(57)【要約】【課題】簡単な構成で低コストに、かつ余計なエネルギーを消費することなく、補給したトナーを現像剤中に取り込む。【解決手段】現像装置５Ｙは、現像剤担持体５１Ｙと、現像剤を現像剤担持体５１Ｙに供給する第一搬送部材５５Ｙａと、第一搬送部材５５Ｙａとは逆方向に現像剤を搬送する第二搬送部材５５Ｙｂとを有している。トナー補給口６７Ｙから補給されて第二搬送部材５５Ｙｂにより移動されているトナーの上方から現像剤を落下させる現像剤落下機構として、第二搬送部材５５Ｙｂの上方に配置した現像剤堰き止め部材６０を備える。現像剤堰き止め部材６０が、現像剤の一部をせき止めて補給トナー上から落下させる。【選択図】図７
2014174532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む現像剤を用いる現像装置であって、
現像剤を担持して現像領域に搬送する現像剤担持体と、装置内に収容された現像剤を前記現像剤担持体の長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に供給する第一搬送部材と、該第一搬送部材と逆方向に現像剤を搬送する第二搬送部材とを有し、
前記第二搬送部材の上流側にトナー補給部が設けられており、
前記トナー補給部から補給され前記第二搬送部材により移動されているトナーの上方から現像剤を落下させる現像剤落下機構を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤落下機構は、前記第二搬送部材によって搬送されている現像剤の一部をせき止めて前記トナーの上方から落下させる現像剤堰き止め部材であることを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤堰き止め部材は、前記第二搬送部材の上方を覆うように前記第二搬送部材に非接触で配置されることを特徴とする、請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記第二搬送部材が配設される現像剤搬送路に、現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段が配置されており、
前記現像剤堰き止め部材は、前記トナー濃度検知手段よりも上流側に設けられていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤堰き止め部材は、前記第二搬送部材による現像剤搬送方向に複数個が配置されることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像剤堰き止め部材は、前記第二搬送部材の現像剤搬送方向下流に行くほど配置間隔が大きくなることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
少なくとも像担持体と請求項１〜６のいずれか一項に記載の現像装置とを搭載することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の現像装置または請求項７に記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２成分現像剤を用いる現像装置と、それを搭載するプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に用いられる２成分現像装置は、補給したトナーを現像剤に混ぜることが必要な機能である。しかしトナーは現像剤よりも軽いので、補給されたトナーを現像剤中に取り込むために、搬送スクリュにパドルなどを付けてトナー取り込み力をあげてトナーを取り込む技術が知られている。また、現像剤搬送経路を斜めに設けて、現像剤が一部スクリュの羽根を乗り越えて戻るようにした構成などが提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の、パドルによりトナーを取り込むようにしたものでは、現像剤中にトナーを取り込むまでに時間がかかる場合があり、かつ現像剤中に取り込んだトナーが再度現像剤の上に浮上してしまい、完全に取り込めない場合があるという問題があった。
【０００４】
また、トナー取り込みはトナー濃度（現像剤に対するトナーの割合）が高いときに取り込み量が低下するのに対し、パドルはトナー濃度が高くなると取り込み力が低下するという問題があった。
【０００５】
また、搬送経路を斜めにして現像剤を戻す構成の場合、搬送経路を斜めにすると現像装置が大きくなってしまい、かつ現像装置を駆動するためのエネルギー（電力）も多く使ってしまうという問題があった。
【０００６】
そのほか、補給トナーの現像剤への取り込みに関するものが、例えば特開平１１−２１２３４５号公報（特許文献１）、特開２００５−５５５３１号公報（特許文献２）、特開２００５−５５５３１号公報（特許文献３）などに開示されている。
【０００７】
上記特許文献１には、補給したトナーと現像剤を混ぜる目的で、現像剤搬送経路に壁を作り、その壁を現像剤が乗り越える時に現像剤の滞留が発生し、トナーと現像剤が混ざるという構成が開示されている。しかし壁を乗り越えさせるためには現像剤を持上げるエネルギー、つまり電力が余計にかかってしまうという問題がある。また、現像剤に余計なストレスを与えてしまうため、現像剤の寿命が短くなるという問題もある。
【０００８】
上記特許文献２には、補給したトナーと現像剤を混ぜる目的で、補給トナーが現像剤と混ざる経路に当たるスクリュを斜めに配置し、現像剤がスクリュの羽根を乗り越える過程でトナーが現像剤に混ざることが開示されている。しかしスクリュを斜めに配置すると、その分現像装置のサイズが大きくなってしまい、かつ駆動するための電力が余計にかかってしまうという問題がある。
【０００９】
上記特許文献３には、攪拌搬送部材→供給搬送部材間に上層を規制する仕切り部りを搭載するものが記載されている。この仕切りにより現像剤上に浮いたトナーを仕切りで堰き止め、浮いたトナーが供給部材まで搬送されないようにしている。この場合、浮いたトナーは供給部材には到達しないが、現像剤のトナー濃度としてトナー濃度センサが検知できず、現像器内のトナー濃度が薄いままであると判断してしまう。そのため現像装置へのトナー補給量が過多になってしまうという問題がある。
【００１０】
そこで本発明は、簡単な構成で低コストに、かつ余計なエネルギーを消費することなく、補給したトナーを現像剤中に取り込むことができる現像装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題を解決するため、本発明は、トナーとキャリアとを含む現像剤を用いる現像装置であって、現像剤を担持して現像領域に搬送する現像剤担持体と、装置内に収容された現像剤を前記現像剤担持体の長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に供給する第一搬送部材と、該第一搬送部材と逆方向に現像剤を搬送する第二搬送部材とを有し、前記第二搬送部材の上流側にトナー補給部が設けられており、前記トナー補給部から補給され前記第二搬送部材により移動されているトナーの上方から現像剤を落下させる現像剤落下機構を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡単な構成で低コストに、補給されたトナーを現像剤中に確実かつ効率よく取り込むことができる。トナー濃度が高いときでも確実な取り込みを行なうことが可能である。また、余計なエネルギーを消費することがなく、装置を大型化させることもない。
【００１３】
さらに、補給されたトナーを現像剤中に素早く取り込むことができるため、補給トナーとキャリアの攪拌時間を長く取ることができ、帯電不良による画像濃度ムラや、トナー飛散、地汚れ等を防止することができる。また、トナーの分散性も向上するので、トナー濃度のムラが発生せず、画像濃度ムラも防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】搬送スクリュにて現像剤を搬送しているときの状態を示す模式図である。
【図２】トナー濃度が高いときの現像剤の搬送状態を示す模式図である。
【図３】スクリュの羽根にパドルを設けた従来装置を示す図である。
【図４】本発明の現像装置が備える現像剤落下機構を説明するための模式図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の一例であるプリンタの概略構成図である。
【図６】そのプリンタの作像部を示す拡大図である。
【図７】現像剤堰き止め部材６０を含めた現像装置の断面図である。
【図８】従来の現像装置と実施形態の現像装置における、補給トナーの取り込みに要する距離を比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
まず、現像剤の搬送状態と補給したトナーの取り込みについて説明する。
図１は、搬送スクリュにて現像剤を搬送しているときの状態を示す模式図である。搬送スクリュ５５の回転により矢印の方向（図の左方向）に現像剤Ｇが搬送される。このとき、補給されたトナーＴは現像剤Ｇの上に載った状態で左方向に進みながら現像剤中に取り込まれる。トナー濃度が低い状態では補給されたトナーもスクリュの羽根５５ａに対して低い位置を進むため、現像剤中に取り込まれやすい。
【００１６】
トナー濃度が高い状態になると、図２に示すように、スクリュの羽根５５ａに対して高い位置をトナーＴが搬送されることになる。スクリュの羽根に対してトナーが高い位置を搬送されている場合、図３に示す従来装置のように、スクリュの羽根と同程度のパドルをつけてもトナーを取り込むことは難しい。またスクリュの羽根が回転することによって現像剤が動くが、トナーを取り込む力はなかなか出しにくい。
【００１７】
なお、トナー濃度は現像剤（トナーとキャリアからなる）に対するトナーの重量パーセントを表している。画像形成などで現像剤中のトナーの量は変わるがキャリアは現像ユニットから外には基本的に出て行かないため、トナーの出入りによってトナー濃度が決まる。またトナー濃度が高くなるとトナーの量が多い分、現像剤の体積が上がる。
【００１８】
トナーは現像剤よりも軽いため、搬送スクリュで現像剤を搬送しているところにトナーを落としても（補給しても）、現像剤の上を移動するだけで、現像剤中に取りこまれないことがある。特にトナー濃度が高くて現像剤の体積が大きい時に補給トナーは取り込まれにくい。この状態でもトナーの上から現像剤が降ってくる構成を作ってやればトナーがバラバラになって現像剤中に取り込まれやすくなる。そのために簡易な構成でトナーの上から現像剤が降ってくる状態を作ってやることができれば、補給トナーを効率よく現像剤中に取り込むことができる。
【００１９】
そこで本発明は、搬送スクリュ等の搬送部材により移動している補給トナーの上方から現像剤を落下させる現像剤落下機構を備えることを特徴としている。具体的な構成については以下に説明するが、搬送スクリュの上方に現像剤堰き止め部材を配置し、搬送部材によって搬送されている現像剤の一部を搬送部材の羽根を乗り越えてトナーの上に落とすようにしている。すなわち、図４に示すように、補給されたトナーＴは、搬送スクリュの羽根５５ａの後ろ側（現像剤搬送方向における後ろ側）にいるので、現像剤Ｇの一部が現像剤堰き止め部材６０に当接してせき止められることにより、羽根５５ａを前側から乗り越えた現像剤が補給トナーＴの上から降ってくることになる。比重が軽いトナーでも、上から現像剤が降ってくれば、バラバラになり現像剤と混ざり、現像剤中に補給トナーが取り込まれる。
【００２０】
現像剤堰き止め部材６０は、搬送スクリュ５５の羽根５５ａに当たらないが、羽根５５ａに近接して配置することで、現像剤の堰き止め効果が大きくなる。また、現像剤堰き止め部材６０は、搬送スクリュ５５の軸方向（長手方向）に適度な間隔で複数個を配置するのが好適である。
【００２１】
現像剤が搬送スクリュ５５によって搬送されるとき、現像剤はスクリュ羽根５５ａによって搬送される。このとき、搬送スクリュ５５の上方に現像剤堰き止め部材６０があると、現像剤堰き止め部材６０によってせき止められた一部の現像剤がスクリュ羽根５５ａを乗り越えて後方に落下する。上記したように補給トナーＴはスクリュ羽根５５ａの後ろ側を移動して搬送されるため、現像剤堰き止め部材６０によってせき止められ落下してきた現像剤が補給トナーＴの上から降ってくる。このため、補給トナーは、上から降ってきた現像剤によってバラバラとなり、現像剤と混ざって現像剤中に取り込まれる。このようにして、本発明は、簡易な構成で補給トナーを現像剤中に効率よく取り込むことができる。
【００２２】
以下、本発明の具体的な実施の形態について説明する。
まず、図５，図６にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図５は画像形成装置としてのプリンタを示す全体構成図であり、図６はその作像部を示す拡大図である。図１に示すように、画像形成装置本体１００の上方にあるトナー容器収容部３１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。
【００２３】
トナー容器収容部３１の下方には中間転写ユニット１５が配設されている。その中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、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。
【００２４】
図６を参照して、イエローに対応した作像部６Ｙは、潜像担持体１Ｙと、潜像担持体１Ｙの周囲に配設された帯電部４Ｙ、現像装置５Ｙ（現像部）、クリーニング部２Ｙ、図示しない除電部等で構成されている。そして、潜像担持体１Ｙ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）がおこなわれて、潜像担持体１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。
【００２５】
なお、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみの説明をおこなうことにする。
【００２６】
図６に示すように、潜像担持体１Ｙは、不図示の駆動モータによって図中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４Ｙの位置で、潜像担持体１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程）。
【００２７】
その後、潜像担持体１Ｙの表面は、露光装置７（図５）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程）。
【００２８】
その後、潜像担持体１Ｙの表面は、現像装置５Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程）。
その後、潜像担持体１Ｙの表面は、中間転写ベルト８及び第１転写バイアスローラ９Ｙとの対向位置に達して、この位置で潜像担持体１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程）。このとき、潜像担持体１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００２９】
その後、潜像担持体１Ｙの表面は、クリーニング部２Ｙとの対向位置に達して、この位置で潜像担持体１Ｙ上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって機械的に回収される（クリーニング工程）。
【００３０】
さらに、潜像担持体１Ｙの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で潜像担持体１Ｙ上の残留電位が除去される。
こうして、潜像担持体１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。なお、上述した作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様におこなわれる。すなわち、作像部の下方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの潜像担持体上に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して潜像担持体上に照射する。
【００３１】
その後、現像工程を経て各潜像担持体上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。
また図５に示すように、中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４、中間転写クリーニング部１０、等で構成される。中間転写ベルト８は、３つのローラ１２〜１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ１２の回転駆動によって図中の矢印方向に無端移動される。
【００３２】
４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を潜像担持体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。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
【００３３】
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、潜像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。
【００３４】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の被転写材Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、被転写材Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
【００３５】
その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング部１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００３６】
２次転写ニップの位置に搬送された被転写材Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
【００３７】
詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の被転写材Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。レジストローラ対２８に搬送された被転写材Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、被転写材Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、被転写材Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００３８】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被転写材Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。
【００３９】
その後、被転写材Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。
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。
【００４０】
次に、図６を参照して、作像部における現像装置の構成・動作について詳しく説明する。なお、図６の現像装置には、図４で説明した現像剤堰き止め部材６０は省略されており、図示していない。現像剤堰き止め部材６０を含む現像装置は図７に示している。
【００４１】
現像装置５Ｙは、潜像担持体１Ｙに対向する現像剤担持体５１Ｙ、現像剤担持体５１Ｙに対向する層厚規制部材５２Ｙ、第一の搬送路５３Ｙ、第二の搬送路５４Ｙ内に配設された２つの搬送部材５５Ｙａ、５５Ｙｂ、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ５６Ｙ、等で構成される。それらは、ハウジング５７に設置される。現像剤担持体５１Ｙは、内部に固設された磁石や、磁石の周囲を回転するスリーブ等で構成される。撹拌搬送路５３Ｙ、５４Ｙ内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。撹拌搬送路５４Ｙは、その上方に形成された開口を介してトナー受入口４３Ｙに連通している。
【００４２】
このように構成された現像装置５Ｙは、次のように動作する。
現像剤担持体５１Ｙのスリーブは、図２の矢印方向に回転している。そして、磁石により形成された磁界によって現像剤担持体５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、スリーブの回転にともない現像剤担持体５１Ｙ上を移動する。
【００４３】
ここで、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇは、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置５Ｙ内のトナー消費に応じて、トナー容器３２Ｙに収容されているトナーが、不図示のトナー補給装置を介して第二の搬送路５４Ｙ内に補給される。
【００４４】
その後、第二の搬送路５４Ｙ内に補給されたトナーは、第一の搬送部材５５Ｙａ、第二の搬送部材５５Ｙｂによって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、第一の搬送路５３Ｙ、第二の搬送路５４Ｙを循環する（第一の搬送部材５５Ｙａと第二の搬送部材５５Ｙｂの現像剤搬送方向は逆方向である）。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像剤担持体５１Ｙ上に形成された磁力によりキャリアとともに現像剤担持体５１Ｙ上に担持される。
【００４５】
現像剤担持体５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、図中の矢印方向に搬送されて、層厚規制部材５２Ｙの位置に達する。そして、現像剤担持体５１Ｙ上の現像剤Ｇは、この位置で現像剤量が適量化された後に、潜像担持体１Ｙとの対向位置（現像領域）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、潜像担持体１Ｙ上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像剤担持体５１Ｙ上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転にともない現像剤収容部５３Ｙの上方に達して、この位置で現像剤担持体５１Ｙから離脱される。
【００４６】
図７に、図４で説明した現像剤堰き止め部材６０を含めた現像装置を示す。
図４は、搬送部材（搬送スクリュ）５５を横から見た図であるが、図７は、搬送部材（搬送スクリュ）５５を軸方向から見た図（回転軸に垂直な断面図）である。なお、現像剤堰き止め部材６０は、現像装置５が備えている２つの搬送部材のうち、トナー補給が行なわれる（本実施例ではトナー受入口４３Ｙが設けられる）側の搬送部材（実施例では第二の搬送部材５５Ｙｂ）に設けられるものである。本実施例では、第一の搬送部材５５Ｙａには現像剤堰き止め部材６０を設けていない。
【００４７】
図７に示すように、搬送部材軸方向から見た現像剤堰き止め部材６０の形状は、下側部分がスクリュ羽根の外周に沿うように、円弧状又は略円弧状に設けられる。また、図７の幅方向では、両端が搬送路（第二の搬送部材５５Ｙｂが配設された第二の攪拌搬送路）５４Ｙに当接するように設けられる。なお、搬送部材長手方向から見た現像剤堰き止め部材６０の形状は、実施例では図４に示すように長方形ないし平板状となっている。ただし、現像剤堰き止め部材の形状は実施例の形状に限定されるものではない。
【００４８】
図４でも説明したとおり、現像剤堰き止め部材６０は、第二の搬送部材５５Ｙｂのスクリュ羽根に当たらないが、スクリュ羽根に近接して配置される。現像剤堰き止め部材をスクリュ羽根に近接して配置することで現像剤の堰き止め効果が大きくなる。また、現像剤堰き止め部材６０は、第二の搬送部材５５Ｙｂの軸方向（長手方向）に所定の間隔で複数個を配置している（ただし、図７では１つのみ見えている）。
【００４９】
第二の搬送部材５５Ｙｂによって搬送される現像剤は、その一部が現像剤堰き止め部材６０に当接してせき止められ、スクリュ羽根を乗り越えて後方に（搬送方向の後ろ側に）落下する。トナー受入口４３Ｙから補給されたトナー（図示せず）は、スクリュ羽根の後ろ側を移動して搬送されるため、現像剤堰き止め部材６０によってせき止められ落下してきた現像剤が補給トナーの上から降ってくる。このため、補給トナーは、上から降ってきた現像剤によってバラバラとなり、現像剤と混ざって現像剤中に効率良く取り込まれる。
【００５０】
現像剤堰き止め部材６０を設ける本発明の構成は、構成が簡単であり、コスト上昇は最小限に抑えられ、装置を大型化する必要もない。搬送スクリュにパドルを付ける構成よりも製作コストも安くて済み、また、トルク負荷の増大も少ない。さらに、トナーを持ち上げたりはしないため、現像剤搬送のための電力消費も増大しない。
【００５１】
図８は、従来の現像装置と本実施形態の現像装置における、補給トナーの取り込みに要する距離を比較したグラフである。なお、補給トナーの量は０．３ｇで比較した。
このグラフに示すように、現像剤堰き止め部材６０を有する構成（実施形態）の場合、補給トナーの取り込みに要した距離（搬送距離）は、約５０ｍｍであった。一方、現像剤堰き止め部材６０を設けていない（それ以外の構成は実施形態と同じ）構成の場合、補給トナーの取り込みに要した距離（搬送距離）は、約１５０ｍｍであった。これからも、現像剤堰き止め部材６０を有する本発明による現像装置の方が、トナーを現像剤中に取り込むまでの時間が短いことがわかる。すなわち、本発明の構成により、補給トナーを現像剤中に効率よく取り込むことができている。
【００５２】
なお、図７で実施形態として例示した場合の構成は、現像剤堰き止め部材６０を、スクリュ軸方向の厚さ１．５ｍｍ厚の部材とし、これを１５ｍｍ間隔で長手方向（スクリュ軸方向）に６個配置しているものである。この構成では、トナー取り込み終了後にも現像剤堰き止め部材が残っている（スクリュ軸方向において、補給トナーが現像剤に取り込まれた後の位置にも現像剤堰き止め部材６０が配置されている）が、現像剤をせき止めて戻す行為は現像剤そのものの分散性を向上させることにもつながるため、特に問題にはならない。
【００５３】
実施形態では複数枚の現像剤堰き止め部材６０を等間隔で配置したが、搬送方向下流に行くにしたがって配置間隔を次第に大きくして（間隔を次第に広げて）もよい。
【００５４】
ところで、搬送スクリュにおいては、基本的にスクリュの一回転によって現像剤の進む距離が決まり、進む距離に対して取り込むべきトナーの量が決まる。したがって、この取り込むべきトナーの量に応じて現像剤堰き止め部材６０の数、現像剤堰き止め部材６０の配置間隔等を設定するのが良い。また、現像剤堰き止め部材６０とスクリュ羽根との距離（間隔）も、使用するトナー及びキャリアの物性やスクリューの単位時間当たり回転数（現像剤搬送速度）等に応じて設定するのが好ましい。
【００５５】
また、本実施形態の現像装置では、トナー濃度検知センサ５６Ｙを第二の搬送部材５５Ｙｂの下流側に設置しているが、現像剤堰き止め部材６０はトナー濃度検知センサ５６Ｙの上流側に配置されており、補給トナーがトナー濃度検知部に到達するまでにはトナーと現像剤を混ぜることが可能であり、正確なトナー濃度の検出を行なうことができる。
【００５６】
トナー濃度検知センサ５６Ｙは現像剤の透磁率を測定しているため、現像剤中に取り込まれていないトナーは検知することが出来ない。そのためトナー濃度検知部よりも前にトナーを取り込めない場合は、トナーが補給されていないとシステムが判断してしまう。その場合システムはトナー補給が足りていないと判断し、過剰にトナーを補給してしまう。しかし、本実施形態の現像装置５では、補給トナーの取り込みがトナー濃度検知センサよりも上流側で行なわれるため、トナー濃度検知センサ５６Ｙにより正確なトナー濃度の検出を行なうことができ、過剰なトナー補給を防止することができる。
【００５７】
上記説明したように、本発明の現像装置によれば、トナー補給部から補給され第二搬送部材により移動されているトナー（補給トナー）の上方から現像剤を落下させる現像剤落下機構を備えることにより、簡単な構成で低コストに、補給されたトナーを現像剤中に確実かつ効率よく取り込むことができる。トナー濃度（現像剤に対するトナーの割合）が高いときでも確実な取り込みを行なうことが可能である。また、余計なエネルギーを消費することがなく、装置を大型化させることもない。
【００５８】
さらに、補給されたトナーを現像剤中に素早く取り込むことができるため、補給トナーとキャリアの攪拌時間を長く取ることができ、帯電不良による画像濃度ムラや、トナー飛散、地汚れ等を防止することができる。また、トナーの分散性も向上するので、トナー濃度のムラが発生せず、画像濃度ムラも防ぐことができる。
【００５９】
第二搬送部材によって搬送されている現像剤の一部をせき止めて補給トナーの上方から落下させる現像剤堰き止め部材によって現像剤落下機構を構成することで、補給トナーを効率よく取り込める構成を、簡単な構成で低コストに実現することができる。
【００６０】
現像剤堰き止め部材が第二搬送部材の上方を覆うように第二搬送部材に非接触で配置されることにより、第二搬送部材によって搬送される現像剤の一部をせき止めて後方（搬送方向の後ろ側）にその現像剤を落下させることができる。
【００６１】
第二搬送部材が配設される現像剤搬送路にトナー濃度検知手段が配置されており、現像剤堰き止め部材がトナー濃度検知手段よりも上流側に設けられていることで、補給トナーがトナー濃度検知手段に到達するまでに現像剤中に取り込まれるため、トナー濃度の誤検知を防ぐことができる。
【００６２】
現像剤堰き止め部材を第二搬送部材による現像剤搬送方向に複数個配置することで、補給トナーを確実に現像剤中に取り込むことができる。
【００６３】
以上、本発明を図示例に基づき説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像剤堰き止め部材の形状や大きさは、本発明にしたがって適宜設定できるものである。また、現像装置の基本構成も任意に変更可能である。
【００６４】
また、画像形成装置本体の構成も適宜な構成を採用可能であり、カラー画像形成装置における色数や色の順番は任意である。また、タンデム式以外の構成も可能であるし、中間転写方式に限らず、直接転写方式の装置でもよい。モノクロ装置にも本発明を適用可能である。さらに、画像形成装置としては複写機に限らず、プリンタやファクシミリあるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１            感光体ドラム（潜像担持体）
５            現像装置
５１          現像スリーブ（現像剤担持体）
５５          搬送スクリュ（搬送部材）
５５ａ        スクリュ羽根
５５Ｙａ      第一搬送スクリュ（第一搬送部材）
５５Ｙｂ      第二搬送スクリュ（第二搬送部材）
５６Ｙ        トナー濃度検知センサ
６０          現像剤堰き止め部材
６７Ｙ        トナー受入口（トナー補給部）
１００              画像形成装置本体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６６】
【特許文献１】特開平１１−２１２３４５号公報
【特許文献２】特開２００５−５５５３１号公報
【特許文献３】特開２００５−５５５３１号公報
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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