８の表面は、帯電手段となる帯電ローラ２１により一様に帯電される。帯電ローラ２１により一様に帯電された感光ドラム２８の表面には、像露光手段となるレーザスキャナ２２から画像情報に応じて変調されたレーザ光２２ａが露光走査されて静電潜像が形成される。

各感光ドラム２８の表面に形成された静電潜像には、各現像装置１にそれぞれ回転可能に設けられた現像剤担持体となる現像スリーブ１８の表面に担持された各色の現像剤２が供給されてトナー像として可視像化される。現像剤担持体となる現像スリーブ１８は、像担持体となる感光ドラム２８の表面上の現像領域に各色の現像剤２を付与して現像を行なう。

各感光ドラム２８の表面に対向して中間転写ベルト６が張架ローラ５ａ〜５ｃにより回転可能に張架されている。中間転写ベルト６の内周面側には、各感光ドラム２８の表面に対向して一次転写手段となる一次転写ローラ２３がそれぞれ設けられている。

各感光ドラム２８の表面に形成された各色のトナー像は、各一次転写ローラ２３に一次転写バイアスが印加されることにより中間転写ベルト６の外周面上に順次、重ねて一次転写される。

中間転写ベルト６を張架する張架ローラ５ｃに対向して中間転写ベルト６を介在して二次転写手段となる二次転写ローラ７が設けられている。一方、図示しない搬送手段により記録材２７が所定のタイミングで中間転写ベルト６と二次転写ローラ７との二次転写ニップ部に搬送される。このとき、二次転写ローラ７に二次転写バイアスが印加されて中間転写ベルト６の外周面上に重畳された各色のトナー像が記録材２７上に一括して二次転写される。

二次転写ニップ部において各色のトナー像が一括して二次転写された記録材２７は、搬送ベルト１１により定着手段となる定着装置２５に搬送される。定着装置２５に搬送された記録材２７は、定着ローラと加圧ローラとにより挟持搬送される間に加熱及び加圧されてトナー像が記録材２７に加熱定着された後、画像形成装置３の外に設けられた排出部に排出される。画像形成装置３は現像剤２を用いて記録材２７上に画像形成する。

各感光ドラム２８の表面上に残留した転写残トナーは、クリーニング手段となる各クリーニング装置２６により掻き取られて回収される。中間転写ベルト６の外周面上に残留した転写残トナーは、クリーニング手段となるクリーニング装置３０により掻き取られて回収される。画像形成により消費された各色の現像剤２中のトナーは、各トナー補給容器２０からそれぞれトナー補給装置３１により各現像装置１内に補給される。

本実施形態では、図１に示すように、各色の感光ドラム２８から中間転写ベルト６の外周面に各色のトナー像を順次一次転写した後、該中間転写ベルト６の外周面上に重畳された各色の複合トナー像を一括して記録材２７に二次転写する構成とした。他に、各感光ドラム２８の表面に対向して配置された搬送ベルトにより搬送される記録材２７上に各感光ドラム２８から直接、トナー像を一次転写する構成の画像形成装置にも適用できる。

＜二成分現像剤＞
次に、本実施形態で用いられる二成分現像剤の構成について説明する。本実施形態の各色の現像剤２は、各色のトナーと、磁性粒子からなるキャリアとをそれぞれ混合したものである。トナーは、結着樹脂、着色剤、或いは、必要に応じて、その他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有して構成される。トナーは、負帯電性のポリエステル系樹脂であり、本実施形態のトナーの体積平均粒径は７．０μｍ程度である。

キャリアは、例えば、表面酸化、或いは、未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属、或いは、それらの合金、或いは、酸化物フェライト等が使用可能である。これらの磁性粒子は公知の製造方法により製造される。

＜現像装置＞
次に、図２〜図８を用いて本実施形態の現像装置１の構成について説明する。本実施形態の現像装置１は、現像剤容器１２内に非磁性トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤が収容される。更に、現像剤担持体となる現像スリーブ１８を有する。更に、図４に示すように、該現像スリーブ１８に対向して設置され、該現像スリーブ１８の表面に担持された現像剤２の層厚を規制する現像剤規制部材となる規制ブレード１９と、を有している。

現像剤容器１２の図１に示す感光ドラム２８の表面に対向する現像領域には、図４に示す開口１２ａが形成されている。現像剤担持体となる現像スリーブ１８は、開口１２ａから感光ドラム２８側に一部露出するように現像剤容器１２に回転可能に設けられている。

本実施形態の現像スリーブ１８は非磁性材料で構成される。図４に示すように、現像スリーブ１８の内部には、磁界発生手段となるマグネットローラ１８ａが非回転状態で設けられている。マグネットローラ１８ａは、現像極Ｓ２と、現像剤２を搬送する磁極Ｓ１，Ｎ１〜Ｎ３を有している。

このうち同極である磁極Ｎ３と磁極Ｎ１とは、隣り合って現像剤容器１２の内部側に設けられている。同極である磁極Ｎ３と磁極Ｎ１との間に反発磁界が形成されている。このため現像スリーブ１８の表面から離間するように剥ぎ取られた現像剤２は、磁極Ｎ３の近傍に配置された回収部材を構成する支持部材１７４と、該支持部材１７４上に設けられた一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂとを介して撹拌室１４内に回収される。

現像スリーブ１８は、現像動作時に図４の矢印ａ方向に回転し、規制ブレード１９による磁気ブラシの穂切りによって層厚が規制された現像剤２（二成分現像剤）を担持する。そして、感光ドラム２８の表面に対向した現像領域に搬送し、該感光ドラム２８の表面上に形成された静電潜像に現像剤２を供給して該静電潜像を現像する。

穂切り部材となる規制ブレード１９は、現像スリーブ１８の長手方向の軸線に沿って延在された板状のアルミニウム等で形成された非磁性部材により構成される。規制ブレード１９は、感光ドラム２８よりも現像スリーブ１８の回転方向（図４の矢印ａ方向）上流側に配置されている。

規制ブレード１９の先端部と、現像スリーブ１８の表面との間を現像剤２（二成分現像剤）のトナーとキャリアとが通過して感光ドラム２８の表面に対向した現像領域へと送られる。尚、規制ブレード１９の先端部と、現像スリーブ１８の表面との間隙（ギャップ）を調整する。これにより現像スリーブ１８の表面上に担持した現像剤２の磁気ブラシの穂切り量が規制されて感光ドラム２８の表面に対向した現像領域へ搬送される現像剤量が調整される。本実施形態では、規制ブレード１９によって、現像スリーブ１８の表面上の単位面積当りの現像剤２のコート量を３０ｍｇ／ｃｍ^２に規制している。

現像剤容器１２内は、該現像剤容器１２の長手方向（図５の左右方向）に沿って略中央部に延在される隔壁1７によって現像室１３と撹拌室１４とに区分されており、現像剤２は、現像室１３及び撹拌室１４に収容されている。現像室１３は、現像剤担持体となる現像スリーブ１８に現像剤２を供給する。撹拌室１４は、現像室１３に隣接して配置される。

現像室１３及び撹拌室１４内には、現像剤２を撹拌・搬送し、現像剤容器１２内を循環させる循環手段となる第一、第二の搬送スクリュー１５，１６（第一、第二の撹拌部材）がそれぞれ配置されている。第一の撹拌部材となる第一の搬送スクリュー１５は、現像室１３の底部となる隔壁1７の近傍上部に現像スリーブ１８の軸方向（図５の左右方向）に沿って略平行に配置されている。第二の撹拌部材となる第二の搬送スクリュー１６は、撹拌室１４の底部となる現像剤容器１２の底板の近傍上部に第一の搬送スクリュー１５と略平行に配置されている。

図５に示すように、第一の搬送スクリュー１５の螺旋状羽根１５ｂと、第二の搬送スクリュー１６の螺旋状羽根１６ｂとは以下の通りである。それぞれ第一、第二の搬送スクリュー１５，１６の長手方向（図５の左右方向）の略中央付近を境にして現像剤２を互いに反対方向に搬送する異なる巻方向を有して形成されている。

更に、第一の搬送スクリュー１５と、第二の搬送スクリュー１６とが対向する位置においては以下の通りである。第一の搬送スクリュー１５の螺旋状羽根１５ｂと、第二の搬送スクリュー１６の螺旋状羽根１６ｂとは、現像剤２を互いに反対方向に搬送する異なる巻方向を有して形成されている。

これにより、第一、第二の搬送スクリュー１５，１６は、それぞれ長手方向（図５の左右方向）の略中央付近を境にして、現像室１３及び撹拌室１４内の現像剤２をそれぞれ互いに反対方向に搬送する。更に、該第一、第二の搬送スクリュー１５，１６が対向する位置においては、現像室１３及び撹拌室１４内の現像剤２をそれぞれ互いに反対方向に搬送する。

図２に示すように、第一の撹拌部材となる第一の搬送スクリュー１５は、現像室１３内の現像剤２を該第一の搬送スクリュー１５の長手方向（図２の左右方向）の両端側から中央付近に向かって搬送する。第二の撹拌部材となる第二の搬送スクリュー１６は、撹拌室１４内の現像剤２を該第二の搬送スクリュー１６の長手方向（図２の左右方向）の中央付近から両端側に向かって搬送する。

現像室１３と、撹拌室１４とのそれぞれの長手方向（図２の左右方向）の両端付近には、該現像室１３と、撹拌室１４とを連通する開口からなる第一、第二の連通部１７１，１７２が設けられている。撹拌室１４から現像室１３への現像剤２の受け渡しを第一、第二の連通部１７１，１７２を通じて行なう。

更に、現像室１３と、撹拌室１４とのそれぞれの長手方向（図２の左右方向）の中央付近には、該現像室１３と、撹拌室１４とを連通する開口からなる第三の連通部１７３が設けられている。現像室１３から撹拌室１４への現像剤２の受け渡しを第三の連通部１７３を通じて行なう。

第一、第二の搬送スクリュー１５，１６の回転によって現像室１３及び撹拌室１４内を図２に示す第一、第二の循環経路Ａ，Ｂに沿ってそれぞれ搬送された現像剤２は以下の通りである。隔壁１７の長手方向（図５の左右方向）の両端部と中央部とにそれぞれ設けられた開口からなる第一〜第三の連通部１７１，１７２，１７３を通じて現像室１３と撹拌室１４との間で循環される。

本実施形態の第一、第二の搬送スクリュー１５，１６は、それぞれの回転軸１５ａ，１６ａの外周面上に非磁性材料で構成された螺旋状羽根１５ｂ，１６ｂが形成されている。それぞれの螺旋状羽根１５ｂ，１６ｂの外径直径Ｅは２０ｍｍであり、該螺旋状羽根１５ｂ，１６ｂの一周（一巻）分のピッチ幅（ストローク長さ）Ｐは３０ｍｍである。また、第一、第二の搬送スクリュー１５，１６の回転数は４００ｒｐｍ（rotation per minute）に設定している。

撹拌室１４に設けられた第二の搬送スクリュー１６の長手方向（図３の左右方向）中央で螺旋状羽根１６ｂにおける互いに異なる巻方向の境界部分に対応して該撹拌室１４の上部には、補給口１４１が形成されている。図１に示すトナー補給容器２０に収容されたトナーをトナー補給装置３１により補給口１４１を介して撹拌室１４内に補給する。

補給口１４１には、カートリッジ式のトナー補給容器２０の開口が連通して結合される。トナー補給容器２０が現像装置１に取り付けられると、トナー補給装置３１により該トナー補給容器２０内のトナーが補給口１４１から撹拌室１４内に補給される。

現像室１３と撹拌室１４とを区分する隔壁１７の長手方向（図５の左右方向）の略中央に形成された第三の連通部１７３は以下の通りである。現像室１３と撹拌室１４とにそれぞれ配置される第一、第二の搬送スクリュー１５，１６の螺旋状羽根１５ｂ，１６ｂにおける互いに異なる巻方向の境界部分に対応した位置に設けられている。

＜現像剤の循環動作＞
次に図２及び図３を用いて本実施形態の現像装置１における現像剤２の循環動作について説明する。図２において、現像室１３と撹拌室１４とは、隔壁１７の長手方向（図２の左右方向）の両端部と略中央の三箇所に形成された第一〜第三の連通部１７１，１７２，１７３を介して相互に連通している。

図示しない駆動源となるモータからの回転駆動力が伝達されて第一の搬送スクリュー１５と、第二の搬送スクリュー１６とがそれぞれ回転する。これにより現像剤容器１２の現像室１３と撹拌室１４とにそれぞれ収容された現像剤２は、第一、第三の第一、第三の連通部１７１，１７３を通り現像室１３と撹拌室１４との間を第一の循環経路Ａに沿って図２の時計回り方向に循環する。

更に、第二、第三の第二、第三の連通部１７２，１７３を通り現像室１３と撹拌室１４との間を第二の循環経路Ｂに沿って図２の反時計回り方向に循環する。即ち、図２に示す現像室１３と撹拌室１４との間で第一の循環経路Ａを循環する現像剤２と、第二の循環経路Ｂを循環する現像剤２とは、互いに反対方向に循環する。

更に、図２に示す第一、第二の循環経路Ａ，Ｂにおいて、現像室１３内に収容されている現像剤２は、第一の搬送スクリュー１５の回転によって現像スリーブ１８に供給される。

現像スリーブ１８の表面から剥離された現像剤２は、現像室１３内の第一の搬送スクリュー１５に戻ることなく、撹拌室１４内の第二の搬送スクリュー１６に落下させている。現像スリーブ１８の表面から剥離された現像剤２は、図３及び図４に示す回収部材となる支持部材１７４と、該支持部材１７４上に設けられた一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂとを介して第二の搬送スクリュー１６に落下させている。このため現像室１３内の現像剤２の現像剤面２ａは、図２に示す第一、第二の循環経路Ａ，Ｂのそれぞれの搬送方向下流側（図２の左右側からそれぞれ中央に向かう側）に行くに従って該現像剤面２ａの高さが下がる傾向にある。

従って、第一の搬送スクリュー１５の長手方向（図２の左右方向）の中央では、常に現像剤量が過少傾向となる。これにより第一の搬送スクリュー１５から現像スリーブ１８への現像剤２の供給量も第一の搬送スクリュー１５の長手方向（図２の左右方向）の中央では減少傾向にある。

このとき、補給口１４１を介してトナー補給容器２０から補給されたトナーは、以下のように現像剤容器１２内の現像剤２と混合される。図２に示す第一、第二の循環経路Ａ，Ｂを経由して現像室１３から撹拌室１４へと搬送されてきた現像剤２と混合される。

更に、第一の搬送スクリュー１５の回転によって一旦、現像スリーブ１８に供給された現像剤２の余剰分が図３に示す回収部材となる支持部材１７４と、一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂとを介して回収されて撹拌室１４内に流入する。そして、第一、第二の循環経路Ａ，Ｂを経由して現像室１３に入る間に現像剤２と混合される。

＜現像剤面の傾き＞
次に、図２、図５及び図11を用いて現像室１３及び撹拌室１４内の現像剤２の現像剤面２ａの傾きについて説明する。図５に示すように、本実施形態の現像装置１における現像室１３の長手方向（図５の左右方向）の中央における現像剤面２ａ１は以下の通りである。図11に示すように、比較例の現像装置１における現像室１３の搬送方向最下流近傍の現像剤面２ａ２に比べて隔壁１７の上面からの高さが高くなることが分かる。

図２に示す本実施形態では、現像室１３と撹拌室１４との間で現像剤２が循環する第一、第二の循環経路Ａ，Ｂの経路長は、図11に示す比較例の現像室１３と撹拌室１４との間で現像剤２が循環する循環経路の経路長の約半分になっている。

これにより現像剤面２ａの高さを約２倍の高さに出来る。このため第一の搬送スクリュー１５による現像剤２の搬送性能も図11に示す比較例の第一の搬送スクリュー１５による現像剤２の搬送性能の約半分の搬送性能で有れば良い。その結果、第一の搬送スクリュー１５の回転数を大幅に抑えることが出来る。これにより現像剤容器１２の第一の搬送スクリュー１５の摺動部における昇温も防ぐことが出来、現像剤２の劣化や凝集塊の発生を抑えることが出来る。

＜回収部材＞
次に、図２、図６〜図８を用いて回収部材となる支持部材１７４と、該支持部材１７４上に設けられた一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂの構成について説明する。回収部材となる支持部材１７４と、該支持部材１７４上に設けられた一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂは、現像剤担持体となる現像スリーブ１８から現像剤２を回収する。支持部材１７４と、一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂとにより回収された現像剤２は、撹拌室１４の長手方向（図３の左右方向）中央部に設けられた第三の連通部１７３の近傍に回収される。

本実施形態の回収部材は、図６に示すように、現像剤担持体となる現像スリーブ１８の下方で、該現像スリーブ１８の長手方向に沿って配置される支持部材１７４を有する。該支持部材１７４は、上下方向に所定の傾斜角度を有して現像剤容器１２の枠体に支持されている。本実施形態の支持部材１７４の上下方向の傾斜は、現像スリーブ１８側が高い位置で、第二の搬送スクリュー１６側が低い位置に設定される。

支持部材１７４上（支持部材上）には、一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂが設けられている。一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂは、現像スリーブ１８の長手方向に対して該現像スリーブ１８の長手方向の両端側から中央付近に向かって該現像スリーブ１８から離れる方向に所定の傾斜角度を有して設けられている。本実施形態の一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂの上下方向の傾斜は、現像スリーブ１８の長手方向端部側が高い位置で、該現像スリーブ１８の長手方向中央側が低い位置に設定される。

図６に示す回収部材となる支持部材１７４と、一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂとは以下の通りである。現像室１３内に設けられた第一の搬送スクリュー１５の回転により現像剤容器１２の開口１２ａに設けられた現像スリーブ１８の表面から剥離された現像剤２を第三の連通部１７３に導いて撹拌室１４内に回収する。そして、該撹拌室１４内の現像剤２と混合する。

図６において現像スリーブ１８の表面上から剥ぎ取られた現像剤２は以下の通りである。現像スリーブ１８の長手方向（図８の左右方向）に沿って該現像スリーブ１８の鉛直下方に配置された回収部材となる支持部材１７４上に自重により落下する。支持部材１７４は、図８の上下方向に所定の傾斜角度を有して傾斜している。

このため回収部材となる支持部材１７４上に自重により落下した現像剤２は、該回収部材となる支持部材１７４上に傾斜して設けられた回収部材となる一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂに沿って該支持部材１７４上を滑る。そして、隔壁１７の長手方向（図８の左右方向）の中央に形成された開口からなる第三の連通部１７３に導かれる。

隔壁１７の第三の連通部１７３に導かれた現像剤２は、該第三の連通部１７３を通って自重により撹拌室１４内に落下し、該撹拌室１４内に設けられた第二の搬送スクリュー１６の回転により該撹拌室１４内の現像剤２と混合される。尚、現像室１３内に設けられた第一の搬送スクリュー１５は、図６に示す回収部材となる支持部材１７４と、隔壁１７とにより形成された空間内に回転可能に設けられている。

また、図８に示す補給口１４１から撹拌室１４内に補給されたトナーは以下の通りである。図２に示す第一、第二の循環経路Ａ，Ｂを経由して現像室１３から撹拌室１４へと搬送されてきた現像剤２と、該撹拌室１４内に設けられた第二の搬送スクリュー１６の回転により混合される。

更に、現像スリーブ１８の表面上から剥ぎ取られて現像室１３内に回収された現像剤２が図６及び図８に示す回収部材となる支持部材１７４と、一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂとにより導かれる。そして、隔壁１７に設けられた第三の連通部１７３から撹拌室１４に流入する。その現像剤２と、該撹拌室１４内に設けられた第二の搬送スクリュー１６の回転により混合される。

現像スリーブ１８の表面上から剥ぎ取られて回収部材となる支持部材１７４と、一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂとにより撹拌室１４の第三の連通部１７３の近傍に回収された現像剤２は以下の通りである。該現像剤２が撹拌室１４内に落下する位置と略同一位置に補給トナーを補給する補給口１４１が設けられている。

このように、図８に示す補給口１４１から撹拌室１４内に補給されたトナーは、図２に示す第一、第二の循環経路Ａ，Ｂを通って現像室１３に入る間に現像剤２と混合される。

次に、図７及び図８を用いて回収部材となる支持部材１７４と、該支持部材１７４上に設けられた一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂとの効果について説明する。図７及び図８に示すように、現像スリーブ１８の長手方向（図７及び図８の左右方向）において記録材２７に形成するトナー像の画像デューティ（Ｄｕｔy）が異なる画像出力があった場合を考慮する。図７及び図８において、左側が高デューティ（Ｄｕｔy）で、右側が低デューティ（Ｄｕｔy）の画像である。

図７及び図８に示す現像スリーブ１８の長手方向（図７及び図８の左右方向）において図７及び図８の左側半分は、現像スリーブ１８の表面上に担持された現像剤２のうちで消費されるトナー量が多い。一方、図７及び図８に示す現像スリーブ１８の長手方向（図７及び図８の左右方向）において図７及び図８の右側半分は、現像スリーブ１８の表面上に担持された現像剤２のうちで消費されるトナー量が少ない。

図７は、図６及び図８に示す回収部材となる支持部材１７４と、該支持部材１７４上に設けられた一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂとを有さない比較例の現像装置１である。このため図７の左側の第一の循環経路Ａと、図７の右側の第二の循環経路Ｂとで、現像剤２に含まれる非磁性トナーと磁性キャリアとの合計重量Ｄに対する非磁性トナーの重量Ｔの割合であるＴ／Ｄ比が変わってしまう。このため現像スリーブ１８の長手方向（図７及び図８の左右方向）において均一な画像濃度が保証できなくなる。

図７に示す現像装置１の長手方向（図７の左右方向）中央に設けられた補給口１４１から補給されたトナーは、図７の左側の第一の循環経路Ａと、図７の右側の第二の循環経路Ｂとに均等に分かれるとする。すると、大量のトナー消費によりＴ／Ｄ比が低くなっている図７の左側の第一の循環経路Ａではトナーの補給が追い付かずＴ／Ｄ比は低いままである。一方、トナーの消費量が少なくＴ／Ｄ比が高い状態を維持している図７の右側の第二の循環経路Ｂではトナーが過補給になるためＴ／Ｄ比が更に高くなる。

図７に示すように、現像スリーブ１８の長手方向（図７左右方向）において、記録材２７に形成するトナー像の画像デューティ（Ｄｕｔy）が異なる画像出力が連続した場合を考慮する。その場合、図７の左側の第一の循環経路Ａと、図７の右側の第二の循環経路ＢとでＴ／Ｄ比が大きく変わってしまう。このため現像スリーブ１８の長手方向（図７の左右方向）で濃度ムラが発生する場合がある。

本実施形態の現像装置１では、図６及び図８に示す回収部材となる支持部材１７４と、該支持部材１７４上に設けられた一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂとを設けている。これにより図８に示すように、現像スリーブ１８の長手方向（図８の左右方向）において、記録材２７に形成するトナー像の画像デューティ（Ｄｕｔy）が異なる画像出力があった場合を考慮する。

この場合でも現像スリーブ１８の表面上から剥ぎ取られて現像室１３内に回収された現像剤２は以下の通りである。図６及び図８に示す回収部材となる支持部材１７４と、一対の傾斜部１７５ａ，１７５ｂとにより導かれる。そして、隔壁１７に設けられた第三の連通部１７３から撹拌室１４に流入して該撹拌室１４内の現像剤２に混合される。

そして、画像形成により消費した分のトナーを補給口１４１から撹拌室１４内に補給し、第二の搬送スクリュー１６の長手方向（図８の左右方向）の中央で撹拌室１４内の現像剤２と混合される。このため図８の左側の第一の循環経路Ａと、図８の右側の第二の循環経路ＢとでＴ／Ｄ比の差が発生しない。このため現像スリーブ１８の長手方向（図８の左右方向）における濃度ムラも低減できる。

本実施形態によれば、現像スリーブ１８の長手方向（図８の左右方向）における濃度ムラを抑制し、現像室１３に設けられた第一の搬送スクリュー１５から現像スリーブ１８に対して現像剤２を安定して供給することができる。また、第一、第二の搬送スクリュー１５，１６の回転数を抑えることが出来る。

次に、図９及び図10を用いて本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。

本実施形態では、図９（ｂ）及び図10に示すように、現像剤容器１２内の上下方向の略中央部に延在される隔壁1７によって現像室１３と撹拌室１４と回収室１４２とに区画されている。現像剤２は、現像室１３と撹拌室１４と回収室１４２とにそれぞれ収容されている。

現像室１３、撹拌室１４及び回収室１４２内には、現像剤２を撹拌・搬送して現像剤容器１２内を循環させる循環手段であって第一〜第三の撹拌部材となる第一〜第三の搬送スクリュー１５，１６，１６２がそれぞれ配置されている。

第一の搬送スクリュー１５は、現像室１３の底部（隔壁１７の上部近傍）に現像スリーブ１８の長手方向（図９（ｂ）の左右方向）に沿って略平行に配置されている。第二の搬送スクリュー１６は、撹拌室１４内の底部に第一の搬送スクリュー１５と略平行に配置されている。

第三の搬送スクリュー１６２は、回収室１４２内の底部（隔壁１７の上部近傍）に第一の搬送スクリュー１５と略平行に配置されている。

図９（ａ），（ｂ）に示すように、第一の搬送スクリュー１５の螺旋状羽根１５ｂ及び第二の搬送スクリュー１６の螺旋状羽根１６ｂ及び第三の搬送スクリュー１６２の螺旋状羽根１６２ｂは以下の通りである。何れも第一〜第三の搬送スクリュー１５，１６，１６２の長手方向（図９（ａ），（ｂ）の左右方向）の略中央付近を境にして互いに異なる巻方向を有している。

更に、第一の搬送スクリュー１５と、第二の搬送スクリュー１６との互いの対向位置において、各螺旋状羽根１５ｂと、螺旋状羽根１６ｂとは互いに異なる巻方向に設定されている。

更に、第一の搬送スクリュー１５と、第三の搬送スクリュー１６２との互いの対向位置において、各螺旋状羽根１５ｂと、螺旋状羽根１６２ｂとは互いに同じ巻方向に設定されている。

これにより図９（ａ），（ｂ）に示すように、第一の搬送スクリュー１５と、第三の搬送スクリュー１６２とは同じ方向に現像剤２を搬送し、第二の搬送スクリュー１６は、第一、第三の搬送スクリュー１５，１６２とは逆方向に現像剤２を搬送する。

図示しない駆動源となるモータからの回転駆動力が伝達されて各第一〜第三の搬送スクリュー１５，１６，１６２の回転によってそれぞれ搬送された現像剤２は以下の通りである。隔壁１７に設けられた開口からなる連通部１７１，１７２，１７３，１７６を通じて現像室１３と、撹拌室１４と、回収室１４２との間で循環される。

第一〜第三の搬送スクリュー１５，１６，１６２は、各回転軸１５ａ，１６ａ，１６２ａの外周面上に非磁性材料で構成された各螺旋状羽根１５ｂ，１６ｂ，１６２ｂが設けられている。本実施形態の各螺旋状羽根１５ｂ，１６ｂ，１６２ｂの外径直径Ｅは、全て２０ｍｍに設定されている。各螺旋状羽根１５ｂ，１６ｂ，１６２ｂの一周（一巻）分のピッチ幅（ストローク長さ）Ｐは３０ｍｍに設定されている。また、第一〜第三の搬送スクリュー１５，１６，１６２の回転数は４００ｒｐｍ（rotation per minute）に設定されている。

撹拌室１４内に設けられた第二の搬送スクリュー１６の螺旋状羽根１６ｂにおける互いに異なる巻方向の境界部分に面して、該撹拌室１４の上部には、トナーを補給するための補給口１４１が設けられている。

図１に示すトナー補給容器２０の排出口が該補給口１４１に結合されるようにして該トナー補給容器２０が現像装置１に取り付けられる。すると、該トナー補給容器２０内のトナーがトナー補給装置３１により補給口１４１から撹拌室１４内に補給される。

隔壁１７の図９（ｂ）の左右方向の略中央に形成された第三の連通部１７３は以下の通りである。現像室１３と撹拌室１４とにそれぞれ配置される第一、第二の搬送スクリュー１５，１６の各螺旋状羽根１５ｂ，１６ｂにおける互いに異なる巻方向の境界部分に対応した位置に設けられている。

＜現像剤の循環経路＞
次に、図９（ａ），（ｂ）を用いて本実施形態における現像剤２の循環経路について説明する。図９（ｂ）に示すように、現像室１３と、撹拌室１４とは、隔壁１７の長手方向（図９（ｂ）の左右方向）の両端部と、略中央の合計三箇所に形成された開口からなる第一〜第三の連通部１７１，１７２，１７３を介して相互に連通している。

第一の搬送スクリュー１５と、第二の搬送スクリュー１６とがそれぞれ回転する。これにより現像剤容器１２内に収容された現像剤２は、第一、第三の連通部１７１，１７３を通って図９（ｂ）の時計回り方向に現像室１３と撹拌室１４との間を循環する第一の循環経路Ａを循環する。

更に、現像剤容器１２内に収容された現像剤２は、第二、第三の連通部１７２，１７３を通って第一の循環経路Ａとは反対方向となる図９（ｂ）の反時計回り方向に現像室１３と撹拌室１４との間を循環する第二の循環経路Ｂを循環する。このように現像剤容器１２内には、複数の第一、第二の循環経路Ａ，Ｂが形成される。

更に、第一、第二の循環経路Ａ，Ｂにおいて、現像室１３に収容されている現像剤２は、該現像室１３内に設けられた第一の搬送スクリュー１５の回転によって現像剤担持体となる現像スリーブ１８に供給される。該現像スリーブ１８に供給された後、該現像スリーブ１８から剥ぎ取られた現像剤２は、該現像室１３内に設けられた第一の搬送スクリュー１５に戻ることなく回収室１４２内に回収される。回収室１４２は、現像剤担持体となる現像スリーブ１８の表面上から剥ぎ取られた現像剤２を回収する。そして、回収室１４２内に設けられた第三の搬送スクリュー１６２によって該回収室１４２の長手方向（図９（ａ）の左右方向）中央に搬送される。

図９（ａ）に示すように、回収室１４２の長手方向（図９（ａ）の左右方向）中央付近には、該回収室１４２と、撹拌室１４とを連通する開口からなる第四の連通部１７６が設けられている。該回収室１４２から撹拌室１４への現像剤２の受け渡しは第四の連通部１７６を通じて行なわれる。

回収室１４２の長手方向（図９（ａ）の左右方向）中央に設けられた開口からなる第四の連通部１７６を介して該回収室１４２から撹拌室１４内に設けられた第二の搬送スクリュー１６に落下させる。現像室１３内と撹拌室１４内にそれぞれ設けられた第一、第二の搬送スクリュー１５，１６がそれぞれ回転する。これにより回収室１４２の長手方向（図９（ａ）の左右方向）中央に設けられた開口からなる第四の連通部１７６を介して撹拌室１４内に落下した現像剤２が第一の循環経路Ａを図９（ｂ）の時計回り方向に搬送方向下流に進む。或いは、第二の循環経路Ｂを図９（ｂ）の反時計回り方向に搬送方向下流に進む。

これにより現像室１３内の現像剤２の現像剤面２ａは、図５に示したと同様に、各第一、第二の循環経路Ａ，Ｂをそれぞれの搬送方向下流に行くに従って、第一の搬送スクリュー１５の長手方向（図９（ｂ）の左右方向）中央に向かって下がる傾向にある。

これにより第一の搬送スクリュー１５の長手方向（図９（ｂ）の左右方向）中央部では、常に現像剤量が過少傾向となる。これにより第一の搬送スクリュー１５から現像スリーブ１８に対する現像剤２の供給量も減少傾向となる。

本実施形態では、現像剤担持体となる現像スリーブ１８の表面上から剥ぎ取られ回収室１４２を経て撹拌室１４の第四の連通部１７６の近傍に回収された現像剤２は以下の通りである。該現像剤２が撹拌室１４内に落下する位置と略同一位置に補給トナーを補給する補給口１４１が設けられている。

図１に示すトナー補給容器２０から現像装置１の補給口１４１を介して撹拌室１４内に補給されたトナーは、各第一、第二の循環経路Ａ，Ｂを経由して現像室１３から撹拌室１４へと搬送されてきた現像剤２と混合される。

更に、現像スリーブ１８の表面から剥ぎ取られて回収室１４２内に回収された現像剤２は以下の通りである。該現像剤２が第三の搬送スクリュー１６２により搬送される。そして、該第三の搬送スクリュー１６２の長手方向（図９（ａ）の左右方向）中央で回収室１４２に設けられた開口からなる第四の連通部１７６から撹拌室１４内に流入する。そして、該撹拌室１４内の現像剤２と混合される。これらの補給トナーや回収された現像剤２は、第一、第二の循環経路Ａ，Ｂをそれぞれ搬送される間に現像室１３に入る前に撹拌室１４内で現像剤２と混合される。

本実施形態によれば、現像装置１の長手方向（図９（ａ），（ｂ）の左右方向）において、現像スリーブ１８に対する現像剤２の供給を担保しつつ、第一〜第三の搬送スクリュー１５，１６，１６２の回転数を抑えることが出来る。これにより記録材２７に形成されるトナー像の濃度ムラの発生を抑制することができる。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

２，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ…現像剤
１３…現像室
１４…撹拌室
１５…第一の搬送スクリュー（第一の撹拌部材）
１６…第二の搬送スクリュー（第二の撹拌部材）
１７１…連通部（第一の連通部）
１７２…連通部（第二の連通部）
１７３…連通部（第三の連通部）
１７４…支持部材（回収部材）
１７５ａ，１７５ｂ…傾斜部（回収部材）

Claims (6)

1. 現像領域に現像剤を付与して現像を行なう現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像室と、
   前記現像室に隣接して配置される撹拌室と、
   前記現像室に配置された第一の撹拌部材と、
   前記撹拌室に配置された第二の撹拌部材と、
   前記現像室と、前記撹拌室とのそれぞれの長手方向の両端付近に設けられ、前記現像室と、前記撹拌室とを連通する第一、第二の連通部と、
   前記現像室と、前記撹拌室とのそれぞれの長手方向の中央付近に設けられ、前記現像室と、前記撹拌室とを連通する第三の連通部と、
   を有し、
   前記第一、第二の撹拌部材は、それぞれ長手方向の中央付近を境にして巻方向が異なる螺旋状羽根を有し、
   前記第一の撹拌部材は、長手方向の両端側から中央付近に向かって現像剤を搬送し、
   前記第二の撹拌部材は、長手方向の中央付近から両端側に向かって現像剤を搬送し、
   前記撹拌室から前記現像室への現像剤の受け渡しを前記第一、第二の連通部を通じて行ない、
   前記現像室から前記撹拌室への現像剤の受け渡しを前記第三の連通部を通じて行ない、
   更に、
   前記現像剤担持体から現像剤を回収する回収部材を有し、
   前記回収部材により回収された現像剤を前記撹拌室の前記第三の連通部の近傍に回収することを特徴とする現像装置。
2. 前記回収部材は、
   前記現像剤担持体の下方で、該現像剤担持体の長手方向に沿って配置され、上下方向に所定の傾斜角度を有して支持される支持部材と、
   前記支持部材上で、前記現像剤担持体の長手方向に対して、該現像剤担持体の長手方向の両端側から中央付近に向かって該現像剤担持体から離れる方向に所定の傾斜角度を有して設けられた一対の傾斜部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記回収部材により前記現像剤担持体から前記撹拌室の前記第三の連通部の近傍に回収された現像剤が前記撹拌室に落下する位置と略同一位置に補給トナーを補給する補給口を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
4. 現像領域に現像剤を付与して現像を行なう現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像室と、
   前記現像室に隣接して配置される撹拌室と、
   前記現像剤担持体から現像剤を回収する回収室と、
   前記現像室に配置された第一の撹拌部材と、
   前記撹拌室に配置された第二の撹拌部材と、
   前記回収室に配置された第三の撹拌部材と、
   前記現像室と、前記撹拌室とのそれぞれの長手方向の両端付近に設けられ、前記現像室と、前記撹拌室とを連通する第一、第二の連通部と、
   前記現像室と、前記撹拌室とのそれぞれの長手方向の中央付近に設けられ、前記現像室と、前記撹拌室とを連通する第三の連通部と、
   前記回収室の長手方向の中央付近に設けられ、前記回収室と、前記撹拌室とを連通する第四の連通部と、
   を有し、
   前記第一、第二、第三の撹拌部材は、それぞれ長手方向の中央付近を境にして巻方向が異なる螺旋状羽根を有し、
   前記第一、第三の撹拌部材は、それぞれ長手方向の両端側から中央付近に向かって現像剤を搬送し、
   前記第二の撹拌部材は、長手方向の中央付近から両端側に向かって現像剤を搬送し、
   前記撹拌室から前記現像室への現像剤の受け渡しを前記第一、第二の連通部を通じて行ない、
   前記現像室から前記撹拌室への現像剤の受け渡しを前記第三の連通部を通じて行ない、
   前記回収室から前記撹拌室への現像剤の受け渡しを前記第四の連通部を通じて行なうことを特徴とする現像装置。
5. 前記回収室により前記現像剤担持体から前記撹拌室の前記第四の連通部の近傍に回収された現像剤が前記撹拌室に落下する位置と略同一位置に補給トナーを補給する補給口を設けたことを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置を有し、
   前記現像剤を用いて画像形成することを特徴とする画像形成装置。

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