(57)【要約】【課題】機能分離型の構成で、補給剤の補給に起因するトナー飛散の発生を抑制できる現像装置の提供。【解決手段】撹拌スクリュー１４の現像剤搬送力を低下させて現像剤を一時的に溜めるべく、第二連通口１７よりも下流側に円板部材１０１を配置した。撹拌スクリュー１４に円板部材１０１が配置されると、円板部材１０１によって現像剤が溜められ、その溜められた現像剤の一部が第二連通口１７にまで達する。即ち、現像剤搬送時に補給剤の補給に前もって第二連通口１７に現像剤を確保しておくことが、円板部材１０１を用いることにより容易に実現できる。第二連通口１７にある程度の量の現像剤を確保できるので、補給口４０から補給される補給剤は第二連通口１７で現像剤に混ぜ合わされる。こうして、補給剤の補給に起因する第二連通口１７を介したトナー飛散の発生を抑制することができる。【選択図】図３
2018132654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持する担持領域を有し、現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する第一室と、前記第一室とで現像剤の循環経路を形成すると共に前記現像剤担持体から現像剤を回収する第二室とを有し、前記第二室に補給口が形成されている現像容器と、
前記第一室に設けられ、第一方向に現像剤を搬送する第一搬送スクリューと、
前記第二室に設けられ、前記第一方向と反対の第二方向に現像剤を搬送すると共に、前記補給口から補給される補給剤を前記第二方向に搬送する第二搬送スクリューと、
前記現像容器内で前記第一室と前記第二室とを隔て、前記第二方向下流側で前記第二室から前記第一室に現像剤を受け渡す第一連通口と、前記補給口よりも前記第二方向下流側且つ前記担持領域よりも前記第二方向上流側で前記第一室から前記第二室に現像剤を受け渡す第二連通口とを有する隔壁と、を備え、
前記第二搬送スクリューは、前記第二連通口の前記第二方向中央よりも前記第二方向下流側且つ前記担持領域よりも前記第二方向上流側に、前記担持領域よりも現像剤搬送力を低下させる搬送力低下部を有する、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記搬送力低下部は、前記第二方向に搬送される現像剤の一部を規制する規制部材である、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記搬送力低下部は、前記第二方向に搬送される現像剤の一部を前記第二方向と反対に搬送する返しスクリューである、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
現像剤を担持する担持領域を有し、現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する第一室と、前記第一室とで現像剤の循環経路を形成すると共に前記現像剤担持体から現像剤を回収する第二室とを有し、前記第二室に補給口が形成されている現像容器と、
前記第一室に設けられ、第一方向に現像剤を搬送する第一搬送スクリューと、
前記第二室に設けられ、前記第一方向と反対の第二方向に現像剤を搬送すると共に、前記補給口から補給される補給剤を前記第二方向に搬送する第二搬送スクリューと、
前記現像容器内で前記第一室と前記第二室とを隔て、前記第二方向下流側で前記第二室から前記第一室に現像剤を受け渡す第一連通口と、前記補給口よりも前記第二方向下流側且つ前記担持領域よりも前記第二方向上流側で前記第一室から前記第二室に現像剤を受け渡す第二連通口とを有する隔壁と、を備え、
前記第二搬送スクリューは、前記第二連通口よりも前記第二方向下流側且つ前記担持領域よりも前記第二方向上流側に、前記担持領域よりも条数が多い多条スクリューを有する、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
前記第二搬送スクリューは、水平方向から視て前記第一搬送スクリューと少なくとも一部が重なるように前記第一搬送スクリューよりも下方に配置されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記第一搬送スクリューは、現像剤の搬送速度が前記第二搬送スクリューの搬送速度よりも遅い、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの電子写真技術を用いた画像形成装置に好適な現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの画像形成装置は、感光ドラム上に形成した静電潜像を現像剤により現像して可視像化する現像装置を備えている。現像装置では、非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤（以下、単に現像剤とも呼ぶ）が用いられている。現像装置として、現像スリーブに現像剤を供給する現像室と、現像スリーブより剥離された現像剤を回収する撹拌室とを現像容器内に形成し、それら現像室と撹拌室とで現像剤を循環させる、所謂、機能分離型の構成が提案されている（特許文献１、特許文献２）。機能分離型の現像装置では、現像室と撹拌室が互いに連通口によって連通されており、各室内には現像剤を搬送する現像スクリュー、撹拌スクリューがそれぞれ設けられている。現像剤は撹拌スクリューの現像剤搬送方向下流側の下流連通口を通って撹拌室から現像室へと受け渡され、また撹拌スクリューの現像剤搬送方向上流側の上流連通口を通って現像室から撹拌室へと受け渡されるようにして、現像容器内を循環される。
【０００３】
上記の現像装置の場合、現像剤が安定した状態（所謂、定常状態）に至ると、現像室では、現像剤の剤面が現像スクリューの現像剤搬送方向上流から下流へ向けて徐々に低くなっている。他方、撹拌室では、現像剤の剤面が撹拌スクリューの現像剤搬送方向上流から下流へ向けて徐々に高くなっている。なお、本明細書において、特に断りなく上流又は下流といった場合、撹拌スクリューの現像剤搬送方向上流又は現像剤搬送方向下流を指す。
【０００４】
また、画像形成に応じてキャリアが劣化し帯電性能が低下するので、現像容器に補給剤（主にトナー）を補給すると共に、余分な現像剤を現像容器外へ排出する、所謂キャリアリフレッシュ方式の現像装置が提案されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９７５３９号公報
【特許文献２】特開２００９−１９２５５４号公報
【特許文献３】特開昭５９−１００４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、補給剤は、撹拌室の上流連通口より上流側に形成されている補給口から撹拌室内へと補給される。ただし、上述のように、撹拌室では現像剤の剤面が上流側で下流側よりも低くなる、つまりは上流連通口側の現像剤量が下流連通口側の現像剤量に比べて少なくなっている。特にトナー消費が急激であるような場合には、補給剤が補給されるまで、上流連通口側の現像剤量が極端に少なくなる。このときに、補給剤が補給されると、補給される補給剤量に対し上流連通口側の現像剤量が相対的に少ないために、補給剤が現像剤に混ざり合わされず、補給剤の一部が上流連通口を介して現像室ひいては現像容器外へ飛散しやすい（トナー飛散と呼ぶ）。トナー飛散が生じると、装置本体内が汚れるし、また出力画像にトナー汚れが生じ得る。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、機能分離型の構成で、補給剤の補給に伴うトナー飛散の発生を抑制できる現像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る現像装置は、現像剤を担持する担持領域を有し、現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第一室と、前記第一室とで現像剤の循環経路を形成すると共に前記現像剤担持体から現像剤を回収する第二室とを有し、前記第二室に補給口が形成されている現像容器と、前記第一室に設けられ、第一方向に現像剤を搬送する第一搬送スクリューと、前記第二室に設けられ、前記第一方向と反対の第二方向に現像剤を搬送すると共に、前記補給口から補給される補給剤を前記第二方向に搬送する第二搬送スクリューと、前記現像容器内で前記第一室と前記第二室とを隔て、前記第二方向下流側で前記第二室から前記第一室に現像剤を受け渡す第一連通口と、前記補給口よりも前記第二方向下流側且つ前記担持領域よりも前記第二方向上流側で前記第一室から前記第二室に現像剤を受け渡す第二連通口とを有する隔壁と、を備え、前記第二搬送スクリューは、前記第二連通口の前記第二方向中央よりも前記第二方向下流側且つ前記担持領域よりも前記第二方向上流側に、前記担持領域よりも現像剤搬送力を低下させる搬送力低下部を有する、ことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る現像装置は、現像剤を担持する担持領域を有し、現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第一室と、前記第一室とで現像剤の循環経路を形成すると共に前記現像剤担持体から現像剤を回収する第二室とを有し、前記第二室に補給口が形成されている現像容器と、前記第一室に設けられ、第一方向に現像剤を搬送する第一搬送スクリューと、前記第二室に設けられ、前記第一方向と反対の第二方向に現像剤を搬送すると共に、前記補給口から補給される補給剤を前記第二方向に搬送する第二搬送スクリューと、前記現像容器内で前記第一室と前記第二室とを隔て、前記第二方向下流側で前記第二室から前記第一室に現像剤を受け渡す第一連通口と、前記補給口よりも前記第二方向下流側且つ前記担持領域よりも前記第二方向上流側で前記第一室から前記第二室に現像剤を受け渡す第二連通口とを有する隔壁と、を備え、前記第二搬送スクリューは、前記第二連通口よりも前記第二方向下流側且つ前記担持領域よりも前記第二方向上流側に、前記担持領域よりも条数が多い多条スクリューを有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、機能分離型の構成で、補給剤の補給に伴うトナー飛散の発生を抑制できることから、補給剤の補給に起因する装置本体内の汚れや出力画像のトナー汚れが生じ難くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の現像装置を適用した画像形成装置の構成を示す概略図。
【図２】本実施形態の現像装置を示す断面図。
【図３】第一実施形態の現像装置を示す上面断面図。
【図４】スクリューピッチとスクリューの一回転当たりの現像剤搬送量との関係を表すグラフ。
【図５】スクリュー回転により働く力について説明する模式図。
【図６】羽根の角度と現像剤搬送方向の直交方向に働く力との関係を表すグラフ。
【図７】第二実施形態の現像装置を示す上面断面図。
【図８】第三実施形態の現像装置を示す上面断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第一実施形態＞
まず、本実施形態の現像装置を適用した画像形成装置の構成について、図１を用いて説明する。図１に示す画像形成装置１００は、中間転写ベルト２５に沿って画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型の中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１３】
＜画像形成装置＞
画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１０Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト２５に転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１０Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト２５に転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、それぞれ感光ドラム１０Ｃ、１０Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト２５に転写される。中間転写ベルト２５に転写された四色のトナー像は、二次転写部（二次転写ニップ部）Ｔ２へ搬送されて記録材Ｓ（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）へ一括二次転写される。記録材Ｓは、不図示の給紙カセットから１枚ずつ取り出されて二次転写部Ｔ２へ搬送される。
【００１４】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの区別を表す符号末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して、画像形成部ＰＹ〜ＰＫの構成及び動作を説明する。
【００１５】
画像形成部Ｐには、像担持体としての感光ドラム１０を囲んで、帯電ローラ２１、露光装置２２、現像装置１、転写ローラ２３、ドラムクリーニング装置２４が配置されている。感光ドラム１０はアルミニウム製シリンダの外周面に感光層が形成されたもので、所定のプロセススピードで図１の矢印Ｒ１方向に回転される。
【００１６】
帯電ローラ２１は帯電電圧が印加されて感光ドラム１０に接触することで、感光ドラム１０を一様な負極性の暗部電位に帯電させる。露光装置２２は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームをレーザー発光素子から発生し、これを回転ミラーで走査して帯電させた感光ドラム１０の表面に画像の静電像を書き込む。現像装置１は、トナーを感光ドラム１０に供給して静電像をトナー像に現像する。現像装置１については詳細を後述する（図２及び図３参照）。
【００１７】
転写ローラ２３は、中間転写ベルト２５を挟んで感光ドラム１０に対向配置され、感光ドラム１０と中間転写ベルト２５との間にトナー像の一次転写部（一次転写ニップ部）Ｔ１を形成する。一次転写部Ｔ１では、例えば高圧電源（不図示）により転写ローラ２３に一次転写電圧が印加されることで、トナー像が感光ドラム１０から中間転写ベルト２５へ一次転写される。即ち、転写ローラ２３に対しトナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加されると、感光ドラム１０上のトナー像が中間転写ベルト２５に静電吸引されて転写が行われる。ドラムクリーニング装置２４は、感光ドラム１０にクリーニングブレードを摺擦させて、一次転写後に感光ドラム１０上に僅かに残る一次転写残トナーを除去する。
【００１８】
中間転写ベルト２５は、テンションローラ２６、二次転写内ローラ２７及び駆動ローラ２８等のローラに掛け渡して支持され、駆動ローラ２８に駆動されて図１の矢印Ｒ２方向に回転される。二次転写部Ｔ２は、二次転写外ローラ２９に支持された中間転写ベルト２５に二次転写内ローラ２７を当接して形成される記録材Ｓへのトナー像転写ニップ部である。二次転写部Ｔ２では、二次転写内ローラ２７に所定の二次転写電圧が印加されることで、トナー像が中間転写ベルト２５から二次転写部Ｔ２に挟持搬送される記録材Ｓへ二次転写される。二次転写後に中間転写ベルト２５に付着したまま残る二次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置３０が中間転写ベルト２５を摺擦することにより除去される。ベルトクリーニング装置３０は、中間転写ベルト２５にクリーニングブレードを摺擦させて二次転写残トナーを除去する。
【００１９】
二次転写部Ｔ２で四色のトナー像を二次転写された記録材Ｓは、定着装置３１へ搬送される。定着装置３１は、不図示の対向するローラもしくはベルト等による圧力と、一般的にはヒータ等の熱源（不図示）による熱を加えて記録材Ｓ上にトナー像を溶融固着する。定着装置３１によりトナー像が定着された記録材Ｓは、機体外へ排出される。
【００２０】
現像装置１には補給装置３２が接続され、補給装置３２は画像形成に伴い現像装置１のトナーが消費されることに応じて、トナー（詳しくは補給剤）を現像装置１に補給する。詳しくは後述するが、現像装置１には補給装置３２を接続するために、補給口が形成されている。また、補給剤の補給に伴い生じた余剰分の現像剤を外部に排出するために、排出口が形成されている。
【００２１】
＜現像装置＞
本実施形態の現像装置１について、図２及び図３を用いて説明する。現像装置１は、図２に示すように、ハウジングを形成する現像容器２、現像剤担持体としての現像スリーブ３、規制ブレード５、第一搬送スクリューとしての現像スクリュー１３、第二搬送スクリューとしての撹拌スクリュー１４などを備える。
【００２２】
現像容器２には、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤が収容されている。本実施形態では現像方式として二成分現像方式を用い、マイナス帯電極性の非磁性トナーとプラス帯電極性の磁性キャリアを混合して現像剤として用いる。非磁性トナーはポリエステル、スチレンアクリル等の樹脂に着色料、ワックス成分などを内包し、粉砕あるいは重合によって粉体としたものである。磁性キャリアは、フェライト粒子や磁性粉を混錬した樹脂粒子からなるコアの表層に樹脂コートを施したものである。未だ現像に供されたことがない新品（初期状態）の現像剤中のトナー濃度（現像剤の全重量に占めるトナーの重量の割合（ＴＤ比））は、本実施形態では例えば８％である。
【００２３】
現像容器２は、図２に示すように、感光ドラム１０（図１参照）に対向した一部分が開口しており、この開口部に一部が露出するようにして現像剤担持体としての現像スリーブ３が回転可能に配置されている。現像スリーブ３は、アルミニウム合金などの非磁性材料で円筒状に形成され、図２の矢印Ｒ３方向に回転駆動される。現像スリーブ３は、表面に現像剤を担持可能なコート領域Ｍ（担持領域、図３参照）を有する。そして、現像スリーブ３の内側には、複数の磁極により構成されるマグネットローラ４が回転不能に配置されている。
【００２４】
現像スリーブ３は図２の矢印Ｒ３方向に回転し、マグネットローラ４の汲み上げ磁極Ｎ１極の位置で吸着した現像剤を規制ブレード５方向へ担持搬送する。規制磁極Ｓ１極によって穂立ちした現像剤は、現像スリーブ３と規制ブレード５のギャップを通過する際に規制ブレード５によってせん断力を受けてその量が規制され、現像スリーブ３上に所定の層厚の現像剤層が形成される。形成された現像剤層は感光ドラム１０と対向する現像領域に担持搬送され、現像磁極Ｎ２極によって磁気穂を形成した状態で感光ドラム１０の表面に形成されている静電潜像を現像する。現像に供された後の現像剤は、剥ぎ取り磁極Ｎ３極と汲み上げ磁極Ｎ１極の間で同極が隣り合うことで形成される無磁力帯によって現像スリーブ３より剥離される。
【００２５】
現像容器２は、第一室としての現像室１１と第二室としての撹拌室１２とが形成され、現像室１１と撹拌室１２との間に、現像室１１と撹拌室１２とを区画する隔壁１５が設けられている。隔壁１５は、現像容器内に底面部２ｃから突出するようにして現像室１１と撹拌室１２とを隔てている。隔壁１５は現像スリーブ３の回転軸線方向に延在しており、現像室１１及び撹拌室１２は現像スリーブ３の回転軸線方向に沿って形成されている。そして、本実施形態では、撹拌室１２側の底面部１２ａが現像室１１側の底面部１１ａよりも上方となるように、水平方向から視て現像室１１と撹拌室１２とが高低差を有して配置されている。
【００２６】
隔壁１５の上部には、現像スリーブ３に近接するように延設され、現像スリーブ３より剥離された現像剤を撹拌室１２に案内するための案内部材１５１が設けられている。案内部材１５１は、現像スリーブ３の現像剤を担持可能なコート領域Ｍ（図３参照）を少なくとも含む範囲に亘り設けられるのが好ましい。なお、本明細書において、上方、下方とは、それぞれ重力方向上方、重力方向下方を指す。
【００２７】
図３に示すように、隔壁１５は、撹拌スクリュー１４の回転軸線方向（長手方向）両端側にそれぞれ現像室１１と撹拌室１２とを連通させる第一連通口１６と第二連通口１７とを有する。第一連通口１６は下流側（第二方向下流側）で撹拌室１２から現像室１１へ現像剤の受け渡しを可能とし、第二連通口１７は上流側（第二方向上流側）で現像室１１から撹拌室１２へ現像剤の受け渡しを可能とする現像剤の受け渡し部である。第一連通口１６は現像スリーブ３のコート領域Ｍよりも下流側に形成され、第二連通口１７は現像スリーブ３のコート領域Ｍよりも上流側に形成されている。なお、本実施形態では隔壁１５の長手方向に関し、第一連通口１６の幅が３０ｍｍに、第二連通口１７の幅が１０ｍｍに形成されている。
【００２８】
現像室１１には、現像室１１で所定の第一方向に現像剤を搬送する現像スクリュー１３が設けられている。撹拌室１２には、撹拌室１２で現像スクリュー１３と反対の第二方向に現像剤を搬送する撹拌スクリュー１４が設けられている。現像スクリュー１３及び撹拌スクリュー１４は、それぞれ回転軸１３ａ、１４ａの周囲に羽根１３ｂ、１４ｂを螺旋状に形成することで構成される。回転軸１３ａ、１４ａの両端部は、それぞれ現像容器２に回転自在に支持されている。また、本実施形態の場合、撹拌スクリュー１４は羽根１４ｂの他に、回転軸１４ａに円板部材１０１が形成されている。円板部材１０１については後述する。
【００２９】
現像スクリュー１３と撹拌スクリュー１４は、水平方向から視て少なくとも一部が重なるように配置されている。本実施形態では、図２に示すように、撹拌スクリュー１４の下端１４ｅが水平方向から視て現像スクリュー１３の下端１３ｅよりも上方になるように配置されている。
【００３０】
ここで、スクリューピッチについて、図３を参照しながら図４及び図５を用いて説明する。図４は、スクリューピッチと、スクリューの一回転当たりの現像剤搬送量との関係を表すグラフである。ここでは一例として、撹拌スクリュー１４のスクリュー外径が２０ｍｍの場合を挙げた。図４から理解できるように、一回転当たりの現像剤搬送量はスクリューピッチによって変わる。仮に現像剤の全部が羽根１４ｂの動きに追従して同一方向に搬送されるならば、撹拌スクリュー１４が一回転する間に現像剤が進む距離はスクリューピッチに等しくなる。しかし、実際には一部の現像剤が羽根１４ｂの上を滑りながら移動されるために、現像剤の全部が羽根１４ｂに追従して同一方向に搬送されるわけでない。即ち、図５に示すように、スクリューピッチＧが広くなるにつれ、スクリューの搬送面（詳しくは羽根１４ｂ）と回転軸１４ａとの角度αは小さくなる。この角度αが小さくなれば、羽根１４ｂの上を滑りながら移動される現像剤の量が増える。一回転当たりの現像剤搬送量は、図４に示すように、スクリューピッチが４０ｍｍのときに最大となる。
【００３１】
本実施形態の場合、現像剤を撹拌室内で早く搬送させるために、撹拌スクリュー１４のスクリューピッチは、一回転当たりの現像剤搬送量が最大となる４０ｍｍに形成されている。他方、現像スクリュー１３のスクリューピッチは２０ｍｍに形成されている。つまり、現像スクリュー１３は現像剤の搬送速度が撹拌スクリュー１４の搬送速度よりも遅い。これは、現像室１１では撹拌室１２に比べて現像剤を遅く搬送することで、現像スリーブ３に適切に現像剤を供給するためである。なお、現像スクリュー１３と撹拌スクリュー１４ともに、スクリュー軸が直径６ｍｍに、スクリュー外径が２０ｍｍに形成されている。
【００３２】
図３に戻って、現像スリーブ３、現像スクリュー１３、撹拌スクリュー１４はそれぞれ不図示のギア列によって連結駆動される構成になっていて、同じく不図示の駆動モータからのギア列を介してそれぞれ回転する。現像スクリュー１３及び撹拌スクリュー１４が回転することで、現像剤は図３の矢印Ｒ４で示す向きに循環搬送される。このとき、第一連通口１６で現像剤が撹拌室１２から現像室１１に、第二連通口１７で現像剤が現像室１１から撹拌室１２に、それぞれ現像剤が受け渡される。これにより、現像室１１と撹拌室１２とで現像剤の循環経路が形成され、現像剤はこの循環経路を循環することで混合撹拌される。
【００３３】
現像室１１は現像剤を現像スリーブ３に供給し、撹拌室１２は現像スリーブ３より剥離された現像剤を回収する。即ち、図２に示すように、現像室１１内の現像剤は、現像スクリュー１３により搬送されつつ、マグネットローラ４の汲み上げ磁極Ｎ１極の位置で現像スリーブ３に吸着される。一方、隔壁１５の上部に設けられた案内部材１５１は、隔壁１５の上端から現像スリーブ３の無磁力帯付近で現像スリーブ３に近接するように延設されている。そのため、剥ぎ取り磁極Ｎ３で現像スリーブ３より剥離された現像剤は、現像室１１に戻ることなく撹拌室１２に収容される。撹拌室１２では、現像剤を回収しつつ、回収された現像剤が撹拌スクリュー１４により搬送される。
【００３４】
ところで、二成分現像剤を用いて現像を行う現像装置１では、画像形成に伴い例えばキャリアのトナーに対する帯電性能が低下するなどの現像剤の現像特性が変化し得る。キャリアの帯電性能が低下した場合、濃度変動や飛散かぶり等の画像不良が生じ得る。そこで、キャリアの帯電性能を回復すべく、現像装置１に接続された補給装置３２（図１参照）から例えばトナーとキャリアが重量比で９：１に混合された補給剤を補給して、キャリアをリフレッシュする制御が行われる。
【００３５】
＜補給口＞
図３に示すように、現像容器２には、撹拌室１２の第二連通口１７よりも上流側に補給口４０が形成されている。補給口４０には、補給装置３２（図１参照）が接続される。補給装置３２は補給剤を収容したトナーボトル（不図示）を有し、トナーボトルを回転させることにより補給口４０から撹拌室１２に補給剤を補給する。補給された補給剤は、撹拌スクリュー１４及び現像スクリュー１３によって既存の現像剤と十分に混合撹拌され、現像スリーブ３に供給される。こうして、現像容器内に収容されている現像剤の現像特性が一定に維持される。
【００３６】
＜排出口＞
上記のように、補給装置３２からは補給剤が補給されるが、補給剤の補給に伴い現像容器内に現像剤が多くなり過ぎると、現像剤の撹拌が不十分となって濃度変動や飛散かぶり等の画像不良が生じやすくなる。そこで、補給剤の補給に伴い余剰になった現像剤が現像容器２から排出されるように、現像容器２には現像剤を現像容器外へ排出する排出口５０が形成されている。
【００３７】
本実施形態の場合、排出口５０は撹拌室１２の第一連通口１６よりも下流側に形成されている。これは、例えば撹拌室１２の途中の壁面に排出口５０を形成した場合には、現像剤が撹拌スクリュー１４による跳ね上げによって必要以上に排出される虞があるからである。つまり、現像剤量に関わらず現像剤が排出されやすく、場合によっては現像剤が少なくなりすぎる。そうなると、現像室１１において現像スクリュー１３の現像剤搬送方向上流側で十分な量の現像剤が確保されず、現像スリーブ３のコート領域Ｍが一律にコートされ難くなる。こうしたコート不良が生じると、画像ムラや白いスジなどの画像不良が生じ得る。これを避けるため、排出口５０は、撹拌スクリュー１４による現像剤の跳ね上げの影響が小さい第一連通口１６よりも下流側に形成されるのが好ましい。
【００３８】
本実施形態の現像装置１は、現像室１１で現像スリーブ３に現像剤を供給し、撹拌室１２で現像スリーブ３から現像剤を回収する、所謂、機能分離型の構成を有する。機能分離型の現像装置１では、現像スリーブ上の現像剤が撹拌室１２の長手方向（撹拌スクリュー１４の回転軸線方向）に渡って回収される。このため、現像剤は、現像スリーブ３を介さずに現像室１１から撹拌室１２に搬送される第一の経路と、現像スリーブ３から直接、撹拌室１２に搬送される第二の経路との二つの経路を介して循環され、現像剤量の分布が現像容器内で不均一となり易い。具体的に、現像室１１及び撹拌室１２において下流側に比べて上流側で現像剤の剤面が低くなりやすい。それ故、第二連通口１７を介して現像室１１から撹拌室１２へ受け渡される現像剤量は、第一連通口１６を介して撹拌室１２から現像室１１へ受け渡される現像剤量よりも少なくなる。
【００３９】
ところで、機能分離型の現像装置１の場合、現像室１１よりも撹拌室１２で現像剤を早く循環させるが故に、現像剤が跳ね上げられやすい。特に撹拌室１２の上流では現像剤量が少ないため、現像剤の跳ね上げが発生しやすい。ここで、撹拌スクリュー１４の羽根１４ｂの角度αと、現像剤を跳ね上げる方向に働く力との関係について、図５及び図６を用いて説明する。
【００４０】
図５に示した撹拌スクリュー１４のスクリューピッチＧが大きくなると、羽根１４ｂの角度αは小さくなる。そして、羽根１４ｂの角度αが小さくなると、撹拌スクリュー１４の現像剤搬送力Ｆが大きくなる。現像剤搬送力Ｆが大きくなるということは、撹拌スクリュー１４の現像剤搬送方向に働く力Ｆ１と、それに対し直交する方向に働く力Ｆ２とが大きくなっている。こうして、図６に示すように、羽根１４ｂの角度αが小さくなるほど、力Ｆ２は大きくなる。この力Ｆ２は遠心力として現像剤に働くことから、力Ｆ２が大きいほど、現像剤は跳ね上げられやすくなる。また、撹拌スクリュー１４によって搬送される現像剤の量が少なく、撹拌スクリュー１４があまり現像剤に埋もれていないような場合、現像剤は跳ね上げられやすい。
【００４１】
上述したように、現像剤を現像容器内で早く循環させるためにはスクリューピッチＧを大きくするとよいが、スクリューピッチＧを大きくすると力Ｆ２が大きくなり、現像剤の跳ね上げが生じやすくなる。特に現像剤が少ない撹拌室１２の上流側では、とりわけ現像剤の跳ね上げが生じやすい。そのような状態であるにも関わらず、補給剤が補給されると、既に述べたように、補給剤が現像剤に十分に混ざり合わされず、補給剤の一部が第二連通口１７を介して現像室１１ひいては現像容器外へ飛散するトナー飛散が生じ得る（図３参照）。
【００４２】
＜円板部材＞
そこで、本実施形態では、撹拌室１２内で搬送される現像剤の一部をせき止めて一時的に溜めることで、補給された補給剤が混ぜ合わされる程度の現像剤が第二連通部１７１に確保されるようにした。現像剤を一時的に溜めるため、撹拌スクリュー１４はコート領域Ｍにおける現像剤搬送力よりも、現像剤搬送力を低下させた搬送力低下部を有する。第一実施形態では、図３に示すように、撹拌スクリュー１４は搬送力低下部として円板部材１０１を有している。円板部材１０１について、図３を用いて説明する。
【００４３】
図３に示すように、円板部材１０１は撹拌スクリュー１４の回転にあわせて回転するように、回転軸１４ａに設けられている。円板部材１０１は、第二連通口１７の中央（第二方向中央、図中直線Ｏで示す）よりも下流側且つ現像スリーブ３のコート領域Ｍよりも上流側に配置される。そして、円板部材１０１は撹拌スクリュー１４の現像剤搬送方向に対し交差するように、またスクリュー外径（ここでは２０ｍｍ）とほぼ同じか少し大きい程度（例えば１９ｍｍ〜２２ｍｍ）の外径に形成されている。
【００４４】
円板部材１０１は、撹拌スクリュー１４により搬送される現像剤の一部を規制して、現像剤を一時的に溜める規制部材である。円板部材１０１によって現像剤が溜められた場合、溜められた現像剤の一部が第二連通部１７１に達して、第二連通部１７１の現像剤量が従来に比較して増す。こうして、第二連通部１７１に現像剤を確保することで、補給剤の補給に起因するトナー飛散が生じ難くなる。即ち、補給剤は第二連通部１７１に確保された現像剤に混ざり合わされるようにして補給されることから、第二連通部１７１の現像剤量が少ない従来の場合に比べて、補給剤の一部が第二連通口１７を介して現像室１１ひいては現像容器外へ飛散し難くなる。
【００４５】
仮に円板部材１０１が第二連通口１７の中央よりも上流側に配置されたとすると、円板部材１０１により溜められた現像剤（また補給剤）が現像室１１側に戻ってしまいやすくなる。これは、現像室１１から撹拌室１２に受け渡された現像剤や補給された補給剤が第二連通口１７に対向する狭い範囲の第二連通部１７１に溜められることで、第二連通部１７１の現像剤量が多くなり過ぎる虞があるからである。第二連通部１７１の現像剤量が多くなり過ぎると、補給剤の補給時に現像剤（また補給剤）が現像室１１側に跳ね上げられやすい。円板部材１０１により現像剤（また補給剤）が現像室１１側に跳ね上げられると、それらが現像スリーブ３に供給されてしまい、かぶり等の画像不良を生じさせる原因となる。また、トナー飛散も生じやすい。そのため、円板部材１０１は第二連通口１７の中央よりも下流側、好ましくは第二連通口１７よりも下流側に配置されるのがよい。本実施形態の場合、円板部材１０１は第二連通口１７の下流端から下流側に１０ｍｍ程度離れた位置に配置されている。
【００４６】
以上のように、本実施形態の現像装置１では、撹拌スクリュー１４の現像剤搬送力を低下させて現像剤を一時的に溜めるべく、第二連通口１７よりも下流側に円板部材１０１を配置した。撹拌スクリュー１４に円板部材１０１が配置されると、円板部材１０１によって現像剤が溜められ、その溜められた現像剤の一部が第二連通部１７１にまで達する。こうして、現像剤搬送時に補給剤の補給に前もって第二連通部１７１に現像剤を確保しておくことが、円板部材１０１を用いることにより容易に実現される。第二連通部１７１にある程度の量の現像剤を確保できるので、補給剤を補給した時に補給剤が第二連通部１７１で現像剤に混ぜ合わされる。これにより、第二連通部１７１の現像剤量が少なくなりすぎず、補給剤の補給に起因してトナー飛散が生じるのを抑制することができる。また、補給剤が補給直後の比較的に早い段階で現像剤と混ざり合わされ、撹拌スクリュー１４による現像剤の撹拌性があがることから、キャリアの帯電性能を回復させやすい、という効果も得られる。
【００４７】
＜第二実施形態＞
上述したように、第一実施形態では第二連通部１７１に現像剤を確保するために、現像剤を一時的に溜める円板部材１０１を撹拌スクリュー１４に配置したがこれに限らない。現像剤を一時的に溜めるには、撹拌スクリュー１４のスクリュー形状の一部を返しスクリューとしてもよい。返しスクリューによっても、撹拌スクリュー１４の現像剤搬送力を一時的に低下させて、現像剤を一時的に溜めることができる。図７に、第二実施形態の現像装置１Ａを示す。以下では、図７に示す第二実施形態の現像装置１Ａにおいて、図３に示した第一実施形態の現像装置１と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００４８】
図７に示すように、撹拌スクリュー１４０は、羽根１４ｂが回転軸１４ａの周囲に形成されている第一搬送部１４１の上流に、搬送力低下部として返し部１４２を有する。返し部１４２は、回転軸１４ａの周囲に羽根１４ｂと逆方向に巻かれた返し羽根１４ｃが形成され、羽根１４ｂと反対方向（つまり第一方向）に現像剤を搬送する返しスクリュー１０２である。返しスクリュー１０２は上述した円板部材１０１と同様に、第二連通口１７の中央（図中直線Ｏ）よりも下流側（好ましくは第二連通口１７よりも下流側）且つ現像スリーブ３のコート領域Ｍよりも上流側に配置される。本実施形態の場合、返しスクリュー１０２は第二連通口１７の下流端から下流側に１０ｍｍ程度離れた位置に配置されている。返しスクリュー１０２は、例えばスクリューピッチが２０ｍｍに、スクリュー外径が２０ｍｍに、回転軸線方向の長さが２０ｍｍ（返しスクリュー１０２の一周分）に形成されている。
【００４９】
返しスクリュー１０２は、第二連通口１７を介して現像室１１から撹拌室１２に受け渡されて、撹拌スクリュー１４０により搬送される現像剤の一部を上流側に押し戻すことで、現像剤を一時的に溜めることができる。返しスクリュー１０２によって現像剤が溜められた場合、溜められた現像剤の一部が第二連通部１７１に達して、第二連通部１７１の現像剤量が従来に比較して増す。こうして、第二実施形態の現像装置１Ａでは第一実施形態の場合と同様に、第二連通部１７１に現像剤を確保することができ、もって補給剤の補給に起因してトナー飛散が生じるのを抑制することができる。
【００５０】
＜第三実施形態＞
次に、第三実施形態の現像装置について、図８を用いて説明する。図８に示す第三実施形態の現像装置１Ｂにおいて、図３に示した第一実施形態の現像装置１と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００５１】
図８に示すように、本実施形態の場合、撹拌スクリュー１４５は、第一搬送部１４１の上流側に第二搬送部１４６を有する。第二搬送部１４６は、下流側で第一搬送部１４１に隣接し、第一搬送部１４１と同方向に現像剤を搬送する。第一搬送部１４１は回転軸１４ａと、回転軸１４ａに形成された螺旋状の羽根１４ｂとを有する一条スクリューである。これに対し、第二搬送部１４６は回転軸１４ａと、回転軸１４ａに形成され、第一搬送部１４１よりも条数が多い螺旋状の羽根１４ｄとを有する多条スクリュー１０３である。即ち、現像装置１Ｂでは、撹拌スクリュー１４のスクリュー形状の一部を多条スクリュー１０３とした。本実施形態の場合、多条スクリュー１０３は例えば羽根１４ｄが二条で、スクリューピッチが４０ｍｍに、スクリュー外径が２０ｍｍに、回転軸線方向の長さが２０ｍｍに形成された二条スクリューである。なお、多条スクリュー１０３の羽根１４ｄの角度は、撹拌スクリュー１４の羽根１４ｂと略同じ角度であるのが好ましい。
【００５２】
多条スクリュー１０３は、第二連通口１７（より詳しくは第二連通口１７の下流端（図中直線Ｑで示す）の下流側且つ現像スリーブ３のコート領域Ｍよりも上流側に配置される。仮に多条スクリュー１０３が第二連通部１７１に入り込むように、つまり多条スクリュー１０３の上流側先端が第二連通口１７の下流端よりも上流側に位置するように配置されると、多条スクリュー１０３により現像剤（また補給剤）が現像室１１側に戻り得る。これは、多条スクリュー１０３の場合、一条スクリュー（第一搬送部１４１）に比較して径方向（長手方向に直交する方向）に働く力が強くなるからである。現像室１１側に戻った現像剤（また補給剤）は、かぶり等の画像不良を生じさせ得るし、またトナー飛散を生じさせ得る。そのため、多条スクリュー１０３は第二連通口１７よりも下流側に配置するのが好ましい。本実施形態の場合、多条スクリュー１０３は第二連通口１７の下流端から下流側に１０ｍｍ程度離れた位置に配置されている。
【００５３】
以上のように、本実施形態の現像装置１Ｂでは、撹拌スクリュー１４のスクリュー形状の一部を多条スクリュー１０３（第二搬送部１４６）とした。多条スクリュー１０３を用いることで、補給された補給剤は多条スクリュー１０３によって従来に比較して現像剤が少なくても現像剤とより撹拌されやすく、また撹拌されながら素早く下流側へと搬送される。こうして補給剤が多条スクリュー１０３によってより多くの回数で撹拌されながら、第二連通部１７１から素早く撹拌室内に取り込まれるように搬送されるので、補給剤の補給に起因してトナー飛散が生じることが抑制され得る。また、多条スクリュー１０３により現像剤の撹拌性があがるので、キャリアの帯電性能を回復させやすい。
【００５４】
＜他の実施形態＞
なお、上述した各実施形態では、各色の感光ドラム１０から中間転写ベルト２５に各色のトナー像を一次転写した後に、記録材Ｓに各色の複合トナー像を一括して二次転写する中間転写方式の画像形成装置１００を説明したが、これに限らない。例えば、転写材搬送ベルトに担持され搬送される記録材に感光ドラムから直接転写する直接転写方式の画像形成装置であってもよい。
【００５５】
なお、上述した各実施形態は、現像容器２が現像室１１と撹拌室１２とに水平方向に区画されている横撹拌型の現像装置、あるいは現像容器２が現像室１１と撹拌室１２とに上下方向に区画されている縦撹拌型の現像装置についても適用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１（１Ａ、１Ｂ）・・・現像装置、２・・・現像容器、３・・・現像剤担持体（現像スリーブ）、１１・・・第一室（現像室）、１２・・・第二室（撹拌室）、１３・・・第一搬送スクリュー（現像スクリュー）、１４（１４０、１４５）・・・第二搬送スクリュー（撹拌スクリュー）、１５・・・隔壁、１６・・・第一連通口、１７・・・第二連通口、４０・・・補給口、１００・・・画像形成装置、１０１・・・搬送力低下部（規制部材、円板部材）、１０２・・・搬送力低下部（返しスクリュー）、１０３・・・多条スクリュー、Ｍ・・・担持領域（コート領域）
【図１】
2018132654.tif 000003
【図２】
2018132654.tif 000004
【図３】
2018132654.tif 000005
【図４】
2018132654.tif 000006
【図５】
2018132654.tif 000007
【図６】
2018132654.tif 000008
【図７】
2018132654.tif 000009
【図８】
2018132654.tif 000010