JP5039489B2 - 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に使用される現像装置に関し、特に現像装置内における現像剤の搬送制御に関するものである。

従来、画像形成装置に使用される２成分現像装置は、感光体ドラムに対向するように配置され、現像剤を担持する現像ローラと、この現像ローラのスラスト方向に一方の端部から他端部へと現像剤を攪拌搬送する第１攪拌搬送部材と、第１攪拌搬送部材と平行に配置され、第１攪拌搬送部材とは逆方向に現像剤を攪拌搬送する第２攪拌搬送部材とを有している。

また、第１攪拌搬送部材と第２攪拌搬送部材との間には仕切板が設けられ、第１貯留室と第２貯留室に区画されている。そして、現像装置の長手方向両端部において、第１貯留室と第２貯留室の間を現像剤が移動することができるよう仕切板のない領域が設けられており、現像剤は第１及び第２攪拌搬送部材、の回転によって第１貯留室と第２貯留室とを循環するように構成されている。

このような従来の現像装置においては、現像剤の劣化や使用環境等により現像剤の流動性が低下した場合、第１及び第２攪拌搬送部材の搬送力が伝達されにくい現像装置の長手方向端部に現像剤が嵩高く滞留することがある。その結果、現像剤が第１貯留室から第２貯留室への受け渡し部で滞留し、現像剤の搬送速度の低下及び攪拌の不良により、現像剤の循環が悪くなって現像ローラ上に形成される現像剤薄層に乱れが生じ、濃度むら等の不具合が発生するおそれがあった。

そこで、現像装置内部の現像剤の循環を円滑にして濃度むらの発生を抑制する方法が種々提案されている。例えば特許文献１には、現像剤の搬送を補助する現像剤補助部材を、複数の攪拌搬送手段（攪拌搬送部材）間の通路を形成する開口部に望んで設けることにより、開口部において現像剤が滞留し、現像剤の搬送不良が生じることを解消可能とした現像装置が開示されている。
特開２００１−９２２５４号公報

しかし、特許文献１の方法では、攪拌補助部材の現像剤搬送方向（循環方向）上流側直近で現像剤が滞留したり、かかる攪拌補助部材により現像剤を搬送することにより第１貯留室と第２貯留室との現像剤のバランスが崩れ、現像剤を安定して供給することが困難となり、画像形成に不具合を生じる可能性がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、簡易な構成で現像剤の搬送不良を防止して搬送時間の遅れを解消することができる現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、内部を第１貯留室と第２貯留室とに区画された筐体と、前記第１貯留室に像担持体と対向するように配設された現像剤担持体と、前記第１貯留室に前記現像剤担持体と並設され、前記現像剤担持体のスラスト方向に現像剤を攪拌搬送する第１攪拌搬送部材と、前記第２貯留室に前記第１攪拌搬送部材と並設され、前記第１攪拌搬送部材と反対方向に現像剤を攪拌搬送する第２攪拌搬送部材と、を有し、前記第１及び第２攪拌搬送部材によって現像剤が前記第１貯留室と前記第２貯留室とを循環するように構成された現像装置において、前記第１及び第２貯留室の各底面部には、現像剤が前記循環する循環方向上流端部から下流端部に向かって、上り勾配となる上昇傾斜部がそれぞれ設けられ、且つ第１及び第２貯留室の各前記循環方向下流端部からそれぞれ前記第２及び第１貯留室の前記循環方向上流端部に向かって、下り勾配となる下降傾斜部が設けられたことを特徴とする現像装置。

また本発明は、前記第１及び第２貯留室の前記循環方向下流端部を通る平面と、前記第１及び第２貯留室の前記循環方向上流端部を通る平面とは略水平であり、且つ、前記第１及び第２貯留室の前記各上昇傾斜部の角度は２°以下であることを特徴としている。

また本発明は、前記第１及び第２攪拌搬送部材の各両端部に弾性部材が設けられ、前記第１及び第２攪拌搬送部材が、前記弾性部材を介して前記第１及び第２貯留室にそれぞれ軸支され、且つ該第１及び第２貯留室の前記上昇傾斜部と略平行にそれぞれ配設されたことを特徴としている。

また本発明は、前記現像装置が搭載されたことを特徴とする画像形成装置である。

本発明の第１の構成によれば、第１及び第２貯留室における現像剤の循環方向上流端部から下流端部に向かって上昇傾斜部を設け、第１及び第２貯留室の上記循環方向下流端部からそれぞれ第２及び第１貯留室の上記循環方向上流端部に向かって下降傾斜部を設けることにより、現像剤は、上昇傾斜部では第１攪拌搬送部材及び第２攪拌搬送部材により攪拌搬送され、それぞれ第１及び第２貯留室の循環方向下流端部に到達した後、第１及び第２貯留室の間の下降傾斜部では、後から搬送された現像剤により押圧されると共に現像剤の自重による下方への力も加わり下降傾斜部に沿って移動する。

これにより、現像装置の長手方向とは垂直方向において、第１貯留室と第２貯留室との間の現像剤の搬送時間の遅延を防ぐと共に、第１貯留室及び第２貯留室における循環方向下流端部での現像剤の滞留を防止することができる。従って、現像剤が第１貯留室と第２貯留室との受け渡し部での滞留、現像剤の搬送速度の低下及び攪拌の不良により、現像剤の循環が悪くなって現像ローラ上に形成される現像剤薄層に乱れが生じ、濃度むら等の不具合が生じることを防止することができる。

また、本発明の第２の構成によれば、第１の構成の現像装置において、第１及び第２貯留室の前記循環方向下流端部を含む平面と、第１及び第２貯留室の前記循環方向上流端部を含む平面とを略水平とし、且つ、各上昇傾斜部の傾斜角度を２°以下とすることにより、第１及び第２貯留室の長手方向における各攪拌搬送時間の遅延をより防ぐことができる。これにより、筐体全体の現像剤の総搬送時間をより短縮することができる。また、かかる総搬送時間に占める攪拌搬送時間の割合が大きくなるため、単位時間当たりの現像剤の帯電能力を向上させることができる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の現像装置において、第１及び第２攪拌搬送部材の両端部に弾性部材を設け、該弾性部材を介して、第１及び第２攪拌搬送部材を第１及び第２貯留室の上昇傾斜部と略平行となるようそれぞれ配設することによって、第１及び第２攪拌搬送部材と現像装置の底面部との間において、現像剤が攪拌搬送されないデッドスペースを減らすことができ、より良好に現像剤を攪拌搬送することができる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第１〜第３のいずれかの構成の現像装置を画像形成装置に搭載することにより、現像剤の滞留が防止され、搬送バランスが一定に保持されて現像剤担持体上に形成される現像剤薄層が安定化された画像形成を行うことができるため、濃度むら等の不具合の発生を抑制することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す概略構成図であり、右側を画像形成装置の前方側として図示している。図１に示すように、画像形成装置１００は、本体下部に積載された用紙を収容する給紙カセット２が備えられている。この給紙カセット２の上方には、本体前方から本体後方へ略水平に延び、更に上方へ延びて本体上面に形成された排紙部３に至る用紙搬送路４が形成されており、この用紙搬送路に沿って上流側から順に、ピックアップローラ５、フィードローラ６、中間搬送ローラ７、レジストローラ対８、画像形成部９、定着部１０及び排出ローラ対１１が配置されている。更に、画像形成装置１００内には、上記の各ローラ、画像形成部９、定着部１０等の動作を制御する制御部（ＣＰＵ）３０が配置されている。

給紙カセット２には、用紙搬送方向後端部に設けられた回動支点１２ａによって、給紙カセット２に対して回動自在に支持された用紙積載板１２が備えられており、用紙積載板１２上に積載された用紙がピックアップローラ５に押圧されるようになっている。また、給紙カセット２の前方側には、フィードローラ６に圧接するようにリタードローラ１３が配設されており、ピックアップローラ５によって複数枚の用紙が同時に給装された場合には、これらフィードローラ６とリタードローラ１３とによって用紙が捌かれ、最上位の１枚のみが搬送されるよう構成されている。

そして、フィードローラ６とリタードローラ１３とによって捌かれた用紙は、中間搬送ローラ７によって搬送方向を装置後方へと変えられてレジストローラ対８へと搬送され、レジストローラ対８によってタイミングを調整されて画像形成部９へと供給される。

画像形成部９は、電子写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計方向に回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム１４と、この感光体ドラム１４の周囲に配置される帯電装置１５、現像装置１６、クリーニング装置１７、用紙搬送路４を挟んで感光体ドラム１４に対向するように配置される転写ローラ１８及び感光体ドラム１４の上方に配置される露光ユニット（ＬＳＵ）１９から構成されており、現像装置１６の上方には、現像装置１６へトナーを補給するトナーコンテナ２０が配置されている。

帯電装置１５には、図示しない電源が接続された導電性ゴムローラ１５ａが備えられており、この導電性ゴムローラ１５ａが感光体ドラム１４に当接するよう配置されている。そして、感光体ドラム１４が回転すると、導電性ゴムローラ１５ａが感光体ドラム１４の表面に接触して従動回転し、この時、導電性ゴムローラ１５ａに所定の電圧を印加することにより、感光体ドラム１４の表面が一様に帯電させられることとなる。

次いで、露光ユニット（ＬＳＵ）１９からのレーザビームにより感光体ドラム１４上に入力された画像データに基づく静電潜像が形成され、現像装置１６により静電潜像にトナーが付着されて感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成され、転写ローラ１８により感光体ドラム１４の表面のトナー像が、感光体ドラム１４と転写ローラ１８とのニップ部に形成された転写位置に供給された用紙へと転写される。

トナー像が転写された用紙は、感光体ドラム１４から分離されて定着部１０に向けて搬送される。この定着部１０は、画像形成部９の用紙搬送方向の下流側に配置されており、画像形成部９においてトナー像が転写された用紙は、定着部１０に備えられた加熱ローラ２１、及びこの加熱ローラ２１に圧接される加圧ローラ２２によって加熱、加圧され、用紙に転写されたトナー像が定着される。

そして、画像形成部９及び定着部１０において画像形成がなされた用紙は、排出ローラ対１１によって排紙部３に排出される。一方、転写後に感光体ドラム１４の表面に残留しているトナーはクリーニング装置１７により除去される。そして、感光体ドラム１４は帯電装置１５によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。

続いて、図２及び図３を参照して本発明に係る現像装置１６について詳述する。図２は本発明の第１実施形態に係る現像装置の側面断面図であり、図３は第１実施形態の現像装置を上方から見た平面図である。なお、図２は図３におけるＸＸ′矢視断面図に相当し、図３においては説明の便宜上、カバー３１ｂを外した状態を示している。

図２に示すように、現像装置１６は、現像ローラ３５が感光体ドラム１４に対向するように配置されている（図１参照）。また、図２及び図３に示すように、現像装置１６は、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤が収容されるケーシング３１ａと、ケーシング３１ａに収容された現像剤が外部に漏れないように封止するカバー３１ｂとから構成される筐体３１内に、第１攪拌搬送部材３２、第２攪拌搬送部材３３、現像ローラ３５、規制ブレード３６が備えられている。

ケーシング３１ａの内部は、第１攪拌搬送部材３２と第２攪拌搬送部材３３との間に設けられ、ケーシング３１ａの長手方向に延在する仕切板３７によって第１貯留室３８と第２貯留室３９とに区画されており、第１貯留室３８には第１攪拌搬送部材３２が、第２貯留室３９には第２攪拌搬送部材３３がそれぞれ配設されている。また、仕切板３７は、図３に示すようにケーシング３１ａの左右両端部には設けられておらず、この部分が第１貯留室３８と第２貯留室３９の間を現像剤が移動する通路４０となっている。

第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３は、それぞれ回転軸３２ａ、３３ａと、その外周面に一体形成された螺旋羽３２ｂ、３３ｂから構成され、ケーシング３１ａ内に回転可能に軸支されており、通常は第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３が所定方向に回転することによって第１貯留室３８内の現像剤を矢印Ａ方向（現像ローラ３５のスラスト方向）に搬送し、第２貯留室３９内の現像剤を矢印Ｂ方向（現像ローラ３５のスラスト方向）に搬送するよう構成されている。また、トナー濃度センサ（図示せず）の検出結果に応じてケーシング３１ａ内にトナーを補給できるように、カバー３１ｂにはトナーコンテナ２０（図１参照）からトナーが供給されるトナー補給口３４が設けられている。かかる第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３の詳細については後述する。

現像ローラ３５は、第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３と並んで第１貯留室３８内に回転可能に軸支され、モータ４２とは別個の駆動手段（図示せず）が接続されている。この現像ローラ３５には、内面に永久磁石から成る磁界発生部材（図示せず）が固定されたマグネットローラが使用されており、感光体ドラム１４の回転に応じて現像ローラ３５が回転すると、この磁界発生部材の磁力により現像ローラ３５の表面に現像剤が付着（担持）されて現像剤層が形成される。そして、所定の現像域において現像ローラ３５に付着した現像剤中のトナーが、感光体ドラム１４の表面電位と現像ローラ３５に印加される現像バイアスとの電位差により感光体ドラム１４へと飛翔して感光層に付着し、感光体ドラム１４表面にトナー像が形成される。

規制ブレード３６は、感光体ドラム１４に供給するトナー量、すなわち現像ローラ３５への現像剤付着量を規制するものであり、例えばＳＵＳ３０３等の非磁性体のＳＵＳ（ステンレス）が用いられる。そして、規制ブレード３６は、その先端と現像ローラ３５との間に所定の隙間が形成されるように配設されており、この規制ブレード３６と現像ローラ３５との隙間によって現像ローラ３５への現像剤付着量が規制され、現像ローラ３５の表面には数百ミクロンの現像剤薄層が形成される。

また、図４及び図５は、図３において特にケーシングの底面部の状態を示す模式的な図であり、図４は上面図であり、図５は上面図及び各側面方向から見た側面断面図である。また、図６は、第２攪拌搬送部材の配設状態を示す部分側面図である。なお、本実施形態では、第１攪拌搬送部材３２と第２攪拌搬送部材３３の底面部３８ａ及び底面部３９ａに対する配設状態は同様のため、第２攪拌搬送部材を代表として示した。

図４及び図５に示すように、第１貯留室３８の底面部３８ａには、ケーシング３１ａの長手方向に沿ってＡ方向上流端部３８ａａ（破線領域）から下流端部３８ａｂ（破線領域）に向かって、Ａ方向上流端部３８ａａよりＡ方向下流端部３８ａｂの方がカバー３１（図２参照）に近づくよう上り勾配となる上昇傾斜部Ｕが設けられており、現像剤は、第１攪拌搬送部材３２により底面部３８ａａから３８に向かって底面部３８ａを上昇するように搬送される。

同様に、第２貯留室３９の底面部３９ａには、ケーシング３１ａの長手方向に沿ってＢ方向上流端部３９ａａ（破線領域）から下流端部３９ａｂ（破線領域）に向かって、Ｂ方向上流端部３９ａａよりＢ方向下流端部３９ａｂの方がカバー３１（図２参照）に近づくよう上り勾配となる傾斜する上昇傾斜部Ｕが設けられており、現像剤は、第２攪拌搬送部材により底面部３９ａａから３９ａｂに向かって底面部３９ａを上昇するように搬送される。

また、第１貯留室３８のＡ方向上流端部３８ａａと第２貯留室３９のＢ方向上流端部３９ａａとを含む平面Ｓ１と、第１貯留室３８のＡ方向下流端部３８ａｂと第２貯留室３９のＢ方向下流端部３９ａｂとを含む平面Ｓ２とは、略水平に配設されている。すなわち、第１貯留室３８の最下部であるＡ方向上流端部３８ａａと、第２貯留室の最下部であるＢ方向上流端部３９ａａと、を含む平面Ｓ１に対し、Ａ方向下流端部３８ａｂ及びＢ方向下流端部３９ａｂは略同じ高さとなるよう配設されている。

また、ケーシング３１ａの長手方向と垂直方向には、第１貯留室３８のＡ方向下流端部３８ａｂから第２貯留室３９のＢ方向上流端部３９ａａに向かって、Ａ方向下流端部３８ａｂよりＢ方向上流端部３９ａａの方がカバー３１（図２参照）から離れるよう下り勾配となる下降傾斜部Ｄが設けられており、現像剤は、通路４０を介してＡ方向下流端部３８ａｂからＢ方向上流端部３９ａａに向かって、後から搬送された現像剤により押圧されると共に現像剤の自重による下方への力も加わり下降傾斜部Ｄに沿って移動することができる。

同様に、ケーシング３１ａの長手方向と垂直方向には、第２貯留室３９のＢ方向下流端部３９ａｂから第１貯留室３８のＢ方向上流端部３８ａａに向かって、Ｂ方向下流端部３９ａｂよりＡ方向上流端部３８ａａの方がカバー３１（図２参照）から離れるよう下り勾配となる下降傾斜部Ｄが設けられており、現像剤は、通路４０を介してＢ方向下流端部３９ａｂからＡ方向上流端部３８ａａに向かって、後から搬送された現像剤により押圧されると共に現像剤の自重による下方への力も加わり下降傾斜部Ｄに沿って移動することができる。

そして、第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３の回転軸３２ａ、３３ａの一端には駆動入力ギヤ４１ａ、４１ｂが連結されており、駆動入力ギヤ４１ａ、４１ｂは駆動力の伝達方向を切り換え可能なクラッチ４２を介してモータ４３が接続されている。このクラッチ４２及びモータ４３により第１及び第２攪拌搬送部材３２、３３を所定方向に回転駆動することによって、現像剤が第１貯留室３８及び第２貯留室３９内を搬送され、また、ケーシング３１ａの左右両端部に設けられた通路４０を通過して、第１貯留室３８と第２貯留室３９とを循環するようになっている。

ここで、第１攪拌搬送部材３２の回転軸３２ａの両端部には、それぞれ円柱形状のゴム部材（弾性部材）４４が設けられており、図６に示すように、かかるゴム部材４４を介して、第１攪拌搬送部材３２の回転軸３２ａの一端部は、駆動入力ギア４１ａと連結され、他端部は、第１貯留室３８における駆動入力ギア４１ａとは反対側の側面部３８ｂにおいて駆動入力ギア４１ａより上方に、第１攪拌総部材３２が第１貯留室の底面部３８ａの上昇傾斜部Ｕと略平行になるよう回転可能に配設されている。

同様に、第２攪拌搬送部材３３の回転軸３３ａの両端部には、それぞれゴム部材４４が設けられており、図６に示すように、かかるゴム部材４４を介して、第２攪拌搬送部材３３の回転軸３３ａの一端部は、駆動入力ギア４１ｂと連結され、他端部は、第２貯留室３９における駆動入力ギア４１ｂとは反対側の側面部３９ｂにおいて駆動入力ギア４１ｂより下方に、第２攪拌総部材３３が第１貯留室の底面部３９ａの上昇傾斜部Ｕと略平行になるよう回転可能に配設されている。

なお、ここでは、第２攪拌部材３３の駆動入力ギア４１ｂ側端部が第１攪拌搬送部材３２の側面部３８ｂ側端部と略同じ高さとなるよう、駆動入力ギア４１ａを、駆動入力ギア４１ｂより下方に配設することとしたが、駆動入力ギア４１ａ、４１ｂの配設は現像装置１６の内部構成等に応じて適宜設計可能であり、特に限定されるものではない。

このように、ゴム部材４４を用いることにより、第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３を、第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３を、それぞれ第１貯留室３８の底面部３８ａ及び第２貯留室３９の底面部３９ｂと略平行に配設しても、これらに駆動入力ギア４１ａ及び４１ｂからの駆動力をそれぞれ無理なく入力することができる。

従って、第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３を、ゴム部材４４を介して底面部３８ａ及び底面部３９ａの上昇傾斜部Ｕにそれぞれ略平行に配設することができ、これにより、第１攪拌搬送部材３２と底面部３８ａとの間及び第２攪拌搬送部材３３と底面部３９ａとの間において、現像剤が攪拌搬送されないデッドスペースを減らすことができるため、より良好に現像剤を攪拌搬送することができる。

次に、本実施形態に用いる現像装置１６の動作について説明する。画像形成動作が開始されると、モータ４３からクラッチ４２、駆動入力ギヤ４１ａ、４１ｂを介して第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３に駆動力が入力され、現像剤は第１貯留室３８内を矢印Ａ方向に、第２貯留室３９内を矢印Ｂ方向に循環する。

このとき、現像剤は第１貯留室３８内を、第１攪拌搬送部材３２により底面部３８ａのＡ方向上流端部３８ａａから下流端部３８ａｂまで上昇傾斜部Ｕを上昇しながら搬送される。第１貯留室３８のＡ方向下流端部３８ａｂまで搬送された現像剤は、かかるＡ方向下流端部３８ａｂから第２貯留室３９の底面部３９ａのＢ方向上流端部３９ａａに向かって設けられた下降傾斜部Ｄに沿って速やかに移動する（滑り落ちる）。

そして、Ｂ方向上流端部３９ａａに到達した現像剤は、引き続き、第２貯留室内を、第２攪拌搬送部材３３により底面部３９ａのＢ方向上流端部３９ａａから下流端部３９ａｂまで上昇傾斜部Ｕを上昇しながら搬送される。第２貯留室３９のＢ方向下流端部３９ａｂまで搬送された現像剤は、かかるＢ方向下流端部３９ａｂから第１貯留室３８のＡ方向上流端部３８ａａに向かって設けられた下降傾斜部Ｄに沿って速やかに移動する。

従来では、装置外部の温湿度変化や現像装置１６の長時間の駆動により現像剤の流動性が低下すると、現像剤の循環方向が直角に曲がる通路４０（図２参照）の直前付近における現像剤の受け渡し部、即ち第２貯留室３９のＢ方向下流端部３９ａｂ及び第１貯留室３８のＡ方向下流端部に３８ａｂおいて現像剤の滞留が発生していた。しかし、本実施形態によれば、Ｂ方向下流部３９ａｂ及びＡ方向下流端部３８ａｂに到達した現像剤は、かかる受け渡し部から下降傾斜部Ｄを滑り落ちて移動するため、滞留部分が解消すると共に、ケーシング３１ａの長手方向とは垂直方向の現像剤搬送時間が短くなる。

ここで、図５に示すように、ケーシング３１ａ内面の長手方向の長さをＬ１、長手方向と垂直方向の長さをＬ２とし、第１貯留室３８の底面部３８ａにおけるＡ方向上流端部３８ａａから下流端部３８ａｂに向かう傾斜角度、及び第２貯留室３９の底面部３９ａにおけるＢ方向上流端部３９ａａから下流端部３９ａｂに向かう傾斜角度をθ１（図６参照）とする。また、上記Ａ方向下流端部３８ａｂからＢ方向上流端部３９ａａに向かう傾斜角度、及び上記Ｂ方向下流端部３９ａｂからＡ方向上流端部３８ａａに向かう傾斜角度をθ２とする。

さらに、図６に示すように、平面Ｓ１に対する平面Ｓ２の高さをＨとすると、ｔａｎθ１＝Ｈ／Ｌ１、ｔａｎθ２＝Ｈ／Ｌ２であるため、Ｌ１×ｔａｎθ１＝Ｌ２×ｔａｎθ２の関係が成り立つ。従って、Ｌ１を長手方向とする場合、すなわちＬ１がＬ２より大きい（Ｌ１＞Ｌ２）場合、ｔａｎθ１＜ｔａｎθ２となることから、θ１＜θ２となる。従って、Ａ方向下流端部３８ａｂとＢ方向下流端部３９ａｂの平面Ｓ１に対する高さＨが略一定（平面Ｓ１と平面Ｓ２が略平行）であれば、長手方向の傾斜角度θ１は、長手方向と垂直方向の傾斜角度θ２より小さくすることができる。すなわち、長手方向の傾斜を緩くすることができる。

かかる状態を図７に示す。図７は、傾斜高さとケーシングの長手方向の傾斜角度及び長手方向と垂直方向の傾斜角度との関係を示す図である。図７において、Ｌ１＝３５０ｍｍ、Ｌ２＝５０ｍｍとし、高さＨを変化させたときのｔａｎθ１、ｔａｎθ２、θ１、θ２の変化を示した。図７に示すように、高さＨが大きくなると、傾斜角度θ１の増加に比べ、傾斜角度θ２の増加の方が大きくなっている。

また、図８は、第２貯留室の傾斜角度θ１に対する長手方向の現像剤搬送時間の変化と搬送時間変化率Ｐとの関係を示すグラフである。図８では、第２貯留室の傾斜角度θ１のときの長手方向の現像剤の搬送時間Ｔ１の、θ１＝０（傾斜が全く設けられていない）のときの搬送時間Ｔ０に対する変化を、Ｔ０に対するＴ１の百分率により搬送時間変化率Ｐ（％）として示した。また、図９は、第２貯留室の底面部の傾斜状態を示す図である。

なお、図８において、横軸は傾斜角度θ１を示し、図９に示すように、θ１が正の値（θ１＞０）のとき、第２貯留室３９の底面部３９ａにはＢ方向上流端部３９ａａから下流端部３９ａｂまで下降傾斜が設けられていることを、一方、θ１が負の値（θ１＜０）のとき、同上昇傾斜が設けられていることを示す。また、縦軸は搬送時間変化率Ｐを示し、搬送時間変化率Ｐが正の値（Ｐ＞０）のとき、搬送時間Ｔ１が短くなったことを示し、搬送時間変化率Ｐが負の値（Ｐ＜０）を示すとき、搬送時間Ｔ１が長くなったことを示す。

なお、第１貯留室３８と第２貯留室３９とで、傾斜角度θ１と搬送時間変化率Ｐとの関係は同様の傾向を示すため、以下、第２貯留室３９についてのみ説明する。また、搬送時間は、ここでは例えば以下のように測定することとする。まず、第２貯留室３９における第１貯留室３８とは反対側の側面部において、Ｂ方向上流端部３９ａａと下流端部３９ａｂとにそれぞれ第１及び第２のトナー濃度センサ（図示せず）を配設する。次に所定量の第１の現像剤を、第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３を作動させて循環させる。

そして、かかる第１の現像剤の循環中に、第２貯留室３９のＢ方向上流端３９ａａ側であって第１のトナー濃度センサのさらに上流側から、第１の現像剤とは色の異なる第２の現像剤を所定量投入し、第２の現像剤が第１のトナー濃度センサを通過してから第２のトナー濃度センサを通過するまでの時間を検知することによって、搬送時間Ｔ１を測定する。なお、搬送時間Ｔ１の測定方法はこれに限定されるものではなく、その他の方法も適宜用いることができる。

図８に示すように、傾斜角度θ１＝０のときと比べ、傾斜角度θ１が大きくなる（θ１＞０）、すなわちＢ方向上流端部３９ａａから下流端部３９ａｂに向かって下降傾斜が大きくなると、第２攪拌搬送部材３３による攪拌搬送に加え、現像剤の自重も加わるため、長手方向の搬送時間Ｔ１は短くなる傾向にある。

しかし、Ｂ長手方向下流端部３９ａｂから第１貯留室３８の底面部３８ａのＡ方向上流端部３８ａａまでの現像剤の搬送経路が上昇傾斜（上昇傾斜部Ｕ）となり、かかる搬送経路では後から搬送される現像剤によって先に到着した現像剤が上昇傾斜に沿って押圧されないと搬送されない。従って、Ｂ方向下流端部３９ａｂに現像剤は滞留し、長手方向と垂直方向の搬送時間Ｔ２は長くなる。このため、ケーシング３１ａ全体の総搬送時間Ｔは長くなる。

これに対し、傾斜角度θ１が小さくなる（θ＜０）、すなわち上昇傾斜が大きくなると、搬送時間Ｔ１は長くなる傾向にある。ところが、Ｂ長手方向下流端部３９ａｂから第１貯留室３８の底面部３８ａのＡ方向上流端部３８ａａまでの現像剤の搬送経路が下降傾斜（下降傾斜部Ｄ）となり、かかる搬送経路では現像剤が自重により該経路に沿って落下するため、長手方向と垂直方向の現像剤の搬送時間Ｔ２は短くなる。

また、特に傾斜角度θ１が−２°以上０未満（−２≦θ１＜０）では、搬送時間変化率Ｐにほとんど変化がない、すなわち、底面部３９ａの上昇傾斜部Ｕの傾斜角度θ１が２°以下の場合、傾斜が全く設けられていない場合と比べ、搬送時間はほとんど変化しない。加えて、例えば、上昇傾斜部Ｕの傾斜角度θ１が２°のとき、図７に示すように、傾斜角度θ２は１３°以上と大きくなり、現像剤の自重落下をより促進することができるため、下降傾斜部Ｕの搬送時間Ｔ２はより短くなる。

従って、ケーシング３１ａの長手方向の搬送時間Ｔ１が長くならず、且つ長手方向とは垂直方向の搬送時間Ｔ２を短くすることができるため、ケーシング３１ａ全体の総搬送時間Ｔを、より短くすることができる。なお、上述のように、かかる傾向は第１貯留室３８においても同様に生じる。

ここで、現像剤と第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３の螺旋羽３２ｂ、３３ｂとの接触時間が長いほど、現像剤を十分に帯電させることができる。また、第１攪拌搬送部材３２及び第２攪拌搬送部材３３の螺旋羽３２ｂ及び３３ｂの羽の数が一定であれば、現像剤と螺旋羽３２ｂ及び３３ｂとの接触面積は略一定である。さらに、上記の通り、上昇傾斜部Ｕの接触角度が２°以下の場合には、長手方向の搬送時間Ｔ１は傾斜が全く設けられていない場合と略同じであり、長手方向と垂直方向の搬送時間Ｔ２のみが短くなることによってケーシング３１ａ全体の総搬送時間Ｔが短くなっている。

従って、第１貯留室３８の底面部３８ａ及び第２貯留室３９の底面部３９ａに傾斜が全く設けられていない場合と比べ、総搬送時間Ｔに対する長手方向の搬送時間Ｔ１の占める割合が大きく、総搬送時間Ｔに対する現像剤が螺旋羽３２ｂ及び３３ｂと接触する時間の占める割合が大きくなるため、単位時間当たりの現像剤の帯電能力を向上させることができる。これらを考慮すると、上昇傾斜部Ｕの傾斜角度θ１は、２°以下であることが好ましい。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、ケーシング３１ａのＬ１＝３５０ｍｍ、Ｌ２＝５０ｍｍとしたが、その他の寸法とすることもできる。また、上記実施形態では、弾性部材としてゴム部材４４を用いたが、これに限定されるものではなく、その他、樹脂部材等を用いることもできる。

また、現像剤が第１及び第２貯留室３８、３９を循環する構成であれば、図３及び図４〜図６に示した構成に限定されるものではなく、例えば第１攪拌搬送部材３２と現像ローラ３５との間に攪拌パドルを備えた現像装置であっても良いし、第１攪拌搬送部材３２と現像ローラ３５との間に供給ローラ（磁気ローラ）を備えたタッチダウン方式の現像装置であっても良い。

また、上記実施形態では、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を用いる現像装置を例に挙げて説明したが、トナーのみから成る１成分現像剤を用いる現像装置にも同様に適用可能である。さらに、本発明の現像装置が搭載される画像形成装置としては、図１に示したようなモノクロプリンタに限らず、モノクロ及びカラー複写機、カラープリンタ、ファクシミリ等の他の画像形成装置であっても良い。

本発明は、内部を第１貯留室と第２貯留室とに区画された筐体と、前記第１貯留室に像担持体と対向するように配設された現像剤担持体と、前記第１貯留室に前記現像剤担持体と並設され、前記現像剤担持体のスラスト方向に現像剤を攪拌搬送する第１攪拌搬送部材と、前記第２貯留室に前記第１攪拌搬送部材と並設され、前記第１攪拌搬送部材と反対方向に現像剤を攪拌搬送する第２攪拌搬送部材と、を有し、前記第１及び第２攪拌搬送部材によって現像剤が前記第１貯留室と前記第２貯留室とを循環するように構成された現像装置において、前記第１及び第２貯留室の各底面部には、現像剤が前記循環する循環方向上流端部から下流端部に向かって、上り勾配となる上昇傾斜部がそれぞれ設けられ、且つ第１及び第２貯留室の各前記循環方向下流端部からそれぞれ前記第２及び第１貯留室の前記循環方向上流端部に向かって、下り勾配となる下降傾斜部が設けられたものである。

これにより、現像剤が第１貯留室から第２貯留室への受け渡し部での滞留、現像剤の搬送速度の低下及び攪拌の不良により、現像剤の循環が悪くなって現像ローラ上に形成される現像剤薄層に乱れが生じ、濃度むら等の不具合が生じることを防止することができる。

また、第１及び第２貯留室の前記循環方向下流端部を通る平面と、第１及び第２貯留室の前記循環方向上流端部を通る平面とを略水平とし、且つ、各上昇傾斜部の傾斜角度を２°以下とすることにより、第１及び第２貯留室の長手方向における各攪拌搬送時間の遅延をより防ぐことができるため、筐体全体の現像剤の総搬送時間をより短縮することができる。加えて、かかる総搬送時間に占める攪拌搬送時間の割合が大きくなるため、単位時間当たりの現像剤の帯電能力を向上させることができる。

また、第１及び第２攪拌搬送部材の両端部に弾性部材を設け、該弾性部材を介して、第１及び第２攪拌搬送部材を第１及び第２貯留室の上昇傾斜部と略平行となるようそれぞれ配設することによって、第１及び第２攪拌搬送部材と現像装置の底面部との間において、現像剤が攪拌搬送されないデッドスペースを減らすことができ、より良好に現像剤を攪拌搬送することができる。

また、上記現像装置を画像形成装置に搭載することにより、現像剤の滞留が防止され、搬送バランスが一定に保持されて現像剤担持体上に形成される現像剤薄層が安定化された画像形成を行うことができるため、濃度むら等の不具合の発生を抑制することができる。

は、本発明の一実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。 は、本実施形態に係る現像装置の側面断面図である。 は、本実施形態に係る現像装置を上方から見た平面図である。 は、図３において特にケーシング３１ａの底面部の状態を示す模式的な上面図である。 は、図３において特にケーシング３１ａの底面部の状態を示す模式的な上面図及び各側面方向から見た側面断面図である。 は、本実施形態に係る現像装置における第２攪拌搬送部材の配設状態を示す部分側面図である。 は、傾斜高さとケーシングの長手方向の傾斜角度及び長手方向と垂直方向の傾斜角度との関係を示す図である。 は、第２貯留室の長手方向の傾斜角度θ１に対する長手方向の現像剤搬送時間の変化と搬送時間変化率Ｐとの関係を示すグラフである。 は、第２貯留室の底面部の傾斜状態を示す図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１４ 感光体ドラム（像担持体）
１６ 現像装置
３１ 筐体
３１ａ ケーシング
３１ｂ カバー
３２ 第１攪拌搬送部材
３３ 第２攪拌搬送部材
３５ 現像ローラ（現像剤担持体）
３６ 規制ブレード
３７ 仕切板
３８ 第１貯留室
３８ａ 底面部
３８ａａ Ａ方向上流端部
３８ａｂ Ａ方向下流端部
３８ｂ 側面部
３９ 第２貯留室
３９ａ 底面部
３９ａａ Ｂ方向上流端部
３９ａｂ Ｂ方向下流端部
３９ｂ 側面部
４０ 通路
４２ クラッチ
４３ モータ
４４ ゴム部材（弾性部材）
Ｕ 上昇傾斜部
Ｄ 下降傾斜部
Ｓ１、Ｓ２ 平面

Claims (4)

1. 内部を第１貯留室と第２貯留室とに区画された筐体と、
   前記第１貯留室に像担持体と対向するように配設された現像剤担持体と、
   前記第１貯留室に前記現像剤担持体と並設され、前記現像剤担持体のスラスト方向に現像剤を攪拌搬送する第１攪拌搬送部材と、
   前記第２貯留室に前記第１攪拌搬送部材と並設され、前記第１攪拌搬送部材と反対方向に現像剤を攪拌搬送する第２攪拌搬送部材と、
   を有し、前記第１及び第２攪拌搬送部材によって現像剤が前記第１貯留室と前記第２貯留室とを循環するように構成された現像装置において、
   前記第１及び第２貯留室の各底面部には、現像剤が前記循環する循環方向上流端部から下流端部に向かって、上り勾配となる上昇傾斜部がそれぞれ設けられ、
   且つ第１及び第２貯留室の各前記循環方向下流端部からそれぞれ前記第２及び第１貯留室の前記循環方向上流端部に向かって、下り勾配となる下降傾斜部が設けられたことを特徴とする現像装置。
2. 前記第１及び第２貯留室の前記循環方向下流端部を通る平面と、前記第１及び第２貯留室の前記循環方向上流端部を通る平面とは略水平であり、且つ、前記第１及び第２貯留室の前記各上昇傾斜部の角度は２°以下であ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１及び第２攪拌搬送部材の各両端部に弾性部材が設けられ、前記第１及び第２攪拌搬送部材が、それぞれ前記弾性部材を介して前記第１及び第２貯留室に軸支され、且つ該第１及び第２貯留室の前記上昇傾斜部と略平行に配設されたことを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置が搭載された画像形成装置。