(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含んだ二成分現像剤を現像剤循環経路に沿って循環搬送するとともに、該現像剤循環経路の一部を担う現像剤供給搬送路中を搬送されている二成分現像剤を現像剤担持体の外周面に供給し、該現像剤担持体の外周面に担持された二成分現像剤を該現像剤担持体の回転により現像領域へ搬送し、現像領域にて二成分現像剤中のトナーを潜像担持体表面上の潜像に付着させて該潜像を現像する現像装置において、
上記現像剤循環経路上の二成分現像剤にトナーが補給されるトナー補給箇所から上記現像剤供給搬送路の現像剤搬送方向上流端までの現像剤循環経路部分の少なくとも一部を担う現像剤攪拌搬送路が、該現像剤供給搬送路の鉛直方向下方に配置され、
現像剤攪拌搬送部材によって該現像剤攪拌搬送路の現像剤搬送方向下流端まで搬送された二成分現像剤が、該現像剤攪拌搬送路内を後から搬送されてくる二成分現像剤に押し込まれることにより、該現像剤攪拌搬送路の現像剤搬送方向下流端と該現像剤供給搬送路の現像剤搬送方向上流端とを連通する開口部を通じて該現像剤供給搬送路の現像剤搬送方向上流端へ持ち上げられるように構成されており、
上記現像剤攪拌搬送路における上記現像剤担持体上の現像剤担持領域よりも現像剤搬送方向下流側部分で上記開口部よりも現像剤搬送方向上流側部分に、該現像剤攪拌搬送路の上端壁と下端壁とが平行である現像剤搬送方向上流側部分よりも上方空間を拡大して現像剤搬送方向に直交する断面積を大きくした断面積拡大部を構成し、該現像剤攪拌搬送路の現像剤搬送方向下流端付近で二成分現像剤の動きが緩慢になる箇所を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
上記現像剤攪拌搬送部材は、上記現像剤攪拌搬送路の現像剤搬送方向に平行な回転軸上にスクリュー状の羽根部が設けられ、該回転軸を回転駆動させることによって該現像剤攪拌搬送路内の二成分現像剤を該回転軸に沿った方向に搬送する搬送スクリューであり、
上記断面積拡大部は、該搬送スクリューの回転軸を挟んで該羽根部が鉛直方向上側に向かって移動する側に形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の現像装置において、
上記断面積拡大部は、現像剤搬送方向下流側ほど断面積が大きくなるように構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置において、
上記現像剤攪拌搬送部材は、上記現像剤攪拌搬送路の現像剤搬送方向に平行な回転軸上にスクリュー状の羽根部が設けられ、該回転軸を回転駆動させることによって該現像剤攪拌搬送路内の二成分現像剤を該回転軸に沿った方向に搬送する搬送スクリューであり、
該搬送スクリューは、その回転軸を挟んで該羽根部が鉛直方向上側に向かって移動する側がその反対側よりも上記現像剤担持体の外周面から離れたものとなるように構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
潜像担持体と該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを一体的に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジにおいて、
上記現像装置として、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
潜像担持体と、該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤により該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを有し、該現像装置により該潜像担持体上に形成されたトナー像を最終的に記録材へ転移させて、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記現像装置として、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置を用いた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、トナーとキャリアとを含んだ二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）を現像剤循環経路に沿って循環搬送するとともに、循環搬送中の現像剤を現像剤担持体表面に供給して現像領域へ搬送する現像装置、並びに、これを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真技術を用いた画像形成装置の小型化の要求に伴って、これに搭載される現像装置の小型化が図られている。しかしながら、小型化された現像装置は、現像剤循環経路を構成する現像剤搬送路の短縮化が余儀なくされ、循環経路中の現像剤に補給されたトナーが現像領域へ搬送されるまでの搬送経路長が短い。そのため、補給されたトナーと磁性キャリアとを摺擦させるための撹拌時間が不十分になりやすく、帯電量が不足したトナーが現像に寄与しやすい。その結果、浮遊トナーが発生し易くなり、地肌汚れやトナー飛散が発生しやすくなるといったという不具合が引き起こされる。このような不具合は、特に画像面積率の高い原稿を連続して印刷する場合のように、トナー補給量が多くなるときに顕著となる。
【０００３】
現像剤の撹拌時間が不十分であっても、現像スリーブ（現像剤担持体）と現像ドクタ（現像剤規制部材）との空隙（ドクタギャップ）で現像領域への現像剤搬送量を規制する際に、トナーと磁性キャリアとを強く摺擦させることができれば、帯電量が不足したトナーが現像に寄与する事態の発生を抑制できる。しかしながら、小型化された現像装置においては、現像スリーブが小さくなる結果、その内部に配置される磁石（磁界発生手段）も小型化される。磁石が小さくなると、現像スリーブ外周面上の磁束密度が小さくなるため、ドクタギャップを通過する現像剤を磁気的に拘束する力が弱まる。その結果、ドクタギャップを通過する際にトナーと磁性キャリアとを摺擦させる力が弱まり、帯電量が不足したトナーが現像に寄与しやすくなる。よって、小型化された現像装置においては、現像装置内の循環搬送経路上において現像剤中のトナーを十分に帯電させることができる構成が望まれる。
【０００４】
特許文献１に記載の現像装置では、トナー補給口が開口した補給側撹拌室（現像剤攪拌搬送路）と現像スリーブに隣接した現像側撹拌室（現像剤供給搬送路）とが、いずれも現像スリーブ軸方向に沿って平行に延びていて、水平方向に横並びで配置されている。これらの攪拌室は、お互いの現像剤搬送方向上流端と下流端とが開口部を通じて連通していて、現像剤が循環搬送されるように構成されている。この現像装置では、補給側撹拌室から現像側撹拌室へ通ずる開口部にシャッター部材が設けられており、このシャッター部材を駆動装置により上下動させることで当該開口部の断面積を変えることができる。この現像装置では、開口部の断面積が小さくなる方向にシャッター部材を駆動することで、開口部の現像剤搬送方向上流側において現像剤の動きが緩慢になる箇所（以下「現像剤移動緩慢箇所」という。）が現像剤搬送方向上流側へ拡大する。これにより、現像剤が現像剤移動緩慢箇所に進入してからその現像剤移動緩慢箇所を通過して開口部より現像側撹拌室へ移動するまでの移動距離は、開口断面積が大きい場合よりも長くなる。現像剤移動緩慢箇所内では、後から搬送されてくる現像剤による圧縮力を受けながら現像剤が少しずつ移動するので、トナーと磁性キャリアとが強く摺擦される。よって、このような現像剤移動緩慢箇所では、トナーを効率よく帯電させることができる。特許文献１に記載の現像装置では、シャッター部材で開口部の断面積を小さくして、トナーを効率よく帯電させることができる現像剤移動緩慢箇所内の現像剤移動距離を長くすることにより、小型化された現像装置でもトナーを十分に帯電させることを可能としている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の現像装置は、補給側撹拌室（現像剤攪拌搬送路）と現像側撹拌室（現像剤供給搬送路）とが水平方向に横並びに配置された構成であるため、現像剤攪拌搬送路下流端から現像剤供給搬送路上流端への現像剤の移動は、水平方向への移動であり、重力に抗して移動するものではない。
これに対し、従来、現像剤攪拌搬送路が現像剤供給搬送路の鉛直方向下方に配置された現像装置が知られている。この現像装置では、現像剤攪拌搬送路下流端まで搬送された現像剤が、後から搬送されてくる現像剤に押し込まれることにより、現像剤攪拌搬送路下流端の開口部を通じて現像剤供給搬送路上流端へ持ち上げられる。この場合、現像剤攪拌搬送路下流端では、現像剤の移動方向が現像剤攪拌搬送路内の現像剤搬送方向から急激に変更されることに加え、現像剤は重力に抗して現像剤供給搬送路上流端へ移動する必要がある。そのため、上記特許文献１に記載の現像装置のように、現像剤攪拌搬送路下流端から現像剤供給搬送路上流端への現像剤の移動が重力に抗して移動するものではない構成と比較すると、現像剤攪拌搬送路下流端における現像剤移動緩慢箇所を通過する際に現像剤が受ける圧縮力が強い。したがって、現像剤攪拌搬送路下流端における現像剤移動緩慢箇所でトナーとキャリアとをより強く摺擦させることができ、トナーの摩擦帯電効率が高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、現像剤攪拌搬送路下流端から現像剤供給搬送路上流端への現像剤の移動が重力に抗して移動するような従来装置でも、現像剤攪拌搬送路下流端の現像剤移動緩慢箇所でのトナーの摩擦帯電量が未だ不足し、帯電量不足のトナーが現像に寄与する事態が生じ得るという問題があった。したがって、トナーの帯電量不足についての更なる改善が望まれる。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤移動緩慢箇所を通過するトナーの帯電量を向上させることで、帯電量が不足するトナーが現像に寄与する事態の発生を抑制できる現像装置、並びに、これを備えたプロセスカートリッジ及び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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナーとキャリアとを含んだ二成分現像剤を現像剤循環経路に沿って循環搬送するとともに、該現像剤循環経路の一部を担う現像剤供給搬送路中を搬送されている二成分現像剤を現像剤担持体の外周面に供給し、該現像剤担持体の外周面に担持された二成分現像剤を該現像剤担持体の回転により現像領域へ搬送し、現像領域にて二成分現像剤中のトナーを潜像担持体表面上の潜像に付着させて該潜像を現像する現像装置において、上記現像剤循環経路上の二成分現像剤にトナーが補給されるトナー補給箇所から上記現像剤供給搬送路の現像剤搬送方向上流端までの現像剤循環経路部分の少なくとも一部を担う現像剤攪拌搬送路が、該現像剤供給搬送路の鉛直方向下方に配置され、現像剤攪拌搬送部材によって該現像剤攪拌搬送路の現像剤搬送方向下流端まで搬送された二成分現像剤が、該現像剤攪拌搬送路内を後から搬送されてくる二成分現像剤に押し込まれることにより、該現像剤攪拌搬送路の現像剤搬送方向下流端と該現像剤供給搬送路の現像剤搬送方向上流端とを連通する開口部を通じて該現像剤供給搬送路の現像剤搬送方向上流端へ持ち上げられるように構成されており、上記現像剤攪拌搬送路における上記現像剤担持体上の現像剤担持領域よりも現像剤搬送方向下流側部分で上記開口部よりも現像剤搬送方向上流側部分に、該現像剤攪拌搬送路の上端壁と下端壁とが平行である現像剤搬送方向上流側部分よりも上方空間を拡大して現像剤搬送方向に直交する断面積を大きくした断面積拡大部を構成し、該現像剤攪拌搬送路の現像剤搬送方向下流端付近で二成分現像剤の動きが緩慢になる箇所を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の現像装置において、上記現像剤攪拌搬送部材は、上記現像剤攪拌搬送路の現像剤搬送方向に平行な回転軸上にスクリュー状の羽根部が設けられ、該回転軸を回転駆動させることによって該現像剤攪拌搬送路内の二成分現像剤を該回転軸に沿った方向に搬送する搬送スクリューであり、上記断面積拡大部は、該搬送スクリューの回転軸を挟んで該羽根部が鉛直方向上側に向かって移動する側に形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の現像装置において、上記断面積拡大部は、現像剤搬送方向下流側ほど断面積が大きくなるように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置において、上記現像剤攪拌搬送部材は、上記現像剤攪拌搬送路の現像剤搬送方向に平行な回転軸上にスクリュー状の羽根部が設けられ、該回転軸を回転駆動させることによって該現像剤攪拌搬送路内の二成分現像剤を該回転軸に沿った方向に搬送する搬送スクリューであり、該搬送スクリューは、その回転軸を挟んで該羽根部が鉛直方向上側に向かって移動する側がその反対側よりも上記現像剤担持体の外周面から離れたものとなるように構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、潜像担持体と該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを一体的に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジにおいて、上記現像装置として、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤により該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを有し、該現像装置により該潜像担持体上に形成されたトナー像を最終的に記録材へ転移させて、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記現像装置として、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明においては、現像剤攪拌搬送路中の下流側部分がその上流側部分よりも断面積が大きくなるように構成されている。これにより、現像剤攪拌搬送路中の下流側部分がその上流側部分と同じ断面積である構成と比較して、トナーが現像剤攪拌搬送路下流端の現像剤移動緩慢箇所に進入してから当該箇所を抜けて現像剤供給搬送路上流端へ持ち上げられるまでの移動距離を長くすることができる。これは以下に説明する理由による。
現像剤攪拌搬送路中の上流側部分を搬送される現像剤は、現像剤攪拌搬送部材から搬送力を受けることにより、現像剤搬送方向から外れた方向への移動が現像剤攪拌搬送路の内壁に規制された状態で、その全体が現像剤搬送方向に沿って平行移動するような挙動をとる。この場合、上流側部分を搬送される現像剤の移動距離は、おおよそ、現像剤攪拌搬送路の現像剤搬送方向に沿った当該上流側部分の長さに等しいものとなり、現像剤全体を効率よく下流側へ搬送できるからである。現像剤攪拌搬送路中の下流側部分がその上流側部分と同じ断面積である場合、当該下流側部分でも、現像剤搬送方向から外れた方向への移動が現像剤攪拌搬送路の内壁に規制された状態で、その全体が現像剤搬送方向に沿って平行移動するような挙動をとることになる。当該下流側部分では現像剤移動緩慢箇所が発生するが、その現像剤移動緩慢箇所でも同じ挙動となる。そのため、現像剤移動緩慢箇所を通過するトナーの移動距離は、おおよそ、現像剤攪拌搬送路の現像剤搬送方向に沿った現像剤移動緩慢箇所の長さに等しいものとなる。
これに対し、本発明のように現像剤攪拌搬送路中の下流側部分がその上流側部分よりも断面積が大きくなるように構成されている場合、現像剤移動緩慢箇所内の現像剤は、後から搬送されてくる現像剤によって押し込まれたときに、現像剤搬送方向から外れた方向への移動が可能となる。現像剤搬送方向から外れた方向へ移動した現像剤は、いずれ、これよりも上流側において現像剤搬送方向へ移動している現像剤部分に取り込まれ、また、この取り込みにより当該現像剤部分からは現像剤搬送方向から外れた方向へ移動する現像剤が出現し、この現像剤は更に上流側の現像剤部分にいずれ取り込まれる。現像剤移動緩慢箇所内の現像剤は、このような挙動を取りながら徐々に下流側へ搬送されていく。よって、現像剤移動緩慢箇所を通過するトナーの平均的な移動距離は、おおよそ、現像剤攪拌搬送路の現像剤搬送方向に沿った現像剤移動緩慢箇所の長さよりも長いものとなる。
なお、現像剤攪拌搬送路中の下流側部分の上方空間を拡大して断面積を大きくした場合、当該下流側部分に進入した現像剤が上方拡大空間を介して開口部へ移動可能となるため、開口部への最短距離は短いものとなる。よって、この場合には、一見して、現像剤移動緩慢箇所を通過するトナーの移動距離が短くなるようにも思われる。しかしながら、開口部の入口には、現像剤攪拌搬送路下流端の現像剤が後から搬送されてくる現像剤によって押し込まれて開口部内まで盛り上がった状態で存在する。そのため、現像剤攪拌搬送路中の下流側部分に進入した現像剤が上方拡大空間を通って開口部へ向かおうとしても、開口部入口は盛り上がった現像剤によって塞がれた状態となっているので、開口部への進入は妨げられる。よって、現像剤攪拌搬送路中の下流側部分の上方拡大空間を設けても、その上方拡大空間を通る最短ルート経由で開口部へ送り込まれる現像剤はほとんど存在せず、現像剤移動緩慢箇所を通過するトナーの平均的な移動距離は、上述したとおり、現像剤移動緩慢箇所の長さよりも長いものとなる。
よって、本発明によれば、現像剤攪拌搬送路中の下流側部分がその上流側部分と同じ断面積である場合よりも、トナーが現像剤移動緩慢箇所を通過するまでの平均的な移動距離を長くすることができ、現像剤移動緩慢箇所を通過したトナー帯電量を高くすることができる。
しかも、本発明によれば、現像剤移動緩慢箇所内の現像剤が現像剤搬送方向から外れて上流側の現像剤部分に取り込まれるという挙動をとるので、トナーとキャリアとの相対的な移動が活発化し、現像剤全体が現像剤搬送方向に沿って平行移動するような挙動をとる場合よりも、トナーとキャリアとの摺擦機会が多く、トナーの摩擦帯電効率が高い。
【発明の効果】
【００１０】
以上、本発明によれば、現像剤移動緩慢箇所を通過するトナーの帯電量を向上させることで、帯電量が不足するトナーが現像に寄与する事態の発生を抑制できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の画像形成装置における主要部を示す説明図である。
【図２】同画像形成装置に設けられた現像装置の構成を説明するための説明図である。
【図３】同現像装置に設けられた現像ローラの構造を示す断面図である。
【図４】同現像装置のケーシング内部に配置された供給室搬送部材及び回収室搬送部材の構成を示す斜視図である。
【図５】同現像装置を現像領域側から見たときの斜視図である。
【図６】同供給室搬送部材が配置されている供給室内部を上方から見たときの説明図である。
【図７】同画像形成装置全体の概略構成を示す説明図である。
【図８】同現像装置における回収室下流端の構成を略水平方向から見たときの説明図である。
【図９】従来の現像装置における回収室下流端の構成を略水平方向から見たときの説明図である。
【図１０】断面積拡大部内に角部が存在する例を示す説明図である。
【図１１】断面積拡大部内の角部を無くし、丸みを帯びた丸隅部とした例を示す説明図である。
【図１２】（ａ）は、実施形態の現像装置における回収室下流側部分の断面を示す説明図である。（ｂ）は、同現像装置における回収室上流側部分の断面を示す説明図である。
【図１３】帯電量が低下したトナーを含む現像剤を現像装置に入れて循環搬送してトナー帯電量を立ち上げたときのトナー帯電量の時間変化を示すグラフである。
【図１４】同断面積拡大部の長手方向位置が現像ローラの現像剤担持領域に対向する位置と重複するように構成した場合の当該重複箇所の断面を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の画像形成装置における主要部を示す説明図である。
潜像担持体としての感光体１は、図中矢印で示すように図中時計まわりの向きに回転される。この感光体１の周囲には帯電装置２が配置されている。この帯電装置２は、本実施形態では感光体１の表面と同一の線速で回転駆動する回転体からなる帯電ローラで感光体表面を帯電処理するものであるが、コロナ放電タイプのものでもよい。この帯電装置２により感光体１の表面は暗中で一様に帯電される。帯電装置２により帯電処理がなされた感光体１の表面には、図示しない潜像形成手段としての光書込装置からの光Ｌの照射を受けて静電潜像が形成される。この静電潜像は感光体１の回転に伴って感光体回転方向下流側へ移動し、現像装置３と対向する現像領域に至る。
【００１３】
現像装置３は、ケーシング３０１内に、現像剤３２０を撹拌搬送するための供給室搬送部材３０４及び現像剤攪拌搬送部材としての回収室搬送部材３０５や、現像剤担持体としての現像ローラ３０２などを備えている。ケーシング３０１は感光体１との対向位置に開口部を備えていて、この開口部から現像ローラ３０２の一部が露出している。現像ローラ３０２と感光体１とが近接して対向する位置が現像領域Ａとなる。ケーシング３０１内の現像剤３２０は、現像ローラ３０２の外周面に担持されることで、現像ローラ３０２の回転に伴って現像領域Ａへ搬送される。そして、現像領域Ａで感光体１の表面に形成されている静電潜像に現像剤３２０中のトナーが付着してトナー像として顕像化される。
【００１４】
このようにして形成されたトナー像は、感光体１の回転に伴って感光体回転方向下流側へ移動し、転写装置５と対向する転写領域に至る。本実施形態において、転写装置５は、回転体である転写ローラで構成されているが、コロナ放電タイプのものでもよい。感光体１と転写装置５とが対向する領域が転写領域Ｂである。感光体１上のトナー像は、転写領域Ｂにおいて転写紙８に転写され、転写紙８上の画像となる。なお、感光体上のトナーを中間転写体（中間転写ベルトなど）にいったん転写し、その後に中間転写体上のトナーを転写紙に転写する中間転写ベルト方式にも適用は可能であり、その場合は転写領域Ｂで感光体上のトナーを中間転写体（中間転写ベルト）に転写することになる。
【００１５】
転写後の感光体１の表面部分は、感光体１の回転に伴って感光体回転方向下流側へ移動してクリーニング装置６と対向するクリーニング領域に至る。クリーニング装置６は、転写紙に転写し切れずに感光体１の表面上に残ったトナーを、クリーニングブレード６０１により除去する。クリーニング装置６を通過した感光体１の表面は、その後、帯電装置２により表面を一様に帯電され、次の画像形成工程を繰り返す。
【００１６】
次に、現像装置３の構成について、更に詳述する。
図２は、現像装置３の構成を説明するための説明図である。
現像装置３は、ケーシング３０１の内部に、現像ローラ３０２、供給室搬送部材３０４、回収室搬送部材３０５、現像剤規制部材３０３を有し、現像剤３２０を撹拌搬送して循環させている。本実施形態の搬送部材は、現像剤搬送方向に対して平行に延びる回転軸上にスクリュー状の羽根部が設けられた搬送スクリューであり、羽根部の外径が直径１６ｍｍ以下のものを用いている。
【００１７】
図２に示すように、現像ローラ３０２は、周方向に３つの磁界発生手段である磁石ＭＧを配置したマグネットローラ３０２ｄを内部に有し、その周囲を円筒状のスリーブ３０２ｃが回転軸３０２ｅと一体的に回転する構成となっている。スリーブ３０２ｃは、アルミニウム等の非磁性の金属で形成されている。マグネットローラ３０２ｄは、各磁石ＭＧが所定の方向を向くように不動部材、例えば、ケーシング３０１に固定されており、その周囲をスリーブ３０２ｃが回転して、磁石ＭＧによって引き付けた現像剤３２０をスリーブ表面に担持して搬送していく。
【００１８】
図３は、現像ローラ３０２の構造を示す断面図である。
現像ローラ３０２は、主として、ケーシング３０１に固定されている固定軸３０２ａ、この固定軸３０２ａと一体の円柱状をしたマグネットローラ３０２ｄ、マグネットローラ３０２ｄの周囲を所定ギャップを介して覆っているスリーブ３０２ｃ、このスリーブ３０２ｃと一体的な回転軸３０２ｅ等からなる。固定軸３０２ａに対して回転軸３０２ｅは軸受３０２ｆを介して回転自在であり、回転軸３０２ｅは図示省略の回転駆動手段から動力を伝達されて回転駆動される。マグネットローラ３０２ｄの外周部には、図３に示すように所定の間隔をおいて複数の磁石ＭＧが固定されている。これらの磁石ＭＧの周囲をスリーブ３０２ｃが回転されるわけである。これらの磁石ＭＧは、スリーブ３０２ｃの外周面に現像剤を穂立ちさせ、また穂切りなどさせるように磁界を形成するためのものである。これらの磁石ＭＧから発せられる磁力線に沿うように、磁性のキャリアが集合して磁気ブラシが形成される。
【００１９】
マグネットローラの構成は多々あるが、ここでは、図２に示すように、スリーブ３０２ｃの内部に３つの磁石ＭＧを有し、３つの磁極が生じるマグネットローラの構成を説明する。現像ローラ３０２の中心Ｏ―１と感光体の中心Ｏ―２とを結ぶ線上で対向する部分（現像領域Ａに相当する領域）に最も近い磁極をＰ１極（現像極）とし、図中反時計まわりの向きで示す現像ローラ３０２の回転方向の順に、磁極Ｐ２（ケーシング対向極）、Ｐ３極（現像剤規制部材対向極）とする。極性は、Ｐ１極がＮ極、Ｐ２極がＳ極、Ｐ３極がＳ極となっているが、これらは各極がそれぞれ反対の極性であっても構わない。Ｐ３極は現像剤規制部材３０３と対向する位置に配置されている。
【００２０】
現像ローラ３０２と感光体１との間は、現像に適する一定の間隔（現像ギャップＧＰ）を保持して対向している。現像ローラ３０２上において現像剤３２０を穂立ちさせ、現像剤３２０を感光体１に接触させる。本現像装置３では、固定軸３０２ａに、接地された図示しないバイアス用の電源が接続されている。固定軸３０２ａに接続された電源ＶＰの電圧は、導電性の軸受と導電性の回転軸３０２ｅとを経てスリーブ３０２ｃに印加される。一方、感光体１を構成する最下層の導電性支持体は接地されている。したがって、電源ＶＰから電圧が印加されることで、現像領域Ａには、現像剤３２０中のトナーを感光体１の静電潜像へ移動させる現像電界が形成され、トナーが静電潜像に付着してトナー像となる。
【００２１】
なお、本実施形態では、帯電装置２により感光体１上に一様に負極性の電荷を乗せ、書込量を少なくするために画像部を露光用の光Ｌで露光することで、画像部の電位を低下させることにより、その画像部に負極性のトナーが静電的に吸着する反転現像方式を採用している。これは一例であり、感光体１に乗せる帯電電荷の極性は適宜設定される。
【００２２】
現像後、Ｐ２極は、現像ローラ３０２上に担持された現像後の現像剤３２０を現像ローラ３０２の回転に伴って現像ローラ回転方向下流側へ搬送し、ケーシング３０１内に引き入れる。Ｐ２極とＰ３極とは互いに同極性であるので、Ｐ２極からＰ３極へ至る現像ローラの外周面上には反発磁界が形成され、それまで現像ローラ３０２外周面に引き寄せられていた現像剤３２０を現像ローラ３０２から引き離す"剤離し"の作用が働く。この作用が働く領域を剤離し領域とし、図１中符号９で示している。現像領域Ａで現像処理を行った現像剤３２０は、トナー濃度が下がっているため、仮に、このトナー濃度が低下した現像剤が現像ローラ３０２から離れずに再度現像領域Ａに搬送され現像に供されると、狙いの画像濃度を得ることができない。これを防止するため、本実施形態では、現像後の剤離し領域９で、現像ローラ３０２から現像剤を離すようにしている。現像ローラ３０２から離した現像剤は、その後、狙いのトナー濃度及び狙いのトナー帯電量となるように、ケーシング３０１内で十分に撹拌混合されてから再び現像に寄与するようにしている。
【００２３】
狙いのトナー濃度、帯電量にされた現像剤は、供給室搬送部材３０４により現像剤貯留スペースＣに供給される。現像剤貯留スペースＣに供給された現像剤は、Ｐ３極のピーク位置の直近下流部に位置する現像剤規制部材３０３と現像ローラ３０２の外周面とのギャップを通過することにより、所定の厚さに整えられて現像領域Ａに搬送される。Ｐ３極は、現像剤を搬送する搬送極の機能も担っている。
【００２４】
図４は、ケーシング３０１の内部に配置された供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５の構成を示す斜視図である。
図５は、現像装置３を現像領域側から見たときの斜視図である。
供給室搬送部材３０４は、図４に示すように、回転軸の回りにスパイラルを設けたスクリュー形状をしており、現像ローラ３０２の中心線Ｏ―３０２ａと平行な中心線Ｏ−３０４を中心に図１中矢印で示す図１中時計まわりの向きに回転し、その中心線Ｏ−３０４の長手方向手前側から奥側に向けて図４中矢印１１で示すように現像剤を撹拌しながら搬送する。つまり、供給室搬送部材３０４は、回転軸の回転により現像剤をその回転軸方向に沿って手前から奥側に向けて搬送する。
【００２５】
回収室搬送部材３０５は、図４に示すように、回転軸の回りにスパイラルを設けたスクリュー形状をしており、現像ローラ３０２の中心線Ｏ―３０２ａと平行な中心線Ｏ−３０５を中心に図１中矢印で示す図１中反時計まわりの向きに回転し、その中心線Ｏ−３０５の長手方向奥側から手前側に向けて図４矢印１２で示すように現像剤を撹拌しながら搬送する。つまり、回収室搬送部材３０５は、回転軸の回転により現像剤をその回転軸方向に沿って供給室搬送部材３０４による搬送方向とは逆向きの奥側から手前側に向けて搬送する。
【００２６】
本実施形態において、回収室搬送部材３０５が配置される現像剤攪拌搬送路である回収室は、供給室搬送部材３０４が配置される現像剤供給搬送路である供給室に対して下方に位置するように構成されている。供給室及び回収室の手前側端部は、現像ローラ３０２の手前側端部よりも若干手前側に位置するように設定されており、現像ローラ３０２の手前側端部の現像剤の供給を安定して確保できるようになっている。また、供給室及び回収室の奥側端部は、現像ローラ３０２の奥側端部よりも奥側に位置するように設定されており、後述するトナー補給のためのスペースを確保している。現像剤規制部材３０３は、現像ローラ３０２の長さに合わせて設置されている。
【００２７】
図６は、供給室搬送部材３０４が配置されている供給室内部を上方から見たときの説明図である。
供給室搬送部材３０４と回収室搬送部材３０５との間であって供給室と回収室とを区画する仕切板３０６がケーシング３０１の内壁に支持されている。そして、この仕切板３０６の長手方向両側端部には連通口３０７および連通口３０８が設けられている。回収室搬送部材３０５により回収室内を図４中矢印１２の向きに（奥側から手前側へ）搬送された現像剤は、その回収室下流端を形成するケーシング３０１の内部側壁で長手方向への進行が阻止されるため、この内部側壁に沿って盛り上がり、連通口３０７を介して図４中矢印１４に沿って供給室の上流端へ移動する。一方、供給室搬送部材３０４により図４中矢印１１の向きに（手前側から奥側へ）搬送された現像剤は、その供給室の底面を構成する仕切板３０６の連通口３０８から図４中矢印１３に沿って回収室上端へと降下する。そして、回収室搬送部材３０５により回収室内を搬送される。このようにして、本実施形態では、図４中矢印１１，１３，１２，１４に沿う循環搬送路に沿ってケーシング３０１内を現像剤が循環搬送されるように構成されている。
【００２８】
本実施形態では、供給室内の現像剤が現像ローラ３０２に供給され、現像ローラ３０２の回転に伴って現像領域Ａを通過した現像剤は、供給室とは別の回収室に回収される。これにより、供給室内には、現像領域Ａで現像処理に用いられてトナー濃度が低下した現像剤が戻されることがないので、このような現像剤によって供給室内の現像剤のトナー濃度が低下することはなく、ほぼ一定のトナー濃度に維持できる。
【００２９】
現像装置３内の現像剤３２０は、現像動作を繰り返す内にトナーが消費されていくので、現像装置外部から装置内の現像剤に対してトナーを補給する必要がある。本実施形態では、現像装置３の奥側の端部近傍に設けたトナー補給口より外部からトナーの補給を行う。現像装置３の奥側の端部は、供給室の現像剤搬送方向下流端部あるいは回収室の現像剤搬送方向上流端部であるため、この部位で補給されたトナーは、回収室の上流端から下流端まで現像剤と攪拌されながら搬送された後に供給室の上流端へと送り込まれることになる。したがって、補給されたトナーが直ちに現像に供されることはなく、回収室搬送部材３０５により現像剤と十分に攪拌混合された後に現像に供されることになる。
【００３０】
回収室では、現像ローラ３０２から離れたトナー濃度の低下した現像剤３２０と補給トナーとが撹拌混合されながら、現像装置３の手前側まで搬送される。これにより、回収室内をその下流端（現像装置３の手前側）まで搬送された現像剤は、トナー濃度が正常化され、連通口３０７を解して供給室の上流端へと持ち上げられ、供給室搬送部材３０４により供給室内を手前側から奥側へと搬送されながら、現像ローラ３０２に供給され、現像に使用される。
【００３１】
本実施形態において、回収室の下流端付近の底部には図示しないトナー濃度センサが配置されている。このトナー濃度センサは透磁率を測定するセンサであり、現像剤のキャリア濃度（＝１００−トナー濃度）を検知することができる。検知したキャリア濃度からトナー濃度センサの検知領域内にある現像剤のトナー濃度が適正か不足しているかを判断し、補給するトナーの量を決める。
【００３２】
本実施形態では、上述したように、供給室内の現像剤が現像ローラ３０２に供給され、現像ローラ３０２の回転に伴って現像領域Ａを通過した現像剤は、供給室には戻さずに回収室で回収する。そのため、供給室内の現像剤の量（嵩）は下流側ほど少なくなり、回収室内の現像剤の量（嵩）は下流側ほど多くなる。そして、回収室の下流端では現像剤を持ち上げて供給室の上流端へ移動させる必要があるため、ケーシング３０１内の現像剤循環搬送路のうち回収室の下流端には常に多くの現像剤が偏在する。よって、回収室の下流端付近にトナー濃度センサを配置することで、トナー濃度センサの検知領域内に現像剤が常に充填された状態とすることができ、安定したキャリア濃度検知が可能となる。
【００３３】
図７は、本実施形態における画像形成装置全体の概略構成を示す説明図である。
本画像形成装置は、転写紙８を搬送する搬送ベルト１５に沿って搬送ベルト移動方向上流側から順に、４つの画像形成部１７Ｋ，１７Ｍ，１７Ｙ，１７Ｃが配列された、いわゆるタンデム型の画像形成装置である。なお、色の順序はこの限りではない。例えば黒の画像形成部１７Ｋを搬送ベルト移動方向最下流に配置し、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の順に作像することも可能である。これらの画像形成部１７Ｋ，１７Ｍ，１７Ｙ，１７Ｃは、それぞれが複数部材の組み合わせからなり、必ずしもユニットとして構成されている必要はない。
【００３４】
画像形成部１７Ｋは黒、画像形成部１７Ｍはマゼンタ、画像形成部１７Ｙはイエロー、画像形成部１７Ｃはシアン、の各画像を形成するもので、これら各画像形成部は、形成する画像の色が異なるだけで、内部構成は各画像形成部とも共通である。よって、以下の説明では、画像形成部１７Ｋについて概要を説明し、他の画像形成部については、画像形成部１７Ｋにおける各部材の符号末尾に付したＫを、画像形成部１７ＭについてはＭ、画像形成部１７ＹについてはＹ、画像形成部１７ＣについてはＣにそれぞれ置き換えて示すにとどめ、説明は省略する。
【００３５】
搬送ベルト１５は、一方が駆動回転させられる駆動ローラであり、他方が従動回転させられる従動ローラである２つの搬送ローラ１８，１９によって回動可能に支持されたエンドレスベルトからなり、駆動ローラの回転に伴って図中矢印の向きに回転させられるようになっている。搬送ベルト１５の下方には転写紙８が収納された給紙トレイ２０，２１，２２が備えられている。例えば、給紙トレイ２０に収納された転写紙８のうち、最上位置にある転写紙８は、画像形成時に送り出されてレジストローラ２３で一旦待機させられ、画像形成部１７Ｋにおける画像形成とタイミングを合わせて送り出され、静電吸着により搬送ベルト１５に吸着される。こうして搬送ベルト１５に吸着された転写紙８は最初の画像形成部１７Ｋに搬送され、ここで黒の画像が転写される。
【００３６】
画像形成部１７Ｋは、図１により説明した部材と構成機能が同等の部材を備えている。これら構成機能が同等の部材については、図１におけるものと同じ符号の末尾にＫを付し感光体１Ｋ、帯電装置２Ｋ、現像装置３Ｋなどで示している。なお、図１では搬送ベルト１５を省略して示したが、実際は、図７に示すように、搬送ベルト１５の上側張設部分の裏側には転写装置５Ｋが配置されており、また、感光体１に露光用の光Ｌを照射して静電潜像を形成する手段として光書込装置１６が設けられている。
【００３７】
カラー画像の画像形成に際し、画像形成部１７Ｋでは、感光体１Ｋの周面が暗中にて帯電装置２Ｋにより一様に帯電された後、光書込装置１６Ｋからの黒画像に対応した露光用の光Ｌにより露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置３Ｋにおいて黒トナーにより可視像化され、感光体１Ｋ上に黒のトナー像が形成される。このトナー像は感光体１Ｋと搬送ベルト１５上の転写紙８とが接する領域すなわち転写領域で転写紙８と合致して転写装置５Ｋの働きにより転写紙８上に転写され、転写紙８上に黒の画像が形成される。転写を終えた感光体１Ｋはその周面に残留した不要なトナーがクリーニング装置６Ｋにより除去され、次の画像形成に備えられる。
【００３８】
このようにして、画像形成部１７Ｋで単色（黒）を転写された転写紙８は、搬送ベルト１５によって次の画像形成部１７Ｍに搬送される。画像形成部１７Ｍでは、上記画像形成部１７Ｋにおけると同様のプロセスにより感光体１Ｍ上に形成されたマゼンタのトナー像が上記転写紙８上の黒のトナー像に重ね転写される。転写紙８はさらに次の画像形成部１７Ｙに搬送され、同様にして感光体１Ｙ上に形成されたイエローのトナー像が転写紙８上に既に形成されている黒及びマゼンタのトナー像に重ね転写される。同様にしてさらに、次の画像形成部１７Ｃでは、シアンのトナー像が重ね転写されて、フルカラーのカラー画像が得られる。こうしてフルカラーの重ね画像が形成された転写紙８は、画像形成部１７Ｃを通過した後、搬送ベルト１５から剥離されてから定着部２４で一対の定着ローラ間を通過する間に定着された後、排紙トレイ２５へ排紙される。
【００３９】
本実施形態のようなタンデム型画像形成装置においては、感光体回転軸方向に対して直交する方向（横方向）に各感光体１Ｋ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｃが近接して並べられているので、画像形成装置を当該横方向について小型化するためには、各感光体の間隔を狭める必要がある。そのためには、各感光体の間に配置される現像装置３Ｍ、３Ｙ、３Ｃの横方向の寸法を小さくする必要がある。本実施形態の現像装置３は、上述したように、現像剤を循環搬送させるための現像剤搬送路である供給室と回収室が上下方向に並んで配置されているので、供給室と回収室とを横方向に並べて配置される構成と比較して、当該横方向についての現像装置寸法を小さくすることができる。
【００４０】
しかも、本実施形態のように供給室に対して回収室を下方に配置した構成においては、回収室下流端まで搬送された現像剤を重力に抗して持ち上げて供給室上流端へと移動させることになる。この場合、供給室と回収室とを横方向に並べて配置される構成と比較して、回収室下流端で現像剤の動きが緩慢になる現像剤移動緩慢箇所内の現像剤に働く圧縮力が強いものとなり、その現像剤移動緩慢箇所を通過するまでにトナーがキャリアと強く摺擦できる。よって、回収室の上流端で補給された補給トナーが供給室の上流端へ移動する前に、現像剤移動緩慢箇所においてトナーが帯電できるトナー帯電量は、供給室と回収室とを横方向に並べて配置される構成と比較して高まる。
以上のような本実施形態における有効な効果は、タンデム式のフルカラー画像形成装置に特有のものではなく、単色の画像形成装置においても得ることができることはもちろんである。
【００４１】
次に、本発明の特徴部分である回収室下流端における構成について説明する。
図８は、本実施形態の現像装置３における回収室下流端の構成を略水平方向から見たときの説明図である。
図９は、従来の現像装置における回収室下流端の構成を略水平方向から見たときの説明図である。
図中矢印１２で示すように回収室搬送部材３０５によって回収室下流端へと搬送されてきた現像剤は、図中矢印１４に示すようにその移動方向が急激に変更されることに加え、重力に抗して供給室上端側へ移動する必要がある。そのため、回収室下流側部分の現像剤の動きは緩慢なものとなり、図示のように、回収室下流側部分では現像剤が詰まった状態になる。本実施形態の現像装置は、このような現像剤移動緩慢箇所を含んだ回収室下流側部分を、回収室上流側部分よりも断面積（回収室の現像剤搬送方向に対して直交する断面の面積）が大きくなるように構成している。具体的には、回収室下流側部分に面する仕切板３０６の一部を凹ませて、断面積拡大部３１０を設けている。
【００４２】
このような断面積拡大部３１０を回収室下流側部分に設けたことで、回収室下流側部分がその上流側部分と同じ断面積である図９に示す従来構成と比較して、現像剤移動緩慢箇所に進入したトナーが当該箇所を抜けて供給室上流端へ持ち上げられるまでの移動距離を長くすることができる。
図８に示した本実施形態の場合、現像剤移動緩慢箇所内の現像剤は、後から搬送されてくる現像剤によって押し込まれたときに、現像剤搬送方向（図中矢印１２の方向）だけでなく、その現像剤搬送方向から外れた方向すなわち断面積拡大部３１０へ向かう方向への移動が可能となる。断面積拡大部３１０へ向かって移動した現像剤は、いずれ、後から現像剤搬送方向（図中矢印１２の方向）に沿って搬送されてくる現像剤部分に取り込まれる。そして、このように断面積拡大部３１０内の現像剤が取り込まれた当該現像剤部分からは、その分だけ断面積拡大部３１０へ向かう現像剤が出現し、この現像剤は更に後から搬送されてくる現像剤部分にいずれ取り込まれる。本実施形態によれば、現像剤移動緩慢箇所内の現像剤がこのような挙動を取りながら徐々に搬送され、最終的に連通口３０７を通じて供給室上流端へと移動する。図９に示すような断面積拡大部３１０が存在しない従来構成において、現像剤移動緩慢箇所内の現像剤は、その全体が現像剤搬送方向（図中矢印１２の方向）に沿って平行移動するような挙動をとり、その現像剤搬送方向から外れた方向への移動はほとんど生じない。したがって、本実施形態によれば、断面積拡大部３１０が存在しない従来構成と比較して、現像剤移動緩慢箇所を通過するトナーの移動距離が長いものとなる。現像剤移動緩慢箇所内では、強い圧縮力を受けながら現像剤が少しずつ移動し、トナーと磁性キャリアとが強く摺擦されるので、トナーの摩擦帯電効率が高い。このような現像剤移動緩慢箇所を通過するときの現像剤移動距離が長くなることで、供給室上流端に送られるトナーを十分に帯電した状態にすることができる。
【００４３】
ここで、断面積拡大部３１０内へ移動した現像剤が動きにくい構成になっていると、断面積拡大部３１０内から出られなくなる現像剤（不動剤）が出現してしまう。このような不動剤は、特に高温高湿環境下において固化してしまうおそれがある。このように固化した現像剤が何かの拍子で断面積拡大部３１０から出て供給室へと搬送されると、現像剤規制部材３０３と現像ローラ３０２の外周面とのギャップで引っ掛かるなどして異常画像を引き起こす。よって、断面積拡大部３１０は、その内部の現像剤が動きやすい形状にすることが望ましい。図１０に示した例のように断面積拡大部３１０内に角部３１０ａが存在する場合、この角部３１０ａに押し込まれた現像剤をそこから動かすことが難しいので、その角部３１０ａに不動剤が発生しやすい。したがって、図１０に示した例における角部３１０ａを無くし、図１１に示した例のように丸みを帯びた丸隅部３１０ｂとする方が、不動剤が発生しにくく、好ましい。
【００４４】
図１２（ａ）は、本実施形態の現像装置３における回収室下流側部分の断面を示す説明図である。
図１２（ｂ）は、本実施形態の現像装置３における回収室上流側部分の断面を示す説明図である。
回収室内の回収室搬送部材３０５は、上述したように搬送スクリューであり、図中反時計回りに回転することで、回転軸上にスクリュー状の羽根部が回転し、その羽根部の面（搬送面）に押されて現像剤がその回転軸方向へと搬送される。現像剤に搬送力を付与する羽根部の搬送面は、現像剤に対して、回転軸方向への搬送力だけでなく、回転軸の回転方向への搬送力も付与する。そのため、回転軸に対して図中右側の回収室部分に位置する現像剤には、回転軸方向への搬送力だけでなく、鉛直方向上向きの搬送力も付与される。
【００４５】
本実施形態では、図１２（ａ）に示すように、回収室搬送部材３０５の回転軸に対し、その羽根部が鉛直方向上側に向かって移動する側（図中右側）の回収室上部に、断面積拡大部３１０を設けている。ここに断面積拡大部３１０を設けることで、回収室搬送部材３０５からの搬送力を受けて鉛直方向上側へ移動する現像剤を、断面積拡大部３１０へ送り込むことができる。これにより、断面積拡大部３１０内の現像剤に圧縮力を付与してトナーの摩擦帯電を促進できることに加え、断面積拡大部３１０内の現像剤を移動させる力を作用させることができ、不動剤が出現しにくくすることができる。
【００４６】
図１３は、帯電量が低下したトナーを含む現像剤を現像装置に入れて循環搬送してトナー帯電量を立ち上げたときのトナー帯電量の時間変化を示すグラフである。
このグラフでは、横軸に時間をとり、現像装置の駆動を開始した時刻を０秒としている。このグラフにおいて、本実施形態の現像装置３を用いてトナー帯電量の立ち上げを行ったものを「○」でプロットし、断面積拡大部３１０を備えていない図９に示した従来構成の現像装置を用いてトナー帯電量の立ち上げを行ったものを「×」でプロットした。このグラフからわかるように、回収室下流側部分に断面積拡大部３１０を設けた本実施形態の現像装置３の方が、断面積拡大部３１０を設けていない従来構成のものよりも、トナー帯電量が早く立ち上がることが確認された。このようにトナー帯電量の立ち上がり時間が早いということは、現像装置のトナー帯電能力が高いことを示す。トナー帯電能力が高ければ、補給トナーの帯電量を早く所望の帯電量まで立ち上げることができるので、トナー飛散や地汚れ等の不具合の発生が抑制される。
【００４７】
次に、回収室下流側部分に設ける断面積拡大部３１０の長手方向位置が、現像ローラ３０２の現像剤担持領域に対向する位置と重複するように構成した場合の不具合について説明する。
図１４は、回収室下流側部分に設ける断面積拡大部３１０の長手方向位置が現像ローラ３０２の現像剤担持領域に対向する位置と重複するように構成した場合の当該重複箇所の断面を示す説明図である。
現像ローラ３０２の現像剤担持領域に対向する回収室部分は、現像ローラ３０２の剤離し領域９から離脱した現像剤を受け取るために、現像ローラ３０２の外周面に連通した状態になっている。このような回収室部分に存在する現像剤の嵩が高くなると、当該回収室部分の現像剤の上面が現像ローラ３０２の剤離し領域９に近づく。そのため、回収室部分に存在する現像剤の嵩が高くなると、現像ローラ３０２の剤離し領域９で離脱した現像剤がすぐに現像ローラ３０２の外周面に付着して現像剤貯留スペースＣへと搬送されてしまったり、回収室内を搬送されてきた現像剤が現像ローラ３０２の外周面に付着して現像剤貯留スペースＣへと搬送されてしまったりする、再汲み上げと呼ばれる現象が発生する。このような再汲み上げが発生すると、現像に寄与してトナー濃度が低下した現像剤が回収室に回収されずに再び現像に寄与してしまい、適正な画像濃度で画像形成を行うことができないといった問題や、未だ十分に摩擦帯電していない補給トナーが現像に寄与してトナー飛散や地汚れといった問題が引き起こされる。回収室下流側部分に設けられる断面積拡大部３１０には、現像剤移動緩慢箇所が存在するため、図８に示すように現像剤の嵩が高い状態となる。よって、断面積拡大部３１０を現像ローラ３０２の現像剤担持領域に対向するように設けると、図１４に示すように、現像剤の上面が現像ローラ３０２の剤離し領域９に近づいた状態になり、再汲み上げが発生しやすくなってしまう。
【００４８】
そこで、本実施形態においては、回収室下流側部分に設けられる断面積拡大部３１０を、現像ローラ３０２の現像剤担持領域と対向しないように、当該現像剤担持領域よりも回収室の現像剤搬送方向下流側（現像ローラ軸方向外側）に配置している。これにより、回収室下流端付近の現像剤移動緩慢箇所の少なくとも一部は現像ローラ３０２の現像剤担持領域に対向しないようになり、再汲み上げの発生が抑制される。
【００４９】
なお、本実施形態における回収室は、その現像剤搬送方向において、現像ローラ３０２の現像剤担持領域から２０ｍｍまでの部分を、図１２（ａ）に示すように現像ローラ３０２の現像剤担持領域が設けられた構成とし、そこから更に１５ｍｍまでの部分を図１２（ｂ）に示すように現像ローラ３０２の現像剤担持領域が設けられていない構成とし、その後に連通口３０７と対向するように構成してもよい。
また、本実施形態では、現像剤循環経路が上下に配置された供給室と回収室とによって形成される構成について説明したが、現像剤循環経路上のトナー補給箇所から供給室上流端までの現像剤循環経路部分に、現像剤を持ち上げて搬送する箇所が存在する構成であれば、本発明を適用できる。
【００５０】
以上、本実施形態の画像形成装置は、潜像担持体としての感光体１と、感光体１上に潜像を形成する潜像形成手段としての光書込装置１６と、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤により感光体１上の潜像を現像する現像装置３とを有し、現像装置３により感光体１上に形成されたトナー像を最終的に記録材としての転写紙８へ転移させて、転写紙８上に画像を形成する画像形成装置である。現像装置３は、現像剤３２０を現像剤循環経路に沿って循環搬送するとともに、その現像剤循環経路の一部を担う現像剤供給搬送路である供給室中を搬送されている現像剤３２０を現像剤担持体としての現像ローラ３０２の外周面に供給し、現像ローラ３０２の外周面に担持された現像剤３２０を現像ローラ３０２の回転により現像領域Ａへ搬送し、現像領域Ａにて現像剤３２０中のトナーを感光体表面上の潜像に付着させて潜像を現像する。この現像装置３においては、現像剤循環経路上の現像剤３２０にトナーが補給されるトナー補給箇所から供給室上流端までの現像剤循環経路部分の少なくとも一部を担う現像剤攪拌搬送路としての回収室が供給室の鉛直方向下方に配置され、現像剤攪拌搬送部材である回収室搬送部材３０５によって回収室下流端まで搬送された現像剤３２０が、回収室内を後から搬送されてくる現像剤３２０に押し込まれることにより、回収室下流端と供給室上流端とを連通する開口部である連通口３０７を通じて供給室上流端へ持ち上げられるように構成されている。そして、回収室の下流端付近で現像剤３２０の動きが緩慢になる現像剤移動緩慢箇所を含んだ回収室下流側部分に、回収室の上流側部分よりも断面積が大きくなるように、断面積拡大部３１０を設けている。これにより、現像剤移動緩慢箇所を通過するときの現像剤移動距離を長くすることができるので、供給室上流端に送られるトナーを十分に帯電した状態にすることができる。
また、本実施形態では、回収室上流側部分よりも回収室下流側部分の上方空間が広くなるように、断面積拡大部３１０は回収室下流側部分の上部に設けられている。これにより、断面積拡大部３１０に移動した現像剤には重力により断面積拡大部３１０から出る力が作用するので、断面積拡大部３１０に対する現像剤の出入りや断面積拡大部３１０内の現像剤の移動を活発化させることができ、トナーの摩擦帯電をより促進することができる。
特に、本実施形態においては、回収室搬送部材３０５は、回収室の現像剤搬送方向に平行な回転軸上にスクリュー状の羽根部が設けられ、その回転軸を回転駆動させることによって回収室内の現像剤３２０を当該回転軸に沿った方向に搬送する搬送スクリューであり、断面積拡大部３１０が、搬送スクリューの回転軸を挟んで羽根部が鉛直方向上側に向かって移動する側に形成されている。これにより、回収室搬送部材３０５からの搬送力を受けて鉛直方向上側へ移動する現像剤を断面積拡大部３１０へ送り込むことができ、断面積拡大部３１０内の現像剤に圧縮力を付与してトナーの摩擦帯電を促進できる。しかも、断面積拡大部３１０内の現像剤を移動させる力を作用させることもできるので、不動剤が出現しにくくなる。
また、本実施形態では、回収室の下流端付近の現像剤移動緩慢箇所が、現像ローラ３０２上の現像剤担持領域よりも回収室による現像剤搬送方向下流側に位置するように構成されている。これにより、再汲み上げの発生を抑制することができる。
また、本実施形態において、回収室下流側部分を、下流側ほど断面積が大きくなるように構成してもよい。この場合、断面積拡大部３１０内に不動剤が発生しにくくなる。
また、本実施形態において、回収室搬送部材３０５は、回収室の現像剤搬送方向に平行な回転軸上にスクリュー状の羽根部が設けられ、その回転軸を回転駆動させることによって回収室内の現像剤３２０を当該回転軸に沿った方向に搬送する搬送スクリューであり、この搬送スクリューは、その回転軸を挟んで羽根部が鉛直方向上側に向かって移動する側がその反対側よりも現像ローラ３０２の外周面から離れたものとなるように構成されている。回転軸を挟んで羽根部が鉛直方向上側に向かって移動する側の現像剤は、搬送スクリューの回転により上方への搬送力を受ける結果、その現像剤上面が盛り上がった状態になる。このように現像剤上面が盛り上がる側が現像ローラ３０２に近い側であると再汲み上げが発生しやすくなるが、本実施形態では現像剤上面が盛り上がる側が現像ローラ３０２から遠い側であるので、再汲み上げが発生しにくい。
【符号の説明】
【００５１】
１  感光体
２  帯電装置
３  現像装置
５  転写装置
６  クリーニング装置
８  転写紙
９  剤離し領域
１１，１３，１２，１４  現像剤搬送方向
１５  搬送ベルト
１６  光書込装置
１７  画像形成部
３０１  ケーシング
３０２  現像ローラ
３０２ｃ  スリーブ
３０２ｄ  マグネットローラ
３０３  現像剤規制部材
３０４  供給室搬送部材
３０５  回収室搬送部材
３０６  仕切板
３０７  連通口
３０８  連通口
３１０  断面積拡大部
３２０  現像剤
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５２】
【特許文献１】特開２００７−２５６３８号公報
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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