JP4249112B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置における現像装置、及びそれを用いた画像形成装置に関する。

一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置においては、静電潜像を感光体上に形成し、現像剤を現像装置から感光体へと供給し、現像剤により感光体上の静電潜像を現像して、感光体上に現像剤像を形成し、現像剤像を感光体から記録用紙に転写し、記録用紙を加熱及び加圧して、現像剤像を記録用紙上に定着させている。

現像装置としては、例えば図７に示す様なものがある。この装置では、第１及び第２現像剤経路３０１、３０２を並設して、該各現像剤経路３０１、３０２を仕切り壁３０３により仕切り、該各現像剤経路３０１、３０２の両側をそれぞれの開口部３０４、３０５を介して接続し、第１現像剤経路３０１の延長上にトナー補給経路３０６を設けている。また、第１及び第２現像剤経路３０１、３０２に第１及び第２スクリュー軸３１１、３１２を配置し、トナー補給経路３０６に第１スクリュー軸３１１と同軸の第３スクリュー軸３１３を配置している。更に、第２現像剤経路３０２に沿って現像ローラ３０７を設けており、この現像ローラ３０７を画像形成装置の感光体に近接配置している。

ここで、トナーと磁性キャリアを混合してなる２成分現像剤を第１及び第２現像剤経路３０１、３０２に収容し、第１及び第２スクリュー軸３１１、３１２を相互に逆回転させて、第１及び第２スクリュー軸３１１、３１２により現像剤を搬送すると、現像剤が、第１現像剤経路３０１→開口部３０４→第２現像剤経路３０２→開口部３０５→第１現像剤経路３０１という循環搬送経路で繰り返し循環搬送される。そして、現像剤は、循環搬送途中で、第２現像剤経路３０２の現像ローラ３０７外周面に付着して、現像ローラ３０７と感光体（図示せず）間の現像領域へと搬送供給され、そのトナーにより感光体上の静電潜像を現像する。

また、静電潜像の現像を繰り返して、現像剤のトナーが消費され、現像剤のトナー濃度が低下したときには、トナーをトナー補給経路３０６の補給口３０６ａから補給する。このトナーは、トナー補給経路３０６の第３スクリュー軸３１３の回転により第１現像剤経路３０１へと搬送されて、第１現像剤経路３０１の現像剤に混入される。これにより、現像剤のトナー濃度が元に戻される（特許文献１、２等を参照）。
特開平１０−３９５９２号公報 特開平１０−３１９７２１号公報

ところで、上記従来の現像装置では、第１スクリュー軸３１１により現像剤を右方向に搬送しているので、図８に示す様に現像剤Gが第１現像剤経路３０１からトナー補給経路３０６へと逆流することはない。従って、トナー補給経路３０６には、補給口３０６ａから補給されたトナーTのみが流通する。

一方、トナーと磁性キャリアを混合してなる２成分現像剤が吸湿等により固化することはないものの、トナーのみの場合は、トナーが吸湿等により固化することがある。

このため、現像剤のトナー濃度が低下したことから、トナーを補給口３０６ａからトナー補給経路３０６に補給した直後に、現像装置（画像形成装置）が停止されて、そのまま休日等が過ぎるまで放置されたときには、トナー補給経路３０６内のトナーが固化して、第３スクリュー軸３１３がロックし、これに伴って第１スクリュー軸３１１等もロックするという問題が生じた。

そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、トナー補給経路のトナーが固化しない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。

上記課題を解決するために、本発明は、現像剤を循環させて搬送しつつ、現像剤に含まれるトナーを現像のために供給する現像剤循環搬送経路と、現像剤循環搬送経路に分岐接続されたトナー補給経路とを備え、トナーをトナー補給経路を通じて現像剤循環搬送経路へと補給する現像装置において、現像剤循環搬送経路で循環搬送されている現像剤の一部をトナー補給経路に導いて該トナー補給経路のトナーに混入させる現像剤導入手段を備えている。

また、本発明においては、現像剤循環搬送経路は、回転する第１スクリュー軸により現像剤を搬送する第１現像剤経路と、回転する第２スクリュー軸により現像剤を搬送する第２現像経路とを有し、現像剤が循環搬送される様に第１現像剤経路と第２現像剤経路を２つの開口部を通じて接続したものであり、トナー補給経路は、該各開口部の一方近傍で、現像剤循環搬送経路から分岐する様に第１現像剤経路に接続されて該第１現像剤経路の延長上に設けられ、第１スクリュー軸と同軸の第３スクリュー軸によりトナーを現像剤循環搬送経路へと搬送するものであり、現像剤導入手段は、該各開口部の一方近傍で、第１現像剤経路の第１スクリュー軸の羽に形成された切り欠き部である。

更に、本発明においては、現像剤導入手段は、トナー補給経路内で第３スクリュー軸の羽に形成された少なくとも１つの他の切り欠き部を有している。

一方、本発明は、それぞれの現像剤像を形成する各画像形成ステーションをタンデムに配列した画像形成装置において、前記各画像形成ステーションに、上記本発明の現像装置をそれぞれ付設している。

本発明の現像装置によれば、現像剤循環搬送経路で循環搬送されている現像剤の一部をトナー補給経路に導いて該トナー補給経路のトナーに混入させる現像剤導入手段を備えている。このため、トナー補給経路には、トナーのみではなく、トナー以外の成分（例えば磁性キャリア）を含む現像剤が導入されることになる。この現像剤は、トナー以外の成分を含むので、吸湿等により固化することはない。従って、トナー補給経路のトナーもしくは現像剤を搬送する機構が、トナーの固化によりロックされることもない。

また、本発明の現像装置によれば、第１現像剤経路と第２現像剤経路を２つの開口部を通じて接続して、現像剤循環搬送経路を形成し、該各開口部の一方近傍で、トナー補給経路を第１現像剤経路に接続して設けている。第１及び第２現像剤経路では、第１及び第２スクリュー軸により、現像剤を現像剤循環搬送経路を通じて循環搬送している。また、トナー補給経路では、第３スクリュー軸により、トナーを現像剤循環搬送経路へと搬送している。更に、各開口部の一方近傍で、第１スクリュー軸の羽に切り欠き部を形成している。この第１スクリュー軸の羽の切り欠き部は、現像剤循環搬送経路の現像剤をトナー補給経路に導き、この現像剤をトナー補給経路のトナーに混入させる。すなわち、第１スクリュー軸の羽の切り欠き部が、現像剤循環搬送経路で循環搬送されている現像剤の一部をトナー補給経路に導いて該トナー補給経路のトナーに混入させる現像剤導入手段の役目を果たす。

更に、トナー補給経路内で第３スクリュー軸の羽に、少なくとも１つの他の切り欠き部を形成している。これにより、第３スクリュー軸による搬送力を低下させて、現像剤循環搬送経路からトナー補給経路へと導かれる現像剤を増大させることができる。

一方、本発明の画像形成装置によれば、タンデムに配列した各画像形成ステーションに、上記本発明の現像装置をそれぞれ付設している。この様な画像形成装置を小型化するには、各画像形成ステーションを小型化する必要があるので、各画像形成ステーションの現像装置として、小型のものを適用するのが好ましい。上記本発明の現像装置は、トナーをトナー補給経路を通じて現像剤循環搬送経路へと補給するので、トナーを補給するトナーカートリッジを現像装置に対して偏らせて配置し、このトナーカートリッジの占有面積を小さくすることができ、延いては現像装置の占有面積も小さくすることができる。従って、各画像形成ステーションの占有面積も小さくすることができ、画像形成装置の小型化の実現に効を奏する。

以下、本発明の現像装置の一実施形態を備える画像形成装置について、図面を参照して説明する。

−画像形成装置全体の説明−
図１は、本実施形態に係わるカラー画像形成装置としてのデジタルカラー複写機（以降、単に複写機と称する）１の構成を示す概略断面図である。この複写機１は、両面自動原稿送り装置（RADF:Reversing Automatic Document Feeder）１１２、画像読み取り部１１０、及び画像形成部２１０を備えた構成となっている。

複写機１本体の上面には、原稿台１１１及び後述する操作パネルが設けられている。また、両面自動原稿送り装置１１２は、原稿台１１１の上面側に、該原稿台１１１に対して開閉可能な状態で支持されている。

両面自動原稿送り装置１１２は、まず、原稿の一方の面が原稿台１１１の所定位置において画像読み取り部１１０に対向するように原稿を搬送する。そして、この一方の面についての画像読み取りが終了した後に、他方の面が原稿台１１１の所定位置において画像読み取り部１１０に対向するように、原稿が裏返されて原稿台１１１に向かって搬送されるようになっている。そして、両面自動原稿送り装置１１２は、１枚の原稿について両面の画像読み取りが終了した後にこの原稿を排出し、次の原稿についての両面搬送動作を実行する。以上のような原稿の搬送及び表裏反転の動作は、複写機１全体の動作に関連して制御される。

画像読み取り部１１０は、両面自動原稿送り装置１１２によって原稿台１１１上に搬送されてきた原稿の画像を読み取るために、原稿台１１１の下方に配置されている。この画像読み取り部１１０は、該原稿台１１１の下面に沿って平行に往復移動する原稿走査体１１３、１１４と、光学レンズ１１５と、光電変換素子であるＣＣＤラインセンサ１１６とを有している。

原稿走査体１１３、１１４は、第１の走査ユニット１１３と第２の走査ユニット１１４とから構成されている。第１の走査ユニット１１３は、原稿画像表面を露光する露光ランプと、原稿からの反射光像を所定の方向に反射する第１ミラーとを有している。そして、この第１の走査ユニット１１３は、原稿台１１１の下面に対して一定の距離を保ちながら、所定の走査速度で平行に往復移動するように制御される。

第２の走査ユニット１１４は、第１の走査ユニット１１３の第１ミラーによって反射された原稿からの反射光像を、さらに所定の方向に向かって反射する第２及び第３ミラーを有している。この第２の走査ユニット１１４は、第１の走査ユニット１１３と一定の速度関係を保って平行に往復移動するように制御される。

光学レンズ１１５は、第２の走査ユニット１１４における第３ミラーによって反射された原稿からの反射光像を縮小し、縮小された光像をＣＣＤラインセンサ１１６上に結像させるものである。この光学レンズ１１５は、例えば複数のレンズ群によって構成される。

ＣＣＤラインセンサ１１６は、結像された光像を光電変換して電気信号として出力するものである。このＣＣＤラインセンサ１１６は、例えば、白黒画像あるいはカラー画像を読み取り、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分に色分解したラインデータを出力することのできる３ラインのカラーＣＣＤによって構成される。このＣＣＤラインセンサ１１６によって電気信号に変換された原稿画像情報は、さらに画像処理部（図示せず）に転送されて所定の画像データ処理が施される。

次に、画像形成部２１０の構成、及び画像形成部２１０に係わる各部の構成について説明する。画像形成部２１０の下方には、用紙トレイ内に積層収容されている用紙（記録媒体）Ｐを１枚ずつ分離して画像形成部２１０に向かって供給する給紙機構２１１が設けられている。そして、１枚ずつ分離供給された用紙Ｐは、画像形成部２１０の手前に配置された一対のレジストローラ２１２によりタイミングが制御されて画像形成部２１０に搬送される。更に、片面に画像が形成された用紙Ｐは、画像形成部２１０の画像形成にタイミングを合わせて画像形成部２１０に再供給される。

画像形成部２１０の下方には、転写搬送ベルト機構２１３が配置されている。転写搬送ベルト機構２１３は、駆動ローラ２１４と従動ローラ２１５との間に略平行に延びるように張架された転写搬送ベルト２１６に用紙Ｐを静電吸着させて搬送する構成となっている。そして、転写搬送ベルト２１６の下側に近接して、パターン画像検出ユニットが設けられている。

更に、用紙搬送路における転写搬送ベルト機構２１３の下流側には、用紙Ｐ上に転写形成されたトナー像を用紙Ｐ上に定着させるための定着装置２１７が配置されている。この定着装置２１７における一対の定着ローラ間のニップを通過した用紙Ｐは、搬送方向の切り換えを行う切り換えゲート２１８を経て、排出ローラ２１９によって複写機１本体の外壁に取り付けられている排紙トレイ２２０上に排出される。

切り換えゲート２１８は、定着後の用紙Ｐの搬送経路を、複写機１本体へ用紙Ｐを排出する経路と、画像形成部２１０に向かって用紙Ｐを再供給する経路との間で選択的に切り換えるものである。切り換えゲート２１８によって再び画像形成部２１０に向かって搬送方向が切り換えられた用紙Ｐは、スイッチバック搬送経路２２１を介して表裏反転された後、画像形成部２１０へと再度供給される。

また、画像形成部２１０における転写搬送ベルト２１６の上方には、転写搬送ベルト２１６に近接して、第１の画像形成ステーションＰａ、第２の画像形成ステーションＰｂ、第３の画像形成ステーションＰｃ、及び第４の画像形成ステーションＰｄが、用紙搬送経路上流側から順に並設されている。転写搬送ベルト２１６は、駆動ローラ２１４によって、図１において矢印Ｚで示す方向に摩擦駆動され、前述したように給紙機構２１１を通じて給送される用紙Ｐを担持し、用紙Ｐを各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄへと順次搬送する。

各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄは、実質的に同一の構成を有している。各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄは、図１に示す矢印Ｆ方向に回転駆動されるそれぞれの感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄを含んでいる。

各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周辺には、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄをそれぞれ一様に帯電する各帯電器２２３ａ〜２２３ｄと、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に形成された静電潜像をそれぞれ現像する各現像装置２２４ａ〜２２４ｄと、現像された各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上のトナー像を用紙Ｐに転写する各転写用放電器２２５ａ〜２２５ｄと、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に残留するトナーを除去する各クリーニング装置２２６ａ〜２２６ｄとが各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの回転方向に沿って順次配置されている。

また、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの上方には、各レーザービームスキャナユニット（露光装置）２２７ａ〜２２７ｄがそれぞれ設けられている。各レーザービームスキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄは、画像データに応じて変調されたドット光を発する半導体レーザー素子（図示せず）、半導体レーザー素子からのレーザービームを主走査方向に偏向させるための各ポリゴンミラー（偏向装置）２４０ａ〜２４０ｄと、各ポリゴンミラー２４０ａ〜２４０ｄにより偏向されたレーザービームを各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ表面に結像させるための各ｆθレンズ２４１ａ〜２４１ｄや各ミラー２４２ａ〜２４２ｄなどから構成されている。

レーザービームスキャナ２２７ａにはカラー原稿画像の黒色成分像に対応する画素信号が、レーザービームスキャナ２２７ｂにはカラー原稿画像のシアン色成分像に対応する画素信号が、レーザービームスキャナ２２７ｃにはカラー原稿画像のマゼンタ色成分像に対応する画素信号が、そして、レーザービームスキャナ２２７ｄにはカラー原稿画像のイエロー色成分像に対応する画素信号がそれぞれ入力される。これにより色変換された原稿画像情報に対応する静電潜像が各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に形成される。そして、現像装置２２７ａには黒色のトナーが、現像装置２２７ｂにはシアンのトナーが、現像装置２２７ｃにはマゼンタ色のトナーが、現像装置２２７ｄにはイエロー色のトナーがそれぞれ収容されており、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上の静電潜像は、これらの色のトナーにより現像される。これにより、画像形成部２１０にて色変換された原稿画像情報が各色のトナー像として再現される。

また、第１の画像形成ステーションＰａと給紙機構２１１との間には用紙吸着用帯電器２２８が設けられている。この吸着用帯電器２２８は、転写搬送ベルト２１６の表面を帯電させるものである。この吸着用帯電器２２８による帯電によって、給紙機構２１１から供給された用紙Ｐは、転写搬送ベルト２１６上に確実に吸着された状態で第１の画像形成ステーションＰａから第４の画像形成ステーションＰｄの間をずれることなく搬送されることになる。

一方、第４の画像形成ステーションＰｄと定着装置２１７との間の領域で、駆動ローラ２１４のほぼ真上にあたる領域には、除電器２２９が設けられている。この除電器２２９には、搬送ベルト２１６に静電吸着されている用紙Ｐを転写搬送ベルト２１６から分離するための交流電流が印加されている。

上記構成のデジタルカラー複写機においては、用紙Ｐとしてカットシート状の紙が使用される。この用紙Ｐは、給紙カセットから送り出されて給紙機構２１１の給紙搬送路のガイド内に供給されると、その用紙Ｐの先端部分がセンサー（図示せず）にて検知され、このセンサーから出力される検知信号に基づいて一対のレジストローラ２１２により一旦停止される。そして、用紙Ｐは、各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄとタイミングをとって図１の矢印Ｚ方向に回転している転写搬送ベルト２１６上に送られる。このとき転写搬送ベルト２１６には、前述したように吸着用帯電器２２８により所定の帯電が施されるので、用紙Ｐは、各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄを通過する間、静電吸着力によって安定して搬送される。

各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄにおいては、各色のトナー像がそれぞれ形成され、転写搬送ベルト２１６により静電吸着されて搬送される用紙Ｐの面上で、各色のトナー像が互いに重ね合わされるように転写される。第４の画像形成ステーションＰｄによる画像の転写が完了すると、用紙Ｐは、その先端部分から順次、除電用放電器により転写搬送ベルト２１６上から剥離され、定着装置２１７へと導かれる。最後に、トナー画像が定着された用紙Ｐは、用紙排出口（図示せず）から排紙トレイ２２０上へと排出される。

なお、以上で示した構成では、レーザービームスキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄによって、レーザービームを走査して露光することにより、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄへの光書き込みが行われるようになっている。これに対して、レーザービームスキャナユニットの代わりに、発光ダイオードアレイと結像レンズアレイからなる書き込み光学系（ＬＥＤユニット）を用いた構成としてもよい。ＬＥＤヘッドは、レーザービームスキャナユニットに比べ、サイズも小さく、また可動部分がないので静粛性に優れている。よって、複数個の光書き込みユニットを必要とするタンデム方式のデジタルカラー複写機などの画像形成装置では、ＬＥＤヘッドを好適に用いることができる。

−本実施形態の現像装置の説明−
図２は、各現像装置２２４ａ〜２２４ｄを概略的に示す側面図である。また、図３は、図２のＡ−Ａに沿う断面図である。

各現像装置２２４ａ〜２２４ｄ（以下、符号２２４ａ〜２２４ｄを符号２２４とする）では、磁性キャリアとトナーを混合した２成分現像剤をそのケース１０内に収容し、現像剤中のトナーを複写装置１の各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ（以下、符号２２２ａ〜２２２ｄを符号２２２とする）に供給して、感光体ドラム２２２表面の静電潜像を現像し、感光体ドラム２２２表面にトナー像を形成するものである。

この現像装置２２４では、そのケース１０底に配置された第１スクリュー軸１１及び第２スクリュー軸１２を回転させて、現像剤を攪拌し、この攪拌により磁性キャリアとトナーを摩擦帯電して、磁性キャリアとトナーに電荷を付与する。

現像ローラ１４は、棒状の多極着磁のマグネット１４ｂを固定し、多極着磁のマグネット１４ｂ周りに非磁性体（アルミニウム合金やステンレス鋼等）のスリーブ１４ａを回転自在に支持したものであり、スリーブ１４ａを回転しつつ、マグネット１４ｂの磁力により現像剤をスリーブ１４ａ外周に吸着して担持する。

スリーブ１４ａの回転に伴い、層厚規制部材１５によりスリーブ１４ａ外周の現像剤の層厚が規制されてから、スリーブ１４ａ外周の現像剤層が該スリーブ１４ａと感光体ドラム２２２間の現像領域Ｄへと搬送される。

スリーブ１４ａ外周の現像剤層のトナーは、第１及び第２スクリュー軸１１、１２の攪拌により感光体ドラム２２２表面の静電潜像とは逆極性に摩擦帯電されている。このため、スリーブ１４ａ外周の現像剤層が該スリーブ１４ａと感光体ドラム２２２間の現像領域Ｄに達したときに、現像剤層のトナーが感光体ドラム２２２表面の静電潜像に付着し、この静電潜像がトナー像となる。

一方、現像装置２２４のケース１０の底では、第１及び第２現像剤経路２１、２２を並設して、該各現像剤経路２１、２２を仕切り壁２３により仕切り、該各現像剤経路２１、２２の両側をそれぞれの開口部２４、２５を介して接続し、第１現像剤経路２１の延長上にトナー補給経路２６を設けている。また、第１及び第２現像剤経路２１、２２に第１及び第２スクリュー軸１１、１２を配置し、トナー補給経路２６に第１スクリュー軸１１と同軸の第３スクリュー軸１３を配置している。更に、第１及び第３スクリュー軸１１、１３の駆動ギア２８と第２スクリュー軸１２の駆動ギア２８とをケース１０の外部で歯合させている。また、第２現像剤経路２２に沿って現像ローラ１４を設けている。

第１、第２、及び第３スクリュー軸１１、１２、１３は、回転される軸の外周に、らせん状羽１１ａ、１２ａ、１３ａを設けたものである。

ここで、トナーと磁性キャリアを混合してなる２成分現像剤を第１及び第２現像剤経路２１、２２に収容し、第１及び第２スクリュー軸１１、１２を相互に逆回転させて、第１及び第２スクリュー軸１１、１２により現像剤を搬送すると、現像剤が、第１現像剤経路２１→開口部２４→第２現像剤経路２２→開口部２５→第１現像剤経路２１という循環搬送経路で繰り返し循環搬送される。そして、現像剤は、循環搬送途中で、第２現像剤経路２２の現像ローラ１４外周面に付着して、現像ローラ１４と感光体ドラム２２２間の現像領域Ｄへと搬送され、そのトナーにより感光体ドラム２２２上の静電潜像を現像する。

また、静電潜像の現像を繰り返して、現像剤のトナーが消費され、現像剤のトナー濃度が低下したときには、トナーをトナーカートリッジ２７からトナー補給経路２６の補給口２６ａを通じてトナー補給経路２６へと補給する。このトナーは、トナー補給経路２６の回転する第３スクリュー軸１３により第１現像剤経路２１へと搬送されて、第１現像剤経路２１の現像剤に混入される。これにより、現像剤のトナー濃度が元に戻される。

ところで、仮に、トナー補給経路２６にトナーのみが流通するならば、現像装置２２４が停止されて、そのまま休日等が過ぎるまで放置されると、トナー補給経路２６内のトナーが固化して、第３スクリュー軸１３がロックし、これに伴って第１スクリュー軸１１等もロックしてしまう。

そこで、本実施例の現像装置２２４では、第１スクリュー軸１１のらせん状羽１１ａに第１切り欠き部１１ｂを形成し、第３スクリュー軸１３のらせん状羽１３ａに第２切り欠き部１３ｂ及び第３切り欠き部１３ｃを形成し、これにより磁性キャリアを含む現像剤を循環搬送経路からトナー補給経路２６へと逆流させ、トナー補給経路２６内のトナーに現像剤を混合して、トナー補給経路２６内のトナーの固化を防止している。

第１、第２、及び第３切り欠き部１１ｂ、１３ｂ、１３ｃは、図４に示す様にスクリュー軸のらせん状羽１１ａもしくは１３ａを、該スクリュー軸を中心とする９０度の扇形領域で切り欠いて形成されたものである。

第１スクリュー軸１１の第１切り欠き部１１ｂは、開口部２５の近傍に形成されている。このため、現像剤が第２現像剤経路２２から開口部２５を介して第１現像剤経路２１へと搬送されて来ると、この現像剤の一部が第１スクリュー軸１１の第１切り欠き部１１ｂを通じてトナー補給経路２６へと導入される。

また、第３スクリュー軸１３に第２及び第３切り欠き部１３ｂ、１３ｃを形成したことから、第３スクリュー軸１３によるトナーの搬送力が弱められている。このため、現像剤の一部が第１スクリュー軸１１の第１切り欠き部１１ｂを通じてトナー補給経路２６へと次々に導入されて来ると、この現像剤が、第３スクリュー軸１３によるトナーの搬送力に逆らってトナー補給経路２６を徐々に逆流する。これにより、図５に示す様に現像剤Gがトナー補給経路２６の奥まで導入される。

このとき、トナーをトナーカートリッジ２７から補給口２６ａを通じてトナー補給経路２６へと補給すると、図５に示す様にトナーTが一時的にトナー補給経路２６の片隅に偏るものの、第３スクリュー軸１３により、トナーTが搬送されつつトナー補給経路２６内の現像剤Gに速やかに混入される。

こうしてトナー補給経路２６でトナーが現像剤に混合されると、磁性キャリアを含む現像剤が吸湿等により固化することはないので、第３スクリュー軸１３や第１スクリュー軸１１等がロックすることもない。

この様に本実施形態では、第１スクリュー軸１１に第１切り欠き部１１ｂを形成し、第３スクリュー軸１３に第２及び第３切り欠き部１３ｂ、１３ｃを形成しているので、現像剤を循環搬送経路からトナー補給経路２６へと逆流させて、現像剤をトナー補給経路２６内のトナーに混合することができ、トナー補給経路２６内のトナーの固化を防止することができる。

また、複写装置１の様に各画像形成ステーションをタンデムに配列した構成では、複写装置１を小型化するには、各画像形成ステーションを小型化する必要があり、当然、各画像形成ステーションの現像装置２２４も小型化せねばならない。本実施例の現像装置２２４では、トナーをトナー補給経路２６を通じて循環搬送経路へと補給するので、トナーカートリッジ２７を現像装置２２４に対して偏らせて配置し、このトナーカートリッジを縦長にして、その占有面積を小さくすることができ、延いては現像装置２２４の占有面積も小さくすることができる。従って、各画像形成ステーションの占有面積も小さくすることができ、複写装置１の小型化の実現も容易になる。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、第１及び第３スクリュー軸１１、１３の切り欠き部を増減したり、切り欠き部の位置を変更しても良い。

より具体的には、第１スクリュー軸１１の切り欠き部１１ｂだけでも、現像剤を循環搬送経路からトナー補給経路２６へと導くことができる。ただし、トナー補給経路２６に導かれる現像剤の量が減少する。

また、第１スクリュー軸１１の切り欠き部１１ｂ及び第３スクリュー軸１３の第２切り欠き部１３ｂだけでも良い。この場合は、図６に示す様に少なくとも第２切り欠き部１３ｂの位置まで、十分な量の現像剤をトナー補給経路２６に導くことができる。

あるいは、切り欠き部の形状を変更しても良い。例えば、スクリュー軸のらせん状羽を該スクリュー軸を中心とする扇形領域で切り欠いて、切り欠き部を形成するのであれば、扇形領域の中心角度を変更しても構わない。

本発明の現像装置の一実施形態を備えるデジタルカラー複写機の構成を示す概略断面図である。 本実施形態の現像装置を概略的に示す側面図である。 図２のＡ−Ａに沿う断面図である。 図１の現像装置におけるスクリュー軸のらせん状羽の切り欠き部を示す側面図である。 図１の現像装置におけるトナー補給経路の現像剤の導入状態を示す図である。 図１の現像装置の変形例を概略的に示す図である。 従来の現像装置を概略的に示す図である。 図７の現像装置におけるトナー補給経路のトナーの流通状態を示す図である。

符号の説明

１ 複写機（カラー画像形成装置）
１０ ケース
１１ 第１スクリュー軸
１２ 第２スクリュー軸
１３ 第３スクリュー軸
１４ 現像ローラ
１５ 層厚規制部材
２１ 第１現像剤経路
２２ 第２現像剤経路
２３ 仕切り壁
２４、２５ 開口部
２６ トナー補給経路
２７ トナーカートリッジ
１１０ 画像読取り部
２１０ 画像形成部
２２２ａ〜２２２ｄ、２２２ 感光体ドラム
２２４ａ〜２２４ｄ、２２４ 現像装置
２２７ａ〜２２７ｄ レーザビームスキャナユニット（露光装置）
Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成ステーション

Claims (2)

1. 現像剤を循環させて搬送しつつ、現像剤に含まれるトナーを現像のために供給する現像剤循環搬送経路と、現像剤循環搬送経路に分岐接続されたトナー補給経路とを備え、トナーをトナー補給経路を通じて現像剤循環搬送経路へと補給する現像装置において、
   現像剤循環搬送経路で循環搬送されている現像剤の一部をトナー補給経路に導いて該トナー補給経路のトナーに混入させる現像剤導入手段を備え、
   現像剤循環搬送経路は、回転する第１スクリュー軸により現像剤を搬送する第１現像剤経路と、回転する第２スクリュー軸により現像剤を搬送する第２現像剤経路とを有し、現像剤が循環搬送される様に第１現像剤経路と第２現像剤経路の両端を２つの開口部を通じて接続したものであり、
   トナー補給経路は、該各開口部の一方近傍で、現像剤循環搬送経路から分岐する様に第１現像剤経路に接続されて該第１現像剤経路の延長上に設けられ、第１スクリュー軸と同軸の第３スクリュー軸によりトナーを現像剤循環搬送経路へと搬送するものであり、
   現像剤導入手段は、前記各開口部の一方近傍のみにおいて第１現像剤経路の第１スクリュー軸の羽に形成された切り欠き部と、トナー補給経路内で第３スクリュー軸の羽に形成された少なくとも１つの切り欠き部とであり、第１現像剤経路の第１スクリュー軸の羽の切り欠き部及び第３スクリュー軸の羽の切り欠き部により現像剤循環搬送経路からトナー補給経路へと現像剤を逆流させることを特徴とする現像装置。
2. それぞれの現像剤像を形成する各画像形成ステーションをタンデムに配列した画像形成装置において、前記各画像形成ステーションに、請求項１に記載の現像装置をそれぞれ付設したことを特徴とする画像形成装置。

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