(57)【要約】【課題】簡単な構成で安定して余剰現像剤を現像容器から排出する小型である現像装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置２は、現像剤を収容する現像容器２２と、第１及び第２螺旋羽根４３ａ、４４ａを有し、現像ローラ２０に供給する現像剤を撹拌、搬送する複数の撹拌部材４２とを備える。現像容器２２には、現像剤が補給される現像剤補給口２２ｇと、余剰の現像剤が排出される現像剤排出口２２ｈとが具備される。現像剤排出口２２ｈ側への現像剤の移動を規制する板状の規制部材５２が設けられ、規制部材５２は搬送羽根５１の現像剤排出口２２ｈ側に配置され、現像容器２２には、規制部材５２の外周面との間に隙間Ｓを有する下流側側壁部２２ｊが形成され、下流側側壁部２２ｊの端面２２ｊ１は規制部材５２の軸方向の幅間に位置する。【選択図】図３
2011128518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像容器と、像担持体に現像剤を供給する現像ローラと、回転軸の周りに軸方向に沿って延びる螺旋状羽根を有し、前記現像ローラに供給する現像剤を撹拌、搬送する複数の撹拌部材とを備え、前記現像容器には、前記各撹拌部材によって現像剤が循環搬送される搬送路を仕切る仕切り部と、前記仕切り部の長手方向の両端部側で前記各搬送路を連通させる連通部と、現像剤が補給される現像剤補給口と、一方の搬送路の下流側に設けられ、余剰の現像剤が排出される現像剤排出口とを具備する現像装置において、  前記一方の搬送路に配置される前記攪拌部材には、前記螺旋状羽根と前記現像剤排出口との間に形成され、前記一方の搬送路から他方の搬送路に前記連通部を介して現像剤を搬送する搬送羽根と、前記搬送羽根の現像剤排出口側に形成され、前記現像剤排出口側への現像剤の移動を規制する板状の規制部材とが設けられており、
前記現像容器には、前記規制部材の外周面との間に隙間を有する側壁部が形成され、
前記側壁部の端面は前記規制部材の軸方向の幅間に位置することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記規制部材は前記搬送羽根に接触して設けら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３】
前記規制部材は円形板で形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記搬送羽根は、前記回転軸の周りに放射状に配置される前記回転軸と平行な複数のシート材からなり、前記搬送羽根の外径は、前記規制部材の外径と略同じであ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】
前記側壁部は前記仕切り部とともに前記現像剤排出口に近接する側の前記連通部の一部を形成することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置が搭載された画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤の補給を行うとともに余剰現像剤を排出する現像装置及びそ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】
画像形成装置においては、感光体等からなる像担持体上に形成した潜像を、現像装置により現像しトナー像として可視化することを行っている。このような現像装置の一つとして、２成分現像剤を用いる２成分現像方式が採用されている。この種の現像装置は、現像容器内にキャリアとトナーとからなる現像剤を収容し、像担持体に現像剤を供給する現像ローラを配設するとともに、現像容器内部の現像剤を搬送撹拌しながら現像ローラへと供給する撹拌部材を配設している。
【０００３】
この現像装置では、トナーは現像動作によって消費されていく一方、キャリアは消費されずに現像装置内に残る。従って、現像容器内でトナーとともに撹拌されるキャリアは撹拌頻度が多くなるにつれて劣化し、その結果、トナーに対するキャリアの帯電付与性能が徐々に低下してしまう。
【０００４】
そこで、現像容器内にキャリアを含む現像剤を補給するとともに、余剰となった現像剤を排出することで、帯電性能の低下を抑制するようにした現像装置が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１では、回転軸とその外周に螺旋状に形成される螺旋羽根とを有する２つの撹拌部材が各搬送路内に平行に配置されている。各搬送路の間には仕切り部が設けられ、仕切り部の両端部には、現像剤を受け渡す連通部が設けられている。そして、現像剤搬送方向に対して搬送路の下流側に現像剤排出口が形成され、撹拌部材と現像剤排出口との間には、撹拌部材の螺旋羽根とは逆向きで螺旋状に形成される逆螺旋羽根が回転軸に一体に設けられている。この構成において、現像剤が現像容器内に補給されると、撹拌部材の回転により現像剤が撹拌されながら搬送路の下流側まで搬送される。逆螺旋羽根が撹拌部材と同方向に回転すると、逆螺旋羽根によって、撹拌部材による現像剤搬送方向とは逆方向の搬送力が現像剤に付与される。この逆方向の搬送力によって、搬送路の下流側では現像剤が塞き止められて嵩高となることから、余剰の現像剤が逆螺旋羽根を乗り越えて現像剤排出口に移動し外部へ排出される。
【０００６】
しかしながら、上述した先行技術では、逆螺旋羽根は、搬送路の下流側と現像剤排出口の間に設けられ、螺旋状に形成されることになり、装置が軸方向に大型化する。また、逆螺旋羽根によって、現像剤が塞き止められ、嵩高となった現像剤が現像剤排出口側へ移動するが、逆螺旋羽根の羽根の向きによって、逆螺旋羽根の周方向に対して現像剤の嵩が異なるために、安定して現像剤を排出できないという不都合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２６５０９８号公報（段落［００２１］、［００２３］、［００２４］、［００２８］、第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、簡単な構成で安定して余剰現像剤を現像容器から排出する小型である現像装置、及びそ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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、現像剤を収容する現像容器と、像担持体に現像剤を供給する現像ローラと、回転軸の周りに軸方向に沿って延びる螺旋状羽根を有し、前記現像ローラに供給する現像剤を撹拌、搬送する複数の撹拌部材とを備え、前記現像容器には、前記各撹拌部材によって現像剤が循環搬送される搬送路を仕切る仕切り部と、前記仕切り部の長手方向の両端部側で前記各搬送路を連通させる連通部と、現像剤が補給される現像剤補給口と、一方の搬送路の下流側に設けられ、余剰の現像剤が排出される現像剤排出口とを具備する現像装置において、前記一方の搬送路に配置される前記撹拌部材には、前記螺旋状羽根と前記現像剤排出口との間に形成され、前記一方の搬送路から他方の搬送路に前記連通部を介して現像剤を搬送する搬送羽根と、前記搬送羽根の現像剤排出口側に形成され、前記現像剤排出口側への現像剤の移動を規制する板状の規制部材とが設けられており、前記現像容器には、前記規制部材の外周面との間に隙間を有する側壁部が形成され、前記側壁部の端面は前記規制部材の軸方向の幅間に位置することを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、現像剤補給口から現像容器内に現像剤が補給される。そして、現像容器内に補給された現像剤は、撹拌部材によって撹拌されながら搬送され、一方の搬送路の下流側に搬送される。この下流側では、現像剤は、規制部材によって塞き止められ、現像剤排出口に搬送されることなく、搬送羽根の回転によって、連通部から他方の搬送路側に搬送される。しかし、規制部材より嵩高となった現像剤は、規制部材の外周面と現像容器の側壁部との隙間に搬送され、この隙間から現像剤排出口に溢れ出る。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明では、前記規制部材は前記搬送羽根に接触して設けられることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明では、前記規制部材は円形板で形成されることを特徴としている。この構成によれば、規制部材は円形板で形成されることで、規制部材によって塞き止められた現像剤は、現像剤の嵩高が回転軸の周方向に略一定となる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明では、前記搬送羽根は、前記回転軸の周りに放射状に配置される前記回転軸と平行な複数のシート材からなり、前記搬送羽根の外径は、前記規制部材の外径と略同じであることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明では、前記側壁部は前記仕切り部とともに前記現像剤排出口に近接する側の前記連通部の一部を形成することを特徴としている。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明では、上記の構成の現像装置が搭載された画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、現像剤補給口から現像容器内に現像剤が補給される。そして、現像容器内に補給された現像剤は、撹拌部材によって撹拌されながら搬送され、一方の搬送路の下流側に搬送される。この下流側では、現像剤は、規制部材によって塞き止められ、現像剤排出口に搬送されることなく、搬送羽根の回転によって、連通部から他方の搬送路側に搬送される。しかし、規制部材より嵩高となった現像剤は、規制部材の外周面と現像容器の側壁部との隙間に搬送され、余剰の現像剤として、この隙間から現像剤排出口に溢れ出る。従って、規制部材を板状にするという簡単な構成で、装置を小型化することができ、且つ、安定して余剰現像剤を現像剤排出口から現像容器外に排出させることができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明によれば、規制部材は搬送羽根に接触して設けられるので、装置が長手方向に小型になる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明によれば、規制部材は円形板で形成されることで、規制部材によって塞き止められた現像剤は、回転軸の周方向に現像剤の嵩高が略一定となり、不必要に規制部材を乗り越えることがなく、搬送羽根の現像剤は連通部に安定して搬送されるとともに、余剰現像剤は隙間から現像剤排出部に安定して溢れ出る。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明によれば、搬送羽根は回転軸平行な複数のシート材からなるので、搬送羽根が回転すると、搬送羽根の現像剤は連通部に確実に且つ迅速に搬送される。また、規制部材の外径は搬送羽根の外径と略同じであるので、規制部材によって塞き止められた現像剤は、不必要に規制部材を乗り越えることがなく、搬送羽根の現像剤は連通部に安定して搬送され、更に、余剰現像剤は規制部材の外周面と現像容器の側壁部との隙間から現像剤排出部に安定して溢れ出る。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明によれば、側壁部が余剰現像剤を排出する隙間を形成するとともに連通部も形成するので、特別の部材を設けることなく、簡単な構成で安価である現像容器を提供することができる。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明によれば、簡単な構成で安定して余剰現像剤を現像容器から排出する小型である現像装置を備える画像形成装置にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す平面図
【図２】本発明の実施形態に係る現像装置を概略的に示す断面平面図
【図３】本発明の実施形態に係る現像装置の撹拌部を示す断面側面図
【図４】本発明の実施形態に係る現像装置の現像剤排出部を示す断面側面図
【図５】本発明の実施形態に係る現像装置の現像剤排出部を示す、図４のＸ−Ｘ方向の断面図
【図６】本発明の比較例に係る現像装置の現像剤排出部を示す断面側面図
【図７】本発明の別の比較例に係る現像装置の現像剤排出部を示す断面側面図
【図８】本発明の実施例及び比較例に係る現像剤排出部の現像剤飛び散りを示す図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す平面図である。画像形成装置１はタンデム型のカラープリンタであり、回転自在である感光体１１ａ〜１１ｄは、感光層を形成する感光材料として、有機感光体（ＯＰＣ感光体）が用いられ、ブラック、イエロー、シアン、及びマゼンタの各色に対応させて配設される。各感光体１１ａ〜１１ｄの周囲に、現像装置２ａ〜２ｄ、露光ユニット１２、帯電器１３ａ〜１３ｄ及びクリーニング装置１４ａ〜１４ｄが配設される。
【００２５】
現像装置２ａ〜２ｄは、感光体１１ａ〜１１ｄの右方に夫々対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄにトナーを供給する。帯電器１３ａ〜１３ｄは、感光体回転方向に対し現像装置２ａ〜２ｄの上流側であって感光体１１ａ〜１１ｄの表面に対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄ表面を一様に帯電させる。
【００２６】
露光ユニット１２は、パーソナルコンピュータ等から画像入力部（図略）に入力された文字や絵柄などの画像データに基づいて、各感光体１１ａ〜１１ｄを走査露光するためのものであり、現像装置２ａ〜２ｄの下方に設けられる。露光ユニット１２には、レーザ光源、ポリゴンミラーが設けられ、各感光体１１ａ〜１１ｄに対応して反射ミラー及びレンズが設けられる。レーザ光源から出射されたレーザ光が、ポリゴンミラー、反射ミラー及びレンズを介して、帯電器１３ａ〜１３ｄの感光体回転方向下流側から、各感光体１１ａ〜１１ｄの表面に照射される。照射されたレーザ光により、各感光体１１ａ〜１１ｄ表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が各現像装置２ａ〜２ｄによりトナー像に現像される。
【００２７】
無端状の中間転写ベルト１７は、テンションローラ６、駆動ローラ２５及び従動ローラ２７に張架されている。駆動ローラ２５は図示しないモータによって回転駆動され、中間転写ベルト１７は駆動ローラ２５の回転によって循環駆動させられる。
【００２８】
この中間転写ベルト１７に接触するように各感光体１１ａ〜１１ｄが中間転写ベルト１７の下方で搬送方向（図１の矢印方向）に沿って隣り合うように配列されている。各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄは、中間転写ベルト１７を挟んで各感光体１１ａ〜１１ｄと対向し、中間転写ベルト１７に圧接して１次転写部を形成する。この１次転写部において、中間転写ベルト１７の回転とともに所定のタイミングで各感光体１１ａ〜１１ｄのトナー像が中間転写ベルト１７に順次転写される。これにより、中間転写ベルト１７表面にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたフルカラートナー像が形成される。
【００２９】
２次転写ローラ３４は、中間転写ベルト１７を挟んで駆動ローラ２５と対向し、中間転写ベルト１７に圧接して２次転写部を形成する。この２次転写部において、中間転写ベルト１７表面のトナー像が用紙Ｐに転写される。転写後に、ベルトクリーニング装置３１が中間転写ベルト１７に残存するトナーを清掃する。
【００３０】
画像形成装置１内の下方には、用紙Ｐを収納する給紙カセット３２が配設され、給紙カセット３２の右方には、手差しの用紙を供給するスタックトレイ３５が配設される。給紙カセット３２の左方には、給紙カセット３２から繰り出された用紙Ｐを中間転写ベルト１７の２次転写部に搬送する第１用紙搬送路３３が配設される。また、スタックトレイ３５の左方には、スタックトレイ３５から繰り出された用紙を２次転写部に搬送する第２用紙搬送路３６が配設される。更に、画像形成装置１の左上方には、画像が形成された用紙Ｐに対して定着処理を行う定着部１８と、定着処理の行われた用紙を用紙排出部３７に搬送する第３用紙搬送路３９とが配設される。
【００３１】
給紙カセット３２は、装置の外部（図１の表面側）に引き出すことにより用紙の補充を可能にしたもので、収納されている用紙Ｐがピックアップローラ３３ｂ及び捌きローラ３３ａにより１枚ずつ第１用紙搬送路３３側に繰り出される。
【００３２】
第１用紙搬送路３３と第２用紙搬送路３６とはレジストローラ３３ｃの手前で合流しており、レジストローラ３３ｃにより、中間転写ベルト１７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取って、用紙Ｐが２次転写部に搬送される。２次転写部に搬送された用紙Ｐは、バイアス電位が印加された２次転写ローラ３４によって、中間転写ベルト１７上のフルカラーのトナー像を２次転写され、定着部１８に搬送される。
【００３３】
定着部１８は、ヒータにより加熱される定着ベルトと、定着ベルトに内接する定着ローラと、定着ベルトを挟んで定着ローラに圧接して配設された加圧ローラ等とを備え、トナー像が転写された用紙Ｐを加熱及び加圧することにより定着処理を行う。用紙Ｐは、トナー像が定着部１８で定着された後、必要に応じて第４用紙搬送路４０で反転されて用紙の裏面にも２次転写ローラ３４でトナー像が２次転写され、定着部１８で定着される。トナー像が定着された用紙は第３用紙搬送路３９を通って、排出ローラ１９ａにより用紙排出部３７に排出される。
【００３４】
図２は、上述の画像形成装置１に用いられる現像装置の構成を示す断面平面図である。なお、以下の説明では、図１に示す感光体１１ａに対応する現像装置２ａの構成及び動作について説明するが、現像装置２ｂ〜２ｄの構成及び動作については現像装置２ａと同様であり、説明を省略し、また各色の現像装置及び感光体を示すａ〜ｄの符号を省略する。
【００３５】
図２に示すように、現像装置２は、現像ローラ２０と、磁気ローラ２１と、規制ブレード２４と、撹拌部材４２、及び現像容器２２等により構成されている。
【００３６】
現像容器２２は、現像装置２の外郭を構成し、その下部で仕切り部２２ｂによって第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄに仕切っている。第１搬送路２２ｃ及び第２搬送路２２ｄには、キャリアとトナーからなる現像剤が収容される。また、現像容器２２は、撹拌部材４２と磁気ローラ２１及び現像ローラ２０を回転可能に保持している。更に、現像容器２２には、現像ローラ２０を感光体１１に向けて露出させる開口２２ａが形成されている。
【００３７】
現像ローラ２０は、感光体１１に対向し、一定の間隔を設けて感光体１１の右方に配設される。また、現像ローラ２０は、感光体１１に接近した対向位置において、感光体１１にトナーを供給する現像領域Ｄを形成している。磁気ローラ２１は、一定の間隔を設けて現像ローラ２０に対向し、現像ローラ２０の右斜め下方に配設される。また、磁気ローラ２１は、現像ローラ２０に接近した対向位置において、現像ローラ２０にトナーを供給する。撹拌部材４２は磁気ローラ２１の略下方に配設される。また、規制ブレード２４は磁気ローラ２１の左斜め下方にて現像容器２２に固定保持されている。
【００３８】
撹拌部材４２は、第１スパイラル４３と第２スパイラル４４の２本で構成される。第２スパイラル４４が磁気ローラ２１の下方で、第２搬送路２２ｄ内に設けられ、第１スパイラル４３が第２スパイラル４４の右方に隣接して、第１搬送路２２ｃ内に設けられる。
【００３９】
第１及び第２スパイラル４３、４４は現像剤を撹拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーはキャリアに保持される。また、第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄを仕切る仕切り部２２ｂの長手方向（図２の表裏面方向）の両端部分には、連通部（図略）が設けられており、第１スパイラル４３が回転すると、帯電した現像剤が仕切り部２２ｂに設けた一方の連通部から第２スパイラル４４に搬送され、現像剤が第１搬送路２２ｃ内と第２搬送路２２ｄ内とを循環する。そして、第２スパイラル４４から磁気ローラ２１に現像剤が供給される。
【００４０】
磁気ローラ２１は、ローラ軸２１ａと磁極部材Ｍ及び磁気スリーブ２１ｂを備え、撹拌部材４２により撹拌された現像剤を担持し、担持した現像剤からトナーのみを現像ローラ２０に供給するものである。磁極部材Ｍは、断面扇形に形成された外周部の極性の異なる複数の磁石が交互に配設され、ローラ軸２１ａに接着等により固着される。ローラ軸２１ａは、磁気スリーブ２１ｂ内で、磁極部材Ｍと磁気スリーブ２１ｂの間に所定の間隔を設けて、現像容器２２に回転不能に支持される。磁気スリーブ２１ｂは、図示しないモータと歯車からなる駆動機構により、現像ローラ２０と同方向（図２の時計回り方向）に回転し、また直流電圧５６ａに交流電圧５６ｂを重畳したバイアス５６を印加される。磁気スリーブ２１ｂ表面において、帯電した現像剤は磁極部材Ｍの磁力によって磁気ブラシを形成して担持され、磁気ブラシは規制ブレード２４によって所定の高さに調節される。
【００４１】
磁気スリーブ２１ｂが回転すると、磁気ブラシは、磁極部材Ｍによって磁気スリーブ２１ｂ表面に担持されて搬送され、現像ローラ２０に接触すると、磁気ブラシのトナーのみが、磁気スリーブ２１ｂに印加されたバイアス５６に応じて、現像ローラ２０に供給される。
【００４２】
現像ローラ２０は、固定軸２０ａと、磁極部材２０ｂと、非磁性の金属材料で円筒状に形成される現像スリーブ２０ｃ等を備えて構成されている。
【００４３】
固定軸２０ａは現像容器２２に回転不能に支持される。この固定軸２０ａには、現像スリーブ２０ｃが回転自在に保持され、更に、磁石よりなる磁極部材２０ｂが磁気ローラ２１と対向する位置に現像スリーブ２０ｃと所定の間隔を設けて、接着等により固着される。現像スリーブ２０ｃは、図示しないモータと歯車からなる駆動機構により、図２の矢印方向（時計回り方向）に回転させられる。また、現像スリーブ２０ｃには、直流電圧５５ａに交流電圧５５ｂを重畳した現像バイアス５５が印加される。
【００４４】
現像バイアス５５を印加された現像スリーブ２０ｃが図２の時計回り方向に回転すると、現像領域Ｄにおいて、現像バイアス電位と感光体１１の露光部位の電位との電位差により、現像スリーブ２０ｃ表面に担持されたトナーが感光体１１に飛翔する。飛翔したトナーは矢印Ａ方向（反時計回り方向）に回転する感光体１１上の露光部位に順次付着し、感光体１１上の静電潜像が現像される。
【００４５】
次に、図３を用いて、現像装置の撹拌部について詳しく説明する。図３は撹拌部を示す断面側面図である。
【００４６】
現像容器２２には、前述のように、第１搬送路２２ｃと、第２搬送路２２ｄと、仕切り部２２ｂと、上流側連通部２２ｅ、及び下流側連通部２２ｆが形成され、その他に、現像剤補給口２２ｇと、現像剤排出口２２ｈと、上流側壁部２２ｉ、及び下流側壁部２２ｊが形成されている。尚、第１搬送路２２ｃにおいて、図２の左側を上流側、図２の右側を下流側とし、また、第２搬送路２２ｄにおいて、図２の右側を上流側、図２の左側を下流側とする。従って、連通部及び側壁部は、第２搬送路２２ｄを基準として、上流及び下流と呼称している。
【００４７】
仕切り部２２ｂは、現像容器２２の長手方向に延びて第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄを並列させるように仕切っている。仕切り部２２ｂの長手方向の両端部分には、上流側連通部２２ｅと下流側連通部２２ｆが設けられており、現像剤は、第１搬送路２２ｃと、上流側連通部２２ｅと、第２搬送路２２ｄ、及び下流側連通部２２ｆ内を循環することが可能である。
【００４８】
現像剤補給口２２ｇは、現像容器２２の上部に設けられた現像剤補給容器（図略）から新たなトナー及びキャリアを現像容器２２内に補給するための開口であり、第１搬送路２２ｃの上流側（図２の左側）に配置される。
【００４９】
現像剤排出口２２ｈは、現像剤の補給によって、第１及び第２搬送路２２ｃ、２２ｄ内で余剰となった現像剤を排出するための開口であり、第２搬送路２２ｄの下流側で第２搬送路２２ｄの長手方向に連続して設けられる。
【００５０】
第１搬送路２２ｃ内には第１スパイラル４３が配設され、第２搬送路２２ｄ内には第２スパイラル４４が配設されている。
【００５１】
第１スパイラル４３は、回転軸４３ｂと、回転軸４３ｂに一体に設けられ、回転軸４３ｂの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される第１螺旋羽根４３ａとを有する。また、第１螺旋羽根４３ａは、第１搬送路２２ｃの長手方向の両端部側まで延び、上流側及び下流側連通部２２ｅ、２２ｆにも対向して設けられている。回転軸４３ｂは現像容器２２の上流側壁部２２ｉと下流側壁部２２ｊに回転可能に軸支されている。
【００５２】
第２スパイラル４４は、回転軸４４ｂと、回転軸４４ｂに一体に設けられ、回転軸４４ｂの軸方向に第１螺旋羽根４３ａと同じピッチで第１螺旋羽根４３ａとは逆方向の羽根で螺旋状に形成される第２螺旋羽根４４ａとを有する。また、第２螺旋羽根４４ａは、磁気ローラ２１の軸方向長さ以上の長さを有し、上流側連通部２２ｅに対向して設けられている。回転軸４４ｂは、回転軸４３ｂと平行に配置され、現像容器２２の上流側壁部２２ｉと下流側壁部２２ｊに回転可能に軸支されている。
【００５３】
また、回転軸４４ｂには、第２螺旋羽根４４ａとともに、搬送羽根５１と規制部材５２及び排出羽根５３が配設されている。
【００５４】
搬送羽根５１は、第２螺旋羽根４４ａの左側に隣接し、下流側連通部２２ｆに対向して配置される。また、搬送羽根５１は、４〜６枚の矩形型のシート材からなり、回転軸４４ｂの軸方向に平面部が延在し、回転軸４４ｂの周りに放射状に配置される。この構成によって、搬送羽根５１が回転すると、第２搬送路２２ｄ内で下流側（図２の左側）に搬送された現像剤は、下流側連通部２２ｆから第１搬送路２２ｃに搬送されることになる。尚、搬送羽根５１は、樹脂または金属で軸部と一体で形成され、第２螺旋羽根４４ａ側の軸部に軸合わせてして固着される。または、搬送羽根５１は第２螺旋羽根４４ａとともに回転軸４４ｂと一体に形成される。
【００５５】
規制部材５２は、第２搬送路２２ｄ内で下流側に搬送された現像剤を塞き止め、且つ、搬送羽根５１において所定量以上になった現像剤を現像剤排出口２２ｈに搬送することを可能にするものである。規制部材５２は、搬送羽根５１の外周と略同径で、２ｍｍ以下と比較的幅の小さい円板で形成され、搬送羽根５１の現像剤排出口２２ｈ側に、搬送羽根５１と密接して設けられる。そして、規制部材５２は樹脂または金属で搬送羽根５１と一体に形成される。尚、規制部材５２は、回転軸４４ｂの軸方向に対して垂直に搬送羽根５１と密接させて設ける代わりに、搬送羽根５１と離間させて回転軸４４ｂに設けても良く、更に回転軸４４ｂに対して傾斜させて設けても良い。
【００５６】
回転軸４４ｂは現像剤排出口２２ｈ内まで延びている。現像剤排出口２２ｈ内の回転軸４４ｂには排出羽根５３が設けられている。排出羽根５３は、第２螺旋羽根４４ａと同じ方向の螺旋状の羽根からなるが、第２螺旋羽根４４ａよりピッチが小さく、また羽根の外周が小さくなっている。従って、回転軸４４ｂが回転すると、排出羽根５３も回転し、規制部材５２を乗り越えて現像剤排出口２２ｈ内に搬送された余剰現像剤は、図３の左側に送られて、現像容器２２外に排出されるようになっている。
【００５７】
上流側壁部２２ｉ及び下流側壁部２２ｊの外壁には、歯車６１〜６４が配設されている。歯車６１、６２は回転軸４３ａに固着され、歯車６４は回転軸４４ｂに固着され、歯車６２及び図示しない歯車は、上流側壁部２２ｉに回転可能に保持されて、歯車６２、６４に噛合している。
【００５８】
従って、現像時には、モータ等の駆動源によって、歯車６１が回転すると、回転軸４３ａとともに第１螺旋羽根４３ａが回転し、第１螺旋羽根４３ａは第１搬送路２２ｃ内の現像剤を矢印Ｐ方向に搬送する。更に歯車６２〜６４の歯車列によって、回転軸４４ｂとともに第２螺旋羽根４４ａが回転すると、第２螺旋羽根４４ａは第２搬送路２２ｄ内の現像剤を矢印Ｑ方向に搬送し、現像剤は、第１搬送路２２ｃから、上流側連通部２２ｅ、第２搬送路２２ｄ、及び下流側連通部２２ｆと循環しながら撹拌される。そして、撹拌された現像剤が磁気ローラ２１に供給される。
【００５９】
次に、現像剤補給口２２ｇから現像剤が補給される場合について説明する。現像によってトナーが消費されると、現像剤補給口２２ｇから第１搬送路２２ｃ内にトナーが補給され、また、現像容器２２内でキャリアが劣化すると、所定のタイミングで、現像剤補給口２２ｇから第１搬送路２２ｃ内にキャリア、またはキャリアを含む現像剤が補給される。
【００６０】
補給された現像剤は、現像時と同様に、第１搬送路２２ｃから、上流側連通部２２ｅ、第２搬送路２２ｄ、及び下流側連通部２２ｆと循環しながら撹拌されるが、補給にともない余剰となった現像剤は、規制部材５２を乗り越えて現像剤排出口２２ｈから現像容器２２外に排出される。
【００６１】
余剰現像剤の排出について、図４、５を用いて詳しく説明する。図４は現像剤排出部を示す断面側面図であり、図５は、図４のＸ−Ｘ方向で断面して現像剤排出口側を見た現像剤排出部を示す図である。
【００６２】
図４に示すように、規制部材５２は、第２搬送路２２ｄ内で、下流側壁部２２ｊと前壁部２２ｋとで囲まれる空間に配置されている。この規制空間は略円筒型に形成されている（図５参照）。
【００６３】
現像剤排出口２２ｈは排出羽根５３を収納する空間を有し、この排出口空間は円筒型に形成されている。そして、排出口空間の内径は、前記の規制空間の内径より小さくて、規制部材５２の外周より小さい。また、規制空間と規制部材５２の外周面との間には、隙間Ｓが形成されている。更に、下流側壁部２２ｊの端面２２ｊ１は、規制部材５２の搬送羽根５１側の面と軸方向に同じ位置にある。つまり、下流側壁部２２ｊでは、規制部材５２の幅に相当する長さで軸方向に隙間Ｓが形成されることになる。尚、下流側壁部２２ｊの端面２２ｊ１は、仕切り部２２ｂの端面とともに下流側連通部２２ｆを形成している。
【００６４】
従って、図５に示すように、規制部材５２は、下流側壁部２２ｊ及び前壁部２２ｋに対して、全周にわたって隙間Ｓを形成することになる。第２搬送路２２ｄ内で搬送羽根５１まで搬送された余剰現像剤は、この隙間Ｓから現像剤排出口２２ｈに溢れ出る。
【００６５】
尚、上記実施形態では、下流側壁部２２ｊの端面２２ｊ１は、規制部材５２の上流側の面と同じ位置にあり、規制部材５２の幅に相当する長さで軸方向に隙間Ｓが形成される構成を示したが、本発明はこれに限らず、端面２２ｊ１は、規制部材５２の上流側の面と下流側の面との間（軸方向の幅間）で隙間Ｓを形成する構成にしてもよい。
【００６６】
上記実施形態によれば、現像装置２は、現像剤を収容する現像容器２２と、感光体１１に現像剤を供給する現像ローラ２０と、回転軸４３ａ、４４ｂの周りに軸方向に沿って延びる第１及び第２螺旋羽根４３ａ、４４ａを有し、現像ローラ２０に供給する現像剤を撹拌、搬送する複数の撹拌部材４２とを備える。現像容器２２には、各撹拌部材４２によって現像剤が循環搬送される第１及び第２搬送路２２ｃ、２２ｄを仕切る仕切り部２２ｂと、この仕切り部２２ｂの長手方向の両端部側で第１及び第２搬送路２２ｃ、２２ｄを連通させる上流側及び下流側連通部２２ｅ、２２ｆと、現像剤が補給される現像剤補給口２２ｇと、第２搬送路（一方の搬送路）２２ｄの下流側に設けられ、余剰の現像剤が排出される現像剤排出口２２ｈとが具備される。第２搬送路２２ｄに配置される撹拌部材４２には、第２螺旋状羽根４４ａと現像剤排出口２２ｇとの間に形成され、第２搬送路２２ｄから第１搬送路２２ｃに下流側連通部（連通部）２２ｆを介して現像剤を搬送する搬送羽根５１と、この搬送羽根５１の現像剤排出口２２ｇ側に形成され、現像剤排出口２２ｇ側への現像剤の移動を規制する板状の規制部材５２とが設けられており、現像容器２２には、規制部材５２の外周面との間に隙間Ｓを有する下流側側壁部（側壁部）２２ｊが形成され、下流側側壁部２２ｊの端面２２ｊ１は規制部材５２の軸方向の上流側と下流側との間（軸方向の幅間）に位置する。
【００６７】
この構成によると、現像剤補給口２２ｇから現像容器２２内に現像剤が補給される。そして、現像容器２２内に補給された現像剤は、撹拌部材４２によって撹拌されながら搬送され、第２搬送路２２ｄの下流側に搬送される。この下流側では、現像剤は、規制部材５２によって塞き止められ、現像剤排出口２２ｈに搬送されることなく、搬送羽根５１の回転によって、下流側連通部２２ｆから第１搬送路２２ｃ側に搬送される。しかし、規制部材５２より嵩高となった現像剤は、規制部材５２の外周面と下流側壁部２２ｊとの隙間Ｓに搬送され、余剰の現像剤として、この隙間Ｓから現像剤排出口２２ｈに溢れ出る。従って、規制部材５２を板状にするという簡単な構成で、装置を小型化することができ、且つ、安定して余剰現像剤を現像剤排出口２２ｈから現像容器２２外に排出させることができる。
【００６８】
また、上記実施形態によれば、搬送羽根５１は回転軸４４ｂに設けられ、規制部材５２は搬送羽根５１に接触して設けられることによって、装置が長手方向に小型になる。
【００６９】
また、上記実施形態によれば、規制部材５２は円形板で形成されることによって、規制部材５２によって塞き止められた現像剤は、回転軸４４ｂの周方向に現像剤の嵩高が略一定となり、不必要に規制部材５２を乗り越えることがなく、搬送羽根５１の現像剤は下流側連通部２２ｆに安定して搬送されるとともに、余剰現像剤は隙間Ｓから現像剤排出部２２ｈに安定して溢れ出る。
【００７０】
また、上記実施形態によれば、搬送羽根５１は、回転軸４４ｂの周りに放射状に配置される回転軸４４ｂと平行な複数のシート材からなり、搬送羽根５１の外径は、規制部材５２の外径と略同じである。このように、搬送羽根５１は回転軸４４ｂの軸方向に平面部が延在する複数のシート材からなるので、搬送羽根５１が回転すると、搬送羽根５１の現像剤は下流側連通部２２ｆに確実に且つ迅速に搬送される。また、規制部材５２の外径は搬送羽根５１の外径と略同じであるので、規制部材５２によって塞き止められた現像剤は、不必要に規制部材５２を乗り越えることがなく、搬送羽根５１の現像剤は下流側連通部２２ｆに安定して搬送され、更に、余剰現像剤は隙間Ｓから現像剤排出部２２ｈに安定して溢れ出る。
【００７１】
また、上記実施形態によれば、下流側壁部２２ｊは仕切り部２２ｂとともに下流側連通部２２ｆを形成する。これによって、下流側壁部２２ｊは余剰現像剤を排出する隙間Ｓを形成するとともに下流側連通部２２ｆの一部も形成し、特別の部材を設けることなく、簡単な構成で安価である現像容器２２を提供することができる。
【００７２】
尚、上記実施形態では、現像ローラ２０及び磁気ローラ２１を備え、磁気ローラ上に磁気ブラシを担持し、トナーのみを現像ローラに供給し、現像ローラ上のトナーを感光体に飛翔させる現像装置に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、撹拌部材から現像ローラに現像剤を汲み上げ、磁石を内蔵する現像ローラ上の現像剤からトナーのみを感光体に供給する現像装置に適用してもよい。
【実施例】
【００７３】
以下、本発明の実施形態をさらに具体化した実施例１と、比較例１、２を説明する。尚、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００７４】
実施例１及び比較例１、２に用いる現像ローラ２０は、外径が１６ｍｍ、回転数が６３０ｒｐｍであり、磁気ローラ２１は、外径が２０ｍｍ、回転数が８００ｒｐｍである。第１スパイラル４３は、第１螺旋羽根４３ａの外径が２０ｍｍであり、羽根ピッチが３０ｍｍ（２条巻き）であり、更に、回転軸４３ａの軸径が７ｍｍであり、回転数が４７０ｒｐｍである。一方、第２スパイラル４４の第２螺旋羽根４４ａの外径が２０ｍｍであり、羽根ピッチが３０ｍｍ（２条巻き）であり、更に、回転軸４４ｂの軸径が７ｍｍであり、第１螺旋羽根４３ａと逆回転し、その回転数が４７０ｒｐｍである。搬送羽根５１は４枚羽根で回転数が４７０ｒｐｍである。規制部材５２は、外径２０ｍｍの円板で、その幅が２ｍｍである。
【００７５】
現像容器２２内のトナーは平均粒径６．８μｍであり、キャリアは平均粒径３５μｍで、キャリアに対するトナーの重量比率は９％である。現像容器２２内に補給した新現像剤のキャリアに対するトナーの重量比率は１０％とした。現像剤は現像容器２２（第１及び第２搬送路２２ｃ、２２ｄ）内に４００ｇ収容され、この量は、現像容器２２内に余剰現像剤を含まない所定量である。
【００７６】
以上のように構成された実施例１及び比較例１、２において、規制部材５２に対して、下流側壁部２２ｊの長手方向（軸方向）の位置を異ならせて、排出部における現像剤飛び散り量を評価した。尚、現像剤飛び散り量は、第１及び第２搬送路２２ｃ、２２ｄ内から現像剤排出口２２ｈに搬送される現像剤の量である。
【００７７】
実施例１は、図４に示すように、下流側壁部２２ｊの端面２２ｊ１が規制部材５２の搬送羽根５１側面（上流側面）と同一位置にあり、隙間Ｓが１．５ｍｍである。
【００７８】
比較例１は、図６に示すように、下流側壁部２２ｊの端面２２ｊ１が搬送羽根５１まで延びて、重なり量ＬＡが３ｍｍであり、隙間Ｓが１．５ｍｍである。
【００７９】
比較例２は、図７に示すように、下流側壁部２２ｊの端面２２ｊ１が規制部材５２と長手方向に重なっておらず、重なり量ＬＡが３ｍｍである。
【００８０】
実施例１及び比較例１、２の現像剤飛び散り量の評価結果を図８に示す。図８は横軸に撹拌時間、縦軸に現像剤飛び散り量をとったグラフである。
【００８１】
比較例１（図６）では、搬送羽根５１の現像剤が下流側連通部２２ｆに搬送されるとき、搬送羽根５１が回転しても、規制部材５２側の現像剤が下流側壁部２２ｊに衝突して停留する。停留した現像剤は、第２螺旋羽根４４ａの回転で下流側に搬送される現像剤によって、現像剤排出口２２ｈ側に押し出される。これによって、撹拌時間が長くなると現像剤飛び散り量が増加している。
【００８２】
比較例２（図７）では、搬送羽根５１の現像剤が下流側連通部２２ｆに搬送されるとき、規制部材５２側の現像剤は、第２螺旋羽根４４ａの回転で下流側に搬送される現像剤によって、現像剤排出口２２ｈ側に押され、規制部材５２と下流側連通部２２ｆとの間の空間（ＬＡ）から現像剤排出口２２ｈに搬送される。これによって、撹拌時間が長くなると現像剤飛び散り量が増加している。只、比較例２では、規制部材５２側の現像剤が下流側壁部２２ｊに停留するおそれがないので、比較例１ほどに現像剤飛び散り量が増加していない。
【００８３】
実施例１は、撹拌時間が長くなっても現像剤飛び散りは殆どなく、良好な結果であった。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤の補給を行うとともに余剰現像剤を排出する現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１    画像形成装置
２ａ〜２ｄ、２    現像装置
１１ａ〜１１ｄ、１１    感光体
２０    現像ローラ
２１    磁気ローラ
２２    現像容器
２２ｂ    仕切り部
２２ｃ    第１搬送路（他方の搬送路）
２２ｄ    第２搬送路（一方の搬送路）
２２ｅ    上流側連通部
２２ｆ    下流側連通部（連通部）
２２ｇ    現像剤補給口
２２ｈ    現像剤排出口
２２ｉ    上流側壁部
２２ｊ    下流側壁部（側壁部）
２２ｊ１    端面
２２ｋ      前壁部
４２    撹拌部材
４３    第１スパイラル
４３ａ    第１螺旋羽根
４３ｂ、４４ｂ    回転軸
４４    第２スパイラル
４４ａ    第２螺旋羽根（螺旋状羽根）
５１    搬送羽根
５２    規制部材
５３    排出羽根
６１〜６４    歯車
Ｓ    隙間
【図１】
2011128518.tif 000003
【図２】
2011128518.tif 000004
【図３】
2011128518.tif 000005
【図４】
2011128518.tif 000006
【図５】
2011128518.tif 000007
【図６】
2011128518.tif 000008
【図７】
2011128518.tif 000009
【図８】
2011128518.tif 000010