(57)【要約】【課題】一方向循環方式を用いる構成を対象として、現像剤の一部が滞留することが原因する現像剤供給量の供給量が不均一となるのを防止しして不均一となる場合に発生する異常画像の発生を防止することができる構成を備えた現像装置を提供する。【解決手段】現像槽５０内で上下に設けられている現像剤回収側空間ＳＲおよび現像剤供給側空間ＳＦを隔絶する仕切り部５０Ａには、上記両方の空間を連通するスリット５４が設けられ、該スリット５４は、仕切り部先端に対して現像剤回収側空間ＳＲに配置されている第１の現像剤搬送部材５１の周面において現像スリーブ５Ａに対向する側の周面で延長された重力方向の線ｈと仕切り部５０Ａとが交差する位置もしくは交差する位置近傍において、下部に位置する現像剤供給側空間ＳＦに配置されている第２の現像剤搬送部材５２に近い側にずれた位置に設けられていることを特徴としている。【選択図】図７
2013061631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体に対向してトナーとキャリアとを含む二成分系現像剤を供給可能な現像剤担持体と、
該現像剤担持体の周方向における前記潜像担持体との対峙位置下方に配置された現像剤の層厚規定部材と、
前記現像剤担持体の近傍で上下に配置されて現像剤を攪拌混合しながら搬送可能な複数の現像剤搬送部材と、
前記現像剤搬送部材のうちで、現像後の現像剤が回収されて攪拌搬送される空間と、回収された現像剤の濃度を適正化するように補給されたトナーとを攪拌混合させたうえで現像剤担持体に向け現像剤を搬送可能な空間とが仕切り部により隔絶され、前記現像剤搬送部材の長手方向両端で空間同士が連通している構成からなる現像槽とを備え、
前記上下に配置されている複数の現像剤搬送部材が配置されている空間を隔絶する仕切り部には、前記現像剤を落下させるスリットが設けられ、該スリットは、前記各空間の連通部以外で仕切り部先端以外の位置に設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記複数の現像剤搬送部材として、前記現像剤担持体の近傍で上下に配置されて現像剤を攪拌混合しながら搬送可能な第１，第２の現像剤搬送部材とを備え、
これら第１，第２の現像剤搬送部材が配置されている空間を隔絶する前記仕切り部は、
その先端と前記現像剤担持体表面との間の対向間隔が所定間隔に規定されると共に、該先端から基端寄りの位置に前記各空間を連通する前記スリットが設けられていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記複数の現像剤搬送部材として、前記第１の現像剤搬送部材の下方に配置された第３の現像剤搬送部材と該第３の現像剤搬送部材と隣接して配置された第２の現像剤搬送部材とを備え、
前記第１の現像剤搬送部材が配置されている空間とこれの下方に位置して第３の現像剤搬送部材が配置されている空間と該第３の現像剤搬送部材が配置されている空間とを隔絶する仕切り部と前記第２の現像剤搬送部材が配置されている空間とを隔絶する仕切り部との交差部には、前記第１の現像剤搬送部材が配置されている空間から前記第３の現像剤搬送部材が配置されている空間に向けて現像剤を導入可能なスリットが設けられていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項４】
前記スリットは、前記第１、２、３の現像剤搬送部材の少なくとも一つの現像剤搬送方向に平行して設けられ、該現像剤搬送部材のうちで上部空間に位置する現像剤搬送部材の長手方向一方側から見た場合に、該現像剤搬送部材における前記現像剤担持体と対向する側の周面で設定した重力方向の線と前記仕切り部とが交差する位置もしくは、交差位置近傍に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の現像装置。
【請求項５】
前記スリットは、前記仕切り部表面を前記現像剤搬送部材に向け移動する現像剤の移動方向において、前記現像剤搬送部材のうちで下部空間に位置する現像剤搬送部材の断面中心から前記上部空間に位置する現像剤搬送部材に近い側にずれた位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の現像装置。
【請求項６】
前記スリットの開口面積は、前記現像剤担持体から前記上部空間に位置する現像剤搬送部材に向けて前記仕切り部上を移動する現像剤量の２０％以下の現像剤が前記上部側空間から下部側空間に流れ込むことができる面積に設定されていることを特徴とする請求項１乃至５のうちの一つに記載の現像装置。
【請求項７】
前記スリットは、前記上部側空間に対向する開口面積に対して前記下部側空間に対向する開口面積を大きくされていることを特徴とする請求項１乃至６のうちの一つに記載の現像装置。
【請求項８】
少なくとも画像形成処理に用いられる潜像担持体およびこれに担持されている静電潜像の可視像処理に用いられる現像装置を纏めて収容可能なプロセスカートリッジであって、該現像装置は請求項１乃至７のうちの一つに記載の現像装置が用いられることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
請求項８記載のプロセスカートリッジを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記プロセスカートリッジが複数色の画像形成部に設けられていることを特徴とする請求項９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、これを用いるプロセスカートリッジおよび画像形成装置に関し、さらに詳しくは、二成分系現像剤の回収機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像を現像装置により可視像処理し、可視像をシートなどに転写することにより記録出力を得ることができる。
【０００３】
現像に用いられる現像剤には磁性あるいは非磁性トナーのみの一成分系現像剤の他にトナーとキャリアとを混合した二成分系現像剤がある。
二成分系現像剤は、トナーとこれを担持するキャリアとで構成され、攪拌混合時に生起される摩擦帯電作用によりトナーを帯電させて感光体上の静電潜像に対して静電吸着できる状態とされる。
【０００４】
二成分系現像剤を用いる現像装置の構成には、感光体に対向する現像スリーブに対してスクリューオーガよりなる現像剤供給部材および現像剤回収部材を平行して配置し、現像スリーブに対する現像剤の供給および現像スリーブからのトナーの回収を行うと共に、各部材による現像剤の攪拌混合を行う構成が多用されている。
現像剤の供給部材および回収部材は相互における現像剤の搬送を一方向循環が行える構成とされており、現像剤の搬送過程において攪拌混合が行えるようになっている。
【０００５】
現像剤の一方向循環を行うための構成としては、各部材が配置されている空間を現像槽内で仕切り部により隔絶し、その仕切り部における長手方向両側には、仕切り部の一部を欠如させた連通部を設けて空間同士を連通させて現像剤を各空間同士で一方向に移動させる構成が知られている。そして、各部材を平行して配置する構成の一つとして、水平方向に並設した場合に同方向での設置スペースが大きくなるのを防止する目的で、上下方向に並設する構成が知られている（例えば、特許文献１，２）
【０００６】
特許文献１，２には、感光体上に形成されたトナー像の転写形態に応じた各部材の配置構成が開示されており、具体的には次の構成が示されている。
特許文献１には、トナー像の転写位置を感光体の下部とした場合が示されており、感光体に対峙する現像スリーブには現像剤の層厚を規定するドクターブレードが現像スリーブの上周面側に配置され、現像剤供給部材および現像剤回収部材が現像槽内の仕切り部を挟んで上下にそれぞれ配置された構成が開示されている。
特許文献２には、トナー像の転写位置を感光体の上部とした場合が示されており、前述したドクターブレードが現像スリーブの下周面側に配置され、前述した仕切り部を挟んで下部空間に現像剤供給部材が、そして上部空間に現像剤回収部材が配置された構成が開示されている。
【０００７】
特許文献２に開示されている構成では、現像後のトナーが現像スリーブの上周面側から現像剤回収部材に向け移動し、現像剤回収部材の長手方向に移動した後、現像剤供給部材に受け渡されて再度現像スリーブに向けて供給される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した現像装置の構成においては、キャリアとして磁性キャリアを用いた場合を対象とすると、現像スリーブから回収されるトナーが現像スリーブに内蔵されている反発磁極によって回収側空間に向けて弾き飛ばされ、現像剤回収部材によって長手方向に搬送される過程で攪拌混合されることにより帯電特性を適正化される。
【０００９】
現像剤回収側空間に存在する現像剤は、搬送方向下流側において仕切り部に設けられている連通部から溢れ出て現像剤供給側空間に落下し、現像剤供給部材による搬送過程において攪拌混合されながら移動することになる。
現像剤回収側空間を搬送される現像剤は、搬送方向上流側から下流側にかけて現像剤回収部材に用いられるスクリュー間に堆積する量が増加する傾向となる。
このため、搬送方向下流側において前述した連通部で溢れ出る前に、前述した仕切り部の先端と現像スリーブ表面との間に存在する間隙から、堆積した現像剤の一部が現像剤供給部側空間に落下する場合がある。
【００１０】
上述した間隙を現像済み現像剤が流れると、現像済みであることからトナー濃度が低下している状態のままの現像剤が現像スリーブに担持され、現像領域まで連れ動くことになる。このため、現像スリーブでは、トナー濃度が不均一となり、濃度ムラを生じた異常画像が得られてしまう虞がある。
【００１１】
そこで、連通部以外での現像剤の落下を抑制するように、仕切り部先端と現像スリーブ表面との間隙寸法を規定することも考えられるが、現像剤の経時変化により連通部以外での現像剤の落下を完全に防ぐことができない場合がある。
つまり、現像剤は経時使用により流動性が変化する。このため流動性が低下すると仕切り部表面に滞りやすくなる。仕切り部表面で滞っている現像剤は、搬送されてくる現像剤の押し動かされた場合、堆積量によっては間隙寸法を規定された仕切り部先端と現像スリーブ表面との間の間隙から落下する虞がある。
【００１２】
本発明の目的は、上記従来の一方向循環方式を用いる構成を対象として、現像剤の一部が滞留することが原因する現像剤供給量の供給量が不均一となるのを防止しして不均一となる場合に発生する異常画像の発生を防止することができる構成を備えた現像装置、これを用いるプロセスカートリッジおよびこれを含む画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的を達成するための、本発明は、潜像担持体に対向してトナーとキャリアとを含む二成分系現像剤を供給可能な現像剤担持体と、
該現像剤担持体の周方向における前記潜像担持体との対峙位置下方に配置された現像剤の層厚規定部材と、
前記現像剤担持体の近傍で上下に配置されて現像剤を攪拌混合しながら搬送可能な複数の現像剤搬送部材と、前記現像剤搬送部材のうちで、現像後の現像剤が回収されて攪拌搬送される空間と、回収された現像剤の濃度を適正化するように補給されたトナーとを攪拌混合させたうえで現像剤担持体に向け現像剤を搬送可能な空間とが仕切り部により隔絶され、前記現像剤搬送部材の長手方向両端で空間同士が連通している構成からなる現像槽とを備え、前記上下に配置されている複数の現像剤搬送部材が配置されている空間を隔絶する仕切り部には、前記現像剤を落下させるスリットが設けられ、該スリットは、前記各空間の連通部以外で仕切り部先端以外の位置に設けられていることを特徴とする現像装置にある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、上下に設けられている現像剤搬送部材を隔絶する仕切り部に各空間を連通するスリットが設けられているので、スリット表面に滞留する現像剤は、該現像剤搬送部材により搬送される現像剤に押し動かされると、仕切り部先端と現像剤担持体との間の間隙とは別の位置であるスリットから排出される。これにより、仕切り部先端から下部空間に落下する現像剤の量を抑えることで下部空間に位置する現像剤供給部材で搬送される現像剤の搬送量が不均一となるのを防止することができる。特に、スリットは、各現像剤搬送手段の搬送方向に平行して設けられていることにより、搬送方向全域亘って滞留現像剤をなくすことができるので、搬送方向下流側において堆積量が増加した現像剤が仕切り部先端と現像剤担持体との間の間隙から纏めて落下するのを未然に防止することができる。しかも、スリットの開口面積の設定により不用意に画像品質に悪影響を及ぼすことのない量の現像剤が現像剤供給部材側に落下するので、現像剤供給部材での現像剤の搬送量が不均一となるのを抑えることができ、これにより、現像剤の供給量が均一化されて画像濃度ムラのない画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態にかかる画像形成装置の全体構成を説明するための模式図である。
【図２】図１に用いられるプロセスカートリッジの構成を説明するための断面図である。
【図３】図２に示したプロセスカートリッジに用いられる現像装置の要部構成を説明するための図である。
【図４】現像装置に用いられる現像剤搬送部材の構成を説明するための図である。
【図５】図４に示した現像剤搬送部材による現像剤の一方向循環状態を説明するための模式図である。
【図６】現像装置における現像剤担持体および現像剤搬送部材間での現像剤の移動状態を説明するための図である。
【図７】本実施例での特徴部を説明するための図３相当の図である。
【図８】本実施例による作用を説明するための表図である。
【図９】本実施例の要部構成に関する変形例を説明するための図である。
【図１０】本発明の別の実施形態に係る現像装置の構成を説明するための６相当の図である。
【図１１】図１０に示した構成を対象とした特徴部を説明するための図である。
【図１２】図１１に示したスリットの構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図示実施例に基づき本発明を説明する。
図１は、本実施例による画像形成装置を示す模式図であり、同図に示す画像形成装置は、装置本体１００の筐体内に複数の色の画像形成部が転写部材として用いられる中間転写ベルト８の展張面に沿って複数並置されたタンデム方式のフルカラープリンタである。
【００１７】
次に以上のような現像装置を用いる画像形成装置の概略について図１１により説明すると次の通りである。
図１１において、画像形成装置本体１００には、中間転写ユニット１０１における未定着像担持体としての中間転写ベルト８の下面に対向して、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋが並設されている。
これらの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外は同一構造である。
各作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋは、潜像担持体としての感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋと、感光体ドラム１の周囲に配設された図示しない帯電手段、現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋ、図示しないクリーニング手段等で構成されている。
【００１８】
感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上で、作像プロセスとして、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程が順次行われ、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上に所望のトナー像が形成される。
帯電工程では、感光体ドラム１が、図示しない駆動部によって図中、時計回り方向に回転駆動され、帯電手段の位置で表面が一様に帯電される。
露光工程では、感光体ドラム１の表面が、不図示の露光部から発せられたレーザ光の照射位置に達すると、この位置での露光走査されることにより静電潜像を上記表面に形成される。
現像工程では、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの表面が、現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋとの対向位置に達し、この位置で静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される。
転写工程は、中間転写ベルト８に対して順次画像を重ねて転写する１次転写工程と、重畳された画像を記録媒体としての転写紙Ｐに一括転写する２次転写工程とが用いられ、１次転写工程では、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの表面が、中間転写ベルト８０及び１次転写バイアスローラ９０との対向位置に達すると、この位置で感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される。
【００１９】
２次転写工程では、後述するように、２次転写手段としての２次転写ローラ１９により中間転写ベルト８上の重畳画像が転写紙Ｐに対して一括転写される。
１次転写後に実行されるクリーニング工程では、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの表面が、クリーニング手段との対向位置に達すると、この位置で感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上に残存した未転写トナーが回収される。クリーニング後、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの表面は図示しない除電ローラにより電位を初期化される。このような工程を経て、感光体ドラム１上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
【００２０】
上述した作像プロセスは、図１に示すように、４つの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋで、それぞれ行われる。すなわち、作像部の下方に配設された不図示の露光部（光書き込み装置）から、画像情報に基づいたレーザ光が、各作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋの感光体ドラム１上に向けて照射される。その後、現像工程を経て各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。
【００２１】
４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋは、それぞれ、中間転写ベルト８０を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋにはトナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。
【００２２】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写手段としての２次転写ローラ１９との対向位置に達する。中間転写ベルト８上に担持されているカラートナー像は、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体としての転写紙Ｐ上に転写される。このような手順を経て一連の転写プロセスが終了する。
【００２３】
装置本体１００の下部に配設された給紙部２６には転写紙Ｐが複数枚重ねて収納されており、給紙コロ２７により１枚ずつ分離されて給紙される。
給紙された転写紙Ｐはレジストローラ対２８で一旦停止され、斜めずれを修正された後レジストローラ対２８により所定のタイミングで２次転写ニップに向けて搬送される。そして、２次転写ニップにおいて転写紙Ｐ上に、中間転写ベルト８０に担持されている画像が一括転写され、中間転写ベルト８上の画像が色毎の重畳画像である場合には所望のカラー画像が転写される。
【００２４】
２次転写ニップの位置でカラー画像を転写された転写紙Ｐは、定着部１１０へ搬送され、ここで、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像を定着される。
定着を終えた転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９により、装置本体上面に形成された排紙部３０へ出力画像として排出され、スタックされる。こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。図１において、符号３２は読み取り部を示している。
【００２５】
各色の画像形成を行う作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋには、図２に示す構成を備えたプロセスカートリッジ１０２が用いられている。
プロセスカートリッジ１０２は、装置本体１００に対して着脱可能なユニットで構成されており、内部には、画像形成処理に用いられる感光体（便宜上、符号１で示す）が配置されている。
感光体１の周囲には、図示矢印方向に沿って画像形成処理工程を実行するための帯電装置７、書き込み装置（便宜上、書き込み光を符号Ｌで示す）、図３以降の図において詳細を説明する現像装置５、クリーニング装置１０が配置されている。
帯電装置７は、感光体に近接して回転可能な帯電ローラが用いられ、またクリーニング装置１０には、転写後の感光体１から残留トナーを掻き取るクリーニングブレード１０Ａおよび感光体１の摩擦係数低減のための潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置１０Ｂが設けられている。なお、図２において符号７Ａは、帯電ローラのクリーニングを行うクリーニングローラを示している。
【００２６】
図２において、現像装置５は、現像剤を収容可能な空間を有する現像槽５０の内部に配置された現像スリーブ５Ａ、上下に配置されて現像槽５０に設けられた仕切り部５０Ａにより隔絶された空間内に配置されている第１，第２の現像剤搬送部材５１，５２と、現像スリーブ５Ａの下周面に対向して配置された層厚規定用のドクターブレード５３とを備えている。
【００２７】
現像スリーブ５Ａは、図３に示すように、周方向に沿って複数の磁極Ｐ１〜Ｐ５を設けたマグネットローラ５Ａ１の外周囲において回転可能に設けられたスリーブを備えている。マグネットローラ５Ａ１に設けられた各磁極は、符号Ｎ，Ｓで示す磁極の配置系列に応じた磁力線を生成するようになっており、磁力線に沿って形成された磁気ブラシ中のキャリアがスリーブの回転に伴いスリーブ周面上を転動するようになっている。
【００２８】
一方、現像槽５０は、図３に示すように、仕切り部５０Ａによって上下に隔絶された空間を備えている。仕切り部５０Ａを境にして上部の空間ＳＲは、現像剤回収側空間として設けられ、下部の空間ＳＦは現像剤供給側空間として設けられている。なお、図３において符号ＮＲは、トナー濃度センサを示している。
【００２９】
各空間には第１，第２の現像剤搬送部材５１，５２が配置されている。
第１，第２の現像剤搬送部材５１，５２は、軸線方向を平行させたスクリューオーガが用いられ、回転と共に軸方向に現像剤を攪拌しながら搬送できる部材であり、仕切り部５０Ａを境にした上部の現像剤回収側空間ＳＲに位置する現像剤搬送部材５１が現像剤回収部材として用いられ、下部の現像剤供給側空間ＳＦに位置する現像剤搬送部材５２が現像剤供給部材として用いられるようになっている。
【００３０】
現像槽５０に設けられている仕切り部５０Ａは、図４に示すように、現像剤搬送部材５１，５２による現像剤搬送方向両側が欠如されて各空間同士を連通する連通部５０Ｂ、５０Ｃが設けられている。
このような構成において、現像剤は、図４において矢印Ｆ，Ｆ’，Ｒ，Ｒ’で示すように、各現像剤搬送部材５１，５２の軸線方向に移動すると共に、連通部５０Ｂ，５０Ｃを経由して隣り合う空間内に移動することで一方向循環するようになっている。
【００３１】
なお、図４（Ａ）は、現像スリーブ５Ａを除いて各現像剤搬送部材５１，５２を表示した図であり、図４（Ｂ）は、現像スリーブ５Ａが配置されている状態で現像スリーブ５Ａ上での現像剤の移動状態を矢印で示した図である。
【００３２】
本実施例において使用される現像剤は、ポリエステル樹脂を主成分とするトナ（粒径＝５．８μｍ）と磁性微粒子からなるキャリア（３５μｍ）とを７ｗｔ％に均一混合した二成分系現像剤が現像槽５０内に収容されて用いられている。
【００３３】
現像槽５０内では、現像剤回収側空間ＳＲおよび現像剤供給側空間ＳＦにおいて現像剤が現像剤搬送部材５１，５２により攪拌されながら軸方向に搬送されルことによりトナーの摩擦帯電が行われながら上述したような一方向循環が実行されるようになっている。
【００３４】
図４において連通部５０Ｂ，５０Ｃに対面する第１，第２の現像剤搬送部材５１，５２には、各空間内での現像剤の流動を可能にするために、空間内での移動を行うスクリューオーガのスクリュー羽根の向きとは逆方向の関係を有するスクリュー羽根が設けられている。
【００３５】
第１，第２の現像剤搬送部材５１，５２により攪拌搬送される現像剤は、その移動方向において堆積状態が変化する。
図５は、各現像剤搬送部材５１，５２における搬送方向上流側から下流側に至る現像剤の堆積状態を示す図であり、同図において、現像剤回収側空間ＳＲに位置する第１の現像剤搬送部材５１が相当する現像剤回収部材では、現像スリーブ５Ａから回収されるトナーが存在することが原因して搬送方向上流側から下流側に掛けて現像剤の堆積量は増加する。
【００３６】
一方、現像剤供給側空間ＳＦに位置する第２の現像剤搬送部材５２が相当する現像剤供給部材では、現像スリーブ５Ａに受け渡されることが原因して搬送方向上流側から下流側に掛けて現像剤の堆積量が減少する。
【００３７】
本実施例では、現像剤搬送部材、特に、第２の現像剤搬送部材が相当する現像剤供給部材において現像スリーブ５Ａに対する現像剤の供給量が搬送方向下流側にて不足するのを防止するために、搬送能力に関して次の条件が設定されている。
【００３８】
第２の現像剤搬送部材（現像剤供給部材）５２の径およびスクリュー羽根の配列ピッチおよび回転数から求められる現像剤搬送能力をＷｍとし、現像スリーブ５Ａ上での現像剤搬送量をＷｓとした場合、Ｗｍ＞Ｗｓの関係が成立するように、第１の現像剤搬送部材５２での機械的構造の諸元値を設定する。
【００３９】
仕切り部５０Ａにより隔絶された空間ＳＲ，ＳＦ内に配置されている第１，第２の現像剤搬送部材５１，５２により一方向循環される現像剤は、図６に示すように、現像剤供給部材として用いられる第２の現像剤搬送部材５２の軸方向に搬送される過程で現像スリーブ５Ａ内のマグネットローラ５Ａ１の磁極Ｐ４，Ｐ５により形成される磁力線によって、矢印で示すように現像スリーブ５Ａ側へと汲み上げられて現像スリーブ５Ａ周面に担持される。
【００４０】
現像スリーブ５Ａに担持された現像剤は、現像スリーブ５Ａの回転に伴いドクターブレード５３により所定の層厚に規定されたうえで感光体１に向け移動し、感光体１と対向する磁極Ｐ１により形成される磁力線に沿って感光体１と接触し感光体１に形成されている静電潜像を可視像処理する。
【００４１】
可視像処理を終えた現像剤は、マグネットローラ５Ａ１の搬送時曲Ｐ２，Ｐ３によって現像スリーブ５Ａの回転と共に移動し、磁極Ｐ３と磁極Ｐ４とで形成される反発磁極によって現像スリーブ５Ａ周面から除去されて矢印で示すように現像剤回収側空間ＳＲに向け飛翔する。
【００４２】
現像剤回収側空間ＳＲ内に飛翔した現像剤は、第１の現像剤搬送部材５１によって攪拌搬送され、仕切り部５０Ａの連通部（図４中、符号５０Ｂで示す領域）に到達すると現像剤供給側空間ＳＦに向け移動する。また、現像剤供給側空間ＳＦの現像剤は、第２の現像剤か搬送部材５２により攪拌混合されながら仕切り部５０Ａの連通部（図４中、符号５０Ｃで示す領域）に達すると現像剤回収側空間ＳＲに向け移動する。
【００４３】
なお、図６においてマグネットローラ５Ａ１の磁極間に示された放物線状の線は磁極Ｐ１〜Ｐ５のそれぞれの磁力がピークとなる位置を示している。
【００４４】
また、図６において、第１の現像剤搬送部材５１が相当する現像剤回収部材は、現像スリーブ５Ａから飛翔する現像剤をスクリュー羽根内に取り込みやすくする理由で、現像スリーブ５Ａの回転中心位置に対して次の関係で位置決めされている。
【００４５】
図６において、現像スリーブ５Ａの上周面から延長される水平線ａと下周面から延長される水平線ｂとの間で現像スリーブ５Ａの回転中心から延長される水平線ｄよりも下方に第１の現像剤搬送部材５１の回転中心が位置決めされている（水平線ｃで示す位置）。
【００４６】
以上のような構成の現像装置を対象として本実施形態の特徴について説明すると次の通りである。
本実施形態の特徴は、現像剤が回収される空間と回収部から導入された現像剤を所定濃度を保つように攪拌混合する空間とを上下方向で隔絶するために用いられる仕切り部に、これら空間を連通するスリットが前記空間の長手方向両端に位置する連通部以外の位置に設けられている点にある。
【００４７】
以下、上記特徴の具体的な例を図において説明すると次の通りである。
図６は、仕切り部５０Ａに設けられているスリット５４が仕切り部５０Ａの先端以外の位置に設けられた構成を示している。
図６において、現像槽５０内で現像剤回収側空間ＳＲと現像剤供給側空間ＳＦとを隔絶するために設けられている仕切り部５０Ａは、その先端位置が、現像スリーブ５Ａの回転中心から延長された水平線ｄおよび垂直線ｅにより区切られる象限において第２象限の領域に位置決めされている。
【００４８】
仕切り部５０Ａの先端は、現像槽５０の内壁に基端が一体化されており、先端の指向角度は、現像スリーブ５Ａから飛翔する現像剤の移動角度（現像スリーブ５Ａ側での反発磁極Ｐ３，Ｐ４による反発磁界から遠心力によって現像剤が、図６において回収現像剤移動方向と表記した矢印に沿って飛翔する角度）に平行させてある。
【００４９】
さらに仕切り部５０Ａの先端は、現像スリーブ５Ａから飛翔する現像剤が下部に位置する現像剤供給側空間ＳＦに流れ出るのを抑制できる対向間隔に規制されて現像スリーブ５Ａに対向させてある。
【００５０】
一方、仕切り部５０Ａには、図７に示すように、先端から基端寄りの位置に上下の各空間に連通するスリット５４が設けられている。
スリット５４は、図７（Ｂ）に示すように、現像剤搬送部材５１，５２の現像剤搬送方向に平行して設けられ、図７（Ａ）に示すように、第１の現像剤搬送部材５１が相当する現像剤回収部材の軸方向一方側から見た場合に、その周面において現像スリーブ５Ａ側に対向する周面出設定した重力方向の線ｈと仕切り部５０Ａとが交差する位置もしくは、交差位置近傍に設けられている。
【００５１】
また、スリット５４の位置は、仕切り部５０の表面を移動する現像剤の移動方向において下部に位置する現像剤供給側空間ＳＦに設けられている第２の現像剤搬送部材５２が相当する現像剤供給部材の回転中心から第１の現像剤搬送部材５１が相当する現像剤回収部材に近い側にずれた位置に設けられている。
【００５２】
本実施例は、以上のような構成であるから、経時使用により流動性の低下した現像剤が仕切り部５０Ａの表面に滞った場合でも、第１の現像剤搬送部材５１によって攪拌搬送される現像剤に押し動かされることによりスリット５４から現像剤供給側空間に流れる。これにより、第１の現像剤搬送部材５１の軸方向全域に亘って仕切り部５０Ａの表面に滞留する現像剤は現像剤供給側空間ＳＦに向けて移動することになるので、仕切り部先端、特に、堆積量の増加した位置から現像剤が現像剤供給側空間ＳＦに流れ込むのを防止することができる。
【００５３】
この結果、現像剤供給側空間ＳＦでは、第２の現像剤搬送部材５２の軸方向において連通部５０Ｂとは別に軸方向全域に亘って仕切り部５０Ａに滞留している現像剤が流れ込むことになるので、現像剤供給側空間における現像剤の搬送量が不均一となるのを防止して感光体に対する現像剤の供給量が不均一となった場合に生じる画像濃度ムラを防止することができる。
【００５４】
次に、上記実施例の変形例について説明する。
本実施例は、スリットの開口面積を規定したことを特徴としている。
つまり、図８は、現像剤搬送部材の軸方向一方側から見た場合の任意断面での仕切り部５０Ａ表面を流れる現像剤量に対してスリット５４を通過させる現像剤量の割合を変化させて実験した結果を示す表図であり、同図に示すように、一途５１を通過する現像剤の割合が２０％を超えると異常画像が発生することが判明した。
【００５５】
そこで、本実施例では、上述した結果に基づき、スリット５４の開口面積として、スリット５４を通過する現像剤の割合がスリット５４の表面を流れる現像量の２０％以下となる値に設定されている。
これにより、スリット５４を介した滞留現像剤の除去に合わせて異常画像の発生をさらに確実に防止することができる。
【００５６】
次に、上記実施例の要部を対象とした別実施例ついて説明する。
本実施例は、仕切り部５１の表面を流れる現像剤が下部に位置する現像剤供給側空間ＳＦに流下しやすい断面形状を設定したことを特徴としている。
【００５７】
つまり、図９は、図７に示した位置決めを前提として設けられたスリット５４を示しており、同図においてスリット５４は、仕切り部５０Ａの厚さ方向での断面形状として、上部に位置する現像剤回収側空間ＳＲに対向する開口幅Ｌ１に対して下部に位置する現像剤供給側空間ＳＦに対向する開口幅Ｌ２を大きくし、断面形状が下向き漏斗状に形成されている（図９（Ａ）参照）。
【００５８】
また、図９（Ｂ）は、上述した開口幅の関係を得るために、上部に位置する現像剤回収側空間ＳＲに対向するスリット５４の開口面にシート部材５５を貼付している構成を示している。
【００５９】
以上のような構成においては、スリット５４の断面形状が漏斗状とされることにより、スリット５４内に現像剤が詰まるのを防止することができる。
【００６０】
次に、本発明の別実施形態に係る現像装置の構成について説明する。
図１０に示されている現像装置は、図７に示した現像装置の構成に対して、空間およびこの空間に配置される現像剤の搬送部材に関する構成が異なっている。
図１０において、現像装置に用いられる現像槽５０’には、上下に配置されている第１の現像剤搬送部材５１および第２の現像剤搬送部材５２に加えて、第１の現像剤搬送部材５１と上下の配置関係を持たせて第３の現像剤搬送部材６０が設けられている。
【００６１】
第１の現像剤搬送部材５１が配置されている現像剤回収側空間ＳＲとこれの下方に位置する第３の現像剤搬送部材６０が配置されている攪拌混合部側空間ＳＢとは、仕切り部５０Ａにより隔絶され、図４に示した場合と同様に、仕切り部５０Ａに設けられている連通部（図示しないが、図４において符号５０Ｂ，５０Ｃで示す構成）を介して連通している。
仕切り部５０Ａは、その先端が、現像スリーブ１から現像剤が剥離する位置よりも若干回転方向下流側に指向しており、現像スリーブ１から現像剤を捕集して現像剤回収側空間ＳＲに導入するようになっている。
【００６２】
一方、現像剤の供給を行う第２の現像剤搬送部材が配置されている現像剤供給側空間ＳＦは、第３の現像剤搬送部材６０が配置されている空間と仕切り部５０Ｄを介して隔絶されており、上述した仕切り部５０Ａと同様な構成からなる連通部が設けられて空間同士が連通している。
【００６３】
上述した第３の現像剤搬送部材６０は、図４に示した構成における第１の現像剤搬送部材５１の機能を代用する部材であり、具体的には、現像剤回収側空間ＳＲで第１の現像剤搬送部材５１により攪拌搬送されて落下してくる回収現像剤の濃度を一定に維持するための部材である。このため、攪拌混合部側空間ＳＢには、図示しないが、トナーの補給部が接続されており、補給されたトナー後現像剤とが第３の現像剤搬送部材６０により攪拌混合される。
【００６４】
攪拌混合部側空間ＳＢに落下した現像剤は、トナー濃度センサＮＲによって濃度検知され、その検知結果に応じてトナー濃度が低下していると判断した場合に上述したトナーの補給および攪拌混合を実行される。
【００６５】
上述した現像装置の構成を対象として特徴について説明する。
図１１（Ａ）において、現像剤回収部側空間ＳＲと攪拌混合部側空間ＳＢとを隔絶する仕切り部５０Ａと、攪拌混合部側空間ＳＢと現像剤供給側空間ＳＦとを隔絶する仕切り部５０Ｄとが交差する位置には、現像剤の落下が可能なスリット（便宜押、符号５４’で示す）が仕切り部５０Ａ側に設けられている。
【００６６】
スリット５４’は、図１１に示すように、現像剤搬送部材の軸方向端面側から見た状態で、第１の現像剤搬送部材５１の外周面から垂下させた重力方向に平行な線ｈと仕切り部５０Ａのうちで現像剤回収側空間ＳＲ内の周方向端部から現像スリーブ１に対向する先端までの領域とが交差する箇所を含む位置において、図１１（Ｂ）に示すように、現像スリーブ１の長手方向に相当する軸方向全域に亘って設けられている。
【００６７】
本実施例は、以上のような構成であるから、経時使用により流動性の低下した現像剤が仕切り部５０Ａの表面に滞った場合でも、スリット５４’を介して攪拌混合部側空間ＳＢ内に導入することができる。これにより、現像スリーブ１から剥離された現像剤が仕切り部５０Ａの先端側に溜まることで生じる搬送ムラを防止することができる。
また、スリット５４’を介して攪拌混合部側空間ＳＢ内に現像剤が導入されると、攪拌混合部側空間ＳＢで第３の現像剤搬送部材６０により攪拌混合された後、現像剤供給側空間ＳＦＲに搬送されることになるので、現像剤濃度ムラを解消された状態で供給されることになる。
【００６８】
スリット５４’は、図１１を用いて説明したように、仕切り部５０Ａと仕切り部５０Ｄとが交差する位置で、上述した第１の現像剤搬送部材５１外周面から垂下させた線ｈ仕切り部５０Ａのうちで現像剤回収側空間ＳＲ内の周方向端部から現像スリーブ１に対向する先端までの領域とが交差する箇所を含む位置に設けられているが、スリット内側の対向面の構成が図１２に示す構成とされている。
【００６９】
図１２において、スリット５４’は、仕切り部５０Ａの厚さ方向での断面形状として、上部に位置する現像剤回収側空間ＳＲに対向する開口幅Ｌ１に対して下部に位置する攪拌混合部側空間ＳＢに対向する開口幅Ｌ２を大きくし、断面形状が下向き漏斗状に形成されている（図１２（Ａ）参照）。
【００７０】
また、図１２（Ｂ）は、上述した開口幅の関係を得るために、上部に位置する現像剤回収側空間ＳＲに対向するスリット５４’の開口面にシート部材５５を貼付している構成を示している。
【００７１】
スリット５４’は、現像剤の導入側よりも出口側での開口面積が大きくされているので、内部で詰まることがなく、円滑な流れを得ることができる。
【符号の説明】
【００７２】
５  現像装置
５Ａ  現像スリーブ
５０  現像槽
５０Ａ、５０Ａ’  仕切り部
５１  第１の現像剤搬送部材（現像剤回収部材）
５２  第２の現像剤搬送部材（現像剤供給部材）
５３  ドクターブレード
５４、５４’  スリット
ＳＲ  現像剤回収側空間
ＳＦ  現像剤供給側空間
ａ，ｂ  現像スリーブの上周面側および下周面側から延長された水平線
ｈ  第１の現像剤搬送部材の周面における現像スリーブに対向する側の周面出延長された重力方向の線
１００  画像形成装置本体
１０２  プロセスカートリッジ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７３】
【特許文献１】特開平０５−３３６９１号公報
【特許文献２】特開平１１−１７４８１０号公報
【図１】
2013061631.tif 000003
【図２】
2013061631.tif 000004
【図３】
2013061631.tif 000005
【図４】
2013061631.tif 000006
【図５】
2013061631.tif 000007
【図６】
2013061631.tif 000008
【図７】
2013061631.tif 000009
【図８】
2013061631.tif 000010
【図９】
2013061631.tif 000011
【図１０】
2013061631.tif 000012
【図１１】
2013061631.tif 000013
【図１２】
2013061631.tif 000014