(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成されている静電潜像に対して現像剤を供給する現像剤担持体を備えた現像装置であって、
前記現像剤担持体は、前記像担持体の移動方向に沿って重力方向に複数設けられるとともに、それぞれ現像剤供給部および現像剤担持量規制部材を備え、
前記複数の現像剤担持体からの現像剤が集約される位置には回収部が備えられ、
前記回収部には、前記現像剤供給部が用いられ、該回収部を経由して攪拌混合された現像剤が各現像剤供給部に対してそれぞれ独立して気流搬送される構成が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
前記現像剤を攪拌混合するための手段は、前記回収部を構成する現像剤供給部毎に接続された複数の攪拌部を備え、該攪拌部には、前記回収部から回収された現像剤のトナー濃度を検知した結果に応じてトナー補給を行う構成と該補給トナーと現像剤とを攪拌混合する構成とが設けられ、攪拌混合された現像剤が前記現像剤供給部に向けそれぞれ搬送されることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２記載の現像装置において、
前記各現像剤供給部のそれぞれに対し、攪拌混合された現像剤を搬送する構成として、攪拌部の一つに相当する第１の攪拌部を現像剤供給部の一つに相当する第１の現像剤供給部に接続するための第１の供給搬送路と、攪拌部の他の一つに相当する第２の攪拌部を現像剤供給部の他の一つに相当する第２の現像剤供給部に接続するための第２の供給搬送路と、前記第２の現像剤供給部に有する回収位置を前記第１の攪拌部に接続するための第１の回収搬送路と、前記第１の現像剤供給部に有する回収位置を第２の攪拌部に接続するための第２の回収搬送路とを備えていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３記載の現像装置において、
前記第１の現像剤供給部の回収位置と前記第２の搬送路を介して接続されている第２の攪拌部には、第１の現像材供給部から回収される現像剤の劣化を検知する手段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のいずれか一つに記載の現像装置を用い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、現像装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、二成分系現像剤の供給機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像を現像装置により可視像処理し、可視像をシートなどに転写することにより記録出力を得ることができる。
【０００３】
現像に用いられる現像剤には、磁性あるいは非磁性トナーのみの一成分系現像剤の他にトナーとキャリアとを混合した二成分系現像剤がある。
【０００４】
二成分系現像剤は、トナーとこれを担持するキャリアとで構成され、攪拌混合時に生起される摩擦帯電作用によりトナーを帯電させて感光体上の静電潜像に対して静電吸着できる状態とされる。
【０００５】
現像装置には、磁力により周面に現像剤を穂立ちさせて感光体上の静電潜像に向け現像剤を供給する現像剤担持体としての現像スリーブと、現像スリーブに対して撹拌混合した現像剤を供給するスクリューオーガ等の撹拌部材とを備えた構成が知られている。現像スリーブに担持された現像剤は、ドクターブレードなどの規制部材により担持量（層厚）を規定された上で感光体上の静電潜像に供給される。
【０００６】
一方、静電潜像の可視像処理に用いられる現像装置においては、近年、高速化が要望されてきており、このため、感光体ドラムの線速を高速化することで対処する場合がある。
【０００７】
感光体ドラムの高速化に際して、現像剤の供給不足が生じないようにすることが望まれており、このための構成として、同一色のトナーを含む現像剤を供給する現像スリーブを複数設けた構成が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００８】
特許文献１では、図１８に示すように、感光体ドラムの周方向に沿って重力方向に２つの現像スリーブを並置し、感光体ドラムの移動方向上流側、つまり重力方向で上方に位置する現像スリーブが収容されている現像槽内には、新規トナーの補給部および現像剤供給スクリューを配置し、この位置での現像スリーブに対して現像剤が供給される一方、感光体ドラムの移動方向下流側、つまり重力方向で下方に位置する現像スリーブが収容されている位置では、上方に位置する現像スリーブから現像剤を受け渡されて、再度、現像処理が行われるようになっている。なお、図１９は、図１８に示した現像装置での現像剤の流れを示している。
【０００９】
感光体ドラムの周方向に沿って重力方向に複数の現像スリーブを並置する構成としては、現像スリーブおよび現像剤供給および攪拌部材をそれぞれ備えた同一色画像の現像処理が可能なユニットを感光体ドラムの周方向に沿って並置した構成がある（例えば、特許文献２）。図２０は、特許文献２に開示された現像装置を示している。
【００１０】
さらにこれとは別に、感光体ドラムの周方向に対して現像スリーブを重力方向に並置し、各現像スリーブの間に現像剤を分流させると共に各現像スリーブでの現像剤の層厚を規定するドクターブレードを配置した構成を用い、重力方向下方に位置する現像スリーブに対して供給部材からの現像剤を供給し、この現像スリーブ上を移動した現像剤がドクターブレードにより分流されて重力方向上方に位置する現像スリーブに向け供給される現像装置が提案されている（例えば、特許文献３）。図２１は、特許文献３に開示された現像装置を示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記各特許文献に開示されている現像装置においては、現像剤担持体である現像スリーブとこの現像スリーブに対して現像剤を供給する供給部材と現像スリーブからの現像剤を回収して攪拌混合した後、再度、供給部材に対して現像剤を供給する回収部材とが必要となる。
【００１２】
しかし、このような各部材を纏めて配置するには、それなりの設置スペースが必要となる。特に、現像スリーブは感光体と最も近い位置に配置されるものの、現像スリーブから帰還する現像剤を回収する部材は感光体から最も離れた位置に設けることになるので、現像剤の搬送行程が長くなる分、回収部を含めた現像装置の大型化は避けられない。
【００１３】
近年、画像形成装置の小型化が要望されてきていることからすると、画像形成装置内の各装置の設置スペースは限られることが多く、このため、現像スリーブから回収された現像剤の攪拌混合に要するスペースも十分でない場合もある。  
攪拌混合が不十分なままの現像剤が再度現像スリーブに供給されると、濃度不足や異常画像の発生原因となる。
【００１４】
一方、回収部に回収される現像剤は、各現像スリーブから帰還したものが対象である。このような現像剤は、トナーの消費により現像剤としての濃度や供給量が一定していないので、再度現像スリーブに向けて供給すると画像濃度の安定性に問題がある。このため、回収部に帰還した現像剤は、トナーの補給や攪拌混合を改めて行ったうえで、現像スリーブに供給することが必要となる。
【００１５】
しかし、このような構成においては、現像剤の移動行程が、現像スリーブから回収部に向けた一方向となり、現像スリーブに供給される現像剤の不足分を補うために供給量を増加させなければならないという不具合がある。このような不具合は、現像剤の搬送に用いる駆動源への負荷を増加させるという新たな問題を含んでいる。
【００１６】
本発明の目的は、上記従来の現像装置における問題、特に、構成の大型化や現像剤の循環量を増加させるようなことを未然に防止できる構成を備えた現像装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明は、次の構成よりなる。  
（１）像担持体に形成されている静電潜像に対して現像剤を供給する現像剤担持体を備えた現像装置であって、
前記現像剤担持体は、前記像担持体の移動方向に沿って重力方向に複数設けられるとともに、それぞれ現像剤供給部および現像剤担持量規制部材を備え、
前記複数の現像剤担持体からの現像剤が集約される位置には回収部が備えられ、
前記回収部には、前記現像剤供給部が用いられ、該回収部を経由して攪拌混合された現像剤が各現像剤供給部に対してそれぞれ独立して気流搬送される構成が設けられていることを特徴とする現像装置。
（２）（１）記載の現像装置において、
前記現像剤を攪拌混合するための手段は、前記回収部を構成する現像剤供給部毎に接続された複数の攪拌部を備え、該攪拌部には、前記回収部から回収された現像剤のトナー濃度を検知した結果に応じてトナー補給を行う構成と該補給トナーと現像剤とを攪拌混合する構成とが設けられ、攪拌混合された現像剤が前記現像剤供給部に向けそれぞれ搬送されることを特徴とする現像装置。
（３）（２）記載の現像装置において、
前記各現像剤供給部のそれぞれに対し、攪拌混合された現像剤を搬送する構成として、攪拌部の一つに相当する第１の攪拌部を現像剤供給部の一つに相当する第１の現像剤供給部に接続するための第１の供給搬送路と、攪拌部の他の一つに相当する第２の攪拌部を現像剤供給部の他の一つに相当する第２の現像剤供給部に接続するための第２の供給搬送路と、前記第２の現像剤供給部に有する回収位置を前記第１の攪拌部に接続するための第１の回収搬送路と、前記第１の現像剤供給部に有する回収位置を第２の攪拌部に接続するための第２の回収搬送路とを備えていることを特徴とする現像装置。
（４）（３）記載の現像装置において、
前記第１の現像剤供給部の回収位置と前記第２の搬送路を介して接続されている第２の攪拌部には、第１の現像材供給部から回収される現像剤の劣化を検知する手段が設けられていることを特徴とする現像装置。
（５）（１）乃至（４）のいずれかに記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、現像剤担持体に対して現像剤の供給に用いられていた現像剤供給部を現像剤の回収部として用いているので、従来必要とされていた回収部を不要にすることができる。これにより、構造の大型化を防止することができる。
【００１９】
また本発明によれば、現像剤担持体に隣接して設けられることになる現像剤供給部が回収部となるので、従来の構成と違って、現像剤を現像剤担持体と現像剤供給部との間で循環させることができる。これにより、現像剤担持体から回収された現像剤とは別に別な場所からトナー補給を行った現像剤を供給する場合と違って、現像剤の循環量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明実施例による現像装置が用いられる画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に用いられる現像装置の構成及び作用を説明するための模式図である。
【図３】図１に示した現像装置を含む現像剤供給機構に関する全体構成の一例を説明するための図である。
【図４】図３に示した現像剤供給機構に用いられる現像剤収容部の内部構成を説明するための模式的な断面図である。
【図５】図２に示した構成での現像剤の搬送形態の一つを示す模式図である。
【図６】図２に示した構成での現像剤の搬送形態の他の一つを示す模式図である。
【図７】図３に示した現像剤供給機構における構成の一部変形例を説明するための図である。
【図８】図７に示した構成における現像ローラーの現像剤濃度の変化を示す図である。
【図９】図７に示した構成における現像剤の搬送経路の一部を説明するための模式図である。
【図１０】図７に示した構成での現像剤の搬送形態の一つを示す模式図である。
【図１１】図７に示した構成での現像剤の搬送形態の他の一つを示す模式図である。
【図１２】本発明の別実施例を説明するための模式図である。
【図１３】図１２に示した実施例に用いられる現像剤収容部の一つの構成を説明するための模式図である。
【図１４】図２に示した構成の一部変形例を説明するための模式図である。
【図１５】図１４に示した構成での現像剤の搬送形態の一つを示す模式図である。
【図１６】図１４に示した構成での現像剤の搬送形態の他の一つを示す模式図である。
【図１７】図１３に示した現像剤収容部の一つの構成に関する変形例を説明するための模式図である。
【図１８】現像装置における従来例の一つを説明するための模式図である。
【図１９】図１３に示した現像装置による現像剤の流れを説明するための模式図である。
【図２０】現像装置における従来例の別の構成を説明するための模式図である。
【図２１】現像措置における従来例のさらに別の構成を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面により本発明を実施するための形態について説明する。  
図１は、本発明の実施形態に係る実施例による現像装置を用いる画像形成装置を示しており、同図に示す画像形成装置は、タンデム方式によるフルカラープリンタであるが、本発明は、これに限らず、複写機やファクシミリ装置などにも適用することができる。
【００２２】
図１に示す画像形成装置は、装置本体１００内で中間転写ユニット１０に設けられている未定着像担持体としての中間転写ベルト１０Ａの下面に対向して、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。
【００２３】
これらの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外は同一構造である。なお、以下の説明では、各作像部で共通する数字の符号のみを挙げて説明し、トナーの色を示すアルファベットの符号は省く。
【００２４】
各作像部６は、潜像担持体としてドラム状の感光体１（以下、感光体ドラムという）と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電手段２、現像装置３、クリーニング手段４等で構成されている。
【００２５】
感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われ、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成される。
【００２６】
感光体ドラム１は、不図示の駆動部によって図中、時計回り方向に回転駆動され、帯電手段２の位置で表面が一様に帯電される（帯電工程）。
【００２７】
感光体ドラム１の表面は、不図示の露光部から発せられたレーザ光の照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成され（露光工程）、現像装置３と対向する位置に達すると、そこから供給される現像剤に含まれるトナーにより可視像処理されて現像工程を実行される。
【００２８】
現像工程において可視像処理されたトナー像を担持する感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト１０Ａ及び１次転写バイアスローラー５との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト１０Ａ上に転写される（１次転写工程）。
【００２９】
転写を終えて感光体ドラム１の表面は、クリーニング手段４との対向位置に達し、この位置で感光体ドラム１上に残存した未転写トナーが回収される（クリーニング工程）。クリーニング後、感光体ドラム１の表面は図示しない除電ローラーにより電位を初期化される。このような工程を経過することで、感光体ドラム１上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
【００３０】
上述した作像プロセスは、モノクロ画像のみの単一画像形成時およびフルカラー画像形成時にそれぞれ行われるが、フルカラー画像形成時には、図１に示した４つの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにおいて各工程がそれぞれ行われる。すなわち、作像部の下方に配設された不図示の露光部（光書き込み装置）から、画像情報に基づいたレーザ光が、各作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト１０Ａ上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト１０Ａ上にカラー画像が形成される。
【００３１】
４つの１次転写バイアスローラー５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト１０Ａを感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。１次転写バイアスローラー５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにはトナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
【００３２】
中間転写ベルト１０Ａは、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラー５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト１０Ａ上に重ねて１次転写される。
【００３３】
各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト１０Ａは、２次転写手段としての２次転写ローラー７との対向位置に達する。中間転写ベルト１０Ａ上に形成されたカラートナー像は、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体としての転写紙Ｐ上に一括転写される。
【００３４】
装置本体１００の下部に配設された給紙部８には、転写紙Ｐが複数枚重ねて収納されており、給紙コロ９により１枚ずつ分離されて給紙される。給紙された転写紙Ｐはレジストローラー対１０で一旦停止され、斜めずれを修正された後レジストローラー対１０により所定のタイミングで２次転写ニップに向けて搬送される。そして、前記のように、２次転写ニップにおいて転写紙Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００３５】
２次転写ニップの位置でカラー画像を転写された転写紙Ｐは、定着部１１へ搬送され、ここで、定着ローラー及び圧力ローラーによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像を定着される。  
定着を終えた転写紙Ｐは、排紙ローラー対１２により、装置本体１００の上面に形成された排紙部１００Ａへ出力画像として排出され、スタックされる。こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。なお、図１において符号１３は、中間転写ベルト１０Ａのクリーニング装置を示している。
【００３６】
図２は、各作像部６に設けられている現像装置３の構成を説明するための模式図である。なお、図２においては、便宜上、感光体ドラム１に対する現像装置３の対向位置が図１に示した場合と反対側に示されており、また、色の区分を示すアルファベットを省略して示してある。
【００３７】
図２において現像装置４は、トナーとキャリアとを混合した二成分系現像剤が用いられる構成が用いられる。  
現像装置４には、現像槽３０内で感光体ドラム１の移動方向、つまり、回転方向に沿って重力方向に複数、図２では、２個配置された現像剤担持体に相当する現像ローラー３Ａ、３Ｂと、現像ローラー３Ａ、３Ｂに対向してそれぞれ設けられて現像剤担持量に相当する層厚を設定する現像剤担持量規制部材であるドクターブレード３Ｃ、３Ｃ’と、現像ローラー３Ａ、３Ｂに対してそれぞれ設けられている現像剤供給部材３Ｄ、３Ｄ’とが備えられている。
【００３８】
本実施例の特徴は、上記現像剤供給部剤３Ｄ，３Ｄ’が、現像剤の回収部に用いられる部材に相当している点にある。以下、各部材の詳細について説明する。
【００３９】
現像ローラー３Ａ、３Ｂは、内部に複数の磁極が周方向に沿って配列された固定磁極と固定磁極の外周部で回転可能な現像スリーブとで構成されており、現像スリーブ表面においてトナーとキャリアとを含む二成分系現像剤の磁気ブラシを穂立ちさせて磁気ブラシを移動させるようになっている。
【００４０】
本実施例では、現像ローラー３Ａ、３Ｂがその回転方向として、感光体ドラム１との対向位置で感光体ドラム１の回転方向に沿う方向となる関係を持つ順回転および、感光体ドラム１の回転方向と逆方向となる関係を持つ逆回転のそれぞれを選択できるようになっている。換言すれば、感光体ドラム１が時計方向に回転する場合に現像ローラー側が反時計方向に回転している場合に両者が対向する位置で同じ方向に周面が移動する場合が順回転であり、これとは逆に、感光体ドラム１と現像ローラー側との対向位置で現像ローラー側が感光体ドラム１の移動方向と相反する方向に移動する回転が逆回転である。
【００４１】
現像剤供給部材３Ｄ，３Ｄ’は、互いに相反する方向に現像剤を搬送可能な回転方向を設定された搬送スクリューで構成されており、互いの対向位置が壁部３ＤＡにより遮蔽されて、相互に現像剤の行き来ができないようになっている。なお、図２において符号３Ｄ１，３Ｄ１’は、現像剤供給部剤３Ｄ、３Ｄ’が配置された回収部を示している。また、以降の説明において、符号３Ｄで示す現像剤供給部剤を第１の現像剤供給部材と称し、符号３Ｄ’で示す現像剤供給部剤を第２の現像剤供給部材と称する。
【００４２】
回収部３Ｄ，３Ｄ’のうちで、第２の現像剤供給部３Ｄ’が配置されている回収部３Ｄ１’は、図３に示す現像剤供給機構に設けられている現像剤収容部４０に接続されている。
【００４３】
現像剤収容部４０に搬送された現像剤は、新規トナーの補給などを受けて所定のトナー濃度および帯電量確保のための攪拌処理が行われた上で、再度、独立した搬送路を経由して現像剤供給部材３Ｄ、３Ｄ’に向けてそれぞれ供給されるようになっている。
【００４４】
上記現像剤収容部４０を備えた現像剤供給機構は、その構成が図３に示されている。  
図３において現像剤供給機構は、現像装置３に有する現像ローラーおよび現像剤供給部剤などを収容している現像槽３０と、現像槽３０から離れた位置で現像槽３０の回収部３Ｄ１’に接続されて第２の現像剤供給部材３Ｄ’により回収された現像剤および消費されたトナーに見合う新規トナーを撹拌混合する現像剤収容部４０と、現像剤収容部４０に向け新規トナーを補給するトナー供給部６０と、現像剤収容部４０から排出される撹拌混合後の現像剤を移送するためのロータリーフィーダ５０と、現像剤を空気圧で現像槽３０に向け移送するための現像剤循環駆動源に相当するエアーポンプ５１とを主要部として備えている。図３では、現像槽３０がカートリッジ状に構成されている。
【００４５】
現像槽３０と現像剤収容部４０とは、現像槽３０内で第２の現像剤供給部材３Ｄ’の軸方向一方端に接続されている現像剤回収流路４１と、現像槽３０内で各現像剤供給部材３Ｄ，３Ｄ’が位置する供給部３Ｄ１，３Ｄ１’に接続されている現像剤供給流路４２，４２’とで接続されて現像剤の循環路が構成され、現像剤の循環部として用いられるようになっている。なお、図３においては、便宜上、現像ローラーの回転軸および現像剤供給部材の回転軸にそれぞれ符号３Ａ、３Ｂ、３Ｄ，３Ｄ’を付けて部材の位置を示している。
【００４６】
現像槽３０に接続されている現像剤供給流路４２，４２’は、現像槽３０における各現像材供給部材３Ｄ，３Ｄ’の軸方向一方側に接続される場合、あるいは、図７に示すように、現像剤供給部材３Ｄ、３Ｄ’同士の軸方向において一方側（図７中、符号４２Ａで示す位置）と他方側（図７中、符号４２Ａ’で示す位置）というように、現像剤供給部材３Ｄ，３Ｄ’の長手方向（軸方向）で異なる位置にそれぞれ接続される場合が選択できるようになっている。
【００４７】
図７に示した接続方式の場合には、図８に示すように、現像剤供給部材３Ｄ，３Ｄ’での現像剤の搬送方向による現像剤の堆積位置が偏ることを考慮して、感光体ドラム１に対する現像剤の供給状態を軸方向で平衡させるようになっている。
【００４８】
図７に示す接続方式においては、これによる搬送形態は後で説明するが、現像剤供給部材３Ｄ，３Ｄ’の長手方向（軸方向）で異なる位置に現像剤供給路４２，４２’が接続されているので、図８に示すように、現像ローラー間で長手方向に搬送される現像剤の搬送方向下流側での現像剤の堆積量を相互で補うことができる。これにより、感光体ドラム１に対する現像ローラーを併せた場合の現像ローラーの長手方向での現像剤の供給量が平衡化されることになる。この結果、図５において波線で示すように、現像ローラー３Ａ、３Ｂの長手方向の一部において一方の現像ローラーでの供給量が低くても、他方の現像ローラーでの供給量が多くなっていることで供給量を平衡化してトナー濃度にムラが発生するのを防止することができる。
【００４９】
一方、図３において、現像剤収容部４０は、上部が円筒状であって、下部が下向き円錐状のサイロのような外観を呈しており、内部には、本実施形態の特徴において説明する攪拌部材が設けられている。現像剤収容部４０の上部には、攪拌部材の駆動部をなす駆動モータ４０Ａが設けられている。
【００５０】
駆動モータ４０Ａには、図１７に示すように、攪拌部材の回転トルクを検知するトルクセンサ４０Ｂを設けることも可能である。  
なお、図３，７において符号ＲＧは、減速ギヤを示している。  
トルクセンサ４０Ｂを用いる場合は、トルクセンサ４０Ｂによる攪拌部材への負荷状態を検知することで現像剤の劣化を割り出す。つまり、現像剤の劣化は流動性に変化を来すので、この変化が駆動モータの軸トルクの変化に現出するのを利用して現像剤の劣化状態を判断する。劣化の判断に際しては、現像剤の嵩や環境に応需いて流動性の変化が出やすい回転数が用いられる。
【００５１】
現像剤収容部４０において攪拌混合された現像剤は、供給量を調整できるパドルを内部に備えて駆動モータ５０Ａにより回転駆動されるロータリーフィーダ５０に給送され、この位置で供給量を調整される現像剤が複数の現像剤出口からエアーポンプ５１により生成される気流により現像槽３０に向け搬送される。
【００５２】
トナー供給部６０は、トナータンク６１と、このトナータンク６１と現像剤収容部４０との間に接続されているトナー供給路６２とトナー供給路６２内に配置されているスクリューオーガなどの搬送部材（図示されず）を駆動する駆動モータ６３とを備えている。
【００５３】
前述したトナー供給部６０は、現像槽３０内で回収部に位置する現像剤供給部材の現像剤搬送方向最下流に設けられている図示しないトナー濃度検知手段の検知結果に応じて動作制御されるようになっており、トナー濃度が所定濃度を下回ったことが検知されるとトナータンク６１から新規トナーの補給が行われる。  
トナーの補給は前述したようにトナー供給路６２内に配置されている搬送部材を介して行われる。
【００５４】
図４は、図３に示したギヤ群を用いた場合を対象とした現像剤収容部４０の内部構成を示す図である。  
図４において、現像剤収容部４０は、上部が円筒状で縦断面が下向き錐状をなす漏斗状の形状とされた容器４３が用いられており、最下部に位置して最も小径の排出口４００がロータリーフィーダ５０に連通している。
【００５５】
現像剤収容部４０の内部空間には、攪拌部材としてモータ４０Ａから垂下している回転軸４４に一体化されているスクリュー４４Ａと、回転軸４４により駆動される減速ギヤ群ＧＲの出力ギヤと連動可能な端板４５の周方向に沿って複数配置されて端板４５に一体化されることにより回転可能な攪拌パドルを構成する攪拌羽根４５Ａとが設けられている。
【００５６】
モータ４０Ａからの回転は、回転軸４４に連動するスクリュー４４Ａに伝達されると共に、回転軸４４に連動可能な減速ギヤ群ＲＧを介して端板４５に伝達されることでスクリュー４４Ａとは異なる周速で回転するようになっている。
【００５７】
本実施例においては、スクリュー４４Ａが、現像剤を流下方向と逆方向に移動させるリード方向を設定され、攪拌羽根４５Ａが、流下する現像剤を横切って移動することで流下を抑制する方向に回転する。
【００５８】
容器４３の最下部に位置する排出口４００に接続されているロータリーフィーダ５０は、モータ５０Ａ（図２参照）の回転量に応じて現像剤の排出量を制御するために設けられており、モータ５０Ａの回転軸に固定されて放射状に延長された複数の羽根５０Ｂ１を有するロータリーバルブ部材５０Ｂを備えている。ロータリーバルブ部材５０Ｂは、その回転量に応じた現像剤を現像剤供給流路４２，４２’に導入し、エアーポンプ５１により生起される気流によって現像槽３０に向け現像剤を気流搬送するようになっている。
【００５９】
本実施例では、現像剤供給流路が複数（４２，４２’）設けられているので、各現像剤供給部３Ｄ１．３Ｄ１’（図２参照）に対して分離されている現像剤供給流路４２，４２’のそれぞれに現像剤収容部４０からの現像剤を振り分けることができる構成が用いられている。
【００６０】
現像剤供給流路４２，４２’への現像剤の振り分けは、詳細を図示しないが、ロータリーフィーダ５０の内部を分割し、分割された空間内にロータリーバルブ部材を独立して回転可能に設け、ロータリーフィーダ５０の下部に連結されている分岐箱５２の分割空間に連通する現像剤出口と各現像剤供給流路４２，４２’とをそれぞれ接続する構成が用いられる。
【００６１】
ロータリーフィーダ５０内で両方を含む選択されたロータリーバルブ部材を回転させることにより、下方に位置する分岐箱５２のいずれかあるいは両方にそれぞれ現像剤収容部４０からの現像剤を導入し、現像剤供給流路４２，４２’のいずれかあるいは両方を経由させて現像槽３０に向けトナー濃度を適正化された現像剤を気流搬送する。
【００６２】
上記の構成においては、現像剤供給流路４２，４２’が分割されて設けてあるので、流路に用いられる部材、例えば、シリコンなどの柔軟材料によるチューブを用いた場合を含めでチューブの径を細くすることができる。これにより現像剤の気流搬送に用いられるエアーポンプ５１への負荷を軽減することができる。
【００６３】
以上のような構成を対象として、本実施例の特徴について説明する。  
本実施例は、上述したように回収部３Ｄ１，３Ｄ１’の構成として、既存部品である現像剤供給部材３Ｄ，３Ｄ’を用いることを特徴としている。
【００６４】
図２において、現像ローラー３Ａ、３Ｂは、前述したように、感光体ドラム１の移動方向、つまり回転方向に対して、順方向の回転及び逆方向の回転がそれぞれ選択されるようになっている。
【００６５】
図５及び図６は、現像層３０内での現像剤の搬送状態を示す図であり、図５は、現像ローラー３Ａと第１の現像剤供給部材３Ｄと第２の供給部材３Ｄ’との間での現像剤の流れを示し、図６は現像ローラー３Ｂと第２の現像剤供給部材３Ｄ’との間の現像剤の流れを示している。
【００６６】
現像ローラー３Ａ、３Ｂには、第１，第２の現像剤供給部材３Ｄ，３Ｄ’の回転によりその軸方向に沿って現像剤が搬送されながら現像ローラー３Ａ、３Ｂに向け現像剤が移送される。
【００６７】
一方、現像ローラー３Ａにおいて、現像後に現像ローラー３Ａに残っている現像剤は、ローラー内部に装備されている反撥磁界によってローラー周面から飛散し、図２において一点鎖線及び図５に示すように、第２の現像剤供給部材３Ｄ’に向け移動する。
【００６８】
第２の現像剤供給部材３Ｄ’では、現像ローラー３Ａから移動して現像剤に加えて、現像剤収容部４０から現像剤供給流路４２’を介してトナー濃度及び帯電量を調整された現像剤が導入されることになる。このため、第２の現像剤供給部材３Ｄ’では、現像ローラー３Ａから直接移動してくる現像剤を利用することで、現像剤補給部４０から循環してくる現像剤の量を少なくすることが可能となる。
【００６９】
現像剤の循環量を少なくする点について述べると、現像後に回収された現像剤をそのまま現像剤収容部に移動させてトナー濃度や帯電量調整のための攪拌混合させる構成の場合には、現像部への供給量としては、単位時間当たりの現像ローラーへの供給量（単位面積当たりの汲み上げ量×現像線速×汲み上げ幅）以上の設定する必要がある。しかし、本実施例においては、現像部内で回収された現像剤をそのまま現像部で用いることによって現像剤収容部から再供給される場合に比べて現像剤の供給量を少なくすることができる利点がある。
【００７０】
しかも、現像剤供給部材３Ｄ，３Ｄ’を回収部として用いることにより、回収部を敢えて設ける必要がないので、回収部を設けた場合のような装置の大型化を防止することができる。特に、第２の現像剤供給部材３Ｄ’は、現像ローラー３Ｂの現像剤供給用搬送スクリューとしても機能するので、現像ローラー３Ｂとの間の距離を短くすることで現像剤の受け渡しが良好となると共に、現像ローラー３Ａにも近づくことになるので、現像ローラー３Ａからの現像剤の回収を円滑化することができる。
【００７１】
次に、図３に示した構成の一部変形例を説明する。  
図７は、前述したように、現像槽３０に接続されている現像剤供給流路４２，４２’の接続方式として、現像剤供給部材３Ｄ、３Ｄ’同士の軸方向において一方側（図７中、符号４２Ａで示す位置）と他方側（図７中、符号４２Ａ’で示す位置）というように、現像剤供給部材３Ｄ，３Ｄ’の長手方向（軸方向）で異なる位置にそれぞれ接続させた方式を示している。
【００７２】
第１の現像剤供給部材３Ｄが用いられる回収部と第２の現像剤供給部材３Ｄ’が用いられる回収部における軸方向での相対位置は、回収流路４１に連通している。図７に示す構成では、第１の現像剤供給部材３Ｄが位置する回収部に回収路４１Ａと回収流路４１に向け回収された現像剤を搬送するスクリューを内蔵された回収搬送路４１Ｂとを介して回収流路４１に連通している。
【００７３】
図７に示す構成においては、各現像剤供給部材３Ｄ，３Ｄ’に対する現像剤の供給部の位置が軸方向で異なっていることを利用して、第１の現像剤供給部材３Ｄと第２の現像剤供給部材３Ｄ’との搬送方向が逆方向に設定されている。これにより、図８において説明したように、各現像剤供給部材３Ｄ，３Ｄ’の軸方向での濃度分布を平衡させるようになっている。
【００７４】
図９は、図７に示した現像剤搬送路を説明するための模式図であり、第１，第２の現像剤供給部材３Ｄ，３Ｄ’による現像剤の搬送方向が逆方向とされている。
【００７５】
図９に示すように、第１，第２の現像剤供給部材３Ｄ、３Ｄ’がそれぞれ配置されている回収部は、いずれも現像剤収容部４０からの現像剤の供給と現像剤収容部４０に向けた現像剤の搬送とが個別に行われる構成となっている。
【００７６】
これにより、現像剤の流れは、図１０、１１に示すように、各回収部において現像ローラー３Ａ、３Ｂの供給された現像剤が第１，第２の現像剤供給部材３Ｄ、３Ｄ’にそれぞれ回収されて再度現像ローラー３Ａ、３Ｂに対して個別に供給される。これにより、各回収部で現像剤の再汲み上げが行われることになる。
図１２は、本発明の実施形態に係る実施例の特徴を示す図であり、本実施例の特徴は、現像剤の攪拌混合部に相当する現像剤収容部を複数設け、各現像剤収容部と回収部との接続に特徴がある。
【００７７】
図１２において、図３及び図４において説明した構成を備えた現像剤収容部４０が回収部の数に対応させて２組設けられている。  
各現像剤収容部と回収部との間の接続は次の通りである。  
第１の現像剤供給部材３Ｄが配置されている回収部における供給部には一方の現像剤収容部４０からの現像剤の供給が行われ、その回収部から第２の現像剤収容部４０００に向けて現像剤が搬送されるようになっている。そして、第２の現像剤供給部３Ｄ’が配置されている回収部における供給部には、第２の現像剤収容部４０００からの現像剤の供給が行われ、その回収部から第１の現像剤収容部４０に向けて現像剤が搬送されるようになっている。
【００７８】
つまり、現像剤の攪拌混合が行われる現像剤収容部４０，４０００に対する現像剤搬送のための構成としては、第１の攪拌部に相当する現像剤収容部４０を第１の現像剤供給部材３Ｄを備えた回収部３Ｄ１接続する第１の供給搬送路に相当する供給流路４２と、第２の攪拌部に相当する現像剤収容部４０００を第２の現像剤供給部材３Ｄ’を備えた回収部３Ｄ’に接続する第２の供給搬送路に相当する供給流路４２０と、第１の現像剤供給部材を備えた回収部３Ｄから現像剤を第２の現像剤収容部４０００に向けて回収する第１の回収搬送路に相当する回収流路４１と、第２の現像剤供給部材３Ｄ’を備えた回収部３Ｄ１’から現像剤を第１の現像剤収容部４０に向けて回収する第２の回収搬送路に相当する回収流路４１０とを備えて構成されている。
【００７９】
現像部３０内での現像剤の移動は、第１の現像剤供給部剤３Ｄを備えた回収部に対して第１の現像剤収容部４０からの現像剤が第１の供給搬送路である供給流路４２を介して移動すると、現像剤供給部材３Ｄを介して現像ローラー３Ａに供給される。現像後には現像ローラー３Ａからの現像剤が第２の回収搬送路に相当する回収流路４１０を介して第２の現像剤収容部４０００に移動する。
【００８０】
一方、第２の現像剤供給部材３Ｄ’に対しては、第２の現像剤収容部４０００から現像剤が第２の供給搬送路に相当する供給流路４２０を移動して第２の現像剤供給部材３Ｄ’を備えた回収部に導入され、第２の現像剤供給部材３Ｄ’を介して現像ローラー３Ｂに供給される。現像後には現像ローラー３Ｂからの現像剤が第１の回収搬送路に相当する回収流路４１を介して第１の現像剤収容部４０に現像剤が移動する。
【００８１】
このような構成においては、現像剤が現像部３０内に搬送される過程において第１，第２の現像剤収容部４０，４０００からのトナー補給を受けてトナー濃度や帯電状態を調整されることになる。このため、現像剤は上述した搬送経路を辿ることにより、トナー濃度が安定した状態で供給されることになる。
【００８２】
ところで、上述した実施例においては、現像剤収容部４０，４０００の両方においてトナー補給を含めた現像剤の攪拌混合を行うことが前提となっているが、それら現像剤収容部の一方をトナーの補給以外の機能を持たせることも可能である。
【００８３】
図１３は、第２の現像剤収容部４０００を対象とする図であり、同図において第２の現像剤収容部４０００の容器４３内に装備されている攪拌羽根４５Ａに代えて、メッシュ状の回転羽根４５０Ａが設けられている。
【００８４】
回転羽根４５０Ａは、容器４３内の現像剤が凝集している場合に、凝集した現像剤を崩す機能を備えている。
【００８５】
現像剤の凝集は、流動性を悪化させるだけでなく、現像ローラーに達する前に実行される層厚規定において、塊状となった現像剤が層厚規制位置に溜まることで現像剤の一様な供給が行われなくなる不具合を招く。そこで、回転羽根４５Ａを高速回転さえることで現像剤の凝集を崩して上述した不具合を解消することができる。
【００８６】
また、現像剤収容部の一つを現像剤の劣化状態を検知するために用いることも可能である。この場合には、図１７に示した構成を用いることができる。
【００８７】
このような現像剤収容部４０００において現像剤の劣化を判別できることにより現像装置内を循環する現像剤の交換時期などを容易に判断することができる。特に、このような機能を持たせた現像剤収容部４０００では、上述した機能を持たせるためにトナーの補給が行われないので、容器４３内での現像剤の流動性が安定した状態であるので、正確な割り出し検知が行える。
【００８８】
次に、図２に示した実施例の要部変形例について説明する。  
図１４乃至図１６に示す構成は、各回収部内で現像剤を循環させるだけとして、外部からの現像剤の供給部である現像剤収容部を備えていない点に特徴がある。
【００８９】
図１４において、図１に示した構成と異なる点は、第１の現像剤供給部剤３Ｄおよび第２の現像剤供給部剤３Ｄ’を備えている回収部３Ｄ１，３Ｄ１’には、回収部に隣接して設けられている搬送部５００が連通させてある。
【００９０】
搬送部５００と各回収部との連通位置としては、各回収部に位置する現像剤供給部剤に用いられる搬送スクリューによる現像剤の搬送方向を基準としており、第１の現像剤供給部材３Ｄが位置する回収部では、現像剤の搬送方向上流側に位置決めされ、第２の現像剤供給部材３Ｄ’が位置する回収部では、現像剤の搬送方向下流側に位置決めされている。図１４において符号５００Ａは、第１の現像剤供給部材３Ｄが位置する回収部での連通位置を、そして符号５００Ｂは、第２の現像剤供給部材３Ｄ’が位置する回収部での連通位置を示している。
【００９１】
搬送部５００の内部には、第２の現像剤供給部材３Ｄ’との間で現像剤の受け渡しを行う第１の搬送部材５０１と、上述した回収部側との連通位置との間に亘って軸方向端部が位置するように軸線が傾いた状態で配置されている搬送スクリューが用いられる第２の搬送部材５０２が設けられている。
【００９２】
図１５は、第１、第２の現像剤供給部材３Ｄ，３Ｄ’および第２の搬送部材５０２とを対象とした現像剤搬送形態を示す図であり、同図に示すように、現像剤は、現像ローラー３Ａから第２の現像剤供給部材３Ｄ’に移動した後、連通部を介して搬送室５００内に導入されると、第２の搬送部材５０２により第１の現像剤供給部材３Ｄに向け再度移動する。
【００９３】
一方、図１６は、第２の現像剤供給部材３Ｄ’と第１の搬送部材との間での現像剤の搬送形態を示す図である。同図に示すように、両部材間では連通位置を介して現像剤の受け渡しが行われる。
【００９４】
以上のような構成においては、トナー補給及び攪拌混合のための構成を省くことができるので、現像の構成を小型化できる。また、従来用いられていた回収部を備えた構成と同様に、現像ローラーと現像剤供給部材に加えて搬送部を設けることにより現像部の構成が上記の現像ローラーと現像剤供給部材のみを用いる場合よりもサイズ的に大きくなる。しかし、本構成においては、第２の現像剤供給部が第１の現像剤供給部材と対向する現像ローラーからの現像後に生じる現像剤と第２の現像剤供給部材からの現像剤との２種類が供給されることになる。このため、第２の現像剤供給部材には従来のものと違って、濃度が高められたことになり、濃度変化を小さくすることができる。なお、１４乃至１６に示した構成においては、第１，第２の搬送部材５０１２、５０２同士での回転数を異ならせることもでき、両部材間での搬送量の調整を可能にすることもできる。
【符号の説明】
【００９５】
１  感光体ドラム
３  現像装置
３Ａ  第１現像ローラー
３Ｂ  第２現像ローラー
３Ｃ  ドクターブレード
３Ｄ，３Ｄ’  現像剤供給部材
３Ｄ１，３Ｄ１    回収部
３０  現像槽
４２，４２’  現像剤供給流路
１００  画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９６】
【特許文献１】特開２００８−２５６９０１号公報
【特許文献２】特開２００６−２５１５８５号公報
【特許文献３】特開２００９−０１４９９２号公報
【図１】
0005493614.tif 000002
【図２】
0005493614.tif 000003
【図３】
0005493614.tif 000004
【図４】
0005493614.tif 000005
【図５】
0005493614.tif 000006
【図６】
0005493614.tif 000007
【図７】
0005493614.tif 000008
【図８】
0005493614.tif 000009
【図９】
0005493614.tif 000010
【図１０】
0005493614.tif 000011
【図１１】
0005493614.tif 000012
【図１２】
0005493614.tif 000013
【図１３】
0005493614.tif 000014
【図１４】
0005493614.tif 000015
【図１５】
0005493614.tif 000016
【図１６】
0005493614.tif 000017
【図１７】
0005493614.tif 000018
【図１８】
0005493614.tif 000019
【図１９】
0005493614.tif 000020
【図２０】
0005493614.tif 000021
【図２１】
0005493614.tif 000022