(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を備え、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給領域では該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、
現像剤を現像装置の装置外部に搬送する排出搬送路と、
該排出搬送路中の現像剤に搬送力を付与する排出搬送部材と、
該現像剤搬送路中の現像剤の少なくとも一部を排出現像剤として該排出搬送路へ排出する現像剤排出手段とを有する現像装置において、
上記排出搬送部材による搬送力の付与を間欠的に行うことによって、上記排出搬送路中の排出現像剤に対して間欠的に衝撃を与える構成であり、
上記排出搬送部材は回転軸と該回転軸に螺旋状に設けられた羽部とを備え、回転することにより該回転軸方向に現像剤を搬送する排出スクリュであり、
該排出スクリュを間欠的に回転させる排出スクリュ間欠回転手段を備え、
駆動源から駆動力が伝達されて連続的に回転駆動する回転駆動部材を備え、
上記排出スクリュ間欠回転手段は該回転駆動部材の連続的な回転の駆動力を間欠的な回転の駆動力に変換して該排出スクリュに伝達する間欠回転伝達手段を備え、
上記現像剤搬送部材は、回転軸と該回転軸に螺旋状に設けられた羽部とを備え、回転することにより該回転軸方向に現像剤を搬送する現像剤搬送スクリュであり、
上記駆動源は、該現像剤搬送スクリュを回転駆動するものであり、上記回転駆動部材を該現像剤搬送スクリュの軸方向端部に設け、
上記間欠回転伝達手段は、上記回転駆動部材が回転運動することによって、上記排出スクリュの回転軸を揺動中心として揺動する揺動部材と、
該揺動部材と該排出スクリュとを接続するワンウェイクラッチとを備え、
該ワンウェイクラッチは、該揺動部材の揺動運動の一方向の運動を該排出スクリュの回転軸に伝達して、逆方向に戻る運動は伝達しない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、
上記排出搬送部材は上記現像剤排出手段に対向していることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２の現像装置において、
上記排出搬送路は水平方向または上昇方向に現像剤を搬送す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、
使用する現像剤が、キャリアとトナーとを含む２成分現像剤である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、
少なくとも上記現像剤担持体と上記現像剤搬送路とを設けた現像ケーシング内の上記排出搬送路中の現像剤に対して間欠的に衝撃を与えることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の現像装置において、
少なくとも上記現像剤担持体と上記現像剤搬送路とを設けた現像ケーシングから排出され、排出現像剤を収容する排出現像剤収容部に到るまでの上記排出搬送路中の現像剤に対して間欠的に衝撃を与えることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
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、
該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、
該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、
該現像手段として、請求項１、２、３、４、５または６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。
【請求項８】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置における少なくとも該潜像担持体と該現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジにおいて、
上記現像手段として、請求項１、２、３、４、５または６の何れかに記載の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【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現像装置並びにこれを用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジ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が劣化する。具体的には、機械的なストレスなどでキャリア表面のコーディング膜が削れたり、キャリア表面にトナーの成分がスペントしたりする。キャリアが劣化すると、キャリアのトナーを帯電させる能力が徐々に低下し、地肌部汚れ、画像濃度低下、画像濃度ムラ等の異常画像やトナー飛散などの不具合を引き起こす。このため、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及び特許文献２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。
【０００４】
【特許文献１】特許第２８９１８４５号公報
【特許文献２】特開２０００−１１２２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、現像装置から排出された排出現像剤には、現像装置内の現像剤よりも劣化した現像剤の割合が多くなっている。劣化した現像剤は流動性が低下しており、排出現像剤を搬送する排出搬送路内の現像剤に搬送力を付与する搬送部材に現像剤が固着するおそれがあった。
具体的には、流動性が低下した現像剤は凝集性が高く、現像剤を搬送する搬送路で現像剤に搬送力を付与する搬送部材が搬送スクリュである場合、搬送スクリュの羽部、軸などに付着して凝集した状態となる。
現像剤の流動性が高い場合は、現像剤が凝集してもバラバラになりやすく、搬送スクリュに付着した現像剤が凝集して固着することが生じ難い。一方、現像剤の流動性が低い場合は、現像剤が凝集するとバラバラになり難いので、搬送スクリュに付着した現像剤は凝集して固着することが生じ易い。搬送スクリュに付着した現像剤は搬送スクリュに連れ回りするのみであるので搬送スクリュに回転によって搬送力は付与されない。そして、搬送する現像剤の流動性が悪い場合は、搬送スクリュに固着した現像剤の凝集が成長していき、搬送スクリュによる搬送能力が低下する。
なお、流動性が低下した現像剤が固着する不具合は、搬送部材がスクリュである場合に限るものではなく、一定の搬送力を加えつづけるものであれば、搬送部材に現像剤が固着するおそれがある。
そして、排出搬送路の搬送スクリュに現像剤が固着して搬送路内での現像剤の搬送性能が低下すると、排出される現像剤量に対して排出搬送路の搬送能力が下回り排出搬送路が詰まるおそれがある。また、固着した現像剤によって搬送スクリュを回転させるトルクが上昇し、搬送部材が破損するおそれがある。
【０００６】
このような問題は、トナーとキャリアとからなる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。
【０００７】
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、排出搬送路内での現像剤の固着を防止することで、排出現像剤を装置外に良好に搬送することが出来る現像装置、並びにこの現像装置を備えた画像形成装置、およびプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、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、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給領域では該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、現像剤を現像装置の装置外部に搬送する排出搬送路と、該排出搬送路中の現像剤に搬送力を付与する排出搬送部材と、該現像剤搬送路中の現像剤の少なくとも一部を排出現像剤として該排出搬送路へ排出する現像剤排出手段とを有する現像装置において、上記排出搬送部材による搬送力の付与を間欠的に行うことによって、上記排出搬送路中の排出現像剤に対して間欠的に衝撃を与える構成であり、上記排出搬送部材は回転軸と該回転軸に螺旋状に設けられた羽部とを備え、回転することにより該回転軸方向に現像剤を搬送する排出スクリュであり、
該排出スクリュを間欠的に回転させる排出スクリュ間欠回転手段を備え、駆動源から駆動力が伝達されて連続的に回転駆動する回転駆動部材を備え、上記排出スクリュ間欠回転手段は該回転駆動部材の連続的な回転の駆動力を間欠的な回転の駆動力に変換して該排出スクリュに伝達する間欠回転伝達手段を備え、上記現像剤搬送部材は、回転軸と該回転軸に螺旋状に設けられた羽部とを備え、回転することにより該回転軸方向に現像剤を搬送する現像剤搬送スクリュであり、上記駆動源は、該現像剤搬送スクリュを回転駆動するものであり、上記回転駆動部材を該現像剤搬送スクリュの軸方向端部に設け、上記間欠回転伝達手段は、上記回転駆動部材が回転運動することによって、上記排出スクリュの回転軸を揺動中心として揺動する揺動部材と、該揺動部材と該排出スクリュとを接続するワンウェイクラッチとを備え、該ワンウェイクラッチは、該揺動部材の揺動運動の一方向の運動を該排出スクリュの回転軸に伝達して、逆方向に戻る運動は伝達しない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、上記排出搬送部材は上記現像剤排出手段に対向している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１または２の現像装置において、上記排出搬送路は水平方向または上昇方向に現像剤を搬送す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、使用する現像剤が、キャリアとトナーとを含む２成分現像剤である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、少なくとも上記現像剤担持体と上記現像剤搬送路とを設けた現像ケーシング内の上記排出搬送路中の現像剤に対して間欠的に衝撃を与えることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の現像装置において、少なくとも上記現像剤担持体と上記現像剤搬送路とを設けた現像ケーシングから排出され、排出現像剤を収容する排出現像剤収容部に到るまでの上記排出搬送路中の現像剤に対して間欠的に衝撃を与えることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、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、該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、該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、該現像手段として、請求項１、２、３、４、５または６に記載の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置における少なくとも該潜像担持体と該現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジにおいて、上記現像手段として、請求項１、２、３、４、５または６の何れかに記載の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
【０００９】
上記請求項１乃至８の発明においては、現像剤を現像装置の装置外部に搬送する排出搬送路内の排出現像剤に対して間欠的に衝撃を与えることにより、排出搬送路内の排出搬送部材の搬送力が及ばない箇所の排出現像剤にも動きが生じ、排出現像剤の凝集をほぐすことが出来る。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１乃至８の発明によれば、排出搬送路内で排出現像剤が凝集したままとなることを防止することが出来るので、凝集した排出現像剤が排出搬送路内で固着することを防止することができ、排出現像剤を現像装置外に良好に搬送する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、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５００」という）の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機５００の概略構成図である。複写機５００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。
【００１３】
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。
【００１４】
以下、イエロー用のプロセスカートリッジ１８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。これにより、照射部（露光部）の感光体１Ｙの表面の電位が減衰する。この表面の電位の減衰により、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。
【００１５】
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１と一次転写バイアスローラ６２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。
【００１６】
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。
【００１７】
複写機５００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。
【００１８】
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、給紙路４６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。
【００１９】
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を加熱する。加熱された定着ベルト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。
【００２０】
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。
【００２１】
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の上にセットされる。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５００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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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４６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。
【００２５】
複写機５００は、２色以上のトナーからなる多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、現像装置４も駆動を停止させて、感光体１や現像装置４の各部材及び現像装置４内の現像剤の不要な消耗を防止する。
【００２６】
複写機５００は、複写機５００内の各機器の制御を司る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。
【００２７】
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４及び感光体１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，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点以外は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。
【００２８】
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。現像ローラ５は回転可能な現像スリーブを備え、その内部に複数の磁極からなる不図示の磁性体が配置されている。磁性体は現像ローラ５の表面上で現像剤を保持するために必要である。
また、現像ローラ５に現像剤を供給しながら現像ローラ５の軸線方向に沿って図２の手前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。
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手段としてのドクタブレード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領域よりも表面移動方向下流側では、現像領域を通過し、現像ローラ５の表面から離脱した現像済みの現像剤を回収する回収搬送路７が現像ローラ５と対向する。回収搬送路７は、回収した回収現像剤を現像ローラ５の軸線方向に沿って供給スクリュ８と同方向に搬送する回収搬送部材として、軸線方向に平行に配置されたらせん状の回収スクリュ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７は現像ローラ５の下方に並設されている。
なお、現像ローラ５からの現像剤の離脱は、先に述べた現像スリーブ内部にある磁性体を、離脱させたい箇所のみ磁極がない状態に設定することにより、現像剤の分離・離脱を可能としている。また、離脱させたい箇所に反発磁界が形成されるような磁極配置の磁性体を用いてもよい。
【００２９】
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、現像ローラ５の軸線方向に沿って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奥側に搬送する攪拌搬送部材として、軸線方向に平行に配置された、らせん状の攪拌スクリュ１１を備えている。
【００３０】
供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは仕切り壁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つの現像剤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。
【００３１】
現像ローラ５上にステンレスからなるドクタブレード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、ドクタブレード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、後述するトナー補給口９５から攪拌搬送路１０にトナーが供給される。
【００３２】
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４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４内の現像剤の流れの模式図であり、図３と同様、図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
【００３３】
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）。
一方、現像ローラ５に供給された現像剤は現像領域で現像に用いられた後、現像ローラ５から分離・離脱して、回収搬送路７に受け渡される。現像ローラ５から回収搬送路７に受け渡され、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、搬送方向下流側で供給開口部９１によって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、不図示の透磁率センサからなる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。
【００３４】
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。このため、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。これにより、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。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。
【００３５】
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の回転で攪拌搬送路１０の下流側に現像剤を押し込むことによって、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。
【００３６】
本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直交する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。
【００３７】
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。
【００３８】
図５は、現像装置４の供給スクリュ８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。
【００３９】
図６は、図４とは異なる構成の現像装置４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。
【００４０】
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。
【００４１】
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４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ってより効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
【００４２】
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って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５００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。
【００４３】
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。本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。
【００４４】
図８は、現像装置４から、排出搬送部材である排出スクリュ２ａ、攪拌スクリュ１１、回収スクリュ６、及び、ドクタブレード１２を取り外した状態の手前側端部近傍の斜視説明図である。
本実施形態の現像装置４では、供給搬送路９の搬送方向下流端に到達した余剰現像剤を供給搬送路９の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路は攪拌搬送路１０である。また、循環搬送路である攪拌搬送路１０内の現像剤に対して搬送力を付与する循環搬送部材は攪拌スクリュ１１である。さらに、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍に設けられ、通過した現像剤が循環搬送路である攪拌搬送路１０に受け渡される循環開口部は余剰開口部９２である。また、現像装置４は、通過した現像剤が現像装置４の装置外に排出される現像剤排出手段としての現像剤排出口９４を供給搬送路９に備える。現像剤排出口９４を通過した現像剤は排出現像剤として排出搬送路２に受け渡され、排出スクリュ２ａが回転することによって供給搬送路９の搬送方向（図２及び図８中の手前側に向かう方向）とは逆方向（図２及び図８中の奥側に向かう方向）に搬送される。
排出搬送路２は、供給搬送路９の搬送方向下流側で排出仕切り壁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排出仕切り壁１３５に設けられた開口である。
【００４５】
また、現像装置４は、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍に到達し、循環開口部である余剰開口部９２に入らなかった現像剤を余剰開口部９２の近傍で滞留させる現像剤滞留手段としての供給下流端壁面８０を備えている。さらに、排出開口部である現像剤排出口９４は、余剰開口部９２よりも上方で、且つ、供給下流端壁面８０によって滞留した滞留現像剤のうち、現像剤排出口９４の位置に達した現像剤を通過させるように設けられている。言い換えると、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍に到達した現像剤で、余剰開口部９２に入ることができず、余剰開口部９２から溢れ出た余剰現像剤が供給下流端壁面８０によって塞き止められ滞留現像剤となる。そして、この滞留現像剤の嵩が増加したときに、余剰開口部９２よりも上方に設けられた現像剤排出口９４に到達した現像剤が現像剤排出口９４を通って排出搬送路２に排出される。
【００４６】
図９は、排出搬送路２を通って現像装置４の現像ケーシングの外部に搬送された排出現像剤を受入れ、排出現像剤を排出現像剤収容部である排出現像剤タンク６００まで搬送する排出搬送路である排出現像剤移送パイプ６０１の説明図である。
各現像装置４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）内の供給搬送路９から現像剤排出口９４を通って各排出搬送路２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）よって現像剤排出口９４とは逆側の現像装置４の端部まで搬送して現像装置４の現像ケーシングの外に排出現像剤を排出する。
各排出搬送路２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の搬送方向下流端まで搬送され、現像装置４のケーシングから排出された現像剤は現像剤受入れ口６０４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）から排出現像剤移送パイプ６０１へ入る。排出現像剤移送パイプ６０１は排出現像剤移送パイプ６０１内の排出現像剤に搬送力を付与する排出収容搬送部材である排出収容スクリュ６０２を備える。排出現像剤移送パイプ６０１の一端には排出収容スクリュ駆動源６０３を備え、排出収容スクリュ６０２の回転によって、排出現像剤移送パイプ６０１内の現像剤は順次移送され、現像装置４の外部の排出現像剤収容部である排出現像剤タンク６００に収容される。
なお、図９では、各排出搬送路２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって搬送された排出現像剤を一つの排出現像剤タンク６００に搬送する構成を示しているが、各排出搬送路２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のそれぞれに対応した各色の排出現像剤タンク６００を個別に設けても良い。
【００４７】
現像剤排出口９４から排出搬送路２に排出された排出現像剤に含まれるキャリアは劣化した状態となっており、流動性が悪く、排出搬送路２の中で固着しやすい。また、排出現像剤は高温高湿の環境下では特に流動性が悪くなり、さらに固着しやすい状態となる。
また、排出スクリュ２ａが一定の回転数で回転し続ける状態では、排出搬送路２内の排出現像剤に対して加えられる力の変動が生じない。このため、排出スクリュ２ａが一定の回転数で回転している状態で、静止することが出来る箇所に位置する排出現像剤はその箇所から動くことなく凝集して、排出搬送路２内で固着するおそれがある。排出スクリュ２ａが一定の回転数で回転している状態で、静止することが出来る箇所に位置する排出現像剤としては、排出スクリュ２ａの軸部や羽部に付着し、排出スクリュ２ａと共に連れまわる排出現像剤がある。排出スクリュ２ａに付着して排出スクリュ２ａと共に連れまわる排出現像剤は、排出スクリュ２ａが回転しても搬送力の付与がなされず、排出スクリュ２ａに付着した状態で静止する。
【００４８】
次に、本実施形態の特徴部について説明する。
本実施形態の現像装置４は、画像形成動作を行っている間は、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、そして、現像剤担持体である現像ローラ５は連続的に回転している。一方、排出スクリュ２ａは間欠的に回転する。
【００４９】
本実施形態の現像装置４では、排出スクリュ２ａを間欠駆動させることによって、排出搬送路２内の排出現像剤に対して間欠的に衝撃を与えることが出来る。排出スクリュ２ａが回転することよって搬送力が付与される箇所に位置する排出現像剤は、排出スクリュ２ａが間欠駆動を行うことによって、加速と停止とを繰り返すため、加速時となるタイミングで間欠的に衝撃を受ける。これにより、微振動が発生し、排出スクリュ２ａに付着した現像剤が凝集することを防止し、さらに、凝集した現像剤の凝集をほぐすことが出来る。
【００５０】
このように、排出スクリュ２ａを間欠的に駆動して、排出スクリュ２ａによる排出現像剤への搬送力の付与を間欠的に行うことにより、排出搬送路２中の排出現像剤に対して間欠的に衝撃を与えることができる。そして、排出搬送路２内の排出スクリュ２ａの搬送力が及ばない箇所の排出現像剤にも動きが生じ、排出現像剤の凝集をほぐすことが出来る。
これにより、凝集した排出現像剤が排出搬送路２内で固着することを防止することができ、排出現像剤を現像装置４外に良好に搬送することができる。
また、本実施形態の現像装置４では、排出搬送路２は排出現像剤を水平方向に搬送する構成である。排出現像剤を水平方向、または、上昇方向に搬送する場合、特に排出現像剤の詰まりが発生しやすくなるが、排出スクリュ２ａを間欠駆動することによって、排出現像剤を水平方向に搬送する現像装置４であっても排出現像剤の詰まりの発生を防止することが出来る。
また、画像形成のランニングコストを考えるとプレミックストナーに含まれるキャリアの量を少量であることが望ましい。プレミックストナーに含まれるキャリアの量を少量とすると、現像剤排出口９４から排出される現像剤量も少量となり、現像装置４内のキャリアの入れ替わりが少なくなり、排出される現像剤に含まれるキャリアは、より劣化したものとなる。より劣化したキャリアは排出搬送路２での固着の危険性は高まるが、本実施形態の現像装置４のように、排出スクリュ２ａを間欠駆動することによって、排出現像剤の固着を防止し、排出搬送路２の詰まりの発生を防止することが出来る。
【００５１】
また、図２及び図８に示すように、排出搬送路２の搬送方向上流側端部の近傍に設けられている。この位置では、排出搬送部材である排出スクリュ２ａの搬送方向上流側の端部近傍は、現像剤排出手段である現像剤排出口９４と対向している。このため、排出スクリュ２ａが常時高速回転している場合は、排出スクリュ２ａが現像剤を跳ね上げてしまい、排出搬送路２内の現像剤が現像剤排出口９４から逆流して滞留してしまう場合があった。
このような問題に対して、本実施形態の現像装置４であれば、間欠駆動によって排出スクリュ２ａが間欠回転であるので、排出スクリュ２ａが現像剤を跳ね上げてしまい、現像剤が現像剤排出口９４から逆流して滞留してしまうことを抑制することができる。
【００５２】
〔実施例〕
次に、排出スクリュ２ａを間欠的に回転させる実施例について説明する。
図１０は、実施例の現像装置４の排出搬送路２の搬送方向上流側の拡大斜視図である。
図１０に示すように、供給スクリュ８の現像装置４のケーシングの軸方向外側には供給スクリュ８と同軸で、供給スクリュ８の駆動源から駆動が伝達されて、供給スクリュ８とともに連続的に回転駆動する偏心カム８０１を備えている。また、偏心カム８０１が回転運動することによって、排出スクリュ２ａの回転軸を揺動中心として揺動する揺動レバー２０１を備える。
【００５３】
図１１は、偏心カム８０１と揺動レバー２０１との拡大模式図である。
図１１に示すように、偏心カム８０１は、供給スクリュ８の回転軸とに対して偏心した位置に突起部８０２を備えている。また、揺動レバー２０１は突起部８０２と嵌合するように溝部２０２を備えている。そして、供給スクリュ８が回転駆動して、偏心カム８０１が矢印Ｍ方向に回転すると、揺動レバー２０１は排出スクリュ２ａの回転軸を中心にして矢印Ｎで示すように揺動する。
図１２は、揺動レバー２０１と排出スクリュ２ａとの接続の斜視説明図である。
図１２に示すように、揺動レバー２０１はワンウェイクラッチ２０３を介して排出スクリュ２ａの回転軸に接続している。そして、ワンウェイクラッチ２０３は、揺動レバー２０１の矢印Ｎで示す揺動運動の一方向の運動である下方向の運動（矢印Ｎ２）を排出スクリュ２ａの回転軸に伝達して、逆方向に戻る運動である上方向の運動（矢印Ｎ１）は伝達しない。これにより、揺動レバー２０１が矢印Ｎで示すように揺動運動するときに、揺動レバー２０１の先端側が下方（矢印Ｎ２）に移動するときにはワンウェイクラッチ２０３が排出スクリュ２ａの回転軸に対してロック状態となって、駆動の伝達がなされ、排出スクリュ２ａは図中矢印Ｑ方向に回転駆動する。一方、揺動レバー２０１の先端側が上方（矢印Ｎ１）に移動するときにはワンウェイクラッチ２０３が排出スクリュ２ａの回転軸に対して非ロック状態となって、駆動の伝達が行われず、排出スクリュ２ａは停止する。
実施例の現像装置４では、間欠回転伝達手段としての揺動レバー２０１とワンウェイクラッチ２０３とによって回転駆動部材である偏心カム８０１の連続的な回転の駆動力を、間欠的な回転の駆動力に変換して排出スクリュ２ａに伝達している。
【００５４】
現像装置４では、供給スクリュ８と偏心カム８０１とが図中矢印Ｍ方向に連続的に回転することにより、揺動レバー２０１が矢印Ｎ方向に揺動して、ワンウェイクラッチ２０３が駆動を伝達することによって、排出スクリュ２ａを矢印Ｑ方向に間欠的に回転させることができる。すなわち、現像装置４では、供給スクリュ８の駆動源、供給スクリュ８、偏心カム８０１、揺動レバー２０１、及びワンウェイクラッチ２０３等によって、排出スクリュ２ａを間欠的に回転させる排出スクリュ間欠回転手段を構成している。
このように、供給スクリュ８の連続的な回転を伝達して、排出スクリュ２ａを間欠的に回転させるため、排出スクリュ２ａ用の駆動源を設ける必要が無く、省スペース化、低コスト化を図ることができる。排出スクリュ２ａ用の駆動源を設けて排出スクリュ２ａを間欠駆動させようとすると、駆動源からの駆動力が間欠駆動となるように駆動の制御を行う必要がある。一方、実施例では、間欠回転伝達手段である揺動レバー２０１とワンウェイクラッチ２０３とによって偏心カム８０１の連続的な回転の駆動力を、間欠的な回転の駆動力に変換して排出スクリュ２ａに伝達しているため、駆動の制御が不要となる。
【００５５】
ここで、実施例の現像装置４での間欠動作の条件を以下に示す。
・偏心カムの回転数          ６８８［ｒｐｍ］
・揺動レバーの揺動角度      ３１［°］
・間欠周波数                １１．５［Ｈｚ］
・排出スクリュ径            φ１０［ｍｍ］
・排出スクリュ回転数        ５９［ｒｐｍ］
【００５６】
なお、本実施形態の複写機５００は連続プリント枚数が６０〜６５［枚／分］の高速機であり、供給スクリュ８の回転数は約６９０［ｒｐｍ］となっている。一方、排出スクリュ２ａは６０［ｒｐｍ］程度の回転数で現像剤の排出という役割を果たすことができる。排出スクリュ２ａの回転数を約６９０［ｒｐｍ］としても現像剤の排出には問題ないが、６９０［ｒｐｍ］の回転数に耐久できるスクリュを作成することはコスト高につながる。よって、６０［ｒｐｍ］程度の回転数でその役割を果たすことが出来るのであれば、低回転数で使用するほうが望ましい。そして、低コスト化のために排出スクリュ２ａと供給スクリュ８との駆動源を共通化することが望ましい。しかし、供給スクリュ８と排出スクリュ２ａとでは求められえる回転数が大きく異なり、供給スクリュ８から駆動伝達を受けようとすると、駆動伝達の減速を１／１０ぐらいにする必要がある。一般的に減速には歯車やベルトを用いるが、１／１０の減速を行うためには、多くの歯車を介して駆動の伝達を行う必要がある。一方、実施例の現像装置４では、偏心カム８０１、揺動レバー２０１、及びワンウェイクラッチ２０３のみで約１／１０の減速を実現することが出来る。
【００５７】
実施例では、排出スクリュ２ａに駆動を伝達する回転駆動部材である偏心カム８０１が供給スクリュ８の軸方向端部に設けられたものであったが、これに限るものではない。偏心カム８０１を設ける部材としては、攪拌スクリュ１１や回収スクリュ６であっても良い。また、現像ローラ５や感光体１であっても良い。
【００５８】
［参考構成例］
次に、排出スクリュ２ａを間欠的に回転させる参考構成例について説明する。
図１３は、参考構成例の現像装置４の説明図である。
図１３に示すように、参考構成例の現像装置４は、他のスクリュ部材とは独立した排出スクリュ２ａ用の排出駆動源２０５を備えている。排出駆動源２０５は不図示のモータ及び電磁クラッチなどを備えており、制御部７００が電磁クラッチによる駆動伝達のＯＮ−ＦＦ制御を行う。排出駆動源２０５のＯＮ−ＯＦＦ制御を行うことにより、実施例と同様に供給スクリュ８、攪拌スクリュ１１及び回収スクリュ６などの現像装置４の他のスクリュ部材が定常回転であっても、排出スクリュ２ａを間欠動作とすることが可能となる。
【００５９】
上述の実施形態では、現像剤担持体である現像ローラ５や各現像剤搬送路を設けた現像装置４の現像ケーシング内から排出現像剤を排出させる排出搬送路２内の現像剤に対して間欠的に衝撃を与える構成について説明した。
排出現像剤が搬送路の内壁に固着する不具合は、排出搬送路２だけでなく、排出搬送路２によって現像装置４の現像ケーシングから排出され、排出現像剤収容部である排出現像剤タンク６００に到るまでの排出搬送路である排出現像剤移送パイプ６０１においても生じる不具合である。
よって、排出スクリュ２ａと同様に排出収容搬送部材である排出収容スクリュ６０２を間欠的に駆動させてもよい。詳しくは、排出収容スクリュ駆動源６０３が不図示のモータ及び電磁クラッチなどを備えており、制御部７００が電磁クラッチによる駆動伝達のＯＮ−ＦＦ制御を行う。排出収容スクリュ駆動源６０３のＯＮ−ＯＦＦ制御を行うことにより、排出収容スクリュ６０２を間欠的に回転させることができ、排出現像剤移送パイプ６０１の内壁に排出現像剤が固着することを防止することができるので、排出現像剤を排出現像剤タンク６００まで良好に搬送することが出来る。
【００６０】
本実施形態の現像装置４では、排出スクリュ２ａを間欠駆動させることにより、排出搬送路２中の排出現像剤に対して間欠的に衝撃を与える構成について説明した。排出搬送路２中の排出現像剤に対して間欠的に衝撃を与える構成としては排出スクリュ２ａを間欠駆動させる構成に限るものではない。例えば、排出スクリュ２ａの羽部に接触する程度の突起部を排出搬送路２の内壁に設けても良い。このような突起部を設けることにより、排出スクリュ２ａが１回転するたびに羽部が突起部に接触し、排出スクリュ２ａが振動して、排出搬送路２中の排出現像剤に対して間欠的に衝撃を与えることが出来る。
【００６１】
以上、本実施形態によれば、現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体である感光体１と対向する箇所で感光体１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である現像ローラ５と、現像剤を搬送する現像剤搬送部材である供給スクリュ８を備え、現像ローラ５に現像剤を供給する現像剤供給領域では現像ローラ５に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する供給搬送路９を備えた現像剤搬送路と、現像剤搬送路に現像剤を補給する現像剤補給手段であるトナー補給制御装置と、現像剤を現像装置４の装置外部に搬送する排出搬送路２と、排出搬送路２中の現像剤に搬送力を付与する排出搬送部材である排出スクリュ２ａと、現像剤搬送路中の現像剤の少なくとも一部を排出現像剤として排出搬送路２へ排出する現像剤排出手段である現像剤排出口９４とを有する現像装置において、排出搬送路２中の排出現像剤に対して間欠的に衝撃を与えることにより、排出搬送路２内の排出スクリュ２ａの搬送力が及ばない箇所の排出現像剤にも動きが生じ、排出現像剤の凝集をほぐすことが出来る。これにより、凝集した排出現像剤が排出搬送路２内で固着することを防止することができ、排出現像剤を現像装置４外に良好に搬送することができる。
また、排出搬送部材である排出スクリュ２ａによる搬送力の付与を間欠的に行うことによって、排出搬送路２中の排出現像剤に対して間欠的に衝撃を与えることができ、凝集した排出現像剤が排出搬送路２内で固着することを防止することができ、排出現像剤を現像装置４外に良好に搬送することができる。
また、排出搬送部材である排出スクリュ２ａは現像剤排出手段である現像剤排出口９４と対向しているため、排出スクリュ２ａを常時高速回転させていると、排出スクリュ２ａが排出搬送路２内の排出現像剤を現像剤排出口９４から逆流させてしまい、供給搬送路９内に滞留させてしまうおそれがあった。これに対して、現像装置４であれば、間欠駆動によって排出スクリュ２ａが間欠回転であるので、排出スクリュ２ａが現像剤を跳ね上げてしまい、現像剤が現像剤排出口９４から逆流して供給搬送路９内で滞留してしまうことを低減可能である。
また、排出搬送部材は回転軸と回転軸に螺旋状に設けられた羽部とを備え、回転することにより回転軸方向に現像剤を搬送する排出スクリュで２ａあり、供給スクリュ８の駆動源、供給スクリュ８、偏心カム８０１、揺動レバー２０１、及びワンウェイクラッチ２０３等から構成される排出スクリュ間欠回転手段によって排出スクリュ２ａを間欠的に回転させることにより、搬送力の付与を間欠的に行うことによって、排出搬送路２中の排出現像剤に対して間欠的に衝撃を与えることができ、凝集した排出現像剤が排出搬送路２内で固着することを防止することができ、排出現像剤を現像装置４外に良好に搬送することができる。
また、供給スクリュ８の駆動源から駆動力が伝達されて連続的に回転駆動する回転駆動部材である偏心カム８０１を備え、排出スクリュ間欠回転手段は偏心カム８０１の連続的な回転の駆動力を間欠的な回転の駆動力に変換して排出スクリュ２ａに伝達する間欠回転伝達手段を備えることにより、排出スクリュ２ａ用の駆動源を設ける必要が無くなり、省スペース化、低コスト化を図ることができる。
また、回転駆動部材である偏心カム８０１が回転運動することによって、排出スクリュ２ａの回転軸を揺動中心として揺動する揺動部材である揺動レバー２０１と、揺動レバー２０１の揺動運動の一方向の運動を排出スクリュ２ａに伝達して、逆方向に戻る運動は伝達しないワンウェイクラッチ２０３とを備えることにより、偏心カム８０１の連続的な回転の駆動力を間欠的な回転の駆動力に変換して排出スクリュ２ａに伝達することが出来るようになる。
また、排出スクリュ２ａに駆動力を伝達する排出スクリュ駆動源である排出駆動源２０５と、排出スクリュ駆動源の駆動を制御する排出駆動源制御手段である制御部７００とを備え、制御部７００が排出スクリュ２ａを間欠的に回転させるように排出駆動源２０５を制御することによって、排出搬送部材である排出スクリュ２ａによる搬送力の付与を間欠的に行うことが出来る。
また、排出搬送路２が水平方向または上昇方向に搬送する場合、特に排出現像剤の詰まりが発生しやすくなるが、排出スクリュ２ａを間欠駆動することによって、排出現像剤を水平方向に搬送する現像装置４であっても排出現像剤の詰まりの発生を防止することが出来る。
また、使用する現像剤が、キャリアとトナーとを含む２成分現像剤である場合、現像で消費されないキャリアが劣化して画像不良の原因となるが、トナー補給口９５からキャリアを含んだプレミックストナーの補給がなされ、現像剤排出口９４から劣化したキャリアを含んだ現像剤を排出することができるので、現像装置４内のキャリアを入れ替えることができ、良好な画像形成を行うことが出来る。
また、少なくとも供給搬送路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と現像剤担持体である現像ローラ５を設けた現像装置４の現像ケーシング内の排出搬送路２中の現像剤に対して間欠的に衝撃を与えることにより、排出現像剤を良好に現像ケーシングの外に排出することが出来る。
また、少なくとも供給搬送路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と現像剤担持体である現像ローラ５を設けた現像装置４の現像ケーシングから排出され、排出現像剤を収容する排出現像剤収容部である排出現像剤タンク６００に到るまでの排出搬送路である排出現像剤移送パイプ６０１中の現像剤に対して間欠的に衝撃を与えるにより、現像ケーシングから排出された排出現像剤を排出現像剤タンク６００まで良好に搬送することが出来る。
また、少なくとも潜像担持体である感光体１と、感光体１表面を帯電させるための帯電手段である帯電器と、感光体１上に静電潜像を形成するための潜像形成手段である光書込ユニット２１と、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である複写機５００が、現像手段として、現像装置４を備えることにより、排出現像剤を現像装置４外に良好に搬送することができるため、現像装置４内のキャリアを入れ替えることができ、良好な画像形成を行うことが出来る。
また、潜像を担持する潜像担持体である感光体１と、感光体１上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置である複写機５００における少なくとも感光体１と現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて複写機５００本体に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジ１８が現像手段として現像装置４を備えることにより、排出現像剤を現像装置４外に良好に搬送することができるため、現像装置４内のキャリアを入れ替えることができ、良好な画像形成を行うことが出来る現像装置４の複写機５００に対する着脱を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本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】現像装置から攪拌スクリュ、回収スクリュ、及び、現像ドクタを取り外した状態の手前側端部近傍の斜視説明図。
【図９】排出現像剤移送パイプの説明図。
【図１０】実施例の現像装置の排出搬送路の搬送方向上流側の拡大斜視図。
【図１１】偏心カムと揺動レバーとの拡大模式図。
【図１２】揺動レバーと排出スクリュとの接続の斜視説明図。
【図１３】参考構成例の現像装置の説明図。
【符号の説明】
【００６３】
１      感光体
２      排出搬送路
２ａ    排出スクリュ
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    ドクタブレード
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
８０    下流端壁面
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  排出仕切り壁
２０１  揺動レバー
２０２  溝部
２０３  ワンウェイクラッチ
２０５  排出駆動源
５００  複写機
６００  排出現像剤タンク
６０１  排出現像剤移送パイプ
６０２  排出収容スクリュ
６０３  排出収容スクリュ駆動源
６０４  現像剤は現像剤受入れ口
７００  制御部
８０１  偏心カム
８０２  突起部
【図１】
0005124231.tif 000002
【図２】
0005124231.tif 000003
【図３】
0005124231.tif 000004
【図４】
0005124231.tif 000005
【図５】
0005124231.tif 000006
【図６】
0005124231.tif 000007
【図７】
0005124231.tif 000008
【図８】
0005124231.tif 000009
【図９】
0005124231.tif 000010
【図１０】
0005124231.tif 000011
【図１１】
0005124231.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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