JP4333057B2

JP4333057B2 - 現像装置

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Publication number: JP4333057B2
Application number: JP2001175104A
Authority: JP
Inventors: 昌彦松浦; 保清水; 善之井口; 乃文美水本
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2001-06-11
Filing date: 2001-06-11
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2021-06-11
Also published as: JP2002365909A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンター等の画像形成装置において、像担持体に形成された潜像を現像するのに使用する現像装置に係り、特に、現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送して現像を行う現像剤担持体と、回転して現像剤を現像剤担持体の軸方向に沿って搬送させる搬送部材が設けられた第１と第２の少なくとも２つの搬送部とを有し、この第１と第２の搬送部が循環口を有する隔壁を介して上下方向に配置されると共に、この循環口を通して現像剤が循環されるようになった現像装置において、現像剤を循環させる際に、現像剤に加わる負荷を軽減させて、現像剤が劣化するのを抑制するようにした点に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機やプリンター等の画像形成装置においては、像担持体に形成された静電潜像に現像装置からトナーを供給して現像を行うようにしており、このような現像装置としては、現像剤にトナーだけを使用した１成分現像方式の現像装置の他に、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した２成分現像方式の現像装置が知られていた。
【０００３】
また、近年においては、様々な色彩の現像剤を収容させた複数の現像装置を用いてフルカラーの画像を得るようにしたタンデム方式のカラー画像形成装置が使用されるようになり、またこのようなカラー画像形成装置を小型化させるため、各現像装置の幅を狭くすることが要望されるようになった。
【０００４】
このため、上記のようにトナーとキャリアとを含む現像剤を使用した２成分現像方式の現像装置として、図１及び図２に示すように、回転する現像剤担持体２の内周側に設けられたマグネット部材２ａにより現像剤Ｄを現像剤担持体２の表面に保持させ、このように保持された現像剤Ｄの量を規制部材３により規制した後、この現像剤Ｄを現像剤担持体２により像担持体１と対向する現像領域に搬送して現像を行うようにした現像装置において、上記の現像剤担持体２の軸方向に沿ってその装置本体４内に第１の搬送部４ａと第２の搬送部４ｂとを隔壁６を介して上下位置に配置し、この第１及び第２の各搬送部４ａ，４ｂにそれぞれ現像剤Ｄを混合撹拌させながら搬送させる第１及び第２の各搬送部材５ａ，５ｂを設けたものが開発された。
【０００５】
そして、この現像装置においては、モータ等の回転装置７によりギア機構８を介して上記の第１及び第２の各搬送部材５ａ，５ｂを回転させ、第１及び第２の各搬送部材５ａ，５ｂにより現像剤Ｄを混合撹拌させながら現像剤担持体２の軸方向に沿って第１の搬送部４ａと第２の搬送部４ｂとで逆方向に搬送させると共に、隔壁６の両側における循環口６ａ，６ｂを通して、現像剤Ｄを上記の第１の搬送部４ａと第２の搬送部４ｂとの間で循環させるようにしていた。
【０００６】
ここで、この現像装置のように、現像剤Ｄを混合撹拌させながら搬送させる第１の搬送部４ａと第２の搬送部４ｂとを隔壁６を介して上下位置に配置させると、第１の搬送部４ａと第２の搬送部４ｂとを水平に配置させる場合に比べて、現像装置の幅を狭くすることができた。
【０００７】
しかし、上記の現像装置のように、隔壁６の両側における循環口６ａ，６ｂを通して、現像剤Ｄを上下位置に配置された第１の搬送部４ａと第２の搬送部４ｂとの間で循環させるようにした場合、下に位置する第２の搬送部４ｂから上に位置する第１の搬送部４ａに現像剤Ｄを導くことが困難で、現像剤Ｄを第２の搬送部４ｂから第１の搬送部４ａに導く循環口６ｂの部分に、現像剤Ｄが溜って詰まり、現像剤Ｄを混合撹拌させながら搬送させる各搬送部材５ａ，５ｂを回転させるトルクが高くなると共に、現像剤Ｄに加わる負荷が増大して、現像剤Ｄが劣化し、特に、黒色以外のカラートナーを用いた現像剤Ｄにおける劣化が大きかった。
【０００８】
そして、このように現像剤Ｄが劣化すると、現像剤Ｄ中におけるトナーの帯電等が適切に行われなくなり、トナーが外部に飛散したり、形成される画像にかぶりが生じたりする等の問題が生じた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、現像剤担持体により現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送させて現像を行うにあたり、回転して現像剤を現像剤担持体の軸方向に沿って搬送させる搬送部材が設けられた第１と第２の少なくとも２つの搬送部を、循環口を有する隔壁を介して上下方向に配置させ、この循環口を通して現像剤を循環させるようにした現像装置における上記のような問題を解決することを課題とするものである。
【００１０】
すなわち、この発明においては、上記のような現像装置において、下に位置する搬送部から現像剤が上に位置する搬送部に循環口を通してスムーズに導かれるようにし、現像剤を混合撹拌させながら搬送させる搬送部材を回転させるトルクが高くなったり、現像剤に加わる負荷が増大して、現像剤が劣化したりするのを防止することを課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明における現像装置においては、上記のような課題を解決するため、現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送して現像を行う現像剤担持体と、回転して現像剤を現像剤担持体の軸方向に沿って搬送させる搬送部材が設けられた第１と第２の少なくとも２つの搬送部とを有し、上記の第１と第２の搬送部が循環口を有する隔壁を介して上下方向に配置されると共に、上記の循環口を通して現像剤が循環されるようになった現像装置において、上記の第１の搬送部における第１の搬送部材に、現像剤を混合撹拌しながら搬送させる羽根部材を設け、下に位置する第２の搬送部から上に位置する第１の搬送部に現像剤を導く循環口の部分に、上記の第２の搬送部から上記の第１の搬送部に導かれる現像剤をすくい上げるすくい手段として、上記の第１の搬送部材における循環口の部分に位置する羽根部材の外周に断面円弧状になったすくい部材を設けるようにしたのである。
【００１２】
そして、この発明における現像装置において、現像剤が下に位置する第２の搬送部に設けられた搬送部材により搬送され、この下に位置する第２の搬送部から上に位置する第１の搬送部に現像剤を導く循環口の部分に導かれると、この循環口の部分に設けられた上記のすくい手段によりこの現像剤がすくい上げられて、上に位置する第１の搬送部に速やかに導かれ、この現像剤が第１の搬送部に設けられた搬送部材により搬送されるようになる。
【００１３】
このため、下に位置する第２の搬送部から上に位置する第１の搬送部に現像剤を導く循環口の部分に、現像剤が溜って詰まるのが抑制され、現像剤を搬送させる搬送部材を回転させるトルクが高くなるのが防止されると共に、現像剤に大きな負荷が加わって、現像剤が劣化するのも抑制されるようになる。
【００２２】
また、上記の現像装置において、下に位置する第２の搬送部から循環口を通して上に位置する第１の搬送部に現像剤を効率良く導くようにするため、下に位置する第２の搬送部に、上記の循環口を通して現像剤を上に位置する第１の搬送部に送り上げる送り上げ手段を設けることが好ましい。また、上記の第１の現像装置において、このように送り上げ手段により循環口を通して現像剤を送り上げるのと同期させて、上記のすくい手段により現像剤をすくい上げるようにすると、現像剤が上に位置する第１の搬送部にさらに効率良く導かれるようになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態に係る現像装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００２４】
（実施形態１）
この実施形態１の現像装置においては、図３及び図４に示すように、像担持体１と対向するようにして円筒状の現像剤担持体１１を設け、この現像剤担持体１１の内周側に複数の固定磁極Ｎ，Ｓ…が周方向に配置されたマグネット部材１１ａを設けている。
【００２５】
また、この現像装置の装置本体１０内の上部側に、上記の現像剤担持体１１とその軸方向に沿って対向するようにして上に位置する第１の搬送部１２を設けると共に、この第１の搬送部１２と隔壁１４を介して第１の搬送部１２の下方に第２の搬送部１３を設けている。
【００２６】
また、上記の第１の搬送部１２内に、現像剤Ｄを混合撹拌しながら搬送させる羽根部材１５ａを有する第１の搬送部材１５を設けると共に、上記の第２の搬送部１３内に、現像剤Ｄを混合撹拌しながら搬送させる羽根部材１６ａを有する第２の搬送部材１６を設け、第１の搬送部材１５における羽根部材１５ａの傾斜方向と、第２の搬送部材１６における羽根部材１６ａの傾斜方向とを逆にしている。
【００２７】
そして、モータ等の回転装置１７によりギア機構１８を介して上記の第１及び第２の各搬送部材１５，１６を同じ方向に回転させ、第１及び第２の各搬送部材１５，１６に設けられた各羽根部材１５ａ，１６ａにより現像剤Ｄを混合撹拌させながら現像剤担持体２の軸方向に沿って第１搬送部１２と第２搬送部１３とで逆方向に搬送させ、隔壁１４の両側における第１及び第２の各循環口１４ａ，１４ｂを通して、現像剤Ｄを上記の第１の搬送部１２と第２の搬送部１３との間で循環させるようにしている。
【００２８】
そして、上記のように現像剤Ｄを第１の搬送部１２と第２の搬送部１３との間で循環させながら、回転する現像剤担持体１１に第１の搬送部１２から現像剤Ｄを供給し、この現像剤担持体１１の内周側に設けられたマグネット部材１１ａにより現像剤Ｄを現像剤担持体２の表面に保持させ、このように保持された現像剤Ｄの量を規制部材１９によって規制した後、この現像剤Ｄを現像剤担持体１１により像担持体１と対向する現像領域に搬送して現像を行うようにしている。また、このようにして現像を行った結果、現像剤Ｄ中におけるトナーの量が減少した場合には、第１搬送部１２から第２搬送部１３に現像剤Ｄを導く第１の循環口１４ａの近傍に、トナー補給装置（図示せず）からトナー補給口Ｓを通してトナーを補給するようにしている。
【００２９】
ここで、この実施形態１の現像装置においては、下に位置する第２の搬送部１３から上に位置する第１の搬送部１２に現像剤Ｄを導く第２の循環口１４ｂの部分において、第２の搬送部１３から第１の搬送部１２に導かれる現像剤Ｄをすくい上げるすくい手段として、第１の搬送部１２に設けられた上記の第１の搬送部材１５における羽根部材１５ａの外周側に断面円弧状になったすくい部材２０を設けると共に、第２の搬送部１３から上に位置する第１の搬送部１２に現像剤Ｄを送り上げる送り上げ手段として、第２の搬送部１３に設けられた第２の搬送部材１６に上記の羽根部材１６ａとは傾斜方向が逆になった逆羽根部材２１を設けている。
【００３０】
そして、上記のように第１及び第２の各搬送部材１５，１６を回転させて、現像剤Ｄを混合撹拌させながら第１の搬送部１２と第２の搬送部１３とで逆方向に搬送させた場合において、第２の搬送部１３における現像剤Ｄが上記の第２の循環口１４ｂの部分に導かれると、この現像剤Ｄが第２の搬送部材１６に設けられた上記の逆羽根部材２０の作用により上方に送り上げられ、第２の循環口１４ｂを通して上に位置する第１の搬送部１２に導かれるようになる。
【００３１】
また、このように第１の搬送部１２に導かれた現像剤Ｄは、第１の搬送部材１５に設けられた上記のすくい部材２０によりすくい上げられ、このすくい部材２０にすくい上げられた現像剤Ｄが、第１の搬送部材１５における羽根部材１５ａによりすくい部材２０から上記の隔壁１４上に導かれ、第１の搬送部１２において搬送されるようになる。
【００３２】
このため、下に位置する第２の搬送部１３から上に位置する第１の搬送部１２に現像剤Ｄを導く第２の循環口１４ｂの部分に現像剤Ｄが溜って詰まるのが抑制され、上記の第１及び第２の各搬送部材１５，１６、特に下に位置する第２の搬送部材１６を回転させるトルクが高くなるのが抑制されると共に、現像剤Ｄに大きな負荷が加わって、現像剤Ｄが劣化するのも抑制されるようになる。
【００３３】
そして、この実施形態１の現像装置においては、上記のように第１の搬送部１２と第２の搬送部１３とを上下に設けているため、現像装置の幅を狭くすることができると共に、黒色以外のカラートナーを含む現像剤Ｄを用いた場合においてもその劣化が抑制され、タンデム方式のカラー画像形成装置に好適に使用することができる。
【００３４】
ここで、第１の搬送部材１５にすくい部材２０を設けたこの実施形態１の現像装置と、第１の搬送部材１５にすくい部材２０を設けていない比較例の現像装置と比較すると、実施形態１の現像装置においては第１及び第２の各搬送部材１５，１６を回転させるトルクが比較例の現像装置に比べて１０％程度低下しており、第１の搬送部１２と第２の搬送部１３とに収容させる現像剤Ｄの量を多くしても、現像剤Ｄに加わる負荷が軽減されて、現像剤Ｄの劣化が抑制され、現像時におけるトナー飛散も少なくなる。
【００３６】
なお、この実施形態１の現像装置においては、第２の搬送部１３から上に位置する第１の搬送部１２に現像剤Ｄを送り上げる送り上げ手段として、第２の搬送部１３に設けられた第２の搬送部材１６に上記の羽根部材１６ａとは傾斜方向が逆になった逆羽根部材２１を設けるようにしたが、送り上げ手段はこのようなものに限定されず、例えば、第２の搬送部材１６の半径方向外方に放射状に突出した送り羽根（図示せず）を設けることも可能である。
【００３７】
（参考形態２）
この参考形態２の現像装置においては、図５及び図６に示すように、上記の実施形態１の現像装置とは異なり、上に位置する第１の搬送部１２に第１の搬送部材１５を設けるにあたり、下に位置する第２の搬送部１３から上に位置する第１の搬送部１２に現像剤Ｄを導く第２の循環口１４ｂの部分において、この第１の搬送部材１５における羽根部材１５ａの外周側にすくい部材２０を設けないようにしている。
【００３８】
また、この参考形態２の現像装置においては、上記の第１の搬送部材１５において、下に位置する第２の搬送部１３から上に位置する第１の搬送部１２に現像剤Ｄを導く第２の循環口１４ｂの部分における羽根部材１５ｂの径を他の部分における羽根部材１５ａの径よりも大きくし、それ以外は、上記の実施形態１の現像装置と同様に構成している。
【００３９】
ここで、この参考形態２の現像装置において、第１及び第２の各搬送部１２，１３に設けられた第１及び第２の各搬送部材１５，１６を回転させて、現像剤Ｄを混合撹拌させながら第１の搬送部１２と第２の搬送部１３とで逆方向に搬送させた場合において、第２の搬送部１３における現像剤Ｄが上記の第２の循環口１４ｂの部分に導かれると、上記の実施形態１の現像装置の場合と同様に、この現像剤Ｄが第２の搬送部材１６に設けられた上記の逆羽根部材２０の作用により上方に送り上げられ、第２の循環口１４ｂを通して上に位置する第１の搬送部１２に導かれるようになる。
【００４０】
そして、このように現像剤Ｄが第１の搬送部１２に導かれると、この現像剤Ｄは、第１の搬送部材１５において上記のように径が大きくなった羽根部材１５ｂにより速やかに搬送されて上記の隔壁１４上に導かれ、第１の搬送部１２において搬送されるようになる。
【００４１】
このため、下に位置する第２の搬送部１３から上に位置する第１の搬送部１２に現像剤Ｄを導く第２の循環口１４ｂの部分に現像剤Ｄが溜って詰まるのが抑制され、上記の第１及び第２の各搬送部材１５，１６、特に下に位置する第２の搬送部材１６を回転させるトルクが高くなるのが抑制されると共に、現像剤Ｄに大きな負荷が加わって、現像剤Ｄが劣化するのも抑制されるようになる。
【００４２】
そして、この参考形態２の現像装置においても、上記の実施形態１の現像装置と同様に、第１の搬送部１２と第２の搬送部１３とを上下に設けているため、現像装置の幅を狭くすることができると共に、黒色以外のカラートナーを含む現像剤Ｄを用いた場合においてもその劣化が抑制され、タンデム方式のカラー画像形成装置に好適に使用することができる。
【００４３】
（参考形態３）
この参考形態３の現像装置においては、図７及び図８に示すように、上記の参考形態２の現像装置と同様に、上に位置する第１の搬送部１２に第１の搬送部材１５を設けるにあたり、下に位置する第２の搬送部１３から上に位置する第１の搬送部１２に現像剤Ｄを導く第２の循環口１４ｂの部分において、この第１の搬送部材１５における羽根部材１５ａの外周側にすくい部材２０を設けないようにすると共に、この第１の搬送部材１５において、下に位置する第２の搬送部１３から上に位置する第１の搬送部１２に現像剤Ｄを導く第２の循環口１４ｂの部分における羽根部材１５ｂの径を、他の部分における羽根部材１５ａの径よりも大きくしている。
【００４４】
さらに、この参考形態３の現像装置においては、下に位置する第２の搬送部１３から上に位置する第１の搬送部１２に現像剤Ｄを導く第２の循環口１４ｂの部分において、下に位置する第２の搬送部１３に設けられた上記の第２の搬送部材１６における羽根部材１６ｂ及び前記の逆羽根部材２１ａの径を他の部分における羽根部材１６ａの径よりも小さくすると共に、第１の搬送部１２と第２の搬送部１３との間における上記の隔壁１４を、第１の搬送部１２における現像剤Ｄの搬送方向下流側に向かって下方に傾斜するように形成し、それ以外は、上記の実施形態１の現像装置と同様に構成している。
【００４５】
そして、この参考形態３の現像装置において、第１及び第２の各搬送部１２，１３に設けられた第１及び第２の各搬送部材１５，１６を回転させて、現像剤Ｄを混合撹拌させながら第１の搬送部１２と第２の搬送部１３とで逆方向に搬送させた場合において、第２の搬送部１３における現像剤Ｄが上記の第２の循環口１４ｂの部分に導かれると、上記の実施形態１，２の各現像装置の場合と同様に、この現像剤Ｄが第２の搬送部材１６に設けられた上記の逆羽根部材２０ａの作用により上方に送り上げられ、第２の循環口１４ｂを通して上に位置する第１の搬送部１２に導かれるようになる。なお、この参考形態３の現像装置においては、上記のように第２の循環口１４ｂの部分において、第２の搬送部１３に設けられた第２の搬送部材１６における羽根部材１６ｂ及び逆羽根部材２１ａの径を小さくしているため、現像剤Ｄが第２の循環口１４ｂに溜るのが一層抑制される。
【００４６】
そして、このように現像剤Ｄが第１の搬送部１２に導かれると、上記の実施形態２の現像装置の場合と同様に、この現像剤Ｄが第１の搬送部材１５における径が大きくなった羽根部材１５ｂにより速やかに搬送されて隔壁１４上に導かれるようになる共に、この隔壁１４が上記のように第１の搬送部１２における現像剤Ｄの搬送方向下流側に向かって下方に傾斜しているため、上記の現像剤Ｄが第１の搬送部１２において隔壁１４に沿って速やかに搬送されるようになる。
【００４７】
このため、この参考形態３の現像装置においては、下に位置する第２の搬送部１３から上に位置する第１の搬送部１２に現像剤Ｄを導く第２の循環口１４ｂの部分に現像剤Ｄが溜って詰まるのが一層抑制され、上記の第１及び第２の各搬送部材１５，１６、特に下に位置する第２の搬送部材１６を回転させるトルクが高くなるのが抑制されると共に、現像剤Ｄに大きな負荷が加って、現像剤Ｄが劣化するのが抑制されるようになる。
【００４８】
そして、この参考形態３の現像装置においても、上記の実施形態１及び参考形態２の各現像装置と同様に、第１の搬送部１２と第２の搬送部１３とを上下に設けているため、現像装置の幅を狭くすることができると共に、黒色以外のカラートナーを含む現像剤Ｄを用いた場合においてもその劣化が抑制され、タンデム方式のカラー画像形成装置に好適に使用することができる。
【００４９】
（参考形態４）
この参考形態４の現像装置においては、図９及び図１０に示すように、上記の実施形態１の現像装置とは異なり、上に位置する第１の搬送部１２に第１の搬送部材１５を設けるにあたり、下に位置する第２の搬送部１３から上に位置する第１の搬送部１２に現像剤Ｄを導く第２の循環口１４ｂの部分において、この第１の搬送部材１５における羽根部材１５ａの外周側にすくい部材２０を設けないようにし、それ以外は、上記の実施形態１の現像装置と同様に構成している。
【００５０】
そして、この参考形態４の現像装置においては、第１の搬送部１２や第２の搬送部１３に収容させる現像剤Ｄの量を調整する等により、第１及び第２の各搬送部１２，１３に現像剤Ｄを収容させる前において、第１及び第２の各搬送部材１５，１６を回転駆動させる場合に対して、現像剤Ｄを収容させた後で第１及び第２の各搬送部材１５，１６を回転駆動させる場合における第１及び第２の各搬送部材１５，１６におけるトルクの増加分ΔＴｒ（Ｎ・ｃｍ）と、第１及び第２の各搬送部１２，１３において現像剤Ｄが搬送される部分の長さＬｒ（ｃｍ）と、現像剤Ｄの嵩密度ρ（ｇ／ｃｍ³）とが、下記の式（１）
ΔＴｒ／（ρ×Ｌｒ）≦１．４×１０⁻ ² …（１）
の条件を満たすようにしている。
【００５１】
そして、この参考形態４の現像装置のように、第１の搬送部１２や第２の搬送部１３に収容させる現像剤Ｄの量を調整する等により、上記の式（１）の条件を満たすようにすると、現像剤Ｄを上下方向に配置された第１及び第２の各搬送部１２，１３において搬送させ、現像剤Ｄを第１及び第２の循環口１４ａ，１４ｂを通して循環させる際に、現像剤Ｄに加わる負荷が少なくなり、現像剤Ｄが劣化するのが抑制される。
【００５２】
（実験１）
この実験１においては、上記の参考形態４に示す現像装置のように、第１の搬送部１２や第２の搬送部１３に収容させる現像剤Ｄの量を調整する等により、上記の式（１）の条件を満たすようにした場合、現像剤Ｄが劣化するのが抑制されて、画像形成時に現像装置からトナーが飛散するのが抑制されることを明らかにする。
【００５３】
ここで、この実験１においては、コア材のフェライト（パウダーテック社製：Ｆ−３０００）が１００重量部，コート材のシリコーンアクリル樹脂が１．５重量部の割合になったフェライトキャリアＡと、バインダー樹脂（花王社製：ポリエステルＭＣ−１：８０，ＭＣ６：２０）が１００重量部，磁性材のマグネタイト（チタン工業社製：ＢＲ−６０５）が３５０重量部，カーボンブラック（ライオン油脂社製：ケッチェンブラック）が２重量部，シリカ（日本アエロジル社製：アエロジル＃２００）が１．５重量部の割合になったバインダー型キャリアＢと、バインダー樹脂（花王社製：ポリエステルＭＣ−１：８０，ＭＣ６：２０）が１００重量部，カーボンブラック（ライオン油脂社製：ＭＡ＃８）が５重量部，荷電制御剤（オリエント化学社製：Ｓ−３４）が２重量部，後処理剤（日本アエロジル社製：Ｒ９７２）が０．５重量部の割合になったトナーｔとを用いるようにした。
【００５４】
そして、上記のフェライトキャリアＡとトナーｔとを用いてトナー濃度を１０重量％にした現像剤Ｄ１と、上記のバインダー型キャリアＢとトナーｔとを用いてトナー濃度を１３重量％にした現像剤Ｄ２とを調製した。ここで、これらの現像剤Ｄ１，Ｄ２の嵩密度ρをＪＩＳＫ５１０１に従って測定したところ、現像剤Ｄ１ではその嵩密度が１．６３ｇ／ｃｍ³、現像剤Ｄ２ではその嵩密度が０．９５ｇ／ｃｍ³になっていた。
【００５５】
そして、上記の現像装置に収容させる上記の現像剤Ｄ１や現像剤Ｄ２の量を適当に変更させ、この現像装置を市販の複写機（ミノルタ社製：ＣＦ２００１）に搭載し、それぞれＡ４サイズの用紙にトナーが付与された部分の面積割合が１５％になった画像を４枚連続して出力した後、出力を停止する間欠駆動を行って、それぞれの条件の下で２００００枚の画像を出力させるようにした。
【００５６】
そして、上記のように現像剤Ｄ１や現像剤Ｄ２の量を適当に変更させた各現像装置において、下に位置する第２の搬送部１３に設けられた第２の搬送部材１６における上記のトルクの増加分ΔＴｒをトルクテスタ（システムトルク社製：ＪＫＴ−２０００Ｒ）を用いて測定し、上記のΔＴｒ／（ρ×Ｌｒ）の値を算出すると共に、上記のように２００００枚の画像を出力させた場合において、それぞれ現像装置から外部に飛散したトナー飛散量（ｍｇ／千枚）を測定し、その結果を下記の表１に示すと共に、トナー飛散量が１．５ｍｇ／千枚以下の場合を○、１．５ｍｇ／千枚を越える場合を×として評価した。なお、上に位置する第１の搬送部１２に設けられた第１の搬送部材１５における上記のトルクの増加分ΔＴｒは、上記の第２の搬送部材１６におけるトルクの増加分ΔＴｒより少なくなっている。
【００５７】
【表１】

【００５８】
この結果から明らかなように、現像剤Ｄ１及び現像剤Ｄ２の何れを用いた場合においても、上記のΔＴｒ／（ρ×Ｌｒ）≦１．４×１０^−２の条件を満たすようにすると、これらの現像剤Ｄ１及び現像剤Ｄ２の劣化が抑制されて、画像形成時に現像装置からトナーが飛散するのが少なくなっていた。
【００５９】
（参考形態５）
この参考形態５の現像装置においては、図１１に示すように、上記の参考形態４の現像装置において、上に位置する第１の搬送部１２から下に位置する第２の搬送部１３に現像剤Ｄを導く第１の循環口１４ａの部分よりもさらにこの第１及び第２の各搬送部１２，１３を長くすると共に、この第１及び第２の各搬送部１２，１３に設ける第１及び第２の各搬送部材１５，１６を長くし、前記のトナー補給口Ｓからトナーが補給された現像剤Ｄを第１の搬送部１２と第２の搬送部１３とで循環させる補助循環部を設けるようにしている。
【００６０】
ここで、このようにトナー補給口Ｓからトナーが補給された現像剤Ｄを第１の搬送部１２と第２の搬送部１３とで循環させる補助循環部を設けるにあたり、この参考形態５の現像装置においては、第１の循環口１４ａの部分により伸びた第１の搬送部１２と第２の搬送部１３との間に補助隔壁３１を設け、この補助隔壁３１における上記の第１の循環口１４ａと反対側の端部に、第２の搬送部１３から上に位置する第１の搬送部１２に現像剤Ｄを導く第３の循環口１４ｃを設けている。
【００６１】
また、第１の循環口１４ａの部分により伸びた第１の搬送部１２における第１の搬送部材１５においては、通常の羽根部材１５ａとは逆方向に傾斜した補助羽根部材１５ｃを設け、さらに第１の循環口１４ａの部分により伸びた第２の搬送部１３における第２の搬送部材１６においては、通常の羽根部材１６ａとは逆方向に傾斜した補助羽根部材１６ｃを設けると共に、上記の第３の循環口１４ｃの部分においては第２の搬送部１３から上に位置する第１の搬送部１２に現像剤Ｄを送り上げるために、上記の補助羽根部材１６ｃとは傾斜方向が逆になった逆補助羽根部材２２を設けている。
【００６２】
そして、この参考形態５の現像装置においても、上記の参考形態４の現像装置の場合と同様に、上記の第１の搬送部１２や第２の搬送部１３に収容させる現像剤Ｄの量を調整する等により、第１及び第２の各搬送部１２，１３に現像剤Ｄを収容させる前において、第１及び第２の各搬送部材１５，１６を回転駆動させる場合に対して、現像剤Ｄを収容させた後で第１及び第２の各搬送部材１５，１６を回転駆動させる場合における第１及び第２の各搬送部材１５，１６におけるトルクの増加分ΔＴｒ（Ｎ・ｃｍ）と、第１及び第２の各搬送部１２，１３において現像剤Ｄが搬送される部分の長さＬｒ（ｃｍ）と、現像剤Ｄの嵩密度ρ（ｇ／ｃｍ³）とが、下記の式（１）
ΔＴｒ／（ρ×Ｌｒ）≦１．４×１０⁻ ² …（１）
の条件を満たすようにしている。
【００６３】
そして、この参考形態５の現像装置において、上記の第１及び第２の各搬送部材１５，１６を回転させて、現像剤Ｄを混合撹拌させながら第１の搬送部１２と第２の搬送部１３とで搬送させると、上記の第１の循環口１４ａと第２の循環口１４ｂとの間では、前記の参考形態４の現像装置の場合と同様にして、現像剤Ｄが第１の搬送部１２と第２の搬送部１３との間で循環され、現像剤Ｄに加わる負荷が少なくなって、現像剤Ｄが劣化するのが抑制される。
【００６４】
また、前記のトナー補給口Ｓからトナーを補給した場合、トナーが補給された現像剤Ｄは上記の第１の循環口１４ａと第３の循環口１４ｃとを通して第１の搬送部１２と第２の搬送部１３との間で循環し、このようにトナーが補給された現像剤Ｄが第１の循環口１４ａの部分において第１の循環口１４ａと第２の循環口１４ｂとの間で循環する現像剤Ｄに合流して混合され、補給されたトナーが第１の搬送部１２と第２の搬送部１３との間で循環される現像剤Ｄ中に徐々に取り込まれて現像に使用されるようになる。
【００６５】
この結果、補給されたトナーが現像剤Ｄ中において十分に混合攪拌されて適切に帯電された状態で現像に使用されるようになり、現像時においてトナーが現像装置から外部に飛散したりするのがより一層抑制されるようになる。なお、トナーが補給された現像剤Ｄが第１の循環口１４ａに導かれる前に現像剤担持体１１に供給されて現像に使用されるのを防止するため、上記の第１の循環口１４ａの中央位置を現像剤Ｄが供給される現像剤担持体１１の端部よりもトナー補給口Ｓ側に位置させることが必要になる。
【００６６】
（実験２）
この実験２においては、上記の参考形態５に示す現像装置において、第１の搬送部１２や第２の搬送部１３に収容させる現像剤Ｄの量を調整する等により、上記の式（１）の条件を満たすようにした場合、現像剤Ｄが劣化するのが抑制されて、画像形成時に現像装置からトナーが飛散するのが抑制されることを明らかにする。
【００６７】
ここで、この実験２においては、前記の現像剤Ｄ１を用い、前記の実験１の場合と同様に、上記の現像装置に収容させる現像剤Ｄ１の量を適当に変更させ、この現像装置を市販の複写機（ミノルタ社製：ＣＦ２００１）に搭載し、それぞれＡ４サイズの用紙にトナーが付与された部分の面積割合が１５％になった画像を４枚連続して出力した後、出力を停止する間欠駆動を行って、それぞれの条件の下で２００００枚の画像を出力させるようにした。
【００６８】
そして、上記のように現像剤Ｄ１の量を適当に変更させた各現像装置において、下に位置する第２の搬送部１３に設けられた第２の搬送部材１６における上記のトルクの増加分ΔＴｒをトルクテスタ（システムトルク社製：ＪＫＴ−２０００Ｒ）を用いて測定し、上記のΔＴｒ／（ρ×Ｌｒ）の値を算出すると共に、上記のように２００００枚の画像を出力させた場合において、それぞれ現像装置から外部に飛散したトナー飛散量（ｍｇ／千枚）を測定し、その結果を下記の表２に示すと共に、トナー飛散量が１．５ｍｇ／千枚以下の場合を○、１．５ｍｇ／千枚を越える場合を×として評価した。なお、この実験２においても、上に位置する第１の搬送部１２に設けられた第１の搬送部材１５における上記のトルクの増加分ΔＴｒは、上記の第２の搬送部材１６におけるトルクの増加分ΔＴｒより少なくなっている。
【００６９】
【表２】

【００７０】
この結果から明らかなように、上記のΔＴｒ／（ρ×Ｌｒ）≦１．４×１０^-2の条件を満たすようにすると、現像剤Ｄ１の劣化が抑制されて、画像形成時に現像装置からトナーが飛散するのが少なくなり、またこの実験２に示すように、上記の参考形態５の現像装置を用いると、前記の参考形態４の現像装置を用いた上記の実験１の場合に比べて、さらに現像装置から飛散するトナーの量が少なくなっていた。
【００７１】
（参考形態６）
この参考形態６の現像装置においても、上記の参考形態５の現像装置の場合と同様に、トナー補給口Ｓからトナーが補給された現像剤Ｄを第１の搬送部１２と第２の搬送部１３とで循環させる補助循環部を設けるようにしている。
【００７２】
ここで、この参考形態６の現像装置においては、図１２に示すように、第１の搬送部１２に設けた第１の搬送部材１５における通常の羽根部材１５ａとこれと逆方向に傾斜した補助羽根部材１５ｃとを、上記の参考形態５の現像装置の場合と逆方向に傾斜するように設けると共に、第２の搬送部１３に設けた第２の搬送部材１６における通常の羽根部材１６ａとこれと逆方向に傾斜した補助羽根部材１６ｃとを、上記の参考形態５の現像装置の場合と逆方向に傾斜するように設けている。
【００７３】
このようにすると、この参考形態６の現像装置においては、上記の第１の循環口１４ａと第２の循環口１４ｂの位置が上記の参考形態５の現像装置の場合と逆になり、上記の第１及び第２の各搬送部材１５，１６を回転させると、第１の搬送部１２と第２の搬送部１３とで現像剤Ｄが混合撹拌されながら、上記の参考形態５の現像装置の場合と逆方向に搬送されて逆方向に循環されるようになると共に、上記のトナー補給口Ｓからトナーが補給された現像剤Ｄは第２の循環口１４ｂと第３の循環口１４ｃとの間で、上記の参考形態５の現像装置の場合と逆方向に搬送されて逆方向に循環されるようになる。なお、この参考形態６の現像装置においては、第２の搬送部材１６に設けられた上記の補助羽根部材１６ｃが、第２の循環口１４ｂを通して現像剤Ｄを上に位置する第１の搬送部１２に送り上げる送り上げ手段となる。
【００７４】
そして、この参考形態６の現像装置においても、上記の参考形態４，５の現像装置の場合と同様に、上記の第１の搬送部１２や第２の搬送部１３に収容させる現像剤Ｄの量を調整する等により、第１及び第２の各搬送部１２，１３に現像剤Ｄを収容させる前において、第１及び第２の各搬送部材１５，１６を回転駆動させる場合に対して、現像剤Ｄを収容させた後で第１及び第２の各搬送部材１５，１６を回転駆動させる場合における第１及び第２の各搬送部材１５，１６におけるトルクの増加分ΔＴｒ（Ｎ・ｃｍ）と、第１及び第２の各搬送部１２，１３において現像剤Ｄが搬送される部分の長さＬｒ（ｃｍ）と、現像剤Ｄの嵩密度ρ（ｇ／ｃｍ³）とが、下記の式（１）
ΔＴｒ／（ρ×Ｌｒ）≦１．４×１０⁻ ² …（１）
の条件を満たすようにしている。
【００７５】
そして、この参考形態６の現像装置において、上記の第１及び第２の各搬送部材１５，１６を回転させて、現像剤Ｄを混合撹拌させながら第１の搬送部１２と第２の搬送部１３とで搬送させると、前記の参考形態４，５の現像装置と同様に、第１の循環口１４ａと第２の循環口１４ｂとの間で循環される現像剤Ｄに加わる負荷が少なくなって、現像剤Ｄが劣化するのが抑制される。
【００７６】
また、前記のトナー補給口Ｓからトナーを補給した場合、トナーが補給された現像剤Ｄは上記の第２の循環口１４ｂと第３の循環口１４ｃとを通して第１の搬送部１２と第２の搬送部１３との間で循環し、このようにトナーが補給された現像剤Ｄが第２の循環口１４ｂの部分において第１の循環口１４ａと第２の循環口１４ｂとの間で循環する現像剤Ｄと合流して混合され、このように合流した現像剤Ｄが一緒になって第２の循環口１４ｂを通して上に位置する第１の搬送部１２に導かれるようになると共に、補給されたトナーが第１の搬送部１２と第２の搬送部１３との間で循環される現像剤Ｄ中に徐々に取り込まれて現像に使用されるようになる。
【００７７】
この結果、この参考形態６の現像装置においても、前記の参考形態５の現像装置と同様に、補給されたトナーが現像剤Ｄ中において十分に混合攪拌されて適切に帯電された状態で現像に使用されるようになると共に、現像剤Ｄが第２の循環口１４ｂを通して上に位置する第１の搬送部１２に導かれるだけであり、現像剤Ｄを第２の循環口１４ｂと第３の循環口１４ｃとの２箇所において第１の搬送部１２に送り上げる前記の参考形態５の現像装置に比べて、現像剤Ｄに加わる負荷がさらに軽減され、現像時においてトナーが現像装置から外部に飛散したりするのがより一層抑制されるようになる。
【００７８】
（実験３）
この実験３においては、上記の参考形態６に示す現像装置において、第１の搬送部１２や第２の搬送部１３に収容させる現像剤Ｄの量を調整する等により、上記の式（１）の条件を満たすようにした場合、現像剤Ｄが劣化するのが抑制されて、画像形成時に現像装置からトナーが飛散するのが抑制されることを明らかにする。
【００７９】
ここで、この実験３においても、前記の現像剤Ｄ１を用い、前記の実験１の場合と同様に、上記の現像装置に収容させる現像剤Ｄ１の量を適当に変更させ、この現像装置を市販の複写機（ミノルタ社製：ＣＦ２００１）に搭載し、それぞれＡ４サイズの用紙にトナーが付与された部分の面積割合が１５％になった画像を４枚連続して出力した後、出力を停止する間欠駆動を行って、それぞれの条件の下で２００００枚の画像を出力させるようにした。
【００８０】
そして、上記のように現像剤Ｄ１の量を適当に変更させた各現像装置において、下に位置する第２の搬送部１３に設けられた第２の搬送部材１６における上記のトルクの増加分ΔＴｒをトルクテスタ（システムトルク社製：ＪＫＴ−２０００Ｒ）を用いて測定し、上記のΔＴｒ／（ρ×Ｌｒ）の値を算出すると共に、上記のように２００００枚の画像を出力させた場合において、それぞれ現像装置から外部に飛散したトナー飛散量（ｍｇ／千枚）を測定し、その結果を下記の表３に示すと共に、トナー飛散量が１．５ｍｇ／千枚以下の場合を○、１．５ｍｇ／千枚を越える場合を×として評価した。なお、この実験３においても、上に位置する第１の搬送部１２に設けられた第１の搬送部材１５における上記のトルクの増加分ΔＴｒは、上記の第２の搬送部材１６におけるトルクの増加分ΔＴｒより少なくなっている。
【００８１】
【表３】

【００８２】
この結果から明らかなように、上記のΔＴｒ／（ρ×Ｌｒ）≦１．４×１０^−２の条件を満たすようにすると、現像剤Ｄ１の劣化が抑制されて、画像形成時に現像装置からトナーが飛散するのが少なくなり、またこの実験３に示すように、上記の参考形態６の現像装置を用いると、前記の参考形態５の現像装置を用いた実験２の場合に比べて、さらに現像装置から飛散するトナーの量が少なくなっていた。
【００８３】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明における現像装置のように、現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送して現像を行う現像剤担持体と、回転して現像剤を現像剤担持体の軸方向に沿って搬送させる搬送部材が設けられた第１と第２の少なくとも２つの搬送部とを有し、上記の第１と第２の搬送部が循環口を有する隔壁を介して上下方向に配置されると共に、上記の循環口を通して現像剤が循環されるようになった現像装置において、第１の搬送部における第１の搬送部材に、現像剤を混合撹拌しながら搬送させる羽根部材を設け、下に位置する第２の搬送部から上に位置する第１の搬送部に現像剤を導く循環口の部分に、上記の第２の搬送部から上記の第１の搬送部に導かれる現像剤をすくい上げるすくい手段として、上記の第１の搬送部材における循環口の部分に位置する羽根部材の外周に断面円弧状になったすくい部材を設けると、下に位置する第２の搬送部における現像剤がすくい手段によりすくい上げられ、循環口を通して上に位置する第１の搬送部に導かれるようになった。
【００８４】
この結果、この発明における現像装置においては、下に位置する第２の搬送部から上に位置する第１の搬送部に現像剤を導く循環口の部分に現像剤が溜って詰まるのが抑制され、現像剤を搬送させる搬送部材を回転させるトルクが高くなるのが防止されると共に、現像剤に大きな負荷が加わって現像剤が劣化するのも抑制され、タンデム方式のカラー画像形成装置に好適に使用することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の搬送部と第２の搬送部とが隔壁を介して上下方向に配置された従来の現像装置の概略横断面図である。
【図２】図１に示した従来の現像装置の概略縦断面図である。
【図３】この発明の実施形態１に係る現像装置における第２の循環口部分の概略横断面図である。
【図４】図３に示した実施形態１に係る現像装置の概略縦断面図である。
【図５】この発明の参考形態２に係る現像装置における第２の循環口部分の概略横断面図である。
【図６】図５に示した参考形態２に係る現像装置の概略縦断面図である。
【図７】この発明の参考形態３に係る現像装置における第２の循環口部分の概略横断面図である。
【図８】図７に示した参考形態３に係る現像装置の概略縦断面図である。
【図９】この発明の参考形態４に係る現像装置における第２の循環口部分の概略横断面図である。
【図１０】図９に示した参考形態４に係る現像装置の概略縦断面図である。
【図１１】この発明の参考形態５に係る現像装置の概略縦断面図である。
【図１２】この発明の参考形態６に係る現像装置の概略縦断面図である。
【符号の説明】
１像担持体
１１現像剤担持体
１２第１の搬送部
１３第２の搬送部
１４隔壁
１４ａ第１の循環口
１４ｂ第２の循環口
１５第１の搬送部材
１５ａ，１５ｂ第１の搬送部材の羽根部材
１６第２の搬送部材
１６ａ，１６ｂ第２の搬送部材の羽根部材
２０すくい部材（すくい手段）
２１，２１ａ逆羽根部材（送り上げ手段）
Ｄ現像剤
Ｌｒ搬送部において現像剤が搬送される部分の長さ

Claims

現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送して現像を行う現像剤担持体と、回転して現像剤を現像剤担持体の軸方向に沿って搬送させる搬送部材が設けられた第１と第２の少なくとも２つの搬送部とを有し、上記の第１と第２の搬送部が循環口を有する隔壁を介して上下方向に配置されると共に、上記の循環口を通して現像剤が循環されるようになった現像装置において、上記の第１の搬送部における第１の搬送部材に、現像剤を混合撹拌しながら搬送させる羽根部材が設けられ、下に位置する第２の搬送部から上に位置する第１の搬送部に現像剤を導く循環口の部分に、上記の第２の搬送部から上記の第１の搬送部に導かれる現像剤をすくい上げるすくい手段として、上記の第１の搬送部材における循環口の部分に位置する羽根部材の外周に断面円弧状になったすくい部材が設けられてなることを特徴とする現像装置。
請求項１に記載した現像装置において、下に位置する上記の第２の搬送部に、循環口を通して現像剤を上に位置する第１の搬送部に送り上げる送り上げ手段を設けたことを特徴とする現像装置。