JP2019032419A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤の流動性の変化にかかわらず、現像容器内の現像剤を所望の量に維持することが可能な現像装置を提供する。【解決手段】現像容器３１は、互いに連通する第１搬送室及び第２搬送室３３を有する。第２搬送室３３内の現像剤の搬送方向に対して第２搬送室３３の下流側端部よりもさらに下流側に、排出室５０が設けられる。排出室５０は、接続部４０を介して第２搬送室３３に接続される。排出室５０内には排出羽根５２が設けられる、排出羽根５２は、現像容器３１内の余剰の現像剤を現像剤排出口５１ａに向けて搬送する。排出室５０内の底部５１Ｂは、第２搬送室３３内の底部３３Ｂよりも高い位置にある。規制部３５ｃは、排出室５０側への現像剤の移動を規制する。傾斜部４１は、排出室５０と第２搬送室３３との接続部４０に設けられ、第２搬送部材３５の回転軸方向に対して傾斜し、排出室５０内の底部５１Ｂと第２搬送室３３内の底部３３Ｂとを繋ぐ。【選択図】図４

Description

本発明は、現像装置及びその現像装置を備えた画像形成装置に関する。

複写機やプリンタなどといった電子写真方式の画像形成装置では感光体ドラム等の像担持体の表面に形成した静電潜像を現像装置で現像することで用紙にトナー像を形成する装置が広く利用されている。この現像装置は、例えば磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を用いた現像方式を採用し、像担持体に現像剤を供給する現像ローラーが設けられ、現像剤が収容された現像容器内で現像剤を攪拌、搬送し、該現像ローラーに供給する。

二成分現像方式の現像装置において、トナーは現像動作によって消費されていく一方、磁性キャリアは消費されずに現像容器内に残る。したがって、現像容器内でトナーとともに攪拌される磁性キャリアは攪拌頻度が多くなるにつれて機械的ストレスにより劣化し、その結果、トナーに対する磁性キャリアの帯電付与性能が徐々に低下してしまう。

そこで、現像容器内に磁性キャリアとトナーとを含む現像剤を補給するとともに、余剰となった現像剤を排出することで、帯電性能の低下を抑制するようにした現像装置が例えば特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示された従来の現像装置は、現像剤を搬送する搬送スクリュー（第１搬送部）と、搬送スクリューの搬送方向に対して搬送スクリューよりも下流側に設けられた返しスクリュー（第２搬送部）と、返しスクリューの搬送方向に対して返しスクリューよりも上流側に設けられ、現像剤を排出口に向けて搬送する排出スクリュー（第３搬送部）と、返しスクリュー（第２搬送部）と排出スクリュー（第３搬送部）との間に設けられた円板部と、を有する。円板部は円形の壁の役割を果たしており、排出開口へ向かって移動する現像剤の大部分を押し戻して、排出開口を通じて排出される現像剤が過剰とならないようにしている。

特開２０１５−１１１５８号公報

ここで、特許文献１の従来の現像装置は、第３搬送部内の底部が第２搬送部内の底部よりも高い位置にあり、第３搬送部と第２搬送部内との接続部に階段状の段差が設けられる。耐久劣化や環境変動、現像剤のトナー濃度変動等により現像剤の流動性がある程度低くなると、現像剤が第２搬送部を通過し難くなり、現像剤が階段状の段差を越えるまでに時間がかかることになる。これにより、現像剤が階段状の段差を越えるよりも前に、第２搬送部によって第１搬送部側に戻されてしまうことになる。すなわち、上記従来の現像装置は、階段状の段差が現像剤の流動性低下による現像剤排出能力低下をより一層助長するという課題があった。

また、第３搬送部内の底部が第２搬送部内の底部よりも高い位置にある場合、第３搬送部の排出スクリューの外径は第２搬送部の返しスクリューの外径よりも必然的に小さくなる。例えば、排出スクリュー及び返しスクリューの回転軸の外径が略同じである場合、排出スクリューは返しスクリューに対して羽根の表面積が小さく、現像剤搬送能力も低い。すなわち、たとえ現像剤が階段状の段差を越えても、排出スクリューが現像剤を現像剤排出口に向けて搬送する力が弱い。さらに、現像剤の流動性が低い場合、排出スクリューの現像剤搬送能力はより一層低くなる。このように、上記従来の現像装置は、現像剤が階段状の段差を越えても、現像剤が現像剤排出口に向けて搬送され難いという課題もあった。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、現像剤の流動性の変化にかかわらず、現像容器内の現像剤を所望の量に維持することが可能な現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の現像装置は現像容器、第１搬送部材、第２搬送部材、現像剤担持体、現像剤補給口、排出室、排出羽根、規制部及び傾斜部を備える。現像容器は、互いに並列配置され、長手方向の両端部で互いに連通された第１搬送室及び第２搬送室を有し、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を収容する。第１搬送部材は、回転軸と、該回転軸の外周面に設けられた第１搬送羽根と、を有し、第１搬送室内の現像剤を回転軸方向に攪拌、搬送する。第２搬送部材は、回転軸と、該回転軸の外周面に設けられた第２搬送羽根と、を有し、第２搬送室内の現像剤を第１搬送部材と逆方向に攪拌、搬送する。現像剤担持体は、第２搬送室内の現像剤を表面に担持する。現像剤補給口は、現像容器内に現像剤を補給する。排出室は、現像容器内の余剰の現像剤が排出される現像剤排出口を有し、第２搬送室内の現像剤の搬送方向に対して第２搬送室の下流側端部よりも下流側に設けられて第２搬送室に接続し、現像容器内の余剰の現像剤を現像剤排出口に向けて搬送する。なお、排出室内の底部は、第２搬送室内の底部よりも高い位置にある。排出羽根は、排出室内に延びる第２搬送部材の回転軸の外周面に設けられて、排出室内の余剰の現像剤を現像剤排出口に向けて搬送する。規制部は、第２搬送室内の現像剤の搬送方向に対して第２搬送部材の第２搬送羽根よりも下流側で第２搬送室と排出室との接続部に対向して配置され、排出室側への現像剤の移動を規制する。傾斜部は、排出室と第２搬送室との接続部に設けられ、第２搬送部材の回転軸方向に対して傾斜し、排出室内の底部と第２搬送室内の底部とを繋ぐ。

本発明の構成によれば、規制部を通過した現像剤が、傾斜部の傾斜の作用で徐々に上昇し、排出羽根に接近する。これにより、排出羽根を用いて、現像剤を現像剤排出口に向けて搬送し易くすることができる。したがって、現像剤の流動性の変化にかかわらず、現像容器内の現像剤を所望の量に維持することができ、安定した現像性能を得ることが可能である。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の垂直断面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の現像装置の水平断面図である。 本発明の第１実施形態に係る現像装置の部分垂直断面図である。 本発明の第１実施形態に係る現像装置について現像剤の流動性と現像容器内の現像剤安定重量との関係を示すグラフである（実施例１）。 本発明の第２実施形態に係る現像装置の部分垂直断面図である。 本発明の第２実施形態に係る現像装置について現像剤の流動性と現像容器内の現像剤安定重量との関係を示すグラフである（実施例２）。

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

＜第１実施形態＞
最初に、本発明の第１実施形態の画像形成装置について、その概略構成を図１及び図２を用いて説明する。図１は画像形成装置の概略構成を示す断面図の一例である。図２は画像形成装置の画像形成部の構成を示す垂直断面図である。画像形成装置１はプリント（印刷）、スキャン（画像読取）、ファクシミリ送信等の機能を備えた所謂複合機であり、中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷タイプのものである。

画像形成装置１は、図１に示すように本体２の上面に原稿搬送部３が載置され、その下方の本体２の内部に画像読取部４を備える。原稿搬送部３に積載した原稿の画像、或いは画像読取部４の上面の不図示のコンタクトガラス上に載置した原稿の画像が、画像読取部４によって読み取られる。

本体２の上部であって画像読取部４の正面側には操作パネル５が設けられる。操作パネル５は利用者によるプリント（印刷）ジョブ、スキャン（画像読取）ジョブ、ファクシミリ送信ジョブ等を実行させる指令入力を受け付ける。さらに、操作パネル５は、例えば装置の状態や注意事項、エラーメッセージなどを表示部５ｗに表示する。

また、画像形成装置１は本体２の画像読取部４より下方の部分に印刷ジョブを実行するための印刷部６を備える。印刷部６は給紙部７、用紙搬送部８、露光部９、画像形成部２０、転写部１１及び定着部１２を含む。

給紙部７は複数枚の用紙Ｐを収容し、印刷時に用紙Ｐを１枚ずつ分離して送り出す。用紙搬送部８は給紙部７から送り出された用紙Ｐを二次転写部１１ｗ及び定着部１２へと搬送し、さらに定着後の用紙Ｐを用紙排出部１３に排出する。露光部９は画像データに基づき制御されたレーザー光Ｌを画像形成部２０に向かって照射する。

画像形成部２０はイエロー用の画像形成部２０Ｙ、マゼンタ用の画像形成部２０Ｍ、シアン用の画像形成部２０Ｃ及びブラック用の画像形成部２０Ｋの４台が設けられる。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、各色を表す「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」の識別記号は省略する。

画像形成部２０は、図２に示すように所定の方向（図２における時計回り）に回転可能に支持された像担持体である感光体ドラム２１の周囲に、その回転方向に沿って帯電部２２、現像装置３０及びドラムクリーニング部２３を備える。なお、現像装置３０とドラムクリーニング部２３との間に一次転写部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが配置される。

転写部１１は中間転写ベルト１１ｚ、一次転写部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、二次転写部１１ｗ及び中間転写クリーニング部１１ｘを備える。４台の画像形成部２０は中間転写ベルト１１ｚの回転方向上流側から下流側に向けて一列に並んだ所謂タンデム方式にして配置される。

帯電部２２は例えば帯電ローラーによって感光体ドラム２１の表面を所定電位に帯電させる。そして、露光部９から照射されたレーザー光Ｌによって感光体ドラム２１の表面に原稿画像の静電潜像が形成される。現像装置３０はこの静電潜像にトナーを供給して現像し、トナー像を形成する。

トナー像は各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの上方に配置された一次転写部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋで中間転写ベルト１１ｚの表面に一次転写される。そして、中間転写ベルト１１ｚの回転とともに所定のタイミングで各画像形成部２０のトナー像が中間転写ベルト１１ｚに転写されることにより、中間転写ベルト１１ｚの表面にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。ドラムクリーニング部２３は一次転写後に感光体ドラム２１の表面に残留するトナーを除去してクリーニングする。

中間転写ベルト１１ｚの表面のカラートナー像は用紙搬送部８によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、二次転写部１１ｗに形成される二次転写ニップ部で転写される。中間転写クリーニング部１１ｘは二次転写後に中間転写ベルト１１ｚの表面に残留するトナーを除去してクリーニングする。

定着部１２はトナー像が転写された用紙Ｐを加熱、加圧してトナー像を用紙Ｐに定着させる。このようにして、印刷部６は原稿画像の用紙Ｐへの印刷を実行する。

続いて、画像形成部２０の現像装置３０について、その全体構成を図２に加えて図３を用いて説明する。図３は現像装置３０の水平断面図である。なお、各色の現像装置３０は基本的な構造が同じであるので、各色を表す識別記号は省略する。

現像装置３０は、図２及び図３に示すように現像容器３１、第１搬送室３２、第２搬送室３３、第１搬送部材３４、第２搬送部材３５、トナー供給ローラー３６、現像ローラー３７及び規制ブレード３８を含む。

現像容器３１は像担持体である感光体ドラム２１に供給するためのトナーを含む二成分現像剤を収容するケーシングである。なお、この説明において、二成分現像剤を単に「現像剤」と呼ぶことがある。現像容器３１は例えば合成樹脂の成型品で構成される。現像容器３１は感光体ドラム２１の軸線方向に細長い形状であり、その長手方向を水平にして配置される。

現像容器３１はその内部の底部に仕切部３１ａによって仕切られた第１搬送室３２及び第２搬送室３３を備える。第２搬送室３３は現像ローラー３７の配置領域の下方に配置される。第１搬送室３２は第２搬送室３３よりも現像ローラー３７から離隔した領域に配置される。第１搬送室３２及び第２搬送室３３は互いに並列配置される。

仕切部３１ａは図３に示す第１連通路３１ｂ及び第２連通路３１ｃを備える。第１連通路３１ｂは仕切部３１ａの軸線方向の一端側に設けられる。第１連通路３１ｂは仕切部３１ａを水平方向に貫通し、第１搬送室３２から第２搬送室３３に向かって現像剤が流通する。第２連通路３１ｃは仕切部３１ａの軸線方向の、第１連通路３１ｂが設けられた一端側と反対側の他端側に設けられる。第２連通路３１ｃは仕切部３１ａを水平方向に貫通し、第２搬送室３３から第１搬送室３２に向かって現像剤が流通する。

第１搬送室３２には現像剤補給口３２ａ（図３参照）及び現像剤濃度センサー（不図示）が配置される。現像剤は現像剤濃度センサーの検出結果に基づいて、現像剤補給口３２ａを介して第１搬送室３２に補給される。現像剤濃度センサーとしては、例えば現像容器３１の内部の磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤の透磁率を検出する透磁率センサーが用いられる。

第１搬送部材３４は第１搬送室３２内に配置される。第１搬送部材３４は軸線方向の両端間に設けられた回転軸３４ａの外周面に軸線方向に沿って螺旋状に延びる第１搬送羽根３４ｂを設けた構成である。第１搬送部材３４は水平方向に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器３１に支持される。第１搬送部材３４はその軸線回りに回転することで、第１搬送室３２内の現像剤を回転軸線方向（図３の矢線Ｑ１方向）に沿って攪拌しながら搬送する。

第２搬送部材３５は第２搬送室３３内に配置される。第２搬送部材３５は軸線方向の両端間に設けられた回転軸３５ａの外周面に軸線方向に沿って螺旋状に延びる第２搬送羽根３５ｂを設けた構成である。第２搬送部材３５は水平方向に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器３１に支持される。第２搬送部材３５はその軸線回りに回転することで、第２搬送室３３内の現像剤を回転軸線方向（図３の矢線Ｑ２方向）に沿って攪拌しながら搬送する。

第１搬送部材３４及び第２搬送部材３５の回転により、仕切部３１ａの軸線方向両端に設けた第１連通路３１ｂ及び第２連通路３１ｃを介して、第１搬送室３２と、第２搬送室３３との間を現像剤が循環する。第１搬送室３２及び第２搬送室３３において、外部から補給されたトナー（正帯電トナー）が磁性キャリアと混合されて攪拌され、帯電される。これにより、トナーは磁性キャリアに保持される。

トナー供給ローラー３６は現像容器３１の内部の、第２搬送部材３５の上方に配置される。トナー供給ローラー３６は水平方向に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器３１に支持される。トナー供給ローラー３６は、図２において反時計回りに回転する非磁性の回転スリーブと、当該回転スリーブに内包される複数の磁極を有する固定マグネット体と、を有する。トナー供給ローラー３６は現像ローラー３７と対向して配置され、現像ローラー３７との対向領域において現像ローラー３７にトナーを供給する。

現像ローラー３７は現像容器３１の内部の、トナー供給ローラー３６の上方に配置される。現像ローラー３７はその周面が所定の隙間を隔ててトナー供給ローラー３６の周面と対向する。現像ローラー３７は水平方向に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器３１に支持される。現像ローラー３７は、図２において反時計回りに回転する円筒状の現像スリーブと、現像スリーブ内に固定された現像ローラー側磁極と、を有する。現像ローラー側磁極は、対向する固定マグネット体の磁極（主極）と異極性である。現像ローラー３７は感光体ドラム２１と対向して配置される。現像ローラー３７は現像剤を表面に担持する現像剤担持体であって、感光体ドラム２１との対向領域において感光体ドラム２１にトナーを供給する。

規制ブレード３８はトナー供給ローラー３６に近接し、その先端がトナー供給ローラー３６の表面に対向するように設けられる。規制ブレード３８はトナー供給ローラー３６が現像ローラー３７と対向する領域に対してトナー供給ローラー３６の回転方向上流側に配置される。規制ブレード３８はその先端とトナー供給ローラー３６の表面との間に所定の間隔を設けて配置される。

現像剤は第１搬送室３２及び第２搬送室３３において第１搬送部材３４及び第２搬送部材３５により攪拌、循環されて帯電され、第２搬送部材３５によってトナー供給ローラー３６に渡される。トナー供給ローラー３６の表面では不図示の磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは規制ブレード３８によって層厚規制された後、トナー供給ローラー３６と現像ローラー３７との対向領域に搬送される。そして、トナー供給ローラー３６に印加されるバイアスと現像ローラー３７に印加されるバイアスとの電位差及び磁界によって現像ローラー３７の表面にトナー層が形成される。

トナー供給ローラー３６の表面の磁気ブラシとの接触によって現像ローラー３７の表面に形成されたトナー層は、現像ローラー３７の回転によって感光体ドラム２１と現像ローラー３７との対向領域に搬送される。そして、現像ローラー３７のバイアス電位と、感光体ドラム２１の露光部位の電位との間の電位差によって現像ローラー３７の表面に担持されたトナーが飛翔し、感光体ドラム２１の表面の静電潜像が現像される。

続いて、現像装置３０の第１搬送室３２及び第２搬送室３３と、その周辺の詳細な構成について、図３に加えて図４を用いて説明する。図４は現像装置３０の部分垂直断面図である。

第１搬送部材３４は、前述のように回転軸３４ａの外周面に軸線方向に沿って螺旋状に延びる第１搬送羽根３４ｂを備える。第１搬送羽根３４ｂは回転軸３４ａの軸方向に一定のピッチで螺旋状に構成される。第１搬送羽根３４ｂは第１搬送室３２の長手方向の両端部側まで延び、第１連通路３１ｂ及び第２連通路３１ｃに対向する。

第２搬送部材３５は、前述のように回転軸３５ａの外周面に軸線方向に沿って螺旋状に延びる第２搬送羽根３５ｂを備える。第２搬送羽根３５ｂは回転軸３５ａの軸方向に一定のピッチで螺旋状に構成される。第２搬送羽根３５ｂは第１搬送羽根３４ｂに対して、軸方向におけるピッチが同じであり、巻き方向が逆である。第２搬送羽根３５ｂはトナー供給ローラー３６の軸方向長さ以上の長さを有するとともに第２搬送室３３の長手方向の両端部側まで延び、第１連通路３１ｂ及び第２連通路３１ｃに対向する。

現像容器３１の外部には歯車６１、６２、６３、６４が配置される。歯車６１、６２は第１搬送部材３４の回転軸３４ａの両端部各々に個別に固定される。歯車６３は第２搬送部材３５の回転軸３５ａの一端に固定される。歯車６４は歯車６２、６３の間で、現像容器３１の外面に対して回転可能に支持され、歯車６２、６３各々に噛み合う。第１搬送部材３４及び第２搬送部材３５の回転に係る動力は、不図示のモーター等の駆動源から歯車６１を介して供給される。

駆動源から動力を得て歯車６１が回転すると、第１搬送部材３４が回転し、第１搬送室３２内において現像剤が図３に示す矢線Ｑ１方向に流通する。現像剤は、第１搬送室３２内の現像剤の搬送方向に対してその下流側端部に到達すると、第１連通路３１ｂを通って第２搬送室３３内に搬送される。第２搬送部材３５は歯車６２、６３、６４を介して第１搬送部材３４に連動して回転し、第２搬送室３３内において現像剤が図３に示す矢線Ｑ２方向に流通する。現像剤は、第２搬送室３３内の現像剤の搬送方向に対してその下流側端部に到達すると、第２連通路３１ｃを通って第１搬送室３２内に搬送される。

このようして、現像剤は第１搬送室３２、第１連通路３１ｂ、第２搬送室３３、第２連通路３１ｃの順に循環されながら攪拌され、さらに帯電されてトナー供給ローラー３６に供給される。

そして、現像容器３１は第１搬送室３２及び第２搬送室３３に加えて、排出室５０を備える。

排出室５０は第２搬送室３３内の現像剤の搬送方向（矢線Ｑ２方向）に対して第２搬送室３３の下流側端部よりもさらに下流側に設けられる。排出室５０は接続部４０を介して第２搬送室３３に接続される。排出室５０、接続部４０及び第２搬送室３３の内部は互いに連通する。

なお、第２搬送部材３５の回転軸３５ａは排出室５０内まで連続して延びる。回転軸３５ａの一端は、第２搬送室３３内の現像剤の搬送方向（矢線Ｑ２方向）に対して排出室５０の下流側端部において現像容器３１に支持される。

排出室５０は現像容器３１に一体として設けられたハウジング５１を備える。図４に示すように、排出室５０内の底部５１Ｂの高さは、第２搬送室３３内の底部３３Ｂの高さよりも高い。ハウジング５１は、第２搬送室３３内の現像剤の搬送方向（矢線Ｑ２方向）に対して排出室５０の下流側端部に現像剤排出口５１ａを備える。現像剤排出口５１ａから、現像容器３１内の余剰の現像剤が排出される。すなわち、排出室５０内では、現像容器３１内の余剰の現像剤が現像剤排出口５１ａに向けて搬送される。

排出室５０内には排出羽根５２が設けられる。排出羽根５２は第２搬送部材３５の回転軸３５ａの外周面に軸線方向に沿って螺旋状に延びる。排出羽根５２は第２搬送羽根３５ｂと同様に、回転軸３５ａに一体として設けられる。排出羽根５２は第２搬送羽根３５ｂと巻き方向が同じである。すなわち、排出室５０内の現像剤の搬送方向は、第２搬送室３３内の現像剤の搬送方向（矢線Ｑ２方向）と同じである。これにより、排出羽根５２は排出室５０内の余剰の現像剤を現像剤排出口５１ａに向けて搬送する。排出羽根５２は第２搬送羽根３５ｂに対してピッチが小さく、外径も小さい。

また、第２搬送部材３５は第２搬送羽根３５ｂに加えて、規制部３５ｃを備える。規制部３５ｃは第２搬送羽根３５ｂと同様に、回転軸３５ａに一体として設けられる。

規制部３５ｃは第２搬送室３３内の現像剤の搬送方向（矢線Ｑ２方向）に対して第２搬送部材３５の第２搬送羽根３５ｂよりも下流側に配置される。規制部３５ｃは回転軸３５ａの軸方向において接続部４０と対向する。

規制部３５ｃは回転軸３５ａの外周面に軸線方向に沿って螺旋状に延びる羽根形状で構成される。規制部３５ｃは第２搬送羽根３５ｂに対して巻き方向が逆である。これにより、規制部３５ｃは第２搬送室３３内の下流側端部付近まで搬送された現像剤を塞き止め、排出室５０側への現像剤の移動を規制する。規制部３５ｃは第２搬送羽根３５ｂに対してピッチが小さい。また、規制部３５ｃの外周部は、現像容器３１の内面との間において所定の間隔（クリアランス）を有する。第２搬送室３３内において所定量以上になった現像剤は、余剰の現像剤として、規制部３５ｃの外周部と現像容器３１の内面との隙間から排出室５０に向けて送り出される。

ここで、前述ように、排出室５０内の底部５１Ｂは、第２搬送室３３内の底部３３Ｂよりも高い位置にある（図４参照）。

これに関して、接続部４０はその内面の下部に傾斜部４１を備える。傾斜部４１は第２搬送部材３５の回転軸３５ａの軸方向に対して傾斜する。傾斜部４１は排出室５０内の底部５１Ｂと第２搬送室３３内の底部３３Ｂとを繋ぐ。第２搬送室３３内の現像剤の搬送方向（矢線Ｑ２方向）に対して、傾斜部４１はその内面の底部が下流側に向かうにつれて上昇する傾斜で構成される。

この構成によれば、規制部３５ｃを通過した現像剤が、傾斜部４１の傾斜の作用で徐々に上昇し、排出羽根５２に接近する。これにより、排出羽根５２を用いて、現像剤を現像剤排出口５１ａに向けて搬送し易くすることができる。したがって、現像剤の流動性の変化にかかわらず、現像容器３１内の現像剤を所望の量に維持することができ、安定した現像性能を得ることが可能になる。

また、現像剤の流動性が比較的高い場合、傾斜部４１の傾斜の作用で、現像剤は第２搬送室３３側に移動し易くなる。したがって、現像剤排出口５１ａから排出される現像剤の、必要以上の増加を抑制することができる。

また、図４に破線で示したように、第２搬送室３３内の現像剤の搬送方向（矢線Ｑ２方向）に対して、傾斜部４１の上流側端部は、規制部３５ｃの下流側端部の位置に一致する。この構成によれば、規制部３５ｃを通過した現像剤を、直ちに排出羽根５２に接近させることができる。したがって、排出羽根５２を用いて現像剤を現像剤排出口５１ａに向けて搬送し易くする作用を向上させることが可能になる。

また、排出羽根５２は接続部４０内と排出室５０内とにわたって連続して配置される。この構成によれば、傾斜部４１の傾斜の作用で徐々に上昇する現像剤を、排出羽根５２を用いて、接続部４０内から搬送することができる。したがって、排出羽根５２を用いて現像剤を現像剤排出口５１ａに向けて搬送し易くする作用を向上させることが可能になる。

そして、傾斜部４１は、第２搬送部材３５の回転軸３５ａの軸方向に対する傾斜角が４５°以下であることが好ましい。この構成によれば、傾斜部４１において、効果的に現像剤を現像剤排出口５１ａに向けて搬送することができる。

図３及び図４に示した第１実施形態の現像装置３０に関して、現像剤の流動性を変化させた場合の現像容器３１内の現像剤安定重量の変化について調査した。

実施例１の現像装置３０は、第２搬送室３３と排出室５０との間の接続部４０において、その内面の下部に傾斜部４１を備える。傾斜部４１は、回転軸方向から見た接続部４０の、下端に対して左右３０°ずつ計６０°の範囲に設けられる。第２搬送室３３内の現像剤の搬送方向（矢線Ｑ２方向）に対して、傾斜部４１の上流側端部は規制部３５ｃの下流側端部の位置に一致し、傾斜部４１の下流側端部は排出羽根５２の上流側端部から羽根１巻き分下流側の位置に一致する。

比較例の現像装置は、第２搬送室と排出室との間の接続部において、その内面の下部に階段状の段差を備える。

実施例１及び比較例それぞれの現像装置に共通する構成として、第２搬送部材の第２搬送羽根はともに、外径が１７ｍｍであり、ピッチが３０ｍｍであり、外周部と第２搬送室内面とのクリアランスが１．５ｍｍである。規制部はともに、外径が１２ｍｍであり、ピッチが５ｍｍ（巻き数２）であり、外周部と第２搬送室内面とのクリアランスが１．５ｍｍである。排出羽根はともに、外径が８ｍｍであり、ピッチが５ｍｍであり、外周部と排出室内面とのクリアランスが１．０ｍｍである。第２搬送部材の回転数は、２４０ｒｐｍ、４００ｒｐｍの２通りに設定して調査した。

調査環境は、室温２５℃、湿度５０％である。現像装置は、シアンの現像装置であり、平均粒子径６．７μｍの正帯電トナーとフェライトキャリアとを含む二成分現像剤を充填した。

現像剤は、流動性の高いものから順にサンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４種類を用意し、現像装置の通常運転時の、現像容器内の現像剤の量、すなわち現像剤安定重量を測定した。

なお、現像剤の流動性は安息角にて測定した。事前に、現像剤の流動性の主観評価と安息角との相関が取れていることと、現像剤安定重量と安息角との相関が取れていることと、を確認済である。

測定結果を図５に示す。図５は現像剤の流動性と現像容器内の現像剤安定重量との関係を示すグラフである。図５は、横軸が流動性が異なる４種類の現像剤サンプルを表し、縦軸が現像剤安定重量［ｇ］を表す。

図５によれば、実施例１の現像装置３０は、現像剤サンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて流動性が異なるにもかかわらず、現像剤安定重量の差異が小さいことが分かる。第２搬送部材の回転数を変更しても同様である。

一方、比較例の現像装置は、現像剤サンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて流動性が変化すると、現像剤安定重量に大きな差異が生じることが分かる。第２搬送部材の回転数を変更しても同様である。

以上の結果から、第２搬送室３３と排出室５０との間の接続部４０に傾斜部４１を設けた実施例１の現像装置３０は、当該接続部に階段状の段差を設けた比較例の現像装置と比較して、現像剤の流動性の変化にかかわらず、現像容器３１内の現像剤を所望の量に維持することが確認できた。したがって、第１実施形態の現像装置３０を用いた場合、安定した現像性能を得ることが可能になる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態の現像装置について、図６を用いて説明する。図６は現像装置の部分垂直断面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号または同じ名称を付してその説明を省略する場合がある。

第２実施形態の現像装置３０は、図６に示す排出室５０及び接続部４０を備える。

排出室５０内の底部５１Ｂの高さは、第２搬送室３３内の底部３３Ｂの高さよりも高い。さらに、排出室５０内の天井部５１Ｔの高さは、前記第２搬送室３３内の天井部３３Ｔの高さよりも低い。

接続部４０は傾斜部４２を備える。傾斜部４２は第２搬送部材３５の回転軸３５ａの軸方向に対して傾斜する。第２搬送室３３内の現像剤の搬送方向（矢線Ｑ２方向）に対して、傾斜部４２は第２搬送室３３の下流側端部の周縁部と排出室５０の下流側端部の周縁部とを繋ぐように接続部４０の内周面全域にわたって設けられる。すなわち、傾斜部４２は第２搬送部材３５の回転軸中心に対してテーパ状に構成される。

この構成によれば、接続部４０のいずれの領域においても、規制部３５ｃを通過した現像剤が、傾斜部４１の傾斜の作用で徐々に排出羽根５２に接近する。これにより、排出羽根５２を用いて、より一層効果的に現像剤を現像剤排出口５１ａに向けて搬送することが可能になる。

排出羽根５２は、第２搬送室３３内の現像剤の搬送方向（矢線Ｑ２方向）に対してその上流側部分が接続部４０内に配置される。接続部４０内に配置された排出羽根５２の一部は、その外周部が傾斜部４２に対向する。そして、排出羽根５２の外径は、傾斜部４２に対向する部分において、第２搬送室３３側から排出室５０側に向かうにつれて小さくなる。

この構成によれば、排出羽根５２の外周部と、傾斜部４２との間の隙間を、接続部４０全体において所定の間隔（クリアランス）にすることができる。これにより、排出羽根５２による現像剤搬送能力が向上する。したがって、規制部３５ｃを通過した現像剤を、搬送し損じることが抑制され、直ちに現像剤排出口５１ａに向けて搬送することが可能になる。

図６に示した第２実施形態の現像装置３０に関して、現像剤の流動性を変化させた場合の現像容器３１内の現像剤安定重量の変化について調査した。

実施例２の現像装置３０は、第２搬送室３３と排出室５０との間の接続部４０において、その内周面全域にわたって傾斜部４２を備える。傾斜部４２は、第２搬送部材３５の回転軸中心に対してテーパ状に構成される。第２搬送室３３内の現像剤の搬送方向（矢線Ｑ２方向）に対して、傾斜部４２の上流側端部は規制部３５ｃの下流側端部の位置に一致し、傾斜部４２の下流側端部は排出羽根５２の上流側端部から羽根１巻き分下流側の位置に一致する。

比較例の現像装置は、第２搬送室と排出室との間の接続部において、その内面の下部に階段状の段差を備える。

実施例２及び比較例それぞれの現像装置に共通する構成として、第２搬送部材の第２搬送羽根はともに、外径が１７ｍｍであり、ピッチが３０ｍｍであり、外周部と第２搬送室内面とのクリアランスが１．５ｍｍである。規制部はともに、外径が１２ｍｍであり、ピッチが５ｍｍ（巻き数２）であり、外周部と第２搬送室内面とのクリアランスが１．５ｍｍである。排出羽根はともに、外径が８ｍｍであり、ピッチが５ｍｍであり、外周部と排出室内面とのクリアランスが１．０ｍｍである。第２搬送部材の回転数は、２４０ｒｐｍ、４００ｒｐｍの２通りに設定して調査した。

調査環境は、室温２５℃、湿度５０％である。現像装置は、シアンの現像装置であり、平均粒子径６．７μｍの正帯電トナーとフェライトキャリアとを含む二成分現像剤を充填した。

現像剤は、流動性の高いものから順にサンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４種類を用意し、現像装置の通常運転時の、現像容器内の現像剤の量、すなわち現像剤安定重量を測定した。

なお、現像剤の流動性は安息角にて測定した。事前に、現像剤の流動性の主観評価と安息角との相関が取れていることと、現像剤安定重量と安息角との相関が取れていることと、を確認済である。

測定結果を図７に示す。図７は現像剤の流動性と現像容器内の現像剤安定重量との関係を示すグラフである。図７は、横軸が流動性が異なる４種類の現像剤サンプルを表し、縦軸が現像剤安定重量［ｇ］を表す。

図７によれば、実施例２の現像装置３０は、現像剤サンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて流動性が異なるにもかかわらず、現像剤安定重量の差異が小さいことが分かる。第２搬送部材の回転数を変更しても同様である。さらに、実施例２の現像装置３０は、図５に示した実施例１の現像装置３０よりも、４種類の現像剤サンプル全体において現像剤安定重量が少なくなっていることが分かる。

一方、比較例の現像装置は、現像剤サンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて流動性が変化すると、現像剤安定重量に大きな差異が生じることが分かる。第２搬送部材の回転数を変更しても同様である。

以上の結果から、第２搬送室３３と排出室５０との間の接続部４０に傾斜部４２を設けた実施例２の現像装置３０は、当該接続部に階段状の段差を設けた比較例の現像装置と比較して、現像剤の流動性の変化にかかわらず、現像容器３１内の現像剤を所望の量に維持することが確認できた。したがって、第１実施形態の現像装置３０を用いた場合、安定した現像性能を得ることが可能になる。そして、この効果は、図５に示した実施例１の現像装置３０よりも、図７に示した実施例２の現像装置３０の方が高い。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、上記実施形態では、規制部３５ｃが第２搬送羽根３５ｂに対して巻き方向が逆の螺旋羽根である構成としたが、規制部３５ｃとしては、例えば排出室５０の上流側開口より大きいサイズの円板で構成しても良い。また、上記実施形態では、第１搬送部材３４及び第２搬送部材３５がそれぞれ螺旋状の第１搬送羽根３４ｂまたは第２搬送羽根３５ｂを備えることとしたが、これらの羽根としては、例えば複数の半月状板体（円形の板を２分割したもの）で構成しても良い。

また、上記実施形態では、画像形成装置１が複数色の画像を順次重ねて形成する所謂タンデム型のカラー印刷用の画像形成装置であることとしたが、このような機種に限定されるわけではなく、タンデム型ではないカラー印刷用の画像形成装置やモノクロ印刷用の画像形成装置であっても構わない。

本発明は現像装置及び画像形成装置において利用可能である。

１ 画像形成装置
２０ 画像形成部
２１ 感光体ドラム
３０ 現像装置
３１ 現像容器
３２ 第１搬送室
３２ａ 現像剤補給口
３３ 第２搬送室
３３Ｂ 底部
３３Ｔ 天井部
３４ 第１搬送部材
３４ａ 回転軸
３４ｂ 第１搬送羽根
３５ 第２搬送部材
３５ａ 回転軸
３５ｂ 第２搬送羽根
３５ｃ 規制部
３７ 現像ローラー（現像剤担持体）
４０ 接続部
４１、４２ 傾斜部
５０ 排出室
５１ ハウジング
５１ａ 現像剤排出口
５１Ｂ 底部
５１Ｔ 天井部
５２ 排出羽根

Claims (7)

1. 互いに並列配置され、長手方向の両端部で互いに連通された第１搬送室及び第２搬送室を有し、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を収容する現像容器と、
   回転軸と、該回転軸の外周面に設けられた第１搬送羽根と、を有し、前記第１搬送室内の現像剤を回転軸方向に攪拌、搬送する第１搬送部材と、
   回転軸と、該回転軸の外周面に設けられた第２搬送羽根と、を有し、前記第２搬送室内の現像剤を前記第１搬送部材と逆方向に攪拌、搬送する第２搬送部材と、
   前記第２搬送室内の現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、
   前記現像容器内に現像剤を補給する現像剤補給口と、
   前記現像容器内の余剰の現像剤が排出される現像剤排出口を有し、前記第２搬送室内の現像剤の搬送方向に対して前記第２搬送室の下流側端部よりも下流側に設けられて前記第２搬送室に接続し、前記現像容器内の余剰の現像剤が前記現像剤排出口に向けて搬送される排出室と、
   前記排出室内に延びる前記第２搬送部材の前記回転軸の外周面に設けられて、前記排出室内の余剰の現像剤を前記現像剤排出口に向けて搬送する排出羽根と、
   前記第２搬送室内の現像剤の搬送方向に対して前記第２搬送部材の前記第２搬送羽根よりも下流側で前記第２搬送室と前記排出室との接続部に対向して配置され、前記排出室側への現像剤の移動を規制する規制部と、
   を備えた現像装置において、
   前記排出室内の底部が、前記第２搬送室内の底部よりも高い位置にあり、
   前記排出室と前記第２搬送室との前記接続部に、前記第２搬送部材の回転軸方向に対して傾斜し、前記排出室内の底部と前記第２搬送室内の底部とを繋ぐ傾斜部を備えることを特徴とする現像装置。
2. 前記排出室内の天井部の高さが、前記第２搬送室内の天井部の高さよりも低く、
   前記傾斜部は、前記第２搬送室の周縁部と前記排出室の周縁部とを繋ぐように前記接続部の内周面全域にわたって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. 前記第２搬送室内の現像剤の搬送方向に対して前記傾斜部の上流側端部は、前記規制部の下流側端部の位置に一致する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. 前記排出羽根は、前記接続部内と前記排出室内とにわたって連続して配置されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置。
5. 前記排出羽根の外径は、前記傾斜部に対向する部分において、前記第２搬送室側から前記排出室側に向かうにつれて小さくなることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記傾斜部は、前記第２搬送部材の回転軸方向に対する傾斜角が４５°以下であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか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。

Images