(57)【要約】【課題】  現像剤が円滑に循環し、かつ多量のトナーが一度に補給されても、トナーを均一にかつ充分に帯電させ、地肌かぶりといった画像不良、トナーの飛散による汚染などの原因にならず、画像形成速度の高速化に対応可能な現像装置およびそれを含む画像形成装置を提供する。【解決手段】  トナー補給口３を有する現像槽２と、現像ローラ４と、攪拌ローラ５と、トナー受けローラ６と、第１層厚規制部材８と、第２層厚規制部材９と、流れ板１０と、第１滞留防止部材１１と、第２滞留防止部材１２と、トナーセンサ１３とを含む現像装置１において、トナー受けローラ６をトナー補給口３の下方に設け、現像槽２内部におけるトナー補給口３周辺の部材をトナー受けローラ６のみとし、トナー受けローラ６としてブラシローラを用いる。【選択図】      図１
2006301281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部およびトナー補給口を有し、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を収容する現像槽と、
現像槽の開口部を介して感光体ドラム表面に対向しかつ回転自在に設けられ、その表面に現像剤層を担持する現像ローラと、
現像槽内部にて現像ローラに離隔しかつ回転自在に設けられ、現像剤の攪拌および現像剤の現像ローラへの供給を行う攪拌ローラと、
現像槽内部にて攪拌ローラに離隔しかつ回転自在に設けられ、トナー補給口から補給されるトナーを攪拌ローラの周囲に送給するトナー受けローラと、
現像ローラ表面の現像剤層の層厚を規制する層厚規制部材とを含み、感光体ドラム表面に形成される静電潜像にトナーを供給して現像する現像装置であって、
トナー受けローラは、
円筒状の軸部材と、
該軸部材の半径方向に突出して設けられる複数の繊維毛とを含んで構成されるブラシローラであることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
現像槽内の現像ローラおよび攪拌ローラの上方において、現像ローラから攪拌ローラへ向う方向に延びるように設けられ、
現像槽内における現像剤の循環を案内する流れ板をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
トナー受けローラにバイアス電圧を印加する電圧印加手段をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
【請求項４】
トナー受けローラに印加される電圧は、
現像ローラに印加される電圧と等しいかまたは現像ローラに印加される電圧よりも小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項５】
トナー受けローラは、
その軸線回りに反時計方向に回転駆動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項６】
トナー受けローラに当接するように設けられ、
トナー受けローラに付着するトナーを除去する掻き取り部材を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項７】
表面に画像情報に基づく静電潜像を形成し得る感光層を有する感光体ドラムと、感光体ドラム表面を帯電させる帯電手段と、帯電状態にある感光体ドラム表面に光を照射して画像情報に基づく静電潜像を形成する露光手段と、感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを含む画像形成装置であって、
現像手段は、
請求項１〜６のいずれか１つの現像装置であ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する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式は、良好な画質品位を有する画像を比較的容易に形成できることから、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に広く利用される。電子写真方式を用いた画像形成装置は、一般に、光導電性物質を含む感光体表面を一様に帯電させる帯電手段と、帯電状態にある感光体ドラム表面に光を照射して画像情報に基づく静電潜像を形成する露光手段と、感光体ドラム表面の静電潜像に現像剤に含まれるトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、感光体ドラム表面に担持されるトナー像を記録媒体表面に転写する転写手段と、加熱、加圧などによって記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを含んで構成される。
【０００３】
そして、前記の現像手段には、たとえば、開口部およびトナー補給口を有しかつトナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像槽と、現像槽の開口部を介して感光体ドラム表面に対向しかつ回転自在に設けられ、その表面に現像剤層を担持する現像ローラと、現像槽内部にて現像ローラに離隔しかつ回転自在に設けられ、現像剤を現像ローラ周辺に供給する攪拌ローラと、現像槽のトナー補給口の下方において攪拌ローラに離隔しかつ回転自在に設けられ、トナー補給口から補給されるトナーを攪拌ローラ周辺に送給とするトナー受けローラと、現像ローラ表面に予め定められた間隔を有して離隔するように設けられ、現像ローラ表面の現像剤層の層厚を均一化する層厚規制部材とを含む現像装置が用いられる。
【０００４】
従来の現像装置によれば、トナー補給口から供給されるトナーがトナー受けローラにより攪拌ローラの周囲に送給され、攪拌ローラの回転駆動（攪拌）によりトナーと攪拌ローラ周辺の現像剤とが均一に混合され、かつ混合される際のトナーと現像剤に含まれるキャリアとの接触摩擦によりトナーに電荷が付与される。この帯電状態にあるトナーを含む現像剤は現像ローラの周囲に搬送され、現像ローラ表面に担持されて現像剤層を形成する。この現像剤層は、層厚規制部材により余分な現像剤を除去された後、感光体ドラム上の静電潜像にトナーを供給してトナー像が形成される。一方、層厚規制部材により除去される現像剤は攪拌ローラの周囲に戻され、再度トナー補給口から供給されるトナーと混合される。これらの一連の動作（現像動作）が繰返し実行され、静電潜像にトナーを付与したトナー像が形成される。
【０００５】
従来の現像装置においては、トナー受けローラには、軸部材と、軸部材の半径方向に設けられる板状部材とを含むパドルローラが用いられる。パドルローラは、通常の現像動作では特に支障を来たすものではないけれども、最近における画像形成速度の顕著な高速化によって、地肌かぶりなどの画像不良、現像装置外部へのトナーの飛散などの不都合が発生するおそれが生じている。すなわち、画像形成を高速で行うと、特に画像形成を高速でかつ連続して行うと、多量のトナーを短持間で消費する。したがって、画像形成速度の高速化に対応するためには、現像槽に多量のトナーを短時間で供給することが必要になる。多量のトナーの中にはトナーが固まった粒状物が含まれ、この粒状物はパドルローラによる攪拌を受けても微細なトナー粒子に粉砕されず、そのままの状態で攪拌ローラの周辺に供給される。しかも、該粒状物内では現像槽内の熱によりトナー粒子同士の固着が進行し、攪拌ローラによる攪拌を受けても粉砕されない場合を生じ、現像剤との混合が不充分になり、トナーの帯電不良を引き起こす原因となる。トナーの帯電不良は、前述のような画像不良、トナー飛散などの不都合を引き起こす可能性がある。
【０００６】
また、現像槽内部において、トナー補給口とトナー受けローラとの間にブラシローラなどのトナー帯電部材を設けた現像装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この現像装置は、トナー補給口の現像槽内側に、軸部材の周面に繊維毛を放射状に植毛した複数のブラシローラを、それぞれの繊維毛の回転領域が互いに重なり合うように設けることによって、トナーの帯電性を向上させようとするものである。この現像装置は、補給されるトナー量があまり多くない場合には、現像槽内におけるトナーの帯電性を向上させかつトナーと現像剤との混合性を高める。しかしながら、画像形成を高速で行うために多量のトナーを短時間で補給すると、複数のブラシローラとともにトナー受けローラを含むという構成部材が比較的多い構造を採ることから、これらの構成部材がトナーの円滑な循環、トナーと現像剤との混合などを妨げる障害物になり、現像動作に必要充分な電荷量がトナーに付与されない場合が多くなる。その結果、地肌かぶりなどの画像不良、トナー飛散などが発生するのを避け得ない。また、構成部材を多くすることは、生産性、保守管理性などを低下させ、現像装置の大型化を招くので、好ましくない。
【０００７】
したがって、電子写真方式の画像形成装置における画像形成速度の高速化に対応が可能な現像装置が求められる。さらに具体的には、トナー補給量が著しく増加しても、現像剤とトナーとの混合性を損なうことなく、かつトナーの帯電不良が生じることのないような、トナーへの電荷付与性が一層向上した現像装置が求められる。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−２１６３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、電子写真方式の画像形成装置において使用される現像装置であって、現像装置内部を現像剤が円滑に循環し、かつ現像装置内に多量のトナーが一度に補給されても、トナーが均一にかつ充分に帯電し、画像形成速度の高速化に対応可能な現像装置および該現像装置を含み、高速で画像形成を行っても地肌かぶりといった画像不良、装置内でのトナーの飛散による汚染などが非常に起こり難い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】
本発明者は上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、トナー受けローラのほかにブラシローラなどの帯電部材を設けるのではなく、トナー受けローラとしてブラシローラを用いることによって所望の現像装置が得られることを見出し、本発明を完成した。
【００１１】
本発明は、
開口部およびトナー補給口を有し、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を収容する現像槽と、
現像槽の開口部を介して感光体ドラム表面に対向しかつ回転自在に設けられ、その表面に現像剤層を担持する現像ローラと、
現像槽内部にて現像ローラに離隔しかつ回転自在に設けられ、現像剤の攪拌および現像剤の現像ローラへの供給を行う攪拌ローラと、
現像槽内部にて攪拌ローラに離隔しかつ回転自在に設けられ、トナー補給口から補給されるトナーを攪拌ローラの周囲に送給するトナー受けローラと、
現像ローラ表面の現像剤層の層厚を規制する層厚規制部材とを含み、感光体ドラム表面に形成される静電潜像にトナーを供給して現像する現像装置であって、
トナー受けローラが、
円筒状の軸部材と、
該軸部材の半径方向に突出して設けられる複数の繊維毛とを含んで構成されるブラシローラであることを特徴とする現像装置である。
【００１２】
また本発明の現像装置は、
現像槽内の現像ローラおよび攪拌ローラの上方において、現像ローラから攪拌ローラへ向う方向に延びるように設けられ、
現像槽内における現像剤の循環を案内する流れ板をさらに含むことを特徴とする。
【００１３】
また本発明の現像装置は、
トナー受けローラにバイアス電圧を印加する電圧印加手段をさらに含むことを特徴とする。
【００１４】
また本発明の現像装置は、
トナー受けローラに印加される電圧が、
現像ローラに印加される電圧と等しいかまたは現像ローラに印加される電圧よりも小さいことを特徴とする。
【００１５】
また本発明の現像装置は、
トナー受けローラが、その軸線回りに反時計方向に回転駆動することを特徴とする。
【００１６】
また本発明の現像装置は、
トナー受けローラに当接するように設けられ、
トナー受けローラに付着するトナーを除去する掻き取り部材を含むことを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、
表面に画像情報に基づく静電潜像を形成し得る感光層を有する感光体ドラムと、感光体ドラム表面を帯電させる帯電手段と、帯電状態にある感光体ドラム表面に光を照射して画像情報に基づく静電潜像を形成する露光手段と、感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを含む画像形成装置であって、
現像手段が、
前述のいずれか１つの現像装置であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、開口部およびトナー補給口を有し、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像槽と、その表面に現像剤層を担持する現像ローラと、現像剤の攪拌および現像ローラへの供給を行う攪拌ローラと、トナー補給口から補給されるトナーを攪拌ローラの周囲に送給するトナー受けローラと、現像ローラ表面の現像剤層の層厚を規制する層厚規制部材とを含み、現像槽内部のトナー補給口周辺にトナー受けローラのみを配置する現像装置において、トナー受けローラとして、円筒状の軸部材と、該軸部材の半径方向に突出して設けられる複数の繊維毛とを含むブラシローラを用いることによって、トナー補給口から補給されるトナー中に、トナーが固化した粒状物が含まれていても、該粒状物が均一に解砕されるので、攪拌ローラによる攪拌を受けて現像剤とトナーとが均一に混合され、トナーを充分に帯電させ得る。また、トナー補給口付近に設けられるローラとして、トナー受けローラであるブラシローラのみを用いることによって、多量のトナーを短時間に補給しても、トナーの循環が妨げられることがなく、トナーが円滑に攪拌ローラ周辺に供給される。したがって、トナーと現像剤とが均一に混合し、トナーには現像動作に必要充分な電荷が付与され、キャリアの表面に均一にトナーが付着した状態の現像剤を現像ローラ周辺に安定的に供給でき、高品位の画像を形成できる。
【００１９】
本発明によれば、トナー受けローラであるブラシローラは、現像槽内の現像ローラおよび攪拌ローラの上方において、現像ローラから攪拌ローラへ向う方向に延び、現像槽内における現像剤の流れを調整するための流れ板を含む現像装置に特に適している。この構成を採ることによって、現像槽内部の各構成部材が相互に作用して現像剤の一層円滑な循環が実現され、高速画像形成下でもトナーへの電荷付与性および補給されるトナーと現像剤との混合性に優れる現像装置が得られる。
【００２０】
本発明によれば、本発明の現像装置がトナー受けローラにバイアス電圧を印加する電圧印加手段を含み、トナー受けローラにバイアス電圧（好ましくは現像ローラに印加される電圧と等しいかまたはそれよりも低い電圧）を印加することによって、トナーへの電荷付与性が一層向上するとともに、現像剤の現像ローラ表面への付着性が向上し、トナーが均一に付着した現像剤層が形成される。
【００２１】
本発明によれば、本発明の現像装置において、トナー受けローラをその軸線回りに反時計回り方向に回転駆動させることによって、トナーと現像剤との混合性、トナーの攪拌ローラ周辺への送給性（搬送性）がさらに向上し、現像剤の一層円滑な循環が実現される。
【００２２】
本発明によれば、本発明の現像装置において、トナー受けローラに当接しかつトナー受けローラに付着するトナーを除去する掻き取り部材を設けることによって、トナー受けローラにおけるトナーの目詰まりなどが防止され、高速画像形成への対応性がさらに高くなる。
【００２３】
本発明によれば、本発明の現像装置を含み、長期にわたって地肌かぶりなどの画像不良のない高画質品位の画像を形成でき、さらに装置内でのトナー飛散なども起こらない電子写真方式の画像形成装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、本発明の実施の第１形態である現像装置１の構成を模式的に示す断面図である。
【００２５】
本発明の現像装置１は、非磁性トナー（以後特に断らない限り単に「トナー」と称す）と磁性キャリア（以後特に断らない限り単に「キャリア」と称す）とを含む二成分現像剤（以後特に断らない限り単に「現像剤」と称す）を用いて、図示しない電子写真方式の画像形成装置において、感光体ドラム１４表面の静電潜像にトナーを供給して現像し、トナー像を形成する現像動作を実行する。
【００２６】
現像装置１は、開口部２ａおよびトナー補給口３を有し、現像ローラ４、攪拌ローラ５、トナー受けローラ６、第１層厚規制部材８、第２層厚規制部材９、流れ板１０、第１滞留防止部材１１および第２滞留防止部材１２を内蔵しかつ図示しない現像剤を貯留する現像槽２と、現像槽２の開口部２ａにおいてその一部が現像槽２の外方に向けて露出して感光体ドラム１４に対向しかつ近接するように設けられる現像ローラ４と、現像ローラ４に関して感光体ドラム１４と反対側で現像ローラ４に予め定められる間隔を有して離隔するように設けられる攪拌ローラ５と、攪拌ローラ５に関して現像ローラ４と反対側で攪拌ローラ５に予め定められる間隔を有して離隔しかつトナー補給口３の下方に設けられるブラシローラであるトナー受けローラ６と、現像ローラ４表面に対して予め定める間隔を有して離隔するように設けられる第１層厚規制部材８および第２層厚規制部材９と、第１層厚規制部材８と一体化されかつ現像ローラ４および攪拌ローラ５の上方に設けられる流れ板１０と、現像ローラ４および第１層厚規制部材８を臨みかつ現像槽２の天板２ｂに支持されるように設けられる第１滞留防止部材１１と、第１層厚規制部材８の下部に第１層厚規制部材８により支持されるように設けられる第２滞留防止部材１２と、現像槽２内のトナー濃度を検知するトナーセンサ１３とを含んで構成される。
【００２７】
すなわち、現像装置１は、現像槽２内のトナー補給口３周辺に、トナー受けローラ６のみを設けかつトナー受けローラ６としてブラシローラを用いることを特徴とする。また、現像装置１のように流れ板１０を有する現像装置において、トナー受けローラ６としてブラシローラを用いると、現像槽２内における現像剤の循環性がさらに良好になり、トナーの帯電性、トナーとキャリアとの混合性などが一層向上するので特に好ましい。
【００２８】
現像槽２は、前述のように現像剤を貯留する合成樹脂製の中空状容器であり、現像槽壁である天板２ｂにおけるトナー受けローラ６の上方には、トナーを補給するためのトナー補給口３が形成される。トナー補給口３の外部には、図示しないトナー貯留容器（トナーホッパ）および取替え可能なトナーカートリッジが設けられ、現像槽２内部のトナー濃度（またはトナー消費量）に応じてトナーが補給される。
【００２９】
現像ローラ４は、図示しない駆動手段によりその軸心回りに回転駆動可能に設けられる円筒状部材であり、その内部に複数の磁極を有し、その表面に現像剤を磁気的に吸着して図示しない現像剤層を担持する。現像ローラ４の内部に設けられる複数の磁極は、現像ローラ４表面に担持される現像剤層を、現像剤が穂状に連なった磁気ブラシ形状にする。現像ローラ４と感光体ドラム１４との間には直流重畳交流電圧が印加され、現像領域には交番電界が発生するので、現像ローラ４表面の磁気ブラシ形状の現像剤層から電荷を有するトナーのみが感光体ドラム１４表面の静電潜像に付着することによって、現像動作が実行される。
【００３０】
攪拌ローラ５は、図示しない駆動手段により現像ローラ４と連動してその軸心回りに回転駆動可能に設けられる円筒状部材である。攪拌ローラ５の回転（攪拌）により、現像剤中のトナーとキャリアとが擦摺され、その際の接触摩擦によって、感光体ドラム１４表面の静電潜像の現像に必要充分な電荷がトナーに付与される。攪拌ローラ５は、前述のようにトナーに充分な電荷を付与するとともに、トナーとキャリアとを均一に混合し、帯電状態のトナーがキャリア表面に均一に付着する状態の現像剤を現像ローラ４の周囲に送給する。
【００３１】
トナー受けローラ６は、円筒状の軸部材６ａと、軸部材６ａの半径方向に突出して設けられる複数の繊維毛６ｂとを含んで構成されるブラシローラであり、図示しない駆動手段により矢符７の方向、すなわち反時計回りに回転駆動可能に設けられる。ここでの反時計回りとは、攪拌ローラ５に対して鉛直方向の上から下へトナーを供給する方向を意味する。円筒状軸部材６ａは、たとえば、直径２０ｍｍ、長さ４０ｍｍのものが使用される。繊維毛６ｂの長さは、たとえば、１５ｍｍである。繊維毛６ｂの材料には、好ましくは、体積抵抗値が１０６〜１０９Ω・ｃｍの高抵抗導電性樹脂が用いられる。その具体例としては、たとえば、ナイロン１２、ナイロン６などのポリアミドの表面にポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの高分子材料またはシリカなどの無機材料を表面被覆処理したものが挙げられる。また繊維毛６ｂは、太さが６〜１６デニール、密度が２５０００〜１０００００本／ｉｎｃｈ２の範囲内に設定される。このようなブラシローラを用いることによって、トナーが固まった状態で補給されてもほぼ均一に解砕できるので、トナーがトナー補給口３周辺で目詰まりするのを防止できる。さらに、トナー受けローラ６を反時計回りに回転駆動させることによって、トナーが主に攪拌ローラ５とトナー受けローラ６との間にある比較的広い空間領域に送給され易くなる。一方、現像剤も、流れ板１０の上面を現像ローラ４から攪拌ローラ５の方向に流過し、攪拌ローラ５とトナー受けローラ６との間の比較的広い空間領域に送給されるので、トナーと現像剤との混合が起こり易くなり、トナーと現像剤との混合性が高まる。トナー補給口３から現像槽２内に補給されるトナーは、トナー受けローラ６の反時計回りの回転により繊維毛６ａと擦摺され、ある程度の電荷が付与された上で攪拌ローラ５とトナー受けローラ６との間の比較的広い空間領域に送給され、現像剤と混合される。ここでトナーにある程度の電荷が付与されることによって、攪拌ローラ５の回転によって、必要充分な量の電荷をトナーに付与し易くなる。
【００３２】
第１層厚規制部材８は流れ板１０と一体化して形成される、断面が略Ｖ字状に屈曲した板状部材である。また、第１層厚規制部材８は、現像ローラ４表面に予め定められる間隔を有して離隔するように設けられる。第１層厚規制部材８によって、現像ローラ４表面の現像剤層の層厚が均一化される。第１層厚規制部材８は、具体的には、現像ローラ４表面の余分な現像剤を除去する。除去される現像剤は第１層厚規制部材８の表面を沿って流過し、流れ板１０上面に供給される。
【００３３】
第２層厚規制部材９は、一端が現像ローラ４表面に予め定められる空間を有して離隔し、他端が現像槽２の天板２ｂに支持されるように設けられる板状部材である。第２層厚規制部材９は、第１層厚規制部材８により均一化された現像剤層から現像剤の一部を除去し、現像剤層の層厚を、感光体ドラム１４表面の静電潜像へのトナー付与に適した層厚に調整する。これによって、適量のトナーが静電潜像に均一に付着し、現像動作が確実に実行される。第２層厚規制部材９により除去される現像剤は、流れ板１０の端部と第１滞留防止部材１１との間の空間を流過して流れ板１０上に送給される。なお、第２層厚規制部材９は、第１層厚規制部材８により除去される現像剤の流過方向を変更する機能をも有する。
【００３４】
流れ板１０は、現像ローラ４および攪拌ローラ５の上方において、現像ローラ４から攪拌ローラ５に向う方向に延び、本実施の形態では第１層厚規制部材８と一体化して設けられる板状部材である。なお、流れ板１０は、現像ローラ４側の一方の端部が、他方の端部（すなわち攪拌ローラ５側の端部）よりも鉛直方向において高い位置にくるように傾斜して設けるのが好ましい。これによって、現像剤の循環が一層円滑になる。第１層厚規制部材８および第２層厚規制部材９により現像ローラ４表面から除去されるトナーは、流れ板１０の現像ローラ４側の端部に送給され、流れ板１０の上面を流過し、攪拌ローラ５とトナー受けローラ６との間の比較的広い空間に送給され、トナーと混合される。
【００３５】
第１滞留防止部材１１は、現像槽２の天板２ｂと現像ローラ４および第１層厚規制部材８との間の空間に、第２層厚規制部材９に接し、現像ローラ４および第１層厚規制部材８に対して予め定められる間隔を有して離隔しかつ現像槽２の天板２ｂにより支持されるように設けられる。第１滞留防止部材１１を設けることによって、第１層厚規制部材８および第２層厚規制部材９によって除去される現像剤が、現像槽２の天板２ｂと第２層厚規制部材９との間の空間に滞留するのが防止され、現像槽２内において現像剤が円滑に循環するための補助的な機能を果たす。
【００３６】
第２滞留防止部材１２は、第１層厚規制部材８と流れ板１０とにより形成される流れ板１０下部の空間（以後単に「下部空間」と称す）に、第１層厚規制部材８および流れ板１０により支持されるように設けられる。第２滞留防止部材１２を設けることによって、第１層厚規制部材８によって現像ローラ４表面から除去される現像剤が下部空間に入り込み、循環することなく滞留するのを防止する。下部空間に滞留する現像剤は、現像槽２内の熱などにより溶融して固着し、現像剤の循環、トナーの帯電性などに悪影響を及ぼす。
【００３７】
トナーセンサ１３は、攪拌ローラ５の下方の現像槽２底面に装着され、センサ面が現像槽２の内部に露出するように設けられる。トナーセンサ１３は、現像装置１が図示しない電子写真方式の画像形成装置に組み込まれる際に、該画像形成装置の各種の動作を制御する図示しないＣＰＵに電気的に接続される。そして、トナーセンサ１３により現像槽２内のトナー濃度が検知され、その検知結果はＣＰＵに格納される。ＣＰＵは検知結果に基づいて、現像槽２へのトナーの補給の可否を判断する。そして、トナー補給が必要と判断した場合は、制御信号を送り、図示しないトナー貯留容器からトナー補給口３を介して現像槽２内にトナーを補給する。
【００３８】
現像装置１によれば、トナー補給口３から補給されるトナーは、ブラシローラであるトナー受けローラ６の反時計方向の回転により、ある程度電荷を付与された状態で攪拌ローラ５とトナー受けローラ６との間の比較的広い空間領域に送給され、その領域には、流れ板１０上を流過してきた現像剤も送給され、トナーと現像剤とが混合される。攪拌ローラ５の回転により、トナーと現像剤はさらに均一に混合されるとともに、トナーには現像動作に必要充分な量の電荷が付与され、現像ローラ４の周辺に現像剤として供給される。この現像剤は現像ローラ４表面に磁気的に付着し、現像動作には余分量の現像剤を含む現像剤層が形成され、余分量の現像剤は第１層厚規制部材８および第２層厚規制部材９によって除去され、流れ板１０上に送給され、流れ板１０上を流過してトナーと混合される。この一連の動作が繰返し実行され、静電潜像の現像（トナー像化）が行われる。
【００３９】
図２は、本発明の実施の第２形態である現像装置１５の構成を模式的に示す断面図である。現像装置１５は現像装置１に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００４０】
現像装置１５は、トナー受けローラ６にバイアス電圧を印加する電圧印加手段である電源１６を含むことを特徴とする。トナー受けローラ６にバイアス電圧を印加することによって、トナー補給口３から補給されるトナーが一層確実に帯電し、さらに攪拌ローラ５による攪拌を受けて、トナー全体が現像動作に必要充分な量の電荷を均一に付与されるので、トナーの帯電不良による画像不良が一層起こり難くなる。なお、トナー受けローラ６に印加されるバイアス電圧は、現像ローラ４に印加されるバイアス電圧と等しいかまたは現像ローラ４に印加されるバイアス電圧よりも小さいことが好ましい。これによって、トナーへの電荷付与性が高まるとともに、現像ローラ４へのトナー付着性も向上し、一層高画質の画像を長期間にわたって形成するのに寄与する。したがって、多量のトナーを短時間で供給しても、トナーの帯電不良などが非常に発生しにくく、画像形成速度の高速化に適している。
【００４１】
現像装置１５においても、現像装置１と同様に現像剤が循環しかつトナーが補給され、現像動作が繰返し実行される。
【００４２】
図３は、本発明の実施の第３形態である現像装置２０の構成を模式的に示す断面図である。現像装置２０は現像装置１に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００４３】
現像装置２０は、一端がトナー受けローラ６の繊維毛６ａに当接しかつ他端が現像槽２の天板２ｂに支持されるように設けられる板状部材である掻き取り部材２１を含むことを特徴とする。掻き取り部材２１は、トナー受けローラ６の回転によってトナー受けローラ６の繊維毛６ａと接触し、繊維毛６ａの間に入り込んだトナーを除去する。掻き取り部材２１を設けることによって、トナーの攪拌ローラ５周辺への送給性などを損なうことなく、トナー受けローラ６における繊維毛６ａ間のトナーの目詰まりが防止されるので、繊維毛６ａとの接触によるトナーへの電荷付与性などが低下せず、長期にわたって高画質の画像を形成できる。
【００４４】
現像装置２０においても、現像装置１と同様に現像剤が循環しかつトナーが補給され、現像動作が繰返し実行される。
【００４５】
なお、図３において、現像装置２０はその現像槽２にトナーを補給するためのトナーホッパ２５に接続され、トナーホッパ２５はトナーホッパ２５にトナーを供給するトナーカートリッジ３１に接続される。
【００４６】
トナーホッパ２５は、硬質の合成樹脂からなる中空容器状部材であるホッパ本体２６を有する。ホッパ本体２６には、現像槽２へトナーを補給するためのトナーホッパ側のホッパ補給口２７が形成され、トナーホッパ２５は、ホッパ補給口２７と現像槽２側のトナー補給口３とが整合するようにして、現像槽２に隣接して設けられる。
【００４７】
ホッパ本体２６の内部には、ホッパ補給口２７の直上に設けられるトナー補給ローラ２８と、トナー補給ローラ２８にトナーを供給するトナー供給ローラ２９と、ホッパ本体２５の内部に収容されるトナーを攪拌し搬送する攪拌羽根部材３０とが、それぞれ回転自在に装着される。トナー補給ローラ２８には、たとえば、芯金などの軸部材の表面にスポンジ状の弾性体からなる被覆層を形成したスポンジローラが用いられる。
【００４８】
ホッパ本体２６の内部に収容されるトナーは、攪拌羽根部材３０の回転によって、大きく攪拌されるとともに、トナー供給ローラ２９へと搬送され、トナー供給ローラ２９の回転によってトナー補給ローラ２８に供給される。トナー補給ローラ２８は、供給されるトナーを、ホッパ補給口２７および現像槽トナー補給口３を介して、現像槽２内にトナーを補給する。なお、トナーホッパ２５に対しては、トナーカートリッジ３１からトナーが補給される。
【００４９】
本発明のもう１つの実施形態である画像形成装置は、表面に画像情報に基づく静電潜像を形成し得る感光層を有する感光体ドラムと、感光体ドラム表面を所定電位に帯電させる帯電手段と、帯電状態にある感光体ドラム表面を露光して画像情報に基づく静電潜像を形成する露光手段と、感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、記録媒体表面のトナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを含む電子写真方式の画像形成装置において、現像手段として前述の本発明の現像装置を用いるものである。
【００５０】
感光体ドラムには、たとえば、金属製の芯金表面に有機感光層が形成されたものを使用できる。有機感光層は電荷発生層と電荷輸送層とが積層されたものでもよく、または一層中に電荷発生物質と電荷輸送物質とを含むものでもよい。帯電手段には、たとえば、帯電ローラ、コロナ帯電器などを使用できる。露光手段には、たとえば、レーザ光源などを使用できる。転写手段には、たとえば、転写ローラなどを利用する方式を採用できる。定着手段には、たとえば、加圧ローラと加熱ローラとを組合せて用いる方式を採用できる。
【００５１】
本発明の画像形成装置は、現像手段として前述の本発明現像装置を利用する以外は、従来の電子写真方式の画像形成装置と同様の構成を採ることができる。すなわち、本発明の現像装置を用いる画像形成装置は、いずれも本発明の画像形成装置に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の第１形態である現像装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施の第２形態である現像装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施の第３形態である現像装置の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１，１５，２０  現像装置
２  現像槽
２ａ  開口部
２ｂ  天板
３  トナー補給口
４  現像ローラ
５  攪拌ローラ
６  トナー受けローラ
８  第１層厚規制部材
９  第２層厚規制部材
１０  流れ板
１１  第１滞留防止部材
１２  第２滞留防止部材
１３  トナーセンサ
１４  感光体ドラム
１６  電源
２１  掻き取り部材
【図１】
2006301281.tif 000003
【図２】
2006301281.tif 000004
【図３】
2006301281.tif 000005