(57)【要約】【課題】現像容器内の現像剤量の推移を安定させることができ、且つ、小型化を実現可能な現像装置およびそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置は、第１搬送室と、第１搬送室の上方に配置される第２搬送室と、を有する現像容器と、第１搬送室内の現像剤を第１方向に搬送する第１攪拌搬送部材と、第２搬送室内の現像剤を第２方向に搬送する第２攪拌搬送部材と、現像剤担持体と、を備える。現像容器は、第１搬送室と第２搬送室の第１方向、第２方向の下流側端部をそれぞれ連通する第１連通部、第２連通部と、第２連通部よりも第２方向の下流側で第１搬送室と第２搬送室を連通するバイパス搬送路と、を有する。第２攪拌搬送部材は、第２搬送室内の現像剤を第２方向に搬送する搬送羽根と、搬送羽根の第２方向の下流側に形成される攪拌規制部と、を有する。攪拌規制部は、第２方向に対し第２連通部の下流側、且つバイパス搬送路の上流側に配置される。【選択図】図４
2019101349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１搬送室と、仕切り部を挟んで前記第１搬送室の上方に配置される第２搬送室と、を有し、キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を収容する現像容器と、
前記第１搬送室内に回転可能に支持され、前記第１搬送室内の現像剤を第１方向に攪拌搬送する第１攪拌搬送部材と、
前記第２搬送室内に前記第１攪拌搬送部材と平行であって回転可能に支持され、前記第１攪拌搬送部材と逆方向に回転することにより前記第２搬送室内の現像剤を前記第１方向と逆方向である第２方向に攪拌搬送する第２攪拌搬送部材と、
前記現像容器に回転可能に支持され、前記第２搬送室内の現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、
を備えた現像装置において、
前記現像容器は、前記第１搬送室および前記第２搬送室の前記第１方向の下流側端部同士を連通する第１連通部と、前記第１搬送室および前記第２搬送室の前記第２方向の下流側端部同士を連通する第２連通部と、前記第２連通部よりも前記第２方向の下流側に設けられ、前記第１搬送室および前記第２搬送室の前記第２方向の下流側端部同士を連通するバイパス搬送路と、を有し、
前記第２攪拌搬送部材は、回転軸と、前記回転軸の外周面に形成され、前記第２搬送室内の現像剤を前記第２方向に攪拌、搬送する搬送羽根と、前記第２方向に対し前記搬送羽根の下流側に隣接して形成され、前記第１方向に現像剤を搬送する搬送羽根で構成される攪拌規制部と、を有し、
前記攪拌規制部は、前記第２方向に対し前記第２連通部の下流側であって前記バイパス搬送路の上流側に配置されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体は、前記現像容器に回転可能に支持される現像スリーブと、前記現像スリーブ内に回転不能に固定される磁極部材と、を有し、
前記第２方向に対し前記磁極部材の下流側の端縁を通り、前記第１および第２方向と直交する直線をＬとするとき、前記第２方向に対し前記攪拌規制部の上流側の端縁および前記第２連通部の上流側の端縁が、前記直線Ｌ上に重なる位置、若しくは前記直線Ｌよりも下流側に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３】
前記第２方向に対し前記攪拌規制部の上流側の端縁および前記第２連通部の上流側の端縁が、前記直線Ｌ上に重なる位置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４】
前記第１搬送室の前記第２方向の端部に設けられ、前記第１攪拌搬送部材の回転軸に沿って前記第１搬送室内にトナーを補給するトナー補給口を有し、
前記バイパス搬送路の下端部は前記トナー補給口の上方に連通しており、前記バイパス搬送路の上端部は前記現像容器に補給するトナーを貯留するトナー貯留容器に連通していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記第２攪拌搬送部材は、前記第２方向に対し前記攪拌規制部の下流側に隣接して形成され、前記搬送羽根と同方向に現像剤を搬送して前記バイパス搬送路内の現像剤を攪拌、搬送する副搬送羽根を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記第２連通部は、前記第２攪拌搬送部材の軸方向と直交する前記現像容器の幅方向において、前記第２攪拌搬送部材の回転によって現像剤が下から上へ移動する側、且つ前記第１攪拌搬送部材の回転によって現像剤が上から下へ移動する側の前記仕切り部の端部に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の現像装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置およびそれを備えた画像形成装置に関し、特に、現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材が内部に配置される第１搬送室と、第１搬送室の上方に配置される第２搬送室と、を有する現像装置およ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として、現像剤を収容する現像容器と、現像剤を攪拌搬送する第１攪拌搬送部材および第２攪拌搬送部材と、第２攪拌搬送部材から供給される現像剤を担持する現像ローラー（現像剤担持体）と、を備える現像装置が知られている。第１攪拌搬送部材は、現像剤を現像ローラーの軸方向の一方側に搬送し、第２攪拌搬送部材は、現像剤を他方側（一方側とは反対側）に搬送しながら現像ローラーに供給する。
【０００３】
ところで、近年、画像形成装置の小型化の要求が高まっており、特にカラー機においては現像装置を複数配置するので、現像装置の小型化が要求されている。そこで、第１攪拌搬送部材が内部に配置される第１搬送室と、第１搬送室の上方に配置されるとともに第２攪拌搬送部材が内部に配置される第２搬送室と、を備えた現像装置が知られている。この現像装置では、第１搬送室と第２搬送室とを上下に配置することによって、現像装置を水平方向に小型化することが可能である。このため、現像装置の配置スペースを削減することが可能であるので、画像形成装置を小型化することが可能である。
【０００４】
例えば特許文献１には、現像室の現像剤搬送方向下流側から攪拌室の現像剤搬送方向上流側へ現像剤が落下することにより現像室から攪拌室へ現像剤が受け渡される連絡路を有し、攪拌室の上方の現像剤補給口から補給された補給現像剤が、攪拌室内における連絡路が合流する領域上に落下する現像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−４７８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような第１搬送室と第２搬送室とが上下に配置された現像装置では、第１搬送室から第２搬送室へ重力に逆らって現像剤を押し上げる箇所と、第２搬送室から第１搬送室へ重力によって現像剤が落下する箇所とが存在する。そのため、耐久印字や環境変動等の要因により現像剤の流動性が変化すると、現像剤の循環バランスが変動し易く、現像装置内での現像剤の偏りが発生し易い。その結果、現像剤が少ない第２搬送室の現像剤搬送方向上流側での現像ローラーへの現像剤の供給不足や、現像剤の多い第２搬送室の現像剤搬送方向下流側での現像剤の圧縮や滞留が発生するという問題点があった。
【０００７】
また、第２搬送室から第１搬送室へ現像剤が落下する連通部の開口径を大きくすることにより第２搬送室の現像剤搬送方向下流側での現像剤の圧縮や滞留を緩和する方法も考えられる。しかし、連通部の開口径を大きくするためには第２搬送室および第１搬送室を長手方向に延長する必要があり、現像装置の大型化に繋がるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、現像容器内の現像剤量の推移を安定させることができ、且つ、小型化を実現可能な現像装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的としている。
【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の第１の構成は、現像容器と、第１攪拌搬送部材と、第２攪拌搬送部材と、現像剤担持体と、を備えた現像装置である。現像容器は、第１搬送室と、仕切り部を挟んで第１搬送室の上方に配置される第２搬送室と、を有し、キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を収容する。第１攪拌搬送部材は、第１搬送室内に回転可能に支持され、第１搬送室内の現像剤を第１方向に攪拌搬送する。第２攪拌搬送部材は、第２搬送室内に第１攪拌搬送部材と平行であって回転可能に支持され、第１攪拌搬送部材と逆方向に回転することにより第２搬送室内の現像剤を第１方向と逆方向である第２方向に攪拌搬送する。現像剤担持体は、現像容器に回転可能に支持され、第２搬送室内の現像剤を表面に担持する。現像容器は、第１搬送室および第２搬送室の第１方向の下流側端部同士を連通する第１連通部と、第１搬送室および第２搬送室の第２方向の下流側端部同士を連通する第２連通部と、第２連通部よりも第２方向の下流側に設けられ、第１搬送室および第２搬送室の第２方向の下流側端部同士を連通するバイパス搬送路と、を有する。第２攪拌搬送部材は、回転軸と、回転軸の外周面に形成され、第２搬送室内の現像剤を第２方向に攪拌、搬送する搬送羽根と、第２方向に対し搬送羽根の下流側に隣接して形成され、第１方向に現像剤を搬送する搬送羽根で構成される攪拌規制部と、を有する。攪拌規制部は、第２方向に対し第２連通部の下流側であってバイパス搬送路の上流側に配置される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の構成によれば、第２連通部周辺に滞留する現像剤が少ない状況では、第２搬送室の下流側端部まで搬送された現像剤は、攪拌規制部によって塞き止められ、第２連通部を介して第１搬送室内に落下する。一方、第２連通部周辺に滞留する現像剤が増加した状況では、第２搬送室の下流側端部まで搬送された現像剤の一部（余剰分）が攪拌規制部を乗り越えてバイパス搬送路内に流入する。従って、第２搬送室内の現像剤量が安定するため、現像剤担持体への現像剤の供給ムラが発生せず、長期間に安定した画像を維持することができる。また、第２搬送室の第２方向下流側端部において現像剤に作用する圧力が低減されるため、第１搬送室の第１方向上流側の端部における現像剤の圧縮作用も低減される。その結果、現像剤の凝集やそれに伴う第１攪拌搬送部材の駆動トルクの上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の現像装置３ａ〜３ｄを備えたカラープリンター１００の全体構成を示す概略断面図
【図２】本発明の第１実施形態に係る現像装置３ａの構造を示す側面断面図
【図３】第１実施形態の現像装置３ａの攪拌部の構造を示す縦断面図
【図４】図３における第２連通部２２ｆ周辺の部分拡大図
【図５】本発明の第２実施形態に係る現像装置３ａの構造を示す側面断面図
【図６】第２実施形態の現像装置３ａの攪拌部の構造を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の現像装置３ａ〜３ｄを備えたカラープリンター１００の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラープリンターについて示している。カラープリンター１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）からＰｄ〜Ｐａの順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアン）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００１３】
これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄがそれぞれ配設されており、さらに図１において時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。
【００１４】
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５によって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、トナーコンテナ４ａ〜４ｄから補給されるブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色のトナーと、磁性キャリアとを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤ともいう）が所定量充填されている。現像装置３ａ〜３ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に現像剤中のトナーが供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００１５】
そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等はクリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。
【００１６】
トナー像が転写される転写紙Ｐは、カラープリンター１００内の下部に配置された用紙カセット１６内に収容されている。転写紙Ｐは、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送される。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは定着部１３へと搬送される。
【００１７】
定着部１３に搬送された転写紙Ｐは、定着ベルトと加圧ローラーとのニップ部を通過することにより加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、そのまま（或いは分岐部１４によって反転搬送路１８に振り分けられ、両面に画像が形成された後）排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００１８】
図２は、カラープリンター１００に搭載される本発明の第１実施形態に係る現像装置３ａの構成を示す側面断面図である。なお、ここでは図１の画像形成部Ｐａに配置される現像装置３ａについて説明するが、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄに配置される現像装置３ｂ〜３ｄの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。また、図２では現像装置３ａを図１の裏面側から見た状態を示しており、現像装置３ａ内の各部材の配置は図１と左右が逆になっている。図２に示すように、現像装置３ａは、現像ローラー（現像剤担持体）２０と、攪拌搬送部材４２と、現像容器２２とを備えている。
【００１９】
現像容器２２は、現像装置３ａの外郭を構成し、仕切り部２２ｂによって第１搬送室２２ｃと第１搬送室２２ｃの上方に配置された第２搬送室２２ｄとに仕切られている。第１搬送室２２ｃ及び第２搬送室２２ｄには、キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤が収容される。また、現像容器２２は、攪拌搬送部材４２および現像ローラー２０を回転可能に保持している。更に、現像容器２２には、現像ローラー２０を感光体ドラム１ａに向けて露出させる開口２２ａが形成されている。
【００２０】
攪拌搬送部材４２は、第１スパイラル（第１攪拌搬送部材）４３と第２スパイラル（第２攪拌搬送部材）４４の２本で構成される。第１スパイラル４３は第１搬送室２２ｃ内に回転可能に支持される。第２スパイラル４４は第２搬送室２２ｄ内に回転可能に支持される。
【００２１】
第１スパイラル４３および第２スパイラル４４は現像剤を攪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搬送室２２ｃと第２搬送室２２ｄとを仕切る仕切り部２２ｂの長手方向（図２の紙面と垂直な方向）の両端部分には、連通部（図３の第１連通部２２ｅおよび第２連通部２２ｆ）が設けられている。第１スパイラル４３および第２スパイラル４４が回転すると、現像剤が仕切り部２２ｂに設けた一方の連通部（第１連通部２２ｅ）から第２スパイラル４４に搬送され、他方の連通部（第２連通部２２ｆ）から第１スパイラル４３に搬送されて現像剤が第１搬送室２２ｃと第２搬送室２２ｄとを循環する。そして、第２スパイラル４４から現像ローラー２０に現像剤が供給され、現像ローラー２０上に磁気ブラシが形成される。
【００２２】
現像ローラー２０は、現像容器２２に回転可能に支持される現像スリーブ２０ａと、固定軸（図示せず）に固定され、複数の磁極を有する磁極部材２０ｂと、を備える。現像スリーブ２０ａの近傍には、現像スリーブ２０ａから所定の距離を隔てて配置され、現像スリーブ２０ａ表面の磁気ブラシを層厚規制する規制ブレード２１が設けられている。現像スリーブ２０ａは、図示しないモーターと歯車からなる駆動機構により、図２の矢印方向（反時計回り方向）に回転する。また、現像スリーブ２０ａには、直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。
【００２３】
現像バイアスが印加された現像スリーブ２０ａが図２の反時計回り方向に回転すると、現像バイアス電位と感光体ドラム１ａの露光部の電位との電位差により、現像スリーブ２０ａ表面の磁気ブラシに担持されたトナーが感光体ドラム１ａに移動する。トナーは時計回り方向に回転する感光体ドラム１ａ上の露光部位に順次付着し、感光体ドラム１ａ上の静電潜像が現像される。
【００２４】
図３は、第１実施形態の現像装置３ａの攪拌部の構造を示す縦断面図（図２のＹＹ′矢視断面図）である。図３に示すように、現像容器２２には、仕切り部２２ｂと、第１搬送室２２ｃと、第２搬送室２２ｄと、第１連通部２２ｅと、第２連通部２２ｆとが形成されている。
【００２５】
仕切り部２２ｂは、現像容器２２の長手方向に延びて第１搬送室２２ｃと第２搬送室２２ｄを上下に並列させるように区画している。第１連通部２２ｅおよび第２連通部２２ｆは、仕切り部２２ｂの長手方向の一方側および他方側（Ａ１方向下流側およびＡ２方向下流側）にそれぞれ形成されている。第１連通部２２ｅは、第１搬送室２２ｃおよび第２搬送室２２ｄのＡ１方向（第１方向）の下流側端部同士を連通している。第２連通部２２ｆは、第１搬送室２２ｃおよび第２搬送室２２ｄのＡ２方向（第２方向）の下流側端部同士を連通している。現像剤は、第１搬送室２２ｃ、第１連通部２２ｅ、第２搬送室２２ｄ、及び第２連通部２２ｆ内を循環する。
【００２６】
第１搬送室２２ｃ内に配設される第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。回転軸４３ｂは現像容器２２に回転可能に軸支されている。第１螺旋羽根４３ａは、図２の時計回り方向に回転することによって、第１搬送室２２ｃ内の現像剤を攪拌しながらＡ１方向（現像ローラー２０の軸方向の一方側）に搬送する。
【００２７】
また、第１搬送室２２ｃのＡ１方向の上流側端部（図３の右端部）には、現像容器２２内にトナーを補給するトナー補給口２３が設けられている。トナー補給口２３の上部には、トナーコンテナ４ａ（図１参照）に連接されたトナー補給経路２４が接続されている。回転軸４３ｂは、トナー補給口２３を通過し、トナー補給経路２４内まで延びている。回転軸４３ｂのトナー補給経路２４内に配置された部分には、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補給羽根４３ｃが一体で形成されている。補給羽根４３ｃは、第１螺旋羽根４３ａと同方向を向く（同位相の）螺旋状の羽根によって形成されているとともに、第１螺旋羽根４３ａと比べて小さいピッチおよび小さい直径に形成されている。
【００２８】
ここで、トナー補給経路２４から補給された補給トナーはトナー補給口２３付近に存在する現像剤の最表層に降り積もり、浮遊した状態となる。そのため、トナー補給経路２４およびトナー補給口２３を介して第１搬送室２２ｃ内に補給される補給トナーが第１搬送室２２ｃ内の現像剤と十分に攪拌されないおそれがある。その結果、トナーの帯電不良による画像かぶりやトナー飛散等の不具合が発生するおそれがある。また、現像剤中への補給トナーの分散不良によるトナー濃度（Ｔ／Ｃ）制御の精度不良も発生する。
【００２９】
そこで、本実施形態では、第２搬送室２２ｄ内に配設される第２スパイラル４４をトナー補給経路２４内まで延在させるとともに、第２搬送室２２ｄとトナー補給経路２４との境界部に現像剤を塞き止める攪拌規制部４４ｃを設けている。
【００３０】
第２搬送室２２ｄ内に配設される第２スパイラル４４は、回転軸４４ｂと、回転軸４４ｂに一体に設けられる第２螺旋羽根４４ａと、攪拌規制部４４ｃと、第３螺旋羽根４４ｄと、を有する。第２螺旋羽根４４ａは、第１螺旋羽根４３ａと同方向を向く（同位相の）羽根で螺旋状に形成される。回転軸４４ｂは、回転軸４３ｂと平行に配置され、現像容器２２に回転可能に軸支されている。第２螺旋羽根４４ａは、図２の反時計回り方向に回転することによって、第２搬送室２２ｄ内の現像剤をＡ２方向（Ａ１方向と反対方向）に攪拌搬送しながら現像ローラー２０に現像剤を供給する。
【００３１】
攪拌規制部４４ｃは、第２螺旋羽根４４ａと逆方向を向く（逆位相の）螺旋状の羽根によって形成されている。攪拌規制部４４ｃは、第２搬送室２２ｄ内の現像剤に搬送方向（Ａ２方向）と逆方向（Ａ１方向）の搬送力を付与する。
【００３２】
回転軸４４ｂは、攪拌規制部４４ｃを越えてトナー補給経路２４内まで延びている。回転軸４４ｂのトナー補給経路２４内に配置された部分には第３螺旋羽根４４ｄが形成されている。第３螺旋羽根４４ｄは、第２螺旋羽根４４ａと同方向を向く（同位相の）螺旋状の羽根によって形成されているとともに、第２螺旋羽根４４ａと比べて小さいピッチおよび小さい直径に形成されている。
【００３３】
第２連通部２２ｆは、現像容器２２の幅方向（図２の矢印Ｘ方向）において仕切り部２２ｂの端部に形成されている。より詳しくは、第２連通部２２ｆは図２に示すように、仕切り部２２ｂの、第２スパイラル４４の回転（図２の反時計回り方向）によって現像剤が持ち上げられる側（図２の右側）の端部に形成されている。このため、第２連通部２２ｆ付近での第２スパイラル４４による現像剤の攪拌方向（下から上方向）と第２搬送室２２ｄから第１搬送室２２ｃに落下する現像剤の落下方向（上から下方向）とが逆になる。
【００３４】
一方、第１スパイラル４３は第２スパイラル４４と逆方向（図２の時計回り方向）に回転するため、第２連通部２２ｆ付近での第１スパイラル４３による現像剤の攪拌方向（上から下方向）と第２搬送室２２ｄから第１搬送室２２ｃに落下する現像剤の落下方向とが同一になる。
【００３５】
第２連通部２２ｆは、現像剤の詰まりを抑制するために容器幅方向（矢印Ｘ方向）において２ｍｍ以上の幅に形成されている。なお、ここでは図示しないが、第１連通部２２ｅは容器幅方向において仕切り部２２ｂの中央部に形成されている。
【００３６】
この現像装置３ａでは、図３に示すように、第１搬送室２２ｃ内の現像剤は、第１スパイラル４３によりＡ１方向（第１連通部２２ｅ側）に攪拌搬送され、第１搬送室２２ｃの一方側に徐々に堆積していく。第１搬送室２２ｃの一方側では、現像剤は後続の現像剤に押され、第１連通部２２ｅを介して第２搬送室２２ｄに押し上げられる。
【００３７】
第２搬送室２２ｄ内の現像剤は、第２スパイラル４４によりＡ２方向（第２連通部２２ｆ側）に攪拌搬送されながら現像ローラー２０に供給される。現像に用いられなかった現像ローラー２０上の現像剤は、磁極部材２０ｂの同極部分において現像ローラー２０から落下して第２搬送室２２ｄに回収される。そして、攪拌規制部４４ｃにより逆方向の搬送力が付与されることで現像剤が塞き止められ、第２連通部２２ｆを介して第１搬送室２２ｃに落下する。
【００３８】
本実施形態の現像装置３ａでは、第２搬送室２２ｄは第１搬送室２２ｃの上方に配置される。すなわち、第１搬送室２２ｃおよび第２搬送室２２ｄは上下に配置される。これにより、現像装置３ａを水平方向に小型化することができる。カラープリンター１００では４つの現像装置３ａ〜３ｄを水平方向に配置するので、現像装置３ａ〜３ｄを小型化することはカラープリンター１００の小型化に特に有効である。
【００３９】
また本実施形態では、第２搬送室２２ｄから第１搬送室２２ｃへ現像剤が落下する第２連通部２２ｆが、仕切り部２２ｂの、第２スパイラル４４の回転によって現像剤が持ち上げられる側の端部に形成されている。これにより、第２搬送室２２ｄで第２スパイラル４４によって現像剤が攪拌される方向と第２搬送室２２ｄから第１搬送室２２ｃに落下する現像剤の落下方向とが逆方向になるため、現像剤をより十分に攪拌することができる。
【００４０】
また、第１スパイラル４３の回転によって現像剤が攪拌される方向と、第２搬送室２２ｄから第２連通部２２ｆを通過して第１搬送室２２ｃに落下する現像剤の落下方向とが同方向となるため、現像剤を第１搬送室２２ｃ内に円滑に落下させることができる。
【００４１】
さらに、環境条件等により現像剤の流動性が変化した場合でも、第２搬送室２２ｄ内の現像剤の推移を安定させることができる。具体的には、第２連通部２２ｆ周辺に滞留する現像剤が少ない状況では、第２搬送室２２ｄの下流側端部まで搬送された現像剤は、攪拌規制部４４ｃによって塞き止められ、第２連通部２２ｆを介して第１搬送室２２ｃ内に落下する。一方、第２連通部２２ｆ周辺に滞留する現像剤が増加した状況では、第２搬送室２２ｄの下流側端部まで搬送された現像剤の一部（余剰分）が攪拌規制部４４ｃを乗り越えてトナー補給経路２４内に流入する。即ち、トナー補給経路２４は、第２搬送室２２ｄから第１搬送室２２ｃ内に落下する現像剤のバイパス搬送路として機能する。
【００４２】
従って、第２搬送室２２ｄ内の現像剤量が安定するため、現像ローラー２０への現像剤の供給ムラが発生せず、長期間に安定した画像を維持することができる。また、第２搬送室２２ｄの現像剤搬送方向（Ａ２方向）下流側端部において現像剤に作用する圧力が低減されるため、第１搬送室２２ｃの現像剤搬送方向（Ａ１方向）上流側の端部における現像剤の圧縮作用も低減される。その結果、現像剤の凝集やそれに伴う第１スパイラル４３の駆動トルクの上昇を抑制することができる。
【００４３】
図４は、図３における第２連通部２２ｆ周辺の部分拡大図である。図４に示すように、第２搬送室２２ｄの現像剤搬送方向（Ａ２方向）に対し現像ローラー２０内の磁極部材２０ｂの下流側（攪拌規制部４４ｃ側）の端縁２０ｂ１を通り、現像剤搬送方向（Ａ１、Ａ２方向）と直交する直線をＬとする。このとき、第２搬送室２２ｄの現像剤搬送方向（Ａ２方向）に対し攪拌規制部４４ｃの上流側の端縁４４ｃ１および第２連通部２２ｆの上流側の端縁２２ｆ１が、直線Ｌ上に重なる位置に配置されている。
【００４４】
ここで、現像ローラー２０内の磁極部材２０ｂの端縁２０ｂ１は、感光体ドラム１ａに現像剤を供給可能な現像可能領域の端縁である。従って、現像ローラー２０の現像可能領域に現像剤を確実に供給するためには、第２搬送室２２ｄ内の現像剤が端縁２０ｂ１と対向する位置まで十分に存在している必要がある。そこで、攪拌規制部４４ｃを磁極部材２０ｂの端縁２０ｂ１と重なる位置、若しくは第２搬送室２２ｄの現像剤搬送方向に対し磁極部材２０ｂの端縁２０ｂ１よりも下流側に配置する必要がある。同様に、第２連通部２２ｆを磁極部材２０ｂの端縁２０ｂ１と重なる位置、若しくは第２搬送室２２ｄの現像剤搬送方向に対し磁極部材２０ｂの端縁２０ｂ１よりも下流側に配置する必要がある。
【００４５】
一方、攪拌規制部４４ｃおよび第２連通部２２ｆが磁極部材２０ｂの端縁２０ｂ１から現像剤搬送方向（Ａ２方向）の下流側に離れていくにつれて第２搬送室２２ｄ、第１搬送室２２ｃを長手方向に延長する必要が生じ、現像装置３ａが大型化する。そのため、本実施形態のように第２搬送室２２ｄの現像剤搬送方向に対し攪拌規制部４４ｃの上流側の端縁４４ｃ１および第２連通部２２ｆの上流側の端縁２２ｆ１が、磁石部材２０ｂの端縁２０ｂ１と重なる位置に配置することで、現像ローラー２０の現像可能領域に現像剤を確実に供給することができ、且つ、現像装置３ａを長手方向に省スペース化することができる。
【００４６】
また、トナー補給経路２４からトナー補給口２３を介して補給される補給トナーは、第１スパイラル４３の回転軸４３ｂに沿って第１搬送室２２ｃ内に進入する（図４の一点鎖線矢印で表示）。そして、第１搬送室２２ｃ内の現像剤（第２搬送室２２ｄから落下した現像剤）と攪拌、混合されることで所定の帯電量に帯電される。
【００４７】
また、第２搬送室２２ｄから攪拌規制部４４ｃを乗り越えてトナー補給経路２４に進入した現像剤は、第３螺旋羽根４４ｄによってトナー補給経路２４内の補給トナーと攪拌される。即ち、トナーコンテナ９からトナー補給経路２４内に落下した補給トナーは、第１搬送室２２ｃ内に進入する前に予めトナー補給経路２４に進入した現像剤と共に攪拌される。従って、補給トナーと現像容器２２内の現像剤とを十分に混合、攪拌することができ、カブリ画像やトナー飛散を効果的に抑制することができる。
【００４８】
図５は、本発明の第２実施形態に係る現像装置３ａの構成を示す側面断面図であり、図６は、第２実施形態の現像装置３ａの攪拌部の構造を示す縦断面図（図５のＹＹ′矢視断面図）である。本実施形態では、第１搬送室２２ｃの斜め上方に第２搬送室２２ｄが配置されている。また、第１搬送室２２ｃの現像剤搬送方向に対し上流側の端部にトナー補給口２３が形成されており、トナー補給口２３から第１搬送室２２ｃ内に補給トナーが上方から落下する構成となっている。そのため、攪拌規制部４４ｃ乗り越えた現像剤はバイパス搬送路５０内に流入する。現像装置３ａの他の部分の構成は第１実施形態と同様である。
【００４９】
本実施形態においても、第２連通部２２ｆ周辺に滞留する現像剤が少ない状況では、第２搬送室２２ｄの下流側端部まで搬送された現像剤は、攪拌規制部４４ｃによって塞き止められ、第２連通部２２ｆを介して第１搬送室２２ｃ内に落下する。一方、第２連通部２２ｆ周辺に滞留する現像剤が増加した状況では、第２搬送室２２ｄの下流側端部まで搬送された現像剤の一部（余剰分）が攪拌規制部４４ｃを乗り越えてバイパス搬送路５０内に流入する。従って、第１実施形態と同様に、環境条件等により現像剤の流動性が変化した場合でも、第２搬送室２２ｄ内の現像剤の推移を安定させることができる。
【００５０】
また、本実施形態のように、第１搬送室２２ｃ内の現像剤搬送方向の上流側端部に補給トナーが上方から落下する構成の場合、第１搬送室２２ｃの上流側端部の現像剤量が多いと補給トナーが現像剤の上面に降り積もり、浮遊した状態で搬送され易くなり、第１搬送室２２ｃ内の現像剤との攪拌が十分に行われないことがある。本実施形態のように攪拌規制部４４ｃおよびバイパス搬送路５０を設けて第１搬送室２２ｃの上流側端部の現像剤量を減少させることは、補給トナーが上方から第１搬送室２２ｃ内に落下する構成においても効果を有する。
【００５１】
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態では、第２スパイラル４４から現像ローラー２０に現像剤を供給する例について示したが、本発明はこれに限らない。第２スパイラル４４と現像ローラー２０との間に磁気ローラー等の現像剤担持体をさらに設け、第２スパイラル４４から磁気ローラー等に現像剤を供給した後に、磁気ローラー等から現像ローラー２０にトナーを供給してもよい。
【００５２】
また、本発明は図１に示したタンデム式のカラープリンター１００に限らず、デジタル或いはアナログ方式のモノクロ複写機、カラー複写機、ファクシミリ等の、第１搬送室と第１搬送室の上方に配置される第２搬送室とを含む現像装置を備えた種々の画像形成装置に適用可能である。以下、実施例により本発明の効果について更に具体的に説明する。
【実施例】
【００５３】
図２、図３に示した第１実施形態の現像装置３ａを用いて、現像容器２２内の現像剤の循環状態、および補給トナーの混合性について調査した。現像剤の循環状態については、現像装置３ａの駆動中に現像容器２２内の現像剤の滞留の有無を目視により確認した。補給トナーの混合性については、トナー補給口２３からトナーを補給しながら現像装置３ａを駆動させた後、停止し、現像容器２２内部の補給トナーの状態を目視により確認した。
【００５４】
現像装置３ａに用いる現像ローラー２０は、外径１６ｍｍの現像スリーブ２０ａと、現像スリーブ２０ａを回転可能に支持する回転軸に磁極数が４極である磁極部材２０ｂを固定したものを用い、回転数３６６ｒｐｍで回転させた。第１スパイラル４３は、第１螺旋羽根４３ａとして回転軸４３ｂの外周面に外径１６ｍｍ、ピッチ３０ｍｍの２条螺旋羽根を形成したものを用いた。第２スパイラル４４は、第２螺旋羽根４４ａとして回転軸４４ｂの外周面に外径１６ｍｍ、ピッチ３０ｍｍの２条螺旋羽根を形成し、攪拌規制部４４ｃとして外径１６ｍｍ、ピッチ５ｍｍの逆螺旋羽根を４５０°の範囲で形成したものを用いた。第１スパイラル４３、第２スパイラル４４は回転数３２６ｒｐｍで回転させた。
【００５５】
現像容器２２の第２連通部２２ｆは、現像容器２２の幅方向（Ｘ方向）の寸法を５ｍｍとして、仕切り部２２ｂの側端縁（図２の右端縁）から５ｍｍの位置に亘って開口した。また、現像剤搬送方向（Ａ１、Ａ２方向）の寸法を５ｍｍとして、第２搬送室２２ｄの現像剤搬送方向（Ａ２方向）に対し磁極部材２０ｂの下流側端縁２０ｂ１（図４の右端縁）および攪拌規制部４４ｃの上流側端縁４４ｃ１から下流側へ５ｍｍに亘って開口した。
【００５６】
現像剤は、平均粒径が６．８μｍの正帯電トナーと、平均粒径が３８μｍのフェライトキャリアとから成る二成分現像剤を用い、トナーに対するキャリアの割合（重量比、Ｔ／Ｃ）を８％とした。現像装置３ａへの現像剤の投入量は１５０ｇとした。
【００５７】
試験の結果、現像容器２２の上下方向への現像剤の循環が滞ることなく、第１搬送室２２ｃと第２搬送室２２ｄとを現像剤がスムーズに流れていることが確認された。また、現像容器２２の底部における補給トナーの滞留、および現像剤の表層における補給トナーの浮遊が無く、現像容器２２内の現像剤と補給トナーとの混合攪拌が促進されていることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、第１搬送室と、第１搬送室の上方に配置される第２搬送室と、を有する現像装置に利用可能である。本発明の利用により、現像容器内の現像剤量の推移を安定させることができ、且つ、小型化を実現可能な現像装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００５９】
３ａ〜３ｄ      現像装置
２０            現像ローラー（現像剤担持体）
２０ａ          現像スリーブ
２０ｂ          磁石部材
２２            現像容器
２２ｂ          仕切り部
２２ｃ          第１搬送室
２２ｄ          第２搬送室
２２ｅ          第１連通部
２２ｆ          第２連通部
２３            トナー補給口
２４            トナー補給経路（バイパス搬送路）
４２            攪拌搬送部材
４３            第１スパイラル（第１攪拌搬送部材）
４４            第２スパイラル（第２攪拌搬送部材）
４４ａ          第２螺旋羽根（搬送羽根）
４４ｂ          回転軸
４４ｃ          攪拌規制部
４４ｄ          第３螺旋羽根（副搬送羽根）
５０            バイパス搬送路
１００          カラープリンター（画像形成装置）
【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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