(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー及び磁性キャリアからなる二成分の現像剤を表面に担持して潜像担持体との対向部である現像領域に搬送する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の表面に供給する現像剤を収容する現像剤収容部内の現像剤に対して一方向に向かう搬送力を付与する第一搬送部材と、
該現像剤収容部内の現像剤に対して該第一搬送部材とは逆方向に向かう搬送力を付与する第二搬送部材と、
該現像剤収容部内の現像剤に新たなトナーを補給するトナー補給口とを有し、
該第一搬送部材によって現像剤が搬送力を付与される領域である第一搬送路における搬送方向下流側端部に到達した現像剤が該第二搬送部材によって現像剤が搬送力を付与される領域である第二搬送路に受け渡され、該第二搬送路における搬送方向下流側端部に到達した現像剤が該第一搬送路に受け渡されることで該現像剤収容部内を現像剤が循環し、
該第一搬送路と該第二搬送路とにおける搬送方向の両端部以外に、該第一搬送路と該第二搬送路とを連通し、現像剤が通過可能な連通部を備える現像装置において、
上記第一搬送路と上記第二搬送路とは水平方向に並んで設けられており、
上記第一搬送路における搬送方向下流側端部に到達した現像剤と新たに補給されたトナーとを混合・撹拌し、上記第二搬送路に受け渡す撹拌手段を有すると共に、
上記撹拌手段によって現像剤を撹拌する領域である撹拌部内の現像剤の剤面の高さ方向の位置が、該撹拌部から上記第二搬送路へ現像剤を受け渡す部分の上端の位置よりも上方とな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、
上記第一搬送路及び上記第二搬送路では、上記第一搬送部材及び上記第二搬送部材が上記現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２の現像装置において、
上記第一搬送路は、上記第一搬送部材が供給搬送部材として現像剤を搬送しながら上記現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送路であり、
上記第二搬送路は、上記第二搬送部材が循環搬送部材として該供給搬送路の搬送方向下流側端部に到達した現像剤を該現像剤担持体の軸線方向に沿って該供給搬送部材とは逆方向に搬送する循環搬送路であって、
該供給搬送路から該現像剤担持体の表面上に供給され、上記現像領域を通過した後の該現像剤担持体の表面上に残留する現像剤は、該供給搬送路内に回収されることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３の現像装置において、
上記供給搬送路と上記循環搬送路とを空間的に仕切る仕切り板を備え、上記連通部は該仕切り板に設けられた開口部であ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、
上記開口部は、上記現像剤担持体の軸線方向に複数個配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５の現像装置において、
上記開口部の個数が該供給搬送路の搬送方向下流側ほど多いことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記開口部の開口面積が該供給搬送路の搬送方向下流側ほど広いことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項３乃至７のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記供給搬送部材は回転軸に螺旋状の羽部を設けたスクリュ部材からなる供給スクリュであり、
該供給スクリュは上記供給搬送路内の現像剤を上記循環搬送路側に受け渡すことを促進する方向に回転することを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記撹拌手段によって現像剤を撹拌する領域である撹拌部から上記第二搬送路へ現像剤を受け渡す部分の上部を仕切り、上記第二搬送路中の現像剤の嵩高さを調節する上部仕切り部材を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９のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記第一搬送部材と上記第二搬送部材とは、回転軸に螺旋状の羽部を設けたスクリュ部材であり、該スクリュ部材が回転することにより該回転軸に直交する方向への現像剤の移動を促し、上記第一搬送路と上記第二搬送路との一方の搬送路から他方の搬送路への現像剤の受け渡しを促す受け渡し部材を該スクリュ部材の上記連通部と対向する位置に有することを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の現像装置において、
水平方向で、且つ、上記現像剤担持体の軸線方向に直交にする方向である幅方向について、上記撹拌手段によって現像剤を撹拌する領域である撹拌部の幅方向の長さは、上記第一搬送路または上記第二搬送路の一方の搬送路の幅方向の長さよりも大きく、該第一搬送路、該第二搬送路及び現像剤担持体を含む現像部の幅方向の長さよりも小さいことを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記第一搬送路から上記撹拌手段によって現像剤を撹拌する領域である撹拌部に受け渡される現像剤の量である撹拌部流入量と、該撹拌部から上記第二搬送路に受け渡される現像剤の量である撹拌部排出量と、該撹拌部に補給されるトナーの量である補給トナー量とが、
「撹拌部排出量＝撹拌部流入量＋補給トナー量」
の関係にある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、
上記新たなトナーを装置内に補給するトナー補給口を上記撹拌手段によって現像剤を撹拌する領域である撹拌部の上部に設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記撹拌手段は回転運動によって下方から上方に現像剤を持ち上げながら撹拌を行う撹拌部材を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記撹拌手段は回転運動によって上記第二搬送路内の現像剤の搬送方向に現像剤を押し動かす撹拌部材を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項１６】
潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、
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１５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に係り、詳しくは、トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用いる現像装置及びこれを備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の現像装置は、一般に、現像剤担持体の回転軸方向に沿って延在する供給搬送路中を搬送される二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）を、現像剤担持体の表面に担持させ、現像剤担持体の表面移動により潜像担持体との対向部である現像領域へ供給する。現像領域では、潜像担持体上に形成された潜像を現像してトナー画像として可視化する。現像領域で現像に使用されトナーが消費された現像剤は、現像剤担持体表面上から回収され、補給されるトナーと混合・撹拌され、再び現像に用いられる。
また、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。供給搬送路と循環搬送路とは仕切り部材によって仕切られており、この仕切り部材は搬送方向両端部が開口部となっている。そして、一方の搬送路に下流側端部に到達した現像剤はこの開口部を介して他方の搬送路に受け渡され、現像装置内を現像剤が循環する。
【０００３】
このような二成分現像剤を用いる現像装置では、安定したトナー画像を得るために、現像剤中のトナー濃度やトナーの帯電量を一定の範囲に維持することが求められる。現像剤中のトナー濃度は現像で消費したトナー量に応じたトナー量が補給されることにより調整される。トナーの帯電量は、キャリアとトナーとの混合時の摩擦帯電により付与され、十分に混合されることで所望の範囲の帯電量となる。また、現像装置内全体での現像剤中のトナー濃度が所定の範囲内であっても、トナー濃度分布にバラツキがあるとトナー画像の濃度にバラツキが生じるおそれがある。
【０００４】
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。このような現像装置では、供給搬送路の搬送方向下流側端部に到達した現像剤に対して、現像で消費したトナー量に応じたトナー量が補給される。そして、循環搬送路を搬送される間に供給搬送路を通過した現像剤と補給されたトナーとが混合・撹拌され、補給されたトナーの帯電がなされる。
しかしながら、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、供給搬送路内の上流側の領域と下流側の領域との間で現像剤中のトナー濃度に偏差が生じて、画像濃度にバラツキが発生し、画像品質が低下する問題が生じる。
【０００５】
供給搬送路内の上流側の領域と下流側の領域とのように、現像剤が循環する方向についての位置が異なる領域間のトナー濃度の偏差は、現像領域でのトナーの消費に起因するものに限るものではない。トナー補給を行うタイミングによってトナーの補給量が異なる場合、補給量が多いタイミングでトナーの補給位置を通過した現像剤と、補給量が少ないタイミングでトナーの補給位置を通過した現像剤との間では、トナー濃度に偏差が生じる。そして、このトナー濃度の偏差が、現像剤が循環する方向についての位置が異なる領域間のトナー濃度の偏差となる。
現像剤を搬送する間に現像剤を撹拌する構成では、トナー濃度が高い領域の現像剤もトナー濃度が低い領域の現像剤も供給搬送路と循環搬送路との間を同じように循環されるため、循環方向の位置が異なる領域間のトナー濃度の偏差を抑制することは困難であった。
【０００６】
特許文献１には、現像領域を通過した現像剤を供給搬送路で回収する構成で、搬送方向の両端部以外の仕切り部材の一部に供給搬送路と循環搬送路とを連通する連通口を設けた構成が記載されている。このような現像装置では、供給搬送路における連通口よりも搬送方向上流側でトナー濃度が低下した現像剤の一部が連通口を介して循環搬送路側に移動する。さらに、トナー補給がされた後にトナーが消費されず、トナー濃度の高い状態の循環搬送路内の現像剤が連通口を介して供給搬送路側に移動する。
【０００７】
連通口を備えない構成では、２つの搬送路の間を循環する流れが固定されるため、上述したように循環方向の位置が異なる領域間のトナー濃度の偏差を抑制することは困難である。これに対して、特許文献１の現像装置のように、２つの搬送路を連通する連通口を設けることで、一方の搬送路の端部に到達した現像剤が他方の搬送路に受け渡されて循環する流れのほかに、搬送途中に連通口を通過して他方の搬送路に移動する現像剤の流れが生じる。このように、一方の搬送路におけるある領域内の現像剤が連通口より他方の搬送路に移動すると、現像剤の移動元の領域と移動先の領域との間のトナー濃度の差は軽減する。これは、次の理由による。
すなわち、移動元の領域内の現像剤よりも移動先の領域の現像剤の方がトナー濃度が高い場合は、トナー濃度の低い現像剤が連通口より移動してくることで、移動先の現像剤のトナー濃度が下がり、移動元の現像剤のトナー濃度に近づく。同様に、移動元の現像剤よりも移動先の現像剤の方がトナー濃度が低い場合は、トナー濃度の高い現像剤が連通口より移動してくることで、移動先の現像剤のトナー濃度が上昇し、移動元の現像剤のトナー濃度に近づく。これにより、現像剤の移動元の領域と移動先の領域との間のトナー濃度の差を軽減することが出来る。そして、このような連通口を介した現像剤の受け渡しが連続的に繰り返されることで、現像装置内での循環方向の位置が異なる領域間のトナー濃度の偏差を抑制することができる。
また、特許文献１の現像装置では、連通口を設けた位置の供給搬送路と循環搬送路との現像剤のトナー濃度の差を軽減することで、連通口を設けない構成と比較して供給搬送路内の下流側の現像剤のトナー濃度が高くなる。これにより、供給搬送路内の上流側の領域と下流側の領域との間で現像剤中のトナー濃度に偏差が生じることを抑制することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の現像装置のように、循環搬送路の搬送方向の途中に設けられた連通口から現像剤を供給搬送路に受け渡す構成では、帯電不足のトナーを含んだ現像剤が現像に用いられるおそれがある。これは、以下の理由による。
すなわち連通口を備えない従来の現像装置では、循環搬送路を搬送される間に供給搬送路を通過した現像剤と補給されたトナーとが混合・撹拌され、補給されたトナーの帯電がなされる。一方、循環搬送路の搬送方向の途中に設けられた連通口から現像剤が供給搬送路に受け渡されると、補給されたトナーと現像剤とが混合・撹拌される機会が減少し、帯電不足のトナーを含んだ現像剤が供給搬送路に受け渡される。その結果、帯電不足のトナーを含んだ現像剤が現像に用いられるおそれが生じる。帯電不足のトナーを含んだ現像剤が現像に用いられると、トナー飛散や地汚れなどの不具合が生じるおそれがある。
【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、現像装置内での循環方向の位置が異なる領域間のトナー濃度の偏差を抑制しつつ、帯電不足のトナーを含んだ現像剤が現像に用いられることを防止できる現像装置、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、トナー及び磁性キャリアからなる二成分の現像剤を表面に担持して潜像担持体との対向部である現像領域に搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面に供給する現像剤を収容する現像剤収容部内の現像剤に対して一方向に向かう搬送力を付与する第一搬送部材と、該現像剤収容部内の現像剤に対して該第一搬送部材とは逆方向に向かう搬送力を付与する第二搬送部材と、該現像剤収容部内の現像剤に新たなトナーを補給するトナー補給口とを有し、該第一搬送部材によって現像剤が搬送力を付与される領域である第一搬送路における搬送方向下流側端部に到達した現像剤が該第二搬送部材によって現像剤が搬送力を付与される領域である第二搬送路に受け渡され、該第二搬送路における搬送方向下流側端部に到達した現像剤が該第一搬送路に受け渡されることで該現像剤収容部内を現像剤が循環し、該第一搬送路と該第二搬送路とにおける搬送方向の両端部以外に、該第一搬送路と該第二搬送路とを連通し、現像剤が通過可能な連通部を備える現像装置において、上記第一搬送路と上記第二搬送路とは水平方向に並んで設けられており、上記第一搬送路における搬送方向下流側端部に到達した現像剤と新たに補給されたトナーとを混合・撹拌し、上記第二搬送路に受け渡す撹拌手段を有すると共に、上記撹拌手段によって現像剤を撹拌する領域である撹拌部内の現像剤の剤面の高さ方向の位置が、該撹拌部から上記第二搬送路へ現像剤を受け渡す部分の上端の位置よりも上方とな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、上記第一搬送路及び上記第二搬送路では、上記第一搬送部材及び上記第二搬送部材が上記現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送す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２の現像装置において、上記第一搬送路は、上記第一搬送部材が供給搬送部材として現像剤を搬送しながら上記現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送路であり、上記第二搬送路は、上記第二搬送部材が循環搬送部材として該供給搬送路の搬送方向下流側端部に到達した現像剤を該現像剤担持体の軸線方向に沿って該供給搬送部材とは逆方向に搬送する循環搬送路であって、該供給搬送路から該現像剤担持体の表面上に供給され、上記現像領域を通過した後の該現像剤担持体の表面上に残留する現像剤は、該供給搬送路内に回収され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３の現像装置において、上記供給搬送路と上記循環搬送路とを空間的に仕切る仕切り板を備え、上記連通部は該仕切り板に設けられた開口部であ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、上記開口部は、上記現像剤担持体の軸線方向に複数個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６の発明は、請求項５の現像装置において、上記開口部の個数が該供給搬送路の搬送方向下流側ほど多い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４乃至６のいずれか１項に記載の現像装置において、上記開口部の開口面積が該供給搬送路の搬送方向下流側ほど広い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３乃至７のいずれか１項に記載の現像装置において、上記供給搬送部材は回転軸に螺旋状の羽部を設けたスクリュ部材からなる供給スクリュであり、該供給スクリュは上記供給搬送路内の現像剤を上記循環搬送路側に受け渡すことを促進する方向に回転す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８のいずれか１項に記載の現像装置において、上記撹拌手段によって現像剤を撹拌する領域である撹拌部から上記第二搬送路へ現像剤を受け渡す部分の上部を仕切り、上記第二搬送路中の現像剤の嵩高さを調節する上部仕切り部材を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９のいずれか１項に記載の現像装置において、上記第一搬送部材と上記第二搬送部材とは、回転軸に螺旋状の羽部を設けたスクリュ部材であり、該スクリュ部材が回転することにより該回転軸に直交する方向への現像剤の移動を促し、上記第一搬送路と上記第二搬送路との一方の搬送路から他方の搬送路への現像剤の受け渡しを促す受け渡し部材を該スクリュ部材の上記連通部と対向する位置に有す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１０のいずれか１項に記載の現像装置において、水平方向で、且つ、上記現像剤担持体の軸線方向に直交にする方向である幅方向について、上記撹拌手段によって現像剤を撹拌する領域である撹拌部の幅方向の長さは、上記第一搬送路または上記第二搬送路の一方の搬送路の幅方向の長さよりも大きく、該第一搬送路、該第二搬送路及び現像剤担持体を含む現像部の幅方向の長さよりも小さい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１１のいずれか１項に記載の現像装置において、上記第一搬送路から上記撹拌手段によって現像剤を撹拌する領域である撹拌部に受け渡される現像剤の量である撹拌部流入量と、該撹拌部から上記第二搬送路に受け渡される現像剤の量である撹拌部排出量と、該撹拌部に補給されるトナーの量である補給トナー量とが、「撹拌部排出量＝撹拌部流入量＋補給トナー量」の関係にある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、上記トナー補給口を上記撹拌手段によって現像剤を撹拌する領域である撹拌部の上部に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の現像装置において、上記撹拌手段は回転運動によって下方から上方に現像剤を持ち上げながら撹拌を行う撹拌部材を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の現像装置において、上記撹拌手段は回転運動によって上記第二搬送路内の現像剤の搬送方向に現像剤を押し動かす撹拌部材を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、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１５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。
【００１１】
本発明においては、第一搬送路と第二搬送路との間を現像剤が循環する構成で、第一搬送路と第二搬送路とにおける搬送方向の両端部以外に、第一搬送路と第二搬送路とを連通し、現像剤が通過可能な連通部を備える。よって、上記特許文献１と同様に、現像装置内での循環方向の位置が異なる領域間のトナー濃度の偏差を抑制することができる。さらに、撹拌手段は、第一搬送路における搬送方向下流側端部に到達した現像剤と新たに補給されたトナーとを混合・撹拌し、第二搬送路に受け渡す。このため、新たに補給されたトナーは撹拌手段によって現像剤と混合・撹拌された後に、第一搬送路と第二搬送路とからなる現像剤の循環経路に受け渡される。よって、第一搬送路または第二搬送路から現像剤担持体に供給される現像剤が帯電不足のトナーを含んだ現像剤となることを防止し、帯電不足のトナーを含んだ現像剤が現像に用いられることを防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現像装置内での循環方向の位置が異なる領域間のトナー濃度の偏差を抑制しつつ、帯電不足のトナーを含んだ現像剤が現像に用いられることを防止できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１の現像装置を上方から見た概略断面図。
【図２】本実施形態の複写機の概略構成図。
【図３】図１中のＦ−Ｆ断面における現像装置及び感光体の断面説明図。
【図４】図１中のＧ−Ｇ断面における現像装置の断面説明図。
【図５】図１中のＨ−Ｈ断面における現像装置の断面説明図。
【図６】撹拌部材の斜視説明図。
【図７】搬送路開口部の一例の説明図、（ａ）は、搬送路開口部を設けた位置における軸線方向に直交する断面における現像装置の断面図、（ｂ）は、（ａ）中のＮ−Ｎ断面の搬送路開口部近傍の説明図。
【図８】搬送路開口部の他の例の説明図。
【図９】実施例１の現像装置を上方から見た概略断面図。
【図１０】実施例３の現像装置の説明図、（ａ）は、上方から見た概略断面図、（ｂ）は、（ａ）中のＧ−Ｇ断面における現像装置の断面説明図。
【図１１】実施例４の現像装置を上方から見た概略断面図。
【図１２】実施例１及び従来例の現像装置のトナー濃度変動を比較したグラフ。
【図１３】参考構成例の現像装置の軸線方向に直交する断面の概略断面図。
【図１４】従来例の現像装置を上方から見た概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を画像形成装置としての複写機（以下、複写機５００という）に適用した実施形態について説明する。
図２は、複写機５００の概略構成図である。複写機５００は、画像形成装置の本体部としてのプリンタ部１００の上部に、書き込みユニット１１８、画像読取部１０６及び原稿自動搬送装置（以下、ＡＤＦ１０１という）を備える。
【００１５】
以下、複写機５００における複写機機能の動作について説明する。
ＡＤＦ１０１の原稿台１０２に画像面が上となる状態で原稿束が載置され、図示しない操作部上のスタートキーが押下されると、最上位の原稿が原稿給送ローラ１０３、給送ベルト１０４によってコンタクトガラス１０５上の所定位置に給送される。コンタクトガラス１０５上の原稿は、画像読取部１０６によって画像情報が読み取られた後に給送ベルト１０４によって搬送され、排出ローラ１０７によって排紙台１０８上に排出される。原稿台１０２からコンタクトガラス１０５への原稿の給送が終了した後、原稿検知センサ１０９によって原稿台１０２上に次の原稿が存在することが検知された場合には、上述と同様にこの原稿がコンタクトガラス１０５上に給送される。
【００１６】
画像読取部１０６は、コンタクトガラス１０５上の原稿を２個のランプ１２８で照射しながら原稿の画像情報を副走査方向にライン走査する。そして、その反射光を画像データとして第一ミラー１２９、第二ミラー１３０及び第三ミラー１３１により所定の方向に反射させ、画像を縮小結像させるレンズユニット１３２を介してＣＣＤ１３３に送り、画像データの読み込みを行う。
画像読取部１０６によって読み込まれた画像データは、図示しない画像処理手段を介してレーザ発光装置１３４、ｆθレンズ１３５、反射ミラー１３６等を有する書き込みユニット１１８に送られる。そして、書き込みユニット１１８のレーザ発光装置１３４が原稿画像に対応したレーザ光を発することでよって感光体１１７上に原稿画像に対応した静電潜像が形成される。
【００１７】
プリンタ部１００の内部には、感光体１１７、現像装置１０、定着部１２１、排紙ユニット１２２、第一〜第三給紙装置１１０，１１１，１１２、縦搬送ユニット１１６等が配設されている。感光体１１７は、図示しない帯電器により一様に帯電された後に書き込みユニット１１８からのレーザ光によって露光されて静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置１０により現像されて感光体１１７の表面上にトナー像が形成される。
【００１８】
第一〜第三給紙装置１１０，１１１，１１２はそれぞれ記録媒体である転写紙が積載された第一〜第三給紙カセット１１３，１１４，１１５を備えている。そして、上述したトナー像の形成動作と並行して、第一〜第三給紙装置１１０，１１１，１１２のうちの選択された一つの給紙装置がその給紙カセット内に積載された転写紙の最上部の一枚を縦搬送ユニット１１６に給送する。給送された転写紙は、縦搬送ユニット１１６によって感光体１１７と転写ベルト１２０とが当接する位置まで搬送される。
【００１９】
感光体１１７の下方には転写ベルト１２０が配設されている。転写ベルト１２０は記録媒体である転写紙の搬送手段及び転写手段を兼ねており、転写ローラ１２０ａと張架ローラ１２０ｂとによって張架されている。図示しない電源から転写ローラ１２０ａに転写バイアスが印加され、転写ベルト１２０が縦搬送ユニット１１６からの転写紙を感光体１１７と等速で搬送しつつ感光体１１７上のトナー像を転写紙に転写させる。
感光体１１７と転写ローラ１２０ａとの対向部を通過した転写紙は転写ベルト１２０によって定着部１２１へと搬送される。転写紙に転写されたトナー像は定着部１２１において転写紙上に定着され、画像を定着された転写紙は排紙ユニット１２２を介して排紙トレイ１２３上に排出される。感光体１１７はトナー像転写後に図示しないクリーニング手段によってクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。
【００２０】
排紙ユニット１２２の下方には、反転ユニット１２５が配置されており、反転ユニット１２５は、排紙ユニット１２２内に設けられた不図示の分岐手段によって分岐された転写紙が図２中の矢印Ａで示すように搬送ローラ対１２４によって送り込まれる。
図２中の矢印Ｂで示すように反転ユニット１２５内に進入した転写紙は、反転ユニット１２５によって図２中の矢印Ｃ方向に搬送される。反転ユニット１２５と排紙ユニット１２２との間には、反転した転写紙を図２中の矢印Ｄで示すように再び排紙ユニット１２２側に戻す排紙搬送路１２７を有する。反転ユニット１２５で反転した転写紙を、排紙搬送路１２７を介して排紙することで、画像が形成された面を下にして転写紙を排紙トレイ１２３上に排出することができる。
【００２１】
また、反転ユニット１２５の下方には反転ユニット１２５で反転した転写紙を再び縦搬送ユニット１１６側に搬送する両面画像形成搬送路１２６が配設されている。転写紙の両面に画像を形成するときには、反転ユニット１２５によって図２中の矢印Ｃ方向に搬送された転写紙が図２中の矢印Ｅで示すように両面画像形成搬送路１２６へ搬送される。そして、転写紙が縦搬送ユニット１１６に受け渡されることで、画像が形成された面を下にした状態で感光体１１７と転写ローラ１２０ａとの対向部に転写紙が供給される。これにより、転写紙の画像が形成されていない面が感光体１１７と対向し、トナー像が転写されることで転写紙の両面に画像を形成して排紙トレイ１２３上に排出することができる。
【００２２】
複写機５００において、プリンタ機能によって画像を形成するときには、画像処理手段からの画像データの代わりに外部からの画像データが書き込みユニット１１８に入力され、画像形成手段によって転写紙上に画像が形成される。ファクシミリ機能時には画像読取部１０６からの画像データが図示しないファクシミリ送受信部により相手に送信され、相手からの画像データがファクシミリ送受信部で受信されて画像処理手段からの画像データに代えて書き込みユニット１１８に入力されることにより、画像形成手段が作動して転写紙上に画像が形成される。
上述した構成では、画像形成装置として複合機を用いた例を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置はこれに限られず、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の他の画像形成装置にも本発明は適用可能である。
【００２３】
〔実施例１〕
次に、本発明を適用した現像装置１０の一つ目の実施例（以下、実施例１と呼ぶ）について説明する。
図１は、実施例１の現像装置１０を上方から見た概略断面図である。
図３は、図１中のＦ−Ｆ断面における現像装置１０及び感光体１１７の断面説明図、図４は、図１中のＧ−Ｇ断面における現像装置１０の断面説明図、図５は、図１中のＨ−Ｈ断面における現像装置１０の断面説明図である。
現像装置１０は、装置の外形を形成し、現像剤を収容するケーシング１０ａを備え、図１中の矢印Ｉ（Ｉ１〜Ｉ６）は、現像装置１０のケーシング１０ａ内での現像剤の流れを示している。
【００２４】
現像装置１０の特徴部は、供給回収スクリュ２１と循環スクリュ２２との間に配置された仕切り板２４の端部以外の箇所に搬送路開口部２６を備え、さらに、二つのスクリュ部材とは別に二成分現像剤を撹拌する撹拌部１１を備える点である。以下、搬送路開口部２６と撹拌部１１とを備える現像装置１０について詳細を説明する。
【００２５】
現像装置１０は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いて現像する二成分現像装置である。現像装置１０は、ケーシング１０ａ内に収容する現像剤を表面に担持し、回転することで感光体１１７との対向部まで現像剤を搬送し、感光体１１７の表面上の静電潜像にトナーを付与して現像する現像ローラ２０を備える。また、現像装置１０は、ケーシング１０ａ内に収容する現像剤を現像ローラ２０の回転軸の軸方向に沿って搬送する二つの搬送スクリュとして、供給回収スクリュ２１及び循環スクリュ２２を備える。供給回収スクリュ２１及び循環スクリュ２２は、回転軸に螺旋状の羽部を設けたスクリュ形状であり、回転することにより現像剤を軸方向に搬送する。
【００２６】
現像装置１０のケーシング１０ａ内は、供給回収スクリュ２１が現像剤に搬送力を付与する供給回収搬送路５１と、が現像剤に搬送力を付与する循環搬送路５２とが、仕切り板２４によって仕切られている。現像剤は、供給回収スクリュ２１によって図１中の矢印Ｉ３及びＩ４で示すように図１中の左側から右側に搬送され、循環スクリュ２２によって図１中の矢印Ｉ１及びＩ２で示すように図１中の右側から左側に現像剤が搬送される。
また、現像装置１０は、供給回収スクリュ２１の搬送方向下流側端部であり、循環スクリュ２２の搬送方向上流側端部となる図１中の右側端部は、仕切り板２４が開口となっており、撹拌部材２７が配置され、撹拌部１１を構成する。
さらに、仕切り板２４は、供給回収スクリュ２１の搬送方向上流側端部であり、循環スクリュ２２の搬送方向下流側端部である図１中の左側端部も開口となっており、端部開口部２５を形成する。
【００２７】
供給回収スクリュ２１に搬送される供給回収搬送路５１内の現像剤の一部が現像ローラ２０内に配置された不図示の磁石の磁力によって図３で示すように現像ローラ２０の表面に吸い上げられ、吸着されることで、現像ローラ２０の表面に供給され、担持される。そして、現像ローラ２０が図２中の矢印Ｊ方向に回転することによる表面移動によって現像ローラ２０の表面とドクタブレード２２５の先端とが対向する位置を通過し、ドクタブレード２２５によって均一な厚さに均される。
ドクタブレード２２５によって均一な厚さに均された現像剤は、感光体１１７との対向部に到達し、感光体１１７に接することで感光体１１７上の静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する。
【００２８】
感光体１１７との対向部を通過した現像ローラ２０の表面上の現像剤は、現像ローラ２０内の磁石の磁力によって現像ローラ２０の表面から離脱し、供給回収スクリュ２１に搬送される現像剤と混合する。供給回収スクリュ２１に搬送され、供給回収スクリュ２１の搬送方向下流側端部に到達した現像剤は、撹拌部１１を通過し、循環搬送路５２へと受け渡される。
【００２９】
図４に示すように、撹拌部１１の上部のケーシング１０ａには、トナー補給口２３が設けられている。そして、現像によって消費されたトナー量に応じた量のトナーが、不図示のトナー補給装置によって、トナー補給口２３から撹拌部１１内に補給される。
トナー補給口２３から撹拌部１１内に補給されたトナーは、供給回収スクリュ２１の搬送方向下流側端部まで到達して撹拌部１１を通過する現像剤とともに、撹拌部材２７によって撹拌され混合される。
撹拌部１１で混合され、循環搬送路５２に受け渡された現像剤は、循環スクリュ２２が回転することによって図１中の矢印Ｉ１及びＩ２で示すように図１中の右側から左側へ搬送される。循環スクリュ２２の搬送方向下流側端部に到達した現像剤は、端部開口部２５を通過し、供給回収搬送路５１へと受け渡される。端部開口部２５を通過した供給回収搬送路５１内の現像剤は、上記同様に、その一部が現像ローラ２０の表面に供給されて現像に使用されながら、供給回収スクリュ２１の搬送方向下流側へ（図１中の左側から右側へ）と搬送される。
【００３０】
実施例１の現像装置１０は、軸方向（図１中の左右方向）における仕切り板２４の端部以外の箇所に搬送路開口部２６が設けられている。端部開口部２５や撹拌部１１で現像剤が受け渡されるのと同様に、搬送路開口部２６においても、供給回収搬送路５１と循環搬送路５２との間で現像剤の受け渡しが生じる。また、搬送路開口部２６では、図１中の矢印Ｉ５で示すように、供給回収搬送路５１から循環搬送路５２への受け渡しとともに、Ｉ６で示すように循環搬送路５２側から供給回収搬送路５１側への受け渡しも生じる。
これにより、図１４に示す従来例と比較して、実施例１の現像装置１０のケーシング１０ａ内での現像剤の流れが複数に増えていることが分かる。
【００３１】
図１４に示す従来例の現像装置１０は、二成分現像剤を用いて現像を行う２軸搬送タイプの現像装置である。現像剤担持体である現像ローラ２０への現像剤供給及び回収用の現像剤搬送部材である供給回収スクリュ２１及び供給回収搬送路５１と、トナー補給後の搬送撹拌用の現像剤搬送部材である循環スクリュ２２及び循環搬送路５２とを備える。このように、従来例の現像装置１０は、二つの現像剤搬送部材及び、二つの搬送路で構成され、これらが現像ローラ２０の下方に略水平方向に配置されている構成である。
【００３２】
図１４に示す従来例の現像装置１０では、供給回収搬送路５１内の現像剤は供給回収スクリュ２１によって搬送方向下流側へ搬送され、供給回収スクリュ２１の搬送方向下流側端部に到達した現像剤が循環搬送路５２における循環スクリュ２２の搬送方向上流側端部に受け渡される。そして、循環搬送路５２内の現像剤は循環スクリュ２２によって搬送方向下流側へ搬送され、循環スクリュ２２の搬送方向下流側端部に到達した現像剤が供給回収搬送路５１における供給回収スクリュ２１の搬送方向上流側端部に受け渡される。すなわち従来例の現像装置１０内での現像剤の流れでは、「Ｉ１→Ｉ２→Ｉ３→Ｉ４→Ｉ１・・・」というような流れであり、すべての現像剤が一つの流れに沿って搬送される。
このため、従来例では、供給回収搬送路５１にある現像剤は、供給回収スクリュ２１による搬送中に、その一部が現像ローラ２０に吸着され、現像に使用され、再び供給回収搬送路５１へと回収される。そして、新たなトナーの供給が成されないまま、再びその一部が現像ローラ２０へ吸着、現像、回収という一連の動作が繰り返される。このため、供給回収搬送路５１内の現像剤は供給回収スクリュ２１の搬送方向下流側ほどトナー濃度が低くなるという問題が発生する。
【００３３】
一方、実施例１の現像装置１０では、供給回収搬送路５１内で搬送路開口部２６の位置に到達した現像剤の一部が図１中の矢印Ｉ５で示すように循環搬送路５２へ移動する流れが生じる。さらに、循環搬送路５２内で搬送路開口部２６の位置に到達した現像剤の一部が図１中の矢印Ｉ６で示すように供給回収搬送路５１へ移動する流れも生じる。このように、実施例１の現像装置１０では、現像剤の流れが複数存在する。
そして、搬送路開口部２６では、現像に使用されてトナー濃度が低下した供給回収搬送路５１内の現像剤の一部が循環搬送路５２へと受け渡される。さらに、搬送路開口部２６では、トナー補給後にトナーが消費されておらず、トナー濃度の高い状態の循環搬送路５２内の現像剤が供給回収搬送路５１内へと受け渡される。
このため、従来例で生じるおそれがあった供給回収搬送路５１内での供給回収スクリュ２１の搬送方向上流側と搬送方向下流側とでの著しいトナー濃度偏差を抑制することが可能である。よって、現像ローラ２０に供給される現像剤の現像ローラ２０の軸方向についてのトナー濃度偏差を抑制することができ、現像される画像の濃度ムラの発生を抑制することができる。
【００３４】
また、搬送路開口部２６での現像剤の受け渡しの量が不十分であると、トナー濃度偏差抑制の効果が減少してしまう。実施例１の現像装置１０では、図１に示すように、供給回収スクリュ２１及び循環スクリュ２２の搬送路開口部２６と対向する位置の回転軸に、第一パドル部材２８ａ及び第二パドル部材２８ｂをそれぞれ設けている。パドル部材２８のような現像剤受け渡し部材を設けることにより、搬送路開口部２６での現像剤の受け渡しの効率が向上し、トナー濃度偏差をより効果的に抑制することが可能である。
【００３５】
図１４に示す従来例のように、搬送スクリュとは別に撹拌部材を備えない二軸搬送スクリュタイプの現像装置１０に、搬送路開口部２６のみを単に設けてしまうと次のような不具合が生じるおそれがある。
従来例の現像装置１０では、トナー補給口２３から補給されたトナーは循環搬送路５２内を循環スクリュ２２によって搬送方向上流側端部から下流側端部に搬送されている間にキャリアを含む現像剤と混合・撹拌される。これにより、新たに補給されたトナーが現像剤内に分散し、帯電する。その後、端部開口部２５から供給回収搬送路５１に受け渡され、現像に用いられる。このような構成に搬送路開口部２６のみを単に設けてしまうと、トナー補給口２３でトナーを補給された現像剤が循環スクリュ２２によって循環搬送路５２内を搬送路開口部２６まで搬送される距離が短くなる。このため、搬送路開口部２６で供給回収搬送路５１に受け渡される現像剤については、循環スクリュ２２によって搬送されている間の混合・撹拌のみでは補給されたトナーを現像剤中に十分に分散することができなくなる。補給されたトナーが十分に分散されていない現像剤が供給回収搬送路５１に受け渡されると、トナー飛散などの問題を生じてしまう。また、現像剤中に十分に分散されなかったトナーは帯電量が不足した弱帯電トナーとなり易く、弱帯電トナーを含む現像剤を現像ローラ２０に供給し現像に用いると、画像濃度ムラを発生してしまう恐れもある。
【００３６】
一方、実施例１の現像装置１０では、２つの搬送スクリュとは別に設けられた撹拌部材２７を備え、撹拌部材２７で十分に混合・撹拌された現像剤が循環搬送路５２へと送られる。このため、現像剤にトナーが補給された後、循環スクリュ２２によって循環搬送路５２内を搬送路開口部２６まで搬送される距離が短くても、補給されたトナーが十分に分散した現像剤を供給回収搬送路５１に受け渡すことができる。よって、補給されたトナーが十分に分散されていない現像剤が供給回収スクリュ２１側に受け渡されることに起因する問題の発生を抑制できる。
【００３７】
次に、撹拌部１１について詳細を説明する。撹拌部１１には、図４中のΔｈで示すように、供給回収搬送路５１や循環搬送路５２内の現像剤の剤面よりも撹拌部１１内の現像剤の剤面が高くなっている。このような現像剤の剤面の関係となるように、供給回収搬送路５１及び循環搬送路５２と撹拌部１１との間に上部仕切り部材２９が設けられている。そして、撹拌部１１から循環搬送路５２に現像剤を受け渡す部分の上端を形成する上部仕切り部材２９の下端よりも、撹拌部１１内の現像剤の剤面が高くなるように、現像装置１０内の現像剤の量が調節されている。
また、現像装置１０では、供給回収スクリュ２１及び循環スクリュ２２の回転数と、上部仕切り部材２９の下端の高さとの設定により、以下の関係が保たれている。
「供給回収スクリュ２１によって搬送力が付与される領域から撹拌部１１に流入する流入量［ｇ／ｓｅｃ］」＋「トナー補給口２３からのトナー補給量［ｇ／ｓｅｃ］」＝「循環スクリュ２２によって搬送力が付与される領域へ撹拌部１１から排出される排出量［ｇ／ｓｅｃ］」
この関係が保たれるように、設定されることで撹拌部１１内の現像剤量はほぼ一定に調整されている。
【００３８】
撹拌部１１内の現像剤量が略一定に調節され、その剤面が上部仕切り部材２９の下端よりも高いため、供給回収搬送路５１や循環搬送路５２と撹拌部１１との間の現像剤の出入り口は現像剤によってパッキングされた状態となっている。このため、トナー補給口２３から撹拌部１１内の現像剤の上部に補給されたトナーは、現像剤と混合した状態となって初めて現像剤とともに撹拌部１１から循環搬送路５２に受け渡される。よって、トナー補給口２３から補給されたトナーが、現像剤と未混合のまま循環搬送路５２へと流れ込むことを防止できる。
【００３９】
また、図４及び図５に示すように、撹拌部１１内に設けられた撹拌部材２７は、撹拌軸２７ａに複数枚の撹拌羽板２７ｂが固定された部材である。図６は、撹拌部１１に設けられた撹拌部材２７の斜視説明図である。
撹拌部１１では不図示の駆動部から回転駆動が伝達され撹拌軸２７ａが回転運動することで、トナー補給口２３から撹拌部１１内の現像剤の上部に補給されたトナーは現像剤中に混合される。図６に示すように、撹拌部材２７には撹拌軸２７ａの周りに垂直方向から角度を持った撹拌羽板２７ｂが設けられている。詳しくは、一枚の撹拌羽板２７ｂの上端部に対して下端部の方が回転方向下流側となるように、撹拌軸２７ａに固定している。このような形状により、撹拌軸２７ａが図中矢印Ｋ方向に回転することによって、撹拌部１１内の現像剤を下方から上方に持ち上げながら撹拌する。そして、持ち上げられた現像剤が重力によって落下中に他の現像剤と混合することで、高い撹拌性を持たせている。これにより、トナー補給口２３から補給されたトナーを現像剤中に素早く、且つ、均一に分散するとともに、撹拌羽板２７ｂによるせん断によってトナー帯電量も十分に立ち上げることができる。
【００４０】
また、図１に示すように、撹拌部材２７が図中の矢印Ｋ方向に回転することで、供給回収搬送路５１内を供給回収スクリュ２１によって搬送されてきた現像剤を撹拌羽板２７ｂが撹拌部１１内に引き込むように作用する。また、循環搬送路５２側では、矢印Ｋ方向に回転する撹拌部材２７の撹拌羽板２７ｂが撹拌部１１内の現像剤を循環搬送路５２に送り出すように作用する。このように、供給回収搬送路５１から撹拌部１１への現像剤の引き込みと、撹拌部１１から循環搬送路５２への現像剤の送り出しとを促進させる向きに撹拌部材２７が回転することで、現像剤にストレスを掛けることなる良好な現像剤循環性も持たせている。
【００４１】
ここで、水平面における現像ローラ２０の回転軸の軸方向と直交する方向を現像装置１０の幅方向とすると、図５に示すように、撹拌部１１の幅方向の長さＬ２は、供給回収搬送路５１及び循環搬送路５２を形成する現像剤搬送部と現像ローラ２０との幅方向の長さＬ１に収まるサイズとなっている。このため、現像装置１０が幅方向へサイズアップすることなく、高い撹拌性を得られる。
また、本実施形態では実施例１の現像装置１０を適用する画像形成装置である複写機５００は、図２に示すように現像装置１０や感光体１１７を一つずつ備えるモノクロの画像形成装置である。実施例１の現像装置１０は、モノクロの画像形成装置に限らずカラーの画像形成装置にも適用可能である。そして、通常、カラーの画像形成装置では、複数の現像装置１０（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなど）が設けられており、それらを水平方向に並べて配置するため、幅方向のサイズアップは画像形成装置として大幅なサイズアップになってしまう。これに対して、実施例１の現像装置１０は、撹拌部１１を設けた構成であっても幅方向のサイズアップを抑制できるため、カラーの画像形成装置に適用したときに、大幅なサイズアップとなることを防止できる。
【００４２】
次に、搬送路開口部２６の形状について説明する。
搬送路開口部２６としては、対応する部分の仕切り板２４を除去したもの、仕切り板２４に四角形や他の形状の開口部を設けたものなど、現像剤が通過可能であればよく、その形状は特に限定されるものではない。
図７は、搬送路開口部２６の一例の説明図である。図７（ａ）は、搬送路開口部２６を設けた位置における現像ローラ２０の軸線方向に直交する断面における現像装置１０の断面図である。また、図７（ｂ）は、現像装置１０における図７（ａ）中のＮ−Ｎ断面の搬送路開口部２６近傍の説明図である。
図７に示す例では、搬送路開口部２６を上下二つの穴によって形成する。そして、現像ローラ２０が図７（ａ）における反時計回り方向に回転する構成で、供給回収スクリュ２１及び循環スクリュ２２の回転方向が、図７（ａ）における反時計回り方向となるように設定している。
【００４３】
図７に示す現像装置１０では、現像ローラ２０に汲み上げられた現像剤は、現像ローラ２０の上部を通過して、感光体１１７との対向部である現像領域に到達し現像に用いられる。現像領域を通過した現像剤は、現像ローラ２０の下部を通過して供給回収スクリュ２１と対向する位置に戻り、現像ローラ２０から離間し、供給回収搬送路５１内に戻る。このため、供給回収搬送路５１内における供給回収スクリュ２１の下方の図７（ａ）中のαで示す領域が、現像に用いられてトナー濃度が低下した現像剤が多く存在する領域となる。このため、供給回収搬送路５１内でも供給回収スクリュ２１の下方の現像剤が相対的にトナー濃度が低い状態となっている。
このような状態となる現像装置１０において、現像装置１０の供給回収スクリュ２１は、図７に示すように、回転軸を挟んで現像ローラ２０側の羽部は、回転によって回転軸の下方を通過し、回転軸を挟んで仕切り板２４側に移動する。このように供給回収スクリュ２１が回転することによって、領域αに存在するトナー濃度が低い現像剤は羽部に押されて回転軸の下方を通過して、さらに、回転軸を挟んで仕切り板２４側に押されることで、搬送路開口部２６の下方の穴から循環搬送路５２に押し出される。また、循環搬送路５２では、回転軸を挟んで仕切り板２４とは反対側の羽部は、回転によって回転軸の上方を通過し、回転軸を挟んで仕切り板２４側に移動する。このように循環スクリュ２２が回転することによって、搬送路開口部２６の上方の穴からはトナー補給された循環搬送路５２内の現像剤が供給回収搬送路５１へと受け渡される。
【００４４】
なお、図７に示す現像装置１０のように、搬送路開口部２６を上下二つの穴によって形成する構成で、ドクタブレード２２５が現像ローラ２０の下方に配置された構成では、現像ローラ２０と２つの搬送スクリュとの回転方向を図７の構成とは逆方向とすることが望ましい。すなわち、ドクタブレード２２５が現像ローラ２０の下方に配置された構成では、供給回収スクリュ２１と対向する位置を通過した現像ローラ２０の表面がドクタブレード２２５との対向部に向かうように、現像ローラ２０は図７の構成とは逆方向に回転する。このように回転する現像ローラ２０に担持され、現像領域を通過した現像剤は現像ローラ２０の上部を通過して供給回収搬送路５１に戻される。このため、供給回収搬送路５１内における供給回収スクリュ２１の上方の領域が、現像に用いられてトナー濃度が低下した現像剤が多く存在する領域となる。このとき、供給回収スクリュ２１の回転方向を図７とは逆方向とすることにより、供給回収スクリュ２１の上方の領域に存在するトナー濃度が低い現像剤は羽部に押されて回転軸の上方を通過して、さらに、回転軸を挟んで仕切り板２４側に押されることで、搬送路開口部２６の上方の穴から循環搬送路５２に押し出される。また、循環搬送路５２では、回転軸を挟んで仕切り板２４とは反対側の羽部は、回転によって回転軸の下方を通過し、回転軸を挟んで仕切り板２４側に移動する。このように循環スクリュ２２が回転することによって、搬送路開口部２６の下方の穴からはトナー補給された循環搬送路５２内の現像剤が供給回収搬送路５１へと受け渡される。
すなわち、何れの構成においても、供給回収スクリュ２１及び循環スクリュ２２は現像ローラ２０と回転方向が同方向となる構成が望ましい。
【００４５】
図８は、搬送路開口部２６の他の例の説明図であり、図７（ｂ）と同方向から見た現像装置１０の搬送路開口部２６近傍の説明図である。
図８中の矢印Ｉは供給回収スクリュ２１による現像剤の搬送方向を示しており、図８の例は、供給回収スクリュ２１の搬送方向下流側ほど搬送路開口部２６の開口面積が大きい構成である。搬送路開口部２６を設けない構成では、供給回収搬送路５１内の現像剤は供給回収スクリュ２１の搬送方向下流側ほどトナー濃度が低くなる傾向がある。搬送路開口部２６の開口面積が大きいほど現像剤の受け渡しの頻度が高まるため、図８に示す例では、トナー濃度低下の著しい供給回収スクリュ２１の搬送方向下流側ほど、搬送路開口部２６の開口面積を大きくしている。よって、搬送路開口部２６の開口面積を大きい供給回収スクリュ２１の搬送方向下流側ほど、現像剤の受け渡しの頻度が高まる。これにより、トナー濃度が低くなる傾向となる供給回収搬送路５１の供給回収スクリュ２１の搬送方向下流側ほど、トナー補給された現像剤が循環搬送路５２から供給回収搬送路５１へと受け渡され、よりトナー濃度偏差を抑制できる構成となる。
【００４６】
〔実施例２〕
次に、本発明を適用した現像装置１０の二つ目の実施例（以下、実施例２と呼ぶ）について説明する。
図９は、実施例２の現像装置１０を上方から見た概略断面図である。
実施例２の現像装置１０は、仕切り板２４の複数箇所の搬送路開口部２６を設けた点で図１に示す実施例１の現像装置１０と相違し、他の点は共通する。このため、実施例１と共通する点についての説明は省略し、相違点についてのみ説明する。
【００４７】
実施例２の現像装置１０では、仕切り板２４に複数の搬送路開口部２６が設けられているため、実施例１の現像装置１０よりも、供給回収搬送路５１と循環搬送路５２との間で、より頻繁に現像剤の受け渡しが起こる。これにより、供給回収搬送路５１における供給回収スクリュ２１の搬送方向上流側と下流側とのトナー濃度偏差をさらに低減することが可能となる。
また、実施例２の現像装置１０では、図９に示すように、供給回収スクリュ２１の搬送方向下流側に形成された搬送路開口部２６ほど開口面積が大きくなっている。さらに、供給回収スクリュ２１の搬送方向下流側ほど、隣り合う搬送路開口部２６同士の間隔が狭く、搬送路開口部２６の数が多くなっている。搬送路開口部２６を設けない構成では、供給回収搬送路５１内の現像剤は供給回収スクリュ２１の搬送方向下流側ほどトナー濃度が低くなる傾向がある。このため、供給回収スクリュ２１の搬送方向下流側ほど、トナー補給側なされてトナー濃度が高い状態の現像剤を、循環搬送路５２から供給回収搬送路５１に受け渡す必要がある。搬送路開口部２６の開口面積が大きいほど、また、搬送路開口部２６の数が多いほど現像剤の受け渡しの頻度が高まる。このため、実施例２の現像装置１０では、供給回収搬送路５１内での供給回収スクリュ２１の搬送方向上流側と下流側とでのトナー濃度偏差をさらに効果的に抑制することができる。
【００４８】
〔実施例３〕
次に、本発明を適用した現像装置１０の三つ目の実施例（以下、実施例３と呼ぶ）について説明する。
図１０は、実施例３の現像装置１０の説明図である。図１０（ａ）は、実施例３の現像装置１０を上方から見た概略断面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）中のＧ−Ｇ断面における現像装置１０の断面説明図である。
実施例３の現像装置１０は、供給回収スクリュ２１の搬送方向上流側端部、且つ、循環スクリュ２２の搬送方向下流側端部、となる位置にも撹拌部１１を設けた点で図９に示す実施例２の現像装置１０と相違し、他の点は共通する。このため、実施例２と共通する点についての説明は省略し、相違点についてのみ説明する。
【００４９】
実施例３の現像装置１０は、供給回収スクリュ２１の搬送方向上流側及び下流側の両端部に撹拌部１１が設けられている。実施例２のように、搬送路開口部２６を複数設けた構成では、供給回収搬送路５１内における供給回収スクリュ２１の搬送方向上流側と下流側とでの現像剤のトナー濃度偏差を抑制することが可能である。しかし、トナー補給口２３が設けられた箇所に近いほどトナー濃度が高く、離れるに従いトナー濃度低下していくという傾向が若干見られる。
これに対して、実施例３の現像装置１０は、供給回収スクリュ２１の搬送方向の両端部に撹拌部１１及びトナー補給口２３をそれぞれ設けている。このため、トナー補給口２３からの距離によって生じるトナー濃度偏差を抑制することができる。また、搬送路開口部２６が複数箇所設けられているために、供給回収搬送路５１と循環搬送路５２との間での現像剤の受け渡しが非常に頻繁に生じ、現像ローラ２０の軸方向についてトナー濃度の均一な現像剤を現像ローラ２０に供給することが可能となる。
【００５０】
〔実施例４〕
次に、本発明を適用した現像装置１０の四つ目の実施例（以下、実施例４と呼ぶ）について説明する。
図１１は、実施例４の現像装置１０を上方から見た概略断面図である。
実施例４の現像装置１０は、図１０に示す実施例３の現像装置１０から仕切り板２４を完全になくした構成であり、他の点は実施例３と共通する。
仕切り板２４をなくしたことで、現像装置１０のケーシング１０ａ内の軸方向の全域が、供給回収搬送路５１と循環搬送路５２とを連通し、現像剤が通過可能な連通部となっている。これにより、供給回収搬送路５１と循環搬送路５２との間での現像剤の受け渡しがさらに頻繁になり、より良好なトナー濃度均一性を得ることが可能である。
【００５１】
図１２は、図１に示す実施例１の現像装置１０と図１４に示す従来例の現像装置１０とで、トナー濃度変動を比較したシミュレーションの結果を示すグラフである。図１２（ａ）は、上流側及び下流側のそれぞれのトナー濃度変動を示すグラフであり、図１２（ｂ）は、上流側と下流側とのトナー濃度の偏差の変動を示すグラフである。図１２（ａ）中の「上流」及び「下流」は、図１及び図１４における現像ローラ２０上の位置ａ及び位置ｂにおいて、全面ベタ画像出力時の時間に対するトナー濃度変動を求めている。
【００５２】
従来例の現像装置１０は、上流側と下流側とのトナー濃度偏差が大きいだけでなく、トナー消費、補給による変動（時間に対する変動）も大きい。これは、従来例のように、搬送スクリュのみの撹拌では、現像ローラ２０の長手方向のトナー濃度を均一にするのが困難となるためである。
一方、実施例１では、上流側と下流側とのトナー濃度偏差が低減されており、さらにトナー消費、補給による変動が非常に小さくなっていることがわかる。これは、実施例１の現像装置１０では、撹拌部１１で搬送スクリュによって搬送力が付与される領域に対してより多くの量の現像剤が存在し、その現像剤中に補給トナーを均一に分散させることが可能であるためである。
また、図１２（ｂ）は、現像ローラ２０上のトナー濃度偏差ΔＴＣ（上流側のトナー濃度−下流側のトナー濃度）の経時の変動を示している。従来例では現像ローラ２０上でのトナー濃度偏差ΔＴＣが経時で１［ｗｔ％］以上変動が生じている。一方、実施例１では、トナー濃度偏差ΔＴＣが約０．３［ｗｔ％］で略安定に推移しており、従来例に比べてトナー濃度偏差ΔＴＣの値が非常に安定していることがわかる。また、図９に示す実施例２の現像装置１０のように、複数の搬送路開口部２６を設けることにより、より安定した濃度変動を達成することも可能である。
【００５３】
〔参考構成例〕
次に、現像装置１０の参考構成例について説明する。
図１３は、参考構成例の現像装置１０の現像ローラ２０の軸方向に直交する断面の概略断面図である。図１３中の矢印は、現像装置１０内の現像剤の流れを示している。
上述した実施例１〜４の現像装置は、ケーシング１０ａ内の現像剤を供給搬送路及び回収搬送路に配置されたスクリュ部材によって現像ローラ２０の回転軸方向に沿って搬送する構成である。
二つの搬送路で現像剤を逆方向に搬送し、二つの搬送路の間に連通部を設ける構成としては、現像剤担持体の回転軸方向に沿って現像剤を搬送する構成に限るものだはない。図１３に示すように、二つの現像剤の搬送路を上下に配置し、現像剤担持体の回転軸方向に直交する方向に現像剤を搬送する構成で、二つの搬送路の間に連通部を設けても良い。
以下、図１３に示す参考構成例の現像装置１０について説明する。
【００５４】
参考構成例の現像装置１０は、現像剤担持体である現像ローラ２０と、現像ローラ２０の表面に供給する現像剤を収容する現像剤収容部であるケーシング１０ａとを備える。さらに、ケーシング１０ａ内の現像剤に対して一方向に向かう搬送力を付与する第一搬送部材である回収パドル６２と、ケーシング１０ａ内の現像剤に対して回収パドル６２とは逆方向に向かう搬送力を付与する第二搬送部材である供給パドル６１とを有する。また、ケーシング１０ａにはケーシング１０ａ内の現像剤に新たなトナーを補給するトナー補給口２３が形成されている。
また、回収パドル６２によって現像剤が搬送力を付与される領域である第一搬送路としての回収搬送路４２における搬送方向下流側端部に到達した現像剤は、撹拌部１１を介して供給パドル６１によって現像剤が搬送力を付与される領域である第二搬送路としての供給搬送路４１に受け渡される。そして、供給搬送路４１における搬送方向下流側端部に到達した現像剤が、現像ローラ２０に供給され、さらに、回収搬送路４２に受け渡されることでケーシング１０ａ内を現像剤が循環する。また、供給搬送路４１と回収搬送路４２とは仕切り板２４によって仕切られている。
参考構成例の現像装置１０は、回収搬送路４２と供給搬送路４１とにおける搬送方向の両端部以外の仕切り板２４に、回収搬送路４２と供給搬送路４１とを連通し、現像剤が通過可能な連通部である搬送路開口部２６を備える。さらに、回収搬送路４２における搬送方向下流側端部に到達した現像剤とトナー補給口２３から新たに補給されたトナーとを混合・撹拌し、供給搬送路４１に受け渡す撹拌手段である撹拌部材２７を有する。
【００５５】
参考構成例の現像装置１０では、各搬送路（４１、４２）にパドル（６１、６２）をそれぞれ複数設けることにより、図１３中の矢印方向に現像剤が循環している。供給パドル６１、回収パドル６２及びパドル形状の撹拌部材２７は、それぞれ、現像ローラ２０の長手方向に沿って、図１３中の紙面手前−奥方向に延在する形状である。同様に、トナー補給口２３も図１３中の紙面手前−奥方向に延在するように形成され、この長手方向に延在するトナー補給口２３から長手方向に沿ってトナーが補給される。
このようにして、長手方向の濃度偏差を抑制するとともに、パドル状の撹拌部材２７の回転運動により現像剤を撹拌し、トナー濃度およびトナー帯電量を均一にしている。撹拌部材２７は撹拌羽板２７ｂの一部に羽開口部３０が複数設けられている。そして、撹拌羽板２７ｂが撹拌軸２７ａを中心に回転することにより、現像剤が持ち上げられ、一部の現像剤が撹拌羽板２７ｂの羽開口部３０から落ちることで、撹拌部１１内の現像剤の分散性を高めている。
【００５６】
供給パドル６１の下方の仕切り板２４には、現像剤の搬送方向における複数箇所に搬送路開口部２６が設けられている。この搬送路開口部２６も、トナー補給口２３と同様に図１３中の紙面手前−奥方向に延在するように形成されている。
参考構成例の現像装置１０では、供給搬送路４１内の現像剤の一部が搬送路開口部２６から落下し、回収搬送路４２へと受け渡される。これにより、供給搬送路４１と回収搬送路４２との間のトナー濃度は軽減する。
また、参考構成例の現像装置１０では、供給搬送路４１から現像ローラ２０を介して回収搬送路４２に到達し、さらに、撹拌部１１を介して供給搬送路４１に戻る現像剤の循環の流れが生じている。トナーの補給タイミング等によって、周期的なトナー濃度変動が生じると、現像剤の循環に沿ってトナー濃度変動は伝播する。このため、供給搬送路４１内の現像剤に周期的なトナー濃度変動が生じた場合、同じ周期のトナー濃度変動が回収搬送路４２内の現像剤にも伝達し、それが、再び供給搬送路４１に伝達する。
【００５７】
ここで、搬送路開口部２６を供給搬送路４１から回収搬送路４２に現像剤が受け渡されることで、回収搬送路４２内の現像剤の周期的なトナー濃度変動の振幅を抑制することが出来る。これは、以下の理由による。
例えば、周期的に変動する現像剤のトナー濃度の最大値が８［％］、最小値が６［％］であるとする。搬送路開口部２６を挟んで対向する供給搬送路４１内の位置と回収搬送路４２内の位置とで、トナー濃度変動の位相が同じ場合、回収搬送路４２内のトナー濃度が８［％］の現像剤が存在するタイミングで搬送路開口部２６を介して、供給搬送路４１からトナー濃度が８［％］の現像剤が受け渡される。同様に、回収搬送路４２内のトナー濃度が６［％］の現像剤が存在するタイミングで搬送路開口部２６を介して、供給搬送路４１からトナー濃度が６［％］の現像剤が受け渡される。このような場合、回収搬送路４２内では現像剤の量が増加するのみで、現像剤のトナー濃度変動の振幅は変動しない。
一方、搬送路開口部２６を挟んで対向する供給搬送路４１内の位置と回収搬送路４２内の位置とで、トナー濃度変動の位相が異なる場合、回収搬送路４２内のトナー濃度が８［％］の現像剤が存在するタイミングで搬送路開口部２６を介して、供給搬送路４１からトナー濃度が８［％］よりも低い現像剤が受け渡される。同様に、回収搬送路４２内のトナー濃度が６［％］の現像剤が存在するタイミングで搬送路開口部２６を介して、供給搬送路４１からトナー濃度が６［％］よりも高い現像剤が受け渡される。このような場合、回収搬送路４２内では現像剤の量が増加するとともに、現像剤のトナー濃度変動の振幅は小さくなる。
【００５８】
そして、搬送路開口部２６を挟んで対向する供給搬送路４１内の位置と回収搬送路４２内の位置とで、トナー濃度変動の位相を同じとすることは困難である。さらに、参考構成例の現像装置１０では、現像剤の搬送方向における四箇所に搬送路開口部２６を設けており、すべての搬送路開口部２６において、供給搬送路４１内と回収搬送路４２内との間でトナー濃度変動の位相を同じとすることはさらに困難である。よって、参考構成例の現像装置１０では、搬送路開口部２６を備えない構成に比べて回収搬送路４２内の現像剤の周期的なトナー濃度変動の振幅を抑制することが出来る。
回収搬送路４２内で周期的なトナー濃度変動の振幅を抑制された現像剤が供給搬送路４１に受け渡されることで、供給搬送路４１内の現像剤の周期的なトナー濃度変動の振幅を抑制することができる。
これにより、現像ローラ２０に受け渡される現像剤の周期的なトナー濃度変動の振幅も抑制することができ、作像における副走査方向（紙搬送方向）の画像濃度変動を抑制することが可能である。
【００５９】
以上、実施例１〜実施例４の現像装置１０は、現像ローラ２０、供給回収スクリュ２１、循環スクリュ２２及びトナー補給口２３を備える。現像ローラ２０は、トナー及び磁性キャリアからなる二成分の現像剤を表面に担持して潜像担持体である感光体１１７との対向部である現像領域に搬送する現像剤担持体である。供給回収スクリュ２１は、現像ローラ２０の表面に供給する現像剤を収容する現像剤収容部であるケーシング１０ａ内の現像剤に対して一方向に向かう搬送力を付与する第一搬送部材である。循環スクリュ２２は、ケーシング１０ａ内の現像剤に対して供給回収スクリュ２１とは逆方向に向かう搬送力を付与する第二搬送部材である。トナー補給口２３はケーシング１０ａ内の現像剤に新たなトナーを補給する補給口である。供給回収スクリュ２１によって現像剤が搬送力を付与される領域である第一搬送路としての供給回収搬送路５１における搬送方向下流側端部に到達した現像剤が循環スクリュ２２によって現像剤が搬送力を付与される領域である第二搬送路としての循環搬送路５２に受け渡される。また、循環搬送路５２における搬送方向下流側端部に到達した現像剤が供給回収搬送路５１に受け渡されることでケーシング１０ａ内を現像剤が循環する。また、供給回収搬送路５１と循環搬送路５２とにおける搬送方向の両端部以外に、供給回収搬送路５１と循環搬送路５２とを連通し、現像剤が通過可能な連通部を備える。このような現像装置１０において、供給回収搬送路５１における搬送方向下流側端部に到達した現像剤と新たに補給されたトナーとを混合・撹拌し、循環搬送路５２に受け渡す撹拌手段である撹拌部材２７を有する。このような撹拌部材２７によって、新たに補給されたトナーは現像剤と混合・撹拌された後に、供給回収搬送路５１と循環搬送路５２とからなる現像剤の循環経路に受け渡される。よって、供給回収搬送路５１から現像ローラ２０に供給される現像剤が帯電不足のトナーを含んだ現像剤となることを防止し、帯電不足のトナーを含んだ現像剤が現像に用いられることを防止できる。さらに、現像装置１０は、連通部を備えることにより、上記特許文献１と同様に、現像装置１０内での循環方向の位置が異なる領域間のトナー濃度の偏差を抑制することが出来る。
このような現像装置１０によれば、装置内での循環方向の位置が異なる領域間のトナー濃度の偏差を抑制しつつ、帯電不足のトナーを含んだ現像剤が現像に用いられることを防止できる。
【００６０】
実施例１〜実施例４の現像装置１０は、供給回収搬送路５１及び循環搬送路５２では、供給回収スクリュ２１及び循環スクリュ２２が現像ローラ２０の軸線方向に沿って現像剤を搬送する。このような構成では、装置内の現像剤の軸線方向に沿って循環しており、現像装置１０内での循環方向の位置が異なる領域間のトナー濃度の偏差を抑制することで現像ローラ２０の軸線方向に沿う方向での現像剤のトナー濃度の偏差を抑制することができる。
【００６１】
実施例１〜実施例４の現像装置１０では、供給回収搬送路５１は、現像剤を搬送しながら現像ローラ２０に現像剤を供給する供給搬送部材である供給回収スクリュ２１が配置された供給搬送路であり、循環搬送路５２は、供給回収搬送路５１の搬送方向下流側端部に到達した現像剤を現像ローラ２０の軸線方向に沿って供給回収スクリュ２１とは逆方向に搬送する循環搬送部材である循環スクリュ２２が配置されている。供給回収搬送路５１から現像ローラ２０の表面上に供給され、現像領域を通過した後の現像ローラ２０の表面上に残留する現像剤は、供給回収搬送路５１内に回収される。
【００６２】
実施例１〜４や従来例の現像装置１０のように、二軸搬送タイプの現像装置においては、現像装置１０内の現像剤は、トナー補給やトナー消費（現像）によって、空間的にトナー濃度が変動している。現像ローラ２０に現像剤を供給する供給回収搬送路５１では、現像ローラ２０においてトナー消費され、トナー濃度の低下した現像剤を回収・搬送し、再び現像ローラ２０に汲み上げている。このため、従来例の現像装置１０では、特に供給回収搬送路５１では、下流に行くに従いトナー濃度が低下して濃度の偏差が大きくなってしまう。また、トナー帯電量に関しては現像剤担持体へ供給されるまでに十分撹拌され、均一の帯電量に立ち上がっている必要がある。そこで従来は、循環スクリュ２２や供給回収スクリュ２１といった現像剤搬送部材で現像剤を拡散（均一に分散混合）させることによって、そのトナー濃度変動を小さくしてきた。スクリュ等の現像剤搬送部材での拡散能力を上げるには、スクリュの回転数を上げたり、フィンを取り付けたりする等、スクリュ形状を工夫したりできる。しかし、それにも限界があり、現像剤が現像ローラ２０に到達するまでに十分に拡散しきれず、現像ローラ２０に汲み上げられた現像剤にもトナー濃度変動が残ってしまっているのが現状である。また、スクリュ回転数の増加は、現像剤にストレスを与えるとともに、スクリュ軸受け部での発熱が大きくなるため、トナーが凝集し、画像品質に悪影響を及ぼす懸念もある。
このため、二成分現像装置では、トナーと現像剤を短時間に余計なストレスをかけることなく混合撹拌を行いうことで、トナー消費やトナー補給によって発生したトナー濃度変動を抑制し、現像領域に均一なトナー濃度とトナー帯電量を持った現像剤を連続的に供給することが求められる。
【００６３】
上記特許文献１には、トナー濃度の均一化により、トナー濃度変動やトナー帯電量のばらつきを抑える目的で、現像剤搬送経路の途中で分岐を設け、再び合流させることで、トナー濃度変動の位相をずらす位相制御機構を有する構成が開示されている。実施例１〜４の現像装置１０とは、確かに搬送経路途中に分岐（連通部）を設ける点では似ている点がある。しかし、特許文献１では、搬送経路途中に開口を設けることにより、トナー補給場所から現像剤担持体に現像剤が汲み上がるまでの距離が短くなり、補給トナーが十分に混合されずに、トナー濃度が不均一になる、または十分なトナー帯電量が得られず、トナー飛散を招く恐れがある。これを防ぐために開口部に開閉機構を設けているが、構成が複雑化するとともに、開閉時に現像剤またはトナーが挟まれることによりストレスを受けてしまう。以上の理由から、トナー濃度の偏差やトナー帯電量のばらつきといった問題は解消できていない。また、特許文献６に関しても同様で、補給されたトナーが十分に混合される前に現像剤担持体へと供給される可能性があり、トナー濃度偏差やトナー帯電量ばらつきの問題は解消できていない。
これに対して、実施例１〜実施例４の現像装置１０は、供給回収搬送路５１と循環搬送路５２との間に連通部を備え、これらの搬送路とは別に撹拌部１１を備える。補給されたトナーは撹拌部１１で十分に混合・撹拌されるとともに、トナーの消費により生じたトナー濃度変動は連通部における現像剤の入れ替わりによって低減する。
トナーが十分に分散した現像剤を供給することで、未帯電トナーが現像ローラ２０へ汲み上がることを抑制するとともに、現像剤の供給回収搬送路５１と循環搬送路５２との間に連通部を設けることにより、低トナー濃度現像剤と高トナー濃度現像剤が交換され、スクリュ回転数を上げることなく、現像ローラ２０の軸線方向でのトナー濃度を均一に保つことが可能である。よって、現像ローラ２０の軸線方向において、均一なトナー濃度およびトナー帯電量の現像剤を安定して供給することが可能となる。
また、未帯電トナーの現像ローラ２０への汲み上げを防止することで、トナー飛散を抑制することができる。また、撹拌部材２７によって撹拌することで、搬送スクリュによる現像剤の撹拌性を高めることを目的として回転数を上げる必要がなく、搬送スクリュの回転数の低減を図ることができる。
【００６４】
また、実施例１〜実施例４の現像装置１０では、現像ローラ２０に現像剤を供給する供給搬送路としての機能と、現像領域を通過した現像ローラ２０上の現像剤を回収する回収搬送路としての機能とを一つの現像剤搬送路である、第一搬送路である供給回収搬送路５１が備える。本発明の特徴部を備える現像装置の現像剤搬送路の構成としては、供給搬送路の機能と回収搬送路の機能とを第一搬送路と第二搬送路とに分けた構成であってもよい。
【００６５】
また、実施例１〜実施例３の現像装置１０では、供給回収搬送路５１と循環搬送路５２とを空間的に仕切る仕切り板２４を備え、連通部は仕切り板２４に設けられた開口部としての搬送路開口部２６である。このような搬送路開口部２６を設けることによって、供給回収搬送路５１と循環搬送路５２との間を現像剤が移動する連通部を実現することができる。なお、実施例４のように、仕切り板２４を設けず、供給回収搬送路５１と循環搬送路５２との間の搬送方向の全域を連通部とする構成であってもよい。
【００６６】
また、実施例２及び実施例３の現像装置１０は、搬送路開口部２６が現像ローラ２０の軸線方向に複数個配置されている。図９に示すように、搬送路開口部２６が現像ローラ２０の軸線方向に複数並んでいることにより、軸線方向の現像剤のトナー濃度変動の位相を変化させることができ、軸線方向の現像剤の濃度偏差を均一にすることが可能となる。
【００６７】
また、実施例２及び実施例３の現像装置１０は、図９に示すように、搬送路開口部２６の個数が供給回収搬送路５１の搬送方向下流側ほど多くなっている。これにより、トナー濃度が低下し易い供給回収搬送路５１の搬送方向下流側ほど搬送路開口部２６の個数を増やすことができ、循環搬送路５２との間での現像剤の受け渡しの頻度を上げることが可能となる。
【００６８】
また、実施例２及び実施例３の現像装置１０は、供給回収搬送路５１の搬送方向下流側にある搬送路開口部２６ほど開口を広くなっており、搬送路開口部２６の開口面積が供給回収搬送路５１の搬送方向下流側ほど広い構成である。現像装置１０では、現像ローラ２０に現像剤を供給する供給回収搬送路５１の搬送方向下流側ほど、トナー消費された現像剤の割合が大きく、トナー濃度が低くなってしまっている。このため、供給回収搬送路５１の搬送方向下流側ほど搬送路開口部２６の開口面積を広くし、搬送路開口部２６における現像剤の受け渡しの頻度を高めることで、よりトナー濃度を均一に保つことが可能である。
また、供給回収搬送路５１の搬送方向下流側ほど搬送路開口部２６の開口面積を広くする構成としては、図８に示すように、現像剤の搬送方向に延在するように形成された搬送路開口部２６の高さ方向の幅を供給回収搬送路５１の搬送方向下流側ほど広くする構成であってもよい。
【００６９】
また、図７に示す現像装置１０は、供給搬送部材は回転軸に螺旋状の羽部を設けたスクリュ部材からなる供給スクリュとしての供給回収スクリュ２１であり、供給回収スクリュ２１は、供給回収搬送路５１内の現像剤を循環搬送路５２側に受け渡すことを促進する方向とすて、図７（ａ）中の反時計回り方向に回転する。図７に示す現像装置１０は現像ローラ２０の上方にドクタブレード２２５が配置されており、現像領域を通過した現像ローラ２０の下方から供給回収搬送路５１に受け渡される。このため、現像ローラ２０から回収されてトナー濃度が低下された現像剤は、供給回収スクリュ２１の回転軸に対して下方の図７（ａ）中の領域αに多く存在する。このとき、供給回収スクリュ２１を図７（ａ）中の反時計回り方向に回転することにより、供給回収スクリュ２１の回転軸の下方では、供給回収スクリュ２１の羽部が図７（ａ）中の左から右に移動する。これにより、供給回収スクリュ２１の回転軸の下方の現像剤が供給回収搬送路５１内の図７（ａ）中の左から右に移動し、循環搬送路５２側への移動が促される。これにより、供給回収搬送路５１内の現像剤のうち、トナー濃度が低下した現像剤を効率的に循環搬送路５２に受け渡すことができ、供給回収搬送路５１内の現像剤について、よりトナー濃度を均一にすることが可能である。
【００７０】
また、図４及び図１０（ｂ）に示すように、実施例１〜実施例４の現像装置１０は、撹拌部材２７によって現像剤を撹拌する領域である撹拌部１１内の現像剤の剤面の高さ方向の位置が、撹拌部１１から循環搬送路５２への現像剤の受け渡し部の上端となる上部仕切り部材２９の下端の位置よりも上方となっている。トナー補給口２３から補給された補給トナーは、現像剤との比重差から現像剤に浮いた状態で存在するため、上部仕切り部材２９の下端の位置よりも撹拌部１１内の現像剤の剤面を高く設定することで、現像剤に対して未混合の補給トナーが循環搬送路５２に流れ込むことを抑制することが可能である。
【００７１】
また、図４及び図１０（ｂ）に示すように、実施例１〜実施例４の現像装置１０は、撹拌部１１から循環搬送路５２への現像剤の受け渡し部の上部を仕切り、循環搬送路５２中の現像剤の嵩高さを調節する上部仕切り部材２９を備える。上部仕切り部材２９を設けることで、撹拌部１１から循環搬送路５２に必要以上の現像剤が流出することを防ぎ、撹拌部１１内の現像剤量を確保するとともに、循環搬送路５２中の剤嵩を一定に維持することができる。現像剤が流出することを防ぐことで、撹拌部１１内での現像剤量を維持することができ、現像装置１０内での現像剤量のバランスの安定化を図ることができる。循環搬送路５２中の剤嵩を一定に維持することで、搬送路開口部２６における現像剤の受け渡しを良好に行うことが可能となる。特に、図７に示す現像装置１０では、循環搬送路５２内の現像剤の嵩が多すぎると、上下に配置した搬送路開口部２６の上側を使った現像剤の受け渡しが困難となるが、上部仕切り部材２９を設けることで安定した現像剤の受け渡しを行うことができる。
【００７２】
また、実施例１の現像装置１０の供給回収スクリュ２１と循環スクリュ２２とは、回転軸に螺旋状の羽部を設けたスクリュ部材であり、このスクリュ部材が回転することにより回転軸に直交する方向への現像剤の移動を促し、供給回収搬送路５１と循環搬送路５２との一方の搬送路から他方の搬送路への現像剤の受け渡しを促す受け渡し部材である第一パドル部材２８ａ及び第二パドル部材２８ｂを各スクリュ部材の搬送路開口部２６と対向する位置に有する。
スクリュ部材のみでは主に軸方向に現像剤に力が働くため、回転軸に直交する方向に現像剤が押し動かされる力が生じ難く、搬送路開口部２６における受け渡しの効率を高めることが困難である。実施例１のように、受け渡し部材である第一パドル部材２８ａ及び第二パドル部材２８ｂを各スクリュ部材の搬送路開口部２６と対向する位置に設けることで、各搬送路内の現像剤に対して、回転軸に直交する方向に力を作用させることができる。これにより、搬送路開口部２６における現像剤の受け渡し性が向上し、トナー濃度をより安定化させることができる。
【００７３】
現像装置１０の水平方向で、且つ、上記現像剤担持体の軸線方向に直交にする方向を幅方向（図１の上下方向、図３及び図５の左右方向、図４の紙面手前−奥方向）とする。実施例１〜実施例４の現像装置１０の撹拌部１１の幅方向の長さは、供給回収搬送路５１または循環搬送路５２の一方の搬送路の幅方向の長さよりも大きく、供給回収搬送路５１、循環搬送路５２及び現像ローラ２０を含む現像部の幅方向の長さよりも小さい。撹拌部１１の幅方向の大きさを２つの搬送路の一方の搬送路の幅よりも広くすることで、撹拌部１１内の現像剤の量を多く確保することが可能であり、撹拌性を向上することが可能である。また、撹拌部を現像部の幅以下に抑えることで、現像装置１０の幅方向の必要以上の大型化を招くことない。このような現像装置１０であれば、感光体１１７と現像装置１０とを複数個備える画像形成装置において、感光体間ピッチを広げる必要がなく、画像形成装置の小型化を図ることができる。
【００７４】
また、参考構成例の現像装置１０では、第一搬送路である回収搬送路４２及び第二搬送路である供給搬送路４１では、第一搬送部材である回収パドル６２及び第二搬送部材である供給パドル６１が現像ローラ２０の軸線方向に対して直交する方向に現像剤を搬送する。また、回収搬送路４２と供給搬送路４１とを空間的に仕切る仕切り板２４を備え、連通部として仕切り板２４に設けられた開口部である搬送路開口部２６が形成されている。参考構成例の現像装置１０のように、現像剤を現像ローラ２０の軸線方向に直交する方向搬送する構成では、搬送路開口部２６を挟んで対向する供給搬送路４１内の位置と回収搬送路４２内の位置とで、周期的に変化するトナー濃度変動の位相がずれていれば、回収搬送路４２内の現像剤のトナー濃度偏差を抑制することができる。現像装置１０内では現像剤が循環しているため、回収搬送路４２内の現像剤のトナー濃度偏差を抑制することで、現像装置１０内全体でのトナー濃度偏差を抑制することができる。軸線方向に直交する方向に現像剤が循環する構成で、現像剤のトナー濃度偏差を抑制することにより、副走査方向（紙の搬送方向）の濃度を均一にすることができる。また、図１３に示すように、搬送路開口部２６を、二つの搬送部材の搬送方向に複数個配置することにより、さらに、トナー濃度偏差を抑制することができる。
【００７５】
また、実施例１〜実施例４の現像装置１０は、供給回収搬送路５１から撹拌部１１に受け渡される現像剤の量である撹拌部流入量と、撹拌部１１から循環搬送路５２に受け渡される現像剤の量である撹拌部排出量と、トナー補給口２３から撹拌部１１に補給されるトナーの量である補給トナー量とが、「撹拌部排出量＝撹拌部流入量＋補給トナー量」の関係を満たしている。
撹拌部１１へ流入する現像剤の量と撹拌部１１から排出される現像剤の量を同じにすることで、撹拌部１１内の現像剤量を確保し、撹拌部１１における現像剤の撹拌性を安定的に維持することが可能である。これにより、補給トナーを剤中に均一分散し、さらに帯電量を立ち上げることが可能となる。よって、未混合のトナーが搬送路内に流れ込むことを防止できる。
【００７６】
また、実施例１〜実施例４及び参考構成例の現像装置１０は、新たなトナーを装置内に補給するトナー補給口２３を撹拌部１１の上部に設けている。トナー補給口２３を撹拌部１１の上に設けることで、現像剤内に撹拌されたトナーのみが撹拌部１１から搬送路へ排出され、未混合トナーが搬送路中に流れ込むことを防止することができる。
【００７７】
また、実施例３及び実施例４の現像装置１０は、撹拌部１１及び撹拌部１１の上部に設けられたトナー補給口２３を複数箇所に備える。撹拌部１１およびトナー補給口２３を複数設けることで、現像ローラ２０の軸線方向の現像剤のトナー濃度偏差を一部に設けるよりも、より均一化することが可能である。
【００７８】
また、実施例１〜実施例４の現像装置１０が備える撹拌部材２７は、図６に示すように、回転運動によって下方から上方に現像剤を持ち上げながら撹拌を行う撹拌部材である。撹拌部１１内の現像剤を撹拌部材２７によって持ち上げ、重力によって落下させることで、良好な混合・撹拌性を得られるとともに、未混合トナーの搬送路への流出も防ぐことができる。
【００７９】
また、実施例１〜実施例４の現像装置１０が備える撹拌部材２７は、図中の矢印Ｋ方向の回転運動によって循環搬送路５２内現像剤の搬送方向に現像剤を押し動かす構成である。撹拌部材２７が現像剤に与える動きを各搬送スクリュによる搬送方向と揃えてやることで、現像剤に余計なストレスを与えず、現像剤が一部で滞留して循環のバランスが崩れることを防ぐことも可能である。
【００８０】
また、本実施形態の複写機５００は、潜像を担持する潜像担持体である感光体１１７と、感光体１１７上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置であり、複写機５００が備える現像手段として、実施例１または実施例２の現像装置１０を用いることで、現像に用いられる現像剤のトナー濃度及びトナーの帯電性が安定し、良好な画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【００８１】
１０  現像装置
１０ａ  ケーシング
１１  撹拌部
２０  現像ローラ
２１  供給回収スクリュ
２２  循環スクリュ
２３  トナー補給口
２４  仕切り板
２５  端部開口部
２６  搬送路開口部
２７  撹拌部材
２８  パドル部材
２９  上部仕切り部材
３０  羽開口部
４１  供給搬送路
４２  回収搬送路
５１  供給回収搬送路
５２  循環搬送路
６１  供給パドル
６２  回収パドル
１００  プリンタ部
１１７  感光体
１１８  書き込みユニット
１２０  転写ベルト
１２１  定着部
５００  複写機
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８２】
【特許文献１】特開２００７−３１６１３０号公報
【特許文献２】特開２００１−２９０３６８号公報
【特許文献３】特開平０４−２２１９８０号公報
【特許文献４】特開平０６−０１９３０９号公報
【特許文献５】特開平１１−１７４８００号公報
【特許文献６】特開平１１−２０２６２６号公報
【図１】
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【図２】
0005637433.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005637433.tif 000008
【図８】
0005637433.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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