(57)【要約】【課題】  トナーの帯電不足に起因する不具合を防止するために、現像装置内のおいて、現像剤収容部内に補給されたトナーと現像剤とを、回転することにより現像剤を攪拌・搬送する攪拌・搬送手段の回転トルクの増大を防止しつつ、且つ新たに補給されたトナーと現像剤とを十分に攪拌することのできる現像装置を提供する。【解決手段】  現像装置５Ｙ内において、現像剤収容器部５７Ｙ内の該現像剤攪拌・搬送手段である第２搬送スクリュ５６Ｙによる現像剤の攪拌・搬送領域である攪拌室５４Ｙの上方に、磁界を発生させる磁界発生手段である磁石５８Ｙを設けた。【選択図】  図２
2005134767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性トナーと磁性キャリアとを含有する現像剤を表面に担持して現像領域まで表面移動する現像剤担持体と、
非磁性トナーが補給口を経て供給され、該現像剤担持体に供給する現像剤を収容する現像剤収容部と、
該現像剤収容部内においてその回転によって現像剤と非磁性トナーを攪拌し、軸方向に搬送する現像剤攪拌・搬送手段とを有する現像装置において、
該現像剤攪拌・搬送手段による現像剤の攪拌・搬送領域の上方に、磁界を発生させる磁界発生手段を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記磁界発生手段の磁極形成部を下方に向けて設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２の現像装置において、
上記磁界発生手段を２以上設け、各磁界発生手段の磁極形成部の磁極が同一極性であることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の現像装置において、
上記攪拌・搬送領域のうち上記攪拌・搬送手段の回転軸を中心に上記現像剤が下に向かって移動している領域のみに対向するように、上記磁界発生手段を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の現像装置において、
上記現像剤攪拌・搬送手段の回転軸に対して垂直な断面内で該回転軸よりも上方の現像剤の移動方向下流側にいくにしたがって、上記磁界発生手段の上記磁極形成部の面積が広くなっていくように、該磁極形成部を形成したことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
像担持体と、少なくとも現像装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
該現像装置が請求項１、２、３、４または５の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
像担持体と、像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、該像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段とを備える画像形成装置において、
該現像手段として、請求項１、２、３、４又は５の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤を用いた現像装置、プロセスカートリッジ及びこれらを用いる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の非磁性トナー（以下、トナーという）と磁性キャリア（以下、キャリアという）を含有する二成分現像剤を使用する現像装置において、画像を出力し続けると現像装置内の現像剤中のトナーは現像領域で消費される。そして、消費されたトナー量にあわせてトナー補給口よりトナーが補給される。この時、現像装置内において、補給されたトナーと現像剤とが攪拌され、搬送される。
図１２は、従来の現像装置における現像剤を攪拌・搬送する現像剤収容部の概略構成図である。この現像剤収容部は、現像スリーブ（不図示）と平行の回転軸を有する第１の現像剤攪拌・搬送手段（以下、第１スクリュという）５５と、第２の現像剤攪拌・搬送手段（以下、第２スクリュという）５６とを有する。第１スクリュ５５は現像剤を攪拌しながら矢印Ａ方向に搬送し、現像スリーブへ現像剤を供給する。第２スクリュ５６は、矢印Ｂ方向に、現像剤を攪拌・搬送する。
また、第１スクリュ５５と第２スクリュ５６との間には仕切り板があり、現像室５３と攪拌室５４とを構成している。そして、仕切り板の両端は、現像室５３と攪拌室５４とをつなぐ開口部になっている。攪拌室５４内の現像剤は第２スクリュ５６によって、矢印Ｂ方向に搬送され、現像剤収容部の端部で、開口部を通って現像室５３に搬送される。現像室５３内の現像剤は現像スリーブに供給されながら矢印Ａ方向に搬送され、現像剤収容部の端部で開口部を通って攪拌室５４に搬送される。このように、現像剤が現像剤収容部内を循環している。
図１２の現像剤収容部において、トナー補給口６２から補給されたトナーは第２スクリュ５６によって現像剤と攪拌されながら、矢印Ｂ方向に搬送される。現像剤収容部の端部まで搬送されたトナーを含んだ現像剤は、今度は第１スクリュ５５によって矢印Ａ方向に搬送されながら、現像スリーブ（不図示）に供給され、現像領域まで運ばれる。
上述のような現像装置の場合、トナー補給口６２から第２スクリュ５６の上方に補給されたトナーは粒子が小さくて軽いため、現像剤の上を搬送され、現像剤の上部にトナー集中部を形成する。このため、トナーと現像剤中との攪拌を十分に行うことは難しい。補給されたトナーと現像剤との攪拌が不十分な場合、補給されたトナーのすべてが現像剤中のキャリア表面と接触できなくなる。これにより、トナー同士のみで摺擦を受けながら現像剤収容部内を搬送され、現像スリーブに供給され、更には現像領域へ搬送されるトナーも存在することになる。
このような過程を繰り返して行くと、現像剤中のトナーには電荷が０付近のものや、所望の極性とは逆の極性（所望の極性がマイナスの時はプラス）に帯電したものが発生することがある。このような、十分な帯電性を確保することができていないトナーは、画像上の白地かぶりや、トナーの機内飛散を引き起こすおそれがある。
【０００３】
上述のような攪拌不足を防ぐために新たな攪拌手段として、拡散ブラシを第２スクリュ近傍に設けたものや、スクリュに攪拌用のパドルを設けたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。しかし、第２スクリュの回転方向に力学的な力を加える新たな攪拌手段を設けると、回転方向の移動を伴うため攪拌はされるものの搬送速度が遅くなる。
【０００４】
そこで、新たな攪拌手段が搬送速度にあたえる影響が少ないように、第２搬送スクリュの側方若しくは下方に、磁界を発生する磁界発生手段を設け、新たな攪拌手段としたものが提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第２５０６２２５号公報
【特許文献２】特開平２０００−８９５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、磁界発生手段をスクリュの下方又は側方に設けると現像剤の上部にあるトナーの集中部とは距離が離れているため、十分な攪拌を行おうとすると、大きな磁力を必要とする。さらに、トナー集中部ではなく、現像剤の集中部の方に強い磁力線が通る。これらによって、磁界発生手段付近で現像剤中の多くのキャリアに滞留しようとする力が加わってしまう。この結果、搬送するためにはより大きな力が必要となり、回転トルクが大きくなる。
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、トナーの帯電不足に起因する不具合を防止するために、現像剤収容部内に補給されたトナーと現像剤とを、攪拌・搬送手段の回転トルクの増大を防止しつつ、且つ十分に攪拌することのできる現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、非磁性トナーと磁性キャリアとを含有する現像剤を表面に担持して現像領域まで表面移動する現像剤担持体と、非磁性トナーが補給口を経て供給され、該現像剤担持体に供給する現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部内においてその回転によって現像剤と非磁性トナーを攪拌し、軸方向に搬送する現像剤攪拌・搬送手段とを有する現像装置において、該現像剤攪拌・搬送手段による現像剤の攪拌・搬送領域の上方に、磁界を発生させる磁界発生手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記磁界発生手段の磁極形成部を下方に向けて設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の現像装置において、上記磁界発生手段を２以上設け、各磁界発生手段の磁極形成部の磁極が同一極性であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の現像装置において、上記攪拌・搬送領域のうち上記攪拌・搬送手段の回転軸を中心に上記現像剤が下に向かって移動している領域のみに対向するように、上記磁界発生手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の現像装置において、上記現像剤攪拌・搬送手段の回転軸に対して垂直な断面内で該回転軸よりも上方の現像剤の移動方向下流側にいくにしたがって、上記磁界発生手段の上記磁極形成部の面積が広くなっていくように、該磁極形成部を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、像担持体と、少なくとも現像装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、該現像装置が請求項１、２、３、４または５の現像装置であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、像担持体と、像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、該像担持体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段とを備える画像形成装置において、該現像手段として、請求項１、２、３、４又は５の現像装置を用いることを特徴とするものである。
【０００８】
上記請求項１乃至７の現像装置では、攪拌・搬送領域の上方に現像剤中の磁性キャリアをひきつける磁界発生手段を設けているので、攪拌・搬送領域の上方に現像剤の穂が形成される。これにより、現像剤上部に集中し易い新たに補給されたトナーと、現像剤の穂が接触するため、トナーと磁性キャリアとを効率よく接触させることができる。
また、攪拌・搬送領域の上方に磁界発生手段を設けているため、側方や下方などに磁界発生手段を設けるものと比べて、現像剤上部に形成されるトナー集中部と磁界発生手段との距離を短くすることができる。トナー集中部と磁界発生手段との距離が短いため、攪拌・搬送領域の側方や下方に磁界発生手段を設けたものに比べて現像剤の穂の長さが短くても良く、強い磁力を必要としない。これにより、磁力でひきつける現像剤も最小限に抑えることができ、搬送方向への現像剤の移動の妨げも少ないため、現像剤攪拌・搬送手段の回転トルクの上昇を抑えることができる。
【発明の効果】
【０００９】
上記請求項１乃至７の発明によれば、トナーと磁性キャリアとを効率よく接触させることができるので、現像剤を十分に攪拌でき、トナーの帯電不足に起因する不具合を防止することができる。しかも、磁力でひきつける現像剤も最小限に抑えることができ、搬送方向への現像剤の移動の妨げも少ないため、現像剤攪拌・搬送手段の回転トルクの増大を防止できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した画像形成装置の第一の実施形態として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタの概略構成図である。図において、このプリンタ１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを例にすると、図２に示すように、像担持体としてのドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ等を備えている。このプロセスカートリッジ６Ｙは、プリンタ１００本体に対して脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
【００１１】
上記帯電装置４Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動される感光体１Ｙの表面を一様帯電する。一様帯電した感光体１Ｙの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹの静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、Ｙトナー像は、中間転写体としての中間転写ベルト８上に中間転写される。ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のプロセスカートリッジ６Ｍ、Ｃ、Ｋにおいても、同様にして感光体１Ｍ、Ｃ、Ｋ上にＭ、Ｃ、Ｋトナー像が形成され、中間転写ベルト８上に中間転写される。
【００１２】
先に示した図１において、プロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの図中下方には、潜像形成手段としての露光装置７が配設されている。露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、露光装置７は、光源から発したレーザ光（Ｌ）を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
【００１３】
露光装置７の図中下側には、紙収容カセット２６、これらに組み込まれた給紙ローラ２７、レジストローラ対２８などを有する給紙手段が配設されている。紙収容カセット２６は、転写材としての転写紙Ｐが複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の転写紙Ｐには給紙ローラ２７が当接している。給紙ローラ２７が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動されると、一番上の転写紙Ｐがタイミングローラ対としての、レジストローラ対２８のローラ間に向けて給紙される。レジストローラ対２８は転写紙Ｐを挟み込むべく回転するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。かかる構成の給紙手段においては、給紙ローラ２７とレジストローラ対２８との組合せによって搬送手段が構成されている。この搬送手段は、転写紙Ｐを収容手段たる紙収容カセット２６から後述の２次転写ニップまで搬送するものである。
【００１４】
プロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの図中上方には、中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット１５が配設されている。この中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、クリーニング装置１０などを備えている。また、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４なども備えている。中間転写ベルト８は、これら３つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動する。１次転写バイアスローラ９Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、このように無端移動する中間転写ベルト８を感光体１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。この一次転写バイアスローラは、中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する。１次転写バイアスローラ９Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００１５】
上記２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで転写紙Ｐに転写される。２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置１０によってクリーニングされる。
【００１６】
２次転写ニップにおいては、転写紙Ｐが、互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との間に挟まれて、上記レジストローラ対２８側とは反対方向に搬送される。２次転写ニップから送り出された転写紙Ｐは、定着装置２０のローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された４色トナー像が定着される。その後、転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て機外へと排出される。プリンタ本体の上面には、スタック部３０が形成されており、上記排紙ローラ対２９によって機外に排出された転写紙Ｐは、このスタック部３０に順次スタックされる。
【００１７】
先に示した図１において、中間転写ユニット１５と、これよりも上方にあるスタック部３０との間には、ボトル収容器３１が配設されている。このボトル収容器３１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーそれぞれを内包するトナーボトル３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを収容している。トナーボトル３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、ボトル収容器３１上にトナー各色毎に上から置くようにして設置する。トナーボトル３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ内のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーは、それぞれ後述するトナー搬送装置により、プロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像装置に適宜補給される。これらのトナーボトル３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、プロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとは独立してプリンタ１００本体に脱着可能である。
【００１８】
図３は、上記トナーボトル３２Ｙから現像装置５Ｙにトナーを補給するトナー補給装置４０Ｙの斜視図である。トナーボトル３２Ｙ内に充填されたニュートナーは、トナー補給装置４０Ｙのトナーホッパー部４８Ｙに補給される。トナーホッパー部４８Ｙに貯められたトナーは、現像装置５Ｙ内にあるトナー検知手段（不図示）により現像装置５Ｙ内のトナー濃度が低いと判断されたときに、現像装置５Ｙへ補給される。現像装置５Ｙへ補給されるトナーは、トナーホッパー部４８Ｙから搬送パイプ４３Ｙを通り、搬送パイプ４３Ｙの開口部４５Ｙから現像装置側の補給口６２Ｙに供給される。
【００１９】
次に、上記プロセスカートリッジ６Ｙ内の現像装置５Ｙの構成について説明する。
図２に示すように、現像装置５Ｙは、キャリアとトナーを含む二成分系現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ５１Ｙを備えている。そして、現像スリーブ５１Ｙ上に担持されて搬送される現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材としてのドクター５２Ｙを備えている。
ドクター５２Ｙの現像剤搬送方向上流側には、現像スリーブ５１Ｙに供給する現像剤と、感光体１Ｙと対向した現像領域に搬送されずにドクター５２Ｙで規制された現像剤とを収容する現像剤収容部５７Ｙが形成されている。現像剤収容部５７Ｙの内部は仕切り板があり、現像スリーブ５７Ｙに近い方に位置する現像室５３Ｙと、現像スリーブから遠い方に位置する攪拌室５４Ｙとに区画されている。現像室５３Ｙと攪拌室５４Ｙとには、トナーとキャリアとを含有する現像剤が収容されている。
現像室５３Ｙには、現像スリーブ５１Ｙと平行で現像剤収容部５７Ｙ内の現像剤とトナーとを攪拌・搬送し、現像スリーブ５１Ｙに現像剤を供給する第一の現像剤攪拌・搬送手段として第１スクリュ５５Ｙが設けられている。攪拌室５４Ｙには、第１スクリュ５５Ｙと平行で第１スクリュ５５Ｙの搬送方向とは対向する方向に、現像剤を攪拌・搬送させる第二の現像剤・攪拌搬送手段として第２スクリュ５６Ｙが設けられている。これら、第１スクリュ５５Ｙと、第２スクリュ５６Ｙによって、現像剤は攪拌されながら、現像剤収容部５７Ｙ内を循環している。
【００２０】
次に、この現像装置の動作について説明する。上記現像装置５Ｙにおいては、現像スリーブ５１Ｙ上に現像剤層を形成する。また、現像スリーブ５１Ｙの回転により搬送される現像剤層の動きにより現像剤収容部５３Ｙからトナーを現像剤内に取り込む。このトナーの取り込みは、現像剤が所定のトナー濃度範囲内になるように行われる。現像剤中に取り込まれたトナーは、キャリアとの摩擦帯電により帯電する。帯電したトナーを含む現像剤は、内部に磁極を有する現像スリーブ５１Ｙの表面に供給され、磁力により担持される。現像スリーブ５１Ｙに担持された現像剤層は、現像スリーブ５１Ｙの回転に伴い矢印方向に搬送される。途中、ドクター５２Ｙで現像剤層の層厚を規制されたのち、感光体１Ｙと対向する現像領域まで搬送される。現像領域では、感光体１Ｙ上に形成された潜像に基づく現像が行われる。現像スリーブ５１Ｙ上に残った現像剤層は現像スリーブ５１Ｙの回転に伴い現像剤収容部５３Ｙの現像剤搬送方向上流部分に搬送される。
【００２１】
次に、本発明の特徴部である磁界発生手段である磁石５８Ｙを、現像剤攪拌・搬送手段である第２スクリュ５６Ｙを有する、現像剤攪拌・搬送領域である攪拌室５４Ｙの上方に設置した構成について説明する。なお、本実施形態で用いる磁石は、電磁石及び永久磁石のどちらを用いても良い。また、磁石５８Ｙはトナー補給口６２Ｙよりも、第２スクリュ５６Ｙによる搬送方向の下流側に設置する。
図４（ａ）は磁石５８を設置した状態の現像剤収容部５７Ｙの、上部壁面を透視した斜視図である。また、図４（ｂ）は図４（ａ）の磁石５８を設置していない状態を示す斜視図である。第２スクリュ５６Ｙの上部にある黒く塗りつぶした部分はトナーが集中するトナー集中部６０Ｙである。
図５（ａ）、（ｂ）は磁石を設けた本実施形態の現像装置と、磁石を設けていない従来の現像装置とを比較する現像剤収容部５７Ｙの断面図である。
【００２２】
磁石を用いないスクリュのみで攪拌する従来の構成だと、補給口６２Ｙから補給されたトナーは、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように現像剤の上部にトナー集中部６０Ｙをつくり、現像剤と十分に攪拌がなされない。全体としては攪拌がなされるが、小さなトナーの固まりなどの、細かい所まで攪拌を行うことは困難である。そして、十分に攪拌がなされないと、トナーとキャリアとが接触する機会は少なく、トナー同士で摺擦することが多くなり、トナーの持つ電荷が不均一となり、電荷分布にばらつきが出てしまう。
【００２３】
一方、搬送スクリュの上方に磁石５８Ｙを設けると、トナー補給口６２Ｙでトナーが補給された現像剤が、図４（ａ）及び図５（ａ）で示すように、磁石５８Ｙに引き寄せられ現像剤の穂５９Ｙを形成する。
補給口６２Ｙで補給されたトナーは、現像剤の上部に落下し、その粒子は小さく、軽いため、現像剤の上部にトナー集中部６０Ｙを形成して搬送される。磁石５８Ｙの下方まで搬送されると、トナー集中部６０Ｙの下にある現像剤が上方にひきつけられ、トナーと現像剤との攪拌がなされる。また、小さなトナーの固まりは現像剤の穂５９Ｙに押し付けられ、固まりが崩れ、散らばって混合される。この工程とほぼ同時に磁石５８Ｙの磁力により穂５９Ｙを形成していた現像剤もスクリュの羽により、磁石から引き離され分散されたトナーとともに、搬送方向下流に搬送される。
このような構成にすることで、トナーの固まりが少なくなり、トナーが現像剤中に均一に分散した状態となり、トナーがキャリアと接触する機会も増える。そして、トナーの持つ電荷の分布もシャープになり、部分的な転写抜けが生じなくなる。
【００２４】
ここで、トナーが集中しやすい補給口６２Ｙから搬送方向下流側の現像剤の上面に対向するように磁石５８Ｙを設置することにより、トナー集中部の下方にある現像剤を上方に引き付けるため、トナーと現像剤とが接触する機会が増える。また、トナー集中部と磁石５８Ｙとが近接しているため、スクリュの側方や下方に磁石を設置する構成ほどの磁力を必要としなくなる。このように、比較的弱い磁力で現像剤の穂５９Ｙを形成することにより、スクリュの羽によって穂５９Ｙを磁石５８Ｙから引き離す力が少なくて済み、また、引き付けられる現像剤の量も少ないので、スクリュの回転トルクの増大を防ぐことができる。
【００２５】
また、磁石５８Ｙは磁極を下方に向けて設置するのが好ましい。
図６（ａ）及び（ｂ）は、磁石５８Ｙの磁極を下方に向けたものと、磁極を側方に向けたものとの比較する説明図である。図中の矢印は現像剤の搬送方向を示す。図６（ｂ）のように磁極を側方に向けると、磁力線が現像剤の上面と平行になり、現像剤のの穂５９Ｙとトナーを効率よく接触させることができない。一方、図６（ａ）のように現像剤の上面と磁力線とを垂直にすることにより、形成する現像剤の穂５９Ｙも垂直になることで、最も効率よくトナーを分散させることができる。
【００２６】
さらに、磁石５８Ｙを２個以上並べて配置するようにしても良い。この場合は、各磁石５８Ｙの下方を向く磁極が全て同一極性となるように配置する。
図７（ａ）及び（ｂ）は、隣り合う磁石の下方に向けた磁極が同一であるものと、異なるものとの、磁力線と形成させる現像剤の穂５９Ｙとの形状を比較する説明図である。図中の矢印は現像剤の搬送方向である。下方を向ける磁極が異なる場合、図７（ｂ）のように、隣り合う磁石の磁力線がお互いに引かれ合ってつながり、穂５９Ｙが現像剤に対して垂直でない部分が発生し、攪拌の効率が悪くなる。一方、下方に向ける磁極を同一にすると、図７（ａ）のように、隣り合う磁石の磁力線はお互いに反発しあいつながることはない。これによって、形成する現像剤の穂５９Ｙが磁石５８の下面に対して垂直になり、効率的に拡散を行うことができる。
【００２７】
また、攪拌室５４Ｙのうち現像剤が第２スクリュ５６Ｙの回転軸を中心に現像剤が下に向かって移動している領域のみに対向するように、磁石５８Ｙを設置しても良い。これは、第２スクリュ５６Ｙの搬送方向に対して、第２スクリュの回転方向が左回転のときは回転軸に対して左側の領域のみに、回転方向が右回転のときは回転軸に対して右側の領域のみに磁石５８Ｙを設置するものである。
この構成について、図８を用いて説明する。図８は第２スクでは第２スクリュ５６Ｙは左回転なので回転軸よりも左側にのみ磁石５８Ｙを設置するようにしている。第２スクリュ５６Ｙは左回転であるため、補給されたトナーの集中部は搬送方向下流側に搬送されると同時に、第２スクリュ５６Ｙの搬送方向に対して左側に移動するものが多い。このため、回転軸に対して、より多くのトナーがある左側のみに、磁石を設けることにより、トナーとキャリアとが効率よく接触でき、小型化でき、コストダウンすることができる。
【００２８】
さらに、第２スクリュ５６Ｙの回転軸に対して垂直な断面内で回転軸よりも上方の現像剤の移動方向下流側にいくにしたがって、磁石５８Ｙの磁極の面積が、広くなっていくように磁極の形状をを形成してもよい。これは、磁石５８Ｙの形状を、第２スクリュ５６Ｙの搬送方向に対して、第２スクリュ５６Ｙの回転方向が左回転のときは、攪拌室５４Ｙの左側にいくほど磁極の面積を広くする。逆に、第２スクリュの回転方向が右回転の場合は攪拌室５４の右側にいくほど磁極の面積を広くするよう磁石５８Ｙの形状を形成するものである。
この構成について、図９を用いて説明する。図９では第２スクリュ５６Ｙは左回転なので、左側にいくほど面積を大きくし、反対側にいくほど小さくするようにする。補給口６２Ｙより供給されたトナーは、第２スクリュ５６Ｙの左回転に伴って、現像剤の上面の図中の左側にいくほど多くなる。よって、磁石５８Ｙの面積も、図中の左側に行くほど大きくし、右側に行くほど小さくすることで、トナーがキャリアと効率よく接触でき、小型化でき、コストダウンをすることができる。
また、上述の磁石５８Ｙの形状としては、図１０のように既存の形状のものを分割したものを使用しても良い。既存の磁石を用いることにより、形状の新たな規格を用意する必要がないため、容易に実施することができ、コストダウンを図ることができる。
【００２９】
以上、本実施形態の現像装置は、  この現像装置５Ｙでは第２スクリュ５６Ｙを有する攪拌室５４Ｙの上方に、磁界を発生させる磁界発生手段であるである磁石５８Ｙを設けている。磁石５８Ｙを攪拌室５６Ｙの上方に設けることにより、現像剤上部に集中し易い新たに補給されたトナーと、現像剤の穂が接触するため、トナーと磁性キャリアとを効率よく攪拌させることができる。
また、トナーの集中部６０Ｙに近いところに磁石５８Ｙを設けているため、攪拌室５４Ｙの側方や下方などトナー集中部６０Ｙから離れたところに磁石５８Ｙを設けたものに比べて磁石５８Ｙとトナー集中部６０Ｙとの距離が短くなる。磁石５８Ｙとトナー集中部６０Ｙとの距離が短いため、現像剤の穂の長さが短くても良く、磁石５８Ｙは強い磁力を必要としない。これにより、磁力でひきつける現像剤も最小限に抑えることができ、搬送方向への現像剤の移動の妨げも少ないため、第２スクリュ５６Ｙの回転トルクの上昇を抑えることができる。
また、本実施形態における上記磁石５８Ｙの磁極を下方に向けて設置している。このような構成により、現像剤の穂５９Ｙを現像剤の上面に対して、垂直に形成することができ、より効率よくトナーと現像剤とを接触させることができる。効率よくトナーと現像剤とを接触させることによって、攪拌を十分に行うことができる。
また、本実施形態における上記磁石５８Ｙを２個以上設ける場合は、磁石５８Ｙの下方に向けている磁極の極性が、全て同一極性となるようにする。このような構成により、隣り合う磁石５８Ｙの磁力線がつながることがなく、形成される現像剤の穂５９Ｙが磁極の面に対して垂直に形成することができ、より効率よくトナーと現像剤との攪拌を行うことができる。
また、本実施形態において、攪拌室５４Ｙのうち現像剤が第２スクリュ５６Ｙの回転軸を中心に現像剤が下に向かって移動している領域のみに対向するように、磁石５８Ｙを設けている。このような構成により、トナーがキャリアと効率よく接触でき、小型化でき、コストダウンをすることができる。
また、本実施形態において、第２スクリュ５６Ｙの回転軸に対して垂直な断面内で回転軸よりも上方の現像剤の移動方向下流側にいくにしたがって、磁石５８Ｙ磁極の面積が、広くなっていくように磁石５８Ｙを形成している。このような構成により、トナーがキャリアと効率よく接触でき、小型化でき、コストダウンをすることができる。
【００３０】
次に、本発明を適用可能な変形例について説明する。
図１１は上述の実施形態のように複数の磁石を設置する代わりに、現像剤搬送方向に長い棒状の磁石５８Ｙを設置した現像剤収容部の斜視図である。
棒状の磁石５８Ｙを用いることによって、複数の磁石を設置したものと同様の効果を得ながら、複数の磁石を設置するという製作工程での手間を少なくすることができる。
また、図１１のように、第２スクリュ５６Ｙの回転軸に対して上方から見て回転方向側、つまり図では第２スクリュ５６Ｙは左回転なので、回転軸の左側のみに磁石を設置するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態に係るにかかるプリンタの概略構成図。
【図２】プロセスカートリッジ近傍の拡大図。
【図３】トナーボトルから現像装置への補給装置の斜視図。
【図４】現像剤収容部の斜視図。
【図５】現像剤収容部の断面図。
【図６】磁極の向きと現像剤の穂の形状。
【図７】隣り合う磁石の磁極の向きと現像剤の穂の形状。
【図８】現像剤収容部の上面図。
【図９】磁石の形状に特徴を持つ現像剤収容部の斜視図。
【図１０】磁石の形状例。
【図１１】棒状の磁石を設置した現像剤収容部の斜視図。
【図１２】従来の現像剤収容部の上面図。
【符号の説明】
【００３２】
１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ    感光体
２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ    ドラムクリーニング装置
４Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ    帯電装置
５Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ    現像装置
６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ    プロセスカートリッジ
７      露光装置
８      中間転写ベルト
９Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ    一次転写バイアスローラ
１０    クリーニング装置
１２    ２次転写バックアップローラ
１３    クリーニングバックアップローラ
１４    テンションローラ
１５    中間転写ユニット
１９    ２次転写ローラ
２０    定着装置
２６    紙収容カセット
２７    給紙ローラ
２８    レジストローラ対
３０    スタック部
３１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  ボトル収容器
３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  トナーボトル
４０Ｙ    トナー搬送装置
４１Ｙ    トナー搬送用ワゴン
４５Ｙ    搬送パイプ開口部
４８Ｙ    トナーホッパー
５１Ｙ    現像スリーブ
５２Ｙ    ドクタ５２Ｙ
５３Ｙ    現像室
５４Ｙ    攪拌室
５５Ｙ    第１スクリュ
５６Ｙ    第２スクリュ
５７Ｙ    現像剤収容部
５８Ｙ    磁石
５９Ｙ    現像剤の穂
６０Ｙ    トナー集中部
６２Ｙ    トナー補給口
【図１】
2005134767.tif 000003
【図２】
2005134767.tif 000004
【図３】
2005134767.tif 000005
【図４】
2005134767.tif 000006
【図５】
2005134767.tif 000007
【図６】
2005134767.tif 000008
【図７】
2005134767.tif 000009
【図８】
2005134767.tif 000010
【図９】
2005134767.tif 000011
【図１０】
2005134767.tif 000012
【図１１】
2005134767.tif 000013
【図１２】
2005134767.tif 000014