(57)【要約】【課題】現像ハウジング内に補給されたトナーが十分分散されないまま現像ローラーに供給され、現像剤かぶりが発生することを抑止した現像装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】現像ローラー２１は、現像ハウジング２１０内で回転駆動され、周面にトナーを担持する。トナーは、現像ハウジング２１０の第１搬送路２２１および第２搬送路２２２内を循環搬送される。第１攪拌スクリュー２３は第１搬送路２２１に配設され、第１方向にトナーを搬送する。トナー補給口２５の下流側には、下流側抑制壁２８Ａが配置される。トナー補給口２５から流入された補給トナーが下流側抑制壁２８Ａの下方に沈むように搬送されることで、周辺のトナーと好適に攪拌される。【選択図】図４
2014102458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の壁部と、前記一対の壁部間に架設された天板とを備えるハウジングと、
前記ハウジングに着脱可能とされ、前記ハウジングに補給される補給現像剤を収容する補給現像剤収容部と、
前記一対の壁部間において、前記ハウジングに回転可能に支持され、現像剤を担持する現像ローラーと、
前記ハウジングに前記現像ローラーと間隔をおいて配置され第１方向に前記現像剤が搬送される第１搬送路と、前記現像ローラーと前記第１搬送路との間に配置され前記第１方向とは反対の第２方向に向かって前記現像剤が搬送され、かつ、前記現像ローラーに前記現像剤を供給する第２搬送路と、を備え、上方を前記天板によって画定され、前記現像剤が循環搬送される現像剤搬送路と、
前記ハウジングに、前記第１搬送路の前記第１方向下流側の位置に対向して配設され、前記補給現像剤を前記現像剤搬送路に受け入れる現像剤受入口と、
前記第１搬送路に配設され、回転駆動され、前記現像剤受入口が前記第１搬送路に対向する位置を通過するように前記第１方向に前記現像剤を搬送する搬送部材と、
前記現像剤受入口よりも前記第１方向下流側において前記天板から前記搬送部材に向かって突設され、前記搬送部材による前記現像剤の搬送能力を部分的に抑制することによって、前記現像剤受入口が対向する位置に前記現像剤が滞留する滞留部を形成する搬送能力抑制壁と、
を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記搬送部材は、回転軸と、前記回転軸回りに形成されたスクリュー羽根と、前記搬送能力抑制壁が対向する領域において、部分的に前記スクリュー羽根が欠落された欠落部と、を有し、
前記搬送能力抑制壁は、前記スクリュー羽根の外周縁よりも前記回転軸側に進入する下端縁を有す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】
前記搬送能力抑制壁は、前記回転軸と交差する方向に延伸される板状部材であり、
前記搬送能力抑制壁に対向して前記回転軸から径方向に突設され、前記搬送部材の回転に伴って前記搬送能力抑制壁の下方を通過する攪拌パドルを備え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】
前記攪拌パドルの前記第１方向上流側の端部は、前記現像剤受入口より前記第１方向下流側、かつ、前記搬送能力抑制壁よりも前記第１方向上流側に配置され、前記攪拌パドルの前記第１方向下流側の端部は、前記搬送能力抑制壁よりも前記第１方向下流側に配置されることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記搬送部材の回転に伴う前記攪拌パドルと前記搬送能力抑制壁との最短距離が、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となることを特徴とする請求項３または４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記搬送能力抑制壁は、前記回転軸と交差する方向に延伸される板状部材であり、
前記搬送能力抑制壁の下端縁は、水平に延設され、かつ、前記スクリュー羽根の回転における上端縁よりも１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の間隔をおいて下方に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７】
前記回転軸と交差する断面視において、前記搬送能力抑制壁は、前記搬送部材を囲むように配置されるアーチ形状からなり、前記搬送能力抑制壁の中央部が前記天板から突設される高さをＨ１、前記搬送能力抑制壁の両端部が前記天板から突設される高さをＨ２とした場合、Ｈ１＜Ｈ２の関係を満たすことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項８】
前記搬送能力抑制壁は、前記第１方向に間隔をおいて複数配置されることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項９】
前記複数の搬送能力抑制壁のうち、前記第１方向下流側に配置される第１抑制壁が前記天板から突設される高さをＨ３、前記第１方向上流側に配置される第２抑制壁が前記天板から突設される高さをＨ４とした場合、Ｈ３＞Ｈ４の関係を満たすことを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の現像装置と、
表面に静電潜像が形成され、前記現像ローラーから前記現像剤が供給される像担持体と、
前記像担持体からシートに画像を転写する転写装置と、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、複写機やプリンター等の画像形成装置に好適に搭載される現像装置、およびこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されているような現像装置が知られている。この現像装置は、現像ローラーと攪拌スクリューとを備える現像ハウジングと、この現像ハウジングに着脱自在に装着されるトナー補給用のトナーコンテナとを備えて構成されている。トナーコンテナの底部には、開閉可能なトナー排出口が設けられ、現像ハウジングには、トナー排出口に対応した位置にトナー補給口が設けられている。トナーコンテナが現像ハウジングに装着され、トナー排出口とトナー補給口とが開放されると、トナーコンテナ内のトナーが現像ハウジング内に形成された所定の循環搬送路に供給される。
【０００３】
前記循環搬送路は、トナー補給口に対応した往路搬送路と、現像ローラーに対応した復路搬送路とからなる。各循環搬送路には、回転軸周りに螺旋羽根が配設された攪拌スクリューがそれぞれ装着される。トナーは、これら攪拌スクリューによって往路搬送路と復路搬送路との間を循環搬送される。
【０００４】
このような構成を有する特許文献１の現像装置において、往路搬送路に設けられた攪拌スクリューのトナー補給口より下流側に、搬送能力が局部的に低下するように構成された搬送能力抑制部が設けられている。かかる搬送能力抑制部によって、当該搬送能力抑制部の上流側のトナー補給口付近では、トナーの滞留部が形成される。滞留部のトナー量が多い場合、該滞留部のトナーがトナー補給口を塞ぐ。また、滞留部のトナー量が少ない場合、トナー補給口とトナーの滞留部との間に隙間が生じ、トナーコンテナ側から現像ハウジングにトナーが流入する。このように、滞留部で滞留するトナー量に応じて、トナーコンテナから現像ハウジングに補給されるトナー補給量が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４６１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された技術では、トナーコンテナから現像ハウジングに多量のトナーが流入した場合、既に現像ハウジング内を循環されていたトナーと補給された新しいトナーとの間の表面状態の差に起因して、トナーの帯電が二極化することがあった。すなわち、上記トナーの一方は正極に帯電され、他方は負極に帯電される。この結果、現像装置が搭載される画像形成装置において、現像剤かぶりが発生することがあった。更に、現像ハウジング内に急激に流入した新しいトナーは、現像ハウジング内で十分分散されずに、トナー層の上層を上滑りしながら現像ローラーに供給されやすい。この場合、画像上に縦スジ状の現像剤かぶりが生じるという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、現像ハウジング内に補給されたトナーが十分分散されないまま現像ローラーに供給され、現像剤かぶりが発生することを抑止した現像装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面に係る現像装置は、一対の壁部と、前記一対の壁部間に架設された天板とを備えるハウジングと、前記ハウジングに着脱可能とされ、前記ハウジングに補給される補給現像剤を収容する補給現像剤収容部と、前記一対の壁部間において、前記ハウジングに回転可能に支持され、現像剤を担持する現像ローラーと、前記ハウジングに前記現像ローラーと間隔をおいて配置され第１方向に前記現像剤が搬送される第１搬送路と、前記現像ローラーと前記第１搬送路との間に配置され前記第１方向とは反対の第２方向に向かって前記現像剤が搬送され、かつ、前記現像ローラーに前記現像剤を供給する第２搬送路と、を備え、上方を前記天板によって画定され、前記現像剤が循環搬送される現像剤搬送路と、前記ハウジングに、前記第１搬送路の前記第１方向下流側の位置に対向して配設され、前記補給現像剤を前記現像剤搬送路に受け入れる現像剤受入口と、前記第１搬送路に配設され、回転駆動され、前記現像剤受入口が前記第１搬送路に対向する位置を通過するように前記第１方向に前記現像剤を搬送する搬送部材と、前記現像剤受入口よりも前記第１方向下流側において前記天板から前記搬送部材に向かって突設され、前記搬送部材による前記現像剤の搬送能力を部分的に抑制することによって、前記現像剤受入口が対向する位置に前記現像剤が滞留する滞留部を形成する搬送能力抑制壁と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本構成によれば、現像剤受入口よりも第１方向下流側に配置された搬送能力抑制壁によって、現像剤受入口が対向する位置に滞留部が形成される。このため、滞留部の現像剤量の変化に応じて、補給現像剤収容部から第１搬送路に補給現像剤が流入される。また、第１搬送路内に流入された補給現像剤は、搬送部材によって搬送能力抑制壁の下方に沈むように搬送される。このため、補給現像剤が周辺の現像剤と好適に攪拌、混合される。この結果、補給現像剤が十分に分散された状態で、第２搬送路に流入された後、現像ローラーに供給される。
【００１０】
上記の構成において、前記搬送部材は、回転軸と、前記回転軸回りに形成されたスクリュー羽根と、前記搬送能力抑制壁が対向する領域において、部分的に前記スクリュー羽根が欠落された欠落部と、を有し、前記搬送能力抑制壁は、前記スクリュー羽根の外周縁よりも前記回転軸側に進入する下端縁を有することが望ましい。
【００１１】
本構成によれば、搬送能力抑制壁の下端縁が、スクリュー羽根の外周縁よりも回転軸側に進入するように配置されるため、滞留部が安定して形成される。また、補給現像剤が、より第１搬送路の下方に搬送される。
【００１２】
上記の構成において、前記搬送能力抑制壁は、前記回転軸と交差する方向に延伸される板状部材であり、前記搬送能力抑制壁に対向して前記回転軸から径方向に突設され、前記搬送部材の回転に伴って前記搬送能力抑制壁の下方を通過する攪拌パドルを備えることが望ましい。
【００１３】
本構成によれば、搬送能力抑制壁の下方に搬送された補給現像剤が、攪拌パドルによって周辺の現像剤とより好適に混合される。
【００１４】
上記の構成において、前記攪拌パドルの前記第１方向上流側の端部は、前記現像剤受入口より前記第１方向下流側、かつ、前記搬送能力抑制壁よりも前記第１方向上流側に配置され、前記攪拌パドルの前記第１方向下流側の端部は、前記搬送能力抑制壁よりも前記第１方向下流側に配置されることが望ましい。
【００１５】
本構成によれば、搬送能力抑制壁よりも上流側では、攪拌パドルが現像剤を滞留させる機能を備える。また、搬送能力抑制壁よりも下流側では、攪拌パドルが現像剤を分散させる機能を備える。このため、補給現像剤の補給量の調整と、補給現像剤の分散とが安定して実現される。
【００１６】
上記の構成において、前記搬送部材の回転に伴う前記攪拌パドルと前記搬送能力抑制壁との最短距離が、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となることが望ましい。
【００１７】
本構成によれば、補給現像剤の補給量の調整と、補給現像剤の分散とが一層安定して実現される。
【００１８】
上記の構成において、前記搬送能力抑制壁は、前記回転軸と交差する方向に延伸される板状部材であり、前記搬送能力抑制壁の下端縁は、水平に延設され、かつ、前記スクリュー羽根の回転における上端縁よりも１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の間隔をおいて下方に配置されることが望ましい。
【００１９】
本構成によれば、補給現像剤が現像剤層の上層を上滑りすることが好適に抑止される。
【００２０】
上記の構成において、前記回転軸と交差する断面視において、前記搬送能力抑制壁は、前記搬送部材を囲むように配置されるアーチ形状からなり、前記搬送能力抑制壁の中央部が前記天板から突設される高さをＨ１、前記搬送能力抑制壁の両端部が前記天板から突設される高さをＨ２とした場合、Ｈ１＜Ｈ２の関係を満たすことが望ましい。
【００２１】
本構成によれば、補給現像剤が現像剤層の上層を上滑りすることが好適に抑止される。特に、搬送部材の回転力によって搬送部材の外周縁よりも外側に流出された補給現像剤が、十分分散されることなく再び現像剤層の上層に浮上することが抑制される。
【００２２】
上記の構成において、前記搬送能力抑制壁は、前記第１方向に間隔をおいて複数配置されることが望ましい。
【００２３】
本構成によれば、補給現像剤が現像剤層の上層を上滑りすることが好適に抑止される。また、隣接する搬送能力抑制壁同士の間で、現像剤の乱流が生じ、補給現像剤が一層分散される。
【００２４】
上記の構成において、前記複数の搬送能力抑制壁のうち、前記第１方向下流側に配置される第１抑制壁が前記天板から突設される高さをＨ３、前記第１方向上流側に配置される第２抑制壁が前記天板から突設される高さをＨ４とした場合、Ｈ３＞Ｈ４の関係を満たすことが望ましい。
【００２５】
本構成によれば、補給現像剤が徐々に下方に沈むように搬送されるため、補給現像剤が一層分散される。
【００２６】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記の何れかに記載の現像装置と、表面に静電潜像が形成され、前記現像ローラーから前記現像剤が供給される像担持体と、前記像担持体からシートに画像を転写する転写装置と、を備えることを特徴とする。
【００２７】
本構成によれば、現像剤受入口よりも第１方向下流側に配置された搬送能力抑制壁によって、現像剤受入口が対向する位置に滞留部が形成される。このため、滞留部の現像剤量の変化に応じて、補給現像剤収容部から第１搬送路に補給現像剤が流入される。また、第１搬送路内に流入された補給現像剤は、搬送部材によって搬送能力抑制壁の下方に沈むように搬送される。このため、補給現像剤が周辺の現像剤と好適に攪拌、混合される。この結果、補給現像剤が十分に分散された状態で、第２搬送路に流入された後、現像ローラーに供給される。したがって、シートに形成された画像上に現像剤かぶりが生じることが好適に抑止される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、現像ハウジング内に補給されたトナーが十分分散されないまま現像ローラーに供給され、現像剤かぶりが発生することを抑止した現像装置、およびこれを備えた画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る現像装置の側方から見た断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る現像装置の平面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る現像装置の正面から見た断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る現像装置のトナー補給の様子を示す模式図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る現像装置の第１攪拌スクリューの拡大斜視図である。
【図８】従来の現像装置の現像剤の流れを説明するための断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る現像装置の側方から見た断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る現像装置の正面から見た（Ａ）断面図、（Ｂ）拡大断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る現像装置の平面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る現像装置の正面から見た断面図である。
【図１３】搬送能力抑制壁と抑制パドルの位置関係を示した図である。
【図１４】他の実施形態に係る搬送能力抑制壁の形状を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の外観を示す斜視図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す側断面図である。ここでは、画像形成装置１としてモノクロプリンターを例示するが、画像形成装置は、複写機、ファクシミリ装置、或いは、これらの機能を備える複合機であってもよく、またカラー画像を形成する画像形成装置であっても良い。
【００３１】
画像形成装置１は、略直方体形状の筐体構造を有する本体ハウジング１０と、この本体ハウジング１０内に収容される画像形成部３０と、定着部４０と、トナーコンテナ５０と、給紙部９０と、を含む。
【００３２】
本体ハウジング１０の前面側には前カバー１１が、後面側には後カバー１２が各々備えられている。前カバー１１が開放されることで、トナーコンテナ５０が前面側に露出する。これにより、ユーザーは、トナー切れの際にトナーコンテナ５０を本体ハウジング１０の前面側から取り出すことができる。後カバー１２は、シートジャムやメンテナンスの際に開放されるカバーである。画像形成部３０及び定着部４０の各ユニットは、後カバー１２が開放されることで、本体ハウジング１０の後面側から取り出し可能となる。
【００３３】
また、本体ハウジング１０の側面には、左カバー１２Ｌ（図１）と、左カバー１２Ｌとは反対側の右カバー１２Ｒ（図１には表れていない）とが、それぞれ鉛直方向に延伸するように配設されている。左カバー１２Ｌの前側部分には、本体ハウジング１０内に空気を取り込むための吸気口１２Ｌａが配設されている。また、本体ハウジング１０の上面には、画像形成後のシートが排出される排紙部１３が備えられている。前カバー１１と、後カバー１２と、左カバー１２Ｌと、右カバー１２Ｒと、排紙部１３とによって画定される内部空間Ｓ（図２）に、画像形成を実行するための各種装置が内装される。
【００３４】
画像形成部３０は、給紙部９０から送り出されるシートにトナー画像を形成する画像形成処理を行う。画像形成部３０は、感光体ドラム３１（像担持体）と、この感光体ドラム３１の周囲に配置された、帯電装置３２、露光装置（図２には表れていない）、現像装置２０、転写ローラー３４及びクリーニング装置３５とを含む。画像形成部３０は、左カバー１２Ｌと右カバー１２Ｒとの間に、配設される。
【００３５】
感光体ドラム３１は、回転軸と、回転軸回りに回転する円筒面と、を備える。円筒面には、静電潜像が形成されるとともに、該静電潜像に応じたトナー像が円筒面に担持される。感光体ドラム３１としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。
【００３６】
帯電装置３２は、感光体ドラム３１の表面を均一に帯電するものであって、感光体ドラム３１に当接する帯電ローラーを含む。
【００３７】
クリーニング装置３５は、不図示のクリーニングブレードを有し、トナー像転写後の感光体ドラム３１の周面に付着したトナーを清掃するとともに、不図示の回収装置に該トナーを搬送する。
【００３８】
露光装置は、レーザー光源とミラーやレンズ等の光学系機器とを有し、感光体ドラム３１の周面に、パーソナルコンピューター等の外部装置から与えられる画像データに基づいて変調された光を照射して、静電潜像を形成する。現像装置２０は、感光体ドラム３１上の前記静電潜像を現像してトナー像を形成するために、感光体ドラム３１の周面にトナーを供給する。現像装置２０は、感光体ドラム３１に供給するトナーを担持する現像ローラー２１と、現像ハウジング２１０（図３）の内部で現像剤を攪拌しながら循環搬送する第１攪拌スクリュー２４及び第２攪拌スクリュー２３とを含む。なお、本実施形態に係る現像装置２０については、後記で詳述する。
【００３９】
転写ローラー３４は、感光体ドラム３１の周面に形成されたトナー像をシート上に転写させるためのローラーである。転写ローラー３４は、感光体ドラム３１の円筒面に当接し、転写ニップ部を形成している。この転写ローラー３４には、トナーと逆極性の転写バイアスが与えられる。
【００４０】
定着部４０は、転写されたトナー像をシート上に定着する定着処理を行う。定着部４０は、加熱源を内部に備えた定着ローラー４１と、この定着ローラー４１に対して圧接され、定着ローラー４１との間に定着ニップ部を形成する加圧ローラー４２とを含む。トナー像が転写されたシートが前記定着ニップ部に通紙されると、トナー像は、定着ローラー４１による加熱および加圧ローラー４２による押圧により、シート上に定着される。
【００４１】
トナーコンテナ５０（補給現像剤収容部）は、現像装置２０に補給する補給トナーを貯留する。トナーコンテナ５０は、補給トナーの主な貯留箇所となるコンテナ本体５１と、コンテナ本体５１の一側面の下部から突設された筒状部５２と、コンテナ本体５１の他の側面を覆う蓋部材５３と、コンテナ内部に収容されトナーを搬送する回転部材５４とを含む。トナーコンテナ５０内に貯留された補給トナーは、回転部材５４が回転駆動されることによって、筒状部５２の先端下面に設けられたトナー排出口５２１から現像装置２０内に供給される。また、トナーコンテナ５０の上方を覆うコンテナ天板５０Ｈは、排紙部１３の下方に位置する（図２参照）。
【００４２】
給紙部９０は、画像形成処理が施されるシートを収容する給紙カセット９１を含む（図２）。この給紙カセット９１は、その一部が本体ハウジング１０の前面からさらに前方に突出している。給紙カセット９１のうち、本体ハウジング１０内に収容されている部分の上面は、給紙カセット天板９１Ｕによって覆われている。給紙カセット９１には、前記シートの束が収容されるシート収容空間、前記シートの束を給紙のためにリフトアップするリフト板等が備えられている。給紙カセット９１の後端側の上部にはシート繰出部９１Ａが設けられている。このシート繰出部９１Ａには、給紙カセット９１内のシート束の最上層のシートを１枚ずつ繰り出すための給紙ローラー９１Ｂが配置されている。
【００４３】
本体ハウジング１０内には、シートを搬送するために、主搬送路９２Ｆ及び反転搬送路９２Ｂが備えられている。主搬送路９２Ｆは、給紙部９０のシート繰出部９１Ａから画像形成部３０及び定着部４０を経由して、本体ハウジング１０上面の排紙部１３に対向して設けられている排紙口１４まで延びている。反転搬送路９２Ｂは、シートに対して両面印刷を行う場合に、片面印刷されたシートを主搬送路９２Ｆにおける画像形成部３０の上流側に戻すための搬送路である。
【００４４】
主搬送路９２Ｆは、感光体ドラム３１および転写ローラー３４によって形成される転写ニップ部を、下方から上方に向かって、通過するように延設される。また、主搬送路９２Ｆの、転写ニップ部よりも上流側には、レジストローラー対９３が配置されている。シートは、レジストローラー対９３にて一旦停止され、スキュー矯正が行われた後、画像転写のための所定のタイミングで、前記転写ニップ部に送り出される。主搬送路９２Ｆ及び反転搬送路９２Ｂの適所には、シートを搬送するための搬送ローラーが複数配置されており、例えば排紙口１４の近傍には排紙ローラー対９４が配置されている。
【００４５】
反転搬送路９２Ｂは、反転ユニット９５の外側面と、本体ハウジング１０の後カバー１２の内面との間に形成されている。なお、反転ユニット９５の内側面には転写ローラー３４及びレジストローラー対９３の一方のローラーが搭載されている。後カバー１２及び反転ユニット９５は、それらの下端に設けられた支点部１２１の軸回りに各々回動可能である。反転搬送路９２Ｂにおいてシートジャムが発生した場合、後カバー１２が開放される。主搬送路９２Ｆでシートジャムが発生した場合、或いは感光体ドラム３１のユニットや現像装置２０が外部に取り出される場合には、後カバー１２に加えて反転ユニット９５も開放される。
【００４６】
＜現像装置の説明＞
次に、本発明の第１の実施形態に係る現像装置２０について詳述する。図３は、現像装置２０の内部構造を示す側方断面図である。また、図４は、現像装置２０の内部構造を示す平面図である。図５は、現像装置２０の正面から見た断面図である。現像装置２０は、一方向（現像ローラー２１の軸方向）に長尺の箱形形状を有する現像ハウジング２１０（ハウジング）を備える。現像ハウジング２１０は、一対の第１壁部２１０Ａおよび第２壁部２１０Ｂ（図４）を備える。該現像ハウジング２１０は、第１壁部２１０Ａおよび第２壁部２１０Ｂの間に内部空間２２０を有する。また、現像ハウジング２１０は、内部空間２２０の上方を画定する天板２１１（図５）を備える。
【００４７】
内部空間２２０には、現像ローラー２１と、第１攪拌スクリュー２３（搬送部材）および第２攪拌スクリュー２４と、トナー補給口２５（現像剤受入口）とが配設されている。本実施形態では、一成分現像方式として、この内部空間２２０には、磁性材料を含むトナーが現像剤として充填される。トナーは、内部空間２２０内において攪拌搬送され、静電潜像を現像するために、逐次現像ローラー２１から感光体ドラム３１に供給される。
【００４８】
現像ローラー２１は、一対の第１壁部２１０Ａおよび第２壁部２１０Ｂの間において、現像ハウジング２１０に回転可能に支持され、表面に現像剤を担持する。現像ローラー２１は、現像ハウジング２１０の長尺方向に延設される円筒形状を有する。現像ローラー２１は、回転駆動される円筒形状のスリーブ２１Ｓと、スリーブ２１Ｓの内部に、軸方向に沿って固定配置される円柱形状のマグネット２１Ｍとを備える。スリーブ２１Ｓは、不図示の駆動手段によって、図３の矢印Ｄ３１方向に回転駆動され、周面に磁性トナーを担持する。マグネット２１Ｍは、スリーブ２１Ｓの内部に、スリーブ２１Ｓの周方向に複数の磁極を有する固定磁石である。マグネット２１Ｍは、周方向に配置される４つの磁極Ｓ１極、Ｎ１極、Ｓ２極、Ｎ２極を備える。
【００４９】
図３において、現像ローラー２１を囲む曲線ＭＣは、各磁極によってもたらされる現像ローラー２１の半径方向の磁力を、スリーブ２１Ｓ上の周方向の分布として示したものである。Ｓ１極は、マグネット２１Ｍのうち、前方かつ上方の位置に配置される。Ｓ１極は、規制極として、トナー層を規制するために使用される。Ｎ１極は、マグネット２１Ｍのうち、後方かつ上方の位置に配置される。Ｎ１極は、現像極として、感光体ドラム３１にトナーを供給する機能を備える。Ｎ２極は、マグネット２１Ｍのうち、前方かつ下方の位置に配置される。Ｎ２極は、キャッチ極として、現像ローラー２１にトナーを汲み上げる機能を備える。Ｓ２極は、マグネット２１Ｍのうち、Ｎ１極よりもスリーブ２１Ｓの回転方向下流側であって、Ｎ２極よりもスリーブ２１Ｓの回転方向上流側の位置に配置される。Ｓ２極は、主に、マグネット２１Ｍのうち、後方かつ下方の位置に配置される。Ｓ２極は、Ｎ１極において、感光体ドラム３１側に移動されなかったトナーを、現像ハウジング２１０に回収する搬送極としての機能を備える。スリーブ２１Ｓ上に担持されたトナーは、現像ハウジング２１０に配設された開口部（不図示）まで搬送され、対向する感光体ドラム３１に供給される。
【００５０】
現像ハウジング２１０の内部空間２２０は、天板２１１（図５）によって覆われるとともに、左右方向に延びる仕切り板２２によって、左右方向に長尺の第１搬送路２２１と第２搬送路２２２とに区画されている。仕切り板２２は、現像ハウジング２１０の左右方向の幅よりも短く、仕切り板２２の左端及び右端と、前記第２壁部２１０Ｂおよび第１壁部２１０Ａとの間には、第１搬送路２２１と第２搬送路２２２とをそれぞれ連通させる第１連通路２２３及び第２連通路２２４が備えられている。これにより、内部空間２２０には、第１搬送路２２１、第１連通路２２３、第２搬送路２２２及び第２連通路２２４に至る循環経路（現像剤搬送路）が形成される。トナーは、該循環経路内を図４において時計回りに搬送される。
【００５１】
トナー補給口２５は、前記天板２１１に穿孔された開口部であり、第１搬送路２２１の左端付近（第１方向下流側）の上方に配置されている（図４、図５）。トナー補給口２５は、上記の循環経路に対向して配置され、トナーコンテナ５０から補給される補給トナーを内部空間２２０に受け入れる機能を備える。本実施形態では、トナー補給口２５は、平面視で１４ｍｍ×８ｍｍの開口からなる。
【００５２】
第１攪拌スクリュー２３は、第１搬送路２２１に配設されている。第１攪拌スクリュー２３は、第１回転軸２３ａ（回転軸）と、この第１回転軸２３ａの周上にスパイラル状に突設された第１螺旋羽根２３ｂ（スクリュー羽根）とを含む。第１攪拌スクリュー２３は、不図示の駆動手段によって第１回転軸２３ａ回り（図３の矢印Ｄ３３、図４の矢印Ｒ２）に回転駆動されることで、図４の矢印Ｄ１方向（第１方向）にトナーを搬送する。第１攪拌スクリュー２３は、トナー補給口２５が第１搬送路２２１に対向する位置を通過するように現像剤を搬送する。これにより、第１攪拌スクリュー２３は、トナー補給口２５から流入する新しいトナーと、第１搬送路２２１を搬送されるトナーとを混合し、混合されたトナーを第２搬送路２２２側に受け渡す機能を有する。なお、本実施形態では、第１螺旋羽根２３ｂの外径は１４ｍｍであり、軸方向のピッチは２０ｍｍに設定される。第１攪拌スクリュー２３の搬送性能に応じて、前記ピッチは変更可能であるが、トナーの搬送能力を維持する上では前記ピッチの下限は１５ｍｍとされることが好ましい。第１攪拌スクリュー２３のトナー搬送方向（矢印Ｄ１方向）下流側には、第１パドル２３ｃが配設されている。第１パドル２３ｃは、第１回転軸２３ａ上に配設された板状部材である。第１パドル２３ｃは、第１回転軸２３ａと共に回転され、図４の矢印Ｄ３方向に向かって、第１搬送路２２１から第２搬送路２２２にトナーを受け渡す。本実施形態では、第１パドル２３ｃの軸方向の長さは、２０ｍｍに設定される。更に、第１攪拌スクリュー２３は、搬送能力抑制軸部２６（欠落部）を備える。搬送能力抑制軸部２６は、部分的に第１螺旋羽根２３ｂが欠落され、第１回転軸２３ａのみが配置される部分である。搬送能力抑制軸部２６に対向して、後記の搬送能力抑制壁２８Ａが配置される。
【００５３】
第２攪拌スクリュー２４は、第２搬送路２２２に配設されている。第２攪拌スクリュー２４は、第２回転軸２４ａと、この第２回転軸２４ａの周上にスパイラル状に突設された第２螺旋羽根２４ｂとを含む。第２攪拌スクリュー２４は、不図示の駆動手段によって第２回転軸２４ａ回り（図３の矢印Ｄ３２、図４の矢印Ｒ１）に回転駆動されることで、図４の矢印Ｄ２方向（第２方向）にトナーを搬送する。第２攪拌スクリュー２４は、第２搬送路２２２内で、トナーを搬送するとともに、現像ローラー２１にトナーを供給する。なお、本実施形態では、第２螺旋羽根２４ｂの外径は１４ｍｍであり、軸方向のピッチは２０ｍｍに設定される。第２攪拌スクリュー２４の搬送性能に応じて、前記ピッチは変更可能であるが、トナーの搬送能力を維持する上では前記ピッチの下限は１５ｍｍとされることが好ましい。
【００５４】
第２攪拌スクリュー２４は、現像ローラー２１よりも、前方かつ下方の位置に配置される。すなわち、第２攪拌スクリュー２４は、マグネット２１ＭのＮ２極に対向して配置される。第２攪拌スクリュー２４の回転（図３の矢印Ｄ３２）に伴って、第２攪拌スクリュー２４からスリーブ２１Ｓにトナーが供給される。第２攪拌スクリュー２４の回転軸２４ａは、スリーブ２１Ｓの回転軸よりも下方に位置する。更に、第２攪拌スクリュー２４の回転軸２４ａは、スリーブ２１Ｓの周面の下端部よりも下方に位置する。本実施形態では、現像ローラー２１へのトナーの供給経路は、第２攪拌スクリュー２４から供給される経路のみによって形成される。したがって、第２攪拌スクリュー２４は、現像ローラー２１に対して、下方から上方にトナーを汲み上げることによって、スリーブ２１Ｓにトナーを供給する。
【００５５】
第２攪拌スクリュー２４のトナー搬送方向（矢印Ｄ２方向）下流側には、第２パドル２４ｃが配設されている。第２パドル２４ｃは、第２回転軸２４ａ上に配設された板状部材である。第２パドル２４ｃは、第２回転軸２４ａと共に回転され、図４の矢印Ｄ４方向に向かって、第２搬送路２２２から第１搬送路２２１に、トナーを受け渡す。本実施形態では、第２パドル２４ｃの軸方向の長さは、２０ｍｍに設定される。
【００５６】
現像装置２０は、更に、層規制部材６０と、磁石プレート７０と、を備える。
【００５７】
層規制部材６０は、現像ローラー２１よりも、前方かつ上方の位置に配置される。層規制部材６０は、現像ローラー２１の軸方向に沿って、現像ローラー２１（スリーブ２１Ｓ）の周面に対向して配置される。詳しくは、層規制部材６０は、現像ローラー２１のうち、マグネット２１ＭのＳ１極に対向して配置される。層規制部材６０は、磁性材料から構成される板状部材である。層規制部材６０は、現像ローラー２１の回転軸と直交する断面において、現像ローラー２１に向かう方向を長辺とする矩形形状を備える。層規制部材６０の先端部は、現像ローラー２１のスリーブ２１Ｓと、間隔を置いて配置される。この結果、前記先端部とスリーブ２１Ｓとの間で、層規制ギャップＧが形成される。層規制部材６０は、第２攪拌スクリュー２４からスリーブ２１Ｓ上に汲み上げられたトナーの層厚を規制する。
【００５８】
磁石プレート７０は、層規制部材６０の前側に、層規制部材６０に沿って配置される。換言すれば、磁石プレート７０は、層規制部材６０よりも、現像ローラー２１のスリーブ２１Ｓの回転方向（図３の矢印Ｄ３１）上流側に配置される。本実施形態では、磁石プレート７０は、板状形状を備えた永久磁石から構成される。磁石プレート７０は、現像ローラー２１の回転軸と直交する断面において、層規制部材６０に沿って延設される略矩形形状を備える。磁石プレート７０は、層規制部材６０の下方部分に固定される。磁石プレート７０は、マグネット２１ＭのＳ１極と対向する位置に、Ｓ１極と同極のＳ極の磁力を備える。また、磁石プレート７０は、マグネット２１ＭのＳ１極に対して、前記Ｓ極よりも遠い位置に、Ｎ極を備える。
【００５９】
このように、本実施形態では、層規制部材６０よりも、現像ローラー２１（スリーブ２１Ｓ）の回転方向上流側に、磁石プレート７０が配置される。換言すれば、現像ローラー２１の回転方向上流側から下流側に向かって、磁石プレート７０、層規制部材６０が順に、現像ローラー２１の周面に対向して配置される。
【００６０】
第２攪拌スクリュー２４は、スリーブ２１Ｓの周面のうち、鉛直下方に面する第１の位置Ｐ１に向かって、トナーをスリーブ２１Ｓに供給し、層規制部材６０は、スリーブ２１Ｓの周面のうち、鉛直上方に面し、かつ、第１の位置Ｐ１の上方に位置する第２の位置Ｐ２において、スリーブ２１Ｓ上のトナーの厚さを規制する。この際、マグネット２１ＭのＳ１極と磁石プレート７０のＳ極が、同極の磁力を有することから、スリーブ２１Ｓと磁石プレート７０との間には、反発磁界が作用する。該反発磁界は、スリーブ２１Ｓの回転方向上流側に向かう磁界と、回転方向下流側（層規制部材６０側）に向かう磁界とに分類される。このため、スリーブ２１Ｓ上を搬送され、磁石プレート７０の下部に進入されたトナーは、スリーブ２１Ｓの周面に移動する力を付与される。この結果、トナーが薄層化された状態で、トナーの層規制が実現される。更に、層規制部材６０の層規制ギャップＧに進入されなかったトナーは、反発磁界に促進され、スリーブ２１Ｓの回転方向上流側に向かって流動する。
【００６１】
＜滞留部について＞
前述のトナーコンテナ５０は、現像ハウジング２１０のトナー補給口２５の上方に配置されている。トナーコンテナ５０は、内部にトナーが搬送されるトナー搬送路５０ａと、回転部材５４と、トナー排出口５２１と、を備える。トナーコンテナ５０は、トナーコンテナ５０の長手方向（トナー搬送路５０ａが形成されている方向）が、現像装置２０の長手方向（第１攪拌スクリュー２３の現像剤搬送方向。矢印Ｄ１方向、第１方向）に直交する方向に位置するように、現像装置２０に組みつけられている。
【００６２】
トナー排出口５２１は、現像装置２０のトナー補給口２５に対応して、トナーコンテナ５０の底部に配設されている。回転部材５４は、軸部と該軸部回りに回転される羽根部とを有し（図２、図４参照）、トナー搬送路５０ａ内の補給トナーをトナー排出口５２１に向かって搬送する。トナー排出口５２１から落下したトナーは、トナー補給口２５を介して、現像装置２０に補給される。
【００６３】
次に、本実施形態に係る現像装置２０において、トナー補給口２５から新たに補給されるトナーの流れについて説明する。図６は、現像装置２０に配設されたトナー補給口２５およびトナーコンテナ５０に配設されたトナー排出口５２１付近の断面図である。なお、図６では、説明のために、トナーコンテナ５０の配置を水平方向において９０度回転させて示している。実際には、トナーコンテナ５０内の回転部材５４は、紙面手前に向かって延設され、第１攪拌スクリュー２３と、トナーコンテナ５０内の回転部材５４とは、互いに直交する位置関係となっている。また、図７は、第１攪拌スクリュー２３の一部を拡大した斜視図である。
【００６４】
トナーコンテナ５０のトナー排出口５２１から供給された補給トナーＴ２は、第１搬送路２２１に落下して既存のトナーＴ１と混合され、第１攪拌スクリュー２３により矢印Ｄ１方向に搬送される。この際、トナーＴ１、Ｔ２は攪拌され、帯電される。
【００６５】
第１攪拌スクリュー２３は、トナー補給口２５よりトナー搬送方向下流側に、前述の搬送能力抑制軸部２６を備える。搬送能力抑制軸部２６は、第１攪拌スクリュー２３の第１螺旋羽根２３ｂを欠落させることによって形成される（図７参照）。本実施形態では、搬送能力抑制軸部２６の軸方向の長さは、１２ｍｍに設定される。換言すれば、搬送能力抑制軸部２６は、部分的に第１回転軸２３ａのみが配設されている部分に相当する。この場合、搬送能力抑制軸部２６は、第１回転軸２３ａの軸方向の現像剤搬送性能を有さない。
【００６６】
更に、現像装置２０は、搬送能力抑制壁２８Ａを備える。搬送能力抑制壁２８Ａは、トナー補給口２５よりも第１方向（矢印Ｄ１方向）の下流側において、現像ハウジング２１０の天板２１１から下方に向かって突設される壁部である。搬送能力抑制壁２８Ａは、第１攪拌スクリュー２３によるトナーの搬送能力を部分的に抑制することによって、トナー補給口２５が対向する位置にトナーが滞留する滞留部２７を形成する。搬送能力抑制壁２８Ａの下端縁は、第１攪拌スクリュー２３の第１螺旋羽根２３ｂの外径よりも第１回転軸２３ａ側に進入するように配置される。前述のように、搬送能力抑制軸部２６が、搬送能力抑制壁２８Ａに対向するように配置されることで、第１攪拌スクリュー２３と搬送能力抑制壁２８Ａとが干渉することがない。
【００６７】
第１搬送路２２１内において、搬送能力抑制壁２８Ａよりも上流側から搬送されるトナーは、搬送能力抑制壁２８Ａに衝突し滞留し始める。そして、これらのトナーの滞留は、搬送能力抑制壁２８Ａの直ぐ上流側であって、トナー補給口２５が第１搬送路２２１に対向する位置まで累積していく。この結果、トナー補給口２５の入口付近には、トナーの滞留部２７が形成される。
【００６８】
トナー補給口２５から補給トナーＴ２が補給され、内部空間２２０内のトナー量が増えると、この滞留部２７で滞留するトナーがトナー補給口２５を塞ぎ（封止し）、それ以上のトナーの補給を抑制する。その後、内部空間２２０内のトナーが現像ローラー２１から消費され、滞留部２７で滞留するトナーが減少すると、トナー補給口２５を塞いでいたトナーが減り、滞留部２７とトナー補給口２５との間に隙間が生じる。この結果、再び補給トナーＴ２がトナー補給口２５から内部空間２２０に流入する。このように、本実施形態では、滞留部２７に滞留するトナーの減少に伴って、補給トナー量の受入量が調整される体積補給型のトナー補給形式が採用される。
【００６９】
＜補給トナーの分散について＞
次に、本実施形態と比較参照される現像装置２０Ｚにおいて、トナー補給に伴う課題について説明する。図８は、現像装置２０Ｚの断面図である。図８では、第１搬送路２２１Ｚを側方から見た図に相当する。現像装置２０Ｚも、本実施形態に係る現像装置２０と同様に、部分的に螺旋羽根が欠落された搬送能力抑制部２６Ｚを備える。搬送能力抑制部２６Ｚは軸方向の搬送能力を有さないため、トナー補給口２５Ｚが対向する領域に滞留部２７Ｚが形成される。そして、滞留部２７Ｚのトナー量に応じて、不図示のトナーコンテナから、トナー補給口２５Ｚにトナーが補給される（矢印Ｄ８１）。
【００７０】
上記のような体積補給型のトナー補給方式を備えた現像装置２０Ｚにおいて、トナーコンテナ内の残トナーが少なくなった場合、トナーの補給量が低下するため、現像ハウジング２１０Ｚ内のトナー量も減少される。この場合、不図示の濃度センサーによって前記残トナーが少ないことが検出されると、トナーコンテナの交換が促される。この際、現像ハウジング２１０Ｚ内のトナー量が減少しているため、滞留部２７Ｚのトナー量も減少した状態となっている。そして、使用者によって現像装置２０Ｚに装着された新しいトナーコンテナから、現像ハウジング２１０Ｚ内に補給トナーが流入される。新しいトナーコンテナ内には多量のトナーが充填されているため、現像ハウジング２１０Ｚ側に勢い良く補給トナーが流入されやすい。
【００７１】
現像ハウジング２１０Ｚ内に流入したトナーは、滞留部２７Ｚに進入する。そして、第１攪拌スクリュー２３Ｚの回転駆動に伴って、第１搬送路２２１Ｚから連通される第２搬送路２２２Ｚ（不図示）に搬送される。この際、新しいトナーコンテナから現像ハウジング２１０Ｚに補給された多量の補給トナーと、既に現像ハウジング２１０Ｚ内を循環されていたトナーとの間では、表面性や帯電性が異なることが多い。両トナーは、現像ハウジング２１０Ｚ内を循環されることで、次第にその特性が近似していくが、補給トナーの流入直後では、両トナーの表面状態の差に起因してトナーの帯電が二極化することがある。すなわち、上記トナーの一方は正極に帯電され、他方は負極に帯電される。この結果、感光体ドラム３１上およびシート上の画像において、現像剤かぶりが発生することがあった。
【００７２】
加えて、現像ハウジング２１０Ｚ内に急激に流入した新しい補給トナーは、第１攪拌スクリュー２３Ｚの回転力を受けても、現像ハウジング２１０Ｚの底部側に沈みこみにくい。特に、トナー補給口２５Ｚの下流側の搬送能力抑制部２６Ｚではトナーの攪拌能力が低いため、よりトナーの分散が行われにくい。この場合、現像ハウジング２１０Ｚ内に流入された補給トナーは、第１搬送路２２１Ｚのトナー層の表層（上層、喫水面部分）を流れながら（矢印Ｄ８２）、第１連通路２２３Ｚ（不図示）を介して、第２搬送路２２２Ｚ側に流入する。そして、十分分散されることなく第２搬送路２２２Ｚに流入したトナーが、そのまま現像ローラー２１Ｚ（不図示）に塊となって供給されると、画像上に縦スジ状の現像剤かぶりが生じるという課題があった。
【００７３】
＜搬送能力抑制壁２８Ａについて＞
上記のような課題を解決するために、本実施形態に係る現像装置２０は、前述の搬送能力抑制壁２８Ａを備える。図４および図５に示されるように、搬送能力抑制壁２８Ａは、天板２１１から下方に所定の高さを持って突設される壁部である。更に、搬送能力抑制壁２８Ａは、第１攪拌スクリュー２３の上方において、第１攪拌スクリュー２３から現像ローラー２１に向かう方向（前後方向、第１回転軸２３ａと直交する方向）に所定の幅を持った壁部である。
【００７４】
本実施形態では、図５の矢印Ｄ５２に示されるように、トナー補給口２５から流入された補給トナーは、第１攪拌スクリュー２３の回転力に伴って、搬送能力抑制壁２８Ａの下方に潜るように搬送される。したがって、前記補給トナーが周囲のトナーと好適に混合される。換言すれば、補給トナーが、トナー補給口２５の下流側において、トナー層の上層（喫水面）を上滑りしながら、分散が不十分な状態で第２搬送路２２２、現像ローラー２１に供給されることが抑止される。また、搬送能力抑制壁２８Ａは、第１攪拌スクリュー２３の第１螺旋羽根２３ｂの外径よりも第１回転軸２３ａ側に進入するように配置される。このため、トナー補給口２５の下方に滞留部２７が安定して形成される。また、トナー補給口２５から流入した補給トナーが、より下方に潜るように搬送される。更に、本実施形形態では、搬送能力抑制壁２８Ａは、第１攪拌スクリュー２３の第１回転軸２３ａと交差する方向に延伸される板状部材であり、搬送能力抑制壁２８Ａの下端縁は、水平に延設される。そして、搬送能力抑制壁２８Ａの下端縁は、第１螺旋羽根２３ｂの回転における上端縁よりも１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の間隔をおいて下方に配置される。この結果、補給トナーがトナー層の上層を上滑りすることが好適に抑止される。
【００７５】
次に、本発明の第２の実施形態に係る現像装置２０Ａについて説明する。図９は、現像装置２０Ａの内部構造を示す側方断面図である。本実施形態に係る現像装置２０Ａでは、先の実施形態に係る現像装置２０の搬送能力抑制壁２８Ａの代わりに、搬送能力抑制壁２８Ｂを備える点で相違する。このため、該相違点を中心に説明し、その他の共通する説明を省略する。
【００７６】
搬送能力抑制壁２８Ｂは、搬送能力抑制壁２８Ａと同様に、第１回転軸２３ａと交差する方向に延伸される板状部材であり、トナー補給口２５よりも第１方向の下流側において、現像ハウジング２１０の天板２１１から下方に向かって突設される壁部である。搬送能力抑制壁２８Ｂは、第１攪拌スクリュー２３によるトナーの搬送能力を部分的に抑制することによって、トナー補給口２５が対向する位置にトナーが滞留する滞留部２７を形成する（図６参照）。図９を参照して、搬送能力抑制壁２８Ｂの下端縁は、第１攪拌スクリュー２３に対向したアーチ形状を備える。換言すれば、第１回転軸２３ａと交差する断面視において、搬送能力抑制壁２８Ｂの中央部２８Ｂ１が天板２１１から下方に突設される高さをＨ１、搬送能力抑制壁２８Ｂの端部２８Ｂ２が天板２１１から下方に突設される高さをＨ２とした場合、Ｈ１＜Ｈ２の関係が満たされる。
【００７７】
このような搬送能力抑制壁２８Ｂを備える現像装置２０Ａにおいても、補給トナーがトナー層の上層を上滑りすることが好適に抑止される。更に、搬送能力抑制壁２８Ｂの端部２８Ｂ２が中央部２８Ｂ１よりも下方まで延設されるため、第１攪拌スクリュー２３の回転力によって第１螺旋羽根２３ｂの外周縁よりも外側に流出された補給トナーが、端部２３Ｂ２に衝突し、端部２３Ｂ２の下方に搬送されることが可能となる。このため、前記補給トナーが十分分散されないまま、トナー層の上層に浮上することが抑制される。
【００７８】
次に、本発明の第３の実施形態に係る現像装置２０Ｂについて説明する。図１０（Ａ）は、現像装置２０Ｂの内部構造を示す正面から見た断面図である。また、図１０（Ｂ）は、現像装置２０Ｂの一部を拡大した断面図である。本実施形態に係る現像装置２０Ｂでは、先の実施形態に係る現像装置２０の搬送能力抑制壁２８Ａの代わりに、搬送能力抑制壁２８Ｃおよび搬送能力抑制壁２８Ｄを備える点で相違する。このため、該相違点を中心に説明し、その他の共通する説明を省略する。
【００７９】
搬送能力抑制壁２８Ｃおよび搬送能力抑制壁２８Ｄは、トナー補給口２５Ｂよりも第１方向（矢印Ｄ１方向）の下流側において、前記第１方向に間隔をおいて配置される。搬送能力抑制壁２８Ｃおよび搬送能力抑制壁２８Ｄは、前述の搬送能力抑制壁２８Ａと同様に、第１回転軸２３Ｂ１と交差する方向に延伸される板状部材であり、現像ハウジング２１０の天板２１１Ｂから下方に向かって突設される壁部である。搬送能力抑制壁２８Ｃおよび搬送能力抑制壁２８Ｄは、第１攪拌スクリュー２３Ｂによるトナーの搬送能力を部分的に抑制することによって、トナー補給口２５Ｂが対向する位置にトナーが滞留する滞留部２７Ｂを形成する。
【００８０】
このような搬送能力抑制壁２８Ｃおよび搬送能力抑制壁２８Ｄを備える現像装置２０Ｂにおいても、補給トナーがトナー層の上層を上滑りすることが好適に抑止される。また、図１０（Ｂ）の矢印Ｄ１０３に示されるように、隣接する搬送能力抑制壁同士の間で、トナーの乱流が生じ、補給トナーが周囲のトナーとの間で一層分散される。
【００８１】
なお、前記複数の搬送能力抑制壁のうち、前記第１方向下流側に配置される搬送能力抑制壁２８Ｃ（第１抑制壁）が天板２１１Ｂから下方に突設される高さをＨ３、前記第１方向上流側に配置される搬送能力抑制壁２８Ｄ（第２抑制壁）が天板２１１Ｂから下方に突設される高さをＨ４とした場合、Ｈ３＞Ｈ４の関係を満たすことが望ましい。この場合、前記トナーの乱流が生じやすく、また、補給トナーが徐々に下方に沈むように搬送されるため、補給トナーが一層分散される。
【００８２】
次に、図１１乃至図１３を参照して、本発明の第４の実施形態に係る現像装置２０Ｃについて説明する。本実施形態に係る現像装置２０Ｃでは、先の実施形態に係る現像装置２０の搬送能力抑制壁２８Ａに相当する搬送能力抑制壁２８Ｅに加え、抑制パドル２９（攪拌パドル）を備える点で相違する。このため、該相違点を中心に説明し、その他の共通する説明を省略する。図１１は、現像装置２０Ｃの内部構造を示す平面図である。また、図１２は、現像装置２０Ｃの内部構造を示す正面から見た断面図である。更に、図１３は、搬送能力抑制壁２８Ｅと抑制パドル２９との位置関係を説明するための模式図である。
【００８３】
搬送能力抑制壁２８Ｅは、先の搬送能力抑制壁２８Ａと同様に、トナー補給口２５Ｃよりも第１方向（矢印Ｄ１方向）の下流側において、現像ハウジング２１０Ｃの天板２１１Ｃから下方に向かって突設される壁部である。また、搬送能力抑制壁２８Ｅは、第１回転軸２３ｅと交差する方向に延伸される板状部材である。搬送能力抑制壁２８Ｅは、第１攪拌スクリュー２３Ｃによるトナーの搬送能力を部分的に抑制することによって、トナー補給口２５Ｃが対向する位置にトナーが滞留する滞留部２７Ｃを形成する。搬送能力抑制壁２８Ｅは、第１攪拌スクリュー２３Ｃの第１螺旋羽根２３ｆの外周縁よりも第１回転軸２３ｅ側に進入するように配置される。
【００８４】
抑制パドル２９は、搬送能力抑制壁２８Ｅに対向して第１回転軸２３ｅから径方向に突設される。抑制パドル２９は、第１攪拌スクリュー２３Ｃの回転に伴って搬送能力抑制壁２８Ｅの下方を通過する。トナー補給口２５Ｃから流入された補給トナーは、搬送能力抑制壁２８Ｅの下方に搬送されるとともに、抑制パドル２９によって周辺のトナーと混合される。
【００８５】
図１３を参照して、トナー補給口２５Ｃの第１方向下流側の端部２５Ｃ１から、抑制パドル２９の第１方向上流側の端部までの距離がＫ１、前記端部２５Ｃ１から抑制パドル２９の第１方向下流側の端部までの距離がＫ２と定義される。また、トナー補給口２５Ｃの第１方向下流側の端部２５Ｃ１から、搬送能力抑制壁２８Ｅの第１方向上流側の端部までの距離がＪ２、前記端部２５Ｃ１から搬送能力抑制壁２８Ｅの第１方向下流側の端部までの距離がＪ１と定義される。この場合、図１３に示されるように、Ｋ１＜Ｊ２＜Ｊ１＜Ｋ２の関係が満たされることが好ましい。換言すれば、抑制パドル２９の前記第１方向上流側の端部は、トナー補給口２５Ｃより前記第１方向下流側、かつ、搬送能力抑制壁２８Ｅよりも前記第１方向上流側に配置され、抑制パドル２９の前記第１方向下流側の端部は、搬送能力抑制壁２８Ｅよりも前記第１方向下流側に配置されることが望ましい。この場合、搬送能力抑制壁２８Ｅよりも上流側では、抑制パドル２９がトナーを滞留部２７Ｃに滞留させる機能を備える。また、搬送能力抑制壁２８Ｅよりも下流側では、抑制パドル２９がトナーを周方向および径方向に分散させる機能を備える。このため、補給トナーの補給量の調整と、補給トナーの分散とが安定して実現される。
【００８６】
＜実施例＞
次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。なお、以後の各実験は、下記の共通実験条件にて行った。
【００８７】
＜共通実験条件について＞
・感光体ドラム３１：ＯＰＣドラム
・感光体ドラム３１の周速度：１４６ｍｍ／ｓｅｃ
・層規制ギャップＧ：０．３ｍｍ
・現像バイアスＡＣ成分：矩形波振幅１．７ｋＶ、Ｄｕｔｙ５０％
現像バイアスＤＣ成分：２７０Ｖ
・感光体ドラム３１の表面電位（背景部／画像部）：４３０Ｖ／３０Ｖ
・現像ローラー３３１の直径：１６ｍｍ
・感光体ドラム３１の直径：２４ｍｍ
・磁性トナーの平均粒子径：６．８μｍ（Ｄ５０）
・第１攪拌スクリュー２３および第２攪拌スクリュー２４の形状：外径１４ｍｍ、スクリューピッチ２０ｍｍ
・第１攪拌スクリュー２３および第２攪拌スクリュー２４の回転数：５０ｒｐｍ
・搬送能力抑制軸部２６の軸方向長さＸ：１２ｍｍ
・第１連通路２２３の軸方向開口幅Ｂ：２０ｍｍ
・第２連通路２２４の軸方向開口幅Ａ：４０ｍｍ
・トナー補給口２５の開口形状：１４×８ｍｍ
・トナー補給口２５と第１連通路２２３との軸方向の最短距離Ｚ：１０ｍｍ
・トナー補給口２５と第２連通路２２４との軸方向の最短距離：１４０ｍｍ
【００８８】
＜実験１＞
まず、新品のトナーコンテナ５０が画像形成装置１に装着され、トナーコンテナ５０内のトナーが空となるまで、印字率３．８％の画像が連続して印字された。この状態で、更に、予め重量が測定された新品のトナーコンテナ５０が画像形成装置１に装着された。そして、白紙１００枚が印字された後、補給かぶりおよび筋状かぶりが評価された。補給かぶりは、トナーコンテナ５０から流入した新しいトナーと現像ハウジング２１０内を循環しているトナーとの間で帯電が不安定となる結果、シートの全面にトナーかぶりが生じる現象である。また、筋状かぶりは、補給された補給トナーがトナー層を上滑りし、凝集したまま現像ローラー２１に供給され発生するかぶりである。
【００８９】
本実験では、壁タイプとして、図３に示される搬送能力抑制壁２８Ａを壁タイプＡ、図９に示される搬送能力抑制壁２８Ｂを壁タイプＢとしている。そして、各搬送能力抑制壁が天板２１１から下方に突設される高さＨを変化させ、上記の補給かぶりおよび筋状かぶりを評価した。なお、補給かぶりおよび筋状かぶりの評価は、シートの背景部分で評価した。以後の補給かぶりおよび筋状かぶりのレベルにおいて、○はかぶりが発生していない状態を示し、△は僅かに発生しているが実用上問題ないレベルを示し、×はかぶりが発生している状態を示す。
【００９０】
表１に、補給かぶりおよび筋状かぶりの結果について示す。なお、オーバーラップとは、鉛直方向において、各搬送能力抑制壁と第１攪拌スクリュー２３の第１螺旋羽根２３ｂとが重なっている部分を意味する（図１２のＨ−Ｓに相当、Ｓ＝１．０ｍｍ）。表１に示されるように、搬送能力抑制壁２８Ａまたは搬送能力抑制壁２８Ｂを備えた実施例１乃至７において、比較例と比較して補給かぶりおよび筋状かぶりともに良好な結果が得られた。また、特に、壁タイプＡでは、オーバーラップが１．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲において（実施例３、４）、補給かぶりおよび筋状かぶりともに良好な結果が得られた。また、壁タイプＢ（実施例５）では、搬送能力抑制壁２８Ｂの中央部が天板２１１から突設される高さよりも、搬送能力抑制壁２８Ｂの両端部が天板２１１から突設される高さが高いことによって、同様に、補給かぶりおよび筋状かぶりの良好な結果が得られた。
【００９１】
【表１】
2014102458.tif 000003
【００９２】
＜実験２＞
次に、図１０に示される現像装置２０Ｂにおいて、搬送能力抑制壁２８Ｃおよび搬送能力抑制壁２８Ｄの突出高さ（壁高さ）が変化された場合の補給かぶりおよび筋状かぶりについて評価した。なお、いずれの実施例においても壁タイプは下端が水平な搬送能力抑制壁２８Ａの形状と同じである（壁タイプＡ）。また、天板２１１と第１攪拌スクリュー２３の第１螺旋羽根２３ｂの外周縁との間隔Ｓは１ｍｍである。
【００９３】
【表２】
2014102458.tif 000004
【００９４】
表２に示されるように、搬送能力抑制壁２８Ｄよりも搬送能力抑制壁２８Ｃの壁高さが高い場合（実施例１１乃至１３）に、特に、補給かぶりおよび筋状かぶりの良好な結果が得られた。なお、実施例１０では、各搬送能力抑制壁と第１攪拌スクリュー２３Ｂの外周縁との間のオーバーラップが１ｍｍ確保されているため、搬送能力抑制壁２８Ｃおよび搬送能力抑制壁２８Ｄの壁高さが同じであっても、補給かぶりおよび筋状かぶりの良好な結果が得られた。
【００９５】
＜実験３＞
次に、図１１、図１２に示される現像装置２０Ｃにおいて、搬送能力抑制壁２８Ｅの突出高さＨおよび、天板２１１Ｃと第１螺旋羽根２３ｆとの間の間隔Ｓの大小関係を変化させた場合の補給量および筋状かぶりを評価した。なお、搬送能力抑制壁２８Ｅの壁タイプは下端が水平な搬送能力抑制壁２８Ａの形状と同じである（壁タイプＡ）。実験に際し、使用されるトナーを２８℃／８０％の環境に３日間放置し、そのトナーを更に２４．５℃／５０％の環境に１日間放置した後、現像装置２０Ｃに５５ｇ投入する。そして、１分間、攪拌動作を実行した後、２４．５℃／５０％の環境で保管されたトナーをトナーコンテナ５０から補給しながら、白紙１００枚および印字率３．８％の画像を３００枚印字し、Ｆ．Ｄ（かぶり濃度）を測定する。Ｆ．Ｄは、反射濃度計（東京電色（株）製ＴＣ−６ＤＳ）によって測定された。また、補給量として、白紙１００枚印字中に現像装置２０Ｃに補給されたトナー量を測定する。現像装置２０Ｃ内のトナー分布が安定していれば、トナーコンテナ５０から急激なトナーの流入が抑止されるため、補給量は相対的に減少される。実験３の結果を表３に示す。
【００９６】
【表３】
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【００９７】
表３に示されるように、Ｓ＜Ｈ、すなわち搬送能力抑制壁２８Ｅの下端部が、第１螺旋羽根２３ｆよりも第１回転軸２３ｅ側に進入するように配置された場合に、筋状かぶりが全く発生せず、補給量も特に抑制されることが確認された。なお、筋状かぶりの評価基準は実験１と同様である。
【００９８】
＜実験４＞
次に、図１１、図１２に示される現像装置２０Ｃにおいて、搬送能力抑制壁２８Ｅと抑制パドル２９との組み合わせに関する評価を行った。それぞれ、現像装置２０Ｃにおいて、搬送能力抑制壁２８Ｅを備える場合と備えない場合、抑制パドル２９を備える場合と備えない場合の組み合わせにて評価した。この際、筋状かぶりおよび補給量の評価に加え、端部かぶりの評価を行った。端部かぶりとは、攪拌は十分されているが、現像ハウジング２１０内の補給トナーの割合が相対的に高い場合に発生するかぶりである。実験４では、Ｓ＝１ｍｍ、Ｈ＝２ｍｍの搬送能力抑制壁２８Ｅを採用した。２４．５℃／５０％の環境において、各条件の現像装置２０Ｃを準備し、トナーを現像装置２０Ｃにインストールしたのち、印字率３．８％の画像２０００枚の耐久印刷を行うことでトナーにストレスを与える。次に、この現像装置２０Ｃを２８℃／８０％の環境に６０時間放置し、さらにトナーの劣化を促進させた。最後に、放置された各現像装置２０Ｃを２４．５℃／５０％の環境にそれぞれ１時間放置した後、２４．５℃／５０％の環境に保管されたトナーを補給しながら、白紙１００枚および印字率３．８％の画像３００枚を印字し、Ｆ．Ｄ（かぶり濃度）を測定した。また、白紙１００枚印字中に現像装置２０Ｃ内に補給されたトナー量も補給量として同時に確認した。
【００９９】
筋状かぶりの評価基準は、実験１と同様である。端部かぶりの評価は以下のように実施された。端部かぶりレベル１はＦ．Ｄ≧０．０１０の場合、レベル２は０．００５≦Ｆ．Ｄ≦０．００９の場合、レベル３は０≦Ｆ．Ｄ≦０．００４の場合である。Ｆ．Ｄ値は画像４００枚中の最大測定値であり、反射濃度計（東京電色（株）製ＴＣ−６ＤＳ）によって測定された。実験４の結果を表４に示す。
【０１００】
【表４】
2014102458.tif 000006
【０１０１】
表４に示されるように、搬送能力抑制壁２８Ｅおよび抑制パドル２９が組み合わされることよって、筋状かぶりおよび端部かぶりにおいて特に良好な結果が得られた。また、補給量も最も低減され、過剰な補給トナーが現像ハウジング２１０に流入されないことが確認された。
【０１０２】
＜実験５＞
次に、図１１、図１２に示される現像装置２０Ｃにおいて、搬送能力抑制壁２８Ｅと抑制パドル２９との最短距離に関する評価を行った。抑制パドル２９の回転軸からの突出量が変化されることで、前記最短距離が０．３ｍｍから２．５ｍｍまで変化された。実験に際し、各条件の現像装置２０Ｃを準備し現像装置２０Ｃ内にトナーをインストールしたのち、印字率３．８％の画像２０００枚の耐久印刷を行いトナーにストレスを与えた。次に、各現像装置２０Ｃを２８℃／８０％の環境に６０時間放置し、さらにトナーの劣化を促進させた。最後に、放置された現像装置２０Ｃを２４．５℃／５０％の環境にそれぞれ１時間放置した後、２４．５℃／５０％の環境に保管されたトナーを補給しながら、白紙１００枚を印字し、筋状かぶりの発生有無を確認した。同時に、現像装置２０Ｃに補給されるトナーの補給量も確認した。更に、現像装置２０Ｃ内でのトナーの凝集の有無を確認するため、ハーフトーン画像における白抜けの有無を確認した。実験５の結果を表５に示す。
【０１０３】
【表５】
2014102458.tif 000007
【０１０４】
表５に示されるように、最短距離が大きすぎると（２．５ｍｍ）、抑制パドル２９の作用効果が低減され筋状かぶりが僅かながら発生する。一方、最短距離が小さすぎると（０．３ｍｍ）、搬送能力抑制壁２８Ｅと抑制パドル２９との間でトナー凝集が発生し、画像の白抜けが発生する。このため、第１攪拌スクリュー２３Ｃの回転に伴う抑制パドル２９と搬送能力抑制壁２８Ｅとの最短距離は０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下となることが好ましい。
【０１０５】
以上、本発明の実施形態に係る現像装置２０〜２０Ｃおよびこれを備えた画像形成装置１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。
【０１０６】
（１）上記の実施形態では、トナーコンテナ５０から現像装置２０へのトナー補給が、滞留部２７、滞留部２７Ａによって調整される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。画像濃度を検出する不図示の濃度センサーや、現像ハウジング２１０内のトナー量を検出する不図示のトナーセンサーの検出結果に応じて、トナーコンテナ５０から現像ハウジング２１０にトナーが補給される態様であってもよい。
【０１０７】
（２）上記の実施形態では、現像剤として磁性トナーが採用される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。現像剤として、非磁性トナー、または２成分現像剤が採用されてもよい。
【０１０８】
（３）上記の実施形態では、抑制パドル２９と組み合わされる搬送能力抑制壁２８Ｅが平板の板状部材からなる構成にて説明したが（図１１）、本発明はこれに限定されるものではない。図１４は、他の変形実施形態に係る搬送能力抑制壁２８Ｆ、搬送能力抑制壁２８Ｇ、搬送能力抑制壁２８Ｈの形状を模式的に示した部分的な平面図である。図１４（Ａ）で示される搬送能力抑制壁２８Ｆは、第１攪拌スクリュー２３の搬送方向（第１方向、矢印Ｄ１方向）の上流側に向かって中央部が突出するように湾曲した形状を備える。この場合、トナー補給口２５Ｃから流入された補給トナーは、矢印Ｄ１４１に示すように、第１方向と交差する方向に分流される。このため、補給トナーの分散がより効果的に実現される。同様に、図１４（Ｂ）で示される搬送能力抑制壁２８Ｇは、第１攪拌スクリュー２３の第１方向の上流側に向かって中央部が突出するような三角形の断面形状を備える。この場合、トナー補給口２５Ｃから流入された補給トナーは、矢印Ｄ１４２に示すように、第１方向と交差する方向に分流される。このため、補給トナーの分散がより効果的に実現される。一方、図１４（Ｃ）で示される搬送能力抑制壁２８Ｈは、第１攪拌スクリュー２３の第１方向の下流側に向かって中央部が突出するように湾曲した形状を備える。この場合、トナー補給口２５Ｃから流入された補給トナーは、矢印Ｄ１４３に示すように、第１方向と交差する方向に合流される。このため、補給トナー同士が衝突した後、周囲に分散することで、補給トナーと周囲のトナーとの混合がより効果的に実現される。
【符号の説明】
【０１０９】
１  画像形成装置
２０  現像装置
２１  現像ローラー
２１０  現像ハウジング（ハウジング）
２１１  天板
２１Ｍ  マグネット
２１Ｓ  スリーブＳ
２２  仕切り板
２２０  内部空間（現像剤搬送路）
２２１  第１搬送路
２２２  第２搬送路
２２３  第１連通路
２２４  第２連通路
２３  第１攪拌スクリュー（搬送部材）
２３ａ  第１回転軸（回転軸）
２３ｂ  第１螺旋羽根（スクリュー羽根）
２３ｃ  第１パドル
２４  第２攪拌スクリュー
２４ａ  第２回転軸
２４ｂ  第２螺旋羽根
２４ｃ  第２パドル
２５  トナー補給口
２６  搬送能力抑制軸部
２７  滞留部
２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅ、２８Ｆ、２８Ｇ、２８Ｈ  搬送能力抑制壁
２９  抑制パドル
３０  画像形成部
３１  感光体ドラム（像担持体）
３２  帯電装置
３４  転写ローラー（転写装置）
５０  トナーコンテナ（補給現像剤収容部）
５０ａ  トナー搬送路
５１  コンテナ本体
５２１  トナー排出口
５４  回転部材
６０  層規制部材
７０  磁石プレート
【図１】
2014102458.tif 000008
【図２】
2014102458.tif 000009
【図３】
2014102458.tif 000010
【図４】
2014102458.tif 000011
【図５】
2014102458.tif 000012
【図６】
2014102458.tif 000013
【図７】
2014102458.tif 000014
【図８】
2014102458.tif 000015
【図９】
2014102458.tif 000016
【図１０】
2014102458.tif 000017
【図１１】
2014102458.tif 000018
【図１２】
2014102458.tif 000019
【図１３】
2014102458.tif 000020
【図１４】
2014102458.tif 000021