(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー及びキャリアからなる現像剤を表面上に担持して表面移動し、潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、
貯留する現像剤が該現像剤担持体の表面に接触し、該現像剤担持体の表面移動に伴い該現像剤担持体の表面に接触した現像剤が該現像剤担持体に担持・搬送される現像剤貯留部と、
上方が連通部である障壁を挟んで該現像剤貯留部に隣接して形成され、該連通部を介して該現像剤貯留部に現像剤を供給しながら該現像剤担持体の表面移動方向に直交する軸線方向に現像剤を搬送する供給搬送路と、
該供給搬送路内の現像剤に対して搬送力を付与する供給搬送部材と、
該供給搬送路の搬送方向下流端に到達した現像剤を該供給搬送路の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路と、
該循環搬送路内の現像剤に対して搬送力を付与する循環搬送部材とを有し、
上記供給搬送路内の現像剤が上記連通部を通過することで上記現像剤貯留部に現像剤が供給される現像装置において、
上記障壁の上方に存在する現像剤をほぐす現像剤ほぐし手段を備え、
該障壁の上端部は上記現像剤担持体よりも上方となる配置であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記現像領域を通過した後の上記現像剤担持体の表面に担持される現像剤は、上記循環搬送路に受け渡され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の現像装置において、
上記供給搬送部材の下端部が上記現像剤担持体の上下方向の中央部よりも上方となるように該現像剤担持体及び該供給搬送部材が配置されてい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、
上記現像剤ほぐし手段として、回転軸を中心に回転する回転体を上記連通部に備えることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４の現像装置において、
上記回転体の回転軸の軸方向は上記軸線方向に沿う方向に延在し、該回転体の回転方向は、その回転軸よりも下方の部分が上記現像剤貯留部側から上記供給搬送路側へと移動する回転方向であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項４または５の現像装置において、
上記回転体は、上記回転軸を中心に羽部が回転するパドル部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項６の現像装置において、
上記パドル部材の羽部には一つ以上の貫通孔が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項４または５の現像装置において、
上記回転体は、磁界発生手段を内包して回転するスリーブ部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
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、
上記現像剤ほぐし手段として、上下方向に揺動する上下揺動部材を上記連通部に備えることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
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、
上記現像剤ほぐし手段として、水平方向に揺動する水平揺動部材を上記連通部に備えることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
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、
上記現像剤ほぐし手段として、振動部材を上記連通部の近傍に設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
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、
上記現像剤ほぐし手段として、上記連通部の近傍に磁界を形成し、形成する磁界の大きさや向きを変更可能な磁界形成手段を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記現像剤担持体に担持され、上記現像領域に向かって搬送される該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材を有し、
上記供給搬送路内の現像剤が、上記連通部を通過し、上記現像剤貯留部に供給され、該現像剤担持体に担持されて該現像剤規制部材によって規制される位置に到達するまでの現像剤の経路に、通過する現像剤に含まれる異物を除去する異物除去手段を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項１４】
潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像担持体を帯電する帯電手段と、
該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置において、
上記現像手段として、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の現像装置を用い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、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像装置、並びにこの現像装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真の分野において、画像形成装置が備える現像装置としては、一成分の現像剤を用いる一成分方式の現像装置や、トナーと磁性キャリアからなる現像剤を用いる二成分方式の現像装置が知られている。そして、一成分方式の現像装置に比べて、耐久性、画像特性に優れている等の理由により、二成分方式の現像装置を備える画像形成装置が広く用いられている。二成分方式の現像装置としては、複数の磁極を有する磁界発生手段を内包して現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体としての現像スリーブを有するものが知られている。この現像装置では、現像スリーブの軸方向に平行に現像剤を搬送しながら現像スリーブに現像剤を供給する供給搬送路を有する。このような現像装置では、供給搬送路の搬送方向下流端に到達した現像剤を供給搬送路の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路を有する。
【０００３】
供給搬送路と循環搬送路とを備える現像装置としては、供給搬送路から現像スリーブに供給された現像剤が、潜像担持体である感光体と現像スリーブとの対向部である現像領域を通過した後、供給搬送路に受け渡されるものがある。現像領域を通過した現像剤は感光体上の潜像にトナーを供給してトナー濃度が低下した状態であるので、現像領域を通過した現像剤が供給搬送路に戻る現像装置では供給搬送路の搬送方向下流側ほど現像剤中のトナー濃度が低下する。特に高印字率の画像では現像領域を通過する前の現像剤に対して現像領域を通過した後の現像剤のトナー濃度の低下が大きくなる。これにより、供給搬送路の搬送方向下流側のトナー濃度低下が大きくなって、画像濃度にムラが発生し、画像品質が低下する問題が生じる。
【０００４】
特許文献１に記載の現像装置は、供給搬送路及び循環搬送路の現像スリーブに平行な２本の現像剤搬送路を備える。そして、供給搬送路から現像スリーブに供給され、現像スリーブに担持されて現像領域を通過した現像剤は循環搬送路に受け渡される。このような現像装置では、現像領域を通過してトナー濃度が低下した現像剤は供給搬送路に戻らず、循環搬送路に受け渡されるため、上述したような供給搬送路の搬送方向下流側ほどトナー濃度が低下する問題が発生しない。
【０００５】
特許文献１に記載の現像装置は、供給搬送路内の現像剤を搬送する供給搬送部材として回転軸に螺旋状の羽部を固定したスクリュ形状の供給スクリュを備え、現像スリーブは供給スクリュよりも上方に配置されている。この現像装置は、供給搬送路内を供給スクリュによって搬送される現像剤を、現像スリーブ内の磁界発生手段の磁力によって現像スリーブの表面に汲み上げる構成である。
特許文献１に記載の現像装置のように、供給搬送部材に供給スクリュを用いると、螺旋状の羽部の形状に合わせて供給搬送路内の現像剤の嵩高にムラが生じる。すなわち、供給スクリュの回転軸に対して羽部が上方に位置する箇所では、この羽部に対して供給スクリュの搬送方向下流側は現像剤が羽部に押されて盛り上がり、嵩が高くなる。一方、この羽部に対して供給スクリュの搬送方向上流側は現像剤の嵩は低くなる。
また、特許文献１に記載の現像装置では、供給スクリュよりも上方に配置された現像スリーブ内の磁界発生手段の磁力により、供給搬送路内の現像剤を現像スリーブの表面上に汲み上げる構成である。このため、この磁界発生手段からの距離が遠くなるほど現像剤が磁力の影響を受け難くなり、現像剤を汲み上げ難くなる。そして、上述したように、供給搬送路内の現像剤の嵩高にムラが生じていると、嵩が低い箇所では嵩が高い箇所よりも現像スリーブに現像剤を汲み上げ難くなり、現像スリーブへ汲み上げられる現像剤量にもムラが生じる。この現像スリーブへ汲み上げられる現像剤量のムラにより、作成した画像にスクリュピッチムラと呼ばれる画像濃度ムラが発生することがあった。
【０００６】
特許文献２に記載の現像装置では、供給搬送路を現像スリーブよりも上方に配置し、現像スリーブが配置された空間と供給搬送路とを仕切る障壁の上方の連通部を介して供給搬送路から現像スリーブに現像剤を供給する構成である。供給搬送路内の現像剤のうち障壁を乗り越えた現像剤が、障壁の上端から自重によって落下することで現像スリーブへと供給される。この現像装置では、供給搬送路と現像スリーブとの間にある障壁を現像剤が乗り越えて現像スリーブへと落下する過程で、供給搬送路から現像スリーブに向かう現像剤量のムラは均される。このため、供給搬送路内の現像剤の嵩高にムラがあっても、スクリュピッチムラの発生を抑制することが出来る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２に記載の現像装置では、供給搬送路から障壁の上方の連通部に到達した現像剤は自重によって現像スリーブに向かって落下するため、連通部に存在する現像剤に対して積極的に移動させる力が作用していない。このため、連通部に存在する現像剤は障壁の上端部に近い下方に存在するものほど動き難くなる。現像剤は障壁の上端部の上方で動かなくなった現像剤は現像剤の自重によって徐々に圧縮され、凝集体を形成することがあった。障壁の上端部に凝集体が形成されると、凝集体が連通部を塞いで障壁の一部のようになってしまい、凝集体が大きくなっていくに従って、障壁が徐々に高くなる。そして、供給搬送内の現像剤が到達し得る高さよりも高くなると、現像剤が障壁を乗り越えることができなくなり、現像スリーブに現像剤が供給できなくなって画像形成が行えなくなる。また、障壁の高さが供給搬送路内の現像剤が到達し得る高さよりも高くならなくても、凝集体が形成されている箇所での現像スリーブへの現像剤の供給量が減少し、現像スリーブへの現像剤の供給量不足によって画像が薄くなる画像不良が発生する場合がある。
障壁の上端部で凝集体が徐々に大きくなる問題について説明したが、障壁の上端部で形成された凝集体が振動等によって崩れて障壁から離脱した場合、崩れた凝集体が現像スリーブ上の現像剤量を規制する現像剤規制部材と現像スリーブとの間に詰まって、白スジと呼ばれる画像不良が生じる場合がある。
【０００８】
上述した説明では、現像スリーブよりも上方に配置された供給搬送路内の現像剤が障壁を乗り越えるときに、積極的に移動させる力が作用しにくいことに起因して凝集体が発生する問題について説明した。このような現像スリーブが配置された空間と供給搬送路とを仕切る障壁の上方を通過する現像剤に凝集体が生じる不具合は、供給搬送路が現像スリーブよりも上方に配置された構成でなくても生じ得る不具合である。特許文献１に記載の現像装置のように、供給搬送路内の現像剤を磁力によって現像スリーブに汲み上げる現像装置では、障壁の上方の現像剤には磁力によって積極的に現像スリーブ側に移動する力が作用するため、特許文献２の現像装置に比べて障壁の上端部に凝集体が形成されにくい。しかし、障壁に引っかかるなどして障壁の上端部の上方に現像剤が滞留すると、その滞留した現像剤から凝集体が形成されることは起こり得る。
【０００９】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、現像スリーブが配置された空間と供給搬送路とを仕切る障壁の上端部に現像剤の凝集体が形成されることを防止し、経時に渡って安定して良好な画像品質を維持することができる現像装置、及びこの現像装置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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナー及びキャリアからなる現像剤を表面上に担持して表面移動し、潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、貯留する現像剤が該現像剤担持体の表面に接触し、該現像剤担持体の表面移動に伴い該現像剤担持体の表面に接触した現像剤が該現像剤担持体に担持・搬送される現像剤貯留部と、上方が連通部である障壁を挟んで該現像剤貯留部に隣接して形成され、該連通部を介して該現像剤貯留部に現像剤を供給しながら該現像剤担持体の表面移動方向に直交する軸線方向に現像剤を搬送する供給搬送路と、該供給搬送路内の現像剤に対して搬送力を付与する供給搬送部材と、該供給搬送路の搬送方向下流端に到達した現像剤を該供給搬送路の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路と、該循環搬送路内の現像剤に対して搬送力を付与する循環搬送部材とを有し、上記供給搬送路内の現像剤が上記連通部を通過することで上記現像剤貯留部に現像剤が供給される現像装置において、上記障壁の上方に存在する現像剤をほぐす現像剤ほぐし手段を備え、該障壁の上端部は上記現像剤担持体よりも上方となる配置であることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像領域を通過した後の上記現像剤担持体の表面に担持される現像剤は、上記循環搬送路に受け渡されることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の現像装置において、上記供給搬送部材の下端部が上記現像剤担持体の上下方向の中央部よりも上方となるように該現像剤担持体及び該供給搬送部材が配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、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、上記現像剤ほぐし手段として、回転軸を中心に回転する回転体を上記連通部に備えることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の現像装置において、上記回転体の回転軸の軸方向は上記軸線方向に沿う方向に延在し、該回転体の回転方向は、その回転軸よりも下方の部分が上記現像剤貯留部側から上記供給搬送路側へと移動する回転方向であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項４または５の現像装置において、上記回転体は、上記回転軸を中心に羽部が回転するパドル部材であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の現像装置において、上記パドル部材の羽部には一つ以上の貫通孔が設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項４または５の現像装置において、上記回転体は、磁界発生手段を内包して回転するスリーブ部材であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、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、上記現像剤ほぐし手段として、上下方向に揺動する上下揺動部材を上記連通部に備えることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、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、上記現像剤ほぐし手段として、水平方向に揺動する水平揺動部材を上記連通部に備えることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、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、上記現像剤ほぐし手段として、振動部材を上記連通部の近傍に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、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、上記現像剤ほぐし手段として、上記連通部の近傍に磁界を形成し、形成する磁界の大きさや向きを変更可能な磁界形成手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の現像装置において、上記現像剤担持体に担持され、上記現像領域に向かって搬送される該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材を有し、上記供給搬送路内の現像剤が、上記連通部を通過し、上記現像剤貯留部に供給され、該現像剤担持体に担持されて該現像剤規制部材によって規制される位置に到達するまでの現像剤の経路に、通過する現像剤に含まれる異物を除去する異物除去手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体を帯電する帯電手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置において、上記現像手段として、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、現像剤ほぐし手段によって障壁の上方に存在する現像剤をほぐすことで、障壁の上端部に現像剤の凝集体が形成されることを防止し、経時に渡って安定して良好な画像品質を維持することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１に係る現像装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図３】現像容器中の現像剤の流れを説明する模式図。
【図４】実施例１に係る現像装置の断面図。
【図５】パドル羽部が平板状のパドル部材の説明図、（ａ）は、パドル部材の斜視図、（ｂ）は、パドル羽部の正面図。
【図６】パドル羽部がメッシュ状のパドル部材の説明図、（ａ）は、パドル部材の斜視図、（ｂ）は、パドル羽部の正面図。
【図７】パドル羽部がワイヤ形状のパドル部材の説明図、（ａ）は、パドル部材の斜視図、（ｂ）は、パドル羽部の正面図。
【図８】実施例２に係る現像装置の概略構成図。
【図９】実施例２の現像装置の供給搬送路の説明図、（ａ）は、供給搬送路を形成する仕切り板と上下揺動部材との斜視説明図、（ｂ）は、上下揺動部材の配置と供給搬送路内の現像剤の嵩の高さとの関係を示す模式図。
【図１０】実施例３に係る現像装置の概略構成図。
【図１１】実施例４に係る現像装置の概略構成図。
【図１２】障壁の上端近傍の拡大説明図、（ａ）は、上端が平面の場合の説明図、（ｂ）は、上端に傾斜を持たせた場合の説明図、（ｃ）は、上端をくさび形状とした場合の説明図。
【図１３】実施例５に係る現像装置の概略構成図。
【図１４】実施例６に係る現像装置の概略構成図。
【図１５】実施例６の現像装置の供給搬送路の説明図、（ａ）は、供給搬送路を形成する仕切り板とスリーブ部材との斜視説明図、（ｂ）は、スリーブ部材の配置と供給搬送路内の現像剤の嵩の高さとの関係を示す模式図。
【図１６】従来の現像装置の一例を示す概略説明図。
【図１７】障壁の上端の高さが一様である従来例１の現像装置の説明図、（ａ）は、障壁を形成する仕切り板の斜視説明図、（ｂ）は、障壁の高さと供給搬送路内の現像剤の嵩の高さとの関係を示す模式図。
【図１８】障壁の上端の高さが搬送方向上流側ほど高くなる従来例２の現像装置の説明図、（ａ）は、障壁を形成する仕切り板の斜視説明図、（ｂ）は、障壁の高さと供給搬送路内の現像剤の嵩の高さとの関係を示す模式図。
【図１９】従来例２の現像装置の供給搬送路、現像剤貯留部及び現像ローラの拡大説明図、（ａ）は、現像剤量が多いときの搬送方向上流側の説明図、（ｂ）は、現像剤量が少ないときの搬送方向下流側の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を画像形成装置としてのプリンタ（以下、プリンタ１００という）に適用した実施形態について説明する。
図２は、プリンタ１００の概略構成図である。プリンタ１００は、タンデム方式を採用してフルカラー画像を形成可能なカラー画像形成装置であり、ブラック、マゼンタ、イエロー、シアン（以下、Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃと記す）の各色トナー像を形成する四つの作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃを備えている。これらの作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃの下方には、下流側張架ローラ１８と上流側張架ローラ１９とに掛け回されて記録紙Ｐを表面に担持して搬送し、各作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃに対向しながら表面移動する転写搬送ベルト１５が配設されている。また、転写搬送ベルト１５を挟んで各作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃと対向する転写バイアスローラ５Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃを備えている。
また、転写搬送ベルト１５による記録紙搬送方向について下流側張架ローラ１８よりも下流側には、転写搬送ベルト１５から分離した記録紙Ｐ上の未定着トナーを定着する定着装置２４を備えている。また、プリンタ１００の本体上部には、定着装置２４を通過しトナー像が定着した記録紙Ｐを積載するための排紙トレイ２５を備えている。
【００１４】
転写搬送ベルト１５の下方には、記録紙Ｐを収容する複数の給紙カセット２０、２１、２２を備えている。また、転写搬送ベルト１５と作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃとが対向する転写領域に各給紙カセット２０、２１、２２から記録紙Ｐを供給する記録紙供給手段としての給紙搬送装置２６を備える。さらに、作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃによる作像タイミングに合わせて各給紙カセット２０、２１、２２から搬送されてきた記録紙Ｐを転写搬送ベルト１５に供給するレジストローラ２３を備えている。
【００１５】
なお、図２ではプリンタ１００が図２中の左右方向において小型になるよう、転写搬送ベルト１５が斜め方向に配設され、矢印で示す記録紙Ｐの搬送方向が斜め方向となっている。これにより、プリンタ１００は、図２中の左右方向における筐体の幅が、Ａ３サイズの記録紙長手方向の長さよりも僅かに長い大きさとなっている。すなわち、プリンタ１００は、内部に記録紙を収容するために最低限必要な大きさとされることで大幅に小型化されている。
【００１６】
各作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃは、潜像担持体としてドラム状の感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃを有している。この感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃの回転方向に関して順に、それぞれ帯電装置２Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ、現像装置３Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ、クリーニング装置６Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ、等を有している。また、帯電装置２Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃと現像装置３Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃとの間で書込み光Ｌを露光装置１６Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃから照射される周知の構成である。感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃはドラム状でなく、ベルト状としても良い。
【００１７】
このような構成のプリンタ１００では、画像形成スタートとともに、各作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃで各色トナー像が形成される。各作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃでは、感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃが、図示されないメインモータにより回転駆動され、帯電装置２Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃによって一様帯電される。その後、露光装置１６Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃによって、画像を色分解した色毎の画像情報に応じた書込み光Ｌが感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃの表面に照射され、感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃの表面上に静電潜像が形成される。感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃの表面上に形成された静電潜像は、現像装置３Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃにより現像され、各感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃの表面上に各色トナー像が形成される。一方、給紙カセット（２０〜２２のうちの１つ）から給紙搬送された記録紙Ｐは、レジストローラ２３によって作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃによる作像タイミングに合わせて、転写搬送ベルト１５の表面上に供給される。そして、転写搬送ベルト１５に担持された記録紙Ｐは転写搬送ベルト１５の表面移動によって各色の転写領域に搬送される。
【００１８】
各感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ上に形成されたトナー像は、感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃと転写搬送ベルト１５との対向部で転写バイアス手段である転写バイアスローラ５Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃによって転写搬送ベルト１５上に担持された記録紙Ｐに順次転写される。このようにしてＫ（黒）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）の順で各感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ上に形成されたトナー像が転写され、重ね合わせカラートナー像が記録紙Ｐ上に形成される。トナー像を転写された記録紙Ｐは、転写搬送ベルト１５から分離され、定着装置２４に搬送され、トナー像が定着されて装置外の排紙トレイ２５に排出される。
一方、記録紙Ｐ上にトナー像を転写した後の感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃは、クリーニング装置６Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃによって転写残トナーの除去がなされ、必要に応じて図示しない除電ランプで除電された後、再度、帯電装置２Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃで一様に帯電される動作を繰り返す。
【００１９】
次に、現像装置３について詳しく説明する。本実施形態のプリンタ１００の現像装置３Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃは、画像形成物質として、互いに異なる色（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）のトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。このため、以下、添字Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃを省略し、現像装置３として説明する。
【００２０】
〔実施例１〕
図１は、本実施形態のプリンタ１００に適用可能な現像装置３の一つ目に実施例（以下、実施例１と呼ぶ）の概略構成図である。
実施例１の現像装置３は感光体１に対向配置され、感光体１は図１中矢印ａに示すように図１における時計回り方向に回転駆動する。
現像装置３のケーシングである現像容器３３内には磁性又は非磁性のトナーと磁性キャリアとからなる粉体状の二成分現像剤である現像剤３２が収容されている。現像装置３は、感光体１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う現像領域Ａまで現像容器３３内の現像剤３２を担持して、表面移動することによって搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ３４ａを備える。また、現像スリーブ３４ａの内部に現像装置３に対して固定された複数の磁石からなるマグネットローラ３４ｂを備え、現像スリーブ３４ａとマグネットローラ３４ｂとで現像ローラ３４を構成する。さらに、現像スリーブ３４ａ上に担持された現像剤の層厚を規制する剤規制部材３５とを有している。
【００２１】
現像剤搬送手段である２つの搬送スクリュとして、供給スクリュ３９と循環スクリュ４０とが現像スリーブ３４ａの回転軸方向に対して略平行に設けられている。各搬送スクリュは、回転軸と回転軸に螺旋状に設けられた羽部とを備え、回転することにより回転軸の軸方向に沿って一方向に現像剤３２を搬送する。現像容器３３の内部は現像容器３３の内壁及び仕切り板３６によって空間が仕切られ、現像剤搬送路として供給搬送路３７と循環搬送路３８とが仕切り板３６を挟んで上下に形成されている。また、仕切り板３６の図１中の手前側及び奥側の両端部には開口部がそれぞれ設けられており、供給搬送路３７と循環搬送路３８との間を２つの開口部によってそれぞれ連通している。
図１に示すように、仕切り板３６は現像スリーブ３４ａ側の端部が供給スクリュ３９を囲むように立設され、当該立設部によって後述する障壁１３を形成している。また、障壁１３の端部の上方には詳細は後述するパドル部材３１が設けられている。
【００２２】
現像スリーブ３４ａと供給スクリュ３９との間を遮蔽する障壁１３の上端部と障壁１３の上方の現像容器３３の内壁とによって供給連通部１３ａが形成されており、供給搬送路３７内の現像剤３２は供給連通部１３ａから現像スリーブ３４ａ側へと供給される。供給連通部１３ａから現像スリーブ３４ａ側へ供給された現像剤３２は、障壁１３、現像スリーブ３４ａの表面及び現像容器３３の内壁によって形成される現像剤貯留部３４ｃに貯留される。現像剤貯留部３４ｃに貯留される現像剤３２は、現像スリーブ３４ａの表面に接触し、現像スリーブ３４ａの回転に伴い現像スリーブ３４ａの表面に接触した現像剤３２が現像スリーブ３４ａに担持され、現像領域Ａに搬送される。供給連通部１３ａは現像スリーブ３４ａの軸方向に延びており、現像幅に渡って、供給搬送路３７から現像スリーブ３４ａへ現像剤３２が供給可能となっている。
【００２３】
図１に示すように、供給搬送路３７及び循環搬送路３８にはそれぞれ供給スクリュ３９及び循環スクリュ４０が配置されており、現像容器３３内の現像剤３２は供給搬送路３７、循環搬送路３８、及び現像剤貯留部３４ｃに収容されている。循環スクリュ４０は供給スクリュ３９に対して略平行に配置され、循環搬送路３８内の現像剤３２は循環スクリュ４０によって供給スクリュ３９の搬送方向とは逆方向に搬送される。
現像容器３３内の現像剤３２は、供給スクリュ３９と循環スクリュ４０との回転による搬送によって、仕切り板３６の両端に設けられた開口部を通じて供給搬送路３７と循環搬送路３８との間を循環する。
なお、供給スクリュ３９は図１における時計回りに回転し、循環スクリュ４０は現像スリーブ３４ａと同様に反時計回りに回転する。
【００２４】
現像容器３３内の現像剤３２のうち供給搬送路３７内の現像剤は、供給スクリュ３９が回転することによって搬送されながら、障壁１３を乗り越えることで、現像剤貯留部３４ｃへ受け渡され、現像スリーブ３４ａの表面へと供給される。
現像スリーブ３４ａに供給された現像剤３２は、現像スリーブ３４ａの回転と、内設されたマグネットローラ３４ｂの磁力とによって、現像スリーブ３４ａの表面に担持されつつ、図１中の矢印Ｂの方向に搬送される。現像剤貯留部３４ｃに供給されて現像スリーブ３４ａの表面に担持された現像剤３２のうちの一定量が、現像スリーブ３４ａに担持され、矢印Ｂで示すように剤規制部材３５と現像スリーブ３４ａとの対向部を通過する。このとき、現像スリーブ３４ａの表面に担持された現像剤３２のうちの余分な現像剤３２は、図１中の矢印Ｂ１で示すように剤規制部材３５と現像スリーブ３４ａとの対向部を通過するときに剤規制部材３５によって掻き取られる。
【００２５】
剤規制部材３５との対向部を通過した適正量の現像剤３２は、図１中矢印Ｂ２で示すように現像スリーブ３４ａと感光体１との間の現像領域Ａを通過した後、現像スリーブ３４ａから離れ、現像容器３３の底部３３ｂへ流れて循環搬送路３８へと受け渡される。
すなわち、現像スリーブ３４ａ上に担持されて現像領域Ａに搬送され、現像領域Ａを通過した後、現像領域Ａにおいて感光体１の表面の供給されずに現像スリーブ３４ａ上に残った現像剤３２は、現像スリーブ３４ａの回転に伴って供給搬送路３７に再度回収されるのではなく、一度、循環搬送路３８に回収される。そして、回収された現像剤３２は、循環搬送路３８中で補給されたトナーと攪拌されつつ搬送され、再度、供給搬送路３７へ受け渡される。このために供給搬送路３７内には常に循環搬送路３８で十分攪拌された現像剤のみが存在する状態となる。
【００２６】
なお、供給搬送路３７の下流端に到達した現像剤３２と、現像領域Ａを通過して現像スリーブ３４ａの表面から離脱した現像剤３２とは循環搬送路３８によって搬送され供給搬送路３７の上流端に受け渡される。循環搬送路３８内の現像剤３２は現像領域Ａを通過してトナー濃度が低下した現像剤３２を含むため、トナーを補給する必要がある。プリンタ１００では、潜像の画像情報から求めるトナー消費量に応じて、または、循環搬送路３８内の現像剤のトナー濃度の検知結果に応じて、不図示のトナー補給装置によって循環搬送路３８内の現像剤３２にトナーを補給することによって、適正なトナー濃度の現像剤３２を供給搬送路３７に受け渡すことが出来る。
【００２７】
図３は、現像装置３を図１の矢印Ｃ方向から見た、現像容器３３中の現像剤３２の流れを説明する模式図である。また、図４は、現像装置３を図１の矢印Ｃ方向からみた供給スクリュ３９の回転軸近傍の断面説明図である。図３及び図４中の矢印が現像容器３３中の現像剤３２の流れを示している。なお、図３及び図４では、パドル部材３１及び現像剤貯留部３４ｃは省略している。
図１、図３、及び図４に示すように、現像装置３では、供給搬送路３７と循環搬送路３８との位置関係が上下に並ぶように構成されている。このため、仕切り板３６の両端に設けられた開口部のうち図３及び図４中右側の開口部である落下口４２では供給搬送路３７の下流端から循環搬送路３８の上流端へと現像剤３２は上から下へと移動する。一方、仕切り板３６の両端に設けられた開口部のうち図３及び図４中左側の開口部である持ち上げ口４１では循環搬送路３８の下流端から供給搬送路３７の上流端へと現像剤３２は下から上へと移動する。持ち上げ口４１での循環搬送路３８から供給搬送路３７への現像剤の移動は、循環搬送路３８内の搬送方向下流端に溜まった現像剤３２の圧力により下から上へと押し上げられるようにして現像剤３２が受け渡される。このように、現像装置３内では、仕切り板３６の両端に設けられた２つの開口部（落下口４２及び持ち上げ口４１）を通じて、供給搬送路３７と循環搬送路３８との間を現像剤３２が循環する。
【００２８】
また、現像装置３は、図３及び図４中の矢印Ｔで示すように、不図示のトナー補給装置によってトナー補給口４５から循環搬送路３８の上流側にトナー補給がなされる。このトナー補給によって現像容器３３内に補給されたトナーが落下口４２から循環搬送路３８の搬送方向上流側端部に落下して循環搬送路３８内の現像剤３２にトナーを補給することができる。
【００２９】
現像装置３では、循環搬送路３８から供給搬送路３７へと受け渡された現像剤３２のすべてが供給搬送路３７内の供給スクリュ３９の搬送方向下流端に到達するわけではない。図３中の矢印Ｂで示すように、供給搬送路３７内を搬送される途中で現像スリーブ３４ａの表面に供給され、現像領域Ａを通過した後、循環搬送路３８に回収される成分が存在する。このような現像スリーブ３４ａの表面への現像剤３２の受渡しは、現像スリーブ３４ａの回転軸方向の幅の略全域に渡ってなされる。
このため、供給搬送路３７内で供給スクリュ３９によって搬送力が付与されて搬送される現像剤３２の量は、現像剤３２が現像スリーブ３４ａ表面から循環搬送路３８に回収されることにより、供給搬送路３７内の上流端から下流端に向かうに従い徐々に減少する傾向がある。
一方、循環搬送路３８内で循環スクリュ４０によって搬送力が付与されて搬送される現像剤３２の量は、循環搬送路３８内の上流端から下流端に向かうに従い徐々に増加する傾向がある。即ち、現像装置３内の現像剤３２の量の分布には偏りが存在する。
【００３０】
次に、パドル部材３１を備えない従来の現像装置について説明する。
図１６は、従来の現像装置３の一例を示す概略説明図である。
図１に示す実施例１の現像装置３と比較して、図１６に示す現像装置３は、パドル部材３１を備えていない点で相違する。なお、マグネットローラ３４ｂが備える磁極が、実施例１の現像装置３では、２つのＮ極（Ｎ１、Ｎ２）と１つのＳ極（Ｓ１）との３つの磁極であるのに対して、図１６に示す従来の現像装置３は５つの磁極である点も相違する。しかし、本発明の特徴的な構成は、実施例１の現像装置３のように磁極が３つである構成に限らず、磁極が５つの構成等、磁極が３つ以外の構成にも適用可能である。
【００３１】
図１６に示す現像装置３は、実施例１と同様に障壁１３の上端１３ｂと現像容器３３の内壁の上面との間で供給連通部１３ａが形成されている。供給搬送路３７の現像剤３２は、供給スクリュ３９が回転することによって搬送されながら、供給連通部１３ａを通って現像剤貯留部３４ｃに受け渡され、現像スリーブ３４ａへと供給される。供給搬送路３７から現像スリーブ３４ａへの現像剤３２の供給は、供給スクリュ３９と現像スリーブ３４ａとの間の障壁１３の上端１３ｂを供給スクリュ３９の回転によって現像剤３２が乗り越えたり、現像スリーブ３４ａに内設されたマグネットローラ３４ｂの磁力によって現像剤３２が現像スリーブ３４ａに引き付けられたりすることによって行われる。
【００３２】
従来の現像装置としては、供給搬送路から現像スリーブに供給された現像剤が、現像領域を通過した後、現像スリーブから供給搬送路に受け渡されるものがあり、このような現像装置では供給搬送路内の現像剤の剤容量は現像剤の搬送方向でほぼ均一することができる。しかし、このような現像装置では、現像領域でトナーが消費されトナー濃度（現像剤中に含まれるトナーの割合）が低下した現像剤が供給搬送路内の現像剤と混ざる。このため、供給搬送路内の搬送方向下流側に搬送されるにつれ、複数回現像スリーブへと供給され、徐々に現像剤のトナー濃度が低下していくという問題があった。供給搬送路内の現像剤の搬送方向下流側ほどトナー濃度が低下すると、現像スリーブに供給される現像剤のトナー濃度に現像スリーブの軸方向でムラが生じ、形成される画像にも濃度ムラが生じて、画像品質が低下する問題が生じていた。また、現像領域を通過した現像剤が現像スリーブから供給搬送路に受け渡される現像装置では、印字率の高い原稿を印刷した場合、トナーの消費量は多くなるため、現像剤のトナー濃度分布のムラが顕著になり、プリント用紙面内、或いはプリント用紙間で、画像濃度にムラが発生するといった問題が生じた。
【００３３】
一方、図１６に示す従来の現像装置３は、実施例１の現像装置３と同様に、供給搬送路３７から現像スリーブ３４ａに供給されて現像領域Ａを通過して現像スリーブ３４ａ上に残留した現像剤３２は、供給搬送路３７に再度回収されるのではなく、一度、循環搬送路３８に回収される。そして、現像スリーブ３４ａから循環搬送路３８に回収された現像剤３２は、循環搬送路３８で十分に撹拌されて、再度、供給搬送路３７へ受け渡される。
このため、供給搬送路３７内のトナー濃度の変動を防止し、現像スリーブ３４ａには均一なトナー濃度の現像剤３２が供給されるため、上述したような供給搬送路３７の搬送方向下流側ほどトナー濃度が低下する問題が発生しない。このため、現像スリーブ３４ａには常に均一なトナー濃度の現像剤３２が供給され、スラスト方向の画像ムラ（攪拌が不十分なために起こる画像ムラ）や濃度差（攪拌が不十分なために起こる濃度差）のない均一な画像を得ることができるのである。近年、フルカラー化に伴い、文書などの印字率の低い原稿に比べて、印字率の高い写真などの原稿を印刷する機会が増えつつあるが、図１６に示す現像装置３のように、供給搬送路３７内のトナー濃度の変動を防止する構成では、印字率の高い原稿であっても画像濃度にムラが発生することを防止できる。なお、特許文献１及び特許文献２に記載の現像装置においても、供給搬送路から現像スリーブに供給されて現像領域を通過した現像剤は、供給搬送路に再度回収されるのではなく、一度、循環搬送路に回収されるため、供給搬送路の搬送方向下流側ほどトナー濃度が低下する問題が発生しない。
【００３４】
特許文献１に記載の現像装置では、現像スリーブが供給搬送路よりも上方に配置されており、供給搬送路内の現像剤は現像スリーブに内包された磁石の磁気力によって供給搬送路から現像スリーブへと汲み上げられる。このように、現像スリーブに内包された磁石の磁力により現像剤を汲み上げる構成であると、磁力で現像剤を保持するため現像剤に負荷が生じ、現像剤を劣化させる要因となっていた。これに対して、図１６に示す現像装置３では、現像スリーブ３４ａを配置した空間と供給搬送路３７とを仕切る障壁１３の上端１３ｂが現像スリーブ３４ａよりも上方となる配置であり、重力を利用して現像スリーブ３４ａに現像剤３２を供給しているため、磁気的に現像剤３２を引き付ける力は少なくなり、現像剤３２の劣化を大幅に抑制できるという利点がある。特許文献２に記載の現像装置も障壁の上端が現像スリーブよりも上方となる配置であり、重力を利用して現像スリーブに現像剤を供給しているため、図１６の現像装置３と同様に特許文献１に記載の現像装置に比べて現像剤の劣化を抑制することが出来る。
【００３５】
上述したように、図１に示す実施例１の現像装置３では、現像剤３２の量が供給搬送路３７では上流端から下流端に向かうに従い徐々に減少し、循環搬送路３８では上流端から下流端に向かうに従い徐々に増加するため、現像装置３内の現像剤３２の量の分布には偏りが存在する。そして、図１６に示す現像装置３や特許文献１及び特許文献２に記載の現像装置においても現像装置内の現像剤の量の分布には同様の偏りが存在する。
【００３６】
図１７は、図１６に示す現像装置３で、仕切り壁である障壁１３の上端１３ｂの高さが一様である従来例１の現像装置３の説明図である。図１７（ａ）は、従来例１の現像装置３の障壁１３を形成する仕切り板３６の斜視説明図であり、図１７（ｂ）は、従来例１の現像装置３の障壁１３の高さと供給搬送路３７内の現像剤３２の嵩の高さとの関係を示す模式図である。
上述したように、この現像装置３では、供給搬送路３７から現像スリーブ３４ａに供給された現像剤３２は循環搬送路３８へと搬送されるため、現像スリーブ３４ａから供給搬送路３７へと現像剤３２が搬送されることはない。よって、供給搬送路３７内において供給スクリュ３９により搬送される現像剤３２の量は、搬送方向上流側から搬送方向下流側に行くに従い徐々に減少する傾向がある。即ち、供給搬送路３７内の現像剤３２の量の分布には偏りが存在し、現像剤３２の量が多い搬送方向上流側ほど現像剤３２の嵩（剤面３２ｆの位置）が高く、搬送方向下流側ほど現像剤３２の嵩が低くなる。
【００３７】
そして、図１７（ａ）に示すように、障壁１３の上端１３ｂの高さが一様であると、図１７（ｂ）に示すように、供給搬送路３７内の現像剤３２の剤面３２ｆの高さは搬送方向下流側に進むに従い低くなるのに対して、障壁１３の上端１３ｂの高さは一定である。このため、障壁１３の上端１３ｂから現像剤３２の剤面３２ｆまでの高さの差Ｈは供給搬送路３７の搬送方向上流側ほど大きく、搬送方向下流側ほど小さくなる。このような現像装置３では、障壁１３を乗り越えた現像剤３２が現像スリーブ３４ａに供給されるため、高さの差Ｈが大きい搬送方向上流側ほど障壁１３を乗り越えて現像スリーブ３４ａに供給される現像剤３２は多くなり、現像スリーブ３４ａへの供給にムラができるおそれがある。
【００３８】
供給搬送路３７内の搬送方向上流側と搬送方向下流側とで現像スリーブ３４ａへの供給にムラができると、現像スリーブ３４ａに担持される現像剤３２の量にも現像スリーブ３４ａの軸方向で偏りが生じる。このように、現像スリーブ３４ａに担持される現像剤３２の量に軸方向で偏りが生じると現像領域Ａに向かう現像スリーブ３４ａ上の現像剤３２の量を規制する剤規制部材３５の手前に搬送される現像剤３２の量にも現像スリーブ３４ａの軸方向でムラが生じるおそれがある。
また、現像スリーブ３４ａに内包されたマグネットローラ３４ｂと現像剤３２は互いに引き合い現像スリーブ３４ａに対して負荷が生じる。このとき、剤規制部材３５の手前に搬送される現像剤３２の量に軸方向でムラがあって不均一であると、現像剤３２の量の多い箇所では剤規制部材３５による規制位置で現像剤３２が現像スリーブ３４ａを剤規制部材３５と反対側に押す負荷が大きくなり、現像スリーブ３４ａが撓むことで現像スリーブ３４ａと剤規制部材３５との間隔が変動するおそれがある。この間隔が変動すると、間隔が広い箇所では多くの現像剤３２が通過するため、剤規制部材３５を通過して現像領域Ａに向かう現像剤３２の量にムラが発生する。現像領域Ａに向かう現像剤３２の量にムラが生じると、例え現像剤３２のトナー濃度が現像スリーブ３４ａの軸方向で均一であったとしても、画像濃度にムラを発生させる不具合が生じる。
さらに、現像スリーブ３４ａが撓むと、現像領域Ａにおける現像スリーブ３４ａの表面と感光体１の表面との距離である現像ギャップが現像スリーブ３４ａの軸方向において不均一となるおそれがある。現像ギャップが不均一となると、現像スリーブ３４ａと感光体１との間に形成される現像電界の強さが不均一となり、画像ムラを発生させる不具合が生じる。
また、供給搬送路３７における高さの差Ｈが大きい搬送方向上流側では、現像スリーブ３４ａに対して過剰な現像剤３２が供給される傾向にあり、搬送方向下流側では上流側で過剰に供給されたため現像剤３２の供給量が不足する不具合が生じるおそれがある。
【００３９】
このような不具合の対策としては、上記特許文献１に記載された現像装置のように、供給スクリュ３９と循環スクリュ４０との現像剤３２の搬送能力を、供給搬送路３７から現像スリーブ３４ａへの供給量に対して十分に大きくし、現像スリーブ３４ａへの現像剤３２の供給によって現像剤３２が減少する割合を低減する構成が考えられる。しかし、搬送スクリュの回転速度を速めて現像剤搬送量を大きくすると、現像剤３２に対するストレス増加や回転トルクの上昇があるため、あまり大きくすることができないという問題がある。
【００４０】
上述した不具合に対する他の対策として、上記特許文献２に記載された現像装置のように、障壁１３の高さを供給搬送路３７内の現像剤３２の搬送方向上流側ほど高くする構成が考えられる。この構成を従来例２として図１８を用いて説明する。
図１８は、図１６に示す現像装置３で、仕切り壁である障壁１３の上端の高さが供給搬送路３７内の現像剤３２の搬送方向上流側ほど高くなる従来例２の現像装置３の説明図である。図１８（ａ）は、従来例２の現像装置３の障壁１３を形成する仕切り板３６の斜視説明図であり、図１８（ｂ）は、従来例２の現像装置３の障壁１３の高さと供給搬送路３７内の現像剤３２の嵩の高さとの関係を示す模式図である。
【００４１】
従来例１と同様に従来例２の現像装置３でも、供給搬送路３７内の現像剤３２の量の分布には偏りが存在し、現像剤３２の量が多い搬送方向上流側ほど現像剤３２の嵩（剤面３２ｆの位置）が高く、搬送方向下流側ほど現像剤３２の嵩が低くなる。しかし、従来例２の現像装置３では、図１８（ａ）に示すように仕切り壁である障壁１３の上端１３ｂの高さが供給搬送路３７内の現像剤３２の搬送方向上流側ほど高くなっている。すなわち、障壁１３の上端１３ｂの高さが供給搬送路３７内の現像剤３２の搬送方向上流側から搬送方向下流側に行くにしたがって低くなるように、障壁１３の上端１３ｂが傾斜している。このように、障壁１３の上端１３ｂを現像剤３２の搬送方向で傾斜させることにより、障壁１３の上端１３ｂから現像剤３２の剤面３２ｆまでの高さの差Ｈの搬送方向における偏差は従来例１の現像装置３に比べて大幅に改善することができる。これにより、障壁１３を乗り越えて現像スリーブ３４ａに供給される現像剤３２の量の搬送方向における偏差も大幅に改善することができる。
【００４２】
上述したように、図１６に示す従来例の現像装置３のように、現像スリーブ３４ａに対して供給スクリュ３９が上方の設けられている場合、供給搬送路３７から現像スリーブ３４ａへの現像剤３２の供給は、供給スクリュ３９の回転駆動に伴い、障壁１３を乗り越えた現像剤３２が自重によって現像スリーブ３４ａ表面へと落下することにより行われる。このとき、供給連通部１３ａに存在する現像剤３２はその下方に障壁１３の上端１３ｂがあるため、供給連通部１３ａを通過する現像剤３２に対しては積極的に移動させる力が作用しにくい。さらに、供給連通部１３ａに存在する現像剤３２のうち、下部領域Ｍ１に存在する現像剤３２は、上部領域Ｍ２に存在する現像剤３２からの圧力を受けて圧縮され易くなる。さらに、上部領域Ｍ２に存在する現像剤３２に比較すると、下部領域Ｍ１に存在する現像剤３２は周りに他の現像剤３２が存在し、下部領域Ｍ１から他の領域へと現像剤３２が循環するスペースが少なくなっているため、現像剤３２が滞留し、圧縮され易くなる。このため、現像装置３を長期使用すると、供給連通部１３ａに存在する現像剤３２のうち、下部領域Ｍ１に存在する現像剤３２は徐々に圧縮されてしまうため障壁１３の上端１３ｂの上方に現像剤３２の凝集体を形成してしまう。
【００４３】
図１９は、上述した従来例２の現像装置３の供給搬送路３７、現像剤貯留部３４ｃ及び現像ローラ３４の拡大説明図であり、図１９（ａ）は、現像剤３２の量が多いときの搬送方向上流側の説明図であり、図１９（ｂ）は、現像剤３２の量が少ないときの搬送方向下流側の説明図である。図１９に示すように、供給搬送路３７の上流側の方が下流側に比べて、供給連通部１３ａに存在する現像剤３２の量が多くなり、下部領域Ｍ１に存在する現像剤３２の現像剤３２の自重（上部領域Ｍ２に存在する現像剤３２からの圧力）により徐々に圧縮され、凝集体を形成しやすい。
【００４４】
そして、障壁１３の上端１３ｂの上方に凝集した現像剤３２の凝集体は新たな障壁となってしまうため、障壁１３の高さは凝集体が大きくなるに伴い徐々に高くなる。そして、供給搬送路３７内の現像剤が到達し得る高さよりも高くなると、現像剤３２が障壁１３を乗り越えることができなくなり、現像スリーブ３４ａに現像剤３２が供給できなくなって画像形成が行えなくなる。また、障壁１３の高さが供給搬送路３７内の現像剤３２が到達し得る高さよりも高くならなくても、凝集体が形成されている箇所での現像スリーブ３４ａへの現像剤３２の供給量が減少し、現像スリーブ３４ａへの現像剤３２の供給量不足によって画像が薄くなる画像不良が発生する場合がある。
さらに、障壁１３の近傍に凝集体が形成されると、例えばプリンタ１００の移動などで現像装置３に大きな振動が与えられ、凝集体が崩れた場合、崩れた凝集体が剤規制部材３５と現像スリーブ３４ａとの間に詰まると、いわゆる白スジなどの不良画像を発生することがある。
このような不具合に対して、本発明を適用した現像装置は、現像剤が凝集しやすい箇所に対し、現像剤をほぐす現像剤ほぐし手段を設けることで、長期の使用においても現像剤の凝集を生成させずに安定した現像剤供給を行うものである。
【００４５】
次に、図１に示す実施例１の現像装置３の特徴部について説明する。
図１に示すように、障壁１３の上端１３ｂの上方に存在する現像剤３２をほぐす現像剤ほぐし手段として、パドル部材３１を備える。
実施例１の現像装置３では、パドル部材３１が不図示の駆動源から駆動が伝達され、回転駆動することで、パドル部材３１の羽根が障壁１３の上方を通過し、障壁１３の上端１３ｂの近傍で滞留している現像剤３２をほぐすことができる。このため、現像装置３を長期使用しても現像剤３２の凝集を防ぐことが可能となる。
【００４６】
次に、パドル部材３１の形状について説明する。
図５に、実施例１の現像装置３に適用可能なパドル部材３１の一つ目の例を示す。図５（ａ）は、パドル部材３１の斜視図であり、図５（ｂ）は、パドル部材３１が備えるパドル羽部３１ｂの正面図である。パドル部材３１は、パドル回転軸３１ａとパドル羽部３１ｂとからなり、不図示の駆動源からパドル回転軸３１ａに図中矢印Ｄ方向の回転駆動が伝達されることにより、パドル羽部３１ｂが回転し、現像剤３２をほぐすものである。図５に示すパドル部材３１のパドル羽部３１ｂは平板状の部材である。
【００４７】
図６に、実施例１の現像装置３に適用可能なパドル部材３１の二つ目の例を示す。図６（ａ）は、パドル部材３１の斜視図であり、図６（ｂ）は、パドル部材３１が備えるパドル羽部３１ｂの正面図である。そして、図６に示すパドル部材３１のパドル羽部３１ｂはメッシュ形状の部材である。
図７に、実施例１の現像装置３に適用可能なパドル部材３１の三つ目の例を示す。図７（ａ）は、パドル部材３１の斜視図であり、図７（ｂ）は、パドル部材３１が備えるパドル羽部３１ｂの正面図である。そして、図７に示すパドル部材３１のパドル羽部３１ｂは軸方向両端の羽支持部３１ｃの間に複数本のワイヤ部材３１ｄを張ったワイヤ形状の部材である。
【００４８】
パドル羽部３１ｂの形状としては、図５に示すように、平板状のパドル羽部３１ｂを回転させると、パドル部材３１が回転することによって現像剤３２に付与する搬送力が大きくなり、パドル部材３１の回転周期に応じて、供給連通部１３ａを通過する現像剤３２の量にムラが生じるおそれがある。
このため、図６及び図７に示すように、メッシュ形状やワイヤ形状のパドル羽部３１ｂを備えたパドル部材３１を用いて、パドル部材３１が回転することによる現像剤３２をほぐす機能は持たせつつ、現像剤３２に対して搬送力を付与する機能を抑制した構成の方が望ましい。
【００４９】
パドル部材３１のパドル羽部３１ｂの先端と障壁１３の上端１３ｂとのクリアランスに関しては、パドル羽部３１ｂと障壁１３とが接触すると接触部で熱が生じ、現像剤３２の固着を誘発してしまう。このため、パドル羽部３１ｂの先端と上端１３ｂとの間に、０．５［ｍｍ］から１．５［ｍｍ］程度のクリアランスを設けることが望ましい。
なお、実施例１の現像装置３では、供給搬送路３７内の搬送方向における現像剤量の偏りに起因する現像スリーブ３４ａに供給される現像剤３２の量の搬送方向における偏差を抑制するために、図１８で示した従来例２と同様に障壁１３の高さを供給搬送路３７内の現像剤３２の搬送方向上流側ほど高くしている。このため、障壁１３の上端１３ｂの位置は搬送方向上流側ほど高く、下流側ほど低くなるように斜めになっている。実施例１の現像装置３では、パドル部材３１のパドル回転軸３１ａが障壁１３の上端１３ｂと平行になるように配置している。
また、実施例１では、障壁１３の高さを供給搬送路３７内の現像剤３２の搬送方向上流側ほど高くしているが、障壁１３の上端１３ｂの上方に存在する現像剤３２を現像剤ほぐし手段によってほぐす構成は、図１７を用いて説明した従来例１のように、障壁１３の上端１３ｂの高さが一様である現像装置３であっても適用可能である。
【００５０】
〔実施例２〕
図８は、本実施形態のプリンタ１００に適用可能な現像装置３の二つ目に実施例（以下、実施例２と呼ぶ）概略構成図である。
図８に示すように、実施例２の現像装置３は、障壁１３の上端１３ｂの上方に存在する現像剤３２をほぐす現像剤ほぐし手段として、図８中の矢印Ｅで示す上下方向に揺動する上下揺動部材３１０を備える。
図９は、図８に示す実施例２の現像装置３の供給搬送路３７の説明図である。図９（ａ）は、実施例２の現像装置３の供給搬送路３７を形成する、仕切り板３６と上下揺動部材３１０との斜視説明図であり、図９（ｂ）は、実施例２の現像装置３の上下揺動部材３１０の配置と供給搬送路３７内の現像剤３２の嵩（剤面３２ｆの位置）の高さとの関係を示す模式図である。
【００５１】
図９に示すように、上下揺動部材３１０は、軸線方向の両端部を揺動部材支持部３１０ａによって支持されており、この２つの揺動部材支持部３１０ａに上下方向に揺動するソレノイドを配置し、このソレノイドを駆動することによって、上下揺動部材３１０が上下に揺動する。実施例２の現像装置３では、上下揺動部材３１０が障壁１３の上方で揺動することで、障壁１３の上端１３ｂの近傍で滞留している現像剤３２をほぐすことができるため、現像装置３を長期使用しても現像剤３２の凝集を防ぐことが可能となる。
なお、実施例２の現像装置３は上下に揺動する上下揺動部材３１０を備える構成であるが、揺動する部材によって障壁１３の上端１３ｂの近傍で滞留している現像剤３２をほぐす構成としては、水平方向に揺動する構成でもよい。
【００５２】
実施例２の現像装置３が備える上下揺動部材３１０としては、画像出力中に常に駆動している必要はない。例えば、画像出力後や、プリンタ１００の電源立上げ時もしくはユニット交換時などに駆動するように制御する方が、上下揺動部材３１０の駆動の影響が画像出力に影響を与えず望ましい。
また、上下揺動部材３１０の形状は、供給搬送路３７から供給連通部１３ａを通って現像剤貯留部３４ｃへ向かう現像剤３２の流れを阻害しない程度に小さい形状であることが望ましい。
【００５３】
〔実施例３〕
図１０は、本実施形態のプリンタ１００に適用可能な現像装置３の三つ目に実施例（以下、実施例３と呼ぶ）概略構成図である。
図１０に示すように、実施例３の現像装置３は、障壁１３の上端１３ｂの上方に存在する現像剤３２をほぐす現像剤ほぐし手段として、障壁１３に超音波振動子などからなる振動部材３１１を設けたものである。
振動部材３１１が振動することで、障壁１３の上端１３ｂの近傍で滞留している現像剤３２にもその振動が伝達し、上部に存在する現像剤３２からの圧がかかった状態でも下部に存在する現像剤３２はほぐされるため、現像剤３２の凝集を抑制することができる。
【００５４】
〔実施例４〕
図１１は、本実施形態のプリンタ１００に適用可能な現像装置３の四つ目に実施例（以下、実施例４と呼ぶ）概略構成図である。
図１１に示すよう実施例４の現像装置３は、障壁１３の上端１３ｂの上方に存在する現像剤３２をほぐす現像剤ほぐし手段として、供給連通部１３ａの近傍に磁界を形成し、形成する磁界の大きさや向きを変更可能な磁界形成手段である電磁石３１２を障壁１３に設けたものである。
電磁石３１２が画像出力中に磁界を形成すると、現像剤３２の循環を阻害してしまうため、画像出力後に制御信号を送り、磁界を形成することが望ましい。
電磁石３１２が磁界を形成すると、電磁石３１２の周辺の現像剤３２は発生した磁界のベクトルに沿って磁気穂が立つ。このとき、供給連通部１３ａの下部領域Ｍ１に存在する現像剤３２に対して上部領域Ｍ２に存在する現像剤３２によって圧力がかかった状態でも、電磁石３１２の磁気的な力によって下部領域Ｍ１に存在する現像剤３２に動きが生じて、この現像剤３２がほぐされるため、現像剤３２の凝集を抑制することができる。
【００５５】
次に、障壁１３の上端１３ｂ近傍の形状について説明する。
図１２は、障壁１３の上端１３ｂ近傍の拡大説明図である。
上述した実施例１〜実施例４の現像装置３では、障壁１３の上端１３ｂ近傍の形状は図１２（ａ）に示すように、上端１３ｂに平面が形成された形状となっている。障壁１３の上端１３ｂ近傍の形状としては、図１２（ｂ）に示すように傾斜を持たせた形状や、図１２（ｃ）に示すようにくさび形状とすることで、障壁１３の上端１３ｂ近傍に滞留する現像剤３２の量を少なくする構成が望ましい。
また、実施例１〜実施例４では、現像剤ほぐし手段を構成する各部材をそれぞれ単独で備える構成について説明したが、各実施例で説明した現像剤ほぐし手段を構成する各部材を複数組み合わせた構成としてもよい。
【００５６】
また、実施例１〜実施例４の現像装置３は、現像スリーブ３４ａよりも供給スクリュ３９を上方に配置して、供給搬送路３７から障壁１３を乗り越えた現像剤３２が重力によって現像スリーブ３４ａに供給される構成である。このような構成の現像装置３では、供給連通部１３ａでは現像剤３２を積極的に移動させる力が働き難いため、障壁１３の上端１３ｂ近傍で現像剤３２の凝集体が形成され易く、現像剤ほぐし手段を設けることによる効果は大きい。しかし、障壁の上方に存在する現像剤をほぐす現像剤ほぐし手段を配置する構成としては、上記特許文献１のように、現像スリーブに内包された磁石の磁力により供給搬送路内の現像剤を現像スリーブに汲み上げる構成であっても適用可能である。
磁力により供給搬送路内の現像剤を現像スリーブに汲み上げる構成では、障壁の上方に存在する現像剤にも磁力によって現像スリーブ側に移動する積極的な力が作用しているため、障壁の上方に現像剤の凝集体は形成されにくい。しかし、供給搬送路と現像スリーブとの間に障壁があり、障壁の上方の供給連通部を介して供給搬送路から現像スリーブに現像剤を供給する構成であれば、障壁の上部に現像剤の凝集体が形成される不具合は起こり得る。
【００５７】
〔実施例５〕
図１３は、本実施形態のプリンタ１００に適用可能な現像装置３の五つ目に実施例（以下、実施例５と呼ぶ）概略構成図である。
図１３に示すように、実施例５の現像装置３は、図１に示す実施例１の現像装置３に異物除去部材３００を追加した構成である。
【００５８】
上述した実施例１〜実施例４の現像装置３は、現像スリーブ３４ａに対して供給スクリュ３９が上方の設けられた構成である。このような構成の場合、供給搬送路３７から現像スリーブ３４ａへの現像剤３２の供給は、供給スクリュ３９の回転駆動に伴い、障壁１３を乗り越えた現像剤３２が自重によって現像スリーブ３４ａ表面へと落下することにより行われる。重力を利用して現像スリーブ３４ａに現像剤３２を供給しているため、磁気的に現像剤３２を引き付ける力は少なくなり、現像剤３２の劣化を大幅に抑制できるという利点がある。
しかし、このように、現像剤３２の自重によって現像スリーブ３４ａ表面へと落下させて現像スリーブ３４ａ表面に現像剤３２を供給する、いわゆるかけ流し方式の現像装置３では、現像容器３３内の現像剤３２に異物やトナー凝集体等が混入すると白スジが発生しやすいという問題がある。
また、実施例１〜実施例４の現像装置３は、供給搬送路３７から現像スリーブ３４ａに供給された現像剤３２が供給搬送路３７に戻らず、循環搬送路３８に受け渡され、循環搬送路３８から供給搬送路３７に現像剤３２が供給される、いわゆる一方向循環の現像装置である。このような一方向循環の現像装置３は、供給搬送路から現像スリーブに供給された現像剤が供給搬送路に戻る構成に比べて、現像容器３３内の現像剤３２に異物等が混入すると白スジが発生しやすいという問題がある。以下、これらの問題について説明する。
【００５９】
まず、白スジの発生のメカニズムについて説明する。
現像装置３において、現像容器３３内に規制ギャップ（剤規制部材３５と現像スリーブ３４ａとの対向部の最近接部の間隔）よりも大きな異物等が混入することが生じ得る。この規制ギャップよりも大きな異物等が、現像剤３２とともに現像スリーブ３４ａの表面に供給され、剤規制部材３５によって現像スリーブ３４ａ上の現像剤量が規制される位置まで到達すると、この異物等が剤規制部材３５と現像スリーブ３４ａとの間に詰まる。剤規制部材３５と現像スリーブ３４ａとの間に異物等が詰まると、この詰まりが生じた箇所のみ現像剤３２が通過できなくなる。これにより、詰まりが生じた箇所の現像スリーブ３４ａの表面に対して表面移動方向下流側はスジ状の現像剤３２が供給されない箇所となり、この箇所と対向した感光体１表面上の潜像は現像されないため白スジが発生する。
【００６０】
一方向循環の現像装置とは異なり、供給搬送路から現像スリーブに供給された現像剤が供給搬送路に戻る構成の現像装置では、供給搬送路内の現像剤が現像スリーブへと供給される確率は均一ではない。すなわち、供給搬送路の上流側端部から下流側端部まで移動する間に、何度も現像スリーブへ供給される現像剤もあれば、ほとんど現像スリーブへ搬送されない現像剤もある。このため、現像容器内に異物等が混入しても剤規制部材によって現像剤量が規制される位置まで搬送されないこともある。
【００６１】
これに対して、一方向循環の現像装置では、一度、供給搬送路から現像スリーブ上に供給された現像剤は循環搬送路へと受け渡されるため、供給搬送路内の現像剤は下流に搬送されるにつれ徐々に少なくなる。このため、供給搬送路内の現像剤のほぼすべてが現像スリーブ上に供給され、剤規制部材によって現像剤量が規制される位置まで搬送されることになる。このため、一方向循環の現像装置の方が、現像容器内に異物等が混入した場合、ほぼすべての現像剤が剤規制部材へと搬送されるため白スジが発生する可能性が高くなる。
【００６２】
また、一方向循環の現像装置であっても、供給搬送路内の現像剤を現像スリーブ上に供給する方式が、かけ流し方式ではなく、現像スリーブを供給スクリュよりも上方に配置して、現像スリーブ内の磁界発生手段の磁力により供給搬送路内の現像剤を現像スリーブの表面上に汲み上げる方式では、現像スリーブ上の現像剤は磁力によって現像スリーブ保持されている。このため、磁性体ではない異物等は現像スリーブから磁力による保持力を受けないため、異物などは現像スリーブ上への汲み上げ時や現像スリーブ上の搬送中に落下し、ドクタ部まで搬送され難い。
一方、かけ流し方式の一方向循環の現像装置では、重力によって供給搬送路から現像スリーブへと現像剤の搬送を行っているため、磁気的に現像剤を汲み上げる方式と比較すると現像剤に負荷されるストレスが低減するという利点は有するものの、現像剤中に混入した磁性体ではない異物等も重力によって供給搬送路から現像スリーブへと搬送されるため、剤規制部材によって現像剤量が規制される位置まで異物等が搬送され易く、より白スジが発生し易くなるという問題がある。
このような問題に対して、実施例５の現像装置３は、現像容器３３内に混入した異物等を、剤規制部材３５によって現像剤量が規制される位置まで搬送しないことで、白スジなどの画像不良を発生させず、良好な画像品質を維持するものである。
【００６３】
図１３に示すように、実施例５の現像装置３には、剤規制部材３５の上方の現像容器３３の内壁と障壁１３とを結ぶ位置に、メッシュの大きさよりも小さい粒子のみが板状の厚み方向に通過可能な異物除去部材３００を設けている。供給搬送路３７から溢れ出た現像剤３２は、障壁１３を乗り越えたのち、必ず異物除去部材３００を通過して現像スリーブ３４ａの表面に到達し、現像スリーブ３４ａの回転に伴い、剤規制部材３５による規制位置へと供給される。
このような構成において、異物除去部材３００のメッシュの大きさを、剤規制部材３５と現像スリーブ３４ａとの間で詰まりが発生するおそれがある異物等を除去できる程度に設計する。これにより、現像容器３３内に異物等が混入した場合においても剤規制部材３５による規制位置まで詰まりを発生させるおそれのある異物等が搬送されることはないため、白スジの発生を防止し、安定した画像品質を提供することが可能となる。
【００６４】
異物除去部材３００のメッシュの大きさとしては、小さいほど確実な異物除去が可能となるが、現像剤３２の粒径よりも小さいと現像剤自体が通過できなくなる。また、現像剤３２の粒径より大きくても現像剤３２の粒径に近い大きさだと、経時の使用においては目詰まりが発生しやすくなる。このため、良好な現像剤循環を得るためには、現像剤３２の粒径に対し異物除去部材３００のメッシュの大きさを２〜５倍程度に設計することが望ましい。ここで、現像剤３２の粒径として、キャリアの両サイドにトナーが１層付着している状態を想定し、キャリアの粒径＋トナーの粒径×２を現像剤の粒径とする。
よって、異物等を除去しつつ、良好な現像剤循環を得るために、規制ギャップをｄ、メッシュの大きさをＭｄ、現像剤の粒径をＴｄとすると、
２Ｔｄ＜  Ｍｄ  ＜ｄ
という関係を満たすように異物除去部材３００のメッシュの大きさＭｄを設定することが望ましい。
【００６５】
ここで、図１３に示すように、板状の異物除去部材３００と水平面とが成す角の角度θとする。例えば、角度θを０［°］にして異物除去部材３００を設けた場合、異物除去部材３００の厚み方向への通過を妨げられた異物等は、異物除去部材３００の上部から移動できないため、目詰まりが発生し易くなる。
一方、異物除去部材３００を配置する角度θを３０［°］以上に設定すると、異物除去部材３００の厚み方向への通過を妨げられ、異物除去部材３００の上部で引っかかった異物等は、異物除去部材３００の上部の傾きに沿ってその自重により下方側へと移動する。このため、角度θを３０［°］以上に設定することにより、目詰まり等の不具合の発生を抑制することができる。
【００６６】
〔実施例６〕
図１４は、本実施形態のプリンタ１００に適用可能な現像装置３の六つ目に実施例（以下、実施例６と呼ぶ）概略構成図である。
図１４に示すように、実施例６の現像装置３は、図１３に示す実施例５の現像装置３のパドル部材３１の代わりに、磁石等の磁界発生手段を内包して回転するスリーブ部材５１を配置した構成である。スリーブ部材５１はパドル部材３１と同様に、図１４中の反時計回り方向に回転駆動する。
図１５は、図１４に示す実施例６の現像装置３の供給搬送路３７の説明図である。図１５（ａ）は、実施例６の現像装置３の供給搬送路３７を形成する、仕切り板３６とスリーブ部材５１との斜視説明図であり、図１５（ｂ）は、実施例６の現像装置３のスリーブ部材５１と障壁１３との位置関係を示す模式図である。
【００６７】
まず、実施例６の現像装置３について、供給搬送路３７から現像スリーブ３４ａの表面までの現像剤３２の循環経路について説明する。上述したように、実施例１〜実施例６の現像装置３では、供給搬送路３７内の現像剤３２は供給スクリュ３９の回転駆動に伴い、障壁１３を乗り越え、現像剤３２の自重により現像スリーブ３４ａの表面へと搬送される。
一方、図１４に示す実施例６の現像装置３では、障壁１３の上方に磁界発生手段を内包したスリーブ部材５１を設けた構成であり、供給搬送路３７内の現像剤３２は、スリーブ部材５１内の磁界発生手段の磁力によりスリーブ部材５１の上部表面へと汲み上げられる。
図１４に示す構成では、スリーブ部材５１内の磁界発生手段は、汲み上げ極Ｎａと剤離れ極Ｎｂとが配置されている。汲み上げ極Ｎａの磁力によってスリーブ部材５１の上部表面へと汲み上げられた現像剤３２は、スリーブ部材５１の回転駆動に伴い搬送され、剤離れ極Ｎｂが配置された剤切れ部において、スリーブ部材５１の表面から離脱する。このとき、剤離れ極Ｎｂの磁力とスリーブ部材５１の回転駆動に伴う遠心力とによって、剤規制部材３５の上方の現像容器３３の内壁付近まで搬送される。
剤規制部材３５の上方の現像容器３３の内壁付近まで搬送された現像剤３２は、自重により落下し、異物除去部材３００を通過した後に現像スリーブ３４ａの表面上へと搬送される。
【００６８】
実施例６では、図１６に示す従来例の現像装置３における下部領域Ｍ１の現像剤３２は、スリーブ部材５１内の磁界発生手段によって形成させる磁界により、供給搬送路３７に向かって還流することができる。すなわち、スリーブ部材５１が供給搬送路３７内の現像剤３２を現像スリーブ３４ａに向けて供給する機能だけではなく、現像剤ほぐし手段としての機能も兼ねるために、図１６で示す従来例の現像装置３で課題となった長期使用時における現像剤の凝集体の発生を抑制することが可能となる。
【００６９】
また、スリーブ部材５１の配置としては、図１５に示すようにスリーブ部材５１を障壁１３の上端１３ｂの傾斜と平行に配置する、すなわち、障壁１３の上端１３ｂとスリーブ部材５１との最近接部の間隔が一定になるように配置することことが望ましい。このように配置することで、剤面３２ｆが低くなる供給搬送路３７内の搬送方向下流側においても安定して現像剤３２を汲み上げることできる。
【００７０】
ここで、図１６等を用いて説明した従来例の現像装置３と比較すると、図１６に示す従来例では、障壁１３の先端部より低い位置に存在する供給搬送路３７内の現像剤３２は、障壁１３を乗り越えて現像スリーブ３４ａ側へ搬送されることはない。一方、実施例６の現像装置３であれば、障壁１３の先端部より低い位置に存在する供給搬送路３７内の現像剤３２もスリーブ部材５１内の磁界発生手段の磁力によって磁気的に搬送することができる。このため、供給搬送路３７の下流側で現像剤３２が枯渇しやすいという１方向循環方式特有の課題に対して，現像剤３２の枯渇を抑制する余裕度を向上することができる。
【００７１】
また、実施例６の現像装置３では、供給搬送路３７内の現像剤３２は磁気的にスリーブ部材５１の表面へ搬送されるため、磁性体ではない異物はスリーブ部材５１の表面上に搬送されにくくなる。さらに、供給搬送路３７内の現像剤に絡み付いてスリーブ部材５１上に搬送された場合においても、磁気的な拘束力を受けない異物はスリーブ部材５１の回転駆動に伴う遠心力によってスリーブ部材５１の表面上から離脱して供給搬送路３７へと落下し易い。このように、異物がスリーブ部材５１の表面上に搬送されにくく、スリーブ部材５１の表面上に搬送されたとしても供給搬送路３７へと落下し易い実施例６の現像装置３では、異物が異物除去部材３００まで到達し難くなる。よって、経時の使用において、異物が異物除去部材３００の上部に残留し、目詰まりを発生させる可能性を低減することができる。
【００７２】
また、供給搬送路３７の上流側では現像剤３２が多量に存在しているため、供給搬送路３７からスリーブ部材５１の表面上に多量の現像剤３２が搬送され易い。実施例６の現像装置３では、スリーブ部材５１の回転方向が図１４中の反時計回り方向となっており、スリーブ部材５１の表面上に接触した現像剤３２はスリーブ部材５１の上方を通過して現像スリーブ３４ａに向かって搬送される。このため、スリーブ部材５１の表面上に接触したとしても、スリーブ部材５１内の磁界発生手段の磁力で保持できない余剰の現像剤３２は供給搬送路３７内へ落下するため供給搬送路３７内の下流側で現像剤３２が枯渇することを抑制できる。
また、スリーブ部材５１の回転方向を時計回りに設定すると、供給搬送路３７内の現像剤３２がスリーブ部材５１と障壁１３の上端１３ｂとの狭い隙間を通過して、異物除去部材３００側に供給されると、現像剤３２にストレスがかかり、現像剤３２の劣化が進む原因となる。
このように、磁界発生手段を内包して回転するスリーブ部材５１を配置した構成では、供給搬送路３７と対向したスリーブ部材５１の表面が、スリーブ部材５１の上方に向かって移動し、現像剤貯留部３４ｃと対向する位置を通過して、障壁１３の上端１３ｂとの対向する位置を通過するように（図１４中の反時計回り方向に）スリーブ部材５１を回転させることで、供給搬送路３７内の下流側で現像剤３２が枯渇することを抑制できるとともに、現像剤３２の劣化を抑制することができるため、回転方向が逆の構成よりも好ましい。
【００７３】
また、供給搬送路３７内の現像剤３２の剤面３２ｆは、一般的に供給スクリュ３９のスクリュ形状に伴い凹凸を持っている。供給搬送路３７からスリーブ部材５１に搬送されるときに、特に現像剤量が少なくなる供給搬送路３７の下流側では、供給搬送路３７内の現像剤高さの凹凸に伴い、スリーブ部材５１の表面上に供給された現像剤３２にも凹凸が生じるおそれがある。この凹凸が均されないままの現像剤３２が剤規制部材３５と現像スリーブ３４ａとの対向部を通過すると、ピッチムラと呼ばれるスクリュピッチ状の画像ムラが発生するおそれがある。
このような問題に対して、実施例６の現像装置３では、スリーブ部材５１から離脱した後、現像スリーブ３４ａの表面に到達する前の現像剤３２は磁気的な制約を受けることがない。このため、スリーブ部材５１の表面上に供給された現像剤３２にも凹凸が生じていても、スリーブ部材５１から現像スリーブ３４ａに搬送される間にその凹凸が均され易く、スクリュピッチ状の画像ムラはより発生し難いという利点もある。
【００７４】
図１４に示す現像装置３では、スリーブ部材５１の内部に配置した磁界発生手段が同じ極性の２つの磁極を配置した構成であるが、スリーブ部材５１の内部に配置する磁界発生手段としては一つ磁極を配置した構成であってもよい。スリーブ部材５１の内部を一つの磁極とする場合には、図１４の現像装置３における汲み上げ極Ｎａの位置に一つ磁極を配置し、図１４の現像装置３における剤離れ極Ｎｂの位置が剤離れ部となるように、スリーブ部材５１の回転駆動による遠心力で現像剤３２がスリーブ部材５１の表面から離脱するように設定する。このとき、スリーブ部材５１の内部の磁極による磁気的な拘束力よりもスリーブ部材５１の回転駆動による遠心力の方が大きくなることで現像剤３２がスリーブ部材５１の表面から離脱する。剤離れ部でスリーブ部材５１の表面から離脱した現像剤３２は、剤規制部材３５の上方の現像容器３３の内壁付近まで搬送される。
このように、スリーブ部材５１の内部を一つの磁極とする構成では、スリーブ部材５１からの現像剤３２の離脱Ｗお円滑に行うために、剤離れ部におけるスリーブ部材５１表面上の法線方向の磁束密度が５［ｍＴ］以下程度に低減するように、磁極を配置することが望ましい。
【００７５】
また、上述した実施例５では、実施例１の現像装置３に異物除去部材３００を追加した構成について説明したが、異物除去部材３００を追加する構成は、実施例２〜実施例４の現像装置３に対しても適用可能である。
さらに、異物除去部材３００としては、メッシュが形成された板状部材に限るものではなく、所定の大きさよりも小さい粒子のみを通過させる部材であればよい。
【００７６】
以上、本実施形態の現像装置３は、トナー及びキャリアからなる現像剤３２を表面上に担持して表面移動し、潜像担持体である感光体１と対向する現像領域Ａで感光体１の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体である現像スリーブ３４ａと、貯留する現像剤３２が現像スリーブ３４ａの表面に接触し、現像スリーブ３４ａの表面移動に伴い現像スリーブ３４ａの表面に接触した現像剤３２が現像スリーブ３４ａに担持・搬送される現像剤貯留部３４ｃと、上方が供給連通部１３ａである障壁１３を挟んで現像剤貯留部３４ｃに隣接して形成され、供給連通部１３ａを介して現像剤貯留部３４ｃに現像剤３２を供給しながら現像スリーブ３４ａの表面移動方向に直交する軸線方向に現像剤３２を搬送する供給搬送路３７と、供給搬送路３７内の現像剤３２に対して搬送力を付与する供給搬送部材である供給スクリュ３９と、供給搬送路３７の搬送方向下流端に到達した現像剤３２を供給搬送路３７の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路３８と、循環搬送路３８内の現像剤３２に対して搬送力を付与する循環搬送部材である循環スクリュ４０とを有し、供給搬送路３７内の現像剤３２が供給連通部１３ａを通過することで現像剤貯留部３４ｃに現像剤３２が供給される現像装置である。そして、本発明を適用した現像装置３では、障壁１３の上方に存在する現像剤３２をほぐす現像剤ほぐし手段を備える。
実施例１〜４の現像装置３では、現像剤ほぐし手段によって障壁１３の上方に存在する現像剤３２をほぐすことで、障壁１３の上端１３ｂ近傍に現像剤３２の凝集体が形成されることを防止し、経時に渡って安定して良好な画像品質を維持することができる。
【００７７】
また、実施例１〜４の現像装置３では、現像領域Ａを通過した後の現像スリーブ３４ａの表面に担持される現像剤３２は、循環搬送路３８に受け渡されることにより、現像領域Ａを通過してトナー濃度が変動した現像剤３２が供給搬送路３７に供給されず、供給搬送路３７内の現像剤３２のトナー濃度の変動を防止することが出来る。
【００７８】
また、実施例１〜４の現像装置３では、供給搬送部材である供給スクリュ３９の下端部が現像スリーブ３４ａの上下方向の中央部よりも上方となるように現像スリーブ３４ａ及び供給スクリュ３９が配置されており、供給連通部１３ａを通過した現像剤３２は重力によって現像スリーブ３４ａの表面に供給される。このような構成では、重力を利用して現像スリーブ３４ａに現像剤３２を供給しているため、磁気的に現像剤３２を引き付ける力は少なくなり、現像剤３２の劣化を大幅に抑制できる。しかし、供給連通部１３ａを通過する現像剤３２に対して現像剤貯留部３４ｃに向かう積極的な力が働き難いため、障壁１３の上端１３ｂ近傍に現像剤３２の凝集体が形成され易い。このような問題に対して、実施例１〜４の現像装置３では、現像剤ほぐし手段によって障壁１３の上方に存在する現像剤３２をほぐすことで、障壁１３の上端１３ｂ近傍に現像剤３２の凝集体が形成されることを防止できるため、現像剤３２の劣化することの防止と、凝集体が形成されることの防止とを両立できる。
【００７９】
また、実施例１の現像装置３では、現像剤ほぐし手段として、回転軸を中心に回転する回転体であるパドル部材３１を供給連通部１３ａに備えることで、障壁１３の上方に存在する現像剤３２をほぐす構成を実現できる。なお、現像剤ほぐし手段として機能する回転体としてはパドル状の部材に限らず、ローラ部材や針金を曲げた部材なども用いることができる。
【００８０】
また、実施例１の現像装置３は、回転体であるパドル部材３１のパドル回転軸３１ａの軸方向は軸線方向に沿う方向に延在し、パドル部材３１の回転方向は、パドル回転軸３１ａよりも下方の部分が現像剤貯留部３４ｃ側から供給搬送路３７側へと移動するように、図１中の矢印Ｄ方向が回転方向である。パドル部材３１を図１中の矢印Ｄ方向とは逆方向に回転させると、パドル部材３１の回転駆動によって、パドル回転軸３１ａよりも下方に存在する現像剤３２に対して供給搬送路３７側から現像剤貯留部３４ｃ側へと向かう搬送力が付与される。このような搬送力が付与される構成であると、パドル回転軸３１ａの下方をパドル羽部３１ｂが通過するタイミングと、それ以外のタイミングとで、現像剤３２に対して付与される供給搬送路３７側から現像剤貯留部３４ｃ側へと向かう搬送力にムラが生じて、現像スリーブ３４ａに供給される現像剤量が変動し、画像の濃度ムラが発生することがあった。一方、パドル部材３１を図１中の矢印Ｄ方向に回転させると、搬送力のムラを軽減し、画像の濃度ムラの発生を抑制することができた。
【００８１】
また、実施例１の現像装置３は、回転体として、パドル回転軸３１ａを中心にパドル羽部３１ｂが回転するパドル部材３１を備える。パドル羽部３１ｂによって現像剤３２をほぐすため、ローラ状など、他の形状の回転体よりも効率良く現像剤３２をほぐすことができる。
【００８２】
また、実施例１の現像装置３では、パドル部材３１としては、図６のメッシュ形状や図７のワイヤ形状の構成のように、パドル羽部３１ｂには一つ以上の貫通孔が設けられていることが望ましい。これにより、パドル羽部３１ｂの移動によって現像剤３２に付与される搬送力を抑制し、パドル部材３１の回転周期に応じて、供給連通部１３ａを通過する現像剤３２の量にムラが生じることを抑制することができる。
【００８３】
また、実施例２の現像装置３は、現像剤ほぐし手段として、上下方向に揺動する上下揺動部材３１０を供給連通部１３ａに備えることにより、障壁１３の上方に存在する現像剤３２をほぐす構成を実現できる。
【００８４】
また、揺動することで現像剤３２をほぐす現像剤ほぐし手段としは、実施例２の現像装置３のように、上下方向に揺動する上下揺動部材３１０に限るものではなく、水平方向に揺動する水平揺動部材を供給連通部１３ａに備える構成であっても、障壁１３の上方に存在する現像剤３２をほぐす構成を実現できる。
【００８５】
また、実施例３の現像装置３は、現像剤ほぐし手段として、超音波振動子などからなる振動部材３１１を供給連通部１３ａの近傍である障壁１３に設けたことにより、振動部材３１１の振動によって現像剤３２をほぐすことができるため、障壁１３の上方に存在する現像剤３２をほぐす構成を実現できる。
【００８６】
また、実施例４の現像装置３は、現像剤ほぐし手段として、供給連通部１３ａの近傍に磁界を形成し、形成する磁界の大きさや向きを変更可能な磁界形成手段である電磁石３１２を設けることによって、形成する磁界を変更することで、障壁１３の上方に存在する現像剤３２をほぐす構成を実現できる。
【００８７】
また、実施例５の現像装置３は、現像スリーブ３４ａに担持され、現像領域Ａに向かって搬送される現像スリーブ３４ａ上の現像剤量を規制する現像剤規制部材である剤規制部材３５を有し、供給搬送路３７内の現像剤３２が、供給連通部１３ａを通過し、現像剤貯留部３４ｃに供給され、現像スリーブ３４ａに担持されて剤規制部材３５によって規制される位置に到達するまでの現像剤３２の経路に、通過する現像剤３２に含まれる異物を除去する異物除去手段である異物除去部材３００を備える。このような異物除去部材３００を備えることにより、現像容器３３内に混入した異物や凝集体が剤規制部材３５によって規制される位置に到達することを抑制し、白スジが発生することを抑制することができる。
【００８８】
また、実施例６の現像装置３は、現像剤ほぐし手段として機能する回転体が、磁界発生手段を内包して回転するスリーブ部材５１である。スリーブ部材５１が現像剤ほぐし手段として機能することにより、供給搬送路３７と現像剤貯留部３４ｃとの間の供給連通部１３ａを形成する障壁１３の上端１３ｂで現像剤３２が凝集することを抑制することが出来る。また、実施例６の現像装置３であれば、障壁１３の先端部より低い位置に存在する供給搬送路３７内の現像剤３２もスリーブ部材５１内の磁界発生手段の磁力によって磁気的に搬送することができるため、供給搬送路３７の下流側で現像剤３２の枯渇に対する余裕度を向上することができる。さらに、実施例６の現像装置３であれば、スリーブ部材５１内の磁界発生手段の磁力で保持できない現像剤３２は供給搬送路３７内へ落下するため、帯電が十分に立ち上がっていないトナー粒子を含む現像剤３２が剤規制部材３５によって規制される位置に到達することを抑制することができ、トナー飛散などのトナーの帯電不足に起因する不具合を抑制することができる。また、実施例６の現像装置３では、スリーブ部材５１から離脱した後、現像スリーブ３４ａの表面に到達する前の現像剤３２は磁気的な制約を受けることがないため、剤規制部材３５によって規制される位置に到達する現像剤量を均すことができ、スクリュピッチ状の画像ムラの発生を抑制することができる。
【００８９】
また、本実施形態のプリンタ１００は、潜像を担持する潜像担持体である感光体１と、感光体１を帯電する帯電手段である帯電装置２と、感光体１上の潜像を現像する現像手段と、感光体１に残留する転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段であるクリーニング装置６とを備える画像形成装置であり、プリンタ１００が備える現像手段として、実施例１〜６の現像装置３を用いることで、経時に渡って安定して良好な画像品質を維持する。
【符号の説明】
【００９０】
１  感光体
２  帯電装置
３  現像装置
５  転写バイアスローラ
６  クリーニング装置
１３  障壁
１３ａ  供給連通部
１３ｂ  上端
１５  転写搬送ベルト
１６  露光装置
１７  作像装置
１８  下流側張架ローラ
１９  上流側張架ローラ
２０、２１、２２  給紙カセット
２３  レジストローラ
２４  定着装置
２５  排紙トレイ
２６  給紙搬送装置
３１  パドル部材
３１ａ  パドル回転軸
３１ｂ  パドル羽部
３１ｃ  羽支持部
３１ｄ  ワイヤ部材
３２  現像剤
３２ｆ  剤面
３３  現像容器
３３ｂ  底部
３４  現像ローラ
３４ａ  現像スリーブ
３４ｂ  マグネットローラ
３４ｃ  現像剤貯留部
３５  剤規制部材
３６  仕切り板
３７  供給搬送路
３８  循環搬送路
３９  供給スクリュ
４０  循環スクリュ
４１  持ち上げ口
４２  落下口
４５  トナー補給口
５１  スリーブ部材
３００  異物除去部材
３１０  上下揺動部材
３１０ａ  揺動部材支持部
３１１  振動部材
３１２  電磁石
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９１】
【特許文献１】特開平５−３３３６９１公報
【特許文献２】特開平１１−１６７２６１号公報
【図１】
0005549919.tif 000002
【図２】
0005549919.tif 000003
【図３】
0005549919.tif 000004
【図４】
0005549919.tif 000005
【図５】
0005549919.tif 000006
【図６】
0005549919.tif 000007
【図７】
0005549919.tif 000008
【図８】
0005549919.tif 000009
【図９】
0005549919.tif 000010
【図１０】
0005549919.tif 000011
【図１１】
0005549919.tif 000012
【図１２】
0005549919.tif 000013
【図１３】
0005549919.tif 000014
【図１４】
0005549919.tif 000015
【図１５】
0005549919.tif 000016
【図１６】
0005549919.tif 000017
【図１７】
0005549919.tif 000018
【図１８】
0005549919.tif 000019
【図１９】
0005549919.tif 000020