(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を循環搬送する第１現像剤搬送路および第２現像剤搬送路と、
第１現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第２現像剤搬送路へ導く第１連通路と、
第２現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第1現像剤搬送路へ導く第２連通路と、
前記第１現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を一方向に搬送する第１搬送部材と、
前記第２現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を一方向に搬送する第２搬送部材と、
前記第１現像剤搬送路内の二成分現像剤を担持して、感光体ドラムに供給する現像ローラと、
感光体ドラムに供給し現像後に前記現像ローラの表面に残った二成分現像剤を、前記第１現像剤搬送路から離間する方向へ導く現像剤回収路と、
前記現像剤回収路に導かれた二成分現像剤を収容し一方向に搬送する第３現像剤搬送路と、
前記第３現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられる第３搬送部材と、
前記第３現像剤搬送路に新しいトナーを補給するトナー補給口と、
前記第３現像剤搬送路内で新しいトナーが補給された後の二成分現像剤を第２現像剤搬送路へ導く現像剤汲上搬送路と、
前記現像剤汲上搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を撹拌しながら一方向に搬送する現像剤汲上部材とを備え、
前記第１現像剤搬送路が、前記第２現像剤搬送路の鉛直上方に配置され、
前記第３現像剤搬送路が、前記第２現像剤搬送路の鉛直下方に配置され、
前記現像剤汲上搬送路が、垂直方向に長い円筒形状であり、その鉛直下端部に前記第３現像剤搬送路から二成分現像剤を取り入れるための第１開口部を備え、
その鉛直上端部に前記現像剤汲上部材によって鉛直上方向へ搬送された二成分現像剤を前記第２現像剤搬送路へ送り出すための第２開口部を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を循環搬送する第１現像剤搬送路および第２現像剤搬送路と、
第１現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第２現像剤搬送路へ導く第１連通路と、
第２現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第1現像剤搬送路へ導く第２連通路と、
前記第１現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を一方向に搬送する第１搬送部材と、
前記第２現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を一方向に搬送する第２搬送部材と、
前記第１現像剤搬送路内の二成分現像剤を担持して、感光体ドラムに供給する現像ローラと、
感光体ドラムに供給し現像後に前記現像ローラの表面に残った二成分現像剤を、前記第１現像剤搬送路から離間する方向へ導く現像剤回収路と、
前記現像剤回収路に導かれた二成分現像剤を収容し一方向に搬送する第３現像剤搬送路と、
前記第３現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられる第３搬送部材と、
前記第３現像剤搬送路に新しいトナーを補給するトナー補給口と、
前記第３現像剤搬送路内で新しいトナーが補給された後の二成分現像剤を第２現像剤搬送路へ導く現像剤汲上搬送路と、
前記現像剤汲上搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を撹拌しながら一方向に搬送する現像剤汲上部材とを備え、
前記現像剤汲上搬送路の底部が、前記第３現像剤搬送路の底部に対して、鉛直方向において低いことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を循環搬送する第１現像剤搬送路および第２現像剤搬送路と、
第１現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第２現像剤搬送路へ導く第１連通路と、
第２現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第1現像剤搬送路へ導く第２連通路と、
前記第１現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を一方向に搬送する第１搬送部材と、
前記第２現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を一方向に搬送する第２搬送部材と、
前記第１現像剤搬送路内の二成分現像剤を担持して、感光体ドラムに供給する現像ローラと、
感光体ドラムに供給し現像後に前記現像ローラの表面に残った二成分現像剤を、前記第１現像剤搬送路から離間する方向へ導く現像剤回収路と、
前記現像剤回収路に導かれた二成分現像剤を収容し一方向に搬送する第３現像剤搬送路と、
前記第３現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられる第３搬送部材と、
前記第３現像剤搬送路に新しいトナーを補給するトナー補給口と、
前記第３現像剤搬送路内で新しいトナーが補給された後の二成分現像剤を第２現像剤搬送路へ導く現像剤汲上搬送路と、
前記現像剤汲上搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を撹拌しながら一方向に搬送する現像剤汲上部材とを備え、
前記第２連通路が、垂直方向に長い円筒形状の第２連通搬送路と、
前記第２連通搬送路の内部に回転自在に設けられる第２連通搬送部材と、
前記第２現像剤搬送路から二成分現像剤を前記第２連通搬送路に取り入れる第３開口部と、
前記第２連通搬送部材によって鉛直上方向へ搬送された二成分現像剤を前記第１現像剤搬送路へ送り出す第４開口部とを備え、
前記第２連通搬送路の底部が、前記第２現像剤搬送路の底部に対して、鉛直方向において低いことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
前記第２連通路が、
垂直方向に長い円筒形状の第２連通搬送路と、
前記第２連通搬送路の内部に回転自在に設けられる第２連通搬送部材と、
前記第２現像剤搬送路から二成分現像剤を前記第２連通搬送路に取り入れる第３開口部と、
前記第２連通搬送部材によって鉛直上方向へ搬送された二成分現像剤を前記第１現像剤搬送路へ送り出す第４開口部とを備えた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５】
前記現像剤汲上搬送路の底部が、前記第３現像剤搬送路の底部に対して、鉛直方向において低いことを特徴とする請求項１または３に記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像後現像ローラの表面に残った二成分現像剤を、現像ローラ表面から離間させ、前記現像剤回収路の方向へ導くスクレーパを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
前記第３現像剤搬送路の現像剤と接触する位置に、トナー濃度検知センサが設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
前記トナー補給口が、二成分現像剤の搬送方向に対し、前記トナー濃度検知センサよりも下流側にあって、かつ前記現像剤汲上搬送路よりも上流側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
【請求項９】
前記現像剤汲上搬送路が、円柱形の内部空間を有し、前記現像剤汲上部材が、オーガスクリューであることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１０】
前記請求項１から９のいずれかに記載された現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、
感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、
前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、
トナー補給装置から補給されたトナーを用いて前記現像装置が感光体ドラムの表面に形成したトナー像を、記録媒体に転写する転写装置と、
前記転写されたトナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備えたことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及び画像形成装置に関し、特に、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いた現像装置と、電子写真方式によりこの現像装置を用いて画像形成を行う静電複写機、レーザープリンタ及びファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラム（トナー像担持体）の表面に静電潜像を形成し、現像装置によって感光体ドラムに対してトナーを供給して静電潜像を現像し、現像によって感光体ドラムに形成されたトナー像を用紙等のシートに転写して、定着装置によってシートにトナー像を定着させるようになっている。
【０００３】
近年、フルカラー化や高画質化に対応した画像形成装置では、トナーの帯電安定性に優れる二成分現像剤（以下、単に「現像剤」とも称する）が広く使用されている。この現像剤は、トナーと磁性キャリアとからなり、それらを現像装置内で攪拌することによりトナーと磁性キャリアとが摩擦し、この摩擦によって適正に帯電したトナーが得られる。
帯電したトナーは、現像剤担持部材、例えば、現像ローラの表面に供給される。この現像ローラに供給されたトナーは、静電的吸引力によって感光体ドラムに形成された静電潜像に移動する。これにより、感光体ドラム上に静電潜像に基づいたトナー像が形成される。
【０００４】
また、このような画像形成装置では、高速化及び小型化が要求されており、現像剤の帯電を迅速且つ充分に行い、現像剤の搬送も迅速に行う必要がある。
そこで、今日の画像形成装置においては、補給されたトナーを現像剤中に即時に分散させて適切な帯電量を付与するために、循環方式の現像装置を搭載するものが提案されている。
【０００５】
たとえば、特許文献１には、現像容器内に、仕切壁によって仕切られ現像剤の循環経路を構成する現像室と撹拌室とを備え、現像室には、トナー及びキャリアを含む現像剤を担持して像担持体へ搬送する現像剤担持体を備え、撹拌室には、回転軸上に撹拌羽根と、その撹拌羽根の間に取り付けた板状部材のフィンとが設けられ現像剤を撹拌搬送するスクリュー部材と、補給トナーを受け入れるトナー補給口を備え、トナー補給口近傍の第１領域よりも、トナー補給口から現像剤搬送方向下流側に所定距離離れた位置以降の第２領域に、多くのフィンを設けた現像装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２００４−２７２０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のように、スクリュー部材に多くのフィンを設けた場合、現像剤と補給トナーとの混合性を向上させ、現像剤の撹拌性と帯電付与性を向上することにより画像不良を防止できる。しかしながら、フィンを設けることにより、現像剤に対する圧縮状態におけるズレ応力（せん断力）が大きくなり、現像剤の搬送中に現像剤にかかるストレスによりトナーの外添剤がトナー粒子中に埋没するため、現像剤の流動性が低下しやすいという問題や、キャリアの摩耗が速くなるという問題が生じていた。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、搬送中に現像剤にかかるストレスを低減させ、現像剤と補給トナーとの混合性を高めて、トナーの帯電性の安定化とトナー濃度ムラを防止することのできる現像装置および画像形成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】
【０００９】
本発明は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を循環搬送する第１現像剤搬送路および第２現像剤搬送路と、第１現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第２現像剤搬送路へ導く第１連通路と、第２現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第1現像剤搬送路へ導く第２連通路と、前記第１現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を一方向に搬送する第１搬送部材と、前記第２現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を一方向に搬送する第２搬送部材と、前記第１現像剤搬送路内の二成分現像剤を担持して、感光体ドラムに供給する現像ローラと、感光体ドラムに供給し現像後に前記現像ローラの表面に残った二成分現像剤を、前記第１現像剤搬送路から離間する方向へ導く現像剤回収路と、前記現像剤回収路に導かれた二成分現像剤を収容し一方向に搬送する第３現像剤搬送路と、前記第３現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられる第３搬送部材と、前記第３現像剤搬送路に新しいトナーを補給するトナー補給口と、前記第３現像剤搬送路内で新しいトナーが補給された後の二成分現像剤を第２現像剤搬送路へ導く現像剤汲上搬送路と、前記現像剤汲上搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を撹拌しながら一方向に搬送する現像剤汲上部材とを備え、前記第１現像剤搬送路が、前記第２現像剤搬送路の鉛直上方に配置され、前記第３現像剤搬送路が、前記第２現像剤搬送路の鉛直下方に配置され、前記現像剤汲上搬送路が、垂直方向に長い円筒形状であり、その鉛直下端部に前記第３現像剤搬送路から二成分現像剤を取り入れるための第１開口部を備え、その鉛直上端部に前記現像剤汲上部材によって鉛直上方向へ搬送された二成分現像剤を前記第２現像剤搬送路へ送り出すための第２開口部を備えたことを特徴とする現像装置を提供するものである。
これによれば、第１開口部を介して第３現像剤搬送路から取り入れられる新たなトナーが補給された後の二成分現像剤を、現像剤汲上部材によって鉛直上方向に搬送しているので、補給トナーが二成分現像剤の上に浮いた状態で搬送されることを防止し、かつ現像剤にかかるストレスを抑制することができる。
また、第１，第２および第３の３つの現像剤搬送路を鉛直方向に配置しているので、現像装置の水平方向の幅を小さくすることができる。
ここで、第１開口部は、後述する図５の開口部ｃ１に対応し、第２開口部は、図５の開口部ｃ２に対応する。
【００１０】
これによれば、トナー補給口から補給される新たなトナーは、第３現像剤搬送路に補給されるが、この第３現像剤搬送路には、感光体ドラムに供給され現像後に現像ローラの表面に残った二成分現像剤であって現像剤回収路に導かれた二成分現像剤が搬送されている。
すなわち、第３現像剤搬送路において、新たなトナーが補給される前の二成分現像剤は、感光体ドラムで現像に使用された後のトナー濃度が低下した二成分現像剤である。したがって、第３現像剤搬送路において、トナー濃度が低下した二成分現像剤に、新たなトナーが補給されるので、言いかえればトナーがまだ消費されていない現像前の二成分現像剤に新たなトナーが補給されないので、トナー濃度が局所的に高くなることを防止でき、トナー濃度ムラを防止できる。
また、現像剤汲上搬送路において、その内部に設けられた現像剤汲上部材によって、新しいトナーが補給された後の二成分現像剤を撹拌しながら一方向に搬送するので、補給トナーが二成分現像剤の上に浮いた状態で搬送されるのを防止して、補給トナーと二成分現像剤の混合性を高めることができ、トナー帯電性を安定化できる。
【００１１】
また、前記第２連通路が、垂直方向に長い円筒形状の第２連通搬送路と、前記第２連通搬送路の内部に回転自在に設けられる第２連通搬送部材と、前記第２現像剤搬送路から二成分現像剤を前記第２連通搬送路に取り入れる第３開口部と、前記第２連通搬送部材によって鉛直上方向へ搬送された二成分現像剤を前記第１現像剤搬送路へ送り出す第４開口部とを備えたことを特徴とする。
これによれば、第２連通路を備え、第３開口部を介して二成分現像剤を第２連通搬送路へ取り入れ、第２連通搬送部材によって鉛直上方向へ搬送して、さらにその二成分現像剤を第４開口部を介して第１現像剤搬送路へ送り出しているので、二成分現像剤にかかるストレスを抑制することができる。
ここで、第３開口部は、後述する図６の開口部ｂ１に対応し、第４開口部は、図６の開口部ｂ２に対応する。
【００１２】
また、前記第１現像剤搬送路が、前記第２現像剤搬送路の鉛直上方に配置され、前記第３現像剤搬送路が、前記第２現像剤搬送路の鉛直下方に配置され、前記現像剤汲上搬送路が、垂直方向に長い円筒形状であり、その鉛直下端部に前記第３現像剤搬送路から二成分現像剤を取り入れるための第３開口部を備え、その鉛直上端部に前記現像剤汲上部材によって鉛直上方向へ搬送された二成分現像剤を前記第２現像剤搬送路へ送り出すための第４開口部を備えたことを特徴とする。
これによれば、第３開口部を介して第３現像剤搬送路から取り入れられる新たなトナーが補給された後の二成分現像剤を、現像剤汲上部材によって鉛直上方向に搬送しているので、補給トナーが二成分現像剤の上に浮いた状態で搬送されることを防止し、かつ現像剤にかかるストレスを抑制することができる。
また、第１，第２および第３の３つの現像剤搬送路を鉛直方向に配置しているので、現像装置の水平方向の幅を小さくすることができる。
ここで、第３開口部は、後述する図５の開口部ｃ１に対応し、第４開口部は、図５の開口部ｃ２に対応する。
【００１３】
また、本発明の現像装置は、現像後現像ローラの表面に残った二成分現像剤を、現像ローラ表面から離間させ、現像剤回収路の方向へ導くスクレーパを備えることを特徴とする。
これによれば、スクレーパによって、トナーが消費されたためトナー濃度が低下した二成分現像剤が、現像ローラ表面に付着したまま第１現像剤搬送路へ運ばれるのを防止するので、トナー濃度が局所的に低くなった二成分現像剤が再び感光体ドラムへ供給されることを防止できる。
【００１４】
また、本発明の現像装置は、前記第３現像剤搬送路の現像剤と接触する位置に、トナー濃度検知センサが設けられていることを特徴とする。
これによれば、トナーが消費された二成分現像剤と、トナーが消費されていない二成分現像剤の両方が混合された二成分現像剤のトナー濃度を検知するのではなく、トナーが消費された二成分現像剤のみのトナー濃度を検知するので、トナー濃度の変化を敏感に検知できる。
【００１５】
また、この発明は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を循環搬送する第１現像剤搬送路および第２現像剤搬送路と、第１現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第２現像剤搬送路へ導く第１連通路と、第２現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第1現像剤搬送路へ導く第２連通路と、前記第１現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を一方向に搬送する第１搬送部材と、前記第２現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を一方向に搬送する第２搬送部材と、前記第１現像剤搬送路内の二成分現像剤を担持して、感光体ドラムに供給する現像ローラと、感光体ドラムに供給し現像後に前記現像ローラの表面に残った二成分現像剤を、前記第１現像剤搬送路から離間する方向へ導く現像剤回収路と、前記現像剤回収路に導かれた二成分現像剤を収容し一方向に搬送する第３現像剤搬送路と、前記第３現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられる第３搬送部材と、前記第３現像剤搬送路に新しいトナーを補給するトナー補給口と、前記第３現像剤搬送路内で新しいトナーが補給された後の二成分現像剤を第２現像剤搬送路へ導く現像剤汲上搬送路と、前記現像剤汲上搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を撹拌しながら一方向に搬送する現像剤汲上部材とを備え、前記現像剤汲上搬送路の底部が、前記第３現像剤搬送路の底部に対して、鉛直方向において低いことを特徴とする現像装置を提供するものである。
これによれば、現像剤汲上搬送路の底部が、第３現像剤搬送路の底部よりも、鉛直方向において低いので、現像剤が第３現像剤搬送路に滞留することなく、現像剤の流れをスムーズにすることができる。
【００１６】
また、この発明は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を循環搬送する第１現像剤搬送路および第２現像剤搬送路と、第１現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第２現像剤搬送路へ導く第１連通路と、第２現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第1現像剤搬送路へ導く第２連通路と、前記第１現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を一方向に搬送する第１搬送部材と、前記第２現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を一方向に搬送する第２搬送部材と、前記第１現像剤搬送路内の二成分現像剤を担持して、感光体ドラムに供給する現像ローラと、感光体ドラムに供給し現像後に前記現像ローラの表面に残った二成分現像剤を、前記第１現像剤搬送路から離間する方向へ導く現像剤回収路と、前記現像剤回収路に導かれた二成分現像剤を収容し一方向に搬送する第３現像剤搬送路と、前記第３現像剤搬送路の内部に回転自在に設けられる第３搬送部材と、前記第３現像剤搬送路に新しいトナーを補給するトナー補給口と、前記第３現像剤搬送路内で新しいトナーが補給された後の二成分現像剤を第２現像剤搬送路へ導く現像剤汲上搬送路と、前記現像剤汲上搬送路の内部に回転自在に設けられ、二成分現像剤を撹拌しながら一方向に搬送する現像剤汲上部材とを備え、前記第２連通路が、垂直方向に長い円筒形状の第２連通搬送路と、前記第２連通搬送路の内部に回転自在に設けられる第２連通搬送部材と、前記第２現像剤搬送路から二成分現像剤を前記第２連通搬送路に取り入れる第３開口部と、前記第２連通搬送部材によって鉛直上方向へ搬送された二成分現像剤を前記第１現像剤搬送路へ送り出す第４開口部とを備え、前記第２連通搬送路の底部が、前記第２現像剤搬送路の底部に対して、鉛直方向において低いことを特徴とする現像装置を提供するものである。
これによれば、第２連通搬送路の底部が、第２現像剤搬送路の底部よりも、鉛直方向において低いので、現像剤が第２現像剤搬送路に滞留することなく、現像剤の流れをスムーズにすることができる。
【００１７】
また、前記トナー補給口が、二成分現像剤の搬送方向に対し、前記トナー濃度検知センサよりも下流側にあって、かつ前記現像剤汲上搬送路よりも上流側に配置されていることを特徴とする。
これによれば、新たなトナーを補給するトナー補給口が、トナー濃度検知センサの位置よりも下流側であって、かつ現像剤汲上搬送路よりも上流側に配置されているので、トナーが消費された後の現像剤であって、濃度が検知された後の現像剤に、その検知濃度に応じた適量の新たなトナーを補給することができ、トナー濃度ムラを抑制することができる。
【００１８】
また、前記現像剤汲上搬送路が、円柱形の内部空間を有し、前記現像剤汲上部材が、オーガスクリューであることを特徴とする。
これによれば、搬送される二成分現像剤へかかるストレスを過度に高めることなく、補給されるトナーと二成分現像剤との混合性を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、トナー補給装置から補給されたトナーを用いて前記現像装置が感光体ドラムの表面に形成したトナー像を、記録媒体に転写する転写装置と、前記転写されたトナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
この発明によれば、二成分現像剤にかかるストレスを抑制し、補給トナーの混合性を高め、トナー帯電性の安定化と、トナー濃度ムラの防止ができるので、長期に渡って安定した画像を形成することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、第３現像剤搬送路において、感光体ドラムで現像に使用された後のトナー濃度が低下した二成分現像剤に、新たなトナーが補給されるので、トナー濃度が局所的に高くなることが防止でき、トナー濃度ムラを防止できる。
また、現像剤汲上部材によって新しいトナーが補給された後の二成分現像剤を撹拌しながら一方向に搬送するので、補給トナーが二成分現像剤の上に浮いた状態で搬送されるのを防止し、補給トナーと二成分現像剤の混合性を高めることができ、トナー帯電性を安定化できる。
また、二成分現像剤を第２連通搬送部材により鉛直上方向に搬送するようにし、さらに現像剤汲上部材により鉛直上方向に搬送するようにしているので、二成分現像剤にかかるストレスを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成を示す説明図である。
【図２】図１の画像形成装置における現像装置の断面図である。
【図３】図２に示す現像装置のＡ−Ａ´断面矢視図である。
【図４】図２に示す現像装置のＢ−Ｂ´断面矢視図である。
【図５】図３におけるＣ−Ｃ´断面矢視図である。
【図６】図３におけるＤ−Ｄ´断面矢視図である。
【図７】この発明の現像装置におけるトナー補給装置の一実施例の構成を示す概略断面図である。
【図８】図７に示すトナー補給装置のＥ−Ｅ´断面矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、図面を参照しながら、本発明の現像装置および画像形成装置の実施形態を詳説する。なお、これによってこの発明が限定されるものではない。
［画像形成装置の構成］
図１に、本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の一実施例の全体構成の説明図を示す。
この画像形成装置１００は、主として、複数の現像装置２ａ〜２ｄがケーシング内に収容された現像装置収容部１００Ａと、定着装置１２がケーシング内の現像装置収容部１００Ａの上方に収容された定着装置収容部１００Ｂと、それらの間に設けられて定着装置１２の熱が現像装置側に伝わらないように断熱するための隔壁３０とを備える。
また、外部から伝達される画像データに応じてシート状の記録媒体（記録用紙）に多色または単色の画像を形成する装置である。さらに、図１の定着装置収容部１００Ｂの横であって、現像装置収容部１００Ａの上面は排紙トレイ１５となっている。
【００２３】
図１の実施形態では、画像形成装置としてプリンターの場合を例示している。ただし、画像形成装置としては、外部から伝達される画像データおよび／またはスキャナによって原稿から読み取った画像データに応じても記録媒体に多色または単色の画像を形成することができるコピー機、ファクシミリ装置またはこれらの機能を備えた複合機であってもよい。
【００２４】
〔現像装置収容部１００Ａの構成〕
現像装置収容部１００Ａには、図１に示すように、４つの感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面を帯電させる４つの帯電器（帯電装置）５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面に静電潜像を形成する露光ユニット（露光装置）１と、黒、シアン、マゼンタおよびイエローのトナーを個別に収容して各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面の静電潜像を現像してトナー像を形成する４つの現像装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、現像および画像転写後の各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面に残存する残留トナーを除去する４つのクリーナユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと、各現像装置２ａ〜２ｄに前記４色のトナーを個別に補給する４つのトナー補給装置２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面のトナー像を記録媒体に転写する中間転写ベルトユニット（転写装置）８と、中間転写ベルトクリーニングユニット９等が収容されている。
【００２５】
ここで、ａ〜ｄの符号は、ａが黒画像形成用の部材、ｂがシアン画像形成用の部材、ｃがマゼンタ画像形成用の部材、ｄがイエロー画像形成用の部材であることを示したものである。
この画像形成装置１００では、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の４つの色成分毎の画像データに基づいて、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面に、黒トナー画像、シアントナー画像、マゼンタトナー画像およびイエロートナー画像が選択的に形成される。そして、これらの形成された各トナー画像が中間転写ベルトユニット８上で重ねられ、記録媒体上に１つのカラー画像が形成される。
【００２６】
各色に対応する感光体ドラム３ａ〜３ｄは同じ構成であるため、以下の説明では符号を３に統一する。また、これと同様に、現像装置は符号を２、帯電器は符号を５、クリーナユニットは符号を４、トナー補給装置は符号を２２に統一して説明する。
この発明の特徴的な構成である現像装置については、後述する。
【００２７】
感光体ドラム３は、導電性基体およびその表面に形成される感光層から構成され、帯電と露光による潜像形成を担う円筒状部材である。感光体ドラム３は、光の照射によって導電性を示し、その表面に静電潜像と呼ばれる電気的な画像が形成される。また、感光体ドラム３は、軸線回りに回転駆動が可能となるよう図示しない駆動手段により支持されている。
【００２８】
クリーナユニット４は、現像及び画像転写工程後に感光体ドラム３の表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。
【００２９】
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。帯電器５としては、図１に示す接触ローラ型の他に、接触ブラシ型または非接触チャージャー型等の帯電器が用いられる。
【００３０】
露光ユニット１は、画像データに応じた光を、帯電器５と現像装置２との間を通過させて、帯電された感光体ドラム３の表面に照射して露光することにより、感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成するものである。
本実施形態においては、露光ユニット１は、図１に示すように、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。ただし、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）またはＬＥＤ書込みヘッドを用いることもできる。
【００３１】
中間転写ベルトユニット８は、中間転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、図示しない中間転写ベルトテンション機構を備えている。
中間転写ローラ６、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構は、中間転写ベルト７を張架し、図１の矢印Ｂ方向に中間転写ベルト７を回転駆動させるものである。
【００３２】
中間転写ローラ６は、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルトテンション機構における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。中間転写ローラ６には感光体ドラム３のトナー像を中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスが印加されている。
【００３３】
中間転写ベルト７は、各感光体ドラム３に接触するように設けられている。中間転写ベルト７上には、感光体ドラム３に形成された各色成分のトナー像が順次重ねて転写されることにより、カラーのトナー像（多色トナー像）が形成される。中間転写ベルト７は、厚さが例えば１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００３４】
感光体ドラム３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６によって行われる。中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。
中間転写ローラ６は、直径が例えば８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとして形成され、表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われている。この導電性の弾性材により、中間転写ローラ６は中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では、転写電極としてローラ形状のもの（中間転写ローラ６）を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。
【００３５】
上述のように各感光体ドラム３上の静電潜像は各色成分に応じたトナーにより顕像化されてそれぞれトナー像となり、これらトナー像は中間転写ベルト７上に重ねて合わされ積層される。このように、積層されたトナー像は、中間転写ベルト７の回転によって、搬送されてきた用紙と中間転写ベルト７との接触位置（転写部）に移動し、この位置に配置されている転写ローラ１１によって用紙上に転写される。この場合、中間転写ベルト７と転写ローラ１１とは所定ニップで互いに圧接されるとともに、転写ローラ１１にはトナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。
【００３６】
上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１もしくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方は金属等の硬質材料から形成され、他方は弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）から形成される。
中間転写ベルト７と感光体ドラム３との接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、及び中間転写ベルト７から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去され回収される。
【００３７】
中間転写ベルトクリーニングユニット９には、中間転写ベルト７に接触するクリーニングブレード（クリーニング部材）が備えられている。中間転写ベルト７におけるクリーニングブレードに接触している部分は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２にて支持されている。
【００３８】
さらに、現像装置収容部１００Ａは、その最下部に配置された複数の記録媒体を収容する給紙トレイ１０と、一側面に配置されて不定形サイズの記録媒体がセットされる手差しトレイ２０と、給紙トレイ１０または手差しトレイ２０から記録媒体を中間転写ベルトユニット（転写装置）８に搬送するためのシート搬送路Ｓ等を備えている。
【００３９】
シート搬送路Ｓは、給紙トレイ１０のシート及び手差しトレイ２０の記録媒体を転写部や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に案内する。ここで、転写部は中間転写ベルト駆動ローラ７１と転写ローラ１１との間に位置する。
さらに、シート搬送路Ｓには、ピックアップローラ１６（１６ａ，１６ｂ）、搬送ローラ２５（２５ａ〜２５ｈ）、レジストローラ１４、転写部（転写ローラ１１）、定着ユニット１２等が配置されている。
【００４０】
搬送ローラ２５は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６ａは、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。ピックアップローラ１６ｂは、手差しトレイ２０の近傍に備えられ、手差しトレイ２０からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。レジストローラ１４は、シート搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持し、中間転写ベルト７上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写部に搬送するものである。
【００４１】
〔定着装置収容部１００Ｂの構成〕
図１に示すように、定着装置収容部１００Ｂに収容された定着装置１２は、トナー画像が転写された記録媒体を挟んで相互に逆方向に回転するヒートローラ８１および加圧ローラ８２と、搬送ローラ２５ｂと、排紙ローラ２５ｃとを備えている。
ヒートローラ８１は、所定の定着温度となるように図示しない制御部によって制御される。この制御部は、図示しない温度検出器からの検出信号に基づいてヒートローラ８１の温度を制御する。
【００４２】
定着温度に昇温したヒートローラ８１と加圧ローラ８２は、記録媒体に圧接してトナーを溶融することにより、記録媒体上にトナー画像を定着させる。
トナー像が定着された記録媒体は、搬送ローラ２５ｂ、２５ｃによってシート搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態（トナー像を下側に向けた状態）で排紙トレイ１５上に排出される。
【００４３】
〔現像装置２の構成〕
図２に、図１に示した現像装置２の一実施例の断面図を示す。図３に、図２のＡ−Ａ´断面矢視図、図４に、図２のＢ−Ｂ´断面矢視図、図５に、図３のＣ−Ｃ´断面矢視図、図６に、図３のＤ−Ｄ´断面矢視図を示す。なお、これらの図において、現像槽１１１内に収容されている現像剤は省略している。
【００４４】
現像装置２は、現像槽１１１内に、感光体ドラム３と対向するように配置された現像ローラ１１５を有し、現像ローラ１１５によって感光体ドラム３の表面にトナーを供給して、感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像を現像（顕像化）する装置である。
図２に示すように、現像装置２は、現像槽１１１、感光体ドラム３に二成分現像剤を供給する現像ローラ１１５、仕切り壁（１１７ａ，１１７ｂ）、現像剤の搬送部材（１１２，１１３，１１４）、ドクターブレード１１６、トナー濃度検知センサ１１９、スクレーパ１１５ａ等を備える。
【００４５】
現像槽１１１は、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤（二成分現像剤）を収容する槽である。
この現像槽１１１の内部には、図２に示すような位置に現像ローラ１１５、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３、第３搬送部材１１４、ドクターブレード１１６、スクレーパ１１５ａが配置される。
この発明で利用される現像剤に含まれるキャリアは、磁性を有する磁性キャリアであり、たとえば、フェライトキャリアが用いられる。
【００４６】
《現像槽の内部構成》
現像槽１１１の内部は、現像ローラ１１５の軸心方向と平行な断面がＵ字状の第１仕切り壁１１７ａおよび第２仕切り壁１１７ｂとによって、鉛直方向の上下に３つの部屋に区画されている。３つの部屋のうちの上側の部屋が第１現像剤搬送路Ｐであり、搬送路Ｐの鉛直方向真下に位置する中央の部屋が第２現像剤搬送路Ｑであり、第２現像剤搬送路Ｑの鉛直方向真下に位置する下側の部屋が第３現像剤搬送路Ｒである。
すなわち、３つの現像剤搬送路（Ｐ，Ｑ，Ｒ）が鉛直方向に一列に配置されている。このように、３つの現像剤搬送路（Ｐ，Ｑ，Ｒ）を鉛直方向に配置しているので、現像装置の水平方向の幅を小さくすることができる。
ただし、図２に示した搬送路の配置例は、現像槽１１１の横幅を小さくできる点で好ましいが、これに限るものではなく、３つの搬送路の位置が水平方向に多少ずれたような配置としてもよい。
【００４７】
第１現像剤搬送路Ｐ、第２現像剤搬送路Ｑおよび第３現像剤搬送路Ｒには、それぞれ第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３および第３搬送部材１１４が、回転自在に設けられている。
第１搬送部材１１２は、図３に示すように、第１回転軸１１２aと、該第１回転軸１１２aに固定されて一体に回転する螺旋状の第１搬送羽根１１２ｂを備えるオーガスクリューからなり、現像槽１１１の長手方向の右側の側壁１１１ａを貫通した回転軸１１２ａの一端に、第１ギア１１２ｃを備えている。
【００４８】
第２搬送部材１１３は、図３に示すように、第２回転軸１１３aと、該第２回転軸１１３aに固定されて一体に回転する螺旋状の第２搬送羽根１１３ｂを備えるオーガスクリューからなり、現像槽１１１の長手方向の右側の側壁１１１ａを貫通した回転軸１１３ａの一端に、第２ギア１１３ｃを備えている。
【００４９】
第３搬送部材１１４は、図３に示すように、第３回転軸１１４aと、該第３回転軸１１４ａに固定されて一体に回転する螺旋状の第３搬送羽根１１４ｂを備えるオーガスクリューからなり、現像槽１１１の長手方向の右側の側壁１１１ａを貫通した回転軸１１４ａの一端に、第３ギア１１４ｃを備えている。
【００５０】
また、図５に示すように、第３現像剤搬送路Ｒと現像剤汲上搬送路Ｖとを連通させる開口部ｃ１が存在し、この開口部ｃ１を介して、第３現像剤搬送路Ｒ内の二成分現像剤が現像剤汲上搬送路Ｖに導かれる。
ここで、この開口部ｃ１へ向けて二成分現像剤の搬送を円滑にするために、図３に示すように、第３搬送羽根１１４ｂの一端（図３の左端部分）は、螺旋方向が逆向きの逆螺旋羽根１１４ｂｂとする。
また、図５に示すように、現像剤汲上搬送路Ｖの底部を第３現像剤搬送路Ｒの底部よりも、鉛直方向において低くする。これによって、現像剤が第３現像剤搬送路に滞留することなく、現像剤の流れをスムーズにすることができる。
【００５１】
第１ギア１１２ｃ、第２ギア１１３ｃおよび第３ギア１１４ｃを介して、図示しない駆動手段（例えば、モータ）により、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３および第３搬送部材１１４が、矢印Ｊ、矢印Ｋおよび矢印Ｌ方向（図２参照）にそれぞれ駆動されると、第１現像剤搬送路Ｐ、第２現像剤搬送路Ｑ、第３現像剤搬送路Ｒ内の二成分現像剤は、図３および図４に示すように、矢印Ｘ、矢印Ｙおよび矢印Ｚの方向にそれぞれ搬送される。
【００５２】
図３および図５に示すように、第１仕切り壁１１７ａ（第１現像剤搬送路Ｐおよび第２現像剤搬送路Ｑを仕切る壁）の端部付近には、二成分現像剤を第１現像剤搬送路Ｐから第２現像剤搬送路Ｑに導くための第１連通路ａが設けられている。また、図６に示すように、第１連通路ａの反対側に位置する第１仕切り壁１１７ａの他端には、二成分現像剤を第２現像剤搬送路Ｑから第１現像剤搬送路Ｐに導くために、２つの開口部ｂ１，ｂ２を含む第２連通路ｂが形成されている。
【００５３】
図６において、第２連通路ｂは、円柱形の内部空間を有し、垂直方向に長い円筒形状の第２連通搬送路Ｗと、その搬送路Ｗの内部に回転自在に設けられる第２連通搬送部材１３２とを備えている。
また、開口部ｂ２は、第２連通搬送路Ｗの垂直方向上方に設けられ、この開口部ｂ２を介して、現像剤が第２連通搬送路Ｗから第１現像剤搬送路Ｐの方へ送り出される。
開口部ｂ１は、第２連通搬送路Ｗの垂直方向下方に設けられ、この開口部ｂ１を介して、第２現像剤搬送路Ｑの中にある現像剤が、第２連通搬送路Ｗの方へ取り入れられる。
【００５４】
ここで、図６に示すように、第２連通搬送路Ｗの底部は、第２現像剤搬送路Ｑの底部よりも、鉛直方向において下方に位置するように形成する。
このように、第２連通搬送路Ｗの底部を、第２現像剤搬送路Ｑの底部よりも、鉛直方向において低くしているので、現像剤が第２現像剤搬送路に滞留することなく、現像剤の流れをスムーズにすることができる。
なお、開口部ｂ１，開口部ｂ２は、図３のＤ−Ｄ´線の位置にあるが、Ｄ−Ｄ´線の紙面に対して手前側であるので、図３には図示していない。
【００５５】
第２連通搬送部材１３２は、第２連通回転軸１３２ａと、それに固定されて一体に回転する螺旋状の第２連通搬送羽根１３２ｂを備えるオーガスクリューからなり、第２連通搬送路Ｗの底部を貫通した第２連通回転軸１３２ａの一端に設けられた第２連通ギア１３２ｃを備えている。
第２連通ギア１３２ｃを介して、図示しない駆動手段（例えば、モータ）により、第２連通搬送部材１３２が駆動されると、第２連通搬送路Ｗ内の二成分現像剤は、図６に示すように、矢印Ｈ方向（上方向）に搬送される。
このように、第２連通路ｂを備え、下方の開口部ｂ１を介して、二成分現像剤を第２連通搬送路へ取り入れ、第２連通搬送部材１３２によって、二成分現像剤を鉛直上方向へ搬送し、さらに、上方の開口部ｂ２を介して、二成分現像剤を第１現像剤搬送路へ送り出すようにしているので、二成分現像剤にかかるストレスを抑制することができる。
【００５６】
《現像ローラ》
図２に示すように、現像槽１１１には第１現像剤搬送路Ｐの上方部に開口部が形成され、その開口部の位置に現像ローラ１１５が、回転可能にかつ感光体ドラム３との間に、所定の現像ニップ部Ｎをもって配置されている。
現像ローラ１１５は、図示しない駆動手段によって軸心回りに回転駆動するマグネットローラであり、第１現像剤搬送路Ｐ内の二成分現像剤を担持して感光体ドラム３に供給する。図示しない電源から現像バイアス電圧が印加されることにより、感光体ドラム３の表面の静電潜像にトナーを付着させて現像する。
【００５７】
《ドクターブレード》
図２に示すように、ドクターブレード１１６は、現像ローラ１１５の軸線方向に平行に延びる長方形の板状部材であり、その上端１１６ａは現像ローラ１１５の表面に対して所定の間隙を保った状態で、現像槽１１１に固定されている。ドクターブレード１１６の材料としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、合成樹脂等が挙げられる。
【００５８】
《現像剤回収路》
図２に示すように、現像槽１１１の内部には、第１仕切り壁１１７ａと第２仕切り壁１１７ｂとによって、第１現像剤搬送路Ｐおよび第２現像剤搬送路Ｑと水平方向に区画される現像剤回収路Ｕが設けられている。感光体ドラム３の現像に供された後の二成分現像剤は、後述するスクレーパ１１５ａの表面を通って第１現像剤搬送路Ｐから離間し、現像剤回収路Ｕを通過して第３現像剤搬送路Ｒへ導かれる。
【００５９】
《スクレーパ》
図２に示すように、スクレーパ１１５ａは、現像ローラ１１５の軸線方向に平行に延びる長方形の板状部材であり、現像ローラ１１５の表面に対して所定の間隙を保った状態で、現像槽１１１に固定されている。感光体ドラム３の現像に供された後の二成分現像剤は、このスクレーパ１１５ａによって、現像ローラ１１５表面から剥離離間する方向（矢印Ｆ方向）へ導かれ、現像剤回収路Ｕを経て、第３現像剤搬送路Ｒ内に落下する。
このスクレーパ１１５ａを設けることにより、トナーが消費されたためにトナー濃度が低下した二成分現像剤が、現像ローラ表面に付着したまま第１現像剤搬送路へ運ばれるのを防止することができ、トナー濃度が局所的に低くなった二成分現像剤が再び感光体ドラムへ供給されることを防止できる。
【００６０】
《現像剤汲上搬送路》
図５に示すように、第３現像剤搬送路Ｒの下流部には、第３現像剤搬送路Ｒ内の二成分現像剤を第２現像剤搬送路Ｑへ導く開口部ｃ１が形成され、さらにこの開口部ｃ１に連通した円柱形の内部空間を有し垂直方向に長い円筒形状の現像剤汲上搬送路Ｖが備えられている。この搬送路Ｖの内部には、回転自在に設けられる現像剤汲上部材１３１が備えられている。
現像剤汲上搬送路Ｖの下端と上端には、第３現像剤搬送路Ｒおよび第２現像剤搬送路Ｑとそれぞれ連通する開口部ｃ１および開口部ｃ２が設けられている。また、現像剤汲上搬送路Ｖの底部は、第３現像剤搬送路Ｒの底部に対して、鉛直方向において低くなっている。なお、図３において開口部ｃ１および開口部ｃ２の位置は、Ｃ-Ｃ´線の紙面に対して手前側となるので、図３には示していない。
【００６１】
《現像剤汲上部材》
現像剤汲上部材１３１は、現像剤汲上回転軸１３１aと、それに固定されて一体に回転する螺旋状の現像剤汲上搬送羽根１３１ｂを備えるオーガスクリューからなり、現像剤汲上搬送路Ｖの底部を貫通した現像剤汲上回転軸１３１aの一端に設けられた現像剤汲上ギア１３１ｃを備えている。
このように、オーガスクリューからなる現像剤汲上部材１３１を設けることにより、搬送される二成分現像剤にかかるストレスを過度に高めることがなくなり、補給されるトナーと二成分現像剤との混合性を高めることができ、トナー帯電性を高めることができる。
【００６２】
現像剤汲上ギア１３１ｃを介して、図示しない駆動手段（例えば、モータ）により、現像剤汲上部材１３１が駆動されると、現像剤汲上搬送路Ｖ内の二成分現像剤は、図５に示すように、矢印Ｇ方向（上方向）に搬送され、開口部ｃ２を介して、第２現像剤搬送路Ｑへ搬送される。
このように、開口部ｃ１を介して第３現像剤搬送路Ｒから取り入れられる新たなトナーが補給された後の二成分現像剤を、現像剤汲上部材によって鉛直上方向に搬送しているので、補給トナーが二成分現像剤の上に浮いた状態で搬送されることを防止し、かつ現像剤にかかるストレスを抑制することができる。
【００６３】
《トナー濃度検知センサ》
トナー濃度検知センサ１１９は、図２および図３に示すように、第３搬送部材１１４の鉛直下方で、第３現像剤搬送路Ｒの下流側に設けられる。第３現像剤搬送路Ｒを形成する現像槽１１１の半円筒状内壁面１１１ｃに装着され、第３現像剤搬送路Ｒの中の現像剤と接触する位置で、センサ面が第３現像剤搬送路Ｒの内部に露出するように設けられる。
トナー濃度検知センサ１１９は、図示しないトナー濃度制御部に電気的に接続される。
【００６４】
トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサ１１９が検知するトナー濃度測定値に応じて、後述する図７に示すトナー補給装置２２のトナー排出部材１２２を回転駆動させ、トナー排出口１２３から現像装置２の第１現像剤搬送路Ｐ内に、トナーを供給するように制御する。
トナー濃度制御部が、トナー濃度検知センサ１１９によって検知されたトナー濃度測定値が所定の設定値よりも低いと判定すると、トナー排出部材１２２を回転駆動させる駆動手段に制御信号を送信し、トナー排出部材１２２を回転させる。
【００６５】
トナー濃度検知センサ１１９には、一般的なトナー濃度検知センサを使用することができ、例えば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサ等を用いることができる。ただし、感度の観点から、透磁率検知センサが好ましい。
透磁率検知センサ（トナー濃度検知センサ１１９）には図示しない電源が接続される。
この電源は、透磁率検知センサを駆動させるための駆動電圧およびトナー濃度の検知結果をトナー濃度制御部に出力するための制御電圧を、透磁率検知センサに印加する。電源による透磁率検知センサへの電圧の印加は、トナー濃度制御部によって制御される。
【００６６】
透磁率検知センサは、制御電圧の印加を受けてトナー濃度の検知結果を出力電圧値として出力する型式のセンサであり、基本的に出力電圧の中央値近傍の感度がよいため、その付近の出力電圧が得られるような制御電圧を印加して用いられる。
このような型式の透磁率検知センサは市販されており、例えば、ＴＤＫ社製の商品名ＴＳ−Ｌ、ＴＳ−Ａ、ＴＳ−Ｋなどが挙げられる。
【００６７】
《トナー補給口》
図３に示すように、第３現像剤搬送路Ｒの下流側端部には、第３現像剤搬送路Ｒ内に新しいトナーを補給するためのトナー補給口１５０が設けられている。また、トナー補給口１５０は、二成分現像剤の搬送方向に対し、トナー濃度検知センサ１１９よりも下流側にあって、かつ現像剤汲上搬送路Ｖよりも上流側に配置される。これにより、トナーが消費された後の現像剤であって、濃度が検知された後の現像剤に、その検知濃度に応じた適量の新たなトナーを補給することができる。
また、図３に示すように、トナー補給口１５０に補給トナーを導くトナー補給路Ｔが設けられ、後述する図７および図８に示したトナー搬送パイプ１０２に接続される。本実施形態においては、トナー補給口１５０は、第３現像剤搬送路Ｒの開口部ｃ１に隣接する位置に設けられ、補給トナーは第３現像剤搬送部材１１４の逆螺旋羽根１１４ｂｂにより、第３現像剤搬送路Ｒの開口部ｃ１の方へ搬送される。
【００６８】
［トナー補給装置の構成］
図７に、この発明の現像装置におけるトナー補給装置の一実施例の概略断面図を示す。図８に、図７に示すトナー補給装置のトナー排出口周辺のＥ−Ｅ´断面矢視図を示す。
図７と図８に示すように、トナー補給装置２２は、トナー排出口１２３を有するトナー収容容器１２１と、トナー攪拌部材１２５と、トナー排出部材１２２とを備え、その容器内部に未使用のトナーが収容される。
トナー補給装置２２は、図１に示すように、現像装置２の現像槽１１１の上方に配置されており、そのトナー排出口１２３と、現像装置２のトナー補給口１５０（図３参照）とが、トナー補給路Ｔの上端部に接続されるトナー搬送パイプ１０２を介して接続されている。トナー収容容器１２１は、内部空間を有するほぼ半円筒状の容器部材であり、半円筒状部分の周方向の横位置にトナー排出口１２３が配置されている。
【００６９】
トナー攪拌部材１２５は、トナー収容容器１２１の半円筒状部分の略中央位置に回転可能に配置されており、トナー排出部材１２２はトナー排出口１２３の上方近傍位置に回転可能に配置されている。
トナー攪拌部材１２５は、回転軸１２５ａを中心に回転する板状部材であり、回転軸１２５ａから離間した両側先端には、可撓性を有する樹脂製（例えば、ポリエチレンテレフタレート）からなるシート状のトナー汲み上げ部材１２５ｂを有している。なお、回転軸１２５ａは、トナー収容容器１２１の長手方向両側の側壁に回転可能に支持されており、その一端は前記側壁を貫通し、図示しない駆動手段の駆動ギアと噛合するギアがその一端に固定されている。
【００７０】
トナー攪拌部材１２５は、そのトナー汲み上げ部材１２５ｂがトナー排出口１２３に対して下方から上方へ向って回転することにより、トナー収容容器１２１内に収容されるトナーを攪拌しながら汲み上げてトナー排出部材１２２へ搬送する。
このとき、トナー汲み上げ部材１２５ｂは、その可撓性によって、トナー収容容器１２１の内壁に沿って摺動して変形しつつ回転し、トナーをトナー排出部材１２２側に供給する。
【００７１】
トナー排出部材１２２とトナー攪拌部材１２５との間には、隔壁１２４が設けられる。これによって、トナー攪拌部材１２５によって汲み上げられたトナーがトナー排出部材１２２の周辺に適量のトナーを保持できるようになる。
【００７２】
トナー排出部材１２２は、トナー収容容器１２１内のトナーをトナー排出口１２３から現像槽１１１に供給するもので、図８に示すように、トナー収容容器１２１の長手方向両側の側壁に両端が回転可能に支持された回転軸１２２ｂと、回転軸１２２ｂの外周面に固定された螺旋羽根１２２ａと、トナー収容容器１２１の前記側壁を貫通した回転軸１２２ｂの一端に固定されたギア１２２ｃとで構成されている。ギア１２２ｃは、図示しない駆動手段の駆動ギアと噛合している。
トナー収容容器１２１において、トナー排出口１２３は、螺旋羽根１２２ａのギア１２２ｃとは反対側の一端側に配置されている。
トナー排出部材１２２が回転することにより、トナー排出部材１２２側に供給されたトナーは、螺旋羽根１２２ａによってトナー排出口１２３側に向けて搬送され、トナー排出口１２３からトナー搬送パイプ１０２を介して現像装置２の現像槽１１１内へ供給される。
【００７３】
＜現像装置における現像剤の搬送動作の説明＞
画像形成装置の現像工程においては、図２〜図４に示すように、現像装置２の現像ローラ１１５、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３、第３搬送部材１１４を、それぞれ図２の矢印Ｍ、Ｊ、Ｋ、Ｌ方向に回転させる。
これらの部材の回転により、第１現像剤搬送路Ｐに存在する現像剤が、第１搬送部材１１２の第１搬送羽根１１２ｂによって図３の矢印Ｘ方向に搬送される。これと同時に、第２現像剤搬送路Ｑ内にある現像剤が、第２搬送部材１１３によって図３の矢印Ｙ方向に搬送される。さらに同時に、第３現像剤搬送路Ｒ内にある現像剤が、第３搬送部材１１４によって図３の矢印Ｚ方向に搬送される。
【００７４】
これらの搬送動作と同時に、第１現像剤搬送路Ｐの下流側に搬送された現像剤は、図３に示す第１連通路ａを通って第２現像剤搬送路Ｑへ送られると共に、第２現像剤搬送路Ｑ内の下流側に搬送された現像剤は、開口部ｂ１，第２連通搬送路Ｗ，開口部ｂ２を通って、第１現像剤搬送路Ｐへと送られる。
また、第１現像剤搬送路Ｐ内を移動する現像剤の一部は現像ローラ１１５に供給される。
現像ローラ１１５に供給される現像剤は、ドクターブレード１１６によって現像ローラ１１５の外周面に均一な所定厚みの現像剤層となって感光体ドラム３へ送られ、この現像剤層から一部のトナーが感光体ドラム３へ供給される。
感光体ドラム３の静電潜像が現像された後、現像ローラ１１５の表面に残った現像剤は、スクレーパ１１５ａにより現像ローラ１１５表面から剥離され、現像剤回収路Ｕを通って第３現像剤搬送路Ｒ内に落下する。
【００７５】
現像剤のトナー濃度は、トナー濃度検知センサ１１９によって検知されているため、第３現像剤搬送路Ｒ内のトナー濃度が所定値以下となると、トナー補給装置２２から第３現像剤搬送路Ｒ内の現像剤上に未使用の新しいトナーが補給される。
このように、第３現像剤搬送路において、トナー濃度が低下した二成分現像剤に、新たなトナーが補給されることになり、逆に、トナーがまだ消費されていない現像前の二成分現像剤に新たなトナーが補給されることはないので、トナー濃度が局所的に高くなることが防止でき、トナー濃度ムラを防止できる。
【符号の説明】
【００７６】
１    露光装置（露光ユニット）
２    現像装置
３    感光体ドラム
４    クリーナユニット
５    帯電装置（帯電器）
６    中間転写ローラ
７    中間転写ベルト
８    転写装置（中間転写ベルトユニット）
９    中間転写ベルトクリーニングユニット
１０    給紙トレイ
１１    転写ローラ
１２    定着装置（定着ユニット）
１４    レジストローラ
１５    排紙トレイ
１６    ピックアップローラ
２０    手差しトレイ
２２    トナー補給装置
２５    搬送ローラ
７１    中間転写ベルト駆動ローラ
７２    中間転写ベルト従動ローラ
８１    ヒートローラ
８２    加圧ローラ
１００    画像形成装置
１０２    トナー搬送パイプ
１１１    現像槽
１１２    第１搬送部材
１１３    第２搬送部材
１１４    第３搬送部材
１１５    現像ローラ
１１６    ドクターブレード
１１７    仕切り壁
１１９    トナー濃度検知センサ
１３１    現像剤汲上部材
１３２    第２連通搬送部材
１５０    トナー補給口
Ｐ    第１現像剤搬送路
Ｑ    第２現像剤搬送路
Ｒ    第３現像剤搬送路
Ｓ    シート搬送路
Ｔ    トナー補給路
Ｕ    現像剤回収路
Ｖ    現像剤汲上搬送路
Ｗ    第２連通搬送路
ａ    第１連通路
ｂ    第２連通路
ｂ１，ｂ２    開口部
ｃ１，ｃ２    開口部
【図１】
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【図７】
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【図８】
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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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