(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を撹拌する回転部材を内部に備えた現像部と、
空気を送り出す送風部と、
前記送風部と前記現像部とを接続する第１ダクトと、
前記現像部と前記送風部とを接続する第２ダクトと、
を備え、
前記第１ダクトと前記第２ダクトにより前記現像部内を通る循環経路が形成され、
前記現像部と前記第１ダクトとが連結される第１接続部は、前記現像部内の現像剤と空気との所定の界面の位置よりも重力方向側に設けられ、
前記現像部と前記第２ダクトとが連結される第２接続部は、前記所定の界面の位置よりも重力方向と反対側に設けられることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
現像剤を撹拌する回転部材を内部に備えた現像部と、
空気を送り出す送風部と、
前記送風部と前記現像部とを接続する第１ダクトと、
前記現像部と前記送風部とを接続する第２ダクトと、
を備え、
前記現像部と前記第１ダクトとが連結される第１接続部は、前記現像部内の現像剤と空気との所定の界面の位置よりも重力方向側に設けられ、
前記現像部と前記第２ダクトとが連結される第２接続部は、前記所定の界面の位置よりも重力方向と反対側に設けられ、
前記現像部内の前記所定の界面より上方には、前記回転部材の軸方向に沿って前記第２接続部を挟むように２つの軟質部材が備えられることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
現像剤を撹拌する回転部材を内部に備えた現像部と、
空気を送り出す送風部と、
前記送風部と前記現像部とを接続する第１ダクトと、
前記現像部と前記送風部とを接続する第２ダクトと、
を備え、
前記現像部と前記第１ダクトとが連結される第１接続部は、前記現像部内の現像剤と空気との所定の界面の位置よりも重力方向側に設けられ、
前記現像部と前記第２ダクトとが連結される第２接続部は、前記所定の界面の位置よりも重力方向と反対側に設けられ、
前記現像部内には、前記回転部材が２つ備えられ、
前記現像部内の前記所定の界面より上方における２つの前記回転部材の間には、２つの前記回転部材の軸方向に沿って仕切り部材が備えられることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
現像剤を撹拌する回転部材を内部に備えた現像部と、
空気を送り出す送風部と、
前記送風部と前記現像部とを接続する第１ダクトと、
前記現像部と前記送風部とを接続する第２ダクトと、
を備え、
前記現像部と前記第１ダクトとが連結される第１接続部は、前記現像部内の現像剤と空気との所定の界面の位置よりも重力方向側に設けられ、
前記現像部と前記第２ダクトとが連結される第２接続部は、前記所定の界面の位置よりも重力方向と反対側に設けられ、
前記第１ダクトに接続され、粉体塊を粉砕する粉砕部が備えられ、
前記粉砕部は、
空気の旋回流により粉体塊を粉砕する断面視円形状の粉砕室と、
前記粉砕室内の上流において、前記第１ダクトの前記送風部側に接続される少なくとも１つの流入部と、
前記粉砕室内の下流において、前記第１ダクトの前記現像部側に接続される流出部と、
を備え、
前記流入部は、前記粉砕室の断面円の接線方向に沿う方向に空気を流入し、
前記流出部は、前記粉砕室における旋回流の回転軸方向に沿う方向に空気を流出することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
前記流出部は、筒状に形成され、くさび形状の突起部を備え、
前記現像部側の前記第１ダクトに前記突起部が挿入されることを特徴する請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記粉砕室における旋回流の回転軸方向が、重力方向に等しいことを特徴とする請求項４又は５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記粉砕室の前記流入部近傍には、粉体を貯留する容器が接続され、
前記容器には、粉体放出弁が備えられ、
前記粉体放出弁を開くことで粉体が前記粉砕室に放出されることを特徴とする請求項４〜６の何れか一項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記粉砕室における旋回流の回転軸と前記粉体放出弁の中心軸との軸間距離（Ｒ）と、前記粉砕室の断面円の最大直径（Ｄ）とが、０＜Ｒ＜Ｄ／２の関係を満たすことを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
【請求項９】
前記第１接続部の断面積は、前記第２接続部の断面積より小さいことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記第１ダクトの一部には、重力方向と反対方向に湾曲した湾曲部が備えられていることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記第１接続部には、多数の空孔を有する多孔体が備えられることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の現像装置。
【請求項１２】
前記第２接続部には、整流部材が備えられることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の現像装置。
【請求項１３】
前記整流部材は、ハニカム構造を有することを特徴とする請求項１２に記載の現像装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れか一項に記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１〜１３の何れか一項に記載の現像装置による現像剤の撹拌方法において、
前記回転部材を回転させるとともに、前記送風部からの空気を前記現像部に供給して、前記現像部内の空気を前記送風部に排出させることで、前記現像部内の空気を循環させることを特徴とする現像剤の撹拌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、画像形成装置、及び現像剤の撹拌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、感光体等の像担持体に形成された静電潜像に現像装置から現像剤を供給して、像担持体に形成された静電潜像を現像する。
現像装置の内部には、螺旋状に連なる羽根（スクリュー）を有する回転部材や現像ローラが備えられている。回転部材は、現像装置内の現像材を撹拌すると共にその回転により現像材を現像ローラに搬送する。現像ローラは、回転部材から搬送された現像剤を担持して像担持体に供給する。
また、上記のようにして現像を行った結果、現像装置内における現像剤中のトナーの量が減少した場合には、現像装置に付設されたトナー補給部からトナーが補給される。
【０００３】
このような現像装置においては、補給されたトナーと装置内の現像剤をすばやく撹拌させる技術が求められている。
良好な撹拌を達成するためには、回転部材だけでなく、空気流動層を用いて現像剤の撹拌を行うことが望ましい。
例えば、特許文献１には、現像装置内において現像剤の搬送方向の上流側から空気を噴出させる技術が提案されている。また、特許文献２には、現像器の底部から空気を導入する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０２６５７２号公報
【特許文献２】特開２０１０−０９６３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２のように空気を用いて撹拌を行う場合、現像装置内に導入された空気により現像装置内にトナーが飛散するという問題があった。トナーの飛散を防止するためには、例えばフィルター等を付加する等の手段も考えられるが、こうした場合、フィルターを交換する等のメンテナンス操作が発生するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成でありながら現像装置内のトナーの飛散を防止し、補給されたトナーと装置内の現像剤をすばやく撹拌することのできる現像装置、当該現像装置を備えた画像形成装置、及び当該現像装置による現像剤の撹拌方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、
請求項１に記載の発明は、現像装置において、
現像剤を撹拌する回転部材を内部に備えた現像部と、
空気を送り出す送風部と、
前記送風部と前記現像部とを接続する第１ダクトと、
前記現像部と前記送風部とを接続する第２ダクトと、
を備え、
前記第１ダクトと前記第２ダクトにより前記現像部内を通る循環経路が形成され、
前記現像部と前記第１ダクトとが連結される第１接続部は、前記現像部内の現像剤と空気との所定の界面の位置よりも重力方向側に設けられ、
前記現像部と前記第２ダクトとが連結される第２接続部は、前記所定の界面の位置よりも重力方向と反対側に設けられることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、現像装置において、
現像剤を撹拌する回転部材を内部に備えた現像部と、
空気を送り出す送風部と、
前記送風部と前記現像部とを接続する第１ダクトと、
前記現像部と前記送風部とを接続する第２ダクトと、
を備え、
前記現像部と前記第１ダクトとが連結される第１接続部は、前記現像部内の現像剤と空気との所定の界面の位置よりも重力方向側に設けられ、
前記現像部と前記第２ダクトとが連結される第２接続部は、前記所定の界面の位置よりも重力方向と反対側に設けられ、
前記現像部内の前記所定の界面より上方には、前記回転部材の軸方向に沿って前記第２接続部を挟むように２つの軟質部材が備えられることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、現像装置において、
現像剤を撹拌する回転部材を内部に備えた現像部と、
空気を送り出す送風部と、
前記送風部と前記現像部とを接続する第１ダクトと、
前記現像部と前記送風部とを接続する第２ダクトと、
を備え、
前記現像部と前記第１ダクトとが連結される第１接続部は、前記現像部内の現像剤と空気との所定の界面の位置よりも重力方向側に設けられ、
前記現像部と前記第２ダクトとが連結される第２接続部は、前記所定の界面の位置よりも重力方向と反対側に設けられ、
前記現像部内には、前記回転部材が２つ備えられ、
前記現像部内の前記所定の界面より上方における２つの前記回転部材の間には、２つの前記回転部材の軸方向に沿って仕切り部材が備えられることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、現像装置において、
現像剤を撹拌する回転部材を内部に備えた現像部と、
空気を送り出す送風部と、
前記送風部と前記現像部とを接続する第１ダクトと、
前記現像部と前記送風部とを接続する第２ダクトと、
を備え、
前記現像部と前記第１ダクトとが連結される第１接続部は、前記現像部内の現像剤と空気との所定の界面の位置よりも重力方向側に設けられ、
前記現像部と前記第２ダクトとが連結される第２接続部は、前記所定の界面の位置よりも重力方向と反対側に設けられ、
前記第１ダクトに接続され、粉体塊を粉砕する粉砕部が備えられ、
前記粉砕部は、
空気の旋回流により粉体塊を粉砕する断面視円形状の粉砕室と、
前記粉砕室内の上流において、前記第１ダクトの前記送風部側に接続される少なくとも１つの流入部と、
前記粉砕室内の下流において、前記第１ダクトの前記現像部側に接続される流出部と、
を備え、
前記流入部は、前記粉砕室の断面円の接線方向に沿う方向に空気を流入し、
前記流出部は、前記粉砕室における旋回流の回転軸方向に沿う方向に空気を流出することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の現像装置において、
前記流出部は、筒状に形成され、くさび形状の突起部を備え、
前記現像部側の前記第１ダクトに前記突起部が挿入されることを特徴する。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の現像装置において、
前記粉砕室における旋回流の回転軸方向が、重力方向に等しいことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項４〜６の何れか一項に記載の現像装置において、
前記粉砕室の前記流入部近傍には、粉体を貯留する容器が接続され、
前記容器には、粉体放出弁が備えられ、
前記粉体放出弁を開くことで粉体が前記粉砕室に放出されることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の現像装置において、
前記粉砕室における旋回流の回転軸と前記粉体放出弁の中心軸との軸間距離（Ｒ）と、前記粉砕室の断面円の最大直径（Ｄ）とが、０＜Ｒ＜Ｄ／２の関係を満たすことを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載の現像装置において、
前記第１接続部の断面積は、前記第２接続部の断面積より小さいことを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９の何れか一項に記載の現像装置において、
前記第１ダクトの一部には、重力方向と反対方向に湾曲した湾曲部が備えられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載の現像装置において、
前記第１接続部には、多数の空孔を有する多孔体が備えられることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１の何れか一項に記載の現像装置において、
前記第２接続部には、整流部材が備えられることを特徴とする。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の現像装置において、
前記整流部材は、ハニカム構造を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項１４に記載の発明は、画像形成装置において、
請求項１〜１３の何れか一項に記載の現像装置を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項１５に記載の発明は、
請求項１〜１３の何れか一項に記載の現像装置による現像剤の撹拌方法において、
前記回転部材を回転させるとともに、前記送風部からの空気を前記現像部に供給して、前記現像部内の空気を前記送風部に排出させることで、前記現像部内の空気を循環させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、第１接続部は、現像部内の粉体と空気との所定の界面より重力方向側に設けられ、第２接続部は、前記所定の界面よりも重力方向と反対側に設けられる。
このため、現像部内に空気の循環経路が形成され、空気の供給と排出の流量質量は保存されるので、現像剤を飛散させることなく現像剤の撹拌を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】現像装置の構成を示す概略図である。
【図３】現像装置の構成を説明するための図である。
【図４】変形例１の現像装置の構成を説明するための図である。
【図５】変形例２の現像装置の構成を説明するための図である。
【図６】変形例３の現像装置の構成を説明するための図である。
【図７】変形例４の現像装置の構成を説明するための図である。
【図８】変形例５の現像装置の構成を説明するための図である。
【図９】変形例６の現像装置の構成を説明するための図である。
【図１０】変形例７の現像装置の構成を説明するための図である。
【図１１】第２実施形態の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図１２】粉砕部の構成を示す概略図である。
【図１３】粉砕部の細部構成を説明するための図である。
【図１４】第３実施形態の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図１５】粉砕部の構成を示す概略図である。
【図１６】粉砕部の細部構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００２６】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
図１に示すように、画像形成装置１は、４本の像担持体（感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）に形成したイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各トナー像を中間転写体（中間転写ベルト４）上に転写して重ね合わせた後、用紙に二次転写するタンデム方式のカラー画像形成装置である。
【００２７】
具体的に、画像形成装置１の内部中央部には、４本の感光体ドラム２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）が縦に配列されている。各感光体ドラム２は、それぞれ反時計方向に回転駆動される。
各感光体ドラム２には、これに対向するように各色の現像装置３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）が配置されている。なお、図１には現像装置３Ｙのみ表示している。
また、各感光体ドラム２の周囲には、図示しない清掃装置、帯電装置、露光装置が配置されている。
【００２８】
各感光体ドラム２は、中間転写ベルト４と接触している。
中間転写ベルト４は、時計方向に回転駆動され、その内側には、各現像装置３と対向する位置に一次転写装置（図示省略）を有している。
【００２９】
各色のトナー像は、上記の帯電、露光、現像の各装置で感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上に形成され、一次転写装置により中間転写ベルト４上に転写される。そして、中間転写ベルト４上に形成されたカラートナー像は、画像形成装置１の下部の給紙装置５から供給される用紙に二次転写され、定着装置６で定着されて排出される。
【００３０】
図２に、現像装置３の概略構成図を示す。
現像装置３は、現像部２０と、現像部２０内の空気を循環させる空気循環機構１０とを備えて構成されている。
【００３１】
現像部２０は、例えば、回転部材２１，２２と、現像ローラ２３と、等を備えて構成されている。
【００３２】
回転部材２１，２２は、螺旋状に連なる羽根（スクリュー）を有し、その回転により、現像部２０内に収容されたトナーやキャリアから構成された現像剤を攪拌すると共に、当該現像剤を現像ローラ２３側へ搬送する。
現像ローラ２３は、回転部材２１，２２によって搬送されてきた現像剤を担持して感光体ドラム２へ供給する。感光体ドラム２と現像ローラ２３とは僅かな隙間を挟んで対向する位置に設けられており、現像ローラ２３に担持された現像剤に含まれるトナーは、感光体ドラム２と現像ローラ２３間に形成された電界により現像ローラ２３から感光体ドラム２へ飛翔し、感光体ドラム２に担持される。
また、現像部２０の内部の空気は、空気循環機構１０によって循環され、この際に現像剤が撹拌されるようになっている。
【００３３】
空気循環機構１０は、例えば、送風部１１と、送風部１１からの空気を現像部２０に供給する第１ダクト１２と、現像部２０の空気を送風部１１に排出する第２ダクト１３と、等を備えて構成されている。
【００３４】
送風部１１は、現像部２０に対して空気を押し出すと共に、現像部２０の空気を吸引する。送風部１１としては、例えば、少流量で高通風抵抗の場合、ダイヤフラムポンプやモーノポンプを用いることが好ましく、大流量で低抵抗の場合、軸流型やシロッコタイプのファンを用いることが好ましい。
【００３５】
第１ダクト１２は、一端が現像部２０に連結され、他端が送風部１１に連結され、送風部１１から押し出された空気を現像部２０に搬送する搬送経路を形成している。
同様に、第２ダクト１３は、一端が現像部２０に連結され、他端が送風部１１に連結され、現像部２０から排出される空気を送風部１１に搬送する搬送経路を形成している。
なお、第１ダクト１２及び第２ダクト１３は、例えば、シリコンなどの柔軟なチューブを用いて形成することができる。これにより、大きな曲率をもって搬送経路を形成することが可能である。
【００３６】
ここで、図３（ａ）（ｂ）に示すように、現像部２０と第１ダクト１２との連結部である第１接続部１２１は、現像部２０内の現像剤と空気との所定の界面Ｋの位置より重力方向側（現像部２０の下部側）に設けられている。
一方、現像部２０と第２ダクト１３との連結部である第２接続部１３１は、界面Ｋの位置よりも重力方向と反対側、即ち界面Ｋに対して第１接続部１２１の反対側（現像部２０の上部側）に設けられている。
これにより、現像部２０内には、当該現像部２０の下部側（第１接続部１２１）から上部側（第２接続部１３１）を経路とする空気の循環経路が形成され、現像部２０内部の現像剤がエアー撹拌されるようになっている。
なお、第１接続部１２１は、界面Ｋより重力方向側であれば、現像部２０の底面であっても側面であっても設定可能であるが、第１接続部１２１及び第２接続部１３１が、互いに対向するように設けられることがより好ましい。
また、第２接続部１３１は、複数に分けて、感光体ドラム２近傍に配置することとしても良い。
【００３７】
上記構成により、本実施形態の現像装置３では、以下のような現像剤の撹拌方法が実現される。
即ち、回転部材２１，２２を回転させるとともに、送風部１１からの空気を第１ダクト１２により現像部２０に供給して、現像部２０内の空気を第２ダクト１３により送風部１１に排出させることで、現像部２０内の空気を循環させる。
具体的には、現像部２０の下部側（界面Ｋより下側）から現像部２０内に空気が供給され、現像部２０の上部側（界面Ｋより上側）から現像部２０内の空気が排出される。
このとき、空気の供給と排出の流量質量は保存されるので、現像剤を飛散させることなくエアー撹拌が可能である。
また、現像剤は、粉体であっても液体であっても、空気の密度が著しく低いため撹拌の効果を得ることができる。
また、現像剤が液体の場合においては、気化した溶剤やその臭気が漏れることがない。
また、特に、現像剤が液体の場合、気泡の直径がミリ単位又はマイクロ単位となるように設定した複数の第１接続部１２１を平行に設け、この複数の第１接続部１２１から空気を供給することで混合スケールを調整することができる。
【００３８】
以上のように、本実施形態によれば、現像剤を撹拌する回転部材２１，２２を内部に備えた現像部２０と、空気を送り出す送風部１１と、送風部１１と現像部２０とを接続する第１ダクト１２と、現像部２０と送風部１１とを接続する第２ダクト１３と、を備え、現像部２０と第１ダクト１２とが連結される第１接続部１２１は、現像部２０内の現像剤と空気との所定の界面Ｋの位置よりも重力方向側に設けられ、現像部２０と第２ダクト１３とが連結される第２接続部１３１は、所定の界面Ｋの位置よりも重力方向と反対側に設けられている。
このため、現像部２０内に、現像部２０の下部から上部を経路とする空気循環経路が形成され、空気の供給と排出の流量質量は保存されるので、現像剤を飛散させることなく現像剤の良好な撹拌を実現することができる。
また、現像剤を飛散させることがないため、例えばフィルター等の飛散に対応した部材を設ける必要がない。
【００３９】
なお、上記実施形態においては、第１ダクト１２により送風部１１からの空気を現像部２０に供給し、第２ダクト１３により現像部２０の空気を送風部１１に排出することで、現像剤の底部から空気を挿入して循環させる構成を例示して説明したが、送風部１１の運転方向を反対にし、第２ダクト１３により送風部１１からの空気を現像部２０に供給し、第１ダクト１２により現像部２０の空気を送風部１１に排出する構成とすることもできる。
この場合には、現像剤を上から落とす構成となって撹拌が行われることとなる。
【００４０】
また、複数の現像部２０に対して、１つの送風部１１を用いるように構成することも可能である。
【００４１】
次に、図４〜図１０を参照し、第１ダクト１２と、第２ダクト１２との変形例について説明する。
なお、図４〜図９においては、現像部２０の回転部材２１のみを図示している。
【００４２】
［変形例１］
図４（ａ）は、変形例１の空気循環機構１０の構成を示す概略図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）を回転部材２１の側方からみた図である。
変形例１では、図４（ｂ）に示すように、第１ダクト１２と、第２ダクト１３とは、第１接続部１２１の断面積（Ｓ１）が、第２接続部１３１の断面積（Ｓ２）より小さくなるよう（Ｓ２＞Ｓ１）構成されている。
このように構成することで、空気を現像部２０の底面より供給する場合、送風部１１から現像部２０に向かう空気の速度に比べて、現像部２０から送風部１１に向かう空気の速度を相対的に落とすこととなり、現像剤が送風部１１に輸送されるのを抑制することができる。また、送風を停止した際に、現像部２０から送風部１１に逆流が起こるのを防止することができる。
ここで、第２接続部１３１は、第１接続部１２１に比べて断面積が大きいだけでなく、断面積が急激に変わらないように、現像部２０と第２ダクト１３の接続部の形状がＲ加工された形状とされている。このようにすることで、通風抵抗を低減することが可能となる。また、局所的な速い流れを防ぐことになるため、結果として、現像剤の搬送力を全体的に押し下げることとなる。
【００４３】
［変形例２］
図５（ａ）〜（ｃ）は、変形例２の空気循環機構１０の構成を示す概略図である。
変形例２では、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１ダクト１２の一部に、重力方向と反対方向に湾曲した湾曲部１２２を有するように構成されている。
このように構成することで、第１ダクト１２の経路内には、界面Ｋ１が生成され、送風部１１の停止時に現像剤の逆流を防止することができる。
なお、現像部２０から、湾曲部１２２までの断面積を相対的に小さくすれば、搬送される現像剤の量が少ないため、送風部１１の起動電力源を抑えることが可能となる。特に、現像部２０を送風部１１よりも低い位置に設置する場合には、このように構成することが好ましい。
【００４４】
［変形例３］
図６（ａ）〜（ｃ）は、変形例３の空気循環機構１０の構成を示す概略図である。図６（ａ）は、現像部２０の底面に第１接続部１２１を設けた例であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）を回転部材２１の側方からみた図であり、図６（ｃ）は、現像部２０の側面に第１接続部１２１を設けた例である。
変形例３では、回転部材２１の回転方向と、第１接続部１２１より挿入した空気が浮上する方向とが対向するように、第１接続部１２１が設けられている。かかる設定が可能であれば、図６（ａ）や図６（ｃ）に示すように、第１接続部１２１は、現像部２０の底面や側面の何れにも設けることができる。
なお、図６（ａ）に示すように、回転部材２１の回転軸を原点としたときＸ軸が正の領域で第１接続部１２１を接続することが好ましい。このとき、第１接続部１２１が界面Ｋに近すぎると撹拌の効果が少ないため、回転軸を原点とすれば、θ＝２８０〜３００ｄｅｇの範囲（図６（ａ）左図のＴで示す範囲）がより好ましい。
このように構成することで、現像剤への噴流速度が大きくなるため、撹拌を促進させることができる。
【００４５】
［変形例４］
図７（ａ）は、変形例４の空気循環機構１０の構成を示す概略図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）を回転部材２１の側方からみた図であり、図７（ｃ）は、図７（ｂ）の領域Ａの拡大図である。
変形例４では、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１接続部１２１に、多数の空孔を有する多孔体１２３が備えられている。
多孔体１２３としては、例えば、内部に大小さまざまな孔を有する単一素材の多孔質体や、多数の微小な球体及び／又は多角体などの複数の粒子から構成された多孔質構造体が挙げられるが、これ以外にも、線材を重ねて網状にした網状部材や、空孔を有する繊維素材や、多数の孔を形成した平板などを用いることもできる。
このように構成することで、第１接続部１２１の断面積を広げることとなり、送風速度を抑えて広範囲な流動層を形成することができる。
なお、空気を回転部材２１，２２の回転軸方向から挿入する場合も、同様の効果を得ることができる。また、トナーやキャリアを空気と混ぜて供給する場合、これらトナーやキャリアの粒子よりも空孔の断面積が十倍以上大きなサイズとなるようにすることが好ましい。
【００４６】
［変形例５］
図８（ａ）は、変形例５の現像器２０及び空気循環機構１０の構成を示す概略図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の整流部材１３２の他の態様を示した図である。
変形例５では、図８（ａ）に示すように、第２接続部１３１には、整流部材１３２が備えられている。
整流部材１３２は、複数の板体１３２ａ・・・を平行に径方向に所定の間隔で配置して構成されている。
このとき、板体１３２ａに付着した粉体や粉体塊を脱落させるように、板体１３２ａの主面が重力方向に沿うように配置されることが好ましい。
このように構成することで、第２接続部１３１における局所的な速い流れを抑制することができるため、粒子が搬送されるのを低減することができる。
【００４７】
また、図８（ｂ）に示すように、整流部材１３２をハニカム構造とすることとしても良い。
このように構成することで、第２接続部１３１に強度を与えることができる。
この場合には、通風抵抗とならないように、整流部材１３２に極力薄い板体を用いることが好ましい。この場合、縦横に格子状に板体を配置したものよりも、三角形や六角形とすることで、設置する際の破損を防ぐことができる。
【００４８】
［変形例６］
図９（ａ）は、変形例６の現像器２０及び空気循環機構１０の構成を示す概略図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）を回転部材２１の側方からみた図である。
変形例６では、図９（ａ）（ｂ）に示すように、現像部２０内の界面Ｋより上方に、回転部材２１の軸方向に沿って第２接続部１３１を挟むように、２つの軟質部材１４が配されている。
軟質部材１４としては、線状部材を束ねてブラシ状としたものが好ましい。繊維長としては、その先端部が界面Ｋに接する長さとすると、密閉性が高まるため好ましい。
また、この軟質部材１４を配置する場合には、回転部材２１の軟質部材１４と接する部分の径を小さくしたり、回転部材２１，２２の当該軟質部材１４と接する部分を切り欠くようにすることで、より密閉性を高めることができる。
なお、軟質部材１４には、例えば、ゴムやＰＥＴなどの樹脂材料を用いることができる。
このように構成することで、空気の流れを限定することができ、より効果的に現像剤の飛散を防止することができる。
【００４９】
［変形例７］
図１０（ａ）は、変形例７の現像器２０及び空気循環機構１０の構成を示す概略図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の回転部材２１及び空気循環機構１０を上側からみた図である。
変形例７では、図１０（ａ）に示すように、現像部２０内の界面Ｋより上方における回転部材２１，２２の間には、回転部材２１，２２の長手方向に沿って仕切り部材１５が配されている。
仕切り部材１５の材質としては、例えば、変形例６と同様の軟質部材を用い、その上端部１５ａが現像部２０の内面上部に連結され、上端部１５ａを支点として振り子状に可動可能とすることが好ましい。
このように構成することで、界面Ｋが変化した場合でも、回転部材２１，２２のトルクを最小限に抑えることができる。また、仕切り部材１５が回転部材２１，２２と接触しないため、耐久性の低い軟質部材を仕切り部材１５として用いることができ、且つ密閉性を高めることができる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
なお、第１実施形態と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略することとする。
【００５１】
図１１は、第２実施形態の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
本実施形態の画像形成装置１Ａにおいては、図１１に示すように、第１ダクト１２の送風部１１と現像部２０との間に、粉体塊を粉砕する粉砕部３０が接続された空気循環機構１０Ａを有する現像装置７（７Ｙ）が備えられている。
粉体塊とは、現像剤が湿度や温度の影響で凝集することで形成されたものである。
本実施形態の粉砕部３０は、空気の旋回流によりこの粉体塊に大きな遠心力を与えることで、粉砕部３０の内壁に衝突させてこれを破砕するものである。なお、以下では、粉体塊が破砕されたものを「微粒」と表現する。
【００５２】
ここで、図１２（ａ）に、粉砕部３０の上面図を示し、図１２（ｂ）に、粉砕部３０を側方からみた斜視図を示し、図１２（ｃ）に、粉砕部３０の内部構成を示す模式図を示す。
図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、粉砕部３０は、外観視が円柱状の筒状体３２と、筒状体３２の内部に設けられた断面視円形状の粉砕室３１と、粉砕室３１に空気と共に粉体塊を流入する流入部３３と、粉砕室３１から空気と共に微粒を流出する流出部３４と、等を備えている。
なお、本実施形態においては、筒状体３２は円柱状を成すこととしているが、これ以外にも、角柱状や円錐状にすることもできる。
【００５３】
流入部３３は、筒状体３２の上部側面の端部から、粉砕室３１に連通するように筒状に設けられ、送風部１１側の第１ダクト１２と接続されている。
流入部３３は、粉砕室３１を断面視した際の円（断面円）の接線方向に沿う方向に空気を流入する。
【００５４】
粉砕室３１は、円錐状に形成され、断面視が円形状となっている。
この粉砕室３１では、流入部３３から空気と共に流入された粉体塊が旋回し、旋回流によって当該粉体塊に遠心力が与えられる。かかる作用で粉体塊は、粉砕室３１の内壁に衝突し、砕かれて微粒となる。粉砕室３１では、旋回流は、粉砕室３１の経路下流においても長く持続され、重力方向などの一方向のみに粉体が偏ることが防止されている。
また、粉砕室３１は、その断面積を徐々に変化させるように構成すると、流入部３３の第２ダクト１２との接続が円滑で、且つ粉体の固着を防ぐことができ好ましい。
また、粉砕室３１における旋回流の回転軸方向が、重力方向に等しくなるように設置されている。このため、本実施形態のように搬送経路の下流を下向きとした場合には、粉砕部３０を停止した際に粉体が送風部１１に向かって逆流しづらくなる。
なお、搬送経路の下流を上向きとして粉砕部３０を備えた場合にも、粉砕室３１における旋回流の回転軸方向が重力方向に等しくなるように設置することで、大きな粉体塊が下流に行くことが防止することができることとなる。
なお、粉砕室３１は、その断面が円に近いほど通風抵抗が少なく、強い旋回流を形成することができるので、断面視が円形状となるものが好ましく、円錐状の他にも、例えば円柱状などとすることも好ましいが、これ以外にも、粉砕室を、断面視が多角形状となる角柱状に形成することとしても良い。
【００５５】
流出部３４は、粉砕室３１内の搬送経路の下流側において、粉砕室３１における旋回流の回転軸方向に沿って筒状に設けられ、現像部２０側の第１ダクト１２と接続されている。
このとき、図１３に示すように、流出部３４に、くさび形状の突起部３４ａを備えることしても良い。
このようにすることで、流出部３４に伸縮するチューブを用いることが可能であり、接続が容易でありながら抜けづらくすることができる。なお、上記したくさび形状の突起部は、流入部３３にも採用することができる。
また、流入部３３と流出部３４の直径を等しくすることで、直列に粉砕部３０を設置する際にスムーズな流れを形成することができるようになっている。
【００５６】
以上のように、本実施形態によれば、第１ダクト１２に接続され、粉体塊を粉砕する粉砕部３０が備えられ、粉砕部３０は、空気の旋回流により粉体塊を粉砕する断面視円形状の粉砕室３１と、粉砕室３１内の上流において、第１ダクト１２の送風部１１側に接続される少なくとも１つの流入部３３と、粉砕室３１内の下流において、第１ダクト１２の現像部２０側に接続される流出部３４と、を備え、流入部３３は、粉砕室３１の断面円の接線方向に沿う方向に空気を流入し、流出部３４は、粉砕室３１における旋回流の回転軸方向に沿う方向に空気を流出する
このため、旋回流により、粉体塊に大きな遠心力を与え、粉砕部の内壁に衝突させて粉砕することできる。
また、粉体塊が搬送される経路の下流においても旋回流が持続するため、重力方向などの一方向のみに粉体が偏るのを防止することができる。
【００５７】
また、本実施形態によれば、流出部３４は、筒状に形成され、くさび形状の突起部３４ａを備え、現像部２０側の第１ダクト１２に突起部３４ａが挿入される。
このため、流出部３４の第１ダクト１２への接続が容易でありながら抜けづらくすることができる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、粉砕室３１における旋回流の回転軸方向が、重力方向に等しくなっている。
このため、下流を下向きとした場合には、粉砕部３０を停止した際に粉体が送風部１１に向かって逆流しづらく、下流を上向きとした場合には、大きな粉体塊が下流に行くことが防止することができる。
【００５９】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について、第２実施形態と異なる点を中心に説明する。
なお、第２実施形態と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略することとする。
【００６０】
図１４は、第３実施形態の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
本実施形態の画像形成装置１Ｂにおいては、図１４に示すように、現像装置８（８Ｙ）は、粉砕部３０の流入部３３近傍に、粉体（トナー）を貯留する容器４０が接続された空気循環機構１０Ｂを備えている。
具体的には、図１５に示すように、粉砕室３１の上部に容器４０が備えられている。当該容器４０には、上下に動作する粉体放出弁４１が備えられ、この粉体放出弁４１を動作することで粉体放出弁４１を開き、粉体を粉砕部３０に放出するようになっている。
このため、流入部３３における速度よりも数倍高速な旋回流に粉体を投入することとなり、粉体塊を細かく粉砕することが可能である。
【００６１】
ここで、粉砕室３１の内壁近傍では流れが極端に遅く、しかし、遠心力により静圧は高いため、粉体放出弁４１の設置位置としては、粉砕室３１の中心よりも僅かに外側が好ましい。
具体的には、図１６に示すように、粉砕室３１における旋回流の回転軸Ｐ１及び粉体放出弁４１の中心軸Ｐ２の軸間距離（Ｒ）と、粉砕室３１の断面円の最大直径（Ｄ）とが、０＜Ｒ＜Ｄ／２の関係を満たしていることが好ましい。
このように設定することで、ランキンの複合渦の接線方向成分が大きい位置に相当するため、遠心力が大きくなり、粉砕の効果を大きくすることができる。
【００６２】
なお、乱れを多く発生させるため、粉砕室３１の内壁に突起部材を配置したり、ワイヤーを設置すると、そこから発生した渦により非定常な渦運動が起こり、撹拌の効果を一層高めることができる。
また、本実施形態においては、粉砕部３０の上側から粉体を放出させているが、粉砕部３０の側面に粉体放出弁４１が具備されることとしても良い。
また、スクリューや回転式のロータなどで粉体を放出しても良い。
また、複数種類の粉体の混合を促進するために、粉体放出弁４１を２つ以上設け、旋回流中に同時に放出することとしても良い。
【００６３】
また、容器４０は、現像部２０よりも重力方向の反対側に配置すると、少ない動力源で稼動することができるため好ましい。
【００６４】
以上のように、本実施形態によれば、粉砕部３０の流入部３３近傍には、粉体を貯留する容器４０が接続され、容器４０には、粉体放出弁４１が備えられ、粉体放出弁４１を開くことで粉体が粉砕部３０に放出される。
このため、流入部３３における速度よりも数倍高速な旋回流に粉体を投入することとなり、粉体塊をより細かく粉砕することが可能である。
【００６５】
また、本実施形態によれば、粉砕室３１における旋回流の回転軸と粉体放出弁４１の中心軸との軸間距離（Ｒ）と、粉砕室３１の断面円の最大直径（Ｄ）とが、０＜Ｒ＜Ｄ／２の関係を満たしている。
このため、遠心力が大きくなり、粉砕の効果を大きくすることができる。
【００６６】
なお、上記第２、第３実施形態において、系の通風抵抗が大きい場合には、粉砕部３０を並列に配置することもできる。
【００６７】
また、上記第２、第３実施形態においても、第１ダクト１２、第２ダクト１３及び現像部２０の構成として、上記した変形例１〜７を適用することができるのは勿論である。
【００６８】
また、本発明の画像形成装置としては、上記の構成に限定されるものではなく、公知の複写機、プリンタ、ＭＦＰにおけるモノクロ／カラー等の何れであっても良い。
【符号の説明】
【００６９】
１、１Ａ、１Ｂ  画像形成装置
２  感光体ドラム
３、７、８  現像装置
４  中間転写ベルト
５  給紙装置
６  定着装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ  空気循環機構
１１  送風部
１２  第１ダクト
１２１  第１接続部
１２２  湾曲部
Ｋ１  界面
１２３  多孔体
１３  第２ダクト
１３１  第２接続部
１３２  整流部材
１３２ａ  板体
１４  軟質部材
１５  仕切り部材
１５ａ  上端部
２０  現像部
２１，２２  回転部材
２３  現像ローラ
３０  粉砕部
３１  粉砕室
３２  筒状体
３３  流入部
３４  流出部
３４ａ  突起部
４０  容器
４１  粉体放出弁
【図１】
0005799615.tif 000002
【図２】
0005799615.tif 000003
【図３】
0005799615.tif 000004
【図４】
0005799615.tif 000005
【図５】
0005799615.tif 000006
【図６】
0005799615.tif 000007
【図７】
0005799615.tif 000008
【図８】
0005799615.tif 000009
【図９】
0005799615.tif 000010
【図１０】
0005799615.tif 000011
【図１１】
0005799615.tif 000012
【図１２】
0005799615.tif 000013
【図１３】
0005799615.tif 000014
【図１４】
0005799615.tif 000015
【図１５】
0005799615.tif 000016
【図１６】
0005799615.tif 000017