(57)【要約】【課題】現像剤を安定的、効率的に現像剤担持体に供給することができる現像装置を実現する。【解決手段】本発明は、内部に磁極６１〜６５を有し磁性を有する現像剤を担持搬送する現像剤担持体１２を備えた現像装置において、現像剤担持体１２に対して現像剤の搬送方向が平行になるように設けられ該現像剤を空気流によって搬送するための現像剤搬送路３１ａと、現像剤搬送路３１ａに設けられ現像剤搬送路中の現像剤を現像剤搬送路外に排出するための現像剤排出口１７とを備えると共に、現像剤排出口１７は現像剤担持体１２の上方で、現像剤搬送方向に沿って開口しており、排出口１７から排出された現像剤が現像剤担持体上に直接落下し供給される構成としたので、現像剤担持体の長手方向（軸方向）に均一に現像剤を供給することができる。【選択図】図３
2010092001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に磁極を有し磁性を有する現像剤を担持搬送する現像剤担持体を備えた現像装置において、
前記現像剤担持体に対して現像剤の搬送方向が平行になるように設けられ、該現像剤を空気流によって搬送するための現像剤搬送路と、
前記現像剤搬送路に設けられ、前記現像剤搬送路中の現像剤を現像剤搬送路外に排出するための現像剤排出口と、
を備えると共に、
前記現像剤排出口は前記現像剤担持体の上方で、前記現像剤搬送方向に沿って開口しており、前記排出口から排出された現像剤が前記現像剤担持体上に直接落下し供給されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材を備え、
前記現像剤排出口は前記現像剤担持体の表面のうち、前記現像剤規制部材よりも現像剤搬送方向上流側であって、前記現像剤規制部材近傍に前記現像剤が落下するように設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の現像装置において、
前記現像剤が落下する場所は、前記現像剤担持体の磁極が設けられておらず、前記現像剤担持体表面の摩擦力によって落下した現像剤が前記現像剤担持体に担持され搬送されうる場所であることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤搬送路には空気を外部に放出可能なフィルタが設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤搬送路は、内部を現像剤が前記現像剤担持体の長手方向に搬送移動される現像剤移動搬送部と、前記移動搬送部から現像剤を排出する移動搬送部排出口と、前記移動搬送部排出口より排出される現像剤を受け取り保持するとともに前記現像剤排出口が設けられた現像剤保持部材と、を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の現像装置において、
前記現像剤保持部材は、前記現像剤移動搬送部の下部に設けられている対向する２面の壁面で構成され、その２面の壁面の下部には前記現像剤排出口としてスリット状の開口が形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項６に記載の現像装置において、
前記対向する２面の壁面の水平方向に対する傾斜角度は使用される現像剤の安息角以上であることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤移動搬送部は前記現像剤担持体とほぼ平行に配置され、前記現像剤移動搬送部には現像剤を前記現像剤担持体に向けて排出する移動搬送部排出口が設けられ、前記現像剤移動搬送部の下方には、該現像剤移動搬送部より排出される現像剤を保持し、一定量を前記現像剤担持体に供給するための現像剤排出口を有する前記現像剤保持部材が設けられており、前記現像剤移動搬送部から前記現像剤保持部材に排出される現像剤量が、現像領域に供給される現像剤の量より多くなるように前記現像剤移動搬送部へ供給する現像剤供給量を設定することを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項５乃至７のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤移動搬送部は前記現像剤担持体とほぼ平行に配置され、前記現像剤移動搬送部には現像剤を前記現像剤担持体に向けて排出する移動搬送部排出口が設けられ、前記現像剤移動搬送部の下方には、該現像剤移動搬送部より排出される現像剤を保持し、一定量を前記現像剤担持体に供給するための現像剤排出口を有する前記現像剤保持部材が設けられており、前記現像剤移動搬送部から前記現像剤保持部材に排出される現像剤量の下限値が、現像領域に供給される現像剤の量より多くなるように前記現像剤移動搬送部への現像剤供給量を設定することを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の現像装置において、
前記現像領域への現像剤搬送量を前記現像剤保持部材の現像剤排出口の開口面積によって決定することを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤保持部材は、前記現像剤排出口での法線方向磁束密度が正である位置に配置することを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤保持部材は、前記現像剤排出口より上部でかつ、前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口より下部に第二の現像剤排出口を有することを特徴とする現像装置。
【請求項１３】
請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口と前記現像剤保持部材の現像剤排出口は、前記現像剤担持体の軸方向から見たときに、鉛直方向で重ならないように設置することを特徴とする現像装置。
【請求項１４】
請求項８乃至１３のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口は前記現像剤担持体の軸方向に間隔を空けて形成された穴状の開口であり、その間隔は、一つの開口から落下させた現像剤が前記現像剤保持部材の現像剤排出口に到達したときに広がる幅の半分よりも小さいことを特徴とする現像装置。
【請求項１５】
請求項８乃至１４のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤移動搬送部内の最下流の移動搬送部排出口位置において、現像剤移動方向の現像剤移動速度が正となるように前記現像剤移動搬送部内に搬送用空気を供給することを特徴とする現像装置。
【請求項１６】
請求項５乃至７のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤移動搬送部は内部に現像剤搬送部材を有し、該現像剤搬送部材が前記現像剤担持体とほぼ平行に配置され、現像剤搬送部材の下方には現像剤を前記現像剤担持体に向けて排出する移動搬送部排出口が設けられ、その下方には、前記移動搬送部排出口より排出される現像剤を保持し、一定量を前記現像剤担持体に供給するための現像剤排出口を有する前記現像剤保持部材が設けられており、前記現像剤搬送部材で搬送され、前記移動搬送部排出口から前記現像剤保持部材に排出される現像剤量が、現像領域に供給される現像剤の量より多くなるようにすることを特徴とする現像装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の現像装置において、
前記現像領域への現像剤搬送量を前記現像剤保持部材の現像剤排出口の開口面積によって決定することを特徴とする現像装置。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の現像装置において、
前記現像剤保持部材は、前記現像剤排出口での法線方向磁束密度が正である位置に配置することを特徴とする現像装置。
【請求項１９】
請求項１６または１７に記載の現像装置において、
前記現像剤保持部材は、前記現像剤排出口より上部でかつ、前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口より下部に第二の現像剤排出口を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２０】
請求項１６乃至１９のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口と前記現像剤保持部材の現像剤排出口は、前記現像剤担持体の軸方向から見たときに、鉛直方向で重ならないように設置することを特徴とする現像装置。
【請求項２１】
請求項１６乃至２０のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口は前記現像剤担持体の軸方向に間隔を空けて形成された穴状の開口であり、その間隔は、一つの開口から落下させた現像剤が前記現像剤保持部材の現像剤排出口に到達したときに広がる幅の半分よりも小さいことを特徴とする現像装置。
【請求項２２】
請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤担持体と前記現像剤搬送路及び前記現像剤担持体に供給された現像剤を回収する回収路を備えた現像部と、トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を貯蔵し攪拌する現像剤攪拌部とを備え、前記現像部と前記現像剤攪拌部は別体に設けられ、前記現像部と前記現像剤攪拌部を前記現像剤が循環する構成であり、
前記現像剤攪拌部から前記現像部に前記現像剤を供給する移送手段と、前記現像部の回収路に回収された現像剤を前記現像剤攪拌部に戻す移送手段とを備えていることを特徴とする現像装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の現像装置において、
空気流を発生させる空気流発生手段を備え、少なくとも前記現像部に現像剤を供給する移送手段は、前記現像部に前記空気流によって現像剤を供給することを特徴とする現像装置。
【請求項２４】
請求項２２または２３に記載の現像装置において、
トナーを収納したトナー容器と、該トナー容器から前記現像剤攪拌部にトナーを供給する移送手段を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２５】
像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像を現像して顕像化する現像手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項１乃至２４のいずれか１項に記載の現像装置を備えた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、像担持体上に形成された静電潜像を現像して顕像化する現像装置と、その現像装置を備えた複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、現像剤担持体で担持搬送されたトナーとキャリアとからなる２成分現像剤で感光体等の像担持体表面の静電潜像の可視化、すなわち現像を行う現像装置が用いられている。このような現像装置の２成分現像剤を収容する現像容器においては、トナーは現像動作によって消費されていくため、新たなトナーが現像装置に補充され、トナーはキャリアと搬送されながら、分散しトナーへの帯電付与を行っている。しかし、補給されたトナーが現像剤担持体に供給されるまでに、分散、帯電が十分に行われないと、現像装置から帯電不良トナーの飛散、画像上の地汚れ等が発生する。
特に、高速機においては、現像装置内の現像剤の循環速度が速いため、トナーを十分に帯電させる時間が確保できない。トナーの帯電を十分に行うために、現像剤の容量を多くすれば、補給トナーは分散しやすくなるが、現像装置が大きくなり、機械本体が大型化してしまう。
【０００３】
このような点から２成分現像剤を用いた現像装置において、現像部と現像剤撹拌部とを分離し、これら現像部と現像剤撹拌部を現像剤循環手段で接続することが提案されている（特許文献１：特開平４−１９８９６６号公報）。また、現像装置において、現像部と現像剤撹拌部を現像剤循環手段で接続するとともに、スクリューポンプで現像剤を移送するという例も知られている（特許文献２：特開平７−２２５５１５号公報）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の現像装置では、現像部は、現像ケーシング内に配置され現像剤を保持する現像剤担持体（例えば内部に複数の磁極を有する現像ローラ）と、現像剤を循環する２本のスクリュと、現像剤規制部材（ドクターブレード）等で構成されている。そして供給用のスクリュによって現像剤が現像ローラに供給され、現像後の現像剤が回収用のスクリュによって回収され、現像剤はスクリュ間を循環している。
【０００５】
しかし、このようなスクリュによる現像剤の循環、供給方法では以下の問題がある。
スクリュによって搬送される現像剤は、粉面が均一にならない（スクリュの羽の部分と軸の部分で粉面ばらつく）ため、その影響により現像ローラ上の現像剤の薄層にばらつきが生じ、スクリューピッチムラとなって画像に不具合を発生させる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、現像剤を安定的、効率的に、現像剤担持体に供給することができる構成の現像装置を提供することを目的とし、さらには、その現像装置を備え、画像品質を安定化することができる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】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第１の手段は、内部に磁極を有し磁性を有する現像剤を担持搬送する現像剤担持体を備えた現像装置において、前記現像剤担持体に対して現像剤の搬送方向が平行になるように設けられ、該現像剤を空気流によって搬送するための現像剤搬送路と、前記現像剤搬送路に設けられ、前記現像剤搬送路中の現像剤を現像剤搬送路外に排出するための現像剤排出口と、を備えると共に、前記現像剤排出口は前記現像剤担持体の上方で、前記現像剤搬送方向に沿って開口しており、前記排出口から排出された現像剤が前記現像剤担持体上に直接落下し供給されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の手段は、第１の手段に記載の現像装置において、前記現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材を備え、前記現像剤排出口は前記現像剤担持体の表面のうち、前記現像剤規制部材よりも現像剤搬送方向上流側であって、前記現像剤規制部材近傍に前記現像剤が落下するように設けられていることを特徴とする。
また、本発明の第３の手段は、第１または第２の手段に記載の現像装置において、前記現像剤が落下する場所は、前記現像剤担持体の磁極が設けられておらず、前記現像剤担持体表面の摩擦力によって落下した現像剤が前記現像剤担持体に担持され搬送されうる場所であることを特徴とする。
さらに本発明の第４の手段は、第１乃至第３の手段のいずれか一つに記載の現像装置において、前記現像剤搬送路には空気を外部に放出可能なフィルタが設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第５の手段は、第１乃至第４の手段のいずれか一つに記載の現像装置において、前記現像剤搬送路は、内部を現像剤が前記現像剤担持体の長手方向に搬送移動される現像剤移動搬送部と、前記移動搬送部から現像剤を排出する移動搬送部排出口と、前記移動搬送部排出口より排出される現像剤を受け取り保持するとともに前記現像剤排出口が設けられた現像剤保持部材と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明の第６の手段は、第５の手段に記載の現像装置において、前記現像剤保持部材は、前記現像剤移動搬送部の下部に設けられている対向する２面の壁面で構成され、その２面の壁面の下部には前記現像剤排出口としてスリット状の開口が形成されていることを特徴とする。
さらに本発明の第７の手段は、第６の手段に記載の現像装置において、
前記対向する２面の壁面の水平方向に対する傾斜角度は使用される現像剤の安息角以上であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第８の手段は、第５乃至第７の手段のいずれか一つに記載の現像装置において、前記現像剤移動搬送部は前記現像剤担持体とほぼ平行に配置され、前記現像剤移動搬送部には現像剤を前記現像剤担持体に向けて排出する移動搬送部排出口が設けられ、前記現像剤移動搬送部の下方には、該現像剤移動搬送部より排出される現像剤を保持し、一定量を前記現像剤担持体に供給するための現像剤排出口を有する前記現像剤保持部材が設けられており、前記現像剤移動搬送部から前記現像剤保持部材に排出される現像剤量が、現像領域に供給される現像剤の量より多くなるように前記現像剤移動搬送部へ供給する現像剤供給量を設定することを特徴とする。
【００１１】
本発明の第９の手段は、第５乃至第７の手段のいずれか一つに記載の現像装置において、前記現像剤移動搬送部は前記現像剤担持体とほぼ平行に配置され、前記現像剤移動搬送部には現像剤を前記現像剤担持体に向けて排出する移動搬送部排出口が設けられ、前記現像剤移動搬送部の下方には、該現像剤移動搬送部より排出される現像剤を保持し、一定量を前記現像剤担持体に供給するための現像剤排出口を有する前記現像剤保持部材が設けられており、前記現像剤移動搬送部から前記現像剤保持部材に排出される現像剤量の下限値が、現像領域に供給される現像剤の量より多くなるように前記現像剤移動搬送部への現像剤供給量を設定することを特徴とする。
【００１２】
本発明の第１０の手段は、第８または第９の手段に記載の現像装置において、前記現像領域への現像剤搬送量を前記現像剤保持部材の現像剤排出口の開口面積によって決定することを特徴とする。
また、本発明の第１１の手段は、第８乃至第１０の手段のいずれか一つに記載の現像装置において、前記現像剤保持部材は、前記現像剤排出口での法線方向磁束密度が正である位置に配置することを特徴とする。
さらに本発明の第１２の手段は、第８乃至第１０の手段のいずれか一つに記載の現像装置において、前記現像剤保持部材は、前記現像剤排出口より上部でかつ、前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口より下部に第二の現像剤排出口を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の第１３の手段は、第８乃至第１２の手段のいずれか一つに記載の現像装置において、前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口と前記現像剤保持部材の現像剤排出口は、前記現像剤担持体の軸方向から見たときに、鉛直方向で重ならないように設置することを特徴とする。
また、本発明の第１４の手段は、第８乃至第１３の手段のいずれか一つに記載の現像装置において、前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口は前記現像剤担持体の軸方向に間隔を空けて形成された穴状の開口であり、その間隔は、一つの開口から落下させた現像剤が前記現像剤保持部材の現像剤排出口に到達したときに広がる幅の半分よりも小さいことを特徴とする。
さらに本発明の第１５の手段は、第８乃至第１４の手段のいずれか一つに記載の現像装置において、前記現像剤移動搬送部内の最下流の移動搬送部排出口位置において、現像剤移動方向の現像剤移動速度が正となるように前記現像剤移動搬送部内に搬送用空気を供給することを特徴とする。
【００１４】
本発明の第１６の手段は、第５乃至第７の手段のいずれか一つに記載の現像装置において、前記現像剤移動搬送部は内部に現像剤搬送部材を有し、該現像剤搬送部材が前記現像剤担持体とほぼ平行に配置され、現像剤搬送部材の下方には現像剤を前記現像剤担持体に向けて排出する移動搬送部排出口が設けられ、その下方には、前記移動搬送部排出口より排出される現像剤を保持し、一定量を前記現像剤担持体に供給するための現像剤排出口を有する前記現像剤保持部材が設けられており、前記現像剤搬送部材で搬送され、前記移動搬送部排出口から前記現像剤保持部材に排出される現像剤量が、現像領域に供給される現像剤の量より多くなるようにすることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第１７の手段は、第１６の手段に記載の現像装置において、前記現像領域への現像剤搬送量を前記現像剤保持部材の現像剤排出口の開口面積によって決定することを特徴とする。
また、本発明の第１８の手段は、第１６または第１７の手段に記載の現像装置において、前記現像剤保持部材は、前記現像剤排出口での法線方向磁束密度が正である位置に配置することを特徴とする。
さらに本発明の第１９の手段は、第１６または第１７の手段に記載の現像装置において、前記現像剤保持部材は、前記現像剤排出口より上部でかつ、前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口より下部に第二の現像剤排出口を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の第２０の手段は、第１６乃至第１９の手段のいずれか一つに記載の現像装置において、前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口と前記現像剤保持部材の現像剤排出口は、前記現像剤担持体の軸方向から見たときに、鉛直方向で重ならないように設置することを特徴とする。
また、本発明の第２１の手段は、第１６乃至第２０の手段のいずれか一つに記載の現像装置において、前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口は前記現像剤担持体の軸方向に間隔を空けて形成された穴状の開口であり、その間隔は、一つの開口から落下させた現像剤が前記現像剤保持部材の現像剤排出口に到達したときに広がる幅の半分よりも小さいことを特徴とする。
【００１７】
本発明の第２２の手段は、第１乃至第２１の手段のいずれか一つに記載の現像装置において、前記現像剤担持体と前記現像剤搬送路及び前記現像剤担持体に供給された現像剤を回収する回収路を備えた現像部と、トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を貯蔵し攪拌する現像剤攪拌部とを備え、前記現像部と前記現像剤攪拌部は別体に設けられ、前記現像部と前記現像剤攪拌部を前記現像剤が循環する構成であり、前記現像剤攪拌部から前記現像部に前記現像剤を供給する移送手段と、前記現像部の回収路に回収された現像剤を前記現像剤攪拌部に戻す移送手段とを備えていることを特徴とする。
また、本発明の第２３の手段は、第２２の手段に記載の現像装置において、空気流を発生させる空気流発生手段を備え、少なくとも前記現像部に現像剤を供給する移送手段は、前記現像部に前記空気流によって現像剤を供給することを特徴とする。
さらに本発明の第２４の手段は、第２２または第２３の手段に記載の現像装置において、トナーを収納したトナー容器と、該トナー容器から前記現像剤攪拌部にトナーを供給する移送手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の第２５の手段は、像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像を現像して顕像化する現像手段とを備えた画像形成装置において、前記現像手段として、第１乃至第２４の手段のいずれか一つに記載の現像装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１の手段の現像装置では、現像剤担持体に対して現像剤の搬送方向が平行になるように設けられ、該現像剤を空気流によって搬送するための現像剤搬送路と、前記現像剤搬送路に設けられ、前記現像剤搬送路中の現像剤を現像剤搬送路外に排出するための現像剤排出口と、を備えると共に、前記現像剤排出口は前記現像剤担持体の上方で、前記現像剤搬送方向に沿って開口しており、前記排出口（開口部）から排出された現像剤が前記現像剤担持体上に直接落下し供給されることを特徴とするので、現像剤担持体の長手方向（軸方向）に、均一に現像剤を供給することができるため、現像剤担持体上に供給される現像剤の量を軸方向で等しくすることができ、現像剤担持体上に均一な現像剤の磁気ブラシが形成され、ムラのない安定した画質が得られる。
【００２０】
本発明の第２の手段の現像装置では、現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材を備え、前記現像剤排出口は現像剤担持体の表面のうち、現像剤規制部材よりも現像剤搬送方向上流側であって、現像剤規制部材近傍に現像剤が落下するように設けられていることにより、現像剤担持体上に落下した現像剤が直接現像剤規制部材による層厚規制部に進入するため、層厚規制部の手前に現像剤溜まりが発生しないため、現像剤にかかるストレスを低減できる。
【００２１】
本発明の第３の手段の現像装置では、前記現像剤が落下する場所は、現像剤担持体の磁極が設けられておらず、現像剤担持体表面の摩擦力によって落下した現像剤が現像剤担持体に担持され搬送されうる場所であることにより、従来のような搬送するための磁極を低減することもできる。
また、本発明の第４の手段の現像装置では、現像剤搬送路には空気を外部に放出可能なフィルタを設けることにより、現像剤搬送路の内圧の上昇を防止できるため、現像剤排出口（開口部）からの現像剤の落下量の安定化、及び、像担持体側への現像剤飛散を低減することができる。
【００２２】
本発明の第５の手段の現像装置では、前記現像剤搬送路は、内部を現像剤が前記現像剤担持体の長手方向に搬送移動される現像剤移動搬送部と、前記移動搬送部から現像剤を排出する移動搬送部排出口と、前記移動搬送部排出口より排出される現像剤を受け取り保持するとともに前記現像剤排出口が設けられた現像剤保持部材と、を備えた構成とすることにより、よりムラのない状態で現像剤を現像剤担持体に供給することが可能となる。
また、本発明の第６の手段の現像装置では、前記現像剤保持部材は、前記現像剤移動搬送部の下部に設けられている対向する２面の壁面で構成され、その２面の壁面の下部には前記現像剤排出口としてスリット状の開口が形成されていることにより、２面の壁面と下部の開口により、現像剤が滞留することなく現像剤担持体へと移動することができる。
さらに本発明の第７の手段の現像装置では、前記対向する２面の壁面の水平方向に対する傾斜角度は使用される現像剤の安息角以上であることにより、現像剤はスムーズに現像剤保持部材の斜面を流れ落ち、滞留することなく現像剤担持体表面に現像剤を均一に供給することができる。
【００２３】
本発明の第８または第９の手段の現像装置では、第５乃至第７の手段のいずれか一つの構成に加え、前記現像剤移動搬送部は前記現像剤担持体とほぼ平行に配置され、前記現像剤移動搬送部には現像剤を前記現像剤担持体に向けて排出する移動搬送部排出口が設けられ、前記現像剤移動搬送部の下方には、該現像剤移動搬送部より排出される現像剤を保持し、一定量を前記現像剤担持体に供給するための現像剤排出口を有する前記現像剤保持部材が設けられており、前記現像剤移動搬送部から前記現像剤保持部材に排出される現像剤量または現像剤量の下限値が、現像領域に供給される現像剤の量より多くなるように前記現像剤移動搬送部へ供給する現像剤供給量を設定することを特徴とするので、現像剤保持部材上に常に現像剤のバッファが存在するため、現像剤担持体への現像剤供給量を一定に維持することができる。すなわち移動搬送部排出口から現像剤保持部材に排出される現像剤量または現像剤量の下限値が、現像領域に供給される現像剤の量より多くなるように設定し、現像剤保持部材上に現像剤のバッファを維持することで、現像部に設けられた現像剤移動搬送部への現像剤供給量が変動しても、現像剤担持体への供給量を一定に維持することができ、現像剤担持体への現像剤供給量の安定化を図ることができる。また、現像剤担持体への現像剤供給量が一定になることで、層厚規制部材での層厚規制もほとんど行う必要がなく現像剤へのストレスも少なくなるので、現像剤の長寿命化を図ることもできる。
【００２４】
本発明の第１０の手段の現像装置では、前記現像領域への現像剤搬送量を前記現像剤保持部材の現像剤排出口の開口面積によって決定することにより、現像剤保持部材の現像剤排出口（開口部）が層厚規制部材の役割を果たすので、層厚規制部材を用いずに、現像領域に供給する量を自由落下で制御することができるため、現像剤へのストレスを小さくすることができる。
また、本発明の第１１の手段の現像装置では、前記現像剤保持部材は、前記現像剤排出口での法線方向磁束密度が正である位置に配置することにより、現像剤保持部材の現像剤排出口から排出された現像剤は磁力によって保持されるので、現像剤担持体が停止している場合には、現像剤排出口と現像剤担持体間に存在する現像剤が移動しないため、それ以上現像剤保持部材から現像剤担持体へ現像剤が落下しないので、現像剤保持部材のバッファが空になることがなく、バッファを維持することができる。
【００２５】
本発明の第１２の手段の現像装置では、前記現像剤保持部材は、前記現像剤排出口より上部でかつ、前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口より下部に第二の現像剤排出口を有することにより、現像剤保持部材から溢れた余剰の現像剤を逃がすことができ、安定した搬送が可能になる。すなわち現像剤移動搬送部からの現像剤供給量が現像剤保持部材によって貯蔵できる許容量を超えた場合、現像剤移動搬送部内に現像剤が溢れ、現像剤移動搬送部内の空気搬送の妨げになるが、現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口より下部に第二の現像剤排出口を設けると、現像剤保持部材から溢れた余剰の現像剤を逃がすことができ、安定した搬送を行うことがが可能になる。
【００２６】
本発明の第１３の手段の現像装置では、前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口と前記現像剤保持部材の現像剤排出口は、前記現像剤担持体の軸方向から見たときに、鉛直方向で重ならないように設置することにより、現像剤排出口からの現像剤供給量の安定化を図ることができる。すなわち、現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口から排出された現像剤が直接現像保持部材の現像剤排出口上に落下すると、空気の勢いによって現像剤排出口の現像剤が押し出され、この勢いによって現像剤排出口からの排出量が異なることになり、空気の勢いは現像剤移動搬送部内の現像剤の詰まり具合によって変動するため、現像剤排出口からの現像剤供給量がばらつくことがあるが、現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口と現像剤保持部材の現像剤排出口を、現像剤担持体の軸方向から見たときに、鉛直方向で重ならないように設置することにより、現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口から排出された現像剤は現像剤保持部材上に落下した後、現像剤保持部材の現像剤排出口に移動するため、現像剤保持部材に一度衝突することで空気搬送による現像剤の勢いが弱まり、現像剤排出口からの現像剤供給量が安定する。
【００２７】
本発明の第１４の手段の現像装置では、前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口は前記現像剤担持体の軸方向に間隔を空けて形成された穴状の開口であり、その間隔は、一つの開口から落下させた現像剤が前記現像剤保持部材の現像剤排出口に到達したときに広がる幅の半分よりも小さいことにより、現像剤排出口全面での供給ムラを低減することができる。すなわち移動搬送部排出口の穴状の開口の間隔が開きすぎると保持部材上にバッファのない部分ができ、供給ムラが発生するが、穴状の開口の間隔を、一つの開口から落下させた現像剤が現像剤保持部材の現像剤排出口に到達したときに広がる幅の半分よりも小さくすることにより、隣り合う２つの開口から排出された現像剤が干渉することで、バッファが均一にできるので、現像剤排出口全面での供給ムラを低減することができ、現像剤担持体の軸方向の現像剤供給量が安定する。
【００２８】
本発明の第１５の手段の現像装置では、前記現像剤移動搬送部内の最下流の移動搬送部排出口位置において、現像剤移動方向の現像剤移動速度が正となるように前記現像剤移動搬送部内に搬送用空気を供給することにより、現像剤移動方向の下流部でも安定したバッファを作成することができ、現像剤排出口の全面での供給ムラを低減することができる。すなわち、現像剤移動搬送部内で現像剤移動速度がゼロとなる地点ができると、その地点から下流部に現像剤が搬送されなくなるので、下流部でバッファの減りが早くなりバランスが悪くなるが、現像剤移動搬送部内の最下流の移動搬送部排出口位置での現像剤移動速度を正とすると、現像剤移動搬送部内で現像剤が留まらず、常に流れる状態になるので、安定して搬送が行え、現像剤移動方向の下流部でも安定したバッファを作成することができ、現像剤排出口の全面での供給ムラを低減することができる。
【００２９】
本発明の第１６の手段の現像装置では、第５乃至第７の手段のいずれか一つの構成に加え、前記現像剤移動搬送部は内部に現像剤搬送部材を有し、該現像剤搬送部材が前記現像剤担持体とほぼ平行に配置され、現像剤搬送部材の下方には現像剤を前記現像剤担持体に向けて排出する移動搬送部排出口が設けられ、その下方には、前記移動搬送部排出口より排出される現像剤を保持し、一定量を前記現像剤担持体に供給するための現像剤排出口を有する前記現像剤保持部材が設けられており、前記現像剤搬送部材で搬送され、前記移動搬送部排出口から前記現像剤保持部材に排出される現像剤量が、現像領域に供給される現像剤の量より多くなるようにすることを特徴とするので、現像剤保持部材上に常に現像剤のバッファが存在するため、現像剤担持体への現像剤供給量を一定に維持することができる。すなわち現像剤移動搬送部の内部に現像剤搬送部材（例えばスクリュ）を設け、スクリュ搬送を組み合わせた場合、スクリュのピッチによる供給量の変動が生じるが、移動搬送部排出口から現像剤保持部材に排出される現像剤量が、現像領域に供給される現像剤の量より多くなるようにし、現像剤保持部材上に現像剤のバッファを維持することで、現像剤担持体への供給量を一定に維持することができ、現像剤担持体への現像剤供給量の安定化を図ることができる。また、現像剤担持体への現像剤供給量が一定になることで、層厚規制部材での層厚規制もほとんど行う必要がなく現像剤へのストレスも少なくなるので、現像剤の長寿命化を図ることもできる。
【００３０】
本発明の第１７の手段の現像装置では、前記現像領域への現像剤搬送量を前記現像剤保持部材の現像剤排出口の開口面積によって決定することにより、現像剤保持部材の現像剤排出口（開口部）が層厚規制部材の役割を果たすので、層厚規制部材を用いずに、現像領域に供給する量を自由落下で制御することができるため、現像剤へのストレスを小さくすることができる。
また、本発明の第１８の手段の現像装置では、前記現像剤保持部材は、前記現像剤排出口での法線方向磁束密度が正である位置に配置することにより、現像剤保持部材の現像剤排出口から排出された現像剤は磁力によって保持されるので、現像剤担持体が停止している場合には、現像剤排出口と現像剤担持体間に存在する現像剤が移動しないため、それ以上現像剤保持部材から現像剤担持体へ現像剤が落下しないので、現像剤保持部材のバッファが空になることがなく、バッファを維持することができる。
【００３１】
本発明の第１９の現像装置では、前記現像剤保持部材は、前記現像剤排出口より上部でかつ、前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口より下部に第二の現像剤排出口を有することにより、現像剤保持部材から溢れた余剰の現像剤を逃がすことができ、安定した搬送が可能になる。すなわち現像剤移動搬送部からの現像剤供給量が現像剤保持部材によって貯蔵できる許容量を超えた場合、現像剤移動搬送部内に現像剤が溢れ、現像剤移動搬送部内の空気搬送の妨げになるが、現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口より下部に第二の現像剤排出口を設けると、現像剤保持部材から溢れた余剰の現像剤を逃がすことができ、安定した搬送を行うことがが可能になる。
【００３２】
本発明の第２０の手段の現像装置では、前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口と前記現像剤保持部材の現像剤排出口は、前記現像剤担持体の軸方向から見たときに、鉛直方向で重ならないように設置することにより、現像剤排出口からの現像剤供給量の安定化を図ることができる。すなわち、現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口から排出された現像剤が直接現像保持部材の現像剤排出口上に落下すると、空気の勢いによって現像剤排出口の現像剤が押し出され、この勢いによって現像剤排出口からの排出量が異なることになり、空気の勢いは現像剤移動搬送部内の現像剤の詰まり具合によって変動するため、現像剤排出口からの現像剤供給量がばらつくことがあるが、現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口と現像剤保持部材の現像剤排出口を、現像剤担持体の軸方向から見たときに、鉛直方向で重ならないように設置することにより、現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口から排出された現像剤は現像剤保持部材上に落下した後、現像剤保持部材の現像剤排出口に移動するため、現像剤保持部材に一度衝突することで空気搬送による現像剤の勢いが弱まり、現像剤排出口からの現像剤供給量が安定する。
【００３３】
本発明の第２１の手段の現像装置では、前記現像剤移動搬送部の移動搬送部排出口は前記現像剤担持体の軸方向に間隔を空けて形成された穴状の開口であり、その間隔は、一つの開口から落下させた現像剤が前記現像剤保持部材の現像剤排出口に到達したときに広がる幅の半分よりも小さいことにより、現像剤排出口全面での供給ムラを低減することができる。すなわち移動搬送部排出口の穴状の開口の間隔が開きすぎると保持部材上にバッファのない部分ができ、供給ムラが発生するが、穴状の開口の間隔を、一つの開口から落下させた現像剤が現像剤保持部材の現像剤排出口に到達したときに広がる幅の半分よりも小さくすることにより、隣り合う２つの開口から排出された現像剤が干渉することで、バッファが均一にできるので、現像剤排出口全面での供給ムラを低減することができ、現像剤担持体の軸方向の現像剤供給量が安定する。
【００３４】
さらに本発明の第２２の手段の現像装置では、第１乃至第２１の手段のいずれか一つの構成及び効果に加え、前記現像剤担持体と前記現像剤搬送路及び前記現像剤担持体に供給された現像剤を回収する回収路を備えた現像部と、トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を貯蔵し攪拌する現像剤攪拌部とを備え、前記現像部と前記現像剤攪拌部は別体に設けられ、前記現像部と前記現像剤攪拌部を前記現像剤が循環する構成であり、前記現像剤攪拌部から前記現像部に前記現像剤を供給する移送手段と、前記現像部の回収路に回収された現像剤を前記現像剤攪拌部に戻す移送手段とを備えていることにより、現像部と現像剤攪拌部とが離れていてもよく、レイアウトの自由度も向上することができる。
また、本発明の第２３の手段の現像装置では、第２２の手段の構成及び効果に加え、空気流を発生させる空気流発生手段を備え、少なくとも前記現像部に現像剤を供給する移送手段は、前記現像部に前記空気流によって現像剤を供給することにより、単位時間当たりの現像剤輸送量を簡単に増加させることができ、現像剤を効率よく現像部に供給することができる。
さらに本発明の第２４の手段の現像装置では、第２２または第２３の手段の構成及び効果に加え、トナーを収納したトナー容器と、該トナー容器から前記現像剤攪拌部にトナーを供給する移送手段を備えたことにより、トナーを現像剤攪拌部に供給して現像剤と混合、攪拌することができ、現像部に供給する現像剤の濃度、帯電量を均一化することができ、現像画像の画質を安定化することができる。
【００３５】
本発明の第２５の手段の画像形成装置では、像担持体上の静電潜像を現像して顕像化する現像手段として、第１乃至第２４の手段のいずれか一つに記載の現像装置を備えたことにより、画像品質を安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略全体構成図である。
【図２】本発明の一実施例を示す現像装置の全体の斜視図である。
【図３】図２に示す現像装置の現像部（現像器）の構成例を示す概略断面図である。
【図４】図２に示す現像装置の現像剤撹拌部と移送手段の構成例を示す断面図である。
【図５】図３に示す現像部（現像器）の現像剤搬送路に設けた現像剤排出口（開口部）の形状例を示す概略要部拡大図である。
【図６】図３に示す現像部（現像器）の現像剤搬送路に設けた現像剤排出口（開口部）の別の形状例を示す概略要部拡大図である。
【図７】図３に示す現像部（現像器）の現像剤搬送路に図５に示す形状の現像剤排出口（開口部）を設けたときの、現像剤の供給の様子を示す図である。
【図８】図２に示す現像装置の現像部（現像器）の別の構成例を示す概略断面図である。
【図９】図３または図８に示す現像部（現像器）の回収側の構成例を示す図である。
【図１０】図２に示す現像装置の現像部（現像器）のさらに別の構成例を示す概略断面図である。
【図１１】図１０に示す現像部（現像器）の現像剤輸送管及び現像剤保持部材の構成、作用を詳細に示す図である。
【図１２】現像部（現像器）の現像剤搬送路内に現像剤保持部材が有る場合の現像剤供給の様子を示す図である。
【図１３】現像部（現像器）の現像剤搬送路内に現像剤保持部材が無い場合の現像剤供給の様子を示す図である。
【図１４】図１０に示す現像部（現像器）の現像剤保持部材の２つの壁面の適正な傾斜角を示す図である。
【図１５】図２に示す現像装置の現像部（現像器）のさらに別の構成例を示す概略断面図である。
【図１６】図２に示す現像装置の現像部（現像器）のさらに別の構成例を示す概略断面図である。
【図１７】図１６に示す現像部（現像器）の現像剤輸送管及び現像剤保持部材の構成、作用を詳細に示す図である。
【図１８】図２に示す現像装置の現像部（現像器）のさらに別の構成例を示す概略断面図である。
【図１９】図２に示す現像装置の現像部（現像器）のさらに別の構成例を示す概略断面図である。
【図２０】図１８（または図１９）に示す現像部（現像器）の現像剤保持部材の現像剤排出口付近の要部拡大断面図である。
【図２１】図１８（または図１９）に示す現像部（現像器）の現像剤輸送管と現像剤保持部材のみを示す概略要部断面図である。
【図２２】図１８（または図１９）に示す現像部（現像器）の現像剤輸送管の排出口（開口Ａ）と現像保持部材の現像剤排出口（開口Ｂ）の位置関係を説明する図である。
【図２３】現像剤輸送管の開口（穴）の間隔を現像剤の広がり幅から求める実験の説明図である。
【図２４】穴径２ｍｍの板を用いて図２３のような構成で求めた現像剤の広がり幅の測定例を示す表である。
【図２５】現像剤輸送管の排出口（開口Ａ）を構成する穴状の開口の間隔を説明する図である。
【図２６】実施例３−１の現像装置における開口Ａと開口Ｂからの現像剤排出量を示すグラフである。
【図２７】実施例３−１及び実施例３−３での現像剤保持部材上のバッファの粉面を示す図である。
【図２８】比較例３−１の現像装置における開口Ａと開口Ｂからの現像剤排出量を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の構成、動作及び作用効果を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示している。この画像形成装置は、複写機能とそれ以外の機能、例えばプリンタ機能やファクシミリ機能等を有する複合機であり、図示しない操作部に設けられた切替キーにより複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を切替可能に構成されている。
この画像形成装置のシステムとしては、中間転写ユニット１２０に沿って４つの画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋを並設した、４連タンデム型中間転写方式のフルカラー機として描かれているが、これは画像形成装置の代表例として描いているだけであり、４連タンデム型直接転写方式や、１ドラム型中間転写方式などのフルカラー機でも良い。また、画像形成部が１つだけのモノクロ機でも良い。
ここでは一例として、図１に示す画像形成装置の構成と画像形成動作を説明する。
【００３８】
図１において、この画像形成装置は、画像形成動作を行う画像形成装置本体１００と、その本体上部に設置され、原稿画像の読取りを行うスキャナ部２００と、そのスキャナ部２００の上部に開閉自在に設置され、スキャナ部２００の原稿台（コンタクトガラス）に原稿を搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）３００等で構成されている。
【００３９】
画像形成装置本体１００内には、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色に対応する４つの画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋが中間転写ユニット１２０に沿って並設されている。この４つの画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋは、作像する画像の現像色が異なるだけで構成は同じあり、像担持体である光導電性の感光体１と、その感光体１の周囲に配設された帯電手段（例えば帯電チャージャ、あるいは帯電ローラ等）２、現像手段である現像装置４（図では現像装置の現像部（現像器）１０のみ図示してある）、一次転写手段である一次転写ローラ５、感光体表面のクリーニング手段である感光体クリーニングユニット６、感光体表面の除電手段であるクエンチングランプ（ＱＬ）７を備えている。
【００４０】
また、各画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの上方には、各画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの感光体１に各色に対応した書込光を露光する書込ユニット３が設置されている。この書込ユニット３としては、レーザ光源と光偏向器と走査光学系を備えた光走査方式の書込装置や、ライン状の発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイと結像光学系を用いた書込装置等が用いられる。
【００４１】
並設された４つの画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの下には、中間転写ユニット１２０が設置され、この中間転写ユニット１２０は、複数のローラ１２２，１２３，１２４に張架された無端ベルト状の中間転写体１２１（以下、中間転写ベルトと言う）と、中間転写ベルトクリーニングユニット１２５を備え、各画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの感光体１に形成される各色のトナー像が中間転写ベルト１２１に一次転写される。
また、中間転写ユニット１２０の下には、中間転写ベルト１２１上の画像を記録媒体（例えば記録用紙）に二次転写するための二次転写ローラ１３０が設置されている。
【００４２】
画像形成装置本体１００の下部には給紙部が設けられており、この給紙部には、記録媒体としてサイズの異なる記録用紙Ｐを収納した複数の給紙トレイ１５０Ａ，１５０Ｂが着脱自在に設置されている。また、給紙部には、各給紙トレイ１５０Ａ，１５０Ｂから記録用紙Ｐを１枚ずつ給紙するためのピックアップアップローラ１５１と給紙ローラ１５２が設けられている。そして、給紙部から給紙された記録用紙Ｐは、搬送ローラ１５３，１５４，１５５により上方に搬送され、レジストローラ１５６により所定のタイミングで前記二次転写ローラ１３０の位置に送り出される。
【００４３】
また、二次転写ローラ１３０の位置より用紙搬送方向下流側には、記録用紙Ｐに転写された画像を定着するための定着ユニット１４０が設置されており、定着ユニット１４０の用紙搬送方向下流側には、プリントモードに応じて用紙の搬送方向を切り替える分岐路が設けられている。そして、分岐路の一方側は排紙トレイ１６０に用紙を排紙する排紙搬送経路につながり、他方は両面プリント時に用いられる用紙反転部１５８や再給紙搬送経路１５９につながっている。
【００４４】
以上のような構成の画像形成装置において、プリント開始命令が入力されると、各画像形成ユニット１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの感光体１とその周囲の各ユニットのローラ、中間転写ベルト１２１の駆動ローラ、給紙・搬送経路等にある各ローラが既定のタイミングで回転し始め、画像形成装置本体１００下部の給紙部の選択された用紙サイズの給紙トレイ１５０Ａ（または１５０Ｂ）から記録用紙Ｐの給紙が開始される。一方、各感光体１は帯電チャージャ２によってその表面を一様な電位に帯電され、書込ユニット３から照射される書込光によってその表面を各色の画像データに従って露光される。露光された後の電位パターンを静電潜像と呼ぶが、この静電潜像をその表面に担持した感光体１は、現像装置４の現像部（現像器）１０より各色のトナーを供給されることにより、担持している静電潜像を特定色に現像される。
【００４５】
図１においては感光体１が４色分あるので、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）（色順はシステムによって異なる）のトナー像が各感光体上に現像されることになる。各感光体上に現像された各色のトナー像は、中間転写ベルト１２１との接点において、感光体１に対向して設置された一次転写ローラ５に印加される一次転写バイアス、及び押圧力によって中間転写ベルト１２１上に一次転写される。この一次転写動作をタイミングを合わせながら４色分繰り返すことにより、中間転写ベルト１２１上にフルカラートナー像が形成される。中間転写ベルト１２１上に形成されたフルカラートナー像は、二次転写ローラ１３０部において、レジストローラ１５６によってタイミングを合わせて搬送されてくる記録用紙Ｐに二次転写される。この時、二次転写ローラ１３０に印加される二次転写バイアス、及び押圧力によって二次転写が行われる。
【００４６】
フルカラートナー像を転写された記録用紙Ｐは、定着ユニット１４０を通過することにより、表面に担持しているトナー像を加熱・加圧定着される。片面プリントならば分岐路をそのまま直線搬送されて排紙トレイ１６０へ排紙される。また、両面プリントならば分岐路で搬送方向を下向きに変えられ、スイッチバックローラ１５７を介して用紙反転部１５８へ搬送されていく。用紙反転部１５８へ到達した記録用紙Ｐは、ここでスイッチバックローラ５７により搬送方向を逆転されて紙の後端から用紙反転部１５８を出て行く。これをスイッチバック動作と呼び、この動作によって記録用紙Ｐの表裏を反転させることができる。表裏反転された記録用紙Ｐは定着ユニット方向には戻らず、再給紙搬送経路１５９を通過して本来の給紙経路に合流する。この後は表面プリントの時と同じ様にトナー像を転写されて、定着ユニット１４０部を通過して排紙トレイ１６０に排紙される。これが両面プリント動作である。
【００４７】
また、各部の動作を最後まで説明すると、一次転写部を通過した各感光体１は、その表面に一次転写残トナーを担持しており、これをブレード及びブラシ等で構成された感光体クリーニングユニット６において除去される。その後、クエンチングランプ（ＱＬ）７によってその表面を一様に除電されて次の画像の為の帯電に備える。また、二次転写部を通過した中間転写ベルト１２１に関しても、その表面に二次転写残トナーを担持しているが、こちらもブレード及びブラシ等で構成された中間転写ベルトクリーニングユニット１２５によってこれを除去され、次のトナー像の転写に備える。この様な動作の繰り返しで、片面プリント若しくは両面プリントが行われる。
【００４８】
以上のような画像形成装置において、本発明では現像装置４の構成に特徴を有するものである。以下、本発明の現像装置の具体的な実施例について説明する。
【実施例１】
【００４９】
まず、本発明の第１の実施例を説明する。図２は本発明の一実施例を示す現像装置の全体の斜視図である。この現像装置４は、現像剤担持体を備えた現像部（現像器）１０と、トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を貯蔵し攪拌する現像剤攪拌部４０とを備え、現像部１０と現像剤攪拌部４０は別体に設けられ、現像部１０と現像剤攪拌部４０を現像剤が循環する構成であり、現像剤攪拌部４０から現像部１０に現像剤を供給する移送手段３１と、現像部１０の回収路に回収された現像剤を現像剤攪拌部４０に戻す移送手段３０とを備えている。これにより、現像部１０と現像剤攪拌部４０とが離れていてもよく、現像部のコンパクト化を図ることができ、レイアウトの自由度も向上することができる。また、現像剤攪拌部４０や、現像剤攪拌部４０にトナーを補給するトナー補給容器２０は、画像形成装置の空きスペースに設置することができるので、画像形成装置の小型化も図ることができる。
【００５０】
図３は現像装置４の現像部を構成する現像器の構成例を示す概略断面図である。この現像部を構成する現像器１０は、前述したように感光体上の静電潜像をトナーで現像して、トナー像を形成するためのユニットである。この現像器１０と対向して設けられた図示しない感光体上に形成されたトナー像は、前述したように中間転写ベルト１２１を介して（または直接）記録用紙Ｐ上に転写され、定着ユニット１４０によって記録用紙上に定着固定されて画像が出力されることになる。
【００５１】
図３に示す現像器１０は、トナーと磁性キャリアを混合した現像剤を用いる、所謂２成分現像器であり、現像ケーシング１１の上部には、現像剤担持体１２に対して現像剤の搬送方向が平行になるように設けられ該現像剤を空気流によって搬送するための現像剤搬送路３１ａが設けられている。この現像剤搬送路３１ａは、現像剤攪拌部４０から供給される現像剤を移送する移送手段を構成する現像剤移送管３１と連結されている。また、現像器１０のケーシング１１の下部には、現像剤担持体１２から現像済の現像剤を回収するための回収路が設けられており、この回収路には回収スクリュ１３が設けられている。
【００５２】
現像剤担持体１２は、非磁性で円筒状の現像スリーブと、その内部に配置された磁界発生手段（複数の磁極６１〜６５が着磁されたマグネットローラ、あるいは複数の磁石）とからなる現像ローラであり、現像剤を磁力によってローラ（現像スリーブ）表面に保持しながら感光体上の潜像を現像剤中のトナーで現像してトナー像を作るためのものである。
より詳細に説明すると現像スリーブ上の磁極としては、現像剤を担持搬送するための搬送磁極６１、６２、６３、担持搬送されている現像剤を穂立ちさせ、感光体上の静電潜像を現像させるための現像主極６４、現像に利用された現像剤を回収スクリュ１３まで担持搬送する回収搬送磁極６５が存在し、回収搬送磁極６５によって搬送された現像剤は磁極の存在しない領域（剤離れ部）で回収路中に落下する。
なお、剤離れ部を挟んで存在する搬送磁極６１と、回収搬送磁極６５は同極性の磁極であることが望ましく、同極性であれば反発磁界により剤離れがよりスムーズに行なわれる。
仮に同極性でない場合にはこれらの間の距離を十分にとり、剤が確実に回収路中に落下するように設定する。
本実施例中における磁極の極性は、例えば搬送磁極６１がＳ極、搬送磁極６２がＮ極、搬送磁極６３がＳ極、現像主極６４がＮ極、回収搬送磁極６５がＳ極と、交互にされているものとする。
【００５３】
現像ケーシング１１の開口上部には、現像ローラ１２に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材（ドクターブレード）１５を備え、現像剤搬送路３１ａの現像剤排出口１７は、現像ローラ１２表面のうち、現像剤規制部材（ドクターブレード）１５よりも現像剤搬送方向上流側であって、上記の回収路中に剤が落下する剤離れ部よりも下流側に排出口から現像剤が落下するように設けられている。
【００５４】
図２に示す移送手段を構成する部材３０、３１は、それぞれ現像器１０と現像剤攪拌部４０とを接続するための金属、樹脂、ゴムなどのパイプ状の部材からなる現像剤移送管であり、現像剤移送経路を構成している。回収側の現像剤移送管３０の内部には、現像剤を移送するための、軸のないオーガ３２が配置され、現像器１０の回収スクリュ１３に接続されて回転し、回収スクリュ１３で回収した現像剤を現像剤攪拌部４０に移送する。
【００５５】
図４は現像剤撹拌部４０と移送手段の構成例を示す断面図である。現像剤撹拌部４０には、現像剤の流入口４２、流出口４３、トナーの補給口４４が備えられている。
現像剤攪拌部４０の内部には現像剤を攪拌するアジテータ４６があり、外部のモータ４５によって回転する。アジテータ４６には複数の攪拌羽４１が図のように取り付けられ、攪拌羽４１の回転により現像剤を攪拌する。
符号５０は現像剤を排出するロータリーフィーダであり、ホルダ５３と、複数の羽が設けられたロータ５２からなる。符号６０は空気を供給する空気供給手段（例えばブロア（またはエアーポンプ））であり、チューブ３３等によりロータリーフィーダ５０と接続されている。上記のロータリーフィーダ５０と空気供給手段（例えばブロア）６０は、現像剤供給側の移送手段を構成している。
【００５６】
図２に示す符号２０は、内部にトナーを収納したトナー容器であり、金属、樹脂等からなる。このトナー容器２０と現像剤攪拌部４０はトナー補給経路２１によって接続され、トナー補給経路２１には内部に図示しないコイルスクリュがあり、このコイルスクリュがモータ２８によって回転し、トナー補給口４４から現像剤攪拌部４０にトナーを補給する。なお、トナー容器２０から現像剤攪拌部４０へのトナー補給には、空気流を利用することもできる。例えばトナー容器２０のトナー排出口に粉体ポンプを接続し、トナー補給経路２１にフレキシブルなパイプを用いてトナーを空気流に乗せて移送することができ、この場合にはトナー容器の設置位置の自由度が増す。
【００５７】
次に現像剤の循環について説明する。
図２〜４において、ロータリーフィーダ５０のロータ５２がモータ５１によって回転すると、現像剤撹拌部４０から現像剤が自重によりロータ５２の内部に順次落下し、ロータリーフィーダ５０の下方部５４に排出される。排出された現像剤はブロア６０によって発生した空気（エア）の圧力により、空気流と共に現像剤移送管３１を通り現像部（現像器）１０に運ばれ、現像剤移送管３１と接続された現像部（現像器）１０内の現像剤搬送路３１ａに移送される。
【００５８】
現像部（現像器）１０の現像剤搬送路３１ａは、現像ローラ１２に対して現像剤の搬送方向が平行になるように設けられており、この現像剤搬送路３１ａの下部には、現像剤搬送路中の現像剤を現像剤搬送路外に排出するための現像剤排出口１７を備えている。現像剤排出口１７は現像ローラ１２の上方で、現像剤搬送方向に沿ってスリット状に開口しており、このスリット状の排出口（開口部）１７から排出された現像剤が現像剤ローラ１２上に直接落下し供給される。
【００５９】
このように現像剤搬送路３１ａの下部にはスリット状の現像剤排出口（開口部）１７が設けられているため、現像剤は自重により落下し、現像ローラ１２に供給される。この時、現像剤排出口１７の開口部が大き過ぎる（スリットの幅が大きい）と、現像剤は手前側で、多量に落下してしまうため、奥側に現像剤が供給されない。従って予め開口幅を調整しておくことにより、軸方向で現像剤の供給量を均一化できる。すなわち現像剤搬送路３１ａを流れる現像剤量（流量）に対し、自重により落下する現像剤の量を、例えば図６のように開口部１７の開口幅（スリット幅）を調整することにより少なくすれば、現像剤は奥側まで到達することができる。また、開口幅の調整方法としては、スリットの代わりに、図５のように、開口部を複数の穴とした場合も原理は同様である。開口穴が間隔を持っていても、開口部と現像ローラの距離が保てれば、穴から流出する現像剤は、図７に示すように広がるため、均一に供給することができる。
すなわち、図５または図６に示すように、開口穴の面積やスリットの幅を、現像剤搬送路３１ａの現像剤移動方向の奥側に向かって大きくしておくと、供給量の均一化を確実化できる。
なお、図５、図６は現像剤搬送路３１aの断面を図３における紙面上方向から見た図面である。
【００６０】
本実施例では、図７に示すように、現像剤搬送路３１ａを流れる現像剤は、奥側に向かうほど流量が減少し、かさが低くなるため、開口部１７から落下する速度が、手前に比べやや少なくなる（開口上に存在する現像剤の重さにより、排出速度が異なる）。従って、図５または図６に示すように、奥側に向かうほど開口穴やスリットの開口を大きくすることにより、自重による落下流量が増加するため、長手方向で同量の現像剤を供給することができる。なお、図７は現像剤搬送路３１ａの断面を図３における紙面左方向から見た図面である。
【００６１】
なお、後述の実施例２（図１０）に示すように、現像剤搬送路３１ａ内に、内部を現像剤が現像ローラ１２の長手方向に搬送移動される現像剤移動搬送部１４と、移動搬送部から現像剤を排出する移動搬送部排出口１８と、移動搬送部排出口１８より排出される現像剤を受け取り保持するとともに現像剤排出口１７が設けられた現像剤保持部材１６とを備えた構成とした場合には、現像剤移動搬送部１４から排出された現像剤が現像剤保持部材１６で保持された後、現像剤保持部材１６の現像剤排出口１７から現像ローラ１２に供給されるため、現像剤排出口の開口幅は一定でよい（詳細は後述の実施例２で説明する）。
【００６２】
次に、現像ローラ１２に落下した現像剤は、現像ローラ１２内部の搬送用磁極６１により吸着し、ドクタ極６２、搬送極６３を経て現像極６４へと、順次保持、搬送される。その後、現像剤は搬送極６５を経て回収路上に到り、現像ローラ１２を離れ、回収路に入る。そして回収スクリュ１３により搬送され、回収用の現像剤移送管３０に入り、再び現像剤撹拌部４０に戻る。現像剤撹拌部４０では現像により現像剤のトナーが減少している場合には、トナー容器２０からトナーが現像剤撹拌部４０に補給され、アジテータ４６により混合、撹拌、分散され、適正なトナー濃度と帯電量に調整される。
【００６３】
以上の本実施例の現像装置４では、現像部を構成する現像器１０は、現像ローラ１２に対して現像剤の搬送方向が平行になるように設けられ該現像剤を空気流によって搬送するための現像剤搬送路３１ａと、現像剤搬送路３１ａに設けられ、現像剤搬送路中の現像剤を現像剤搬送路外に排出するための現像剤排出口１７とを備えると共に、現像剤排出口１７は現像ローラ１２の上方で、現像剤搬送方向に沿って開口しており、排出口（開口部）１７から排出された現像剤が現像ローラ１２上に直接落下し供給される構成であるので、現像ローラ１２の長手方向（軸方向）に均一に現像剤を供給することができるため、現像ローラ上に供給される現像剤の量を軸方向で等しくすることができ、現像ローラ上に均一な現像剤の磁気ブラシが形成され、ムラのない安定した画質が得られる。また、空気によって現像剤を輸送しているため、輸送経路が小さくなり、現像部（現像器）１０をコンパクトにすることができる。
【００６４】
次に、図８は現像部（現像器）１０の別の構成例を示す概略断面図である。図３との相違点は、現像剤搬送路３１ａの現像剤排出口（開口部）１７の位置が、現像剤規制部材であるドクターブレード１５の近傍にあり、図３の搬送用磁極６１が省略されていることである。この構成により、現像剤排出口（開口部）１７から落下した現像剤は、直ちにドクターブレード１５による層厚規制部６６に搬送される。
なお、ここで述べるドクターブレード１５の近傍であるが、ドクターブレード１５まで現像剤を搬送させるための磁極を持たせなくても、現像スリーブの表面摩擦並びに回転力によって現像剤が滑り落ちないような部分、若しくは一部が滑り落ちても、十分な量の現像剤がドクターブレード１５まで搬送可能な部分であればよく、具体的な位置については剤の流動性や、上記摩擦や、回転力等が設定された条件のもと実験によって求めることが可能である。
より好ましくは図示のように現像剤の落下部が、現像ローラ１２の略頂点（水平方向の最も高いところ）にある場合で、このように設定することで図３に示す様な搬送用磁極６１が無くても、現像ローラ表面の摩擦力によって落下した現像剤が現像ローラ１２に担持され搬送されるので、図３の様な搬送用磁極６１を用いる必要がない。
【００６５】
このように、図８の構成では、層厚が規制される前に、図３の様な搬送用の磁極６１を用いる必要がないため、低コストであると共に、ドクターブレード１５による層厚規制部６６に、現像剤が滞留しにくくなるため、現像剤のストレスも低減できる。
すなわち、ドクターブレードによる現像剤規制部に磁力によって保持された現像剤が滞留すると、規制部において現像剤の摩擦が大きくなり劣化を早める原因となるが、図８の構成では、現像ローラ１２上に落下した現像剤が直接現像剤規制部材（ドクターブレード）１５による層厚規制部６６に進入するため、層厚規制部６６の手前に現像剤溜まりが発生しないため、現像剤にかかるストレスを低減できる。すなわち、現像剤の排出用開口１７をドクターブレード１５の手前近傍に配置することにより、現像ローラ１２上で過度に現像剤がせん断されることがなく、また現像剤の量も適正に維持されるために、現像剤へのダメージを低く抑えることができる。
【実施例２】
【００６６】
次に本発明の第２の実施例を説明する。
前述したように、従来型のスクリュで搬送される現像剤を現像ローラに磁力で吸着して供給する方式においては、スクリュのピッチに対応した現像剤の流れむら（高さむら）が発生するために、吸着量にばらつきが出来ると、画像上に濃度むらが発生する欠点があるが、前述の実施例１の構成にすることにより従来技術の問題は解消することができる。
一方、実施例１に示されている空気輸送により搬送される現像剤を直接現像ローラ上に供給する方式は、供給用のスクリュが不要であり構造的に簡素で安価である点で従来型と比較して利点がある。しかし、現像剤排出口（開口部）を設けた現像剤搬送路から直接現像ローラに現像剤を供給するだけの構成では、現像剤の搬送が塊状に行われることによる供給むらが発生することがあり、完全に均一な現像剤の現像ローラへの供給が難しい場合がある。
そこで本実施例は、空気輸送により搬送される現像剤を現像剤搬送路から現像ローラに供給する方式において、現像剤の供給むらをさらに防止する手段を提供するものである。
【００６７】
より詳しく述べると、図３に示すような構成で、現像ローラ１２上に搬送される現像剤はドクタブレード１５で掻きとり均一化されるが、現像ローラ１２のドクターブレード通過前に供給する現像剤の量が均一でない場合、掻きとり時の抵抗が変化することによりローラ上に搬送されるの現像剤の量や搬送されるトナーの帯電量にばらつきが発生し、最終的な印刷画像上で濃度むらとなる不具合が発生することがある。
一方、本件の対象となる空気搬送によって現像剤を搬送する装置では、エアーの供給制御状態によっては、チューブ状の現像剤移送管３１の中を空気によって搬送される現像剤はチューブ内を均一な量で移送されるのではなく、チューブ内を塊が連なる状態となって搬送される傾向がある（低速エアーで粉体を搬送する場合に発生する「プラグ移送（輸送）」と呼ばれる搬送状態である）。
このため、現像剤移送管に接続された現像剤搬送路に開口部を設けて開口より落下する現像剤を直接現像ローラに供給すると、現像ローラに降りかかる現像剤の量にばらつきが発生してしまう可能性があった。
【００６８】
本実施例は、このばらつきを防止するための構成を提供するものであり、具体的には、図１０に示すように、現像剤搬送路３１ａ内に、内部を現像剤が現像ローラ１２の長手方向に搬送移動される現像剤移動搬送部１４と、移動搬送部１４から現像剤を排出する移動搬送部排出口１８と、移動搬送部排出口１８より排出される現像剤を受け取り保持するとともに現像剤排出口１７が設けられた現像剤保持部材１６（１６ａ，１６ｂ）とを備えた構成とした。
このように、現像剤保持部材１６（１６ａ，１６ｂ）を設けることにより、仮に移動搬送部排出口１８から排出される現像剤の量が現像ローラ１２の長手方向でばらついたとしても、現像剤保持部材１６によって保持されるため、移送搬送部排出口１８からの排出量のばらつきが緩和される。
これにより、現像剤排出口１７からは一定量の現像剤が排出されることになり現像ローラ１２の長手方向で均一な量の現像剤を供給することが可能になる。
また、この構成の場合には、現像剤保持部材１６を構成する２面の壁面１６ａ，１６ｂにより現像剤が保持され、その下部の排出口（開口部）により現像剤が現像ローラ１２に供給されるため、現像剤搬送路３１ａ下部の排出口（開口部）の幅は一定でよく、現像剤が滞留することなく現像ローラ１２へと移動することができる。
【００６９】
以下、本実施例の現像装置の構成を具体的に説明する。
本実施例の現像装置４の全体の構成は図２と同じである。図１０は本実施例の現像部（現像器）１０の構成例を示す断面図である。
現像部（現像器）１０において、現像剤担持体である現像ローラ１２と回収側の回収スクリュ１３の構成は図３と同様である。
現像剤供給側の現像剤搬送路３１ａ内には、前記したように、内部を現像剤が現像ローラ１２の長手方向に搬送移動される現像剤移動搬送部（具体例としては管状の現像剤輸送管）１４が設けられており、この現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４が現像剤移送管３１と接続されている。この現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４の下部には、現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４から現像剤を排出する移動搬送部排出口（具体例としては開口であり、以下では開口Ａとする）１８が設けられている。また、現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４の下方には、移動搬送部排出口１８より排出される現像剤を受け取り保持するとともに現像剤排出口１７が設けられた現像剤保持部材１６（１６ａ，１６ｂ）が設けられている。
【００７０】
現像剤保持部材１６は、現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４の下部に設けられている対向する２面の壁面１６ａ，１６ｂで構成され、その２面の壁面１６ａ，１６ｂの下部には現像剤排出口１７としてスリット状の開口部（以下では開口Ｂとする）が形成されている。そして２面の壁面１６ａ，１６ｂと下部の開口部（開口Ｂ）１７により、現像剤が滞留することなく現像ローラ１２へと移動することができる。
また、対向する２面の壁面１６ａ，１６ｂの水平方向に対する傾斜角度αは、図１４に示すように、使用される現像剤の安息角以上である。なお、この安息角とは現像剤が壁面１６ａを落ち易い角度であり、使用する現像剤を注入法によって測定して決定されるものである。実際に測定した結果の一例としては、α＝６０°であり、壁面１６ａの角度αを６０°以上に設定すれば、現像剤はスムーズに現像剤保持部材の斜面を流れ落ち、滞留することなく現像ローラ表面に現像剤を均一に供給することができる。
【００７１】
実施例１と同様に、現像器１０で使用された現像剤は、現像ケーシング１１の下部の回収路で回収され、現像剤移送管３０を通って現像剤攪拌部４０に移送される。現像剤攪拌部４０の内部では、トナー容器２０に蓄えられた補給用の新トナーと戻った現像剤とが攪拌、混合されて分散及びトナーへの帯電が付与される。
【００７２】
先の図４に示したように、現像剤撹拌部４０には、現像剤の流入口４２、流出口４３、トナーの補給口４４が備えられている。
現像剤攪拌部４０の内部には現像剤を攪拌するアジテータ４６があり、外部のモータ４５によって回転する。アジテータ４６には複数の攪拌羽４１が図のように取り付けられ、攪拌羽４１の回転により現像剤を攪拌する。
現像剤攪拌部４０の現像剤を排出するロータリーフィーダ５０は、ホルダ５３と、複数の羽が設けられたロータ５２からなる。また、空気を供給する空気供給手段（例えばブロア（またはエアーポンプ））６０が、チューブ３３等によりロータリーフィーダ５０と接続されている。上記のロータリーフィーダ５０と空気供給手段（例えばブロア）６０は、現像剤供給側の移送手段を構成している。
【００７３】
図２に示すトナー容器２０は、金属、樹脂等からなり、内部にトナーを収納している。このトナー容器２０と現像剤攪拌部４０はトナー補給経路２１によって接続され、トナー補給経路２１には内部に図示しないコイルスクリュがあり、このコイルスクリュがモータ２８によって回転し、補給口４４から現像剤攪拌部４０にトナーを補給する。なお、トナー容器２０から現像剤攪拌部４０へのトナー補給には、空気流を利用することもできる。例えばトナー容器２０のトナー排出口に粉体ポンプを接続し、トナー補給経路２１にフレキシブルなパイプを用いてトナーを空気流に乗せて移送することができ、この場合にはトナー容器の設置位置の自由度が増す。
【００７４】
図２、図４において、ロータリーフィーダ５０のロータ５２がモータ５１によって回転すると、現像剤撹拌部４０から現像剤が自重によりロータ５２の内部に順次落下し、ロータリーフィーダ５０の下方部５４に排出される。排出された現像剤はブロア６０によって発生した空気（エア）の圧力により、空気流と共に現像剤移送管３１を通り、図１０に示す現像部（現像器）１０に運ばれ、現像剤移送管３１と接続された現像部（現像器）１０内の現像剤搬送路３１ａに設けた現像剤輸送管１４に移送される。
【００７５】
図１０の断面図に示すように、現像器１０の現像剤担持体１２は、非磁性で円筒状の現像スリーブと、その内部に配置された磁界発生手段（複数の磁極６１〜６５が着磁されたマグネットローラ、あるいは複数の磁石）とからなる現像ローラであり、現像剤を磁力によってローラ（現像スリーブ）表面に保持しながら感光体上の潜像を現像剤中のトナーで現像してトナー像を作るためのものである。
現像ケーシング１１の開口上部には、現像ローラ１２に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材（ドクターブレード）１５を備え、現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）の現像剤排出口１７は、現像ローラ１２表面のうち、現像剤規制部材（ドクターブレード）１５よりも現像剤搬送方向上流側に現像剤が落下するように設けられている。
ドクターブレード１５は現像ローラ１２に吸着された現像剤を一定量に制限し、現像剤をせん断することによりトナーに帯電を与える働きをする。
【００７６】
前述したように、現像剤の現像ローラ１２への供給は現像剤輸送管１４によって行われ、現像剤輸送管１４は下方に排出口（開口Ａ）１８を設けたチューブ状部材で構成され、空気輸送により現像剤移送管３１から現像剤輸送管１４に送り込まれる現像剤は排出口（開口Ａ）１８より下方に落下する。現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）１８は、一例として連なる円形状の穴からなる開口で構成されるが、スリット状の開口であっても良い。
【００７７】
本実施例の新規な特徴は、現像剤搬送路３１ａ内の現像剤輸送管１４の下方に現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）を設けたことである。この現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）も下方には排出口（開口Ｂ）１７が設けられている。この排出口（開口Ｂ）１７が、実施例１の現像剤搬送路３１ａの排出口に相当するが、本実施例では、現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）を設けているので、この排出口（開口Ｂ）１７は一定間隔のスリット状の開口で構成されることが好ましい。このように、本実施例では、現像剤の落下部を二重の開口１７，１８として、現像剤の現像ローラ１２への供給を安定に行なう構成である。
【００７８】
空気搬送によって送られる現像剤は塊状に搬送される為に、現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）１８からの落下量にはばらつきがあるが、その下に現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）を設けることで、現像剤はこの空間に一度蓄えられ、そして現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）の排出口（開口Ｂ）１７より一定量ずつ現像ローラ１２に供給することが出来るために、搬送量にばらつきがあっても供給が安定することが本実施例の特徴である。
また、図１０に示すように、現像剤を現像ローラ１２に振り掛ける状態ではなく、現像ローラ１２の近傍に一定量の現像剤を保持する状態、即ち、現像剤の流動性、及び現像ローラの表面摩擦、現像ローラ上における場所等を加味して、現像ローラ１２と現像剤保持部材１６の排出口１７との間を現像剤が流れ落ちてしまわない程度の距離、または位置に設定すると、現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４の排出口１８からの現像剤の排出量が少なくなったりしてばらついた時にも現像剤が保持部材１６中から全て流れ落ちてしまうことなく、常に一定量保持され、現像ローラ１２の内部に配置される磁極の磁力により一定量の現像剤を現像ローラ表面に吸着させて搬送することが可能となる。また、現像ローラ１２に付着して搬送されて保持量が低下した部分には、順次、現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４の排出口１８から現像剤が補充される状態となり、現像ローラ１２に均一な量の現像剤を供給することが可能となる。
また、現像剤輸送管１４の排出口１８は現像剤搬送方向上流側から下流に向けて開口面積、若しくはスリット幅が大きくなるようにしても良い。こうすることで、現像剤保持部材１６に落下する現像剤量の現像ローラ長手方向でのばらつきが抑えられ、より効果的に現像ローラ１２への現像剤の供給が安定する。
【００７９】
ここで、図１１は図１０に示す現像部（現像器）１０の現像剤輸送管１４及び現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）の構成、作用を詳細に示す図である。
現像剤攪拌部４０から現像剤移送管３１を介して送られる現像剤は、現像剤搬送路３１ａ内の上部に設けた現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）１８より落下し、一度現像剤溜まり部Ｃを形成する。剤溜り部Ｃを形成した現像剤は次に現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）の排出口（スリット状開口部（開口Ｂ））１７により一定量ずつ現像ローラ１２の表面に供給される。つまり、現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）１８から排出される現像剤の量よりも、現像剤保持部材１６の排出口１７から排出される現像剤の量が少なくなるように現像剤輸送管１４の排出口１８、及び現像剤保持部材１６の排出口１７の大きさ（幅等）が設定されている。このため、現像剤輸送管１４の中での現像剤の量にむらがあっても、溜まり部Ｃの現像剤が消費された部分に、順次、現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）１８から現像剤が補充される構成となり、現像ローラ１２上の現像剤量が安定する。
【００８０】
図１２、図１３は、現像剤搬送路３１ａ内に現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）がある場合（図１２）と無い場合（図１３）の違いを示す図であり、図１３のように現像剤保持部材が無い場合は、現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）１８から落下する現像剤量の変化が現像ローラ１２への供給量のばらつきとなってしまうことを示しており、図１２のように現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）が有る場合は、現像ローラ１２上の現像剤量が安定する。
なお、図１２、図１３は図１０の現像剤搬送路３１ａの断面を図１０における紙面左方向から見た図面である。
【００８１】
図１４は図１０に示す現像部（現像器）１０の現像剤保持部材１６の２つの壁面１６ａ、１６ｂの適正な傾斜角を示す図である。現像ローラ１２への現像剤の供給量を安定化するためには、溜まり部Ｃに蓄えられた現像剤は停留することなく現像ローラ１２へと流れてゆく必要があり、このためには、現像剤が現像剤保持部材１６の壁面（斜面）１６ａ、１６ｂをスムーズに滑り落ちる角度（安息角）以上に壁面の傾斜角を設定することが好まし。前述したように、この安息角とは現像剤が壁面１５ａを落ち易い角度であり、使用する現像剤を注入法によって測定して決定されるものであるが、ここでは図中の角度αとして、６０度以上とすることが適正である。
【００８２】
さらに、本実施例においても図１５に記載のように、磁極配置を図８に示したものと同様にして、現像剤保持部材１６の排出口１７をドクターブレード１５の近傍とすれば、層厚が規制される前に、図１０の様な搬送用の磁極６１を用いる必要がないため、低コストであると共に、ドクターブレード１５による層厚規制部６６に、現像剤が滞留しにくくなるため、現像剤のストレスも低減できるという同様の効果を得ることができる。
なお、ここで述べるドクターブレード１５の近傍であるが、ドクターブレード１５まで搬送させるための磁極を持たせなくても、現像スリーブの表面摩擦並びに回転力によって現像剤が滑り落ちないような部分、若しくは一部が滑り落ちても、十分な量の現像剤がドクターブレード１５まで搬送可能な部分であればよく、具体的な位置については剤の流動性や、上記摩擦や、回転力等が設定された条件のもと実験によって求めることが可能である。
より好ましくは図示のように現像剤の落下部が、現像ローラ１２の略頂点（水平方向の最も高いところ）にある場合で、このように設定することで図１０に示す様な搬送用磁極６１が無くても、現像ローラ表面の摩擦力によって落下した現像剤が現像ローラ１２に担持され搬送されるので、図１０の様な搬送用磁極を用いる必要がない。
【００８３】
以上、本発明の実施例１，２を説明したが、実施例１，２の現像装置に共通する効果を以下に示す。
（１）従来の現像装置では、現像部は、現像ケーシング内に配置され現像剤を保持する現像剤担持体（例えば内部に複数の磁極を有する現像ローラ）と、現像剤を循環する２本のスクリュと、現像剤規制部材（ドクターブレード）等で構成されている。そして供給用のスクリュによって現像剤が現像ローラに供給され、現像後の現像剤が回収用のスクリュによって回収され、現像剤はスクリュ間を循環している。しかし、このようなスクリュによる現像剤の循環、供給方法では、スクリュによって搬送される現像剤は、粉面が均一にならない（スクリュの羽の部分と軸の部分で粉面ばらつく）ため、その影響により現像ローラ上の現像剤の薄層にばらつきが生じ、スクリューピッチムラとなって画像に不具合を発生させる。また、このようなピッチムラを解消するためには、スクリュのピッチを小さくする、スクリュの軸にフィンを設けるなどにより、粉面を均一化する方法があるが、いずれもスクリュの搬送量が低下するため、スクリュの回転速度を大きくする必要がある。速度を大きくするためには、スクリュ軸受け部の耐久性向上や、スクリュの剛性アップが必要となりコスト高である。また、供給用のスクリュによる現像剤の搬送量を増やし、現像ローラに過剰に現像剤を供給してピッチムラを出にくくすることもできるが、供給を増やすためには、回転速度や、スクリュの断面を大きくする必要があり、装置の大型化をまねく。また、過剰に供給すると、現像ローラとドクターブレードの層厚規制部で無駄なストレスを現像剤に与えることにもなる。
これに対して本発明の現像装置４のように、現像部（現像器）１０の現像剤搬送路３１ａ内（若しくは現像剤搬送路３１ａ内の輸送管１４）を空気により現像剤を搬送する構成では、現像剤搬送路３１ａ（若しくは輸送管１４）の断面をほぼ全部利用して現像剤が移動し、また空気の速度を増加させることにより、単位時間当たりの輸送量も簡単に増加させることができる。すなわち、同じ流量であれば、空気による輸送のほうが断面積が小さくて良いため、大幅に現像部のコンパクト化を図ることができる。
また、本発明の現像装置４では、現像部（現像器）１０の現像剤搬送路３１ａ内にスクリュを有さないので、ピッチムラを解消するために、スクリュに対してピッチを小さくする等して粉面の均一化を計る方法をとる必要が無く、それに伴いスクリュの搬送力を補うためにスクリュを大型化するといった問題も生じなくなる。
【００８４】
（２）従来の現像装置では、供給用のスクリュと回収用のスクリュが近接している必要がある。これは現像剤が現像部内で循環する必要があり、回収用スクリュから供給用スクリュへ現像剤を受け渡さなければならないからである。また、このことは、スクリュが平行に並んでいる構成の従来の現像装置も同様である。
本発明では、図２に示すように、現像部（現像器）１０と現像剤撹拌部４０が別の場所に設けられており、移送手段により現像剤が循環しているため、図３、図８、図１０、図１５の現像部（現像器）１０の断面図の様に、供給側（現像剤搬送路）３１aと回収側（回収スクリュ）１３が離れていてもよく、現像部（現像器）１０をコンパクト化でき、画像形成装置本体のレイアウトの自由度が増し小型化に有利である。特に図１に示したようなタンデム型のカラー画像形成装置では、４つの現像装置が必要なため、効果が大きい。
【００８５】
（３）実施例１，２における現像装置４の回収側は従来と同様の回収スクリュ１３を用いている。スクリュは、ピッチを大きくすると一回転当りの移動量が増えるため、小型化するためには、スクリュ径を小さくしてピッチを大きくすればよいが以下のような問題がある。前述したように２本のスクリュが近接しており、通常同じ駆動源から駆動を取り、ギヤやプーリ等で回転させるため、供給スクリュと回収スクリュは大幅に回転数を変えることはできない。
一方、実施例１，２では、スクリュは回収側だけであるので、上記の制約がないため、回転数を大きくすることが可能であり、回収スクリュ１３を小径化できる。
また、図９に示すように、現像部（現像器）１０の長手方向の中心部に現像剤の回収側移送管３０への排出口１７ｂを設け、回収スクリュ１３の巻き方向を中心で逆にして、中心から回収現像剤を排出させれば、回収スクリュ１３の回転数は１／２で済み、現像部（現像器）１０をさらに小型化することができる。
【００８６】
なお、以上の説明では実施例１、２としたが、それぞれ置き換えが可能な構成は当然に組み合わせても問題はなく、それを否定するものではない。
【実施例３】
【００８７】
次に本発明の第３の実施例を説明する。
前述の実施例２の構成では、現像剤搬送路３１ａ内に、内部を現像剤が現像ローラ１２の長手方向に搬送移動される現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４と、現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４から現像剤を排出する移動搬送部排出口（開口Ａ）１８と、移動搬送部排出口（開口Ａ）１８より排出される現像剤を受け取り保持するとともに現像剤排出口（開口Ｂ）１７が設けられた現像剤保持部材１６（１６ａ，１６ｂ）とを備えた構成としている。そして、このように、現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４と現像剤担持体１２の間に現像剤保持部材１６（１６ａ，１６ｂ）を設けることにより、現像剤の供給ばらつきを減らしている。
しかしながら、現像剤を空気で輸送する方式では、攪拌部４０から現像部（現像器）１０への搬送量が短い周期で変動するため、現像剤保持部材１６（１６ａ，１６ｂ）に現像剤のバッファ（現像剤溜まり）があるときは、一定の現像剤供給量が得られるが、バッファが空になると、適切な供給量が得られなくなる場合がある。
【００８８】
そこで本実施例では、現像部（現像器）１０に設けられた現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４への現像剤供給量の変動によらず、現像剤保持部材１６（１６ａ，１６ｂ）上に現像剤のバッファを維持することで、現像剤担持体（現像ローラ）１２への現像剤供給量を一定に維持する現像装置を提供するものである。
すなわち、本実施例の現像装置では、現像剤保持部材上に常にバッファを存在させることにより、現像剤担持体（現像ローラ）への現像剤供給量を一定に維持することができるようにするものである。また、現像剤担持体（現像ローラ）への供給量が一定になることで、層厚規制部材（ドクタブレード）での層厚規制もほとんど行う必要がなく現像剤へのストレスも少なくなるので、現像剤の長寿命化に繋がる。
以下に本実施例の現像装置の構成例を具体的に説明する。
【００８９】
［第１の構成例］
本実施例の現像装置４の全体の構成は図２と同じである。図１６は本実施例の現像部（現像器）１０の構成例を示す断面図である。この現像部（現像器）１０において、現像剤担持体である現像ローラ１２と回収側の回収スクリュ１３の構成は図３と同様である。
現像部（現像器）１０の現像剤供給側の現像剤搬送路３１ａ内には、内部を現像剤が現像剤担持体１２の長手方向に搬送移動される現像剤移動搬送部（管状の現像剤輸送管）１４が設けられており、この現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４が図２に示す現像剤移送管３１とロータリーフィーダ５０を介して現像剤攪拌部４０と接続されている。
【００９０】
現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４は現像剤担持体１２とほぼ平行に配置され、現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４には現像剤を現像剤担持体１２に向けて排出する移動搬送部排出口（開口Ａ）１８が設けられ、現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４の下方には、現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４より排出される現像剤４７を保持し、一定量を現像剤担持体１２に供給するための現像剤排出口（開口Ｂ）１７を有する現像剤保持部材１６が設けられている。そして、この現像剤保持部材１６の現像剤排出口（開口Ｂ）１７から供給された現像剤４７は、現像剤担持体１２に担持されて図示しない像担持体（感光体）との対向部である現像領域に搬送され、像担持体（感光体）上の潜像の現像に使用される。
【００９１】
また、実施例１と同様に、現像器１０で使用された現像剤は、現像ケーシング１１の下部の回収路で回収され、現像剤移送管３０を通って現像剤攪拌部４０に移送される。現像剤攪拌部４０の内部では、トナー容器２０に蓄えられた補給用の新トナーと戻った現像剤とが攪拌、混合されて分散及びトナーへの帯電が付与される。
【００９２】
先の図４に示したように、現像剤撹拌部４０には、現像剤の流入口４２、流出口４３、トナーの補給口４４が備えられている。
現像剤攪拌部４０の内部には現像剤を攪拌するアジテータ４６があり、外部のモータ４５によって回転する。アジテータ４６には複数の攪拌羽４１が図のように取り付けられ、攪拌羽４１の回転により現像剤を攪拌する。
現像剤攪拌部４０の現像剤を排出するロータリーフィーダ５０は、ホルダ５３と、複数の羽が設けられたロータ５２からなる。また、空気を供給する空気供給手段（例えばブロア（またはエアーポンプ））６０が、チューブ３３等によりロータリーフィーダ５０と接続されている。上記のロータリーフィーダ５０と空気供給手段（例えばブロア）６０は、現像剤供給側の移送手段を構成している。
【００９３】
図２に示すトナー容器２０は、金属、樹脂等からなり、内部にトナーを収納している。このトナー容器２０と現像剤攪拌部４０はトナー補給経路２１によって接続され、トナー補給経路２１には内部に図示しないコイルスクリュがあり、このコイルスクリュがモータ２８によって回転し、補給口４４から現像剤攪拌部４０にトナーを補給する。
【００９４】
図２、図４において、ロータリーフィーダ５０のロータ５２がモータ５１によって回転すると、現像剤撹拌部４０から現像剤が自重によりロータ５２の内部に順次落下し、ロータリーフィーダ５０の下方部５４に排出される。排出された現像剤はブロア６０によって発生した空気（エア）の圧力により、空気流と共に現像剤移送管３１を通り、図１６に示す現像部（現像器）１０に運ばれ、現像剤移送管３１と接続された現像部（現像器）１０内の現像剤搬送路３１ａに設けた現像剤輸送管１４に移送される。
【００９５】
本実施例では、現像部（現像器）１０の現像剤輸送管１４から現像剤保持部材１６に排出される現像剤量または現像剤量の下限値が、現像剤担持体１２に保持されて現像領域に供給される現像剤の量よりも多くなるように設定しており、具体的には、現像剤攪拌部４０からロータリーフィーダ５０により現像剤移送管３１を介して現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４へ供給する現像剤供給量が、現像剤担持体１２に保持されて現像領域に供給される現像剤の量よりも多くなるように設定している。
尚、現像領域に供給される現像剤の量とは、現像ローラ１２のスリーブ全面に汲み上げられる現像剤の総量のことであり、具体的には
［スリーブの汲み上げ幅×スリーブ線速×単位面積当りの汲み上げ量×測定時間］
で計算する。
【００９６】
次に本実施例の現像部（現像器）１０の特徴的な構造について、図１６の現像部（現像器）１０の断面図及び図１７を用いて説明する。図１７は本実施例の現像部（現像器）１０の特徴的な構造を示す要部斜視図である。
図１６の断面図に示すように、現像器１０の現像剤担持体１２は、非磁性で円筒状の現像スリーブと、その内部に配置された磁界発生手段（複数の磁極６１〜６５が着磁されたマグネットローラ、あるいは複数の磁石）とからなる現像ローラであり、現像剤を磁力によってローラ（現像スリーブ）表面に保持しながら感光体上の潜像を現像剤中のトナーで現像してトナー像を作るためのものである。尚、図１６では磁極は５極配置としているが、図１５に示したような４極配置でもよい。
【００９７】
現像ケーシング１１の開口上部には、現像ローラ１２に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材（ドクターブレード）１５を備え、現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）の現像剤排出口１７は、現像ローラ１２表面のうち、現像剤規制部材（ドクターブレード）１５よりも現像剤搬送方向上流側に現像剤が落下するように設けられている。
ドクターブレード１５は現像ローラ１２に吸着された現像剤を一定量に制限し、現像剤をせん断することによりトナーに帯電を与える働きをする。尚、後述するが、本実施例では、図１８に示す構成例のように、ドクターブレード１５を省略することもできる。
【００９８】
前述したように、現像剤の現像ローラ１２への供給は現像剤輸送管１４によって行われ、現像剤輸送管１４は下方に排出口（開口Ａ）１８を設けたチューブ状部材で構成され、空気輸送により現像剤移送管３１から現像剤輸送管１４に送り込まれる現像剤は排出口（開口Ａ）１８より下方に落下する。現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）１８は、一例として連なる円形状の穴からなる開口で構成される。
【００９９】
現像剤搬送路３１ａ内の現像剤輸送管１４の下方には現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）が設けられており、この現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）の下方には現像剤排出口（開口Ｂ）１７が設けられている。この現像剤排出口（開口Ｂ）１７は一定間隔のスリット状の開口で構成されることが好ましい。
このように、本実施例では、現像剤の落下部を二重の開口１７，１８として、現像剤の現像ローラ１２への供給を安定に行なう構成である。
【０１００】
空気搬送によって送られる現像剤は塊状に搬送される為に、現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）１８からの落下量にはばらつきがあるが、その下に現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）を設けることで、現像剤４７はこの現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）の空間に一度蓄えられ、そして現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）の排出口（開口Ｂ）１７より一定量ずつ現像ローラ１２に供給することが出来るために、搬送量にばらつきがあっても供給が安定する。
現像ローラ１２に供給された現像剤４７は現像剤層厚規制部材であるドクタブレード１６を通過し、現像領域に搬送される。
【０１０１】
次に本実施例の特徴である現像剤保持部材上のバッファ量の制御について説明する。
空気輸送を用いた搬送方式における搬送量は平均値の変動は少ないが、現像ローラ１２が一回転するような短時間（０〜数秒）においては搬送量は変動している。そこで安定して現像を行うためには、現像剤攪拌部４０から現像部（現像器）１０への現像剤供給量に変動がある場合においても、現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）の現像剤排出口（開口Ｂ）１７から、現像ローラ１２への供給量を一定に保つことが重要である。
【０１０２】
ここで、図２６に示すように、現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）１８からの排出量を現像剤排出口（開口Ｂ）１７からの排出量より多くなるように供給すると、現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）上に、「開口Ｂからの排出量−開口Ａからの排出量」のバッファができる。このバッファを常につくることで現像剤排出口（開口Ｂ）１７からの排出量は一定となる。
【０１０３】
また、現像剤排出口（開口Ｂ）１７からの排出量に比べ、輸送管の排出口（開口Ａ）１８からの排出量が多いほど、現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）上に溜まる現像剤４７のバッファの量は多くなり供給の安定度が向上するが、バッファを貯める広い空間が必要となる。また、供給量を増やすために搬送エネルギーが増加する。従って、バッファを貯める空間は小さくし、開口Ｂと開口Ａからの排出量の差が小さいほど効率のよい現像器１０になる。
【０１０４】
そこで、現像剤輸送管の排出口（開口Ａ）１８と現像剤保持部材の現像剤排出口（開口Ｂ）１７の排出量の関係について検討したところ、現像剤が現像剤輸送管１４内の排出口（開口Ａ）１８の最上流の開口から最下流の開口までの移動時間ｔ（図１７参照）の間隔で平均したときの開口Ａからの排出量の下限値が、現像ローラ１２のスリーブ全面に汲み上げられる現像剤の総量（スリーブの汲み上げ幅×スリーブ線速×単位面積当りの汲み上げ量）より多くなるようにすると、バッファは増減するが空になることがなく、現像剤供給量が安定することが分かった。
尚、上記の移動時間ｔより短い時間間隔で平均した排出量の下限値を基準にすると、バッファが空になることはないが、一度貯まったバッファが減りにくく必要以上に供給していることになる。
また、排出量の測定間隔を長くすると、平均値と下限値の差は小さくなる。従って、バッファが空になることがあり現像ローラ１２への供給量が変動してしまう。
【０１０５】
［第２の構成例］
次に、図１８に本実施例の現像装置の現像部（現像器）１０の別の構成例を示す。
図１８に示す現像器の構成と図１６に示す現像器の構成との違いは、現像ローラ１２に現像剤を供給する位置より下流に現像剤層厚規制部材（ドクターブレード）１５がない点である。
本実施例の現像器１０では、現像ローラ１２への現像剤供給量（汲み上げ量）は現像剤排出口（開口Ｂ）１７の面積で決定される。そこで現像に必要な汲み上げ量が得られるように、開口Ｂの開口面積を決定する。その後、輸送管の排出口（開口Ａ）１８からの平均間隔ｔでの排出量下限値を調べ、その量が開口Ｂからの排出量より多くなるように、ロータリーフィーダの回転数とエアポンプの空気供給量を調整する。
このように制御することで、バッファが常に存在するため現像保持部材１６の現像剤排出口（開口Ｂ）１７から現像ローラ１２のスリーブへの供給量が一定に保たれる。
【０１０６】
従来の現像器では、ドクタブレードの上流に現像剤の圧密状態をつくり、ドクタブレードでせん断することで、汲み上げ量を安定させているが、現像剤はドクタブレード通過時にストレスを受ける。図１８の構成例においては、ドクタブレードを用いないため現像剤は現像ローラ１２のスリーブ上を搬送される時にストレスを受けない。その結果、現像剤の長寿命化を図ることができる。また、現像ローラ１２の駆動トルクも減少する。
【０１０７】
［第３の構成例］
次に、図１９に本実施例の現像装置の現像部（現像器）１０の第３の構成例を示す。
この現像部（現像器）１０では、現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）１４は内部に現像剤搬送部材（例えばスクリュ）１９を有し、該現像剤搬送部材（スクリュ）１９が現像剤担持体（現像ローラ）１２とほぼ平行に配置され、現像剤搬送部材（スクリュ）１９の下方には現像剤４７を現像剤担持体（現像ローラ）１２に向けて排出する移動搬送部排出口（開口Ａ）１８が設けられ、その下方には、移動搬送部排出口（開口Ａ）１８より排出される現像剤４７を保持し、一定量を現像剤担持体（現像ローラ）１２に供給するための現像剤排出口（開口Ｂ）１７を有する現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）が設けられている。そして、本実施例では、このような構成の現像部（現像器）１０においても、現像剤搬送部材（スクリュ）１９で搬送され、移動搬送部排出口（開口Ａ）１８から現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）に排出される現像剤量が、現像領域に供給される現像剤の量より多くなるように設定している。
【０１０８】
このように、図１９に示す構成例の現像部（現像器）１０では、現像剤輸送管１４内の現像剤搬送を空気ではなく、スクリュやコイル等の現像剤搬送部材１９で行うようにしたものである。
この場合、現像剤輸送管１４は必ずしも円筒である必要はなく、内部にスクリュ等の現像剤搬送部材が配置できれば、半円型や多角形状等の任意の形状で良い。
尚、図１９は、円筒状の現像剤輸送管１４の内部に搬送部材としてのスクリュ１７を配置した例であるが、その他の構成は第１の構成例または第２の構成例と同様である。
【０１０９】
現像剤攪拌部４０から現像剤移送管３１を介して現像部（現像器）１０の現像剤輸送管１４に搬送されてきた現像剤は、スクリュ１９で搬送され現像剤輸送管１４の下部に設けられた排出部（開口Ａ）１８から一部が現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）上に落下する。そして現像剤保持部材１６（１６ａ、１６ｂ）の現像剤排出口（開口Ｂ）１７から一定量の現像剤が現像ローラ１２のスリーブ上に供給される。
現像後の現像剤は回収スクリュ１３で回収され、回収側の現像剤移送管３０を通って現像剤撹拌部４０に移送され、トナーと混合した後、供給側の現像剤移送管３１を通って現像部（現像器）１０に移送され、再び現像剤輸送管１４内のスクリュ１９に供給される。
【０１１０】
このように現像剤輸送管１４内にスクリュ１９を配置することで、エア搬送に比べて輸送管内の搬送が安定する。
しかしながら、スクリュ搬送する場合においても、スクリュのピッチによる搬送量のムラが生じる。従って現像剤輸送管１４内にスクリュ１９を配置する場合にも現像剤輸送管１４の下に現像剤保持部材１５を設けることで現像ローラ１２への現像剤供給量を安定にすることができる。
【０１１１】
なお、現像部（現像器）１０の回収スクリュ１３に直接トナーを補給するようにすれば、回収側の現像剤を現像剤撹拌部４０に移送する必要はない。この場合、回収スクリュ１３でトナーと現像後の現像剤を混合撹拌し、現像剤輸送管１４内のスクリュ１７に循環させるようにするとよい。
【０１１２】
［第４の構成例］
次に第１〜第３の構成例に適用される構成例を説明する。
図２０は図１８（または図１９）に示す現像部（現像器）１０の現像剤保持部材１６の現像剤排出口（開口Ｂ）１７付近の要部拡大断面図である。現像剤排出口（開口Ｂ）１７は現像ローラ１２のスリーブに現像剤を供給するため、図のように現像ローラ１２のスリーブから数ｍｍ離れた場所に位置するが、本例では、現像剤保持部材１６は、現像剤排出口（開口Ｂ）１７での法線方向磁束密度が正である位置に配置する。
このように、現像剤保持部材１６の現像剤排出口（開口Ｂ）１７を法線方向磁束密度が正となる位置に設置すると、現像剤排出口（開口Ｂ）１７から排出された現像剤（開口Ｂとスリーブの間にいる現像剤）は、現像ローラ１２の磁力によってスリーブに保持される。このためスリーブと開口Ｂの隙間から下に落下する現像剤がないため、スリーブへの現像剤供給量が少なくて済む。
【０１１３】
現像ローラ１２のスリーブに供給された現像剤は、現像ローラ１２のスリーブの回転に伴い搬送され、現像領域に到達する。スリーブが回転することで、現像剤排出口（開口Ｂ）１７とスリーブの隙間に空間ができ、現像剤排出口（開口Ｂ）１７から現像剤が落下する。この動作を繰り返すことで現像剤を安定供給することができる。
【０１１４】
［第５の構成例］
次に第１〜第３の構成例に適用される別の構成例を説明する。
図２１は図１８（または図１９）に示す現像部（現像器）の現像剤輸送管と現像剤保持部材のみを示す概略要部断面図である。
この構成例では、現像剤保持部材１６（１６ａ，１６ｂ）は、現像剤排出口（開口Ｂ）１７より上部でかつ、現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）１８より下部に第二の現像剤排出口（開口Ｃとする）１７’を有する構成としたものである。
このように、第二の現像剤排出口（開口Ｃ）１７’を現像剤輸送管１４の排出部（開口Ａ）１８より下で、現像剤排出口（開口Ｂ）より上に設けると、現像剤保持部材１６（１６ａ，１６ｂ）と現像剤輸送管１４との隙間いっぱいに現像剤が貯まった場合にも、第二の現像剤排出口（開口Ｃ）１７’を使用して落下させることができる。また、この開口Ｃを設けない場合は、現像剤保持部材１６（１６ａ，１６ｂ）から溢れた現像剤は、現像剤輸送管１４の中に溜まり、輸送管内の搬送が阻害される恐れがある。
【０１１５】
［第６の構成例］
次に第１〜第３の構成例に適用される別の構成例を説明する。
図２２は図１８（または図１９）に示す現像剤輸送管の排出口（開口Ａ）と現像保持部材の現像剤排出口（開口Ｂ）の位置関係を説明する図であり、図２２（ａ）は開口Ａと開口Ｂが鉛直方向に位置する場合を示しており、図２２（ｂ）が本例の開口Ａと開口Ｂの位置関係を示している。
図２２（ａ）では現像剤輸送管の排出口（開口Ａ）１８から排出された現像剤が、直接現像保持部材１６（１６ａ，１６ｂ）の現像剤排出口（開口Ｂ）１７上に落下している。このため、開口Ａから勢い良く落下する現像剤によってバッファとして貯まっていた現像剤は開口Ｂから押し出される。開口Ａから排出される現像剤の量が常に一定である場合は問題ないが、空気輸送方式では空気と現像剤との割合が絶えず変動している。そのため、開口Ａを飛び出すときの速度が異なり、開口Ｂからの排出量がばらついてしまう。
【０１１６】
そこで本構成例では、図２２（ｂ）に示すように、現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）１８と現像剤保持部材１６（１６ａ，１６ｂ）の現像剤排出口（開口Ｂ）１７は、現像ローラ１２の軸方向から見たときに、鉛直方向で重ならないように設置する構成とした。このように構成すると、開口Ａから排出された現像剤は現像剤保持部材１６（１６ａ，１６ｂ）の上に落下し、傾斜した保持部材の壁面（斜面）１６ａに沿って現像剤排出口（開口Ｂ）１７まで運ばれる。このため、現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）１８から排出された現像剤の速度にばらつきがあっても、現像剤保持部材の壁面（斜面）１６ａに衝突する際にその差が小さくなる。また、開口Ｂに対して真上からではなく斜め上方から現像剤を供給するため、現像剤排出口（開口Ｂ）１７で現像剤が詰まりにくいという利点もある。
【０１１７】
［第７の構成例］
次に現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）１８の形状について説明する。
本実施例の現像部（現像器）１０では現像ローラ１２のスリーブへの現像剤供給にはスクリュを用いない（図１９のように現像剤輸送管内にスクリュを設けた場合にも、輸送管と現像ローラの間に介在する現像剤保持部材１６の空間には現像剤のバッファのみが存在し、スクリュは用いない）。従って、従来の現像器のように、スクリュピッチムラが発生することはないが、開口Ａと開口Ｂの形状によっては供給ムラの発生が考えられる。
現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）は、図１７に示したように、現像ローラ１２の軸方向に間隔を空けて形成された穴状の開口であるので、開口面積によって排出量が決定される。この開口（穴）の間隔が広いと、バッファが均一にできず現像ローラ１２のスリーブ上に現像剤が供給されない部分ができてしまう。
【０１１８】
そこで本例では、現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）を構成する穴状の開口の間隔は、一つの開口から落下させた現像剤が現像剤保持部材１６（１６ａ，１６ｂ）の現像剤排出口（開口Ｂ）に到達したときに広がる幅の半分よりも小さくなるようにしている。
この開口（穴）の間隔の最大値は、スリーブとの距離、保持部材の壁面の角度αによって異なるが、開口（穴）の間隔は以下の実験で求めることができる。
【０１１９】
図２３に示すように開口（穴）を１つ開けた板を用意し、その穴から現像剤を自由落下させ、現像剤保持部材１６の傾斜した壁面１６ａの角度αで傾斜した斜面に落下させる。穴から落下した現像剤は斜面にぶつかり、角度αで傾斜した斜面に沿って落下する。そこで落下した距離と現像剤の広がり幅を測定する。
この測定の結果、開口Ａの穴の間隔を、その広がり幅の半分以下にすればよいことが判る。
【０１２０】
ここで、穴径２ｍｍの板を用いて図２３のような構成で求めた現像剤の広がり幅の測定例を図２４に示す。現像剤の広がり幅はスリーブとの距離、保持部材の角度αによって異なることが分かる。
【０１２１】
図２５は現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）１８を構成する穴状の開口の間隔を説明する図である。排出口（開口Ａ）１８を構成する穴状の開口の間隔を広がり幅の半分とすることで、現像剤排出口（開口Ｂ）のどの位置においても、開口Ａの隣り合う２つの穴から排出される現像剤が干渉するため、バッファ量が均一になりやすい。従って、現像剤の供給ムラができにくく開口Ｂからの排出量も安定する。
【０１２２】
［第８の構成例］
前述の第１、第２の構成例で説明した現像部（現像器）１０では、現像剤輸送管１４までの現像剤搬送はエアーポンプ等の空気供給手段を使用し、空気の圧力を利用して行っている。このため、現像剤が現像剤輸送管１４内を移動し、排出口（穴状の開口）１８を通過すると、開口部から現像剤だけでなく空気も抜けるため、急激に搬送圧力が低下する。そのため、輸送管内の現像剤搬送は空気の圧力ではなく、現像剤輸送管１４に突入する際の進行方向に移動しようとする慣性力で行われる。
しかし、このような慣性力による移動では、現像剤輸送管１４の内部において、進行方向に移動する速度がゼロになると、そこから下流に現像剤を輸送できないという問題が生じる。そして、その間に現像剤保持部材１６上のバッファが空になると現像ローラ１２のスリーブへの現像剤供給不良となる。
【０１２３】
従って、第１、第２の構成例の場合は、現像剤輸送管１４内の最下流の排出口（開口）の位置において、現像剤移動方向の現像剤移動速度が正となるように現像剤輸送管内に搬送用空気を供給する構成とし、現像剤輸送管の最下流の開口位置での現像剤の水平方向移動速度をゼロ以上とすることが好ましい。
具体的には図２、図４に示すエアーポンプ等の空気供給手段６０の供給エア流量を上げればよい。また、現像剤輸送管１４の直上流に別のエアーポンプを設置してもよく、別のエアーポンプを設置した場合には、現像剤輸送管内の搬送のみに空気を使うことができ効率がよい。
【０１２４】
次に本実施例の現像装置のより具体的な実施例と、比較例を以下に示す。
【０１２５】
［実施例３−１］
図１６に示す構成の現像部（現像器）１０を用いて以下の条件で実験を行った。
・現像剤輸送管１４
内径Φ９ｍｍ、長さ３１０ｍｍ、
開口Ａ：穴径２ｍｍ、間隔５ｍｍから１４ｍｍ、
・現像剤保持部材１６
開口Ｂ：スリット幅１．５ｍｍ、長さ３００ｍｍ、
・現像剤移送管３１
内径Φ８ｍｍ、長さ３００ｍｍ、揚程８０ｍｍ、
・エアーポンプ
空気供給量４Ｌ／ｍｉｎ、
・ロータリーフィーダ５０
現像剤排出量平均３０ｇ／ｓ、
・現像剤４７
キャリア３５μｍ、トナー６μｍ、トナー濃度７wt％
・現像ローラ１２
スリーブ：線速１５０ｍｍ／ｓ、現像に必要な汲み上げ量５０ｍｇ／ｃｍ２
着磁幅：３００ｍｍ
【０１２６】
この条件において、現像ローラ１２のスリーブ全面に供給すべき現像剤の量は、
３００ｍｍ×１５０ｍｍ／ｓ×５０ｍｇ／ｃｍ２＝２２．５ｇ／ｓ
である。
また、現像剤が現像剤輸送管１４内を通過する移動時間ｔは０．３ｓであった。
【０１２７】
現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）からの排出量を０．３ｓ間隔に測定すると図２６の本例のグラフのようになり、平均で１０ｇ、下限値は６．８ｇであった。ドクタブレード１５通過後の汲み上げ量は５０ｍｇ／ｃｍ２で、０．３ｓ間で現像領域に搬送される量は６．７５ｇであった。従って、現像剤輸送管１４の開口Ａからの排出量の下限値は現像領域に供給される量より多くなっている。このため現像剤保持部材１６上のバッファは常時存在し、空になることはなく、現像剤供給量（汲み上げ量）は安定していた。
また、現像ローラ１２のスリーブの動トルクは０．８８ｋｇ・ｃｍであった。
【０１２８】
［実施例３−２］
図１８の構成（ドクタブレードを省略した構成）で実験した。現像剤保持部材１６の現像剤排出口（開口Ｂ）１７と、現像ローラ１２のスリーブとの距離は１ｍｍであり、その位置での法線方向磁束密度は１０ｍＴであった。その他の条件は実施例３−１と同様である。
開口Ｂからの排出量は０．３ｓ当り６．７５ｇであり、開口Ｂから供給された現像剤は、現像領域と反対側に落下することなく、すべて現像領域に搬送された。感光体と対向する現像領域における汲み上げ量は５０ｍｇ／ｃｍ２であった。
【０１２９】
本実施例においても、現像剤保持部材１６上のバッファが空になることはなく、現像剤供給量（汲み上げ量）は安定していた。
また、現像ローラ１２のスリーブの動トルクは０．７５ｋｇ・ｃｍとなり、実施例３−１に比べ、画像形成枚数に対する、現像剤の劣化（流動性低下）が少なくなった。
【０１３０】
［実施例３−３］
実施例３−１と同様の構成で、現像剤輸送管１４の排出口（開口Ａ）の穴の間隔を最大１０ｍｍとした。開口Ａから落下した現像剤が、現像剤保持部材１６の現像剤排出口（開口Ｂ）に到達したときの横方向の広がり幅は約２０ｍｍであった。従って、穴の間隔は、落下した現像剤の広がり幅の半分以下となっている。
このため、実施例３−３での現像剤保持部材上のバッファは、図２７に示すように、実施例３−１に比べて粉面が平坦になった。
また、現像剤保持部材１６の排出口（開口Ｂ）１７から排出される現像剤の供給量の、現像ローラ（スリーブ）軸方向のばらつきが小さくなった。
【０１３１】
［比較例３−１］
比較例として、空気供給手段であるエアーポンプの流量を６Ｌ／ｍｉｎとした。その他の条件は実施例３−１と同様である。
この比較例では、現像剤輸送管１４内を現像剤が移動するのに要する時間ｔは０．２ｓであった。
０．２ｓ間隔で開口Ａからの排出量を測定したところ図２８に示す比較例のグラフのようになった。０．２ｓ間の平均排出量は６ｇ、下限値は３．６ｇであった。開口Ｂからの排出量は大半が４．５ｇであったが、排出量が下限値に近いとき、保持部材上にバッファができない部分が存在した。このため、現像ローラ１２のスリーブ上に汲み上げムラが発生した。
【０１３２】
以上の実施例３−１〜３−３と比較例３−１の結果より、本実施例の現像装置による効果（本発明の第８〜第２１の手段に係る現像装置の効果）が確認できた。
【符号の説明】
【０１３３】
１：感光体（像担持体）
２：帯電装置（帯電手段）
３：書込ユニット（露光手段）
４：現像装置（現像手段）
５：一次転写ローラ（一次転写手段）
６：感光体クリーニングユニット
７：クエンチングランプ（ＱＬ）
１０：現像部（現像器）
１１：現像ケーシング
１２：現像ローラ（現像剤担持体）
１３：回収スクリュ
１４：現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）
１５：ドクターブレード（現像剤規制部材）
１６：現像剤保持部材
１６ａ，１６ｂ：現像剤保持部材の壁面
１７：現像剤搬送路（または現像剤保持部材）の現像剤排出口（開口Ｂ）
１７’：第二の現像剤排出口（開口Ｃ）
１８：現像剤移動搬送部（現像剤輸送管）の現像剤排出口（開口Ａ）
１９：現像剤搬送部材（スクリュ）
２０：トナー容器
２１：トナー補給経路
２８：モータ
３０：回収側の現像剤移送管
３１：供給側の現像剤移送管
３１ａ：現像剤搬送路
３３：チューブ
４０：現像剤攪拌部
４１：攪拌羽
４２：現像剤の流入口
４３：現像剤の流出口
４４：トナー補給口
４５：モータ
４６：アジテータ
５０：ロータリーフィーダ
５１：モータ
５２：ロータ
５３：ホルダ
６０：空気供給手段（ブロア（またはエアーポンプ））
１００：画像形成装置本体
１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ：画像形成ユニット
１２０：中間転写ユニット
１２１：中間転写ベルト（中間転写体）
１２５：中間転写ベルトクリーニングユニット
１３０：二次転写ローラ（二次転写手段）
１４０：定着ユニット（定着手段）
１５０Ａ，１５０Ｂ：給紙トレイ
１５１：ピックアップローラ
１５２：給紙ローラ
１５３，１５４，１５５：搬送ローラ
１５６：レジストローラ
１５７：スイッチバックローラ
１５８：用紙反転部
１５９：再給紙搬送経路
１６０：排紙トレイ
２００：スキャナ部
３００：自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）
Ｐ：記録用紙（記録媒体）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３４】
【特許文献１】特開平４−１９８９６６号公報
【特許文献２】特開平７−２２５５１５号公報
【図１】
2010092001.tif 000003
【図２】
2010092001.tif 000004
【図３】
2010092001.tif 000005
【図４】
2010092001.tif 000006
【図５】
2010092001.tif 000007
【図６】
2010092001.tif 000008
【図７】
2010092001.tif 000009
【図８】
2010092001.tif 000010
【図９】
2010092001.tif 000011
【図１０】
2010092001.tif 000012
【図１１】
2010092001.tif 000013
【図１２】
2010092001.tif 000014
【図１３】
2010092001.tif 000015
【図１４】
2010092001.tif 000016
【図１５】
2010092001.tif 000017
【図１６】
2010092001.tif 000018
【図１７】
2010092001.tif 000019
【図１８】
2010092001.tif 000020
【図１９】
2010092001.tif 000021
【図２０】
2010092001.tif 000022
【図２１】
2010092001.tif 000023
【図２２】
2010092001.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2010092001.tif 000026
【図２５】
2010092001.tif 000027
【図２６】
2010092001.tif 000028
【図２７】
2010092001.tif 000029
【図２８】
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