(57)【要約】【課題】簡単な構成で余剰現像剤を現像容器から安定して排出する小型である現像装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置２は、第２撹拌部材４４と現像剤排出口２２ｈとの間で下流側連通部２２ｆに対向して設けられ、第２搬送路２２ｄから第１搬送路２２ｃに下流側連通部２２ｆを介して現像剤を搬送する搬送羽根５１と、この搬送羽根５１と現像剤排出口２２ｈとの間に設けられ、搬送羽根５１から現像剤排出口２２ｈ側への現像剤の移動を規制する複数の規制板５２と、を備える。規制板５２は、下流側壁部２２ｊに対向し回転軸４４ｂ方向に間隔を隔てて複数設けられる。【選択図】図４
2012155144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を撹拌、搬送し、撹拌した現像剤を現像ローラーに供給する現像装置であって、
回転軸の周りに軸方向に沿って延びる螺旋状羽根を有し、前記現像ローラーに供給する現像剤を撹拌、搬送する複数の撹拌部材と、
前記各撹拌部材によって現像剤が循環搬送される搬送路を仕切る仕切り部と、
前記仕切り部と長手方向の両端部側に設けられる側壁部とによって形成され前記各搬送路を連通させる連通部と、
現像剤を前記搬送路に補給する現像剤補給口と、
前記搬送路のうちいずれか一つの搬送路の下流側に設けられ、余剰の現像剤が排出される現像剤排出口と、を備えた現像装置において、
前記一つの搬送路内に配置される前記撹拌部材は、前記螺旋状羽根と前記現像剤排出口との間で前記連通部に対向して設けられ、前記一つの搬送路から他の搬送路に前記連通部を介して現像剤を搬送する搬送羽根と、
前記搬送羽根と前記現像剤排出口との間に設けられ、前記搬送羽根から前記現像剤排出口側への現像剤の移動を規制する規制板と、を備え、
前記規制板は、前記側壁部に対向し前記回転軸方向に間隔を隔てて複数設けられることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記規制板は、少なくとも前記側壁部の連通部側の端面に対向する位置と、前記現像剤排出口の直近の位置とに設けられ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】
前記複数の規制板は、同一の外径を有する三つの規制板からなることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記規制板は、前記側壁部の連通部側の端面に対向する位置から前記現像剤排出口へ向かって順に外径が大きくなるように設けられることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤の補給を行うとともに余剰現像剤を排出する現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、感光体等からなる像担持体上に形成した潜像を、現像装置により現像しトナー像として可視化することを行っている。このような現像装置の一つとして、２成分現像剤を用いる２成分現像方式が採用されている。この種の現像装置は、現像容器内にキャリアとトナーとからなる現像剤を収容し、像担持体に現像剤を供給する現像ローラーを配設するとともに、現像容器内の現像剤を搬送撹拌しながら現像ローラーへと供給する撹拌部材を配設している。
【０００３】
この現像装置では、トナーは現像によって消費されていく一方、キャリアは消費されずに現像容器内に残る。従って、現像容器内でトナーとともに撹拌されるキャリアは撹拌頻度が多くなるにつれて劣化し、その結果、トナーに対するキャリアの帯電付与性能が徐々に低下してしまう。
【０００４】
そこで、現像容器内にキャリアを含む現像剤を補給するとともに、余剰となった現像剤を排出することで、帯電性能の低下を抑制するようにした現像装置が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１では、回転軸とその外周に螺旋状に形成される螺旋羽根とを有する２つの撹拌部材が各搬送路内に平行に配置されている。各搬送路の間には仕切り部が設けられ、仕切り部の両端部には、現像剤を受け渡す連通部が設けられている。そして、現像剤搬送方向に対して搬送路の下流側に現像剤排出口が形成され、撹拌部材と現像剤排出口との間には、撹拌部材の螺旋羽根とは逆向きで螺旋状に形成される逆螺旋羽根が回転軸に一体に設けられている。この構成において、現像剤が現像容器内に補給されると、撹拌部材の回転により現像剤が撹拌されながら搬送路の下流側まで搬送される。逆螺旋羽根が撹拌部材と同方向に回転すると、逆螺旋羽根によって、撹拌部材による現像剤搬送方向とは逆方向の搬送力が現像剤に付与される。この逆方向の搬送力によって、搬送路の下流側では現像剤が塞き止められて嵩高となることから、余剰の現像剤が逆螺旋羽根を乗り越えて現像剤排出口に移動し外部へ排出される。
【０００６】
しかしながら、上述した先行技術では、逆螺旋羽根は、搬送路の下流側と現像剤排出口の間に設けられ、螺旋状に形成されることになり、装置が軸方向に大型化する。また、逆螺旋羽根によって、現像剤が塞き止められ、嵩高となった現像剤が現像剤排出口側へ移動するが、逆螺旋羽根の向き（位相）によって、逆螺旋羽根の周方向に対して現像剤の嵩が異なるために、安定して現像剤を排出できないという不都合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２６５０９８号公報（段落［００２１］、［００２３］、［００２４］、［００２８］、第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【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、簡単な構成で余剰現像剤を現像容器から安定して排出する小型である現像装置、及びそれを備えた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】
上記目的を達成するために第１の発明は、現像剤を撹拌、搬送し、撹拌した現像剤を現像ローラーに供給する現像装置であって、回転軸の周りに軸方向に沿って延びる螺旋状羽根を有し、前記現像ローラーに供給する現像剤を撹拌、搬送する複数の撹拌部材と、前記各撹拌部材によって現像剤が循環搬送される搬送路を仕切る仕切り部と、前記仕切り部と長手方向の両端部側に設けられる側壁部とによって形成され前記各搬送路を連通させる連通部と、現像剤を前記搬送路に補給する現像剤補給口と、前記搬送路のうちいずれか一つの搬送路の下流側に設けられ、余剰の現像剤が排出される現像剤排出口と、を備えた現像装置において、前記一つの搬送路内に配置される前記撹拌部材は、前記螺旋状羽根と前記現像剤排出口との間で前記連通部に対向して設けられ、前記一つの搬送路から他の搬送路に前記連通部を介して現像剤を搬送する搬送羽根と、前記搬送羽根と前記現像剤排出口との間に設けられ、前記搬送羽根から前記現像剤排出口側への現像剤の移動を規制する規制板と、を備え、前記規制板は、前記側壁部に対向し前記回転軸方向に間隔を隔てて複数配置されることを特徴としている。
【００１０】
また、第２の発明では、上記の現像装置において、前記規制板は、少なくとも前記側壁部の連通部側の端面に対向する位置と、前記現像剤排出口の直近の位置とに設けられることを特徴としている。
【００１１】
また、第３の発明では、上記の現像装置において、前記複数の規制板は、同一の外径を有する三つの規制板からなることを特徴としている。
【００１２】
また、第４の発明では、上記の現像装置において、前記規制板は、前記側壁部の連通部側の端面に対向する位置から前記現像剤排出口へ向かって順に外径が大きくなるように設けられることを特徴としている。
【００１３】
また、第５の発明では、上記の構成の現像装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、現像剤補給口から搬送路内に現像剤が補給される。搬送路内に補給された現像剤は、撹拌部材によって撹拌されながら搬送され、一つの搬送路の下流側に搬送される。この下流側では、現像剤は、複数の規制板によって塞き止められ、現像剤排出口に搬送されることなく、搬送羽根の回転によって、連通部から他の搬送路側に搬送される。しかし、規制板より嵩高となった現像剤は、規制板の外周面と側壁部との隙間に搬送され、余剰の現像剤として、この隙間から現像剤排出口に溢れ出る。従って、複数の規制板を設けるという簡単な構成で、装置を小型化することができ、且つ、余剰現像剤を現像剤排出口から現像装置外に安定して排出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置に示す図
【図２】第１実施形態に係る現像装置を概略的に示す断面図
【図３】第１実施形態に係る現像装置の撹拌部を示す断面平面図
【図４】第１実施形態に係る現像装置の現像剤排出部を示す平面断面図
【図５】第２実施形態に係る現像剤排出部を示す平面断面図
【図６】第３実施形態に係る現像剤排出部を示す平面断面図
【図７】本発明の実施例４に係る現像剤排出部を示す平面断面図
【図８】比較例に係る現像剤排出部を示す平面断面図
【図９】本発明の実施例及び比較例に係る現像剤排出部の現像剤排出量の変化を示す図示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る現像装置が搭載された画像形成装置の構成を示す図である。画像形成装置１はタンデム型のカラープリンターであり、回転自在である感光体１１ａ〜１１ｄは、感光層を形成する感光材料として、有機感光体（ＯＰＣ感光体）が用いられ、ブラック、イエロー、シアン、及びマゼンタの各色に対応させて配設される。各感光体１１ａ〜１１ｄの周囲に、現像装置２ａ〜２ｄ、露光ユニット１２、帯電器１３ａ〜１３ｄ及びクリーニング装置１４ａ〜１４ｄが配設される。
【００１８】
現像装置２ａ〜２ｄは、感光体１１ａ〜１１ｄの右方に夫々対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄにトナーを供給する。帯電器１３ａ〜１３ｄは、感光体回転方向に対し現像装置２ａ〜２ｄの上流側であって感光体１１ａ〜１１ｄの表面に対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄ表面を一様に帯電させる。
【００１９】
露光ユニット１２は、パーソナルコンピューター等から画像入力部（図略）に入力された文字や絵柄などの画像データに基づいて、各感光体１１ａ〜１１ｄを走査露光するためのものであり、現像装置２ａ〜２ｄの下方に設けられる。露光ユニット１２には、レーザー光源、ポリゴンミラーが設けられ、各感光体１１ａ〜１１ｄに対応して反射ミラー及びレンズが設けられる。レーザー光源から出射されたレーザー光が、ポリゴンミラー、反射ミラー及びレンズを介して、帯電器１３ａ〜１３ｄの感光体回転方向下流側から、各感光体１１ａ〜１１ｄの表面に照射される。照射されたレーザー光により、各感光体１１ａ〜１１ｄ表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が各現像装置２ａ〜２ｄによりトナー像に現像される。
【００２０】
無端状の中間転写ベルト１７は、テンションローラー６、駆動ローラー２５及び従動ローラー２７に張架されている。駆動ローラー２５は図示しないモーターによって回転駆動され、中間転写ベルト１７は駆動ローラー２５の回転によって循環駆動させられる。
【００２１】
この中間転写ベルト１７に接触するように各感光体１１ａ〜１１ｄが中間転写ベルト１７の下方で回転方向（図１の矢印方向）に沿って隣り合うように配列されている。１次転写ローラー２６ａ〜２６ｄは、中間転写ベルト１７を挟んで感光体１１ａ〜１１ｄと対向し、中間転写ベルト１７に圧接して１次転写部を形成する。この１次転写部において、中間転写ベルト１７の回転とともに所定のタイミングで各感光体１１ａ〜１１ｄのトナー像が中間転写ベルト１７に順次転写される。これにより、中間転写ベルト１７表面にはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたトナー像が形成される。
【００２２】
２次転写ローラー３４は、中間転写ベルト１７を挟んで駆動ローラー２５と対向し、中間転写ベルト１７に圧接して２次転写部を形成する。この２次転写部において、中間転写ベルト１７表面のトナー像が用紙Ｐに転写される。転写後に、ベルトクリーニング装置３１が中間転写ベルト１７に残存するトナーを清掃する。
【００２３】
画像形成装置１内の下方には、用紙Ｐを収納する給紙カセット３２が配設され、給紙カセット３２の右方には、手差しの用紙を供給するスタックトレイ３５が配設される。給紙カセット３２の左方には、給紙カセット３２から繰り出された用紙Ｐを中間転写ベルト１７の２次転写部に搬送する第１用紙搬送路３３が配設される。また、スタックトレイ３５の左方には、スタックトレイ３５から繰り出された用紙を２次転写部に搬送する第２用紙搬送路３６が配設される。更に、画像形成装置１の左上方には、画像が形成された用紙Ｐに対して定着処理を行う定着部１８と、定着処理の行われた用紙を用紙排出部３７に搬送する第３用紙搬送路３９とが配設される。
【００２４】
給紙カセット３２は、装置の外部（図１の紙面表側）に引き出すことにより用紙の補充を可能にしたもので、収納されている用紙Ｐがピックアップローラー３３ｂ及び捌きローラー３３ａにより１枚ずつ第１用紙搬送路３３側に繰り出される。
【００２５】
第１用紙搬送路３３と第２用紙搬送路３６とはレジストローラー３３ｃの手前で合流しており、レジストローラー３３ｃにより、中間転写ベルト１７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取って、用紙Ｐが２次転写部に搬送される。２次転写部に搬送された用紙Ｐは、バイアス電位が印加された２次転写ローラー３４によって、中間転写ベルト１７上のトナー像を２次転写され、定着部１８に搬送される。
【００２６】
定着部１８は、ヒーターにより加熱される定着ベルトと、定着ベルトに内接する定着ローラーと、定着ベルトを挟んで定着ローラーに圧接して配設された加圧ローラー等とを備え、トナー像が転写された用紙Ｐを加熱及び加圧することにより定着処理を行う。用紙Ｐは、トナー像が定着部１８で定着された後、必要に応じて第４用紙搬送路４０で反転されて用紙の裏面にも２次転写ローラー３４でトナー像が２次転写され、定着部１８で定着される。トナー像が定着された用紙は第３用紙搬送路３９を通って、排出ローラー１９ａにより用紙排出部３７に排出される。
【００２７】
図２は、上述の画像形成装置１に用いられる現像装置の構成を示す断面図である。なお、以下の説明では、図１に示す感光体１１ａに対応する現像装置２ａの構成及び動作について説明するが、現像装置２ｂ〜２ｄの構成及び動作については現像装置２ａと同様であり、説明を省略し、また各色の現像装置及び感光体を示すａ〜ｄの符号を省略する。
【００２８】
現像装置２は、現像ローラー２０と、磁気ローラー２１と、規制ブレード２４と、撹拌部材４２、及び現像容器２２等により構成されている。
【００２９】
現像容器２２は、現像装置２の外郭を構成し、その下部で仕切り部２２ｂによって第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄに仕切られている。第１搬送路２２ｃ及び第２搬送路２２ｄには、キャリアとトナーからなる現像剤が収容される。また、現像容器２２は、撹拌部材４２と磁気ローラー２１及び現像ローラー２０を回転可能に保持している。更に、現像容器２２には、現像ローラー２０を感光体１１に向けて露出させる開口２２ａが形成されている。
【００３０】
現像ローラー２０は、感光体１１に対向し、一定の間隔を設けて感光体１１の右方に配設される。また、現像ローラー２０は、感光体１１に接近した対向位置において、感光体１１にトナーを供給する現像領域Ｄを形成している。磁気ローラー２１は、一定の間隔を設けて現像ローラー２０に対向し、現像ローラー２０の右斜め下方に配設される。また、磁気ローラー２１は、現像ローラー２０に接近した対向位置において、現像ローラー２０にトナーを供給する。規制ブレード２４は磁気ローラー２１の左斜め下方にて現像容器２２に固定保持されている。撹拌部材４２は磁気ローラー２１の略下方に配設される。
【００３１】
撹拌部材４２は、第１撹拌部材４３と第２撹拌部材４４との２本で構成される。第２撹拌部材４４が磁気ローラー２１の下方で、第２搬送路２２ｄ内に設けられ、第１撹拌部材４３が第２撹拌部材４４の右方に隣接して、第１搬送路２２ｃ内に設けられる。
【００３２】
第１及び第２の撹拌部材４３、４４は現像剤を撹拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーはキャリアに保持される。また、第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄを仕切る仕切り部２２ｂの長手方向（図２の紙面表裏方向）の両端部側には、連通部（図略）が設けられており、第１撹拌部材４３が回転すると、帯電した現像剤は、仕切り部２２ｂに設けた一方の連通部から第２搬送路２２ｄ内に搬送され、第１搬送路２２ｃ内と第２搬送路２２ｄ内とを循環する。そして、第２撹拌部材４４から磁気ローラー２１に現像剤が供給される。
【００３３】
磁気ローラー２１は、ローラー軸２１ａと磁極部材Ｍ及び非磁性材からなる回転スリーブ２１ｂを備え、第２撹拌部材４４により供給された現像剤を担持し、担持した現像剤からトナーのみを現像ローラー２０に供給するものである。磁極部材Ｍは、断面扇形に形成された外周部の極性の異なる複数の磁石からなり、ローラー軸２１ａに接着等により固着される。ローラー軸２１ａは、回転スリーブ２１ｂ内で、磁極部材Ｍと回転スリーブ２１ｂの間に所定の間隔を設けて、現像容器２２に回転不能に支持される。回転スリーブ２１ｂは、図示しないモーターと歯車からなる駆動機構により、現像ローラー２０と同方向（図２の時計回り方向）に回転し、また直流電圧５６ａに交流電圧５６ｂを重畳したバイアス５６を印加される。回転スリーブ２１ｂ表面において、帯電した現像剤は磁極部材Ｍの磁力によって磁気ブラシを形成して担持され、磁気ブラシは規制ブレード２４によって所定の高さに調節される。
【００３４】
回転スリーブ２１ｂの回転によって、磁気ブラシは、磁極部材Ｍによって回転スリーブ２１ｂ表面に担持されて搬送され、現像ローラー２０に設けた磁極部材２０ｂにて磁気ブラシが立ち上がり現像ローラー２０に接触すると、磁気ブラシのトナーのみが、回転スリーブ２１ｂに印加されたバイアス５６に応じて、現像ローラー２０に供給される。
【００３５】
現像ローラー２０は、固定軸２０ａと、磁極部材２０ｂと、非磁性の金属材料で円筒状に形成される現像スリーブ２０ｃ等を備えて構成されている。
【００３６】
固定軸２０ａは現像容器２２に回転不能に支持される。この固定軸２０ａには、現像スリーブ２０ｃが回転自在に保持され、更に、磁石よりなる磁極部材２０ｂが磁気ローラー２１と対向する位置に現像スリーブ２０ｃと所定の間隔を設けて、接着等により固着される。現像スリーブ２０ｃは、図示しないモーターと歯車からなる駆動機構により、図２の矢印方向（時計回り方向）に回転させられる。また、現像スリーブ２０ｃには、直流電圧５７ａに交流電圧５７ｂを重畳した現像バイアス５７が印加される。
【００３７】
現像バイアス５７が現像スリーブ２０ｃに印加されると、現像バイアス電位と感光体１１の露光部位の電位との電位差により、現像スリーブ２０ｃ表面に担持されたトナーが現像領域Ｄにおいて感光体１１に向けて飛翔する。飛翔したトナーは矢印Ａ方向（反時計回り方向）に回転する感光体１１上の露光部位に順次付着し、感光体１１上の静電潜像が現像される。
【００３８】
次に、図３を用いて現像装置の撹拌部について詳しく説明する。図３は撹拌部を上側から見た平面断面図である。
【００３９】
現像容器２２には、前述のように、第１搬送路２２ｃと、第２搬送路２２ｄと、仕切り部２２ｂと、上流側連通部２２ｅ、及び下流側連通部２２ｆが形成され、その他に、現像剤補給口２２ｇと、現像剤排出口２２ｈと、上流側壁部２２ｉ、及び下流側壁部２２ｊが形成されている。
【００４０】
仕切り部２２ｂは、現像容器２２の長手方向に延びて第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄを並列させるように仕切っている。仕切り部２２ｂの長手方向の両端部分には、上流側連通部２２ｅと下流側連通部２２ｆが設けられており、現像剤は、第１搬送路２２ｃと、上流側連通部２２ｅと、第２搬送路２２ｄ、及び下流側連通部２２ｆ内を循環することが可能である。
【００４１】
現像剤補給口２２ｇは、現像容器２２の上部に設けられた現像剤補給容器（図略）から新たなトナー及びキャリアを現像容器２２内に補給するための開口であり、第１搬送路２２ｃの上流側（図２の左側）に配置される。
【００４２】
現像剤排出口２２ｈは、現像剤の補給によって、第１及び第２搬送路２２ｃ、２２ｄ内で余剰となった現像剤を排出するための開口であり、第２搬送路２２ｄの下流側で第２搬送路２２ｄの長手方向に連続して設けられる。
【００４３】
第１搬送路２２ｃ内には第１撹拌部材４３が配設され、第２搬送路２２ｄ内には第２撹拌部材４４が配設されている。
【００４４】
第１撹拌部材４３は、回転軸４３ｂと、回転軸４３ｂに一体に設けられ、回転軸４３ｂの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される第１螺旋羽根４３ａとを有する。また、第１螺旋羽根４３ａは、第１搬送路２２ｃの長手方向の両端部側まで延び、上流側及び下流側連通部２２ｅ、２２ｆにも対向して設けられている。回転軸４３ｂは現像容器２２の上流側壁部２２ｉと下流側壁部２２ｊに回転可能に軸支されている。
【００４５】
第２撹拌部材４４は、回転軸４４ｂと、回転軸４４ｂに一体に設けられ、回転軸４４ｂの軸方向に第１螺旋羽根４３ａと同じピッチで第１螺旋羽根４３ａとは逆方向の羽根で螺旋状に形成される第２螺旋羽根４４ａとを有する。また、第２螺旋羽根４４ａは、磁気ローラー２１の軸方向長さ以上の長さを有し、上流側連通部２２ｅに対向して設けられている。回転軸４４ｂは、回転軸４３ｂと平行に配置され、現像容器２２の上流側壁部２２ｉと下流側壁部２２ｊに回転可能に軸支されている。
【００４６】
また、回転軸４４ｂには、第２螺旋羽根４４ａとともに、搬送羽根５１と複数の規制板５２及び排出羽根５３が配設されている。
【００４７】
搬送羽根５１は、第２螺旋羽根４４ａの左側（搬送方向下流側）に隣接し、下流側連通部２２ｆに対向して配置される。また、搬送羽根５１は、４〜６枚の矩形型のシート材からなり、回転軸４４ｂの軸方向に平行に平面部が延在し、回転軸４４ｂの周りに放射状に配置される。この構成によって、搬送羽根５１が回転すると、第２搬送路２２ｄ内で下流側（図２の左側）に搬送された現像剤は、下流側連通部２２ｆから第１搬送路２２ｃに搬送されることになる。尚、搬送羽根５１は、樹脂または金属で円筒状の軸部と一体で形成され、第２螺旋羽根４４ａ側の回転軸４４ｂに軸合わせてして固着される。または、搬送羽根５１は第２螺旋羽根４４ａとともに回転軸４４ｂと一体に形成される。
【００４８】
複数の規制板５２は、第２搬送路２２ｄ内で下流側に搬送された現像剤を塞き止め、且つ、搬送羽根５１において所定量以上になった現像剤を現像剤排出口２２ｈに搬送することを可能にするものである。複数の規制板５２は、搬送羽根５１の外周に対して同径以下であって比較的厚みの小さい円板で形成され、搬送羽根５１と現像剤排出口２２ｈとの間に設けられる。そして、複数の規制板５２は樹脂または金属で搬送羽根５１と一体に形成される。
【００４９】
回転軸４４ｂは現像剤排出口２２ｈ内まで延びている。現像剤排出口２２ｈ内の回転軸４４ｂには排出羽根５３が設けられている。排出羽根５３は、第２螺旋羽根４４ａと同じ方向の螺旋状の羽根からなるが、第２螺旋羽根４４ａよりピッチが小さく、また羽根の外径が小さくなっている。従って、回転軸４４ｂが回転すると、排出羽根５３も回転し、複数の規制板５２を乗り越えて現像剤排出口２２ｈ内に搬送された余剰現像剤は、図３の左側に送られて、現像容器２２外に排出されるようになっている。
【００５０】
上流側壁部２２ｉ及び下流側壁部２２ｊの外壁には、歯車６１〜６４が配設されている。歯車６１、６２は回転軸４３ｂに固着され、歯車６４は回転軸４４ｂに固着され、歯車６３は、上流側壁部２２ｉに回転可能に保持されて、歯車６２、６４に噛合している。
【００５１】
従って、モーター等の駆動源によって、歯車６１が回転すると、回転軸４３ｂとともに第１螺旋羽根４３ａが回転し、第１螺旋羽根４３ａは第１搬送路２２ｃ内の現像剤を矢印Ｐ方向に搬送する。更に歯車６２〜６４の歯車列によって、回転軸４４ｂとともに第２螺旋羽根４４ａが回転すると、第２螺旋羽根４４ａは第２搬送路２２ｄ内の現像剤を矢印Ｑ方向に搬送し、現像剤は、第１搬送路２２ｃから、上流側連通部２２ｅ、第２搬送路２２ｄ、及び下流側連通部２２ｆと循環しながら撹拌される。そして、撹拌された現像剤が磁気ローラー２１に供給される。
【００５２】
次に、現像剤補給口２２ｇから現像剤が補給される場合について説明する。現像によってトナーが消費されると、所定のタイミングで、現像剤補給口２２ｇから第１搬送路２２ｃ内にキャリア、またはキャリアを含む現像剤が補給される。
【００５３】
補給された現像剤は、現像時と同様に、第１搬送路２２ｃから、上流側連通部２２ｅ、第２搬送路２２ｄ、及び下流側連通部２２ｆと循環しながら撹拌されるが、補給にともない余剰となった現像剤は、複数の規制板５２を乗り越えて現像剤排出口２２ｈから現像容器２２外に排出される。
【００５４】
余剰現像剤の排出について、図４を用いて詳しく説明する。図４は現像剤排出部を示す平面断面図である。
【００５５】
図４に示すように、第２搬送路２２ｄの下流端側には、下流側連通部２２ｆ側に突出した下流側壁部２２ｊと前壁部２２ｋとで囲まれるとともに搬送羽根５１から現像剤排出口２２ｈとの間に広がる規制空間Ｋが形成される。この規制空間Ｋは略円筒型に形成され、規制空間Ｋには複数の規制板５２が配設されている。尚、下流側壁部２２ｊの端面２２ｊ１は、仕切り部２２ｂの端面とともに下流側連通部２２ｆを形成している。
【００５６】
現像剤排出口２２ｈは排出羽根５３を収納する排出口空間を有し、この排出口空間は円筒型に形成されている。排出口空間の内径は、前記の規制空間Ｋの内径より小さくて、また、規制板５２の外周より小さい。
【００５７】
複数の規制板５２は同一の外径を有する三つの規制板５２ａ〜５２ｃからなる。規制板５２ａは、下流側壁部２２ｊの端面２２ｊ１に対向する位置にて、搬送羽根５１に軸方向に当接して配設される。また、規制板５２ｃは、現像剤排出口２２ｈの直近の位置にて、排出羽根５３に軸方向に当接して配設される。さらに、規制板５２ｂは規制板５２ａ、５２ｂの軸方向の中間位置に配設される。
【００５８】
複数の規制板５２ａ〜５２ｃの各外周面と規制空間Ｋとの間には、隙間Ｓが形成される。規制板５２ａは下流側壁部２２ｊの端面２２ｊ１に対向する位置にあるために、この隙間Ｓは、複数の規制板５２ａ〜５２ｃの全周にわたって形成され、同じ大きさになっている。第２搬送路２２ｄ内で搬送羽根５１まで搬送された余剰現像剤は、この隙間Ｓから現像剤排出口２２ｈに溢れ出る。規制板５２を複数個にて構成することで、第２撹拌部材４４の回転速度が変化して、複数の規制板５２ａ〜５２ｃに搬送される現像剤量が変動しても、複数の規制板５２ａ〜５２ｃ間で現像剤排出口２２ｈに送る現像剤量の変動を抑えるために、現像剤の現像剤排出口２２ｈへの排出量を安定させることができる。
【００５９】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る現像剤排出部を示す平面断面図である。第２実施形態は、規制板が二つで構成される点が、第１実施形態と異なる。第１実施形態と異なる規制板について主に説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００６０】
複数の規制板５２は同一の外径を有する二つの規制板５２ａ、５２ｂからなる。規制板５２ａは、下流側壁部２２ｊの端面２２ｊ１に対向する位置にて、搬送羽根５１に軸方向に当接して配設される。また、規制板５２ｂは、現像剤排出口２２ｈの直近の位置にて、排出羽根５３に軸方向に当接して配設される。
【００６１】
複数の規制板５２ａ、５２ｂの各外周面と規制空間Ｋとの間には、隙間Ｓが形成される。規制板５２ａは下流側壁部２２ｊの端面２２ｊ１に対向する位置にあるために、この隙間Ｓは、複数の規制板５２ａ、５２ｂの全周にわたって形成され、同じ大きさになっている。第２搬送路２２ｄ内で搬送羽根５１まで搬送された余剰現像剤は、この隙間Ｓから現像剤排出口２２ｈに溢れ出る。規制板５２を複数個にて構成することで、第２撹拌部材４４の回転速度が変化して、複数の規制板５２ａ、５２ｂに搬送される現像剤量が変動しても、複数の規制板５２ａ、５２ｂ間で現像剤排出口２２ｈに送る現像剤量の変動を抑えるために、現像剤の現像剤排出口２２ｈへの排出量を安定させることができる。
【００６２】
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態に係る現像剤排出部を示す平面断面図である。第３実施形態は、複数の規制板の外径が異なる点が、第１実施形態と異なる。
【００６３】
複数の規制板５２は異なる外径を有する三つの規制板５２ａ〜５２ｃからなる。規制板５２ａは、下流側壁部２２ｊの端面２２ｊ１に対向する位置にて、搬送羽根５１に軸方向に当接して配設される。また、規制板５２ｃは、現像剤排出口２２ｈの直近の位置にて、排出羽根５３に軸方向に当接して配設される。さらに、規制板５２ｂは規制板５２ａ、５２ｂの軸方向の中間位置に配設される。規制板５２ａ〜５２ｃは、搬送路の上流側から順に外径が大きくなり、規制板５２ａ、５２ｂは、搬送羽根５１に対して外径サイズが小さく形成され、また、規制板５２ｃは、搬送羽根５１と同じサイズの外径に形成されている。
【００６４】
複数の規制板５２ａ〜５２ｃの各外周面と規制空間Ｋとの間には、隙間Ｓが形成される。規制板５２ａは下流側壁部２２ｊの端面２２ｊ１に対向する位置にあるために、この隙間Ｓは、複数の規制板５２ａ〜５２ｃの全周にわたって形成され、搬送路の下流側に向かって小さくなっている。第２搬送路２２ｄ内で搬送羽根５１まで搬送された余剰現像剤は、この隙間Ｓから現像剤排出口２２ｈに溢れ出る。規制板５２を複数個にて構成することで、第２撹拌部材４４の回転速度が変化して、複数の規制板５２ａ〜５２ｃに搬送される現像剤量が変動しても、複数の規制板５２ａ〜５２ｃ間で現像剤排出口２２ｈに送る現像剤量の変動を抑えるために、現像剤の現像剤排出口２２ｈへの排出量を安定させることができる。
【００６５】
上記第１〜３実施形態によれば、現像装置２は、第２撹拌部材４４と現像剤排出口２２ｈとの間で下流側連通部２２ｆに対向して設けられ、第２搬送路２２ｄから第１搬送路２２ｃに下流側連通部２２ｆを介して現像剤を搬送する搬送羽根５１と、この搬送羽根５１の現像剤排出口２２ｈ側に設けられ、現像剤排出口２２ｈ側への現像剤の移動を規制する複数の規制板５２と、を備える。規制板５２は、下流側壁部２２ｊに対向し回転軸４４ｂ方向（長手方向）に間隔を隔てて複数設けられる。
【００６６】
この構成によると、第２搬送路２２ｄの下流側では、現像剤は、複数の規制板５２によって塞き止められ、複数の規制板５２より嵩高となった現像剤は、複数の規制板５２の外周面と下流側壁部２２ｊとの隙間Ｓに搬送され、余剰の現像剤として、この隙間Ｓから現像剤排出口２２ｈに溢れ出る。従って、複数の規制板５２を設けるという簡単な構成で、装置を小型化することができ、且つ、第２撹拌部材４４の回転速度が変化しても、余剰現像剤を現像剤排出口２２ｈに安定して排出させることができる。また、撹拌部材４２の回転速度を例えば全速、半速に切り替えられる現像装置２に適用することが可能となり、さらに、撹拌部材４２の回転速度の異なる種々の現像装置２を画像形成装置１に搭載することが可能となる。
【００６７】
また、上記第１〜第３実施形態によれば、規制板５２は、少なくとも下流側連通部２２ｆの端面２２ｊ１に対向する位置と、現像剤排出口２２ｈの直近の位置とに設けられる。
【００６８】
この構成によると、第２撹拌部材４４の回転速度が変化して、複数の規制板５２に搬送される現像剤量が変動しても、複数の規制板５２の間の隙間Ｓで現像剤排出口２２ｈに送る現像剤量の変動を抑えるために、余剰現像剤を現像剤排出口２２ｈに安定して排出させることができる。
【００６９】
また、上記第１実施形態によれば、複数の規制板５２は、同一の外径を有する三つの規制板５２ａ〜５２ｃからなる。
【００７０】
この構成によると、第２撹拌部材４４の回転速度が変化して、複数の規制板５２ａ〜５２ｃに搬送される現像剤量が変動しても、複数の規制板５２ａ〜５２ｃ間の隙間Ｓで現像剤排出口２２ｈに送る現像剤量の変動を抑えるために、余剰現像剤を現像剤排出口２２ｈに安定して排出させることができる。
【００７１】
また、上記第３実施形態によれば、規制板５２は、側壁部２２ｊの端面２２ｊ１に対向する位置から現像剤排出口２２ｈへ向かって順に外径が大きくなるように設けられる。
【００７２】
この構成によると、第２撹拌部材４４の回転速度が変化して、複数の規制板５２に搬送される現像剤量が変動しても、複数の規制板５２間の隙間Ｓで現像剤排出口２２ｈに送る現像剤量の変動を抑えるために、余剰現像剤を現像剤排出口２２ｈに安定して排出させることができる。
【００７３】
尚、上記実施形態では、複数の規制板５２が二つあるいは三つの規制板からなる構成を示したが、本発明はこれに限らず、複数の規制板５２は四つ以上の規制板で構成するようにしてもよい。この構成でも上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００７４】
また、上記２実施形態では、複数の規制板５２は同一の外径を有する二つの規制板５２ａ、５２ｂからなる構成を示したが、本発明はこれに限らず、二つの規制板５２ａ、５２ｂは、搬送路の上流側から順に外径が大きくなるように構成してもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、現像ローラー２０及び磁気ローラー２１を備え、磁気ローラー２１上に磁気ブラシを担持し、トナーのみを現像ローラー２０に供給し、現像ローラー２０上のトナーを感光体に飛翔させる現像装置に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、撹拌部材から現像ローラーに現像剤を汲み上げ、磁石を内蔵する現像ローラー上の現像剤からトナーのみを感光体に供給する現像装置に適用してもよい。
【実施例】
【００７６】
以下、本発明の実施形態をさらに具体化した実施例１〜４と、比較例１を説明する。尚、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００７７】
実施例１〜４及び比較例１に用いる現像ローラー２０は、外径が１６ｍｍ、回転数が６３０ｒｐｍであり、磁気ローラー２１は、外径が２０ｍｍ、回転数が８００ｒｐｍである。第１撹拌部材４３は、第１螺旋羽根４３ａの外径が２０ｍｍであり、羽根ピッチが３０ｍｍ（２条巻き）であり、更に、回転軸４３ｂの軸径が７ｍｍである。一方、第２撹拌部材４４は、第２螺旋羽根４４ａの外径が２０ｍｍであり、羽根ピッチが３０ｍｍ（２条巻き）であり、更に、回転軸４４ｂの軸径が７ｍｍであり、第１螺旋羽根４３ａに対して逆回転する。搬送羽根５１は、外径は２０ｍｍで、幅（軸方向の長さ）が１０ｍｍである４枚羽根からなる。規制空間Ｋの幅（軸方向の長さ）は１２ｍｍである。
【００７８】
現像容器２２内のトナーは平均粒径６．８μｍであり、キャリアは平均粒径３５μｍで、キャリアに対するトナーの重量比率は９％である。現像容器２２内に補給した新現像剤のトナーに対するキャリアの重量比率は１０％とした。現像剤は現像容器２２（第１及び第２搬送路２２ｃ、２２ｄ）内に４００ｇ収容され、この量は、現像容器２２内に余剰現像剤を含まない所定量である。
【００７９】
以上の構成において、実施例１〜３及び比較例１、２では、規制板５２の構造及び配置を異ならせて、第２撹拌部材４４の回転速度に対する現像剤の排出量の変化を評価した。
【００８０】
実施例１に係る複数の規制板５２は、図４に示すように、同一の外径を有する三つの規制板５２ａ〜５２ｃからなり、各外径が２０ｍｍの円板であり、その厚みが夫々２ｍｍである。規制板５２ａ、５２ｂの間隔、及び規制板５２ｂ、５２ｃの間隔は、夫々２ｍｍである。規制板５２ｃと現像剤排出口２２ｈとの間隔は２ｍｍである。
【００８１】
実施例２に係る複数の規制板５２は、図５に示すように、同一の外径を有する二つの規制板５２ａ、５２ｂからなり、各外径が２０ｍｍの円板であり、その厚みが夫々２ｍｍである。規制板５２ａ、５２ｂの間隔は６ｍｍで、規制板５２ｂと現像剤排出口２２ｈとの間隔は２ｍｍである。
【００８２】
実施例３に係る複数の規制板５２は、図６に示すように、異なる外径を有する三つの規制板５２ａ〜５２ｃからなり、規制板５２ａの外径が１０ｍｍであり、規制板５２ｂの外径が１５ｍｍであり、規制板５２ｃの外径が２０ｍｍである。各規制板５２ａ〜５２ｃの厚みは２ｍｍである。規制板５２ａ、５２ｂの間隔、及び規制板５２ｂ、５２ｃの間隔は、夫々２ｍｍである。規制板５２ｃと現像剤排出口２２ｈとの間隔は２ｍｍである。
【００８３】
実施例４に係る規制板５２は、図７に示すように、複数の規制板５２は、異なる外径を有する三つの規制板５２ａ〜５２ｃからなり、規制板５２ａの外径が２０ｍｍであり、規制板５２ｂの外径が１５ｍｍであり、規制板５２ｃの外径が１０ｍｍである。各規制板５２ａ〜５２ｃの厚みは２ｍｍである。規制板５２ａ、５２ｂの間隔、及び規制板５２ｂ、５２ｃの間隔は、夫々２ｍｍである。
【００８４】
比較例１に係る規制板５２は、図８に示すように、一つの規制板からなり、下流側壁部２２ｊの端面２２ｊ１に対向する位置にて、排出羽根５３に軸方向に当接して配置される。規制板５２は、外径が２０ｍｍの円板であり、その厚みが２ｍｍである。
【００８５】
実施例１〜４、及び比較例１において、第２撹拌部材４４の回転速度の変化に対する現像剤の排出量の変化の評価結果を図９に示す。図９は、横軸に第２撹拌部材４４の回転速度、縦軸に単位時間当たりの現像剤の排出量をとったグラフであり、回転速度１００ｒｐｍでの現像剤の排出量に対する各回転速度における現像剤の排出量を示している。即ち、回転速度１００ｒｐｍでも現像剤が排出されるが、回転速度１００ｒｐｍでの排出量を基準とするために、グラフ上では排出量を０ｇ／ｍｉｎとして、他の回転速度での排出量は、回転速度１００ｒｐｍでの排出量に対する差分を示している。
【００８６】
図９に示すように、第２撹拌部材４４の回転速度が大きくなっても、実施例１〜４は、比較例１に対して現像剤排出量の変化が小さく、現像剤の排出が安定していた。特に、実施例１、２は、第２撹拌部材４４の回転速度が大きくなっても、現像剤排出量の変化が殆どなく現像剤の排出が安定している。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤の補給を行うとともに余剰現像剤を排出する現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１    画像形成装置
２ａ〜２ｄ、２    現像装置
１１ａ〜１１ｄ、１１    感光体
２０    現像ローラー
２１    磁気ローラー
２２    現像容器
２２ｂ    仕切り部
２２ｃ    第１搬送路（他の搬送路）
２２ｄ    第２搬送路（一つの搬送路）
２２ｅ    上流側連通部
２２ｆ    下流側連通部（連通部）
２２ｇ    現像剤補給口
２２ｈ    現像剤排出口
２２ｉ    上流側壁部
２２ｊ    下流側壁部（側壁部）
２２ｊ１    端面
２２ｋ      前壁部
４２    撹拌部材
４３    第１撹拌部材
４３ａ    第１螺旋羽根
４３ｂ、４４ｂ    回転軸
４４    第２撹拌部材
４４ａ    第２螺旋羽根（螺旋状羽根）
５１    搬送羽根
５２、５２ａ〜５２ｃ    規制板
６１〜６４    歯車
Ｋ    規制空間
Ｓ    隙間
【図１】
2012155144.tif 000003
【図４】
2012155144.tif 000004
【図５】
2012155144.tif 000005
【図６】
2012155144.tif 000006
【図７】
2012155144.tif 000007
【図８】
2012155144.tif 000008
【図９】
2012155144.tif 000009
【図２】
2012155144.tif 000010
【図３】
2012155144.tif 000011