(57)【要約】      （修正有）【課題】電子写真方式画像形成装置におけるトリクル方式現像装置において、簡易な構成で現像装置内の現像剤の循環性能を安定させ、現像装置内の現像剤量を一定量に安定させることにより、安定した現像性能を提供する。【解決手段】現像装置８は、収容室２２，２３にそれぞれ収容され、現像剤を撹拌しつつ搬送すると共に、現像剤排出機構３４に隣接する位置の隔壁２１ｃに形成された受け渡し部４１と、現像剤排出機構３４に対して離隔した位置の隔壁２１ｃに形成された受け渡し部４２とにおいて現像剤を互いに受け渡し、それによって現像剤槽２１内で現像剤を循環させる現像剤搬送部材２６，２７を備える。受け渡し部４１，４２は、受け渡し部４１において現像剤に作用する搬送力が受け渡し部４２において現像剤に作用する搬送力よりも大きくなる形状を有する。【選択図】図３
2010002589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアを含む現像剤が収容され、隔壁で仕切って形成された互いに隣接する第１及び第２の収容室を有する現像剤槽と、
前記現像剤槽内の前記現像剤を担持して像担持体に付着させる現像剤担持体と、
前記現像剤槽内の現像剤を排出する現像剤排出機構と、
前記現像剤槽に形成され、前記現像剤排出機構によって排出される前記現像剤に釣り合う量の前記現像剤を前記現像剤槽内に補給する現像剤補給部と、
前記第１及び第２の収容室にそれぞれ収容され、前記現像剤を撹拌しつつ搬送すると共に、前記現像剤排出機構に隣接する位置の前記隔壁に形成された第１の受け渡し部と、前記現像剤排出機構に対して離隔した位置の前記隔壁に形成された第２の受け渡し部とにおいて前記現像剤を互いに受け渡し、それによって前記現像剤槽内で前記現像剤を循環させる第１及び第２の現像剤搬送部材と
を備え、
前記第１及び第２の受け渡し部は、前記第１の受け渡し部において前記現像剤に作用する搬送力が前記第２の受け渡し部において前記現像剤に作用する搬送力よりも大きくなる形状を有する、現像装置。
【請求項２】
前記第１の受け渡し部の下端の高さが前記第２の受け渡し部の下端の高さよりも低い、請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記第１の受け渡し部の幅が前記第２の受け渡し部の幅よりも狭い、請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の現像装置を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機を含む電子写真方式の画像形成装置における現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置が備える現像装置等のプロセス装置では、特にフルカラー出力の増加に伴い、装置の小型化、高出力化に加え、長寿命化、高信頼性化、高画質化が求められている。
【０００３】
現像装置では、トナーとキャリアを混合した現像剤を使用する、いわゆる２成分現像方式が主流である。この２成分現像方式では、トナーを補給し続けることにより長時間画像を出力することが可能である。しかし、現像装置から現像剤を排出することなく現像により消費されたトナーを補給する従来の２成分現像方式では、時間と共に進行するキャリアの劣化が問題となる。
【０００４】
そのため、近年は主に長寿命化や高信頼性化の観点から、トナー以外にもキャリアを現像装置に適時補給して余剰なキャリアを排出することで、現像装置内のキャリアをある確立で入れ替え、それによってキャリアの劣化を抑制するいわゆるトリクル方式が注目されている。トリクル方式では、補給されるトナーにある比率でキャリアを加えて同時に補給することで、現像剤装置内の現像剤量をある一定量に保持する。この一定量を超える現像剤は現像剤排出機構によって現像装置外に排出されるので、現像装置内の現像剤はある時間内にある確率で入れ替えられる。新しいキャリアが補給され続けることで、現像剤の劣化が抑制される。
【０００５】
しかしながら、いわゆるトリクル方式には、従来の２成分現像方式にはない別の問題がある。以下、この問題について詳述する。従来の２成分現像方式では、キャリアの補給や排出は行わないので、現像装置内の現像剤量は常に一定である。例えば、現像装置の傾斜、現像剤自体の流動性の変動、現像装置の動作速度の変動が生じた場合でも、従来の２成分現像方式の現像装置はいわば閉じた系であるので、現像剤量は一定に保持される。しかし、トリクル方式では、前述のようにキャリアの補充と排出を行うので、条件によっては現像装置内の現像剤量に増減が生じる。現像剤排出機構では現像剤に対して排出力と、排出を制限する阻止力が作用する。現像装置の傾斜、現像剤自体の流動性の変動、現像装置の動作速度の変動等が生じると、現像剤排出機構における現像剤の排出力や阻止力が変動し、それに起因して現像装置内の現像剤量に増減が生じる。このことは従来の２成分現像方式では閉じた系としてバランスが取れていた現像装置内での現像剤の循環が、トリクル方式では現像剤排出機構の影響で乱れ得ることを意味する。
【０００６】
特に現像剤排出機構近傍では、現像剤を排出とようとする排出力と排出力を制限しようとする阻止力の影響が顕著である。従って、現像剤排出機構近傍の現像剤の循環性能は、現像剤排出機構のない側の循環性能に対して、これらの排出力と阻止力を加味した設定とする必要がある。詳細には、現像剤排出機構近傍では、これらの排出力と阻止力の影響により現像剤排出機構とは反対側と比較すると循環性能が弱められるので、前述の傾斜、流動性の変動、速度の変動等に対して循環性能が敏感に反応することになる。
【０００７】
従って、現像剤排出機構における排出力や阻止力の影響を考慮しなかった場合、現像装置が傾斜すると現像剤排出機構の上下位置によって、現像装置が通常の姿勢にある場合と比較して現像剤の排出が促進される場合や滞る場合があり、現像装置中の現像剤量の変動を招く。また、現像装置の速度の変化による循環性能の変化は、現像剤排出機構による現像剤の排出性能の変化になるため、同様に現像装置中の現像剤量の変動を招く。
【０００８】
現像装置中の現像剤量の減少は、現像剤担持体への現像剤供給量の減少となるため、画像欠損や現像剤の供給不良等の問題が発生することなる。一方、現像剤装置中の現像剤量の増加は、現像装置中での現像装置の循環の停滞を招くので、現像剤の撹拌の不足や供給不良等の問題が発生することになる。
【０００９】
特許文献１には、スパイラル羽根を使った循環搬送方式において、現像剤排出機構の近傍で部分的に羽根をなくす構成、及び現像剤排出機構の近傍に部分的に羽根を２条にする構成、及び現像剤排出機構の近傍に部分的に逆向きのスパイラル羽根を設ける構成が開示されている。これらの構成は現像剤排出機構付近での現像剤の堆積高さを抑制することで、現像剤排出機構への現像剤の導入量を一定にし、それによって現像装置内の現像剤量を一定にすることを意図したものである。
【００１０】
しかし、特許文献１に開示された構成には、以下の問題がある。
【００１１】
部分的に羽根をなくす構成や部分的に羽根を２条にする構成では、現像剤排出機構近傍での現像剤の搬送力が低下するので、この部分の現像剤が移動しない、もしくは移動しにくくなり、長時間現像装置内に留まることになる。これは現像剤の入れ替えによるキャリアの劣化防止というトリクル方式の本来の目的と相反する現象である。
【００１２】
また、部分的に逆向きの羽根を設ける構成では、局所的に現像剤の搬送力が高くなり、下流側や上流側と搬送速度の差を生じるので、現像剤の滞留が発生し、現像装置内の現像剤量が安定しない。
【００１３】
さらに、スパイラル羽根の回転速度が変化した場合、変化前後のエネルギー差は速度の二乗に比例する。そのため、特許文献１に開示された構成のようにスパイラル羽根の形状を部分的に変更すると、回転速度の変化に起因する現像装置内の現像剤量の変動が大きくなる。
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−３２３２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置におけるトリクル方式の現像装置において、簡易な構成で現像装置内の現像剤の循環性能を安定させ、現像装置内の現像剤量を一定量に安定させることにより、安定した現像性能を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の態様は、トナーとキャリアを含む現像剤が収容され、隔壁で仕切って形成された互いに隣接する第１及び第２の収容室を有する現像剤槽と、前記現像剤槽内の前記現像剤を担持して像担持体に付着させる現像剤担持体と、前記現像剤槽内の現像剤を排出する現像剤排出機構と、前記現像剤槽に形成され、前記現像剤排出機構によって排出される前記現像剤に釣り合う量の前記現像剤を前記現像剤槽内に補給する現像剤補給部と、前記第１及び第２の収容室にそれぞれ収容され、前記現像剤を撹拌しつつ搬送すると共に、前記現像剤排出機構に隣接する位置の前記隔壁に形成された第１の受け渡し部と、前記現像剤排出機構に対して離隔した位置の前記隔壁に形成された第２の受け渡し部とにおいて前記現像剤を互いに受け渡し、それによって前記現像剤槽内で前記現像剤を循環させる第１及び第２の現像剤搬送部材とを備え、前記第１及び第２の受け渡し部は、前記第１の受け渡し部において前記現像剤に作用する搬送力が前記第２の受け渡し部において前記現像剤に作用する搬送力よりも大きくなる形状を有する、現像装置を提供する。
【００１７】
第１の態様の現像装置は、第１及び第２の現像剤搬送部材によって現像剤槽内で現像剤を循環させ、現像剤排出機構による現像剤の排出し、現像剤補給部から現像剤の補給を行うトリクル方式である。現像剤排出機構において現像剤を排出する力と、現像剤の排出を制限する力が存在する。しかし、現像剤排出機構に隣接する第１の受け渡し部において現像剤において作用する搬送力を、現像剤排出機構に離隔して設けられた第２の受け渡し部において現像剤に作用する現像剤に作用する搬送力よりを大きくすることにより、現像剤排出機構における現像剤を排出する力と、現像剤の排出を制限する力が現像剤の搬送力に与える影響を解消ないし低減することができる。その結果、現像装置内の現像剤の循環性能を安定させ、現像装置内の現像剤量を一定量に安定させることができる。
【００１８】
具体的には、前記第１の受け渡し部の下端の高さが前記第２の受け渡し部の下端の高さよりも低い。
【００１９】
代案としては、前記第１の受け渡し部の幅が前記第２の受け渡し部の幅よりも狭い。
【００２０】
本発明の第２の態様は、第１の態様の現像装置を備える画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の現像装置によれば、現像装置内の現像剤の循環性能を安定させ、現像装置内の現像剤量を一定量に安定させることができる。現像装置内の現像剤量の増減を抑制することにより、現像剤量不足による画像欠損やトナーの供給不足や、現像剤過多による現像剤の循環不良に起因する局所的な画像かぶりやトナー濃度不足を解消ないし抑制でき、安定した現像性能を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、添付図面を参照して本発明の第１実施形態を詳細に説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る、電子写真技術を応用したタンデム式のカラー画像形成装置１を示す。ただし、本発明は、この種の画像形成装置１にのみ適用されるものではなく、例えば、いわゆる４サイクル方式のカラー画像形成装置やモノクロ出力の画像形成装置にも適用できる。また、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの機能を複合的に備えた複合機に適用可能である。
【００２４】
この画像形成装置１は、一対のローラ２Ａ，２Ｂに巻回されて図中反時計回りに回転駆動される中間転写ベルト３を備える。
【００２５】
中間転写ベルト３の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色にそれぞれ対応する４つの画像形成ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫが並んで配置されている。各画像形成ユニット４Ｙ〜４ＢＫは、感光体ドラム５と、その周囲に配置された、帯電装置６、露光装置７、現像装置８、１次転写ローラ９、クリーニング装置１０、除電装置１１を備える。さらに、中間転写ベルト３の上方には、各色のトナーボトル（図示せず）を着脱可能に装着するホッパー１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫが配置されている。
【００２６】
個々の画像形成ユニット４Ｙ〜４Ｋでは、除電装置１１による除電後に帯電装置６によって均一に帯電された感光体ドラム５の表面に、露光装置７からのレーザ光の照射によって静電潜像を形成される。現像装置８から供給されるトナーによって感光体ドラム５上の静電潜像が顕像化されてトナー像となる。個々の画像形成ユニット４Ｙ〜４ＢＫの感光体ドラム５上のトナー像は、１次転写ローラ５によって中間転写ベルト３に重畳的に転写され、感光体ドラム５に残留するトナーはクリーニング装置１０によって除去される。中間転写ベルト３上のトナー像は、２次転写ローラ１３によって給紙カセット１４から供給される記録媒体に転写される。記録媒体は定着装置１５における加熱及び加圧によるトナー像の定着後、排紙部１６へ排出される。転写後も中間転写ベルト３に残留するトナー像はクリーニング装置１７によって除去される。
【００２７】
本実施形態では、ブラック（ＢＫ）の画像形成ユニット４ＢＫが備える現像装置８に本発明を適用しているが、残りの画像形成ユニット４Ｙ〜４Ｃの現像装置８に本発明を適用可能であることは言うまでもない。
【００２８】
以下、図２から図４Ｄに示す画像形成ユニット４ＢＫの現像装置８について詳細に説明する。
【００２９】
図２を参照すると、現像剤装置８はトリクル方式である。具体的には、現像装置８内で循環される現像剤は後述する現像剤排出機構３４により現像装置８内の排出されると共に、後述する現像剤補給部３７を介してホッパー１２ＢＫ（図１参照）から現像剤排出機構３４によって排出される現像剤に釣り合う量の現像剤が現像装置８に補給される。現像剤は、トナーとキャリアを含む２成分現像剤であり、外添剤等をさらに含んでいてもよい。現像装置８内を循環中に、キャリアとの接触（摩擦）によってトナーが帯電する。
【００３０】
現像装置８は、現像剤が収容されて循環する現像剤漕２１を備える。本実施形態では、現像剤漕２１は細長い箱状である。現像剤漕２１の内部では底部２１ｂから上方に向けて突出する隔壁２１ｃによって長手方向に沿って２分割されており、共に細長い空間であって互いに隣接する２つの収容室２２，２３に仕切られている。
【００３１】
図２にのみ示すように、収容室２２の上方の開口２２ａに望むように現像ローラ（現像剤担持体）２４が配置されている。この現像ローラ２４内の磁石（図示せず）によって収容室２２内の現像剤の一部が現像ローラ２４上に吸引付着され、感光体ドラム５上の静電潜像による磁界によってトナーが感光体ドラム５上に付着する。
【００３２】
収容室２２，２３には、それぞれ現像剤搬送部材２６，２７が収容されている。現像剤搬送部材２６，２７は、真直な円柱状の回転軸２８，２９と、回転軸２８，２９の外周面に形成されたスパイラル羽根３１，３２を備える。本実施形態では、現像剤搬送部材２６，２７の回転軸２８，２９は互い平行に延びており、現像剤搬送部材２６，２７のスパイラル羽根３１，３２の形状（ピッチ、半径、及びピッチ）は、いずれも回転軸２８，２９の長さ方向全体で同一である。また、２つの現像剤搬送部材２６，２７のスパイラル羽根３１，３２の形状は同一である。現像剤搬送部材２６，２７の回転軸２８，２９は、矢印Ｒ１，Ｒ２で示す方向に図示しない駆動機構により回転駆動される。
【００３３】
収容室２２内では、現像剤搬送部材２６の回転により、図３において矢印Ａ１で示すように、現像剤が現像剤搬送部材２６の一端（図３において左側）から他端（図３において右側）に向けて撹拌されつつ搬送される。収容室２３内では、現像剤搬送部材２７の回転により、図３において矢印Ａ２で示すように、現像剤が現像剤搬送部材２７の一端（図３において右側）から他端（図３において左側）に向けて撹拌されつつ搬送される。
【００３４】
図３に示すように、収容室２２には現像剤搬送部材２６の現像剤の搬送方向下流側（図３において右側）に余剰の現像剤を排出するための現像剤排出機構３４が設けられている。本実施形態では、現像剤排出機構３４は、現像剤搬送部材２６の回転軸２８に設けられたスパイラル羽根３１とは逆向きのスパイラル羽根３５と、符号３６で模式的に示す現像剤漕２１に形成された現像剤排出口３６とを備える。つまり、本実施形態では、現像剤排出機構３４は、現像剤搬送部材２６に対して同軸的に設けられている。現像剤排出口３６を介して現像剤漕２１から排出された余剰の現像剤は、図示しない回収箱に回収される。
【００３５】
図３に示すように、収容室２３には現像剤搬送部材２７の現像剤の搬送方向上流側（図３において右側）に、符号３７で模式的に示す現像剤補給部が設けられている。ホッパー１２ＢＫからの新たな現像剤は、この現像剤補給部３７を介して現像剤漕２１に補給される。
【００３６】
図３、図４Ａ、及び図４Ｂに示すように、現像剤搬送部材２６の現像搬送方向Ａ１の下流側の部分と、現像剤搬送部材２７の現像剤搬送方向Ａ２の上流側の部分との間での現像剤の受け渡し（矢印Ｂ１）のために、これらの部分に位置する隔壁２１ｃ（隔壁２１ｃの図３において右側端部付近）を部分的に切り欠いて受け渡し部４１が形成されている。この受け渡し部４１を通って、収容室２２から収容室２３へ現像剤が流入する。
【００３７】
図３、図４Ａ、及び図４Ｄに示すように、現像剤搬送部材２７の現像剤搬送方向Ａ２の下流側の部分と、現像剤搬送部材２６の現像剤搬送方向Ａ１の上流側の部分との間での現像剤の受け渡し（矢印Ｂ２）のために、これらの部分に位置する隔壁２１ｃ（隔壁２１ｃの図３において左側端部付近）を部分的に切り欠いて受け渡し部４２が形成されている。この受け渡し部４２を通って、収容室２３から収容室２２へ現像剤が流入する。
【００３８】
前述のように、現像剤排出機構３４は現像剤搬送部材２６の現像剤搬送方向Ａ１の下流側に設けられているので、受け渡し部４１は現像剤排出機構３４に隣接した位置に位置し、受け渡し部４２は受け渡し部４１よりも現像剤排出機構３４に対して離隔した位置に位置している。
【００３９】
図３、図４Ａ、及び図４Ｃに示すように、受け渡し部４１，４２以外の部分では、隔壁２１ｃの高さを十分高く設定し、現像剤搬送部材２６（収容室２２）と現像剤搬送部材２７（収容室２３）との間で現像剤の移動が生じないようにしている。言い換えれば、現像剤搬送部材２６（収容室２２）と現像剤搬送部材２７（収容室２３）との間の現像剤の受け渡しは、受け渡し部４１，４２のみに限定されている。
【００４０】
現像剤漕２１内では、図３の矢印Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２で示すように、現像剤搬送部材２６（収容室２２）から受け渡し部４１、第２現像剤搬送部材（収容室２３）、及び受け渡し部４２を経て現像剤搬送部材２６に戻る経路で現像剤が循環している。また、現像剤搬送部材２６の現像剤搬送方向Ａ１の下流側では現像剤排出機構３４により一部の現像剤が排出される。具体的には、現像剤搬送部材２６の現像剤搬送方向Ａ１の下流側では、現像剤排出機構３４のスパイラル羽根３５に対して現像剤搬送方向Ａ１に対して突入させようとする排出力Ｆ３００（図５Ｂ参照）と、スパイラル羽根３５が現像剤搬送部材２６へ戻そうとする阻止力Ｆ３０１（排出力Ｆ３００とは逆向き）が現像剤に作用する。そして、阻止力Ｆ３０１が排出力Ｆ３００に抗して阻止しきれなかった分の現像剤がスパイラル羽根３５を乗り越えて現像剤排出口３６に到達して、現像剤漕２１外に排出される。また、現像剤補給部３７から現像剤が現像剤漕２１内に補給される。これらの動作により、現像剤漕２１内の現像剤は、現像剤搬送部材２６，２７によって現像剤漕２１内を循環しながら、現像剤排出機構３４によってごく一部が現像剤排出口３６から現像剤漕２１外へと排出され、残りの大部分が再び現像剤漕２１内を循環する。
【００４１】
受け渡し部４１，４２の形状は、現像剤排出機構３４に隣接する受け渡し部４１において現像剤に作用する搬送力が、現像剤排出機構３４に対して離隔する受け渡し部４２において現像剤に作用する搬送力よりも大きくなるように設定されている。具体的には、本実施形態では、受け渡し部４１の下端の高さＨ１を受け渡し部４２の下端の高さＨ２よりも低く設定している。受け渡し部４１，４２の幅は同一の幅Ｗとしている。以下、受け渡し部４１，４２の形状について詳細に説明する。
【００４２】
図５Ａは、受け渡し部４２付近（現像剤搬送部材２６の現像搬送方向Ａ１の上流側で現像剤搬送部材２７の現像剤搬送方向Ａ２の下流側）における、現像剤に作用する力を示す。現像剤は現像剤搬送部材２７により現像剤搬送方向Ａ２の下流側に搬送されていく。このときに現像剤に作用する搬送力をＦ１００とする。次に、現像剤は受け渡し部４２を通って現像剤搬送部材２７から現像剤搬送部材２６へと移動する。この受け渡し部４２の通過時に現像剤に作用する搬送力をＦ１０１とする。その後、現像剤は現像剤搬送部材２６によって現像剤搬送方向Ａ１の下流側に搬送されていく。このときに現像剤に作用する搬送力をＦ１０２とする。受け渡し部４２では、現像剤は単に現像剤搬送部材２７（収容室２３）から現像剤搬送部材２６（収容室２２）へ移動するだけであるので、搬送力Ｆ１０１は搬送力Ｆ１００，Ｆ１０２と釣り合っていなければならない。すなわち、搬送力Ｆ１００〜Ｆ１０２の間には以下の式（１）の関係が成立している必要がある。
【００４３】
【数１】
2010002589.tif 000003
【００４４】
図５Ｂは、受け渡し部４１（現像剤搬送部材２６の現像剤搬送方向Ａ１の下流側で現像剤搬送部材２７の現像剤搬送方向Ａ２の上流側）における、現像剤に作用する力を示す。現像剤は現像剤搬送部材２６により現像剤搬送方向Ａ１の下流側に搬送されていく。このときに現像剤に作用する搬送力をＦ２００とする。現像剤搬送部材２６の下流側の端部では、前述のように阻止力Ｆ３０１が排出力Ｆ３００に抗して阻止しきれなかった分の現像剤が現像剤排出機構３４のスパイラル羽根３５を乗り越えて排出される。阻止力Ｆ３０１で戻されて現像剤排出機構３４によって排出されなかった大部分の現像剤は、受け渡し部４１を通って現像剤搬送部材２６から現像剤搬送部材２７へと移動する。この受け渡し部４１の通過時に現像剤に作用する搬送力をＦ２０１とする。その後、現像剤は現像剤搬送部材２７によって現像剤搬送部材搬送方向Ａ２の下流側に搬送されていく。このときに現像剤に作用する搬送力をＦ２０２とする。
【００４５】
現像剤搬送部材２６の搬送力Ｆ２００と現像剤搬送部材２７の搬送力Ｆ２０２とは、釣り合っていなければならない。すなわち、搬送力Ｆ２００と搬送力Ｆ２０２との間には以下の式（２）の関係が成立している必要がある。
【００４６】
【数２】
2010002589.tif 000004
【００４７】
現像剤排出機構３４により一定量の現像剤が排出されるためには、排出力Ｆ３００が阻止力Ｆ３０１を上回っている必要がある。すなわち、排出力Ｆ３００と阻止力Ｆ３０１との間には以下の式（３）の関係が成立している必要がある。
【００４８】
【数３】
2010002589.tif 000005
【００４９】
式（３）の右辺に示す排出力Ｆ３００と阻止力Ｆ３００の差（Ｆ３００−Ｆ３０１）は、受け渡し部４１において現像剤に作用する搬送力Ｆ２０１を低減させることになる。
【００５０】
現像剤漕２１内の循環経路（矢印Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２）全体で現像剤が円滑に循環するには、循環経路のすべての搬送力が釣り合っている必要がある。式（１），（２）と前述のように排出力Ｆ３００と阻止力Ｆ３００の差が搬送力Ｆ２０１を低減させることを考慮すると、循環経路のすべての搬送力が釣り合っているためには、搬送力Ｆ１００〜Ｆ１０２，Ｆ２００〜Ｆ２０２、排出力Ｆ３００、及び阻止力Ｆ３０１に、以下の式（４）が成立している必要がある。
【００５１】
【数４】
2010002589.tif 000006
【００５２】
この式（４）より、受け渡し部４１における搬送力Ｆ２０１と受け渡し部４２における搬送力Ｆ１０１とは、以下の式（５）の関係を満たす必要がある。
【００５３】
【数５】
2010002589.tif 000007
【００５４】
排出力Ｆ３００と阻止力Ｆ３０１の間には、式（３）の関係があるので、現像剤漕２１内の循環経路（矢印Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２）全体で搬送力が釣り合ためには、結果的には、以下の式（６）に示すように、受け渡し部４１における搬送力Ｆ２０１が受け渡し部４２における搬送力Ｆ１０１よりも大きい必要がある。
【００５５】
【数６】
2010002589.tif 000008
【００５６】
本実施形態では、受け渡し部４１における搬送力Ｆ２０１を受け渡し部４２における搬送力Ｆ１０１よりも大きくするために、受け渡し部４１の下端の高さＨ１を受け渡し部４２の下端の高さＨ２よりも低く設定し、受け渡し部４１では受け渡し部４２よりも現像剤が移動しやすくしている。
【００５７】
以上のように、本実施形態では、受け渡し部４１の下端の高さＨ１を受け渡し部４２の下端の高さＨ２よりも低く設定し、現像剤排出機構３４に隣接する受け渡し部４１において現像剤に作用する搬送力Ｆ２０１を、現像剤排出機構３４に離隔して設けられた受け渡し部４２において現像剤に作用する現像剤に作用する搬送力Ｆ２０１よりも大きくしている。これにより現像剤排出機構３４において現像剤に作用する排出力Ｆ３００と阻止力Ｆ３０１が現像剤の搬送力に与える影響を解消ないし低減することができる。その結果、現像剤漕２１内の現像剤の循環性能を安定させ、現像剤漕２１内の現像剤量を一定量に安定させることができる。現像剤漕２１内の現像剤量の増減を抑制することにより、現像剤量不足による画像欠損やトナーの供給不足や、現像剤過多による現像剤の循環不良に起因する局所的な画像かぶりやトナー濃度不足を解消ないし抑制でき、安定した現像性能を実現できる。
【００５８】
図６は、受け渡し部４１，４２の下端の高さＨ１，Ｈ２と現像装置８の動作速度の変化に伴い現像剤漕２１内の現像剤保持量の変化との関係を調べた実験結果を示す。図６の横軸は、受け渡し部４１の下端の高さＨ１を受け渡し部４２の下端の高さＨ２で引いた差であり、縦軸は現像装置８の動作速度が高速である場合と低速である場合での現像剤漕２１内の現像剤保持量の差である。縦軸の値、すなわち高速時と低速時で現像剤漕２１内の現像剤保持量の差が小さい程、現像剤漕２１内で現像剤がバランスよく循環していると言える。
【００５９】
図６より、現像剤排出機構３４に隣接する受け渡し部４１の高さＨ１が現像剤排出機構３４に対して離隔している受け渡し部４２の高さＨ２よりも高い場合には、速度変化に伴う現像剤漕２１内の現像剤保持量の変化が大きい。つまり、この場合には、現像剤漕２１内での現像剤の循環のバランスが良好でない。一方、現像剤排出機構３４に隣接する受け渡し部４１の高さＨ１が現像剤排出機構３４に対して離隔している受け渡し部４２の高さＨ２よりも低い場合には、速度変化に伴う現像剤漕２１内の現像剤保持量の変化が小さい。つまり、この場合には、現像剤漕２１内での現像剤の循環のバランスが良好である。
【００６０】
以上のように、現像剤排出機構３４に隣接する受け渡し部４１の高さＨ１が現像剤排出機構３４に対して離隔している受け渡し部４２の高さＨ２よりも低くすることで、現像剤漕２１内での現像剤の循環のバランスが良好となることが実験的に確認できた。
【００６１】
（第２実施形態）
図７及び図８に示す本発明の第２実施形態に係る現像装置８は、現像剤排出機構３４の構造が第１実施形態と異なる。具体的には、本実施形態における現像剤排出機構３４は、現像剤搬送部材２６の回転軸２８と直交する方向に延びる回転軸４３を備え、この回転軸４３にスパイラル羽根３５が形成されている。つまり、本実施形態では現像剤排出機構３４は現像剤搬送部材２６の現像剤搬送方向Ａ１と直交する方向に現像剤を排出させる。現像剤排出機構３４に隣接する受け渡し部４１の下端の高さＨ１を、現像剤排出機構３４に離隔して設けられた受け渡し部４２の下端の高さＨ２よりも低く設定し、それによって現像剤漕２１内の現像剤の循環性能を安定させ、現像剤漕２１内の現像剤量を一定量に安定させることができる。
【００６２】
第２実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様である。
【００６３】
（第３実施形態）
図９及び図１０に示す本発明の第３実施形態に係る現像装置８は、現像剤槽２１内での現像剤の循環経路の態様が第１実施形態と異なる。
【００６４】
現像剤搬送部材２６は、回転軸２８上の長さ方向中央から図９において左側と右側にそれぞれ向きの異なるスパイラ羽根３１Ａ，３１Ｂを備え、これらのスパイラル羽根３１Ａ，３１Ｂは回転軸２８上の長さ方向中央で接続されている。現像剤搬送部材２６は、長さ方向の中央から両端に向けて現像剤を搬送する。具体的には、矢印Ａ１’で示すようにスパイラル羽根３１Ａによって長さ方向の中央から図において左側の端部に向けて現像剤が搬送される一方、矢印Ａ１''で示すようにスパイラル羽根３１Ｂによって長さ方向の中央から図において右側の端部に向けて現像剤が搬送される。
【００６５】
現像剤搬送部材２７も、回転軸２９上の長さ方向中央から図９において左側と右側にそれぞれ向きの異なるスパイラ羽根３２Ａ，３２Ｂを備え、これらのスパイラル羽根３２Ａ，３２Ｂは回転軸２９上の長さ方向中央で接続されている。現像剤搬送部材２７は、長さ方向の両端から中央に向けて現像剤が搬送する。具体的には、矢印Ａ２’で示すようにスパイラル羽根３２Ａによって図において左側の端部から中央に向けて現像剤が搬送される一方、矢印Ａ''で示すようにスパイラル羽根３２Ｂによって図において右側の端部から中央に向けて建造剤が搬送される。
【００６６】
現像剤搬送部材２６，２７の両端に位置する部分の隔壁２１ｃには、現像剤搬送部材２６（収容室２２）から現像剤搬送部材２７（収容室２３）に向けて現像剤を流入させるための受け渡し部４１Ａ，４１Ｂが形成されている。また、現像剤搬送部材２６，２７の長手方向中央に位置する部分の隔壁２１ｃには、現像剤搬送部材２７（収容室２３）から現像剤搬送部材２６（収容室２２）に向けて現像剤を流入させるための受け渡し部４２が形成されている。
【００６７】
現像剤排出機構３４は、受け渡し部４２に隣接して設けられている。現像剤排出機構３４は、現像剤搬送部材２６，２７の回転軸２８，２８と直交する方向に延びて図示しない駆動機構により回転駆動される回転軸４４と、この回転軸４４の外周に形成された排出スパイラル羽根３５を備える。
【００６８】
現像剤は現像剤搬送部材２６の中央から両端に向けて搬送され（矢印Ａ１’，Ａ１''）、受け渡し部４１Ａ，４１Ｂから現像剤搬送部材２７に流入し（矢印Ｂ１’，Ｂ１''）、現像剤搬送部材２７の中央に向けて搬送される（矢印Ａ２’，Ａ２''）。現像剤搬送部材２７の中央では一部の現像剤が現像剤排出機構３４によって現像剤槽２１外に排出され、残りの大部分の現像剤は受け渡し部４２から現像剤搬送部材２６に流入する。現像剤槽２１内での現像剤の循環経路は概ね８の字状を呈する。
【００６９】
現像剤排出機構３４に隣接する受け渡し部４２の下端の高さＨ２を、現像剤排出機構３４に離隔して設けられた受け渡し部４１Ａ，４１Ｂの下端の高さＨ１よりも低く設定している。これにより、現像剤排出機構３４において現像剤に作用する排出力Ｆ３００と阻止力Ｆ３０１（図５Ｂ参照）が現像剤の搬送力に与える影響を解消ないし低減することができる。その結果、現像剤槽２１内の現像剤の循環性能を安定させ、現像剤槽２１内の現像剤量を一定量に安定させることができる。
【００７０】
第３実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様である。
【００７１】
（第４実施形態）
第１実施形態では、受け渡し部４１，４２のうち現像剤排出機構３４に隣接する受け渡し部４１の下端の高さＨ１を現像剤排出機構３４に対して離隔する受け渡し部４２の下端の高さＨ２よりも低く設定している。これに対し、図１１に示す本発明の第４実施形態の現像装置８では、受け渡し部４１，４２の幅を異ならせることで、現像剤排出機構３４に隣接する受け渡し部４１で現像剤に作用する搬送力が現像剤排出機構３４に対して離隔する受け渡し部４２で現像剤に作用する搬送力よりも大きくなるようにしている。なお、受け渡し部４１，４２の下端の高さは同一の高さＨとしている。
【００７２】
具体的には、本実施形態では、現像剤排出機構３４に隣接する受け渡し部４１の幅Ｗ１を現像剤排出機構３４に対して離隔する受け渡し部４２の幅Ｗ２よりも狭く設定している。受け渡し部４１，４２の幅Ｗ１，Ｗ２をこのように設定することにより、受け渡し部４１を通過する際の現像剤の流速が受け渡し部４２を通過する際の現像剤の流速よりも速くなり、受け渡し部４１における現像剤の搬送力Ｆ２０１（図５Ｂ参照）が、受け渡し部４２における現像剤の搬送力Ｆ１０１（図５Ａ参照）に対して相対的に高くなる。その結果、現像剤排出機構３４において現像剤に作用する排出力Ｆ３００と阻止力Ｆ３０１（図５Ｂ参照）が現像剤の搬送力に与える影響を解消ないし低減することができ、現像剤槽２１内の現像剤の循環性能を安定させ、現像剤槽２１内の現像剤量を一定量に安定させることができる。
【００７３】
第４実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様である。
【００７４】
（第５実施形態）
図１２に示す本発明の第５実施形態の現像装置８は、第２実施形態と同様の構造の現像装置（図７及び図８参照）において、現像剤排出機構３４に隣接する受け渡し部４１の幅Ｗ１を現像剤排出機構３４に対して離隔する受け渡し部４２の幅Ｗ２よりも狭く設定し、現像剤排出機構３４に隣接する受け渡し部４１を通過する際の現像剤の流速を現像剤排出機構３４に対して離隔する受け渡し部４２を通過する際の現像剤の流速よりも速くしている。なお、受け渡し部４１，４２の下端の高さＨは同一である。
【００７５】
第５実施形態のその他の構成及び作用は第２実施形態と同様である。
【００７６】
（第６実施形態）
図１３に示す本発明の第６実施形態の現像装置８は、第３実施形態と同様の構造の現像装置（図８及び図９参照）において、現像剤排出機構３４に隣接する受け渡し部４２の幅Ｗ２を現像剤排出機構３４に対して離隔する受け渡し部４１Ａ，４１Ｂの幅Ｗ１よりも狭く設定し、現像剤排出機構３４に隣接する受け渡し部４２を通過する際の現像剤の流速を現像剤排出機構３４に対して離隔する受け渡し部４１Ａ，４１Ｂを通過する際の現像剤の流速よりも速くしている。なお、受け渡し部４１Ａ，４１Ｂ，４２の下端の高さＨは同一である。
【００７７】
第６実施形態のその他の構成及び作用は第３実施形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置を示す模式的な断面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る現像装置を示す模式的な断面図。
【図３】図２のII-II線での断面図。
【図４Ａ】図３のＡ−Ａ線での断面図。
【図４Ｂ】図３のＢ−Ｂ線での断面図。
【図４Ｃ】図３のＣ−Ｃ線での断面図。
【図４Ｄ】図３のＤ−Ｄ線での断面図。
【図５Ａ】図３のうち一方の受け渡し部付近の部分拡大断面図。
【図５Ｂ】図３のうち他方の受け渡し部付近の部分拡大断面図。
【図６】受け渡し部の高さに対するに速度による保持現像剤量の差の関係を示すグラフ。
【図７】本発明の第２実施形態に係る現像装置を示す水平方向の模式的な断面図。
【図８】図７のＡ'−Ａ'線での断面図。
【図９】本発明の第３実施形態に係る現像装置を示す水平方向の模式的な断面図。
【図１０】図９のＡ''−Ａ''線での断面図。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る現像装置を示す模式的な断面図。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る現像装置を示す模式的な断面図。
【図１３】本発明の第６実施形態に係る現像装置を示す模式的な断面図。
【符号の説明】
【００７９】
１  画像形成装置
２Ａ，２Ｂ  ローラ
３  中間転写ベルト
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫ
５  感光体ドラム
６  帯電装置
７  露光装置
８  現像装置
９  １次転写ローラ
１０  クリーニング装置
１１  除電装置
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫ  ホッパー
１３  ２次転写ローラ
１４  給紙カセット
１５  定着装置
１６  排紙部
１７  クリーニング装置
２１  現像剤槽
２１ｂ  底部
２１ｃ  隔壁
２２，２３  収容室
２２ａ  開口
２４  現像ローラ
２６，２７  現像剤搬送部材
２８，２９，４３，４４  回転軸
３１，３１Ａ，３１Ｂ，３２，３２Ａ，３２Ｂ  スパイラル羽根
３４  現像剤排出機構
３５  スパイラル羽根
３６  現像剤排出口
３７  現像剤補給部
４１，４１Ａ，４１Ｂ，４２  受け渡し部
【図１】
2010002589.tif 000009
【図２】
2010002589.tif 000010
【図３】
2010002589.tif 000011
【図４Ａ】
2010002589.tif 000012
【図４Ｂ】
2010002589.tif 000013
【図４Ｃ】
2010002589.tif 000014
【図４Ｄ】
2010002589.tif 000015
【図５Ａ】
2010002589.tif 000016
【図５Ｂ】
2010002589.tif 000017
【図６】
2010002589.tif 000018
【図７】
2010002589.tif 000019
【図８】
2010002589.tif 000020
【図９】
2010002589.tif 000021
【図１０】
2010002589.tif 000022
【図１１】
2010002589.tif 000023
【図１２】
2010002589.tif 000024
【図１３】
2010002589.tif 000025