(57)【要約】【課題】  複数のトナー搬送路を重力方向に関して上下に配置して小型化を図るとともに画像ノイズを防止できる現像装置を提供する。【解決手段】  現像装置は、一成分現像剤であるトナーを担持する現像ローラ８と、現像ローラに沿って配置された下段トナー搬送路１４と、下段トナー搬送路と略平行に且つ該搬送路に対し重力方向に関して上方に配置され、下段トナー搬送路と現像ローラの軸方向両端部において第１および第２の連通部１８，２０を介して連通する上段トナー搬送路１６と、上段トナー搬送路内に配置され、トナーを撹拌しつつ第１の連通部１８から第２の連通部２０に向けて搬送するスクリュ２４と、下段トナー搬送路内に配置され、トナーを撹拌しつつ第２の連通部２０から第１の連通部１８に向けて搬送するスクリュ２２と、上段トナー搬送路の第１と第２の連通部との間に位置するトナー補給口２６を有するトナー補給部６と、を備える。【選択図】図２
2005201921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一成分現像剤であるトナーを担持し、対向配置された像担持体にトナーを供給して像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体と、
現像剤担持体に沿って配置された下段トナー搬送路と、
下段トナー搬送路と略平行に且つ下段トナー搬送路に対し重力方向に関して上方に配置され、下段トナー搬送路と現像剤担持体の軸方向両端部において第１および第２の連通部を介して連通する上段トナー搬送路と、
上段トナー搬送路内に配置され、回転によりトナーを撹拌しつつ第１の連通部から第２の連通部に向けて搬送する上段トナー撹拌搬送部材と、
下段トナー搬送路内に配置され、回転によりトナーを撹拌しつつ第２の連通部から第１の連通部に向けて搬送する下段トナー撹拌搬送部材と、
上段トナー搬送路の第１の連通部と第２の連通部との間において上段トナー搬送路にトナーを補給するトナー補給口を有するトナー補給部と、
を備えた現像装置。
【請求項２】
トナー補給口がトナー搬送方向に関して第１の連通部の下流側近傍に配置されることを特徴とする請求項１の現像装置。
【請求項３】
トナー補給部から単位時間あたりに補給されるトナー量は、上段トナー搬送路および下段トナー搬送路で循環される単位時間あたりのトナー量以下であることを特徴とする請求項１または２の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリやこれらの複合機などの画像形成装置に用いられる現像装置に関する。本発明は特に、像担持体に一成分現像剤を供給して像担持体上の静電潜像を現像する現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体上に静電潜像を形成し、現像装置により現像剤を供給することで静電潜像を現像し、現像した画像を用紙に転写する画像形成装置において、一成分現像剤であるトナーを用いた現像装置が種々提案されている。
【０００３】
このような従来の現像装置の一つとして、特許文献１には、現像器と現像器にトナーを補給するトナー補給部とを備えたものが開示されている。現像器には、像担持体に対向配置された現像ローラと、現像ローラに圧接したブレードと、現像ローラの軸方向に沿って現像ローラに隣接した第１のトナー搬送路と、現像ローラの軸方向両端部で第１のトナー搬送路と連通した第２のトナー搬送路と、第１および第２のトナー搬送路内にそれぞれ設けた第１および第２の撹拌搬送部材とが収容され、第２のトナー搬送路がトナー補給部に接続されている。画像形成時、トナーは、第２の撹拌搬送部材により第２のトナー搬送路を搬送され、次いで第１の撹拌搬送部材により第１のトナー搬送路を、第２のトナー搬送路での搬送方向と逆方向に搬送されながら、現像ローラの表面に供給される。その後、トナーは、ブレードにより摩擦帯電されるとともに薄層化された後、現像ローラに接触または近接した像担持体の表面に形成された静電潜像に移動して、静電潜像を顕像化する。
【特許文献１】特開平８−３００８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる現像装置において、装置の小型化のために第１のトナー搬送路を重力方向に関して下段、第２のトナー搬送路を上段に配置すると、トナー補給部から上段トナー搬送路に供給された新しいトナーが、上段トナー搬送路のトナー搬送方向に関して上流側に位置する連通部を介して下段トナー搬送路に重力落下（逆流）しそのまま現像に供される恐れがある。この場合、新しいトナーは、既に現像器内にある古いトナーと十分に混合しなかったり撹拌が十分に行われていないために、かぶりや濃度むらなどの画像ノイズが発生する。
【０００５】
そこで、本発明は、少なくとも２つのトナー搬送路を重力方向に関して上下に配置して小型化を図るとともに画像ノイズを防止できる現像装置を提供することを目的とする。
【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、本発明に係る現像装置は、
一成分現像剤であるトナーを担持し、対向配置された像担持体にトナーを供給して像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体と、現像剤担持体に沿って配置された下段トナー搬送路と、下段トナー搬送路と略平行に且つ下段トナー搬送路に対し重力方向に関して上方に配置され、下段トナー搬送路と現像剤担持体の軸方向両端部において第１および第２の連通部を介して連通する上段トナー搬送路と、上段トナー搬送路内に配置され、回転によりトナーを撹拌しつつ第１の連通部から第２の連通部に向けて搬送する上段トナー撹拌搬送部材と、下段トナー搬送路内に配置され、回転によりトナーを撹拌しつつ第２の連通部から第１の連通部に向けて搬送する下段トナー撹拌搬送部材と、上段トナー搬送路の第１の連通部と第２の連通部との間において上段トナー搬送路にトナーを補給するトナー補給口を有するトナー補給部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、トナー補給口は、上段トナー搬送路の第１の連通部である汲み上げ部の下流側に配置してあるので、トナー補給口から上段トナー搬送路に供給された新しいトナーは、上段トナー搬送路および下段トナー搬送路を循環する古いトナーと十分混合しながら十分撹拌された状態で、下段トナー搬送路に送り込まれる。したがって、画像形成装置は、本発明に係る現像装置から供給されたトナーを用いて、画像むらなどのない良好な画像を形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して本発明に係る現像装置の実施形態を説明する。なお、本願明細書では、方向を表す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、およびこれらの用語を含む別の用語）を適宜用いるが、特に明示しない限り説明に用いる図面中の方向を示すだけのものであって、これらの用語によって本発明が限定的に解釈されるべきでない。
【０００９】
図１，２は、本発明に係る現像装置の一実施形態を示す。全体を符号２で表す現像装置は、現像器４と、現像器４の図１上方に配置され現像器４にトナーを適宜供給するためのトナー補給部６とを備える。
【００１０】
現像器４のハウジング５図１左壁には開口部が形成され、開口部には、画像形成装置に組み込んだ状態で図示しない像担持体に接触または近接し、図示しないモータにより軸周りに図１時計回り方向に回転駆動される現像ローラ８が配置されている。現像ローラ８の右側には該ローラ４に押圧されて供給ローラ１０が現像ローラ８と平行に配置されている。供給ローラ１０は、図示しないモータにより軸周りに図１時計回り方向に回転駆動されるようになっている。現像ローラ８の回転方向に関し、供給ローラ１０との対向領域の下流側には、トナー規制部材としてブレード１２が現像ローラ８に圧接されている。ブレード１２は、現像ローラ８上のトナーＴの帯電量および付着量を規制するためのものである。
【００１１】
現像器４のハウジング５は、供給ローラ１０が配置された位置の図１右上に下段トナー搬送路１４と、該搬送路１４の図１左上（鉛直斜め上方）に上段トナー搬送路１６とを形成する。図２に示すように、トナー搬送路１４，１６は、現像ローラ８および供給ローラ１０に長手方向に沿って伸び、搬送路１４，１６の間には、ローラ８，１０の軸方向両端部に対応する位置１８，２０で連通するよう仕切壁５ａが設けてある。
【００１２】
トナー搬送路１４，１６にはそれぞれ、回転することでトナーＴを撹拌しつつ搬送するトナー撹拌搬送部材としてスクリュ２２，２４が設けてある。スクリュ２２は、シャフトに一定のピッチで螺旋状の羽根が固定されたスパイラルスクリュで、回転によりトナーを連通部２０から連通部１８に向けて図２左方向に搬送する。同様に、スクリュ２４は、シャフトに一定のピッチで螺旋状の羽根が固定されたスパイラルスクリュで回転によりトナーを連通部１８から連通部２０に向けてスクリュ２２の搬送方向と反対方向である図２右方向に搬送する。
【００１３】
トナー搬送路１６は、連通部１８，２０の間の鉛直上方のハウジング壁５ｂから突出して設けられたトナー補給口２６を介してトナー補給部６に連通されている。
【００１４】
トナー補給部６は、非磁性一成分現像剤であるトナーＴを収容する収容部２８と、収容部２８からトナー補給口２６まで伸びたトナー搬送路３０と、トナー収容部２８内からトナー搬送路３０に沿ってトナー補給口２６鉛直上方まで伸びたスクリュ３２とを備える。スクリュ３２は、必要に応じて回転することで、収容部２８内あるいは既にトナー搬送路３０に存在するトナーＴをトナー補給口２６を介して重力落下させ上段トナー搬送路１６に供給する。
【００１５】
現像装置２は、現像器４内のトナー残量を検出するための手段（図示せず）を備える。画像形成装置の制御部（図示せず）は、トナー残量検出手段からの検出信号を受けると、トナー補給部６のスクリュ３２を回転してトナー補給口２６から現像器４にトナーを供給するようになっている。
【００１６】
かかる現像装置２において、画像形成時、トナー補給部６からトナー補給口２６を介して供給されたトナーＴは、スクリュ２４により上段トナー搬送路１６を図２右側に向けて撹拌搬送された後、連通部（落下部）２０で下段トナー搬送路１４に重力落下する。トナーＴは、下段トナー搬送路１４をさらにスクリュ２２により図２左側に向けて撹拌搬送されながら、供給ローラ１０に供給される。トナーＴは続いて、供給ローラ１０から現像ローラ８に供給された後、現像ローラ８の回転に伴ってブレード１２によって帯電され薄層化された後、像担持体との対向領域に搬送され、像担持体上の静電潜像の現像に供される。現像に用いられなかったトナーＴは、現像ローラ８の回転に伴って現像器４内に戻り、供給ローラ１０により現像ローラ８から掻き取られ回収され、さらに供給ローラ１０から下段トナー搬送路１４に戻される。トナーＴは、スクリュ２２により連通部（汲み上げ部）１８を介して上段トナー搬送路１６に汲み上げられ、その後、再び上段トナー搬送路１６を撹拌搬送され、下段トナー搬送路１４に送り込まれる。
【００１７】
現像に供されて現像器４内のトナーが少なくなると、トナー残量検出手段からの検出信号に基づいて、画像形成装置の制御部は、トナー補給部６のスクリュ３２を回転してトナー補給口２６から現像器４にトナーを供給する。
【００１８】
本実施形態では、トナー補給口２６を上段トナー搬送路１６の汲み上げ部１８の下流側に配置してあるので、新しいトナーが古いトナーと十分混合し且つ十分撹拌した状態で、供給ローラ１０に隣接した下段トナー搬送路１４に送り込まれる。したがって、画像形成装置は、本実施形態に係る現像装置２から供給されたトナーを用いて、画像むらなどのない良好な画像を形成できる。
【００１９】
＜実験＞
本発明者らは、図１，２に示す現像装置を組み込んだプリンタを用いて画像を用紙に形成する実験を行った（実施例１〜３）。実験の条件は以下の通りである。さらに比較例として、上段トナー搬送路およびその内部に配置されるスクリュをトナー搬送方向に関して汲み上げ部の上流側まで延在させ、トナー補給口の位置を延在部終端に配置した現像装置をプリンタに組み込んで画像を形成した。そして、実施例、比較例において濃度むらを評価した。
【００２０】
（実施例１）
（１）印刷条件
プリンタ：コニカミノルタ社製ｍａｇｉｃｏｌｏｒ−２３００ＬＤの改造機
Ｂ／Ｗ比：１００％（べた画像）
印刷用紙のサイズ：Ａ４
（２）現像装置の仕様
上段トナー搬送路における汲み上げ部−落下部間距離Ａと汲み上げ部−トナー補給位置間距離Ｂの比を１：０．２５（図２参照）に設定した。
トナー補給口からトナーが補給される際の単位時間あたりのトナー補給量Ｔｓと上下段トナー搬送路における単位時間あたりのトナー循環量Ｔｃとの比を０．５：１，０．７５：１，１：１，１．２５：１，１．５：１の５つの値に設定した。
（３）濃度むら
汲み上げ部、落下部、およびそれらの間の中央部に対応する画像の濃度を比較して
○：汲み上げ部（落下部）の画像濃度が中央部とほぼ同レベルであった
△：汲み上げ部（落下部）の画像濃度が中央部と差があるが、視覚的には濃度むらとは判定できなかった
×：汲み上げ部（落下部）の画像濃度が中央部と差があり、明らかに視覚的に濃度むらと判定できた
【００２１】
（実施例２）
距離ＡとＢの比を１：０．５にした以外は実施例１と同一の条件で実験を行った。
【００２２】
（実施例３）
距離ＡとＢの比を１：０．７５にした以外は実施例１と同一の条件で実験を行った。
【００２３】
（比較例）
上述のようにトナー補給口の異なる現像装置を使用した以外は実施例１と同一の条件で実験を行った。
【００２４】
実験結果を以下の表に示す。
2005201921.tif 000003
【００２５】
上の表からわかるように、実施例１〜３のようにトナー補給口を上段トナー搬送路の汲み上げ部と落下部との間に配置することにより、汲み上げ部近傍で供給ローラ（現像ローラ）に供給される新しいトナーは十分に撹拌・混合されており、汲み上げ部と中央部に対応する画像の濃度差が見られない。これに対し、比較例のように汲み上げ部の上流側にトナー補給口を配置すると、トナー補給口から上段トナー搬送路を搬送された新しいトナーが汲み上げ部で下段トナー搬送路に落下しそのまま供給ローラ（現像ローラ）に供給されることで、汲み上げ部と中央部に対応する画像に濃度差が発生する。実施例１〜３を比較すると、トナー補給口が汲み上げ部の下流側に最も近い実施例１において、落下部と中央部に対応する画像の濃度差が少ない。これは、落下部とトナー補給口との距離が大きい（トナー補給口が汲み上げ部近傍に位置する）と、新しいトナーが落下部に到達しそのまま現像に供される場合に、該トナーの撹拌・混合が十分に行えるためであると考えられる。実施例１であっても、単位時間あたりのトナー循環量Ｔｃに比べて単位時間あたりのトナー補給量Ｔｓが大きいと、落下部と中央部に対応する画像に濃度差が発生する。これは、上段トナー搬送路で多量の新たなトナーが十分に撹拌・混合されないまま、新たなトナーが落下部に達してそのまま現像に供されたためと考えられる。したがって、単位時間あたりのトナー補給量Ｔｓは、単位時間あたりのトナー循環量Ｔｃと同等以下にするのが好ましい。
【００２６】
以上の説明は、本発明の一実施形態にかかるもので、本発明はこれに限らず種々改変可能である。例えば、上記実施形態では、現像剤として非磁性一成分現像剤を用いたが磁性一成分現像剤を用いてもよい。この場合、像担持体に対向する現像剤担持体は、回転可能な現像スリーブ内に周方向に複数の磁石が配置されたマグネットロールを配してなる。供給ローラを設ける場合、該ローラは現像スリーブに押圧する代わりに近接して配置される。
【００２７】
また、重力方向に関して上下に配置されるトナー搬送路およびその内部に配置されるトナー撹拌搬送部材の組を３つ以上設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る現像装置の一実施形態を示す断面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って見た場合の現像装置を示す構成図。
【符号の説明】
【００２９】
２  現像装置
４  現像器
６  トナー補給部
８  現像ローラ（現像剤担持体）
１０  供給ローラ
１４  下段トナー搬送路
１６  上段トナー搬送路
１８  第１の連通部（汲み上げ部）
２０  第２の連通部（落下部）
２２  スクリュ（下段トナー撹拌搬送部材）
２４  スクリュ（上段トナー撹拌搬送部材）
２６  トナー補給口
【図１】
2005201921.tif 000004
【図２】
2005201921.tif 000005