(57)【要約】【課題】経時的な定量搬送性能の変化を簡易な構成で抑制する。【解決手段】現像剤保持体１７１と、二成分現像剤Ｇを収容する現像剤収容部１７３と、トナー搬送部材１７６を有するトナー補給部１７５と、トナー補給部１７５を介して補給用トナーＴを現像剤収容部１７３に供給可能に収容するトナー収容部１７７とを備え、トナー補給部１７５は、トナー収容部１７７からの補給用トナーＴを受け入れるトナー充填口Ｄ0と、トナー補給部１７５内に充填された補給用トナーＴを現像剤収容部１７３に供給するトナー供給口Ｓ0とを有し、かつ、トナー搬送部材１７６は、回転軸１７６ａ周りに巻回形成された螺旋状の搬送羽根１７６ｂを有して、予め定められた正方向に回転することにより補給用トナーＴを現像剤収容部１７３に供給すると共に、予め定められた場合に、逆方向に回転する。【選択図】図４
2010078702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に磁界発生手段を有して、トナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を搬送保持する現像剤保持体と、
前記現像剤保持体に隣接して二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、
内部に補給用トナーを搬送する回転自在に形成されたトナー搬送部材を有すると共に、前記現像剤収容部と連通するトナー補給部と、
前記トナー補給部と連通すると共に、該トナー補給部を介して補給用トナーを前記現像剤収容部に供給可能に収容するトナー収容部と
を備え、
前記トナー補給部は、前記トナー収容部からの補給用トナーを受け入れるトナー充填口と、トナー補給部内に充填された補給用トナーを前記現像剤収容部に供給するトナー供給口とを有し、かつ、前記トナー搬送部材は、回転軸周りに巻回形成された螺旋状の搬送羽根を有して、予め定められた正方向に回転することによりトナー充填口からトナー供給口に向かう軸方向に沿って補給用トナーを現像剤収容部に供給すると共に、予め定められた場合に、逆方向に回転することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記トナー補給部材は、補給用トナーが現像剤収容部に供給される前に逆回転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】
前記トナー収容部は、補給用トナーを撹拌するトナー撹拌部材を備え、前記トナー補給部材は、前記トナー収容部内の前記トナー撹拌部材が回転駆動される直前に逆回転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】
前記現像剤収容部は、二成分現像剤を予め定められた方向に撹拌搬送する現像剤撹拌搬送部材を備え、前記トナー搬送部材を逆回転させる際には、前記現像剤撹拌搬送部材の回転を停止させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記トナー搬送部材が逆回転する際の回転速度は、正回転時の回転速度よりも速く設定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記トナー補給部材は、その正回転が停止した直後に逆回転することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
現像装置内部の温度及び／又は湿度を検出する環境センサを備え、前記トナー補給部材は、前記環境センサの検出値が予め定められた範囲を超えた場合に、逆回転することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
前記トナー補給部材は、前記トナー搬送部材の駆動トルクが予め定められた値を超えた場合に、逆回転することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項９】
前記トナー補給部材は、前回の回転停止から予め定められた期間が経過した場合に、逆回転することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の現像装置と、記録用紙に画像を形成する画像形成手段とを備え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、現像装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００６−１６２６４８号公報
【特許文献２】特開２００６−３３０１９９号公報
【特許文献３】特開平０９−１３４０６５号公報
【０００３】
従来、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置では、感光ドラムなどの静電潜像保持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置が使用されている。このような現像装置としては、例えば、静電潜像保持体に対向して現像用開口が開設された現像ハウジング内に、磁性を有するキャリアと樹脂を主体としたトナーとからなる二成分現像剤（以下、単に現像剤という）を収容し、この現像ハウジングの現像用開口に面して現像剤保持体（例えば現像ロール）を配設すると共に、この現像ロールの現像用開口とは背面側に現像ハウジング内部の現像剤を撹拌搬送しながら現像ロールへと搬送するオーガーを配設した、いわゆる二成分現像方式の現像装置が広く採用されている。
【０００４】
この種の二成分現像方式の現像装置では、現像動作によって消費されたトナーを補給しつつ凝集トナーを解消し、かつ、当該現像剤を安定して現像剤保持体に搬送供給する必要が生じるため、従来から、補給用トナーと現像剤との十分な撹拌混合性能や現像剤の定量搬送性能の向上を図った現像装置が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００５】
ここで、特許文献１には、現像剤保持体と、現像剤を所定方向に搬送する現像剤供給搬送手段と、現像剤供給搬送手段による現像剤の搬送方向と逆方向に現像剤を搬送する現像剤撹拌搬送手段とを有し、現像領域に対応する現像剤供給搬送手段の螺旋状リブの径を非現像領域に対応する螺旋状のリブの径よりも大径とし、かつ、小径の螺旋状のリブのピッチを、大径のリブのピッチよりも大きく構成した現像装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、現像剤搬送路での現像剤の搬送効率を検知する搬送効率検知手段を有し、この検知手段の検知結果に基づいて各搬送部材の回転数を調節して、その搬送力を調節する現像装置が開示されている。
【０００７】
さらに、特許文献３には、トナー収納容器の長手方向の一端側に設けられたトナー補給口と、このトナー補給口からトナーを掻き出すための、先端に弾性材料から成る補給部材を取り付けたトナー補給部材とを有し、トナー補給部材によるトナー掻き出し量をトナー補給口の開口面積により規制されるトナー排出量より多く設定すると共に、トナー補給部材の両端に、トナー補給部近傍のトナー収納容器内壁からトナーを掻き取るための補給補助部材を設けた現像装置が開示れている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的とするところは、経時的な定量搬送性能の変化を簡易な構成で抑制することができる現像装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された現像装置は、その内部に磁界発生手段を有して、トナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を搬送保持する現像剤保持体と、前記現像剤保持体に隣接して二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、その内部に補給用トナーを搬送する回転自在に形成されたトナー搬送部材を有すると共に、前記現像剤収容部と連通するトナー補給部と、前記トナー補給部と連通すると共に、該トナー補給部を介して補給用トナーを前記現像剤収容部に供給可能に収容するトナー収容部とを備え、前記トナー補給部は、前記トナー収容部からの補給用トナーを受け入れるトナー充填口と、トナー補給部内に充填された補給用トナーを前記現像剤収容部に供給するトナー供給口とを有し、かつ、前記トナー搬送部材は、回転軸周りに巻回形成された螺旋状の搬送羽根を有して、予め定められた正方向に回転することによりトナー充填口からトナー供給口に向かう軸方向に沿って補給用トナーを現像剤収容部に供給すると共に、予め定められた場合に、逆方向に回転することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に記載の現像装置は、請求項１に記載の構成において、前記トナー補給部材は、補給用トナーが現像剤収容部に供給される前に逆回転することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載の現像装置は、請求項２に記載の構成において、前記トナー収容部は、補給用トナーを撹拌するトナー撹拌部材を備え、前記トナー補給部材は、前記トナー収容部内の前記トナー撹拌部材が回転駆動される直前に逆回転することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４に記載の現像装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の構成において、前記現像剤収容部は、二成分現像剤を予め定められた方向に撹拌搬送する現像剤撹拌搬送部材を備え、前記トナー搬送部材を逆回転させる際には、前記現像剤撹拌搬送部材の回転を停止させることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５に記載の現像装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の構成において、前記トナー搬送部材が逆回転する際の回転速度は、正回転時の回転速度よりも速く設定されていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項６に記載の現像装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載の構成において、前記トナー補給部材は、その正回転が停止した直後に逆回転することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項７に記載の現像装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載の構成において、現像装置内部の温度及び／又は湿度を検出する環境センサを備え、前記トナー補給部材は、前記環境センサの検出値が予め定められた範囲を超えた場合に、逆回転することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項８に記載の現像装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載の構成において、前記トナー補給部材は、前記トナー搬送部材の駆動トルクが予め定められた値を超えた場合に、逆回転することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項９に記載の現像装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載の構成において、前記トナー補給部材は、前回の回転停止から予め定められた期間が経過した場合に、逆回転することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１０に記載に画像形成装置は、請求項１ないし９のいずれかに記載の現像装置と、記録用紙に所望の画像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、トナー充填口の詰まりを未然に防止して、トナー補給部材の回転に応じた定量搬送性能を安定して維持することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、トナー補給時の定量搬送性能を安定して維持することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、トナー補給時の定量搬送性能をより安定して維持することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、トナー搬送部材が逆回転する際に、現像剤収容部内の二成分現像剤がトナー補給部内に逆流することを未然に防止することができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、トナー充填口における補給用トナーの詰まりをより効果的に防止することができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、トナー補給完了直後のトナー充填口における補給用トナーの詰まりをより効果的に防止することができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、環境変化時の定量搬送性能をより安定して維持することができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明によれば、トナー充填口に補給用トナーが詰まっていると考えられる場合の定量搬送性能をより安定して確保することができる。
【００２７】
請求項９に記載の発明によれば、トナー充填口に補給用トナーが詰まっていると考えられる場合の定量搬送性能をより安定して確保することができる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明によれば、上記いずれかの現像装置を画像形成装置に好適に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３０】
まず、本発明が適用可能な画像形成装置の一実施形態について、図１を参照して説明する。ここで、図１は本発明が適用可能なタンデム型カラー画像形成装置の概略構成図である。
【００３１】
本実施の形態に係る画像形成装置は、例えば、原稿読取装置により読み取られたカラー原稿のカラー画像情報、図示しないパーソナルコンピュータや画像データ入力装置等から送られてくるカラー画像情報等が入力され、入力された画像情報に対して画像処理が行われるようになっている。
【００３２】
図１において、１はタンデム型のデジタルカラー画像形成装置の本体を示すものであり、本体１の上部に、原稿２を一枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）３と、当該自動原稿搬送装置３によって搬送される原稿２の画像を読み取る原稿読取装置４が配設されている。この原稿読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８，９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿２の色材反射光像を予め定めたドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るようになっている。
【００３３】
上記原稿読取装置４によって読み取られた原稿２の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとしてＩＰＳ（Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）１２に送られ、このＩＰＳ１２では、原稿２の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の画像処理が施される。また、ＩＰＳ１２は、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データに対しても、予め定めた画像処理を行うようになっている。
【００３４】
そして、上記の如くＩＰＳ１２で予め定めた画像処理が施された画像データは、同じくＩＰＳ１２によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）（各８ビット）の４色の原稿再現色材階調データに変換され、次に述べるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３ＫのＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）１４に送られ、露光手段であるＲＯＳ１４では、対応する各色の原稿再現色材階調データに応じてレーザ光ＬＢによる画像露光が行われる。
【００３５】
また、本実施の形態に係る画像形成装置では、各々色の異なるトナー像を形成する複数の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋを並列的に配置するとともに、この複数の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの上部にわたって、当該複数の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋで形成された各色のトナー像が転写されるベルト状の中間転写体２５を配置し、さらに複数の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの下方に、各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの像保持体１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋに画像の書き込みを行なう画像書込手段１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋを配置するように構成されている。
【００３６】
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応する４つの画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、複数の張架ロールにより張架された無端状の中間転写ベルト２５の進行方向に沿って水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されており、それぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色のトナー像が予め定めたタイミングで順次形成されるように構成されている。なお、これらの各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、全て同様に構成されているため、以下、各構成機器の符号は総称表記（例えば、感光ドラム１５）とする。
【００３７】
各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、大別して、予め定めた速度（例えば、２００ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動される像保持体としての感光ドラム１５と、この感光ドラム１５の表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電ロール１６と、当該感光ドラム１５の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する露光手段としてのＲＯＳ１４と、感光ドラム１５上に形成された静電潜像を対応する各色のトナーで現像する現像手段としての現像装置１７と、感光ドラム１５の表面を清掃するクリーニング手段としてのドラムクリーニング装置１８等とから構成されている。なお、本実施の形態において、感光ドラム１５とその周辺に配置される各構成機器は、一体的にユニット化されており本体１から個別に交換可能に構成されている。
【００３８】
本実施の形態において、ＲＯＳ１４は、４つの画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋに共通に構成されており、図示しない４つの半導体レーザを各色の原稿再現色材階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザからレーザ光ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋを階調データに応じて照射するように構成されている。なお、上記ＲＯＳ１４は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成してもよい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋは、図示しないｆ−θレンズを介してポリゴンミラー１９に照射され、このポリゴンミラー１９によって偏向走査される。上記ポリゴンミラー１９によって偏向走査されたレーザ光ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋは、図示しない結像レンズ及び複数枚のミラーを介して、感光ドラム１５上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。
【００３９】
本実施の形態において、上記ＲＯＳ１４は、その周囲が直方体状のフレーム２０によって密閉されていると共に、当該フレーム２０の上部には、４本のレーザ光ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋを、各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの感光ドラム１５上に露光するため、シールド部材としての透明なガラス製のウインドウ２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋが設けられている。
【００４０】
上記ＩＰＳ１２からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋに共通して設けられたＲＯＳ１４に、各色の画像データが順次出力され、このＲＯＳ１４から画像データに応じて出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ，ＬＢ−Ｍ，ＬＢ−Ｃ，ＬＢ−Ｋは、対応する感光ドラム１５の表面に走査露光され、静電潜像が形成される。上記感光ドラム１５上に形成された静電潜像は、現像装置１７によって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。
【００４１】
上記各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの感光ドラム１５上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの上方にわたって配置された転写ユニット２２の中間転写ベルト（ベルト状の中間転写体）２５上に、４つの一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋによって順次多重に転写される。これらの一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋは、各画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの感光ドラム１５に対応した中間転写ベルト２５の裏面側に配設されている。ここで、各一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋは、所望の体積抵抗値に調整されており、これらの一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋには、不図示の転写バイアス電源が接続されており、トナー極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）の転写バイアスが予め定めたタイミングで印加されるようになっている。
【００４２】
また、上記中間転写ベルト２５は、ドライブロール２７と、テンションロール２４と、バックアップロール２８との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール２７により、矢印方向に予め定めた速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト２５は、例えば、チャージアップを起こさないべルト素材（ゴムまたは樹脂）にて抵抗調整されたものが使用されている。
【００４３】
上記中間転写ベルト２５上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、当該中間転写ベルト２５の側面に配置されたバックアップロール２８に圧接する二次転写ロール２９によって、圧接力及び静電吸引力により記録媒体としての記録用紙Ｐ上に二次転写され、これら各色のトナー像が転写された記録用紙Ｐは、上方に位置する定着装置３０へと搬送される。上記二次転写ロール２９は、バックアップロール２８の側方に圧接しており、鉛直方向の下方から上方に搬送される記録用紙Ｐ上に、各色のトナー像を二次転写するようになっている。
【００４４】
上記記録用紙Ｐは、装置本体１の内部に配設された給紙カセット３４から、予め定めたサイズのものが、ナジャーロール３５及び用紙分離搬送用のフィードロール３６により、１枚ずつ分離された状態で用紙搬送路３７に設けられたレジストロール３８まで一旦搬送され停止される。上記給紙カセット３４から供給された記録用紙Ｐは、予め定めたタイミングで回転するレジストロール３８によって中間転写ベルト２５の二次転写位置へ送出される。
【００４５】
なお、本実施の形態に係るデジタルカラー画像形成装置において、フルカラー等の両面コピーをとる場合には、片面に画像が定着された記録用紙Ｐを、排出ロール３２によって排出トレイ３３上にそのまま排出せずに、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替え、用紙搬送用のローラ対３９を介して両面用搬送ユニット４０へと搬送する。そして、この両面用搬送ユニット４０では、搬送径路４１に沿って設けられた図示しない搬送用ローラ対により、記録用紙Ｐの表裏が反転された状態で、再度レジストロール３８へと搬送され、今度は、当該記録用紙Ｐの裏面に画像が転写・定着された後、排出トレイ３３上に排出される。
【００４６】
上記各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ，１３Ｃ、１３Ｋは、上述したように、感光ドラム１５を備えており、これらの感光ドラム１５の表面は、帯電ロール１６によって一様に帯電される。その後、上記感光ドラム１５の表面は、ＲＯＳ１４から画像データに応じて出射される画像形成用のレーザ光ＬＢが走査露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光ドラム１５上に走査露光されるレーザ光ＬＢは、当該感光ドラム１５の直下よりやや右側寄りの斜め下方から露光されるように設定されている。上記感光ドラム１５上に形成された静電潜像は、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの現像装置１７の現像ロールによってそれぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色、黒色の各色のトナーにより現像されて可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、一次転写ロール２６の帯電によって中間転写ベルト２５上に順次多重に転写される。
【００４７】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光ドラム１５の表面は、ドラムクリーニング装置１８によって残留トナー等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記ドラムクリーニング装置１８は、不図示のクリーニングブレードによって感光ドラム１５上の残留トナー等を除去するようになっている。また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト２５の表面は、クリーニングブラシ４３ａ及びクリーニングブレード４３ｂを備えたベルトクリーニング装置４３によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。
【００４８】
このような中間転写ベルト２５等が装備された画像形成装置１では、感光ドラム１５上のトナー像が一次転写位置で中間転写ベルト２５に静電的に一次転写される。この際、単色画像を形成する場合には、中間転写ベルト２５に一次転写されたトナー像が二次転写位置で直ちに記録用紙Ｐへ静電的に二次転写される。これに対し、カラー画像を形成する場合には、複数色のトナー像が中間転写ベルト２５に順次一次転写されて重ね合わされた後に、二次転写位置で記録用紙Ｐに一括して二次転写される。
【００４９】
そして、中間転写ベルト２５上から各色のトナー像が二次転写された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト２５から分離された後、二次転写手段の下流側に配設された定着装置３０へと搬送され、この定着装置３０によって熱及び圧力でトナー像が記録用紙Ｐ上に定着されるようになっている。定着後の記録用紙Ｐは、排出ロール３２を介して排出トレイ３３上に排出される。このような一連の画像形成プロセスを経て単色画像又はカラー画像の形成が行われる。
【００５０】
次に、本実施の形態に係る現像装置１７の構成について、図面を参照してさらに説明する。ここで、図２は、本実施の形態に係る現像装置の構成を説明するための模式的側断面図であり、図３は、本実施の形態に係る現像装置の構成を説明するための模式的平断面図である。
【００５１】
本実施の形態に係る現像装置１７は、いわゆる二成分現像方式を採用したものであって、図２に示すように、感光ドラム１５の下方に感光ドラム１５側に開口する現像ハウジング１７０を有し、この現像ハウジング１７０内には、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤Ｇ（以下、単に現像剤Ｇとも称する）を収容する現像剤収容部１７３と、補給用トナーＴを現像剤収容部１７３に定量的に供給可能とするトナー補給部１７５と、補給用トナーＴをトナー補給部１７５を介して現像剤収容部１７３に供給可能に収容するトナー収容部１７７とが各々区画形成されている。より具体的には、現像剤収容部１７３とトナー収容部１７７とは、仕切壁Ｗ1を介して隣接配置されていると共に、仕切壁Ｗ1の下部には、トンネル通路状の中空の空間が形成されており、このトンネル通路状の中空空間をトナー補給部１７５として、かかるトナー補給部１７５を介してトナー収容部１７７に収容された補給用トナーＴを現像剤収容部１７３に定量的に供給（補給）するようになっている。
【００５２】
現像剤収容部１７３（現像ハウジング１７０）の開口に面した部位には、感光ドラム１５と略平行に対向配置され回転自在に形成された現像剤保持体としての現像ロール１７１が配設されている。この現像ロール１７１は、その内部に磁界発生手段１７１ａと、その外周部に非磁性材料からなる回転可能に形成されたスリーブ１７１ｂとを有して現像剤Ｇの搬送保持を行うものであり、現像ロール１７１により搬送された現像剤Ｇは、現像剤規制部材１７２により層厚が規制された後、感光ドラム１５上の静電潜像をトナーで可視像化するようになっている。
【００５３】
また、図３に模式的に示すように、本実施の形態に係る現像剤収容部１７３は、上記現像ロール１７１の軸方向（長手方向）全域に渡って軸方向に沿って設けられていると共に、現像ロール１７１の軸方向に沿って延びる仕切壁Ｗ0にて区分されており、さらに、区分された現像剤収容部１７３には一対の撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂが仕切壁Ｗ0を介して現像ロール１７１の軸方向に沿って配設されている。そして、仕切壁Ｗ0の軸方向（長手方向）両端部に連通口Ｃ1，Ｃ2を開設することにより現像剤収容部１７３内に現像剤循環路を形成し、一対の撹拌搬送オーガー（現像剤撹拌搬送部材）１７３ａ，１７３ｂにより現像剤循環路内の現像剤Ｇを撹拌しながら循環搬送するようになっている。
【００５４】
ここで、現像ロール１７１側の撹拌搬送オーガー１７３ａはトナーの撹拌混合機能に加えて現像ロール１７１への現像剤供給機能を担ったサプライオーガーであり、他方の撹拌搬送オーガー１７３ｂは既存の現像剤Ｇに補給されたトナーＴを撹拌混合することを主眼としたアドミックスオーガーである。なお、本実施の形態では、現像ロール１７１寄りの撹拌搬送オーガー１７３ａが現像ロール１７１への現像剤供給機能を兼用しているが、撹拌搬送オーガー１７３ａとは別に現像剤供給部材（ロールやパドル等）を付加してもよい。
【００５５】
本実施の形態において、トナー補給部１７５は、安定したディスペンス性能（定量供給性能）を確保するという観点から、図３に示すように、現像剤収容部１７３と同様に軸方向全域に渡って設けられており、その内部には螺旋状の羽根を有するトナー搬送部材としてのディスペンスオーガー１７６が現像剤収容部１７３内の撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂと略平行に配設されている。このディスペンスオーガー１７６は、回転軸１７６ａの周りに予め定めた方向に螺旋状に巻回形成された搬送羽根１７６ｂを有しており、トナー補給部１７５内のトナーＴを予め定めた軸方向（図中、矢印方向）に搬送するようになっている。また、本実施の形態では、ディスペンスオーガー１７６の駆動量に応じて補給用トナーＴを精度良く定量的に供給するという観点から、ディスペンスオーガー１７６は現像剤収容部１７３内の撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂと略同径かそれ以下の螺旋羽根を備えたものとなっており、さらに、ディスペンスオーガー１７６のピッチが撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂのピッチ以下に設定されている。また、ディスペンスオーガー１７６の回転中心はアドミックスオーガー１７３ｂの回転中心よりも略同じか下方に位置するように設定されており、アドミックスオーガー１７３ｂの回転中心より下方からトナーＴを補給して、現像剤収容部１７３内の現像剤Ｇとの速やかな撹拌混合を可能としている。
【００５６】
さらに、本実施の形態に係るトナー補給部１７５においては、上記ディスペンスオーガー１７６の搬送方向下流側の軸方向端部の現像剤収容部１７３側には、トナー供給口Ｓ0が開口されている。一方、上記ディスペンスオーガー１７６の搬送方向上流側の軸方向端部のトナー収容部１７７側には、トナー収容部１７７に収容されているトナーＴを受け入れるトナー充填口Ｄ0が開口されている。
【００５７】
また、図２に最も良く示されるように、現像剤収容部１７３とトナー収容部１７７とを区画すると共に、トナー補給部１７５を形成する上記仕切壁Ｗ1は薄肉部Ｗ10を有し、この薄肉部Ｗ10の下方が末広がり状に形成されている。なお、図２においては、明瞭化のために各開口部Ｃ1，Ｃ2，Ｓ0，Ｄ0を通る断面にて表示している。
【００５８】
具体的には、薄肉部Ｗ10の下方は、ディスペンスオーガー１７６の回転軌跡に倣うような円弧状の湾曲部Ｗ11が現像剤収容部１７３側に形成されていると共に、トナー収容部１７７側にも同様にディスペンスオーガー１７６の回転軌跡に倣うような厚肉部Ｗ12が現像ハウジング１７０と一体に形成されており、これにより、ディスペンスオーガー１７６の外周径と略同等な断面略円形の長尺通路（トンネル状通路）を軸方向に渡って構成し、ディスペンスオーガー１７６の駆動量に応じた補給用トナーＴの定量供給性能を確保している。
【００５９】
なお、トナー収容部１７７に面した厚肉部Ｗ12の軸方向端部には、上記トナー充填口Ｄ0が開口形成されており、かかる厚肉部Ｗ12の外壁面（トナー収容部１７７の内面の一部）を、後述するアジテータ１７８の回転軌跡に略倣うように形成することにより、トナー収容部１７７内のトナーＴがアジテータ１７８の回転により円滑にトナー充填口Ｄ0を介してトナー補給部１７５に充填供給されるようになっている。
【００６０】
また、本実施の形態において、トナー供給口Ｓ0は、その下端が現像剤収容部１７３に収容される現像剤Ｇの表面位置よりも下方に位置するように開口形成されている。より具体的には、トナー供給口Ｓ0の下端がアドミックスオーガー１７３ｂの回転中心より下方に設定されており、これにより、アドミックスオーガー１７３ｂの回転中心より下方からトナーＴが補給されることとなり、補給されたトナーＴがアドミックスオーガー１７３ｂに巻き込まれて、現像剤Ｇの表面に浮かび上がることを抑制すると共に、速やかな現像剤Ｇとの撹拌混合を可能としている。
【００６１】
さらに、本実施の形態では、トナー補給部１７５内の補給用トナーＴがトナー供給口Ｓ0から押し出される押圧力が現像剤収容部１７３の現像剤Ｇによる内圧よりも大きくなるように設定されている。具体的には、トナー充填口Ｄ0からのトナー充填量がディスペンスオーガー１７６によるトナー供給量（トナー供給口Ｓ0から排出されるトナー供給量）より多くなるようにトナー充填口Ｄ0、トナー供給口Ｓ0の長手方向長が設定されていると共に、ディスペンスオーガー１７６の径寸法や羽根ピッチ、回転数などについては、ディスペンスオーガー１７６によるトナーの搬送力に基づくトナー内圧がトナー供給口Ｓ0にかかる現像剤収容部１７３内の現像剤Ｇの内圧に比べて大きくなるように選定されている。
【００６２】
本実施の形態におけるトナー収容部１７７は、図２に示すように、補給用トナーＴをトナー補給部１７５壁面に沿ってトナー充填口Ｄ0に向けて撹拌搬送するトナー撹拌部材としてのアジテータ１７８を備えており、このアジテータ１７８によりトナー収容部１７７内の補給用トナーＴをトナー補給部１７５に供給するようになっている。
【００６３】
ここで、アジテータ１７８は、回転軸１７８ａの先端にＰＥＴフィルム等からなるアジテートフィルム（搬送羽根）１７８ｂを有し、このアジテートフィルム１７８ｂによりトナーＴを撹拌搬送するようになっている。なお、アジテータ１７８については、上記アジテートフィルム１７８ｂを有する構成に限定されるものではなく、例えば、針金状の線材を回転軸１７８ａ周りに螺旋状に巻回形成した構成としてもよい。
【００６４】
なお、本実施の形態では、アジテータ１７８の回転中心は、トナー充填口Ｄ0、トナー供給口Ｓ0、ディスペンスオーガー１７６及び撹拌搬送オーガー１７３ａ，１７３ｂよりも上方に位置するように配置されている。これにより、トナー収容部１７７からトナー補給部１７５、現像剤収容部１７３までトナーＴを持ち上げる必要がないため、トナー補給部１７５でのトナー内圧を損なうことなく、現像剤収容部１７３へのトナー補給をスムーズに行うことができる。
【００６５】
また、トナー収容部１７７の容量については、トナー補給部１７５の容量、あるいは、トナー補給部１７５と現像剤収容部１７３との合計容量よりもトナー収容部１７７の容量を大きくすることにより、補給用トナーＴをトナー補給部１７５を介してトナー供給口Ｓ0から継続的に安定して補給することができる。
【００６６】
ところで、上述のように構成した現像装置１７においては、トナー収容部１７７とトナー補給部１７５とを並設させて小型化（特に、縦方向の高さを低減）し、一体型のカートリッジ構成を容易に実現可能とするものの、トナー収容部１７７内に設けたアジテータなどのトナー撹拌部材１７８によって、補給用トナーＴをトナー充填口Ｄ0を介してトンネル形状のトナー補給部１７５に対して充填供給する際に、トナー充填口Ｄ0に詰まりが生じ易く、経時的に安定した定量搬送性能が損なわれる虞が生じていた。
【００６７】
そこで、本実施の形態に係る現像装置１７では、トナー補給部１７５内に設けたディスペンスオーガー１７６を、予め定めた場合に逆方向に回転させることにより、簡易な構成で上述したトナー充填口Ｄ0の詰まりを未然に防止している。
【００６８】
以下に、本実施の形態に係るディスペンスオーガー１７６の作用及び制御について、図４及び図５を参照してさらに説明する。ここで、図４は、本実施の形態に係るディスペンスオーガー１７６の作用を説明するための模式図であり、（ａ）はディスペンスオーガー１７６を逆回転させた際のトナー充填口Ｄ0の状態を示す模式図であり、（ｂ）はトナー充填口Ｄ0の経時的な変化を示す模式図である。また、図５は、各回転部材の駆動系を説明するための模式図である。
【００６９】
図４（ａ）及び図５に示すように、トナー補給部１７５内に配設されたディスペンスオーガー１７６は、その回転軸１７６ａが駆動モーターＭ１に接続されており、不図示の制御装置を介して、正逆転可能なように構成されている。また、トナー収容部１７７内に配設されたアジテータ１７８は、その回転軸１７８ａが駆動モーターＭ２に接続されており、ディスペンスオーガー１７６とは独立して回転駆動可能なように構成されている。同様に、図５に示すように、サプライオーガー１７３ａとアドミックスオーガー１７３ｂとはギアＧｒを介して同一の駆動モーターＭ３に接続されて、ディスペンスオーガー１７６とは独立して回転駆動可能なように構成されている。そして、例えば、現像剤収容部１７３内に設けた不図示の濃度センサがトナー濃度の低下を検知した場合には、制御装置を介してトナー補給部１７５内のディスペンスオーガー１７６を予め定めた正回転方向に回転駆動することにより、トナー補給部１７５内の補給用トナーＴを、トナー充填口Ｄ0からトナー供給口Ｓ0に向かう軸方向に沿って、ディスペンスオーガー１７６の駆動量に応じて定量的に現像剤収容部１７３に供給するようになっている。なおこの際、トナー収容部１７７内のアジテータ１７８、現像剤収容部１７３内のサプライオーガー１７３ａ及びアドミックスオーガー１７３ｂについても、制御装置を介して予め定められたそれぞれのタイミングで回転駆動されることとなる。
【００７０】
一方、図４（ｂ）に模式的に示すように、トナー充填口Ｄ0は、環境変化や経時的な変化等に伴って、補給用トナーＴにより目詰まりして開口面積が狭まった状態のトナー充填口Ｄ0´となる虞が生じるが、この状態のトナー充填口Ｄ0´は、図４（ａ）に示すように、ディスペンスオーガー１７６を逆回転させることにより、トナー充填口Ｄ0´に堆積した補給用トナーＴがトナー収容部１７７側に押し出され、予め定めた開口面積を有する正規状態のトナー充填口Ｄ0に復元することとなる。
【００７１】
本実施の形態に係る現像装置１７は、既存の装置構成を流用可能としつつ、ディスペンスオーガー１７６を逆回転させることによる上述の復元作用を利用したものであり、以下に、ディスペンスオーガー１７６を逆回転させる具体的な場合について説明する。
【００７２】
まず、本実施の形態に係るディスペンスオーガー１７６は、トナー補給時に予め定めた定量搬送性能を確保するという観点から、補給用トナーＴを現像剤収容部１７３に供給する前にディスペンスオーガー１７６を逆回転させるようになっている。具体的には、トナー補給の指令が制御装置から出力された場合には、アジテータ１７８若しくはアジテータ１７８及びディスペンスオーガー１７６がその回転を開始することとなるが、少なくともトナー収容部１７７内のアジテータ１７８が回転開始する直前にディスペンスオーガー１７６を逆回転させることにより、トナー補給時において開口面積が狭まった状態のトナー充填口Ｄ0´を正規状態のトナー充填口Ｄ0に復元することとが可能となる。
【００７３】
また、上記逆回転の際に、現像剤収容部１７３内の二成分現像剤（特に、キャリア）がトナー補給部１７５内に逆流することを防止するという観点からは、図５に模式的に示すように、
ディスペンスオーガー１７６を逆回転させる際に、現像剤撹拌搬送部材１７３ａ，１７３ｂ（特に、トナー補給部１７５に隣接するアドミックスオーガー１７３ｂ）の回転を停止させることが好ましい。具体的には、ディスペンスオーガー１７６の逆回転と同時に、若しくは、ディスペンスオーガー１７６の逆回転よりも前に、アドミックスオーガー１７３ｂの回転を停止させることが好ましい。
【００７４】
さらに、上記逆回転の際に、トナー充填口Ｄ0に滞留する補給用トナーＴをより効果的に崩すという観点からは、ディスペンスオーガー１７６を逆回転させる際の回転速度を、正回転時の回転速度よりも速く設定し、トナー充填口Ｄ0近傍に滞留しようとする補給用トナーＴをトナー収容部１７７側に戻す力を増大させることが好ましい。
【００７５】
さらにまた、トナー補給完了直後のトナー充填口Ｄ0の状態を直ちに正規の状態に復旧しておくという観点からは、ディスペンスオーガー１７６の正回転が停止した直後に、再度ディスペンスオーガー１７６を逆回転させることが好ましい。
【００７６】
一方、環境変化に伴うトナー充填口Ｄ0の詰まりを未然に防止するという観点からは、既存の温度センサや湿度センサといった環境センサの検出結果に基づいて、ディスペンスオーガー１７６を逆回転させてもよい。具体的には、温度センサや湿度センサの検出結果が、予め定めた範囲（例えば、温度１５〜２８℃、湿度２０〜７０％）を超えた場合に、ディスペンスオーガー１７６を逆回転させてもよい。特に、装置内温度が予め定めた温度よりも高くなった場合には、トナーの粘度が高まってトナー充填口Ｄ0を塞ぎ易くなるので、ディスペンスオーガー１７６を逆回転させてトナー充填口Ｄ0を正規状態に復旧させることが好ましい。
【００７７】
同様に、アジテータ１７８の駆動トルクや停止時間に基づいて、ディスペンスオーガー１７６を逆回転させてもよい。具体的には、アジテータ１７８の駆動電流が予め定めた値（例えば、２５０ｍＡ）よりも大きくなった場合には、トナーの滞留によりトナー充填口Ｄ0が狭まり、結果的にアジテータ１７８の駆動トルクが増大したものと考えられるため、ディスペンスオーガー１７６を逆回転させてトナー充填口Ｄ0を正規状態に復旧させることが好ましい。また、ディスペンスオーガー１７６が前回停止してから予め定めた時間（例えば、１２時間）を経過した場合にも、補給用トナーＴの流動が停止してトナー充填口Ｄ0近傍に補給用トナーＴが滞留していると考えられるため、ディスペンスオーガー１７６を逆回転させてトナー充填口Ｄ0を正規状態に復旧させることが好ましい。
【００７８】
以上、本実施の形態に係る現像装置１７によれば、既存の装置構成を流用可能として、予め定めた場合に、ディスペンスオーガー１７６を逆回転させることにより、補給用トナーＴにより開口面積が狭まった状態のトナー充填口Ｄ0を正規な状態に容易に復元することができるので、補給用トナーＴの定量搬送性能を経時的に安定して維持することができる。
【００７９】
なお、上述した実施形態では、トナー収容部１７７内に補給用トナーを収容して、トナー補給部１７５を介して補給用トナーＴを現像剤収容部１７３内に定量供給するように構成したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではなく、例えば、トナー収容部１７７内にキャリアを含んだ二成分現像剤Ｇを収容して、かかる二成分現像剤Ｇをトナー補給部１７５を介して現像剤収容部１７３内に定量供給するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る現像装置の構成を説明するための模式的側断面図である。
【図３】本発明に係る現像装置の構成を説明するための模式的平断面図である。
【図４】本発明に係るディスペンスオーガーの作用を説明するための模式図である。
【図５】本発明に係る各回転部材の駆動系を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００８１】
１：画像形成装置、１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ：画像形成ユニット、１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ：画像書込手段、     １５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ：感光ドラム       、１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ：   帯電ロール、１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ：現像装置、１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ：ドラムクリーニング装置、２５：中間転写ベルト、２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ：一次転写ロール、２８：バックアップロール、２９：二次転写ロール、３０：定着装置、３４：給紙カセット、３８：レジストロール、４０：両面用搬送ユニット、４３：ベルトクリーニング装置、１７０：現像ハウジング、１７１：現像ロール、１７３：現像剤収容部、１７３ａ：サプライオーガー、１７３ｂ：アドミックスオーガー、１７５：トナー補給部、１７６：ディスペンスオーガー、１７６ａ：回転軸、１７６ｂ：搬送羽根、１７７：トナー収容部、１７８：アジテータ、Ｃ1，Ｃ2：連通口、Ｄ0：トナー充填口、Ｇ：二成分現像剤、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３：駆動モーター、Ｐ：記録用紙、Ｓ0：トナー供給口、Ｔ：補給用トナー、Ｗ0，Ｗ1：仕切壁
【図１】
2010078702.tif 000003
【図２】
2010078702.tif 000004
【図３】
2010078702.tif 000005
【図４】
2010078702.tif 000006
【図５】
2010078702.tif 000007