(57)【要約】【課題】現像剤が搬送部材へ凝集付着するのを防止することのできる現像装置を提供することを課題とする。【解決手段】トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を収納する現像槽と、前記現像槽に設けられ前記現像剤を搬送する搬送路と、前記搬送路にトナーを導入するトナー供給口と、前記搬送路内に設けられ、前記搬送路に供給されたトナー及び前記搬送路内の現像剤を、撹拌しながら搬送する搬送部材と、前記搬送路近傍に設けられ、前記搬送部材に接触し現像剤を解砕させる現像剤解砕部材と、前記搬送された現像剤を感光体ドラムの表面に供給する現像ローラと、を備えたことを特徴とする。【選択図】図２
2010210780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を収納する現像槽と、
前記現像槽に設けられ前記現像剤を搬送する搬送路と、
前記搬送路にトナーを導入するトナー供給口と、
前記搬送路内に設けられ、前記搬送路に供給されたトナー及び前記搬送路内の現像剤を、撹拌しながら搬送する搬送部材と、
前記搬送路近傍に設けられ、前記搬送部材に接触し現像剤を解砕させる現像剤解砕部材と、
前記搬送された現像剤を感光体ドラムの表面に供給する現像ローラと、
を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記搬送路を第１搬送路及び第２搬送路に分ける仕切板を前記現像槽内にさらに備え、
前記第１搬送路及び第２搬送路は、前記仕切板の両端外側において連通し、
前記トナー供給口は、前記第１搬送路の上流側に接続され、
前記現像ローラは、前記第２搬送路近傍に設けられ、
前記搬送部材は、前記第１搬送路内に配置された第１搬送部材と、前記第２搬送路内に配置された第２搬送部材とからなり、
前記現像剤解砕部材は、前記仕切板の鉛直方向上部で、第１及び第２搬送部材に接触する位置に設けられ、
前記第１搬送部材と第２搬送部材とが互いに逆方向に回転することにより、
前記現像剤を撹拌しかつ一方向に循環搬送することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤解砕部材が、複数の弾性繊維を備え、
前記弾性繊維の先端部が前記第１搬送部材及び第２搬送部材に接触することを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤解砕部材が、現像剤解砕部材回転軸と、前記現像剤解砕部材回転軸から放射状に設けられる複数の弾性繊維を備え、
前記弾性繊維が前記現像剤解砕部材回転軸の周りを回転することにより、前記弾性繊維の先端部が前記第１搬送部材及び第２搬送部材に接触することを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項５】
前記弾性繊維の先端部が、前記仕切板と接触していることを特徴とする請求項３または４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記請求項１から５のいずれかに記載された現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、
感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、
前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、
前記トナー補給装置から補給されたトナーを用いて前記現像装置が感光体ドラムの表面に形成したトナー像を、記録媒体に転写する転写装置と、
トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備えたことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分の現像剤により画像形成を行う現像装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機やプリンタなどの画像形成装置として、電子写真方式の画像形成装置が多く使用されている。
電子写真方式の画像形成装置は、感光体（トナー像担持体とも呼ぶ）の表面に静電潜像を形成し、現像装置から供給されたトナーによって前記静電潜像を現像し、現像されたトナー像を用紙等のシートに転写し定着させる。
【０００３】
近年、カラー化や高画質化を図る目的で、トナーの帯電安定性に優れる二成分現像剤が、現像剤として使用されている。二成分現像剤は、トナーとキャリアとからなり、それらを現像装置内で撹拌することによって、トナーとキャリアとが摩擦し、当該摩擦によって適正に帯電したトナーが得られる。
また、画像形成装置の高速化及び小型化が要求されており、二成分現像剤の帯電を迅速且つ充分に行い、二成分現像剤の搬送も迅速に行う必要がある。
【０００４】
そこで、画像形成装置において、補給されたトナーを二成分現像剤中に即時に分散させて適切な帯電量を付与するために、二成分現像剤が循環搬送される経路を形成する２つの現像剤搬送路と、当該二成分現像剤搬送路において二成分現像剤を撹拌しながら搬送する２つの現像剤攪拌部材とを備える循環方式の現像装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現像槽内の二成分現像剤を攪拌しながら循環搬送する搬送部材として、一般的に、螺旋羽根を備える搬送部材（オーガスクリュー）が使用される。しかし、二成分現像剤の搬送速度を速くするために搬送部材の回転速度をあげると、二成分現像剤と螺旋羽根との摩擦による発熱や圧力により、螺旋羽根に二成分現像剤が凝集した状態で付着しやすいといった問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、現像剤解砕部材を備えることにより、搬送部材への現像剤の凝集付着を防止し、循環搬送性に優れた現像装置、および、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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を収納する現像槽と、前記現像槽に設けられ前記現像剤を搬送する搬送路と、前記搬送路にトナーを導入するトナー供給口と、前記搬送路内に設けられ、前記搬送路に供給されたトナー及び前記搬送路内の現像剤を、撹拌しながら搬送する搬送部材と、前記搬送路近傍に設けられ、前記搬送部材に接触し現像剤を解砕させる現像剤解砕部材と、前記搬送された現像剤を感光体ドラムの表面に供給する現像ローラと、を備えたことを特徴とする現像装置を提供するものである。
これによれば、現像剤を搬送する搬送部材に接触して現像剤を解砕させる現像剤解砕部材を備えるので、搬送部材に現像剤が凝集付着するのを防止できる。
ここで、現像剤を解砕するとは、軟凝集した現像剤を小さくすること、および搬送部材に固着した現像剤を除去することを意味する。また、現像剤解砕部材は、後述する現像剤解砕ブラシに相当する。
【０００９】
また、この発明は、前記搬送路を第１搬送路及び第２搬送路に分ける仕切板を前記現像槽内にさらに備え、前記第１搬送路及び第２搬送路は、前記仕切板の両端外側において連通し、前記トナー供給口は、前記第１搬送路の上流側に接続され、前記現像ローラは、前記第２搬送路近傍に設けられ、前記搬送部材は、前記第１搬送路内に配置された第１搬送部材と、前記第２搬送路内に配置された第２搬送部材とからなり、前記現像剤解砕部材は、前記仕切板の鉛直方向上部で、第１及び第２搬送部材に接触する位置に設けられ、前記第１搬送部材と第２搬送部材とが互いに逆方向に回転することにより、前記現像剤を撹拌しかつ一方向に循環搬送することを特徴とする現像装置を提供するものである。
これによれば、第１及び第２搬送部材が回転することにより、第１及び第２搬送部材に接触している現像剤解砕部材によって第１及び第２搬送部材に付着した現像剤を解砕するので、現像剤が第１及び第２搬送部材に付着するのを防止できる。
【００１０】
ここで、連通とは、２つの搬送路が連続していることを意味する。また、仕切板の両端外側において連通するとは、仕切板で分けられた２つの搬送路が、仕切板の両端の外側で連続していることを意味し、仕切板の２つの端部の外側に、それぞれ２つの搬送路がつながっている連通領域があることを意味する。すなわち、第１搬送路を搬送されてきた現像剤は、一方の連通領域を経由して第２搬送路へ搬送される。さらに、第２搬送路を搬送されてきた現像剤は、他方の連通領域を経由して第１搬送路へ搬送される。
【００１１】
また、この発明の現像装置は、前記現像剤解砕部材が、複数の弾性繊維を備え、弾性繊維の先端部が前記第１搬送部材及び第２搬送部材に接触することを特徴とする。
これによれば、弾性繊維が、回転する第１及び第２搬送部材の形状に応じて柔軟に変形するので、第１及び第２搬送部材に付着しうる現像剤を解砕させるときに、摺擦ムラが生じるのを防止できる。
【００１２】
また、この発明の現像装置は、前記現像剤解砕部材が、現像剤解砕部材回転軸と、前記現像剤解砕部材回転軸から放射状に設けられる複数の弾性繊維を備え、前記弾性繊維が前記現像剤解砕部材回転軸の周りを回転することにより、前記弾性繊維の先端部が前記第１搬送部材及び第２搬送部材に接触することを特徴とする。
この発明によれば、現像剤解砕部材を回転させることによって、第１搬送部材あるいは第２搬送部材に接触する弾性繊維の磨耗を一様化し、一部の弾性繊維だけが局所的に摩耗することを防止でき、さらに、画像形成時でない場合においても、現像剤解砕部材を回転させることにより、現像剤の搬送部材への付着を防止でき、さらに搬送部材に付着した現像剤の除去ができる。
【００１３】
また、この発明の現像装置において、弾性繊維の先端部が、仕切板と接触するようにしてもよい。
現像槽内の搬送路を２つに分ける仕切板は、その両側において連通している第１及び第２搬送路で取り囲まれているので、現像剤と仕切板との摩擦熱がこもりやすい。その結果、仕切板に現像剤が凝集した状態で付着し始めると、やがて現像剤が接触する現像槽内壁全体に現像剤の凝集が広がり、現像剤の循環搬送性が低下するといった問題があった。
しかし、この発明のように、弾性繊維の先端部が、仕切板にも接触することにより、弾性繊維は第１及び第２搬送路を区分けする仕切板としても機能し、仕切板として機能する弾性繊維そのものが柔軟であるので、第１及び第２搬送部材の回転により生じる圧力を緩和でき、摩擦熱の発生を抑えることができる。
さらに、現像剤解砕部材を回転させることによって、摩擦熱のこもりがより抑えられるので、現像槽内壁全体に現像剤が凝集付着することを防止できる。
【００１４】
また、この発明は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、前記トナー補給装置から補給されたトナーを用いて前記現像装置が感光体ドラムの表面に形成したトナー像を、記録媒体に転写する転写装置と、トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
この発明によれば、現像装置内部に現像剤が凝集付着することが抑えられ、現像剤の搬送性が安定するので、一定濃度のトナーが感光体ドラムに供給され、長期に渡って、安定した画像濃度で画像形成ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の現像装置を備えた画像形成装置の一実施例の構成を示す説明図である。
【図２】この発明の現像装置の構成の一実施例を示す断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面矢視図である。
【図５】この発明のトナー補給装置の一実施例の構成を示す断面図である。
【図６】図５に示すトナー排出部材の周辺を拡大したＣ−Ｃ’矢側図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。なお、これによって、この発明が限定されるものではない。
＜この発明の画像形成装置の構成＞
図１に、この発明の現像装置を備えた画像形成装置の一実施例の構成図を示す。
この発明の画像形成装置１００は、図１に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム３と、感光体ドラム３表面を帯電させる帯電器（帯電装置）５と、感光体ドラム３表面に静電潜像を形成する露光ユニット（露光装置）１と、感光体ドラム３表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置２と、現像装置２にトナーを補給するトナー補給装置２２と、感光体ドラム３表面のトナー像を記録媒体に転写する中間転写ベルトユニット（転写装置）８と、トナー像を記録媒体に定着させる定着ユニット（定着装置）１２とを備える。
【００１７】
この画像形成装置１００は、外部から伝達される画像データに応じて所定のシート（記録用紙，記録媒体）に多色または単色の画像を形成するものである。なお、画像形成装置１００の上方にスキャナ等を備えてもよい。
【００１８】
まず、画像形成装置１００の全体構成について説明する。
図１に示す画像形成装置１００は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及び黄（Ｙ）の４つの色成分毎の画像データが取り扱われるものとする。ここでは、黒画像、シアン画像、マゼンタ画像、黄画像が別々に形成され、各々の色成分の画像を重畳することによって１つのカラー画像が形成される。
したがって、画像形成装置１００においては、図１に示すように、各色成分の画像が形成されるように、現像装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、帯電器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）がそれぞれ４個ずつ設けられている。言い換えると、現像装置２と感光体ドラム３と帯電器５とクリーナユニット４とを１つずつ含む画像形成ステーション（画像形成部）が４つ設けられる。
【００１９】
ここで、上記ａ〜ｄの符号は、ａが黒画像形成用の部材、ｂがシアン画像形成用の部材、ｃがマゼンタ画像形成用の部材、ｄが黄画像形成用の部材であることを示したものである。また、画像形成装置１００には、露光ユニット１、定着ユニット１２、シート搬送路Ｓ、給紙トレイ１０及び排紙トレイ１５が備えられている。
【００２０】
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。
帯電器５としては、図１に示す接触ローラ型の帯電器の他、接触ブラシ型の帯電器、或いは非接触チャージャー型の帯電器などが使用されることもある。
【００２１】
露光ユニット１は、図１に示すように、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。但し、レーザスキャニングユニット以外に、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）やＬＥＤ書込みヘッドを露光ユニット１とすることもできる。露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。
【００２２】
現像装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）は、感光体ドラム３に形成された静電潜像をＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのいずれかのトナーにより顕像化する（現像する）ものである。現像装置２の上部には、トナー移送機構１０２（１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ）と、トナー補給装置２２（２２ａ、２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）と、現像槽１１１（１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄ）とを備える。
【００２３】
クリーナユニット４は、現像及び画像転写工程後に感光体ドラム３の表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。
感光体ドラム３の上方には中間転写ベルトユニット８が配置されている。中間転写ベルトユニット８は、中間転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３、及び中間転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。
中間転写ローラ６、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３は、中間転写ベルト７を張架し、図１の矢印Ｂ方向に中間転写ベルト７を回転駆動させるものである。
【００２４】
中間転写ローラ６は、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルトテンション機構７３における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。中間転写ローラ６には感光体ドラム３のトナー像を中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスが印加されている。
【００２５】
中間転写ベルト７は、各感光体ドラム３に接触するように設けられている。中間転写ベルト７上には、感光体ドラム３に形成された各色成分のトナー像が順次重ねて転写されることにより、カラーのトナー像（多色トナー像）が形成される。中間転写ベルト７は、厚さが例えば１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００２６】
感光体ドラム３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６によって行われる。中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。
中間転写ローラ６は、直径が例えば８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとして形成され、表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われている。この導電性の弾性材により、中間転写ローラ６は中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では、転写電極としてローラ形状のもの（中間転写ローラ６）を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。
【００２７】
上述のように各感光体ドラム３上の静電潜像は各色成分に応じたトナーにより顕像化されてそれぞれトナー像となり、これらトナー像は中間転写ベルト７上に重ねて合わされ積層される。このように、積層されたトナー像は、中間転写ベルト７の回転によって、搬送されてきた用紙と中間転写ベルト７との接触位置（転写部）に移動し、この位置に配置されている転写ローラ１１によって用紙上に転写される。この場合、中間転写ベルト７と転写ローラ１１とは所定ニップで互いに圧接されるとともに、転写ローラ１１にはトナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。
【００２８】
上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１もしくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方は金属等の硬質材料から形成され、他方は弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）から形成される。
中間転写ベルト７と感光体ドラム３との接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、及び中間転写ベルト７から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去され回収される。
【００２９】
中間転写ベルトクリーニングユニット９には、中間転写ベルト７に接触するクリーニングブレード（クリーニング部材）が備えられている。中間転写ベルト７におけるクリーニングブレードに接触している部分は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２にて支持されている。
【００３０】
給紙トレイ１０は、画像形成に使用するシート（例えば記録用紙）を蓄積しておくためのものであり、画像形成部及び露光ユニット１の下側に設けられている。一方、画像形成装置１００の上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのものである。
【００３１】
また、画像形成装置１００には、給紙トレイ１０のシート及び手差しトレイ２０のシートを転写部や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に案内するためのシート搬送路Ｓが設けられている。なお、転写部は中間転写ベルト駆動ローラ７１と転写ローラ１１との間に位置する。
さらに、シート搬送路Ｓには、ピックアップローラ１６（１６ａ，１６ｂ）、レジストローラ１４、転写部、定着ユニット１２、搬送ローラ２５（２５ａ〜２５ｈ）等が配置されている。
【００３２】
搬送ローラ２５は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６ａは、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。ピックアップローラ１６ｂは、手差しトレイ２０の近傍に備えられ、手差しトレイ２０からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。レジストローラ１４は、シート搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持し、中間転写ベルト７上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写部に搬送するものである。
【００３３】
定着ユニット１２は、ヒートローラ８１及び加圧ローラ８２を備え、ヒートローラ８１及び加圧ローラ８２はシートを挟んで回転する。ヒートローラ８１は、所定の定着温度となるように制御部（図示せず）によって制御される。この制御部は温度検出器（図示せず）からの検出信号に基づいてヒートローラ８１の温度を制御する。
【００３４】
ヒートローラ８１は、加圧ローラ８２とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写されている各色トナー像を溶融、混合、圧接させ、シートに対して熱定着させる。さらに、多色トナー像（各色トナー像）が定着されたシートは、複数の搬送ローラ２５によってシート搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態（多色トナー像を下側に向けた状態）にて、排紙トレイ１５上に排出される。
【００３５】
＜シート搬送動作の説明＞
次に、シート搬送路Ｓによるシート搬送動作について説明する。
図１の画像形成装置１００において、給紙トレイ１０、及び少数枚の印字を行う場合等に使用される手差しトレイ２０に、所定サイズのシートが予め配置される。
両トレイ（１０，２０）の近傍にそれぞれ配置されたピックアップローラ１６（１６ａ，１６ｂ）が、シートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する。
【００３６】
片面印字の場合は、給紙トレイ１０から搬送されるシートは、シート搬送路Ｓ中の搬送ローラ２５ａによってレジストローラ１４まで搬送され、レジストローラ１４によりシートの先端と中間転写ベルト７上の積層されたトナー像の先端とが整合するタイミングで転写部（転写ローラ１１と中間転写ベルト７との接触位置）に搬送される。
転写部ではシート上にトナー像が転写され、このトナー像は定着ユニット１２にてシート上に定着される。その後、シートは、搬送ローラ２５ｂを経て排紙ローラ２５ｃから排紙トレイ１５上に排出される。
【００３７】
また、手差しトレイ２０から搬送されるシートは、複数の搬送ローラ２５（２５ｆ，２５ｅ，２５ｄ）によってレジストローラ１４まで搬送される。それ以降のシート搬送動作は、上述した給紙トレイ１０から供給されるシートと同様の経過を経て排紙トレイ１５に排出される。
【００３８】
一方、両面印字の場合は、上記のようにして片面印字が終了し定着ユニット１２を通過したシートは、後端が排紙ローラ２５ｃにてチャックされる。
次に、シートは、排紙ローラ２５ｃが逆回転することによって搬送ローラ２５ｇ，２５ｈに導かれ、再びレジストローラ１４を経て裏面印字が行われた後に、排紙トレイ１５に排出される。
【００３９】
＜この発明の現像装置の構成＞
次に、現像装置２について図面を参照して説明する。
図２は現像装置２の一実施例の構成を示す断面図、図３は図２のＡ−Ａ’断面矢視図、図４は図２のＢ−Ｂ’断面矢視図である。
図２に示す現像装置２は、現像槽１１１内に、感光体ドラム３と対向するように配置された現像ローラ１１４を有し、現像ローラ１１４によって感光体ドラム３の表面にトナーを供給して、感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像を現像（顕像化）する装置である。
【００４０】
図２において、現像装置２は、現像ローラ１１４に加え、現像槽１１１、現像槽カバー１１５、トナー供給口１１５a、ドクターブレード１１６、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３、仕切板（仕切り壁とも呼ぶ）１１７、現像剤解砕部材１１８、トナー濃度検知センサ１１９を備えている。
現像槽１１１は、トナーとキャリアとを含む現像剤（以下、二成分現像剤とも呼ぶ）を収容する槽である。また、現像槽１１１の中には、図２に示すような位置に、現像ローラ１１４、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３、現像剤解砕部材１１８が配置される。また、この発明で利用される現像剤に含まれるキャリアは、磁性を有する磁性キャリアである。
【００４１】
現像ローラ１１４は、現像槽１１１内の二成分現像剤を感光体ドラム３へ搬送するものであり、図示しない駆動手段によって軸心回りに回転駆動するマグネットローラを用いることができる。また、現像ローラ１１４は、感光体ドラム３に対向し、感光体ドラム３に対してわずかな間隙を有して離隔するように設けられる。現像ローラ１１４で搬送される二成分現像剤は間隙の最近接部分で感光体ドラム３と接触する。この接触する領域を現像ニップ部と呼ぶ。現像ニップ部では、現像ローラ１１４に接続される図示しない電源から現像ローラ１１４に対して現像バイアス電圧が印加され、現像ローラ１１４表面の二成分現像剤から感光体ドラム３表面の静電潜像へトナーが供給される。
【００４２】
ドクターブレード１１６は現像ローラ１１４の軸線方向に平行に延びる板状部材であり、現像ローラ１１４の鉛直方向下方において、その短手方向の一端が現像槽１１１によって支持され、かつ他端が現像ローラ１１４表面に対して間隙を有して離隔するように設けられる。ドクターブレード１１６の材料としては、ステンレス鋼が使用できるが、アルミニウムや合成樹脂なども使用できる。
【００４３】
トナー濃度検知センサ１１９は、第２搬送部材１１３の鉛直方向下方の現像槽１１１底面に装着され、センサ面が現像槽１１１の内部に露出するように設けられる。トナー濃度検知センサ１１９は図示しないトナー濃度制御部に電気的に接続される。トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサ１１９が検知するトナー濃度測定値に応じて、トナー排出部材１２２を回転駆動させ、トナー排出口１２３を介して現像槽１１１内部にトナーを供給するように制御する（図５参照）。
【００４４】
トナー濃度制御部が、トナー濃度検知センサ１１９によって検知されたトナー濃度測定値が所定の設定値よりも低いと判定すると、図示しない駆動手段に制御信号を送り、トナー排出部材１２２を回転駆動させる。トナー濃度検知センサ１１９には一般的なトナー濃度検知センサを使用でき、たとえば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサなどを用いることができる。ただし、感度の観点から、透磁率検知センサが好ましい。
【００４５】
透磁率検知センサには図示しない電源が接続される。電源は、透磁率検知センサを駆動させるための駆動電圧およびトナー濃度の検知結果を制御手段に出力するための制御電圧を透磁率検知センサに印加する。電源による透磁率検知センサへの電圧の印加は、制御手段によって制御される。透磁率検知センサは、制御電圧の印加を受けてトナー濃度の検知結果を出力電圧値として出力する型式のセンサであり、基本的に出力電圧の中央値近傍の感度がよいため、その付近の出力電圧が得られるような制御電圧を印加して用いられる。このような型式の透磁率検知センサは市販されており、たとえば、ＴＳ−Ｌ、ＴＳ−Ａ、ＴＳ−Ｋ（いずれも商品名、ＴＤＫ（株）社製）などが挙げられる。
【００４６】
また、現像槽１１１の上側には、図２，図４に示すように、取り外し可能な現像槽カバー１１５が設けられている。さらに、現像槽カバー１１５には、現像槽１１１に未使用のトナーを補給するためのトナー供給口１１５ａが形成されている。
図１に示すように、トナー補給装置２２に収容されているトナーは、トナー移送機構１０２及びトナー供給口１１５を介して現像槽１１１に移送され、これにより現像槽１１１にトナーが補給されるようになっている。
【００４７】
第１搬送部材１１２は、図３に示すように、螺旋状の第１搬送羽根１１２ａ、第１回転軸１１２ｂ、第１搬送ギア１１２ｃからなるオーガスクリューにより構成されており、一定方向に回転することにより二成分現像剤を撹拌すると共に、一定の方向（図３のＸ方向）に、搬送するようになっている。
第２搬送部材１１３は、螺旋状の第２搬送羽根１１３ａ、第２回転軸１１３ｂ、第２搬送ギア１１３ｃからなるオーガスクリューにより構成されており、第１搬送部材１１２とは逆の方向に回転することにより二成分現像剤を撹拌すると共に、一定の方向（図３のＹ方向）に搬送するようになっている。
【００４８】
現像槽１１１には、第１搬送部材１１２と第２搬送部材１１３との間に仕切板１１７が配設されている。仕切板１１７は、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３の各軸方向（各回転軸方向）に平行に延設されている。また、仕切板１１７の高さは、たとえば、現像剤循環性確保及び、現像剤解砕効果の観点から、第１回転軸１１２ｂと第２回転軸１１３ｂの中心を結ぶ水平な線と同じ高さとすればよい。
【００４９】
現像剤解砕部材１１８は、現像剤解砕部材回転軸１１８ｂと、該現像剤解砕部材回転軸１１８ｂから放射状に設けられる複数の弾性繊維１１８ａを備える。現像剤解砕部材１１８は、２つの搬送路近傍に設けるが、たとえば、仕切板１１７の鉛直方向上部に設けることが好ましい。また、回転自在に設けられ、図示しない駆動モータにより回転駆動させることが好ましい。
まだ、弾性繊維１１８ａの先端部が、少なくとも第１搬送部材１１２と、第２搬送部材１１３の表面に接触するように配置され、さらに仕切板１１７と接触するように配置する。画像形成動作中は、搬送部材（１１２，１１３）が回転するので、弾性繊維１１８ａが、第１搬送部材及び第２搬送部材をクリーニングする。
弾性繊維１１８ａが仕切板１１７と接触する場合、弾性繊維は仕切板としても機能し、摩擦熱の発生を抑える。
【００５０】
ここで、弾性繊維１１８ａが、２つの搬送部材（１１２，１１３）に接触することにより、これらの部材に付着した現像剤を解砕する。
弾性繊維１１８ａが回転せずに搬送部材に接触するだけでも、現像剤を解砕することはできるが、弾性繊維を回転させることにより、より現像剤の解砕を促進させることができ、また、接触している部分の弾性繊維の局所的な摩耗を防止することができる。また、画像形成をしていない場合、たとえば、プリント待機中やプリント休止中のときに、弾性繊維１１８ａを回転させることにより、より効果的に現像剤を解砕して、搬送部材への付着を防止することができる。
【００５１】
弾性繊維１１８ａとしては、たとえばヤング率が１〜７ＧＰａのナイロン、アクリル、ポリオレフィン、ポリエステル等の樹脂繊維などの材料が使用できる。
弾性繊維１１８ａの長さとしては、たとえば３〜１０ｍｍ、太さとしては、たとえば０．１〜０.３ｍｍのものが使用できる。
弾性繊維１１８ａのブラシ密度としては、たとえば５〜２５本／ｃｍ２、搬送部材への接触圧としては、たとえば５０〜２００Ｎ／ｍとなるように使用される。
また、現像剤解砕部材１１８は、仕切板１１７の鉛直上方の全体にわたって、仕切板１１７と平行に配置される棒状部材であり、さらに、仕切板１１７の両端外側のいわゆる連通領域にも延出して、連通領域にある搬送部材（１１２，１１３）と接触する部分にも、弾性繊維１１８ａを設けることが好ましい。
【００５２】
現像槽１１１の内部は、図３に示すように、仕切板１１７によって、第１搬送部材１１２が配されている第１搬送路Ｐと、第２搬送部材１１３が配されている第２搬送路Ｑとに区画される。
仕切板１１７は、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３の各軸方向の両端部において、現像槽１１１の内側の壁面から離間して配置されている。
【００５３】
これにより、現像槽１１１には、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３の各軸方向の両端部付近において、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを連通する連通領域（連通路）が形成されている。図３に示すように、矢印Ｘ方向側に形成されている連通路を第１連通路ａ、矢印Ｙ方向側に形成されている連通路を第２連通路ｂと称する。
【００５４】
第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３は、互いの周面同士が仕切板１１７を介して対向するように且つ互いの軸同士が平行になるように並列され、互いに逆方向に回転するように設置される。第１搬送部材１１２は、図３に示すように、矢印Ｘ方向に二成分現像剤を搬送し、第２搬送部材１１３は、矢印Ｘ方向とは逆の矢印Ｙ方向に二成分現像剤を搬送するように駆動される。
また、トナー供給口１１５ａは、トナー攪拌性の観点から、図３および図４に示すように、第１搬送路Ｐ内の領域であり且つ第２連通路ｂよりも矢印Ｘ方向側の位置に形成することが好ましい。つまり、第１搬送路Ｐにおいて、第２連通路ｂの下流側にトナーが補給されることになる。
【００５５】
現像槽１１１において、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３は、それぞれ第１搬送部材駆動モータ及び第２搬送部材駆動モータによって回転駆動され、二成分現像剤を搬送する。
具体的には、第１搬送路Ｐにおいて、二成分現像剤は、第１搬送部材１１２によって撹拌されながら矢印Ｘ方向へ搬送され、第１連通路ａに到達する。第１連通路ａに到達した二成分現像剤は、第１連通路ａを通過して第２搬送路Ｑへ搬送される。
【００５６】
一方、第２搬送路Ｑにおいて、二成分現像剤は、第２搬送部材１１３によって、撹拌されながら矢印Ｙ方向へ搬送され、第２連通路ｂに到達する。そして、第２連通路ｂに到達した二成分現像剤は、第２連通路ｂを通過して第１搬送路Ｐへ搬送される。
つまり、第１搬送部材１１２と第２搬送部材１１３とは、互いに逆方向に二成分現像剤を撹拌しながら搬送している。
【００５７】
以上ように、二成分現像剤は、現像槽１１１において、第１搬送路Ｐと第１連通路ａと第２搬送路Ｑと第２連通路ｂとを、第１搬送路Ｐ→第１連通路ａ→第２搬送路Ｑ→第２連通路ｂ、という順序にて循環移動していることになる。そして、二成分現像剤は、第２搬送路Ｑにて搬送されている間に、現像ローラ１１４の回転にてその表面に担持されて汲み上げられ、汲み上げられた二成分現像剤中のトナーが感光体ドラム３へと移動して、順次消費されていく。
【００５８】
このように消費されるトナーを補うべく、未使用のトナーがトナー供給口１１５ａから第１搬送路Ｐへ補給される。補給されたトナーは第１搬送路Ｐにおいて従前より存在する二成分現像剤と混合撹拌される。
【００５９】
＜トナー補給装置の構成＞
図５に、図１に示すトナー補給装置２２の一実施例の構成の断面図を示す。図６に、図５に示すトナー排出部材周辺を拡大したＣ−Ｃ’矢側図を示す。
図５において、トナー補給装置２２は、トナー収容容器１２１、トナー攪拌部材１２５、トナー排出部材１２２およびトナー排出口１２３を含む。
トナー補給装置２２は、現像槽１１１の上側に配置され、未使用トナー（粉体状のトナー）を貯蔵している。トナー補給装置２２内のトナーはトナー排出部材（排出スクリュー）１２２を回転させることによって、トナー排出口１２３からトナー移送機構１０２を介して現像槽１１１へ供給されるようになっている。
【００６０】
トナー収容容器１２１は、内部空間を有するほぼ半円筒状の容器部材であり、トナー攪拌部材１２５と、トナー排出部材１２２とを回転自在に支持し、トナーを収容する。トナー排出口１２３は、トナー排出部材１２２の下部、軸方向中央部よりに設けられる略長方形の開口部であり、トナー移送機構１０２を臨む位置に配置される。
【００６１】
トナー攪拌部材１２５は、回転軸１２５ａを中心に回転することにより、トナー収容容器１２１内に収容されるトナーを攪拌しながら、トナー収容容器１２１内のトナーを汲み上げてトナー排出部材１２２へ搬送する板状の部材で、先端にトナー汲み上げ部材１２５ｂを備える。トナー汲み上げ部材１２５ｂは、可撓性を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートからなり、トナー攪拌部材１２５の両端に取付けられる。
【００６２】
トナー排出部材１２２は、トナー収容容器１２１内のトナーをトナー排出口１２３から現像槽１１１に供給するもので、図６に示すように、トナー搬送羽根１２２ａとトナー排出部材回転軸１２２ｂとを含むオーガスクリュー、並びにトナー排出部材回転ギア１２２ｃで構成されている。トナー排出部材１２２は、図示しないトナー排出部材駆動モータによって回転駆動されるようになっている。オーガスクリューの向きは、トナー排出部材１２２の軸方向両端からトナー排出口１２３側に向けて、トナーが搬送されるように設定されている。
【００６３】
トナー排出部材１２２とトナー攪拌部材１２５との間には、トナー排出部材隔壁１２４が設けられる。これによって、トナー攪拌部材１２５によって汲み上げられたトナーがトナー排出部材１２２の周辺に適量のトナーを保持できる。
図５において、トナー攪拌部材１２５は矢印方向に回転してトナーを撹拌し、トナー排出部材１２２の方へ汲み上げる。このとき、トナー汲み上げ部材１２５ｂは、その可撓性によって、トナー収容容器１２１の内壁を摺動して変形しつつ回転し、トナーをトナー排出部材１２２に供給する。そして、トナー排出部材１２２が、供給されたトナーを、自身の回転によってトナー排出口１２３へと導くようになっている。
【符号の説明】
【００６４】
１    露光装置（露光ユニット）
２    現像装置
３    感光体ドラム
４    クリーナユニット
５    帯電装置
６    中間転写ローラ
７    中間転写ベルト
８    転写装置（中間転写ベルトユニット）
９    中間転写クリーニングユニット
１０    給紙トレイ
１１    転写ローラ
１２    定着装置（定着ユニット）
１４    レジストローラ
１５    排紙トレイ
１６    ピックアップローラ
２０    手差しトレイ
２２    トナー補給装置
２５    搬送ローラ
７１    中間転写ベルト駆動ローラ
７２    中間転写ベルト従動ローラ
７３    中間転写ベルトテンション機構
８１    ヒートローラ
８２    加圧ローラ
１００    画像形成装置
１０２    トナー移送機構
１１１    現像槽
１１２    第１搬送部材
１１３    第２搬送部材
１１５ａ  トナー供給口
１１６    ドクターブレード
１１７    仕切板
１１８    現像剤解砕部材
１１８ａ  弾性繊維
１１８ｂ  現像剤解砕部材回転軸
１１９    トナー濃度検知センサ
Ｐ    第１搬送路
Ｑ    第２搬送路
Ｓ    シート搬送路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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