(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の周方向に沿って配設され、像保持体上に順次形成される異なった色の画像に対応して、該像保持体と対向する所定の現像位置に順次回転移動する複数の現像ユニットを備えたロータリー式の現像装置であって、
前記現像ユニットは、二成分現像剤を現像領域に保持搬送する回転自在に形成された現像ロールと、
この現像ロールの背面側にて二成分現像剤を軸方向に撹拌搬送する第１の撹拌搬送部材を有し、該二成分現像剤を前記現像ロールに供給可能に収容する第１の現像剤収容部と、
前記第１の現像剤収容部と隣接し、第１の撹拌搬送部材と逆方向に二成分現像剤を搬送する第２の撹拌搬送部材を有して、二成分現像剤を前記第１の現像剤収容部との間で循環可能に収容する第２の現像剤収容部と
を備え、
前記第２の現像剤収容部の軸方向一端部には、重力により開閉可能に形成されたシャッタ部材を有する現像剤排出口が形成されていると共に、前記第２の撹拌搬送部材の前記シャッタ部材に対応する部位には、前記シャッタ部材の重力方向への開放動作を抑制する現像剤排出抑制手段が形成されており、
前記現像剤排出抑制手段は、前記回転体の回転に伴って移動する現像剤を、前記シャッタ部材が重力方向に開放可能な位置にある状態で該現像剤排出抑制手段の上方かつ前記シャッタ部材の下方に堆積させることで、前記シャッタ部材の重力方向への開放動作を抑制することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤排出抑制手段は、前記第２の撹拌搬送部材の回転軸の前記所定の部位に径方向に突出し軸方向に延在する平板状部材を取り付けると共に、前記現像ユニットが前記現像位置に移動し、かつ、前記第２の撹拌搬送部材の駆動が停止した状態で、少なくとも１つの前記平板状部材が前記回転体の回転中心と前記第２の撹拌搬送部材の回転軸中心とを通る面に直交する方向に突出するように該平板状部材を配置することにより構成されてい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】
前記現像剤排出抑制手段は、第２の撹拌搬送部材の回転軸の前記所定の部位に、平板状部材を周方向の３箇所以上に均等間隔で配置することにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記平板状部材の軸方向の長さは、前記シャッタ部材の軸方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項２又は３に記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の現像装置と、記録用紙に所定の画像を形成する画像形成手段と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、ロータリー式の現像装置及びこれを用いた画像形成装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平１０−１４２８８８号公報
【特許文献２】特開２００４−３３３６８４号公報
【０００３】
従来、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置では、感光ドラムなどの像保持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置が使用されている。このような現像装置として、複数の現像ユニットを回転フレーム内に収容し、像保持体上に順次形成される異なった色の静電潜像に応じて、対応する現像ユニットを像保持体と対向する所定の現像位置に順次回転移動させて、当該像保持体上に所定の色のトナー像を形成する、いわゆるロータリー式の現像装置が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
ここで、特許文献１には、現像ユニットの回転運動を利用して排出現像剤を一箇所に回収する構成のロータリー式の現像装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、現像剤排出口付近の現像剤収容部の断面積をその他の領域よりも大きく設定することで、排出口付近の現像剤面を短時間で安定化させることができるロータリー式の現像装置が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的とするところは、ロータリー式の現像装置において、回転動作に伴う不測の現像剤の回収を抑制することができる現像装置及びこれを用いた画像形成装置を簡易な構成で安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の画像形成装置は、回転体の周方向に沿って配設され、像保持体上に順次形成される異なった色の画像に対応して、該像保持体と対向する所定の現像位置に順次回転移動する複数の現像ユニットを備えたロータリー式の現像装置であって、前記現像ユニットは、二成分現像剤を現像領域に保持搬送する回転自在に形成された現像ロールと、この現像ロールの背面側にて二成分現像剤を軸方向に撹拌搬送する第１の撹拌搬送部材を有し、該二成分現像剤を前記現像ロールに供給可能に収容する第１の現像剤収容部と、前記第１の現像剤収容部と隣接し、第１の撹拌搬送部材と逆方向に二成分現像剤を搬送する第２の撹拌搬送部材を有して、二成分現像剤を前記第１の現像剤収容部との間で循環可能に収容する第２の現像剤収容部とを備え、前記第２の現像剤収容部の軸方向一端部には、重力により開閉可能に形成されたシャッタ部材を有する現像剤排出口が形成されていると共に、前記第２の撹拌搬送部材の前記シャッタ部材に対応する部位には、前記回転体の回転に伴う現像剤の移動により前記シャッタ部材の開放動作を抑制する現像剤排出抑制手段が形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に記載の現像装置は、請求項１に記載の構成において、前記現像剤排出抑制手段は、前記第２の撹拌搬送部材の回転軸の前記所定の部位に径方向に突出し軸方向に延在する平板状部材を取り付けると共に、前記現像ユニットが前記現像位置に移動し、かつ、前記第２の撹拌搬送部材の駆動が停止した状態で、少なくとも１つの前記平板状部材が前記回転体の回転中心から見て前記第２の撹拌搬送部材の回転軸の接線方向に位置するように該平板状部材を配置することにより構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載の現像装置は、請求項２に記載の構成において、前記現像ユニットの駆動時間は、前記平板状部材の回転周期／２の整数倍に設定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載の現像装置は、請求項１に記載の構成において、前記現像剤排出抑制手段は、第２の撹拌搬送部材の回転軸の前記所定の部位に、平板状部材を周方向の３箇所以上に均等間隔で配置することにより構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に記載の現像装置は、請求項２ないし４のいずれかに記載の構成において、前記平板状部材の軸方向の長さは、前記シャッタ部材の軸方向の長さよりも長いことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に記載の画像形成装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載の現像装置と、記録用紙に所定の画像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、回転体の回転動作に伴う二成分現像剤の移動によりシャッタ部材の開放動作を抑制する現像剤排出抑制手段により、新たな駆動機構を何ら付加することなく回転運動に伴う不測の現像剤の排出を抑制することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、平板状部材を所定の位置に配置することにより回転体の回転動作による不測の現像剤の排出を抑制する開放動作抑制手段を簡易な構成で容易に実現することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、平板状部材の位相は、現像ユニットの駆動終了時には、必然的に駆動開始時と同位相又は反転位相となるので、現像ユニットの回転時には、常に、平板状部材の所定の位相配置を確保することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、必ず所定の位相範囲に少なくとも一の平板状部材が配置されるので、何ら特別の駆動機構や制御を要することなく、回転体の回転動作による不測の現像剤の排出を抑制する現像剤排出抑制手段を簡易な構成で容易に実現することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、回転体の回転動作を利用して平板状部材に堆積した現像剤をより効果的にシャッタに押し付けて、回転動作に伴う現像剤の不測の排出を抑制することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、本発明を上記現像装置を備えた画像形成装置にも適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２０】
まず、本発明が適用可能な画像形成装置の一実施形態の概略構成について、図１を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係るカラー画像形成装置１の概略構成図である。
【００２１】
図１において、符号１はカラー画像形成装置の本体を示すものであり、このカラー画像形成装置本体１の上部には、原稿２を１枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置３と、当該自動原稿搬送装置３によって搬送される原稿２の画像を読み取る原稿読取装置４が配設されている。この原稿読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿２の色材反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るようになっている。
【００２２】
上記原稿読取装置４によって読み取られた原稿２の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとして画像処理装置１２に送られ、この画像処理装置１２では、原稿２の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。
【００２３】
そして、上記の如く画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の原稿色材階調データとしてＲＯＳ１３（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）に送られ、このＲＯＳ１３では、原稿色材階調データに応じてレーザー光による画像露光が行われる。なお、上記カラー画像形成装置は、プリンターとしても機能するように構成されており、当該カラー画像形成装置がプリンターとして機能する場合には、画像処理装置１２にパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータから画像データが入力され、当該画像処理装置１２で所定の画像処理が施された後、ＲＯＳ１３に４色の原稿色材階調データとして出力されるようになっている。
【００２４】
上記カラー画像形成装置本体１の内部には、色の異なる複数のトナー像を形成可能な画像形成手段が配設されている。この画像形成手段は、主として、静電潜像が形成される像担持体としての感光ドラム１７と、前記感光ドラム１７上に形成された静電潜像を現像して色の異なる複数のトナー像を形成可能な現像手段としてのロータリー式の現像装置１９とから構成されている。
【００２５】
上記ＲＯＳ１３は、図示しない半導体レーザーを原稿色材階調データに応じて変調し、この半導体レーザーからレーザー光ＬＢを階調データに応じて出射する。この半導体レーザーから出射されたレーザー光ＬＢは、回転多面鏡１４によって偏向走査され、ｆ・θレンズ１５及び反射ミラー１６を介して像担持体としての感光ドラム１７上に走査露光される。
【００２６】
上記ＲＯＳ１３によってレーザー光ＬＢが走査露光される感光ドラム１７は、図示しない駆動手段によって矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。この感光ドラム１７の表面は、予め一次帯電用のスコロトロン１８によって所定の極性（例えば、マイナス極性）及び電位に帯電された後、原稿色材階調データに応じてレーザー光ＬＢが走査露光されることによって静電潜像が形成される。上記感光ドラム１７上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の現像ユニット１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋを回転可能に備えたロータリー式の現像装置１９によって、例えば、感光ドラム１７の帯電極性と同極性のマイナス極性に帯電したトナーによって反転現像され、所定の色のトナー像となる。具体的には、例えば上記感光ドラム１７上に形成された静電潜像がイエロー（Ｙ）に対応したものであれば、この静電潜像は、イエロー（Ｙ）に対応する現像ユニット１９Ｙによって現像され、感光ドラム１７上には、イエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。また、他のマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）についても、同様のプロセスによって対応する色のトナー像が、感光ドラム１７上に順次形成される。なお、上記感光ドラム１７上に形成されたトナー像は、必要に応じて転写前帯電器２０によってマイナス極性等の帯電を受け、電荷量が調整されるようになっている。
【００２７】
上記感光ドラム１７上に形成された各色のトナー像は、当該感光ドラム１７の下部に配置された中間転写体としての中間転写ベルト２１上に一次転写ロール２２によって多重に転写される。この中間転写ベルト２１は、駆動ロール２３、従動ロール２４ａ、従動ロール２４ｂ、テンションロール２４ｃ、従動ロール２４ｄ及び二次転写手段の一部を構成する対向ロールとしてのバックアップロール２５によって、感光ドラム１７の周速と同一の移動速度で矢印方向に沿って回動可能に支持されている。
【００２８】
上記中間転写ベルト２１上には、形成する画像の色に応じて、感光ドラム１７上に形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のすべて又はその一部のトナー像が、一次転写ロール２２によって順次重ね合わせた状態で転写される。具体的には、単色の画像を形成する場合は、中間転写ベルト２１上に一次転写された所定の色のトナー像が、直ちに記録用紙２６上に二次転写されるが、複数色のトナー像を重ね合わせたカラー画像を形成する場合には、感光ドラム１７上への所定色のトナー像の形成、並びにトナー像の中間転写ベルト２１上への１次転写の工程が、所定の色数分だけ繰り返される。
【００２９】
例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー像を重ね合わせたフルカラーの画像を形成する場合、感光ドラム１７上には、その一回転毎にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像が順次形成され、これらの４色のトナー像は、順次中間転写ベルト２１上に重ね合わせた状態で一次転写される。
【００３０】
その際、上記中間転写ベルト２１は、最初に一次転写されたイエロー（Ｙ）の未定着トナー像を保持したまま、感光ドラム１７と同期した周期で回動し、当該中間転写ベルト２１上には、その一回転毎にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の未定着トナー像が、イエロー（Ｙ）の未定着トナー像に順次重ね合わされた状態で転写される。
【００３１】
このようにして中間転写ベルト２１に一次転写された未定着トナー像は、中間転写ベルト２１の回転に伴って、記録用紙２６の搬送経路に面した二次転写位置へと搬送される。この中間転写ベルト２１上に転写されたトナー像は、所定のタイミングで２次転写位置へと搬送される転写部材としての記録用紙２６上に、中間転写ベルト２１を支持するバックアップロール２５と、当該バックアップロール２５に圧接する二次転写手段の一部を構成する二次転写ロール２７の圧接力及び静電気力によって転写される。
【００３２】
一方、記録用紙２６は、図１に示すように、カラー画像形成装置本体１内の下部に配置された複数の記録用紙収容部材としての給紙カセット２８、２９、３０、３１の何れかから、所定のサイズのものがフィードロール２８ａ、２９ａ、３０ａ、３１ａによって給紙される。給紙された記録用紙２６は、複数の搬送ロール３２及びレジストロール３３によって、所定のタイミングで中間転写ベルト２１の二次転写位置まで搬送される。そして、上記記録用紙２６には、上述したように、二次転写手段としてのバックアップロール２５と二次転写ロール２７とによって、中間転写ベルト２１上から所定の色のトナー像が一括して転写されるようになっている。
【００３３】
また、上記中間転写ベルト２１上から所定の色のトナー像が転写された記録用紙２６は、中間転写ベルト２１から分離された後、搬送ベルト３４によって定着装置３５へと搬送され、この定着装置３５によって熱及び圧力でトナー像が記録用紙２６上に定着され、片面複写の場合には、そのまま排紙トレイ３６上に排出されてカラー画像の複写工程が終了する。
【００３４】
なお、両面複写の場合には、第１面（表面）にカラー画像が形成された記録用紙２６を、そのまま排紙トレイ３６上に排出せずに、図示しない反転ゲートによって下向きに搬送方向が変更され、３つのロールが圧接されたトリロール３７及び反転ロール３８によって、反転通路３９へと一旦搬送される。そして、上記記録用紙２６は、今度は逆転する反転ロール３８によって両面用通路４０へと搬送され、この両面用通路４０に設けられた搬送ロール４１によってレジストロール３３まで一旦搬送されて停止する。記録用紙２６は、中間転写ベルト２１上のトナー像と同期して、再度レジストロール３３によって搬送が開始され、当該記録用紙２６の第２面（裏面）に対してトナー像の転写・定着工程が行われた後、排出トレイ３６上に排出されるようになっている。なお、図中、符号４２は転写工程が終了した後の感光ドラム１７の表面から残留トナーや紙粉等を除去するためのクリーニング装置、符号４３は手差しトレイをそれぞれ示している。
【００３５】
次に、本実施の形態に係るロータリー式の現像装置の構成について図２を参照して説明する。ここで、図２は、本実施の形態に係るロータリー現像装置の構成を示す模式図である。
【００３６】
図２に模式的に示すように、本実施の形態に係るロータリー式の現像装置１９には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの現像ユニット１９Ｙ，１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋが、回転軸１９ｏを中心にして回転する回転フレーム１９Ｆの周方向に沿って所定の間隔で装着されている。また、上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの現像ユニット１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋは、回転フレーム１９Ｆの回転位置を、当該回転フレーム１９Ｆに設けられた不図示のスリットの位置によって検出して制御することにより、各現像ユニット１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋの開口部に設けられた現像ロール１９０Ｙ，１９０Ｍ，１９０Ｃ，１９０Ｋを、感光ドラム１７と対向する所定の現像位置に順次移動させて、所定の現像電界を印加することにより、各色の静電潜像を対応する各色のトナーにて現像するようになっている。なお、本実施の形態において、回転軸１９ｏは、中空円筒状に形成されており、後述する各現像ユニット１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋの現像剤排出口から排出される廃現像剤の排出流路を兼用している。
【００３７】
さらに、上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各現像ユニット１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋには、当該各現像ユニット１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋに隣接するように、トナーカートリッジＴＹ，ＴＭ，ＴＣ，ＴＫが装着されている。そして、例えば不図示の濃度センサの検出結果に基づき、現像ユニット１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋ内のトナー濃度が現像作用等により所定の濃度範囲よりも低下した場合には、当該トナーカートリッジＴＹ，ＴＭ，ＴＣ，ＴＫから対応する色のトナーを各現像ユニット１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋに供給することによって、各現像ユニット１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋ内のトナー濃度を所定の範囲内に維持することが可能となっている。なお、本実施の形態における現像剤としては、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いている。
【００３８】
また、本実施の形態では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つのトナーカートリッジＴＹ，ＴＭ，ＴＣ，ＴＫのうち、トナーの消費量が最も多いブラック（Ｋ）のトナーカートリッジＴＫが、他の色のトナーカートリッジＴＹ，ＴＭ，ＴＣに比べて大きく形成されており、当該ブラック（Ｋ）のトナーカートリッジＴＫには、多くの量のトナーを収容することができるように構成されている。
【００３９】
次に、本実施の形態に係るロータリー式の現像装置を構成する各現像ユニットの詳細について、図３及び図４を参照して説明する。ここで、図３は、本実施の形態に係る現像ユニットの構成を説明するための模式的断面図であり、図４は、本実施の形態に係る現像ユニットの流路構成を説明するための模式的平面図である。なお、各現像ユニット１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋ及びその構成部材は全て同様な構造であるため、以下、各符号は総称表記（例えば、現像ユニット１９）とする。
【００４０】
図３に示すように、本実施の形態に係る現像ユニット１９は、像保持体である感光ドラム１７に対向する所定の現像領域にて対応する部位が開口し、二成分現像剤を収容する現像ハウジング１９１を有し、この現像ハウジング１９１の開口に面して現像剤保持体である現像ロール１９０を配設し、現像ハウジング１９１のうち、現像ロール１９０に隣接した部位には二成分現像剤が収容される第１の現像剤収容部１９３ａと、この第１の現像剤収容部１９３ａと仕切壁Ｗを介して隣接すると共に、その軸方向両端部において、第１の現像剤収容部１９３ａと連通している第２の現像剤収容部１９３ｂとを備えている。そして、本実施の形態に係る第１の現像剤収容部１９３ａ及び第２の現像剤収容部１９３ｂのそれぞれは、二成分現像剤が収容されるスペースを有し、第１の現像剤収容部１９３ａには、二成分現像剤を所定の軸方向（例えば、図３中、奥側から手前側）に搬送する第１の撹拌搬送部材であるスパイラル状のサプライオーガ１９５が配設されている。一方、第２の現像剤収容部１９３ｂには、二成分現像剤をサプライオーガ１９５とは反対方向（例えば、図３中、手前側から奥側）に搬送する第２の撹拌搬送部材であるスパイラル状のアドミックスオーガ１９７が配設されている。
【００４１】
本実施の形態において、現像ロール１９０は、現像動作時に所定の方向（例えば、時計回り方向）に回転する現像スリーブ１９０ａと、この現像スリーブ１９０ａの内部に固設されたマグネットロール１９０ｂとを備えている。
【００４２】
ここで、現像スリーブ１９０ａは、所定の方向に回転すると共に、感光ドラム１７と対向する所定の現像領域において、現像ハウジング１９１の開口部にて感光ドラム１７と所定の離隔距離にて対向するように設定配置されている。なお、この現像スリーブ１９０ａには、交流を重畳した直流バイアスからなる現像バイアスを印加する不図示のバイアス電源が接続されるようになっている。
【００４３】
また、マグネットロール１９０ｂは、複数の磁石部材を周方向に配置してロール状に形成したものであり、現像領域に対応して配置された現像磁極と、所定の角度間隔で配置された搬送磁極、ピックオフ磁極、トリミング磁極、ピックアップ磁極等を備えている。なお、マグネットロール１９０ｂ内の各々の磁極の配置や数は適宜選定して差し支えない。
【００４４】
また、現像ロール１９０の下方近傍には、その対向面が所定の間隙で現像ロール１９０と近接するように、現像ロール１９０の軸方向に沿って延在する略Ｌ字形状の層厚規制部材１９４が配設されており、現像ロール１９０上の二成分現像剤を所定の量（層厚）に規制するようになっている。
【００４５】
また、図４に示すように、本実施の形態において、第１の現像剤収容部１９３ａに収容されたサプライオーガ１９５は、二成分現像剤を所定の軸方向（図４中、右から左）に撹拌搬送する、回転軸１９５ａ周りに形成された螺旋状の羽根１９５ｂを有しており、この螺旋状の羽根１９５ｂが周囲の壁面に近接するように第１の現像剤収容部１９３ａ内に配置されている（図３参照）。
【００４６】
一方、第２の現像剤収容部１９３ｂに収容されたアドミックスオーガ１９７は、二成分現像剤をサプライオーガ１９５とは逆方向（図４中、左から右）に撹拌搬送するように、回転軸１９７ａ周りに形成された螺旋状の羽根１９７ｂを有しており、この螺旋状の羽根１９７ｂが周囲の壁面に近接するように第２の現像剤収容部１９３ｂ内に配置されている（図３参照）。そして、第１の現像剤収容部１９３ａ内に収容されたサプライオーガ１９５と第２の現像剤収容部１９３ｂ内に収容されたアドミックスオーガ１９７とは、仕切壁Ｗによって区画されていると共に、仕切壁の軸方向（長手方向）両端部を開口させることにより第１の現像剤収容部１９３ａと第２の現像剤収容部１９３ｂとを連通せしめており、これにより二成分現像剤を所定の方向（図４中、矢印で示される反時計回り方向）に循環搬送する現像剤循環搬送路を形成している。
【００４７】
このように構成した本実施の形態に係る現像ユニット１９においては、現像ロール１９０が感光ドラム１７と対向する所定の現像位置において、現像ハウジング１９１内の二成分現像剤は、一対の現像剤撹拌搬送部材１９５，１９７により循環搬送されつつ撹拌され、現像ロール１９０内のピックアップ磁極によって捕獲される。この後、捕獲された二成分現像剤は、ピックアップ磁極の磁気吸引力と現像ロール１９０表面との摩擦力により、現像ロール１９０（現像スリーブ１９０ａ）の回転方向に搬送される。この搬送された二成分現像剤は、層厚規制部材１９４の近傍に到達すると、トリミング磁極により穂立ちを形成する。さらに、この二成分現像剤の穂立ちは、層厚規制部材１９４にて規制されることにより、所定の層厚の現像剤層として現像ロール１９０上に形成されて、現像領域に搬送される。さらに、現像領域に搬送された二成分現像剤の現像剤層は、現像磁極の磁気吸引力により、磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを形成する二成分現像剤におけるトナーは、感光ドラム１７と現像ロール１９０との間に形成される現像電界によって、感光ドラム１７上の静電潜像を可視像化する。一方、現像領域を通過した余剰のトナーは、現像ロール１９０の回転に沿って移動し、ピックオフ磁極の磁力により、再び、現像ハウジング１９１内に還流されて、次の現像動作に備える。
【００４８】
ここで、上記現像ロール１９０、サプライオーガ１９５及びアドミックスオーガ１９７の各回転部材は、現像ユニット１９が感光ドラム１７と対向する所定の現像位置に移動して上記現像動作を行う際に回転駆動され、回転フレーム１９Ｆの回転動作（以下、公転動作とも称する）中には、これらの回転部材は停止している。言い換えれば、上記現像ロール１９０、サプライオーガ１９５及びアドミックスオーガ１９７の各回転部材は、現像ユニット１９が所定の現像位置に移動した後、上記現像動作を行う所定の現像期間中のみ回転駆動されるようになっている。
【００４９】
また、図４に最も良く示されるように、本実施の形態に係る現像ユニット１９においては、仕切壁Ｗの延在領域端部（アドミックスオーガ１９７の現像剤搬送方向に沿って上流側端部）に対応する第２の現像剤収容部１９３ｂの側壁には、この側壁から突出した断面略コ字状の現像剤回収部２００が形成されており、劣化した現像剤を徐々に排出する、いわゆるトリクル方式を採用している。
【００５０】
具体的には、図３に最も良く示されるように、アドミックスオーガ１９７の現像剤回収部２００側であって、回転軸中心１９７ａの略上方（図３中、アドミックスオーガ１９７の回転軸中心１９７ａの右斜め上方）には、板状のシャッタ部材２０５Ｓを有する現像剤排出口２０５が開口されている。このシャッタ部材２０５Ｓは、現像剤排出口２０５の上端辺近傍に回転軸２０５Ｓａを有し、回転フレーム１９Ｆの回転に伴って重力により開閉自在となるように取り付けられており、かかるシャッタ部材２０５Ｓの開閉動作により第２の現像剤収容部１９３ｂと現像剤回収部２００との連通／遮蔽を可能としている。これにより、回転フレーム１９Ｆの公転動作に伴って、何らの駆動機構を設けることなくシャッタ部材２０５Ｓを開閉させて、劣化した現像剤を現像剤回収部２００に導入して排出するようになっている。
【００５１】
このように回転フレーム１９Ｆの公転動作を利用して、シャッタ部材２０５Ｓを開閉させることにより、劣化した現像剤を回収するように構成した現像装置においては、現像剤回収のための特別な駆動機構を設ける必要がないので、小型化、コストダウンといった点で有利となるが、公転動作中の振動等によりシャッタ部材２０５Ｓが開放され易く、その動作が不安定となって、不測の現像剤が排出されてしまうといった問題が生じてしまう。
【００５２】
そこで、本実施の形態においては、次のような現像剤排出抑制手段を設けることにより、何ら特別の駆動機構を設けることなく、公転動作の際のシャッタ部材２０５Ｓの開放動作を安定化させて、不測の現像剤の排出を未然に防止している。以下に、本実施の形態に係る現像剤排出抑制手段の構成について図面を参照してさらに説明する。
【００５３】
本実施の形態に係る現像剤排出抑制手段は、図３に示すように、アドミックスオーガ１９７のシャッタ部材２０５Ｓに対応する部位に、径方向に突出する平板状部材２１０を軸方向に沿って回転軸１９７ａに取り付け、この平板状部材２１０を所定の位相（位置）に配置することにより構成されている。具体的には、この平板状部材２１０は、図５に模式的に示すように、任意の現像ユニット１９が所定の現像位置に移動し、かつ、アドミックスオーガ１９７の回転が停止している状態で、回転フレーム１９Ｆの回転軸１９ｏ中心から見たアドミックスオーガ１９７の回転軸１９７ａ中心の略接線方向（回転フレーム１９Ｆの回転軸１９ｏ中心とアドミックスオーガ１９７の回転軸１９７ａ中心とを結ぶ直線に直交し回転軸１９７ａ中心を通る直線Ｌｏの方向）に、少なくとも１つの平板状部材２１０が存在するように配置されている。なお、図５では、接線Ｌｏ上であって回転軸１９７ａの上方に平板状部材２１０を配置した例を示しているが、回転軸１９７ａの下方（平板状部材２１０と反転する位相位置）に平板状部材（図中、点線で示される平板状部材２１０‘）を設けてもよいし、回転軸１９７ａの上下両方向に２つの平板状部材２１０，２１０’を設けてもよい。
【００５４】
平板状部材２１０をこのような所定の位相（位置）に配置した場合の作用について、平板状部材２１０を所定の位相（位置）以外に配置した場合とを比較して、図６及び図７を参照して説明する。ここで、図６は平板状部材２１０を所定の位相（位置）以外に配置した場合の作用を説明する図であり、図７は平板状部材２１０を所定の位相（位置）に配置した場合の作用を説明する図である。
【００５５】
まず、図６（１）に示すように、現像ユニット１９が所定の現像位置に移動し、かつ、アドミックスオーガ１９７の回転が停止した状態（以下、この状態を基準位置とも称する）で、平板状部材２１０が所定の位相外（本例では、回転軸中心１９７ａから見て３時方向）に存在する場合には、現像剤界面は、第１の現像剤収容部１９３ａ及び第２の現像剤収容部１９３ｂに渡って略水平となっており、シャッタ部材２０５Ｓは重力により開放動作を行い現像剤排出口２０５を開口している。
【００５６】
次に、公転動作に伴い回転フレーム１９Ｆが所定の方向（本例では、時計回り方向）に略９０°回転して図６（２）の状態となると、第２の現像剤収容部１９３ｂが現像剤により満たされると共に、シャッタ部材２０５Ｓは重力により閉鎖動作を行い現像剤排出口２０５を閉鎖している。なおこの際、平板状部材２１０は、公転動作に伴い回転軸中心１９７ａから見て略６時方向に移動している。
【００５７】
さらに、回転フレーム１９Ｆが略９０°回転して図６（３）の状態となると、シャッタ部材２０５Ｓは現像剤排出口２０５を閉鎖した状態を維持しているが、平板状部材２１０は公転動作に伴って略９時方向に回転移動しており、この回転移動に伴って平板状部材２１０の周囲にはその上部及び下部に現像剤Ｇ0が堆積（滞留）している。
【００５８】
その後、回転フレーム１９Ｆがさらに略９０°回転して図６（４）の状態となると、図６（３）の状態で平板状部材２１０の周囲に堆積していた現像剤Ｇ0は平板状部材２１０の回転移動に伴い移動しつつ重力の影響で第１の現像剤収容部１９３ａ及び現像ロール１９０側に落下してしまう。この際、シャッタ部材２０５Ｓも重力により開放動作を行い現像剤排出口２０５を開口するが、図６（３）から図６（４）の状態に移動する際の回転運動に伴う振動等により、落下する現像剤Ｇ0を平板状部材２１０が掬い上げて上記現像剤Ｇ0がシャッタ部材２０５Ｓの上に乗り上げてしまい予期せぬ不測の現像剤として排出されてしまう。すなわち、本実施の形態に係る現像装置のように、何らの駆動機構を設けることなく公転動作を利用して、現像剤排出口２０５の開閉動作を行う場合には、上述のような公転動作の際のシャッタ部材２０５Ｓの不安定な動作に伴い不測の現像剤が排出されてしまい現像剤回収量の不安定化をもたらしてしまう。特に、この傾向は近年の現像装置の動作の高速化等に伴い顕著な問題となってしまう。
【００５９】
なお、平板状部材２１０を上記例（回転軸中心１９７ａから見て３時方向）と反転位相となる位置（回転軸中心１９７ａから見て９時方向）に配置した場合でも、同様な作用により公転動作に伴う不測の現像剤の排出が生じてしまう。
【００６０】
そこで、このような問題を回避するために、基準位置において平板状部材２１０をアドミックスオーガ１９７の回転軸１９７ａの略接線Ｌｏ方向に配置した場合の作用を図７を参照して説明する。
【００６１】
図７（１）に示すように、現像ユニット１９が基準位置のときに、平板状部材２１０が略接線Ｌｏ方向（本例では、回転軸中心１９７ａから見て１２時方向）に存在する場合には、現像剤界面は、第１の現像剤収容部１９３ａ及び第２の現像剤収容部１９３ｂに渡って略水平となっており、シャッタ部材２０５Ｓは重力により開放動作を行い現像剤排出口２０５を開口している。
【００６２】
次に、公転動作に伴い回転フレーム１９Ｆが所定の方向（本例では、時計回り方向）に略９０°回転して図７（２）の状態となると、第２の現像剤収容部１９３ｂが現像剤により満たされると共に、シャッタ部材２０５Ｓは重力により閉鎖動作を行い現像剤排出口２０５を閉鎖している。なおこの際、平板状部材２１０は、公転動作に伴い回転軸中心１９７ａから見て３時方向に移動している。
【００６３】
さらに、回転フレーム１９Ｆが略９０°回転して図７（３）の状態となると、シャッタ部材２０５Ｓは現像剤排出口２０５を閉鎖した状態を維持しているが、平板状部材２１０は公転動作に伴って略６時方向に回転移動しており、この回転移動に伴って平板状部材２１０の左側には現像剤Ｇ1が堆積（滞留）している。
【００６４】
その後、回転フレーム１９Ｆがさらに略９０°回転して図７（４）の状態となると、図７（３）の状態で平板状部材２１０の左側にあった現像剤Ｇ1は、平板状部材２１０の回転移動と共に、シャッタ部材２０５Ｓを現像剤排出口２０５側に押し付けながら移動しつつ、平板状部材２１０がその上方（回転方向下流側）に堆積した現像剤Ｇ1の重力による落下を阻止するので、シャッタ部材２０５Ｓの不安定な開放動作を抑制し、これにより公転動作に伴う不測の現像剤の排出を抑制することができる。
【００６５】
なお、平板状部材２１０を上記例（回転軸中心１９７ａから見て１２時方向）と反転位相となる位置（回転軸中心１９７ａから見て６時方向）に配置した場合でも、同様な作用により公転運動に伴う不測の現像剤の排出を抑制することができる。
【００６６】
なお、上述の例では、基準位置（現像ユニット１９が所定の現像位置に移動し、かつ、アドミックスオーガ１９７の回転が停止している状態）において回転フレーム１９Ｆの回転軸中心１９ｏとアドミックスオーガ１９７の回転軸中心１９７ａとが水平な状態となっているが、両者が水平とならない状態が基準位置となる場合でも、上記基準位置において平板状部材２１０の配置を略接線Ｌｏ方向に設定することにより、有効に現像剤の排出を抑制することができる。また、本例では、上記基準位置において、回転フレーム１９Ｆの回転軸中心１９ｏ、アドミックスオーガ１９７の回転軸中心１９７ａ及びサプライオーガ１９５の回転軸中心１９５ａの全てが水平な状態となっているが、例えばサプライオーガ１９５の回転軸中心１９５ａとアドミックスオーガ１９７の回転軸中心１９７ａとの高さが異なるような構成を有する現像ユニットにおいても、同様に上記基準位置において平板状部材２１０の配置を略接線Ｌｏ方向に設定することにより、有効に現像剤の排出を抑制することができる。
【００６７】
次に、上述のように平板状部材２１０の配置を変化（本例では、回転軸中心１９７ａから見て３時方向、６時方向、９時方向、１２時方向）させた場合の現像剤排出量を測定した検証結果を図８に示す。なお、図中、水準１は平板状部材２１０の取り付け位置を３時方向、水準２は９時方向、水準３は１２時方向、水準４は６時方向とした場合をそれぞれ示す。また、判断基準としては、公転動作５００回転時において１０ｇ以下であれば適正な現像剤回収量であり、それを超えた場合には公転動作に伴う不測の現像剤が回収されていると判断される。
【００６８】
図８から理解されるように、水準１〜水準４のいずれにおいても良好な線形性を有し、水準１（３時方向）の場合には、公転動作５００回転時において約１６．５ｇの現像剤回収量であり、水準２（９時方向）の場合には、公転動作５００回転時において約１３．３ｇであった。従って、水準１（３時方向）、水準２（９時方向）の場合には、いずれも公転動作に伴う不測の現像剤が排出されていると判断される。
【００６９】
一方、水準３（１２時方向）の場合には、公転動作５００回転時において約７．３ｇの現像剤回収量であり、水準４（６時方向）の場合には、公転動作５００回転時において約５．８ｇの現像剤回収量であり、いずれも基準値１０ｇ以下を満たし、公転動作に伴う不測の現像剤の排出が抑制されていることがわかった。
【００７０】
すなわち、基準位置において、アドミックスオーガ１９７の略接線Ｌｏ方向に平板状部材２１０を配置することにより、公転動作に伴う不測の現像剤の排出が抑制できることが理解される。
【００７１】
なお、平板状部材２１０が基準位置において略接線Ｌｏ方向に配置されるように制御するためには、例えば、アドミックスオーガ１９７の不図示の駆動ギアの位置を光学センサ等で検出し平板状部材２１０の位相位置を制御するように構成してもよいが、現像ユニット１９の駆動（動作）時間をアドミックスオーガ１９７の回転周期／２の整数倍となるように設定構成してもよい。
【００７２】
このように構成した場合には、基準位置において一旦平板状部材２１０の配置を設定しておけば、現像ユニット１９の駆動終了時には、平板状部材２１０の位置は、初期状態と同位相又は反転位相となるので、必ず上記所定の位置に平板状部材２１０が存在することとなり、公転動作による現像剤の排出を効果的に抑制することができる。
【００７３】
さらに、公転動作に伴う現像剤の排出を抑制するためには、上述したように基準位置において略接線Ｌｏ方向に少なくとも１枚の平板状部材２１０を配置することが好ましいが、上記検証結果に基づいて、図９に模式的に示すように、接線Ｌｏに対して±４５°の回転軸１９７ａから見た上下領域（図中、斜線部領域）のいずれかに少なくとも１枚の平板状部材２１０が存在すれば、基準値（本例では、公転動作５００回転時において現像剤回収量が１０ｇ以下）を満たし、ある程度の抑制効果が得られることが判明した。
【００７４】
そこで、現像剤排出抑制手段のより簡易な構成としては、図９に示すように、アドミックスオーガ１９７のシャッタ部材２０５Ｓに対応する部位に、３枚以上の複数の平板状部材を回転軸１９７ａの周方向に均等な間隔で配置（本例では、３枚の平板状部材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃを回転中心１９７ａから見て１２０°間隔で周方向に配置）するように構成してもよい。
【００７５】
このように構成した場合には、少なくとも１枚の平板状部材２１０が上記所定の領域（図中、斜線部領域）に必ず配置されることとなるので、何ら特別な駆動機構を要することなく、かつ、何ら特別な制御を要することなく、簡易な構成で公転動作に伴う現像剤の不測の排出を抑制することが可能となる。
【００７６】
なお、本発明に係る現像剤排出抑制手段としては、上述した平板状部材に限定されるものではなく、公転動作に伴う現像剤の移動を利用してシャッタの開放動作を抑制可能な部材をアドミックスオーガの回転軸の所定の部位に設けることにより構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る現像装置の一実施形態の構成を示す模式的断面図である。
【図３】本発明に係る現像ユニットの一実施形態の構成を示す模式的断面図である。
【図４】本発明に係る現像剤撹拌搬送部材の一実施形態の構成を示す模式図である。
【図５】本発明に係る平板状部材を配置を説明するための模式図である。
【図６】本発明に係る平板状部材を所定の位相（位置）外に配置した場合の作用を説明するための模式図である。
【図７】本発明に係る平板状部材を所定の位相（位置）内に配置した場合の作用を説明するための模式図である。
【図８】平板状部材の取り付け位置を変化させた場合の現像剤回収量を測定した検証結果を示す図である。
【図９】複数の平板状部材を均等間隔で周方向に配置した構成を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００７８】
１：カラー画像形成装置、１７：感光ドラム、１８：スコロトロン、１９：現像装置、１９Ｆ：回転フレーム、１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋ：現像ユニット、１９ｏ：回転軸、２１：中間転写ベルト、２２：一次転写ロール、２５：バックアップロール、２６：記録用紙、２７：二次転写ロール、２８：給紙カセット、３３：レジストロール、３４：搬送ベルト、３５：定着装置、１９０：現像ロール、１９０ａ：現像スリーブ、１９０ｂ：マグネットロール、１９１：現像ハウジング、１９３ａ：第１の現像剤収容部、１９３ｂ：第２の現像剤収容部、１９４：層厚規制部材、１９５：サプライオーガ、１９７：アドミックスオーガ、１９７ａ：回転軸、１９７ｂ：羽根、２００：現像剤回収部、２００Ｓ：シャッタ部材、２０５：現像剤排出口、２０５Ｓ：シャッタ部材、２０５Ｓａ：回転軸、２１０，２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ：平板状部材、ＴＹ，ＴＭ，ＴＣ，ＴＫ：トナーカートリッジ、Ｌｏ：接線、Ｗ：仕切壁
【図１】
0005104231.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005104231.tif 000006
【図６】
0005104231.tif 000007
【図７】
0005104231.tif 000008
【図８】
0005104231.tif 000009
【図９】
0005104231.tif 000010