JP6618740B2 - 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、現像ハウジング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。

電子写真方式の画像形成装置においては、トナーおよびキャリアの二成分を含む現像剤を用いて、感光体表面にトナー像を形成する現像装置が広く採用されている。また、このような現像装置には、現像剤の帯電性能の低下防止などを図るため、トリクル現像方式を採用したものが知られている。なお、トリクル現像方式とは、トナーカートリッジ内のトナーに新しいキャリアを一定の比率で混合しておき、トナーの供給と同時に新しいキャリアを現像装置内に供給すると共に、過剰となった現像剤を現像装置内から排出することによって、現像装置内の劣化したキャリアを新しいキャリアに順次入れ替える技術を言う。

このような現像装置においては、現像ハウジング内のトナー濃度は、形成される画像のカバレッジ（印字面積率）に応じて制御される場合があり、たとえば、カバレッジの小さい原稿を印刷するときには、トナーカートリッジからの現像剤の供給量が少なくなるように制御される。このため、カバレッジの小さい原稿を多数枚印刷するような場合には、飛び跳ねた現像剤が現像剤排出口から排出される一方で、現像ハウジング内への新しい現像剤の補給が少ない状況となり、現像ハウジング内の現像剤量が過度に少なくなって画質が劣化してしまう問題があった。

特許文献１には、現像ハウジング内の現像剤量が増加していないにも関わらず、現像ハウジング内の現像剤が排出されることを防止するための技術が開示される。特許文献１の技術では、現像ハウジングに形成される現像剤排出口に対して、閉鎖状態と開放状態とに変化可能な板状の排出口開閉部材が設けられる。この排出口開閉部材としては、上下に可動であり、下方にあるときに現像剤排出口を閉鎖し、上方にあるときに現像剤排出口を開放するものと、現像剤排出口の外部方向に倒れるように固定されており、倒れたときに現像剤排出口を開放状態とするものとが開示されている。

特開２００９−４７８９１号公報

特許文献１の技術では、現像ハウジング内の現像剤が現像剤排出口の近傍において滞留して、現像剤の上面（剤面または液面とも言う）が現像剤排出口の高さを超えると、現像剤排出口から排出搬送路へと現像剤が排出される。しかしながら、特許文献１の技術では、現像剤は、その上面が現像剤排出口の下端を超えても直ぐには排出されず、現像剤排出口の下端を大きく上回ったときに、雪崩を起こすように一度に排出される。すなわち、特許文献１の技術では、現像剤の排出量が安定せず、現像剤排出口から多量の現像剤が一度に排出される場合がある。現像剤排出口から多量の現像剤が一度に排出されると、排出搬送路が詰まる等の不具合が生じる恐れがある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、現像ハウジング内における現像剤の過剰な減少を防止でき、かつ現像剤排出口から現像剤を安定的に排出できる、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の発明は、現像剤を収容する現像ハウジングを備える搬送装置であって、この現像ハウジング内には、現像剤を所定方向に循環させる搬送部材が設けられる。また、現像ハウジングの側壁部の所定高さ位置には、現像ハウジング内の余剰の現像剤を排出するための現像剤排出口が形成される。そして、この現像剤排出口には、排出規制部材が設けられる。排出規制部材は、搬送部材の軸方向と平行に配置される回転軸と、その外周面に形成される螺旋羽根とを有するスクリュー状に形成される従動部材であって、現像ハウジング内の現像剤の上面が現像剤排出口の下端を超えたときに、現像剤の流れを受けてその軸線回りに従動回転することによって現像剤排出口から余剰の現像剤を排出する。また、螺旋羽根の径は、現像ハウジング内の現像剤の現像剤排出口の設置場所での搬送方向における下流側に向かうに従い、小さくされる。

第１の発明では、現像剤排出口を塞ぐようにスクリュー状の排出規制部材を設け、現像ハウジング内の現像剤の上面が現像剤排出口の下端を超えたときに、排出規制部材を回転させることによって、余剰の現像剤を現像剤排出口から排出するようにしている。このため、現像剤の上面が現像剤排出口の下端よりも低いときには、仮に現像剤が飛び跳ねたとしても、排出規制部材によって現像剤は堰き止められ、現像剤排出口からの現像剤の不所望な排出が抑制される。また、現像剤の上面が現像剤排出口の下端よりも高くなったときには、排出規制部材によって搬送されるようにして余剰の現像剤が排出されるので、現像ハウジング内の余剰の現像剤は、一度に排出され過ぎることなく、一定量ずつ安定的に排出される。

第１の発明によれば、現像ハウジング内の現像剤の過剰な減少を防止できるので、画質の劣化を防ぐことができる。また、現像剤排出口から現像剤を安定的に排出できるので、排出搬送路が詰まる等の不具合の発生も防止できる。
また、排出規制部材が、現像剤の流れを受けて回転する従動部材であるので、排出規制部材を回転させるための駆動源を別途必要とせず、コストを低減できる。
さらに、排出規制部材は、現像剤の流れを受け易くなり、かつ軽量化もされるので、現像剤の流れを受けたときに排出規制部材が回転し易くなる。

第２の発明は、第１の発明に従属する発明であり、排出規制部材は、現像剤排出口と同じ高さ位置に設けられる。
第３の発明は、第１または第２の発明に従属する発明であり、排出規制部材の回転軸は、現像剤排出口の周縁部を形成する側壁部に設けられる軸受によって軸支される。
第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明に従属する発明であり、現像ハウジング内において現像剤排出口と対向する位置に設けられる壁部材をさらに備える。
第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明に従属する発明であり、排出規制部材の螺旋羽根の外形は、現像剤排出口の開口の大きさと略同じ大きさに形成される。

第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明に係る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６の発明においても、第１の発明と同様に、現像ハウジング内における現像剤の過剰な減少を防止でき、かつ現像剤排出口から現像剤を安定的に排出できる。

第７の発明は、第６の発明に係る現像装置を備える、画像形成装置である。

第７の発明においても、第６の発明と同様に、現像ハウジング内における現像剤の過剰な減少を防止でき、かつ現像剤排出口から現像剤を安定的に排出できる。

この発明によれば、現像ハウジング内の現像剤の過剰な減少を防止できるので、画質の劣化を防ぐことができる。また、現像剤排出口から現像剤を安定的に排出できるので、排出搬送路が詰まる等の不具合の発生も防止できる。

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後述の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

第１実施例の画像形成装置の全体構成を概略的に示す図解図である。 図１の画像形成装置が備える現像装置を示す斜視図である。 図２に示す現像装置の平面図である。 図３のIV-IV断面図である。 図２に示す現像装置の現像剤排出口の周辺部分を上方から見た様子を示す図解図である。 図２に示す現像装置の現像剤排出口を側方から見た様子を示す図解図である。 現像剤排出口に設けられる排出規制部材の動作を説明するための図解図であり、(Ａ)は現像剤の液面が高い状態を示し、(Ｂ)は現像剤の液面が低い状態を示す。 第２実施例における現像装置の現像剤排出口を側方から見た様子を示す図解図である。

［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。

図１を参照して、第１実施例の画像形成装置１０は、カラープリンタであって、電子写真方式によって用紙（記録媒体）に多色または単色の画像を形成する。ただし、画像形成装置１０は、モノクロプリンタであってもよい。また、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或いはこれらの機能を備えた複合機であってもよい。

先ず、画像形成装置１０の基本構成について概略的に説明する。図１に示すように、画像形成装置１０は、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、露光装置２０、中間転写ベルトユニット２２、２次転写ローラ２４および定着ユニット２６等のコンポーネントを備え、給紙トレイ２８から搬送される用紙上に画像を形成し、画像形成済みの用紙を排紙トレイ３０に排出する。用紙上に画像を形成するための画像データとしては、外部コンピュータから入力される画像データが利用される。ただし、画像形成装置１０がスキャナ機能を備える場合には、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を利用することもできる。

上述の各コンポーネントは、画像形成装置１０の筐体１０ａ内に収容される。また、画像形成装置１０の筐体１０ａ内には、図示しないＣＰＵおよびメモリ等を含む制御部が設けられる。制御部は、画像形成装置１０の各部位に制御信号を送信し、画像形成装置１０に種々の動作を実行させる。

ここで、画像形成装置１０において扱われる画像データは、ブラック（ＢＫ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびイエロー（Ｙ）の４色のカラー画像に応じたものである。このため、感光体ドラム１２、現像装置１４、帯電器１６およびクリーニングユニット１８のそれぞれは、各色に応じた４種類の潜像を形成するように４個ずつ設けられ、これらによって４つの画像ステーションが構成される。４つの画像ステーションは、中間転写ベルト３６の表面の走行方向（周回移動方向）に沿って１列に並んで配置され、中間転写ベルト３６の走行方向における下流側から、つまり２次転写ローラ２４に近い側から、ブラック用、マゼンタ用、シアン用およびイエロー用の順に配置される。ただし、各色の配置順は、適宜変更可能である。

各画像ステーションにおいて、感光体ドラム１２の回転方向回り（図１では時計回り）に、帯電器１６、現像装置１４およびクリーニングユニット１８がこの順序で配置される。現像装置１４は、現像ローラ７０（図２参照）の回転軸が感光体ドラム１２の回転軸と平行に並ぶように配置される。また、帯電器１６は、自身の回転軸が感光体ドラム１２の回転軸と平行に並ぶように配置される。さらに、クリーニングユニット１８は、クリーニングブレード（図示せず）の長手方向が感光体ドラム１２の回転軸方向と一致するように配置される。

感光体ドラム１２は、導電性を有する基体の表面に感光層（光導電層）が形成された像担持体であって、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能とされる。基体は、円筒状、円柱状、薄膜シート状などの種々の形状を採ることができる。感光層は、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基体と、この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）からなる感光層と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顕像化する（トナー像を形成する）ものである。この現像装置１４には、トナー供給パイプ３４を介して、トナーカートリッジ３２が接続される。トナーカートリッジ３２は、未使用のトナーおよびキャリアを貯蔵する容器であって、現像装置１４の上方に設けられて、現像装置１４にトナーを供給（補給）すると共にキャリアを補給する。トナー供給パイプ３４は、トナーカートリッジ３２と現像装置１４に形成されるトナー補給口８０（図３参照）とを連結する。なお、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３６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共に回収し、感光体ドラム１２の表面を清浄化する。クリーニングユニット１８は、たとえば、トナーを掻き取るための板状部材であるクリーニングブレードと、掻き取ったトナーを回収するための回収容器とを備える。

露光装置２０は、現像装置１４の下方に設けられる。露光装置２０は、レーザ出射部および反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成され、帯電された感光体ドラム１２の表面を露光することによって、画像データに応じた静電潜像を感光体ドラム１２の表面に形成する。

中間転写ベルトユニット２２は、中間転写ベルト３６、駆動ローラ３８、従動ローラ４０および４つの中間転写ローラ（１次転写ローラ）４２等を備え、感光体ドラム１２の上方に配置される。

中間転写ベルト３６は、可撓性を有する無端状のベルトであって、カーボンブラック等の導電性材料を適宜配合した合成樹脂またはゴム等によって形成される。中間転写ベルト３６は、駆動ローラ３８および従動ローラ４０等の複数のローラによって張架され、その表面（外周面）が感光体ドラム１２の表面に当接するように配置される。そして、中間転写ベルト３６は、駆動ローラ３８の回転駆動に伴い、所定方向（図１では反時計回り）に回転（周回移動）する。

駆動ローラ３８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。従動ローラ４０は、中間転写ベルト３６の周回移動に伴って回転すると共に、中間転写ベルト３６に一定の張力を与えて中間転写ベルト３６の弛みを防止する。

中間転写ローラ４２は、中間転写ベルト３６を挟んで各感光体ドラム１２と対向する位置のそれぞれに配置され、中間転写ベルト３６の内周面と圧接されて中間転写ベルト３６の周回移動に伴い回転する。図示は省略するが、この中間転写ローラ４２には、転写バイアスを印加する転写電源が接続される。画像形成時には、感光体ドラム１２の表面に形成されたトナー像を構成するトナーの帯電極性とは逆極性の電圧が中間転写ローラ４２に印加される。これによって、感光体ドラム１２と中間転写ベルト３６との間に転写電界が形成され、この転写電界の作用によって、感光体ドラム１２に形成されたトナー像が中間転写ベルト３６の外周面に転写される。たとえば、カラー画像を形成する場合には、各感光体ドラム１２に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト３６に順次重ねて転写（１次転写）されて、中間転写ベルト３６の外周面に多色のトナー像が形成される。

また、中間転写ベルト３６を挟んで駆動ローラ３８と対向する位置には、２次転写ローラ２４が配置される。２次転写ローラ２４には、図示しない転写電源が接続され、画像形成時には、この転写電源によって２次転写ローラ２４に電圧（２次転写電圧）が印加される。そして、電圧が印加された２次転写ローラ２４によって形成される転写電界の作用により、中間転写ベルト３６と２次転写ローラ２４との間の転写ニップ域を用紙が通過する間に、中間転写ベルト３６の外周面に形成されたトナー像が用紙に転写（２次転写）される。その後、中間転写ベルト３６の表面に残存したトナーは、図示しない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。

定着ユニット２６は、ヒートローラおよび加圧ローラ等を備え、２次転写ローラ２４の上方に配置される。ヒートローラは、所定の定着温度となるように設定されており、ヒートローラと加圧ローラとの間の定着ニップ域を用紙が通過することによって、用紙に転写されたトナー像が溶融、混合および圧接されて、用紙に対してトナー像が熱定着される。

また、画像形成装置１０の筐体１０ａ内には、給紙トレイ２８に載置された用紙を２次転写ローラ２４および定着ユニット２６を経由させて排紙トレイ３０に送るための用紙搬送路が形成される。この用紙搬送路には、搬送ローラ４４,４６,４８およびレジストローラ５０等の用紙搬送手段が適宜配置される。

画像形成時には、給紙トレイ２８に載置された用紙が図示しないピックアップローラによって１枚ずつ用紙搬送路に導かれ、搬送ローラ４４によってレジストローラ５０まで搬送される。そして、レジストローラ５０によって、用紙の先端と中間転写ベルト３６上のトナー像の先端とが整合するタイミングで２次転写ローラ２４に用紙が搬送され、用紙上にトナー像が転写される。その後、定着ユニット２６を通過することによって用紙上の未定着トナーが熱で溶融して固着され、搬送ローラ４６,４８を経て排紙トレイ３０上に用紙が排出される。

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が備える現像ハウジング６０内に、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なる現像剤（二成分現像剤）が収容される。キャリアは、鉄粉やフェライトのような磁性材料である。

また、この第１実施例の現像装置１４は、トリクル現像方式を用いた現像装置である。簡単に説明すると、トリクル現像方式とは、トナーカートリッジ３２内のトナーに新しいキャリアを一定の比率で混合しておき、トナーの補給と同時に新しいキャリアを現像装置１４（具体的には現像ハウジング６０）内に補給すると共に、過剰となった現像剤を現像装置１４内から排出することによって、現像装置１４内の劣化したキャリアを新しいキャリアに順次入れ替える技術を言う。

なお、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、これは、劣化したキャリア、または劣化したキャリアとトナーとが混合された現像剤が排出されることを意味する。また、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。

現像装置１４では、用紙に画像が形成されることによって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、現像ハウジング６０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、現像ハウジング６０内のトナー濃度が検出される。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。トナー濃度検知センサとしては、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等が用いられる。この中でも、透磁率センサを用いることが好ましい。

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共に、現像ハウジング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３２から未使用のトナーを補給する場合には、未使用のキャリアも補給される。また、現像ハウジング６０に収容された一部の現像剤が排出される。これによって、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。

したがって、現像装置１４においては、現像剤の補給量を制御するのみならず、現像剤の排出量を適切に制御することも重要である。また、現像剤の排出は、多量の現像剤が一度に排出されるのではなく、一定量の現像剤が安定的に排出されるように行われることが好ましい。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。以下、現像装置１４の構成について具体的に説明する。

図２は、現像装置１４を斜め上方から見た斜視図であり、図３は、現像装置１４を上方から見た平面図である。また、図４は、図３のIV-IV線における断面図であり、図５は、現像装置１４の現像剤排出口８２の周辺部分を上方から見た様子を示す図解図である。さらに、図６は、現像装置１４の現像剤排出口８２を側方から見た様子を示す図解図である。

図２〜図４に示すように、現像装置１４は、現像ハウジング６０、ハウジングカバー６２、境界壁６４、搬送部材（第１搬送部材６６および第２搬送部材６８）、および現像ローラ７０等を含む。なお、現像装置１４から現像ローラ７０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。

現像ハウジング６０は、底壁部６０ａと底壁部６０ａの周縁から略鉛直方向に立ち上がる側壁部６０ｂとを含み、上述のように、トナーとキャリアとを混合した現像剤を収容する。また、この現像ハウジング６０の内部には、各々の回転軸が並行するように、第１搬送部材６６および第２搬送部材６８が回転可能に設けられる。

ハウジングカバー６２は、現像ハウジング６０の上部開口に取り付けられて、第１搬送部材６６、第２搬送部材６８および現像ローラ７０等の上方を覆う部材である。ただし、図２および図３においては、ハウジングカバー６２の一部を省略してある。

境界壁６４は、現像ハウジング６０の幅方向略中央部において底壁部６０ａから略鉛直方向に立ち上がり、現像ハウジング６０の長手方向に延びる矩形板状の部材である。この境界壁６４によって、現像ハウジング６０の内部空間は、現像ハウジング６０の長手方向に沿って延びる第１搬送路７２と、第１搬送路７２に並設される第２搬送路７４とに仕切られる。また、境界壁６４の長手方向両端部には、第１連通路７６および第２連通路７８が形成され、これら第１連通路７６および第２連通路７８によって、第１搬送路７２と第２搬送路７４とが連通される。すなわち、現像ハウジング６０内には、第１搬送路７２、第１連通路７６、第２搬送路７４および第２連通路７８からなる、現像剤の循環路が形成される。

第１搬送部材６６および第２搬送部材６８は、現像ハウジング６０内において現像剤を所定方向に循環させる搬送部材である。

第１搬送部材６６は、円柱状の回転軸（スクリュー軸）６６ａの外周面に螺旋羽根６６ｂが形成されたオーガスクリューであり、回転軸６６ａが現像ハウジング６０の長手方向に沿って延びるように、第１搬送路７２内に設けられる。第１搬送部材６６は、図示しないモータ等の回転駆動源から駆動力を受けて回転することによって、第１連通路７６から第２連通路７８に向かう第１搬送方向Ａに、第１搬送路７２内の現像剤を撹拌しながら搬送する。なお、螺旋羽根６６ｂは、一重螺旋構造を有していてもよいし、二重以上の多重螺旋構造を有していてもよい。

また、この第１搬送部材６６には、第１搬送方向Ａにおける下流側の部分において、螺旋羽根６６ｂのピッチが短くされる部分が設けられると共に、後述する現像剤排出口８２に対向する部分に螺旋羽根６６ｂを欠落させた部分が設けられる。これによって、現像剤排出口８２の周辺においては、螺旋羽根６６ｂによる現像剤の跳ね上げが低減される。

第２搬送部材６８は、円柱状の回転軸６８ａの外周面に螺旋羽根６８ｂが形成されたオーガスクリューであり、回転軸６８ａが現像ハウジング６０の長手方向に沿って延びるように、第２搬送路７４内に設けられる。第２搬送部材６８は、図示しないモータ等の回転駆動源から駆動力を受けて回転することによって、第２連通路７８から第１連通路７６に向かう第２搬送方向Ｂ、つまり第１搬送部材６６による現像剤の搬送方向とは逆方向に、第２搬送路７４内の現像剤を撹拌しながら搬送する。なお、螺旋羽根６８ｂは、一重螺旋構造を有していてもよいし、二重以上の多重螺旋構造を有していてもよい。

また、現像ハウジング６０内には、第２搬送部材６８の上方に現像ローラ７０が配置される。現像ローラ７０は、現像剤担持体として機能するマグネットローラであって、感光体ドラム１２と対向する位置に配置される。現像ローラ７０は、現像ハウジング６０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。これによって、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、現像ハウジング６０には、現像ローラ７０の表面に対して所定の間隙を有するように、ドクターブレードが固定される。ドクターブレードは、現像ローラ７０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７０に担持される現像剤の量が所定量に規制される。

また、図３からよく分かるように、ハウジングカバー６２には、第１搬送部材６６による現像剤の搬送方向（第１搬送方向Ａ）における上流側の端部には、トナー補給口８０が形成される。トナー補給口８０には、上述のように、トナーカートリッジ３２から延びるトナー供給パイプ３４が連結され、このトナー補給口８０から現像ハウジング６０内に未使用の現像剤（トナーおよびキャリア）が補給される。

さらに、図４および図６からよく分かるように、現像ハウジング６０の側壁部６０ｂには、現像ハウジング６０内の余剰の現像剤を排出するための現像剤排出口８２が形成される。現像剤排出口８２は、断面矩形の開口であって、第１搬送方向Ａにおける第１搬送路７２の下流側の端部において、側壁部６０ｂの上部の所定高さ位置に形成される。

また、現像ハウジング６０の内部には、現像剤排出口８２と所定間隔をあけて対向するように、矩形平板状の壁部材８４が設けられる。この壁部材８４は、第１搬送部材６６と現像剤排出口８２との間において、第１搬送部材６６の回転方向に対する現像剤の動きを規制する部材であって、螺旋羽根６６ｂによって跳ね上げられた現像剤が、現像剤排出口８２にそのまま向かうことを抑制する。

また、現像ハウジング６０の側壁部６０ｂの外面側には、現像剤排出口８２と図示しない廃現像剤回収容器とを連結する排出搬送路８６が設けられる。排出搬送路８６は、縦筒部と横筒部とを有する略Ｌ字状に形成され、排出搬送路８６の横管部内には、廃現像剤搬送部材８８が設けられる。廃現像剤搬送部材８８は、円柱状の回転軸の外周面に螺旋羽根が形成されたオーガスクリューである。現像剤排出口８２から排出された現像剤（廃現像剤）は、排出搬送路８６を通って廃現像剤回収容器に排出される。廃現像剤回収容器内の廃現像剤は、満杯になったとき等に、ユーザによって回収される。

そして、図４〜図６に示すように、この第１実施例では、現像剤排出口８２に対して、排出規制部材９０が設けられる。排出規制部材９０は、円柱状の回転軸９０ａとその外周面に形成される螺旋羽根９０ｂとを有するオーガスクリュー状の従動部材（従動スクリュー）であって、現像剤排出口８２を塞ぐように設けられる。排出規制部材９０の回転軸９０ａは、第１搬送部材６６の軸方向と平行に配置され、現像剤排出口８２の周縁部を形成する側壁部６０ｂに設けられる軸受によって、回転自在に支持される。

排出規制部材９０は、上述のように、現像剤排出口８２を塞ぐように設けられる。つまり、螺旋羽根９０ｂの外形は、図６からよく分かるように、現像剤排出口８２の周縁部と接触しない程度に、現像剤排出口８２の開口の大きさと略同じ大きさにされる。排出規制部材９０の回転軸９０ａの径は、たとえば４ｍｍであって、螺旋羽根９０ｂの径は、たとえば１０ｍｍである。また、螺旋羽根９０ｂの軸方向長さは、たとえば２０ｍｍであり、平面視において、第１搬送方向Ａにおける螺旋羽根９０ｂの上流側の端部が、第１搬送部材６６の螺旋羽根６６ｂの下流側の端部と少し重なる程度の長さとされる。

また、排出規制部材９０の材質は、特に限定されないが、軽量な材質であることが好ましく、排出規制部材９０は、たとえば、ポリエチレン等の合成樹脂によって形成される。なお、螺旋羽根９０ｂは、一重螺旋構造を有していてもよいし、二重以上の多重螺旋構造を有していてもよい。

上述のような構成の現像装置１４においては、トナー補給口８０から現像ハウジング６０内に供給された現像剤は、第１搬送部材６６および第２搬送部材６８によって、第１搬送路７２、第１連通路７６、第２搬送路７４、第２連通路７８という順序で、現像ハウジング６０内を循環搬送される。すなわち、現像剤は、第１搬送部材６６によって第１搬送路７２内を第１搬送方向Ａに搬送され、第１連通路７６を通って第２搬送路７４に流入する。そして、第２搬送部材６８によって第２搬送路７４内を第２搬送方向Ｂに搬送され、第２連通路７８を通って第１搬送路７２に戻る。

現像ハウジング６０内を循環搬送される現像剤の一部は、第２搬送路７４において、現像ローラ７０の表面に担持される。現像ローラ７０に担持された現像剤中のトナーは、感光体ドラム１２へと移動して順次消費される。そして、所定量のトナーが消費されたことがトナー濃度検知センサによって検知されると、トナーカートリッジ３２内の未使用の現像剤（トナーおよびキャリア）が、トナー供給パイプ３４およびトナー補給口８０を介して、現像ハウジング６０内に補給される。

未使用の現像剤が現像ハウジング６０内に補給されると、未使用の現像剤は、第１搬送路７２内を搬送されながら、既存の現像剤中に拡散される。これによって、現像ハウジング６０内の現像剤のトナー濃度が上昇すると共に、現像剤の量が増して現像剤の上面（剤面または液面とも言う）が上昇する。

そして、図７(Ａ)に示すように、現像剤の上面Ｘが現像剤排出口８２の下端よりも高くなると、排出規制部材９０は、現像剤の流れを受けて、つまり第１搬送部材６６によって搬送される現像剤の勢いにより、その軸線周りに従動回転する。これにより、現像剤排出口８２の下端よりも上方にある余剰の現像剤は、現像剤排出口８２から排出される。この際、余剰の現像剤は、排出規制部材９０によって搬送されるようにして排出されるので、その排出量は平均化される。したがって、余剰の現像剤は、一度に排出され過ぎることなく、一定量ずつ安定的に排出される。

一方、現像ハウジング６０内への未使用の現像剤の補給前においては、現像ハウジング６０内の現像剤の量は徐々に減り、現像剤の上面は低くなっていく。現像剤の上面が低いときには、第１搬送部材６６の回転によって現像剤が飛び跳ね易くなる。しかし、この第１実施例の現像装置１４においては、排出規制部材９０は、現像剤排出口８２を塞ぐように設けられる。そして、図７(Ｂ)に示すように、現像剤の上面Ｘが現像剤排出口８２の下端よりも低いときには、排出規制部材９０は、現像剤の流れの影響を受けないので、回転しない。したがって、仮に、第１搬送部材６６の回転によって現像剤が飛び跳ねたとしても、排出規制部材９０によって現像剤は堰き止められ、現像剤排出口８２からの現像剤の不所望な排出が抑制される。

以上のように、この第１実施例によれば、現像剤排出口８２を塞ぐようにスクリュー状の排出規制部材９０を設け、現像ハウジング６０内の現像剤の上面が現像剤排出口８２の下端を超えたときに、排出規制部材９０が現像剤の流れを受けて従動回転することによって、現像剤排出口８２から余剰の現像剤が排出されるようにした。これにより、現像ハウジング６０内の現像剤の過剰な減少を防止できるので、画質の劣化を防ぐことができる。また、現像剤排出口８２から現像剤を安定的に排出できるので、排出搬送路８６が詰まる等の不具合の発生も防止できる。

また、この第１実施例によれば、排出規制部材９０を従動部材（従動スクリュー）としたので、排出規制部材９０を回転させるための駆動源を別途必要しない。したがって、その構成が簡略化され、コストを低減できる。

［第２実施例］
次に、図８を参照して、この発明の第２実施例である画像形成装置１０について説明する。第２実施例の画像形成装置１０は、排出規制部材９０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、省略ないし簡略化する。図８は、第２実施例における現像装置１４の現像剤排出口８２を側方から見た様子を示す図解図である。

簡単に説明すると、第２実施例では、現像剤排出口８２を塞ぐように設けられる排出規制部材９０の螺旋羽根９０ｂの径が、第１搬送部材６６による現像剤の搬送方向（第１搬送方向Ａ）における下流側に向かうに従い、徐々に小さくされる。これによって、排出規制部材９０は、現像剤の流れを受け易くなり、かつ軽量化もされるので、現像剤の流れを受けたときに排出規制部材９０が回転し易くなる。

なお、現像剤排出口８２の断面形状は、矩形のままでもよいし、螺旋羽根９０ｂの外形に合わせて、第１搬送方向Ａにおける下流側に向かうに従ってその高さが徐々に小さくされる台形状としてもよい。

第２実施例によれば、第１実施例と同様に、現像ハウジング６０内における現像剤の過剰な減少を防止でき、かつ現像剤排出口８２から現像剤を安定的に排出できる。また、第２実施例によれば、排出規制部材９０が、現像剤の流れを受けたときにより適切に回転し易くなる。

なお、図示は省略するが、排出規制部材９０をより回転し易くするために、側壁部６０ｂに設けられる排出規制部材９０の軸受を、玉軸受およびころ軸受などの転がり軸受にすることもできる。

[第３実施例］
続いて、この発明の第３実施例である画像形成装置１０について説明する。第３実施例の画像形成装置１０は、排出規制部材９０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ないし簡略化する。

この第３実施例では、図示は省略するが、現像剤排出口８２を塞ぐように設けられる排出規制部材９０は、円柱状の回転軸９０ａとその外周面に形成される螺旋羽根９０ｂとを有し、モータ等の回転駆動源から駆動力を受けて回転するオーガスクリュー状の駆動部材（駆動スクリュー）とされる。また、現像ハウジング６０には、たとえば現像剤排出口８２の近傍位置に対して、現像ハウジング６０内の現像剤の上面の高さ位置を検出する現像剤量検出センサが設けられる。

そして、現像剤量検出センサによって、現像剤の上面が現像剤排出口８２の下端よりも高いことが検出されたときには、回転駆動源から排出規制部材９０に対して駆動力が伝達されて、排出規制部材９０がその軸線周りに回転することにより、現像剤排出口８２の下端よりも上方にある余剰の現像剤が、現像剤排出口８２から排出される。一方、現像剤量検出センサによって、現像剤の上面が現像剤排出口８２の下端よりも低いことが検出されたときには、排出規制部材９０は停止状態とされることにより、現像剤排出口８２からの現像剤の不所望な排出が抑制される。

第３実施例においても、第１実施例と同様に、現像ハウジング６０内における現像剤の過剰な減少を防止でき、かつ現像剤排出口８２から現像剤を安定的に排出できる。

なお、上述の各実施例においては、現像ハウジング６０内に設けられる第１搬送部材６６および第２搬送部材６８は、横方向に並ぶように配置されているが、上下方向に並ぶように配置されていても構わない。また、現像ハウジング６０内において現像剤を所定方向に循環させる搬送部材として、第１搬送部材６６および第２搬送部材６８の２つの搬送部材を用いる代わりに、３つ以上の搬送部材を用いても構わない。

また、上述の各実施例においては、トナーおよびキャリアの二成分からなる現像剤を用いる現像装置１４について説明したが、この発明に係る搬送装置または現像装置は、現像ハウジングの側壁部に形成される現像剤排出口から余剰の現像剤を排出する構成を備える搬送装置または現像装置であれば、一成分現像剤を用いるものにも適用可能である。

なお、上述の第２および第３実施例に示した構成の変更は、それぞれ個別に説明したが、各実施例または各変形例において記載している技術特徴のそれぞれは、互いに組み合わせて同時に採用してもよい。

また、上で挙げた寸法などの具体的数値はいずれも単なる一例であり、製品の仕様などの必要に応じて適宜変更可能である。

１０ …画像形成装置
１２ …感光体ドラム
１４ …現像装置
１６ …帯電器
１８ …クリーニングユニット
２０ …露光装置
２４ …２次転写ローラ
３２ …トナーカートリッジ
３６ …中間転写ベルト
４２ …中間転写ローラ
６０ …現像ハウジング
６０ｂ …側壁部
６４ …境界壁
６６,６８ …搬送部材
７０ …現像ローラ（現像剤担持体）
８０ …トナー補給口
８２ …現像剤排出口
９０ …排出規制部材
９０ａ …回転軸
９０ｂ …螺旋羽根

Claims (7)

1. 現像剤を収容する現像ハウジング、
   前記現像ハウジング内において前記現像剤を所定方向に循環させる搬送部材、
   前記現像ハウジングの側壁部の所定高さ位置に形成され、当該現像ハウジング内の余剰の現像剤を排出するための現像剤排出口、および
   前記現像剤排出口に設けられる排出規制部材を備え、
   前記排出規制部材は、前記搬送部材の軸方向と平行に配置される回転軸と前記回転軸の外周面に形成される螺旋羽根とを有する従動部材であって、前記現像ハウジング内の現像剤の上面が前記現像剤排出口の下端を超えたときに、当該現像剤の流れを受けて従動回転することによって前記現像剤排出口から前記余剰の現像剤を排出し、
   前記螺旋羽根の径は、前記現像ハウジング内の現像剤の前記現像剤排出口の設置場所での搬送方向における下流側に向かうに従い、小さくされる、搬送装置。
2. 前記排出規制部材は、前記現像剤排出口と同じ高さ位置に設けられる、請求項１記載の搬送装置。
3. 前記回転軸は、前記現像剤排出口の周縁部を形成する側壁部に設けられる軸受によって軸支される、請求項１または２記載の搬送装置。
4. 前記現像ハウジング内において前記現像剤排出口と対向する位置に設けられる壁部材をさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の搬送装置。
5. 前記螺旋羽根の外形は、前記現像剤排出口の開口の大きさと略同じ大きさに形成される、請求項１から４のいずれかに記載の搬送装置。
6. 請求項１から５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。
7. 請求項６記載の現像装置を備える、画像形成装置。

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