(57)【要約】【課題】現像剤受取部付近での現像剤の滞留による現像剤のトナー補給経路側への逆流や、補給されたトナーの現像剤中への拡散の遅れによる、トナーの過剰補給などによる画像の地肌汚れ等を防止する。【解決手段】トナー補給口４ｃを通してトナー補給部４ａに補給された補給トナーを第２現像剤攪拌搬送部材３ｄに向けて搬送するためのトナー搬送手段を、第２現像剤攪拌搬送部材３ｄと一体の、補給トナーを比較的早い速度で搬送できる螺旋状に形成された搬送フィン３ｊを有するスクリュー部材３ｅで構成するとともに、このスクリュー部材３ｅの現像剤受取部（連絡口１１ｆ）よりも上流側に設けたトナー補給部３ａで補給トナーを受け取る。【選択図】    図５
2004272295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環する現像剤を受け取る現像剤撹拌搬送部材での上記現像剤の受取部及びこの受取部よりも前記現像剤撹拌搬送部材の軸方向外側であってトナーの補給を受けるトナー補給部とを備える画像形成装置において、
前記受取部にて現像剤撹拌搬送部材が受け取る現像剤は、該現像剤撹拌搬送部材の上方から受け取り、前記現像剤撹拌搬送部材が前記トナー補給部にて受け取るトナーは、現像剤撹拌搬送部材の下方で受け取るようにし、現像剤とトナーとが前記現像剤撹拌搬送部材により混合された位置にトナー濃度検知部材を配置していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
現像剤を受け取る現像剤撹拌搬送部材を第２現像剤撹拌搬送部材とすると、この第２現像剤撹拌搬送部材の横方向に並べて第１現像剤撹拌搬送部材が設けられていて、前記受取部では前記第１現像剤撹拌搬送部材から前記第２現像剤撹拌搬送部材に現像剤を受け取り、前記第１現像剤撹拌搬送部材は前記第２現像剤撹拌搬送部材に対して現像剤を掻き上げて送る向きに回転させ、かつ、前記第１現像剤撹拌搬送部材と前記第２現像剤撹拌搬送部材間の下方ケーシング部を前記第１現像剤撹拌搬送部材、前記第２現像剤撹拌搬送部材の回転軌跡に沿う山形の形状としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
循環する現像剤を受け取る現像剤撹拌搬送部材での上記現像剤の受取部及びこの受取部よりも前記現像剤撹拌搬送部材の軸方向外側であってトナーの補給を受けるトナー補給部とを備える画像形成装置において、
前記受取部にて現像剤撹拌搬送部材が受け取る現像剤は、該現像剤撹拌搬送部材の上方から受け取り、前記現像剤撹拌搬送部材が前記トナー補給部にて受け取るトナーは、現像剤撹拌搬送部材の下方で受け取るようにし、前記現像剤撹拌搬送部材を軸方向からみたときに斜め下側の位置にトナー濃度検知部材を配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
現像剤担持体と、この現像剤担持体に沿って水平に配置される複数の現像剤攪拌搬送部材と、これらの現像剤攪拌搬送部材の間に設けられる仕切部材と、この仕切部材の両端部側に形成され現像剤が折り返すための連絡通路と、上記現像剤攪拌搬送部材の端部からトナーを補給するトナー補給手段とを具備し、トナーとキャリアからなる二成分系の現像剤により像担持体に形成された静電潜像を可視化させて現像画像を形成する画像形成装置において、
トナー補給時に飛散するトナーが直接、上記現像剤担持体もしくは該現像剤担持体周辺の現像剤へ到達することを妨げる飛散防止部材を備え、該飛散防止部材は、上記複数の現像剤攪拌搬送部材のうち上記現像剤担持体との距離が遠い方の現像剤攪拌搬送部材の上方で且つ該現像剤攪拌搬送部材の軸方向に沿って設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
上記飛散防止部材が、上記複数の現像剤攪拌搬送部材のうち上記現像剤担持体との距離が遠い方の現像剤攪拌搬送部材の回転中心より、上記仕切部材寄りに設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の画像形成装置において、
上記仕切部材の上端は、上記飛散防止部材の下端より高い位置にあることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４又は５又は６記載の画像形成装置において、
上記仕切部材の上端は、トナー補給側が反対側より高いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項４又は５又は６又は７記載の画像形成装置
上記飛散防止部材の下端は、トナー補給側が反対側より低い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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、二成分系の現像剤を用いる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の一種に、感光体上に形成された静電潜像を現像する現像スリーブに対して二成分現像剤を撹拌搬送する現像剤撹拌搬送部材と、該現像剤撹拌搬送部材の現像剤撹拌搬送経路に連通するトナー搬送経路に設けられたトナー搬送部材に対して新トナーを補給する新トナー補給部材と、該トナー搬送部材に対して該感光体上からクリーニング除去された回収トナーをリサイクルトナーとして搬送する回収トナー搬送部材とを有する画像形成装置が知られている。
【０００３】
上記現像剤撹拌搬送部材は、現像スリーブに沿って並置された第１の現像剤撹拌搬送部材と、さらにこの第１の現像剤撹拌搬送部材に沿って並置された第２の現像剤撹拌搬送部材とから構成されており、これらは現像剤を異なる方向に搬送するように構成されている。また、第１の現像剤撹拌搬送部材と第２の現像剤撹拌搬送部材との間には現像スリーブに沿って延びる仕切り部材が設けられている。仕切り部材の手前側と奥側にはそれぞれ現像剤の受取部が形成されており、現像剤を循環搬送できるようになっている。なお、循環系内での搬送スピードは、受取部を含めてほぼ同じになるように搬送速度を定めている。これにより、各現像剤撹拌搬送部材の端部に現像剤が溜ったり、少なくなるといったアンバランスを防止している。例えば、第１現像剤撹拌搬送部材の搬送の方が第２現像剤撹拌搬送部材の搬送より遅い場合には、第２現像剤撹拌搬送部材の始端部に現像剤（特にキャリア）が存在せず、補給トナーやリサイクルトナーのみが搬送されるので、トナー濃度検知センサによる誤検知を来す場合がある。
【０００４】
上記第１の現像剤撹拌搬送部材及び第２の現像剤撹拌搬送部材は、楕円板の一部を切り欠いた形状のフィンを複数傾斜配列した楕円フィン部材で構成されている。これは、現像剤の撹拌を主眼において構成されていることによる。つまり、この種の画像形成装置では、現像剤のトナーとキャリアとの混合不足による画像の濃度ムラや、トナーの帯電不足による画像の地肌汚れなどの発生を防止するために、現像に先立って、現像剤を十分に撹拌してトナーを予め所定の電位に帯電させておく必要があるからである。
換言すれば、これらの第１の現像剤撹拌搬送部材及び第２の現像剤撹拌搬送部材は、現像剤を十分に撹拌してトナーを帯電できるように、比較的遅い速度で現像剤を搬送する必要があり、このことから、楕円板の一部を切り欠いた形状のフィンを複数傾斜配列した楕円フィン部材で構成される。
上記トナー搬送経路は第２の現像剤撹拌搬送経路に連通して設けられており、このトナー搬送経路におけるトナー搬送部材はスクリュー状に形成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１２３１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述ように、感光体からの回収トナーをリサイクルトナーとして再利用することは、新規トナーの補給頻度を低減させることができるので、感光体の周辺に配置される現像器やクリーニング装置等の作像ユニットを感光体と共に一体化して構成した、通常、プロセスカートリッジあるいは感光体ユニットと呼ばれている装置のように、現像剤及び補給トナーの収納容積をあまり大きくできない小型化された画像形成装置において有利となる。
しかしながら、このリサイクルトナーは、感光体上からクリーニング除去された使用済の回収トナーであり、且つ、トナー搬送手段に対して回収トナー循環搬送手段により押し込まれた状態で循環搬送されるため、新規トナーに比べてかなり凝集されたトナーとなっており、この凝集されたリサイクルトナーは、二成分現像剤のキャリアに分散されにくく、また、帯電されにくい傾向を有している。
このため、上述のように凝集された回収トナーをそのままリサイクルトナーとして再利用すると、その現像剤中への分散が不十分となり、トナーの帯電が不安定となって、画像に地汚れが発生する不具合がある。この傾向は、上述のプロセスカートリッジあるいは感光体ユニットのように、現像剤の撹拌搬送経路をあまり長く形成できない小型な画像形成装置において特に顕著となる。
【０００７】
また、この種の画像形成装置では、上述のように現像剤の搬送速度が比較的遅くなるため、その現像剤受取部付近に現像剤が滞留し易い。
また、従来の画像形成装置では、トナー補給部より補給されるトナーを、第２の現像剤撹拌搬送部材から独立して設けられたトナー搬送部材を介して、第２の現像剤撹拌搬送部材へ補給していた。
第１の現像剤撹拌搬送部材の現像剤循環経路の下流側に連通する現像剤受取部付近の現像剤は、トナーを消費したキャリア量の多い較的重量の大きな現像剤となっているため、従来の画像形成装置では、その現像剤受取部付近での現像剤の滞留によって、現像剤がトナー補給経路側に逆流したり、第２の現像剤撹拌搬送部材に補給されたトナーの現像剤中への拡散が遅くなるため、必要量のトナーが補給されているにも拘らず、そのトナー濃度検知部位でのトナー濃度が、なかなか基準濃度に到達せず、トナーが過剰に補給されて画像を地汚れを生じる等の不具合があった。このような不具合は、小型化された画像形成装置においてはより顕著となる。
【０００８】
また、循環する現像剤と補給されたトナーが均一に混ざらない理由を別の観点から図２７に基づいて説明する。同図において、現像剤は便宜上小丸で表わして符号Ｇで示し、トナーは散点で表わして符号Ｔで示す。第１の現像剤撹拌搬送部材１０１は右隣の第２現像剤撹拌搬送部材１０４（図面には位置的にトナー搬送部材１０２のみが表示される）に対して現像剤Ｇを送るのであるから図中反時計回りの向きに回転し、又、第２撹拌搬送部材１０４も反時計回りの向きに回転してトナーＴ及び現像剤Ｇを図中の紙面奥側に向けて撹拌搬送する。
トナー搬送部材１０２に補給されたトナーＴは、重力の作用でケーシング１０３上、トナー搬送部材１０２の下方に溜る。この溜ったトナーＴはスクリュー羽根１０２ａの回転によりトナー搬送部材１０２の下部にてスクリュー羽根１０２ａの回転と共にケーシング１０３の上面を摺動して図２７に示す現像剤の受取部に送られてくる。一方、第１撹拌搬送部材１０１から第２撹拌搬送部材１０４に送られる現像剤Ｇは、羽根１０１ｂの送り作用により平らな面からなるケーシング１０３に沿って矢印１０６で示すように第２撹拌搬送部材１０４の下方、つまり、トナーＴの溜り部に送り込まれる。このように、図２７に示す現像剤の受取部においては、第１撹拌搬送部材１０１から第２撹拌搬送部材１０４に対して現像剤Ｇの受け渡しが行なわれると共に、この受取部において、トナーＴと合流することとなる。
【０００９】
この合流に際して、上記したようにトナーＴよりも重量が大きい現像剤Ｇは第１撹拌搬送部材１０１の回転によりケーシング１０３の平らな面に沿って矢印１０６で示すように第２撹拌搬送部材１０４の下部に送り込まれることとなるので、重量が小さいトナーＴは現像剤Ｇにより押し上げられ、現像剤Ｇに対するトナーＴの分散は良好に行なわれず、従って、トナーとキャリアとの摩擦帯電も良好に行なわれなくなるので、帯電が十分でないトナーが現像に供されることとなり、地肌汚れなど現像不良を招来する。また、摩擦帯電が良好に行なわれていない状態でのトナー濃度検知に基づくトナーの補給を行なうときには、適正なトナー濃度を実現できない。
【００１０】
また、上述のような従来の画像形成装置では、トナー補給は第２の現像剤攪拌搬送部材の端部上方からトナー補給口を介してなされるため、補給トナーはスクリュー羽根に当たり、また、現像剤攪拌搬送部材は通常２００ｒｐｍ以上の高速で回転し、且つ、トナーは３〜１２μｍの微小粒子であるため、トナー補給口から下方に全て落ちることはできず、現像剤（特にキャリア）に混合攪拌されることなく飛散・浮遊（もしくは現像剤表面を移動）するトナーが発生する。このようなトナーが未・弱帯電状態で現像スリーブやその周辺の現像剤にダイレクトに到達することにより、地肌汚れや、トナー飛散による機内汚損が生じていた。
【００１１】
また、この方式の現像装置を備えた画像形成装置においては、現像剤の攪拌搬送は主に現像剤撹拌搬送部材の軸方向に限定され、またトナー濃度を検出する検出手段（例えば特公昭６３−２８３０５号、特開昭５８−５５９５２号）の設置場所も制約を受けるため、現像剤のトナー濃度が変化しやすく、これに伴い現像剤の嵩も変化することがわかっている。現像装置内での現像剤のトナー濃度の偏差も発生しやすく、トナー補給のタイミングや補給量により現像画像の地肌汚れや濃度ムラが発生したり、過剰に補給されたトナーの吹き出しが発生することもあった。
以上のような問題点を解決するためには現像ケーシングや仕切部材などを延長する方法が簡易で一般的であるが、現像剤上方の飛散・浮遊トナーの移動を防止することは容易であっても、反面、現像剤の動きを妨げ易く、また、トナー補給等に応じた現像剤表面のレベルの変化に対してはその効果は十分とはいえなかった。
【００１２】
そこで、本発明は、現像剤とトナーの撹拌不良やトナーの飛散による画像の地肌汚れ等を防止できる画像形成装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成すべく、請求項１記載の発明では、像担持体上の静電潜像を顕像する現像剤担持体に対して現像剤を撹拌搬送する現像剤撹拌搬送部材と、該現像剤撹拌搬送部材の現像剤撹拌搬送経路に連通するトナーを搬送するトナー搬送経路に設けられたトナー搬送部材と、該トナー搬送部材に対して新トナーを補給する新トナー補給部材と、上記トナー搬送部材に対して上記像担持体上から回収した回収トナーを搬送する回収トナー搬送部材とを有する画像形成装置において、上記トナー搬送経路の新トナーの補給部よりも上流側に回収トナーを搬送させる、という構成を採っている。
請求項２記載の発明では、請求項１記載の構成において、上記トナー搬送部材の搬送速度を、上記現像剤撹拌搬送部材の搬送速度より早くする、という構成を採っている。
【００１４】
請求項３記載の発明では、像担持体上の静電潜像を顕像する現像剤担持体に対して現像剤を撹拌搬送する現像剤撹拌搬送部材と、該現像剤撹拌搬送部材の現像剤撹拌搬送経路に連通するトナーを搬送するトナー搬送経路に設けられたトナー搬送部材と、該トナー搬送部材に対してトナーを補給するトナー補給部材とを有する画像形成装置において、上記トナー搬送経路のトナーの補給部よりも下流側に上記現像剤撹拌搬送部材の最下流の現像剤を搬送し、現像剤の循環を行う、という構成を採っている。
請求項４記載の発明では、請求項３記載の構成において、上記トナー搬送部材の搬送速度を、上記現像剤撹拌搬送部材の搬送速度より早くする、という構成を採っている。
【００１５】
請求項５記載の発明では、請求項３記載の構成において、上記現像剤撹拌搬送部材の最下流の現像剤搬送部位の底部に山形の隆起部を形成し、上記トナー搬送経路に対して上部側から搬送する、という構成を採っている。
請求項６記載の発明では、請求項３記載の構成において、上記トナー補給部から補給されるトナーを受け取る上記トナー搬送部材のトナー受取部を、上記トナー搬送部材の回転軸部から外れた部位とする、という構成を採っている。
請求項７記載の発明では、請求項６記載の構成において、上記トナー搬送部材の上記トナー受取部の回転方向が、上記トナー補給部から補給されるトナーの補給方向と同一方向である、という構成を採っている。
【００１６】
請求項８記載の発明では、請求項３記載の構成において、上記上記現像剤撹拌搬送部材の最下流の現像剤搬送部位と、上記トナー搬送部材のトナー受取部とが上記トナー搬送部材の回転軸部を中心として反対側にある、という構成を採っている。
請求項９記載の発明では、循環する現像剤を受け取る現像剤撹拌搬送部材での上記現像剤の受取部及びこの受取部よりも前記現像剤撹拌搬送部材の軸方向外側であってトナーの補給を受けるトナー補給部とを備える画像形成装置において、前記受取部にて現像剤撹拌搬送部材が受け取る現像剤は、該現像剤撹拌搬送部材の上方から受け取り、前記現像剤撹拌搬送部材が前記トナー補給部にて受け取るトナーは、現像剤撹拌搬送部材の下方で受け取るようにし、現像剤とトナーとが前記現像剤撹拌搬送部材により混合された位置にトナー濃度検知部材を配置している、という構成を採っている。
【００１７】
請求項１０記載の発明では、請求項９記載の構成において、現像剤を受け取る現像剤撹拌搬送部材を第２現像剤撹拌搬送部材とすると、この第２現像剤撹拌搬送部材の横方向に並べて第１現像剤撹拌搬送部材が設けられていて、前記受取部では前記第１現像剤撹拌搬送部材から前記第２現像剤撹拌搬送部材に現像剤を受け取り、前記第１現像剤撹拌搬送部材は前記第２現像剤撹拌搬送部材に対して現像剤を掻き上げて送る向きに回転させ、かつ、前記第１現像剤撹拌搬送部材と前記第２現像剤撹拌搬送部材間の下方ケーシング部を前記第１現像剤撹拌搬送部材、前記第２現像剤撹拌搬送部材の回転軌跡に沿う山形の形状とする、という構成
を採っている。
請求項１１記載の発明では、循環する現像剤を受け取る現像剤撹拌搬送部材での上記現像剤の受取部及びこの受取部よりも前記現像剤撹拌搬送部材の軸方向外側であってトナーの補給を受けるトナー補給部とを備える画像形成装置において、前記受取部にて現像剤撹拌搬送部材が受け取る現像剤は、該現像剤撹拌搬送部材の上方から受け取り、前記現像剤撹拌搬送部材が前記トナー補給部にて受け取るトナーは、現像剤撹拌搬送部材の下方で受け取るようにし、前記現像剤撹拌搬送部材を軸方向からみたときに斜め下側の位置にトナー濃度検知部材を配置する、という構成を採っている。
【００１８】
請求項１２記載の発明では、現像剤担持体と、この現像剤担持体に沿って水平に配置される複数の現像剤攪拌搬送部材と、これらの現像剤攪拌搬送部材の間に設けられる仕切部材と、この仕切部材の両端部側に形成され現像剤が折り返すための連絡通路と、上記現像剤攪拌搬送部材の端部からトナーを補給するトナー補給手段とを具備し、トナーとキャリアからなる二成分系の現像剤により像担持体に形成された静電潜像を可視化させて現像画像を形成する画像形成装置において、トナー補給時に飛散するトナーが直接、上記現像剤担持体もしくは該現像剤担持体周辺の現像剤へ到達することを妨げる飛散防止部材を備え、該飛散防止部材は、上記複数の現像剤攪拌搬送部材のうち上記現像剤担持体との距離が遠い方の現像剤攪拌搬送部材の上方で且つ該現像剤攪拌搬送部材の軸方向に沿って設けられている、という構成を採っている。
請求項１３記載の発明では、請求項１２記載の構成において、上記飛散防止部材が、上記複数の現像剤攪拌搬送部材のうち上記現像剤担持体との距離が遠い方の現像剤攪拌搬送部材の回転中心より、上記仕切部材寄りに設けられている、という構成を採っている。
【００１９】
請求項１４記載の発明では、請求項１２又は１３記載の構成において、上記仕切部材の上端は、上記飛散防止部材の下端より高い位置にある、という構成を採っている。
請求項１５記載の発明では、請求項１２又は１３又は１４記載の構成において、上記仕切部材の上端は、トナー補給側が反対側より高い、という構成を採っている。
請求項１６記載の発明では、請求項１２又は１３又は１４又は１５記載の構成において、上記飛散防止部材の下端は、トナー補給側が反対側より低い、という構成を採っている。
【発明の効果】
【００２０】
上述したように、請求項１記載の発明によれば、現像剤撹拌搬送経路に連通するトナー搬送経路における新トナーの補給部よりも上流側で回収トナーを受け取ることにより、凝集した回収トナーを分散させて、回収トナーへの帯電を円滑に行うことができるので、地汚れのない良好な画像を得ることができる。
請求項２記載の発明によれば、現像剤撹拌搬送部材の搬送速度よりもトナー搬送部材の搬送速度を早くしたので、凝集した回収トナーを素早く分散させることができ、画像品質を一層向上させることができる。
【００２１】
請求項３記載の発明によれば、トナー搬送経路のトナー補給部よりも下流側に現像剤担持体に現像剤を撹拌搬送する現像剤撹拌搬送部材の最下流の現像剤を搬送して循環させる構成としたので、補給トナー及び受け渡された現像剤を、トナー搬送部材により、比較的早い速度で搬送できるので、現像剤受取部付近での現像剤の滞留によるトナー補給経路側への現像剤の逆流を防止することができ、地汚れのない良好な画像を得ることができる。
請求項４記載の発明によれば、現像剤撹拌搬送部材の搬送速度よりもトナー搬送部材の搬送速度を早くしたので、現像剤の逆流をより確実に防止することができ、画像品質を一層向上させることができる。
【００２２】
請求項５記載の発明によれば、現像剤受取部の連絡口底部に山形の隆起部を形成して、現像剤受取部を通過する現像剤を上部側から受け渡すことにより、比較的重い現像剤が軽量な補給トナーを覆うようにして受け渡されるので、この現像剤中への補給トナーの拡散を促進させることができる。
【００２３】
請求項６記載の発明によれば、トナー搬送部材のトナー受取部を該トナー搬送部材の回転軸部から外れた部位としたので、回転軸部が補給トナーの落下の妨げとならず、現像剤中への補給トナーの取り込みを促進できる。
【００２４】
請求項７記載の発明によれば、トナー搬送部材の補給トナーの受取部側の回転方向を、補給トナーの補給方向と同一方向としたので、トナー搬送部材のトナー受取部における回転軌道の接線方向が補給トナーの落下方向と同一方向となるので、トナー搬送経路の底部側へ補給トナーを素早く取り込むことができ、現像剤中への補給トナーの取り込みをより促進させることができるとともに、補給トナーの飛散を防止できる。
【００２５】
請求項８記載の発明によれば、現像剤受取部と、トナー搬送部材のトナー受取部とを、トナー搬送部材の回転軸部を中心として反対側に設ける構成としたので、受け渡された現像剤と、補給されたトナーとが、トナー搬送部材が半回転する間に、現像剤と補給トナーとがトナー搬送経路に沿った方向にそれぞれ分散されてから、それぞれトナー搬送部材の半回転分ずつずれたタイミングで、トナー搬送経路内で合流するので、現像剤と補給トナーとをバランス良く混合させることができる。
【００２６】
請求項９記載の発明によれば、現像剤とトナーとの撹拌混合を良好になし、この良好になされた部位にトナー濃度検知部材を配置して、的確なトナー補給制御を行なうことができる。
請求項１０記載の発明によれば、簡単な構造により第２現像剤撹拌搬送部材に対して現像剤を上方から供給することができる。
請求項１１記載の発明によれば、現像剤に対するトナーの混合が現実に良好に行なわれる時点よりも、早い時点で現実にトナーの良好な混合が行なわれたときと同じ検知結果を知ることができる。
【００２７】
請求項１２記載の発明によれば、トナー補給時に飛散・浮遊するトナーが低帯電もしくは未帯電状態で直接現像スリーブやその周辺の現像剤へ達することを妨げる飛散防止部材を、現像剤担持体との距離が遠い方の現像剤攪拌搬送部材の上方で且つ該現像剤攪拌搬送部材の軸方向に沿って設ける構成としたので、飛散・浮遊トナーの回り込みを効率的に止めることができ、よって画像の地肌汚れやトナー飛散による機内汚損を防止することができる。
請求項１３記載の発明によれば、飛散防止部材を、現像剤担持体との距離が遠い方の現像剤攪拌搬送部材の回転中心から仕切部材寄りに設ける構成としたので、現像剤攪拌搬送部材から現像剤担持体側への空気流れが生じにくくなり、これによって飛散・浮遊するトナーの移動が妨げられ、トナー飛散や地肌汚れが防止される。
請求項１４記載の発明によれば、仕切部材の上端を飛散防止部材の下端より高く設定する構成としたので、現像剤攪拌搬送部材から現像剤担持体側への空気流れが更に生じにくくなり、トナー飛散や地肌汚れの防止機能を一層向上させることができる。
【００２８】
請求項１５記載の発明によれば、仕切部材の上端は、そのトナー補給側が高く反対側が低い構成としたので、トナーの回り込み・乗り越えを防止できるとともにスクリュー破損等のトナーの滞留による不具合に対する余裕度（安全度）を高くすることができる。
請求項１６記載の発明によれば、飛散防止部材の下端は、そのトナー補給側が低く反対側が高い構成としたので、請求項１５記載の発明と同様に、トナーの回り込み・乗り越えを防止できるとともにスクリュー破損等のトナーの滞留による不具合に対する余裕度（安全度）を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施例としてのプロセスカートリッジの外観図、図２は、該プロセスカートリッジの現像剤ケースを取り外した状態の外観図、図３は、該プロセスカートリッジの上
部ケースを取り外した状態の内部構造図、図４は、該プロセスカートリッジの断面図、図５は、該プロセスカートリッジの上部ケースを取り外した状態の平面図をそれぞれ示している。なお、全体構成を示す図１〜図５は、以下の全ての実施例において共通であるため、各実施例においては重複説明は省略する。
【００３０】
図１乃至図５において、像担持体としてのドラム状の感光体１は、先ず、除電光２１（図４）により除電され、表面電位が０〜−１５０Ｖの基準電位に平均化される。この感光体１は、帯電ユニット２の帯電ローラ２ａにより帯電され、表面電位が−１１００Ｖ前後になる。次いで、感光体１は、図示しない露光手段により画像光１５が露光されることにより、その光の照射された部分（画像部）の表面電位が０〜−２９０Ｖとなり、この画像部分（静電潜像）に、−８００Ｖ前後のバイアスのかけられた現像ユニット３の現像剤担持体としての現像スリーブ３ａ上のトナーが付着して、静電潜像がトナー像化される。
【００３１】
次いで、トナー像の形成された感光体１が回転移動し、この間に図示しない給紙部より給紙された転写紙１３が、転写紙先端部と画像先端部が転写分離ユニット５の転写ローラ５ａ部で一致するようなタイミングでレジストローラ１４により搬送されることによって、この転写ローラ部で感光体１上のトナー像が転写紙１３上に転写される。このトナー像の転写された転写紙１３は、図示しない定着部へ送られ、定着手段による加熱・加圧により転写紙１３上にトナー像が溶融定着された後、機外の排紙トレイ上にコピーとして排出される。
【００３２】
一方、転写紙１３上に転写されずに、感光体１上に残留した残留トナーは、クリーニングユニット６のクリーニングブレード６ａにより掻き落され、これにより初期化された感光体１は、再び次の作像工程へ移る。
【００３３】
ここで、上述の感光体１、帯電ユニット２、現像ユニット３、及び、クリーニングユニット６は、感光体１の周囲を取り囲むように一体的に形成されたプロセスカートリッジのカートリッジケース１１内にそれぞれ納められており、このカートリッジケース１１は、図１に示すように、上部ケース１１ａと、下部ケース１１ｂとで構成されている。
【００３４】
クリーニングユニット６により感光体１上からクリーニング除去された回収トナーは、図３乃至図５に示すように、トナー搬送コイル６ｂにより、カートリッジケース１１の手前側に形成されているリサイクルトナー搬送部１１ｃへ送られ、このリサイクルトナー搬送部１１ｃに配設された回収トナー搬送部材としてのリサイクルベルト１２により、カートリッジケース１１の現像撹拌部１１ｄに送られて、この回収トナーがリサイクルトナーとして再利用される仕組になっている。
【００３５】
このように、このプロセスカートリッジは、リサイクルトナー搬送部１１ｃがカートリッジケース１１と一体化されているので、これらを別体とした場合の接合部でのトナー漏れの心配がなく、このトナー漏れを防止するためのスポンジ部材の追加等を行なわなくてよい。また、各ユニットの配設部が一体化されているので、各ユニットの組付け性も向上される。
【００３６】
帯電ユニット２の帯電ローラ２ａは、金属の芯金の外周に導電性ゴムを巻装して構成されており、帯電動作時に感光体１に接触される。つまり、この帯電ローラ２ａは、装置の停止状態において、感光体１に接触したままで長期間放置されると、感光体１が汚染されて異常画像が発生する虞れがあるため、この装置の停止時には感光体１から離間するように構成されている。また、帯電動作時の帯電ローラ２ａは、感光体１に接触し続けているため、その表面が微小トナーにより汚れて帯電ムラを引き起こす虞れがある。この不具合を防止するため、この帯電ユニット２には、図４に示すように、帯電ローラ２ａの表面を清掃するためのクリーニングパッド２ｂが装着されている。
【００３７】
帯電ローラ２ａの接離機構は、帯電ローラケース２ｃに軸受（図示せず）を介して保持され、この軸受は、移動可能な状態で帯電ローラケース２ｃに装着されており、図示しない圧縮スプリングにより帯電ローラ２ａを感光体１へ一定圧で圧接させている。また、帯電ローラケース２ｃは、図示しない圧縮スプリングにより上方へ押し上げられるように構成されており、クリーニングパッド２ｂ及び帯電ローラ２ａごと持ち上げて、帯電ローラ２ａを感光体１から離間させることが可能となっている。
【００３８】
この帯電ローラ２ａの３つの位置、すなわち、感光体１へ接触し帯電動作する動作位置と、帯電ローラケース２ｃが押し下げられクリーニングパッド２ｂが帯電ローラ２ａに接触するクリーニング位置と、帯電ローラケース２ｃが上方へ押し上げられ帯電ローラ２ａが感光体１から離間される離間位置とは、帯電ローラ接離アーム（図示せず）の動作位置によって決定され、この帯電ローラ接離アームの動作位置は図示しない接離カムによって決定される。
【００３９】
この接離カムは、図示しない電磁クラッチの回転軸に一体的に装着されており、この電磁クラッチが１回の動作で１２０°回転することにより１２０°ずつ回転して、帯電ローラ２ａを上記の３つの位置に変位させることが可能となるように構成されている。このような構成の帯電ローラ２ａを採用することにより、従来のコロナ帯電器を用いた場合に比べ、そのオゾン発生量を１／１００〜１／１０００にすることができ、オゾン処理部材が不要となる。
【００４０】
下部ケース１１ｂと一体的に形成された現像ユニット３の現像ケーシング内には、小さな鉄球からなるキャリアとトナーとを混合した二成分現像剤が収容されている。この収容現像剤は、現像スリーブ３ａに沿って並置された第１現像剤撹拌搬送部材３ｃと第２現像剤撹拌搬送部材３ｄとにより、現像ケーシング内を撹拌されつつ循環搬送されて、現像スリーブ３ａに供給されるようになっている。
また、現像スリーブ３ａの外周近傍には、現像スリーブ３ａ上に供給された現像剤の層厚を規制するためのドクターブレード（剤規制部材）３ｂが設けられている。
【００４１】
このドクターブレード３ｂは、現像スリーブ３ａに対し、略法線方向に調整可能な構成となっている。すなわち、現像スリーブ３ａの片側端部には、現像スリーブ内に設けられた磁石の回転方向を決める機能を有し、且つ、ドクターブレード３ｂを調整可能に支持する支持部材が設けられており、その反対側の端部には、現像スリーブ３ａの回転を受ける軸受の機能、及び、ドクターブレード３ｂを調整可能に支持する軸受が圧入された支持部材が設けられている。これにより、これらの支持部材を介して、ドクターブレード３ｂが現像スリーブ３ａの法線方向に調整移動されることによって、ドクターブレード３ｂと現像スリーブ３ａとのギャップが調整され、現像スリーブ上の現像剤の層厚が調整される。このドクターブレード３ｂと現像スリーブ３ａとのギャップは、現像ユニット３の外方から調整できるように構成されている。
【００４２】
一方、現像スリーブ３ａの周面のうち、感光体１に対向する部分は、現像ケーシングから露呈しており、この露呈部の現像スリーブ３ａの回転方向上流側には、その長手方向に亘って、現像ケーシング外へのトナー飛散を防止するためのマイラーなどからなる入口シール（図示せず）が設けられている。また、この露呈部の前後方向の端部にも、これら端部からのトナー等の飛散を防止するためのサイドシール（図示せず）がそれぞれ設けられている。
【００４３】
現像スリーブ３ａは、直径１６〜２０ｍｍ程度の回転可能なアルミ円筒で構成されており、その表面は、平滑、もしくは、現像剤の搬送性を上げるべく凹凸（例えばＶ溝）状に形成されている。また、この現像スリーブ３ａには、その内側の円周方向に沿って５個の磁石が回転しないように配置されており、その法線方向に所定の磁力分布が現れるように構成されている。
【００４４】
図４において、転写分離ユニット５の転写ローラ５ａは、金属の芯金に導電性樹脂を巻きつけて形成されており、図示されない圧縮スプリングにより、軸受ごと感光体ドラム方向へ押し付けられている。この転写ローラ５ａに一定電流が流されることにより、感光体１上のトナー像が転写紙１３に転写される。この転写ローラ５ａは、帯電ローラ２ａと同様の機構により、感光体１に対して接離できるように構成されている。また、転写ローラ５ａの下流側には除電針５ｂが配置されており、この除電針５ｂは、薄い金属板で構成され、その感光体１と対面する側の突部先端は、鋸歯状の鋭角にとがった形状に形成されている。この除電針５ｂは、図示しない電源より電圧が印加されることによって、転写紙１３に帯電した電荷を除電し、感光体１からの転写紙１３の分離を補助している。
【００４５】
図１及び図４に示すように、カートリッジケース１１の上部ケース１１ａには、現像剤ケース９が設けられており、この現像剤ケース９は、カートリッジケース１１の上部ケース１１ａに対して着脱自在に係止された容器形状に形成されている。上部ケース１１ａの現像剤ケース９が装着される部位には、図２及び図４に示すように、現像剤の取り入れ口３ｆが設けられている。また、現像剤ケース９の下部には開口部が設けられており、この開口部は、プロセスカートリッジの組立時において、現像剤ケース９内に所定量のプレミックス現像剤（予めトナーとキャリアとが所定の割合で混合されている現像剤）を収容した後、図示しないシール部材によって密封されている。このシール部材は、プロセスカートリッジの出荷搬送時における現像剤ケース９内の現像剤の現像ユニット３内への落下、及び、プロセスカートリッジの保管時における現像剤ケース９内の現像剤の吸湿による凝固を防止する目的で設けられたもので、プロセスカートリッジの使用に際して、その開口部から引き剥がされる。
【００４６】
すなわち、この現像剤ケース９は、その開口部がシール部材により密閉された状態で、プロセスカートリッジ本体の上部ケース１１ａにセットされる。そして、プロセスカートリッジの使用に際して、この現像剤ケース９がプロセスカートリッジ本体にセットされた状態のまま、手動もしくは自動の何れかの操作により、その開口部からシール部材を引き剥がして、現像剤ケース９の開口部を開放する。これにより、現像剤ケース９内の現像剤が現像ユニット３内に自重により落下し、現像ユニット３が現像可能な初期状態となる。
【００４７】
一方、クリーニングユニット６のクリーニングブレード６ａは、平板状のポリウレタンゴム等で形成されており、金属性のブレードホルダ６ｃに、接着剤または両面テープで固定されている。ブレードホルダ６ｃは、感光体回りのケースに形成される傾斜面に設けられた２本の位置決めピンにより、傾斜面に対して平行な方向の位置が規制され、感光体１の回転方向に対向する、いわゆるカウンター方向で感光体回りのケースにビスで固定されている。このビスの位置は、クリーニングブレード６ａの貼り付け面と同じ方向で、該感光体回りのケースに形成される傾斜面へブレードホルダ６ｃが完全密着して傾斜面に習うようにし、クリーニングブレード６ａの傾斜面に対して、垂直な方向の位置を規制する。
【００４８】
上述のようにして、感光体１に対するクリーニングブレード６ａの当接角と押圧が完全に保障され、クリーニング不良や異音発生等の不具合を防止している。
また、この感光体回りのケースの構成において、ブレードホルダ６ｃを固定するためのビスのスラスト方向位置は、感光体１のフランジを含めた両端より更に外側に位置するのが良く、これにより、感光体１を外すことなく、クリーニングブレード６ａのみの交換が可能となる。
【００４９】
このクリーニングブレード６ａにより感光体１から掻き落された回収トナーは、クリーニングユニット６のトナー搬送スクリュー６ｂによって、カートリッジケース１１の手前側（図５の左側）に送られる。トナー搬送スクリュー６ｂは、その奥側でギヤＡがＤ穴係合されており、このギヤＡが感光体１のフランジに一体形成されているギヤＢと噛み合うことにより、駆動モータ等の外部入力により回転駆動されるギヤＢの回転が伝達されるように構成されている。
【００５０】
一方、現像スリーブ３ａの奥側のギヤＣは、図５に示すように、カップリング２２を介して駆動モータ等の外部入力により回転駆動され、このギヤＣの回転は、アイドルギヤＤを介して、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの奥側のギヤＥに伝達され、更に、このギヤＥの回転は、アイドルギヤＦを介して第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの奥側のギヤＨに伝達される。これにより、感光体１を取り巻く、現像スリーブ３ａ、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃ、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ、トナー搬送スクリュー６ｂなどが、図４において矢印で示す方向に、それぞれ回転される。クリーニング部のトナー搬送及び感光体の回転駆動は同一の駆動源から得ており、これらは常に連動している。現像ユニット３内の駆動は、駆動源との間にクラッチを介して駆動するので、駆動・非駆動が可能である。また現像ユニット３内の駆動は全てギヤを介して一体に駆動している。なお、図示しないが、現像剤撹拌搬送部材等が何らかの都合でロックした場合には、駆動源の電流を検知して駆動源の駆動を停止する機構を有している。
ここで、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃ、及び、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの回転方向は、図４に示される矢印方向に限定されるものではなく、上述したアイドルギヤの個数や配列を組み替えることにより、それぞれの回転方向を図４に示される矢印方向とは反対の方向としたり、あるいは、それぞれの回転方向を同一方向とすることも可能である。但し、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃ、または、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの回転方向を、図４に示される矢印方向と反対の方向に設定した場合には、これにより、その現像剤の循環搬送方向までもが逆転されないようにするために、それらのフィンの傾斜方向や巻き方向を予め反対に形成しておく必要がある（詳しくは後述する）。
【００５１】
図４に示すように、トナー搬送スクリュー６ｂの手前側には、回収トナー搬送部材としてのトナーリサイクルベルト１２に設けられた長穴１２ａに入り込んで、トナーリサイクルベルト１２を駆動するピン６ｄが設けられている。トナーリサイクルベルト１２の他端は、現像ユニット３の下部ケース１１ｂにより所定の位置に回転自在に枢設されたベルト従動ローラ１２ｂにより支持され、これによって、トナーリサイクルベルト１２に所定の張力が与えられている。
【００５２】
トナー搬送スクリュー６ｂによってクリーニングユニット６から排出された回収トナーは、トナーリサイクルベルト１２との受け渡し部付近で不安定に動いているうちに、トナーリサイクルベルト１２に設けられた長穴を通過し、トナーリサイクルベルト１２に設けられたフィン１２ｃの部分により、リサイクルトナーとして、現像ユニット３の第２現像剤撹拌搬送部材３ｄと一体に形成されたトナー搬送部材としてのスクリュ部材ー３ｅのリサイクルトナー受取部１２ｄへ搬送される。
【００５３】
一方、現像ケーシング内の現像剤中のトナー濃度（キャリアとトナーの比率）は、図４に示す透磁率測定センサからなるトナー濃度検知部材としてのトナー濃度センサ１６により検出され、この現像剤中のトナー濃度が基準濃度以下になると、トナー濃度センサ１６の検出信号に基づいて、現像ユニット３の手前に設けられた現像剤撹拌搬送経路（現像剤撹拌部１１ｄ）に連通するトナー搬送経路に配設されているスクリュー部材３ｅの上方のトナー補給部４ａに、新トナー補給部材としてのトナー補給ユニット４のトナーボトル４ｂから、トナー補給部としてのトナー補給口４ｃを通して不足分の新トナーが補給される（図６及び図７）。なお、トナー濃度センサ１６による検知方式では、薄いと判定した時、トナー補給を何秒行うかべきかを決定し、この決定時間と用紙の大きさによって最終的に補給量が決定される。また、検知は、現像工程の開始（現像ローラの駆動開始）から初め、現像工程内に所定検知し、その検知値を求めて検知値を決定する。
【００５４】
すなわち、現像ユニット３内へのトナー補給は、現像剤中のトナー濃度が基準濃度以下になり、これをトナー濃度センサ１６が検知すると、この検出信号に基づいてトナー補給ユニット４のトナーボトル４ｂを回転させるためのボトル駆動軸の電磁クラッチ（図示せず）がオンされ、これによりトナーボトル４ｂが回転して、現像ユニット３の手前に設けられたトナー補給部４ａに、トナー補給口４ｃを通して不足分のトナーが補給されることにより行なわれる。
【００５５】
ここで、トナーボトル４ｂは、その内側にスパイラル状の突起が設けられており、ボトル駆動軸が回転することにより、ボトル内のトナーが順次奥側から手前側のトナー排出口へ送られるように構成されている。また、このトナーボトル４ｂからのトナー排出量は一定でないため、トナーボトル４ｂから排出された補給トナーは、図４に示すように、現像ケーシングの端部に形成されたトナー貯溜部４ｄに一旦蓄積される。
【００５６】
このトナー貯溜部４ｄは、バッファの役目をしており、このトナー貯溜部４ｄに蓄積された補給トナーは、トナー補給マイラ４ｅの補給軸が回転されることにより、トナー貯溜部４ｄとトナー補給口４ｃとの間に配設された小孔マイラ４ｆの小さな穴（直径０．５〜１ｍｍ）を通して、少量ずつ定量補給され、トナー補給口４ｃからスクリュー部材３ｅ上のトナー補給部４ａに補給される。このトナー補給により、通常、画像範囲が５〜６％のＡ４サイズのコピーを、１０〜１５枚行なう毎に、約０．６ｇ程度のトナーが、現像ユニット３内に補給される。
【００５７】
図３及び図５に示すように、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路と、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路との間には、現像ケーシング（下部ケース１１ｂ）と一体の仕切部材１１ｅが設けられており、この仕切部材１１ｅの手前側及び奥側には、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路と、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路との受取部としての連絡口１１ｆ，１１ｇがそれぞれ設けられている。これにより、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄにより奥側（矢印２６方向）へ搬送された現像剤は、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの奥側に設けられた矩形状の羽根３ｇにより、奥側の連絡口１１ｇにて矢印３１の向きに送られ、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路内に送り込まれる。
【００５８】
一方、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃは、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄにより搬送されて奥側の連絡口１１ｇから送り込まれた現像剤を手前側（矢印２９方向）に撹拌・搬送しながら、現像スリーブ３ａに対して現像剤の回収・供給を行なうとともに、その手前側に設けられた矩形状の羽根３ｈにより、手前側の連絡口１１ｆにて矢印３０の向きに送り、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路内に現像剤を受け渡す。これにより、前述したように、下部ケース１１ｂと一体的に形成された現像ユニット３の現像ケーシング内に収容されているキャリアとトナーとを混合した二成分現像剤が、現像ケーシング内で撹拌されつつ循環搬送されて、現像スリーブ３ａに供給される。
【００５９】
ここで、現像剤循環経路が密閉された状態に形成されていると、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃ及び第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの回転によるポンプ作用によって、比重の軽いトナーが噴流となる不具合がある。この不具合を解消するため、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路と、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路との間に形成された仕切部材１１ｅは、上部ケース１１ａとの間に隙間を生じるような高さに形成されている。
【００６０】
しかしながら、このように、仕切板１１ｅと上部ケース１１ａとの間に隙間を設けると、この隙間を通して現像剤が溢出する虞がある。特に、この現像剤の溢出が、トナー濃度センサ１６の検知部付近よりも上流側の現像剤循環経路で発生すると、この溢出現像剤が、短絡した経路で循環されてしまうため、トナー濃度センサ１６の検知するトナー濃度が不正確な値となり、正規の経路を循環する現像剤のトナー濃度に過不足が生じる。
【００６１】
つまり、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路から第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路側へ現像剤が溢出されると、トナー消費の少ない高濃度の溢出現像剤がトナー濃度センサ１６の検知部付近よりも上流側で短絡して循環されるため、正規の経路を循環する現像剤のトナー濃度が不足する。これとは逆に、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路から第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路側へ現像剤が溢出されると、トナー消費の多い低濃度の溢出現像剤がトナー濃度センサ１６の検知部付近よりも上流側で短絡して循環されるため、正規の経路を循環する現像剤のトナー濃度が過多となる。
【００６２】
本実施例では、上述のようなトナー濃度センサ１６の検知部付近よりも上流側の現像剤循環経路での現像剤の溢出を防止するために、図３に示すように、このトナー濃度センサ１６の検知部付近よりも上流側の部位１１ｈの仕切板１１ｅの高さを、他の部位の高さよりも高く形成している。ここで、トナー濃度センサ１６は、トナーの過剰補給を防止するために、トナー補給を受けた現像剤のトナー濃度を、より早い段階で検知することが好ましく、本実施例では、図１乃至図５に示すように、上流側の連絡口１１ｆよりも約５０ｍｍ程度下流側に配置されている。また、第２撹拌搬送部材３ｄは、後述する理由により、複数の楕円状のフィンを傾斜配列して構成されているが、図３及び図５に示すように、そのトナー濃度センサ１６の検知部と対応する部位には、フィンの回転に伴うトナー濃度信号のリップルの発生を防止する目的で、上記の楕円状のフィンを設けていない。
このようにすれば、現像剤を滞留させることができ、適切な検知を行うことができる。なお、この部位は検知ムラを防止し、現像剤を滞留させるためのものであるから、他の楕円板よりも径の小さな楕円板を用いたり、楕円板間隔を大きく取ることによっても同じ効果を得ることができる。
【００６３】
ところで、リサイクルベルト１２によってリサイクルトナー受取部１２ｄに搬送されたリサイクルトナーは、クリーニングブレード６ａにより感光体１上からクリーニング除去された使用済の回収トナーであり、且つ、トナー搬送部材としてのスクリュー部材３ｅに対して、回収トナー搬送部材としてのトナー搬送コイル６ｂやリサイクルベルト１２などにより、押し込まれた状態で循環搬送されるため、トナー補給ユニット４のトナーボトル４ｂからトナー補給口４ｃを通してトナー補給部４ａに補給される新規トナーに比べて、かなり凝集されたトナーとなっており、この凝集されたリサイクルトナーは、二成分現像剤のキャリアに分散されにくく、また、帯電されにくい。
【００６４】
このため、このように凝集された回収トナーをそのままリサイクルトナーとして再利用すると、その現像剤中への分散が不十分となり、トナーの帯電が不安定となって、画像に地汚れが発生する不具合がある。この傾向は、本実施例のプロセスカートリッジあるいは感光体ユニットのように、現像剤の撹拌搬送経路をあまり長く形成できない小型な画像形成装置において特に顕著となる。
【００６５】
すなわち、従来のプロセスカートリッジでは、図８（ａ）に示すように、楕円板の一部を切り欠いた形状のフィンを複数配列して形成された第２現像剤撹拌搬送部材３ｄに対して、直接リサイクルトナーＴｒを受け渡して再利用しており、凝集された比較的大粒のリサイクルトナーＴｒが細かく分散されないまま現像剤中に搬送されていたため、この凝集されたリサイクルトナーＴｒの現像剤中への分散が不十分となり、リサイクルトナーＴｒの帯電が不安定となって、画像に地汚れが発生していた。
【００６６】
そこで、本実施例のプロセスカートリッジでは、図５乃至図７に示すように、感光体１上に形成された静電潜像を現像する現像スリーブ３ａに対して現像剤を撹拌搬送する第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤撹拌搬送経路に連通するトナー搬送経路のトナー補給部４ａ（新トナーの補給部）よりも上流側に、感光体１上からクリーニング除去された回収トナーを搬送する構成とした。具体的には、上記上流側に回収トナー搬送部材としてのリサイクルベルト１２により搬送されるリサイクルトナーのリサイクルトナー受取部１２ｄを設けると共に、トナー搬送部材としてのスクリュー部材３ｅと、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄとを、一体に構成している。
【００６７】
つまり、本実施例のプロセスカートリッジでは、現像剤を撹拌搬送する第２現像剤撹拌搬送部材３ｄと一体に構成した螺旋状のフィンを有するスクリュー部材３ｅの、トナー補給部４ａよりも上流側に設けたリサイクルトナー受取部１２ｄで、リサイクルベルト１２により搬送されるリサイクルトナーを受け取るように構成する。
【００６８】
このように、スクリュー部材３ｅのトナー補給部４ａよりも上流側のリサイクルトナー受取部１２ｄでリサイクルトナーを受け取ることにより、図８（ｂ）に示すように、リサイクルトナー受取部１２ｄと新トナー（補給トナー）Ｔｎのトナー補給部４ａとの間に一定の距離Ｌを確保できるので、画像の地汚れの原因となる凝集したリサイクルトナーＴｒが、トナー補給部４ａに到達する間に、スクリュー部材３ｅの回転によって素早く分散され、トナー補給部４ａから補給された新トナーＴｎと細かく分散混合されてから、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄにより現像剤と共に撹拌搬送されるので、リサイクルトナーＴｒへの帯電が円滑に行われるようになる。
【００６９】
次に、他の実施例を示す。また、本実施例における第１現像剤撹拌搬送部材３ｃ、及び、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄは、現像剤を比較的遅い速度で搬送しながら、現像剤を十分に撹拌してトナーを帯電できるように、楕円板の一部を切り欠いた形状の撹拌フィン３ｉを複数傾斜配列した楕円フィン部材で構成されている。従って、本実施例のような画像形成装置では、その現像剤循環経路での現像剤の搬送速度が比較的遅くなるため、その現像剤受取部（連絡口１１ｆ）付近に現像剤が滞留し易い。
【００７０】
このため、この種の画像形成装置では、その現像剤受取部（連絡口１１ｆ）付近での現像剤の滞留によって、現像剤がトナー補給経路側に逆流することがある。また、従来の画像形成装置では、トナー補給部より補給されるトナーを、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄから独立して設けられたトナー搬送手段を介して、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄへ補給しており、更に、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路の下流側に連通する現像剤受取部（連絡口１１ｆ）付近の現像剤は、トナーを消費したキャリア量の多い比較的重量の大きな現像剤となっているため、その第２現像剤撹拌搬送部材３ｄに補給されたトナーの現像剤中への拡散が遅くなり、必要量のトナーが補給されているにも拘らず、そのトナー濃度検知部位でのトナー濃度が、なかなか基準濃度に到達せず、トナーが過剰に補給されてしまうなどの不具合があった。
【００７１】
このような不具合は、本実施例のプロセスカートリッジのように、感光体の周辺に配置される現像器やクリーニング装置等の作像ユニットを感光体と共に一体化して構成した、現像剤及び補給トナーの収納容積をあまり大きくできない小型化された画像形成装置においては、その小型化により現像剤の循環経路も短くなり、トナーを十分に帯電させるには、その現像剤の搬送速度をより遅くする必要があるため、より顕著となる。
【００７２】
そこで、本発明は、トナー補給口４ｃを通してトナー補給部４ａに補給された補給トナーを第２現像剤撹拌搬送部材３ｄに向けて搬送するためのトナー搬送部材を、図５及び図９に示すように、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄと一体の、補給トナーを比較的速い速度で搬送できる螺旋状に形成された搬送フィン３ｊを有するスクリュー部材３ｅで構成すると共に、このスクリュー部材３ｅの現像剤受取部（連絡口１１ｆ）よりも上流側に設けたトナー補給部３ａで、補給トナーを受け取るように構成する。
【００７３】
このように、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄと一体のスクリュー部材３ｅの、現像剤受取部（連絡口１１ｆ）よりも上流側のトナー補給部４ａで、補給トナーを受け取り、この受け取った補給トナーを、スクリュー部材３ｅによって、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤の搬送速度よりも速い速度で搬送することにより、受け取った補給トナーを素早く第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路へ搬送することができる。
【００７４】
すなわち、本実施例によれば、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃ側から連絡口１１ｆを通して第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ側に受け渡された現像剤を、このスクリュー部材３ｅにより、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路側へ強制的に押し込むことができるので、トナーの過剰補給の原因となる現像剤受取部（連絡口１１ｆ）付近での現像剤の滞留によるトナー補給経路側への現像剤の逆流を解消することができる。また、本実施例によれば、スクリュー部材３ｅの、現像剤受取部（連絡口１１ｆ）よりも上流側のトナー補給部４ａで、トナー補給口４ｃを通して補給されたトナーを受け取るように構成されているので、トナー補給部４ａからトナー濃度センサ１６の検知部位までの距離、つまり、トナーが補給されてから検知されるまでの時間を短くすることができるとともに、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄにより撹拌搬送される現像剤中に、補給トナーを素早く拡散させることができる。
また、現像剤中のトナーには、添加剤としてシリカを１．０％ほど外添している。これにより、現像剤の流動性を増すことができ、スクリュー部材よりも低流動性となる楕円板の撹拌搬送部材を用いても、スクリュー部材との流動性とほぼ同様の流動性を得ることができる。上記第１現像剤撹拌搬送部材３ｃ及び第２現像剤撹拌搬送部材３ｄは、スクリュー部材３ｅよりもはるかに撹拌性が優れており、搬送性、撹拌性の両方を解決できる。このように楕円板の撹拌搬送部材を用いることで、小型の現像装置でも十分な撹拌性、搬送性を得ることができ、現像に必要な現像剤の帯電量（Ｑ／Ｍ）を得ることができる。更に、シリカは高温多湿の時には適切な帯電量が得られず、低温少湿の時には過剰帯電となってしまう特性を有しており、これを避けるために、シリカを０．７％添加するとともに酸化チタンを０．３％添加すると、さらに現像剤の環境安定性を増すことができる。
【００７５】
次に、他の実施例について説明する。この実施例では、図１０に示すように、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路と第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路とを連通する現像剤受取部の連絡口１１ｆの底部に、すなわち、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの最下流の現像剤搬送部位の底部に、山形の隆起部１１ｉを形成する。これにより、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃにより搬送されて現像剤受取部の連絡口１１ｆを通過する現像剤を、図１０において斜線を施した矢印で示すように、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路（第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路でもよい）に対して、上部側から受け渡すことができるので、現像剤中への補給トナーの拡散を促進させることができる。
【００７６】
すなわち、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃにより搬送されて現像剤受取部の連絡口１１ｆを通過する現像剤は、前述したように、画像形成のためにトナーを供出したキャリア量の多い比較的重い現像剤となっている。一方、トナー補給口４ｃを通してスクリュー部材３ｅのトナー搬送経路に補給された補給トナーは、キャリアを含んだ現像剤よりも遥かに軽量であるため、外部からの振動などにより現像剤の上層側に移行し易い性質を有している。
【００７７】
従って、本実施例のように、現像剤受取部の連絡口１１ｆの底部に、山形の隆起部１１ｉを形成して、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃにより搬送されて現像剤受取部の連絡口１１ｆを通過する現像剤を、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路内に補給された補給トナーに対して、上部側から受け渡すことにより、この比較的重い現像剤が軽量な補給トナーを覆うようにして受け渡されるので、この現像剤中への補給トナーの拡散が促進される。
【００７８】
ここで、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの回転方向は、図１０に示すように、反時計方向となるように設定するとことが好ましい。すなわち、この第１現像剤撹拌搬送部材３ｃを図１０において反時計方向に回転させることによって、この第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの手前側（図５の左側）に設けられた羽根３ｈにより、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路内の現像剤を、図１０の斜線矢印で示すように、山形の隆起部１１ｉに沿ってすくい上げながら、連絡口１１ｆを通してスクリュー部材３ｅのトナー搬送経路に対して上部側から受け渡すことができるので、現像剤中への補給トナーの拡散をより促進させることができる。
【００７９】
また、この第１撹拌搬送部材３ｃの手前側に設けた羽根３ｈは、図３及び図５に示すように、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの撹拌フィン３ｉによって手前側に搬送される現像剤に対して、その回転によりこの現像剤を奥側に押し戻す方向への搬送力を生じるような向きに傾斜されている。これにより、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃによる現像剤の搬送方向を、スクリュー部材３ｅ（もしくは第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ）に対して現像剤を受け渡す連絡口１１ｆに向けて、略直角な方向に変更させることができるので、この羽根３ｈによりスクリュー部材３ｅのトナー搬送経路に対して現像剤をより確実に上部側から受け渡すことができ、現像剤中への補給トナーの拡散をより促進させることができるとともに、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路上流側への現像剤の逆流や、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの手前側の軸受部への現像剤の侵入を抑制することができる。なお、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの奥側に設けられた羽根３ｇも、上述の羽根３ｈと同様に、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの撹拌フィン３ｉによって奥側に搬送される現像剤に対して、その回転によりこの現像剤を手前側に押し戻す方向への搬送力を生じるような向きに傾斜されている。
【００８０】
一方、本実施例におけるスクリュー部材３ｅ（第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ）の回転方向は、図１０（ａ）に示すように、反時計方向としている。このようにすれば、連絡口１１ｆを通して第１現像剤撹拌搬送部材３ｃから受け渡された現像剤を、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路内に素早く取り込むことができるので、この連絡口１１ｆ付近での現像剤の停滞をより確実に解消できるからである。なお、図１０（ｂ）に示すように、時計方向に回転させた場合でも、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路内の補給トナーに対して、スクリュー部材３ｅの回転軸部の両側の上部側から現像剤を受け渡すことができるので、現像剤中への補給トナーの拡散を促進させることができる。
【００８１】
次に、他の実施例について説明する。この実施例では、図１１に示すように、トナー補給口４ｃを通してトナー補給部４ａから補給される補給トナーを受け取るスクリュー部材３ｅのトナー受取部を、スクリュー部材３ｅの回転軸部から外れた部位としている。これにより、現像剤中への補給トナーの取り込みを促進させるとともに、補給トナーの飛散を防止することができる。
【００８２】
すなわち、スクリュー部材３ｅのトナー受取部を、スクリュー部材３ｅの回転軸部の真上にすると、この回転軸部により補給トナーの現像剤中への落下が妨げられるため、現像剤中への補給トナーの取り込みが遅れ、また、図１１において破線の矢印で示すように、スクリュー部材３ｅの搬送フィン３ｊのトナー受取部における回転軌道の接線方向が、補給トナーの落下方向に対して略直交する方向となるため、この搬送フィン３ｊ上に落下した補給トナーが、その側方に向けて跳ね返される。この補給トナーは、前述したように、極めて軽量であるため、上述のように側方に向けて跳ね返されることにより飛散となーとなって浮遊してしまう。
【００８３】
これに対し、本実施例のように、補給トナーの受取部をスクリュー部材３ｅの回転軸部から外れた部位とすれば、回転軸部が補給トナーの現像剤中への落下を妨げることがなく、現像剤中への補給トナーの取り込みが促進され、また、図１１において白抜きの矢印で示すように、スクリュー部材３ｅの搬送フィン３ｊのトナー受取部における回転軌道の接線方向が、補給トナーの落下方向と略平行な方向となるので、この搬送フィン３ｊ上に落下した補給トナーが、その側方に向けて跳ね返されることがなくなり、補給トナーの飛散が解消される。
【００８４】
ここで、スクリュー部材３ｅの補給トナーの受取部側の回転方向は、トナー補給部から補給されるトナーの補給方向と同一方向であることが、補給トナーの飛散を防止し、且つ、現像剤中への補給トナーの取り込みをより促進させる上で効果的である。
【００８５】
すなわち、スクリュー部材３ｅの補給トナーの受取部側の回転方向をトナーの補給方向と同一方向にすることにより、図１１に示すように、スクリュー部材３ｅの搬送フィン３ｊのトナー受取部における回転軌道の接線方向が、トナー補給口４ｃから補給される補給トナーの落下方向と同一方向となるので、このトナー補給口４ｃから補給されたトナーを、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路の底部側へ素早く取り込むことができ、補給トナーの飛散を防止し、且つ、現像剤中への補給トナーの取り込みをより促進させることができる。
【００８６】
この例においても前記実施例の場合と同様に、スクリュー部材３ｅ（第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ）の回転方向は、図１１（ａ）に示すように、反時計方向としている。この場合には、搬送フィン３ｊの補給トナー受取部がスクリュー部材３ｅの回転軸部から図１１において左方側に外れた部位となるように、補給トナーのトナー補給口４ｃを設ける。なお、図１１（ｂ）に示すように、その回転方向を時計方向とした場合には、搬送フィン３ｊの補給トナー受取部がスクリュー部材３ｅの回転軸部から図１１において右方側に外れた部位となるように、補給トナーのトナー補給口４ｃを設ける。
【００８７】
次に、他の実施例について説明する。本実施例では、図１２に示すように、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路と第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路とを連通する現像剤受取部（連絡口１１ｆ）と、トナー補給部４ａから補給されるトナーを受け取るトナー搬送スクリュー３ｅのトナー受取部とを、トナー搬送スクリュー３ｅの回転軸部を中心として反対側に設けた構成とする。これにより、連絡口１１ｆを通して受け渡される現像剤とトナー補給口４ｃから補給されるトナーとをバランス良く混合させることができる。
【００８８】
すなわち、連絡口１１ｆを通して受け渡される現像剤と、トナー補給口４ｃから補給されるトナーとは、それぞれ一定の周期で、不連続的にスクリュー部材３ｅのトナー搬送経路内に送り込まれる。それぞれの周期は、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの手前側に設けられた羽根３ｈの回転周期、及び、トナー補給ユニット４のトナー補給マイラ４ｅ（図４）の回転周期によって決定される。
【００８９】
従って、連絡口１１ｆからの現像剤受取部とトナー補給口４ｃからのトナー受取部とを、スクリュー部材３ｅの同一側に設けた場合には、連絡口１１ｆを通して受け渡された現像剤と、トナー補給口４ｃから補給されたトナーとが、互いに同一タイミングで合流することになるため、それぞれ一定の周期の不連続な団塊となって、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路内に送り込まれることになる。
このため、この場合には、連絡口１１ｆを通して受け渡される現像剤とトナー補給口４ｃから補給されるトナーとをバランス良く混合させることが難しく、現像剤と補給トナーとをバランス良く混合させるまでにかなりの時間（搬送距離）を必要とする。
【００９０】
これに対し、本実施例のように、連絡口１１ｆからの現像剤受取部とトナー補給口４ｃからのトナー受取部とを、スクリュー部材３ｅの回転軸部を中心として反対側に設けた場合には、連絡口１１ｆを通して受け渡された現像剤と、トナー補給口４ｃから補給されたトナーとが、それぞれスクリュー部材３ｅの半回転分ずつずれたタイミングで合流することになるので、このスクリュー部材３ｅが半回転する間に、現像剤と補給トナーとがスクリュー部材３ｅのトナー搬送経路に沿った方向にそれぞれ分散されてから、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路内で合流することになる。
【００９１】
従って、本実施例によれば、補給されたトナーが、循環している現像剤と混合される前に、略均一に分散され、現像剤と補給トナーとがバランス良く混合される。
【００９２】
本実施例におけるスクリュー部材３ｅ（第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ）の回転方向は、前記実施例の場合と同様に、図１２（ａ）に示すように、反時計方向に回転させることを基本としている。反時計方向に回転させた場合には、連絡口１１ｆを通して第１撹拌搬送部材３ｃから受け渡された現像剤を、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路内に素早く取り込むことができるので、この連絡口１１ｆ付近での現像剤の停滞をより確実に解消できる。なお、図９（ｂ）に示すように、た時計方向に回転させた場合でも、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路内の補給トナーに対して、スクリュー部材３ｅの回転軸部の両側の上部側から現像剤を受け渡すことができるので、現像剤中への補給トナーの拡散を促進させることができる。
【００９３】
次に、他の実施例について説明する。
本実施例では、（ａ）受取部、つまり連絡口１１ｆを経て第２現像剤撹拌搬送部材３ｄが現像剤を受け取るのは該第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの上方からのものであり、（ｂ）第２現像剤撹拌搬送部材３ｄが補給部（リサイクルトナー受取部１２ｄやトナー補給口４ｃ）から受け取るトナーは、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの下方で受け取るようにし、（ｃ）現像剤とトナーとが第２現像剤撹拌搬送部材３ｄにより混合された位置にトナー濃度検知部材を配置する、というものである。
【００９４】
説明の都合上、上記（ｂ）の例から説明する。第２現像剤撹拌搬送部材３ｄに対するトナーの補給は、リサイクルトナーについて、トナーリサイクルベルト１２によるリサクルトナー受取部１２ｄからの補給とトナー補給口４ｃからの新規トナーの補給の２種類がある。
【００９５】
前者のリサイクルトナー受取部１２ｄからの補給では、図４に示すようにトナーリサイクルベルト１２は矢印で示す向きに回動されるので、トナーリサイクルベルト１２のフィン１２ｃはリサイクルトナーをスクリュー部材３ｅ下部に掻き送る形となり、よって、リサイクルトナーは第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの下方で受け取られることとなる。そして、スクリュー部材３ｅにより、該スクリュー部材３ｅの下部に溜った状態で、矢印２６の向きに移動させられることとなる。
【００９６】
後者のトナー補給口４ｃにおける新規トナーの補給は、図５に示すように、又、図１５に示すように、トナー補給口４ｃが軸３ｌの真上から外れた位置に設定されている。これにより、トナー補給口４ｃから落下したトナーＴは軸３ｌにかかることなく、直接、搬送フィン３ｊを経て下部に至り、搬送フィン３ｊの下部に溜った状態で、矢印２６の向きに移動させられることとなる。このように、何れの補給においても、トナーは連絡口１１ｆを軸方向に通過する際、搬送フィン３ｊの下部に溜った状態でスクリュー部材３ｅの回転に応じて移動している。
【００９７】
次に上記（ａ）の例について説明する。図１３において、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃと第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ間の下部ケース１１ｂは第１現像剤撹拌搬送部材３ｃ、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの回転軌跡に沿う山形の形状としている。又、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの回転方向は、羽根３ｈが下から上に向けて上記山形の形状に沿って現像剤Ｇを矢印３３で示すように掻き上げ、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの上方からかける如くして供給している。このことは、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄからみると、現像剤Ｇを上方から受け取ることを意味する。
【００９８】
かかる構成により、連絡口１１ｆにおいては図１３に示すようにスクリュー部材３ｅの搬送フィン３ｊの下部に位置するトナーＴの上部から重量の重い現像剤Ｇが供給されるので、トナーＴの上方から現像剤Ｇがかぶるようにして落下し、撹拌されるようになっているので撹拌混合が迅速かつ、円滑になされることとなる。
【００９９】
なお、ここで、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄが現像剤Ｇを上方から受け取るための構成として、上記のように下部ケース１１ｂを山形に形成するとともに、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの回転方向を掻き上げ方向に特定する例は、ほんの一例であり、他の手段を用いて第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの上方から供給するようにしてもよい。
【０１００】
上記（ｃ）について説明する。図１３で説明したように現像剤Ｇと補給されたトナーＴとが第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ上でよく混合された位置にトナー濃度検知部材を配置する。トナー濃度検知部材は、例えば透磁率を測定するトナー濃度検知センサであり、このトナー濃度検知センサの検知結果に応じて、トナーの補給量を制御するがこれはトナー濃度検知センサで検知するときのトナー濃度は現像剤中でよく分散されていることを前提としている。従って、トナー濃度検知センサによるトナー濃度の検知は、現像剤とトナーとが十分に混合された位置でなければ、正しいトナー補給量の制御ができない。よって、上記（ａ），（ｂ）の条件を満足することで、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄにより現像剤ＧとトナーＴとの混合なされるための条件を満足した上で、よく混合された部位にトナー濃度検知センサを配置することとする。
【０１０１】
第２現像剤撹拌搬送部材３ｄにより現像剤ＧとトナーＴとの混合がよくなされた部位とは如何なる部位をいうかが問題となるが、これは、トナーＴが現像剤中に十分に分散していること意味し、分散が十分であればトナーとキャリアとの摩擦帯電によりトナーの帯電量が飽和するまでの立上り時間が短いので、短時間に一定の帯電量のトナーを得ることができる。よって、混合がよくなされた部位にトナー濃度検知センサ１６を配置すれば、画像濃度に対応した適確なトナー補給の制御を実現できる。
【０１０２】
現像剤ＧとトナーＴとの混合がなされた部位、つまり、トナーＴが現像剤中に十分に分散している部位では、トナーの帯電量の立上りが速いことを確認するため、以下の〔実験１〕を行なった。
〔実験１〕
現像剤として電子複写機イマジオＤＡシリーズ（（株）リコー商品名）で使用しているものを使用し、図５に示す現像装置において、初期トナー濃度５ｗｔ％の現像剤に対し、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄに補給トナーを０．６ｇ／ｍｉｎにて補給し、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの剤搬送速度を１０ｍｍ／ｍｉｎに設定し、図５に示すスケール上、現像剤受取部（連絡口１１ｆ）対応部を基点０とするスケール上、２０ｍｍ、６０ｍｍ，１００ｍｍの各ポイントにて現像剤を採取し、これらそれぞれの採取現像剤を、剤撹拌装置にて撹拌してトナー帯電量が飽和するまでの時間を測定した。この測定結果を図１６に示す。
【０１０３】
図１６において、×印はスケール上２０ｍｍで採取した現像剤、○印は同６０ｍｍで採取した現像剤、＊印は同１００ｍｍで採取した現像剤についてトナーの帯電特性を示したものである。×印の帯電特性は、トナー帯電量の立上りが剤撹拌装置駆動時間に比べ遅いが、これは距離が２０ｍｍと短いためトナーが現像剤に十分に分散しておらず、トナーとキャリアとの摩擦帯電が十分行なわれなかったことによるものと考えられる。＊印の帯電特性はトナー帯電量の立上りが剤撹拌装置駆動時間に比べ最も速いが、これは距離が１００ｍｍと長いためトナーが現像剤に十分に分散していたので、トナーとキャリアとの摩擦帯電が十分に行なわれたことによるものと考えられる。よってこの例では、トナー濃度検知センサ１６は、スケールで１００ｍｍの位置におくことが適切である。
【０１０４】
次に、現像剤に対するトナーの混合性能を図２８で示した従来例による場合と、図１３で示した本発明による場合とで比較するため実験２を行なった。
〔実験２〕
この実験では、図２８に示す構成、作動のもと、及び図１３で示す構成、作動のもとで、それぞれ図５に示すスケールで６０ｍｍに相当する部位で現像剤を採取して、これらそれぞれの採取現像剤を、剤撹拌装置にて撹拌してトナー帯電量が飽和するまでの時間を測定した。この測定結果を図１７に示す。図１７において、○印は図１３に示す本発明による構成、作動のもとにおけるトナーの帯電特性、×印は図２８に示す従来技術による構成、作動のもとにおけるトナーの帯電特性である。この実験結果により、○印の特性が×印の特性よりも狙い値までので帯電の立上りが速く、よって本発明の上記（ａ），（ｂ）の条件を満足させることが、従来技術よりも、帯電の立上り特性に優れていることがわかる。
【０１０５】
上記の実験により、図１３に示したような構成、作動のもとでは、混合がよくなされた位置として、スケールで１００ｍｍの位置であって第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの周囲の任意の位置であればどこでもトナー濃度検知センサ１６を配置することができることがわかった。そこでさらに、トナー濃度検知センサ１６を第２現像剤撹拌搬送部材３ｄのまわりのどの位置が最も適切かを調べるため次の実験３を行なった。
【０１０６】
〔実験３〕
トナー濃度検知センサ１６を第２現像剤撹拌搬送部材３ｄのまわりであって、真下、水平方向、斜め下、の各個所におき、検知トナー濃度を図５に示すスケール上の任意の位置で比較した。その結果を図１８に示す。図１８において、△印は真下、×印は水平方向、○印斜め下４５°の位置にそれぞれトナー濃度検知センサ１６を配置した場合の検知結果である。斜め下４５°とは、図１４に示すように、トナー濃度検知センサ１６を第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの斜め下４５°の位置に配置した場合である。
【０１０７】
図１８からわかるように、各配置とも、最終的にはスケールで１００ｍｍの位置で狙い値を得ることができるが、○印の場合に限り、６０ｍｍの位置にて狙い値を得ることがわかる。これは前記図１６との関係で、剤の混合がよくなされた位置が１００ｍｍの位置なのであるから、６０ｍｍの位置では剤の混合が不十分であるにも拘らず、トナー濃度検知センサ１６の配置により、連絡口１１ｆから近い６０ｍｍの位置にて、１００ｍｍにおけると同等の検知結果を得ていることを意味する。よって、前記（ａ），（ｂ）の条件によりトナーと現像剤とを撹拌するとき、トナー濃度検知センサ１６を斜め下４５°の位置に配置すれば、正しいトナー濃度の検知を、混合が十分に行なわれる部位よりも受取部に近い部位にて得ることができ、画像濃度に即応したトナー補給を実現することができる。
【０１０８】
次に、図１９〜図２５に基づいて、トナー飛散を防止して画像の地汚れを防止する実施例について説明する。
本実施例における第１現像剤攪拌搬送部材３ｃと第２現像剤攪拌搬送部材３ｄの撹拌フィンピッチ（Ｐ）は外径（Ｄ）に対し、Ｐ＝（１／３〜４／５）×Ｄの関係となっている。
ピッチが小さすぎると搬送力が低下するため、回転数が高くなり現像剤が劣化しやすく、ピッチが大きすぎると攪拌性能が低下する。
また、第１現像剤攪拌搬送部材３ｃ，第２現像剤攪拌搬送部材３ｄのピッチ（Ｐ），外径（Ｄ），回転数は同一で、周速（Ｖｓｃｒｅｗ）は現像スリーブ３ａの周速Ｖｓに対し、Ｖｓ＝（１．１〜１．５）×Ｖｓｃｒｅｗの関係となっている。
Ｖｓｃｒｅｗが高すぎると現像剤へのストレスが大きく、Ｖｓｃｒｅｗが低すぎると現像スリーブ３ａへの現像剤の供給と回収に時間がかかり、濃度ムラ等の原因となる。
第１現像剤攪拌搬送部材３ｃ，第２現像剤攪拌搬送部材３ｄの現像ケーシング１１（カートリッジケース），仕切部材１１ｅとの間の間隙は０．５から２ｍｍとし、現像剤の搬送漏れを防いでいる。ただし、間隔が狭すぎると現像剤が第１現像剤攪拌搬送部材３ｃ，第２現像剤攪拌搬送部材３ｄと現像ケーシング１１，仕切部材１１ｅ間で摺擦され、劣化する。第１現像剤攪拌搬送部材３ｃと現像スリーブ３ａとの間隙は、現像剤の供給、回収をスムーズに行うために、１．５〜３．０ｍｍとしている。間隙が広すぎると、現像剤の供給、回収の効率が悪くなり、逆に狭すぎると供給ムラが発生したり、現像剤のストレスによる劣化が発生する。
【０１０９】
図１９に示すように、現像剤担持体としての現像スリーブ３ａとの距離が遠い方の第２現像剤攪拌搬送部材３ｄの上方には、第２現像剤攪拌搬送部材３ｄの長手方向に沿って、現像スリーブ３ａ若しくはその周辺への現像剤の直接到達を妨げる飛散防止部材５０が設けられている。飛散防止部材５０はほぼ第２現像剤攪拌搬送部材３ｄの回転中心の上方に位置しているとともに長手方向に亘って一定の高さを有しており、本実施例においては上部ケース１１ａの下面に一体成形されている。
従って、第２現像剤攪拌搬送部材３ｄの上方で飛散・浮遊するトナーは飛散防止部材５０によって上部ケース１１ａと仕切部材１１ｅとの間を通り抜けること
を妨げられる。
【０１１０】
また、仕切部材１１ｅは、図２０に示すように、トナー補給側が通常より高く反対側が通常より低い（ｔ１＞ｔ２）テーパ状に形成されている。トナー補給口４ｃ近傍は、トナーボトルから補給されるトナー、トナーリサイクル機構から供給されるトナー及び第１現像剤攪拌搬送部材３ｃから再循環のために流入するトナーが合流する部位であるのでトナーの流れが不安定であるとともに飛散・浮遊の度合いが大きいが、この部位の仕切部材１１ｅの高さが高いことによってトナーの回り込み・乗り越えが防止される。すなわち、飛散防止部材の機能が発現する。一方、反対側は低いので、搬送フィンや撹拌フィンスの破損等のトナーの滞留による不具合に対する余裕度（安全度）が高い。
本実施例においては、飛散防止部材５０と仕切部材１１ｅとが併存する構成であるので、双方の相まった飛散防止効果が得られ、これによって現像剤の動きを良好に保ちながらトナーの飛散・浮遊を防止することを高精度に行うことができる。
仕切部材１１ｅの形状は、上記のテーパ形状に限らず、例えば図２１に示すように、トナー補給側が一定範囲に亘って高く、反対側が低い段差形状とすることもできる。
【０１１１】
図２２は他の実施例を示すものである。本実施例で示す飛散防止部材５２は、上記実施例で示したものと形状は同じであるが、第２現像剤攪拌搬送部材３ｄの回転中心Ｏより仕切部材１１ｅ寄りに設けられており（ａ＜ｂ）、仕切部材１１ｅの上端と飛散防止部材５２の下端はほぼ同一レベルに設定されている。このような構成にした場合、第２現像剤攪拌搬送部材３ｄ側から現像スリーブ３ａ側への空気流れは矢印で示す屈曲した流れとならざるを得ないため、空気が流れにくい。従って、トナーが飛散防止部材５２に衝突して飛散が防止されるのに加え、空気が流れにくいことによる飛散防止機能が得られる。
図２２において、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄと上部ケース１１ａとの間のギャップは０．３ｍｍ〜２．０ｍｍ（本実施例では０．５ｍｍ）としている。また、回転時の回転ムラ（回転による撓み）の関係から、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの軸径は３〜７ｍｍ（本実施例においては６ｍｍ）としている。このように第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの撓みを考慮してギャップを設定するので、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ等がケーシングに衝突することがなく、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ等とケーシングの間に存在する現像剤を殆ど搬送することができる。
図２３は他の実施例を示すものである。本実施例で示す飛散防止部材５４は、第２現像剤攪拌搬送部材３ｄの回転中心Ｏより仕切部材１１ｅ寄りに設けられているとともに、その下端ｃが仕切部材１１ｅの上端ｄより低く（仕切部材１１ｅの上端が飛散防止部材５４の下端より高く）設定されている。この構成によれば空気流れが更に生じにくくなるので、高い飛散防止機能を得ることができる。
図２４は他の実施例を示すものである。本実施例で示す飛散防止部材５６は、その下端がトナー補給側が反対側より低いテーパ形状に設定されている（ｔ３＞ｔ４）。この例の場合にも飛散防止機能を得ることができるとともに、スクリュー破損等のトナーの滞留による不具合に対する余裕度を高くすることができる。
なお、飛散防止部材５６の形状はテーパ形状に限らず、図２５に示すように、トナー補給側が一定範囲に亘って低く、反対側が高い段差形状とすることもできる。
【０１１２】
また、図２６に示すように、仕切部材１１ｅの上端部１１ｋを第２現像剤攪拌搬送部材３ｄ側へ傾ける構成とすることによっても飛散トナーの回り込みを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明による画像形成装置の実施例の外観を示す斜視図である。
【図２】上記実施例の現像剤ケースを取り除いた状態の外観を示す斜視図である。
【図３】上記実施例の上部ケースを取り除いた状態の内部構造を示す斜視図である。
【図４】上記実施例の内部構造を示す概略断面図である。
【図５】上記実施例の上部ケースを取り除いた状態の内部構造を示す平面図である。
【図６】上記実施例における現像剤撹拌搬送部材と一体のトナー搬送部材の、新トナーの補給部とリサイクルトナーの受取部との位置関係を示す要部斜視図である。
【図７】上記実施例における現像剤撹拌搬送部材と一体のトナー搬送部材の、新トナーの補給部とリサイクルトナーの受取部との位置関係を示す概略断面図である。
【図８】従来の画像形成装置と本発明の実施例とのリサイクルトナーの搬送状態を比較して示す概略斜視図である。
【図９】上記実施例における現像剤撹拌搬送部材と一体のトナー搬送部材の、現像剤受取部とトナー補給部との位置関係を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施例における現像剤受渡部の構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例におけるトナー補給部の構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の他の実施例における現像剤受渡部と、トナー補給部との位置関係を示す断面図である。
【図１３】他の実施例における要部断面図である。
【図１４】トナー濃度センサの位置を示す断面図である。
【図１５】トナー補給口からトナー搬送部材へのトナーの落下状態を示す断面図である。
【図１６】トナーの帯電特性図である。
【図１７】トナーの帯電特性図である。
【図１８】トナー濃度検知センサの検知特性図である。
【図１９】他の実施例を示す画像形成装置の要部概要断面図である。
【図２０】仕切部材の飛散防止機能を示す要部断面図である。
【図２１】仕切部材の変形例を示す側面図である。
【図２２】飛散防止部材の変形例を示す要部断面図である。
【図２３】飛散防止部材の変形例を示す要部断面図である。
【図２４】飛散防止部材の変形例を示す要部断面図である。
【図２５】飛散防止部材の変形例を示す側面図である。
【図２６】仕切部材の変形例を示す要部断面図である。
【図２７】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１  像担持体としての感光体
３ａ  現像剤担持体としての現像スリーブ
３ｃ  現像剤撹拌搬送部材としての第１現像剤撹拌搬送部材
３ｄ  現像剤撹拌搬送部材としての第２現像剤撹拌搬送部材
３ｅ  トナー搬送部材としてのスクリュー部材
４  新トナー補給部材又はトナー補給部材としてのトナー補給ユニット
４ａ  トナー補給部
１１ｉ  隆起部
１６  トナー濃度検知部材としてのトナー濃度センサ
１１ｅ  仕切部材
５０，５２，５４，５６  飛散防止部材
【図１】
2004272295.tif 000003
【図２】
2004272295.tif 000004
【図３】
2004272295.tif 000005
【図４】
2004272295.tif 000006
【図５】
2004272295.tif 000007
【図６】
2004272295.tif 000008
【図７】
2004272295.tif 000009
【図８】
2004272295.tif 000010
【図９】
2004272295.tif 000011
【図１０】
2004272295.tif 000012
【図１１】
2004272295.tif 000013
【図１２】
2004272295.tif 000014
【図１３】
2004272295.tif 000015
【図１４】
2004272295.tif 000016
【図１５】
2004272295.tif 000017
【図１６】
2004272295.tif 000018
【図１７】
2004272295.tif 000019
【図１８】
2004272295.tif 000020
【図１９】
2004272295.tif 000021
【図２０】
2004272295.tif 000022
【図２１】
2004272295.tif 000023
【図２２】
2004272295.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2004272295.tif 000026
【図２５】
2004272295.tif 000027
【図２６】
2004272295.tif 000028
【図２７】
2004272295.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月14日(2004.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環する現像剤を受け取る現像剤撹拌搬送部材での上記現像剤の受取部及びこの受取部よりも前記現像剤撹拌搬送部材の軸方向外側であってトナーの補給を受けるトナー補給部とを備える画像形成装置において、
前記受取部にて現像剤撹拌搬送部材が受け取る現像剤は、該現像剤撹拌搬送部材の上方から受け取り、前記現像剤撹拌搬送部材が前記トナー補給部にて受け取るトナーは、現像剤撹拌搬送部材の下方で受け取るようにし、現像剤とトナーとが前記現像剤撹拌搬送部材により混合された位置にトナー濃度検知部材を配置していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
現像剤を受け取る現像剤撹拌搬送部材を第２現像剤撹拌搬送部材とすると、この第２現像剤撹拌搬送部材の横方向に並べて第１現像剤撹拌搬送部材が設けられていて、前記受取部では前記第１現像剤撹拌搬送部材から前記第２現像剤撹拌搬送部材に現像剤を受け取り、前記第１現像剤撹拌搬送部材は前記第２現像剤撹拌搬送部材に対して現像剤を掻き上げて送る向きに回転させ、かつ、前記第１現像剤撹拌搬送部材と前記第２現像剤撹拌搬送部材間の下方ケーシング部を前記第１現像剤撹拌搬送部材、前記第２現像剤撹拌搬送部材の回転軌跡に沿う山形の形状としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
循環する現像剤を受け取る現像剤撹拌搬送部材での上記現像剤の受取部及びこの受取部よりも前記現像剤撹拌搬送部材の軸方向外側であってトナーの補給を受けるトナー補給部とを備える画像形成装置において、
前記受取部にて現像剤撹拌搬送部材が受け取る現像剤は、該現像剤撹拌搬送部材の上方から受け取り、前記現像剤撹拌搬送部材が前記トナー補給部にて受け取るトナーは、現像剤撹拌搬送部材の下方で受け取るようにし、前記現像剤撹拌搬送部材を軸方向からみたときに斜め下側の位置にトナー濃度検知部材を配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
現像剤担持体と、この現像剤担持体に沿って水平に配置される複数の現像剤攪拌搬送部材と、これらの現像剤攪拌搬送部材の間に設けられる仕切部材と、この仕切部材の両端部側に形成され現像剤が折り返すための連絡通路と、上記現像剤攪拌搬送部材の端部からトナーを補給するトナー補給手段とを具備し、トナーとキャリアからなる二成分系の現像剤により像担持体に形成された静電潜像を可視化させて現像画像を形成する画像形成装置において、
トナー補給時に飛散するトナーが直接、上記現像剤担持体もしくは該現像剤担持体周辺の現像剤へ到達することを妨げる飛散防止部材を備え、該飛散防止部材は、上記複数の現像剤攪拌搬送部材のうち上記現像剤担持体との距離が遠い方の現像剤攪拌搬送部材の上方で且つ該現像剤攪拌搬送部材の軸方向に沿って設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
上記飛散防止部材が、上記複数の現像剤攪拌搬送部材のうち上記現像剤担持体との距離が遠い方の現像剤攪拌搬送部材の回転中心より、上記仕切部材寄りに設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の画像形成装置において、
上記仕切部材の上端は、上記飛散防止部材の下端より高い位置にあることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４又は５又は６記載の画像形成装置において、
上記仕切部材の上端は、トナー補給側が反対側より高いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項４又は５又は６又は７記載の画像形成装置において、
上記飛散防止部材の下端は、トナー補給側が反対側より低いことを特徴とする画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、二成分系の現像剤を用いる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の一種に、感光体上に形成された静電潜像を現像する現像スリーブに対して二成分現像剤を撹拌搬送する現像剤撹拌搬送部材と、該現像剤撹拌搬送部材の現像剤撹拌搬送経路に連通するトナー搬送経路に設けられたトナー搬送部材に対して新トナーを補給する新トナー補給部材と、該トナー搬送部材に対して該感光体上からクリーニング除去された回収トナーをリサイクルトナーとして搬送する回収トナー搬送部材とを有する画像形成装置が知られている。
【０００３】
上記現像剤撹拌搬送部材は、現像スリーブに沿って並置された第１の現像剤撹拌搬送部材と、さらにこの第１の現像剤撹拌搬送部材に沿って並置された第２の現像剤撹拌搬送部材とから構成されており、これらは現像剤を異なる方向に搬送するように構成されている。また、第１の現像剤撹拌搬送部材と第２の現像剤撹拌搬送部材との間には現像スリーブに沿って延びる仕切り部材が設けられている。仕切り部材の手前側と奥側にはそれぞれ現像剤の受取部が形成されており、現像剤を循環搬送できるようになっている。なお、循環系内での搬送スピードは、受取部を含めてほぼ同じになるように搬送速度を定めている。これにより、各現像剤撹拌搬送部材の端部に現像剤が溜ったり、少なくなるといったアンバランスを防止している。例えば、第１現像剤撹拌搬送部材の搬送の方が第２現像剤撹拌搬送部材の搬送より遅い場合には、第２現像剤撹拌搬送部材の始端部に現像剤（特にキャリア）が存在せず、補給トナーやリサイクルトナーのみが搬送されるので、トナー濃度検知センサによる誤検知を来す場合がある。
【０００４】
上記第１の現像剤撹拌搬送部材及び第２の現像剤撹拌搬送部材は、楕円板の一部を切り欠いた形状のフィンを複数傾斜配列した楕円フィン部材で構成されている。これは、現像剤の撹拌を主眼において構成されていることによる。つまり、この種の画像形成装置では、現像剤のトナーとキャリアとの混合不足による画像の濃度ムラや、トナーの帯電不足による画像の地肌汚れなどの発生を防止するために、現像に先立って、現像剤を十分に撹拌してトナーを予め所定の電位に帯電させておく必要があるからである。
換言すれば、これらの第１の現像剤撹拌搬送部材及び第２の現像剤撹拌搬送部材は、現像剤を十分に撹拌してトナーを帯電できるように、比較的遅い速度で現像剤を搬送する必要があり、このことから、楕円板の一部を切り欠いた形状のフィンを複数傾斜配列した楕円フィン部材で構成される。
上記トナー搬送経路は第２の現像剤撹拌搬送経路に連通して設けられており、このトナー搬送経路におけるトナー搬送部材はスクリュー状に形成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１２３１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この種の画像形成装置では、上述のように現像剤の搬送速度が比較的遅くなるため、その現像剤受取部付近に現像剤が滞留し易い。
また、従来の画像形成装置では、トナー補給部より補給されるトナーを、第２の現像剤撹拌搬送部材から独立して設けられたトナー搬送部材を介して、第２の現像剤撹拌搬送部材へ補給していた。
第１の現像剤撹拌搬送部材の現像剤循環経路の下流側に連通する現像剤受取部付近の現像剤は、トナーを消費したキャリア量の多い較的重量の大きな現像剤となっているため、従来の画像形成装置では、その現像剤受取部付近での現像剤の滞留によって、現像剤がトナー補給経路側に逆流したり、第２の現像剤撹拌搬送部材に補給されたトナーの現像剤中への拡散が遅くなるため、必要量のトナーが補給されているにも拘らず、そのトナー濃度検知部位でのトナー濃度が、なかなか基準濃度に到達せず、トナーが過剰に補給されて画像を地汚れを生じる等の不具合があった。このような不具合は、小型化された画像形成装置においてはより顕著となる。
【０００７】
また、循環する現像剤と補給されたトナーが均一に混ざらない理由を別の観点から図２７に基づいて説明する。同図において、現像剤は便宜上小丸で表わして符号Ｇで示し、トナーは散点で表わして符号Ｔで示す。第１の現像剤撹拌搬送部材１０１は右隣の第２現像剤撹拌搬送部材１０４（図面には位置的にトナー搬送部材１０２のみが表示される）に対して現像剤Ｇを送るのであるから図中反時計回りの向きに回転し、又、第２撹拌搬送部材１０４も反時計回りの向きに回転してトナーＴ及び現像剤Ｇを図中の紙面奥側に向けて撹拌搬送する。
トナー搬送部材１０２に補給されたトナーＴは、重力の作用でケーシング１０３上、トナー搬送部材１０２の下方に溜る。この溜ったトナーＴはスクリュー羽根１０２ａの回転によりトナー搬送部材１０２の下部にてスクリュー羽根１０２ａの回転と共にケーシング１０３の上面を摺動して図２７に示す現像剤の受取部に送られてくる。一方、第１撹拌搬送部材１０１から第２撹拌搬送部材１０４に送られる現像剤Ｇは、羽根１０１ｂの送り作用により平らな面からなるケーシング１０３に沿って矢印１０６で示すように第２撹拌搬送部材１０４の下方、つまり、トナーＴの溜り部に送り込まれる。このように、図２７に示す現像剤の受取部においては、第１撹拌搬送部材１０１から第２撹拌搬送部材１０４に対して現像剤Ｇの受け渡しが行なわれると共に、この受取部において、トナーＴと合流することとなる。
【０００８】
この合流に際して、上記したようにトナーＴよりも重量が大きい現像剤Ｇは第１撹拌搬送部材１０１の回転によりケーシング１０３の平らな面に沿って矢印１０６で示すように第２撹拌搬送部材１０４の下部に送り込まれることとなるので、重量が小さいトナーＴは現像剤Ｇにより押し上げられ、現像剤Ｇに対するトナーＴの分散は良好に行なわれず、従って、トナーとキャリアとの摩擦帯電も良好に行なわれなくなるので、帯電が十分でないトナーが現像に供されることとなり、地肌汚れなど現像不良を招来する。また、摩擦帯電が良好に行なわれていない状態でのトナー濃度検知に基づくトナーの補給を行なうときには、適正なトナー濃度を実現できない。
【０００９】
また、上述のような従来の画像形成装置では、トナー補給は第２の現像剤攪拌搬送部材の端部上方からトナー補給口を介してなされるため、補給トナーはスクリュー羽根に当たり、また、現像剤攪拌搬送部材は通常２００ｒｐｍ以上の高速で回転し、且つ、トナーは３〜１２μｍの微小粒子であるため、トナー補給口から下方に全て落ちることはできず、現像剤（特にキャリア）に混合攪拌されることなく飛散・浮遊（もしくは現像剤表面を移動）するトナーが発生する。このようなトナーが未・弱帯電状態で現像スリーブやその周辺の現像剤にダイレクトに到達することにより、地肌汚れや、トナー飛散による機内汚損が生じていた。
【００１０】
また、この方式の現像装置を備えた画像形成装置においては、現像剤の攪拌搬送は主に現像剤撹拌搬送部材の軸方向に限定され、またトナー濃度を検出する検出手段（例えば特公昭６３−２８３０５号、特開昭５８−５５９５２号）の設置場所も制約を受けるため、現像剤のトナー濃度が変化しやすく、これに伴い現像剤の嵩も変化することがわかっている。現像装置内での現像剤のトナー濃度の偏差も発生しやすく、トナー補給のタイミングや補給量により現像画像の地肌汚れや濃度ムラが発生したり、過剰に補給されたトナーの吹き出しが発生することもあった。
以上のような問題点を解決するためには現像ケーシングや仕切部材などを延長する方法が簡易で一般的であるが、現像剤上方の飛散・浮遊トナーの移動を防止することは容易であっても、反面、現像剤の動きを妨げ易く、また、トナー補給等に応じた現像剤表面のレベルの変化に対してはその効果は十分とはいえなかった。
【００１１】
そこで、本発明は、現像剤とトナーの撹拌不良やトナーの飛散による画像の地肌汚れ等を防止できる画像形成装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成すべく、請求項１記載の発明では、循環する現像剤を受け取る現像剤撹拌搬送部材での上記現像剤の受取部及びこの受取部よりも前記現像剤撹拌搬送部材の軸方向外側であってトナーの補給を受けるトナー補給部とを備える画像形成装置において、前記受取部にて現像剤撹拌搬送部材が受け取る現像剤は、該現像剤撹拌搬送部材の上方から受け取り、前記現像剤撹拌搬送部材が前記トナー補給部にて受け取るトナーは、現像剤撹拌搬送部材の下方で受け取るようにし、現像剤とトナーとが前記現像剤撹拌搬送部材により混合された位置にトナー濃度検知部材を配置していることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の画像形成装置において、現像剤を受け取る現像剤撹拌搬送部材を第２現像剤撹拌搬送部材とすると、この第２現像剤撹拌搬送部材の横方向に並べて第１現像剤撹拌搬送部材が設けられていて、前記受取部では前記第１現像剤撹拌搬送部材から前記第２現像剤撹拌搬送部材に現像剤を受け取り、前記第１現像剤撹拌搬送部材は前記第２現像剤撹拌搬送部材に対して現像剤を掻き上げて送る向きに回転させ、かつ、前記第１現像剤撹拌搬送部材と前記第２現像剤撹拌搬送部材間の下方ケーシング部を前記第１現像剤撹拌搬送部材、前記第２現像剤撹拌搬送部材の回転軌跡に沿う山形の形状としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明では、循環する現像剤を受け取る現像剤撹拌搬送部材での上記現像剤の受取部及びこの受取部よりも前記現像剤撹拌搬送部材の軸方向外側であってトナーの補給を受けるトナー補給部とを備える画像形成装置において、前記受取部にて現像剤撹拌搬送部材が受け取る現像剤は、該現像剤撹拌搬送部材の上方から受け取り、前記現像剤撹拌搬送部材が前記トナー補給部にて受け取るトナーは、現像剤撹拌搬送部材の下方で受け取るようにし、前記現像剤撹拌搬送部材を軸方向からみたときに斜め下側の位置にトナー濃度検知部材を配置したことを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明では、現像剤担持体と、この現像剤担持体に沿って水平に配置される複数の現像剤攪拌搬送部材と、これらの現像剤攪拌搬送部材の間に設けられる仕切部材と、この仕切部材の両端部側に形成され現像剤が折り返すための連絡通路と、上記現像剤攪拌搬送部材の端部からトナーを補給するトナー補給手段とを具備し、トナーとキャリアからなる二成分系の現像剤により像担持体に形成された静電潜像を可視化させて現像画像を形成する画像形成装置において、トナー補給時に飛散するトナーが直接、上記現像剤担持体もしくは該現像剤担持体周辺の現像剤へ到達することを妨げる飛散防止部材を備え、該飛散防止部材は、上記複数の現像剤攪拌搬送部材のうち上記現像剤担持体との距離が遠い方の現像剤攪拌搬送部材の上方で且つ該現像剤攪拌搬送部材の軸方向に沿って設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明では、請求項４記載の画像形成装置において、上記飛散防止部材が、上記複数の現像剤攪拌搬送部材のうち上記現像剤担持体との距離が遠い方の現像剤攪拌搬送部材の回転中心より、上記仕切部材寄りに設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明では、請求項４又は５記載の画像形成装置において、上記仕切部材の上端は、上記飛散防止部材の下端より高い位置にあることを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の発明では、請求項４又は５又は６記載の画像形成装置において、上記仕切部材の上端は、トナー補給側が反対側より高いことを特徴とする。
【００１９】
請求項８記載の発明では、請求項４又は５又は６又は７記載の画像形成装置において、上記飛散防止部材の下端は、トナー補給側が反対側より低いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１記載の発明によれば、現像剤とトナーとの撹拌混合を良好になし、この良好になされた部位にトナー濃度検知部材を配置して、的確なトナー補給制御を行なうことができる。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、簡単な構造により第２現像剤撹拌搬送部材に対して現像剤を上方から供給することができる。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、現像剤に対するトナーの混合が現実に良好に行なわれる時点よりも、早い時点で現実にトナーの良好な混合が行なわれたときと同じ検知結果を知ることができる。
【００２３】
請求項４記載の発明によれば、トナー補給時に飛散・浮遊するトナーが低帯電もしくは未帯電状態で直接現像スリーブやその周辺の現像剤へ達することを妨げる飛散防止部材を、現像剤担持体との距離が遠い方の現像剤攪拌搬送部材の上方で且つ該現像剤攪拌搬送部材の軸方向に沿って設ける構成としたので、飛散・浮遊トナーの回り込みを効率的に止めることができ、よって画像の地肌汚れやトナー飛散による機内汚損を防止することができる。
【００２４】
請求項５記載の発明によれば、飛散防止部材を、現像剤担持体との距離が遠い方の現像剤攪拌搬送部材の回転中心から仕切部材寄りに設ける構成としたので、現像剤攪拌搬送部材から現像剤担持体側への空気流れが生じにくくなり、これによって飛散・浮遊するトナーの移動が妨げられ、トナー飛散や地肌汚れが防止される。
【００２５】
請求項６記載の発明によれば、仕切部材の上端を飛散防止部材の下端より高く設定する構成としたので、現像剤攪拌搬送部材から現像剤担持体側への空気流れが更に生じにくくなり、トナー飛散や地肌汚れの防止機能を一層向上させることができる。
【００２６】
請求項７記載の発明によれば、仕切部材の上端は、そのトナー補給側が高く反対側が低い構成としたので、トナーの回り込み・乗り越えを防止できるとともにスクリュー破損等のトナーの滞留による不具合に対する余裕度（安全度）を高くすることができる。
【００２７】
請求項８記載の発明によれば、飛散防止部材の下端は、そのトナー補給側が低く反対側が高い構成としたので、請求項７記載の発明と同様に、トナーの回り込み・乗り越えを防止できるとともにスクリュー破損等のトナーの滞留による不具合に対する余裕度（安全度）を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の参考実施例を図に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施例としてのプロセスカートリッジの外観図、図２は、該プロセスカートリッジの現像剤ケースを取り外した状態の外観図、図３は、該プロセスカートリッジの上部ケースを取り外した状態の内部構造図、図４は、該プロセスカートリッジの断面図、図５は、該プロセスカートリッジの上部ケースを取り外した状態の平面図をそれぞれ示している。なお、全体構成を示す図１〜図５は、以下の全ての実施例において共通であるため、各実施例においては重複説明は省略する。
【００２９】
図１乃至図５において、像担持体としてのドラム状の感光体１は、先ず、除電光２１（図４）により除電され、表面電位が０〜−１５０Ｖの基準電位に平均化される。この感光体１は、帯電ユニット２の帯電ローラ２ａにより帯電され、表面電位が−１１００Ｖ前後になる。次いで、感光体１は、図示しない露光手段により画像光１５が露光されることにより、その光の照射された部分（画像部）の表面電位が０〜−２９０Ｖとなり、この画像部分（静電潜像）に、−８００Ｖ前後のバイアスのかけられた現像ユニット３の現像剤担持体としての現像スリーブ３ａ上のトナーが付着して、静電潜像がトナー像化される。
【００３０】
次いで、トナー像の形成された感光体１が回転移動し、この間に図示しない給紙部より給紙された転写紙１３が、転写紙先端部と画像先端部が転写分離ユニット５の転写ローラ５ａ部で一致するようなタイミングでレジストローラ１４により搬送されることによって、この転写ローラ部で感光体１上のトナー像が転写紙１３上に転写される。このトナー像の転写された転写紙１３は、図示しない定着部へ送られ、定着手段による加熱・加圧により転写紙１３上にトナー像が溶融定着された後、機外の排紙トレイ上にコピーとして排出される。
【００３１】
一方、転写紙１３上に転写されずに、感光体１上に残留した残留トナーは、クリーニングユニット６のクリーニングブレード６ａにより掻き落され、これにより初期化された感光体１は、再び次の作像工程へ移る。
【００３２】
ここで、上述の感光体１、帯電ユニット２、現像ユニット３、及び、クリーニングユニット６は、感光体１の周囲を取り囲むように一体的に形成されたプロセスカートリッジのカートリッジケース１１内にそれぞれ納められており、このカートリッジケース１１は、図１に示すように、上部ケース１１ａと、下部ケース１１ｂとで構成されている。
【００３３】
クリーニングユニット６により感光体１上からクリーニング除去された回収トナーは、図３乃至図５に示すように、トナー搬送コイル６ｂにより、カートリッジケース１１の手前側に形成されているリサイクルトナー搬送部１１ｃへ送られ、このリサイクルトナー搬送部１１ｃに配設された回収トナー搬送部材としてのリサイクルベルト１２により、カートリッジケース１１の現像撹拌部１１ｄに送られて、この回収トナーがリサイクルトナーとして再利用される仕組になっている。
【００３４】
このように、このプロセスカートリッジは、リサイクルトナー搬送部１１ｃがカートリッジケース１１と一体化されているので、これらを別体とした場合の接合部でのトナー漏れの心配がなく、このトナー漏れを防止するためのスポンジ部材の追加等を行なわなくてよい。また、各ユニットの配設部が一体化されているので、各ユニットの組付け性も向上される。
【００３５】
帯電ユニット２の帯電ローラ２ａは、金属の芯金の外周に導電性ゴムを巻装して構成されており、帯電動作時に感光体１に接触される。つまり、この帯電ローラ２ａは、装置の停止状態において、感光体１に接触したままで長期間放置されると、感光体１が汚染されて異常画像が発生する虞れがあるため、この装置の停止時には感光体１から離間するように構成されている。また、帯電動作時の帯電ローラ２ａは、感光体１に接触し続けているため、その表面が微小トナーにより汚れて帯電ムラを引き起こす虞れがある。この不具合を防止するため、この帯電ユニット２には、図４に示すように、帯電ローラ２ａの表面を清掃するためのクリーニングパッド２ｂが装着されている。
【００３６】
帯電ローラ２ａの接離機構は、帯電ローラケース２ｃに軸受（図示せず）を介して保持され、この軸受は、移動可能な状態で帯電ローラケース２ｃに装着されており、図示しない圧縮スプリングにより帯電ローラ２ａを感光体１へ一定圧で圧接させている。また、帯電ローラケース２ｃは、図示しない圧縮スプリングにより上方へ押し上げられるように構成されており、クリーニングパッド２ｂ及び帯電ローラ２ａごと持ち上げて、帯電ローラ２ａを感光体１から離間させることが可能となっている。
【００３７】
この帯電ローラ２ａの３つの位置、すなわち、感光体１へ接触し帯電動作する動作位置と、帯電ローラケース２ｃが押し下げられクリーニングパッド２ｂが帯電ローラ２ａに接触するクリーニング位置と、帯電ローラケース２ｃが上方へ押し上げられ帯電ローラ２ａが感光体１から離間される離間位置とは、帯電ローラ接離アーム（図示せず）の動作位置によって決定され、この帯電ローラ接離アームの動作位置は図示しない接離カムによって決定される。
【００３８】
この接離カムは、図示しない電磁クラッチの回転軸に一体的に装着されており、この電磁クラッチが１回の動作で１２０°回転することにより１２０°ずつ回転して、帯電ローラ２ａを上記の３つの位置に変位させることが可能となるように構成されている。このような構成の帯電ローラ２ａを採用することにより、従来のコロナ帯電器を用いた場合に比べ、そのオゾン発生量を１／１００〜１／１０００にすることができ、オゾン処理部材が不要となる。
【００３９】
下部ケース１１ｂと一体的に形成された現像ユニット３の現像ケーシング内には、小さな鉄球からなるキャリアとトナーとを混合した二成分現像剤が収容されている。この収容現像剤は、現像スリーブ３ａに沿って並置された第１現像剤撹拌搬送部材３ｃと第２現像剤撹拌搬送部材３ｄとにより、現像ケーシング内を撹拌されつつ循環搬送されて、現像スリーブ３ａに供給されるようになっている。
また、現像スリーブ３ａの外周近傍には、現像スリーブ３ａ上に供給された現像剤の層厚を規制するためのドクターブレード（剤規制部材）３ｂが設けられている。
【００４０】
このドクターブレード３ｂは、現像スリーブ３ａに対し、略法線方向に調整可能な構成となっている。すなわち、現像スリーブ３ａの片側端部には、現像スリーブ内に設けられた磁石の回転方向を決める機能を有し、且つ、ドクターブレード３ｂを調整可能に支持する支持部材が設けられており、その反対側の端部には、現像スリーブ３ａの回転を受ける軸受の機能、及び、ドクターブレード３ｂを調整可能に支持する軸受が圧入された支持部材が設けられている。これにより、これらの支持部材を介して、ドクターブレード３ｂが現像スリーブ３ａの法線方向に調整移動されることによって、ドクターブレード３ｂと現像スリーブ３ａとのギャップが調整され、現像スリーブ上の現像剤の層厚が調整される。このドクターブレード３ｂと現像スリーブ３ａとのギャップは、現像ユニット３の外方から調整できるように構成されている。
【００４１】
一方、現像スリーブ３ａの周面のうち、感光体１に対向する部分は、現像ケーシングから露呈しており、この露呈部の現像スリーブ３ａの回転方向上流側には、その長手方向に亘って、現像ケーシング外へのトナー飛散を防止するためのマイラーなどからなる入口シール（図示せず）が設けられている。また、この露呈部の前後方向の端部にも、これら端部からのトナー等の飛散を防止するためのサイドシール（図示せず）がそれぞれ設けられている。
【００４２】
現像スリーブ３ａは、直径１６〜２０ｍｍ程度の回転可能なアルミ円筒で構成されており、その表面は、平滑、もしくは、現像剤の搬送性を上げるべく凹凸（例えばＶ溝）状に形成されている。また、この現像スリーブ３ａには、その内側の円周方向に沿って５個の磁石が回転しないように配置されており、その法線方向に所定の磁力分布が現れるように構成されている。
【００４３】
図４において、転写分離ユニット５の転写ローラ５ａは、金属の芯金に導電性樹脂を巻きつけて形成されており、図示されない圧縮スプリングにより、軸受ごと感光体ドラム方向へ押し付けられている。この転写ローラ５ａに一定電流が流されることにより、感光体１上のトナー像が転写紙１３に転写される。この転写ローラ５ａは、帯電ローラ２ａと同様の機構により、感光体１に対して接離できるように構成されている。また、転写ローラ５ａの下流側には除電針５ｂが配置されており、この除電針５ｂは、薄い金属板で構成され、その感光体１と対面する側の突部先端は、鋸歯状の鋭角にとがった形状に形成されている。この除電針５ｂは、図示しない電源より電圧が印加されることによって、転写紙１３に帯電した電荷を除電し、感光体１からの転写紙１３の分離を補助している。
【００４４】
図１及び図４に示すように、カートリッジケース１１の上部ケース１１ａには、現像剤ケース９が設けられており、この現像剤ケース９は、カートリッジケース１１の上部ケース１１ａに対して着脱自在に係止された容器形状に形成されている。上部ケース１１ａの現像剤ケース９が装着される部位には、図２及び図４に示すように、現像剤の取り入れ口３ｆが設けられている。また、現像剤ケース９の下部には開口部が設けられており、この開口部は、プロセスカートリッジの組立時において、現像剤ケース９内に所定量のプレミックス現像剤（予めトナーとキャリアとが所定の割合で混合されている現像剤）を収容した後、図示しないシール部材によって密封されている。このシール部材は、プロセスカートリッジの出荷搬送時における現像剤ケース９内の現像剤の現像ユニット３内への落下、及び、プロセスカートリッジの保管時における現像剤ケース９内の現像剤の吸湿による凝固を防止する目的で設けられたもので、プロセスカートリッジの使用に際して、その開口部から引き剥がされる。
【００４５】
すなわち、この現像剤ケース９は、その開口部がシール部材により密閉された状態で、プロセスカートリッジ本体の上部ケース１１ａにセットされる。そして、プロセスカートリッジの使用に際して、この現像剤ケース９がプロセスカートリッジ本体にセットされた状態のまま、手動もしくは自動の何れかの操作により、その開口部からシール部材を引き剥がして、現像剤ケース９の開口部を開放する。これにより、現像剤ケース９内の現像剤が現像ユニット３内に自重により落下し、現像ユニット３が現像可能な初期状態となる。
【００４６】
一方、クリーニングユニット６のクリーニングブレード６ａは、平板状のポリウレタンゴム等で形成されており、金属性のブレードホルダ６ｃに、接着剤または両面テープで固定されている。ブレードホルダ６ｃは、感光体回りのケースに形成される傾斜面に設けられた２本の位置決めピンにより、傾斜面に対して平行な方向の位置が規制され、感光体１の回転方向に対向する、いわゆるカウンター方向で感光体回りのケースにビスで固定されている。このビスの位置は、クリーニングブレード６ａの貼り付け面と同じ方向で、該感光体回りのケースに形成される傾斜面へブレードホルダ６ｃが完全密着して傾斜面に習うようにし、クリーニングブレード６ａの傾斜面に対して、垂直な方向の位置を規制する。
【００４７】
上述のようにして、感光体１に対するクリーニングブレード６ａの当接角と押圧が完全に保障され、クリーニング不良や異音発生等の不具合を防止している。
また、この感光体回りのケースの構成において、ブレードホルダ６ｃを固定するためのビスのスラスト方向位置は、感光体１のフランジを含めた両端より更に外側に位置するのが良く、これにより、感光体１を外すことなく、クリーニングブレード６ａのみの交換が可能となる。
【００４８】
このクリーニングブレード６ａにより感光体１から掻き落された回収トナーは、クリーニングユニット６のトナー搬送スクリュー６ｂによって、カートリッジケース１１の手前側（図５の左側）に送られる。トナー搬送スクリュー６ｂは、その奥側でギヤＡがＤ穴係合されており、このギヤＡが感光体１のフランジに一体形成されているギヤＢと噛み合うことにより、駆動モータ等の外部入力により回転駆動されるギヤＢの回転が伝達されるように構成されている。
【００４９】
一方、現像スリーブ３ａの奥側のギヤＣは、図５に示すように、カップリング２２を介して駆動モータ等の外部入力により回転駆動され、このギヤＣの回転は、アイドルギヤＤを介して、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの奥側のギヤＥに伝達され、更に、このギヤＥの回転は、アイドルギヤＦを介して第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの奥側のギヤＨに伝達される。これにより、感光体１を取り巻く、現像スリーブ３ａ、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃ、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ、トナー搬送スクリュー６ｂなどが、図４において矢印で示す方向に、それぞれ回転される。クリーニング部のトナー搬送及び感光体の回転駆動は同一の駆動源から得ており、これらは常に連動している。現像ユニット３内の駆動は、駆動源との間にクラッチを介して駆動するので、駆動・非駆動が可能である。また現像ユニット３内の駆動は全てギヤを介して一体に駆動している。なお、図示しないが、現像剤撹拌搬送部材等が何らかの都合でロックした場合には、駆動源の電流を検知して駆動源の駆動を停止する機構を有している。
ここで、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃ、及び、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの回転方向は、図４に示される矢印方向に限定されるものではなく、上述したアイドルギヤの個数や配列を組み替えることにより、それぞれの回転方向を図４に示される矢印方向とは反対の方向としたり、あるいは、それぞれの回転方向を同一方向とすることも可能である。但し、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃ、または、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの回転方向を、図４に示される矢印方向と反対の方向に設定した場合には、これにより、その現像剤の循環搬送方向までもが逆転されないようにするために、それらのフィンの傾斜方向や巻き方向を予め反対に形成しておく必要がある（詳しくは後述する）。
【００５０】
図４に示すように、トナー搬送スクリュー６ｂの手前側には、回収トナー搬送部材としてのトナーリサイクルベルト１２に設けられた長穴１２ａに入り込んで、トナーリサイクルベルト１２を駆動するピン６ｄが設けられている。トナーリサイクルベルト１２の他端は、現像ユニット３の下部ケース１１ｂにより所定の位置に回転自在に枢設されたベルト従動ローラ１２ｂにより支持され、これによって、トナーリサイクルベルト１２に所定の張力が与えられている。
【００５１】
トナー搬送スクリュー６ｂによってクリーニングユニット６から排出された回収トナーは、トナーリサイクルベルト１２との受け渡し部付近で不安定に動いているうちに、トナーリサイクルベルト１２に設けられた長穴を通過し、トナーリサイクルベルト１２に設けられたフィン１２ｃの部分により、リサイクルトナーとして、現像ユニット３の第２現像剤撹拌搬送部材３ｄと一体に形成されたトナー搬送部材としてのスクリュー部材３ｅのリサイクルトナー受取部１２ｄへ搬送される。
【００５２】
一方、現像ケーシング内の現像剤中のトナー濃度（キャリアとトナーの比率）は、図４に示す透磁率測定センサからなるトナー濃度検知部材としてのトナー濃度センサ１６により検出され、この現像剤中のトナー濃度が基準濃度以下になると、トナー濃度センサ１６の検出信号に基づいて、現像ユニット３の手前に設けられた現像剤撹拌搬送経路（現像剤撹拌部１１ｄ）に連通するトナー搬送経路に配設されているスクリュー部材３ｅの上方のトナー補給部４ａに、新トナー補給部材としてのトナー補給ユニット４のトナーボトル４ｂから、トナー補給部としてのトナー補給口４ｃを通して不足分の新トナーが補給される（図６及び図７）。なお、トナー濃度センサ１６による検知方式では、薄いと判定した時、トナー補給を何秒行うかべきかを決定し、この決定時間と用紙の大きさによって最終的に補給量が決定される。また、検知は、現像工程の開始（現像ローラの駆動開始）から初め、現像工程内に所定検知し、その検知値を求めて検知値を決定する。
【００５３】
すなわち、現像ユニット３内へのトナー補給は、現像剤中のトナー濃度が基準濃度以下になり、これをトナー濃度センサ１６が検知すると、この検出信号に基づいてトナー補給ユニット４のトナーボトル４ｂを回転させるためのボトル駆動軸の電磁クラッチ（図示せず）がオンされ、これによりトナーボトル４ｂが回転して、現像ユニット３の手前に設けられたトナー補給部４ａに、トナー補給口４ｃを通して不足分のトナーが補給されることにより行なわれる。
【００５４】
ここで、トナーボトル４ｂは、その内側にスパイラル状の突起が設けられており、ボトル駆動軸が回転することにより、ボトル内のトナーが順次奥側から手前側のトナー排出口へ送られるように構成されている。また、このトナーボトル４ｂからのトナー排出量は一定でないため、トナーボトル４ｂから排出された補給トナーは、図４に示すように、現像ケーシングの端部に形成されたトナー貯溜部４ｄに一旦蓄積される。
【００５５】
このトナー貯溜部４ｄは、バッファの役目をしており、このトナー貯溜部４ｄに蓄積された補給トナーは、トナー補給マイラ４ｅの補給軸が回転されることにより、トナー貯溜部４ｄとトナー補給口４ｃとの間に配設された小孔マイラ４ｆの小さな穴（直径０．５〜１ｍｍ）を通して、少量ずつ定量補給され、トナー補給口４ｃからスクリュー部材３ｅ上のトナー補給部４ａに補給される。このトナー補給により、通常、画像範囲が５〜６％のＡ４サイズのコピーを、１０〜１５枚行なう毎に、約０．６ｇ程度のトナーが、現像ユニット３内に補給される。
【００５６】
図３及び図５に示すように、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路と、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路との間には、現像ケーシング（下部ケース１１ｂ）と一体の仕切部材１１ｅが設けられており、この仕切部材１１ｅの手前側及び奥側には、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路と、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路との受取部としての連絡口１１ｆ，１１ｇがそれぞれ設けられている。これにより、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄにより奥側（矢印２６方向）へ搬送された現像剤は、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの奥側に設けられた矩形状の羽根３ｇにより、奥側の連絡口１１ｇにて矢印３１の向きに送られ、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路内に送り込まれる。
【００５７】
一方、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃは、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄにより搬送されて奥側の連絡口１１ｇから送り込まれた現像剤を手前側（矢印２９方向）に撹拌・搬送しながら、現像スリーブ３ａに対して現像剤の回収・供給を行なうとともに、その手前側に設けられた矩形状の羽根３ｈにより、手前側の連絡口１１ｆにて矢印３０の向きに送り、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路内に現像剤を受け渡す。これにより、前述したように、下部ケース１１ｂと一体的に形成された現像ユニット３の現像ケーシング内に収容されているキャリアとトナーとを混合した二成分現像剤が、現像ケーシング内で撹拌されつつ循環搬送されて、現像スリーブ３ａに供給される。
【００５８】
ここで、現像剤循環経路が密閉された状態に形成されていると、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃ及び第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの回転によるポンプ作用によって、比重の軽いトナーが噴流となる不具合がある。この不具合を解消するため、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路と、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路との間に形成された仕切部材１１ｅは、上部ケース１１ａとの間に隙間を生じるような高さに形成されている。
【００５９】
しかしながら、このように、仕切板１１ｅと上部ケース１１ａとの間に隙間を設けると、この隙間を通して現像剤が溢出する虞がある。特に、この現像剤の溢出が、トナー濃度センサ１６の検知部付近よりも上流側の現像剤循環経路で発生すると、この溢出現像剤が、短絡した経路で循環されてしまうため、トナー濃度センサ１６の検知するトナー濃度が不正確な値となり、正規の経路を循環する現像剤のトナー濃度に過不足が生じる。
【００６０】
つまり、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路から第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路側へ現像剤が溢出されると、トナー消費の少ない高濃度の溢出現像剤がトナー濃度センサ１６の検知部付近よりも上流側で短絡して循環されるため、正規の経路を循環する現像剤のトナー濃度が不足する。これとは逆に、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路から第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路側へ現像剤が溢出されると、トナー消費の多い低濃度の溢出現像剤がトナー濃度センサ１６の検知部付近よりも上流側で短絡して循環されるため、正規の経路を循環する現像剤のトナー濃度が過多となる。
【００６１】
本参考実施例では、上述のようなトナー濃度センサ１６の検知部付近よりも上流側の現像剤循環経路での現像剤の溢出を防止するために、図３に示すように、このトナー濃度センサ１６の検知部付近よりも上流側の部位１１ｈの仕切板１１ｅの高さを、他の部位の高さよりも高く形成している。ここで、トナー濃度センサ１６は、トナーの過剰補給を防止するために、トナー補給を受けた現像剤のトナー濃度を、より早い段階で検知することが好ましく、本参考実施例では、図１乃至図５に示すように、上流側の連絡口１１ｆよりも約５０ｍｍ程度下流側に配置されている。また、第２撹拌搬送部材３ｄは、後述する理由により、複数の楕円状のフィンを傾斜配列して構成されているが、図３及び図５に示すように、そのトナー濃度センサ１６の検知部と対応する部位には、フィンの回転に伴うトナー濃度信号のリップルの発生を防止する目的で、上記の楕円状のフィンを設けていない。
このようにすれば、現像剤を滞留させることができ、適切な検知を行うことができる。なお、この部位は検知ムラを防止し、現像剤を滞留させるためのものであるから、他の楕円板よりも径の小さな楕円板を用いたり、楕円板間隔を大きく取ることによっても同じ効果を得ることができる。
【００６２】
ところで、リサイクルベルト１２によってリサイクルトナー受取部１２ｄに搬送されたリサイクルトナーは、クリーニングブレード６ａにより感光体１上からクリーニング除去された使用済の回収トナーであり、且つ、トナー搬送部材としてのスクリュー部材３ｅに対して、回収トナー搬送部材としてのトナー搬送コイル６ｂやリサイクルベルト１２などにより、押し込まれた状態で循環搬送されるため、トナー補給ユニット４のトナーボトル４ｂからトナー補給口４ｃを通してトナー補給部４ａに補給される新規トナーに比べて、かなり凝集されたトナーとなっており、この凝集されたリサイクルトナーは、二成分現像剤のキャリアに分散されにくく、また、帯電されにくい。
【００６３】
このため、このように凝集された回収トナーをそのままリサイクルトナーとして再利用すると、その現像剤中への分散が不十分となり、トナーの帯電が不安定となって、画像に地汚れが発生する不具合がある。この傾向は、本参考実施例のプロセスカートリッジあるいは感光体ユニットのように、現像剤の撹拌搬送経路をあまり長く形成できない小型な画像形成装置において特に顕著となる。
【００６４】
すなわち、従来のプロセスカートリッジでは、図８（ａ）に示すように、楕円板の一部を切り欠いた形状のフィンを複数配列して形成された第２現像剤撹拌搬送部材３ｄに対して、直接リサイクルトナーＴｒを受け渡して再利用しており、凝集された比較的大粒のリサイクルトナーＴｒが細かく分散されないまま現像剤中に搬送されていたため、この凝集されたリサイクルトナーＴｒの現像剤中への分散が不十分となり、リサイクルトナーＴｒの帯電が不安定となって、画像に地汚れが発生していた。
【００６５】
そこで、本参考実施例のプロセスカートリッジでは、図５乃至図７に示すように、感光体１上に形成された静電潜像を現像する現像スリーブ３ａに対して現像剤を撹拌搬送する第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤撹拌搬送経路に連通するトナー搬送経路のトナー補給部４ａ（新トナーの補給部）よりも上流側に、感光体１上からクリーニング除去された回収トナーを搬送する構成とした。具体的には、上記上流側に回収トナー搬送部材としてのリサイクルベルト１２により搬送されるリサイクルトナーのリサイクルトナー受取部１２ｄを設けると共に、トナー搬送部材としてのスクリュー部材３ｅと、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄとを、一体に構成している。
【００６６】
つまり、本参考実施例のプロセスカートリッジでは、現像剤を撹拌搬送する第２現像剤撹拌搬送部材３ｄと一体に構成した螺旋状のフィンを有するスクリュー部材３ｅの、トナー補給部４ａよりも上流側に設けたリサイクルトナー受取部１２ｄで、リサイクルベルト１２により搬送されるリサイクルトナーを受け取るように構成する。
【００６７】
このように、スクリュー部材３ｅのトナー補給部４ａよりも上流側のリサイクルトナー受取部１２ｄでリサイクルトナーを受け取ることにより、図８（ｂ）に示すように、リサイクルトナー受取部１２ｄと新トナー（補給トナー）Ｔｎのトナー補給部４ａとの間に一定の距離Ｌを確保できるので、画像の地汚れの原因となる凝集したリサイクルトナーＴｒが、トナー補給部４ａに到達する間に、スクリュー部材３ｅの回転によって素早く分散され、トナー補給部４ａから補給された新トナーＴｎと細かく分散混合されてから、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄにより現像剤と共に撹拌搬送されるので、リサイクルトナーＴｒへの帯電が円滑に行われるようになる。
【００６８】
また、本参考実施例における第１現像剤撹拌搬送部材３ｃ、及び、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄは、現像剤を比較的遅い速度で搬送しながら、現像剤を十分に撹拌してトナーを帯電できるように、楕円板の一部を切り欠いた形状の撹拌フィン３ｉを複数傾斜配列した楕円フィン部材で構成されている。従って、本参考実施例のような画像形成装置では、その現像剤循環経路での現像剤の搬送速度が比較的遅くなるため、その現像剤受取部（連絡口１１ｆ）付近に現像剤が滞留し易い。
【００６９】
このため、この種の画像形成装置では、その現像剤受取部（連絡口１１ｆ）付近での現像剤の滞留によって、現像剤がトナー補給経路側に逆流することがある。また、従来の画像形成装置では、トナー補給部より補給されるトナーを、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄから独立して設けられたトナー搬送手段を介して、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄへ補給しており、更に、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路の下流側に連通する現像剤受取部（連絡口１１ｆ）付近の現像剤は、トナーを消費したキャリア量の多い比較的重量の大きな現像剤となっているため、その第２現像剤撹拌搬送部材３ｄに補給されたトナーの現像剤中への拡散が遅くなり、必要量のトナーが補給されているにも拘らず、そのトナー濃度検知部位でのトナー濃度が、なかなか基準濃度に到達せず、トナーが過剰に補給されてしまうなどの不具合があった。
【００７０】
このような不具合は、本参考実施例のプロセスカートリッジのように、感光体の周辺に配置される現像器やクリーニング装置等の作像ユニットを感光体と共に一体化して構成した、現像剤及び補給トナーの収納容積をあまり大きくできない小型化された画像形成装置においては、その小型化により現像剤の循環経路も短くなり、トナーを十分に帯電させるには、その現像剤の搬送速度をより遅くする必要があるため、より顕著となる。
【００７１】
そこで、トナー補給口４ｃを通してトナー補給部４ａに補給された補給トナーを第２現像剤撹拌搬送部材３ｄに向けて搬送するためのトナー搬送部材を、図５及び図９に示すように、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄと一体の、補給トナーを比較的速い速度で搬送できる螺旋状に形成された搬送フィン３ｊを有するスクリュー部材３ｅで構成すると共に、このスクリュー部材３ｅの現像剤受取部（連絡口１１ｆ）よりも上流側に設けたトナー補給部３ａで、補給トナーを受け取るように構成する。
【００７２】
このように、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄと一体のスクリュー部材３ｅの、現像剤受取部（連絡口１１ｆ）よりも上流側のトナー補給部４ａで、補給トナーを受け取り、この受け取った補給トナーを、スクリュー部材３ｅによって、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤の搬送速度よりも速い速度で搬送することにより、受け取った補給トナーを素早く第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路へ搬送することができる。
【００７３】
すなわち、本参考実施例によれば、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃ側から連絡口１１ｆを通して第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ側に受け渡された現像剤を、このスクリュー部材３ｅにより、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路側へ強制的に押し込むことができるので、トナーの過剰補給の原因となる現像剤受取部（連絡口１１ｆ）付近での現像剤の滞留によるトナー補給経路側への現像剤の逆流を解消することができる。また、本参考実施例によれば、スクリュー部材３ｅの、現像剤受取部（連絡口１１ｆ）よりも上流側のトナー補給部４ａで、トナー補給口４ｃを通して補給されたトナーを受け取るように構成されているので、トナー補給部４ａからトナー濃度センサ１６の検知部位までの距離、つまり、トナーが補給されてから検知されるまでの時間を短くすることができるとともに、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄにより撹拌搬送される現像剤中に、補給トナーを素早く拡散させることができる。
また、現像剤中のトナーには、添加剤としてシリカを１．０％ほど外添している。これにより、現像剤の流動性を増すことができ、スクリュー部材よりも低流動性となる楕円板の撹拌搬送部材を用いても、スクリュー部材との流動性とほぼ同様の流動性を得ることができる。上記第１現像剤撹拌搬送部材３ｃ及び第２現像剤撹拌搬送部材３ｄは、スクリュー部材３ｅよりもはるかに撹拌性が優れており、搬送性、撹拌性の両方を解決できる。このように楕円板の撹拌搬送部材を用いることで、小型の現像装置でも十分な撹拌性、搬送性を得ることができ、現像に必要な現像剤の帯電量（Ｑ／Ｍ）を得ることができる。更に、シリカは高温多湿の時には適切な帯電量が得られず、低温少湿の時には過剰帯電となってしまう特性を有しており、これを避けるために、シリカを０．７％添加するとともに酸化チタンを０．３％添加すると、さらに現像剤の環境安定性を増すことができる。
【００７４】
次に、他の参考実施例について説明する。この参考実施例では、図１０に示すように、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路と第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路とを連通する現像剤受取部の連絡口１１ｆの底部に、すなわち、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの最下流の現像剤搬送部位の底部に、山形の隆起部１１ｉを形成する。これにより、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃにより搬送されて現像剤受取部の連絡口１１ｆを通過する現像剤を、図１０において斜線を施した矢印で示すように、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路（第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路でもよい）に対して、上部側から受け渡すことができるので、現像剤中への補給トナーの拡散を促進させることができる。
【００７５】
すなわち、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃにより搬送されて現像剤受取部の連絡口１１ｆを通過する現像剤は、前述したように、画像形成のためにトナーを供出したキャリア量の多い比較的重い現像剤となっている。一方、トナー補給口４ｃを通してスクリュー部材３ｅのトナー搬送経路に補給された補給トナーは、キャリアを含んだ現像剤よりも遥かに軽量であるため、外部からの振動などにより現像剤の上層側に移行し易い性質を有している。
【００７６】
従って、本参考実施例のように、現像剤受取部の連絡口１１ｆの底部に、山形の隆起部１１ｉを形成して、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃにより搬送されて現像剤受取部の連絡口１１ｆを通過する現像剤を、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路内に補給された補給トナーに対して、上部側から受け渡すことにより、この比較的重い現像剤が軽量な補給トナーを覆うようにして受け渡されるので、この現像剤中への補給トナーの拡散が促進される。
【００７７】
ここで、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの回転方向は、図１０に示すように、反時計方向となるように設定するとことが好ましい。すなわち、この第１現像剤撹拌搬送部材３ｃを図１０において反時計方向に回転させることによって、この第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの手前側（図５の左側）に設けられた羽根３ｈにより、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路内の現像剤を、図１０の斜線矢印で示すように、山形の隆起部１１ｉに沿ってすくい上げながら、連絡口１１ｆを通してスクリュー部材３ｅのトナー搬送経路に対して上部側から受け渡すことができるので、現像剤中への補給トナーの拡散をより促進させることができる。
【００７８】
また、この第１撹拌搬送部材３ｃの手前側に設けた羽根３ｈは、図３及び図５に示すように、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの撹拌フィン３ｉによって手前側に搬送される現像剤に対して、その回転によりこの現像剤を奥側に押し戻す方向への搬送力を生じるような向きに傾斜されている。これにより、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃによる現像剤の搬送方向を、スクリュー部材３ｅ（もしくは第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ）に対して現像剤を受け渡す連絡口１１ｆに向けて、略直角な方向に変更させることができるので、この羽根３ｈによりスクリュー部材３ｅのトナー搬送経路に対して現像剤をより確実に上部側から受け渡すことができ、現像剤中への補給トナーの拡散をより促進させることができるとともに、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路上流側への現像剤の逆流や、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの手前側の軸受部への現像剤の侵入を抑制することができる。なお、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの奥側に設けられた羽根３ｇも、上述の羽根３ｈと同様に、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの撹拌フィン３ｉによって奥側に搬送される現像剤に対して、その回転によりこの現像剤を手前側に押し戻す方向への搬送力を生じるような向きに傾斜されている。
【００７９】
一方、本参考実施例におけるスクリュー部材３ｅ（第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ）の回転方向は、図１０（ａ）に示すように、反時計方向としている。このようにすれば、連絡口１１ｆを通して第１現像剤撹拌搬送部材３ｃから受け渡された現像剤を、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路内に素早く取り込むことができるので、この連絡口１１ｆ付近での現像剤の停滞をより確実に解消できるからである。なお、図１０（ｂ）に示すように、時計方向に回転させた場合でも、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路内の補給トナーに対して、スクリュー部材３ｅの回転軸部の両側の上部側から現像剤を受け渡すことができるので、現像剤中への補給トナーの拡散を促進させることができる。
【００８０】
次に、他の参考実施例について説明する。この参考実施例では、図１１に示すように、トナー補給口４ｃを通してトナー補給部４ａから補給される補給トナーを受け取るスクリュー部材３ｅのトナー受取部を、スクリュー部材３ｅの回転軸部から外れた部位としている。これにより、現像剤中への補給トナーの取り込みを促進させるとともに、補給トナーの飛散を防止することができる。
【００８１】
すなわち、スクリュー部材３ｅのトナー受取部を、スクリュー部材３ｅの回転軸部の真上にすると、この回転軸部により補給トナーの現像剤中への落下が妨げられるため、現像剤中への補給トナーの取り込みが遅れ、また、図１１において破線の矢印で示すように、スクリュー部材３ｅの搬送フィン３ｊのトナー受取部における回転軌道の接線方向が、補給トナーの落下方向に対して略直交する方向となるため、この搬送フィン３ｊ上に落下した補給トナーが、その側方に向けて跳ね返される。この補給トナーは、前述したように、極めて軽量であるため、上述のように側方に向けて跳ね返されることにより飛散となーとなって浮遊してしまう。
【００８２】
これに対し、本参考実施例のように、補給トナーの受取部をスクリュー部材３ｅの回転軸部から外れた部位とすれば、回転軸部が補給トナーの現像剤中への落下を妨げることがなく、現像剤中への補給トナーの取り込みが促進され、また、図１１において白抜きの矢印で示すように、スクリュー部材３ｅの搬送フィン３ｊのトナー受取部における回転軌道の接線方向が、補給トナーの落下方向と略平行な方向となるので、この搬送フィン３ｊ上に落下した補給トナーが、その側方に向けて跳ね返されることがなくなり、補給トナーの飛散が解消される。
【００８３】
ここで、スクリュー部材３ｅの補給トナーの受取部側の回転方向は、トナー補給部から補給されるトナーの補給方向と同一方向であることが、補給トナーの飛散を防止し、且つ、現像剤中への補給トナーの取り込みをより促進させる上で効果的である。
【００８４】
すなわち、スクリュー部材３ｅの補給トナーの受取部側の回転方向をトナーの補給方向と同一方向にすることにより、図１１に示すように、スクリュー部材３ｅの搬送フィン３ｊのトナー受取部における回転軌道の接線方向が、トナー補給口４ｃから補給される補給トナーの落下方向と同一方向となるので、このトナー補給口４ｃから補給されたトナーを、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路の底部側へ素早く取り込むことができ、補給トナーの飛散を防止し、且つ、現像剤中への補給トナーの取り込みをより促進させることができる。
【００８５】
この例においても前記参考実施例の場合と同様に、スクリュー部材３ｅ（第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ）の回転方向は、図１１（ａ）に示すように、反時計方向としている。この場合には、搬送フィン３ｊの補給トナー受取部がスクリュー部材３ｅの回転軸部から図１１において左方側に外れた部位となるように、補給トナーのトナー補給口４ｃを設ける。なお、図１１（ｂ）に示すように、その回転方向を時計方向とした場合には、搬送フィン３ｊの補給トナー受取部がスクリュー部材３ｅの回転軸部から図１１において右方側に外れた部位となるように、補給トナーのトナー補給口４ｃを設ける。
【００８６】
次に、他の参考実施例について説明する。本参考実施例では、図１２に示すように、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの現像剤循環経路と第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの現像剤循環経路とを連通する現像剤受取部（連絡口１１ｆ）と、トナー補給部４ａから補給されるトナーを受け取るトナー搬送スクリュー３ｅのトナー受取部とを、トナー搬送スクリュー３ｅの回転軸部を中心として反対側に設けた構成とする。これにより、連絡口１１ｆを通して受け渡される現像剤とトナー補給口４ｃから補給されるトナーとをバランス良く混合させることができる。
【００８７】
すなわち、連絡口１１ｆを通して受け渡される現像剤と、トナー補給口４ｃから補給されるトナーとは、それぞれ一定の周期で、不連続的にスクリュー部材３ｅのトナー搬送経路内に送り込まれる。それぞれの周期は、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの手前側に設けられた羽根３ｈの回転周期、及び、トナー補給ユニット４のトナー補給マイラ４ｅ（図４）の回転周期によって決定される。
【００８８】
従って、連絡口１１ｆからの現像剤受取部とトナー補給口４ｃからのトナー受取部とを、スクリュー部材３ｅの同一側に設けた場合には、連絡口１１ｆを通して受け渡された現像剤と、トナー補給口４ｃから補給されたトナーとが、互いに同一タイミングで合流することになるため、それぞれ一定の周期の不連続な団塊となって、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路内に送り込まれることになる。
このため、この場合には、連絡口１１ｆを通して受け渡される現像剤とトナー補給口４ｃから補給されるトナーとをバランス良く混合させることが難しく、現像剤と補給トナーとをバランス良く混合させるまでにかなりの時間（搬送距離）を必要とする。
【００８９】
これに対し、本参考実施例のように、連絡口１１ｆからの現像剤受取部とトナー補給口４ｃからのトナー受取部とを、スクリュー部材３ｅの回転軸部を中心として反対側に設けた場合には、連絡口１１ｆを通して受け渡された現像剤と、トナー補給口４ｃから補給されたトナーとが、それぞれスクリュー部材３ｅの半回転分ずつずれたタイミングで合流することになるので、このスクリュー部材３ｅが半回転する間に、現像剤と補給トナーとがスクリュー部材３ｅのトナー搬送経路に沿った方向にそれぞれ分散されてから、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路内で合流することになる。
【００９０】
従って、本参考実施例によれば、補給されたトナーが、循環している現像剤と混合される前に、略均一に分散され、現像剤と補給トナーとがバランス良く混合される。
【００９１】
本参考実施例におけるスクリュー部材３ｅ（第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ）の回転方向は、前記参考実施例の場合と同様に、図１２（ａ）に示すように、反時計方向に回転させることを基本としている。反時計方向に回転させた場合には、連絡口１１ｆを通して第１撹拌搬送部材３ｃから受け渡された現像剤を、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路内に素早く取り込むことができるので、この連絡口１１ｆ付近での現像剤の停滞をより確実に解消できる。なお、図９（ｂ）に示すように、た時計方向に回転させた場合でも、スクリュー部材３ｅのトナー搬送経路内の補給トナーに対して、スクリュー部材３ｅの回転軸部の両側の上部側から現像剤を受け渡すことができるので、現像剤中への補給トナーの拡散を促進させることができる。
【００９２】
次に、本発明の実施例について説明する。全体的な基本構成は上記参考実施例と同様である。
本実施例では、（ａ）受取部、つまり連絡口１１ｆを経て第２現像剤撹拌搬送部材３ｄが現像剤を受け取るのは該第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの上方からのものであり、（ｂ）第２現像剤撹拌搬送部材３ｄが補給部（リサイクルトナー受取部１２ｄやトナー補給口４ｃ）から受け取るトナーは、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの下方で受け取るようにし、（ｃ）現像剤とトナーとが第２現像剤撹拌搬送部材３ｄにより混合された位置にトナー濃度検知部材を配置する、というものである。
【００９３】
説明の都合上、上記（ｂ）の例から説明する。第２現像剤撹拌搬送部材３ｄに対するトナーの補給は、リサイクルトナーについて、トナーリサイクルベルト１２によるリサクルトナー受取部１２ｄからの補給とトナー補給口４ｃからの新規トナーの補給の２種類がある。
【００９４】
前者のリサイクルトナー受取部１２ｄからの補給では、図４に示すようにトナーリサイクルベルト１２は矢印で示す向きに回動されるので、トナーリサイクルベルト１２のフィン１２ｃはリサイクルトナーをスクリュー部材３ｅ下部に掻き送る形となり、よって、リサイクルトナーは第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの下方で受け取られることとなる。そして、スクリュー部材３ｅにより、該スクリュー部材３ｅの下部に溜った状態で、矢印２６の向きに移動させられることとなる。
【００９５】
後者のトナー補給口４ｃにおける新規トナーの補給は、図５に示すように、又、図１５に示すように、トナー補給口４ｃが軸３ｌの真上から外れた位置に設定されている。これにより、トナー補給口４ｃから落下したトナーＴは軸３ｌにかかることなく、直接、搬送フィン３ｊを経て下部に至り、搬送フィン３ｊの下部に溜った状態で、矢印２６の向きに移動させられることとなる。このように、何れの補給においても、トナーは連絡口１１ｆを軸方向に通過する際、搬送フィン３ｊの下部に溜った状態でスクリュー部材３ｅの回転に応じて移動している。
【００９６】
次に上記（ａ）の例について説明する。図１３において、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃと第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ間の下部ケース１１ｂは第１現像剤撹拌搬送部材３ｃ、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの回転軌跡に沿う山形の形状としている。又、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの回転方向は、羽根３ｈが下から上に向けて上記山形の形状に沿って現像剤Ｇを矢印３３で示すように掻き上げ、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの上方からかける如くして供給している。このことは、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄからみると、現像剤Ｇを上方から受け取ることを意味する。
【００９７】
かかる構成により、連絡口１１ｆにおいては図１３に示すようにスクリュー部材３ｅの搬送フィン３ｊの下部に位置するトナーＴの上部から重量の重い現像剤Ｇが供給されるので、トナーＴの上方から現像剤Ｇがかぶるようにして落下し、撹拌されるようになっているので撹拌混合が迅速かつ、円滑になされることとなる。
【００９８】
なお、ここで、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄが現像剤Ｇを上方から受け取るための構成として、上記のように下部ケース１１ｂを山形に形成するとともに、第１現像剤撹拌搬送部材３ｃの回転方向を掻き上げ方向に特定する例は、ほんの一例であり、他の手段を用いて第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの上方から供給するようにしてもよい。
【００９９】
上記（ｃ）について説明する。図１３で説明したように現像剤Ｇと補給されたトナーＴとが第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ上でよく混合された位置にトナー濃度検知部材を配置する。トナー濃度検知部材は、例えば透磁率を測定するトナー濃度検知センサであり、このトナー濃度検知センサの検知結果に応じて、トナーの補給量を制御するがこれはトナー濃度検知センサで検知するときのトナー濃度は現像剤中でよく分散されていることを前提としている。従って、トナー濃度検知センサによるトナー濃度の検知は、現像剤とトナーとが十分に混合された位置でなければ、正しいトナー補給量の制御ができない。よって、上記（ａ），（ｂ）の条件を満足することで、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄにより現像剤ＧとトナーＴとの混合なされるための条件を満足した上で、よく混合された部位にトナー濃度検知センサを配置することとする。
【０１００】
第２現像剤撹拌搬送部材３ｄにより現像剤ＧとトナーＴとの混合がよくなされた部位とは如何なる部位をいうかが問題となるが、これは、トナーＴが現像剤中に十分に分散していること意味し、分散が十分であればトナーとキャリアとの摩擦帯電によりトナーの帯電量が飽和するまでの立上り時間が短いので、短時間に一定の帯電量のトナーを得ることができる。よって、混合がよくなされた部位にトナー濃度検知センサ１６を配置すれば、画像濃度に対応した適確なトナー補給の制御を実現できる。
【０１０１】
現像剤ＧとトナーＴとの混合がなされた部位、つまり、トナーＴが現像剤中に十分に分散している部位では、トナーの帯電量の立上りが速いことを確認するため、以下の〔実験１〕を行なった。
〔実験１〕
現像剤として電子複写機イマジオＤＡシリーズ（（株）リコー商品名）で使用しているものを使用し、図５に示す現像装置において、初期トナー濃度５ｗｔ％の現像剤に対し、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄに補給トナーを０．６ｇ／ｍｉｎにて補給し、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの剤搬送速度を１０ｍｍ／ｍｉｎに設定し、図５に示すスケール上、現像剤受取部（連絡口１１ｆ）対応部を基点０とするスケール上、２０ｍｍ、６０ｍｍ，１００ｍｍの各ポイントにて現像剤を採取し、これらそれぞれの採取現像剤を、剤撹拌装置にて撹拌してトナー帯電量が飽和するまでの時間を測定した。この測定結果を図１６に示す。
【０１０２】
図１６において、×印はスケール上２０ｍｍで採取した現像剤、○印は同６０ｍｍで採取した現像剤、＊印は同１００ｍｍで採取した現像剤についてトナーの帯電特性を示したものである。×印の帯電特性は、トナー帯電量の立上りが剤撹拌装置駆動時間に比べ遅いが、これは距離が２０ｍｍと短いためトナーが現像剤に十分に分散しておらず、トナーとキャリアとの摩擦帯電が十分行なわれなかったことによるものと考えられる。＊印の帯電特性はトナー帯電量の立上りが剤撹拌装置駆動時間に比べ最も速いが、これは距離が１００ｍｍと長いためトナーが現像剤に十分に分散していたので、トナーとキャリアとの摩擦帯電が十分に行なわれたことによるものと考えられる。よってこの例では、トナー濃度検知センサ１６は、スケールで１００ｍｍの位置におくことが適切である。
【０１０３】
次に、現像剤に対するトナーの混合性能を図２８で示した従来例による場合と、図１３で示した本発明による場合とで比較するため実験２を行なった。
〔実験２〕
この実験では、図２８に示す構成、作動のもと、及び図１３で示す構成、作動のもとで、それぞれ図５に示すスケールで６０ｍｍに相当する部位で現像剤を採取して、これらそれぞれの採取現像剤を、剤撹拌装置にて撹拌してトナー帯電量が飽和するまでの時間を測定した。この測定結果を図１７に示す。図１７において、○印は図１３に示す本発明による構成、作動のもとにおけるトナーの帯電特性、×印は図２８に示す従来技術による構成、作動のもとにおけるトナーの帯電特性である。この実験結果により、○印の特性が×印の特性よりも狙い値までので帯電の立上りが速く、よって本発明の上記（ａ），（ｂ）の条件を満足させることが、従来技術よりも、帯電の立上り特性に優れていることがわかる。
【０１０４】
上記の実験により、図１３に示したような構成、作動のもとでは、混合がよくなされた位置として、スケールで１００ｍｍの位置であって第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの周囲の任意の位置であればどこでもトナー濃度検知センサ１６を配置することができることがわかった。そこでさらに、トナー濃度検知センサ１６を第２現像剤撹拌搬送部材３ｄのまわりのどの位置が最も適切かを調べるため次の実験３を行なった。
【０１０５】
〔実験３〕
トナー濃度検知センサ１６を第２現像剤撹拌搬送部材３ｄのまわりであって、真下、水平方向、斜め下、の各個所におき、検知トナー濃度を図５に示すスケール上の任意の位置で比較した。その結果を図１８に示す。図１８において、□印は真下、×印は水平方向、○印斜め下４５°の位置にそれぞれトナー濃度検知センサ１６を配置した場合の検知結果である。斜め下４５°とは、図１４に示すように、トナー濃度検知センサ１６を第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの斜め下４５°の位置に配置した場合である。
【０１０６】
図１８からわかるように、各配置とも、最終的にはスケールで１００ｍｍの位置で狙い値を得ることができるが、○印の場合に限り、６０ｍｍの位置にて狙い値を得ることがわかる。これは前記図１６との関係で、剤の混合がよくなされた位置が１００ｍｍの位置なのであるから、６０ｍｍの位置では剤の混合が不十分であるにも拘らず、トナー濃度検知センサ１６の配置により、連絡口１１ｆから近い６０ｍｍの位置にて、１００ｍｍにおけると同等の検知結果を得ていることを意味する。よって、前記（ａ），（ｂ）の条件によりトナーと現像剤とを撹拌するとき、トナー濃度検知センサ１６を斜め下４５°の位置に配置すれば、正しいトナー濃度の検知を、混合が十分に行なわれる部位よりも受取部に近い部位にて得ることができ、画像濃度に即応したトナー補給を実現することができる。
【０１０７】
次に、図１９〜図２５に基づいて、トナー飛散を防止して画像の地汚れを防止する実施例について説明する。
本実施例における第１現像剤攪拌搬送部材３ｃと第２現像剤攪拌搬送部材３ｄの撹拌フィンピッチ（Ｐ）は外径（Ｄ）に対し、Ｐ＝（１／３〜４／５）×Ｄの関係となっている。
ピッチが小さすぎると搬送力が低下するため、回転数が高くなり現像剤が劣化しやすく、ピッチが大きすぎると攪拌性能が低下する。
また、第１現像剤攪拌搬送部材３ｃ，第２現像剤攪拌搬送部材３ｄのピッチ（Ｐ），外径（Ｄ），回転数は同一で、周速（Ｖｓｃｒｅｗ）は現像スリーブ３ａの周速Ｖｓに対し、Ｖｓ＝（１．１〜１．５）×Ｖｓｃｒｅｗの関係となっている。
Ｖｓｃｒｅｗが高すぎると現像剤へのストレスが大きく、Ｖｓｃｒｅｗが低すぎると現像スリーブ３ａへの現像剤の供給と回収に時間がかかり、濃度ムラ等の原因となる。
第１現像剤攪拌搬送部材３ｃ，第２現像剤攪拌搬送部材３ｄの現像ケーシング１１（カートリッジケース），仕切部材１１ｅとの間の間隙は０．５から２ｍｍとし、現像剤の搬送漏れを防いでいる。ただし、間隔が狭すぎると現像剤が第１現像剤攪拌搬送部材３ｃ，第２現像剤攪拌搬送部材３ｄと現像ケーシング１１，仕切部材１１ｅ間で摺擦され、劣化する。第１現像剤攪拌搬送部材３ｃと現像スリーブ３ａとの間隙は、現像剤の供給、回収をスムーズに行うために、１．５〜３．０ｍｍとしている。間隙が広すぎると、現像剤の供給、回収の効率が悪くなり、逆に狭すぎると供給ムラが発生したり、現像剤のストレスによる劣化が発生する。
【０１０８】
図１９に示すように、現像剤担持体としての現像スリーブ３ａとの距離が遠い方の第２現像剤攪拌搬送部材３ｄの上方には、第２現像剤攪拌搬送部材３ｄの長手方向に沿って、現像スリーブ３ａ若しくはその周辺への現像剤の直接到達を妨げる飛散防止部材５０が設けられている。飛散防止部材５０はほぼ第２現像剤攪拌搬送部材３ｄの回転中心の上方に位置しているとともに長手方向に亘って一定の高さを有しており、本実施例においては上部ケース１１ａの下面に一体成形されている。
従って、第２現像剤攪拌搬送部材３ｄの上方で飛散・浮遊するトナーは飛散防止部材５０によって上部ケース１１ａと仕切部材１１ｅとの間を通り抜けること
を妨げられる。
【０１０９】
また、仕切部材１１ｅは、図２０に示すように、トナー補給側が通常より高く反対側が通常より低い（ｔ１＞ｔ２）テーパ状に形成されている。トナー補給口４ｃ近傍は、トナーボトルから補給されるトナー、トナーリサイクル機構から供給されるトナー及び第１現像剤攪拌搬送部材３ｃから再循環のために流入するトナーが合流する部位であるのでトナーの流れが不安定であるとともに飛散・浮遊の度合いが大きいが、この部位の仕切部材１１ｅの高さが高いことによってトナーの回り込み・乗り越えが防止される。すなわち、飛散防止部材の機能が発現する。一方、反対側は低いので、搬送フィンや撹拌フィンスの破損等のトナーの滞留による不具合に対する余裕度（安全度）が高い。
本実施例においては、飛散防止部材５０と仕切部材１１ｅとが併存する構成であるので、双方の相まった飛散防止効果が得られ、これによって現像剤の動きを良好に保ちながらトナーの飛散・浮遊を防止することを高精度に行うことができる。
仕切部材１１ｅの形状は、上記のテーパ形状に限らず、例えば図２１に示すように、トナー補給側が一定範囲に亘って高く、反対側が低い段差形状とすることもできる。
【０１１０】
図２２は他の実施例を示すものである。本実施例で示す飛散防止部材５２は、上記実施例で示したものと形状は同じであるが、第２現像剤攪拌搬送部材３ｄの回転中心Ｏより仕切部材１１ｅ寄りに設けられており（ａ＜ｂ）、仕切部材１１ｅの上端と飛散防止部材５２の下端はほぼ同一レベルに設定されている。このような構成にした場合、第２現像剤攪拌搬送部材３ｄ側から現像スリーブ３ａ側への空気流れは矢印で示す屈曲した流れとならざるを得ないため、空気が流れにくい。従って、トナーが飛散防止部材５２に衝突して飛散が防止されるのに加え、空気が流れにくいことによる飛散防止機能が得られる。
図２２において、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄと上部ケース１１ａとの間のギャップは０．３ｍｍ〜２．０ｍｍ（本実施例では０．５ｍｍ）としている。また、回転時の回転ムラ（回転による撓み）の関係から、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの軸径は３〜７ｍｍ（本実施例においては６ｍｍ）としている。このように第２現像剤撹拌搬送部材３ｄの撓みを考慮してギャップを設定するので、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ等がケーシングに衝突することがなく、第２現像剤撹拌搬送部材３ｄ等とケーシングの間に存在する現像剤を殆ど搬送することができる。
図２３は他の実施例を示すものである。本実施例で示す飛散防止部材５４は、第２現像剤攪拌搬送部材３ｄの回転中心Ｏより仕切部材１１ｅ寄りに設けられているとともに、その下端ｃが仕切部材１１ｅの上端ｄより低く（仕切部材１１ｅの上端が飛散防止部材５４の下端より高く）設定されている。この構成によれば空気流れが更に生じにくくなるので、高い飛散防止機能を得ることができる。
図２４は他の実施例を示すものである。本実施例で示す飛散防止部材５６は、その下端がトナー補給側が反対側より低いテーパ形状に設定されている（ｔ３＞ｔ４）。この例の場合にも飛散防止機能を得ることができるとともに、スクリュー破損等のトナーの滞留による不具合に対する余裕度を高くすることができる。
なお、飛散防止部材５６の形状はテーパ形状に限らず、図２５に示すように、トナー補給側が一定範囲に亘って低く、反対側が高い段差形状とすることもできる。
【０１１１】
また、図２６に示すように、仕切部材１１ｅの上端部１１ｋを第２現像剤攪拌搬送部材３ｄ側へ傾ける構成とすることによっても飛散トナーの回り込みを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明による画像形成装置の参考実施例の外観を示す斜視図である。
【図２】上記参考実施例の現像剤ケースを取り除いた状態の外観を示す斜視図である。
【図３】上記参考実施例の上部ケースを取り除いた状態の内部構造を示す斜視図である。
【図４】上記参考実施例の内部構造を示す概略断面図である。
【図５】上記参考実施例の上部ケースを取り除いた状態の内部構造を示す平面図である。
【図６】上記参考実施例における現像剤撹拌搬送部材と一体のトナー搬送部材の、新トナーの補給部とリサイクルトナーの受取部との位置関係を示す要部斜視図である。
【図７】上記参考実施例における現像剤撹拌搬送部材と一体のトナー搬送部材の、新トナーの補給部とリサイクルトナーの受取部との位置関係を示す概略断面図である。
【図８】従来の画像形成装置と本発明の実施例とのリサイクルトナーの搬送状態を比較して示す概略斜視図である。
【図９】上記参考実施例における現像剤撹拌搬送部材と一体のトナー搬送部材の、現像剤受取部とトナー補給部との位置関係を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の参考実施例における現像剤受渡部の構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の他の参考実施例におけるトナー補給部の構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の他の参考実施例における現像剤受渡部と、トナー補給部との位置関係を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施例における要部断面図である。
【図１４】トナー濃度センサの位置を示す断面図である。
【図１５】トナー補給口からトナー搬送部材へのトナーの落下状態を示す断面図である。
【図１６】トナーの帯電特性図である。
【図１７】トナーの帯電特性図である。
【図１８】トナー濃度検知センサの検知特性図である。
【図１９】他の実施例を示す画像形成装置の要部概要断面図である。
【図２０】仕切部材の飛散防止機能を示す要部断面図である。
【図２１】仕切部材の変形例を示す側面図である。
【図２２】飛散防止部材の変形例を示す要部断面図である。
【図２３】飛散防止部材の変形例を示す要部断面図である。
【図２４】飛散防止部材の変形例を示す要部断面図である。
【図２５】飛散防止部材の変形例を示す側面図である。
【図２６】仕切部材の変形例を示す要部断面図である。
【図２７】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１  像担持体としての感光体
３ａ  現像剤担持体としての現像スリーブ
３ｃ  現像剤撹拌搬送部材としての第１現像剤撹拌搬送部材
３ｄ  現像剤撹拌搬送部材としての第２現像剤撹拌搬送部材
３ｅ  トナー搬送部材としてのスクリュー部材
４  新トナー補給部材又はトナー補給部材としてのトナー補給ユニット
４ａ  トナー補給部
１１ｉ  隆起部
１６  トナー濃度検知部材としてのトナー濃度センサ
１１ｅ  仕切部材
５０，５２，５４，５６  飛散防止部材