(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成された静電潜像を、トナーとキャリアを含む現像剤を用いて現像するための現像装置であって、
前記現像剤を収容可能であって、第一室と、第二室と、前記第一室と前記第二室とを仕切るための隔壁を有し、前記現像剤を前記第一室と前記第二室との間で循環可能に構成された現像容器と、
前記第一室の前記現像剤を前記第一室から前記第二室に連通することを許容する第一連通部と、
前記第二室の前記現像剤を前記第二室から前記第一室に連通することを許容する第二連通部と、
前記第一室に配置され、回転軸と、前記回転軸の外周に螺旋状に形成され、前記第二連通部から前記第一連通部に向かう第一搬送方向に前記第一室の前記現像剤を搬送する第一羽根部と、前記回転軸の外周に螺旋状に形成され、前記第一連通部から前記第二連通部に向かう第二搬送方向に前記第一室の前記現像剤を搬送し、且つ前記第一室の前記現像剤を前記第一連通部に受け渡す第二羽根部を有する第一搬送スクリューと、
前記第二室に配置され、前記第一連通部から前記第二連通部に向かう方向に前記第二室の前記現像剤を搬送する第二搬送スクリューと、
前記現像剤を補給するための現像剤補給部と、
前記第一搬送方向に関して前記第一連通部よりも下流側に設けられ、前記現像剤補給部により前記現像剤が補給されることに伴って前記現像剤の一部を排出するための現像剤排出部と、
を備え、
前記第一室は、前記第一搬送スクリューの回転軸線よりも鉛直方向下方に配置された底部と、前記第一搬送スクリューの回転軸線よりも鉛直方向上方に配置され、前記第一搬送スクリューの回転軸線方向に沿って前記隔壁と対向する側に設けられた第一側壁部と、前記第一搬送スクリューの回転軸線よりも鉛直方向上方に配置され、前記第一搬送スクリューの回転軸線方向に沿って前記隔壁側に設けられた第二側壁部を有し、
前記第一室の前記現像剤は、前記第一搬送スクリューの回転方向に沿って前記底部から前記第二側壁部を介さずに前記第一側壁部に向かって搬送され、
前記第一室の、前記第一搬送スクリューの回転軸線方向に沿って前記第二羽根部の所定の領域と対向している領域を、前記第一搬送スクリューの回転軸線に直交する断面で見たとき、前記回転軸よりも鉛直方向上方且つ前記第二羽根部の最上部よりも鉛直方向下方の全域に亘って、前記第一側壁部と前記第二羽根部との間に形成されたクリアランスの大きさが、前記第二側壁部と前記第二羽根部との間に形成されたクリアランスの大きさよりも小さくなっていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記所定の領域は、前記第二搬送方向に関して少なくとも前記第二羽根部の最下流部を含む領域であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記所定の領域は、前記第二羽根部の１ピッチ以上連続する領域であることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像装置は、前記現像剤を担持して前記像担持体と対向する現像領域に前記現像剤を搬送する現像剤担持体を更に有し、
前記第二搬送スクリューは、前記第二室の前記現像剤を前記現像剤担持体に供給することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーとキャリアを含む現像剤を用いて像担持体の静電像をトナー像に現像する現像装置、詳しくは現像容器内の過剰な現像剤を外部へ排出可能な現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー像をシートに転写して加熱加圧により定着させる画像形成装置において、トナーとキャリアを含む現像剤を用いて像担持体の静電像（静電潜像）をトナー像に現像する現像装置が広く用いられている。トナーとキャリアを含む現像剤を用いる現像装置では、両端の開口部で連通させた第一室と第二室とに現像剤を循環させ、第二室に配置した現像剤担持体に現像剤を担持させて像担持体の静電像を現像している。そして、現像装置にキャリアを定常的に補給しつつ余剰になった現像剤を第一室の下流側で現像装置から排出させることにより、現像剤中のキャリアの平均的な劣化度の進行を抑制しつつ、現像装置内の現像剤量をほぼ一定に保っている（特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献２の現像装置は、第一室から第二室へ現像剤を受け渡す開口部よりも下流領域に、現像剤を排出口へ押し戻す逆スクリュー搬送部材を配置し、逆スクリュー搬送部材よりも第一室の下流側に現像剤の排出部を配置している。そして、開口部に隣接した位置に、逆スクリュー搬送部材の外周面に対向させた「せき止め部材」を配置して、排出部に向かう現像剤の過剰な流れ込みを制限している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５６７０１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３７３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に示される「せき止め部材」は、現像剤担持体が配置された第二室から開口部を通じて第一室へ逆流する現像剤が排出部へ流れ込むことを阻止するために設けられている。このため、特許文献２の構成では、「せき止め部材」の配置位置は、第一室の側面のうち第二室側にしか設けられていない。このため、第一室の側面のうち第二室側とは逆側の空間を通じて第一室から直接排出部に流れ込む現像剤を十分に規制できない。
【０００６】
また、第二室のスクリューの回転軸方向からみてスクリュー羽根が上昇する側は、下降する側よりも現像剤の剤面の高さが高くなる。そのため、第一室のスクリュー羽根の回転方向の向きによっては、特許文献２の構成では、剤面が高くなる側の空間から現像剤が排出部へ排出されてしまうことを効率的に抑制することができない場合がある。
【０００７】
この場合、現像装置の温度湿度、現像剤の粒子形状、現像剤の搬送速度等が変化すると、現像装置から排出される現像剤が不足したり、過剰になったりして、現像装置内の現像剤量が変動する可能性がある。
【０００８】
本発明は、現像剤が現像剤排出部から過剰に排出されることを抑制できる現像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、像担持体に形成された静電潜像を、トナーとキャリアを含む現像剤を用いて現像するための現像装置であって、前記現像剤を収容可能であって、第一室と、第二室と、前記第一室と前記第二室とを仕切るための隔壁を有し、前記現像剤を前記第一室と前記第二室との間で循環可能に構成された現像容器と、前記第一室の前記現像剤を前記第一室から前記第二室に連通することを許容する第一連通部と、前記第二室の前記現像剤を前記第二室から前記第一室に連通することを許容する第二連通部と、前記第一室に配置され、回転軸と、前記回転軸の外周に螺旋状に形成され、前記第二連通部から前記第一連通部に向かう第一搬送方向に前記第一室の前記現像剤を搬送する第一羽根部と、前記回転軸の外周に螺旋状に形成され、前記第一連通部から前記第二連通部に向かう第二搬送方向に前記第一室の前記現像剤を搬送し、且つ前記第一室の前記現像剤を前記第一連通部に受け渡す第二羽根部を有する第一搬送スクリューと、前記第二室に配置され、前記第一連通部から前記第二連通部に向かう方向に前記第二室の前記現像剤を搬送する第二搬送スクリューと、前記現像剤を補給するための現像剤補給部と、前記第一搬送方向に関して前記第一連通部よりも下流側に設けられ、前記現像剤補給部により前記現像剤が補給されることに伴って前記現像剤の一部を排出するための現像剤排出部と、を備え、前記第一室は、前記第一搬送スクリューの回転軸線よりも鉛直方向下方に配置された底部と、前記第一搬送スクリューの回転軸線よりも鉛直方向上方に配置され、前記第一搬送スクリューの回転軸線方向に沿って前記隔壁と対向する側に設けられた第一側壁部と、前記第一搬送スクリューの回転軸線よりも鉛直方向上方に配置され、前記第一搬送スクリューの回転軸線方向に沿って前記隔壁側に設けられた第二側壁部を有し、前記第一室の前記現像剤は、前記第一搬送スクリューの回転方向に沿って前記底部から前記第二側壁部を介さずに前記第一側壁部に向かって搬送され、前記第一室の、前記第一搬送スクリューの回転軸線方向に沿って前記第二羽根部の所定の領域と対向している領域を、前記第一搬送スクリューの回転軸線に直交する断面で見たとき、前記回転軸よりも鉛直方向上方且つ前記第二羽根部の最上部よりも鉛直方向下方の全域に亘って、前記第一側壁部と前記第二羽根部との間に形成されたクリアランスの大きさが、前記第二側壁部と前記第二羽根部との間に形成されたクリアランスの大きさよりも小さくなっていることを特徴とする現像装置にある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、現像剤が現像剤排出部から過剰に排出されることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】参考例１の現像装置の軸垂直断面の構成の説明図である。
【図３】現像装置の斜視図である。
【図４】現像装置の軸平行断面の構成の説明図である。
【図５】搬送スクリューの斜視図である。
【図６】搬送スクリューの端部構造の説明図である。
【図７】参考例１の現像装置の部分的な水平断面図である。
【図８】上流側から見た攪拌室の垂直断面図である。
【図９】現像剤が排出され易い場所の説明図である。
【図１０】現像剤が排出され易い理由の説明図である。
【図１１】参考例２の現像装置における上流側から見た攪拌室の垂直断面図である。
【図１２】実施例１の現像装置の部分的な水平断面図である。
【図１３】上流側から見た攪拌室の垂直断面図である。
【図１４】参考例３の現像装置の部分的な水平断面図である。
【図１５】上流側から見た攪拌室の垂直断面図である。
【図１６】参考例４の現像装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１３】
＜参考例１＞
（画像形成装置）
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト８６に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｂｋを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１４】
画像形成部１１０Ｙでは、感光ドラム２９Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト８６に転写される。画像形成部１１０Ｍでは、マゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト８６に転写される。画像形成部１１０Ｃ、１１０Ｂｋでは、シアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト８６に転写される。
【００１５】
シート（記録材）Ｐは、レジストローラ８４によって二次転写部Ｔ２へ給送される。二次転写部Ｔ２を通過する過程でトナー像を転写されたシートＰは、定着装置１３０へ搬送されて加熱加圧を受けて画像を定着された後に、外部へ排出される。
【００１６】
（画像形成部）
画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｂｋは、現像装置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。以下では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの区別を表す添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを除いて包括的に画像形成部の構成を説明する。
【００１７】
画像形成部１１０は、感光ドラム２９の周囲に、帯電ローラ３５、露光装置３７、現像装置１、転写ローラ３４、及びドラムクリーニング装置４０を配置している。感光ドラム２９は、外周面に感光層が形成され、図中矢印方向に回転する。帯電ローラ３５は、感光ドラム２９の表面を一様な電位に帯電させる。露光装置（レーザースキャナ）３７は、画像を走査線に展開した画像信号に基づいて変調されたレーザービームを感光ドラム２９の表面に走査して、感光ドラム２９の表面に画像の静電像（静電潜像）を形成する。
【００１８】
現像装置１は、トナーとキャリアを含む現像剤を用いて感光ドラム２９の静電像をトナー像に現像する。
【００１９】
転写ローラ３４は、感光ドラム２９と中間転写ベルト８６との間にトナー像の転写部を形成する。転写ローラ３４に転写電圧が印加されることにより、感光ドラム２９に担持されたトナー像が中間転写ベルト８６へ転写される。ドラムクリーニング装置４０は、転写を逃れて感光ドラム２９に付着した転写残トナーを回収する。
【００２０】
（現像装置）
図２は参考例１の現像装置の軸垂直断面の構成の説明図である。図３は現像装置の斜視図である。図４は現像装置の軸平行断面の構成の説明図である。図５は搬送スクリューの斜視図である。図６は搬送スクリューの端部構造の説明図である。
【００２１】
図２に示すように、現像装置１は、トナー（非磁性）とキャリア（磁性）とを含む現像剤を現像容器２に収容する。現像剤におけるトナーとキャリアの混合比は重量比で１：９程度である。この比は、この数値に限らず、トナー帯電量、キャリア粒径、画像形成装置１００の構成などに応じて適正に調整される。
【００２２】
現像容器２の感光ドラム２９に対向した現像領域の部分に開口部が形成されている。開口部から一部露出するように現像ローラ３が回転可能に設置されている。現像剤担持体の一例である現像ローラ３は、内部にマグネット４が非回転に配置されている。現像ローラ３は、非磁性のアルミニウム材料で形成され、現像動作時には矢印Ａ方向に回転する。現像ローラ３は、現像容器２内の現像剤を層状に担持して感光ドラム２９の現像領域に搬送し、感光ドラム２９にトナーを供給して、静電像をトナー像に現像する。現像後の現像剤は、現像ローラ３の回転に伴って現像容器２内に回収される。
【００２３】
図３に示すように、現像容器２は、隔壁７によって現像室１４（第二室）と攪拌室１５（第一室）とに分割される。搬送スクリュー５（第二搬送スクリュー）と搬送スクリュー６（第一搬送スクリュー）との間に隔壁７が配置され、隔壁７の奥側には開口部７ａ（第一連通部）が設けられ、隔壁７の手前側には開口部７ｂ（第二連通部）が設けられている。攪拌室１５と現像室１４とは隔壁７に形成された開口部７ａ、７ｂで連通して現像剤の循環路を形成する。搬送スクリュー５と搬送スクリュー６との間に隔壁７が設けられ、現像剤の循環がスムーズに行なわれるように、隔壁７の奥側と手前側に開口部７ａ、７ｂが設けられている。
【００２４】
現像室１４には搬送スクリュー５が設けられている。搬送スクリュー５は、現像室１４の現像剤を攪拌混合する。攪拌室１５には搬送スクリュー６が設けられている。搬送スクリュー６は、攪拌室１５の現像剤を攪拌混合する。搬送スクリュー５と搬送スクリュー６は、開口部７ａ、７ｂを通じて現像剤を受け渡して現像容器２内で矢印Ｂ方向および矢印Ｃ方向に搬送して円滑に循環させる。搬送スクリュー５と搬送スクリュー６とにより、現像剤が攪拌混合されつつ、現像容器２内を循環する。
【００２５】
トナーとキャリアを含む現像剤を用いて現像を行う二成分現像方式は、他の現像方式と比較して、画質の安定性、装置の耐久性などに優れている一方、長期の使用累積に伴ってキャリアの劣化が発生し易い。
【００２６】
そのため、参考例１の現像装置１は、現像剤自動交換機構を備えている。現像剤自動交換機構は、現像装置１の現像動作によって消費した分のトナーとキャリアを含む補給用現像剤を現像装置に補給し、現像装置１内の余剰な現像剤（キャリア）を、現像装置１から排出して回収容器に蓄積している。現像剤自動交換機構は、補給用現像剤の補給とほぼ同時に余剰現像剤の排出を行うため、画像形成装置の大型化やコストの高騰を引き起こすことなく、現像剤全体としての特性を安定させることができる。現像剤自動交換機構は、現像剤交換または現像器交換という手作業を不要にし、メンテナンス性向上、ランニングコスト低減を達成している。
【００２７】
（現像剤の補給）
図２に示すように、現像剤補給部１１１は、トナーとキャリアを有する補給用現像剤を現像装置１の攪拌室１５に補給する。現像剤補給部１１１は、トナー中に一定割合（重量比１０％程度）のキャリアを含んだ補給用現像剤を使用している。ただし、キャリアの含有比率はこれに限定されない。
【００２８】
現像剤補給部１１１は、画像形成を１枚行うごとに図示しない補給スクリューを回転させて、画像形成によって消費された分のトナー量を含む補給用現像剤を現像容器２の搬送スクリュー６の搬送方向上流側に補給する。現像剤補給部１１１は、また、現像容器２内の現像剤のトナー濃度（現像剤の単位重量に占めるトナー重量の比率）を一定に保つように補給用現像剤を補給する。画像形成によって消費された分のトナーは、キャリアを一定の割合で含んだ補給現像剤として、補給スクリュー１１２の回転にしたがい、現像容器２の搬送スクリュー６の上流側に補給される。
【００２９】
画像形成によってトナーは消費されるが、補給用現像剤に一定割合で含まれるキャリアは、画像形成で消費されないため、現像容器２内に残って循環し続ける。このため、画像形成にともなって補給用現像剤の補給が繰り返されると、現像装置１内の現像剤量が次第に増加する。
【００３０】
図４に示すように、現像容器２内で過剰になった現像剤は、攪拌室１５の下流側に接続された排出経路１３の現像剤排出口８を通じて現像装置１の外部へ排出される。排出経路１３を通じて攪拌室１５内の過剰な現像剤がオーバーフローして排出されることにより、現像容器２内の現像剤量が所定範囲に維持される。消費されたトナー分が補給現像剤により補給され、同時に供給されたキャリアが過剰になった現像剤が排出される。現像容器２の現像剤を一定に保つように現像剤の入れ替えが自動的に徐々に行われる。
【００３１】
（現像剤排出部）
図３に示すように、第二室の一例である現像室１４は、現像ローラ３に供給する現像剤が搬送される。第一室の一例である攪拌室１５は、現像室１４の両端部に連絡して現像室１４との間で現像剤を循環させる循環経路を形成する。
【００３２】
図４に示すように、第一搬送スクリューの一例である搬送スクリュー６は、攪拌室１５に回転可能に設けられる。搬送スクリュー６の第一羽根部は、順搬送領域１２Ａにおいて、循環経路内の現像剤を循環方向に搬送する。第二羽根部の一例である返しスクリュー１０は、第一羽根部の搬送方向（第一搬送方向）下流側の逆搬送領域１２Ｂにおいて回転可能に設けられ、循環経路外の現像剤を循環経路内に向けて搬送する。現像剤排出部の一例である排出経路（排出搬送領域）１３は、攪拌室１５の返しスクリュー搬送方向上流側に設けられ、攪拌室１５の余剰現像剤を排出する。
【００３３】
図６を参照して図５に示すように、搬送スクリュー６、返しスクリュー１０、及び排出スクリュー９は、共通の回転軸１０ａを有する。回転軸１０ａは、順方向（第一搬送方向）の搬送性能を有する搬送スクリュー６と、逆方向（第二搬送方向）の搬送性能を有する返しスクリュー１０と、順方向の搬送性能を有する排出スクリュー９とを一体に回転させる。図６に示すように、排出スクリュー９は、搬送スクリュー６の搬送方向下流側に、返しスクリュー１０を介して連結されている。
【００３４】
図３に示すように、返しスクリュー１０は、搬送スクリュー６に搬送される現像剤に押されて排出経路１３に向かう現像剤を開口部７ａまで押し戻す。これにより、開口部７ａ前の現像剤の流れが弱められ、現像剤の高さが高くなって、現像剤が開口部７ａを通じて現像室１４へ流れ込む。即ち、返しスクリュー１０は、攪拌室１５の現像剤を開口部７ａに受け渡す。
【００３５】
図４に示すように、排出スクリュー９は、攪拌室１５の逆搬送領域１２Ｂに接続された排出経路１３に位置している。排出経路１３の先端に現像剤排出口８が配置される。排出経路１３の内径は、攪拌室１５の逆搬送領域１２Ｂの内径よりも一段小さく、排出経路１３の底面の高さは、攪拌室１５の逆搬送領域１２Ｂの底面の高さよりも一段高い。排出経路１３に配置された排出スクリュー９は、排出経路１３へオーバーフローした余剰な現像剤を現像剤排出口８に向かって搬送して現像剤排出口８から排出させる。
【００３６】
現像容器２内の現像剤量が増加して返しスクリュー１０の位置の現像剤高さが所定水準を越えると、返しスクリュー１０を現像剤が乗り越えて排出経路１３へ流れ込む。排出経路１３へオーバーフローした現像剤は、排出スクリュー９に搬送されて現像剤排出口８へ搬送される。図３に示すように、現像剤排出口８から排出された現像剤は、搬送管路１１３を通って回収容器１１４に回収蓄積される。
【００３７】
（参考例１の特徴部分）
図７は参考例１の現像装置の部分的な水平断面図である。図８は上流側から見た攪拌室の垂直断面図である。図９は現像剤が排出され易い場所の説明図である。図１０は現像剤が排出され易い理由の説明図である。
【００３８】
図８に示すように、返しスクリュー１０と攪拌室１５の内壁との間に、返しスクリュー１０の外径と攪拌室１５の内径の寸法公差を考慮した隙間を設けて、返しスクリュー１０が攪拌室１５の内壁に干渉しないようにしている。返しスクリュー１０が攪拌室１５の内壁と干渉すると、干渉部において現像剤凝集塊が発生したり、現像装置１の運転音が大きくなったりする。
【００３９】
しかし、図９に示すように、返しスクリュー１０と攪拌室１５の内壁との間に隙間が存在すると、楕円で示した領域Ｅ１、Ｅ２を通じて過剰な現像剤漏れが発生し易くなる。領域Ｅ１、Ｅ２を通じた過剰な現像剤漏れは、現像装置１の駆動に伴う現像剤排出を進行させる。領域Ｅ１、Ｅ２を通じた過剰な現像剤漏れが続いて現像室１４と攪拌室１５を循環する現像剤量が正常な範囲を下回ると、現像室１４の現像剤量が不足して現像ローラ３に現像剤が十分にコートされなくなって、出力画像に濃度ムラが発生することがある。
【００４０】
図９に示すように、返しスクリュー１０を越える現像剤漏れ現象は、返しスクリュー１０の軸垂直断面の上半分の領域で発生し易い。返しスクリュー１０の軸垂直断面の下半分の領域では、現像剤が自重及び加圧によって流動性を失っているため、現像剤漏れはほとんど発生しない。
【００４１】
図１０に示すように、返しスクリュー１０の外側の内壁に近い領域では、矢印Ｐで示すように、攪拌室１５を下流側へ搬送された現像剤がその勢いで返しスクリュー１０を越えて流れ出し易い。一方、返しスクリュー１０に近い領域及び返しスクリュー１０の内側領域では、矢印Ｑで示すように、返しスクリュー１０の上流側へ向かう搬送力に妨げられて、現像剤が返しスクリュー１０を越えて流れ出しにくくなっている。
【００４２】
そこで、参考例１では、攪拌室１５の内壁において、返しスクリュー１０の近傍にせき止め部材１６、１７を付設している。返しスクリュー１０の軸垂直断面の上半分の領域のうち現像室１４に近い側の内壁（隔壁７）にせき止め部材１７を付設し、現像室１４から遠い側の内壁にせき止め部材１６を付設した。返しスクリュー１０の軸垂直断面の上半分の領域において、返しスクリュー１０と攪拌室１５の内壁との隙間を通じて流れ出ようとする現像剤を、せき止め部材１６、１７に衝突させて現像容器２内の循環に戻すようにした。
【００４３】
（せき止め部材のサイズ）
せき止め部材１６、１７は、返しスクリュー１０の外周面に対向して配置され、両者の隙間は０．６ｍｍに設計されている。両者の隙間は小さいほど現像剤漏れは抑制されるが、回転する返しスクリュー１０とせき止め部材１６、１７が干渉しない程度には隙間を確保しておく必要がある。両者の隙間は、返しスクリュー１０とせき止め部材１６、１７の寸法公差を考慮して設計した値である。
【００４４】
図７に示すように、せき止め部材１６、１７のスクリュー軸線方向に関する幅（ｔ）は、返しスクリュー１０のピッチ幅（１ピッチ、参考例１では３．０ｍｍ）以上にすることが好ましい。せき止め部材１６、１７の幅を返しスクリュー１０のピッチ幅未満にした場合、返しスクリュー１０の回転軸１０ａとせき止め部材１６、１７の間から現像剤が漏れてしまう場合がある。参考例１では、せき止め部材１６、１７の幅ｔは３．５ｍｍとした。ただし、せき止め部材１６、１７は幅（ｔ）が返しスクリュー１０のピッチ幅未満でも、図５に示す何もない場合に比較すれば大きな効果が得られている。このため、せき止め部材１６、１７の幅を返しスクリューのピッチ幅以上とすることが発明の構成上、必須という訳ではない。
【００４５】
せき止め部材１６、１７は、現像容器２と一体に樹脂成形されている。図４に示すように、搬送スクリュー６、返しスクリュー１０、及び排出スクリュー９が形成された回転軸１０ａは、排出経路１３の反対側から回転軸線に沿って攪拌室１５に挿入される。そのため、せき止め部材１６、１７は、回転軸１０ａの組み付けの支障とならない。
【００４６】
（せき止め部材の位置）
図７に示すように、せき止め部材１６は、返しスクリュー１０における上流側に片寄せて配置される。せき止め部材１６、１７は、返しスクリュー１０に対向する範囲の最上流側、すなわち返しスクリュー１０の搬送方向の最下流位置（最下流部、所定の領域）に配置することが好ましい。図８に示すように、返しスクリュー１０が接触する現像剤の剤面が低いほど、返しスクリュー１０と攪拌室１５の内壁の隙間は小さくなる。このため、返しスクリュー１０の上流側（搬送方向下流側）へせき止め部材１６、１７を寄せるほど、現像容器２から漏れ出そうとする現像剤を、返しスクリュー１０によって現像容器２の循環経路へ復帰させる効果が高くなる。ただし、せき止め部材１６、１７を返しスクリュー１０の下流側へせき止め部材１６、１７を寄せていても、図９に示す何もない場合に比較すれば大きな効果が得られている。このため、返しスクリュー１０の上流側へせき止め部材１６、１７を寄せることが発明の構成上、必須という訳ではない。
【００４７】
参考例１では、搬送スクリュー６の回転軸線方向からみたときに搬送スクリュー６の回転に伴ってスクリュー羽根が上昇する側は、搬送スクリュー６の回転中心に対して現像室１４とは逆側である。即ち、攪拌室１５の現像剤は、搬送スクリュー６の回転方向に沿って底部から第二側壁部を介さずに第一側壁部に向かって搬送される。なお、底部は、搬送スクリュー６の回転軸線よりも鉛直方向下方に配置されている。第一側壁部は、搬送スクリュー６の回転軸線よりも鉛直方向上方に配置され、搬送スクリュー６の回転軸線方向に沿って隔壁７と対向する側に設けられている。第二側壁部は、搬送スクリュー６の回転軸線よりも鉛直方向上方に配置され、搬送スクリュー６の回転軸線方向に沿って隔壁７側に設けられている。このため、運転中は、図８に太線で示すように、現像剤の剤面が形成され、攪拌室１５内の現像剤量が過剰になった場合は、せき止め部材１６を越えて現像剤が下流側へ流れ込んで現像容器２から排出される。図８に示すように、参考例１では、せき止め部材１６、１７は、返しスクリュー１０の頂上部には形成されないため、現像容器２内の現像剤量が過剰になった場合は、せき止め部材１６、１７によって現像剤の必要な排出が阻害されることはない。
【００４８】
（比較例との対比）
特許文献２に示される現像装置を比較例として、参考例１の構成と対比する。
【００４９】
図３を参照して説明すると、比較例では、開口部（７ａ）が形成された側の内壁（隔壁７）にせき止め部材（１７）が付設されている。あるいは、比較例では、搬送スクリュー６の回転に伴って現像剤が下降する側の内壁（隔壁７）にせき止め部材（１７）が付設されている。そして、せき止め部材（１７）は、搬送スクリュー（５）の上流側から開口部（７ａ）を通じて搬送スクリュー（６）の下流側へ逆流してくる現像剤をせき止める効果がある。
【００５０】
しかし、せき止め部材（１７）は、開口部（７ａ）が形成された反対側の内壁と返しスクリュー１０の隙間を通じて攪拌室１５の下流側へ漏れ出す現像剤をせき止めることができない。あるいは、せき止め部材（１７）は、搬送スクリュー６の回転に伴って現像剤が上昇する側の内壁と返しスクリュー１０の隙間を通じて攪拌室１５の下流側へ漏れ出す現像剤をせき止めることができない。比較例では、図７、図８に示すせき止め部材１６を有しないからである。
【００５１】
図８に示すように、搬送スクリュー６の回転に伴って現像剤が上昇する側では、下降する側よりも現像剤の剤面が高くなる。このため、搬送スクリュー６の回転に伴って現像剤が上昇する側では、下降する側よりも、返しスクリュー１０を越えて攪拌室１５の下流側へ向かう現像剤の流れの断面積が大きくなる。
【００５２】
図３に示すように、開口部７ａが形成された内壁側では、現像剤が現像室１４へ流れ出すため、開口部７ａが形成されない（逃げ場が無い）内壁側よりも現像剤の剤面が低くなる。このため、開口部７ａが形成された内壁側では、開口部７ａが形成されない内壁側よりも、返しスクリュー１０を越えて攪拌室１５の下流側へ向かう現像剤の流れの断面積が小さくなる。
【００５３】
図９に示すように、隔壁７から遠い領域Ｅ１の方が隔壁７に近い領域Ｅ２よりも現像剤の剤面が高くなるため、領域Ｅ１を通じた現像剤の漏れ出しは、領域Ｅ２を通じた現像剤の漏れ出しよりも多くなる。返しスクリュー１０の最下点を起点にして返しスクリュー１０の回転方向上流側の領域Ｅ１では、回転方向下流側の領域Ｅ２よりも現像剤の剤面が高くなるため、領域Ｅ１を通じた現像剤の漏れ出しは、領域Ｅ２を通じた現像剤の漏れ出しよりも多くなる。
【００５４】
したがって、返しスクリュー１０を越えて攪拌室１５の下流側へ向かう現像剤の流れは、せき止め部材１６の側に大きく偏っているから、攪拌室から排出される現像剤を制限する効果は、せき止め部材１７よりもせき止め部材１６のほうがはるかに大きい。このため、比較例の現像装置のせき止め部材（１７）のみだけの構成は、返しスクリュー１０と攪拌室１５の内壁の隙間を通じて攪拌室１５の下流側へ漏れ出して排出される現像剤の量を抑制するにあたって、効率的ではない。せき止め部材１６を欠く比較例の現像装置においては、特に剤面がＥ１側が高くなる構成においては、充分でない。
【００５５】
なお、参考例１において、搬送スクリュー６の回転に伴ってスクリュー羽根が上昇する側が現像室１４の反対側である理由は、以下である。現像室１４で現像ローラ３に現像剤を供給し易くするため、搬送スクリュー５の回転は時計回りとなる。そして、搬送スクリュー５と搬送スクリュー６とは軸端のギアを直接噛み合わせて駆動伝達されているため、搬送スクリュー５と搬送スクリュー６とは回転が逆回転となる。このため、参考例１のような回転方向となっている。
【００５６】
なお、図９に示す領域Ｅ２のほうが領域Ｅ１よりも現像剤の剤面が高くなる参考例１とは逆の構成は、搬送スクリュー６の回転軸線方向からみたときに搬送スクリュー６の回転に伴ってスクリュー羽根が上昇する側が搬送スクリュー６の回転中心に対して現像室１４側の場合である。
【００５７】
参考例１の構成では、規制部の一例であるせき止め部材１６、１７は、搬送スクリュー６の回転中心よりも上方で、少なくとも搬送スクリュー６の回転中心に対して現像室１４とは逆側の位置に、返しスクリュー１０と対向するように設けられる。せき止め部材１６は、攪拌室１５の内壁と返しスクリュー１０との間の間隙が狭くなるように規制する。せき止め部材１７は、搬送スクリュー６の回転中心に対して現像室１４側で、攪拌室１５と返しスクリュー１０との間の間隙を部分的に狭くするように規制する。せき止め部材１６は、搬送スクリュー６の回転軸線方向に関して、返しスクリュー１０の上流側に設けられている。
【００５８】
以上説明したように、参考例１によれば、せき止め部材１６、１７を有するため、攪拌室１５の下流側へ漏れ出して排出される現像剤の量を抑制する効果は十分である。したがって、現像容器２内の現像剤量を適正に保つことができ、長期にわたり安定した画像形成を行うことができる。せき止め部材１６を有するため、返しスクリュー１０と攪拌室１５の内壁の隙間を通じた現像剤漏れを抑制して、図９の領域Ｅ１を通じた現像剤の排出の変動を抑制できる。余分な現像剤漏れが抑制される結果、現像容器２内の現像剤量が安定する。
【００５９】
＜参考例２＞
図１１は参考例２の現像装置における上流側から見た攪拌室の垂直断面図である。参考例２の現像装置は、開口部が形成された側の内壁のせき止め部材の大きさが小さい以外は参考例１と同様に構成される。したがって、図１１中、参考例１と共通する構成には図７〜図１０と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６０】
図８に示すように、現像剤の剤面は、せき止め部材１６側で高くなっているため、せき止め部材１６、１７の高さを共に図８よりも高くした場合、せき止め部材１７側で現像容器２内の過剰になった現像剤を排出できなくなる。逆に、せき止め部材１６、１７の高さを共に図８よりも低くした場合、せき止め部材１６側で現像容器２内の現像剤が過剰に排出されてしまう。
【００６１】
そこで、図１１に示すように、参考例２では、現像剤の剤面の傾きに合わせて、せき止め部材１６の高さは、せき止め部材１７の高さよりも高い。返しスクリュー１０の上半分に対向する２つの領域（Ｅ２、Ｅ１：図９）に高さを異ならせてせき止め部材１６、１７を配置した。領域Ｅ１に配置したせき止め部材１６の高さＨ１６を、領域Ｅ２に配置したせき止め部材１７の高さＨ１７よりも高くした。図中、ＣＨは返しスクリュー１０の水平方向の中心、ＣＡは高さ方向の中心である。
【００６２】
参考例２によれば、せき止め部材１６、１７を有するため、返しスクリュー１０の上半分の外周と攪拌室１５の内壁の隙間を通じて攪拌室１５の下流側へ余分に漏れ出して余分に排出される現像剤が減って、現像容器２内の現像剤量が安定する。
【００６３】
参考例２によれば、せき止め部材１６、１７の高さを異ならせたため、現像容器２内の現像剤が過剰になると、せき止め部材１６、１７の両方を同時にオーバーフローして過剰な現像剤が下流側へ速やかに排出される。このため、現像容器２内の現像剤が過剰になりにくい。参考例２によれば、現像剤が漏れ易い領域Ｅ１のせき止め部材１６の高さを、現像剤が漏れ難い領域Ｅ２のせき止め部材１７の高さよりも高くしたので、過剰な現像剤漏れを効果的に抑制できる。
【００６４】
参考例２の構成によれば、せき止め部材１６、１７の高さは、搬送スクリュー６の回転軸線方向からみたときに搬送スクリュー６の回転に伴ってスクリュー羽根が上昇する側の方が、下降する側よりも高い。このため、せき止め部材１６、１７側の剤面高さに合わせて、せき止め部材１６、１７の高さが設定可能となる。このため、参考例１のように、せき止め部材１６、１７を同じ高さにした場合に比べてと、せき止め部材１７側で現像剤の排出が過剰に抑制されることや、せき止め部材１６側の現像剤の排出が充分に抑制できないといった不具合を抑制できる。
【００６５】
＜実施例１＞
図１２は実施例１の現像装置の部分的な水平断面図である。図１３は上流側から見た攪拌室の垂直断面図である。
【００６６】
実施例１の現像装置は、開口部が形成された側の内壁にせき止め部材が付設されない以外は参考例１と同様に構成される。したがって、図１２、図１３中、参考例１と共通する構成には図７〜図１０と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６７】
図９を参照して上述したように、現像装置１の運転中、領域Ｅ１では領域Ｅ２よりも現像剤面が高くなって、領域Ｅ１を通じた現像剤の漏れ出しは、領域Ｅ２を通じた現像剤の漏れ出しよりも多くなる。
【００６８】
図１３に示すように、実施例１では、領域Ｅ１にのみ、せき止め部材１６を配置して、領域Ｅ２にはせき止め部材を配置しなかった。即ち、攪拌室１５の、搬送スクリュー６の回転軸線方向に沿って返しスクリュー１０の所定の領域と対向している領域を、搬送スクリュー６の回転軸線に直交する断面で見たとき、回転軸１０ａよりも鉛直方向上方且つ返しスクリュー１０の最上部よりも鉛直方向下方の全域に亘って、せき止め部材１６（第一側壁部）と返しスクリュー１０（第二羽根部）との間に形成されたクリアランスの大きさが、隔壁７の上部（第二側壁部）と返しスクリュー１０（第二羽根部）との間に形成されたクリアランスの大きさよりも小さくなっている。なお、前述したように、第一側壁部は、搬送スクリュー６の回転軸線よりも鉛直方向上方に配置され、搬送スクリュー６の回転軸線方向に沿って隔壁７と対向する側に設けられており、せき止め部材１６に対応する。第二側壁部は、搬送スクリュー６の回転軸線よりも鉛直方向上方に配置され、搬送スクリュー６の回転軸線方向に沿って隔壁７側に設けられており、隔壁７の上部に対応する。その結果、せき止め部材１６だけでも、返しスクリュー１０と攪拌室１５の内壁の隙間を通じた現像剤漏れを効果的に抑制できることが実証された。領域Ｅ１を通じて返しスクリュー１０を通過しようとする現像剤をせき止め部材１６に衝突させて再び現像容器２内へと戻すことで、現像容器２の外へ余剰に排出される現像剤が減って、現像容器２内の現像剤量が安定した。図中、ＣＨは返しスクリュー１０の水平方向の中心、ＣＡは高さ方向の中心である。
【００６９】
参考例２で説明したように、せき止め部材１７を配置して、領域Ｅ２を通じた現像剤の漏れ出しを完全にブロックした場合、現像容器２内の現像剤量が多くなってしまった場合に、必要な排出量を確保できなくなることがある。
【００７０】
このため、漏れ出し量が相対的に少ない領域Ｅ２にはせき止め部材を配置せず、現像容器２内の現像剤量が多くなってしまった場合に、必要な排出量をここから確保できるようにした。その結果、領域Ｅ２を通じた現像剤の排出が円滑になって、現像剤量アップによる剤漏れ、駆動系の過負荷などが発生しにくくなった。
【００７１】
＜参考例３＞
図１４は参考例３の現像装置の部分的な水平断面図である。図１５は上流側から見た攪拌室の垂直断面図である。
【００７２】
参考例３の現像装置は、開口部から遠い側の内壁のせき止め部材は、開口部に近い側の内壁のせき止め部材よりも回転軸線方向の長さが大きい以外は参考例１と同様に構成される。したがって、図１４、図１５中、参考例１と共通する構成には図７〜図１０と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【００７３】
図８を参照して図９に示すように、返しスクリュー１０の回転方向上流側の領域Ｅ１の方が、回転方向下流側の領域Ｅ２よりも現像剤面が高いため、領域Ｅ１を通じた現像剤の漏れは、領域Ｅ２を通じた現像剤の漏れよりも多くなる。そこで、図１４に示すように、参考例３では、回転方向上流側の領域Ｅ１に配置したせき止め部材１６を、回転方向下流側の領域Ｅ２に配置したせき止め部材１７よりも回転軸線に沿って長い形状とした。図１５に示すように、せき止め部材１６の高さとせき止め部材１７の高さは等しくした。
【００７４】
参考例３では、返しスクリュー１０の回転軸線方向に沿った方向において、せき止め部材１６の長さは、せき止め部材１７の長さよりも長い。せき止め部材１６をせき止め部材１７よりも長くすることで、剤面高さがより高くなる図９のＥ１側の現像剤の流出を効果的に抑制することができる。その結果、参考例２で説明したように、現像容器２内の現像剤が過剰になると、せき止め部材１６、１７の両方を同時にオーバーフローして過剰な現像剤が下流側へ速やかに排出される。このため、現像容器２内の現像剤が過剰になりにくい。
【００７５】
参考例３の構成によれば、せき止め部材１６、１７の搬送スクリュー６の回転軸線方向の長さは、搬送スクリュー６の回転軸線方向からみたときに搬送スクリュー６の回転に伴ってスクリュー羽根が上昇する側の方が、下降する側よりも長い。このため、せき止め部材１６、１７側の剤面高さに合わせて、せき止め部材１６、１７の長さが設定可能となる。このため、参考例１のように、せき止め部材１６、１７を同じ長さにした場合に比べて、せき止め部材１７側で現像剤の排出が過剰に抑制されることや、せき止め部材１６側の現像剤の排出が充分に抑制できないといった不具合を抑制できる。
【００７６】
また、返しスクリュー１０の回転軸線方向におけるせき止め部材１７の長さを参考例１よりも短くしたため、図４に示す開口部７ａの面積にオーバーラップするせき止め部材（１７）の面積が少なくなった。このため、参考例１よりも現像室（１４）へ流入する現像剤の流れが円滑になった。
【００７７】
＜参考例４＞
図１６は参考例４の現像装置の説明図である。
【００７８】
参考例１では、上述したように、樹脂成形された現像容器２の一部分として、せき止め部材１６、１７を予め樹脂成形していた。参考例４では、現像容器２に別部材のせき止め部材１６、１７を取り付けて現像装置１を組み立てる。それ以外の構成及び機能に関しては参考例１と同様であるため、図１６中、参考例１と共通する構成には図７〜図１０と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【００７９】
図１６に示すように、現像容器２のせき止め部材２６が取り付けられる部分にはあり溝２６Ｍが垂直方向に形成されている。せき止め部材１６にはあり溝２６Ｍに適合するあり型２６Ｇが形成されている。せき止め部材２６は、攪拌室１５に返しスクリュー１０を組み付けた後に、上方から挿入して攪拌室１５に組み付けられる。
【００８０】
せき止め部材２６は、過剰な現像剤の排出空間を残して、返しスクリュー１０の上半分のスペースを覆い隠す門型の形状とした。
【００８１】
＜その他の実施例＞
本発明は、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００８２】
したがって、現像室と攪拌室とが水平に配列される横攪拌型のみならず、現像室と攪拌室とが高さを異ならせて配列される縦攪拌型の現像装置でも実施できる。
【００８３】
画像形成装置は、１ドラム型／タンデム型、一成分現像剤／二成分現像剤、中間転写方式／記録材搬送体方式の区別なく実施できる。像担持体の数、像担持体の帯電方式、静電像の形成方式、現像方式、転写方式、定着方式等の区別無く実施できる。ここでは、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明しているが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途の画像形成装置で実施できる。
【符号の説明】
【００８４】
１  現像装置、２  現像容器、３  現像ローラ
５  、６  搬送スクリュー、７  隔壁
７ａ、７ｂ  開口部、８  現像剤排出口
１０  返しスクリュー、１０ａ  回転軸、
１３  排出経路、１４  現像室、１５  攪拌室
１６、１７  せき止め部材
２９  感光ドラム
【図１】
0006261294.tif 000002
【図２】
0006261294.tif 000003
【図３】
0006261294.tif 000004
【図４】
0006261294.tif 000005
【図５】
0006261294.tif 000006
【図６】
0006261294.tif 000007
【図７】
0006261294.tif 000008
【図８】
0006261294.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0006261294.tif 000011
【図１１】
0006261294.tif 000012
【図１２】
0006261294.tif 000013
【図１３】
0006261294.tif 000014
【図１４】
0006261294.tif 000015
【図１５】
0006261294.tif 000016
【図１６】
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