JP2018200397A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤を搬送するスクリューの回転に伴って発生する気流による排出口からの現像剤の排出を抑制する。
【解決手段】排出口４３が形成されている撹拌室４１ｂ側において、返しスクリュー４７２に侵入するように、現像容器４１の上壁部４１２から重力方向下方に向けて壁部材４１０が延設される。壁部材４１０は、返しスクリュー４７２との隙間に入り組んだ空間を形成する。こうすると、搬送スクリュー４７１が回転されることに伴い発生する気流Ａは、返しスクリュー４７２との隙間を通り抜け難くなる一方で、第一連通口４１ｇを通じて現像室４１ａに流れ込みやすくなる。従って、気流Ａに乗った現像剤は、返しスクリュー４７２を超えて排出口４３から排出され難くなる。
【選択図】図４

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの電子写真技術を用いた画像形成装置に好適な現像装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの画像形成装置は、感光ドラム上に形成した静電潜像を現像剤により現像して可視像化する現像装置を備えている。現像装置では、非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤が用いられている。二成分現像剤（以下、単に現像剤と記す）は、長期間にわたる繰り返しの使用に伴いキャリアが劣化する。劣化したキャリアが使用され続けた場合、現像剤のトナー帯電量が低下してしまい、トナー帯電量が低下した現像剤はかぶり等の画像不良やトナー飛散による機内汚れを生じさせやすい。そこで、トナー帯電量の低下を抑制するために、画像形成で消費されたのとほぼ同量のトナーを補給する際に新しいキャリアを補給する一方で、劣化したキャリアを含む余剰現像剤を排出口から排出させるＡＣＲ構成の現像装置が提案されている（特許文献１）。ＡＣＲ（Ａｕｔｏ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｒｅｆｒｅｓｈ）構成の現像装置では、搬送スクリュー（搬送部）により排出口側に向けて搬送される現像剤のうち、返しスクリュー（返し搬送部）の押し返し力に反して排出口に到達した現像剤が現像容器外へ排出される。

特開２００５−２２１８５２号公報

ところで、従来の現像装置では、現像容器内の現像剤が少ないにも関わらず排出口から現像剤が少しずつ排出され続けることがあり、現像容器内の現像剤の量が少なくなり過ぎることがあった。これは、搬送スクリューの回転に伴って現像剤の搬送方向に向かう気流が発生し、搬送スクリューにより跳ね上げられた現像剤が気流に乗って返しスクリューを越え排出口側へ運ばれるからである。この気流は現像容器内の現像剤量の多い少ないに関わらず発生することから、現像剤量が少なくても現像剤は排出され得る。そして、現像容器内の現像剤の量が少なくなり過ぎると、現像スリーブへの現像剤の供給不足により画像の一部が欠けるなどの画像不良が生じ得る。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、現像容器内で現像剤を搬送するスクリューの回転に伴い発生する気流による排出口からの現像剤の排出を抑制できる現像装置の提供を目的とする。

本発明の現像装置は、現像剤の排出口が形成された第一室と、前記第一室とで現像剤の循環経路を形成する第二室とを有する現像容器と、前記第一室に配置され、現像剤を前記排出口側へ向け第一方向に搬送する螺旋状の第一羽根が形成された搬送部と、前記排出口よりも前記第一方向上流側で、前記搬送部から搬送された現像剤を前記第一方向と反対の第二方向に搬送する螺旋状の第二羽根が形成された返し搬送部とを有する搬送スクリューと、前記現像容器内で前記第一室と前記第二室とを隔て、前記第一方向下流側に前記第一室から前記第二室に現像剤を受け渡す連通口が形成された隔壁と、前記第一室において前記搬送スクリューの回転軸線方向に交差する幅方向に亘って形成された壁部材と、を備え、前記返し搬送部は、前記第一方向に関し上流端が前記連通口の上流端よりも下流側に配置され、前記壁部材は、前記第一方向に関し前記連通口の上流端よりも下流側に、前記回転軸線方向から視て前記第二羽根と一部が重なるように設けられている、ことを特徴とする。

本発明の現像装置は、現像剤の排出口が形成された第一室と、前記第一室とで現像剤の循環経路を形成する第二室とを有する現像容器と、前記第一室に配置され、現像剤を前記排出口側へ向け第一方向に搬送する螺旋状の第一羽根が形成された搬送部と、前記排出口よりも前記第一方向上流側で、前記搬送部から搬送された現像剤を前記第一方向と反対の第二方向に搬送する螺旋状の第二羽根が形成された返し搬送部とを有する搬送スクリューと、前記現像容器内で前記第一室と前記第二室とを隔て、前記第一方向下流側に前記第一室から前記第二室に現像剤を受け渡す連通口が形成された隔壁と、前記第一室において前記搬送スクリューの回転軸線方向に交差する幅方向に亘って形成された壁部材と、を備え、前記返し搬送部は、前記第一方向に関し上流端が前記連通口の上流端よりも下流側に配置され、前記壁部材は、前記第一方向に関し前記連通口の上流端よりも下流側に、前記回転軸線方向から視て前記第二羽根の最上端部との間に隙間を空けて設けられ、前記現像容器は、前記第一室において前記搬送スクリューよりも重力方向上方に、且つ、前記第一方向に関し前記連通口の上流端と前記壁部材との間に、外部と連通する開口部が形成されている、ことを特徴とする。

本発明によれば、第一搬送スクリューの回転に伴って発生する気流が壁部材によって第一連通口を通じて流れやすくなるので、気流による排出口からの現像剤の排出が抑制され得る。

本実施形態の現像装置を適用した画像形成装置の構成を示す概略構成図。 画像形成部周辺を示す概略構成図。 第一実施形態の現像装置の一部を省略して上側から見た断面図。 第一実施形態の現像装置を撹拌室側から見た場合の第一連通口近傍を示す模式図。 第二実施形態の現像装置を撹拌室側から見た場合の第一連通口近傍を示す模式図。 バッファ空間が形成されていない比較例を示す模式図。 本実施形態と従来例のキャリア排出量を比較するグラフ。 従来の現像装置を撹拌室側から見た場合の第一連通口近傍を示す模式図。

［第一実施形態］
第一実施形態について、図１乃至図４を用いて説明する。まず、本実施形態の現像装置を適用した画像形成装置の概略構成について、図１及び図２を用いて説明する。

＜画像形成装置＞
画像形成装置１００は、電子写真方式のタンデム型のフルカラー画像形成装置である。画像形成装置１００は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する。画像形成装置１００は、装置本体１００Ａに接続された原稿読取装置（不図示）又は装置本体１００Ａに対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器（不図示）からの画像信号に応じてトナー像を記録材に形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。

なお、画像形成装置１００が備える４つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像色が異なることを除いて実質的に同一の構成を有する。そこで、ここでは代表して画像形成部ＰＫについて説明し、その他の画像形成部については説明を省略する。

画像形成部ＰＫには、図２に示すように、像担持体として円筒型の感光体、即ち感光ドラム１が配設されている。感光ドラム１は、図中矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には帯電装置２と、現像装置４、一次転写ローラ５２、クリーニング装置７が配置されている。感光ドラム１の図中下方には露光装置であるレーザースキャナ３が配置されている。

各画像形成部の図１の上方には、中間転写装置５が配置されている。中間転写装置５は、無端状の中間転写ベルト５１が複数のローラに張設されて矢印方向に走行するように構成されている。そして、後述するように中間転写ベルト５１に一次転写されたトナー像を担持して搬送する。図２に示すように、中間転写ベルト５１を張架するローラ５３と中間転写ベルト５１を挟んで対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ５４が配置され、中間転写ベルト５１上のトナー像を記録材に転写する二次転写部Ｔ２を構成している。二次転写部Ｔ２の記録材搬送方向下流には、図１に示すように定着装置６が配置されている。

画像形成装置１００の下部には、記録材が収容されたカセット９が配置されている。カセット９から給送された記録材は、搬送ローラ９１によりレジストレーションローラ９２に向けて搬送される。停止状態のレジストレーションローラ９２に記録材の先端が突き当たり、ループを形成することで記録材の斜行を補正する。その後、中間転写ベルト５１上のトナー像と同期してレジストレーションローラ９２を回転開始させ、記録材を二次転写部Ｔ２に搬送する。

上述のように構成される画像形成装置１００により、例えば４色フルカラーの画像を形成するプロセスについて説明する。画像形成動作が開始されると、まず回転する感光ドラム１の表面が帯電装置２によって一様に帯電される。次いで、感光ドラム１は、レーザースキャナ３から発せられる画像信号に対応したレーザ光により走査露光される。これにより、感光ドラム１上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。感光ドラム１上の静電潜像は、現像装置４内に収容されたトナーによって顕像化され、可視像となる。

感光ドラム１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト５１を挟んで配置される一次転写ローラ５２との間で構成される一次転写部Ｔ１にて、中間転写ベルト５１に一次転写される。この際、一次転写ローラ５２には一次転写バイアスが印加される。一次転写後に感光ドラム１表面に残ったトナーなどの付着物は、クリーニング装置７によって除去される。

このような動作をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成部で順次行い、中間転写ベルト５１上で４色のトナー像を重ね合わせる。その後、トナー像の形成タイミングに合わせてカセット９に収容された記録材が二次転写部Ｔ２に搬送される。そして、二次転写ローラ５４に二次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト５１上の４色のトナー像を、記録材上に一括で二次転写する。二次転写部Ｔ２で転写しきれずに中間転写ベルト５１に残留したトナーなどの付着物は、図１に示した中間転写ベルトクリーナ５５により除去される。

次いで、記録材は定着装置６に搬送される。定着装置６は、定着ローラ６１及び加圧ローラ６２を備え、定着ローラ６１と加圧ローラ６２とで定着ニップ部を形成する。なお、定着ローラ６１は、フィルム、ベルトでもよく、加圧ローラ６２はベルトでもよい。定着ニップ部にトナー像が転写された記録材を通過させることで、記録材が加熱、加圧される。そして、記録材上のトナーは溶融、混合されて、フルカラーの画像として記録材に定着される。その後、記録材は排出ローラ１０により排出トレイ１１に排出される。このようにして、一連の画像形成プロセスが終了する。

なお、本実施形態の画像形成装置１００は、例えばブラック単色の画像など、所望の単色又は４色のうち幾つかの画像形成部を用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することも可能である。

＜現像装置＞
本実施形態の現像装置４について、図２乃至図４を用いて説明する。図２に示すように、現像装置４は、非磁性のトナーと磁性を有するキャリアとを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤と呼ぶ）を収容する現像容器４１を有する。初期状態の現像装置４において現像容器４１に収容済みの現像剤の量は例えば２００ｇであるが、現像容器内の現像剤量は現像装置４の現像動作等に伴い増減する。

現像容器４１は、感光ドラム１に対向した現像領域の部分が開口しており、この開口した箇所から一部露出するようにして、現像スリーブ４４が回転可能に設置されている。現像スリーブ４４の内部には、周方向に沿って複数の磁極を有するマグネットロール５０が非回転に配置されている。現像スリーブ４４は非磁性材料で形成され、現像動作時には図２の矢印方向に回転し、現像容器内の現像剤を担持して現像領域に搬送する。

現像装置４は、現像容器内に現像剤を収納可能な、第二室としての現像室４１ａと第一室としての撹拌室４１ｂとを有し、現像室４１ａと撹拌室４１ｂとで現像剤を循環させる循環経路が形成されている。即ち、現像容器４１の内部は、隔壁４１ｃによって現像室４１ａと撹拌室４１ｂとに区画され、これら現像室４１ａと撹拌室４１ｂは、図３に示すように、連通口４１ｆ、４１ｇにより連通している。連通口４１ｆ、４１ｇは、現像室４１ａと撹拌室４１ｂとの間で現像剤を受け渡すために隔壁４１ｃの長手方向両端部（図３中の左端及び右端）側に形成される。

＜第一搬送スクリュー＞
図３に示すように、現像室４１ａと撹拌室４１ｂにはそれぞれ、現像剤を搬送する第二搬送スクリュー４６と、第一搬送スクリュー４７とが設けられている。第二搬送スクリュー４６は現像室４１ａ内に、第一搬送スクリュー４７は撹拌室４１ｂ内に配設された、回転軸４６ａ、４７ａの周囲に螺旋状の羽根（フィン）４６ｂ、４７ｂを設けた樹脂製のスクリューである。

搬送スクリューとしての第一搬送スクリュー４７には、順巻きの羽根４７ｂと反対方向に現像剤を搬送する逆巻きの羽根４７ｄが設けられている。即ち、第一搬送スクリュー４７は、第一羽根としての羽根４７ｂが形成された搬送部としての搬送スクリュー４７１と、第二羽根としての羽根４７ｄが形成された返し搬送部としての返しスクリュー４７２とを有する。第一搬送スクリュー４７は、返しスクリュー４７２が排出口４３よりも第一方向上流側に位置するように配置されている。返しスクリュー４７２では、羽根４７ｄのピッチを搬送スクリュー４７１の羽根４７ｂのピッチよりも小さくして単位長さ当たりの羽根の数（フィン数）を多くすると、現像剤を押し戻す力をより強くできる。そして、返しスクリュー４７２の回転軸線方向長さを変えることにより、排出口４３から排出させる現像剤の量（排出量）を調整することができ、本実施形態では２４ｍｍに設定してある。

また、搬送スクリュー４７１には、羽根４７ｂの複数のピッチ間のうち、少なくとも現像剤のトナー濃度を検知するインダクタンスセンサ４５と対向する位置に、径方向に突出するリブ４７ｃが設けられている。本実施形態では、搬送スクリュー４７１の両端側を除く部分にリブ４７ｃが設けられている。即ち、搬送スクリュー４７１は、周方向に現像剤の搬送能力が異なる複数の突部として、羽根４７ｂとリブ４７ｃとを有する。リブ４７ｃは、第一搬送スクリュー４７の回転に伴って現像剤を搬送スクリュー４７１の周方向に撹拌することで、現像剤のトナー濃度を均一化し得る。

現像スリーブ４４、第一搬送スクリュー４７、第二搬送スクリュー４６は相互に平行に、且つ、感光ドラム１（図２参照）の回転軸線方向と平行に配設されている。これら現像スリーブ４４、第一搬送スクリュー４７、第二搬送スクリュー４６は、不図示のモータによって回転駆動される。例えば、第一搬送スクリュー４７と第二搬送スクリュー４６は共に６８０ｒｐｍの回転速度で回転される。現像室４１ａ内の現像剤は、回転する第二搬送スクリュー４６によって撹拌されながら図３において右から左方向（第二方向）に移動され、第二連通口としての連通口４１ｆを通じて撹拌室４１ｂに受け渡される。他方、撹拌室４１ｂ内の現像剤は、回転する搬送スクリュー４７１によって撹拌されながら図３において左から右方向（第一方向）に移動され、第一連通口としての連通口４１ｇを通じて現像室４１ａに受け渡される。こうして現像剤は、第一搬送スクリュー４７と第二搬送スクリュー４６の二本のスクリューによって撹拌されながら現像容器内を循環搬送される。返しスクリュー４７２は、第一方向に関し上流端４７２ｃが第一連通口４１ｇの上流端４１ｇｂよりも下流側に配置される。本実施形態では、返しスクリュー４７２の上流端４７２ｃが第一連通口４１ｇに重なっている。こうすると、第一連通口４１ｇでの現像剤の受け渡しがスムーズに行われ得る。

現像室４１ａ内を搬送される現像剤は、図２に示すように、第二搬送スクリュー４６により現像スリーブ４４に供給される。現像スリーブ４４に供給された現像剤は、マグネットロール５０の磁界により現像スリーブ４４上に所定量が担持され現像剤溜まりを形成する。現像スリーブ４４上の現像剤は、現像スリーブ４４が回転することによって、現像剤溜まりを通過して規制部材４２によって層厚が規制されると共に、感光ドラム１と対向する現像領域へと搬送される。

上記の現像領域で、現像スリーブ４４上の現像剤は穂立ちして磁気穂を形成する。そして、磁気穂を感光ドラム１に接触させて、現像剤のトナーを感光ドラム１に供給することで、感光ドラム１上の静電潜像をトナー像として現像する。また、現像効率、即ち、静電潜像へのトナーの付与率を向上させるために、現像スリーブ４４には直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。感光ドラム１にトナーを供給した後の現像スリーブ４４上の現像剤は、更に現像スリーブ４４が回転することによって現像室４１ａに戻る。

図３に示すように、撹拌室４１ｂにおいて第一搬送スクリュー４７の第一方向下流端部（図３の右端部）側には、現像容器内の現像剤の一部（余剰現像剤）を排出する排出口４３が形成されている。そして、搬送スクリュー４７により撹拌室４１ｂ内を搬送され、返しスクリュー４７２を超えた現像剤が排出口４３から排出される。排出口４３は現像容器４１の底面に形成され、現像剤は排出口４３に落下することで現像容器外へ排出される。排出口４３から排出された現像剤は、不図示の回収容器に回収される。

他方、撹拌室４１ｂにおいて第一搬送スクリュー４７の第一方向上流端部（図３の左端部）側には、補給装置８（図１参照）から補給される補給用の現像剤（以下、補給剤と呼ぶ）を受け入れる補給口４９が設けられている。補給装置８は、図１に示すように、各画像形成部の現像装置４の上方に配置され、各画像形成部の現像装置４にそれぞれ現像剤を補給し得る。補給装置８は、トナーとキャリアを含む補給剤を収容している。補給装置８は、画像形成時に使用されたトナーの消費量やインダクタンスセンサ４５（図３参照）により検知されたトナー濃度などに応じて、適宜に不図示の補給スクリューを回転させるなどして補給剤を補給する。補給剤としては、例えば重量比でトナーとキャリアとが９対１の比率で混合された現像剤が用いられる。

撹拌室４１ｂに補給された補給剤は、撹拌室４１ｂ内で現像室４１ａから搬送された現像剤と共に搬送スクリュー４７１により撹拌されながら搬送される。補給剤の補給に伴い生じ得る余剰現像剤は、既に述べた通り排出口４３から排出される。このとき、劣化したキャリアも排出される。即ち、本実施形態の現像装置４は、補給装置８からトナーを多く含む補給剤が補給されると共に、排出口４３から劣化したキャリアを多く含む余剰現像剤が排出される、ＡＣＲ構成の現像装置である。

なお、本実施形態では、第一搬送スクリュー４７において返しスクリュー４７２よりも第一方向下流側に排出スクリュー４７３が設けられている。排出スクリュー４７３は、返しスクリュー４７２を乗り越えた現像剤を第一方向に搬送することで、現像剤を排出口４３から効率よく排出させ得る。

ところで、従来の現像装置では、既に述べた通り、現像剤は補給剤の補給に伴い現像容器内の現像剤量が増えた場合に限られず、現像容器内の現像剤量が少ない場合にも排出されてしまうことがあった。図８に、従来の現像装置を示す。

図８に示す従来の現像装置の場合、現像剤量が少ないと、搬送スクリュー４７１の羽根４７ｂが現像剤から露出した状態となり、回転する羽根４７ｂに乗って現像剤が重力方向上方に跳ね上げられやすい。特に搬送スクリュー４７１の回転速度が速いほど、現像剤は跳ね上げられやすくなる。また、羽根４７ｂが現像剤から露出した状態では、回転に伴って羽根４７ｂにより空気が押され、撹拌室４１ｂ内を空気が第一方向に向けて流れ、気流Ａが発生し得る。この気流Ａは、搬送スクリュー４７１の回転速度に比例して、回転速度が速くなるほど大きくなる（強くなる）。また、現像容器４１の上壁部４１２と搬送スクリュー４７１との間隔が大きい、つまりは搬送スクリュー４７１上方の空間が広い場合には、より多くの空気を巻き込んで上記の気流Ａを発生させ得る。

発生した気流Ａは、一部が第一連通口４１ｇを通り撹拌室４１ｂから現像室４１ａ（図２参照）に流れ込むが、ほとんどは第一連通口４１ｇを通らずに（つまり現像室４１ａに流れ込まずに）、撹拌室４１ｂを第一搬送方向下流側に向かって流れる（気流Ｄ）。そのため、羽根４７ｂに跳ね上げられ気流Ａ（気流Ｄ）に運ばれる現像剤は、返しスクリュー４７２を超え、これが排出スクリュー４７３により搬送されて排出口４３から排出される。

このように、従来の場合では、気流が発生すると、現像容器内の現像剤量が少ない場合でも現像剤が少しずつ排出されてしまう。それ故、現像容器内の現像剤量が少なくなり過ぎて、現像スリーブ４４への現像剤の供給不足により画像の一部が欠けるなどの画像不良が生じる虞がある。しかし、現像剤は搬送スクリュー４７１の回転によって搬送されることに鑑みると、どうしても上記した気流が発生し得る。そこで、本実施形態では搬送スクリュー４７１の回転に伴い気流が発生することを前提に、例え現像剤が気流に運ばれたとしても、現像剤が排出口４３から排出され難くしている。以下、この点について、図３及び図４を用いて説明する。

＜壁部材＞
本実施形態の現像装置４では、撹拌室４１ｂに平面板状の壁部材４１０が設けられている。図３に示すように、壁部材４１０は、撹拌室４１ｂにおいて第一搬送スクリュー４７の回転軸線方向に交差する幅方向に関し、隔壁４１ｃから隔壁４１ｃと反対側の現像容器４１の対向壁部４１４に亘って横断的に形成されている。

図４に示すように、壁部材４１０は、第一方向に関し第一連通口４１ｇの上流端４１ｇｂよりも下流側に配置される。本実施形態において、壁部材４１０は、返しスクリュー４７２の上流端４７２ｃから下流端４７２ａまでの間に配置され、返しスクリュー４７２に対向されている。壁部材４１０は、第一連通口４１ｇの下流端４１ｇａよりも上流側で返しスクリュー４７２に対向されるように配置されている。なお、本実施形態の場合、後述するバッファ空間４１１を形成するために、壁部材４１０は現像容器４１の第一方向下流側の下流側壁部４１３から離されて配置されている。

また、壁部材４１０は、現像容器４１の上壁部４１２から重力方向下方に向け、第一搬送スクリュー４７の回転軸線方向から視て返しスクリュー４７２の羽根４７ｄと一部が重なるように延設されている。返しスクリュー４７２は、羽根４７ｄと壁部材４１０とを互いに干渉させないために、壁部材４１０に対向する箇所に羽根４７ｄが存在しないよう、間隔を空けて二個の螺旋状の羽根４７ｄを配置している。言い換えるなら、一連の螺旋状の羽根４７ｄの一部が切り欠きされている。壁部材４１０は、羽根４７ｄと羽根４７ｄとの間を回転軸４７ａに近付くように、返しスクリュー４７２の外周縁よりも内側に侵入している。即ち、壁部材４１０の下端部４１０ｂは、返しスクリュー４７２の最上端部４７２ｂよりも重力方向下方に位置づけられている。ただし、壁部材４１０の下端部４１０ｂと回転軸４７ａとの隙間が狭すぎると、特に現像剤量が多い場合に、現像剤が詰まり現像剤の排出性能が低下する可能性がある。そこで、壁部材４１０は、下端部４１０ｂと回転軸４７ａとの間に、例えば羽根４７ｄの羽根径の４分の１（羽根径の半径の半分）以上の隙間が空くように延設されるのが好ましい。

そして、壁部材４１０は、上壁部４１２と対向壁部４１４と隔壁４１ｃとの間に隙間がないように形成される。そうするために、壁部材４１０を形成する際に、例えばモルトプレーンからなるシール部材を挟み込むことで、壁部材４１０と対向壁部４１４と隔壁４１ｃとの間に隙間が生じないようにする。こうして壁部材４１０を撹拌室４１ｂ内に隙間なく設けることで、返しスクリュー４７２の上方にバッファ空間４１１が形成される。

本実施形態の場合でも、搬送スクリュー４７１が回転されることに伴い第一方向に向けて気流Ａが発生するので、羽根４７ｂによって跳ね上げられた現像剤は気流Ａに乗って第一搬送方向下流側へと運ばれる。ただし、気流Ａの進行方向には上述の壁部材４１０が設けられているため、気流Ａは壁部材４１０にぶつかる。壁部材４１０にぶつかった気流Ａは、壁部材４１０に沿って第一連通口４１ｇを通じて撹拌室４１ｂから現像室４１ａに流れやすい。また、壁部材４１０にぶつかった気流Ａの一部は重力方向下方側に向かい、壁部材４１０と返しスクリュー４７２との隙間から排出口４３側に流れ得る。

ただし、上述したように、壁部材４１０は二個の羽根４７ｄと羽根４７ｄとの間に入り込んでいる。そのため、壁部材４１０と返しスクリュー４７２との隙間は、壁部材４１０と羽根４７ｄとによって入り組んでいる。壁部材４１０と返しスクリュー４７２との隙間が入り組んでいると、気流Ａはこの隙間を通り抜け難い。従って、気流Ａのほとんどは排出口側に流れず、第一連通口４１ｇを通じて撹拌室４１ｂから現像室４１ａに流れる。つまり、気流Ａに乗った現像剤は返しスクリュー４７２を超えず、排出口４３から排出され難い。

また、壁部材４１０によってバッファ空間４１１が形成されている。本実施形態の場合でも、壁部材４１０の下端部４１０ｂと返しスクリュー４７２との間に隙間が設けられている。上述したように、気流Ａはこの隙間を通り抜け難いが、気流Ａの一部はこの隙間を通り抜け得る（気流Ｂ）。バッファ空間４１１を設けている場合には、隙間を通り抜けた気流Ｂのほとんどがバッファ空間４１１に流れ込む。そして、気流Ｂはバッファ空間４１１内で反転されるなどし、気流Ｂに含まれる現像剤がバッファ空間４１１で返しスクリュー４７２上に落下し得る。こうして気流Ｂに含まれる現像剤は、バッファ空間４１１で返しスクリュー４７２の上に落下し減少する。そうなるように、壁部材４１０は形成されている。落下した現像剤は、返しスクリュー４７２により排出口４３側とは反対の第二方向に搬送されることから、返しスクリュー４７２を超え難い。

［開口部］
上述したように、本実施形態では、壁部材４１０により撹拌室４１ｂ内を流れる気流Ａの向きを変え、気流Ａの多くを第一連通口４１ｇに向けて流すことで、気流Ａによる排出口４３からの現像剤の排出を抑制している。ただし、壁部材４１０にぶつかった気流Ａのうち一部は第一連通口４１ｇに向けて流れる以外にも、撹拌室４１ｂの上壁部４１２に向かって流れ得る（気流Ｃ）。

そこで、この気流Ｃを撹拌室４１ｂ内（第一室内）から現像容器４１の外部に逃すべく、第一搬送スクリュー４７よりも重力方向上方に、且つ、第一方向に関し第一連通口４１ｇの上流端４１ｇｂと壁部材４１０との間に、開口部４２０が形成されている。本実施形態では、壁部材４１０にぶつかって壁部材４１０に沿って流れる気流Ｃが通り抜けやすいように、現像容器４１の上壁部４１２に開口部４２０が形成されている。開口部４２０は、壁部材４１０に隣接されるように形成されるのが好ましい。この開口部４２０から気流Ａの一部（気流Ｃ）を外部に逃すことで、壁部材４１０の下端部４１０ｂと返しスクリュー４７２との隙間に流れる気流Ｂを、開口部４２０を設けない場合に比べ小さくできる。気流Ｂを小さくできれば、気流Ｂに運ばれる現像剤の量が減ることから、例え気流Ｂが返しスクリュー４７２を超えたとしても、排出口４３から排出される現像剤は低減される。

なお、図示を省略したが、開口部４２０は上壁部４１２に限らず、撹拌室４１ｂにおいて隔壁４１ｃに対向する対向壁部４１４（図３参照）に形成してもよい。即ち、壁部材４１０にぶつかった気流Ａのうち一部は第一連通口４１ｇと反対側に向かう流れとしても存在し得る。そこで、壁部材４１０にぶつかり対向壁部４１４に向かう気流を、対向壁部４１４に形成した開口部（不図示）を通じて外部に逃しやすくすることで、壁部材４１０の下端部４１０ｂと返しスクリュー４７２との隙間に流れる気流Ｂを小さくできる。

また、上記した開口部４２０には、撹拌室４１ｂ内と外部との間で空気を通す一方で現像剤を通さないフィルタ部材４２１を配置するのが好ましい。これは、気流Ａには現像剤が含まれやすく、この気流Ａに含まれる現像剤が開口部４２０から外部に飛び散らないようにするためである。

以上のように、本実施形態では、排出口４３が形成されている撹拌室４１ｂ側において、返しスクリュー４７２に侵入するように、現像容器４１の上壁部４１２から重力方向下方に向けて壁部材４１０が延設されている。壁部材４１０は、返しスクリュー４７２との間に入り組んだ隙間を形成する。こうすると、搬送スクリュー４７１が回転されることに伴い発生する気流Ａは、返しスクリュー４７２との隙間を通り抜け難くなり、また第一連通口４１ｇを通じて現像室４１ａに流れ込みやすくなる。従って、気流に乗った現像剤は、返しスクリュー４７２を超えて排出口４３から排出され難い。このように、本実施形態では、搬送スクリュー４７１の回転に伴い発生する気流による排出口４３からの現像剤の排出を抑制し得る。

そして、例え気流が返しスクリュー４７２との隙間を通り抜けたとしても、その気流はバッファ空間４１１に流れて、気流に含まれる現像剤が返しスクリュー４７２上に落下するようにしたので、現像剤は返しスクリュー４７２を超え難い。

また、壁部材４１０にぶつかった気流の一部を外部に逃す開口部４２０を設けることで、返しスクリュー４７２との隙間を通り抜ける気流を小さくすることができ、もって気流に運ばれる現像剤を減らすことができる。従って、例え気流が返しスクリュー４７２を超えたとしても、排出口４３から排出される現像剤量は低減される。以上のことから、本実施形態では、搬送スクリュー４７１の回転に伴い発生する気流による排出口４３からの現像剤の排出を抑制できる。

［第二実施形態］
第二実施形態について、図５乃至図７を用いて説明する。上述の第一実施形態では、壁部材４１０を第一搬送スクリュー４７の回転軸線方向から視て、返しスクリュー４７２の羽根４７ｄと一部が重なるように延設した構成について説明した。これに対し、第二実施形態の壁部材４１０Ａは、第一搬送スクリュー４７の回転軸線方向から視て、返しスクリュー４７２の羽根４７ｄと重ならないように延設された構成である。その他の構成及び作用は、第一実施形態と同様である。

図５に示すように、壁部材４１０Ａの下端部４１０ｂと返しスクリュー４７２の最上端部４７２ｂとの間には、互いの干渉を避けるために隙間が設けられている。壁部材４１０Ａは、下端部４１０ｂと返しスクリュー４７２の最上端部４７２ｂとの間に０．５〜５ｍｍの隙間が空くように形成されている。上記した開口部４２０を通じて外部に気流を逃しやすくする観点からは、壁部材４１０Ａの下端部４１０ｂと返しスクリュー４７２の最上端部４７２ｂとの隙間は、狭い方が好ましい。ただし、現像容器４１内の現像剤量が多い場合に、上記隙間が狭すぎると、現像剤が詰まり現像剤の排出性能が低下する可能性がある。そこで、壁部材４１０Ａの下端部４１０ｂと返しスクリュー４７２の最上端部４７２ｂとの隙間は１ｍｍ以上３ｍｍ以下であるのが好ましい。

本実施形態の場合でも、上述した第一実施形態と同様に開口部４２０を設けておき、開口部４２０を通じて外部に気流を逃しやすくすることで、壁部材４１０Ａの下端部４１０ｂと返しスクリュー４７２との隙間に流れる気流Ｂを小さくできる。ただし、上述した第一実施形態に比較して、壁部材４１０Ａの下端部４１０ｂと返しスクリュー４７２の最上端部４７２ｂとの隙間が大きい故に、この隙間を気流Ｂが通り抜けてしまいやすい。そこで、バッファ空間４１１を設け、隙間を通りぬけた気流Ｂがバッファ空間４１１に流れるようにしている。そして、バッファ空間４１１に向かった気流Ｂはバッファ空間４１１内で反転されるなどし、その際に気流Ｂに含まれる現像剤がバッファ空間４１１で返しスクリュー４７２の上に落下し得る。つまり、バッファ空間４１１に向かった気流Ｂに含まれる現像剤は、壁部材４１０Ａによって返しスクリュー４７２を超えないため、搬送スクリュー４７１の回転に伴い発生する気流による排出口４３からの現像剤の排出を抑制し得る。

ここで、バッファ空間４１１が形成されていない場合について述べる。図６に、バッファ空間４１１を埋めるように壁部材４１０Ｂを形成した比較例を示す。図６に示す比較例では、気流Ａのほとんどが壁部材４１０Ｂと返しスクリュー４７２との隙間に流れる（気流Ｂ）。即ち、比較例の場合、上述した第一実施形態（図４参照）の場合に比較して、気流Ｂが大きい。気流Ｂが大きければ、気流Ｂに含まれる現像剤の量も多くなる。そのような気流Ｂが返しスクリュー４７２を超えてしまうと、排出口４３からより多くの現像剤が排出されることになる。

そこで、本実施形態では、隙間を通りぬけた気流Ｂが流れ込むバッファ空間４１１を形成し、このバッファ空間４１１で気流Ｂに含まれる現像剤を減らすことで、現像剤が返しスクリュー４７２を超えて排出口４３から排出され難くしている。

発明者らは、排出口４３からの現像剤（主にキャリア）の排出特性を調べる実験を行った。ここでは、現像容器内の現像剤量が画像不良やトナー濃度の誤検知あるいは現像剤の漏れなどを生じさせない適正範囲のうちの下限値（１４０グラム）である場合に、図５に示した本実施形態と図８に示した従来例について、１分間当たりの排出量を計測した。実験結果を図７に示す。図７から理解できるように、従来例ではキャリア排出量が約０．２３グラムであった。これに対し、本実施形態はキャリア排出量が約０．０１グラムであった。このように、本実施形態では従来例に比べてキャリア排出量を大幅に抑制できる。

以上のように、第二実施形態でも上述した第一実施形態と同様に、搬送スクリュー４７１の回転に伴い発生する気流による排出口４３からの現像剤の排出を抑制し得る、という効果が得られる。

［他の実施形態］
なお、上述した各実施形態では、撹拌室４１ｂの第一方向下流側に排出口４３を形成した場合を例に説明したがこれに限られない。排出口４３は、現像室４１ａの第二方向下流側に形成されていてもよい。その場合、返しスクリューは第二搬送スクリュー４６の第二方向下流側に配置されるので、壁部材４１０は現像室４１ａの第二方向下流側に設けられる。

なお、上述した各実施形態では、現像容器４１が現像室４１ａと撹拌室４１ｂとに水平方向に区画されている横撹拌型の現像装置を例に説明したが、この構成に限定されない。例えば、現像容器４１が現像室４１ａと撹拌室４１ｂとに上下方向に区画されている縦撹拌型の現像装置についても、本発明を適用することは可能である。

なお、上述した各実施形態では、各色の感光ドラム１から中間転写ベルト５１に各色のトナー像を一次転写した後に、記録材に各色の複合トナー像を一括して二次転写する中間転写方式の画像形成装置１００を例に説明したが、これに限らない。例えば、転写材搬送ベルトに担持され搬送される記録材に感光ドラムから直接転写する直接転写方式の画像形成装置に、上述の現像装置を適用してよい。

４…現像装置、４１…現像容器、４１ａ…第二室（現像室）、４１ｂ…第一室（撹拌室）、４１ｃ…隔壁、４１ｆ…第二連通口、４１ｇ…第一連通口、４３…排出口、４７…搬送スクリュー（第一搬送スクリュー）、４７ｂ…第一羽根（羽根）、４７ｄ…第二羽根（羽根）、４１０（４１０Ａ）…壁部材、４１１…バッファ空間、４１２…上壁部、４１３…下流側壁部、４１４…対向壁部、４２０…開口部、４２１…フィルタ部材、４７１…搬送部（搬送スクリュー）、４７２…返し搬送部（返しスクリュー）

Claims (6)

1. 現像剤の排出口が形成された第一室と、前記第一室とで現像剤の循環経路を形成する第二室とを有する現像容器と、
   前記第一室に配置され、現像剤を前記排出口側へ向け第一方向に搬送する螺旋状の第一羽根が形成された搬送部と、前記排出口よりも前記第一方向上流側で、前記搬送部から搬送された現像剤を前記第一方向と反対の第二方向に搬送する螺旋状の第二羽根が形成された返し搬送部とを有する搬送スクリューと、
   前記現像容器内で前記第一室と前記第二室とを隔て、前記第一方向下流側に前記第一室から前記第二室に現像剤を受け渡す連通口が形成された隔壁と、
   前記第一室において前記搬送スクリューの回転軸線方向に交差する幅方向に亘って形成された壁部材と、を備え、
   前記返し搬送部は、前記第一方向に関し上流端が前記連通口の上流端よりも下流側に配置され、
   前記壁部材は、前記第一方向に関し前記連通口の上流端よりも下流側に、前記回転軸線方向から視て前記第二羽根と一部が重なるように設けられている、
   ことを特徴とする現像装置。
2. 前記現像容器は、前記第一室において前記搬送スクリューよりも重力方向上方に、且つ、前記第一方向に関し前記連通口の上流端と前記壁部材との間に、前記第一室内と外部とを連通する開口部が形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 現像剤の排出口が形成された第一室と、前記第一室とで現像剤の循環経路を形成する第二室とを有する現像容器と、
   前記第一室に配置され、現像剤を前記排出口側へ向け第一方向に搬送する螺旋状の第一羽根が形成された搬送部と、前記排出口よりも前記第一方向上流側で、前記搬送部から搬送された現像剤を前記第一方向と反対の第二方向に搬送する螺旋状の第二羽根が形成された返し搬送部とを有する搬送スクリューと、
   前記現像容器内で前記第一室と前記第二室とを隔て、前記第一方向下流側に前記第一室から前記第二室に現像剤を受け渡す連通口が形成された隔壁と、
   前記第一室において前記搬送スクリューの回転軸線方向に交差する幅方向に亘って形成された壁部材と、を備え、
   前記返し搬送部は、前記第一方向に関し上流端が前記連通口の上流端よりも下流側に配置され、
   前記壁部材は、前記第一方向に関し前記連通口の上流端よりも下流側に、前記回転軸線方向から視て前記第二羽根の最上端部との間に隙間を空けて設けられ、
   前記現像容器は、前記第一室において前記搬送スクリューよりも重力方向上方に、且つ、前記第一方向に関し前記連通口の上流端と前記壁部材との間に、外部と連通する開口部が形成されている、
   ことを特徴とする現像装置。
4. 前記壁部材は、前記第一方向に関し前記返し搬送部の上流端から下流端までの間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記壁部材は、前記現像容器の前記第一方向下流側の下流側壁部から離れた位置に、重力方向上方の前記第一室の上壁部まで延設され、前記搬送スクリューの重力方向上方にバッファ空間を形成している、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 前記開口部に配置され、前記第一室内の空気を外部に通す一方で、前記第一室内の現像剤を外部に通さないフィルタ部材を備える、
   ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の現像装置。

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