(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、現像剤を搬送する現像剤搬送部材とを備え、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給領域では前記現像剤担持体に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する現像剤搬送路と、該現像剤搬送路に現像剤を補給する現像剤補給手段とを有し、
前記現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に応じて現像剤の嵩が増減する位置の所定の高さに、現像剤を装置外部に排出する現像剤排出口を前記現像剤搬送路に設けた現像装置において、
前記現像剤排出口を閉鎖する閉鎖状態と、前記現像剤排出口を開放する開放状態とに変化可能な排出口開閉部材を備え、
該排出口開閉部材は、上下に可動であり、下方にあるときに前記現像剤排出口を閉鎖し、上方にあるときに前記現像剤排出口を開放し、かつ、下方に付勢されて、付勢力は現像剤が増加したときに前記排出口開閉部材にかかる現像剤圧よりも小さく設定され、
前記現像剤排出口に対向する仕切り壁を有し、前記排出口開閉部材が前記現像剤排出口下方で固定され、前記仕切り壁における前記現像剤排出口側の壁面に前記排出口開閉部材の端部が届くことで現像剤面を覆っている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
現像剤面と垂直方向に設けられたガイドを有し、
現像剤嵩が低い場合には前記排出口開閉部材がガイドに沿って下方に移動することで現像剤面を覆っており、
現像剤嵩が高い場合には現像剤圧により開閉部材がガイドに沿って上方に移動することで前記現像剤排出口を開放する
ことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、現像剤を搬送する現像剤搬送部材とを備え、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給領域では前記現像剤担持体に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する現像剤搬送路と、該現像剤搬送路に現像剤を補給する現像剤補給手段とを有し、
前記現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に応じて現像剤の嵩が増減する位置の所定の高さに、現像剤を装置外部に排出する現像剤排出口を前記現像剤搬送路に設けた現像装置において、
前記現像剤排出口を閉鎖する閉鎖状態と、前記現像剤排出口を開放する開放状態とに変化可能な排出口開閉部材を備え、
該排出口開閉部材は前記現像剤排出口の外部方向へ倒れるように固定されており、増加した現像剤の圧力によって前記排出口開閉部材が倒れたときに前記現像剤排出口が開放状態となり、
前記排出口開閉部材が前記現像剤排出口の上部を支点として開閉可能にされ、
前記現像剤排出口が通常時の現像剤面よりも上方にある
ことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
少なくとも潜像担持体と、
該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、
前記潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、
前記静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段と  を有する画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項１、２または３に記載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、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トナーと磁性キャリアとを含む二成分の現像剤を用いた現像装置を備える画像形成装置が広く用いられている。この種の画像形成装置として、現像に伴ってトナーを消費する現像装置内の現像剤に対して、必要に応じてトナー収容器からトナーを補給することで、現像剤のトナー濃度を所定範囲内に維持するものがある。かかる構成では、現像剤内のキャリアは殆ど消費されず繰り返し使用されるため、画像を出力するにしたがってキャリアの表層のコート層が磨耗したり逆にコート層にトナー樹脂や添加剤が付着したりする。
これにより、キャリアのトナーを帯電させる能力が徐々に低下して、キャリアが劣化した状態となる。キャリアの劣化が進行するとトナーの帯電量が低下し、地肌部汚れやトナー飛散などを引き起こすため、この種の画像形成装置では定期的にサービスマンがユーザーを訪問してキャリアの交換を行っていた。このために、メンテナンス費用がかかり画像形成の単価が高くなってしまっていた。
【０００３】
特許文献１には、キャリアとトナーとを混合したプレミックス現像剤を現像装置内の現像剤に補給してトナー濃度の回復を図りながら、増加量分の現像剤を現像装置から排出させる現像装置が記載されている。かかる構成では、現像剤の排出によって古くなったキャリアを少しずつ現像装置内から排出しつつ、プレミックス現像剤中の新しいキャリアを現像装置内の現像剤に補給する。そして、このような排出と補給とによって現像剤中のキャリアを少しずつ新たなものに交換していくことで、キャリアの交換作業を省くことができる。
また、特許文献１の現像装置では、現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に応じて現像剤の嵩が増減する位置の所定の高さに、現像剤を装置外に排出する現像剤排出口を備えている。この現像装置では、プレミックス現像剤が補給され、現像装置内の現像剤量が増加すると、供給搬送路内の現像剤の嵩が高くなる。このとき、現像剤排出口を設けた位置で、現像剤排出口の高さまで到達した現像剤は現像剤排出口から現像装置外部へ排出される。
【０００４】
しかしながら、現像剤搬送路内を搬送される現像剤は移動する勢いや、現像剤に搬送力を与える搬送部材が現像剤搬送スクリュの場合はその回転する力などによって飛び跳ねて、飛翔した現像剤が現像剤排出口から排出されることがある。飛び跳ねた現像剤が排出される場合、現像剤搬送路内を搬送される現像剤が適正な量の状態や、適正な量を下回る状態であっても、飛び跳ねた現像剤が排出されるおそれがある。これは、現像装置内の現像剤量が増加していないにもかかわらず現像剤が排出される状態である。そして、現像剤が適正な量以下の状態であるにもかかわらず現像剤排出口から現像剤が排出されると、現像装置内の現像剤量が必要量を下回り、潜像担持体への現像剤の供給が不安定になるおそれがあった。そして、潜像担持体への現像剤の供給が不安定になると画像抜けなどの異常画像が発生する。
このような問題は、二成分現像剤を用いた現像装置に限るものではなく、現像剤補給手段によって現像剤の補給が成され、現像装置内の現像剤の増加量分を現像剤排出手段によって排出する構成を備えた現像装置であれば一成分現像剤を用いる現像装置であっても生じ得る問題である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２９２５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、飛び跳ねた現像剤が排出されて現像装置内の現像剤量が増加していないにもかかわらず現像剤が排出されることを防止することによって、潜像担持体に安定した現像剤の供給を行うことができる現像装置、並びにこの現像装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
上記目的を達成するために、本発明の現像装置は、現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、現像剤を搬送する現像剤搬送部材を備え、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給領域では前記現像剤担持体に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する現像剤搬送路と、該現像剤搬送路に現像剤を補給する現像剤補給手段とを有し、前記現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に応じて現像剤の嵩が増減する位置の所定の高さに、現像剤を装置外部に排出する現像剤排出口を前記現像剤搬送路に設けた現像装置において、前記現像剤排出口を閉鎖する閉鎖状態と、前記現像剤排出口を開放する開放状態とに変化可能な排出口開閉部材を備え、該排出口開閉部材は、上下に可動であり、下方にあるときに前記現像剤排出口を閉鎖し、上方にあるときに前記現像剤排出口を開放し、かつ、下方に付勢されて、付勢力は現像剤が増加したときに前記排出口開閉部材にかかる現像剤圧よりも小さく設定され、前記現像剤排出口に壁面が対向する仕切り壁を有し、前記現像剤排出口に対向する仕切り壁を有し、前記排出口開閉部材が前記現像剤排出口下方で固定され、前記仕切り壁における前記現像剤排出口側の壁面に前記排出口開閉部材の端部が届くことで現像剤面を覆っていることにより、現像剤面が低い場合には前記現像剤搬送部材の搬送動作によって飛翔した現像剤の排出防止を行い、現像剤面が所定の高さを超える場合にはモータ等の特別な駆動源を必要とせず、現像剤圧によって自然に開閉部材が開放され、現像剤の排出を阻害しないことを特徴とするものである。
また、本発明の現像装置は、さらに、現像剤面と垂直方向に設けられたガイドを有し、現像剤嵩が低い場合には前記排出口開閉部材がガイドに沿って下方に移動することで現像剤面を覆っており、現像剤嵩が高い場合には現像剤圧により開閉部材がガイドに沿って上方に移動することで前記現像剤排出口を開放することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の現像装置は、現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、現像剤を搬送する現像剤搬送部材を備え、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給領域では前記現像剤担持体に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する現像剤搬送路とを有し、前記現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に応じて現像剤の嵩が増減する位置の所定の高さに、現像剤を装置外部に排出する現像剤排出口を前記現像剤搬送路に設けた現像装置において、前記現像剤排出口を閉鎖する閉鎖状態と、前記現像剤排出口を開放する開放状態とに変化可能な排出口開閉部材を備え、該排出口開閉部材は前記現像剤排出口の外部方向へ倒れるように固定されており、増加した現像剤の圧力よって前記排出口開閉部材が倒れたときに前記現像剤排出口が開放状態となることにより、現像剤の圧力が無い状態では前記現像剤搬送部材の搬送動作によって飛翔した現像剤の排出を防止し、現像剤の圧力が高まると自然に前記排出口開閉部材が倒れ、開放状態を取ることを特徴とするものである。
また、排出口開閉部材がその上部を支点として開閉可能にされていることにより、該排出口開閉部材の開閉が排出現像剤によって阻害されることを防ぐことを特徴とするものである。
また、現像剤排出口が通常時の現像剤面よりも上方にあることにより、排出口開閉部材の故障時に必要以上の現像剤が排出されることを防止することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の画像形成装置は、少なくとも潜像担持体と、該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、前記潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、前記静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、前記現像手段として、上述の現像装置を用いることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
上記解決する手段によって、モータなどの特別な駆動源を用いずに、現像装置内の現像剤量が増加していないにもかかわらず現像剤が排出されることを防止することができるため、現像装置内の現像剤の必要量を確保することができ、潜像担持体に安定した現像剤の供給を行うことができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体が並行配設されたタンデム型のカラーレーザー複写機（以下、単に「複写機」という）の一実施形態（以下、単に「実施形態」という）について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。この複写機はプリンタ部１００、これを載せる給紙装置２００、プリンタ部１００の上に固定されたスキャナ３００などを備えている。また、このスキャナ３００の上に固定された原稿自動搬送装置４００なども備えている。
【００１２】
プリンタ部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスカートリッジ１８Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋからなる画像形成ユニット２０を備えている。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスカートリッジ１８Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、レジストローラ対４９、ベルト定着方式の定着装置２５などが配設されている。
光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。
プロセスカートリッジ１８Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、ドラム状の感光体１、帯電器、現像装置４、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。
【００１３】
以下、イエロー用のプロセスカートリッジ１８Ｙについて説明する。
帯電手段たる帯電器によって、感光体１Ｙの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体１Ｙの表面には、光書込ユニット２１によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。すると、照射部（露光部）の電位が減衰する。この減衰により、感光体１Ｙ表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像手段たる現像装置４Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の感光体１Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。
Ｙ用のプロセスカートリッジ１８Ｙにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体１Ｙは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ１８Ｍ、Ｃ、Ｋについても同様である。
【００１４】
次に、中間転写ユニットについて説明する。
中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１１０やベルトクリーニング装置９０などを有している。また、張架ローラ１４、駆動ローラ１５、二次転写バックアップローラ１６、４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋなども有している。
中間転写ベルト１１０は、張架ローラ１４を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト１１０をその内周面側から感光体１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体と一次転写バイアスローラとの間に一次転写電界が形成される。  
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０上に一次転写される。このＹトナー像の上には、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の感光体１Ｍ、Ｃ、Ｋ上に形成されたＭ、Ｃ、Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１１０上には多重トナー像たる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。
中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録体たる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。
【００１５】
次に、二次転写装置２２について説明する。
中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している二次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方のローラは、中間転写ユニット１７の二次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０と、二次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対４９によって中間転写ベルト１１０上の４色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ２３に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
【００１６】
複写機本体の下部に設けられた給紙装置２００には、内部に複数の転写紙を紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット４４は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ４２を押し当てている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路４６に向けて送り出される。
給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４６は、複数の搬送ローラ対４７と、その路内の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対４９に向けて搬送する。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って上記二次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて４色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２４上から定着装置２５に送られる。
【００１７】
定着装置２５は、定着ベルト２６を２本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおいける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加圧する。加圧された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着せしめられる。
定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ筐体の図中左側板の外側に設けたスタック部５７上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかする。
【００１８】
図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上にセットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、複写機本体に対して原稿自動搬送装置４００が開かれ、スキャナ３００のコンタクトガラス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３３と第２走行体３４とがともに走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３４内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ１８Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ内の各機器や、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。
【００１９】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて反転給紙路４８に進入した後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の転写紙を送り出した後、分離ローラ５２が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部１００の手差し給紙路５３に給紙する。
本複写機は、２色以上のトナーからなる他色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１１０をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを接触させる。これに対し、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をＹ、Ｍ、Ｃ用の感光体１Ｙ、Ｍ、Ｃから離間させる。そして、４つの感光体１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけを図中反時計回りに回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ、Ｍ、Ｃについては、感光体１だけでなく、現像器も駆動を停止させて、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。
本複写機は、複写機内の下記機器の制御を司るＣＰＵ等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、３つのモードの中から１つを選択することができる。この３つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。
【００２０】
図２は、４つプロセスカートリッジ１８Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのうちの１つが備える現像装置及び感光体を示す拡大構成図である。４つのプロセスカートリッジ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっているので、同図では「４」に付すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋという添字を省略している。
図２に示すように感光体１は図中矢印Ｇ方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体１の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置４からトナーを供給され、トナー像を形成する。
現像装置４は、図中矢印Ｉ方向に表面移動しながら感光体１の表面の潜像にトナーを供給し、現像する現像剤担持体としての現像ローラ５を有している。また、現像ローラ５に現像剤を供給しながら図２の奥方向に現像剤を搬送する供給搬送部材としての供給スクリュ８を有している。供給スクリュ８は、回転軸とこの回転軸に設けられた羽部とを備え、回転することにより軸方向に現像剤を搬送する現像剤搬送スクリュである。
現像ローラ５の供給スクリュ８との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ５に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ１２を備えている。
現像ローラ５の感光体１との対向部である現像部から表面移動方向下流側には、現像部を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュ８と同方向に搬送する回収搬送部材としての回収スクリュ６を備えている。供給スクリュ８を備えた供給搬送路９は現像ローラ５の横方向に、回収スクリュ６を備えた回収搬送路としての回収搬送路７は現像ローラ５の下方に並設されている。
【００２１】
現像装置４は、供給搬送路９の下方で回収搬送路７に並列して、攪拌搬送路１０を設けている。攪拌搬送路１０は、現像剤を攪拌しながら供給スクリュ８とは逆方向である図中手前側に搬送する攪拌搬送部材としての攪拌スクリュ１１を備えている。
供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは仕切り部材としての第一仕切り壁１３３によって仕切られている。第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが連通している。
なお、供給搬送路９と回収搬送路７とも第一仕切り壁１３３によって仕切られているが、第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と回収搬送路７とを仕切る箇所には開口部を設けていない。
また、攪拌搬送路１０と回収搬送路７との２つの搬送路は仕切り部材としての第二仕切り壁１３４によって仕切られている。第二仕切り壁１３４は、図中手前側が開口部となっており、攪拌搬送路１０と回収搬送路７とが連通している。
現像剤搬送部材である供給スクリュ８、回収スクリュ６及び攪拌スクリュ１１は樹脂もしくは金属のスクリュからなっており各スクリュ径は全てφ２２［ｍｍ］でスクリュピッチは供給スクリュが５０［ｍｍ］の２条巻き、回収スクリュ６及び攪拌スクリュ１１が２５［ｍｍ］の１条巻き、回転数は全て約６００［ｒｐｍ］に設定している。
現像ローラ５上にステンレスからなる現像ドクタ１２によって薄層化された現像剤を感光体１との対抗部である現像領域まで搬送し現像を行う。現像ローラ５の表面はＶ溝あるいはサンドブラスト処理されておりφ２５［ｍｍ］のＡｌもしくはＳＵＳ素管からなり、現像ドクタ１２及び感光体１とのギャップは０．３［ｍｍ］程度となっている。
現像後の現像剤は回収搬送路７にて回収を行い、図２中の断面手前側に搬送され、非画像領域部に設けられた第一仕切り壁１３３の開口部で、攪拌搬送路１０へ現像剤が移送される。なお、攪拌搬送路１０における現像剤搬送方向上流側の第一仕切り壁１３３の開口部の付近で攪拌搬送路１０の上側に設けられたトナー補給口から攪拌搬送路１０にトナーが補給される。
【００２２】
次に、３つの現像剤搬送路内での現像剤の循環について説明する。
図３は現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置の斜視断面図である。図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
また、図４は、現像装置内の現像剤の流れの模式図である。図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
攪拌搬送路１０から現像剤の供給を受けた供給搬送路９では、現像ローラ５に現像剤を供給しながら、供給スクリュ８の搬送方向下流側に現像剤を搬送する。そして、現像ローラ５に供給され現像に用いられず供給搬送路９の搬送方向下流端まで搬送された余剰現像剤は第一仕切り壁１３３の余剰開口部９２より攪拌搬送路１０に供給される（図４中矢印Ｅ）。
現像ローラ５から回収搬送路７に送られ、回収スクリュ６によって回収搬送路７の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は第二仕切り壁１３４の回収開口部９３より攪拌搬送路１０に供給される（図４中矢印Ｆ）。
そして、攪拌搬送路１０は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌し、攪拌スクリュ１１の搬送方向下流側であり、供給スクリュ８の搬送方向上流側に搬送し、第一仕切り壁１３３の供給開口部９１より供給搬送路９に供給される（図４中矢印Ｄ）。
攪拌搬送路１０では攪拌スクリュ１１によって、回収現像剤、余剰現像剤及び移送部で必要に応じて補給されるトナーを、回収搬送路７及び供給搬送路９の現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、搬送方向下流側で連通している供給搬送路９の搬送方向上流側に攪拌された現像剤を移送する。なお、攪拌搬送路１０の下方には、不図示のトナー濃度センサが設けられ、センサ出力により不図示のトナー補給制御装置を作動し、不図示のトナー収容部からトナー補給を行っている。
【００２３】
図４に示す現像装置４では、供給搬送路９と回収搬送路７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路９に混入することがない。よって、供給搬送路９の搬送方向下流側ほど現像ローラ５に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを防止することができる。また、回収搬送路７と攪拌搬送路１０とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。よって、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路９に供給されるため、供給搬送路９に供給される現像剤が攪拌不足となることを防止することができる。このように、供給搬送路９内の現像剤のトナー濃度が低下することを防止し、供給搬送路９内の現像剤が攪拌不足となることを防止することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。
なお、図４に示すように、現像装置４の下部から上部への現像剤の移動は矢印Ｄのみである。矢印Ｄで示す現像剤の移動は、攪拌スクリュ１１の回転で現像剤を押し込むことにより、現像剤を盛り上がらせて供給搬送路９に現像剤を供給するものである。
このような現像剤の移動は、現像剤に対してストレスを与えることになり、現像剤の寿命低下の一因となる。
このような、現像剤を下方から上方に持ち上げる際に現像剤にストレスがかかり現像剤中のキャリアの膜削れやトナーのスペント化がその個所で発生し、それに伴い画像品質の安定性が保たれなくなってしまう。
よって、矢印Ｄで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することで現像剤の長寿命化を図ることが出来る。現像剤の長寿命化を図ることにより、現像剤の劣化を防止して常に画像濃度ムラの無い画像品質の安定した現像装置を提供することができる。
【００２４】
実施形態の現像装置４では、図２に示すように、供給搬送路９を攪拌搬送路１０の斜め上方になるように配置している。斜め上方に配置することにより、供給搬送路９を攪拌搬送路１０の垂直上方に設け現像剤を持ち上げるものに比べて、矢印Ｄで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することができる。
さらに、現像装置４では、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを斜めに配置することで、図２に示すように、攪拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置している。
供給搬送路９を攪拌搬送路１０に対して垂直上方に持ち上げることは、重力に逆らって現像剤を攪拌スクリュ１１の圧によって持ち上げるので現像剤にストレスがかかる。一方、攪拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置することで、攪拌搬送路１０の最高点に存在する現像剤が供給搬送路９の最下点に重力に逆らわず流れ込むことができるので、現像剤にかかるストレスを低減することができる。
なお、攪拌搬送路１０の現像剤搬送路下流側の、攪拌搬送路１０と供給搬送路９とが連通している部分の攪拌スクリュ１１の軸にフィン部材を設けても良い。このフィン部材は攪拌スクリュ１１の軸方向に平行な辺と、攪拌スクリュの軸方向に垂直な辺とから構成される板状の部材である。このフィン部材で現像剤を掻き上げることにより、攪拌搬送路１０から供給搬送路９へ、より効率的な現像剤の受渡しを行うことができる。
また、現像装置４では、現像ローラ５と供給搬送路９との中心間距離Ａが、現像ローラ５と攪拌搬送路１０との中心間距離Ｂよりも短くなるように、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを配置している。これにより供給搬送路９から現像ローラ５に現像剤を無理無く供給することができ、装置の小型化を図ることもできる。
また、攪拌スクリュ１１は、図２中の手前側から見て反時計回り方向（図中矢印Ｃ方向）に回転しており、現像剤は攪拌スクリュ１１の形状に沿って現像剤を持ち上げて供給搬送路９に移送させている。これにより、現像剤を効率良く持ち上げることが可能となり現像剤にかかるストレスもより低減することができる。
【００２５】
図５は、現像装置の供給スクリュの回転中心における断面を図３中の矢印Ｊ方向から見た断面説明図である。図中Ｈは、現像剤担持体である現像ローラ５が、潜像担持体である感光体１にトナーを供給する現像領域を示している。この現像領域Ｈの現像ローラ５の回転軸の軸線方向の幅が現像領域幅αである。
図５に示すように、現像装置４は攪拌搬送路１０から供給搬送路９に現像剤を持ち上げる箇所である供給開口部９１と、供給搬送路９から攪拌搬送路１０に現像剤を落下させる余剰開口部９２とがともに現像領域幅α内に設けられている。
【００２６】
図６は、図４とは異なる構成の現像装置内の現像剤の流れの模式図である。
図６に示す現像装置４は、供給開口部９１と余剰開口部９２とを現像領域幅αの外側に設けている。供給開口部９１を現像領域幅αの外側に設けているため、供給搬送路９の搬送方向上流側は現像ローラ５よりも供給搬送路上流側領域β分長くなっている。また、余剰開口部９２を現像領域幅αの外側に設けているため、供給搬送路９の搬送方向下流側は現像ローラ５よりも供給搬送路下流側領域γ分長くなっている。
一方、図４に示す構成の現像装置４では、供給開口部９１を現像領域幅α内に設けているため、供給搬送路９の搬送方向上流側は図６の現像装置４よりも供給搬送路上流側領域β分短くすることができる。また、余剰開口部９２を現像領域幅α内に設けているため、供給搬送路９の搬送方向下流側は図６の現像装置４よりも供給搬送路下流側領域γ分短くすることができる。
このように、図４の現像装置４は供給開口部９１と余剰開口部９２とを現像領域幅α内に設けているため、図６に示す現像装置４に比べて、現像装置４の上部の省スペース化を図ることが出来る。
【００２７】
次に、現像装置４の供給搬送路９、攪拌搬送路１０及び回収搬送路７からなる現像剤搬送路へのトナーを補給する位置について説明する。図７は、現像装置の外観斜視図である。
図７に示すように、トナーを補給するトナー補給口９５を攪拌スクリュ１１を備える攪拌搬送路１０の搬送方向上流端部の上方に設けている。このトナー補給口９５は現像ローラ５の幅方向端部よりも外側に設けてあるので、現像領域幅αよりも外側となっている。
この、トナー補給口９５を設けた箇所は供給搬送路９の搬送方向の延長線上であり、図６における供給搬送路下流側領域γの空いたスペースに該当する。余剰開口部９２を現像領域幅α内に設けることで空いたスペースにトナー補給口９５を設けることにより、現像装置４の小型化を図ることが出来る。
また、トナー補給口９５としては、攪拌搬送路１０の搬送方向上流端部の上方に限らず、回収搬送路７の下流端部の上方に設けても良い。
さらに、回収搬送路７から攪拌搬送路１０へ現像剤の受渡しを行う箇所である回収開口部９３の真上にトナー補給口９５を設けるようにしても良い。回収開口部９３の真上のスペースも余剰開口部９２を現像領域幅α内に設けることで空いたスペースであるので、この位置にトナー補給口９５を設けることにより、現像装置４の小型化を図ることができる。さらに、受渡し部である回収開口部９３では現像剤が混ざりやすいため、この位置で補給を行うことにより、より効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
【００２８】
図４を用いて説明した現像装置４のように、攪拌搬送路１０の搬送方向下流端から供給搬送路９の搬送方向上流端に現像剤を受け渡す供給開口部９１と、供給搬送路９の下流端から攪拌搬送路１０の搬送方向上流端に現像剤を受け渡す余剰開口部９２とを現像領域幅α内に設けているため、従来の現像装置４に比べて、現像装置４の上部の省スペース化を図ることが出来、現像装置４全体の省スペース化を図ることが出来る。
また、余剰開口部９２を現像領域幅α内に設けることで空いたスペースにトナー補給口９５を設けることにより、現像装置４の小型化を図ることが出来る。
また、回収搬送路７から攪拌搬送路１０への現像剤の受渡し部である回収開口部９３の上方からトナー補給を行うことにより、より効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
また、画像形成装置としての複写機のプリンタ部１００の現像手段として、現像装置４を備えることにより、装置全体の省スペース化を図ることが出来る。
【００２９】
次に、現像装置４内の現像剤の入れ替えについて説明する。
現像剤補給手段である不図示のトナー補給制御装置は、不図示のトナー収容部内のトナーをトナー補給口９５から現像装置４に補給する。実施形態の現像装置４では現像装置４のトナー補給口９５からトナーとキャリアとを含む現像剤が補給される。以降、現像装置４に補給されるトナーとキャリアとが混合された現像剤をプレミックストナーと称する。
また、供給搬送路９には、供給搬送路９内の現像剤が所定の嵩を越えた場合にその一部を現像装置４の外部に排出する現像剤排出口９４と、現像剤排出口９４から排出された現像剤を現像装置４の外部に搬送する排出搬送スクリュ２ａを備えた排出搬送路２とを有する。排出搬送路２は、供給搬送路９の搬送方向下流側で仕切り壁１３５を挟んで供給搬送路９と隣り合うように配置され、現像剤排出口９４は供給搬送路９と排出搬送路２とを連通するように仕切り壁１３５に設けられた開口である。
【００３０】
次に、現像剤排出口９４を備えた従来の現像装置４について説明する。
図１６は、現像剤排出口９４を備えた従来の現像装置４について、図２と同じ方向から見た供給搬送路９の搬送方向下流端近傍の現像装置４の断面説明図である。
なお、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍とは、例えば、供給搬送路９から攪拌搬送路１０へと現像剤が受け渡される現像剤受渡し部と供給搬送路９の搬送方向で同位置となる箇所である。
また、供給搬送路９内の供給スクリュ８の回転方向は、後述する図８でいうところの右回り（矢印Ｍの方向）であって、現像ローラ５に対して現像剤を下方から持ち上げて供給する方向に回転している。ここで、供給スクリュ８の回転方向を左回りにし、現像剤を上から振り掛けるようにして現像ローラ５に現像剤を供給すると、現像剤が飛び散りながら現像ローラ５に供給される。一方、供給スクリュ８の回転方向を図８に示すように右回りにすると、現像剤がたまっている供給搬送路９の下方から現像剤を持ち上げるようにして現像ローラ５に現像剤が供給されるようになる。現像剤が飛び散りながら供給するよりも、下方から持ち上げるようにして供給するほうが現像剤の供給性が安定するため、現像装置４では供給スクリュ８の回転方向を図８でいうところの右回りに設定している。
特に本実施形態の現像装置４のように現像ローラ５に供給した現像剤を供給搬送路９へ戻さず、回収搬送路７へ回収するものでは、現像剤量は供給搬送路９の下流に行くにしたがって減少していく。このため、現像剤がたまっている下方からくみ上げて現像ローラ５に供給するもののほうが現像剤の供給性の面では優れている。
【００３１】
ここで、搬送されることで供給搬送路９内を移動する勢いや、現像剤搬送スクリュである供給スクリュ８の回転する力によって供給搬送路９内の現像剤は飛び跳ねる。そして、図１６に示すように、現像剤搬送路である供給搬送路９の所定の高さに現像剤排出口９４を設けただけの構成であると、図１６中の矢印Ｔで示すような経路で、飛び跳ねた現像剤が飛翔して現像剤排出口９４を通過して排出されることがある。現像剤が飛び跳ねて排出される場合、供給搬送路９内の現像剤排出口９４を設けた位置を搬送される現像剤が適正な量の状態や、適正な量を下回る状態であっても、飛び跳ねた現像剤が排出されるおそれがある。このように飛び跳ねた現像剤が排出される状態であると、現像装置４内の現像剤が適正な量以下の状態であるにもかかわらず現像剤排出口から現像剤が排出されることがあり、現像装置４内の現像剤量が必要量を下回り、感光体１への現像剤の供給が不安定になるおそれがある。そして、感光体１への現像剤の供給が不安定になると画像抜けなどの異常画像が発生する。
なお、図１６では、飛び跳ねた現像剤が現像剤排出口９４に向かう経路を矢印Ｔで示した。矢印Ｔは、飛び跳ねた現像剤が現像剤排出口９４に向かう経路を模式的に示したものであり、飛び跳ねた現像剤が現像剤排出口９４に向かう経路としては矢印Ｔで示すものに限るものではない。
【００３２】
〔実施例１〕
次に、実施形態の現像装置４の特徴部を備えた一つ目の実施例（以下、「実施例１」と呼ぶ）について説明する。
図８は、実施例１の現像装置４の断面説明図であり、排出口開閉部材１４０が閉じた状態を示している。図９は、同じく実施例１の現像装置４の断面説明図であり、排出口開閉部材１４０が開いた状態を示している。
図８に示すように、実施例１の現像装置４は、現像剤搬送部材である供給スクリュ８が現像剤を搬送するために回転することによって飛翔した現像剤が現像剤排出口９４に向かう経路（図１６中矢印Ｔ）を塞ぐ排出口開閉部材１４０ａを備えている。排出口開閉部材１４０ａは現像剤排出口９４と対向する壁面１４１ａに端部を支持され、排出口開閉部材１４０ａが現像剤排出口９４を塞ぐことができるようになっている。排出口開閉部材１４０ａは弾性体または剛体で構成されており、弾性体を用いる場合には支持部１４３は固定されており排出口開閉部材１４０ａは片持ち梁となる。また、排出口開閉部材１４０ａが剛体である場合には、支持部１４３は回転自由となっている。排出口開閉部材１４０ａが剛体、弾性体いずれである場合も、剤界面１４２が現像剤排出口９４よりも低い状態では剤界面上方を覆うことによって、供給スクリュ８の回転によって飛翔した現像剤が現像剤排出口９４に向かう経路（図１６中矢印Ｔ）を塞いでいる。
図９は、排出口開閉部材１４０ａが剛体である場合を示している。このように剤界面１４２が現像剤排出口９４よりも高くなった場合には排出口開閉部材１４０ａは現像剤によって押し上げられることによって開く。この状態では現像剤を現像剤排出口９４を通して排出することができる。
このように剤界面１４２の高さによって現像剤排出口９４へ向かう経路の開閉を行うことによって、飛び跳ねた現像剤が排出されることを防止し、現像装置４内の現像剤量が増加していないにもかかわらず現像剤が排出されることを防止することができる。このため、現像装置４内の現像剤の必要量を確保することができ、感光体１に安定した現像剤の供給を行うことができる。これにより、感光体１上の静電潜像を良好にトナー像化することができ、画像抜けなどの異常画像の発生を防止し、良好な画像形成を行うことができる。
【００３３】
なお、現像装置４は、不図示のトナー補給制御装置によってプレミックストナーが現像装置４内に補給され、現像装置４内の現像剤量が増加すると、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍の現像剤の嵩が増加する。
以下、現像装置４内の現像剤量が増加すると、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍の現像剤の嵩が増加することについて説明する。
現像装置４において、プレミックストナーが補給されたときの攪拌スクリュ１１による現像剤の搬送量の変化や攪拌搬送路１０から供給搬送路９への現像剤の受渡し量の変化によって現像剤の動向は異なる。
例えば、プレミックストナーが補給された状態で攪拌スクリュ１１による現像剤の搬送量があまり変化しない場合は、供給搬送路９の搬送方向上流側に供給される現像剤の量もあまり変化しない。また、攪拌搬送路１０から供給搬送路９へ現像剤を受け渡す構成が、現像剤が補給されていない状態で受け渡せる量の上限に近い状態である場合も供給搬送路９の搬送方向上流側に供給される現像剤の量もあまり変化しない。
【００３４】
このような構成の現像装置４では、プレミックストナーが補給されても、供給搬送路９を搬送される現像剤量も変化せず、供給搬送路９から現像ローラ５に供給される現像剤量も略一定であるので、供給スクリュ８によって時間当りに供給搬送路９の搬送方向下流端近傍に到達する現像剤の量もほとんど変化しない。
一方、攪拌搬送路１０の搬送量があまり変化しない場合は、トナー補給口９５からプレミックストナーが補給されると、増加した現像剤は攪拌搬送路１０の搬送方向上流端近傍で滞留する。また、攪拌搬送路１０から供給搬送路９への受渡し量が変化しない場合は、増加した分の現像剤は攪拌搬送路１０内で滞留し、搬送方向上流端近傍にも滞留する。
搬送方向上流端近傍に現像剤が滞留すると、供給搬送路９から攪拌搬送路１０へ現像剤を受け渡す余剰開口部９２を攪拌搬送路１０側で現像剤によって塞ぐ状態となる。余剰開口部９２が現像剤によって塞がれると供給搬送路９から攪拌搬送路１０への現像剤の移動ができなくなるが、供給スクリュ８によって現像剤が搬送され続けるため、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍で現像剤が滞留し、その嵩は増加する。そして、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍の現像剤の嵩が、現像剤排出口９４の高さまで上昇すると現像剤Ｐが排出搬送路２へと排出され、排出搬送路２を通って現像装置４の外部に排出される。
この構成では、攪拌搬送路１０内に現像剤が充満状態のときに、現像に用いられずに供給搬送路９の搬送方向の最下流まで搬送された余剰現像剤を攪拌搬送路１０に供給搬送する余剰開口部９２が現像剤で溢れる状態とすることにより、供給搬送路９から攪拌搬送路１０への現像剤の移動を規制することができその結果行き場を失った現像剤は現像剤排出口９４へと導かれ、現像剤を排出ことが可能となる。
このように、現像装置４内の現像剤量が増加しても攪拌搬送路１０から供給搬送路９へ時間当りに供給される現像剤量があまり変化しない構成であっても、供給搬送路９の搬送方向下流端に現像剤排出口９４を配置することにより、現像装置４内の現像剤の入れ替えを行うことができる。
【００３５】
また、プレミックストナーが補給されると、それに併せて供給搬送路９の搬送方向上流側に供給される現像剤の量が増加するが、供給搬送路９から攪拌搬送路１０への現像剤の受渡し量に上限があるものがある構成もある。
このような構成の現像装置４では、プレミックストナーが補給されると、現像剤の増加に合わせて攪拌搬送路１０の搬送量が増加し、攪拌搬送路１０から供給搬送路９への現像剤の受渡し量も増加する。これにより、供給搬送路９の搬送方向上流端部に供給される現像剤量が増加し、供給搬送路９内を搬送する現像剤量も増加する。しかし、供給搬送路９から現像ローラ５に供給される現像剤量は変化しないため、時間当りに供給搬送路９の搬送方向下流端近傍に到達する現像剤量は増加する。そして、時間当りに供給搬送路９の搬送方向下流端近傍に到達する現像剤量が、供給搬送路９から攪拌搬送路１０への現像剤の時間当りの受渡し量の上限を越えると、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍で現像剤が滞留し、その嵩は増加する。そして、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍の現像剤の嵩が、現像剤排出口９４の高さまで上昇すると現像剤Ｐが排出搬送路２へと排出され、排出搬送路２を通って現像装置４の外部に排出される。
このように、現像装置４内の現像剤量が増加すると攪拌搬送路１０から供給搬送路９へ時間当りに供給される現像剤量も増加する構成であっても、供給搬送路９の搬送方向下流端に現像剤排出口９４を配置することにより、現像装置４内の現像剤の入れ替えを行うことができる。
【００３６】
このように、現像装置４内に現像剤の量に応じて現像剤の嵩が変動する個所である供給搬送路９の下流端近傍に現像剤排出口９４を設けることで、精度よく現像装置４内の現像剤を入れ替えることができる。
また、プレミックストナーが補給される、すなわち現像剤搬送路全体の現像剤量が増加すると、それに併せて供給搬送路９の搬送方向上流側に供給される現像剤の量が増加する構成であれば、現像剤排出口９４は、供給搬送路９内の現像剤搬送方向についてどの位置であっても設けることができる。これは、供給搬送路９の搬送方向上流側に供給される現像剤の量が増加する構成は、供給搬送路９内の現像剤搬送方向について何れに位置でも現像剤の嵩が増加するためである。
しかし、供給搬送路９の現像剤供給領域幅αの途中に現像剤排出口９４を設けた構成で、供給搬送路９で搬送される現像剤の嵩の高さにバラツキがある場合、部分的に嵩が高い箇所の現像剤が現像剤排出口９４で排出されると、現像剤排出口９４を設けた位置よりも下流側で現像剤が不足するおそれがある。供給搬送路９の現像剤供給搬送領域幅α内で現像剤が不足すると現像ローラ５への現像剤の供給が不足して、現像ローラ５から感光体１への現像剤の供給が不足することで画像抜けなどの異常画像が発生するおそれがある。これに対して、供給搬送路９の下流端近傍に現像剤排出口９４を設けることにより、現像剤排出口９４の下流端は供給搬送領域幅αの外となるため、部分的に現像剤が不足することを防止することができる。
【００３７】
〔実施例２〕
次に、実施形態の現像装置４の特徴部を備えた二つ目の実施例（以下、「実施例２」と呼ぶ）について説明する。
図１０は、実施例２の現像装置４の断面説明図であり、現像剤量が少ない場合を示している。図１１は、同じく実施例２の現像装置４の断面説明図であり、現像剤量が多い場合を示している。
実施例２は、実施例１の構成に対して、排出口開閉部材１４０と壁面１４１の形状が異なり、他の構成については共通するため、相違点についてのみ説明する。
実施例２の現像装置４は、図１０に示す形状の排出口開閉部材１４０ｂと現像剤排出口９４と対向する壁面１４１ｂを備えている。排出口開閉部材１４０ｂは壁面１３５に固定された弾性体で、壁面１４１ｂと接することによって供給スクリュ８の搬送動作によって飛翔した現像剤が現像剤排出口９４へ向かう経路を塞いでいる。この排出口開閉部材１４０ｂと壁面１４１ｂを備えることで実施例１と同様に、供給スクリュ８の搬送動作によって飛翔した現像剤が現像剤排出口９４へ向かう経路を塞ぐことができる。よって、飛び跳ねた現像剤が排出されることを防止し、現像装置４内の現像剤量が増加していないにもかかわらず現像剤が排出されることを防止することができる。このため、現像装置４内の現像剤の必要量を確保することができ、感光体１に安定した現像剤の供給を行うことができる。これにより、感光体１上の静電潜像を良好にトナー像化することができ、画像抜けなどの異常画像の発生を防止し、良好な画像形成を行うことができる。
また、現像装置４内の現像剤量が増加し、現像剤の嵩が上昇すると、図１１のように排出口開閉部材１４０ｂは現像剤によって押し開かれ、剤界面１４２が上がった分の現像剤を現像剤排出口９４へと排出することができる。
また、壁面１４０ｂは供給スクリュ８上方の空間を埋めて現像剤排出口に向かう狭い上方路１４４を形成することによって現像装置内の現像剤量が増加した際の剤界面１４２の上下方向感度を高めることができる。これによって少量の現像剤量増加に対しても剤界面１４２を大きく変化することになり、精度の良い現像剤量制御が可能となる。
【００３８】
〔実施例３〕
次に、実施形態の現像装置４の特徴部を備えた三つ目の実施例（以下、「実施例３」と呼ぶ）について説明する。
図１２は、実施例３の現像装置４の断面説明図であり、現像剤量が少ない場合を示している。図１３は、同じく実施例３の現像装置４の断面説明図であり、現像剤量が多い場合を示している。
実施例３は、実施例１の構成に対して、排出口開閉部材１４０の形状が異なり、他の構成については共通するため、相違点についてのみ説明する。
実施例３の現像装置４は、図１２に示す形状の排出口開閉部材１４０ｃと前記排出口開閉部材の支持部材１４５と現像剤排出口９４と対向する壁面１４１ａを備えている。支持部材１４５にはバネが用いられており、これによって排出口開閉部材１４０ｃは上下に可動な形で支持されている。排出口開閉部材１４０ｃは現像剤の嵩が低い場合には図１２の状態で支持されることにより供給スクリュ８の搬送動作によって飛翔した現像剤が現像剤排出口９４へ向かう経路を塞いでいる。この排出口開閉部材１４０ｃと壁面１４１ａを備えることで実施例１と同様に、供給スクリュ８の搬送動作によって飛翔した現像剤が現像剤排出口９４へ向かう経路を塞ぐことができる。よって、飛び跳ねた現像剤が排出されることを防止し、現像装置４内の現像剤量が増加していないにもかかわらず現像剤が排出されることを防止することができる。このため、現像装置４内の現像剤の必要量を確保することができ、感光体１に安定した現像剤の供給を行うことができる。これにより、感光体１上の静電潜像を良好にトナー像化することができ、画像抜けなどの異常画像の発生を防止し、良好な画像形成を行うことができる。
また、現像装置４内の現像剤量が増加し、現像剤の嵩が上昇すると、図１３のように排出口開閉部材１４０ｃは現像剤によって押し上げられ、剤界面１４２が上がった分の現像剤を現像剤排出口９４へと排出することができる。これによって現像剤量が不足しない範囲で効率よく現像剤の交換を行うことができる。
【００３９】
〔実施例４〕
次に、実施形態の現像装置４の特徴部を備えた三つ目の実施例（以下、「実施例４」と呼ぶ）について説明する。
図１４は、実施例４の現像装置４の断面説明図であり、現像剤量が少ない場合を示している。図１５は、同じく実施例４の現像装置４の断面説明図であり、現像剤量が多い場合を示している。
実施例４は、実施例１の構成に対して、排出口開閉部材１４０の形状が異なり、他の構成については共通するため、相違点についてのみ説明する。
実施例４の現像装置４は、図１４に示す形状の排出口開閉部材１４０ｄと前記排出口開閉部材の支持部材１４６を備えている。排出口開閉部材１４０ｄには剛体が用いられて支持部材１４６の回転自由な軸に支持されており、水平方向に可動となっている。また、支持部材１４６を固定して排出口開閉部材１４０ｄとしてマイラなどの弾性体を用いた場合にも同様に水平方向の可動性を得ることができる。
排出口開閉部材１４０ｄは現像剤の嵩が低い場合には図１４の状態で支持されることにより供給スクリュ８の搬送動作によって飛翔した現像剤が現像剤排出口９４へ向かう経路を塞いでいる。この排出口開閉部材１４０ｄと壁面１３５を備えることで実施例１と同様に、供給スクリュ８の搬送動作によって飛翔した現像剤が現像剤排出口９４へ向かう経路を塞ぐことができる。よって、飛び跳ねた現像剤が排出されることを防止し、現像装置４内の現像剤量が増加していないにもかかわらず現像剤が排出されることを防止することができる。このため、現像装置４内の現像剤の必要量を確保することができ、感光体１に安定した現像剤の供給を行うことができる。これにより、感光体１上の静電潜像を良好にトナー像化することができ、画像抜けなどの異常画像の発生を防止し、良好な画像形成を行うことができる。
また、現像装置４内の現像剤量が増加し、現像剤の嵩が上昇すると、図１５のように現像剤排出口９４よりも現像剤嵩が高くなり現像剤による水平方向の圧力で開閉部材１４０ｄは押し開けられる。これによって現像装置４内の現像剤量が一定量以上になった際には現像剤を現像剤排出口９４へと排出することができる。これによって現像剤量が不足しない範囲で効率よく現像剤の交換を行うことができる。
【００４０】
また、供給搬送路９、攪拌搬送路１０及び回収搬送路７を備える一方向循環の現像装置４では、供給搬送路９の搬送方向下流端に到達する現像剤は現像に寄与しなかった余剰現像剤である。一方向循環の現像装置４では、この余剰現像剤が滞留する位置で、プレミックストナーの補給によって増加した現像剤を排出することが適している。これは、以下の理由による。
回収搬送路７は、現像ローラ５に担持され現像領域を通過した現像剤を搬送するため、現像装置４内の現像剤量が変化しても回収搬送路７内を搬送される現像剤はほとんど変化せず、現像剤の嵩の上昇によって現像剤を排出することができない。
攪拌搬送路１０は、現像装置４内の現像剤量が増加すると、搬送する現像剤量が増加してその嵩も上昇する。しかし、搬送される現像剤の飛び跳ねや搬送量のムラによって、現像剤量が増加しなくても現像剤が排出され、供給搬送路９に必要量の現像剤を受け渡すことができなくなるおそれがある。このため、攪拌搬送路１０内での現像剤の嵩の上昇によって現像剤を排出することは不適である。さらに、供給搬送路９の途中で排出する構成も、現像装置４内の現像剤量が増加していなくても、現像剤の嵩が増加することがあり、排出した位置よりも搬送方向下流側で現像剤が不足するおそれがあるので不適である。
このような理由により、一方向循環の現像装置４では、供給搬送路９の搬送方向下流端に到達する現像剤が滞留する位置で、プレミックストナーの補給によって増加した分の現像剤を排出することが適している。
【００４１】
実施形態の現像装置４では、余剰開口部９２が現像剤排出口９４よりも大きな開口となっているが、現像剤排出口９４が余剰開口部９２よりも大きな開口としても良い。
また、上述の実施形態では、現像剤排出手段が、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍の現像剤の嵩が所定の高さを越えた場合にその一部を排出する構成を図４に示す構成の現像装置４に適用した構成について説明した。本発明の特徴部を適用することができる構成は図４に示すものに限るものではなく、図６に示す構成の現像装置４に同様に適用することができる。
また、上述の実施形態では、現像剤として、キャリアとトナーとからなる二成分現像剤を用いる現像装置について説明した。本発明の特徴部を適用する現像装置としては、二成分現像剤を用いた現像装置に限るものではない。現像剤補給手段によって現像剤の補給が成され、現像装置内の現像剤の増加量分を現像剤排出手段によって排出する構成を備えた現像装置であれば一成分現像剤を用いる現像装置であっても適用可能である。
【００４２】
以上、実施形態によれば、実施例１、２、３または４のように、現像剤搬送部材である供給スクリュ８の搬送動作によって飛翔した現像剤が現像剤排出口９４へ向かう経路を塞ぐ飛翔現像剤排出防止部材としての排出口開閉部材１４０を備えることにより、飛び跳ねた現像剤が現像剤排出口９４に到達して排出されることを防止し、現像装置４内の現像剤量が増加していないにもかかわらず現像剤が排出されることを防止することができる。このため、現像装置４内の現像剤の必要量を確保することができ、潜像担持体に安定した現像剤の供給を行うことができる。
また、供給搬送路９、攪拌搬送路１０及び回収搬送路７を備える一方向循環の現像装置４の、供給搬送路９の搬送方向下流端に到達する現像剤が滞留する位置で現像剤を排出することにより、プレミックストナーの補給によって増加した分の現像剤を適切に排出することができる。
また、画像形成装置としての複写機の現像手段として、現像装置４を備えることにより、現像剤を入れ替えることで現像手段の寿命を延ばしつつ、画像抜けなどの異常画像の発生を防止し、良好な画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図２】現像装置及び感光体の概略構成図。
【図３】現像剤の流れを説明する現像装置の斜視断面図。
【図４】現像装置内の現像剤の流れの模式図。
【図５】現像装置の断面説明図。
【図６】図４とは異なる形状の現像装置内の現像剤の流れの模式図。
【図７】現像装置の外観斜視図。
【図８】実施例１の現像装置において現像剤量が少ない場合の断面説明図。
【図９】実施例１の現像装置において現像剤量が多い場合の断面説明図。
【図１０】実施例２の現像装置において現像剤量が少ない場合の断面説明図。
【図１１】実施例２の現像装置において現像剤量が多い場合の断面説明図。
【図１２】実施例３の現像装置において現像剤量が少ない場合の断面説明図。
【図１３】実施例３の現像装置において現像剤量が多い場合の断面説明図。
【図１４】実施例４の現像装置において現像剤量が少ない場合の断面説明図。
【図１５】実施例４の現像装置において現像剤量が多い場合の断面説明図。
【図１６】現像剤排出口を備えた従来の現像装置の断面説明図。
【符号の説明】
【００４４】
１      感光体
２      排出搬送路
２ａ    排出搬送スクリュ
４      現像装置
５      現像ローラ
６      回収スクリュ
７      回収搬送路
８      供給スクリュ
９      供給搬送路
１０    攪拌搬送路
１１    攪拌スクリュ
１２    現像ドクタ
１４    張架ローラ
１５    駆動ローラ
１６    二次転写バックアップローラ
１７    中間転写ユニット
１８    プロセスカートリッジ
２０    画像形成ユニット
２１    光書込ユニット
２２    二次転写装置
２３    張架ローラ
２４    紙搬送ベルト
２５    定着装置
２６    定着ベルト
２７    加圧ローラ
９０    ベルトクリーニング装置
９１    供給開口部
９２    余剰開口部
９３    回収開口部
９４    現像剤排出口
９５    トナー補給口
１００  プリンタ部
１１０  中間転写ベルト
１３３  第一仕切り壁
１３４  第二仕切り壁
１３５  仕切り壁（壁面）
１４０  排出口開閉部材
１４１  壁面
１４２  剤界面
１４３  支持部
１４５、１４６  支持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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