JP6897242B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体ドラム（像担持体）に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体ドラムへ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接または間接的に用紙に転写させた後、定着ニップで加熱、加圧して定着させることにより用紙にトナー像を形成する。

現像装置には、現像装置内の現像剤を撹拌するための撹拌部材が設けられている。撹拌部材においては現像スリーブの軸方向において現像剤が移動するように現像剤を撹拌する構成が知られている。このような構成において、例えば、Ｂ１サイズ等、軸方向に長い用紙に対応するため現像装置を大サイズ化した場合、現像剤の移動方向の上流側からトナーが混ざり合っていくため、軸方向におけるトナー濃度の偏差が大きくなりやすい問題が生じる。

この問題に対応するため、例えば特許文献１には、現像装置内の軸方向における一方側および他方側半分の領域のそれぞれにおいて現像剤を循環させる構成が開示されている。図１は、従来例における現像装置を簡易的に示す図である。

図１に示すように、現像装置４１２は、現像スリーブ４１２Ａと、現像剤筐体４１２Ｂとを有している。現像剤筐体４１２Ｂには、現像剤筐体４１２Ｂ内の現像剤を撹拌する第１撹拌部材４１２Ｃおよび第２撹拌部材４１２Ｄを有している。

第１撹拌部材４１２Ｃおよび第２撹拌部材４１２Ｄのそれぞれは、現像スリーブ４１２Ａの軸方向の中央部に対して、一方側の第１領域Ｂ１と、他方側の第２領域Ｂ２とで羽の向きが逆になるように構成されている。第１撹拌部材４１２Ｃおよび第２撹拌部材４１２Ｄが回転することで、第１領域Ｂ１および第２領域Ｂ２のそれぞれを現像剤が矢印Ｂ１０，Ｂ２０の流れに沿って循環する。

また、特許文献２には、第１領域Ｂ１と第２領域Ｂ２の境界において、現像剤を第１領域Ｂ１および第２領域Ｂ２の両側に積極的に現像剤を流すことにより、第１領域Ｂ１と第２領域Ｂ２との間でトナー濃度に差が生じることを抑制可能な構成が開示されている。

実公昭５０−２７３３３号公報 特開平３−２６０６７８号公報

しかしながら、特許文献１に示す構成では、例えば第１領域Ｂ１および第２領域Ｂ２の何れか一方に対応する部分の方が他方に対応する部分よりも極端にトナー量が多い画像を連続で形成した場合、一方に対応する部分におけるトナー濃度のみが極端に低下してしまい、第１領域Ｂ１および第２領域Ｂ２の現像剤の状態が均一化しないという問題が生じる。

また、特許文献２に記載の構成では、上記画像を連続で形成した場合、第１領域Ｂ１および第２領域Ｂ２の何れか一方のトナー濃度が極端に低下するため、一方のトナー濃度の低下に起因して他方のトナー濃度が低下する。これにより、上記画像の画像形成処理の初期から現像装置全体でトナー濃度が低下してしまうので、トナー濃度が現像装置全体で回復するのに時間がかかってしまう。つまり、第１領域Ｂ１および第２領域Ｂ２の現像剤の状態が均一化するのに時間がかかってしまう。

また、第１領域Ｂ１と第２領域Ｂ２とを仕切りで仕切った場合、帯電不良が発生した際におけるキャリアーの消費量や、低カバレッジの画像を連続で形成した際において発生する現像剤の劣化量が第１領域Ｂ１と第２領域Ｂ２においてそれぞれ異なる。そのため、現像装置の軸方向全体において第１領域Ｂ１および第２領域Ｂ２の現像剤の状態（現像剤量の偏差や現像剤の劣化量）を均一化させることが困難である。

本発明の目的は、現像装置の軸方向全体における現像剤の状態を効率よく均一化させることが可能な現像装置および画像形成装置を提供することである。

本発明に係る現像装置は、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を収容し、前記現像剤担持体の軸方向に並ぶ複数の現像剤供給部と、
前記現像剤担持体から前記現像剤を回収し、前記複数の現像剤供給部のうち、前記軸方向において前記現像剤担持体から前記現像剤を回収した位置に位置する第１現像剤供給部とは異なる第２現像剤供給部に当該現像剤を供給する回収部と、
を備える。

本発明に係る画像形成装置は、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を収容し、前記現像剤担持体の軸方向に並ぶ複数の現像剤供給部と、
前記現像剤担持体から前記現像剤を回収し、前記複数の現像剤供給部のうち、前記軸方向において前記現像剤担持体から前記現像剤を回収した位置に位置する第１現像剤供給部とは異なる第２現像剤供給部に当該現像剤を供給する回収部と、
を備える。

本発明によれば、現像装置の軸方向全体における現像剤の状態を効率よく均一化させることができる。

従来例における現像装置を簡易的に示す図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 現像装置を簡易的に示す図である。 図４における現像装置のＸ−Ｘ断面図である。 現像装置における供給口周辺の拡大図である。 第１領域に対応する部分と第２領域に対応する部分とでカバレッジ差の大きいトナー像が形成された用紙を示す図である。 変形例に係る現像装置を簡易的に示す図である。 図８における現像装置のＹ−Ｙ断面図である。 比較例における時間に対するキャリアーの割合を示す図である。 時間に対するキャリアーの割合を示す図である。

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図３は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。

図２、３に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに二次転写することにより、画像を形成する。

また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０および制御部１０１を備える。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０４等を備える。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０４に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１０１は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１０１は、例えば、外部の装置から送信された画像データ（入力画像データ）を受信し、この画像データに基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿またはコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１および操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１０１から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況、画像形成装置１の内部の情報等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１０１に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１０１の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示および説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、またはＫを添えて示すこととする。図２では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置２００、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、およびドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。

帯電装置４１４は、コロナ放電を発生させることにより、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置２００は、二成分逆転方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。現像装置２００は、現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム４１３に供給することによって感光体ドラム４１３の表面にトナー像を形成する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４およびベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト４２１はＡ方向に一定速度で走行する。中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、制御部１０１からの制御信号によって回転駆動される。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側、つまり、一次転写ローラー４２２と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、バックアップローラー４２３Ｂに二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの表面側、つまり、中間転写ベルト４２１と当接する側にトナーと同極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。

定着部６０は、用紙Ｓの定着面であるトナー像が形成されている面側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面である定着面の反対の面側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。

上側定着部６０Ａは、定着面側部材である無端状の定着ベルト６１、加熱ローラー６２および定着ローラー６３を有する。定着ベルト６１は、加熱ローラー６２と定着ローラー６３とによって張架されている。

下側定着部６０Ｂは、裏面側支持部材である加圧ローラー６４を有する。加圧ローラー６４は、定着ベルト６１との間で用紙Ｓを挟持して搬送する定着ニップを形成している。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、および搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。

搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対等を有する。給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

次に、現像装置２００の詳細について説明する。図４は、現像装置２００を簡易的に示す図である。図５は、図４における現像装置２００のＸ−Ｘ断面図である。

図４および図５に示すように、現像装置２００は、Ｂ１サイズ等の軸方向に長い用紙に対応可能なサイズとなっており、現像スリーブ２１０と、現像剤筐体２２０と、回収部３００とを有している。現像スリーブ２１０は、現像剤を担持する現像剤担持体であり、軸方向の長さが長い用紙に対応した長さとなっている。

現像剤筐体２２０は、現像スリーブ２１０に供給される現像剤を収容する。現像剤筐体２２０には、現像スリーブ２１０の軸方向における中央部に対応する部分に対して一方側の領域である第１領域２２１Ａと、他方側の領域である第２領域２２１Ｂとを仕切る中央壁２２１Ｃが設けられている。現像剤筐体２２０における第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂのそれぞれは、本発明の「現像剤供給部」に対応する。

また、現像剤筐体２２０の第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂのそれぞれには、第１撹拌部材２２２と、第２撹拌部材２２３と、供給部材２２４と、トナー濃度検出部２２５と、トナー補給部２２６とが設けられている。

第１撹拌部材２２２は、第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂにおける、第２撹拌部材２２３よりも現像スリーブ２１０から離れた部分に設けられている。

第２撹拌部材２２３は、第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂにおける、現像スリーブ２１０に対向する部分に設けられている。

また、第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂのそれぞれにおいて、第１撹拌部材２２２の領域と第２撹拌部材２２３の領域とが、仕切り板２２７により仕切られている。仕切り板２２７に仕切られることで、第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂにおける第１撹拌部材２２２の領域と第２撹拌部材２２３の領域は、第１撹拌部材２２２および第２撹拌部材２２３の端部に対応する部分でつながっている。

このため、第１撹拌部材２２２および第２撹拌部材２２３が回転することで、第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂ内を現像剤が仕切り板２２７の周囲を周回するように移動して（矢印Ｘ１，Ｘ２参照）、ひいては第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂ内の現像剤が撹拌される。

供給部材２２４は、第２撹拌部材２２３の上方に配置され、現像剤筐体２２０内の現像剤を磁力により吸着する。また、現像剤筐体２２０には、供給部材２２４から現像スリーブ２１０に向かう経路２２８が形成されており、供給部材２２４は、経路２２８を介して現像スリーブ２１０に現像剤を供給する。

トナー濃度検出部２２５は、第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂのトナーの濃度を検出する。トナー補給部２２６は、第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂのそれぞれにトナーを補給する。制御部１０１は、トナー濃度検出部２２５により検出された検出結果に基づいてトナー補給部２２６におけるトナーの補給量を制御する。

回収部３００は、現像スリーブ２１０から感光体ドラム４１３に供給されずに現像スリーブ２１０上に残った現像剤を回収する部分である。回収部３００は、経路２２８の下方であって、現像剤筐体２２０における第２撹拌部材２２３が位置する領域と、現像スリーブ２１０との間に位置する。

回収部３００には、現像スリーブ２１０の軸方向における中央部に対して一方側の領域である第１回収領域３０１Ａと、他方側の領域である第２回収領域３０１Ｂとを仕切る仕切り壁３０１Ｃが設けられている。

第１回収領域３０１Ａは、軸方向において、現像剤筐体２２０における第１領域２２１Ａの位置に位置している。第２回収領域３０１Ｂは、軸方向において、現像剤筐体２２０における第２領域２２１Ｂの位置に位置している。

また、第１回収領域３０１Ａおよび第２回収領域３０１Ｂの下方には、回収部３００から現像剤筐体２２０に現像剤を供給する供給経路３０２が設けられている。供給経路３０２は、第１回収領域３０１Ａと、現像剤筐体２２０の第２領域２２１Ｂとを連通させる経路である。

回収部３００における第１回収領域３０１Ａおよび第２回収領域３０１Ｂには、搬送部材３１０が設けられている。搬送部材３１０は、回収部３００内の現像剤を撹拌可能なスクリューであり、現像スリーブ２１０の軸方向における端部から中央部に向けて現像剤を搬送する（矢印Ｘ３，Ｘ４参照）。

仕切り壁３０１Ｃは、回収部３００の現像スリーブ２１０側の壁３０３における中央部から、回収部３００と現像剤筐体２２０との境界壁３０４における中央壁２２１Ｃよりも第１領域２２１Ａ側に達する位置まで延びている。

図６に示すように、境界壁３０４における仕切り壁３０１Ｃと中央壁２２１Ｃとの間には、第１開口３０５が形成されている。この第１開口３０５により、回収部３００における第２回収領域３０１Ｂと現像剤筐体２２０における第１領域２２１Ａとが連通する。境界壁３０４は、本発明の「境界」に対応し、第１開口３０５は、本発明の「供給口」に対応する。

これにより、第２回収領域３０１Ｂに回収された現像剤が、搬送部材３１０により中央部に搬送されて第１開口３０５を介して第１領域２２１Ａに供給される。つまり、第２領域２２１Ｂから現像スリーブ２１０に供給された現像剤が、第２回収領域３０１Ｂに回収されて第１領域２２１Ａに供給される（矢印Ｘ５参照）。この場合の、第１領域２２１Ａは、本発明の「第２現像剤供給部」に対応し、第２領域２２１Ｂは、本発明の「第１現像剤供給部」に対応する。

第１領域２２１Ａに供給された現像剤は第１領域２２１Ａ内における現像剤の流れ（矢印Ｘ１）と合流して、そのまま第１領域２２１Ａ内の現像剤と混ざり合う。

また、供給経路３０２における境界壁３０４の部分（図４参照）には、第２開口３０６が形成されている。第２開口３０６は、現像剤筐体２２０における第２領域２２１Ｂの位置に位置する。第２開口３０６は、本発明の「供給口」に対応する。

また、第１回収領域３０１Ａにおける仕切り壁３０１Ｃの近傍の底壁には、供給経路３０２と連通する第３開口３０７が形成されている。

これにより、第１回収領域３０１Ａに回収された現像剤が、搬送部材３１０により中央部に搬送されて第３開口３０７、供給経路３０２および第２開口３０６を介して第２領域２２１Ｂに供給される。つまり、第１領域２２１Ａから現像スリーブ２１０に供給された現像剤が、第１回収領域３０１Ａに回収されて第２領域２２１Ｂに供給される（矢印Ｘ６参照）。この場合における第２領域２２１Ｂは、本発明の「第２現像剤供給部」に対応し、第１領域２２１Ａは、本発明の「第１現像剤供給部」に対応する。

第２領域２２１Ｂに供給された現像剤は第２領域２２１Ｂ内における現像剤の流れ（矢印Ｘ２）と合流して、そのまま第２領域２２１Ｂ内の現像剤と混ざり合う。

ところで、例えば、図７に示すように、第１領域２２１Ａに対応する部分のトナー量が、第２領域２２１Ｂに対応する部分のトナー量よりも極端に少ないトナー像Ｔを連続で形成した場合、回収部３００を有さない構成であると、現像剤筐体２２０における第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂとで使用される現像剤量が極端に異なる。そのため、現像剤筐体２２０における第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂで現像剤の状態に差が生じてしまい、ひいては画像濃度差が発生してしまう。

しかし、本実施の形態では、第２領域２２１Ｂから現像スリーブ２１０に供給された現像剤が、第２回収領域３０１Ｂに回収されて第１領域２２１Ａに供給される。また、第１領域２２１Ａから現像スリーブ２１０に供給された現像剤が、第１回収領域３０１Ａに回収されて第２領域２２１Ｂに供給される。

つまり、回収部３００により、軸方向において現像スリーブ２１０から現像剤を回収した位置に位置する領域とは異なる領域に当該現像剤が供給される。そのため、第１領域２２１Ａと第２領域２２１Ｂとで使用する現像剤量が極端に異なっても、第１領域２２１Ａと第２領域２２１Ｂの現像剤の状態を効率よく均一化させることができる。

また、現像剤を現像スリーブ２１０に供給する動作から、現像スリーブ２１０から現像剤を回収する動作を通じて、現像剤筐体２２０における第１領域２２１Ａと第２領域２２１Ｂとの現像剤を混ぜ合わせることができるので、複雑な制御をすることなく、迅速に現像剤の状態を均一化させることができる。

また、図６に示すように、本実施の形態では、第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂに現像剤が供給される部分である第１開口３０５および第２開口３０６の近傍にトナー濃度検出部２２５が設けられている。現像剤の流れる方向（矢印Ｘ１，Ｘ２参照）において、当該トナー濃度検出部２２５よりも下流側には、トナー補給部２２６が設けられる。

言い換えると、トナー補給部２２６は、回収部３００と現像剤筐体２２０との境界壁３０４における第１開口３０５および第２開口３０６から供給された現像剤が第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂ内を流れる方向におけるトナー濃度検出部２２５よりも下流側に位置する。

また、トナー濃度検出部２２５が第１開口３０５又は第２開口３０６から供給された現像剤と第１領域２２１Ａ又は第２領域２２１Ｂ内の現像剤とが混ざり合った後のトナー濃度を検出可能な位置に配置されている。

これにより、現像剤筐体２２０に回収部３００からの現像剤が供給された後の、トナー濃度を検出して、その後、それに応じたトナー補給を行うことができる。その結果、適切なトナー補給を行うことができる。

また、搬送部材３１０が回収部３００に設けられるので、搬送部材３１０により効率よく第１開口３０５および第３開口３０７に現像剤を搬送することができる。

なお、上記実施の形態では、供給部材２２４を用いて現像スリーブ２１０に現像剤を供給していたが、本発明はこれに限定されず、供給部材２２４を有さない構成であっても良い。

図８および図９に示すように、この構成における現像装置２００は、現像剤筐体２２０における第１撹拌部材２２２が設けられる領域を有さない構成となっている。回収部３００と現像剤筐体２２０は、第１開口３０５、第２開口３０６および第３開口３０７において連通する他、現像剤筐体２２０における軸方向の端部の部分で連通している。

具体的には、第１領域２２１Ａおよび第１回収領域３０１Ａは、境界壁３０４における軸方向の右端部の部分で連通し、第２領域２２１Ｂおよび第２回収領域３０１Ｂは、境界壁３０４における軸方向の左端部の部分で連通している。第２撹拌部材２２３は、軸方向における中央から端部に向けて現像剤を搬送する（矢印Ｘ７，Ｘ８参照）。

これにより、境界壁３０４における連通部分で第２撹拌部材２２３により現像剤が回収部３００に搬送され、搬送部材３１０により、軸方向の中央部に向けて搬送される（矢印Ｘ９，Ｘ１０参照）。

このように、回収部３００の第１回収領域３０１Ａおよび第２回収領域３０１Ｂ内の現像剤は、搬送部材３１０および第２撹拌部材２２３により、現像剤筐体２２０および回収部３００内で撹拌される。

第１回収領域３０１Ａおよび第２回収領域３０１Ｂ内の現像剤は現像スリーブ２１０に供給される一方、現像スリーブ２１０から第１回収領域３０１Ａおよび第２回収領域３０１Ｂに現像剤が回収されつつ、中央部に搬送されて、第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂの何れかに供給される。

これにより、搬送部材３１０が現像剤筐体２２０および回収部３００内の現像剤を撹拌するので、現像装置２００における撹拌部材を一つ削減でき、ひいては装置全体を小型化することができる。

また、上記実施の形態では、１つの現像剤筐体２２０内における複数の領域（第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂ）を現像剤供給部として例示したが、本発明はこれに限定されず、複数の筐体における各領域を現像剤供給部としても良い。

また、上記実施の形態では、現像剤筐体２２０が２つの領域（第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂ）を有する構成であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、現像剤筐体２２０が３つ以上の領域（現像剤供給部）を有する構成であっても良い。

例えば、軸方向に並ぶ３つの領域（第１領域、第２領域および第３領域）を有する現像剤筐体の場合、回収部は、第１領域に対応する第１回収領域と、第２領域に対応する第２回収領域と、第３領域に対応する第３回収領域とを有する。回収部からの現像剤筐体への現像剤の供給方法としては、第１回収領域から第２領域に現像剤を供給し、第２回収領域から第３領域に現像剤を供給し、第３回収領域から第１領域に現像剤を供給する構成とすることができる。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

最後に、本実施の形態に係る現像装置２００の評価実験について説明する。
図４に示す現像装置２００を用いて本発明の有効性について確認した。具体的には、図７に示す第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂでトナー量に差がある画像を用いて、現像剤筐体２２０における未使用キャリアーの割合を確認することにより、本発明の有効性を確認した。また、回収部３００を有さない現像装置、つまり、現像スリーブ２１０から直接現像剤筐体２２０に現像剤を回収する構成を比較例として同様の実験を行った。

図１０は、比較例における時間に対する未使用キャリアーの割合を示す図である。図１１は、本実施の形態における時間に対する未使用キャリアーの割合を示す図である。

図１０に示すように、比較例の場合、第１領域２２１Ａについては、現像剤を消費しない、つまり、キャリアーが消費されないため、未使用キャリアーの割合は１００％のままである。そのため、現像剤筐体２２０における第１領域２２１Ａの現像剤は全く劣化しない。

それに対し、第２領域２２１Ｂについては、現像剤が大量に使用されるため、未使用キャリアーの割合は時間が経過するにつれ減少していく。そのため、現像剤筐体２２０における第２領域２２１Ｂの現像剤の劣化量が増大する。

そして、第１領域２２１Ａと第２領域２２１Ｂとの未使用キャリアーの割合の差分が、時間が経過するにつれ増大していくので、各領域における画像濃度差が増大してしまう。

一方、本実施の形態における現像装置２００においては、第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂにおける現像剤が、現像スリーブ２１０から回収部３００に回収される。そして、第２回収領域３０１Ｂに回収された現像剤は第１領域２２１Ａに供給され、第１回収領域３０１Ａに回収された現像剤は第２領域２２１Ｂに供給される。

これにより、図１１に示すように、未使用キャリアーの割合が第１領域２２１Ａおよび第２領域２２１Ｂともに時間が経過するにつれ下がっていく。そのため、第１領域２２１Ａと第２領域２２１Ｂとの未使用キャリアーの割合の差分が最大で４０％付近まで上がった後、徐々に減少していく。つまり、各領域における現像剤の差がないことが確認できるので、本発明の有効性を確認することができる。

１ 画像形成装置
１０１ 制御部
２００ 現像装置
２１０ 現像スリーブ
２２０ 現像剤筐体
２２１Ａ 第１領域
２２１Ｂ 第２領域
２２２ 第１撹拌部材
２２３ 第２撹拌部材
２２４ 供給部材
２２５ トナー濃度検出部
２２６ トナー補給部
３００ 回収部
３０１Ａ 第１回収領域
３０１Ｂ 第２回収領域
３０２ 供給経路
３０４ 境界壁
３０５ 第１開口
３０６ 第２開口
３０７ 第３開口

Claims (7)

1. 現像剤を担持する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を収容し、前記現像剤担持体の軸方向に並ぶ複数の現像剤供給部と、
   前記現像剤担持体から前記現像剤を回収し、前記複数の現像剤供給部のうち、前記軸方向において前記現像剤担持体から前記現像剤を回収した位置に対応する第１現像剤供給部とは異なる第２現像剤供給部に当該現像剤を供給する回収部と、を備え、
   前記現像剤担持体の軸方向における前記回収部による前記現像剤の回収領域と、回収した前記現像剤を前記現像剤担持体に供給する前記複数の現像剤供給部に対応する各供給領域とが異なることを特徴とする現像装置。
2. 前記回収部と前記現像剤供給部との境界には、前記回収部から現像剤が前記現像剤供給部に供給される供給口が形成され、
   前記複数の現像剤供給部のそれぞれに設けられ、各現像剤供給部内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出部と、
   前記複数の現像剤供給部のそれぞれに設けられ、各現像剤供給部にトナーを補給するトナー補給部と、
   を備え、
   前記トナー濃度検出部は、前記供給口から供給された現像剤と前記現像剤供給部内の現像剤とが混ざり合った後の現像剤の濃度を検出可能な位置に配置され、
   前記トナー補給部は、前記供給口から供給された前記現像剤が前記現像剤供給部内を流れる方向における前記トナー濃度検出部よりも下流側に位置する、
   請求項１に記載の現像装置。
3. 現像剤を担持する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を収容し、前記現像剤担持体の軸方向に並ぶ複数の現像剤供給部と、
   前記現像剤担持体から前記現像剤を回収し、前記複数の現像剤供給部のうち、前記軸方向において前記現像剤担持体から前記現像剤を回収した位置に対応する第１現像剤供給部とは異なる第２現像剤供給部に当該現像剤を供給する回収部と、
   前記回収部と前記現像剤供給部との境界には、前記回収部から現像剤が前記現像剤供給部に供給される供給口が形成され、
   前記複数の現像剤供給部のそれぞれに設けられ、各現像剤供給部内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出部と、
   前記複数の現像剤供給部のそれぞれに設けられ、各現像剤供給部にトナーを補給するトナー補給部と、
   を備え、
   前記トナー濃度検出部は、前記供給口から供給された現像剤と前記現像剤供給部内の現像剤とが混ざり合った後の現像剤の濃度を検出可能な位置に配置され、
   前記トナー補給部は、前記供給口から供給された前記現像剤が前記現像剤供給部内を流れる方向における前記トナー濃度検出部よりも下流側に位置する、現像装置。
4. 前記回収部に設けられ、前記供給口に向けて前記現像剤を搬送する搬送部材を備える、
   請求項２または３に記載の現像装置。
5. 前記搬送部材は、前記回収部内の前記現像剤を撹拌する、
   請求項４に記載の現像装置。
6. 現像剤を担持する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を収容し、前記現像剤担持体の軸方向に並ぶ複数の現像剤供給部と、
   前記現像剤担持体から前記現像剤を回収し、前記複数の現像剤供給部のうち、前記軸方向において前記現像剤担持体から前記現像剤を回収した位置に対応する第１現像剤供給部とは異なる第２現像剤供給部に当該現像剤を供給する回収部と、を備え、
   前記現像剤担持体の軸方向における前記回収部による前記現像剤の回収領域と、回収した前記現像剤を前記現像剤担持体に供給する前記複数の現像剤供給部に対応する各供給領域とが異なることを特徴とする画像形成装置。
7. 現像剤を担持する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を収容し、前記現像剤担持体の軸方向に並ぶ複数の現像剤供給部と、
   前記現像剤担持体から前記現像剤を回収し、前記複数の現像剤供給部のうち、前記軸方向において前記現像剤担持体から前記現像剤を回収した位置に対応する第１現像剤供給部とは異なる第２現像剤供給部に当該現像剤を供給する回収部と、
   前記回収部と前記現像剤供給部との境界には、前記回収部から現像剤が前記現像剤供給部に供給される供給口が形成され、
   前記複数の現像剤供給部のそれぞれに設けられ、各現像剤供給部内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出部と、
   前記複数の現像剤供給部のそれぞれに設けられ、各現像剤供給部にトナーを補給するトナー補給部と、
   を備え、
   前記トナー濃度検出部は、前記供給口から供給された現像剤と前記現像剤供給部内の現像剤とが混ざり合った後の現像剤の濃度を検出可能な位置に配置され、
   前記トナー補給部は、前記供給口から供給された前記現像剤が前記現像剤供給部内を流れる方向における前記トナー濃度検出部よりも下流側に位置する、画像形成装置。

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