(57)【要約】【課題】規制部材に付着するトナー又は現像剤、又は現像ローラの現像剤の搬送方向上流側における規制部材裏側に蓄積する現像剤を低減し、現像ローラ上に規制される現像剤量を安定化させることで、現像ローラと感光体ドラムとのニップ部に十分な現像剤量を供給し、画像濃度の低下を低減する。【解決手段】トナーと磁性キャリアからなる現像剤を表面上に担持して回転し、像担持体と対向する箇所で該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、該現像剤担持体の表面に対向して配置され、該現像剤担持体の表面上の現像剤の厚さを規制する現像剤規制部材２３ｃとを有する現像装置において、該現像剤担持体の現像剤搬送方向の上流側における該現像剤規制部材の裏側に、現像剤を攪拌するために回転可能な攪拌部材２３ｍが設置されることによって解決される。【選択図】図３
2012022174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーと磁性キャリアからなる現像剤を表面上に担持して回転し、像担持体と対向する箇所で該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、該現像剤担持体の表面に対向して配置され、該現像剤担持体の表面上の現像剤の厚さを規制する現像剤規制部材とを有する現像装置において、
該現像剤担持体の現像剤搬送方向の上流側における該現像剤規制部材の裏側に、現像剤を攪拌するために回転可能な攪拌部材が設置されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記攪拌部材は、軸部と該軸部上に螺旋状に延在するスクリュ部とからなることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
長手方向に現像剤を攪拌搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤搬送部材が設けられ、前記攪拌部材は、該現像剤搬送部材の現像剤の搬送方向と同方向に現像剤を搬送することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記攪拌部材は、軸部と該軸部から半径方向外側に直線状に延在する羽根部とからなることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の現像装置を備え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、プリンタ等の画像形成装置で用いられる現像装置及び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に用いられる現像装置において、複数の固定磁極を有するマグネットと、マグネットを内設するとともにトナーとキャリアとからなる現像剤を担持して、現像剤を搬送する現像ローラが近年しばしば使用されている。現像ローラの近傍には現像ローラ上の現像剤量を規制するドクターブレードなどの規制部材が設置され、この規制部材は現像ローラが搬送する現像剤量を一定にする役割を担っている。このように、規制部材により現像ローラが搬送する現像剤量を一定量に規制する技術が既に知られている。
【０００３】
しかし、規制部材により現像ローラ上の現像剤量を規制する従来の技術では、規制部材先端に付着したトナー又は現像剤や、現像ローラの現像剤の搬送方向上流側における規制部材裏側に蓄積する現像剤によって、規制部材通過後の現像ローラ上の現像剤量が使用初期と比べて低減し、現像ローラと感光体ドラムとのニップ部に十分な現像剤量が供給されなくなって感光体ドラム上の現像剤量が不十分になるために画像濃度が低下するといった問題があった。
【０００４】
特許文献１には、ドクターブレードの先端及び裏側に付着したトナー又は現像剤を取り除くために、オペレータが現像ローラとドクターブレードとの間のギャップに清掃部材を進入させ、清掃部材をこのギャップに沿って移動させることで、ドクターブレードに付着したトナー又は現像剤を取り除くことを開示している。しかし、オペレータによるメンテナンスが必要であり、ドクターブレード裏側に現像剤が蓄積するのを予防することは難しい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、ドクターブレードに付着するトナー又は現像剤、又は現像ローラの現像剤の搬送方向上流側におけるドクターブレード裏側に蓄積する現像剤を低減し、現像ローラ上に規制される現像剤量を安定化させることで、現像ローラと感光体ドラムとのニップ部に十分な現像剤量を供給し、画像濃度の低下を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、本発明によれば、トナーと磁性キャリアからなる現像剤を表面上に担持して回転し、像担持体と対向する箇所で該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、該現像剤担持体の表面に対向して配置され、該現像剤担持体の表面上の現像剤の厚さを規制する現像剤規制部材とを有する現像装置において、該現像剤担持体の現像剤搬送方向の上流側における該現像剤規制部材の裏側に、現像剤を攪拌するために回転可能な攪拌部材が設置されることによって解決される。
【０００７】
また、前記攪拌部材は、軸部と該軸部上に螺旋状に延在するスクリュ部とからなると好ましい。
また、長手方向に現像剤を攪拌搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤搬送部材が設けられ、前記攪拌部材は、該現像剤搬送部材の現像剤の搬送方向と同方向に現像剤を搬送すると好ましい。
【０００８】
また、前記攪拌部材は、軸部と該軸部から半径方向外側に直線状に延在する羽根部とからなると好ましい。
また、この課題は、本発明により、前述した現像装置を備えた画像形成装置によって解決される。
【発明の効果】
【０００９】
現像ローラの現像剤の搬送方向上流側におけるドクターブレード裏側に現像剤を攪拌する攪拌部材を設置し、攪拌部材の回転によりドクターブレード裏側の現像剤を移動させることで、ドクターブレード先端に付着するトナー又は現像剤、及び現像ローラの現像剤の搬送方向上流側におけるドクターブレード裏側に蓄積する現像剤を防止又は崩すことができる。従って、ドクターブレード先端に付着するトナー又は現像剤、及びドクターブレード裏側に蓄積する現像剤を低減して、ドクターブレードにより規制される現像剤量をドクターブレードと現像ローラのギャップに相当する本来の厚さに維持することができ、よって、現像ローラと感光体ドラムとのニップ部に十分な現像剤量を搬送して画像濃度の低下を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１における画像形成装置のプロセスカートリッジ及び剤カートリッジの拡大図である。
【図３】プロセスカートリッジに設置された現像装置の概略断面図である。
【図４】現像装置における現像剤循環経路を図３の矢印Ｘの方向から見た現像装置の長手方向の断面図である。
【図５】ドクターブレード裏側に蓄積した現像剤の状態を示す現像装置の概略構成図である。
【図６】現像装置に攪拌部材を設けた場合及び設けない場合における、ドクターブレード通過後の現像ローラ上の現像剤搬送量を示す図である。
【図７】攪拌部材の他の実施形態を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る画像形成装置について説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。装置本体１内に、書込み部２Ａ〜２Ｄが配置されている。書込み部２Ａ〜２Ｄは、画像情報に基づいて帯電部２２による帯電工程後の感光体ドラム（像担持体）２１に静電潜像を書き込むための装置であり、ポリゴンミラー３Ａ〜３Ｄや光学素子４Ａ〜４Ｄ等を備えて構成された光走査装置である。なお、書込み部として、光走査装置の替わりにＬＥＤアレイを用いることもできる。
給紙部６１が装置本体１の下部に設けられており、記録紙やＯＨＰ等の被転写材Ｐを格納して、画像形成時には被転写材Ｐを転写ベルト３０に向けて給送する。
【００１２】
また、転写ベルト３０が装置本体１内に縦方向に設けられている。転写ベルト３０は、被転写材Ｐをその表面に静電的に吸着させて搬送し、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を被転写材Ｐ上に転写するための無端状ベルトであって、その外周面上に吸着ローラ６４とベルトクリーナ６５とを具備している。
転写ベルト３０を介して感光体ドラム２１に対向する転写ローラ２４が設けられており、芯金と芯金を被覆する導電性弾性層とを有する。転写ローラ２４の導電性弾性層は、ポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）等の弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電性付与剤を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗率）を中抵抗に調整した弾性体である。
【００１３】
定着部６６が装置本体１の上部に設けられており、加熱ローラ６８及び加圧ローラ６７を有し、被転写材Ｐ上のトナー像を加熱ローラ６８及び加圧ローラ６７による圧力と熱とによって被転写材Ｐに定着させる。
４つのプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫが、転写ベルト３０に沿って縦方向に配設されており、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像を形成する。
【００１４】
各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの上方には、キャリア（磁性キャリア）と各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）とを現像装置２３に供給する供給手段としての剤カートリッジ２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８ＢＫが設置されている。
プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ及び剤カートリッジ２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８ＢＫは、転写ベルト３０を回転支軸を中心に開放して装置本体１から着脱することができる。
【００１５】
本実施形態における画像形成装置は、複写機及びプリンタとして機能する複合型の画像形成装置である。複写機として機能する場合には、スキャナ（不図示）から読み込まれた画像情報に対してＡ／Ｄ変換、ＭＴＦ補正、階調処理等の種々の画像処理が施されて書込みデータに変換される。一方、プリンタとして機能する場合には、コンピュータ等から送信されるページ記述言語やビットマップ等の形式の画像情報に対して画像処理が施されて書込みデータに変換される。
【００１６】
画像形成時には、書込み部２Ａ〜２Ｄからプロセスカートリッジ２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙに対して、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの画像情報に応じた露光光がそれぞれ照射される。すなわち、各光源から発せられた露光光（レーザ光）がポリゴンミラー３Ａ〜３Ｄ及び光学素子４Ａ〜４Ｄ等を通過して、各感光体ドラム２１上に照射される。これによって、各プロセスカートリッジ２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙの感光体ドラム２１上に、露光光に応じたトナー像が形成される。そして、このトナー像が、被転写材Ｐに転写されることになる。
【００１７】
次に、この画像形成装置のコピー動作について説明する。コピーが開始されると、給紙部６１内の被転写材Ｐが給紙ローラ６２の回転により給送される。給送された被転写材Ｐはレジストローラ６３に突き当たって一旦停止し、この時撓みが形成されて被転写材Ｐのスキューが補正される。次いで、被転写材Ｐは、タイミングを合わせて転写ベルト３０の位置に搬送される。転写ベルト３０の送入位置に配設された吸着ローラ６４は、電圧の印加によって送入された被転写材Ｐを転写ベルト３０に吸着させる。転写ベルト３０の矢印方向の走行に伴い移動する被転写材Ｐは、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの位置を順次通過し、被転写材Ｐ上に各色のトナー像が重ねて転写される。
【００１８】
カラーのトナー像が転写された被転写材Ｐは、転写ベルト３０から分離して定着部６６に達する。被転写材Ｐ上のトナー像は、加熱ローラ６８及び加圧ローラ６７に挟まれつつ加熱されることで被転写材Ｐ上に定着される。一方、被転写材Ｐが分離した後の転写ベルト３０表面は、その後にベルトクリーナ６５の位置に達して、その表面に付着したトナー等の汚れがクリーニングされる。
【００１９】
次に、画像形成装置におけるプロセスカートリッジ及び剤カートリッジについて詳述する。
なお、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫはほぼ同一構造であって、各剤カートリッジ２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８ＢＫもほぼ同一構造であるために、図２にてプロセスカートリッジ及び剤カートリッジは符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、ＢＫ）を除して図示する。また、書込み部は符号のアルファベット（Ａ〜Ｄ）を除して図示する。
【００２０】
次に、装置本体１に設置されたプロセスカートリッジ２０及び剤カートリッジ２８について説明する。
図２に示すように、プロセスカートリッジ２０は、像担持体としての感光体ドラム２１、帯電部２２、現像部としての現像装置２３及びクリーニング部２５が一体化されたものであって、キャリアの補給・排出を適宜に行うことができるプレミックス現像方式を採用している。感光体ドラム２１は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
【００２１】
帯電部２２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部２２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためのカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部２５には、感光体ドラム２１に摺接するクリーニングブラシ（又はクリーニングブレード）が設置されていて、感光体ドラム２１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
【００２２】
現像装置２３は、現像剤担持体としての２つの現像ローラ２３ａ１、２３ａ２が感光体ドラム２１に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム２１と磁気ブラシとが接触する現像領域が形成される。現像装置２３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されており、現像装置２３は、感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を現像する、すなわちトナー像を形成する。なお、現像装置２３の構成・動作については、後で詳しく説明する。
【００２３】
ここで、本実施形態における現像装置２３は、前述したようにプレミックス現像方式を採用しており、現像装置２３内に適宜に新品のキャリアＣ又は現像剤Ｇが剤カートリッジ２８から供給されるとともに、劣化した現像剤Ｇが現像装置２３の外部に設置された剤貯留容器７０に向けて排出される。
【００２４】
図２に示すように、剤カートリッジ２８は、その内部に現像装置２３内に供給するための現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を収容している。そして、剤カートリッジ２８は、現像装置２３に新品のトナーＴを供給するトナーカートリッジとして機能するとともに、現像装置２３に新品のキャリアＣを供給する供給手段としても機能する。具体的には、現像装置２３に設置された磁気センサ２６（図４参照）によって検知される、現像剤Ｇ中のトナーＴの割合であるトナー濃度の情報に基づいて、シャッタ機構８０の開閉動作を行って、供給手段としての剤カートリッジ２８から現像装置２３内に向けて現像剤Ｇを適宜に供給する。なお、本実施形態では、剤カートリッジ２８の現像剤ＧにおけるキャリアＣに対するトナーＴの混合率（トナー濃度）は比較的高く設定されている。
【００２５】
供給管２９は、剤カートリッジ２８からの現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を現像装置２３内に確実に導くためのものである。すなわち、剤カートリッジ２８から排出された現像剤Ｇは、供給管２９を介して現像装置２３内に供給される。
【００２６】
次に、感光体ドラム２１上で行われる作像プロセスについて説明する。
図２を参照して、感光体ドラム２１が反時計方向に回転駆動されると、先ず、帯電部２２の位置で感光体ドラム２１の表面が一様に帯電される。その後、帯電された感光体ドラム２１表面は、露光光Ｌの照射位置に達して、書込み部２による露光工程が行われる。すなわち、露光光Ｌの照射によって感光体ドラム２１上を画像情報に応じて選択的に除電することで、照射されなかった非画像部の電位との差（電位コントラスト）を発生させて静電潜像を形成する。なお、この露光工程は、感光体ドラム２１の感光層中で電荷発生物質が光を受けて電荷を発生して、このうち正孔が感光体ドラム２１表面の帯電電荷と打ち消しあうものである。
【００２７】
その後、潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、現像装置２３との対向位置に達する。感光体ドラム２１上の静電潜像は、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２上の現像剤Ｇによる磁気ブラシと接触して、磁気ブラシ中の負帯電されたトナーＴが付着されて可視化される。
詳しくは、上方の現像ローラ２３ａ１の磁極による磁力で汲み上げられた現像剤Ｇは、現像ローラ２３ａ１に対向して設置されたドクターブレードであって、現像ローラ２３ａ１の表面上の現像剤の厚さを規制するドクターブレード２３ｃによって適量化された後に、感光体ドラム２１との対向部である現像領域（２つの現像ローラ２３ａ１、２３ａ２と感光体ドラム２１との対向領域である）に搬送される。現像領域において穂立ちされたキャリアＣが感光体ドラム２１を摺擦する。このとき、キャリアＣと混合されているトナーＴは、キャリアＣとの摩擦によって負帯電されているのに対して、キャリアＣは正帯電されている。不図示の電源部から現像ローラ２３ａ１、２３ａ２に対して、所定の現像バイアスが印加される。これによって、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２と感光体ドラム２１との間に電界が形成されて、負帯電されたトナーＴが電界によって感光体ドラム２１上の画像部にのみ選択的に付着してトナー像を形成する。
【００２８】
その後、トナー像が形成された感光体ドラム２１表面は、転写ベルト３０及び転写ローラ２４との対向位置に達する。そして、このタイミングに合わせてその対向位置に搬送された被転写材Ｐ上に、感光体ドラム２１上のトナー像が転写される。このとき、転写ローラ２４には、所定の電圧が印加されている。
その後、トナー像が転写された被転写材Ｐは、定着部６６を通過してトナー像が定着され、排出ローラ６９から装置外部に排出される。
【００２９】
一方、転写工程時に被転写材Ｐに転写されずに感光体ドラム２１上に残留したトナーＴ（未転写トナー）は、感光体ドラム２１上に付着したままクリーニング部２５との対向部に達する。そして、感光体ドラム２１上の未転写トナーは、クリーニング部２５で除去・回収される。
その後、感光体ドラム２１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。
【００３０】
次に、現像装置２３の構成及び動作について詳述する。
図３は、プロセスカートリッジ２０に設置された現像装置２３の概略断面図であり、図４は、現像装置２３における現像剤循環経路を図３の矢印Ｘの方向から見た現像装置の長手方向の断面図である。
図３に示すように、現像装置２３は、現像剤担持体としての現像ローラ２３ａ１、２３ａ２、現像剤搬送部材としての搬送スクリュ２３ｂ１、２３ｂ２、２３ｂ３、現像剤規制部材としてのドクターブレード２３ｃ、現像剤を排出する排出スクリュ２３ｎ等で構成されている。また、現像装置２３内には、現像剤Ｇを搬送して現像剤循環経路を形成する３つの現像剤搬送部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が形成されている。
【００３１】
現像ローラ２３ａ１、２３ａ２は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなる外側のスリーブが不図示の回転駆動機構によって時計方向に回転されるように構成されている。現像ローラ２３ａ１、２３ａ２のスリーブ内には、スリーブの周面に現像剤Ｇの穂立ちを生じるように磁界を形成するマグネットが固設されている。マグネットから発せられる法線方向の磁力線に沿うように、現像剤Ｇ中のキャリアＣがスリーブ上にチェーン状に穂立ちする。このチェーン状に穂立ちしたキャリアＣに帯電したトナーＴが付着されて、磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、スリーブの回転によってスリーブと同方向（時計方向）に移送される。
【００３２】
ドクターブレード２３ｃは、現像領域の上流側に設置されていて、第１の現像ローラ２３ａ１上の現像剤を適量に規制する。
３つの搬送スクリュ２３ｂ１、２３ｂ２、２３ｂ３は、軸部と軸部上に螺旋状に形成されたスクリュ部とからなり、現像装置２３内に収容された現像剤Ｇを長手方向（図２及び図３の紙面垂直方向）に循環しながら撹拌・混合する。
【００３３】
第１搬送部材としての第１搬送スクリュ２３ｂ１は、第１現像剤搬送部Ｂ１内に現像ローラ２３ａ１に対向する位置に配設されていて、現像剤Ｇを図４の白矢印に示す左方向に水平方向に搬送するとともに、現像ローラ２３ａ１上に現像剤２３ａを供給する。換言すると、第１現像剤搬送部Ｂ１は、現像ローラ２３ａ１に対向し、現像ローラ２３ａ１に現像剤Ｇを長手方向（現像ローラ２３ａ１の回転軸方向）に搬送しながら供給する。
【００３４】
第２搬送部材としての第２搬送スクリュ２３ｂ２は、第２現像剤搬送部Ｂ２において、第１搬送スクリュ２３ｂ１の下方であって現像ローラ２３ａ２に対向する位置に配設されている。そして、第２搬送スクリュ２３ｂ２は、現像工程後にマグネットの剤離れ極によって現像ローラ２３ａ２上から強制的に離脱された現像剤Ｇを、図４の白矢印に示す左方向に水平方向に搬送する。換言すると、第２現像剤搬送部Ｂ２は、第１現像剤搬送部Ｂ１の下方であって現像ローラ２３ａ２に対向する位置に配設されるとともに、現像ローラ２３ａ２から離脱された現像剤Ｇを長手方向に搬送する。
第１搬送スクリュ２３ｂ１及び第２搬送スクリュ２３ｂ２は、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２や感光体ドラム２１と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。
【００３５】
第３搬送部材としての第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第２現像剤搬送部Ｂ２の側方にある第３現像剤搬送部Ｂ３に設置されている。図４に示すように、第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第２搬送スクリュ２３ｂ２による搬送経路の下流側と、第１搬送部材２３ｂ１による搬送経路の上流側とを直線的に結ぶように、水平方向に対して斜めに配設されている。そして、第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第２搬送スクリュ２３ｂ２によって搬送された現像剤Ｇを第１搬送部材２３ｂ１による搬送経路の上流側に搬送するとともに、第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路の下流側から落下経路２３ｆを介して循環される現像剤Ｇを第１搬送部材２３ｂ１による搬送経路の上流側に搬送する（図４の白矢印に示す右斜め上方への搬送である）。換言すると、第３現像剤搬送部Ｂ３は、第２現像剤搬送部Ｂ２によって搬送された現像剤Ｇを第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側に搬送するとともに、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側に達した現像剤Ｇを第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側に搬送する。
【００３６】
なお、第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路（第１現像剤搬送部Ｂ１）と、第２搬送スクリュ２３ｂ２による搬送経路（第２現像剤搬送部Ｂ２）と、第３搬送スクリュ２３ｂ３による搬送経路（第３現像剤搬送部Ｂ３）とは、壁部によって隔絶されている。
【００３７】
図４に示すように、第２現像剤搬送部Ｂ２の下流側と第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側は、第１中継部２３ｇを介して連通している。また、第３現像剤搬送部Ｂ３の下流側と第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側は、第２中継部２３ｈを介して連通している。また、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側と第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側は、落下経路２３ｆを介して連通している。
【００３８】
このような構成により、３つの現像剤搬送部Ｂ１〜Ｂ３及び搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３によって、現像装置２３内で現像剤Ｇを長手方向に循環させる現像剤循環経路が形成されることになる。ここで、現像装置２３が稼動されると、装置内に収容された現像剤は図４中の斜線で示すような状態で流動する。ここで、第１現像剤搬送部Ｂ１において、下流側における現像剤の剤面が上流側の剤面に比べて低くなっているのは、搬送中の現像剤の一部が現像ローラ２３ａ１に供給されているためである。そして、現像ローラ２３ａ１に供給されなかった現像剤は、落下経路２３ｆを介して第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側に移動することになる。
【００３９】
なお、第３現像剤搬送部Ｂ３にはトナー濃度センサとしての磁気センサ２６が設置されている。そして、磁気センサ２６によって検知されるトナー濃度の情報に基づいて、供給手段としての剤カートリッジ２８から現像装置２３内に向けて所定のトナー濃度の現像剤Ｇが供給される。本実施形態では、現像装置２３内の現像剤Ｇのトナー濃度が５〜１０重量％になるように制御されている。
【００４０】
ここで、図４及び図２を参照して、第１現像剤搬送部Ｂ１の壁部には、現像装置２３内に収容された現像剤Ｇの一部を外部の剤貯溜容器７０に排出するための排出口２３ｄ１が設けられている。詳しくは、排出口２３ｄ１は、供給手段２８、２９によって現像装置２３内に現像剤Ｇが供給されて装置内の現像剤量が増加して現像剤の剤面（上面）が所定高さを超えたときに、その余剰分の現像剤Ｇを剤貯留容器７０に向けて排出するためのものである。すなわち、余剰分の現像剤Ｇは、排出口２３ｄ１の下部の高さを超えて、排出口２３ｄ１から排出されて排出経路７１を経由して剤貯留容器７０に向けて搬送される。このように、トナーＴの母体樹脂や外添剤によって汚染されて劣化したキャリアが自動的に現像部の外部に排出されるので、経時においても画像品質の劣化を抑止することができる。
【００４１】
なお、図２や図４等では図示を省略しているが、図３に示すように、排出経路７１中には、排出口２３ｄ１から排出された現像剤を水平方向に搬送するための排出スクリュ２３ｎが設置されている。
なお、本実施形態では、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２の外径が３０ｍｍ、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２の外周面上の線速が７４８ｍｍ／秒、感光体ドラム２１の外周面上の線速及び被転写材Ｐの搬送速度であるプロセス線速が４４０ｍｍ／秒、また搬送スクリュ２３ｂ１、２３ｂ２、２３ｂ３の回転数は５００〜６００ｒｐｍ程度に設定されている。
【００４２】
このような現像装置において、ドクターブレード２３ｃ付近の現像剤の流れが滞留し、現像剤が凝縮してしまい、現像ローラ２３ａ１上に供給される現像剤量が減少してしまうことがある。図５は、図４におけるＹ１−Ｙ１線における概略断面図であり、現像剤２７が、現像剤の流れが滞留し易いドクターブレード裏側で凝縮・蓄積してしまった状態を示している。ドクターブレード裏側であって現像ローラ２３ａ１上層部では現像ローラ２３ａ１の回転による搬送力が小さくなるため、現像剤は移動し難くなる。そうすると、現像剤は現像装置の温度上昇等により凝集して蓄積し、印刷を繰り返すと蓄積した現像剤に更に現像剤が蓄積して発達することで、ドクターブレードを通過する前に現像ローラ２３ａ１で搬送する現像剤量が低減してしまう。また、図示しないが、ドクターブレード先端にも現像剤の凝集が生じ、ドクターブレード２３ｃと現像ローラ２３ａ１の隙間が狭くなってしまい、ドクターブレードを通過する前に現像ローラ２３ａ１で搬送する現像剤量が低減してしまう。
【００４３】
そこで、本発明ではドクターブレード２３ｃの近傍に現像剤を攪拌するために回転可能な攪拌部材２３ｍを設置することにした。図３に示すように、現像剤の流れが滞留し易い箇所である、搬送スクリュ２３ｂ１の近傍であって、現像ローラ２３ａ１の現像剤の搬送方向上流側におけるドクターブレード２３ｃの裏側に、現像剤を攪拌するために回転可能な攪拌部材２３ｍが設置されている。攪拌部材２３ｍは、搬送スクリュと同様に、軸部と軸部上に螺旋状に延在するスクリュ部とから形成されており、搬送スクリュの駆動がギヤ（不図示）を介して攪拌部材に伝達されて回転するようになっている。また、攪拌部材２３ｍは、第１搬送スクリュ２３ｂ１及び第２搬送スクリュ２３ｂ２と同様に、回転軸がほぼ水平になるように現像装置内に配設されている。
【００４４】
攪拌部材２３ｍが回転してドクターブレード２３ｃ裏側の現像剤を攪拌・移動させることで、現像ローラの現像剤の搬送方向上流側におけるドクターブレード裏側における現像剤の蓄積を防止し又は崩すことができる。また、攪拌部材２３ｍは螺旋状のスクリュ部を有するため、攪拌部材２３ｍの長手方向の現像剤の移動に加えて、その半径方向にも現像剤を移動させることができる。これにより、ドクターブレード２３ｃ先端付近の現像剤の流れも流動化させることができ、ドクターブレード２３ｃ先端における現像剤の凝集も回避することができる。
【００４５】
このように、攪拌部材２３ｍによる現像剤の攪拌によって、ドクターブレード２３ｃ裏側の現像剤を強制的に移動させ、現像剤の凝集・蓄積を防止し又は崩すことで、本来の現像ローラ２３ａ１とドクターブレード２３ｃの所定の隙間を確保することができ、ドクターブレード２３ｃの現像剤量の規制機能を安定的に維持することができる。
【００４６】
図６は、現像装置に本発明の攪拌部材２３ｍを設けた場合及び設けない場合における、ドクターブレード２３ｃ通過後の現像ローラ２３ａ１上の現像剤搬送量を示す図である。攪拌部材２３ｍを設置しないと、前述したようにドクターブレード先端や裏側における現像剤の凝集・蓄積が生じ、印刷枚数が多くなるとドクターブレード通過後の現像ローラ上の現像剤搬送量が低減した。一方、攪拌部材２３ｍを設置すると、前述した現像剤の攪拌効果によって現像剤の凝集が防止されるため、印刷枚数が多くなっても現像剤搬送量の低減を抑制することができた。
【００４７】
また、攪拌部材２３ｍは、長手方向に現像剤を攪拌搬送しながら現像ローラ２３ａ１に現像剤を供給する第１搬送スクリュ２３ｂ１の現像剤の搬送方向と同方向に現像剤を搬送するように構成されると好ましく、これにより第１搬送スクリュ２３ｂ１の下流側で生じる現像剤量の減少を補うことができる。すなわち、第１搬送スクリュ２３ｂ１の上流側から現像ローラ２３ａ１に現像剤が供給されるため、第１搬送スクリュ２３ｂ１の下流側では現像剤量が少なくなる傾向があるが、攪拌部材２３ｍによって第１搬送スクリュ２３ｂ１と同方向に現像剤を搬送して第１搬送スクリュ２３ｂ１の下流側に現像剤を供給することで、第１搬送スクリュ２３ｂ１の下流側での現像剤量を増大させることができる。
【００４８】
図７は、攪拌部材の他の実施形態を示す概略斜視図である。図示のように、攪拌部材２３ｍは、軸部と軸部から半径方向外側に直線状に延在する羽根部とからなり、パドル形状に構成されている。このパドル形状の攪拌部材２３ｍでは、その半径方向に現像剤を移動させる作用がスクリュ形状の攪拌部材よりも大きいため、ドクターブレード２３ｃ裏側及び先端付近の現像剤をより活発に移動させることでき、これらの箇所に蓄積する現像剤を防止又は崩すことができる。
【００４９】
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像ローラや搬送スクリュの形状、大きさ（面積）、数は適宜設定できるものである。また、画像形成装置の作像方式も任意である。
【符号の説明】
【００５０】
１  画像形成装置本体（装置本体）
２０、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ  プロセスカートリッジ
２１  感光体ドラム（像担持体）
２３  現像装置（現像部）
２３ａ１、２３ａ２  現像ローラ（現像剤担持体）
２３ｂ１  第１搬送スクリュ（第１現像剤搬送部材）
２３ｂ２  第２搬送スクリュ（第２現像剤搬送部材）
２３ｂ３  第３搬送スクリュ（第３現像剤搬送部材）
２３ｃ  ドクターブレード（現像剤規制部材）
２３ｍ  攪拌部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特許第３９５５７９７号公報
【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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