JP5925240B2 - 搬送装置、現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は搬送装置、現像装置および画像形成装置に関し、特に、たとえば、現像槽内で現像剤を搬送する、搬送装置、現像装置および画像形成装置に関する。

特許文献１に開示される現像装置では、現像ハウジング内のサプライオーガーによって搬送される現像剤の搬送方向下流側の一部にトリクル排出口が開設される。このような現像装置では、現像剤供給部によるトナーおよびキャリアからなる現像剤の補充分から現像剤の消費分を差し引いた余剰な現像剤の一部が、トリクル機構によって順次排出される。また、この現像装置では、サプライオーガーの巻き方向とは逆の巻き方向を有する逆流発生オーガーがトリクル排出口よりもサプライオーガーの搬送方向上流側に設けられる。また、トリクル排出口と、逆流発生オーガーの外周との間の隙間領域が逆流発生オーガーの上方側で局所的に狭くされる。このため、現像剤の排出量が規制される。

特開２００５−２２１８５２号公報

上記の背景技術では、逆流発生オーガーを設けたり、この逆流発生オーガーの上方側を局所的に狭くしたりすることにより、廃現像剤量を規制してあるが、逆流発生オーガーはサプライオーガーと同軸の延長線上に設けられる。このため、サプライオーガーによって搬送される現像剤はその勢いによってトリクル排出口まで到達してしまい、廃現像剤量の規制が十分でない。また、上記の背景技術は、逆流発生オーガーをサプライオーガーとは別体で現像ハウジングに併設することを開示するが、具体的な構成は不明である。

それゆえに、この発明の主たる目的は、現像剤が過剰に排出されるのを防止できる、搬送装置、現像装置および画像形成装置を提供することである。

第１の発明の搬送装置は、第１搬送路、第１搬送部材、第２搬送路、第２搬送部材、第３搬送路および第３搬送部材を備え、第１搬送路と第２搬送路の間で現像剤を循環させる。たとえば、第１搬送路および第２搬送路は、現像槽内に並行に形成される。第１搬送路と第２搬送路の隔壁の長手方向両端部には、第１搬送路と第２搬送路を連通させる連通部が形成される。第１搬送部材は、第１搬送路において現像剤を撹拌しながら搬送する。また、第２搬送部材は、第２搬送路において現像剤を撹拌しながら第１搬送部材とは逆向きに搬送するとともに、当該現像剤を現像ローラのような現像剤担持体に供給する。第３搬送路は、第２搬送部材による現像剤の搬送方向の上流側において第２搬送路に接続される。第３搬送部材は、第２搬送路から溢れた現像剤を第３搬送路に形成された排出口に搬送する。

第１の発明によれば、第２搬送路から第３搬送路に溢れた現像剤が排出されるので、第１搬送路や第２搬送路を搬送される現像剤の勢いによる影響を受けずに、現像剤が排出される。つまり、現像剤が過剰に排出されることが防止される。

第２の発明の現像装置では、第２搬送路および第３搬送路は略円筒形状である。第３搬送路は、第２搬送路よりも円筒の径が小さく（狭く）、第２搬送路と同軸に形成される。

第２の発明によれば、第３搬送路は第２搬送路よりも狭いので、搬送装置が傾いたとしても、第２搬送路から第３搬送路に向けて大量の現像剤が溢れてしまうことがない。つまり、現像剤が必要以上に排出されることがない。

第３の発明の現像装置では、第１搬送部材は、現像剤の搬送方向の下流側において、現像剤の搬送方向への勢いを低減させるように形成される。

第３の発明によれば、第１搬送路を搬送される現像剤がそのままの勢いで第２搬送路に搬送されることが防止される。したがって、第１搬送路を搬送される現像剤が、勢い余って第３搬送路に溢れてしまうことが出来る限り防止される。このため、現像剤が過剰に排出されることが効果的に防止される。

第４の発明の現像装置では、第１搬送部材は、現像剤を撹拌しながら搬送するためのスクリューを有している。このスクリューには、第１搬送部材による現像剤の搬送方向の下流側であり、第１搬送路と第２搬送路の連通部に対応する位置において、スクリュー溝の一部にスクリュー軸の中心から放射状に延びる、かつ当該スクリュー軸と並行に配置される板が設けられる。したがって、第１搬送路を搬送される現像剤は、板が設けられる位置よりも搬送方向の上流側で滞留され、搬送方向への勢いが低減される。

第４の発明によれば、第１搬送路を搬送される現像剤の搬送方向への勢いが低減されるので、現像剤が過剰に排出されることが効果的に防止される。

第５の発明の現像装置では、第１搬送部材は、現像剤を撹拌しながら搬送するためのスクリューを有している。このスクリューでは、第１搬送部材による現像剤の搬送方向の下流側であり、第１搬送路と第２搬送路の連通部に対応する位置において、スクリュー羽根の一部が欠落される。したがって、第１搬送路を搬送される現像剤は、スクリュー羽根が欠落された位置よりも搬送方向の上流側で滞留され、搬送方向への勢いが低減される。

第５の発明においても、第４の発明と同様に、第１搬送路を搬送される現像剤の勢いが低減されるので、現像剤が過剰に排出されることが効果的に防止される。

第６の発明の現像装置では、第１搬送部材は、現像剤を撹拌しながら搬送するためのスクリューを有している。また、第１搬送部材による現像剤の搬送方向の下流側において、この搬送方向とは逆向きに現像剤を搬送するためのスクリュー羽根が、第１搬送路と第２搬送路の連通部に対応する位置まで設けられる。したがって、第１搬送路において、搬送方向の下流側に滞留される現像剤が連通部の一部を塞ぐ。

第６の発明によれば、連通部の一部が滞留された現像剤で塞がれるので、第１搬送路を搬送される現像剤がそのまま第２搬送路に搬送されることが出来る限り防止される。したがって、現像剤が過剰に排出されることが効果的に防止される。

第７の発明は、上記いずれかの搬送装置および現像剤担持体を備える、現像装置である。

第７の発明においても、第１の発明と同様に、現像剤が過剰に排出されることが防止される。

第８の発明は、上記のいずれかの搬送装置を備える、画像形成装置である。

第８の発明においても、第１の発明と同様に、現像剤が過剰に排出されることが防止される。

この発明によれば、第２搬送路から第３搬送路に溢れた現像剤が排出されるので、第１搬送路や第２搬送路を搬送される現像剤の勢いによる影響を受けずに、現像剤が排出される。つまり、現像剤が過剰に排出されることが防止される。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図１は第１実施例の画像形成装置の全体構成の概略の一例を示す図解図である。 図２は図１に示す現像装置の具体的な外観構成を斜め上方から見た斜視図である。 図３は図２に示す現像装置を左側面から見た図である。 図４は図３のIV-IV断面図である。 図５は図４に示す現像装置における現像剤の流れを説明するための図解図である。 図６は図４に示す断面図の一部を拡大した図である。 図７は図３のVII-VII断面図の一部を示す図である。 図８は第２実施例における現像装置の断面図の一部を拡大した図である。 図９は第３実施例における現像装置の断面図の一部を拡大した図である。 図１０は第４実施例における現像装置の断面図の一部を拡大した図である。 図１１は第５実施例における現像装置の断面図の一部を拡大した図である。 図１２は第６実施例における現像装置の断面図の一部を拡大した図である。

＜第１実施例＞
図１は、この発明の一実施例である画像形成装置１０の全体を正面から見た概略構成図である。

この図１を参照して、第１実施例の画像形成装置１０は、４つの感光体ドラム１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを含み、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄはそれぞれの回転軸が並行になるように水平方向に所定間隔を有して設けられる。感光体ドラム１２ａの周辺には、現像装置１４ａ、帯電器１６ａ、およびクリーニングユニット１８ａが設けられる。また、感光体ドラム１２ｂの周辺には、現像装置１４ｂ、帯電器１６ｂおよびクリーニングユニット１８ｂが設けられる。さらに、感光体ドラム１２ｃの周辺には、現像装置１４ｃ、帯電器１６ｃおよびクリーニングユニット１８ｃが設けられる。さらにまた、感光体ドラム１２ｄの周辺には、現像装置１４ｄ、帯電器１６ｄおよびクリーニングユニット１８ｄが設けられる。

現像装置１４ａ〜１４ｄは、それぞれ、対応する感光体ドラム１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの回転軸と平行に現像ローラの回転軸が並ぶように配置される。また、帯電器１６ａ〜１６ｄは、それぞれ、対応する感光体ドラム１２ａ、１２ｂ、１２ｃ１２ｄの回転軸と平行に自身の回転軸が並ぶように、配置される。そして、クリーニングユニット１８ａ〜１８ｄは、それぞれ、対応する感光体ドラム１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの回転軸方向とクリーニングブレードの長手方向が一致するように、配置される。ただし、図１においては、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの回転軸方向は、画像形成装置１０を正面から見た場合の奥行き方向である。

感光体ドラム１２ａの回転方向回り（図１では反時計回り）に、帯電器１６ａ、現像装置１４ａおよびクリーニングユニット１８ａがこの順序で配置される。また、感光体ドラム１２ｂの回転方向回り（図１では反時計回り）に、帯電器１６ｂ、現像装置１４ｂおよびクリーニングユニット１８ｂがこの順序で配置される。さらに、感光体ドラム１２ｃの回転方向回り（図１では反時計回り）に、帯電器１６ｃ、現像装置１４ｃおよびクリーニングユニット１８ｃがこの順序で配置される。そして、感光体ドラム１２ｄの回転方向回り（図１では反時計回り）に、帯電器１６ｄ、現像装置１４ｄおよびクリーニングユニット１８ｄがこの順序で配置される。

また、画像形成装置１０は、中間転写ベルト２０を含み、中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの鉛直方向の上側に設けられる。ただし、中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２２および従動ローラ２４に張架され、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの表面に中間転写ベルト２０の表面が当接するように配置される。

また、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの鉛直方向の上側には、中間転写ベルト２０の裏面（内周）側に、１次転写用の中間転写ローラ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが、それぞれの回転軸が並行になるように水平方向に所定間隔を有して設けられる。また、中間転写ローラ２６ａ〜２６ｄの各々は、回転軸が感光体ドラム１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの回転軸と平行である。中間転写ローラ２６ａは感光体ドラム１２ａに対向する位置に設けられ、中間転写ローラ２６ｂは感光体ドラム１２ｂに対向する位置に設けられ、中間転写ローラ２６ｃは感光体ドラム１２ｃに対向する位置に設けられ、そして、中間転写ローラ２６ｄは感光体ドラム１２ｄに対向する位置に設けられる。さらに、中間転写ローラ２６ａ〜２６ｄは、それぞれ、対向する感光体ドラム１２ａ〜１２ｄに、中間転写ベルト２０の内周側から圧接するように配置される。

また、中間転写ベルト２０の水平方向における一方端部側（図１では左側）であり、従動ローラ２４と対向する位置に、中間転写ベルト２０用のクリーニングユニット２６が設けられる。クリーニングユニット２６は、従動ローラ２４の回転軸方向とクリーニングブレードの長手方向が一致するように、配置される。

さらに、中間転写ベルト２０の水平方向における他方端部側（図１では右側）であり、駆動ローラ２２と対向する位置に、２次転写用の転写ローラ２８が設けられる。転写ローラ２８は、その回転軸が駆動ローラ２２の回転軸と並行であり、中間転写ベルト２０を介して駆動ローラ２２に圧接するように配置される。

さらにまた、現像装置１４ａ〜１４ｄの鉛直方向の上側には、中間転写ベルト２０を介して、トナーカートリッジ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが設けられる。トナーカートリッジ３０ａ〜３０ｄの各々は、対応する現像装置１４ａ〜１４ｄに形成されるトナー補給口に連結（接続）される。

また、現像装置１４ａ〜１４ｄの鉛直方向の下側には、露光装置３２が設けられ、さらに、この露光装置３２の下側には、給紙トレイ３４が設けられる。この給紙トレイ３４には、給紙ローラ３６が設けられる。また、画像形成装置１０は、搬送ローラ３８、定着装置４０、搬送ローラ４２および排出ローラ４４を含み、給紙ローラ３６によって給紙された用紙が搬送される搬送方向の上流側から下流側に向けて、搬送ローラ３８、定着装置４０、搬送ローラ４２および排出ローラ４４の順で配置される。ただし、搬送ローラ３８と定着装置４０の間に、中間転写ローラ２８が設けられる。

上記のような各コンポーネントは画像形成装置１０の筐体１０ａ内に収容され、後述するように、画像を形成された記録媒体（典型的には、「用紙」）は筐体１０ａの鉛直方向における上面の排出トレイ４６に排出される。

このような構成の画像形成装置１０は、たとえば、フルカラープリンタであり、外部から入力される画像データに応じて多色または単色の画像を記録媒体に形成することができる。ただし、画像形成装置１０は、プリンタに限定される必要はなく、コピー機またはファクシミリあるいはこれらの機能を備えた複合機であってもよい。したがって、画像形成装置１０は、外部から入力される画像データのみならず、スキャナによって原稿から読み取った画像データに応じて多色または単色の画像を記録媒体に形成することもできる。

続いて、画像形成装置１０の各コンポーネントについて簡単に説明する。上記のように、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄ、現像装置１４ａ〜１４ｄ、帯電器１６ａ〜１６ｄ、クリーニングユニット１８ａ〜１８ｄ、中間転写ローラ２６ａ〜２４ｄおよびトナーカートリッジ３０ａ〜３０ｄは、アルファベットの「ａ」〜「ｄ」を用いて区別してある。ただし、同じ数字が付されたコンポーネントは同じ機能を有しており、同じ動作が行われる。したがって、特に区別する必要が無いと考えられる。よって、以下においては、単に、感光体ドラム１２、現像装置１４、帯電器１６、クリーニングユニット１８、中間転写ローラ２６およびトナーカートリッジ３０と表記し、アルファベットの「ａ」〜「ｄ」を省略することにする。

ただし、図１およびその説明においては、「ａ」は黒（Ｋ）について画像形成するための各コンポーネントに付されている。また、「ｂ」はシアン（Ｃ）について画像形成するための各コンポーネントに付されている。さらに、「ｃ」はマゼンタ（Ｍ）について画像形成するための各コンポーネントに付されている。そして、「ｄ」はイエロー（Ｙ）について画像形成するための各コンポーネントに付されている。

感光体ドラム１２は、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に支持され、図示しない導電性基体と、この導電性基体の表面に形成される光導電層を含む。導電性基体は種々の形状を採ることができ、たとえば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などが挙げられる。光導電層は、光を照射されることで導電性を示す材料によって形成される。第１実施例の感光体ドラム１２としては、アルミニウムで形成された円筒状の導電性基体と、この導電性基体の外周面上に形成される、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、セレン（Ｓｅ）、または有機光半導体（ＯＰＣ）からなる光導電層を含むものが用いられる。

現像装置１４は、感光体ドラム１２の表面に形成された静電潜像をトナーによって現像する。これにより、感光体ドラム１２の表面にトナー像が形成される。現像装置１４には、トナー供給パイプによってトナーカートリッジ３０が接続される。現像装置１４の詳細については後述する。

帯電器１６は、感光体ドラム１２の表面を所定の極性および電位に帯電させる装置である。帯電器１６としては、ブラシ型帯電装置、ローラ型帯電装置、コロナ放電装置、イオン発生装置などを用いることができる。

クリーニングユニット１８は、感光体ドラム１２から中間転写ベルト２０にトナー像が転写された後に、感光体ドラム１２の表面に残存するトナーを除去するとともに回収し、感光体ドラム１２の表面を清浄化する。したがって、たとえば、クリーニングユニット１８は、トナーを掻き取るための板状部材と、掻き取ったトナーを回収するための回収容器を備えている。

中間転写ベルト２０は、無端ベルト状部材であり、駆動ローラ２２と従動ローラ２４によって張架されてループ状の経路を形成する。図１に示すように、画像形成装置１０を正面から見た場合には、中間転写ベルト２０は、時計回り（右回り）に回転される。

駆動ローラ２２は、図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。駆動ローラ２２は、回転することによって、上記の中間転写ベルト２０を回転させる。従動ローラ２４は、回転可能に設けられ、駆動ローラ２２の回転に従動して回転するとともに、上記の中間転写ベルト２０に一定の張力を発生させる。したがって、中間転写ベルト２０の弛みが防止される。

中間転写ローラ２６は、中間転写ベルト２０を介して感光体ドラム１２に圧接し、かつ図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。中間転写ローラ２６としては、金属（たとえば、ステンレス）のローラの表面に、導電性の弾性部材が形成されたものを用いることができる。図示は省略するが、この中間転写ローラ２６には、転写バイアスを印加する電源が接続され、感光体１２の表面に形成されたトナー像が中間転写ローラ２０の表面に転写される。

転写ローラ２８は、中間転写ベルト２０を介して駆動ローラ２２に圧接し、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に設けられる。転写ローラ２８と駆動ローラ２２の圧接部（転写ニップ部）において、中間転写ベルト２０に担持されて搬送されるトナー像が、給紙トレイ３４から供給される用紙に転写される。

なお、図示は省略するが、転写ベルトクリーニングユニットが中間転写ベルト２０を介して従動ローら２４に対向し、中間転写ベルト２０の表面（トナー像担持面）に接触するように設けられる。この転写ベルトクリーニングユニットは、用紙へのトナー像の転写後に、中間転写ベルト２０の表面に残ったトナーを除去するとともに回収する。

トナーカートリッジ３０は、上述したように、現像装置１４の鉛直方向の上方に配置され、未使用のトナーおよびキャリアを貯蔵する。トナーカートリッジ３０は、トナー供給パイプを通して、現像装置１４にトナーを供給（補給）するとともに、キャリアを補給する。

露光ユニット３２は、光を出射し、出射された光は、帯電器１６と現像装置１４の間から感光体ドラム１２の表面に照射される。したがって、感光体ドラム１２の表面に静電潜像が形成される。露光ユニット３２としては、たとえば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いることができる。

定着装置４０は、加熱ローラおよび加圧ローラを備える。加熱ローラは、所定の定着温度となるように制御される。加圧ローラは、加熱ローラに圧接するローラであり、この加熱ローラとともに記録媒体を加熱しながら挟持する。このため、トナー像を構成するトナーが溶融され、記録媒体上に定着される。

たとえば、図示しない画像形成装置１０全体を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）からの指示により、感光体ドラム１２が帯電器１６によって帯電される。次に、露光装置３２は、感光体ドラム１２の表面に、入力された画像データに従う静電潜像を形成する。続いて、現像装置１４は、感光体ドラム１２の表面に形成された静電潜像を現像する。つまり、トナー像が形成される。そして、感光体ドラム１２の表面に形成されたトナー像が、中間転写ローラ２６によって中間転写ベルト２０に転写される。また、感光体ドラム１２の表面に残存したトナーはクリーニングユニット１８によって除去および回収される。さらに、中間転写ベルト２０の表面に残存したトナーは、転写ベルトクリーニングユニットによって除去および回収される。

ピックアップローラ３６は、給紙トレイ３４から記録媒体である用紙をピックアップする。ピップアップされた用紙は、搬送ローラ３８を介して転写ローラ２８まで搬送される。したがって、用紙が転写ニップ部を通過することによって、中間転写ベルト２０の表面のトナー像がこの用紙に転写され、トナー像が転写された用紙は定着装置４０に搬送される。用紙に転写されたトナー像は、定着装置４０によって定着され、トナー像が定着された用紙が搬送ローラ４２および排出ローラ４４によって排出トレイ４６に排出される。

このような画像形成装置１０では、後述するように、現像装置１４に含まれる現像槽１４０に、黒、シアン、マゼンタまたはイエローのトナーおよびキャリアから成る現像剤（二成分現像剤）が貯留される。ただし、キャリアは、鉄粉やフェライトのような磁性材料である。以下、同様である。

たとえば、現像装置１４は、トリクル現像方式の現像装置である。トリクル現像方式とは、簡単に説明すると、トナーカートリッジ３０内のトナーにキャリアを一定の比率で混合させておき、トナーが供給（補給）されると同時に新しいキャリア（未使用のキャリア）が現像装置１２内へと供給（補給）され、一方、劣化したキャリアは現像装置１２から排出される。

ただし、劣化したキャリアのみならず、劣化したキャリアとトナーが混合された現像剤も排出される。以下、この明細書においては、単に、「現像剤が排出される」などというが、劣化したキャリアまたは劣化したキャリアとトナーが混合され現像剤が排出されることを意味する。

このようにして、劣化したキャリアが未使用のキャリアと入れ替えられる。必ずしも劣化したキャリアが未使用のキャリアと入れ替えられるとは限らないが、基本的には、劣化したキャリアが未使用のキャリアと入れ替えられるように、現像装置１４は構成されている。

したがって、現像装置１４では、画像が用紙などの記録媒体に形成されることにより、トナーが消費されると、消費量に相当するトナーが補給される。このため、たとえば、現像槽１４０の底部には、トナー濃度検知センサ（図示せず）が設けられ、このトナー濃度検知センサの検知結果に基づいて、現像槽１４０内のトナー濃度（Ｔ／Ｄ：Ｔはトナーであり、Ｄは現像剤である）が検出される。そして、検出されたトナー濃度に応じて、トナーの補給が制御される。

なお、一般的には、トナー濃度検知センサとして、透過型の光学センサ、反射型の光学センサ、または、透磁率センサが用いられる。たとえば、透磁率センサを用いることが好ましい。透磁率は、現像剤中の磁性材料の割合である。このため、現像剤中の磁性材料と非磁性材料との混合比すなわち磁性材料の相対濃度が変化すると、透磁率センサの出力が変化する。したがって、現像剤の透磁率を検出することによって、現像剤中の磁性材料であるキャリアの濃度が測定される。または、現像剤中の非磁性材料であるトナーの濃度が測定される。

このような現像装置１４では、出来る限り長期間使用するとともに、現像槽１４０内のトナーを均一かつ十分に帯電させるために、上述したように、トナーカートリッジ３０から未使用のトナーを補給する場合に、未使用のキャリアも補給される。また、現像槽１４０に貯留された一部の現像剤が排出される。したがって、上述したように、劣化したキャリアが未使用のキャリアと入れ替えられる。

したがって、補給されるトナーおよびキャリアの量を制御するのみならず、キャリアや現像剤の排出量を適切に設定することも重要である。このため、第１実施例の現像装置１４では、次のような構成を採用した。

図２は図１に示す現像装置１４の具体的な外観構成を斜め上方から見た斜視図である。また、図３は図２に示す現像装置１４を左側面から見た側面図である。さらに、図４は図３のIV-IV断面図である。

ただし、図２に示す現像装置１４の左側が図１に示した画像形成装置１０の正面（前面）側に配置され、図２に示す現像装置１４の右側が図１に示した画像形成装置１０の背面側に配置される。

図２に示すように、現像装置１４は、現像槽１４０、隔壁１４２、現像槽カバー１４４、第１搬送部材１５０、第２搬送部材１５２、現像ローラ（マグネットローラ）１５４および第３搬送部材１５６を含む。

ただし、現像槽カバー１４４は、現像槽１４０の鉛直方向の上方で、第１搬送部材１５０、第２搬送部材１５２および現像ローラ１５４を覆う部材であり、図２においては、現像槽カバー１４４の一部を省略してある。

また、現像装置１４には、ドクターブレードおよび上述したトナー濃度検知センサも含まれるが、図２においては、現像槽カバー１４４の一部とともに、ドクターブレードおよびトナー濃度検知センサも省略してある。

現像槽１４０は、上述したように、トナーとキャリアを混合した現像剤（二成分現像剤）を貯留する。また、この現像槽１４０の内部に、上記の第１搬送部材１５０、第２搬送部材１５２、現像ローラ１５４および第３搬送部材１５６が設けられる。

ただし、トナーおよびキャリアのそれぞれ、およびそれらを混合した現像剤については図示を省略してある。

また、現像装置１４から現像ローラ１５４およびドクターブレードを除いたものは、現像剤を搬送する搬送装置と呼ばれることがある。

また、現像槽１４０内では、第１搬送部材１５０および第２搬送部材１５２は、回転可能であり、図２〜図４からも分かるように、各々の回転軸が並行になるように配置される。また、第３搬送部材１５６は、第２搬送部材１５２と同軸で一体的に形成される。

また、現像槽１４０内には、第１搬送部材１５０と第２搬送部材１５２の間に、この第１搬送部材１５０および第２搬送部材１５２の回転軸方向に延びて、この現像槽１４０を仕切る仕切り板すなわち隔壁１４２が設けられる。したがって、現像槽１４０内には、第１搬送部材１５０によって現像剤が搬送される第１搬送路１４０ａが形成されるとともに、第２搬送部材１５０によって現像剤が搬送される第２搬送路１４０ｂが形成される。また、現像槽１４０内には、第３搬送部材１５６によって現像剤を排出するための第３搬送路１４０ｃが形成される。この第３搬送路１４０ｃは、第２搬送路１４０ｂに接続（連結）される。

また、隔壁１４２の両端部には、スリット１４２ａおよび１４２ｂが設けられる。これらのスリット（連通部）１４２ａおよびスリット(連通部）１４２ｂによって、第１搬送路１４０ａと第２搬送路１４０ｂが連通される。

さらに、現像槽１４０内には、第２搬送部材１５２の鉛直方向の上方に現像ローラ１５４が配置される。現像ローラ１５４は、現像剤担持体として機能し、感光体ドラム１２と対向する位置に配置される（図１参照）。現像ローラ１５４は、現像槽１４０内の現像剤を表面に担持して、担持した現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム１２の表面に供給する。したがって、上述したように、感光体ドラム１２の表面に形成された静電潜像が現像（顕像化）される。

なお、図示は省略するが、現像ローラ１５４の表面に対して所定の間隙を有してドクターブレードが現像槽１４０に固定される。ただし、ドクターブレードは、現像ローラ１５４の軸線方向に延びる板状の部材である。このドクターブレードによって、現像ローラ１５４に担持される現像剤の量が所定量に規制される。

また、図２に示すように、現像装置１４には、現像槽カバー１４４の一方端部であって、第１搬送部材１５０の上方に、トナーカートリッジ３０からトナーおよびキャリアを補給するためのトナー補給口１４４ａが形成される。上述したように、このトナー補給口１４４ａに、トナーカートリッジ３０から延びるトナー供給パイプが連結される。

ただし、現像槽カバー１４４の一方端部は、第１搬送部材１５０によって現像剤が搬送される搬送方向の上流側の端部である。

図２および図４に示すように、第１搬送部材１５０は、回転軸（スクリュー軸１５０ａ）に現像剤を撹拌しながら搬送するための羽根（スクリュー羽根１５０ｂ）が形成されたオーガスクリューである。この第１搬送部材１５０では、現像剤の搬送方向の下流端（図２および図４では右端部）において、スクリュー羽根１５０ｂが逆巻きにされる。

第２搬送部材１５２もまた、スクリュー軸１５２ａに現像剤を撹拌しながら搬送するためのスクリュー羽根１５２ｂが形成されたオーガスクリューである。第２搬送部材１５２では、現像剤の搬送方向の上流端（図２および図４のでは右端部）において、スクリュー羽根１５２ｂのピッチが短くされる。また、第２搬送部材１５２では、現像剤の搬送方向の下流端（図２および図４の左端部）において、スクリュー羽根１５２ｂが逆巻きにされるとともに、スクリュー羽根１５２ｂのピッチが短くされる。

また、第３搬送部材１５６が第２搬送部材１５２と一体的に設けられる。第３搬送部材１５６は、第２搬送部材１５２と同軸であり、第３搬送路１４０ｃ内に設けられる。第２搬送路１４０ｂおよび第３搬送路１４０ｃは円筒状または略円筒状に形成される（第１搬送路１４０ａも同様）。第３搬送路１４０ｃは、第２搬送路１４０ｂと同軸であり、円筒の径が第２搬送路１４０ｂよりも小さく形成される。したがって、第２搬送路１４０ｂと第３搬送路１４０ｃの接続部には、段差が形成される（図７参照）。このように第２搬送路１４０ｂと第３搬送路１４０ｃを形成するので、たとえば、現像装置１４が傾いた場合に、第２搬送路１４０ｂから第３搬送路１４０ｃに大量の現像剤が溢れてしまうことが防止される。したがって、現像剤が第３搬送路１４０ｃから必要以上に排出されることはない。

また、第３搬送部材１５６は、第２搬送部材１５２と同軸の回転軸（スクリュー軸１５２ａ）を有するとともに、第２搬送部材１５２のスクリュー羽根１５２ｂとは逆巻きにされたスクリュー羽根１５６ｂを有している。ただし、スクリュー羽根１５６ｂの外径は、スクリュー羽根１５２ｂよりも小さくされる。

図５は、図４の断面図に現像剤の搬送方向を示した図解図である。また、図６は図４の右端部を拡大した拡大図であり、図７は図３のVII-VII断面図の一部を示す図である。

なお、図７では、第２搬送路１４０ｂのうちの現像剤の搬送方向における上流側の一部および第３搬送路１４０ｃを図示し、現像ローラ１５４およびドクターブレードは省略してある。

この第１実施例では、第１搬送部材１５０のスクリュー軸１５０ａと、第２搬送部材１５２のスクリュー軸１５２ａ（１５４ａ）とは、逆向きに回転される。したがって、第１実施例では、第１搬送路１４０ａをスリット１４２ａ側からスリット１４２ｂ側に向けて現像剤が搬送され、第２搬送路１４０ｂをスリット１４２ｂ側からスリット１４２ａ側に向けて現像剤が搬送される。つまり、第１搬送路１４０ａを搬送される現像剤の搬送方向と、第２搬送路１４０ｂを搬送される現像剤の搬送方向は逆向きである。

また、第１搬送路１４０ａを搬送された現像剤は、第１搬送路１４０ａの搬送方向の下流端で、当該下流端に滞留する現像剤や現像槽１４０の壁（内側壁）に衝突する。したがって、現像剤は、第１搬送路１４０ａの搬送方向の下流端で滞留され、スリット１４２ｂから第２搬送路１４０ｂに押し出される（移動される）。

また、第２搬送路１４０ｂを搬送された現像剤は、第２搬送路１４０ｂの搬送方向の下流端で当該下流端に滞留する現像剤や現像槽１４０の壁（内側壁）に衝突する。したがって、現像剤は、第２搬送路１４２の搬送方向の下流端で滞留され、スリット１４２ａから第１搬送路１４０ａに押し出される（移動される）。

このように、現像槽１４０内では、スリット１４２ａおよびスリット１４２ｂによって第１搬送路１４０ａおよび第２搬送路１４０ｂが連通されるため、第１搬送部材１５０および第２搬送部材１５２が回転されることによって、現像槽１４０内の現像剤は循環される。図５においては、矢印Ａ、Ｂ、ＣおよびＤで示すように、現像剤は現像槽１４０内を循環される。

ここで、上述したように、トナー補給口１４４ａは、第１搬送路１４０ａにおける現像剤の搬送方向の上流側（図４および図５では、左端部）に形成される。したがって、トナーカートリッジ３０からの未使用のトナーは、未使用のキャリアとともに、第１搬送路１４０ａにおける現像剤の搬送方向の上流側に補給される。

また、図６および図７からも分かるように、第３搬送路１４０ｃは、第２搬送路１４０ｂと同軸であり、当該第２搬送路１４０ｂよりも、搬送路を形成する円筒の径（大きさ）が小さい。このため、鉛直方向において、第３搬送路１４０ｃの底は第２搬送路１４０ｂの底よりも上方に位置する。つまり、第２搬送路１４０ｂと第３搬送路１４０ｃの接続（連結）部分には段差が設けられる。なお、図７においては、段差の部分を点線の円で囲んである。

したがって、第２搬送路１４０ｂでは、現像剤の搬送方向の上流端において、上記の段差を越えて、第２搬送路１４０ｂから第３搬送路１４０ｃに溢れると、第３搬送路１４０ｃに溢れた現像剤は、第３搬送部材１５６によって第２搬送路１４０ｂにおける現像剤の搬送方向とは逆向きに搬送される。したがって、溢れた現像剤は、トナー排出口１４６から排出される。たとえば、図７の太い点線で示すように、現像剤の液面が第３搬送路１４０ｃにおいて段差を越えると、段差を超えた分の現像剤が図４の矢印Ｅで示す方向に排出口１４６まで搬送される。

このように、第１実施例の現像装置１４では、第２搬送路１４０ｂにおける現像剤の搬送方向の上流端において、第３搬送路１４０ｃ側に溢れた現像剤が排出されるように構成される。さらに言うと、現像槽１４０内に貯留される現像剤の量およびトナー濃度が一定に保たれるように、第２搬送路１４０ｂおよび第３搬送路１４０ｃの大きさなどが決定され、現像剤の排出量が調整される。

なお、仮に、第１搬送路１４０ａにおける現像剤の搬送方向の下流側で現像剤を排出するように現像装置１４（現像槽１４０）が構成されたとする。つまり、第１搬送路１４０ａにおける現像剤の搬送方向の下流端側に第３搬送路１４０ｃが設けられ、第３搬送部材１５６が第１搬送部材１５０と同軸で一体的に形成されたと仮定する。すると、第１搬送路１４０ａを搬送される現像剤は、その勢いがほとんど低減されずに、第３搬送路１４０ｃに溢れてしまう。これでは、現像剤が過剰に排出されてしまう。

この場合、第１搬送部材１５０において現像剤の搬送方向の下流側のスクリュー羽根１５０ｂを逆巻きにする長さを長くしたとしても、搬送方向における搬送の勢いを低減させるのは困難であり、現像剤は過剰に排出されてしまう。また、第１搬送部材１５０における現像剤の搬送方向の下流側のスクリュー羽根１５０ｂを逆巻きにする長さを長くし過ぎると、現像槽１４０内で現像剤が循環しなくなってしまう。

また、仮に、第２搬送路１４０ｂにおける現像像剤の搬送方向の下流側で現像剤を排出するように現像装置１４（現像槽１４０）を構成した場合も、上記のとおり、第１搬送路１４０ａにおける現像剤の搬送方向の下流側で現像剤を排出する場合と同様である。

さらに、仮に、第１搬送路１４０ａにおける現像剤の搬送方向の上流側で現像剤を排出するように現像装置１４（現像槽１４０）を構成した場合には、補給された未使用のトナーおよび未使用のキャリアがそのまま排出されてしまい、劣化したキャリアと未使用のキャリアを入れ替えることができない。

よって、第１実施例では、第２搬送路１４０ｂにおける現像剤の搬送方向の上流側において、第３搬送路１４０ｃに溢れた現像剤を排出するようにした。

第１実施例によれば、第２搬送路１４０ｂにおける現像剤の搬送方向の上流側において、第３搬送路１４０ｃに溢れた現像剤を排出するので、第１搬送路１４０ａや第２搬送路１４０ｂを搬送される現像剤の勢いによる影響を受けることがなく、現像剤が過剰に排出されることが防止される。

また、第１実施例によれば、第３搬送路１４０ｃの円筒の径は第２搬送路１４０ｂの円筒の径よりも小さく、第２搬送路１４０ｂと第３搬送路１４０ｃの連結部には段差が設けられるため、現像装置１４が傾いたとしても、第３搬送路１４０ｃ側に多くの現像剤が溢れることはない。つまり、現像剤が無駄に排出されてしまうことが出来る限り防止される。
＜第２実施例＞
第２実施例の画像形成装置１０は、現像装置１４の構成を一部変更した以外は、第１実施例と同じであるため、重複した説明は省略する。

簡単に説明すると、第２実施例では、第１搬送路１４０ａにおける現像剤の搬送方向の下流側において、この搬送方向に搬送される現像剤の勢いが低減される。

第１搬送路１４０ａを搬送される現像剤は、その搬送方向の下流端において、その近傍に滞留された現像剤や現像槽１４０の内側壁に衝突することにより、搬送方向への勢いが低減される。しかし、第１搬送路１４０ａを搬送される現像剤には、搬送方向への勢いが低減されることなく、スリット１４２ｂを介してそのまま第２搬送路１４０ｂに搬送される現像剤も含まれる。この場合、第１搬送路１４０ａにおける現像剤の搬送方向の下流側への勢いが低減されていないため、そのままの勢いで段差を飛び越えて第３搬送路１４０ｃに溢れてしまうことがある。これでは、現像剤を過剰に排出してしまうことになる。このような不都合を回避するため、第１搬送路１４０ａにおける現像剤の搬送方向の下流側において、この搬送方向に搬送される現像剤の勢いが低減される。

具体的には、図８に示すように、第１搬送部材１５０の現像剤の搬送方向の下流側において、スリット１４２ｂが設けられる位置に対向（対応）する位置のスクリュー溝に、スクリュー軸１５０ａの中心から放射状に延びる、かつスクリュー軸１５０ａと並行に設けられる一枚の板（パドル）１５０ｃが設けられる。

なお、図８では、パドル１５０ｃを分かり易く示すために、斑点模様を付して示してある。

このパドル１５０ｃを設けることにより、第１搬送路１４０ａにおける現像剤の搬送方向であり、パドル１５０ｃの上流側に現像剤を滞留させることができる。したがって、第１搬送路１４０ａを搬送される現像剤の勢いがパドル１５０ｃの上流側において低減される。また、第１搬送路１４０ａを搬送される現像剤がその搬送方向への勢いを低減されずに、スリット１４２ｂを通ってそのまま第２搬送路１４０ｂに搬送されることが防止される。

なお、この第２実施例では、一つのスクリュー溝に一枚のパドル１５０ｃを設けるようにしたが、これに限定される必要はない。たとえば、一つのスクリュー溝に複数枚のパドル１５０ｃを軸周りにずらして設けるようにしてもよい。また、複数のスクリュー溝に一枚または複数枚のパドル１５０ｃを設けてもよい。ただし、パドル１５０ｃは、スリット１４２ｂの近傍であり、スリット１４２ｂよりも矢印Ａで示す方向の上流側に現像剤を滞留させるように、第１搬送部材１５０の右端部に設けられる。

第２実施例によれば、現像剤が過剰に排出されることが効果的に防止される。
＜第３実施例＞
第３実施例の画像形成装置１０は、現像装置１４の構成を一部変更した以外は、第１実施例と同じであるため、重複した説明は省略する。

この第３実施例においても、第１搬送路１４０ａにおける現像剤の搬送方向の下流側において、この搬送方向に搬送される現像剤の勢いが低減される。

具体的には、図９に示すように、スリット１４２ｂが設けられる位置に対向（対応）する位置において第１搬送部材１５０のスクリュー羽根１５０ｂの一部が欠落される。ただし、第２実施例において説明したように、第１搬送路１４０ａを搬送される現像剤が勢いを低減されることなくスリット１４２ｂを通って第３搬送路１４０ｃに溢れるのを防止するため、スリット１４２ｂに対応する位置よりも、現像剤の搬送方向の上流側においてスクリュー羽根１５０ｂが欠落される。または、この位置において、スクリュー羽根１５０ｂのピッチが長くされる。

第３実施例においても、第２実施例と同様に、現像剤が過剰に排出されることが効果的に防止される。
＜第４実施例＞
第４実施例の画像形成装置１０は、現像装置１４の構成を一部変更した以外は、第１実施例と同じであるため、重複した説明は省略する。

この第４実施例においては、第１搬送路１４０ａからスリット１４２ｂを通ってそのまま第２搬送路１４０ｂに搬送される現像剤の量が低減される。

具体的には、図１０に示すように、第１搬送路１４０ａにおける現像剤の搬送方向の下流側において、逆巻きにされたスクリュー羽根１５０ｂの巻き数を増やす。つまり、逆巻きにされたスクリュー羽根１５０ｂの長さが長くされる。したがって、第１搬送路１４０ａにおける現像剤の搬送方向の下流端において、逆巻きのスクリュー羽根１５０ｂを延長した分だけ、現像剤が滞留される範囲が搬送方向の上流側に広がる。したがって、滞留した現像剤によって、スリット１４２ｂの一部が塞がれるため、第１搬送路１４０ａからスリット１４２ｂを通ってそのまま第２搬送路１４０ｂに搬送される現像剤の量が低減される。

図１０に示す例では、逆巻きにされたスクリュー羽根１５０ｂは、点線の四角枠で示すように、スリット１４２ｂの中央に対向（対応）する位置まで延ばされる。ただし、逆巻きにされたクリュー羽根１５０ｂを延ばす場合には、逆巻きにされたスクリュー羽根１５０ｂの巻き数を増加することに代えて、または、巻き数の増加とともに、スクリュー羽根１５０ｂのピッチを長くようにしてもよい。

なお、逆巻きにされたスクリュー羽根１５０ｂを、現像剤の搬送方向の上流側に延ばし過ぎると、現像槽１４０内で現像剤が循環しなくなるため、このような不都合が生じない程度に、逆巻きにされたスクリュー羽根１５０ｂを上流側に延ばす必要がある。

第４実施例によれば、第１搬送路１４０ａからスリット１４２ｂを通ってそのまま第２搬送路１４０ｂに搬送される現像剤の量が低減されるので、現像剤が過剰に排出されることが効果的に防止される。
＜第５実施例＞
第５実施例の画像形成装置１０は、現像装置１４の構成を一部変更した以外は、第１実施例と同じであるため、重複した説明は省略する。

この第５実施例では、第４実施例と同様に、第１搬送路１４０ａからスリット１４２ｂを通ってそのまま第２搬送路１４０ｂに搬送される現像剤の量が低減される。

具体的には、図１１に示すように、スリット１４２ｂの幅が狭くされる。具体的には、隔壁１４２の長さが、第１搬送路１４０ａにおける現像剤の搬送方向の下流側に延長される。たとえば、図１１においては、隔壁１４２が延長された部分が点線の四角枠で示される。したがって、この延長された部分（阻止部）が壁として機能し、第１搬送路１４０ａを搬送される現像剤が、スリット１４２ｂを介してそのまま第２搬送路１４０ｂに搬送されるのを阻止することができる。

ただし、この第５実施例では、隔壁１４２を延長するようにしてあるが、スリット１４２ｂを分断するとともに、隔壁１４２と並行になるように、１枚または複数枚の板（壁）を設けるようにしてもよい。

なお、スリット１４２ｂの幅を狭くし過ぎると、第１搬送路１４０ａから第２搬送路１４０ｂに現像剤が押し出され難くなり、現像槽１４０内で現像剤が循環しなくなる場合があるため、このような不都合が生じない程度に、隔壁１４２を延長等する必要がある。

この第５実施例においても、第４実施例と同様に、現像剤が過剰に排出されることが効果的に防止される。
＜第６実施例＞
第６実施例の画像形成装置１０は、現像装置１４の構成を一部変更した以外は、第１実施例と同じであるため、重複した説明は省略する。

簡単に説明すると、第１搬送部１４０ａからスリット１４２ｂを通ってそのまま第２搬送路１４０ｂに現像剤が搬送されても、第３搬送路１４０ｃに溢れないように、または、溢れにくくしてある。

図１２に示すように、第６実施例では、第２搬送路１４０ｂにおける現像剤の搬送方向の上流側に、この第２搬送路１４０ｂおよび第２搬送部材１５０が延長される。したがって、スリット１４２ｂから第３搬送路１４０ｃまでの距離が長くされる。つまり、第２搬送路１４０ｂを延長した部分（阻止部）によって、第１搬送路１４０ａから搬送された現像剤がそのままの勢いで、第３搬送路１４０ｃに溢れることが阻止される。

なお、第２搬送路１４０ｂを延長したことに伴い、第２搬送部材１５２も延長され、その右端部のスクリュー羽根１５２ｂの巻き数が増加される。

ただし、第２搬送路１４０ｂを延長し過ぎると、排出されるべき現像剤が第３搬送路１４０ｃに溢れなくなってしまうので、このような不都合が起きない程度で、第２搬送路１４０ｂを延長する必要がある。

第６実施例においても、第４実施例と同様に、現像剤が過剰に排出されることが効果的に防止される。

なお、上述の第２〜第６実施例に示した現像装置１４の構成の変更は、それぞれ個別に説明したが、第２実施例、第４〜第６実施例の変更は、それらのうちの２つ以上を同時に採用してもよい。同様に、第３〜第６実施例の変更は、それらのうちのいずれか２つ以上を同時に採用してもよい。

１０ …画像形成装置
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ …感光体ドラム
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ …現像装置
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ …帯電器
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ …クリーニングユニット
２０ …中間転写ベルト
２２ …駆動ローラ
２４ …従動ローラ
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ …中間転写ローラ
２８ …転写ローラ
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ …トナーカートリッジ
３２ …露光装置
１４０ …現像槽
１４０ａ、１４０ｂ …搬送路
１４２ …隔壁
１４２ａ、１４２ｂ …スリット
１４４ａ …トナー補給口
１４６ …トナー排出口
１５０ …第１搬送部材
１５０ａ、１５２ａ …スクリュー軸
１５０ｂ、１５２ｂ、１５６ｂ …スクリュー羽根
１５０ｃ …パドル
１５２ …第２搬送部材
１５４ …現像ローラ
１５６ …第３搬送部材

Claims (8)

1. 現像槽内に形成される第１搬送路、
   前記第１搬送路において現像剤を撹拌しながら搬送する第１搬送部材、
   前記現像槽内で前記第１搬送路と並行に配置され、当該第１搬送路との隔壁の長手方向両端部に形成される連通部を介して当該第１搬送路と連通される第２搬送路、および
   前記第２搬送路において前記現像剤を撹拌しながら前記第１搬送部材とは逆向きに搬送するとともに、当該現像剤を現像剤担持体に供給する第２搬送部材を備え、
   前記第１搬送路と前記第２搬送路の間で前記現像剤を循環させる搬送装置であって、
   前記第２搬送部材による前記現像剤の搬送方向の上流側において前記第２搬送路に接続された第３搬送路、および
   前記第２搬送路から前記第３搬送路に溢れた前記現像剤を排出口まで搬送する第３搬送部材を備える、搬送装置。
2. 前記第２搬送路および前記第３搬送路は略円筒形状であり、
   前記第３搬送路は、前記第２搬送路よりも円筒の径が小さく、当該第２搬送路と同軸に形成される、請求項１記載の搬送装置。
3. 前記第１搬送部材は、前記現像剤の搬送方向の下流側において、当該現像剤の搬送方向への勢いを低減させるように形成される、請求項１または２記載の搬送装置。
4. 前記第１搬送部材は、前記現像剤を撹拌しながら搬送するためのスクリューを有しており、
   前記第１搬送部材による前記現像剤の搬送方向の下流側であり、前記第１搬送路と前記第２搬送路の連通部に対応する位置において、スクリュー溝の一部にスクリュー軸の中心から放射状に延びる、かつ当該スクリュー軸と並行に配置される板を前記スクリューに設けた、請求項３記載の搬送装置。
5. 前記第１搬送部材は、前記現像剤を撹拌しながら搬送するためのスクリューを有しており、
   前記第１搬送部材による前記現像剤の搬送方向の下流側であり、前記第１搬送路と前記第２搬送路の連通部に対応する位置において、前記スクリューのスクリュー羽根の一部を欠落させた、請求項３記載の搬送装置。
6. 前記第１搬送部材は、前記現像剤を撹拌しながら搬送するためのスクリューを有しており、
   前記第１搬送部材による前記現像剤の搬送方向の下流側において、当該搬送方向とは逆向きに前記現像剤を搬送するためのスクリュー羽根を、前記第１搬送路と前記第２搬送路の連通部に対応する位置まで設けた、請求項１または２記載の搬送装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の搬送装置および現像剤担持体を備える、現像装置。
8. 請求項１ないし６のいずれかに記載の搬送装置を備える、画像形成装置。

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