(57)【要約】【課題】軸受部の耐久性を維持するとともに、装置を大型化することなく、現像剤を現像ローラ（現像剤担持体）の軸方向全体にわたって供給することを可能とする。【解決手段】現像剤を所定の方向に搬送させる攪拌搬送部材と現像剤を回転軸の中央部方向へ搬送させる螺旋羽根形状の循環補助部材とが備えられた第１回転部材と、現像剤を第１回転部材と逆方向に搬送させる攪拌搬送部材と現像剤を回転軸の中央部方向へ搬送させる循環補助部材とが備えられた第２回転部材と、循環補助部材に沿って形成される２つの端部仕切壁と、端部仕切壁から所定距離離れて攪拌搬送部材に沿って形成される中央部仕切壁と、を備え、第１回転部材および第２回転部材に形成される攪拌搬送部材が、端部仕切壁と中央部仕切壁との間の連通部の少なくとも中央よりも現像剤の搬送方向下流側まで延びて形成されている現像装置である。【選択図】図３
2010127993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアから構成される現像剤が攪拌されながら循環する現像剤循環経路が形成された現像剤攪拌槽と、該現像剤循環経路で攪拌された前記現像剤を担持する現像剤担持体と、を備える現像装置であって、
前記現像剤攪拌槽には、
前記現像剤担持体の回転軸方向と同一方向に延びる回転軸と、前記現像剤を該回転軸の長手方向のいずれか一方に攪拌させながら搬送させるように該回転軸に所定区間形成される螺旋羽根形状の攪拌搬送部材と、前記現像剤の搬送方向下流側において前記現像剤を該回転軸の中央部方向へ搬送させるように該回転軸に所定区間形成される螺旋羽根形状の循環補助部材と、が備えられ、前記現像剤を前記現像剤担持体に供給する第１回転部材と、
前記第１回転部材の回転軸方向と同一方向に延びて前記第１回転部材と並んで配設される回転軸と、前記現像剤を前記第１回転部材による前記現像剤の搬送方向と逆方向に搬送させるように該回転軸に所定区間形成される螺旋羽根形状の攪拌搬送部材と、前記現像剤の搬送方向下流側において前記現像剤を該回転軸の中央部方向へ搬送させるように該回転軸に所定区間形成される螺旋羽根形状の循環補助部材と、が備えられた第２回転部材と、
前記第１回転部材と前記第２回転部材との間において、前記現像剤攪拌槽の内壁から前記循環補助部材に沿って所定距離延びて形成される２つの端部仕切壁と、
前記第１回転部材と前記第２回転部材との間において、前記端部仕切壁から所定距離離れた位置に前記攪拌搬送部材に沿って所定区間形成される中央部仕切壁と、
が形成され、
前記循環補助部材の螺旋ピッチは、該循環補助部材の外径の１／４以上１／２以下であり、
前記循環補助部材が形成される区間は、該循環補助部材の螺旋ピッチの１．５倍以上３倍以下であり、
前記端部仕切壁および前記中央部仕切壁が前記攪拌搬送部材の螺旋ピッチの１〜１．５倍だけ離れて形成されることにより、前記現像剤が循環するための連通部が形成され、
前記第１回転部材および前記第２回転部材に形成される前記攪拌搬送部材は、前記連通部の少なくとも中央よりも前記現像剤の搬送方向下流側まで延びて形成されている、ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記端部仕切壁が形成される位置における前記第１回転部材および前記第２回転部材と、前記現像剤攪拌槽とのクリアランスが、前記中央部仕切壁が形成される位置における前記第１回転部材および前記第２回転部材と、前記現像剤攪拌槽とのクリアランスよりも小さい、ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記循環補助部材は、該循環補助部材の螺旋ピッチの１〜２倍だけ前記攪拌搬送部材から離隔されて形成される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記循環補助部材が形成される区間は、該循環補助部材の螺旋ピッチの２倍以上２．５倍以下である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
周面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体の周面に形成された静電潜像にトナーを付着させる現像装置と、
前記像担持体の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング装置と、
を備えたイメージングユニットであって、
前記現像装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の現像装置である、ことを特徴とするイメージングユニット。
【請求項６】
着脱可能なイメージングユニットを含んで構成され、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記イメージングユニットは、請求項５に記載のイメージングユニットである、ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、イメージングユニットおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した画像形成装置は、一様に帯電した感光体ドラムの外周面に静電潜像を形成し、静電潜像をトナーによって可視化することにより画像を形成する装置であり、ディジタル方式のプリンタや複写機などに用いられている。画像形成装置では、例えば、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤が利用され、現像装置内に設けられた攪拌手段によって摩擦帯電されたトナーを感光体ドラムの外周面に形成された静電潜像に付着させることによりトナー像を形成する。
【０００３】
このような画像形成装置の現像装置は、トナーが供給される現像容器内部において、トナーとキャリアからなる現像剤を攪拌しながら搬送させる複数の現像剤搬送部材が備えられていることが多い。この現像剤搬送部材は、回転軸に螺旋羽根形状部材などを備えることにより、現像剤を攪拌しながら搬送する。また、現像剤搬送部材の回転軸の両端部は通常、軸受部を介して回転可能に現像容器に支持されている。
【０００４】
ここで、現像容器内において現像剤搬送部材により現像剤を循環させる際に、現像剤が軸受部に侵入すると、軸受部のトルクが高くなって軸受部が過熱してしまうという問題が生じる。その結果、軸受部にトナーが融着したり、軸受部周辺でトナーの顆粒が生成されたりする。これにより、最終的に、軸受部がロックして画像形成できなくなったり、生成した顆粒が層規制部等に詰まって画像に縦スジが発生したり、画像に斑点状の欠陥が発生したりし、現像装置の信頼性／耐久性に欠けるという問題があった。このような問題を解消する技術として、例えば、特許文献１には、現像剤搬送部材の回転軸の端部に、現像剤を回転軸の中央部方向へ還流させるための還流手段を備えた現像装置が開示されている。
【０００５】
特許文献１に記載された現像装置は、現像剤の搬送方向が互いに異なる２つの現像剤搬送部材を備えている。また、当該現像装置は、現像剤を現像容器内で循環させるために、各現像剤搬送部材間に仕切板を備えている。また、現像剤搬送部材相互間で現像剤が循環されるように、仕切板には２つの連通部が形成されている。さらに、当該現像装置は、各現像剤搬送部材の現像剤の搬送方向下流側に、現像剤を搬送方向上流側に還流させるための螺旋羽根形状部材の還流手段を備えている。係る構成により、当該現像装置は、現像剤搬送部材の軸受部へ向かう現像剤を搬送方向上流側へ還流させることができる。このように、特許文献１に記載の現像装置は、還流手段を設けて軸受部への現像剤の侵入を防止することにより、上記問題点の解決を試みている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１１４５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１に記載の現像装置では、仕切板に形成された連通部、すなわち各現像剤搬送部材の搬送経路を繋げる現像剤の循環経路が形成される位置に還流手段が配設されている。したがって、連通部の下流側付近まで現像剤が搬送されないため、いずれかの現像剤搬送部材に隣接して備えられる現像ローラ（現像剤担持体）の端部まで現像剤を供給することができないという問題が発生する。これを解決するには、現像装置自体を大型化する必要があり、設計上好ましくない。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、軸受部の耐久性を維持するとともに、装置を大型化することなく、現像剤を現像ローラ（現像剤担持体）の軸方向全体にわたって供給することが可能な、新規かつ改良された現像装置、イメージングユニットおよび画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、トナーとキャリアから構成される現像剤が攪拌されながら循環する現像剤循環経路が形成された現像剤攪拌槽と、該現像剤循環経路で攪拌された前記現像剤を担持する現像剤担持体と、を備える現像装置であって、前記現像剤攪拌槽には、前記現像剤担持体の回転軸方向と同一方向に延びる回転軸と、前記現像剤を該回転軸の長手方向のいずれか一方に攪拌させながら搬送させるように該回転軸に所定区間形成される螺旋羽根形状の攪拌搬送部材と、前記現像剤の搬送方向下流側において前記現像剤を該回転軸の中央部方向へ搬送させるように該回転軸に所定区間形成される螺旋羽根形状の循環補助部材と、が備えられ、前記現像剤を前記現像剤担持体に供給する第１回転部材と、前記第１回転部材の回転軸方向と同一方向に延びて前記第１回転部材と並んで配設される回転軸と、前記現像剤を前記第１回転部材による前記現像剤の搬送方向と逆方向に搬送させるように該回転軸に所定区間形成される螺旋羽根形状の攪拌搬送部材と、前記現像剤の搬送方向下流側において前記現像剤を該回転軸の中央部方向へ搬送させるように該回転軸に所定区間形成される螺旋羽根形状の循環補助部材と、が備えられた第２回転部材と、前記第１回転部材と前記第２回転部材との間において、前記現像剤攪拌槽の内壁から前記循環補助部材に沿って所定距離延びて形成される２つの端部仕切壁と、前記第１回転部材と前記第２回転部材との間において、前記端部仕切壁から所定距離離れた位置に前記攪拌搬送部材に沿って所定区間形成される中央部仕切壁と、が形成され、前記循環補助部材の螺旋ピッチは、該循環補助部材の外径の１／４以上１／２以下であり、前記循環補助部材が形成される区間は、該循環補助部材の螺旋ピッチの１．５倍以上３倍以下であり、前記端部仕切壁および前記中央部仕切壁が前記攪拌搬送部材の螺旋ピッチの１〜１．５倍だけ離れて形成されることにより、前記現像剤が循環するための連通部が形成され、前記第１回転部材および前記第２回転部材に形成される前記攪拌搬送部材は、前記連通部の少なくとも中央よりも前記現像剤の搬送方向下流側まで延びて形成されている、現像装置が提供される。
【００１０】
係る構成により、現像装置は、第１回転部材および第２回転部材に形成された攪拌搬送部材によって現像剤を攪拌しながら循環させることができる。また、現像装置は、現像剤の搬送方向下流側の各回転軸の端部において、現像剤を回転軸の中央方向へ搬送させるための循環補助部材が形成されている。これにより、回転軸の軸受部へ侵入しようとする現像剤を回転軸の中央方向へ還流させることができ、軸受けの耐久性を向上させることができる。また、現像装置は、第１回転部材および第２回転部材の間において循環補助部材が形成される位置に端部仕切壁を備えているため、横方向からの現像剤の軸受部への侵入を防止することもできる。また、現像装置は、第１回転部材および第２回転部材に形成される攪拌搬送部材を、連通部の少なくとも中央よりも現像剤の搬送方向下流側まで延ばして形成することができる。これにより、循環補助部材と攪拌搬送部材との間隙区間が、循環経路の連通部の中央よりも現像剤の下流側に形成されることとなる。この結果、連通部全体を介して現像剤を効率よく循環させることができ、現像剤を現像剤担持体の端部まで確実に供給することができる。
【００１１】
また、前記端部仕切壁が形成される位置における前記第１回転部材および前記第２回転部材と、前記現像剤攪拌槽とのクリアランスを、前記中央部仕切壁が形成される位置における前記第１回転部材および前記第２回転部材と、前記現像剤攪拌槽とのクリアランスよりも小さくしてもよい。
【００１２】
係る構成により、循環補助部材と、端部仕切壁または現像剤攪拌槽とのクリアランスを小さくすることができる。この結果、循環補助部材によって回転軸中央へ現像剤を還流させる効率を高めることができ、軸受部への現像剤の侵入を防止することができる。
【００１３】
また、前記循環補助部材を、該循環補助部材の螺旋ピッチの１〜２倍だけ前記攪拌搬送部材から離隔されて形成してもよい。また、前記循環補助部材が形成される区間を、該循環補助部材の螺旋ピッチの２倍以上２．５倍以下としてもよい。これにより、現像装置を大型化することなく、循環補助部材によって回転軸中央へ現像剤を搬送させる効率を高めることができ、軸受部への現像剤の侵入を防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、軸受部の耐久性を維持するとともに、装置を大型化することなく、現像剤を現像ローラ（現像剤担持体）の軸方向全体にわたって供給することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
（画像形成装置の全体構成）
まず、本発明の実施形態の１つに係る現像装置１００を備える画像形成装置１０の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係る現像装置１００を備える画像形成装置の一例として、タンデム方式の画像形成装置１０の概略構成を示す説明図である。
【００１７】
図１に示すように、画像形成装置１０は主に、本実施形態に係る現像装置１００や感光体ドラム１２等を含む複数のイメージングユニット１６と、光走装置１８と、中間転写体２０と、記録媒体搬送装置２２と、定着装置２４と、を備えている。
【００１８】
現像装置１００は、例えば、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの色毎に設けられ、現像ローラ１０４（現像剤担持体１０４ともいう）と、現像剤攪拌槽１０２と、該現像剤攪拌槽１０２内に配設される現像剤供給部材１０６と、現像剤攪拌搬送部材１０８と、を主に含んで構成される。なお、現像装置１００の詳細な構成にいては後述する。
【００１９】
イメージングユニット１６は、上記現像装置１００を含んで構成され、感光体ドラム１２と、該感光体ドラム１２の外周面を一様に負電荷に帯電させる帯電器２６と、感光体ドラム１２の外周面に付着したトナーを除去して清浄化するクリーニング装置１４と、を主に備えている。また、光走装置１８は、一様に帯電した感光体ドラム１２の外周面にレーザー光を照射しつつ走査し露光して、感光体ドラム１２に被記録画像の画像信号に応じた静電潜像を形成する。
【００２０】
中間転写体２０は主に、内周側に配置された駆動ローラ２０ｂ、テンションローラ２０ｃおよび支持ローラ２０ｄ，２０ｅにより循環移動される無端状の転写ベルト２０ａと、複数の一次転写ローラ２０ｆと、二次転写ローラ２０ｇと、を備えている。一次転写ローラ２０ｆは、各感光体ドラム１２の外周面で転写ベルト２０ａを押圧するように転写ベルト２０ａの内周側に設けられる。また、二次転写ローラ２０ｇは、支持ローラ２０ｅとともに転写ベルト２０ａを挟むように設けられる。また、図１では示していないが、中間転写体２０は、転写ベルト２０ａに付着したトナーを除去するベルトクリーニング装置などをさらに備えてもよい。
【００２１】
記録媒体搬送装置２２は、複数の記録媒体３０が収容されるカセットと、同期して回転する複数の搬送ローラ２８と、備えている。記録媒体搬送装置２２は、記録媒体３０を、カセットから取り出して搬送し、上記二次転写ローラ２０ｇと転写ベルト２０ａとの間に供給する。また、記録媒体搬送装置２２は、二次転写ローラ２０ｇによりトナー像を担持した記録媒体３０を定着装置２４に搬送した後、トナー像が溶融定着された記録媒体３０をさらに搬送して画像形成装置１０の外部に排出する。
【００２２】
定着装置２４は主に、互いの外周面が押圧接触するように設けられた加熱ローラ２４ａと加圧ローラ２４ｂと、を備えて構成されている。加熱ローラ２４ａは、軸回転可能な略円筒状で、例えば、金属製の芯材にシリコンゴム等の耐熱弾性層が巻き付けられて構成され、内部には、例えば、ハロゲンランプなどの熱源が備えられている。また、加圧ローラ２４ｂは、軸回転可能な略円柱状で、例えば金属製の芯材にシリコンゴム等の耐熱弾性層が巻き付けられて構成されている。このような定着装置２４は、加熱ローラ２４ａと加圧ローラ２４ｂとの間に給送された記録媒体３０に対してトナー像を溶融定着させる。
【００２３】
上記のようにして構成される画像形成装置１０は、以下のように動作することで記録媒体３０に画像を形成することができる。
【００２４】
まず、画像形成装置１０が操作されると、被記録画像の画像信号が制御手段（図示せず）に送信される。その後、制御手段からの指示に応じて、帯電器２６は、感光体ドラム１２の外周面を一様に負電荷に帯電させ、光走装置１８は、感光体ドラム１２の外周面にレーザー光を照射して被記録画像の画像信号に応じた静電潜像を形成する。また、現像装置１００の現像剤攪拌槽１０２内では、現像剤供給部材１０６および現像剤攪拌搬送部材１０８などによって攪拌された現像剤が、現像ローラ１０４の外周面に向けて供給される。さらに、現像ローラ１０４に担持された現像剤は、正電荷のキャリアが現像ローラ１０４に保持され、キャリアに付着した負電荷のトナーのみが感光体ドラム１２の外周面に形成した静電潜像に供給されてトナー像が形成される。このようにして、色毎に設けられた各イメージングユニット１６の感光体ドラム１２にトナー像が形成される。
【００２５】
また、制御手段からの指示に応じて、駆動ローラ２０ｂの駆動に伴って中間転写体２０の転写ベルト２０ａが移送される。移送された転写ベルト２０ａは、一次転写ローラ２０ｆによって、マゼンタのトナー槽３２Ｍに対応するイメージングユニット１６の感光体ドラム１２に押圧され、マゼンタのトナー像が転写ベルト２０ａの外周面に転写される。このようにして、転写ベルト２０ａが順次移送されていくことにより、転写ベルト２０ａにマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのトナー像が重畳的に形成される。
【００２６】
そして、制御手段から動作指示を受けた記録媒体搬送装置２２によって、記録媒体３０が二次転写ローラ２０ｇと転写ベルト２０ａとの間に搬送され、記録媒体３０に転写ベルト２０ａが担持しているカラートナー像が転写される。二次転写が施された記録媒体３０は、定着装置２４に向けて移送され、加熱ローラ２４ａと加圧ローラ２４ｂとの間で熱および圧力が加えられながら通過することにより、カラートナー像が溶融定着される。このようにして、被記録画像が形成された記録媒体３０は、さらに移送されて画像形成装置１０の外部に排出される。
【００２７】
なお、図１に示したタンデム方式の画像形成装置１０は、本実施形態に係る現像装置１００を使用した画像形成装置の一例であり、本実施形態に係る現像装置１００は、種々の方式の画像形成装置にも適用することができる。例えば、図２に示すような、モノクローム画像を形成する用紙縦搬送方式の画像形成装置１０’であってもよい。なお、図２に示す画像形成装置１０’の場合、感光体ドラム１２に形成されたトナー像は、感光体ドラム１２と転写ローラ２０ｈとの間に移送される記録媒体３０に直接転写されることとなる。
【００２８】
（現像装置１００の構成）
次に、上記のような画像形成装置１０に組み込まれる本実施形態に係る現像装置１００の構成の詳細について説明する。図３は、本実施形態に係る現像装置１００の構成例の概略を示す説明図である。
【００２９】
図３に示すように、現像装置１００は、トナー槽３２から供給されるトナーとキャリアを攪拌するための現像剤攪拌槽１０２と、上述した現像ローラ１０４と、を備えている。また、現像剤攪拌槽１０２内には、現像ローラ１０４の回転軸の長手方向全般に亘って攪拌された現像剤を供給する現像剤供給部材１０６（以下、第１回転部材１０６ともいう）が配設されている。
【００３０】
第１回転部材１０６は、現像ローラ１０４の軸線方向と略並行の回転軸に、現像剤を攪拌しながら搬送させるための略螺旋羽根形状の攪拌搬送部材１１２が所定区間形成されている。なお、螺旋羽根形状の攪拌搬送部材１１２の詳細の寸法例等は後述するが、攪拌搬送部材１１２が備えられた第１回転部材１０６の概略外観図は、図４のようになる。また、第１回転部材１０６の回転軸は、軸受部１１４を介して現像剤攪拌槽１０２に対して回転可能に支持されている。図３に示す例では、第１回転部材１０６は、反時計方向（図中の矢印方向）に回転することにより、現像剤を攪拌しながら図３の下方向へ搬送させる。また、現像剤の搬送方向下流側において、第１回転部材１０６の回転軸には、現像剤の搬送方向とは逆方向に現像剤を還流させるための螺旋羽根形状の循環補助部材１１６が形成されている。この循環補助部材１１６によって、軸受部１１４へ向かう現像剤が回転軸の中央部方向へ還流されるため、本実施形態に係る現像装置１００は、軸受部１１４への現像剤の侵入を防止することができる。
【００３１】
次に、現像剤攪拌槽１０２内には、第１回転部材１０６と並んで、該第１回転部材１０６の軸線方向と略並行の回転軸に、現像剤を攪拌しながら搬送させるための略螺旋羽根形状の攪拌搬送部材１１２が所定区間形成された現像剤攪拌搬送部材１０８（以下、第２回転部材１０８ともいう）が配設されている。なお、螺旋羽根形状の攪拌搬送部材１１２の詳細の寸法例等は後述するが、攪拌搬送部材１１２が備えられた第２回転部材１０８の概略外観図は、図４のようになる。
【００３２】
また、第２回転部材１０８の回転軸は、軸受部１１４を介して現像剤攪拌槽１０２に対して回転可能に支持されている。また、第２回転部材１０８が備える螺旋羽根形状の攪拌搬送部材１１２は、上記第１回転部材１０６による現像剤の搬送方向とは逆方向に現像剤を搬送できるように形成されている。すなわち、図３に示す例では、第２回転部材１０８は、反時計方向（図中の矢印方向）に回転することにより、現像剤を攪拌しながら図３の上方向へ搬送させる。さらに、上記第１回転部材１０６と同様に、現像剤の搬送方向下流側において、第２回転部材１０８の回転軸には、現像剤の搬送方向とは逆方向に現像剤を還流させるための螺旋羽根形状の循環補助部材１１６が形成されている。
【００３３】
また、現像剤攪拌槽１０２内には、図３に示すように、第１回転部材１０６と第２回転部材１０８とを仕切るように、中央部仕切壁１２０が所定区間形成されている。このように現像剤攪拌槽１０２内は、中央部仕切壁１２０によって、第１回転部材によって現像剤が搬送される領域である第１搬送部１２２と、第２回転部材によって現像剤が搬送される第２搬送部１２６とに仕切られている。
【００３４】
また、図３に示すように、第１回転部材１０６および第２回転部材１０８の端部においては、上述した循環補助部材１１６が形成される位置に対応して、現像剤攪拌槽１０２の内壁から所定区間延びた端部仕切壁１１８が形成されている。端部仕切壁１１８および中央部仕切壁１２０は、図３に示すように、互いに所定区間離れて形成されている。すなわち、図３に示すように、第１搬送部１２２の下流側に形成された端部仕切壁１１８と中央部仕切壁１２０との間には、現像剤が第１搬送部１２２から第２搬送部１２６へ搬送される第１連通部１２４が形成される。さらに、第２搬送部１２６の下流側に形成された端部仕切壁１１８と中央部仕切壁１２０との間には、現像剤が第２搬送部１２６から第１搬送部１２２へ搬送される第２連通部１２８が形成される。この結果、現像剤は、第１搬送部１２２、第１連通部１２４、第２搬送部１２６、第２連通部１２８を介して再度第１搬送部１２２へ搬送されることとなる。
【００３５】
また、第１回転部材１０６および第２回転部材１０８の攪拌搬送部材１１２は、各連通部の中央部よりも現像剤の搬送方向下流側まで延びて形成される。この結果、第１連通部１２４および第２連通部１２８の下流側まで現像剤が搬送されるため、第１回転部材１０６によって現像ローラ１０４の端部に対しても確実に現像剤を供給することができる。
【００３６】
このように、本実施形態に係る現像装置１００では、第１回転部材１０６および第２回転部材１０８の端部に循環補助部材１１６が形成されるため、軸受部１１４への現像剤の侵入を防止することができる。さらに、循環補助部材１１６が形成される位置において端部仕切壁１１８が形成されるため、横方向からの軸受部１１４への現像剤の侵入も防止することができ、軸受部１１４の耐久性・信頼性をさらに高めることができる。さらに、第１回転部材１０６および第２回転部材１０８の攪拌搬送部材１１２が各連通部の中央部よりも現像剤の下流方向まで延びて形成されるため、装置自体を大きくすることなく、現像ローラ１０４の軸方向全体に亘って現像剤を確実に供給することができる。
【００３７】
また、図３に示すように、第２回転部材１０８の現像剤の搬送方向上流側の端部においては、現像剤攪拌槽１０２にトナー供給部１３２が形成されている。このトナー供給部１３２は、図３に示すように、現像剤の循環経路に合流するように、第２回転部材１０８の現像剤の搬送方向上流側の端部に形成される。係る構成により、キャリアに比べて比重の小さいトナーを現像剤の循環経路に合流させることができ、トナーとキャリアの混合性能を向上させることができる。もちろん、トナー供給部１３２は、必ずしも図３に示した位置に形成される必要はない。
【００３８】
（現像装置１００の断面形状）
次に、上記のように構成される現像装置１００の構成を図５Ａおよび図５Ｂに示す断面図を参照して説明する。ここで、図５Ａ（ａ）は、図３に示した現像装置１００のＡ−Ａ断面図である。また、図５Ａ（ｂ）は、図３に示した現像装置１００のＢ−Ｂ断面図である。また、図５Ａ（ｃ）は、図３に示した現像装置１００のＣ−Ｃ断面図である。また、図５Ｂ（ｄ）は、図３に示した現像装置１００のＤ−Ｄ断面図である。また、図５Ｂ（ｅ）は、図３に示した現像装置１００のＥ−Ｅ断面図である。また、図５Ｂ（ｆ）は、図３に示した現像装置１００のＦ−Ｆ断面図である。
【００３９】
図５Ａ（ａ）を参照すると、Ａ−Ａ断面においては、第１回転部材１０６と第２回転部材１０８との間に、端部仕切壁１１８が形成されていることがわかる。本実施形態に係る現像装置１００は、このようにして形成される端部仕切壁１１８により、軸受部１１４への横方向からの現像剤の侵入を確実に防止することができる。
【００４０】
次に、図５Ａ（ｂ）を参照すると、Ｂ−Ｂ断面においては、第１回転部材１０６と第２回転部材１０８との間に仕切壁が形成されていないことがわかる。この結果、現像剤は、第２連通部１２８を介して第２回転部材１０８から第１回転部材１０６へ搬送される。
【００４１】
次に、図５Ａ（ｃ）を参照すると、第１回転部材１０６と第２回転部材との間に中央部仕切壁１２０が形成されていることがわかる。このようにして形成される中央部仕切壁１２０により、現像剤の循環経路となる第１搬送部１２２および第２搬送部１２６が形成される。
【００４２】
次に、図５Ｂ（ｄ）を参照すると、Ｄ−Ｄ断面においては、上記Ｂ−Ｂ断面と同様に、第１回転部材１０６と第２回転部材１０８との間に仕切壁が形成されていないことがわかる。この結果、現像剤は、第１連通部１２４を介して第１回転部材１０６から第２回転部材１０８へ搬送される。
【００４３】
次に、図５Ｂ（ｅ）を参照すると、Ｅ−Ｅ断面においては、上記Ａ−Ａ断面と同様に、第１回転部材１０６と第２回転部材１０８との間に、端部仕切壁１１８が形成されていることがわかる。本実施形態に係る現像装置１００は、このようにして形成される端部仕切壁１１８により、軸受部１１４への横方向からの現像剤の侵入を確実に防止することができる。
【００４４】
次に、図５Ｂ（ｆ）を参照すると、Ｆ−Ｆ断面においては、第２回転部材の上方において、現像剤攪拌槽１０２にトナー供給部１３２が形成されている。このようにして形成されたトナー供給部１３２を介して現像剤攪拌槽１０２にトナーが適宜提供される。
【００４５】
上述したように、本実施形態に係る現像装置１００は、第１回転部材１０６および第２回転部材１０８の現像剤の搬送方向下流側の端部において、現像剤を回転軸の中央部方向へ還流させるための循環補助部材１１６を備えている。これにより、本実施形態に係る現像装置１００は、現像剤が循環経路を逸脱して軸受部１１４へ侵入することを防止し、軸受部１１４の耐久性を維持することができる。
【００４６】
また、本実施形態に係る現像装置１００は、第１回転部材１０６および第２回転部材１０８の両端部間に端部仕切壁１１８を備えることにより、第１回転部材１０６および第２回転部材１０８の軸受部１１４へ現像剤が横方向から侵入することを防止することができる。
【００４７】
また、本実施形態に係る現像装置１００は、第１回転部材１０６および第２回転部材１０８の攪拌搬送部材１１２が、第１連通部１２４および第２連通部１２８の中央部よりも現像剤の搬送方向下流側まで延びて形成されている。この結果、第１連通部１２４および第２連通部１２８の下流側まで現像剤が搬送されるため、装置自体を大きくすることなく、現像ローラ１０４の軸方向全体に亘って現像剤を確実に供給することができる。
【００４８】
以上の結果、本実施形態に係る現像装置１００は、軸受部１１４の耐久性を維持するとともに、装置を大型化することなく、現像剤を現像ローラ１０４の軸方向全体にわたって供給することが可能である。
【００４９】
（現像装置１００の設計例）
次に、上述した特徴を有する現像装置１００の具体的な設計例を、各構成部の好適な形状寸法を示すことにより説明する。なお、以下の説明において示す形状寸法は、上記実施形態に係る現像装置１００を実現する上での好適な形状寸法であり、本発明は、必ずしもこれらの値に限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図の形状は、好適な形状寸法を説明する上での概念図であり、寸法比率等は実際の寸法比率とは異なるものである。
【００５０】
図６は、現像装置１００の各構成部に関する各回転部材の長手方向の寸法と、攪拌搬送部材１１２および循環補助部材１１６の螺旋ピッチを示す説明図である。また、図７は、現像装置１００の断面図であり、図３のＡ−Ａ断面に相当する。図６および図７に示すような形状寸法で設計することにより、装置自体を大型化することなく、上述した特徴を効果的に実現することができる現像装置１００を提供することができる。
【００５１】
例えば、循環補助部材１１６による現像剤の搬送効率を高めるには、螺旋ピッチを大きくし、循環補助部材１１６が形成される区間を長くする方がよい。しかしながら、現像装置本体の大型化を防止するため、現像剤の軸受部１１４への侵入を防止することができる範囲で最小限の寸法で循環補助部材１１６を設計した方が好ましい。具体的には、循環補助部材１１６の螺旋ピッチを、該循環補助部材１１６の外径寸法の１／４以上１／２以下とする。図７に示すように、循環補助部材１１６の外径寸法は１８ｍｍであるため、循環補助部材１１６の螺旋ピッチは４．５ｍｍ以上９ｍｍ以下であればよく、本設計例では、図６に示すように、５ｍｍとなっている（図６のｄ、ｈ）。
【００５２】
また、第１回転部材１０６の現像剤の搬送方向上流側の端部に形成される攪拌搬送部材１１２についても、上記循環補助部材１１６と同一の条件で設計することができる。すなわち、第１回転部材１０６の端部の攪拌搬送部材１１２の螺旋ピッチは、中央部の攪拌搬送部材１１２の螺旋ピッチ（２５ｍｍ）よりも小さく、循環補助部材１１６の螺旋ピッチ（５ｍｍ）と同じになっている（図６のａ）。
【００５３】
また。循環補助部材１１６が形成される区間を、該循環補助部材１１６の螺旋ピッチの１．５倍以上３倍以下、好ましくは２倍以上２．５倍以下とし、循環補助部材１１６の形成による現像装置自体の大型化を防止する。本設計例では、循環補助部材１１６の螺旋ピッチは５ｍｍであるため、循環補助部材１１６が形成される区間（図６のｄ、ｈ）は１０ｍｍとなっている。
【００５４】
また、端部仕切壁１１８は、現像剤攪拌槽１０２の内壁から循環補助部材１１６が形成される区間の長さに０．５〜１ｍｍ加算された長さだけ延びて形成される。これは、循環補助部材１１６の回転軸方向へのがたを考慮したものである。本設計例では、循環補助部材１１６が形成される区間は１０ｍｍであるため、端部仕切壁１１８は、現像剤攪拌槽１０２の内壁から１１ｍｍ延びて形成されている（図６のｊ、ｎ）。これにより、各回転部材の端部に必要なスペースを最小化することができる。
【００５５】
また、循環補助部材１１６と攪拌搬送部材１１２とは、循環補助部材１１６の螺旋ピッチの１〜２倍だけ離れて形成される。本設計例では、循環補助部材１１６の螺旋ピッチは５ｍｍであるため、循環補助部材１１６は、攪拌搬送部材１１２と８ｍｍ離れて形成されている（図６のｃ、ｇ）。
【００５６】
また、第２連通部１２８を形成する中央部仕切壁１２０と端部仕切壁１１８の間隙区間（図６のｋ）を、第１回転部材１０６の攪拌搬送部材１１２の中央部における螺旋ピッチの１〜１．５倍とする。同様に、第１連通部１２４を形成する中央部仕切壁１２０と端部仕切壁１１８の間隙区間（図６のｍ）を、第２回転部材１０８の攪拌搬送部材１１２の中央部における螺旋ピッチの１〜１．５倍とする。本設計例では、第１回転部材１０６および第２回転部材１０８の攪拌搬送部材１１２ともに中央部における螺旋ピッチが２５ｍｍであるため、第１連通部１２４および第２連通部１２８が形成される区間は３０ｍｍとなっている。なお、上述したように、攪拌搬送部材１１２は、当該区間の中央部よりも現像剤の搬送方向下流側まで延びて形成されている。すなわち、図６に示すｃおよびｇの区間は常に、第１連通部１２４および第２連通部１２８が形成される区間の中央部よりも現像剤の搬送方向下流側に位置することとなる。この結果、第１回転部材１０６によって現像ローラ１０４の端部に対しても確実に現像剤を供給することができる。
【００５７】
また、現像剤を効率よく搬送するには、各回転部材と現像剤攪拌槽１０２とのクリアランスを小さくした方がよいが、回転部材の振れを考慮する必要がある。そこで、本設計例では、図７に示すように、各回転部材と現像剤攪拌槽１０２とのクリアランスを１．５ｍｍとした。
【００５８】
ここで、軸受部１１４への現像剤の侵入をより確実に防止するために、回転部材の振れは中央部よりも端部のほうが小さいことを考慮して、当該クリアランスを図８に示すような値とすることもできる。図８を参照すると、各回転部材の端部における現像剤攪拌槽１０２とのクリアランスは１．０ｍｍとなり、中央部におけるクリアランス（１．５ｍｍ）よりも小さくなっている。これは、例えば、現像剤攪拌槽１０２や端部仕切壁１１８の厚さを変更することにより実現できる。この結果、循環補助部材１１６によってより効率よく現像剤を回転軸の中央部方向へ還流させることができ、軸受部１１４をより確実に保護することができる。
【００５９】
以上のような寸法で現像装置１００を設計することにより、現像装置１００本体を大型化することなく、上述した実施形態の特徴を効率的に実現することができる。
【００６０】
また、上記実施形態に係る現像装置１００は、上述したように種々の方式の画像形成装置に適用することができ、適用される画像形成装置に応じて適宜設計変更することにより、上述した実施形態の特徴を有することができる。例えば、図２に示した用紙縦搬送方式の画像形成装置１０’に組み込まれる現像装置１００は、図９のように構成される。図９は、図２に示した用紙縦搬送方式の画像形成装置１０’に組み込まれる現像装置１００の構成例の概略を示す説明図である。
【００６１】
画像形成装置１０’では、図２に示したように現像ローラ１０４の回転方向が、図１に示したタンデム方式の画像形成装置１０と逆になる。したがって、現像剤攪拌槽１０２内の現像剤の循環経路を上記例と同一方向とする場合、図９に示すように、第１回転部材１０６は上記例と逆回転（図９の矢印方向）に回転し、第１回転部材１０６に形成される攪拌搬送部材１１２および循環補助部材１１６の螺旋巻き方向も上記例と逆になる。このように、現像装置１００は、設計仕様に応じて各回転部材の回転方向や、攪拌搬送部材１１２および循環補助部材１１６の螺旋巻き方向や、現像剤の循環方向などを任意に変更することができる。
【００６２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６３】
例えば、上記実施形態では、現像装置１００の好適な設計例について形状寸法を例示して説明したが、本発明は上述した形状、寸法等に限定されない。例えば、各回転部材の回転方向や攪拌搬送部材１１２および循環補助部材１１６の螺旋巻き方向などは、適用される画像形成装置の方式、現像剤の循環経路などの設計仕様に応じて適宜変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態の１つに係る現像装置１００を含むタンデム方式の画像形成装置１０の構成を示す説明図である。
【図２】同実施形態に係る現像装置１００を含む用紙縦搬送方式の画像形成装置１０’の構成を示す説明図である。
【図３】同実施形態に係る現像装置１００の構成例の概略を示す説明図である。
【図４】同実施形態に係る現像装置１００の第１回転部材１０６および第２回転部材１０８の外観概略図である。
【図５Ａ】同実施形態に係る現像装置１００の断面図である。
【図５Ｂ】同実施形態に係る現像装置１００の断面図である。
【図６】同実施形態において、現像装置１００の好適な形状寸法を示す説明図である。
【図７】同実施形態において、現像装置１００の好適な形状寸法を示す説明図である。
【図８】同実施形態において、現像装置１００の好適な形状寸法を示す説明図である。
【図９】同実施形態に係る現像装置１００の別の構成例の概略を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０    画像形成装置
１２    感光体ドラム（像担持体）
１４    クリーニング装置
１６    イメージングユニット
１８    光走装置
２０    中間転写体
２０ａ    転写ベルト
２０ｂ    駆動ローラ
２０ｃ    テンションローラ
２０ｄ、２０ｅ    支持ローラ
２０ｆ    一次転写ローラ
２０ｇ    二次転写ローラ
２０ｈ    転写ローラ
２２    記録媒体搬送装置
２４    定着装置
２４ａ    加熱ローラ
２４ｂ    加圧ローラ
２６    帯電器
２８    搬送ローラ
３０    記録媒体
３２    トナー槽
１００    現像装置
１０２    現像剤攪拌槽
１０４    現像ローラ（現像剤担持体）
１０６    現像剤供給部材（第１回転部材）
１０８    現像剤攪拌搬送部材（第２回転部材）
１１２    攪拌搬送部材
１１４    軸受部
１１６    循環補助部材
１１８    端部仕切壁
１２０    中央部仕切壁
１２２    第１搬送部
１２４    第１連通部
１２６    第２搬送部
１２８    第２連通部
１３２    トナー供給部
【図１】
2010127993.tif 000003
【図２】
2010127993.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010127993.tif 000006
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2010127993.tif 000008
【図６】
2010127993.tif 000009
【図７】
2010127993.tif 000010
【図８】
2010127993.tif 000011
【図９】
2010127993.tif 000012