(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤担持体に沿って現像剤担持体回転軸方向に延びる現像剤供給搬送路中を搬送部材によって搬送されているトナーとキャリアとを含んだ二成分現像剤を、回転している該現像剤担持体の表面に担持させることにより、該現像剤担持体の表面に担持された二成分現像剤を現像領域へ搬送し、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とともに、現像領域を通過した二成分現像剤を該現像剤担持体から該現像剤供給搬送路とは別の搬送路である現像剤回収搬送路に回収する現像装置において、
上記現像剤供給搬送路の現像剤搬送方向下流側端部まで搬送された二成分現像剤を、上記現像剤回収搬送路を介して又は該現像剤回収搬送路とは別の搬送路を介して、該現像剤供給搬送路の現像剤搬送方向上流側端部へ搬送する循環搬送機構を有しており、
回転軸周りに螺旋状の羽部が設けられた回収搬送スクリューを上記現像剤回収搬送路に配置し、該回収搬送スクリューの回転軸を回転駆動させることで、その回転軸方向に沿って該現像剤回収搬送路内を二成分現像剤が搬送される構成となっており、
上記現像剤回収搬送路における現像剤搬送方向に対して直交する断面積である搬送路断面積から、上記回収搬送スクリューの羽部を該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向へ投影したときの投影面積であるスクリュー投影面積を差し引いた差分面積が、該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側よりも上流側の方が大きくなるように、該搬送路断面積について該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側よりも上流側の方を大きくした構成となっており、
上記搬送路断面積は、上記現像剤供給搬送路と上記現像剤回収搬送路との間を仕切る仕切壁の厚みを、該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側よりも上流側の方を薄くすることで、該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側よりも上流側の方を大きくし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、
上記回収搬送スクリューの回転軸回転方向は、上記現像剤担持体の表面と対向する箇所で該回収搬送スクリューの外周部が上方から下方へ移動する方向であり、
上記搬送路断面積は、上記回収搬送スクリューの回転軸を挟んで上記現像剤担持体から離れた側の仕切壁部分の厚みを該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側よりも上流側の方が薄くすることで、該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側よりも上流側の方を大きくしたことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
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又は２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４】
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又は２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、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤を用いる現像装置、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】
プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に用いられるこの種の現像装置は、一般に、現像剤担持体に沿って現像剤担持体回転軸方向に延びる現像剤供給搬送路中を搬送されている二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）を、回転している現像剤担持体の表面に担持させ、現像剤担持体の回転により現像剤を現像領域へ供給する。従来の現像装置の中には、現像領域でトナーを消費した現像済み現像剤を再び現像剤供給搬送路へ戻す供給回収一体方式を採用するものがある。この供給回収一体方式の現像装置は、現像剤供給搬送路を流れる現像剤のトナー濃度が現像剤搬送方向下流（以下、単に「下流」という。）側ほど低くなるため、現像領域に供給される現像剤において現像剤担持体回転軸方向にトナー濃度のムラが生じるという欠点がある。このようなトナー濃度のムラは、記録材上に形成される画像の濃度ムラとなって現れやすいので、解消することが望まれる。
【０００３】
この欠点を解消し得る現像装置としては、現像領域でトナーを消費した現像済み現像剤を現像剤供給搬送路とは別の搬送路である現像剤回収搬送路へ回収する供給回収分離方式を採用するものがある（例えば特許文献１）。この供給回収分離方式の現像装置は、現像剤供給搬送路を流れる現像剤のトナー濃度が現像剤搬送方向にわたって一定に維持される。よって、現像領域に供給される現像剤において現像剤担持体回転軸方向にトナー濃度のムラが生じることはなく、上述した欠点が解消される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年の画像形成装置に対しては小型化の要請が強いことから、これに搭載される現像装置の小型化も強く望まれており、そのために現像装置内に収容可能な現像剤の量が少なくなる傾向にある。現像装置内に収容可能な現像剤の量が少なくなると、次のような種々の不具合が生じるという問題が発生する。
【０００５】
上述した供給回収分離方式を採用する現像装置においては、現像剤供給搬送路内の現像剤が、その現像剤供給搬送路に沿って配置される現像剤担持体に汲み上げられながら下流側端部まで搬送される。そのため、現像剤供給搬送路内を流れる現像剤の量は、下流側ほど少なくなる。近年の画像形成装置に対しては、画像形成スピードの高速化が強く望まれているため、現像装置の現像剤担持体の回転速度を高速化することが求められている。現像剤担持体の回転速度を高速化すると、単位時間あたりの汲み上げ量が多くなって、現像剤供給搬送路の下流側端部まで到達できる現像剤の量が少なくなる。その結果、現像剤供給搬送路の下流側において、現像剤担持体へ汲み上げる現像剤量が不足する事態（現像剤の枯渇）が起こりやすい。このような供給回収分離方式を採用する現像装置において、装置内に収容可能な現像剤の量が少なくなると、現像剤供給搬送路の下流側で生じる現像剤の枯渇が発生しやすくなるという不具合が生じる。
【０００６】
また、近年における現像剤担持体の回転速度の高速化に伴い、現像領域で消費される単位時間あたりのトナー消費量は増大傾向にあり、これに伴って現像装置内の現像剤に対する単位時間あたりのトナー補給量が増大している。特に、写真等のベタ画像を連続して形成する場合、単位時間あたりのトナー補給量は大幅に増大する。このように単位時間あたりのトナー補給量が多い現像装置において、装置内に収容可能な現像剤の量が少なくなると、現像剤中におけるトナー濃度ムラの解消が困難となったり、安定したトナー濃度に維持することが困難となったりするといった不具合が発生する。
【０００７】
また、現像装置内に収容可能な現像剤の量が少なくなると、現像装置内を循環する現像剤が現像に寄与する頻度が高くなるので、現像剤中のキャリアの劣化が進行しやすいという不具合もある。
【０００８】
一方、供給回収分離方式の現像装置では、現像剤回収搬送路内において、その現像剤回収搬送路に沿って配置される現像剤担持体から現像剤を回収しながら下流側端部まで現像剤が搬送される。そのため、現像剤回収搬送路内を流れる現像剤の量は、下流側ほど多くなる。よって、現像剤の枯渇発生を抑制するために現像装置内に収容可能な現像剤の量を単に増やした場合、現像剤回収搬送路内における下流端部に存在する現像剤量が増加する。この場合、現像剤回収搬送路内の下流側において、現像領域でトナーを消費した現像済み現像剤の嵩が高くなり、その現像済み現像剤が現像剤担持体の表面に接触あるいは近接してしまう。その結果、現像済み現像剤が現像剤担持体の表面に担持されて、現像剤担持体の回転に伴い現像剤供給搬送路側へと搬送されるという再汲み上げの問題が生じる。
【０００９】
本発明者らは、現像装置内に収容可能な現像剤の量を増やしても、再汲み上げの問題が生じにくい方法について鋭意研究を重ね、以下のような知見を得た。
現像剤回収搬送路内を流れる現像剤の量は上述したとおり下流側ほど多くなるので、現像剤回収搬送路内は、下流側では現像剤の量が多いが、現像剤搬送方向上流側（以下、単に「上流」という。）では現像剤の量が少ない。したがって、現像剤回収搬送路内の上流側では、その搬送路内に現像剤上方空間が余っており、この箇所の現像剤の嵩が増える分には再汲み上げが生じることはない。ただし、現像剤回収搬送路内の上流側の現像剤の嵩が単純に増えた場合、そこから下流側へ搬送される現像剤量も増加するため、下流側の現像剤の嵩も増えてしまい、上述したように、現像剤回収搬送路内の下流側において再汲み上げの問題が生じてしまう。
【００１０】
そこで、本発明者らは、現像剤回収搬送路内の下流側の現像剤の嵩増加を抑制しつつ、その上流側の現像剤の嵩を増加させる方法を模索し、現像剤回収搬送路の上流側における単位時間当たりの現像剤搬送量すなわち現像剤搬送能力を下流側よりも相対的に低くする方法に到達した。この方法によれば、現像剤回収搬送路内の下流側の現像剤の嵩増加を抑制しつつ、その上流側の現像剤の嵩を増加させることが可能となる。よって、現像剤回収搬送路内の下流側での再汲み上げの発生を抑制しつつ、現像装置内に収容可能な現像剤を増やすことが可能となる。
【００１１】
この方法を実現する場合、例えば、現像剤回収搬送路内に設置される回収搬送スクリューのスクリュー羽根の角度、スクリューピッチ、スクリュー羽根の条数を、現像剤回収搬送路内の上流側と下流側とで異ならせるという上記特許文献１に記載の構成を利用することが考えられる。しかしながら、このようにスクリュー羽根の角度、ピッチ、条数を１つのスクリュー軸上で異ならせた回収搬送スクリューを製造することは、その製造コストの高騰を招く。よって、より低コストで、現像剤回収搬送路の上流側の現像剤搬送能力を下流側よりも相対的に低くする構成が望まれる。
【００１２】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、再汲み上げの発生を抑制しつつ現像装置内に収容可能な現像剤の量を増やすことができる構成を低コストで実現可能な供給回収分離方式の現像装置、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】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、現像剤担持体に沿って現像剤担持体回転軸方向に延びる現像剤供給搬送路中を搬送部材によって搬送されているトナーとキャリアとを含んだ二成分現像剤を、回転している該現像剤担持体の表面に担持させることにより、該現像剤担持体の表面に担持された二成分現像剤を現像領域へ搬送し、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とともに、現像領域を通過した二成分現像剤を該現像剤担持体から該現像剤供給搬送路とは別の搬送路である現像剤回収搬送路に回収する現像装置において、上記現像剤供給搬送路の現像剤搬送方向下流側端部まで搬送された二成分現像剤を、上記現像剤回収搬送路を介して又は該現像剤回収搬送路とは別の搬送路を介して、該現像剤供給搬送路の現像剤搬送方向上流側端部へ搬送する循環搬送機構を有しており、回転軸周りに螺旋状の羽部が設けられた回収搬送スクリューを上記現像剤回収搬送路に配置し、該回収搬送スクリューの回転軸を回転駆動させることで、その回転軸方向に沿って該現像剤回収搬送路内を二成分現像剤が搬送される構成となっており、上記現像剤回収搬送路における現像剤搬送方向に対して直交する断面積である搬送路断面積から、上記回収搬送スクリューの羽部を該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向へ投影したときの投影面積であるスクリュー投影面積を差し引いた差分面積が、該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側よりも上流側の方が大きくなるように、該搬送路断面積について該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側よりも上流側の方を大きくした構成となっており、上記搬送路断面積は、上記現像剤供給搬送路と上記現像剤回収搬送路との間を仕切る仕切壁の厚みを、該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側よりも上流側の方を薄くすることで、該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側よりも上流側の方を大きくし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、上記回収搬送スクリューの回転軸回転方向は、上記現像剤担持体の表面と対向する箇所で該回収搬送スクリューの外周部が上方から下方へ移動する方向であり、上記搬送路断面積は、上記回収搬送スクリューの回転軸を挟んで上記現像剤担持体から離れた側の仕切壁部分の厚みを該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側よりも上流側の方が薄くすることで、該現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向下流側よりも上流側の方を大きくしたことを特徴とするものである。
また、請求項３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又は２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４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又は２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。
【００１４】
本発明においては、現像剤回収搬送路内の現像剤を搬送するための搬送部材として、回転軸周りに螺旋状の羽部が設けられた回収搬送スクリューを用いている。この回収搬送スクリューは、その回転軸を回転駆動させることで、現像剤回収搬送路の現像剤に対し、その回転軸方向に沿った方向だけでなく、回収搬送スクリューの回転方向にも搬送力を与える。そのため、回収搬送スクリューの回転軸を挟んだ一方の側に位置する現像剤面は、上から下へ向かう搬送力を受け、他方の側に位置する現像剤面は下から上へ向かう搬送力を受けることになる。そして、下から上へ向かう搬送力を受ける現像剤の一部は、回収搬送スクリューの羽部によって跳ね上げられ、現像剤回収搬送路内の現像剤上方空間に舞い上がる。現像剤上方空間に舞い上がって浮遊する現像剤は、回収搬送スクリューの搬送力を直接受けることができないので、その現像剤の搬送速度は、回収搬送スクリューの搬送力を直接受ける堆積状態の現像剤よりも遅い。したがって、現像剤上方空間に浮遊する現像剤の量が多いほど、現像剤回収搬送路内を単位時間当たりに搬送される現像剤搬送量すなわち現像剤搬送能力が低くなる。
本発明者らは、この点に着目し、本発明において、現像剤回収搬送路の搬送路断面積（現像剤搬送方向に対して直交する断面積）から、回収搬送スクリューのスクリュー投影面積（羽部を現像剤回収搬送路の現像剤搬送方向へ投影したときの投影面積）を差し引いた差分面積が、下流側よりも上流側の方が大きいという構成を採用した。この構成によれば、現像剤回収搬送路の上流側において現像剤が浮遊可能な現像剤上方空間を広げることができ、跳ね上げられた現像剤が空中に浮遊できる時間が長くなる。よって、現像剤回収搬送路の上流側では、現像剤上方空間に浮遊する現像剤の量が多くなる。したがって、回収搬送スクリューのスクリュー羽根の角度、スクリューピッチ、スクリュー羽根の条数を異ならせなくても、上流側の現像剤搬送能力を下流側の現像剤搬送能力よりも低くすることができる。しかも、この構成を実現する方法としては、現像剤回収搬送路の上流と下流との間で、搬送路断面積を異ならせる方法が挙げられる。この方法は、回収搬送スクリューのスクリュー羽根の角度、スクリューピッチ、スクリュー羽根の条数を異ならせる場合よりも、低コストで実現できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、供給回収分離方式の現像装置において、再汲み上げの発生を抑制しつつ、現像装置内に収容可能な現像剤の量を増やすことができる構成を低コストで実現可能となり、現像装置内に収容可能な現像剤の量が少なくなることで生じる上述した種々の不具合の発生が抑制されるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】参考例に係るプリンタの概略構成図である。
【図２】同プリンタに適用可能な現像装置３の一例を示す概略断面図である。
【図３】同現像装置を図２の矢印Ｆ方向からみた各搬送スクリューの回転軸近傍の断面説明図である。
【図４】同現像装置を図２の矢印Ｆ方向から見た、現像装置の現像容器内の現像剤の流れを説明する模式図である。
【図５】（ａ）は、同現像装置を現像スリーブ軸方向に対して直交する断面に沿って切断した回収搬送路の上流端付近の断面図である。（ｂ）は、回収搬送路の現像剤搬送方向中央付近の断面図である。（ｃ）は、回収搬送路の下流端付近の断面図である。
【図６】現像剤搬送能力及び現像剤攪拌能力について、図５（ａ）乃至（ｃ）の各構成の相対関係を示すグラフである。
【図７】回収搬送路の全域にわたって現像剤搬送能力が一定である従来の現像装置における現像剤の嵩を例示した説明図である。
【図８】（ａ）は、実施形態に係る現像装置を現像スリーブ軸方向に対して直交する断面に沿って切断した回収搬送路の上流端付近の断面図である。（ｂ）は、回収搬送路の現像剤搬送方向中央付近の断面図である。（ｃ）は、回収搬送路の下流端付近の断面図である。
【図９】回収搬送路内の現像剤搬送能力を２段階で変化させた場合の現像剤の嵩を例示した説明図である。
【図１０】（ａ）は、参考例２における現像装置を現像スリーブ軸方向に対して直交する断面に沿って切断した回収搬送路の上流側半分の断面図である。（ｂ）は、回収搬送路の下流側半分の断面図である。
【図１１】本発明が適用可能な他の現像剤循環搬送機構の概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔参考例１〕
以下、本発明を画像形成装置としてのプリンタ１００に適用した一参考例（以下、本参考例を「参考例１」という。）について説明する。各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１８】
図１は、プリンタ１００の概略構成図である。
プリンタ１００は、タンデム方式を採用するフルカラー画像を形成可能なカラー画像形成装置であり、ブラック、マゼンタ、イエロー、シアン（以下、それぞれ、Ｋ、Ｍ、Ｙ、Ｃという。）の各色トナー像を形成する作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃを備えている。これらの作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃの下方には、下流側張架ローラ１８及び上流側張架ローラ１９に掛け回されて記録紙Ｐを表面に担持して搬送し、各作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃの対向しながら表面移動する転写搬送ベルト１５が配設されている。転写搬送ベルト１５を挟んで各作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃと対向する転写バイアスローラ５Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃを備えている。
【００１９】
また、転写搬送ベルト１５による記録紙搬送方向について下流側張架ローラ１８よりも下流側には、転写搬送ベルト１５から分離した記録紙Ｐ上の未定着トナーを定着する定着装置２４を備えている。また、プリンタ１００の本体上部には、定着装置２４を通過しトナー像が定着した記録紙Ｐを積載するための排紙トレイ２５を備えている。
【００２０】
転写搬送ベルト１５の下方には、記録紙Ｐを収容する複数の給紙カセット２０，２１，２２を備えている。また、転写搬送ベルト１５と作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃとが対向する転写領域に各給紙カセット２０，２１，２２から記録材である記録紙Ｐを供給する給紙搬送装置２６と、各給紙カセット２０、２１、２２から搬送されてきた記録紙Ｐを作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃによる作像タイミングに合わせて供給するレジストローラ２３とを備えている。
【００２１】
また、本参考例１のプリンタ１００では、図１中の左右方向のサイズを小型にできるように転写搬送ベルト１５を斜め方向に配設し、転写搬送ベルト１５上での記録紙Ｐの搬送方向を図１中矢印で示すように斜め方向としている。これにより、プリンタ１００は、図１中の左右方向における筐体の幅が、Ａ３サイズの記録紙長手方向の長さよりも僅かに長い大きさとなっている。このように構成することで、本参考例１のプリンタ１００は、内部に記録紙を収容するために最低限必要な大きさに構成できており大幅に小型化されている。
【００２２】
各作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃは、潜像担持体としてドラム状の感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃを有している。この感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃの回転方向に関して順に、それぞれ帯電装置２Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ、現像装置３Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ、クリーニング装置６Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ、等を有している。また、帯電装置２Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃと現像装置３Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃとの間で書込み光Ｌを露光装置１６Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃから照射される周知の構成である。感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃはドラム状でなく、ベルト状としても良い。
【００２３】
このような構成のプリンタ１００では、画像形成スタートとともに、各作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃで各色トナー像が形成される。各作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃでは、感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃが、図示していないメインモータにより回転駆動され、帯電装置２Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃによって一様帯電された後、露光装置１６Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃより、画像を色分解した色毎の画像情報に応じて書込み光Ｌが照射され、静電潜像が形成される。感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ上に形成された静電潜像は、現像装置３Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃにより現像され、各感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃの表面上に各色トナー像が形成される。一方、給紙カセット２０，２１，２２のいずれかから給紙搬送された記録紙Ｐは、レジストローラ２３によって作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃによる作像タイミングに合わせて、転写搬送ベルト１５の表面上に供給される。そして、転写搬送ベルト１５に担持された記録紙Ｐは転写搬送ベルト１５の表面移動によって各色の転写領域に搬送される。
【００２４】
各感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ上に形成されたトナー像は、感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃと転写搬送ベルト１５との対向部で転写バイアス手段である転写バイアスローラ５Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃによって転写搬送ベルト１５上に担持された記録紙Ｐに順次転写される。このようにしてＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃの順で各感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ上に形成されたトナー像が転写され、重ね合わせカラートナー像が記録紙Ｐ上に形成される。トナー像を転写された記録紙Ｐは、転写搬送ベルト１５から分離され、定着装置２４に搬送され、トナー像が定着されて機外の排紙トレイ２５に排出される。
【００２５】
一方、記録紙Ｐ上にトナー像を転写した後の感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃは、クリーニング装置６Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃによって転写残トナーの除去がなされ、必要に応じて図示しない除電ランプで除電された後、再度、帯電装置２Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃで一様に帯電される動作を繰り返す。
【００２６】
次に、現像装置３について詳しく説明する。本参考例１のプリンタ１００の現像装置３Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃは、画像形成物質として、互いに異なる色（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）のトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。このため、以下、特に必要のない限り添字Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃを省略し、現像装置３として説明する。
【００２７】
図２は、本参考例１のプリンタ１００に適用可能な現像装置３の一例を示す概略断面図である。
図３は、現像装置３を図２の矢印Ｆ方向からみた各搬送スクリューの回転軸近傍の断面説明図である。
図４は、現像装置３を図２の矢印Ｆ方向から見た、現像装置３のケーシングである現像容器３３内の現像剤の流れを説明する模式図である。
なお、図３及び図４中の矢印が現像容器３３中の現像剤の流れを示している。
【００２８】
図２に示すように、現像装置３は感光体１に対向配置され、感光体１は図中矢印ａに示すように、図２における時計回り方向に回転駆動する。現像装置３のケーシングである現像容器３３内には磁性キャリアと磁性又は非磁性のトナーとからなる粉体状の二成分現像剤である現像剤３２が収容されている。現像装置３は、感光体１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う現像領域Ａまで現像容器３３内の現像剤３２を担持して、表面移動することによって搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ３４ａを備える。また、現像スリーブ３４ａの内部に現像装置３に対して固定された複数の磁石からなる磁界発生手段としてのマグネットローラ３４ｂを備え、現像スリーブ３４ａとマグネットローラ３４ｂとで現像ローラ３４を構成する。さらに、現像スリーブ３４ａ上に担持された現像剤の層厚規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ３５とを有している。
【００２９】
本参考例１のマグネットローラ３４ｂは、現像スリーブ表面移動方向に沿って３つの磁極Ｓ１，Ｎ１，Ｎ２を備えている。磁極Ｓ１は、現像領域Ａを通過する現像剤３２を穂立ちさせ、磁性キャリアが保持しているトナーを感光体１の表面に接触させて現像させる機能を担っている現像磁極である。磁極Ｎ１は、現像スリーブ３４ａの回転による現像剤３２の搬送性を確保するとともに、現像スリーブ３４ａの表面から現像剤を離間させるための現像剤離れ機能を担っている剤離れ磁極である。磁極Ｎ２は、供給搬送路３７内の現像剤３２をバッファ部Ｄへ移動させて現像スリーブ上に汲み上げる汲み上げ磁極として機能するとともに、現像ドクタ３５を通過する現像剤３２に磁気力を作用させて規制ギャップの現像剤通過量の安定性を確保する規制磁極としても機能する汲み上げ・規制磁極である。
【００３０】
現像剤搬送部材である２つの搬送スクリューとして、供給スクリュー３９と回収スクリュー４０とが現像スリーブ３４ａの回転軸方向に対して略平行に設けられている。各搬送スクリューは、図３に示すように、回転軸とその回転軸に螺旋状に設けられた羽部とを有し、回転することにより回転軸の軸方向に沿って、それぞれ一方向に現像剤３２を搬送する。現像容器３３の内部は、現像剤供給搬送路としての供給搬送路３７と現像剤回収搬送路としての回収搬送路３８とが、仕切壁３６を挟んで上下に形成されている。
【００３１】
また、図３に示すように、仕切壁３６の両端部には開口部がそれぞれ設けられている。ここで、供給搬送路３７の現像剤搬送方向上流側と回収搬送路３８の現像剤搬送方向下流側との間は開口部４１によって連通している。回収搬送路３８の現像剤搬送方向上流側に設けられた開口部４２は、供給搬送路３７の現像剤搬送方向下流側の端部に連通している。また、この開口部４２の上部には、補給トナーを補給するためのトナー補給口４５が配置されている。
【００３２】
ここで、図２に示すように、仕切壁３６は現像スリーブ３４ａ側の端部が供給スクリュー３９を下方から包み込むように立設され、この立設部によって障壁４３を形成している。この障壁４３と、現像装置３の内壁と、現像スリーブ３４ａの上部の周面とで形成される現像スリーブ３４ａの上方空間（現像ドクタ３５の現像スリーブ表面移動方向上流側に隣接する規制前空間）には、供給搬送路３７から現像剤３２が順次供給される。この現像スリーブ３４ａの上方空間は、貯留する現像剤３２が現像スリーブ３４ａの周面に接触し、現像スリーブ３４ａの回転に伴って現像スリーブ３４ａの周面に接触した現像剤３２が、この現像スリーブ３４ａの回転軸方向の全幅に亘って担持搬送されるように現像幅に亘って形成されている。そして、この現像スリーブ３４ａの上方空間は、供給搬送路３７から供給される現像剤３２を一旦貯留する貯留部であるバッファ部Ｄとして機能し、貯留した現像剤３２を現像スリーブ３４ａへ安定的に供給している。
【００３３】
本参考例１における現像装置３においては、後述するように供給搬送路３７中の現像剤３２の量が下流に行くほど少なくなる傾向があるため、その量の減少に従うように障壁４３の端部の高さが上流から下流に行くにしたがって低くなるように形成してもよい。図３に示すように、回収搬送路３８内の現像剤３２は回収スクリュー４０によって供給スクリュー３９の搬送方向とは逆方向に搬送される。また、供給スクリュー３９は図２における時計回りに回転し、回収スクリュー４０は現像スリーブ３４ａと同様に反時計回りに回転する。図４に示すように、現像容器３３内の現像剤３２は、供給スクリュー３９及び回収スクリュー４０の回転によって、供給搬送路３７及び回収搬送路３８それぞれの搬送方向に向かって搬送され、現像容器内を循環する。
【００３４】
回収搬送路３８から供給搬送路３７への現像剤３２の搬送は、回収搬送路３８に設けられた回収スクリュー４０による、搬送方向下流端に溜まった現像剤３２の搬送圧で、供給搬送路３７と回収搬送路３８とを連通する開口部４１を通過するように、現像剤３２を鉛直方向上方へ押し上げることで行われる。供給搬送路３７で搬送されている現像剤３２は、現像剤搬送方向に沿って順次、供給スクリュー３９の回転によって供給スクリュー３９と現像スリーブ３４ａとの間の障壁４３の端部を乗り越えてバッファ部Ｄに供給される。そして、バッファ部Ｄに供給された現像剤３２は、直接又は現像スリーブ３４ａに内設されたマグネットローラ３４ｂの磁気力によって現像スリーブ３４ａに引き付けられ現像スリーブ３４ａに供給される。
【００３５】
バッファ部Ｄを介して、現像スリーブ３４ａに供給された現像剤３２は、現像スリーブ３４ａの回転と、内設されたマグネットローラ３４ｂの磁気力とによって、現像スリーブ３４ａの表面に担持されつつ、図２中の矢印Ｂの方向に搬送される。そして、バッファ部Ｄを介して、現像スリーブ３４ａに供給されて担持された現像剤３２のうちの一定量が、現像スリーブ３４ａに担持されつつ、矢印Ｂで示すように、現像スリーブ３４ａの表面と現像ドクタ３５との規制ギャップを通過する。このとき、現像スリーブ３４ａの表面に担持された現像剤３２のうちの余分な現像剤は、規制ギャップを通過するときに現像ドクタ３５によって通過を阻止され、図２中の矢印Ｂ１で示すようにバッファ部Ｄ内に留まる。
【００３６】
規制ギャップを通過した現像剤３２は、図２中矢印Ｂ２で示すように現像スリーブ３４ａと感光体１との間の現像領域Ａを通過したのち、現像スリーブ３４ａから離れ、現像容器３３の底部３３ｂへ流れて回収搬送路３８へと受け渡される。より詳しく説明すると、まず、規制ギャップを通過した現像剤３２は現像スリーブ３４ａ上に担持されて現像領域Ａに搬送され、現像領域Ａを通過する。その後、現像領域Ａにおいて感光体１の表面の供給されずに現像スリーブ３４ａ上に残った現像剤３２は、現像スリーブ３４ａの回転に伴って供給搬送路３７に再度回収されるのではなく、回収搬送路３８に回収される。そして、回収された現像剤３２は、補給されたトナーと回収搬送路３８中で攪拌されつつ搬送され、再度、供給搬送路３７へ受け渡される。このように、現像領域Ａを通過した現像剤３２は現像容器３３内の供給搬送路３７と回収搬送路３８とを循環するため、供給搬送路３７内には常に回収搬送路３８で十分攪拌された現像剤のみが存在する状態となる。
【００３７】
また、回収搬送路３８内の現像剤３２は現像領域Ａを通過してトナー濃度が低下した現像剤３２を含むため、トナーを補給する必要がある。そこで、潜像の画像情報から求めるトナー消費量に応じて、または、回収搬送路３８内の現像剤３２のトナー濃度の測定結果に応じて、回収搬送路３８の上流側の現像剤３２にトナー補給がなされる。この現像容器３３内に補給されるトナーは、図３に示すように、トナー補給口４５から開口部４２を通って回収搬送路３８の搬送方向上流側の端部に落下する。そして、落下した補給トナーは回収搬送路３８内の現像剤３２に補給され、回収搬送路３８内で攪拌搬送される。このようにして、適正なトナー濃度の現像剤３２を供給搬送路３７に受け渡すことができる。
【００３８】
本参考例１の現像装置３では、供給搬送路３７から現像スリーブ３４ａに供給され現像領域Ａを通過してトナー濃度が低下した現像剤は回収搬送路３８と対向する位置で現像スリーブ３４ａの表面から離脱し、回収搬送路３８内に回収される。また、回収搬送路３８内に回収された現像剤は回収搬送路３８内の搬送方向上流側端部に補給されるトナーと回収搬送路３８内で攪拌され、所望のトナー濃度となった状態で供給搬送路３７に供給される。このように本参考例１の現像装置３では、現像領域Ａを通過してトナー濃度が低下した現像剤は供給搬送路３７では回収されないため供給スクリュー３９による搬送方向の上流側と下流側とで供給搬送路３７内での現像剤３２のトナー濃度が変化しない。
【００３９】
以上のような供給回収分離方式の現像装置３においては、図４中矢印Ｂにて示すように、供給搬送路３７からバッファ部Ｄを通じた現像スリーブ３４ａへの現像剤の受け渡しが、供給搬送路３７の現像剤搬送方向全域にわたって行われる。そのため、供給搬送路３７内において供給スクリュー３９により搬送される現像剤の量は、供給搬送路３７の上流端から下流端に向かうに従って徐々に減少する。つまり、供給搬送路３７内の下流側では、その上流側に比べて現像剤量が少なくなる。そのため、供給搬送路３７内の上流側でバッファ部Ｄへ移動する現像剤が多くなりすぎると、供給搬送路３７内の下流側で現像剤が少なすぎて、十分な量の現像剤をバッファ部Ｄへ移動させることができず、現像スリーブ３４ａへ汲み上げられる現像剤の量が不足してしまう汲み上げ不良、すなわち、現像剤の枯渇が生じる。
【００４０】
この現像剤の枯渇に対する余裕度を向上させるためには、現像装置３内に収容する現像剤の量を増やすことが有効である。しかしながら、単純に現像装置３内の現像剤量を増やすと、回収搬送路３８内の下流端部に存在する現像済み現像剤の嵩が増し、再汲み上げが生じてしまう。そのため、本参考例１においては、回収搬送路３８の下流側において現像剤の嵩が増加するのを抑制しつつ、その上流側の現像剤の嵩を増加させるべく、回収搬送路３８の上流側における単位時間当たりの現像剤搬送量すなわち現像剤搬送能力を下流側よりも相対的に低くしている。詳しくは、回収搬送路３８の搬送路断面積（現像剤搬送方向に対して直交する断面積）から、回収スクリュー４０のスクリュー投影面積（スクリュー羽を回収搬送路３８の現像剤搬送方向へ投影したときの投影面積）を差し引いた差分面積が、下流側よりも上流側の方が大きくなるように構成している。回収搬送路３８の底部の内壁面は、堆積状態の現像剤を効率よく搬送するために、スクリュー羽の外周と近接又は接触するように形成される。よって、上記差分面積が大きいほど、回収搬送路３８の上部空間が広がることになる。回収搬送路３８の上流側は、現像剤の嵩が低いので、その上部空間が広がると、現像剤上方空間が増え、スクリュー羽によって跳ね上げられて浮遊する現像剤量が多くなる。その結果、回収搬送路３８の上流側における現像剤搬送能力を落とすことができる。
【００４１】
図５（ａ）は、本参考例１における現像装置３を現像スリーブ軸方向に対して直交する断面に沿って切断した回収搬送路３８の上流端付近の断面図である。
図５（ｂ）は、本参考例１における現像装置３を現像スリーブ軸方向に対して直交する断面に沿って切断した回収搬送路３８の現像剤搬送方向中央付近の断面図である。
図５（ｃ）は、本参考例１における現像装置３を現像スリーブ軸方向に対して直交する断面に沿って切断した回収搬送路３８の下流端付近の断面図である。
図６は、現像剤搬送能力及び現像剤攪拌能力について、図５（ａ）乃至（ｃ）の各構成の相対関係を示すグラフである。
なお、ここでいう「現像剤搬送能力」とは、単位時間当たりの現像剤搬送量を示すもので、現像剤の平均的な速度（移送速度）に置き換えても良い。また、「現像剤攪拌能力」は、局所的に高トナー濃度部分（最大トナー濃度値を示す部分）が存在する現像剤において高トナー濃度部分が分散して現像剤の最大トナー濃度値が低下していく速度を示すもので、分散性と言い換えることができる。
【００４２】
本参考例１においては、回収搬送路３８を現像スリーブ軸方向に３等分し、その上流側部分を図５（ａ）に示す構成とし、中央部分を図５（ｂ）に示す構成とし、その下流側部分を図５（ｃ）に示す構成としている。したがって、本参考例１では、回収搬送路３８の搬送路断面積が下流側よりも上流側の方が大きくなるように構成している。より詳しくは、回収搬送路３８の上流ほど、回収スクリュー４０の回転軸を挟んで現像スリーブ３４ａから離れた側の現像剤上方空間が広くなるように構成している。これにより、回収搬送路３８の上流側の現像剤上方空間に浮遊する現像剤量が多くなるので、回収搬送路３８の上流側における現像剤搬送能力を落とすことができる。よって、回収搬送路３８内における図５（ａ）に示す上流部分が最も現像剤搬送能力が低く、次いで図５（ｂ）に示す中央部分の現像剤搬送能力が低く、図５（ｃ）に示す下流部分が最も現像剤搬送能力が高い。その結果、回収搬送路３８内を流れる現像剤の嵩は、図３に示したように、下流に向かって３段のノコギリ歯状の現像剤面が形成されるようなものとなる。回収搬送路３８の全域にわたって現像剤搬送能力が図５（ｃ）に示す下流部分と同程度で一定である従来の現像装置の場合、図７に示すように、上流から下流に向かってほぼ一定で現像剤の嵩が増えるようになる。このような従来装置と比較すると、本参考例１の現像装置３は、図５（ａ）に示す上流部分と図５（ｂ）に示す中央部分において現像剤の嵩が多い一方で、図５（ｃ）に示す下流端部における現像剤の嵩は従来装置とほぼ同程度である。したがって、回収搬送路３８の下流側において現像剤の嵩が増加するのを抑制しつつも、中央部分及び上流部分の現像剤の嵩を増加させることができている。よって、その増加分だけ現像装置３内に収容する現像剤量を増やしても、回収搬送路３８内の下流部分で再汲み上げが生じることはない。本参考例１の構成によれば、回収搬送路３８の全域が後述する図８（ａ）に示す構成である従来装置と比較すると、現像装置内に収容できる現像剤の量を約１割増やすことができた。
【００４３】
本参考例１によれば、現像剤の枯渇に対する余裕度を向上させることができる。また、現像装置３内に収容する現像剤量を増やすことができる結果、単位時間あたりのトナー補給量が多い場合でも、現像剤中におけるトナー濃度ムラを解消しやすくなり、また安定したトナー濃度に維持することが容易になる。更には、現像装置内を循環する現像剤が現像に寄与する頻度を低くすることができるので、現像剤中のキャリアの劣化進行を遅らせることもできる。
【００４４】
また、回収搬送路３８内に舞い上がって浮遊する現像剤（特にトナー）は、後から搬送されてくる現像剤の上に落ちて混ざることになる。したがって、このように浮遊する現像剤が増加すればするほど、現像剤の攪拌能力が高まり、回収搬送路３８の上流端に向けて開口したトナー補給口４５から補給される補給トナーの現像剤に対する分散性が高まる。その結果、現像剤中のトナー濃度ムラを低減することができる。本参考例１では、回収搬送路３８の上流側で舞い上がって浮遊する現像剤が従来装置よりも増えるので、回収搬送路３８内における現像剤の攪拌能力が高く、現像剤中のトナー濃度ムラを低減されるというメリットもある。
【００４５】
また、本参考例１において、回収搬送路３８の下流部分では、回収搬送路３８の上部内壁面の一部（現像スリーブ３４ａから離れた側）が、回収スクリュー４０のスクリュー羽の外周と近接又は接触するように形成されている。よって、回収搬送路３８の下流部分に存在する現像剤の大部分あるいはほとんど全部は、回収スクリュー４０のスクリュー羽から現像スリーブ軸方向への搬送力を直接的に受けることができる。よって、回収搬送路３８の下流部分では現像剤を強い搬送力で下流側へ送り込むことができ、回収搬送路３８の下流端に位置する現像剤を効率よく供給搬送路３７の上流端に向けて押し上げることができる。
【００４６】
〔実施形態〕
次に、上記参考例１の現像装置３における回収搬送路を変形した本発明の実施形態について説明する。
図８（ａ）は、本実施形態における現像装置を現像スリーブ軸方向に対して直交する断面に沿って切断した回収搬送路３８’の上流端付近の断面図である。
図８（ｂ）は、本実施形態における現像装置を現像スリーブ軸方向に対して直交する断面に沿って切断した回収搬送路３８’の現像剤搬送方向中央付近の断面図である。
図８（ｃ）は、本実施形態における現像装置を現像スリーブ軸方向に対して直交する断面に沿って切断した回収搬送路３８’の下流端付近の断面図である。
【００４７】
本実施形態も、回収搬送路を現像スリーブ軸方向に３等分したものであるが、その上流側部分を図８（ａ）に示す構成とし、中央部分を図８（ｂ）に示す構成とし、その下流側部分を図８（ｃ）に示す構成としている。この構成においても、回収搬送路３８’の全域にわたって現像剤搬送能力が図８（ｃ）に示す下流部分と同程度で一定である従来の現像装置と比較すると、図８（ａ）に示す上流部分と図８（ｂ）に示す中央部分において現像剤の嵩が多い一方で、図８（ｃ）に示す下流端部における現像剤の嵩は従来装置とほぼ同程度となる。したがって、回収搬送路３８’の下流側において現像剤の嵩が増加するのを抑制しつつも、中央部分及び上流部分の現像剤の嵩を増加させることができる。よって、上記参考例１の場合と同様、その増加分だけ現像装置３内に収容する現像剤量を増やしても、回収搬送路３８’の下流部分で再汲み上げが生じることはない。
【００４８】
ただし、本実施形態においては、回収搬送路３８’の上流側の現像剤上方空間の広さが上記参考例１のものと比較して狭いため、現像装置３内に収容する現像剤量を増やすことが可能な量は上記参考例１よりも少ないものとなる。しかしながら、上記参考例１と比較して現像装置の小型化が可能である点で、本実施形態は有利である。しかも、本実施形態においては、供給搬送路３７と回収搬送路３８’との間を仕切る仕切壁３６’の厚みを異ならせるだけで、回収搬送路３８’における上流部分、中央部分、下流部分の現像剤搬送能力を異ならせている。よって、大幅な設計変更を必要とせず、低コスト化を実現しやすい。
【００４９】
なお、本参考例１（上記実施形態を含む。）においては、回収搬送路３８内の現像剤搬送能力を３段階で変化させる例について説明したが、２段階又は４段階以上で変化させてもよいし、あるいは連続的に変化させるようにしてもよい。２段階で変化させる場合、例えば、回収搬送路３８の上流側半分を図５（ａ）あるいは図８（ａ）に示す構成とし、残りの下流側半分を図５（ｂ）あるいは図８（ｂ）に示す構成とする。この場合、図９に示すように、回収搬送路３８内を流れる現像剤の嵩は、下流に向かって２段のノコギリ歯状の現像剤面が形成されるようなものとなる。
【００５０】
〔参考例２〕
次に、本発明を画像形成装置としてのプリンタ１００に適用した他の参考例（以下、本参考例を「参考例２」という。）について説明する。
なお、上記参考例１と同様の構成及び動作については、説明を省略し、上記参考例１とは異なる点についてのみ以下説明する。
図１０（ａ）は、本参考例２における現像装置を現像スリーブ軸方向に対して直交する断面に沿って切断した回収搬送路３８の上流側半分の断面図である。
図１０（ｂ）は、本参考例２における現像装置を現像スリーブ軸方向に対して直交する断面に沿って切断した回収搬送路３８の下流側半分の断面図である。
【００５１】
本参考例２では、回収搬送路３８を現像スリーブ軸方向に２等分し、その上流側半分を図１０（ａ）に示す構成とし、その下流側半分を図１０（ｂ）に示す構成としている。本参考例２では、回収搬送路３８の搬送路断面積はその全域で一定であるが、回収スクリュー４０’のスクリュー投影面積が下流側よりも上流側の方が小さくなるように構成されている。この構成においては、回収搬送路３８の上流ほど、現像剤上方空間におけるスクリュー羽の占有空間が小さくなる。これにより、回収搬送路３８の上流側の現像剤上方空間に浮遊する現像剤量が多くなるので、回収搬送路３８の上流側における現像剤搬送能力を落とすことができる。加えて、回収スクリュー４０’のスクリュー投影面積が小さい結果、堆積状態の現像剤に対して現像スリーブ軸方向へ搬送する搬送力が直接的に伝達される現像剤量が減る。これによって、回収搬送路３８の上流側における現像剤搬送能力を更に落とすことができる。その結果、回収搬送路３８内を流れる現像剤の嵩は、図９に示したように、下流に向かって２段のノコギリ歯状の現像剤面が形成されるようなものとなる。回収搬送路３８の全域にわたって現像剤搬送能力が図１０（ｂ）に示す下流側半分のものと同程度で一定である従来の現像装置と比較すると、本参考例２の現像装置３は、図１０（ａ）に示す上流側半分において現像剤の嵩が多い一方で、図１０（ｂ）に示す下流側半分における現像剤の嵩は従来装置とほぼ同程度である。したがって、回収搬送路３８の下流側において現像剤の嵩が増加するのを抑制しつつも、上流側の現像剤の嵩を増加させることができている。よって、その増加分だけ現像装置３内に収容する現像剤量を増やしても、回収搬送路３８内の下流部分で再汲み上げが生じることはない。
【００５２】
また、本参考例２においては、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、スクリュー投影面積の小さいスクリュー羽が取り付けられる回収スクリュー４０’の回転軸部分（上流側半分の回転軸部分）の径は、スクリュー投影面積の大きい羽部が取り付けられる回転軸部分（下流側半分の回転軸部分）の径よりも小さい。これにより、回収スクリュー４０’の軸方向全域にわたって回転軸の径が図１０（ｂ）に示す下流側半分と同じ径で一定である場合よりも、回収搬送路３８の上流側半分において回収スクリュー４０’の回転軸によって占有される領域が減る。その結果、回収搬送路３８の上流側半分に収容可能な現像剤の量を増やすことができる。
【００５３】
以上の参考例１及び２においては、供給搬送路３７の下方に回収搬送路３８が配置され、これらの２つの搬送路で現像剤を循環搬送する構成であったが、３つ以上の搬送路で現像剤を循環搬送する構成であっても、本発明を適用することができる。例えば、図１１に示すように３つの搬送路で現像剤を循環搬送する構成が挙げられる。
【００５４】
図１１に示す構成においては、供給スクリュー３０４が配置される現像剤供給搬送路と、回収スクリュー３０５が配置される現像剤回収搬送路と、現像剤供給搬送路及び現像剤回収搬送路の下流端までそれぞれ搬送された現像剤を現像剤供給搬送路の上流端へ戻すための現像剤攪拌搬送路という３つの搬送路が設けられている。現像剤攪拌搬送路には、第３の搬送スクリュー３１５が設けられている。本例において、供給搬送路及び回収搬送路の現像剤搬送方向は奥側から手前側であり、互いに同じ向きである。一方、攪拌搬送路の現像剤搬送方向は手前側から奥側であり、供給搬送路及び回収搬送路の現像剤搬送方向とは逆向きである。
【００５５】
この構成において、現像剤の循環経路は次の２通りである。第１は、供給スクリュー３０４（供給搬送路）→現像ローラ３０２→回収スクリュー３０５（回収搬送路）→攪拌スクリュー３１５（攪拌搬送路）→供給スクリュー３０４（供給搬送路）の順路である。第２は、供給スクリュー３０４（供給搬送路）→攪拌スクリュー３１５（攪拌搬送路）→供給スクリュー３０４（供給搬送路）の順路である。この例においても、２つの搬送路で現像剤を循環搬送する上記参考例１及び２の構成と同様、回収搬送路内における現像剤搬送能力が下流側よりも上流側の方が低くなるように構成されている。これにより、回収搬送路の下流部分で再汲み上げが発生するのを抑制しつつ、現像装置内に収容可能な現像剤の量を増やすことができる。
【００５６】
以上、本参考例１及び２に係るプリンタは、潜像担持体としての感光体１と、感光体１上に静電潜像を形成する潜像形成手段としての帯電装置２及び露光装置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上の静電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記録紙Ｐへ転移させて記録紙Ｐ上に画像を形成する画像形成装置である。この現像装置３は、現像剤担持体としての現像スリーブ３４ａに沿って現像スリーブ回転軸方向に延びる現像剤供給搬送路３７中を搬送部材としての供給スクリュー３９によって搬送されているトナーとキャリアとを含んだ現像剤３２を、回転している現像スリーブ３４ａの表面に担持させることにより、現像スリーブ３４ａの表面に担持された現像剤を現像領域へ搬送し、現像領域にて現像剤中のトナーを感光体１の表面上の潜像に付着させて潜像を現像するとともに、現像領域を通過した現像剤を現像スリーブ３４ａから供給搬送路３７とは別の搬送路である現像剤回収搬送路３８に回収するもので、供給搬送路３７の下流側端部まで搬送された現像剤を、回収搬送路３８を介して又は回収搬送路３８とは別の搬送路（攪拌搬送路等）を介して、供給搬送路３７の上流側端部へ搬送する循環搬送機構を有している。また、この現像装置３は、回転軸周りに螺旋状の羽部（スクリュー羽）が設けられた回収スクリュー４０を回収搬送路３８に配置し、回収スクリュー４０の回転軸を回転駆動させることで、その回転軸方向に沿って回収搬送路３８内を現像剤が搬送される構成となっている。そして、本参考例１及び２の現像装置３では、回収搬送路３８における現像剤搬送方向に対して直交する断面積である搬送路断面積から、回収スクリュー４０のスクリュー羽を回収搬送路３８の現像剤搬送方向へ投影したときの投影面積であるスクリュー投影面積を差し引いた差分面積が、回収搬送路３８の下流側よりも上流側の方が大きくなるように構成されている。これにより、回収搬送路３８の上流側の現像剤搬送能力が低くなり、上流部分の現像剤の嵩を増加させることができる結果、その増加分だけ現像装置３内に収容する現像剤量を増やしても、回収搬送路３８内の下流部分で再汲み上げが生じることはない。
また、上記参考例１においては、回収搬送路３８の搬送路断面積を下流側よりも上流側の方が大きくなるようにして、上記差分面積を回収搬送路３８の下流側よりも上流側の方が大きくなるようにしている。これにより、回収スクリュー４０の構成を部分的に改変することなく、回収搬送路３８の上流側の現像剤搬送能力を低くすることができる。
特に、上記参考例１においては、回収スクリュー４０の回転軸回転方向が、現像スリーブ３４ａの表面と対向する箇所で回収スクリュー４０の外周部が上方から下方へ移動する方向であり、回収搬送路３８の搬送路断面積は、回収スクリュー４０の回転軸を挟んで現像スリーブ３４ａから離れた側の現像剤上方空間を広げることで、回収搬送路３８の現像剤搬送方向下流側よりも上流側の方が大きくなるように構成している。これにより、現像剤上方空間に舞い上がった現像済み現像剤が現像スリーブ３４ａの表面に付着してしまう事態を抑制することができる。
また、上記参考例１（上記実施形態を除く。）において、回収搬送路３８における現像剤上方空間を形成する内壁面が、鉛直方向上方を向いた部分の水平面に対する傾斜角が回収搬送路３８内の現像剤の安息角よりも大きくなるように構成されている。これにより、回収搬送路３８の当該内壁面に現像剤が堆積して滞留する事態が抑制される。
また、上記実施形態においては、供給搬送路３７と回収搬送路３８との間を仕切る仕切壁３６の厚みを回収搬送路３８の下流側よりも上流側の方を薄くすることで、回収搬送路３８の搬送路断面積が下流側よりも上流側の方が大きくなるように構成されている。これにより、低い製造コストで、回収搬送路３８の上流側の現像剤搬送能力を低くすることができる。
特に、上記実施形態においては、回収スクリュー４０の回転軸を挟んで現像スリーブ３４ａから離れた側の仕切壁部分の厚みを下流側よりも上流側の方が薄くなるようにすることで、回収搬送路３８の搬送路断面積が下流側よりも上流側の方が大きくなるようにしている。これにより、現像剤上方空間に舞い上がった現像済み現像剤が現像スリーブ３４ａの表面に付着してしまう事態を抑制することができる。
また、上記参考例２においては、回収スクリュー４０’のスクリュー投影面積を回収搬送路３８の下流側よりも上流側の方が小さくなるようにすることで、上記差分面積が回収搬送路３８の下流側よりも上流側の方が大きくなるように構成している。回収スクリュー４０’のスクリュー投影面積を小さくすることは、スクリュー羽の外周部分を削るという簡単な加工で実現できるので、低コストで、回収搬送路３８の上流側の現像剤搬送能力を低くすることができる。
特に、上記参考例２においては、回収スクリュー４０’のスクリュー投影面積の小さい羽部が取り付けられる回転軸部分の径が、スクリュー投影面積の大きい羽部が取り付けられる回転軸部分の径よりも小さいので、回収搬送路３８の上流側に収容可能な現像剤の量を増やすことができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  感光体
２  帯電装置
３  現像装置
１５  転写搬送ベルト
１６  露光装置
１７  作像装置
３２  現像剤
３３  現像容器
３４，３０２  現像ローラ
３４ａ  現像スリーブ
３４ｂ  マグネットローラ
３５  現像ドクタ
３６  仕切壁
３７  供給搬送路
３８，３８’  回収搬送路
３９，３０４  供給スクリュー
４０，４０’，３０５  回収スクリュー
４１，４２  開口部
４５  トナー補給口
３１５  搬送スクリュー
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特開平１１−８４８７４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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