(57)【要約】      （修正有）【課題】劣化トナーによって形成される画像品質の低下を防止すると共にトナーの有効利用を図り、トナーの利用効率が高く、画像品質が高い現像装置およびそれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】トナーを収納する容器と、前記容器内に、前記トナーで像担持体の潜像を現像する現像ローラーを設けた現像室と、前記容器内に、前記トナーを撹拌する撹拌部材を有し、前記現像室へトナーを補給する前記現像ローラーの軸方向の中央部よりも両端部側が高い、トナー補給口を有する撹拌室と、を備えた現像装置およびそれを用いた画像形成装置。【選択図】図１
2010230923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収納する容器と、
前記容器内に、前記トナーで像担持体の潜像を現像する現像ローラーを設けた現像室と、前記容器内に、前記現像ローラーの回転軸方向を基準とした中央部が両端部よりも高い第一撹拌室と、前記中央部が両端部よりも低い第二撹拌室とを、前記各撹拌室の撹拌部材の撹拌軸を含む平面を前記現像ローラーの回転軸に平行に配置し、現像室の壁面にはそれぞれの撹拌室において撹拌されたトナーが補給されるトナー補給口を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第一撹拌室の撹拌部材の中央部の現像ローラーに平行な部分の撹拌軸と、前記第二撹拌室の撹拌部材の中央部の現像ローラーに平行な部分の撹拌軸が、現像室との間に設けたトナー補給口よりも上方に配置されてい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】
前記第一撹拌室の撹拌部材は、中央部の現像ローラーに平行な部分と、両端部側へ向けて下方へ傾斜し、撹拌軸の回転に伴ってトナーを中央部へ上昇させる方向への力を作用するスパイラル状撹拌部材を有し、前記第二撹拌室は、中央部の現像ローラーに平行な部分と、両端部側へ向けて上方へ傾斜し、撹拌軸の回転に伴ってトナーを両端部へ上昇させる方向への力を作用するスパイラル状撹拌部材を有したことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項４】
前記第一撹拌室の中央部の現像ローラーに平行な部分の撹拌部材の撹拌軸が、第二撹拌室の中央部の撹拌部材の現像ローラーに平行な部分の撹拌軸よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
現像ローラー、第二撹拌室、第一撹拌室が水平方向に順に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
トナー補給口が第二撹拌室の中央部の現像ローラーに平行な部分の撹拌部材に沿って設けたことを特徴と請求項１から５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記第一撹拌室と前記第二撹拌室と、現像室との間に第三撹拌室を有し、第一撹拌室および第二撹拌室のトナーは、第三撹拌室を経て現像室に供給されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記第三撹拌室へのトナーの供給口は、第一撹拌室および第二撹拌室のそれぞれに設けた撹拌部材の撹拌軸に沿って延びる開口部であることを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
【請求項９】
前記現像室には、現像室内のトナーを第一撹拌室の両端部へトナーを搬送する手段を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１０】
静電潜像が形成される潜像担持体と、
前記静電潜像をトナーにより現像して前記潜像担持体にトナー像を現像する現像装置と、
前記潜像担持体のトナー像を転写媒体に転写する転写装置と、
を備え、
前記現像装置は請求項１から９のいずれか１項に記載の現像装置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、潜像担持体上の静電潜像を一成分現像剤で現像する現像装置と、それを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
潜像担持体の表面に形成された静電潜像を露光形成する電子写真記録方式の画像形成装置が知られており、この画像形成装置では静電潜像を現像装置によりトナーにて現像して潜像担持体表面のトナー像を、記録用紙など記録媒体に転写して画像を形成している。
【０００３】
キャリアーを含まない、いわゆる一成分現像剤はキャリアーを混合する必要がないので装置が小型である等の利点を有している。
非磁性体の一成分現像剤を用いる非磁性一成分現像方式は、トナーが磁性を有さないので、現像剤担持体に補給ローラー等を圧接して現像剤担持体上にトナーを供給して静電気的に保持させ、規制部材により薄層化して現像するものであり、また、有色の磁性体を含有しないためカラー画像の形成装置に好適であるという利点がある。
【０００４】
一方、一成分現像方式では、キャリアーのような安定した帯電、搬送手段がないため、長時間の使用や高速化による帯電、搬送の不良を起こす劣化トナーが生じやすい。
この原因としては、ローラー、撹拌翼等によってトナーに加えられた圧力によって、流動性の改善等の目的で添加されている疎水性シリカ等の外添剤が次第にトナー母粒子に埋め込まれたり、外添剤がトナーの表面から遊離によるトナーの流動性の低下、あるいはトナーの破砕による小粒径トナーの増大による流動性の低下、流動性の低下したトナーが相互に凝集することによる凝集塊の発生などが考えられる。
【０００５】
劣化トナーの増加によって流動性が低下すると、現像装置内でのトナーの摩擦帯電が不充分となり、所望の帯電極性とは逆極性のトナーが生じる。この逆極性のトナーは、やはり、画像のカブリとして観察される。また、流動性の低下したトナーやそれらの凝集塊は、現像ローラと規制部材の接触部を円滑に通過することができないため、その帯電が不足して、画像のカブリを生じさせたりする。さらに、凝集塊は、現像ローラと規制部材の接触部における機械的力及び摩擦熱により、現像ローラーあるいは規制部材の表面にトナーが融着する、いわゆる、フィルミング現象を生じたり、凝集塊が極端に大きな場合には、そのまま接触部に詰まってしまう。その結果、フィルミング等が発生した接触部では、現像剤ローラー上にトナーの層が形成されず、そこに対応する画像には、トナーが付着しない画像抜けとして観察される。
【０００６】
そこで、劣化したトナーで画像形成が行われないようにするために、現像装置内から劣化トナーを廃トナーとして排出して劣化トナーを減少させる方法が種々提案されているが、劣化トナーと劣化していないトナーとの分離が不充分なものであり、画像品質を向上させるために、劣化トナーを確実に廃棄しようとすると劣化していないトナーも大量に廃棄せざるを得ず、トナーの消費量の増加につながるという問題点があった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−０１７７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記したような従来の劣化トナー対策として行われている方法のように、劣化したトナーを除くために劣化していないトナーと共に現像装置内から排出する方法では、劣化トナーと共に劣化していないトナーも大量に排出することが避けられなかった。
本発明は、劣化トナーによって形成される画像品質の低下を防止すると共にトナーの有効利用を図り、トナーの利用効率が高く、画像品質が高い現像装置およびそれを用いた画像形成装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、トナーを収納する容器と、前記容器内に、前記トナーで像担持体の潜像を現像する現像ローラーを設けた現像室と、前記容器内に、前記現像ローラーの回転軸方向を基準とした中央部が両端部よりも高い第一撹拌室と、前記中央部が両端部よりも低い第二撹拌室とを、前記各撹拌室の撹拌部材の撹拌軸を含む平面を前記現像ローラーの回転軸に平行に配置し、現像室の壁面にはそれぞれの撹拌室において撹拌されたトナーが補給されるトナー補給口を有する現像装置である。
このように、トナーの撹拌室として、前記現像ローラーの回転軸方向を基準とした中央部が両端部よりも高い第一撹拌室と、前記中央部が両端部よりも低い第二撹拌室との撹拌特性が異なる撹拌室を設けることによって、二つの撹拌室では、中央部から両端部に向けて流動性の違いによる劣化トナーの存在比率の分布特性が第一撹拌室とは逆転したトナーを得ることが可能となる。
【００１０】
そして、これらのトナーを現像室へ供給することによって劣化トナーが均一に分布したトナーによって現像することができるので、本発明の現像装置を備えた画像形成装置では、形成される画像は劣化トナーによる影響を受けにくくなり、高品質の画像形成が可能となる。
【００１１】
また、前記第一撹拌室の撹拌部材の現像ローラーの軸方向の中央部の現像ローラーに平行な部分の撹拌軸と、前記第二撹拌室の撹拌部材の現像ローラーの軸方向の中央部の現像ローラーに平行な部分の撹拌軸が、現像室との間に設けたトナー補給口よりも上方に配置されている前記の現像装置である。
このように、撹拌軸をトナー補給口よりも上方に配置したので、現像室へはトナー補給口から撹拌室内で十分に撹拌されたトナーを供給することができる。
【００１２】
また、前記第一撹拌室の撹拌部材は、中央部の現像ローラーに平行な部分と、両端部側へ向けて下方へ傾斜し、撹拌軸の回転に伴ってトナーを中央部へ上昇させる方向への力を作用するスパイラル状撹拌部材を有し、前記第二撹拌室は、中央部の現像ローラーに平行な部分と、両端部側へ向けて上方へ傾斜し、撹拌軸の回転に伴ってトナーを両端部へ上昇させる方向への力を作用するスパイラル状撹拌部材を有した前記の現像装置である。
【００１３】
このように傾斜したスパイラル状撹拌部材の回転によって、トナーに下方への重力の加速度と共に、傾斜した回転軸に沿って上方へ押し上げられる力が作用するので、流動性が低下した劣化トナーは、流動性が大きなトナーに比べて上方へ押し上げられる力が大きく作用する結果、トナーをスパイラル状撹拌部材の傾斜に沿って分離することができる。
その結果、撹拌部材の傾斜方向が互いに逆方向である撹拌部材を備えた二つの撹拌室によって得られたトナーは、現像ローラーの軸方向に劣化トナーの分布傾向が異なる二つのトナーが得られるので、両撹拌室で調製されたトナーを現像室へ供給して現像することによって、トナー中の劣化トナーの分布を均質なものとすることによって、劣化トナーが局在化することが防止できるので、画像品質が一様な画像形成が可能となる。
【００１４】
また、前記第一撹拌室の中央部の現像ローラーに平行な部分の撹拌部材の撹拌軸が、第二撹拌室の中央部の撹拌部材の現像ローラーに平行な部分の撹拌軸よりも下方に配置されている前記の現像装置である。
また、現像ローラー、第二撹拌室、第一撹拌室が水平方向に順に配置されている前記の現像装置である。
トナー補給口が第二撹拌室の中央部の現像ローラーに平行な部分の撹拌部材に沿って設けた現像装置である。
このように配置すると第二撹拌室において撹拌部材によって中央部から両端部側へ送られたトナーは第一撹拌室に送られた後に、第一撹拌室において撹拌を受ける過程で混合が進み、その後に中央部側の現像ローラーに平行な部分の撹拌部材の撹拌軸から現像室側へと送られるので、劣化トナーの分布が均一なトナーによって現像して画像形成を行うことができる。
【００１５】
また、前記第一撹拌室と前記第二撹拌室と、現像室との間に第三撹拌室を有し、第一撹拌室および第二撹拌室のトナーは、第三撹拌室を経て現像室に供給される前記の現像装置である。
このように、第一撹拌室と第二撹拌室に加えて、現像室との間に第三撹拌室を設けて混合することによって、第一撹拌室と第二撹拌室で混合されたトナーを更に均一なものとすることがでできる。
また、前記第三撹拌室へのトナーの供給口は、第一撹拌室および第二撹拌室のそれぞれに設けた撹拌部材の撹拌軸に沿って延びる開口部である前記の現像装置である。
これによって、第一および第二撹拌室において現像ローラーの軸方向の劣化トナーの分布が異なるトナーを、第三撹拌室内において均一なものとして現像室へ補給することができる。
【００１６】
また、前記現像室には、現像室内のトナーを第一撹拌室の両端部へトナーを搬送する手段を有する前記の現像装置である。
このように、現像室へのトナーの搬送経路とは別に現像室から撹拌室へのトナーの搬送路を設けることによって、現像室から搬送されたトナーは第一撹拌室の両端部からスパイラル状撹拌翼によって撹拌されながら中央部側へ送られた後に現像室内へ補給される。
その結果、現像室内に長期間滞留してローラー等による押圧を繰り返し受けるて劣化トナーが生成することを防止することができる。
【００１７】
また、静電潜像が形成される潜像担持体と、前記静電潜像をトナーにより現像して前記潜像担持体にトナー像を現像する現像装置と、前記潜像担持体のトナー像を転写媒体に転写する転写装置と、を備えた前記現像装置を画像形成装置である。
このように、本発明の画像形成装置では、前記現像装置を備えているので、現像装置内から廃トナーとしてトナーを廃棄することなく、画像品質が優れた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の現像装置とそれを用いた画像形成装置を説明する図である。
【図２】図２は、本発明の一実施態様の現像装置を説明する図であり、図２（Ａ）は斜視図を示し、図２（Ｂ）は、平面図を示す。また、図２（Ｃ）は、正面図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施態様の現像装置の断面を説明する図であり、図３（Ａ）は、図２（Ｃ）においてＡ−Ａ線で切断した図であり、図３（Ｂ）は、図２（Ｃ）においてＢ−Ｂ線で切断した図を説明する図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施態様の現像装置を説明する図であり、図４（Ａ）は斜視図、図４（Ｂ）は、平面図、図４（Ｃ）は、正面図である。
【図５】図５は、現像装置の断面を説明する図であり、図５（Ａ）は、図４（Ｃ）においてＡ−Ａ線で切断した図であり、図５（Ｂ）は、図４（Ｃ）においてＢ−Ｂ線で切断面を説明する。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の現像装置とそれを用いた画像形成装置を説明する図である。
画像形成装置１は、４色の画像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ、像担持体上に形成されたトナー像を転写する転写ベルト７０、転写ベルト上に転写されたトナー像を、紙等の転写材に転写する転写材への転写装置８０、更に記録媒体上のトナー像を定着する、定着装置９０、各種の情報の表示を行う表示装置９５、及び、これらの各装置を制御し画像形成装置としての動作を司る制御装置１００を有している。
画像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーで画像を形成する機能を有している。
【００２０】
以下、各画像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの構成は同様であるため、画像形成ユニット１５Ｙを代表し、各色を示す末尾のアルファベットを省略して説明する。
画像形成ユニット１５は、像担持体の一例としての感光体２０の回転方向に沿って、帯電装置３０、露光装置４０、現像装置５０、転写部Ｂ１、感光体クリーニング装置７５を有している。
感光体２０は、円筒状の基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能であり、本実施の形態においては矢印で示すように時計回りに回転する。帯電装置３０は、感光体２０を帯電するための装置である。露光装置４０からは、光を照射することによって帯電された感光体２０上に静電潜像を形成する。
【００２１】
露光装置４０は、発光ダイオード、有機エレクトロルミネッセンス素子等を印字幅に列状に配置したいわゆるラインヘッド状の発光素子と光学系からなるもの、あるいは半導体レーザとポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等の光学系からなるものであって、パーソナルコンピューター等から送られた画像信号に基づいて変調されたレーザーを帯電された感光体２０上に照射する。
【００２２】
現像装置５０は、感光体２０上に形成された静電潜像をトナーを用いて現像し、感光体２０上にトナー像を形成する装置であり、後に詳述するように、第一撹拌室５２０Ｘ、第二撹拌室５２０Ｙ、および現像室５０３から構成されている。
第一撹拌室５２０Ｘには、現像ローラーの軸方向を基準にしてその中央部に対応する位置である現像ローラーに平行な中央撹拌部材から、両端部に向けて下方へ向けて傾斜する撹拌軸によって構成された撹拌部材を有し、撹拌部材には回転によって撹拌軸に沿って上方へとトナーを押し上げる作用をするスパイラル状の撹拌翼を有している。
【００２３】
また、第二撹拌室５２０Ｙには、現像ローラーの軸方向を基準にしてその中央部に対応する位置である現像ローラーに平行な中央撹拌部材から、両端部に向けて上方へ向けて傾斜する撹拌軸によって構成された撹拌部材を有し、撹拌部材には回転によって撹拌軸に沿って上方へとトナーを押し上げる作用をするスパイラル状の撹拌翼を有している。撹拌部材によって撹拌されると共に押し上げられたトナーを現像室５０３へ補給するトナー補給口５０５を有している。
本発明において、第一撹拌室５２０Ｘ、第二撹拌室５２０Ｙは、トナー貯蔵室を兼ねたものであっても，トナー貯蔵室を別体として設けたものであっても良い。
【００２４】
転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４は、各感光体２０に形成されたトナー像を転写ベルト７０に転写する部位である。４個の転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４で４色のトナー像が順次重ねて転写された場合には、転写ベルト７０にフルカラートナー像が形成される。転写ベルト７０は、ベルト駆動ローラー７１ａ、従動ローラー７１ｂに張架されたエンドレスのベルトであり、各感光体２０と当接しながら回転駆動される。
転写材への転写装置８０は、転写ベルト７０上に形成された単色トナー像やフルカラートナー像を紙、フィルム、布等の転写材に転写するための装置である。
【００２５】
定着装置９０は、加熱された定着ローラー９０ａと加圧ローラー９０ｂにより構成され、転写材上に転写された単色トナー像やフルカラートナー像を転写材に熱融着させてトナー像を固定する装置である。感光体クリーニング装置７５は、感光体２０の表面に当接されたローラーやブレード等からなる感光体クリーニング部材を有し、転写部Ｂ１で転写ベルト７０上にトナー像が転写された後に、感光体２０上に残存するトナーを感光体クリーニング部材により掻き落として除去するための装置である。
【００２６】
次に、このように構成された画像形成装置の動作について説明する。まず、パーソナルコンピューター等（図示しない）からの画像信号及び制御信号がインターフェイスを介して画像形成装置の制御ユニット１００に入力されると、この制御装置１００の制御により感光体２０、現像ユニット５０に備えられた現像ローラー、及び転写ベルト７０などが回転する。感光体２０は、回転しながら、帯電位置において帯電装置３０により順次帯電される。
【００２７】
感光体２０の帯電された領域は、感光体２０の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０によって、各色の画像情報に応じた静電潜像が該領域に形成される。感光体２０上に形成された静電潜像は、感光体２０の回転に伴って現像位置に至り、現像ユニット５０によって現像される。これにより、感光体２０上にトナー像が形成される。感光体２０上に形成されたトナー像は、感光体２０の回転にともなって転写部Ｂ１位置に至り、トナーの帯電極性とは逆の極性の転写電圧が印加され転写ベルト７０に転写される。この結果、各感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）上に形成された４色のトナー像は、転写ベルト７０に重なり合って転写され、転写ベルト７０上にはフルカラートナー像が形成される。
【００２８】
転写ベルト７０は、モータ等のベルト駆動手段からの駆動力がベルト駆動ローラー７１ａを介して伝達されることによって駆動される。転写ベルト７０上に形成されたフルカラートナー像は、転写材への転写装置８０によって紙等の転写材に転写される。この転写材は、給紙トレイ９２から、給紙ローラ９４ａ、レジストローラ９４ｂを介して転写材への転写装置８０へ搬送される。転写材に転写されたフルカラートナー像は、定着装置９０によって加熱・加圧されて転写材に融着される。定着装置９０の通過後、排紙ローラー９０ｃにより排紙される。
【００２９】
一方、感光体２０は、転写部Ｂ１位置を経過した後に、除電手段（図示しない）によって除電され、さらに、感光体クリーニング装置７５において、感光体２０の表面に付着しているトナーが掻き落とされ、次の静電潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされたトナーは、感光体クリーニングユニット７５が備える残存トナー回収部に回収される。転写材への転写後の中間転写ベルト７０は、従動ローラー７１ｂ側に配置された転写ベルトクリーニング装置７２によってクリーニングされる。
【００３０】
図２は、本発明の一実施態様の現像装置を説明する図であり、図２（Ａ）は斜視図を示し、図２（Ｂ）は、平面図を示す。また、図２（Ｃ）は、正面図である。
なお、図１の説明と同様、各色の現像装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋの構成は同様であるため、各色を示すアルファベットの添え字は省略して説明を行う。
現像装置５０は、外装体５０１内に現像室５０３と現像室内にトナーを補給するトナー補給口５０５によって連通した、トナーの第一撹拌室５２０Ｘおよび第二撹拌室５２０Ｙを有している。図では、第一および第二撹拌室５２０Ｙの外装体を取り除いたものである。
また、第一撹拌室５２０Ｘおよび第二撹拌室５２０Ｙは，いずれもトナー貯蔵容器を兼ねたものであっても良い。
【００３１】
第一撹拌室５２０Ｘ、第二撹拌室５２０Ｙは、それぞれの撹拌部材５２１Ｘ，５２１Ｙの撹拌軸の中心を通る平面は現像ローラー５０７の軸と平行に配置されており、それぞれの撹拌部材は、トナー補給口５０５を通じてトナーを補給する方向に回転する。すなわち、それぞれの撹拌部材５２１Ｘ、５２１Ｙは、第二撹拌室５２０Ｙが第一撹拌室５２０Ｘの右側に位置する場合には、時計方向へ回転する。
第一撹拌室５２０Ｘは、現像ローラーの軸方向に平行な回転軸を有した撹拌部材の中央部に位置する中央撹拌部材５２３Ｘと共に、中央撹拌部材５２３Ｘから両端部側へ撹拌軸５２５Ａ、５２５Ｂが下方へ向かって傾斜して配置されたスパイラル状撹拌部材５２７Ａおよび５２７Ｂを有している。
【００３２】
スパイラル状撹拌部材５２７Ａおよび５２７Ｂには、撹拌軸の回転に伴って撹拌軸の傾斜に沿ってトナーを、上方、すなわち中央撹拌部材５２３Ｘ側へと押し上げる力を作用するスパイラル翼５２９Ａおよび５２９Ｂが形成されている。
これらの中央撹拌部材５２３Ｘ、スパイラル状撹拌部材５２７Ａおよび５２７Ｂは、個別の駆動源によって駆動されるものであっても、相互の撹拌軸を自在継手によって結合した一体に駆動されるものであっても良い。
【００３３】
傾斜したスパイラル状撹拌部材５２７Ａおよび５２７Ｂの回転によってトナーに対して撹拌軸の傾斜に沿って押し上げる力が作用するので、トナーには下方へ向かう重力の加速度と共にスパイラル撹拌部材による傾斜に沿って押し上げる力が同時に作用することとなる。
ところが、流動性が低下した劣化トナーは、スパイラル状撹拌部材５２７Ａおよび５２７Ｂによる押し上げる方向の力をより大きく受けるために、流動性が大きなトナーの中から浮かび上がるようになる。
その結果、劣化トナーは両端部５２６Ａ，５２６Ｂ側から中央部側へと送られる割合が多くなる。
【００３４】
一方、第二撹拌室５２０Ｙには、現像ローラーの軸方向を基準にした中央部に対応する部分に中央撹拌部材５２３Ｙが位置し、中央撹拌部材５２３Ｙから両端部側へ撹拌軸５２５Ｃ、５２５Ｄが上方へ向かって傾斜したスパイラル状撹拌部材５２７Ｃおよび５２７Ｄを有している。
【００３５】
スパイラル状撹拌部材５２７Ｃおよび５２７Ｄには、撹拌軸の回転に伴って撹拌軸の傾斜に沿ってトナーを、上方、すなわち両端側へと押し上げる力を作用するスパイラル翼５２９Ｃおよび５２９Ｄが形成されている。
これらの中央撹拌部材５２３Ｙ、スパイラル状撹拌部材５２７Ｃおよび５２７Ｄは、個別の駆動源によって駆動されるものであっても、相互の撹拌軸を自在継手によって結合した一体に駆動されるものであっても良い。
【００３６】
傾斜したスパイラル状撹拌部材５２７Ｃおよび５２７Ｄの回転によってトナーに回転軸の傾斜に沿って押し上げる力が作用するので、トナーには下方へ向かう重力の加速度と共にスパイラル撹拌部材による傾斜に沿って押し上げる力が同時に作用することとなる。
ところが、流動性が低下した劣化トナーは、スパイラル状撹拌部材５２７Ｃおよび５２７Ｄによる押し上げる方向の力をより大きく受けるために、流動性が大きなトナーの中から浮かび上がるようになる。
その結果、劣化トナーは中央部撹拌部５２３Ｙ側から両端部５２６Ｃ、５２６Ｄ側へ向かうほど分布が多くなる。
【００３７】
第一撹拌室５２０Ｘと第二撹拌室５２０Ｙは、それぞれの中央撹拌部材の撹拌軸に平行な頂部を有する中間壁５３１を形成して接しており、図２（Ｃ）に示すように、両端部に近い側では、第二撹拌室５２０Ｙ側が中間壁５３１の頂部よりも上部に位置し、中央撹拌部材５２３Ｙ側へ向かうにしたがって中間壁５３１の頂部よりは低くなるとともに、第一撹拌室５２０Ｘ側が第二撹拌室５２０Ｙ側よりも高くなる。
したがって、両端部５２６Ｃ、５２６Ｄに近い部分では、第二撹拌部材５２１Ｙの撹拌軸に沿って両端部へ押し上げられたトナーは、中間壁３１を越えて第一撹拌部材５２１Ｘの側へ落下する。
【００３８】
また、中央撹拌部材５２３Ｘに近い部分は、両端部とは逆に、第一撹拌室５２０Ｘ側が第二撹拌室５２０Ｙ側より高いので、第一撹拌部材５２１Ｘの撹拌軸に沿って中央部へ押し上げられたトナーは、中間壁３１を越えて第二撹拌室５２０Ｙ側へと落下する。
更に、トナーには現像室側へ押しだそうとする方向の力も作用しているので、両撹拌室間でのトナーの混合と撹拌が進むと共に、第一撹拌室５２０Ｘの中央撹拌部材２５３Ｘから第二撹拌室５２０Ｙの中央撹拌部材２５３Ｙによってトナー補給口５０５方向へと押し出されて、トナー補給口５０５から現像室５０３へと送られる。
【００３９】
このように、傾斜面に沿って押し上げられる過程で、流動性が低下した劣化トナーは、より上方へ押し上げられると共に、中間壁５３１を越えて低い側へも落下する。
中間壁５３１を越えて中間壁の下側の撹拌室の撹拌部材は、中間壁の上側に位置する撹拌軸とは傾斜が逆であって、流動性が大きなトナーが多く存在する領域である。したがって、流動性が低下した劣化トナーは、劣化トナーが少なく流動性が大きなトナーが多く存在している部分と混合するので、両者の混合によって劣化トナーの分布が一様なトナーが形成される。
その結果、第一撹拌室５２０Ｘと第二撹拌室５２０Ｙの間で、トナーの混合が進む結果、中央部に設けたトナー補給口５０５からは劣化トナーを均一に混合したトナーが得られる。
混合したトナーは、中央撹拌部材５２３Ｙに沿って配置されたトナー補給口５０５から現像室５０３へ供給される。
【００４０】
また、現像室５０３では、トナー補給口５０５から供給されたトナーは、両端部側へ広がりながら、現像ローラー表面に付着して、潜像担持体の現像に利用される。
【００４１】
以上のように、本発明の現像装置においては、第一撹拌室５２０Ｘと第二撹拌室５２０Ｙを設けることによって、両撹拌室において劣化トナーが十分に撹拌されてトナー補給口へと送られるので、流動性が低下した劣化トナーを、トナー貯蔵室を兼ねた撹拌室内、あるいは現像装置内での滞留を防止して、劣化トナーが均一に分布したトナーを現像室５０３へ送り現像に利用することができる。
【００４２】
また、図２で示した現像装置においては、現像室５０３の下部にトナー回収搬送路６０１を有している。
トナー回収搬送路６０１は、現像室５０３の下部に連通しており、現像室内のトナーは、第一撹拌室５２０Ｘの両端部５２６Ａ、５２６Ｂ側へ搬送手段６０３，６０５によって送られる。トナー回収搬送路６０１には各種の搬送手段を用いることができるが、スクリューの回転によってトナーを搬送するスクリューコンベア、スパイラルコンベア等を用いることができる。
【００４３】
第一撹拌室５２０Ｘの撹拌部材５２１Ｘは、両端部５２６Ａ、５２６Ｂ側から中央部側へ上向きの傾斜を有するとともに、撹拌部材の撹拌に伴ってトナーを撹拌部材５２１Ｘの傾斜に沿って上方へ押し上げる力を与えるスパイラル翼５２９Ａ、５２９Ｂを有しているので、トナー回収搬送路を通じて搬送された劣化トナーは、中央部側へ押し上げられ、中央撹拌部材５２３Ｘおよび中間壁５３１から第二撹拌室５２０Ｙへも送られて混合が進み、トナー中の劣化トナーの分布が均一化される。
【００４４】
このように、トナー回収搬送路６０１を設けることによって、現像室５０３内に滞留したトナーを撹拌室内において撹拌、混合して組成が均一なトナーとして再度現像室内へ補給することができるので、現像室内でトナーが滞留して劣化トナーが増加する問題は生じない。
【００４５】
図３は、現像装置の断面を説明する図であり、図３（Ａ）は、図２（Ｃ）においてＡ−Ａ線で切断した図であり、図３（Ｂ）は、図２（Ｃ）においてＢ−Ｂ線で切断した図を説明する図である。
図２で参照して説明したものと同様に、図３に示す現像装置５０３においては、第一撹拌室５２０Ｘ、第二撹拌室５２０Ｙが、それぞれの撹拌軸の中心線を含む平面が現像ローラー５０７の回転軸と平行に配置されている。
トナーは、中間壁５３１を越えて、第一撹拌室５２０Ｘと第二撹拌室５２０Ｙの間を互いに高い側から低い側に向けて移動しながら撹拌をされて、第二撹拌室５２０Ｙと現像室５０３の間に設けたトナー補給口５０５から現像室５０３内へ供給される。
【００４６】
現像室内には、トナー補給口５０５の下部に供給ローラー５０９が位置しており、供給ローラー５０９上に付着したトナーは、供給ローラー５０９と互いに反対方向へ回転する現像ローラー５０７へ供給され、現像ローラー５０７のトナーによって感光体に担持された潜像をトナー像として現像して可視化する。
【００４７】
供給ローラー５０９は、ポリウレタン等の発泡体等からなり、現像ローラに押圧されて変形した状態で現像ローラ５０７に当接している。供給ローラ５０９は現像装置の外装体５０１に支持されており、回転軸を中心に現像ローラ５０７の回転方向と逆の方向に回転する。なお、供給ローラー５０９の回転方向は、現像ローラ５０７の回転方向と同方向に回転するものとしても良い。
【００４８】
また、現像ローラ５０７に当接して規制ブレード５１１が配置されており、現像ローラ５０７に担持されたトナーに電荷を付与するとともに、担持されたトナーの層厚を規制する。規制ブレード５１１のブレード部分には、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどの弾性体が用いられる。
また、現像ローラ５０７は、金属製であり、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、軟鋼などにより製造することができる。また、現像ローラ５０７は現像装置の外装体５０１に支持されており、回転軸を中心に感光体２０の回転と順回転（現像位置において、感光体２０の回転の接線方向の速度の向きと現像ローラ５０７の回転の接線方向の速度の向きとが同じ向き）に回転する。なお、規制ブレード５１１を金属性の薄板部材とし、現像ローラ５０７を弾性体部材としてもよい。
【００４９】
更に、現像室５０３の内部に滞留したトナーは、現像室５０３の下部からトナー回収搬送路６０１を通じて第一撹拌室５２０Ｘへと送られて、第一撹拌室５２０Ｘおよび第二撹拌室５２０Ｙ内で撹拌されて、劣化トナーの分布を均一化して現像室５０３へと循環される。
これによって、劣化トナーが部分的に大量に存在することを防止できるので、現像によって得られた画像は劣化トナーが局在化していない品質が優れた高画質画像の形成ができる。
【００５０】
次に本発明の他の実施態様を説明する。
図４は、本発明の他の実施態様の現像装置を説明する図であり、図４（Ａ）は斜視図、図４（Ｂ）は、平面図、図４（Ｃ）は、正面図である。
図２および図３で示した現像装置は、第一撹拌室５２０Ｘと第二撹拌室５２０Ｙが互いに高い側から低い側に向けてトナーが越える中間壁を有しているのに対して、この実施態様で説明する現像装置は、第一撹拌室５２０Ｘ、第二撹拌室５２０Ｙが上下方向に配置されており、現像装置５０内に第一撹拌室５２０Ｘの上部に第二撹拌室５２０Ｙが配置されている。
【００５１】
第一撹拌室５２０Ｘ、第二撹拌室５２０Ｙは、それぞれの撹拌部材５２１Ｘ，５２１Ｙの撹拌軸の中心を通る平面は現像ローラー５０７の軸と平行に配置されていると共に、第一撹拌室５２０Ｘの上部には、第二撹拌室５２０Ｙの底面が位置している。
また、両撹拌室は、第三撹拌室５２０Ｚと隔壁５３３を隔てて接しており、第一撹拌室５２０Ｘと第三撹拌室５２０Ｚの間の隔壁には、第一撹拌部材５２１Ｘの撹拌軸に沿った開口を有する第一トナー供給口５０６Ｘが設けられている。
また、第二撹拌室５２０Ｙと第三撹拌室５２０Ｚとの隔壁には、第二撹拌部材５２１Ｙの撹拌軸に沿った開口を有する第二トナー供給口５０６Ｙが設けられている。
【００５２】
これによって、第一撹拌室５２０Ｘで撹拌されたトナーは、第一トナー供給口５０６Ｘから第三撹拌室５２０Ｚへと供給される。同様に、第二撹拌室５２０Ｙで撹拌されたトナーは、第二トナー供給口５０６Ｙから第三撹拌室５２０Ｚへと供給される。
【００５３】
一方、第一撹拌室５２０Ｘは、現像ローラーの軸方向に平行な回転軸を有した撹拌部材の中央部に位置する中央撹拌部材５２３Ｘと共に、中央撹拌部材５２３Ｘから両端部側へ撹拌軸５２５Ａ、５２５Ｂが下方へ向かって傾斜して配置されたスパイラル状撹拌部材５２７Ａおよび５２７Ｂを有している。
【００５４】
スパイラル状撹拌部材５２７Ａおよび５２７Ｂには、撹拌軸の回転の伴って撹拌軸の傾斜に沿ってトナーを、上方、すなわち中央撹拌部材５２３Ｘ側へと押し上げる力を作用するスパイラル翼５２９Ａおよび５２９Ｂが形成されている。
これらの中央撹拌部材５２３Ｘ、スパイラル状撹拌部材５２７Ａおよび５２７Ｂは、個別の駆動源によって駆動されるものであっても、相互の撹拌軸を自在継手によって結合した一体に駆動されるものであっても良い。
【００５５】
傾斜したスパイラル状撹拌部材５２７Ａおよび５２７Ｂの回転によってトナーには回転軸の傾斜に沿って押し上げる力が作用するので、トナーに対して下方へ向かう重力の加速度と共にスパイラル撹拌部材による傾斜に沿って押し上げる力が同時に作用することとなる。
流動性が低下した劣化トナーは、スパイラル状撹拌部材５２７Ａおよび５２７Ｂによる押し上げる方向の力をより大きく受けるために、流動性が大きなトナー中から劣化トナーが浮かび上がるようになり、劣化トナーは両端部５２６Ａ，５２６Ｂ側から中央部側へと送られる割合が多くなる。
【００５６】
一方、第二撹拌室５２０Ｙには、現像ローラーの軸方向に平行な回転軸を有した撹拌部材の中央部に位置する中央撹拌部材５２３Ｙと共に、中央撹拌部材５２３Ｙから両端部側へ撹拌軸５２５Ｃ、５２５Ｄが上方へ向かって傾斜したスパイラル状撹拌部材５２７Ｃおよび５２７Ｄを有している。
【００５７】
スパイラル状撹拌部材５２７Ｃおよび５２７Ｄには、撹拌軸の回転の伴って撹拌軸の傾斜に沿ってトナーを、上方、すなわち両端部５２６Ｃ，５２６Ｄ側へと押し上げる力を作用するスパイラル翼５２９Ｃおよび５２９Ｄが形成されている。
第一撹拌室５２０Ｘの撹拌部材と同様に、中央撹拌部材５２３Ｙ、スパイラル状撹拌部材５２７Ｃおよび５２７Ｄは、個別の駆動源によって駆動されるものであっても、相互の撹拌軸を自在継手によって結合した一体に駆動されるものであっても良い。
【００５８】
傾斜したスパイラル状撹拌部材５２７Ｃおよび５２７Ｄの回転によってトナーに対して回転軸の傾斜に沿って押し上げる力が作用するので、トナーには下方へ向かう重力の加速度と共にスパイラル撹拌部材による傾斜に沿って押し上げる力が同時に作用することとなる。
ところが、流動性が低下した劣化トナーは、スパイラル状撹拌部材５２７Ｃおよび５２７Ｄによる押し上げる方向の力をより大きく受けるために、流動性が大きなトナー中から浮かび上がるようになって、劣化トナーは中央部撹拌部５２３Ｙ側から両端部５２７Ｃ、５２７Ｄ側へと分布が多くなる。
【００５９】
次に、図４で説明した現像装置の断面図を参照して説明する。
図５は、現像装置の断面を説明する図であり、図５（Ａ）は、図４（Ｃ）においてＡ−Ａ線で切断した図であり、図５（Ｂ）は、図４（Ｃ）においてＢ−Ｂ線で切断した断面を説明する図である。
第一撹拌室５２０Ｘは、撹拌部材５２１Ｘが現像ローラーの回転軸方向の中央部が高く、両端側に向けて低くなるような傾斜を有しているために、第一撹拌部材５２１Ｘの撹拌軸に沿って延びた形状の帯状の開口部からなる第一トナー供給口５０６Ｘから第三撹拌室５２０Ｚに対して、現像ローラーの回転軸の中央部から両端部側へ向かって、劣化トナーの割合が多いものから少ないものへと分布を有したトナーが供給される。
【００６０】
一方、第二撹拌室５２０Ｙに設けた撹拌部材５２１Ｙは、第一撹拌部材５２１Ｘとは逆に、中央部から両端側へと傾斜を有している。このため、第二撹拌室５２０Ｙの第二撹拌部材５２１Ｙの撹拌軸に沿って延びた形状の帯状の開口部からなる第二トナー供給口５０６Ｙから第三撹拌室５２０Ｚへ供給されるトナーは、現像ローラーの回転軸の中央部から両端部側へ向かって、劣化トナーの割合が少ないものから多いものへと分布を有したトナーが供給される。
【００６１】
すなわち、第一撹拌室５２０Ｘから第三撹拌室５２０Ｚへ供給されるトナーと、第二撹拌室５２０Ｙから第三撹拌室５２０Ｚへと供給されるトナーは、現像ローラ中央部から両端部方向への劣化トナーの分布量の大小関係が逆となる。
このように、撹拌軸５２５Ｚの軸方向に劣化トナーの分布量が逆転したトナーは、第三撹拌室５２０Ｚにおいて現像ローラーの回転軸に平行な撹拌軸５２５Ｚに設けた撹拌翼５２９Ｚによって均一に混合されて、撹拌軸５２５Ｚの軸方向に劣化トナーの割合が均一に分布したトナーが調製される。
その結果、撹拌部材５２１Ｚによってトナー補給口５０５から現像室５０３へは、現像ローラーの回転軸方向に対しては、均一な分布を有したものが供給される。
現像室５０３では、トナー補給口５０５から供給されたトナーは現像ローラー表面に付着して、潜像担持体の現像に利用される。
【００６２】
以上のように、本発明の図４および図５を参照して説明した現像装置においては、第一撹拌室５２０Ｘと第二撹拌室５２０Ｙを設けることによって、両撹拌室において劣化トナーを含めて十分い撹拌して混合することによって流動性が低下した劣化トナーを、トナー貯槽を兼ねた撹拌室内、あるいは現像装置内での滞留を防止して、劣化トナーが均一に分布したトナーを現像室５０３へ送り現像に利用することができる。
【００６３】
また、図４および図５を参照して説明した現像装置においては、現像室５０３の下部にトナー回収搬送路６０１を設けた例を説明している。トナー回収搬送路６０１は、現像室５０３の下部に連通しており、現像室内のトナーは、第一撹拌室５２０Ｘの両端部５２６Ａ、５２６Ｂ側へ搬送手段６０３，６０５によって送られる。トナー回収搬送路６０１には各種の搬送手段を用いることができるが、スクリューの回転によってトナーを搬送するスクリューコンベア、スパイラルコンベア等を用いることができる。
【００６４】
第一撹拌室５２０Ｘの撹拌部材５２１Ｘは、両端部５２６Ａ、５２６Ｂ側から中央部側へ上向きの傾斜を有するとともに、撹拌部材の撹拌に伴ってトナーに対しては傾斜に沿って上方へ押し上げる力を与えるスパイラル翼５２９Ａ、５２９Ｂを有しているので、流動性が低下した劣化トナーは、中央部側へ押し上げられる。
一方、第二撹拌室５２０Ｙにおいては、撹拌部材５２１Ｙは、両端部５２６Ａ、５２６Ｂ側から中央部側へ下向きの傾斜を有しており、第二撹拌室５２０Ｙでは、劣化トナーは、中央部から両端部側に向けて分布量が多くなっている。
【００６５】
したがって、現像室５０３内から搬送されるトナーには、現像ローラー等によって繰り返し圧力を受けた結果、劣化トナーが多く含まれていたとしても、第三撹拌室５２０Ｚの中央部において第二撹拌室５２０Ｙから供給された劣化トナーの割合が少ないトナーと混合される結果、特に現像室内に滞留した劣化トナーを搬送して再使用しても、劣化トナーの局在化による形成される画像品質の低下を防止することができる。
【００６６】
また、図４および図５で説明した実施態様においては、現像室５０３内からトナーを撹拌室側へ搬送するトナー回収搬送路６０１を設ける例について述べたが、トナー回収搬送路を設ける場合には、トナー回収搬送路６０１の揚程を小さくするために、第一撹拌室５２０Ｘを第二撹拌室５２０Ｙの下部に配置することが好ましいが、トナー回収搬送路を形成しない場合に、いずれを下部に配置しても良い。、
【００６７】
以上の各実施態様において説明したように、劣化トナーに対する特性が異なる複数の撹拌室を設けたので、それぞれの撹拌室において、撹拌したトナーを、劣化トナーの分布が均一なものとなるように混合した後に現像室へ供給する現像装置と、それを備えた画像形成装置であるので、劣化トナーの局在化による画像の劣化防止し、更にトナーの有効利用を図る現像装置お呼び画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１…画像形成装置、１５，１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ…画像形成ユニット、２０…感光体、３０…帯電装置、４０…露光装置、５０…現像装置、７０…転写ベルト、７１ａ…ベルト駆動ローラ、７１ｂ…従動ローラー、７２…転写ベルトクリーニング装置、７５…感光体クリーニング装置、８０…転写装置、９０…定着装置、９０ａ…定着ローラー、９０ｂ…加圧ローラー、９０ｃ…排紙ローラー、９２…給紙トレイ、９４ａ…給紙ローラー、９４ｂ…レジストローラー、９５…表示装置、１００…制御装置、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４…転写部、５０１…外装体、５０２…トナー貯溜室、５０３…現像室、５０４…トナー供給口、５０５…トナー補給口、５０６Ｘ…第一トナー供給口、５０６Ｙ…第二トナー供給口、５０７…現像ローラー、５０９…供給ローラー、５１１…規制ブレード、５２０Ｘ…第一撹拌室、５２０Ｙ…第二撹拌室、５２１Ｘ，５２１Ｙ，５２１Ｚ…撹拌部材、５２３…中央撹拌部材，５２５Ａ，５２５Ｂ，５２５Ｃ，５２５Ｄ…撹拌軸、５２６Ａ，５２６Ｂ…トナー撹拌室の両端部、５２７Ａ，５２７Ｂ，５２７Ｃ，５２７Ｄ…スパイラル状撹拌部材，５２９Ａ，５２９Ｂ，５２９Ｃ，５２９Ｄ…スパイラル状撹拌翼、５２３Ｘ，５２３Ｙ…中央撹拌部材、６０１…トナー回収搬送路、６０３，６０５…搬送手段
【図１】
2010230923.tif 000003
【図２】
2010230923.tif 000004
【図３】
2010230923.tif 000005
【図４】
2010230923.tif 000006
【図５】
2010230923.tif 000007