(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、
上記現像剤担持体に対して対向配置され、上記現像剤担持体の軸線方向に沿って供給搬送部材で現像剤を搬送しながら上記現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送路と、
上記現像剤担持体の上記現像領域から上記供給搬送路から現像剤が供給される供給領域までの間の領域に対向配置され、上記現像剤担持体から上記現像領域通過後の現像剤を回収し、現像剤担持体の軸線方向に沿って、上記現像剤担持体から回収された現像剤を回収搬送部材により搬送する回収搬送路と、
上記供給搬送路の現像剤搬送方向下流端と、上記回収搬送路の現像剤搬送方向上流端とを連通する第１連通部と、
上記供給搬送路の現像剤搬送方向上流端と、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端とを連通する第２連通部とを備え、
上記供給搬送路と上記回収搬送路との間で現像剤を循環搬送する現像装置において、
上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端よりも現像剤搬送方向下流側に、上記回収搬送路から搬送されてきた現像剤を滞留させる現像剤滞留部を設け、
上記供給搬送路を上記回収搬送路よりも重力方向上方に配置し、
上記第２連通部は、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端における重力方向上方に設けられており、
上記現像剤滞留部の重力方向上方に設けられた面を、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端から離れるにつれて、重力方向下側に下降する傾斜面としたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端から離れるにつれて、断面積が小さくなるよう上記現像剤滞留部を構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２の現像装置において、
上記回収搬送部材を、上記現像剤滞留部まで延設させたことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３の現像装置において、
上記回収搬送部材は、回転軸上に螺旋状のスクリュ部を備え、
上記回収搬送部材の上記現像剤滞留部に位置するスクリュ部の巻き方向を、回収搬送路に位置するスクリュ部の巻き方向と逆向きにしたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項３または４の現像装置において、
上記回収搬送部材が、上記現像剤滞留部の内壁面に当接しないよう構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれかの現像装置において、
上記現像剤滞留部の壁面に凹凸を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
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６のいずれか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８】
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７いずれかの現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８の画像形成装置において、
少なくとも上記現像装置と、上記潜像担持体とを一体に支持し、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８または９の画像形成装置において、
上記現像装置を複数備え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】
従来から、現像剤担持体に現像剤を供給するための供給搬送路と、現像領域でトナーを消費した現像剤担持体表面上の現像済み現像剤を回収する回収搬送路とを備えた供給回収分離方式の現像装置が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の現像装置は、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供給搬送路の下方に回収搬送路が並列に配置されている。供給搬送路の下流側と回収搬送路の上流側とは開口を介して連通しており、供給搬送路の上流側と回収搬送路の下流側とは開口を介して連通しており、現像剤が循環する。供給搬送路から供給され現像領域を通過しトナー濃度が低下した現像剤は、供給搬送路内に戻らず回収搬送路内に回収され再度新しいトナーと十分に攪拌されるまで供給搬送路（現像領域）に戻ってこない。そのため、現像剤担持体上のトナー濃度変動を小さくできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した供給回収分離方式の現像装置では、回収搬送路内において、その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。よって、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。しかも、供給搬送路が回収搬送路の上方に位置するので、回収搬送路の下流端において現像剤の自重に反して現像剤を持ち上げて移送させる必要がある。そのため、回収搬送路の下流端での現像剤搬送速度の落ち込みが大きく、回収搬送路の下流端で現像剤が滞留する。このような、回収搬送路の下流端での現像剤の滞留が進むと、回収搬送路の下流端に滞留した滞留現像剤が、現像剤担持体の回収搬送路の下流側部分と対向する箇所に及んで、現像剤担持体表面の現像済み現像剤が、回収搬送路へ回収されるスペースを塞いでしまう。その結果、現像剤担持体の回収搬送路の下流側と対向する箇所の現像済み現像剤が、回収搬送路へ回収されず、再度、現像領域へ運ばれる不具合（以下、現像剤連れ周り）が発生する。現像済み現像剤のトナー濃度は低下しているため、現像剤連れ周りにより再度、現像剤済み現像剤が現像領域へ搬送されてしまうと、その部分の画像の濃度が低下してしまい、画像ムラが生じてしまう。
【０００４】
そこで、供給搬送路の上流側と回収搬送路の下流側とを連通する開口の断面積を大きくし、回収搬送路から供給搬送路への現像剤の搬送量を多くすることで、回収搬送路の下流に滞留する現像剤量を減らすことが考えられる。しかし、後述する実験に示すように、開口の断面積を大きくして、回収搬送路下流の滞留する現像剤量を減らすと、現像剤搬送経路内のトナーを、現像に必要な帯電量にまで帯電させるまでの時間が長くなることがわかった。これは、後述する実験で示すように、開口の断面積を大きくして回収搬送路下流の滞留現像剤量を減らすと、回収搬送路下流側で現像剤にかかる圧密度が、低下してしまう。その結果、キャリアとトナーとの摺擦回数や摺擦力が、滞留現像剤量が多い場合に比べて減少し、現像剤搬送路内のトナーを、現像に必要な帯電量にまで帯電させる時間（以下、帯電立ち上げ時間という）が長くなることが判明した。このように、帯電立ち上げ時間が長くなる結果、トナーを所定の帯電量に立ち上げるための現像搬送経路における現像剤の搬送・攪拌時間が長くなり、装置のウォームアップ時間が長くなってしまう。その結果、ファーストプリントが開始されるまでの時間が長くなるという不具合に繋がる。
【０００５】
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ファーストプリントが開始されるまでの時間が長くなるのを抑制し、かつ、現像剤連れ回りを抑制することができる現像装置、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】
【０００６】
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む現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、上記現像剤担持体に対して対向配置され、上記現像剤担持体の軸線方向に沿って供給搬送部材で現像剤を搬送しながら上記現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送路と、上記現像剤担持体の上記現像領域から上記供給搬送路から現像剤が供給される供給領域までの間の領域に対向配置され、上記現像剤担持体から上記現像領域通過後の現像剤を回収し、現像剤担持体の軸線方向に沿って、上記現像剤担持体から回収された現像剤を回収搬送部材により搬送する回収搬送路と、上記供給搬送路の現像剤搬送方向下流端と、上記回収搬送路の現像剤搬送方向上流端とを連通する第１連通部と、上記供給搬送路の現像剤搬送方向上流端と、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端とを連通する第２連通部とを備え、上記供給搬送路と上記回収搬送路との間で現像剤を循環搬送する現像装置において、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端よりも現像剤搬送方向下流側に、上記回収搬送路から搬送されてきた現像剤を滞留させる現像剤滞留部を設け、設け、上記供給搬送路を上記回収搬送路よりも重力方向上方に配置し、上記第２連通部は、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端における重力方向上方に設けられており、上記現像剤滞留部の重力方向上方に設けられた面を、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端から離れるにつれて、重力方向下側に下降する傾斜面と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の現像装置において、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流端から離れるにつれて、断面積が小さくなるよう上記現像剤滞留部を構成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、請求項１または２の現像装置において、上記回収搬送部材を、上記現像剤滞留部まで延設させた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３の現像装置において、上記回収搬送部材は、回転軸上に螺旋状のスクリュ部を備え、上記回収搬送部材の上記現像剤滞留部に位置するスクリュ部の巻き方向を、回収搬送路に位置するスクリュ部の巻き方向と逆向きにしたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３または４の現像装置において、上記回収搬送部材が、上記現像剤滞留部の内壁面に当接しないよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５いずれかの現像装置において、上記現像剤滞留部の壁面に凹凸を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項７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８のいずれか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８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７いずれか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９の発明は、請求項８の画像形成装置において、少なくとも上記現像装置と、上記潜像担持体とを一体に支持し、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項８または９の画像形成装置において、上記現像装置を複数備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明によれば、回収搬送路の現像剤は、回収搬送路よりも下流に設けられた現像剤滞留部へ搬送され、現像剤滞留部で現像剤が滞留する。これにより、滞留させる現像剤量を減らさずに、回収搬送路の下流に滞留する滞留現像剤量を、現像剤滞留部の容積分減らすことができる。その結果、キャリアとトナーとの摺擦回数や摺擦力の減少を抑制しつつ、回収搬送路の滞留現像剤が、現像剤担持体の回収搬送路の下流側部分と対向する箇所に及ぶのを抑制することができる。これにより、帯電立ち上げ時間が長くなるのを抑制しつつ、現像剤担持体上の現像済み現像剤が回収されるスペースを塞ぐのを抑制することができる。よって、ファーストプリントが開始されるまでの時間が長くなるのを抑制しつつ、現像剤連れ回りが生じるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ファーストプリントが開始されるまでの時間が長くなるのを抑制しつつ、現像剤連れ回りを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】同プリンタに適用可能な現像装置の一例を示す概略断面図。
【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の回転軸近傍の断面説明図。
【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。
【図５】現像ローラ内の各磁極の磁束密度を示す模式図。
【図６】バッファ部に供給された現像剤のうち、現像ローラに保持されなかった現像剤を、回収搬送路へ落下させる構成の現像装置の概略断面図。
【図７】トナー帯電量を測定するための現像剤のサンプリング箇所について説明する模式図。
【図８】持上開口部の断面積を異ならせて、トナーの帯電立ち上げついて調べた結果を示すグラフ。
【図９】トナーの帯電量と、攪拌時間との関係を示すグラフ。
【図１０】持上開口部の断面積が２［ｃｍ２］のときのトナー飽和帯電量と、持上開口部の断面積が２［ｃｍ２］のときのトナー飽和帯電量とを示すグラフ。
【図１１】持上開口部の断面積が２［ｃｍ２］のときの時定数と、持上開口部の断面積が２［ｃｍ２］のときの時定数とを示すグラフ。
【図１２】持上開口部からの距離に対する回収搬送路内の現像剤面の高さについて説明する模式図。
【図１３】持上開口部の断面積が２［ｃｍ２］のときの持上開口部からの距離に対する回収搬送路内の現像剤面の高さと、持上開口部の断面積が１［ｃｍ２］のときの持上開口部からの距離に対する回収搬送路内の現像剤面の高さとを示すグラフ。
【図１４】持上開口部近傍の圧力を測定した結果を示すグラフ。
【図１５】実施例１の現像装置３における各搬送スクリュの回転軸近傍の断面説明図。
【図１６】実施例２の現像装置３における各搬送スクリュの回転軸近傍の断面説明図。
【図１７】実施例１、２および比較例の現像装置について、トナーの帯電立ち上げ時間を調べた結果を示すグラフ。
【図１８】実施例１、２および比較例の現像装置の飽和帯電量を示すグラフ。
【図１９】実施例１、２および比較例の現像装置の時定数を示すグラフ。
【図２０】実施例１、２および比較例の現像装置の持上開口部からの距離に対する回収搬送路内の現像剤面の高さを示すグラフ。
【図２１】変形例１の現像装置における各搬送スクリュの回転軸近傍の断面説明図。
【図２２】変形例２の現像装置における各搬送スクリュの回転軸近傍の断面説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を画像形成装置としてのプリンタ１００に適用した実施形態について説明する。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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
また、本実施形態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、本実施形態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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
次に、現像装置３について詳しく説明する。本実施形態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。
【００２０】
図２は、本実施形態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。
図５は、現像ローラ３４内の各磁極の磁束密度を示す模式図である。
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。
【００２１】
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。
【００２２】
本実施形態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。図５に示すように、磁極Ｓ１は、現像領域Ａで作用して、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、現像領域よりも下流側の領域で作用して、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、バッファ部Ｄや現像ドクタ３５の周辺で作用して、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。
【００２３】
供給搬送部材としての供給スクリュ３９と回収搬送部材としての回収スクリュ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スクリュ部とを有し、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、供給搬送路３７と回収搬送路３８とが、仕切壁３６を挟んで上下に形成されている。
【００２４】
また、図３に示すように、仕切壁３６の両端部には連通部としての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第２連通部としての持上開口部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との間は第２連通部としての落下開口部４２によって、連通している。また、この落下開口部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。
【００２５】
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を一旦貯留する供給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。
【００２６】
本実施形態における現像装置３においては、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４０によって供給スクリュ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３９は図２における時計回りに回転し、回収スクリュ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３９及び回収スクリュ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。
【００２７】
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とを連通する持上開口部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３９の回転によって供給スクリュ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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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から落下開口部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。
【００３１】
本実施形態の現像装置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。このように本実施形態の現像装置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。
【００３２】
また、図２に示す現像装置３では、仕切り壁３６と現像スリーブ３４ａとのギャップ０．５〜１．０［ｍｍ］に設定して、バッファ部Ｄに供給された現像剤３２を、バッファ部Ｄに留めているが、図６に示すように、現像スリーブ３４ａと仕切り壁３６とのギャップを３．０［ｍｍ］以上にして、バッファ部Ｄに供給された現像剤３２のうち、汲み上げ磁極Ｎ２で保持しきれなかった現像剤３２を、このギャップから回収搬送路３８へ落下させる構成としてもよい。なお、現像スリーブ３４ａと仕切り壁３６とのギャップが３．０［ｍｍ］未満では、現像剤３２が安定して回収搬送路３８へ落下させることができなかった。
【００３３】
本実施形形態では、現像剤を供給スクリュ３９から現像ローラ３４に搬送・供給する際に重力の力も利用するので、汲み上げ磁極の磁束密度を下げても現像剤搬送が可能である。従って、現像ドクタ３５での磁束密度が小さくでき、現像ドクタ３５での現像剤にかかるストレスを低減でき現像剤の劣化を抑制できるので現像剤の長寿命化が可能である。しかし、現像ドクタ３５での摺擦力が小さいために現像ドクタ３５でのトナーの帯電機能が低下している。よって、供給搬送路３７や回収搬送路３８でトナーを所定の帯電量に帯電させておく必要がある。
【００３４】
そこで、本発明者らは、供給搬送路３７や回収搬送路３８でのトナー帯電性能について、以下に示す実験を行った結果、持上開口部４１の断面積が小さい方が、トナーを帯電させる帯電性能を増加させることができることが判明した。以下、発明者らが行った実験について詳しく説明する。
【００３５】
まず、本発明者らは、持上開口部４１の断面積を異ならせて、トナーの帯電立ち上げついて調べた。具体的には、現像ローラ３４を取り外した現像装置３において、高湿環境下で供給スクリュ３９、回収スクリュ４０を回転させて、トナーの帯電量を落とした現像剤を攪拌・搬送し、攪拌時間とトナー帯電量との関係をＶブロー装置で取得した。持上開口部４１の形状としては、図７に示すように、断面積Ｘが２［ｃｍ２］の長方形状のものと、断面積Ｘが１［ｃｍ２］の長方形状のものを用意した。また、供給搬送路３７の持上開口部４１よりもほんの少し現像剤搬送方向下流の領域（図７の斜線で囲んだ領域Ｓ）の現像剤をサンプリングして、持上開口部４１通過直後のトナーの帯電量を測定した。その結果を図８に示す。
【００３６】
トナーの帯電の立ち上がり（トナーの帯電量と、攪拌時間との関係）に関しては、図９に示す関係で表すことができると言われており、図９に示す関係を表す関係式は、以下の式（１）のようになる。
Ｑ＝Ｑ０＋ｐｏｔ（１−ｅｘｐ（−ｔ／τ））…式（１）
Ｑ０：初期帯電量
ｐｏｔ：飽和帯電量−初期帯電量
τ：時定数（立上時間の半値）
ｔ：攪拌時間
【００３７】
上記した関係式と、図８に示す実験結果とから、飽和帯電量Ｐｏｔと、時定数τをそれぞれ求めた。その結果を、図１０、図１１に示す。
図８、図１０、図１１からわかるように、開口部を１［ｃｍ２］の長方形にした方が帯電の立ち上がりが早く、飽和帯電量が高いことがわかる。
【００３８】
次に、持上開口部４１の断面積が２［ｃｍ２］の長方形状の場合における、回収搬送路３８の下流側（図７の点線で囲った領域１０１）に滞留する現像剤量と、持上開口部４１の断面積が１［ｃｍ２］の長方形状の場合における、回収搬送路３８の下流端に滞留する現像剤量とを調べた。
回収搬送路３８の下流側に滞留する現像剤量を測定するのは困難なので、剤バランスが整うまで現像剤を攪拌・搬送し、その後静止した状態で、図１２に示すように持上開口部４１からの距離に対する回収搬送路３８内の現像剤面の高さを測定した。その測定結果を図１３に示す。実験結果から断面積が１［ｃｍ２］の方が、２［ｃｍ２］よりも持上開口部４１から遠い場所でも現像剤面が高いことが分かる。つまり開口面積を小さくした方が回収搬送路３８の下流側に滞留する現像剤量が多いことがわかる。
【００３９】
次に、持上部開口部付近に小型圧縮ロードセル（共和電業製）を設け、現像ローラ３４を取り外した現像装置３を用いて供給スクリュ３９、回収スクリュ４０で現像剤を攪拌・搬送したときの圧力を測定した。その結果を図１４に示す。なお、この実験では、持上開口部４１の断面積が、１［ｃｍ２］，１．３［ｃｍ２］，２［ｃｍ２］の長方形状の物を用意してそれぞれの形状で圧力を測定した。
【００４０】
図１４に示すように、持上開口部４１の断面積を小さくした方が、圧力が高いことが分かる。これは、持上開口部４１の断面積を小さくすることで、回収搬送路３８の下流端に滞留する現像剤量が多くなり圧力が高くなったと考えている。
【００４１】
以上の実験結果により、持上開口部４１の開口面積を小さくすることで回収搬送路３８の下流端に現像剤が溜まり圧密状態になることで帯電立ち上がりが早く、飽和帯電量が高くなり、帯電機能が向上することが分かった。
【００４２】
このように、持上開口部４１の断面積を狭くして、回収搬送路３８の下流端に現像剤を溜め、圧密状態にすることで帯電機能が向上するが、回収搬送路３８の下流端に現像剤が溜まることで、現像剤連れ周りという不具合が発生する。これは、先の図１３に示すように、現像剤面が高く現像剤が滞留する箇所が、持上開口部４１から遠い場所まで及んでいる。そのため、現像剤が滞留する箇所が、現像ローラ３４と対向領域まで及んで、現像スリーブ３４ａ表面の現像済み現像剤が、回収搬送路３８へ回収されるためのスペースを塞いでしまう。その結果、この現像済みの現像剤が、回収搬送路３８に回収されず、再度、現像領域Ａへ搬送され、現像に用いられるのである。この現像剤済みの現像剤は、一度、現像領域Ａを通過して、トナーが消費されているため、トナー濃度が低い。よって、この現像済みの現像剤が再度、現像領域Ａへ搬送されてしまうと、所定のトナー量を、潜像に付着させることができ、他の部分よりも画像の濃度が薄くなり、画像の濃度ムラが生じてしまう。
【００４３】
持上開口部４１を現像ローラ３４の一端から離れた位置に設けることにより、回収搬送路の下流側に滞留した現像剤が、現像ローラとの対向領域に及ぶことがなくなり、現像剤連れ回りを抑制することができるが、この場合、回収搬送路３８、供給搬送路３７ともに、軸方向に長くなってしまうので、現像装置が軸方向に大型化しまう。
【００４４】
そこで、本実施形態においては、回収搬送路３８の持上開口部４１よりも現像剤搬送方向下流側に、回収搬送路３８で滞留する現像剤を貯留するための現像剤滞留部を設けて、現像剤滞留部に現像剤を滞留させるようにし、回収搬送路内の滞留現像剤の量を減らした。以下に、具体的に説明する。
【００４５】
［実施例１］
図１５は、実施例１の現像装置３における各搬送スクリュの回転軸近傍の断面説明図である。
図１５に示すように、実施例１の現像装置３においては、回収搬送路３８の現像剤搬送方向下流端よりも下流側に、現像剤滞留部１０２を設けている。現像剤滞留部１０２は、現像剤搬送方向に平行で、上下方向に切ったときの断面形状が、三角形状になっている。より詳しくは、現像剤滞留部１０２の重力方向上側の上側面１０３が、回収搬送路３８に向かうにつれて現像剤滞留部１０２の断面積が大きくなるような傾斜面となっている。
【００４６】
また、回収スクリュ４０は、現像剤滞留部１０２まで延設されている。また、回収スクリュ４０の現像剤滞留部１０２に位置するスクリュ部４０ｂ−２は、現像剤滞留部１０２の壁面と当接しないよう、回転軸４０ａからの高さが調整されている。すなわち、回収搬送路３８から離れた位置にあるスクリュ部の回転軸４０ａからの高さａが、回収搬送路３８側にあるスクリュ部の高さｂよりも短くなっている。
【００４７】
回収搬送路３８の現像剤３２は、回収スクリュ４０により現像剤滞留部１０２へと搬送される。現像剤滞留部１０２は、回収搬送路３８から離れるにつれて、断面積が小さくなる形状となっている。このため、現像剤滞留部１０２へ搬送されてきた現像剤３２は、回収スクリュ４０によって現像剤滞留部１０２の奥側へ搬送されることにより、現像剤が圧密状態となる。その結果、現像剤滞留部１０２の奥側において、トナーとキャリアとの摺擦回数や摺擦力が増加し、トナーをすばやく所定の帯電量にすることができる。現像剤滞留部１０２の奥側にまで搬送された現像剤３２は、後から搬送されてきた現像剤３２に押されて、傾斜している上側面１０３側へ押し上げられる。そして、矢印Ｇに示すように、傾斜した上側面１０３に沿って移動しながら、持上開口部４１へと搬送され、供給搬送路３７へと搬送される。このように、現像剤滞留部１０２においては、上側面側の現像剤搬送方向が、回収スクリュ４０側の現像剤搬送方向に対して逆向きなので、現像剤滞留部１０２でのトナーのキャリアとの摺擦回数を増やすことができ、トナーをすばやく所定の帯電量にすることができる。
【００４８】
また、上側面１０３を傾斜面とすることで、回収搬送路から現像剤滞留部１０２の現像剤を、スムーズに持上開口部４１へ向けて搬送することができる。その結果、現像剤滞留部１０２に現像剤が長期にわたり滞留し続けるのを抑制することができる。また、現像剤滞留部１０２に回収スクリュ４０を延設させることで、現像剤滞留部１０２の現像剤を攪拌することができ、トナーとキャリアとの摺擦を促進させることができる。これにより、トナーを良好に摩擦帯電させることができる。
【００４９】
このように、現像剤滞留部１０２に現像剤を搬送して、現像剤滞留部１０２で現像剤を滞留させることで、回収搬送路内で滞留する現像剤量を減らすことができる。これにより、回収搬送路内の滞留現像剤が、現像ローラ３４との対向領域にまで及んでしまうのを抑制することができる。その結果、現像スリーブ３４ａ表面の現像済み現像剤が回収されるスペースを回収搬送路内の滞留現像剤が塞いでしまうのを抑制することができ、現像剤連れ周りが発生するのを抑制することができる。
【００５０】
また、現像剤滞留部１０２の断面積を、回収搬送路３８から離れるに従って、小さくしたので、現像剤滞留部１０２に滞留させる現像剤量が少なくても、圧密状態を作りだすことができ、トナーを良好に摩擦帯電させることができる。これにより、後述する実験で示すように、持上開口部４１の断面積を広くして、滞留させる現像剤量を減らしても、トナーを所定の帯電量にすばやく帯電させることができる。また、現像剤滞留部の容積を減らすことができるので、現像装置の大型化を抑制することができる。また、現像剤滞留部１０２を設けることにより、現像装置の下側は、軸方向に長くなってしまうが、供給搬送路３７を有する上側は、従来の現像装置と同じ軸方向長さにすることができる。よって、持上開口部４１を現像ローラの一端から離すことにより、現像剤の連れ回りを抑制する場合に比べて、現像装置の軸方向の大型化を必要最小限に留めることができる。
【００５１】
［実施例２］
図１６は、実施例２の現像装置３における各搬送スクリュの回転軸近傍の断面説明図である。
この実施例２は、上側面１０３に凹凸を設けたものである。このように、凹凸を設けることで、上側面１０３に沿って、持上開口部へ現像剤３２が移動するときに、トナーとキャリアとの摺擦回数や摺擦力を増加させることができ、トナーをすばやく所定の帯電量にすることができる。それ以外の構成は、実施例１の現像装置と同じである。また、図１６に示す構成では、上側面１０３にのみ凹凸を設けているが、現像剤滞留部１０２の全ての壁面に凹凸を設けてもよい。
【００５２】
図１５に示した実施例１の現像装置、図１６に示した実施例２の現像装置、現像剤滞留部１０２を有していない比較例の現像装置とを用いて、以下に示す実験を行った。
【００５３】
実験は、各現像装置から現像ローラ３４を取り外し、トナーの帯電量を落とした現像剤を、供給搬送路３７、回収搬送路３８に投入し、表１に示す実験条件で、供給スクリュ３９、回収スクリュ４０を回転させて、現像剤を攪拌・搬送し、攪拌時間（供給スクリュ３９・回収スクリュ４０の駆動時間）とトナーの帯電量との関係をＶブロー装置で取得した。各現像装置の持上開口部４１は、断面積が２［ｃｍ２］の長方形状とした。また、供給搬送路３７の持上開口部４１よりもほんの少し現像剤搬送方向下流の領域（先の図７の斜線で囲んだ領域Ｓと同じ箇所）のトナーをサンプリングした。すなわち、持上開口部４１通過直後のトナーの帯電量を測定した。その実験結果を図１７に示す。
【表１】
0005742003.tif 000002
【００５４】
次に、先の式（１）と、図１７に示した実験結果とに基づいて、飽和帯電量Ｐｏｔと、時定数τをそれぞれ求めた。その結果を、図１８、図１９に示す。
【００５５】
図１７〜図１９に示すように、現像剤滞留部１０２を設けることにより、現像剤滞留部設けていない比較例の現像装置に比べて、トナーの帯電時定数τが早くなり、飽和帯電量Ｐｏｔが高くなることがわかる。しかも、上側面１０３に凹凸を設けて実施例２の現像装置においては、先の図１０、図１１に示した持上開口部４１の断面積を１［ｃｍ２］した現像装置と、ほぼ同じ時定数τ、飽和帯電量Ｐｏｔにすることができた。このように、断面積が奥側に向かうにつれて小さくなる現像剤滞留部１０２を設けた実施例１、２の現像装置においては、持上開口部４１の断面積を広めにしても、トナーを所定の帯電量にすばやく帯電させることができることがわかった。これは、上述したように、現像剤滞留部１０２に滞留させる現像剤量が少なくても、現像剤滞留部１０２の奥側の断面積が小さい部分で現像剤を圧密状態にすることができる。よって、滞留する現像剤量が少なくても、トナーとキャリアとの摺擦回数を多くすることができ、かつ、摺擦力を高めることができ、比較例の現像装置に比べてトナーを所定の帯電量にすばやく帯電させることができたと考えられる。このように、持上開口部４１の断面積を広めにして、滞留させる現像剤量を減らしても、トナーを所定の帯電量にすばやく帯電させることができる。これにより、回収搬送路３８の下流側に現像剤が滞留するのを抑制して、トナーを所定の帯電量にすばやく帯電させることができる。よって、トナーを所定の帯電量にすばやく帯電させる機能を得つつ、回収搬送路３８に滞留した現像剤で、現像スリーブ３４ａ上の現像済み現像剤を回収するスペースを塞いでしまうのを防止することができ、現像剤連れ回りを抑制することができる。また、実施例２の現像装置の方が、実施例１の現像装置に比べて、時定数τを早くでき、飽和帯電量Ｐｏｔを高めることができた。これは、現像剤滞留部１０２の壁面を凹凸にしたことで、トナーとキャリアとの摺擦回数や摺擦力を増加させることができたためと考えられる。
【００５６】
次に、実施例１、２の現像装置、比較例の現像装置を用いて、回収搬送路３８の下流側に滞留する現像剤量を調べた。
回収搬送路３８の下流側に滞留する現像剤量を測定するのは困難なので、剤バランスが整うまで現像剤を攪拌・搬送し、その後静止した状態で、先の図１２に示すように持上開口部４１からの距離に対する回収搬送路３８内の現像剤面の高さを測定した。その測定結果を図２０に示す。
【００５７】
図２０からわかるように、実施例１、２の現像装置の回収搬送路３８の下流側の現像剤高さを、比較例の現像装置よりも低くできる。これは、現像剤滞留部１０２を設けることにより、その容積分、比較例の現像装置よりも回収搬送路３８の下流側の現像剤高さを低くすることができたと考えられる。このように、実施例１、２の現像装置においては、比較例の現像装置に比べて、回収搬送路３８の下流側の現像剤の高さを抑えることができる。これにより、回収搬送路３８の現像剤を攪拌・搬送したとき、飛散した現像剤が、現像スリーブ表面に付着するのを抑制することができる。
【００５８】
図２１は、変形例１の現像装置における各搬送スクリュの回転軸近傍の断面説明図である。
図２１に示す変形例１の現像装置は、現像剤滞留部１０２に位置する回収スクリュ４０のスクリュ部４０ｂ−２の巻き方向を回収搬送路３８に位置するスクリュ部４０ｂ−１と逆にしたものである。このように構成することで、回収スクリュ４０が回転したとき、現像剤滞留部１０２の現像剤は、回収スクリュ４０により回収搬送路３８に向けて搬送される。これにより、現像剤滞留部１０２に現像剤が留まり続けてしまうのを抑制することができる。また、回収搬送路３８の下流端１０１の現像剤では、現像剤滞留部１０２から搬送されてきた現像剤と、回収搬送路３８から搬送されてきた現像剤とで挟まるような形となり、圧密状態にすることができる。これにより、キャリアとトナーとの摺擦回数や摺擦力を増加させることができ、トナーの帯電を促進させることができる。
【００５９】
図２２は、変形例２の現像装置における各搬送スクリュの回転軸近傍の断面説明図である。
図２２に示す変形例２の現像装置は、現像剤滞留部１０２に位置にまで回収スクリュ４０を延設していないものである。このような構成でも、回収搬送路の下流端１０１にまで搬送された現像剤３２は、回収スクリュ４０により現像剤滞留部１０２へと搬送される。そして、現像剤滞留部の現像剤が、後から現像剤滞留部１０２へ搬送されてきた現像剤３２に押されることで、矢印Ｇに示すように、現像剤滞留部１０２の奥側へ搬送されていき、奥側までくると、後から現像剤滞留部１０２へ搬送されてきた現像剤３２により持上げられ、上側面１０３に沿って搬送される。そして、持上開口部４１まで上側面１０３に沿って搬送され、持上開口部４１から供給搬送路の上流端へ搬送される。
【００６０】
以上、本実施形態の現像装置は、トナーとキャリアとを含む現像剤３２を表面上に担持して回転し、潜像担持体たる感光体１と対向する現像領域で感光体１の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体たる現像ローラ３４を備えている。また、現像ローラ３４に対して対向配置され、上記現像ローラ３４の軸線方向に沿って供給搬送部材たる供給スクリュ３９で現像剤３２を搬送しながら上記現像ローラ３４に現像剤３２を供給する供給搬送路３７を備えている。また、上記現像ローラ３４の上記現像領域から上記供給搬送路３７から現像剤３２が供給される供給領域までの間の領域に対向配置され、上記現像ローラ３４から上記現像領域通過後の現像剤３２を回収し、現像ローラ３４の軸線方向に沿って、上記現像ローラ３４から回収された現像剤を回収搬送部材たる回収スクリュ４０により搬送する回収搬送路３８を備えている。また、上記供給搬送路３７の現像剤搬送方向下流端と、上記回収搬送路３８の現像剤搬送方向上流端とを連通する第１連通部たる落下開口部４２と、上記供給搬送路３７の現像剤搬送方向上流端と、上記回収搬送路３８の現像剤搬送方向下流端とを連通する第２連通部たる持上開口部４１とを備えている。また、回収搬送路３８の持上開口部４１よりも現像剤搬送方向下流側に、現像剤３２を貯留する現像剤滞留部１０２を設けている。これにより、回収搬送路３８の現像剤は、現像剤滞留部１０２へ搬送され、現像剤滞留部に滞留する。これにより、回収搬送路に滞留する現像剤量を、現像剤滞留部の容積分減らすことができ、回収搬送路内の滞留現像剤が、現像ローラ３４との対向領域にまで及んでしまうのを抑制することができる。よって、回収搬送路３８内の滞留現像剤が、現像スリーブ３４ａ表面の現像済み現像剤が回収されるスペースを塞ぐのを抑制することができ、現像連れ回りが生じるの抑制することができる。
【００６１】
また、回収搬送路３８の現像剤搬送方向下流端から離れるにつれて、断面積が小さくなるよう現像剤滞留部１０２を構成した。これにより、現像剤滞留部１０２へ搬送された現像剤が、後から搬送された現像剤に押されて断面積の小さい奥側へ搬送され、圧密状態にすることができる。これにより、現像剤滞留部１０２に滞留する現像剤量が少なくても、圧密状態を作り出すことができ、良好にトナーを摩擦帯電させることができる。このように、現像剤滞留部１０２に滞留する現像剤量を少なくできるので、現像剤滞留部の容積を狭くでき、装置の大型化を抑制することができる。
【００６２】
また、回収スクリュ４０を、上記現像剤滞留部１０２まで延設させることにより、現像剤滞留部１０２の現像剤３２を攪拌することができ、トナーとキャリアとの摺擦を促進させることができる。これにより、トナーを良好に摩擦帯電させることができる。
【００６３】
また、回収スクリュ４０の上記現像剤滞留部１０２に位置するスクリュ部４０ｂ−２の巻き方向を、回収搬送路３８に位置するスクリュ部４０ｂ−１の巻き方向と逆向きにしてもよい。これにより、回収スクリュ４０を回転させたとき、現像剤滞留部１０２の現像剤３２が、回収搬送路３８に向けて搬送される。これにより、現像剤滞留部１０２に長期にわたり現像剤が留まり続けることを抑制することができる。
【００６４】
また、回収スクリュ４０が、上記現像剤滞留部１０２の内壁面に当接しないよう構成することで、上記現像剤滞留部１０２の内壁面や回収スクリュ４０が磨耗するのを防止することができる。
【００６５】
現像剤滞留部１０２の壁面に凹凸を設けることで、現像剤滞留部内の現像剤３２が壁面に沿って移動するとき、トナーとキャリアとの摺擦回数や摺擦力を増加させることができる。これにより、トナーをすばやく所定の帯電量に帯電させることができる。
【００６６】
また、供給搬送路３７を回収搬送路３８よりも重力方向上方に配置した。これにより、現像装置の水平方向の幅を小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
【００６７】
さらに、現像剤滞留部１０２の重力方向上方に設けられた上側面１０３が、回収搬送路３８の現像剤搬送方向下流端から離れるにつれて、重力方向下側に下降する傾斜面とした。これにより、現像剤滞留部１０２の現像剤が、上側面１０３に沿ってスムーズに持上開口部４１へ所定の帯電量に帯電したトナーを搬送させることができる。
【符号の説明】
【００６８】
１：感光体
３：現像装置
３４：現像ローラ
３７：供給搬送路
３８：回収搬送路
３９：供給スクリュ
４０：回収スクリュ
４０ａ：回転軸
４０ｂ：スクリュ部
４１：持上開口部
４２：落下開口部
１０２：現像剤滞留部
１０３：上側面
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６９】
【特許文献１】特開平１１−２７２０６２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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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