JP4980775B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファックス、プリンタ等の画像形成装置、および、これに用いられる現像装置に関するものである。

従来、トナーと磁性キャリアからなる現像剤を用いる現像装置として、現像剤担持体に平行に設けられた回転軸にスクリュー羽を供えた供給回収オーガにより、現像剤を搬送しながら現像剤担持体の長手方向の全域に供給するとともに、現像剤担持体から使用済みの現像剤を回収するものが知られている。供給回収オーガは、現像剤搬送方向の下流側端部まで搬送した現像剤を回転軸にスクリュー羽を供えた攪拌オーガに受け渡す。攪拌オーガは、受け渡された現像剤を補給トナーと攪拌混合しながら搬送した後、供給回収オーガの現像剤搬送方向上流側端部に受け渡す。このような現像剤の循環搬送を行うことで、現像によってトナー濃度を低下させた現像剤を現像剤担持体から回収しながら、トナーの補給によってトナー濃度を回復させた現像剤を現像剤担持体に供給することができる。

このような現像剤の循環搬送をおこなう現像装置では、供給回収オーガと攪拌オーガとの間の現像剤の円滑な受け渡しが重要な課題となっている。スクリュー羽を供えたオーガでは、搬送路下流端部で軸方向に平行な方向の搬送力を加えることにより現像剤に圧力を加えて、現像剤が開口部から溢れ出すようにして隣接する搬送路に受け渡している。しかしながら、このような構成では受け渡しの効率はあまり良いため、オーガの回転数を高速にする必要があり、このため現像剤に大きなストレスとなり寿命が低下するという欠点がある。そこで、現像剤の受け渡し領域でオーガの羽の形状を改良した現像装置が提案されている。

特許文献１の現像装置は、図７にしめすように、略水平に供給回収オーガ１０２と攪拌オーガ１０３とを配設し、供給回収オーガ１０２は矢印Ｃの方向へ、攪拌オーガ１０３は矢印Ｄの方向に現像剤を搬送し、それぞれの搬送路の下流側と上流側で、開口部１０４、１０５を介して現像剤を受け渡して現像剤を循環搬送する。供給回収オーガ１０２の下流側には軸方向に平行な面となる板状のパドル１０６が開口部１０４と、攪拌オーガ１０３の下流側には同様の板状のパドル１０７が開口部１０５とそれぞれ対向するように設けられている。軸に平行な面となる板状のパドル１０６、１０７では、軸に直角な方向への押出し力が最大となり、略水平方向に隣接する搬送路に開口部１０４、１０５を介して現像剤を効率の良く送り出すことが可能となる。

ところで、上記供給回収オーガと攪拌オーガとの間で現像剤を循環搬送する構成では、供給回収オーガの搬送方向上流側から下流側に向けて現像濃度を少しずつ低下させてしまうことがあった。供給回収オーガの搬送方向上流側端部付近では、現像剤の殆どが濃度回復直後の現像剤で占められるのに対し、搬送方向下流側に向かうにつれて、現像剤担持体から回収された使用済みの現像剤の割合が増えていくからである。

これに対し、特許文献２には、現像剤担持体への現像剤の供給と現像剤担持体からの現像剤の回収とを別々のオーガで行う現像装置が記載されている。この現像装置では、図１に示すように、現像剤担持体の下方に、現像剤担持体から使用済みの現像剤を回収する回収オーガ５を、回収オーガ５、供給オーガ７、攪拌オーガ９の順に略水平になるよう配置している。回収オーガ５により現像剤担持体３から回収された回収現像剤は、供給オーガ７の現像剤搬送方向と同じ方向に搬送され、トナーを補給して現像剤のトナー濃度を回復させた後に、搬送方向最下流部より隣接する供給オーガ７の最下流部に受け渡される。また、供給オーガ７により現像剤担持体３に供給されずに搬送方向下流側端部まで搬送された余剰現像剤は、隣接する攪拌オーガ７に受け渡される。さらに、回収オーガ５から受け渡された現像剤は、供給オーガ７を介して隣接する攪拌オーガ７に受け渡される。これらの現像剤は、攪拌オーガ９により攪拌搬送され、供給オーガ７の搬送方向上流側端部に受け渡される。このように、供給と回収とを別々のオーガでおこなうことで、現像担持体３上の現像剤のトナー濃度を安定し、高品位の現像が可能となる。また、この現像装置では、回収オーガ５、供給オーガ７、攪拌オーガ９が略水平に配置し、現像剤の循環搬送が水平方向におこなうので、現像剤の循環搬送を鉛直方向におこなうものに比べ、現像剤に対するストレスが抑制されるというメリットがある。

特開昭６２−２４４０７４号公報 特開２００６−２５１４４０号公報

ところが、特許文献１に記載される図７の現像装置では、パドル１０６、１０７は現像剤を軸方向に搬送する搬送力がなくなるため、現像剤はパドル部の起点側に滞留しパドル終点側（現像剤搬送方向最下流端）の現像剤は少なくなる。このため、開口部１０４、１０５が搬送される現像剤の円滑な受け渡しに十分な大きさであっても、開口部１０４、１０５の起点側しか有効に活用されず、この結果円滑な現像剤の受け渡しがおこなわれなくなっていた。

また、特許文献２の３つのオーガを略水平に配置して現像剤の循環搬送をおこなう現像装置では、現像剤の円滑な受け渡しがさらに大きな課題となっている。具体的には、回収オーガによる回収現像剤は搬送方向上流から下流にいくにつれ増加するため、回収オーガから供給オーガへの受け渡し部で現像剤の滞留が発生しやすいためである。このような受け渡し部で上記パドルによる現像剤の受け渡しをおこなっても、同様に開口部の起点側しか有効に活用されず、円滑な現像剤の受け渡しがおこなわれない。

このように、複数のオーガで現像剤を循環搬送する現像装置においてはいずれの場合もオーガ間での現像剤のより円滑な受け渡しが望まれる。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、略水平に設けられた複数の現像剤搬送部材で現像剤を循環搬送する現像装置において、現像剤搬送部材間で現像剤の円滑な受け渡しができる現像装置および画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、磁性キャリアとトナーとからなる現像剤を表面上に担持して潜像担持体上の潜像を現像する現像剤担持体と、互いに平行でほぼ同じ高さに配置され、自らの軸線方向に現像剤を搬送する現像剤搬送部材をそれぞれ有する複数の現像剤搬送路と、該複数の現像剤搬送路をそれぞれに仕切る仕切部材と、該複数の現像剤搬送路のそれぞれの現像剤搬送方向下流部に隣接する他の現像剤搬送路と連通する開口部とを備え、該複数の現像剤搬送路の現像剤搬送部材が現像剤を該開口部より隣接する他の現像剤搬送路に移送することにより、該複数の現像剤搬送路内で現像剤を循環搬送させる現像装置であって、上記複数の現像剤搬送部材のうち少なくとも一つが、所定のリード角を有する螺旋状の羽を備えたスクリュー部と、軸方向に平行な羽を備えたパドル部と、該スクリュー部の現像剤搬送方向下流端と該パドル部の現像剤搬送方向上流端とを繋ぐよう、リード角を該スクリュー部のリード角より段階的もしくは連続的に大きくし軸方向に平行に近づく羽を備えた連結部とを有し、該連結部と該パドル部とが上記開口部に対向するよう配置した現像装置において、上記複数の現像剤搬送路として、上記現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送しながら該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給搬送部材を備えた現像剤供給搬送路と、該現像剤担持体上から現像終了後の現像剤を回収しながら該現像剤担持体の軸線方向に沿って該現像剤供給搬送部材と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材を備えた現像剤回収搬送路と、現像に用いられずに該現像剤供給搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、該現像剤担持体から回収され該現像剤回収搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された回収現像剤との供給を受け、該余剰現像剤と該回収現像剤とを攪拌しながら該現像剤担持体の軸線方向に沿って該現像剤供給搬送部材とは逆方向に最下流側まで搬送した攪拌現像剤を該現像剤供給搬送路の搬送方向の最上流側に供給する現像剤攪拌搬送部材を備えた現像剤攪拌搬送路とを備え、該現像剤担持体の下方に該現像剤回収搬送路、該現像剤供給搬送路、該現像剤攪拌搬送路の順にほぼ同じ高さに設け、上記開口部として、該現像剤回収搬送路の搬送方向の最下流側から該現像剤供給搬送路の搬送方向の最下流側へ該回収現像剤を受け渡す第一の開口部と、該現像剤供給搬送路の搬送方向の最下流側から該現像剤攪拌搬送路の搬送方向の最上流側へ該回収現像剤と該余剰現像剤とを受け渡す第二の開口部と、該現像剤攪拌搬送路の搬送方向の最下流側から該現像剤供給搬送路の搬送方向の最上流側へ該攪拌現像剤を受け渡す第三の開口部とを備え、該現像剤回収搬送部材が、上記スクリュー部と、上記パドル部と、上記連結部とを有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像剤回収搬送部材は、上記パドル部の軸方向長さが該パドル部と上記連結部とをあわせた軸方向長さの２５〜３５％となるよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の現像装置において、上記第一の開口部の現像剤搬送方向の長さが、上記現像剤回収搬送部材のスクリュー部の直径の２〜４倍であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の何れかの現像装置において、上記現像剤供給搬送部材が、上記スクリュー部と、上記パドル部と、上記連結部とを有することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項６の現像装置において、上記第二の開口部の現像剤搬送方向の長さが、上記第一の開口部の現像剤搬送方向の長さより長いことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の現像装置において、上記第二の開口部の現像剤搬送方向の長さが、上記第一の開口部の現像剤搬送方向の長さに上記現像剤供給搬送部材のスクリュー部の直径を加えたものとほぼ同じであることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項４、５または６の現像装置において、上記現像剤供給搬送部材は、上記パドル部の軸方向長さが該パドル部と上記連結部とをあわせた軸方向長さの４５〜５５％となるよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７の何れかの現像装置において、上記現像剤攪拌搬送部材が、上記スクリュー部と、上記パドル部と、上記連結部とを有することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の現像装置において、上記第三の開口部の現像剤搬送方向の長さが、上記現像剤攪拌搬送部材のスクリュー部の直径の１．５〜２．５倍であることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項８または９の現像装置において、上記現像剤攪拌搬送部材は、上記パドル部の軸方向長さが該パドル部と上記連結部とをあわせた軸方向長さの２５〜３５％となるよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の何れかの現像装置において、上記現像剤搬送部材のパドル部の直径がスクリュー部の直径より大きいことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の何れかの現像装置において、上記現像剤攪拌搬送部材の回転方向は、上記現像剤供給搬送路から供給される回収現像剤と余剰現像剤とを上記現像剤攪拌搬送路の下方に送り込むような方向であることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２の何れかの現像装置において、上記現像剤供給部材の回転方向は、上記現像剤担持体に対し現像剤を持ち上げ、かつ、上記現像剤攪拌搬送路から供給される攪拌現像剤を上記現像剤供給搬送路の下方に送り込むような方向であることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１２または１３の現像装置において、上記パドル部の現像剤搬送方向下流側に、上記スクリュー部の羽のリード角と逆方向となる角度を有する羽を設けることを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１２または１３の現像装置において、上記パドル部の断面形状は回転方向に対し凹部形状となっていることを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２，１３、１４または１５の何れかの現像装置において、上記現像剤供給搬送路と上記現像剤回収搬送路とを仕切る仕切部材が上記現像剤担持体の回転中心方向に向かって傾いた状態で、該現像剤担持体周面と該仕切部材先端とが０．５〜１．５［ｍｍ］の間隙を有して対向するように配置され、該仕切部材先端に、該現像剤担持体の回転上流方向でかつ該現像剤担持体の磁極境界位置もしくはその近傍までの領域で該現像剤担持体周面に対向するような延長部を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、少なくとも潜像担持体と、該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、上記現像手段として請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６の何れかの現像装置を用いることを特徴とするものである。

本発明においては、現像剤供給搬送路と現像剤回収搬送路とを別々に設けているので、画像領域で供給する現像剤と回収現像剤とが混ざることがなく、現像ローラ上に供給する現像剤のトナー濃度を軸方向に関して安定することができる。また、現像剤攪拌搬送路を隔離したことにより、回収現像剤、余剰現像剤及び補給されたトナーが現像剤攪拌搬送路で充分攪拌され均質化された現像剤のみ、供給現像剤として供給できる。これらにより、現像ローラ上の現像剤のトナー濃度が安定し、高品位の画像が得られる。また、現像剤回収搬送路と現像剤供給搬送路とを連結する開口部に対向するように、連結部とパドル部とを設けることにより、開口部全体を有効に活用した現像剤の円滑な移送を可能とする。

以上、本発明によれば、略水平に設けられた複数の現像剤搬送部材で現像剤を循環搬送する現像装置において、現像剤搬送部材間で現像剤の円滑な受け渡しができるという優れた効果がある。

以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のカラーレーザプリンタ（以下「プリンタ１００」という）に適用した実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。このプリンタは、タンデム型間接転写方式のプリンタであり、図中矢印方向に無端表面移動する中間転写体としての中間転写ベルト７０を備えている。この中間転写ベルト７０の下方には、中間転写ベルト７０の回転方向上流側からイエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（以下、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋと記す）のトナー像を生成するための４つの静電潜像を担持するドラム状の感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋを備えている。この感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋの周囲には、帯電部材、現像装置、クリーニングブレード等のトナー像形成手段がそれぞれ配設されている。これらは、一体的に支持され画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジ６０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋの形態をなしている。また、感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋの下方には、光書込装置（不図示）が配設されており、画像情報に基づいて発したレーザ光ＬＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋを、それぞれの感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋに向けて発射して感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ表面を露光走査する。これにより、感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ上にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ用の静電潜像が形成される。また、感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋに対向する中間転写ベルト７０の内側には、各感光体上１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト７０に転写するための１次転写手段としての１次転写ローラ７１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋを備えている。また、プロセスカートリッジ６０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋよりも中間転写ベルト７０の回転方向下流部には、中間転写ベルト７０上の画像を記録体に転写するための２次転写手段としての２次転写ローラ７５を備えている。また、２次転写ローラ７５よりも記録体の搬送方向下流部には、記録体上の未定着トナーを定着する定着装置７６を備えている。

各色のプロセスカートリッジ６０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋは、画像形成物質として、互いに異なる色（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ）のトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。このため、以下、添字のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋを省略して構成・動作を説明する。

感光体１は、帯電部材により表面を一様帯電せしめられ、光書き込み装置（不図示）によってレーザ光Ｌを露光走査されて静電潜像を担持する。この静電潜像は、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いる現像装置２によってトナー像に現像される。そして、図示しない高圧電源により一次転写バイアスが印加された１次転写ローラ７１により中間転写ベルト７０上に１次中間転写される。クリーニングブレードは、１次転写後の感光体１表面に残留したトナーを除去する。そして、次の画像形成に備えられる。各プロセスカートリッジ６０においても、同様にして感光体１上にトナー像が形成されて、表面移動する中間転写ベルト７０上に順次１次転写される。これにより、中間転写ベルト７０上に４色重ね合わせ像（以下、４色トナー像という）が形成される。

中間転写ベルト７０上の４色トナー像は、中間転写ベルト７０の表面移動に伴って２次転写ローラ７５との対向部に搬送され、所定の電圧を印加された２次転写ローラ７５との間に送り込まれた記録体の表面に２次転写される。２次転写された４色トナー像は、定着装置７６により記録体Ｐ上に定着され、フルカラー画像が形成される。２次転写ローラ７５で転写されずに中間転写ベルト７０上に残留した現像剤は、転写ベルトクリーニング手段（不図示）により中間転写ベルト７０上より除去され、再度の画像形成に備える。

次に、現像装置２について詳細に説明する。図２は現像装置２の概略構成図である。現像装置２は、感光体１に対向するよう配置され、内部に磁界発生手段を有する回転可能な非磁性スリーブからなる現像剤担持体としての現像ローラ３を備えている。また、現像ローラ３に現像剤を供給しながら、図２の奥方向に現像剤を搬送する現像剤供給搬送部材としての供給オーガ７を備えている。また、現像ローラ３の感光体１との対向部である現像部の下流側には、現像部を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給オーガ７と同方向に搬送する回収オーガ５を備えている。供給オーガ７を備えた現像剤供給搬送路である供給搬送路６と、回収オーガ５を備えた現像剤回収搬送路である回収搬送路４とは、現像ローラ３の下方に略水平に並設され、仕切り部材としての仕切り壁１２よって仕切られている。また、供給搬送路６の回収搬送路４の反対側に並列して、現像剤を攪拌しながら供給オーガ７とは逆方向である図中手前側に搬送する現像剤攪拌搬送部材としての攪拌オーガ９を備えた攪拌搬送路８を設けている。供給搬送路６と攪拌搬送路８とは、仕切り部材としての仕切り壁１１よって仕切られている。すなわち、現像ローラ３下方には、回収搬送路４、供給搬送路６、攪拌搬送路８の順に略水平になるよう配置され、仕切り壁１１、１２により、搬送途中の現像剤が混入できないように構成されている。

また、後述するように、回収搬送路４の搬送方向下流側と供給搬送路６の搬送方向下流側とが、供給搬送路６の搬送方向下流側と攪拌搬送路８の搬送方向上流側とが連通しており、回収オーガ５で搬送された回収現像剤は供給搬送路６に受け渡され、さらに攪拌搬送路８に受け渡される。また、供給オーガ７で搬送されて現像ローラ３に供給されなかった余剰現像剤も攪拌搬送路８に受け渡される。

また、必要に応じて回収現像剤にトナーを補給するトナー補給口（図示せず）が設けられている。回収現像剤、余剰現像剤、及び補給トナーは、攪拌オーガ９により攪拌搬送路８の上流部から下流部までの間に攪拌され均質化されながら搬送される。攪拌搬送路８の搬送方向下流側と供給搬送路６の搬送方向上流側は連通しており、攪拌搬送路８で攪拌され均質化された現像剤が供給搬送路６に受け渡される。

トナー補給は、攪拌搬送路８の斜め下方に設けられたトナー濃度センサ１０の出力に応じて、トナー補給制御装置（不図示）が適当な量のトナー補給をおこなうようになっている。このようにトナー濃度センサ１０を攪拌搬送路８の斜め下方に設置することにより、現像装置２の下方スペースがコンパクトに構成可能となる。これにより、攪拌搬送路８を低く配置でき、回収搬送路４からの現像剤を受け渡す際の高さの差が小さくすることができ、受け渡しの効率が良くなる。

現像ローラ３への現像剤の供給は、現像ローラ３内の磁界発生手段が供給搬送路６中の現像剤の磁性キャリアを引き付けることによりおこなわれる。この現像装置２では、図２に示すように、回収搬送路４と供給搬送路６との仕切り壁１２は現像ローラ３の回転中心方向に斜め方向に傾斜した状態で設けられ、供給搬送路６から現像ローラ３への現像剤の受け渡しに対し抵抗がないようになっている。また、仕切り壁１２の先端と現像ローラ３のクリアランスは、０．５［ｍｍ］に設定されている。さらに、現像ローラ３の外周にそって、上流側へ鋭角になった延長部１３が現像ローラ３の磁極境界（図示せず）近傍まで設けられ、現像ローラ３からの回収現像剤の分離及び回収現像剤の再供給の防止をおこなう。

なお、仕切り壁１１、１２は各搬送路を形成している下ケーシングと一体化である必然性はない。特に仕切り壁１２は別部品構成とすることで、加工性及び組立性が向上する。

また、現像ローラ３の下流側には、現像剤捕捉ローラ１４が設置され、感光体１に付着した現像剤及び現像ローラ３から落下した現像剤を捕捉し、現像ローラ３と逆回転させ、現像ローラ３に戻すか、スクレーパ１５により回収搬送路４に回収するようになっている。

また、一般的にオーガの回転により搬送される現像剤の高さは水平ではなく傾く傾向がある。例えば、時計方向回転では左側が盛り上がり右側は陥没、反時計方向回転では右側が盛り上がり左側は陥没する。回収オーガ５の回転方向は、回収搬送路４の現像剤捕捉ローラ１４側の壁の高さがスクレーパ１５設置の関係で高くできない。このため、仕切り壁１２側に現像剤の盛り上がるような方向、図２では反時計回転方向に設定した。これにより、仕切り壁１２の延長部１３の再供給防止機能がより効果的に作用する。また、供給オーガ７の回転方向は、現像ローラ３への現像剤供給が円滑に行くよう現像ローラ３側に現像剤が盛り上がり、かつ、攪拌搬送路８から受け渡される現像剤が円滑に供給搬送路６に入り込めるよう、攪拌搬送路８側の現像剤高さが低くなるよう方向、図２では時計回転方向に設定した。また、攪拌オーガ９の回転方向は、供給搬送路６からの移送される現像剤が円滑に攪拌搬送路８に入り込むよう供給搬送路６側の現像剤高さが低くなるように、またトナー濃度センサ１０側に現像剤が盛り上がり、センサ出力が安定になるように、図２では反時計方向に設定した。

また、現像に寄与する現像ローラ３上の現像剤を均一の厚みにするため、現像ローラ３上部には一定のクリアランスとなるように現像剤規制部材１６が設けられている。現像剤規制部材１６により通過を規制された現像剤は現像剤規制部材１６の上流側１７で増加していくが、増加していく通過を規制された現像剤が滞留し、循環対流を起こさないようにする必要がある。そこで、通過を規制された現像剤がある程度の量以上になった場合、迂回して供給搬送路６に還流させる規制現像剤回収部材１８を現像ローラ３の磁力により還流現像剤が滞留しないような位置に設置する。

また、規制現像剤回収部材１８の現像剤規制部材１６側の端面は、単なる直線ではなく台形もしくは三角形状として現像剤規制部材１６との距離を変化させている。そのため、規制現像剤はより圧力の少ない個所から現像剤回収部材１８の上部へ抜けるため、規制現像剤の供給搬送路６への還流が円滑に行われている。規制現像剤回収部材１８の両端部には、現像ローラ３の有効部以外での現像剤のくみ上げを防止するスクレーパ１９が設けられ、現像ローラ３端部からの現像剤漏れ、落下を防止している。

図３は、現像装置２の内部の各オーガと各現像剤搬送路の上面図である。図３では、右側が図２の奥側、左側が図２の手前側となっている。下ケーシングには、図３の上から回収オーガ５、供給オーガ７及び攪拌オーガ９が設置され、それぞれのオーガを収容する回収搬送路４、供給搬送路６及び攪拌搬送路８が形成されている。回収オーガ５及び供給オーガ７は、現像剤をそれぞれ回収搬送路４、供給搬送路６の図３中の左から右へ搬送する。また、攪拌オーガ９は、現像剤を攪拌搬送路８の図３中右から左へ搬送する。回収搬送路４、供給搬送路６の最下流端部は攪拌搬送路８の最上流部と連通するよう、回収搬送路４の最下流端では供給搬送路６との間に開口部２１が、供給搬送路６の最下流端では攪拌搬送路８との間に開口部２２が設けられている。また、攪拌搬送路８の最下流端部は供給搬送路４の最上流端部と連通するよう、攪拌搬送路８の最下流端では供給搬送路６との間に開口部２３が設けられている。回収搬送オーガ５により回収搬送路４の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は、開口部２１を介して供給搬送路６に受け渡される。さらに、受け渡された回収現像剤と供給オーガ７により搬送され現像ローラ３に供給されずに供給搬送路６の搬送方向下流端まで搬送された余剰現像剤とが、開口部２２を介して攪拌搬送路８に受け渡される。攪拌搬送路８では、攪拌オーガ９により供給された回収現像剤、余剰現像剤を攪拌して均質化しながら、回収搬送路４及び供給搬送路６の現像剤と逆方向に搬送する。そして、搬送方向下流側で開口部２３を介して連通している供給搬送路８の搬送方向上流側に均質化された現像剤を受け渡す。

ここで、各オーガは、回転軸部に所定のリード角を有する螺旋状の羽を備えたスクリュー部と、軸方向に平行な面となる羽を備えたパドル部と、スクリュー部下流端とパドル部上流端とを繋ぐようリード角をスクリュー部のリード角より段階的もしくは連続的に大きくし軸方向に平行に近づく羽を備えた連結部と、最下流端の逆スクリュー部を有している。また、連結部とパドル部は開口部に対向するよう配置されている。以下、それぞれのオーガについて詳しく説明する。

回収オーガ５は、回収した現像剤を搬送する回収スクリュー部２５と、開口部２１下流部から供給搬送路６に回収現像剤を移送する回収パドル部２７と、最終端に現像剤が軸受部に入り込むのを防止する回収逆スクリュー部２９とを有している。さらに、回収スクリュー部２５の下流端と回収パドル部２７の上流端とをつなぎ、現像剤を開口部２１の下流部に対応する回収パドル部２７へ搬送すると共に、開口部２１の上流部から供給搬送路６に回収現像剤を移送する回収連結部２６を有している。

供給オーガ７は、供給する現像剤を搬送する供給スクリュー部３１と、開口部２２下流部から攪拌搬送路８に現像ローラ（図示せず）に供給されなかった余剰現像剤と回収搬送路４から移送された回収現像剤とを移送する供給パドル部３３と、最終端に現像剤が軸受け部に入り込むのを防止する供給逆スクリュー部３５とを有している。さらに、供給スクリュー部３１の下流端と供給パドル部３３の上流端とをつなぎ、現像剤を開口部２２の下流部に対応する供給パドル部３３へ搬送すると共に、開口部２２の上流部から攪拌搬送路８に余剰現像剤と回収現像剤とを移送する供給連結部３２を有している。また、供給スクリュー部３１は搬送される現像剤が減少していくため、減少しても供給搬送路６内での現像剤の高さがあまり変化しないように、リード角が徐々に小さくなる可変ピッチスクリューとなっている。さらに、供給スクリュー部３１の直径に対し、攪拌搬送路８への現像剤の移送効率を上げるため、供給連結部３２、供給パドル部３３及び供給逆スクリュー部３５の直径を大きくしている。また、トナー補給制御装置（図示せず）により開口部２２の近傍で主に回収搬送路４から送られた回収現像剤が移送される位置（点線）４５にトナーが補給される。

攪拌オーガ９は、回収現像剤、補給トナー及び余剰現像剤を攪拌し搬送する攪拌スクリュー部３７と、開口部２３から供給搬送路６に均質化された現像剤を移送する攪拌パドル部３９と、最終端に現像剤が軸受け部に入り込むのを防止する攪拌逆スクリュー部４１とを有している。さらに、攪拌スクリュー部３７の下流端と攪拌パドル部３９の上流端とをつなぎ、現像剤を開口部２３の下流部に対応する攪拌パドル部３９へ搬送すると共に、開口部２３の上流部から供給搬送路６に均質化された現像剤を移送する攪拌連結部３８を有している。また、攪拌スクリュー部３７の直径に対し、供給搬送路６への現像剤の移送効率を上げるため、攪拌連結部３８、攪拌パドル部３９及び攪拌逆スクリュー部４１の直径を大きくしている。

実施例で用いた各オーガの構成を示す。
回収オーガ 回収スクリュー部直径：２２［ｍｍ］、回収連結部および回収パドル部直径：２２［ｍｍ］
供給オーガ 供給スクリュー部直径：２８［ｍｍ］、供給連結部および供給パドル部直径：３２［ｍｍ］
攪拌オーガ 攪拌スクリュー部直径：２８［ｍｍ］、攪拌連結部および攪拌パドル部直径：３２［ｍｍ］
回収搬送路４と供給搬送路６との開口部２１ 幅：７０［ｍｍ］（回収スクリュー部直径の約３．２倍）
供給搬送路６と攪拌搬送路８との開口部２２ 幅：１００［ｍｍ］（≒開口部２１+供給スクリュー部直径）
攪拌搬送路８と供給搬送路６との開口部２３ 幅：７０［ｍｍ］（攪拌スクリュー部直径の２．５倍）

各オーガで送られてきた現像剤が開口部を経由して隣接する搬送路に円滑に送られるためには、開口部の大きさが大きく影響する。送られる現像剤の量はオーガのスクリュー部直径により左右されるため、これを基準として大きさを以下のように規定した。

開口部２１は、回収スクリュー部２５直径の２〜４倍が好ましく、本実施例では約３．２倍に設定されている。通常では、開口部２１の幅は、２倍程度であるが、高速では現像剤の送り出しが不十分となって滞留し、溢れ出すことでの現像剤受け渡しが主となりパドル効果が小さくなってしまう。このため、オーガ回転数を非常に高速にする必要があり、現像剤に大きなストレスとなり現像剤の寿命低下を引き起こしてしまう。そこで、本実施形態の現像装置２では、開口幅を２〜４倍と十分大きく取ることにより、オーガ回転数を抑え、回収連結部２６と回収パドル部２７とにより円滑な現像剤の受け渡しをおこなうようにする。

図４は、回収オーガ５の回収連結部２６および回収パドル部２７の斜視図である。回収オーガ５の回収連結部２６の形状は、回収スクリュー部２５の羽の下流端側からリード角を段階的もしくは連続的に（図４では４段階に）大きくし軸方向に平行に近づく羽形状とし、回収パドル部２７の軸２４に平行な羽の上流端とを繋ぐようにしている。また、回収パドル部２７の軸２４に平行な羽の下流端には逆のリード角を持った羽２８が設けられている。回収オーガ５の回転方向としては、図２で示したように、反時計周りで供給搬送路６側に押し出す形となるため、断面形状は図示しないが直線となっている。このような回収連結部２６を開口部２１の上流部に対向するよう配置して、回収連結部２６に軸２４に平行な方向への搬送力を持たせつつ、徐々に直角な方向への押出し力を増加させる。これにより、開口部２１の上流部に対向する回収連結部２６は、回収スクリュー部２５で搬送された現像剤を開口部２１の下流部に対応する回収パドル部２７へ搬送すると共に、開口部２１の上流部より供給搬送路６へ現像剤を移送する。さらに、回収パドル部２７は、軸に平行な羽により軸に直角な方向への最大の押出し力で開口部２１の下流部より供給搬送路６へ現像剤を移送する。このような回収連結部２６と回収パドル部２７とにより開口部２１全幅を有効に活用した円滑な現像剤の受け渡しが可能となる。

本実施形態では、開口部２１を介して現像剤を移送する機能として回収連結部２６と回収パドル部２７とを用い、搬送力＞押出し力、搬送力＝押出し力、搬送力＜押出し力、押出し力、逆搬送力の機能での分割構成を狙っている。また、回収パドル部２７の搬送方向長さを、回収連結部２６と回収パドル部２７とをあわせた搬送方向長さの２５〜３５％に設定することで、非常に安定した現像剤の移送を可能とした。

また、逆リード角を持つ羽２８は、現像剤が下流側に行き過ぎないように防止すると共に、オーガ最終端に設置した回収逆スクリュー部２９により押し戻された現像剤を再度回収パドル部２７側に戻す効果を有している。

また、図３で示されるように、供給搬送路６から攪拌搬送路８への開口部２２の搬送方向長さは、回収搬送路４から供給搬送路６への開口部２１の搬送方向長さより長くする。これは、供給搬送路６からの余剰現像剤が、回収搬送路４から移送される回収現像剤とあまり合流せずに、攪拌搬送路８へ移送することができるようにするためである。つまり、開口部２２の拡大された領域を余剰現像剤の主な移送口とすることで、回収現像剤の移送の障害、抵抗にならない様にする。

図５は、供給オーガ７の供給連結部３２および供給パドル部３３の斜視図である。供給オーガ７の供給連結部３２は、供給スクリュー部３１の羽の下流端側から、リード角を供給スクリュー部３１の最大リード角（供給スクリュー部３１上流端部側：図示せず）よりも段階的もしくは連続的に（図５では４段階に）大きくして、軸方向に平行に近づく羽形状とし、供給パドル部３３の軸３０に平行な羽の上流端とを繋ぐようにしている。また、供給パドル部３３の下流端には逆のリード角を持った羽３４が設けられている。また、供給連結部３２と供給パドル部３３とを合わせた搬送方向長さは供給搬送路６と攪拌搬送路８との開口部２２に合わせて設定されている。詳しくは、回収搬送路４と供給搬送路６との開口部２１に対応する部分は主に回収搬送路４からの回収現像剤を攪拌搬送路８に受け渡す機能を重視し供給パドル部３３が大部分を占めている。また、開口部２２の開口部２１に対して拡大された部分は、現像剤の軸に平行な方向への搬送力も備えた供給連結部３２となっている。その結果、供給パドル部３３の搬送方向長さが、供給連結部３２と供給パドル部３３とをあわせた搬送方向長さの４５〜５５％を構成するように設定されている。

また、供給オーガ７の回転方向は、前述したように図２で時計方向であり、現像剤は掬い上げ、軸上部を超え攪拌搬送路８へ移送する。ここで、供給オーガ７の最終端を逆のリード角を持った羽３４とし、単純な壁にしていないのは、逆のリード角を持った羽３４で軸受けへの防止用逆スクリュー部３５で押し戻された現像剤を供給パドル部３３側に戻す機能を持たせいる。また、逆のリード角を持った羽３４は、軸上部に現像剤が持ち上げられたとき、搬送下流側（図２で奥方向）にこぼれ落ちるのを低減、防止している。単純な壁にした場合は、押し戻された現像剤の行き場が無くなり、逆スクリュー部３５の効果が無くなる。

図６は、供給オーガ７の供給パドル部３３の断面図である。図６において、供給パドル部３３の回転方向は時計方向（図６中Ａ方向）となり、上述のように現像剤を掬い上げて軸上を超えて右方向に送る（放る）ようにする。このため、単なる平面ではなく、掬い上げたときにより効果的な形状として、回転方向Ａに対し凹部を有する形状となっている。なお、攪拌オーガ９の攪拌パドル部３９の断面も同様の形状となっている。

攪拌オーガ９は、他のオーガと構成、目的、効果が同一であり、説明を省略する。

なお、本実施形態の現像装置２では、回収連結部２６、回収パドル部２７、供給連結部３２、供給パドル部３３、攪拌連結部３８、攪拌パドル部３９ともに３枚羽構成としている。羽の枚数としては、経験上、回転数が遅い場合枚数が多い方が、回転数が早い場合、枚数が少ない方が送り出し効果があることが知られているが、今回は同枚数としている。オーガ直径等から、回収オーガ５の回転数が一番早くなるため、回収連結部２６および回収パドル部３０に関しては、羽の枚数は２枚でもよい。

また、現像装置２では、回収オーガ５、供給オーガ７及び攪拌オーガ９と、それぞれを収容する回収搬送路４、供給搬送路６及び攪拌搬送路８とを現像ローラ３の下方に横方向に配置し、現像剤を循環させている。現像剤搬送路間の現像剤の移送が横方向に行われており、現像剤の循環において現像剤を上方向に押し上げる必要がない。これにより、装置内で現像剤を循環搬送する際に現像剤へのストレスを軽減することができ、現像剤の長寿命化を図ることができる。

また、従来の、搬送方向下流端部付近でも軸方向に平行な方向の搬送力のみを現像剤に加えるスクリュー羽を用いて押出すように開口部から隣の搬送路に移送するものでは、現像剤に過剰なストレスがかかることになり、現像剤の寿命を低下させるおそれがある。一方、本実施形態の現像装置２では現像剤搬送路の搬送方向下流端部に横方向の搬送力を加えるパドル形状の部材を設けており、押出す構成のように現像剤に圧力を加えることなく移送できるため、現像剤にかかるストレスの軽減を図ることができる。

尚、本実施形態では、回収オーガ５、供給オーガ７、攪拌オーガ９の３本のオーガを略水平に配置して、現像剤の循環搬送をおこなう現像装置を用いて本発明を説明したが、これに限られるものではない。本発明は、複数のオーガで現像剤を循環搬送する現像装置においては適用可能であり、オーガ間での現像剤の円滑な受け渡しを可能にするという同様の効果、作用を得ることができる。具体的には、供給回収オーガと攪拌オーガの２本のオーガを略水平に配置して、現像剤を循環搬送する構成の現像装置にも適用可能であり、オーガ間での現像剤の円滑な受け渡しを可能にする。

以上、本実施形態によれば、略水平に設けられた複数のオーガにより現像剤を循環搬送する現像装置において、オーガのうち少なくとも一つが、所定のリード角を有する螺旋状の羽を備えたスクリュー部と、軸方向に平行な羽を備えたパドル部と、スクリュー部の現像剤搬送方向下流端とパドル部の現像剤搬送方向上流端とを繋ぐよう、リード角をスクリュー部のリード角より段階的もしくは連続的に大きくし軸方向に平行に近づく羽を備えた連結部とを有し、連結部とパドル部とが上記開口部に対向するよう配置する。このような形状の羽根を有する連結部は、連結部に軸に平行な方向への搬送力を持たせつつ、徐々に直角な方向への押出し力を増加させることができる。これにより、開口部の上流部に対向する連結部は、スクリュー部で搬送された現像剤を開口部の下流部に対応するパドル部へ搬送すると共に、開口部の上流部側へ現像剤を送り出すことができる。さらに、パドル部は、軸に平行な羽により軸に直角な方向への最大の押出し力で開口部の下流部側へ現像剤を送り出す。このような連結部とパドル部とにより開口部全幅を有効に活用した円滑な現像剤の受け渡しが可能となる。
また、複数の現像剤搬送路は、現像ローラ３の軸線方向に沿って現像剤を搬送しながら供給する供給オーガ７を備えた供給搬送路６と、現像ローラ３から現像終了後の現像剤を回収しながら供給オーガ７と同方向に搬送する回収オーガ５を備えた回収搬送路４と、現像に用いられずに供給搬送路６の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、現像ローラ３から回収され回収搬送路４の最下流側まで搬送された回収現像剤との供給を受け攪拌しながら供給オーガ５とは逆方向に搬送した攪拌現像剤を供給搬送路６の最上流側に供給する攪拌オーガ９を備えた攪拌搬送路８であり、現像ローラ３の下方に回収搬送路４、供給搬送路６、攪拌搬送路８の順にほぼ同じ高さに設ける。また、回収搬送路４の搬送方向の最下流側から供給搬送路６の搬送方向の最下流側へ回収現像剤を受け渡す開口部２１と、供給搬送路６の搬送方向の最下流側から攪拌搬送路８の搬送方向の最上流側へ回収現像剤と余剰現像剤とを受け渡す開口部２２と、攪拌搬送路８の搬送方向の最下流側から供給搬送路６の搬送方向の最上流側へ攪拌現像剤を受け渡す開口部２３とを備えたものであり、回収オーガ５が、回転軸部に所定のリード角を有する螺旋状の羽を備えた回収スクリュー部２５と、開口部２１下流部から供給搬送路６に回収現像剤を移送する回収パドル部２７と、回収スクリュー部２５の下流端と回収パドル部２７の上流端とをつなぎ、現像剤を開口部２１の下流部に対応する回収パドル部２７へ搬送すると共に、開口部２１の上流部から供給搬送路６に回収現像剤を移送する回収連結部２６を有している。このように、供給搬送路６と回収搬送路４とを別々に設けているので、画像領域で供給する現像剤と回収現像剤とが混ざることがなく、現像ローラ３上に供給する現像剤のトナー濃度を軸方向に関して安定することができる。また、攪拌搬送路８を隔離したことにより、回収現像剤、余剰現像剤及び補給されたトナーが攪拌搬送路で充分攪拌され均質化された現像剤のみ、供給現像剤として供給できる。これらにより、現像ローラ３上の現像剤のトナー濃度が安定し、高品位の画像が得られる。また、このように３本のオーガを略水平に配置した現像剤循環方式の現像装置では、回収現像剤を回収搬送路４から供給搬送路６へいかに送り出すかが大きな課題となってくる。これは、余剰現像剤の現像剤は上流から下流に搬送されるのに従い量的には減少し、回収現像剤は上流から下流にいくにつれ増加していくためである。そこで、回収搬送路４と供給搬送路６とを連結する開口部２１に対向するように、回収連結部２６と回収パドル部２７とを設けることにより、開口部２１全体を有効に活用した現像剤の円滑な移送を可能とする。
また、開口部２１に現像剤を送り出す機能を有する、回収連結部２６と回収パドル部２７とを、搬送力＞押出し力、搬送力＝押出し力、搬送力＜押出し力、押出し力、逆搬送力の機能での分割構成を狙い、全体として押出し力のみの効果をもつ回収パドル部２７の搬送方向長さを、回収連結部２６と回収パドル部２７とをあわせた搬送方向長さの２５〜３５％に設定することで、非常に安定した現像剤の移送を可能とした。
また、開口部２１の現像剤搬送方向の長さを、回収スクリュー部２５の直径の２〜４倍とする。開口部２１の幅を回収搬送路４内で現像剤を搬送する回収スクリュー部２９の直径の２倍以上と十分広くすることで、開口部２１前で現像剤が滞留し難い。また、長くしすぎると現像装置自身が軸方向に大型化してしまうので４倍以下とする。
また、本実施形態の現像装置では、回収搬送路４から供給搬送路６へ移送された回収現像剤と供給搬送路６を搬送されてきた余剰現像剤とをいかに攪拌搬送路８へ移送するかも大きな課題となっている。そこで、供給搬送路６と攪拌搬送路８を連結する開口部２２に対向するように、供給連結部３２と供給パドル部３３とを設けることにより、開口部２２全体を有効に活用した現像剤の円滑な移送を可能とする。
供給搬送路６から攪拌搬送路８への現像剤の移送は、回収搬送路４からの回収現像剤と、供給搬送路６からの余剰現像剤とを移送する必要がある。そこで、開口部２２の搬送方向長さを開口部２１の搬送方向長さより長くする。これにより、供給搬送路６からの余剰現像剤が、回収搬送路４から移送される回収現像剤とあまり合流せずに、攪拌搬送路８へ移送することができるようになる。つまり、開口部２２の拡大された領域を余剰現像剤の主な移送口とすることで、回収現像剤の移送の障害、抵抗にならないようにする。
また、開口部２２の搬送方向長さを開口部２１の搬送方向長さに供給スクリュー部３１の直径を加えたものとほぼ同じとする。開口部２２の拡大量として、余剰現像剤は回収現像剤より少量なため、現像剤の搬送量に関連する供給スクリュー部３１直径分でよい。拡大量がこれよりも小さ過ぎると開口部２１前の滞留防止効果がなくなり、大きすぎると現像装置自身が大型化してしまう。
また、供給オーガ７の供給パドル部３３の搬送方向長さが、供給連結部３２と供給パドル部３３とをあわせた搬送方向長さの４５〜５５％とする。開口部２２に現像剤を送り出す機能を有する、供給連結部３２と供給パドル部３３とを合わせた搬送方向長さは開口部２２に合わせて設定されている。詳しくは、開口部２２の開口部２１に相当する部分は回収現像剤を単に攪拌搬送路８に移送することが主なる機能となるため、供給パドル部３３が対向することが好ましい。また、開口部２２の開口部２１に対して拡大された部分は、現像剤の軸に平行な方向への搬送力も備えた供給連結部３２が対向することが好ましい。このことから、供給パドル部３３の搬送方向長さが、供給連結部３２と供給パドル部３３とをあわせた搬送方向長さの４５〜５５％を確保することが好ましい。
また、開口部２３に対向するように、攪拌オーガ９に攪拌連結部３８と攪拌パドル部３９とを設けることにより、開口部２３全体を有効に活用した現像剤の円滑な移送を可能とする。
また、開口部２３の搬送方向長さを攪拌スクリュー部３７の直径の１．５〜２．５倍となるように構成する。開口部２３の幅は、供給搬送路４の最下流側の開口部２１とほぼ同一とした。
また、攪拌オーガ９の攪拌パドル部３９の搬送方向長さが、攪拌連結部３８と攪拌パドル部３９とをあわせた搬送方向長さの２５〜３５％とする。開口部２３に現像剤を送り出す機能を有する、攪拌連結部３８と攪拌パドル部３９とを、搬送力＞押出し力、搬送力＝押出し力、搬送力＜押出し力、押出し力、逆搬送力の機能での分割構成を狙い、全体として押出し力のみの効果をもつ回収パドル部３９の搬送方向長さを、攪拌連結部３８と攪拌パドル部３９とをあわせた搬送方向長さの２５〜３５％に設定することで、非常に安定した現像剤の移送を可能とした。
また、供給オーガ７の供給連結部３２と供給パドル部３３の直径を供給スクリュー部３１の直径より大きくする。供給連結部３２と供給パドル部３３とは、開口部に対応した位置に設置されるため、少なくとも仕切り壁の厚さ分直径が大きくできる。現像剤の送り出し量は供給連結部３２または供給パドル部３３直径に大きく左右される。直径を大きくすることにより、移送量を多くして、現像剤の移送を円滑に効率的に行う。また、効率が向上した分、供給オーガ７の回転数も下げることが可能となり、現像剤のストレスが低減できる。
また、攪拌オーガ９の攪拌連結部３６と攪拌パドル部３７の直径を攪拌スクリュー部３６の直径より大きくする。これにより、上記供給オーガ７と同様の理由で移送量を多くして、現像剤の移送を円滑に効率的に行う。また、効率が向上した分、攪拌オーガ９の回転数も下げることが可能となり、現像剤のストレスが低減できる。
また、攪拌オーガ９の回転方向は、供給搬送路６から供給される回収現像剤と余剰現像剤とを攪拌搬送路８の下方に送り込むような方向とする。攪拌オーガ９の回転方向を、供給搬送路６側になるよう（供給搬送路６が左側の場合は反時計まわり、供給搬送路６が右側の場合は時計まわり）とすることで、攪拌搬送路８内の現像剤は攪拌オーガ９の回転が下向きの方では高さが低く陥没する状態となる。これにより、供給搬送路６から攪拌搬送路８へ送り込まれる現像剤が攪拌搬送路８に入り込みやすくなり、現像剤の移送を助けている。一方、攪拌搬送路８内の現像剤は攪拌オーガ９の回転が上向きの方では高さが高く盛り上がる状態となる。その結果、全体の現像剤量が少ない場合でも、トナー濃度センサの検知部に充分な厚さの現像剤が確保できることにより、安定した検知を可能としている。
また、攪拌パドル部３９の下流端に、攪拌スクリュー部３７のリード角と逆方向となる角度を有する羽４０を設ける。攪拌オーガ９の回転方向により、攪拌搬送路８から供給搬送路６への現像剤に移送は、攪拌パドル部３９で現像剤を掬い上げ軸上を超えて放る状態となる。パドル上の現像剤が上方に上がっていく途中、単に平行な面だけでは下流側にこぼれ落ちる量が多く効率が悪い。それを改善するために、攪拌パドル部３９の最終端に逆リード角をもった羽４０を設け、こぼれ落ちる現像剤を少なくする。また、攪拌オーガ９の最終端の攪拌逆スクリュー部４１により軸受け方向への移動を防止された現像剤をパドルの平行面へ戻す作用もある。
また、攪拌パドル部３９の断面形状は回転方向に対し凹部形状とする。攪拌オーガ９の回転方向により、攪拌搬送路８から供給搬送路６への現像剤に移送は、攪拌パドル部３９での現像剤を掬い上げ軸上を超えて放る状態となる。その掬い上げる現像剤量を少しでも多くするため凹部としている。
また、供給オーガ５の回転方向は、現像ローラ３に対し現像剤を持ち上げ、かつ、攪拌搬送路８から供給される攪拌現像剤を供給搬送路６の下方に送り込むような方向とする。これにより、上記攪拌オーガ９の回転方向を規定した場合と同様の作用、効果が得られ、供給搬送路６側に移送される現像剤が入りやすくする。また、供給搬送路６内の現像剤は供給オーガ５の回転が上向きのほうでは高さが高く盛り上がる状態となる。その結果、全体の現像剤量が少ない場合でも、現像ローラ３への現像剤供給を安定させることができる。
また、供給パドル部３３の搬送方向下流端に、供給スクリュー部３１のリード角と逆方向となる角度を有する羽３４を設ける。これにより、上記攪拌パドル部３９の下流端に、攪拌スクリュー部３６のリード角と逆方向となる角度を有する羽４０を設けた場合と同様の作用、効果が得られる。
また、供給パドル部３３の断面形状は回転方向に対し凹部形状とする。これにより、上記攪拌パドル部３９の断面形状を規定した場合と同様の作用、効果が得られる。
また、供給搬送路６と回収搬送路４とを仕切る仕切り壁１２が現像ローラ３の回転中心方向に向かって傾いた状態で、現像ローラ周面と仕切り壁１２先端とが０．５〜１．５［ｍｍ］の間隙を有して対向するように配置され、仕切り壁１２先端に、現像ローラ３の回転上流方向でかつ現像ローラの磁極境界位置もしくはその近傍までの領域で現像ローラ周面に対向するような延長部１３を設ける。仕切り壁１２を現像ローラの回転中心方向に傾けて延長することにより、供給搬送路７から現像ローラ３への現像剤の受け渡しに対し抵抗がなく、供給が安定する。また、現像ローラ３と仕切り壁１２の先端のクリアランスは、調整なしでできる最小のクリアランスとしている。一方、回収搬送路４では、少しオーバーハング気味となるが、回収オーガ５の回転方向から現像剤が供給搬送路６側の壁に盛り上がる傾向にあり、現像ローラ３の磁極の関係で汲みあげられる可能性もある。そのため、仕切り壁１２の先端を現像ローラ３に沿って上流側（現像ローラ３のくみ上げ用磁極の影響のない角度まで）に伸ばし、さらに、鋭角な断面形状とすることで、現像ローラ３から離脱する現像剤の障害ともならないようにして再度現像剤がくみ上げられるのを防止する。これにより、回収された現像剤が再度現像ローラ３に供給されないようにする。
また、感光体１と、帯電手段と、潜像形成手段と、静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、現像手段として上記現像装置を用いる。これにより、円滑な現像剤の循環搬送をおこない現像ローラ３上のトナー濃度を安定させることで、高品位な画像が得られる。

本実施形態のプリンタの概略構成図。 プリンタに採用される現像装置の概略構成図。 現像装置の内部の各オーガと各現像剤搬送路の上面図。 回収オーガの回収連結部と回収パドル部の斜視図。 供給オーガの供給連結部と供給パドル部の斜視図。 供給オーガの供給パドル部の断面図。 従来の現像装置の内部の各オーガと各現像剤搬送路の上面図。

符号の説明

１ 感光体
２ 現像装置
３ 現像ローラ
４ 回収搬送路
５ 回収オーガ
６ 供給搬送路
７ 供給オーガ
８ 攪拌搬送路
９ 攪拌オーガ
１０ トナー濃度センサ
１１ 仕切り壁
１２ 仕切り壁
１３ 延長部
１４ 現像剤捕捉ローラ
１５ スクレーパ
１６ 現像剤規制部材
１７ 現像剤規制部材の上流部
１８ 規制現像剤回収部材
１９ スクレーパ
２１、２２，２３ 開口部
２４ 回収オーガの軸
２５ 回収スクリュー部
２６ 回収連結部
２７ 回収パドル部
２８ 回収逆リード角の羽
２９ 回収逆スクリュー部
３０ 供給オーガの軸
３１ 供給スクリュー部
３２ 供給連結部
３３ 供給パドル部
３４ 供給逆リード角の羽
３５ 供給逆スクリュー部
３６ 攪拌オーガの軸
３７ 攪拌スクリュー部
３８ 攪拌連結部
３９ 攪拌パドル部
４０ 攪拌逆リード角の羽
４１ 攪拌逆スクリュー部
６０ プロセスカートリッジ
７０ 中間転写ベルト

Claims (17)

1. 磁性キャリアとトナーとからなる現像剤を表面上に担持して潜像担持体上の潜像を現像する現像剤担持体と、互いに平行でほぼ同じ高さに配置され、自らの軸線方向に現像剤を搬送する現像剤搬送部材をそれぞれ有する複数の現像剤搬送路と、該複数の現像剤搬送路をそれぞれに仕切る仕切部材と、該複数の現像剤搬送路のそれぞれの現像剤搬送方向下流部に隣接する他の現像剤搬送路と連通する開口部とを備え、該複数の現像剤搬送路の現像剤搬送部材が現像剤を該開口部より隣接する他の現像剤搬送路に移送することにより、該複数の現像剤搬送路内で現像剤を循環搬送させる現像装置であって、上記複数の現像剤搬送部材のうち少なくとも一つが、所定のリード角を有する螺旋状の羽を備えたスクリュー部と、軸方向に平行な羽を備えたパドル部と、該スクリュー部の現像剤搬送方向下流端と該パドル部の現像剤搬送方向上流端とを繋ぐよう、リード角を該スクリュー部のリード角より段階的もしくは連続的に大きくし軸方向に平行に近づく羽を備えた連結部とを有し、該連結部と該パドル部とが上記開口部に対向するよう配置した現像装置において、
   上記複数の現像剤搬送路として、上記現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送しながら該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給搬送部材を備えた現像剤供給搬送路と、
   該現像剤担持体上から現像終了後の現像剤を回収しながら該現像剤担持体の軸線方向に沿って該現像剤供給搬送部材と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材を備えた現像剤回収搬送路と、
   現像に用いられずに該現像剤供給搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、
   該現像剤担持体から回収され該現像剤回収搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された回収現像剤との供給を受け、該余剰現像剤と該回収現像剤とを攪拌しながら該現像剤担持体の軸線方向に沿って該現像剤供給搬送部材とは逆方向に最下流側まで搬送した攪拌現像剤を該現像剤供給搬送路の搬送方向の最上流側に供給する現像剤攪拌搬送部材を備えた現像剤攪拌搬送路とを備え、
   該現像剤担持体の下方に該現像剤回収搬送路、該現像剤供給搬送路、該現像剤攪拌搬送路の順にほぼ同じ高さに設け、
   上記開口部として、該現像剤回収搬送路の搬送方向の最下流側から該現像剤供給搬送路の搬送方向の最下流側へ該回収現像剤を受け渡す第一の開口部と、
   該現像剤供給搬送路の搬送方向の最下流側から該現像剤攪拌搬送路の搬送方向の最上流側へ該回収現像剤と該余剰現像剤とを受け渡す第二の開口部と、
   該現像剤攪拌搬送路の搬送方向の最下流側から該現像剤供給搬送路の搬送方向の最上流側へ該攪拌現像剤を受け渡す第三の開口部とを備え、
   該現像剤回収搬送部材が、上記スクリュー部と、上記パドル部と、上記連結部とを有することを特徴とする現像装置。
2. 請求項１の現像装置において、上記現像剤回収搬送部材は、上記パドル部の軸方向長さが該パドル部と上記連結部とをあわせた軸方向長さの２５〜３５％となるよう構成したことを特徴とする現像装置。
3. 請求項１または２の現像装置において、上記第一の開口部の現像剤搬送方向の長さが、上記現像剤回収搬送部材のスクリュー部の直径の２〜４倍であることを特徴とする現像装置。
4. 請求項１、２または３の何れかの現像装置において、上記現像剤供給搬送部材が、上記スクリュー部と、上記パドル部と、上記連結部とを有することを特徴とする現像装置。
5. 請求項４の現像装置において、上記第二の開口部の現像剤搬送方向の長さが、上記第一の開口部の現像剤搬送方向の長さより長いことを特徴とする現像装置。
6. 請求項５の現像装置において、上記第二の開口部の現像剤搬送方向の長さが、上記第一の開口部の現像剤搬送方向の長さに上記現像剤供給搬送部材のスクリュー部の直径を加えたものとほぼ同じであることを特徴とする現像装置。
7. 請求項４、５または６の現像装置において、上記現像剤供給搬送部材は、上記パドル部の軸方向長さが該パドル部と上記連結部とをあわせた軸方向長さの４５〜５５％となるよう構成したことを特徴とする現像装置。
8. 請求項１、２、３、４、５、６または７の何れかの現像装置において、上記現像剤攪拌搬送部材が、上記スクリュー部と、上記パドル部と、上記連結部とを有することを特徴とする現像装置。
9. 請求項８の現像装置において、上記第三の開口部の現像剤搬送方向の長さが、上記現像剤攪拌搬送部材のスクリュー部の直径の１．５〜２．５倍であることを特徴とする現像装置。
10. 請求項８または９の現像装置において、上記現像剤攪拌搬送部材は、上記パドル部の軸方向長さが該パドル部と上記連結部とをあわせた軸方向長さの２５〜３５％となるよう構成したことを特徴とする現像装置。
11. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の何れかの現像装置において、上記現像剤搬送部材のパドル部の直径がスクリュー部の直径より大きいことを特徴とする現像装置。
12. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の何れかの現像装置において、上記現像剤攪拌搬送部材の回転方向は、上記現像剤供給搬送路から供給される回収現像剤と余剰現像剤とを上記現像剤攪拌搬送路の下方に送り込むような方向であることを特徴とする現像装置。
13. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２の何れかの現像装置において、上記現像剤供給部材の回転方向は、上記現像剤担持体に対し現像剤を持ち上げ、かつ、上記現像剤攪拌搬送路から供給される攪拌現像剤を上記現像剤供給搬送路の下方に送り込むような方向であることを特徴とする現像装置。
14. 請求項１２または１３の現像装置において、上記パドル部の現像剤搬送方向下流側に、上記スクリュー部の羽のリード角と逆方向となる角度を有する羽を設けることを特徴とする現像装置。
15. 請求項１２または１３の現像装置において、上記パドル部の断面形状は回転方向に対し凹部形状となっていることを特徴とする現像装置。
16. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２，１３、１４または１５の何れかの現像装置において、上記現像剤供給搬送路と上記現像剤回収搬送路とを仕切る仕切部材が上記現像剤担持体の回転中心方向に向かって傾いた状態で、該現像剤担持体周面と該仕切部材先端とが０．５〜１．５［ｍｍ］の間隙を有して対向するように配置され、該仕切部材先端に、該現像剤担持体の回転上流方向でかつ該現像剤担持体の磁極境界位置もしくはその近傍までの領域で該現像剤担持体周面に対向するような延長部を設けたことを特徴とする現像装置。
17. 少なくとも潜像担持体と、該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、
    上記現像手段として請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６の何れかの現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

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