JP6700863B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明はレーザプリンタや複写機、ファクシミリ装置などの電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置に好適な現像装置に関するものである。

現像剤としてトナーを使用する画像形成装置においては、従来から非磁性トナーと磁性キャリアとを混合して現像剤として使用する二成分現像方式が広く利用されている。

この二成分現像方式は、他の現像方式と比較して、画質の安定性や現像装置の耐久性などの長所を備えている。一方で、長期使用による現像剤の劣化、特にキャリアの劣化が不可避であった。

そこで従来から、現像剤の劣化を抑制する現像装置が提案されている。例えば特許文献１では、トナーの補給とは別に新しいキャリアを現像装置に補給し、この補給に伴う現像装置内の余剰現像剤を現像剤排出口から排出する構成が開示されている。このようにキャリアを含む現像剤の補給と余剰現像剤の排出を繰り返し行うこと新旧現像剤の置換を行い、現像剤の帯電性能を維持して画質の低下を抑えるようにしている。

また上記現像剤排出口の近傍においては、螺旋状の羽根により現像剤を搬送する搬送スクリュー（搬送部材）の羽根による現像剤の跳ね上げによって、現像剤が過剰に排出されるおそれがある。そこで特許文献２では、図８（ａ）に示す様に、現像剤を排出する現像剤排出口５０近傍のみ搬送スクリュー５１の羽根５１ａを欠く構成が開示されている。このような構成にすることで、現像剤排出口５０近傍において羽根５１ａにより現像剤を押し出す力が一時的に無くなって現像剤の搬送速度が一時的に低下する。従って、図８（ｂ）に示す現像剤排出口５０近傍に羽根５１ａを有する構成に比べて、現像剤が当箇所に一時的に滞留して現像剤の粉面Ｔが周りよりも高くなり、この高くなった部分の現像剤が現像剤排出口５０から排出される。これにより、羽根５１ａによる現像剤の跳ね上げを防止しつつ、余剰現像剤の排出を行う構成がある。

特開２０１２−１０８２３４号公報 特開２０１２−２３４２１７号公報

画像形成装置によっては、複数の駆動速度を持った装置が存在する。例えば、シートの坪量が大きいと定着装置からシートが熱を奪いやすくなるため、シートの坪量が大きいほど駆動速度を遅く変化させる構成が知られている。

このように画像形成装置が複数の駆動速度で動作する場合、一般的に作像に携わる感光体ドラムや現像装置などの駆動速度も本体の速度変化比率に合わせて変化する。すなわち、画像形成装置本体の駆動速度が変化した際は、一般的に現像装置内の搬送部材などの駆動速度も同様に変化する。

このように装置の駆動速度が変化する構成において、特許文献２の構成のように現像剤排出口の近傍に羽根を有しない搬送スクリューを使用する場合、羽根を有する領域近傍と有しない領域近傍の現像剤の移動速度について以下のことが分かっている。

すなわち、搬送スクリューの回転速度を通常の速度から半速、１／３速に下げたとき、羽根を有する領域近傍の現像剤の移動速度は、搬送スクリューの速度にならって半速、１／３の速度になる。一方、羽根を有しない領域近傍の現像剤の移動速度は殆ど変わらずに若干遅くなるだけである。従って、搬送スクリューの回転数が下がるにつれて、搬送スクリューの羽根を有する領域近傍と有しない領域近傍における現像剤の移動速度の差が小さくなっていく。

これは、羽根を有する領域では現像剤は搬送スクリューの回転速度に依存して現像剤が移動するのに対し、羽根を有しない領域では現像剤は慣性力と現像剤間の摩擦力などに応じた力で移動するため搬送スクリューの回転速度に大きく依存しないためである。なお、このような現象は全く羽根が無くした構成だけでなく、羽根径が極端に小さい構成や羽根ピッチ間距離を極端に大きくした構成など、羽根による搬送力が一時的に小さくなる領域で発生し得る。

ここで、搬送スクリューの速度を上記通り通常速度（６００ｒｐｍ）から半速（３００ｒｐｍ）、１／３速（２００ｒｐｍ）に変化させたときの搬送スクリューの羽根を有する領域と羽根を有しない領域における現像剤の粉面の状態を説明する。図９に示す様に、通常速度においては、羽根５１ａを有しない領域の現像剤の粉面Ｔが周りに対して上昇する。一方、半速、１／３速と回転数を下げていくに連れて周りとの粉面Ｔの高さの差は小さくなく。そして１／３速では、羽根５１ａを有しない領域よりも羽根５１ａを有する領域の方が粉面Ｔの高さが高くなる。

これは前述した通り、搬送スクリュー５１の回転数が下がるにつれて、羽根５１ａを有する領域近傍と有しない領域近傍との現像剤の移動速度の差が小さくなっていくことに起因する。また羽根５１ａを有する領域では羽根５１ａにより空間体積がある程度埋められるのに対して、羽根５１ａを有しない領域では羽根５１ａの体積が無いため、同じ量の現像剤が存在していても粉面Ｔは羽根５１ａを有しない領域の方が低くなることに起因する。

このように現像剤排出口５０近傍のみ搬送スクリュー５１の羽根５１ａを欠く構成では、搬送スクリュー５１の回転数を落とした際に現像剤排出口５０近傍の現像剤の粉面Ｔは下がってしまうため、本来排出されなくてはならない現像剤が排出され難くなる。

そして現像剤が排出され難くなると、現像装置内の現像剤の量は徐々に増えていく。このとき、図１０（ａ）に示す様に、現像剤排出口５０近傍の現像剤の粉面Ｔが高くなると同時に現像剤排出口５０の直上流の現像剤の量も増えていく。その後、図１０（ｂ）に示す様に、現像剤排出口５０近傍の粉面Ｔが上昇して現像剤が排出される前に現像剤排出口５０の直上流にある空間が現像剤で充填される。このとき、搬送スクリュー５１の羽根５１ａによって現像剤を押し出す力は搬送方向にほぼ１００％働くようになってしまう。そうすると図１０（ｃ）に示す様に、本来は移動速度が遅い現像剤排出口５０近傍の現像剤の移動速度が上がってしまい、現像剤排出口５０近傍に現像剤が滞留せずに粉面Ｔが下がってしまう。

この結果、現像装置内の現像剤が増えるにも関わらず、現像剤の排出が正しく行われなくなって現像装置から現像剤が漏れるおそれがある。なお、このような現象は、上述した搬送スクリュー５１の回転数変化で起こるだけでなく、現像剤特性の変化によって搬送スクリュー５１の羽根を有しない領域における現像剤の移動速度が変化した場合にも発生し得る。

そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、現像装置内の現像剤の量を安定させることができる現像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の本発明に係る現像装置の代表的な構成は、現像装置であって、像担持体に形成された静電潜像を現像するためにトナーとキャリアを含む現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器の側壁に設けられ、収容された現像剤の粉面が所定の高さに達したときに前記現像装置から前記現像剤を排出するための開口と、搬送部により前記現像剤を押し出して前記現像剤担持体の回転軸線方向に前記現像剤を搬送する搬送部材であって、搬送方向上流よりも前記現像剤の搬送力が小さい領域が前記開口に対向して配置された搬送部材と、を備え、前記開口の対向部の表面粗さの平均値が前記現像剤担持体の回転軸線方向における現像が行われる領域の対向部の表面粗さの平均値よりも大きくなるように、前記開口の対向部には凹凸処理が施されていることを特徴とする。

本発明によれば、開口近傍の現像剤の移動速度を低減させて開口近傍に現像剤を滞留させることができる。従って、現像剤を安定的に排出させることができ、現像装置内の現像剤の量を安定させることができる

画像形成装置の断面概略図である。 現像装置の断面概略図である。 現像装置の断面概略図である。 第１実施形態に係る現像装置の現像剤排出口近傍の断面概略図である。 第１実施形態に係る現像装置等の現像剤排出口近傍の現像剤の粉面高さと現像装置に補給される現像剤量との関係を示すグラフである。 第２実施形態に係る現像装置の現像剤排出口近傍の断面概略図である。 第２実施形態に係る現像装置等の現像剤排出口近傍の現像剤の粉面高さと現像装置に補給される現像剤量との関係を示すグラフである。 従来技術を説明するための図である。 従来技術の課題を説明するための図である。 従来技術の課題を説明するための図である。

（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明に係る画像形成装置Ａの全体構成を画像形成時の動作とともに説明する。本実施形態の画像形成装置Ａは、現像剤であるイエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫの４色のトナーによりシートに画像を形成する電子写真方式のフルカラー画像形成装置である。また本実施形態においては、現像剤として非磁性トナーと低磁化高抵抗キャリアを含む二成分現像剤を使用する。

なお、非磁性トナーは例えば粉砕法や重合法などの常法により製造され、スチレン系樹脂やポリエステル樹脂等の結着樹脂、カーボンブラックや染料、顔料等の着色剤、ワックス等の離型剤、荷電制御剤等などから構成される。また磁性キャリアとしては、例えば樹脂中に磁性材料としてマグネタイトを分散し、導電化、及び抵抗調整のためにカーボンブラックを分散して形成した樹脂キャリアが使用される。またフェライトなどのマグネタイト単体表面を酸化、還元処理して抵抗調整を行ったものや、フェライト等のマグネタイト単体表面樹脂でコーティングし抵抗調整を行ったものなどが使用される。

この画像形成装置Ａは、トナー像を形成してシートに転写する画像形成部と、画像形成部にシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部と、を備える。

画像形成部は、図１に示す様に、回動自在に設けられた像担持体である感光体ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）、感光体ドラム１を帯電する帯電部材（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）を有する。またレーザスキャナユニット３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）、現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）、転写部材５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）などを有する。

画像形成に際しては、図２に示す制御部１０が画像形成ジョブを受信すると、不図示のシート積載部に積載されたシートが画像形成部に送られる。

また画像形成部においては、まず帯電部材２によって感光体ドラム１が一様に帯電される。次に、レーザスキャナユニット３が不図示の光源から画像情報信号に応じて変調されたレーザ光を感光体ドラム１表面に照射して静電潜像を形成する。

次に、感光体ドラム１上に形成された静電潜像が現像装置４によりトナー像として可視像化される。その後、転写部材５にトナーの帯電極性と逆極性のバイアスを印加することよって、搬送ベルト８により搬送されたシートにトナー像を転写する。その後、シートは定着装置９に搬送されて加熱・加圧され、トナー像がシートに定着され、シートが画像形成装置Ａ外に排出される。

なお、転写後に感光体ドラム１上に残留した現像剤は、クリーニング装置７（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ）によって除去される。

また各色の現像装置４には透磁率センサ２８（２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋ）が設けられており、現像装置４内の現像剤の量を検知する。そして現像剤の量が少なくなると、現像剤補給槽６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）によって各色の現像装置４の備える現像剤収容部２０（２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ）に不図示の補給路から現像剤が補給される。

また本実施形態の画像形成装置Ａは複数の駆動速度を有し、画像形成に用いられるシートの坪量などに応じて駆動速度を変化させる。すなわち、図２に示すＣＰＵやメモリなどから構成される制御部１０は、シートの坪量が５０ｇ/ｍ^２〜以上１５０ｇ/ｍ^２のときにはシートを３００ｍｍ／ｓで搬送させる。一方、シートの坪量が１５０ｇ/ｍ^２より大きいときにはシートの搬送速度を半減させて１５０ｍｍ／ｓで搬送させる。

また感光体ドラム１は搬送ベルト８と当接駆動するため、感光体ドラム１と搬送ベルト８の回転する速度を同じにする必要がある。従って、制御部１０は、シートの搬送速度を半減させたときに感光体ドラム１の回転する速度を３００ｍｍ／ｓから１５０ｍｍ／ｓに半減させる。

また、シートの搬送速度が遅いにも関わらず現像スリーブ１１を速い速度で回転させると、その分だけ現像剤の劣化が進行してしまう。従って、現像剤の劣化進行防止のため、制御部１０はシートの搬送速度を半減させたときに現像スリーブ１１の回転速度も６００ｒｐｍから３００ｒｐｍに半減させる。また現像装置４が備える第１搬送スクリュー２１（２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ）と第２搬送スクリュー２２（２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ）の回転速度も７００ｒｐｍから３５０ｒｐｍに半減させる。

＜現像装置＞
次に、現像装置４の構成について詳しく説明する。

図２に示す様に、現像装置４は、現像剤を収容する現像剤収容部２０を有する。また現像剤収容部２０内の略中央部には隔壁２４が設けられ、この隔壁２４を境として上部を現像室２０ａ、下部を撹拌室２０ｂとして鉛直方向上下に区画されている。

また現像室２０ａと撹拌室２０ｂには現像剤を撹拌搬送する第１搬送スクリュー２１と第２搬送スクリュー２２が設けられている。そして第１搬送スクリュー２１と第２搬送スクリュー２２によって現像剤収容部２０内の現像剤が現像室２０ａと撹拌室２０ｂを循環する。なお、この循環については後に詳しく説明する。

現像室２０ａは、感光体ドラム１と対向する位置に開口を有し、この開口に感光体ドラム１側に一部露出するように現像スリーブ１１（現像剤担持体）が回転可能に設けられている。

また、現像スリーブ１１の内部にはマグネットローラ２５が非回転状態で設置されている。このマグネットローラ２５は、現像スリーブ１１の感光体ドラム１と対向した現像部と対応する位置に現像極Ｓ１を有し、また現像剤を搬送する磁極Ｓ２、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３を有する。

なお、現像スリーブ１１は非磁性円筒体で構成されており、導電性の材料によって形成されるのが好ましい。材料としては、例えばステンレスやアルミニウムなどの金属、導電性粒子の分散により導電性を付与した樹脂体など、従来から知られている種々の材料を用いることができる。また現像スリーブ１１に現像剤の搬送性を高めるためにブラスト処理などにより表面を粗面化するなどの加工を施してもよい。

この現像スリーブ１１は、現像時においては矢印Ｘ方向に回転し、アルミニウム等の非磁性部材からなる現像ブレード２６によって現像剤の層厚が規制された上で、現像剤のトナーとキャリアの両方が感光体ドラム１と対向した現像部に送られる。また現像効率（静電潜像へのトナーの付与率）を向上させるために、現像スリーブ１１に電源２７から直流バイアスと交流バイアスを重畳した現像バイアスを印加して、感光体ドラム１に形成された静電潜像に現像剤を供給して静電潜像を現像する。

次に、現像剤収容部２０内の現像剤の循環について説明する。図３は、現像装置４の断面図である。前述した様に、現像剤収容部２０内の現像剤は、第１搬送スクリュー２１と第２搬送スクリュー２２によって搬送されて現像室２０ａと撹拌室２０ｂとを循環する。

現像室２０ａに設けられた搬送部材としての第１搬送スクリュー２１は、強磁性体で構成される回転軸の周りに非磁性材料からなる羽根２１ａ（搬送部）を螺旋状に設けたスクリュー構造をしている。そして、現像室２０ａの底部に現像スリーブ１１の回転軸方向に沿ってほぼ平行に配置され、回転して羽根２１ａが現像剤を押し出すことで、現像室２０ａ内の現像剤を軸線方向に沿って一方向に搬送する。

また、撹拌室２０ｂに設けられた第２搬送スクリュー２２は、第１搬送スクリュー２１と同様に回転軸の周りに螺旋状の羽根２２ａを設けたスクリュー構造をしており、撹拌室２０ｂの底部に第１搬送スクリュー２１とほぼ平行に配設される。但し、羽根２２ａは第１搬送スクリュー２１とは逆向きにして設けられ、第１搬送スクリュー２１と同方向に回転して撹拌室２０ｂ内の現像剤を第１搬送スクリュー２１の搬送方向と反対方向に搬送する。

このようにして現像剤が搬送され、現像剤収容部２０の両端に設けられた連通部２０ｃを通じて現像室２０ａと撹拌室２０ｂの間を現像剤が循環する。このとき、撹拌室２０ｂから現像室２０ａへの現像剤の受け渡しについては、第２搬送スクリュー２２の搬送方向下流に溜まった現像剤の圧力によって現像剤が下から上へと押し上げられて受け渡される。

また現像室２０ａにおいて、第１搬送スクリュー２１は搬送する現像剤の一部を現像スリーブ１１に供給する。そしてトナーを消費してキャリアリッチな状態になった現像剤は、現像スリーブ１１の回転によって撹拌室２０ｂに戻される。

また第１搬送スクリュー２１の下流側には、余剰現像剤を現像装置４の装置本体外に排出するための現像剤排出口３０が設けられている。この現像剤排出口３０は、現像剤収容部２０内の現像剤が増加して現像剤の粉面が現像剤排出口３０（所定の高さ）まで達するとすり切りで排出される仕組みとなっている。

図４は、現像剤排出口３０近傍の構成を示す断面概略図である。第１搬送スクリュー２１は、羽根２１ａによる現像剤の跳ね上げによって現像剤排出口３０から現像剤が過剰に排出されることを防ぐため、現像剤排出口３０と対向する領域のみ羽根２１ａを有しない構成となっている。このため、現像剤排出口３０と対向した領域の第１搬送スクリュー２１の搬送力は、搬送方向上流や下流のその他の領域よりも小さい状態となっている。

また現像剤排出口３０の対向部（開口の対向部）の隔壁２４には、凹凸処理が施されている。具体的には、第１搬送スクリュー２１の現像剤の搬送方向と交差する方向に溝３５が設けられている。なお、本実施形態では溝３５が第１搬送スクリュー２１の回転方向全域に連続して設けられて連続溝部３６を形成している。

これにより、現像剤排出口３０の対向部の表面粗さ平均値が、第１搬送スクリュー２１の羽根２１ａがある領域の対向部の表面粗さの平均値よりも大きくなる。また、現像スリーブ１１の回転軸方向における現像が行われる領域の対向部の表面粗さの平均値よりも大きくなる。ここでいう現像が行われる領域の対向部とは、現像が行われる領域からみた現像装置４の内側の対向部を意味し、本実施形態では隔壁２４において、現像スリーブ１１の現像が行われる領域と対向する部分を意味する。

このように現像剤排出口３０の対向部に凹凸処理を施すことで、第１搬送スクリュー２１の羽根２１ａの力が現像剤排出口３０近傍の現像剤に急激に加わった際に、現像剤の移動速度を低減させることができる。従って、現像剤排出口３０近傍に現像剤を滞留させて現像剤を安定的に排出させることができ、現像装置４内の現像剤の量を安定させることができる。

また、本実施形態のように溝３５を連続して設けて連続溝部３６を形成させることで、現像剤排出口３０近傍の現像剤の移動速度を低減させる効果を向上させることができる。

また溝３５が形成される方向については、現像剤の搬送方向と交差する方向に形成されていれば本効果を得ることができる。しかし、本実施形態のように、第１搬送スクリュー２１による現像剤の搬送方向に直交する方向に溝３５を形成することで、現像剤の移動速度を低減させる効果を最も大きくすることができる。

なお、この溝３５は壁の直近傍にのみ設けられているため、第１搬送スクリュー２１の羽根２１ａを有する領域に現像剤が充填されて羽根２１ａの力が現像剤に急激に加わる状態になるまでは作用しない。

次に、現像剤排出口３０の対向部の表面粗さについて説明する。本実施形態では、現像剤排出口３０の対向部の表面粗さを十点平均粗さＲｚを用いて説明する。

図５は、現像剤排出口３０の対向部に凹凸処理が施されていない構成と、凹凸処理が施された構成において、現像剤排出口３０近傍の現像剤の粉面高さ（縦軸）と現像装置４に補給される現像剤量（横軸）との関係を示すグラフである。また、凹凸処理が施された構成では、現像剤排出口３０の対向部の表面粗さＲｚが異なる数種類の構成を比較した。またいずれの構成においても現像剤排出口３０は底面から１．５ｍｍの位置に配置されている。

ここで、図５のグラフに示す様に、現像剤排出口３０の対向部に凹凸処理が施されていない構成では、現像装置４に補給する現像剤量を増やしていくと、現像剤量３００ｇを境に現像剤排出口３０近傍の現像剤の粉面高さが徐々に増加する。そして、現像剤量３３０ｇで高さのピークを迎え、その後に急激に減少する。このピーク時の現像剤の粉面高さは現像剤排出口３０の高さ付近であり、これでは現像剤排出口３０から現像剤が十分に排出されないおそれがある。これは前述した通り、現像剤排出口３０の直上流部において現像剤が充填されてしまって、羽根２１ａによって現像剤排出口３０近傍の現像剤を強い力で押し出してしまうためである。

一方、現像剤排出口３０の対向部に凹凸処理が施された構成では、いずれの表面粗さＲｚにおいても現像剤の粉面高さは現像剤排出口３０の高さを越えてから下がり始める。これは前述した通り、溝３５によって現像剤の移動速度が低減されて現像剤排出口３０近傍に現像剤が滞留するためである。

但し、表面粗さＲｚを２０、３５、５０μｍと粗くするにつれて粉面高さが下がり始める現像剤量が大きくなっている。これは、表面粗さＲｚが大きいほど、すなわち連続溝部３６の凸部部分の最上部と凹部部分の最下部との差が大きいほど現像剤の移動速度を低減させる効果が高くなることを意味する。

このため、現像剤排出口３０の対向部の表面粗さＲｚは、少なくても５μｍ以上とするのが好ましい。なお、この５ｕｍの数値は型成型による表面粗さのばらつきを考慮した数値である。

一方、現像剤排出口３０の対向部の表面粗さＲｚが現像剤のキャリア粒径よりも大きくなると、溝３５に入ったキャリアが滞留する場合がある。この場合には、溝３５で現像剤が凝集して凝集塊となって現像スリーブ１１の部分で詰まって白スジ画像になることや、溝３５が現像剤で埋まって本来求めている効果を得られなくなる可能性がある。

このため、現像剤排出口３０の対向部の表面粗さＲｚは、現像剤のキャリアの粒径以下であることが好ましい。従って、本実施形態で使用したキャリア粒径が３５μｍ程度であるため、現像剤排出口３０の対向部の表面粗さＲｚも３５μｍ以下とするのが好ましい。

（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

第１実施形態においては、現像剤収容部２０の壁に溝３５を設けて現像剤排出口３０近傍の現像剤の移動速度を低減させる構成について説明した。しかし、現像装置４の製造方法によっては、型で成型する際に壁の内側に凹凸形状をつけることが難しい場合がある。また、後から凹凸部材を精度よく壁に形成するには、それなりに高度な成型型や貼り付け工具が必要になる。

そこで本実施形態に係る現像装置４は、図６に示す様に、現像剤排出口３０に対向する空間のうち、第１搬送スクリュー２１の回転軸の羽根２１ａを欠いた領域に凹凸処理を施す構成とした。具体的には、現像剤の搬送方向と交差する方向に溝４０を連続して設ける構成とした。

このように第１搬送スクリュー２１の回転軸に溝４０を設けることで、現像剤収容部２０の壁の内側に凹凸処理を施しにくい場合であっても、現像剤排出口３０近傍の現像剤の移動速度を低減させることができる。従って、現像剤排出口３０近傍に現像剤を滞留させて現像剤を安定的に排出させることができ、現像装置４内の現像剤の量を安定させることができる。

また、本実施形態のように溝４０を連続して設けて連続溝部４１を形成させることで、現像剤排出口３０近傍の現像剤の移動速度を低減させる効果を向上させることができる。

また溝４０が形成される方向については、現像剤の搬送方向と交差する方向に形成されていれば本効果を得ることができる。しかし本実施形態のように、第１搬送スクリュー２１による現像剤の搬送方向に直交する方向に溝４０を形成することで、現像剤の移動速度を低減させる効果を最も大きくすることができる。

なお、現像剤排出口３０近傍の現像剤の移動速度を低減させる効果を更に大きくするため、現像剤排出口３０に対向する空間において、現像装置４の壁と第１搬送スクリュー２１の回転軸の双方に溝を設ける構成としてもよい。

図７は、現像剤排出口３０の対向部に凹凸処理が施されていない構成と、凹凸処理が施された構成において、現像剤排出口３０近傍の現像剤の粉面高さ（縦軸）と現像装置４に補給される現像剤量（横軸）との関係を示すグラフである。また、凹凸処理が施された構成では、現像剤排出口３０の対向部の表面粗さＲｚが異なる数種類の構成を比較した。またいずれの構成においても現像剤排出口３０は底面から１．５ｍｍの位置に配置されている。

図７のグラフに示す様に、現像剤排出口３０の対向部に凹凸処理が施されていない構成では、第１実施形態の図５を用いて説明した理由と同様の理由で同様の結果になる。

一方、現像剤排出口３０の対向部に凹凸処理が施された構成についても同様に、いずれの表面粗さＲｚでも現像剤の粉面高さは現像剤排出口３０の高さを越えてから下がり始める。また表面粗さＲｚを２０、３５、５０μｍと粗くするにつれて粉面高さが下がり始める現像剤量が大きくなる。なお、本実施形態の場合も、第１実施形態に記載した理由と同じ理由で、現像剤排出口３０の対向部の表面粗さＲｚは、少なくても５μｍ以上とするのが好ましい。また、現像剤のキャリアの粒径以下であることが好ましい。

但し、各表面粗さＲｚを比較した効果については、第１実施形態の構成より効果が低いことが分かる。すなわち、表面粗さＲｚが大きくなる量に対する粉面高さが下がり始める現像剤量の増加量が小さくなる。これは、本実施形態のように第１搬送スクリュー２１の回転軸にのみ溝４０を有する構成では、第１実施形態の構成のように壁全体に溝が連続して設けられた構成に比べて連続溝部４１の面積が小さい。このため、現像剤の移動速度を低減させる力も小さくなるため、第１実施形態より効果が小さくなるものと考えられる。

１…感光体ドラム
４…現像装置
６…現像剤補給槽
２０…現像剤収容部
２１…第１搬送スクリュー
２１ａ…羽根
３０…現像剤排出口
３５、４０…溝
３６、４１…連続溝部
Ａ…画像形成装置
Ｓ…シート

Claims (8)

1. 現像装置であって、
   像担持体に形成された静電潜像を現像するためにトナーとキャリアを含む現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、
   前記現像剤を収容する現像容器と、
   前記現像容器の側壁に設けられ、収容された現像剤の粉面が所定の高さに達したときに前記現像装置から前記現像剤を排出するための開口と、
   搬送部により前記現像剤を押し出して前記現像剤担持体の回転軸線方向に前記現像剤を搬送する搬送部材であって、搬送方向上流よりも前記現像剤の搬送力が小さい領域が前記開口に対向して配置された搬送部材と、
   を備え、
   前記開口の対向部の表面粗さの平均値が前記現像剤担持体の回転軸線方向における現像が行われる領域の対向部の表面粗さの平均値よりも大きくなるように、前記開口の対向部には凹凸処理が施されていることを特徴とする現像装置。
2. 前記開口の対向部の表面粗さＲｚは、５μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記開口の対向部の表面粗さＲｚは、前記キャリアの粒径以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 前記開口の対向部において、前記搬送部材が前記現像剤を搬送する方向と交差する方向に溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記溝は、前記搬送部材が前記現像剤を搬送する方向に連続して設けられていることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記溝は、前記現像容器の前記開口と対向する壁に設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載の現像装置。
7. 前記搬送部材は搬送部として螺旋状の羽根を回転軸に設けたスクリューであって、前記搬送部材の搬送力が小さい領域は前記羽根を欠いた領域であり、
   前記溝は、前記回転軸の前記羽根を欠いた領域に設けられることを特徴とする請求項４又は５に記載の現像装置。
8. 前記搬送部材は、複数の駆動速度で駆動されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像装置。

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