(57)【要約】【課題】飛び跳ねた現像剤が現像剤排出口から排出されることで現像装置内の現像剤量が必要量を下回り、潜像担持体への現像剤の供給が不安定になって異常画像が発生してしまうのを抑制できる現像装置、及び、その現像装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】潜像担持体１と対向する箇所で潜像担持体１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５と、現像剤を搬送する現像剤搬送部材８を備え、現像剤供給領域では現像剤担持体５に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する現像剤搬送路９と、現像剤を装置外部に排出する現像剤排出口９４とを備えた現像装置４において、現像剤搬送部材８の搬送動作によって現像剤搬送路９から飛翔した飛翔現像剤が飛翔する方向以外の方向に設けられた、現像剤搬送路９を形成する側壁１３５の、現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に応じて現像剤の嵩が増減する所定の高さに現像剤排出口９４を設けている。【選択図】図１
2009063710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜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、
現像剤を搬送する現像剤搬送部材を有し、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給領域では該現像剤担持体に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する現像剤搬送路と、
現像剤を装置外部に排出する現像剤排出口とを備えた現像装置において、
該現像剤搬送部材の搬送動作によって該現像剤搬送路から飛翔した飛翔現像剤が飛翔する方向以外の方向に設けられた、該現像剤搬送路を形成する側壁の、該現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に応じて現像剤の嵩が増減する所定の高さに該現像剤排出口を設けることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記現像剤搬送部材はスクリュ形状であり、該現像剤搬送部材の回転軸方向から見たときに、該現像剤搬送部材の回転方向が該現像剤搬送部材の回転軸と上記現像剤排出口が設けられた側壁との間で下方から上方へ向かって回転する方向であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜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、
現像剤を搬送する現像剤搬送部材を有し、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給領域では該現像剤担持体に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する現像剤搬送路と、
該現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に応じて現像剤の嵩が増減する該現像剤搬送路の箇所の所定の高さに設けられた、現像剤を装置外部に排出する現像剤排出口とを備えた現像装置において、
該現像剤搬送部材の搬送動作によって飛翔した飛翔現像剤を、該飛翔現像剤が該現像剤排出口へ向かう飛翔経路内で保持する飛翔現像剤保持手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３の現像装置において、
上記飛翔現像剤保持手段は、磁石部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項３の現像装置において、
上記飛翔現像剤保持手段は、電極板であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜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、
現像剤を搬送する現像剤搬送部材を有し、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給領域では該現像剤担持体に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する現像剤搬送路と、
該現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に応じて現像剤の嵩が増減する該現像剤搬送路の箇所の所定の高さに設けられた、現像剤を装置外部に排出する現像剤排出口とを備えた現像装置において、
該現像剤排出口から該現像剤搬送部材側に向かう気流を発生させる気流発生手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４または５の現像装置において、
上記現像剤搬送部材はスクリュ形状であり、上記現像剤排出口は該現像剤搬送部材の回転軸を通る鉛直方向の現像剤搬送部材上端よりも下方に設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５または６の現像装置において、
上記現像剤搬送路は、上記現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送し、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給搬送部材を有する現像剤供給搬送路と、上記潜像担持体と対向する箇所を通過後の該現像剤担持体上から回収された現像剤を該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、該現像剤供給搬送部材と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材を有する現像剤回収搬送路と、現像に用いられずに該現像剤供給搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、該現像剤担持体から回収され該現像剤回収搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された回収現像剤との供給を受け、該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、該余剰現像剤と該回収現像剤とを攪拌しながら該現像剤供給搬送部材とは逆方向に搬送し、攪拌後の攪拌現像剤を該現像剤供給搬送路に供給する現像剤攪拌搬送部材を有する現像剤攪拌搬送路であることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項８の現像装置において、
上記現像剤排出口は、上記供給搬送路の現像剤搬送方向下流側に設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
潜像を担持する潜像像担持体と、
該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段と、
該現像手段に現像剤を補給する現像剤補給手段とを備えた画像形成装置において、
該現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の現像装置を用い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、プリンタ等に用いられる現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トナーと磁性キャリアとを含む二成分の現像剤を用いた現像装置を備える画像形成装置が広く用いられている。この種の画像形成装置として、現像に伴ってトナーを消費する現像装置内の現像剤に対して、必要に応じてトナー収容器からトナーを補給することで、現像剤のトナー濃度を所定範囲内に維持するものがある。かかる構成では、現像剤内のキャリアは殆ど消費されず繰り返し使用されるため、画像を出力するにしたがってキャリアが劣化する。具体的には、機械的なストレスなどでキャリア表面のコーディング膜が削れたり、キャリア表面にトナーの成分がスペントしたりする。キャリアが劣化すると、キャリアのトナーを帯電させる能力が徐々に低下し、地肌部汚れ、画像濃度低下、画像濃度ムラ等の異常画像やトナー飛散などの不具合を引き起こす。このため、この種の画像形成装置では定期的にサービスマンがユーザーを訪問してキャリアの交換を行っていた。このために、メンテナンス費用がかかり画像形成の単価が高くなってしまっていた。
【０００３】
特許文献１及び特許文献２には、キャリアとトナーとを混合したプレミックス現像剤を現像装置内の現像剤に補給してトナー濃度の回復を図りながら、増加量分の現像剤を現像装置から排出させる現像装置が記載されている。かかる構成では、現像剤の排出によって古くなったキャリアを少しずつ現像装置内から排出しつつ、プレミックス現像剤中の新しいキャリアを現像装置内の現像剤に補給する。そして、このような排出と補給とによって現像剤中のキャリアを少しずつ新たなものに交換していくことで、キャリアの交換作業を省くことができる。
【０００４】
特許文献１の現像装置では、現像装置内で現像剤が循環する現像剤搬送路内に現像剤量を検知するセンサと、現像剤の排出部を開閉するシャッター機構とを設けている。そして、通常動作時にはシャッターが閉じていて現像剤が排出されないようになっており、センサで現像剤の嵩がある一定以上になったと検知した場合にシャッターが開き現像剤が排出される構成をとっている。しかしこの方式の場合、構成が複雑になってしまいコストも高くなってしまう。
特許文献２の現像装置では、現像剤を現像ローラに供給しながら現像ローラの軸方向に現像剤を搬送する供給搬送路の現像ローラに現像剤を供給する位置よりも下流側の側壁に設けられた現像剤排出口から現像装置外に現像剤を排出する。また、現像剤排出口が設けられた位置よりも下流側には、現像剤を供給搬送路の上流端に受け渡す循環搬送路と連通する循環開口部が設けられている。この現像装置では、プレミックス現像剤が供給され、現像装置内の現像剤量が増加すると、供給搬送路内の現像剤の嵩が高くなる。このとき、現像剤排出口を設けた位置で、現像剤排出口の高さまで到達した現像剤は現像剤排出口から現像装置外部へ排出され、現像剤排出口が設けられた位置で排出されなかった現像剤は循環開口部を通って循環搬送路に送られる。また、供給搬送路内の現像剤の嵩が変化しない状態では、現像剤排出口の位置で現像剤の嵩が現像剤排出口の高さに到達しないため現像剤は排出されず、供給搬送路の下流側に到達した現像剤は循環搬送路に送られる。
このような現像装置では、プレミックス現像剤が供給されて増加した分の現像剤が現像剤排出口から排出されることで、装置内の現像剤中のキャリアを少しずつ新たなものに交換していくことができる。また、供給搬送路内の現像剤の嵩が変化しない状態では、現像剤の排出が行われないため現像装置内の現像剤量が減少することを防止することができる。さらに、現像剤排出口の位置で現像剤の嵩が現像剤排出口の高さに到達すると現像剤排出口の高さに到達した現像剤は自然に現像剤排出口から装置外部に排出される。このため、特許文献１に記載の現像装置のようなセンサとシャッターとからなる現像剤の複雑な排出機構が不要となり、構成の複雑化やコスト高となることを防止できる。
【０００５】
【特許文献１】特許第２８９１８４５号公報
【特許文献２】特開２０００−１１２２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２のように、現像剤排出口の高さに到達した現像剤が自然に現像剤排出口から装置外部に排出されるものでは、現像装置内の現像剤量が増加していなくても現像剤が排出されることがあった。現像剤搬送路内を搬送される現像剤は、現像剤に搬送力を与える搬送部材が搬送スクリュの場合にはその回転する力によって飛び跳ねて現像剤が排出されることがある。このように、現像剤が飛び跳ねて排出される場合、現像装置内の現像剤が適正な量の状態や、適正な量を下回る状態であっても、飛び跳ねた現像剤が排出されるおそれがある。これは、現像装置内の現像剤量が増加していないにもかかわらず現像剤が排出される状態である。そして、現像剤が適正な量以下の状態であるにもかかわらず現像剤排出口から現像剤が排出されると、現像装置内の現像剤量が必要量を下回り、潜像担持体への現像剤の供給が不安定になる恐れがある。潜像担持体への現像剤の供給が不安定になると、画像抜けなどの異常画像が発生するといった問題が生じる。
【０００７】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、飛び跳ねた現像剤が現像剤排出口から排出されることで現像装置内の現像剤量が必要量を下回り、潜像担持体への現像剤の供給が不安定になって異常画像が発生してしまうのを抑制できる現像装置、及び、その現像装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜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、現像剤を搬送する現像剤搬送部材を有し、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給領域では該現像剤担持体に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する現像剤搬送路と、現像剤を装置外部に排出する現像剤排出口とを備えた現像装置において、該現像剤搬送部材の搬送動作によって該現像剤搬送路から飛翔した飛翔現像剤が飛翔する方向以外の方向に設けられた、該現像剤搬送路を形成する側壁の、該現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に応じて現像剤の嵩が増減する所定の高さに該現像剤排出口を設けることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像剤搬送部材はスクリュ形状であり、該現像剤搬送部材の回転軸方向から見たときに、該現像剤搬送部材の回転方向が該現像剤搬送部材の回転軸と上記現像剤排出口が設けられた側壁との間で下方から上方へ向かって回転する方向であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜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、現像剤を搬送する現像剤搬送部材を有し、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給領域では該現像剤担持体に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する現像剤搬送路と、該現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に応じて現像剤の嵩が増減する該現像剤搬送路の箇所の所定の高さに設けられた、現像剤を装置外部に排出する現像剤排出口とを備えた現像装置において、該現像剤搬送部材の搬送動作によって飛翔した飛翔現像剤を、該飛翔現像剤が該現像剤排出口へ向かう飛翔経路内で保持する飛翔現像剤保持手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の現像装置において、上記飛翔現像剤保持手段は、磁石部材であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３の現像装置において、上記飛翔現像剤保持手段は、電極板であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜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、現像剤を搬送する現像剤搬送部材を有し、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給領域では該現像剤担持体に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する現像剤搬送路と、該現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に応じて現像剤の嵩が増減する該現像剤搬送路の箇所の所定の高さに設けられた、現像剤を装置外部に排出する現像剤排出口とを備えた現像装置において、該現像剤排出口から該現像剤搬送部材側に向かう気流を発生させる気流発生手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４または５の現像装置において、上記現像剤搬送部材はスクリュ形状であり、上記現像剤排出口は該現像剤搬送部材の回転軸を通る鉛直方向の現像剤搬送部材上端よりも下方に設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の現像装置において、上記現像剤搬送路は、上記現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送し、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給搬送部材を有する現像剤供給搬送路と、上記潜像担持体と対向する箇所を通過後の該現像剤担持体上から回収された現像剤を該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、該現像剤供給搬送部材と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材を有する現像剤回収搬送路と、現像に用いられずに該現像剤供給搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、該現像剤担持体から回収され該現像剤回収搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された回収現像剤との供給を受け、該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、該余剰現像剤と該回収現像剤とを攪拌しながら該現像剤供給搬送部材とは逆方向に搬送し、攪拌後の攪拌現像剤を該現像剤供給搬送路に供給する現像剤攪拌搬送部材を有する現像剤攪拌搬送路であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の現像装置において、上記現像剤排出口は、上記供給搬送路の現像剤搬送方向下流側に設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、潜像を担持する潜像像担持体と、該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段と、該現像手段に現像剤を補給する現像剤補給手段とを備えた画像形成装置において、該現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の現像装置を用いることを特徴とするものである。
【０００９】
上記請求項１の発明においては、現像剤搬送部材の現像剤搬送動作によって飛翔した飛翔現像剤の飛翔方向以外の方向にある現像剤搬送路を形成する側壁に現像剤排出口を設けているので、飛翔現像剤が現像剤排出口から排出されるのを抑制できる。よって、現像装置内の現像剤量が適正な量以下の状態であるにもかかわらず現像剤排出口から現像剤が排出され現像装置内の現像剤量が必要量を下回り、現像剤担持体から潜像担持体への現像剤の供給が不安定になるのを抑制することができる。
また、上記請求項３の発明においては、飛翔現像剤保持手段によって現像剤搬送部材の搬送動作によって飛翔した飛翔現像剤を保持することができる。これにより、飛翔現像剤が現像剤排出口に到達する前に飛翔現像剤保持手段に保持されるので、飛翔現像剤が現像剤排出口から排出されるのを抑制することができる。よって、現像装置内の現像剤量が適正な量以下の状態であるにもかかわらず現像剤排出口から現像剤が排出され現像装置内の現像剤量が必要量を下回り、現像剤担持体から潜像担持体への現像剤の供給が不安定になるのを抑制することができる。
また、上記請求項６の発明においては、気流発生手段によって現像剤排出口から現像剤搬送部材側に向かう気流を発生させることができる。これにより、現像剤搬送部材の搬送動作によって現像剤排出口に向かって飛翔した飛翔現像剤が、上記気流によって現像剤排出口に向かう方向とは違う方向に吹き飛ばされ、飛翔現像剤が現像剤排出口に到達するのを抑制できる。よって、飛翔現像剤が現像剤排出口から排出されるのを抑制することができる。したがって、現像装置内の現像剤量が適正な量以下の状態であるにもかかわらず現像剤排出口から現像剤が排出され現像装置内の現像剤量が必要量を下回り、現像剤担持体から潜像担持体への現像剤の供給が不安定になるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上、請求項１乃至１０の発明によれば、飛翔現像剤が現像剤排出口から排出されることで現像装置内の現像剤量が必要量を下回り、潜像担持体への現像剤の供給が不安定になって異常画像が発生してしまうのを抑制できるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体１が並行配設されたタンデム型のカラーレーザー複写機（以下、単に「複写機」という）の一実施形態について説明する。
図２は、本実施形態に係る複写機の概略構成図である。この複写機はプリンタ部１００、これを載せる給紙装置２００、プリンタ部１００の上に固定されたスキャナ３００などを備えている。また、このスキャナ３００の上に固定された原稿自動搬送装置４００なども備えている。
【００１２】
プリンタ部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからなる画像形成ユニット２０を備えている。各符号の数字の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、レジストローラ対４９、ベルト定着方式の定着装置２５などが配設されている。
【００１３】
光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体１の表面にレーザ光を照射する。
【００１４】
プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、Φ６０［ｍｍ］のドラム状の感光体１、帯電器、現像装置４、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。
【００１５】
以下、イエロー用のプロセスカートリッジ１８について説明する。
帯電手段たる帯電器によって、感光体１Ｙの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体１Ｙの表面には、光書込ユニット２１によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。すると、照射部（露光部）の電位が減衰する。この減衰により、感光体１Ｙ表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像手段たる現像装置４Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の感光体１Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。
Ｙ用のプロセスカートリッジ１８Ｙにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体１Ｙは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ１８Ｍ，Ｃ，Ｋについても同様である。
【００１６】
次に、中間転写ユニットについて説明する。
中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１１０やベルトクリーニング装置９０などを有している。また、張架ローラ１４、駆動ローラ１５、二次転写バックアップローラ１６、４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなども有している。
中間転写ベルト１１０は、張架ローラ１４を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト１１０をその内周面側から感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体１と一次転写バイアスローラとの間に一次転写電界が形成される。
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０上に一次転写される。このＹトナー像の上には、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１１０上には多重トナー像たる４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録体たる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。
【００１７】
次に、二次転写装置２２について説明する。
中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している二次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方のローラは、中間転写ユニット１７の二次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０と、二次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対４９によって中間転写ベルト１１０上の４色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ２３に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
【００１８】
複写機本体の下部に設けられた給紙装置２００には、内部に複数の転写紙を紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット４４は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ４２を押し当てている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路４６に向けて送り出される。
【００１９】
給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４６は、複数の搬送ローラ対４７と、その路内の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対４９に向けて搬送する。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って上記二次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて４色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２４上から定着装置２５に送られる。
【００２０】
定着装置２５は、定着ベルト２６を２本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおいける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加圧する。加圧された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着せしめられる。
【００２１】
定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ筐体の図中左側板の外側に設けたスタック部５７上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかする。
【００２２】
図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、複写機本体に対して原稿自動搬送装置４００が開かれ、スキャナ３００のコンタクトガラス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。
【００２３】
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３３と第２走行体３４とがともに走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３４内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
【００２４】
このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内の各機器や、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。
【００２５】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて反転給紙路４６に進入した後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の転写紙を送り出した後、分離ローラ５２が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部１００の手差し給紙路５３に給紙する。
【００２６】
本複写機は、２色以上のトナーからなる他色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１１０をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを接触させる。これに対し、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。そして、４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけを図中反時計回りに回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ，Ｍ，Ｃについては、感光体１だけでなく、現像器も駆動を停止させて、感光体１や現像剤の不要な消耗を防止する。
【００２７】
本複写機は、複写機内の下記機器の制御を司るＣＰＵ等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、３つのモードの中から１つを選択することができる。この３つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。
【００２８】
図３は、４つプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうちの１つが備える現像装置４及び感光体１を示す拡大構成図である。４つのプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっているので、同図では「４」に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。
図３に示すように感光体１は図中矢印Ｇ方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体１の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置４からトナーを供給され、トナー像を形成する。
【００２９】
現像装置４は、図中矢印Ｉ方向に表面移動しながら感光体１の表面の潜像にトナーを供給し、現像する現像剤担持体としての現像ローラ５を有している。なお、現像ローラ５と感光体との間には入口シール１３が設けられている。また、現像ローラ５に現像剤を供給しながら図３の手前方向に現像剤を搬送する供給搬送部材としての供給スクリュ８を有している。供給スクリュ８は、回転軸とこの回転軸に設けられた羽部とを備え、回転することにより軸方向に現像剤を搬送する現像剤搬送スクリュである。
現像ローラ５の供給スクリュ８との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ５に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ１２を備えている。なお、現像ドクタ１２の近傍にヒートシンク１４０が設けられている。
現像ローラ５の感光体１との対向部である現像部から表面移動方向下流側には、現像部を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュ８と同方向に搬送する回収搬送部材としての回収スクリュ６を備えている。供給スクリュ８を備えた供給搬送路９は現像ローラ５の横方向に、回収スクリュ６を備えた現像剤回収搬送路としての回収搬送路７は現像ローラ５の下方に並設されている。
【００３０】
現像装置４は、供給搬送路９の下方で回収搬送路７に並列して、攪拌搬送路１０を設けている。攪拌搬送路１０は、現像剤を攪拌しながら供給スクリュ８とは逆方向である図中奥方向に搬送する攪拌搬送部材としての攪拌スクリュ１１を備えている。
供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは仕切り部材としての第一仕切り壁１３３によって仕切られている。第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが連通している。
なお、供給搬送路９と回収搬送路７とも第一仕切り壁１３３によって仕切られているが、第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と回収搬送路７とを仕切る箇所には開口部を設けていない。
また、攪拌搬送路１０と回収搬送路７との２つの搬送路は仕切り部材としての第二仕切り壁１３４によって仕切られている。第二仕切り壁１３４は、図中手前側が開口部となっており、攪拌搬送路１０と回収搬送路７とが連通している。
現像剤搬送部材である供給スクリュ８、回収スクリュ６及び攪拌スクリュ１１は樹脂もしくは金属のスクリュからなっており各スクリュ径は全てφ２２［ｍｍ］でスクリュピッチは供給スクリュ８が５０［ｍｍ］の２条巻き、回収スクリュ６及び攪拌スクリュ１１が２５［ｍｍ］の１条巻き、回転数は全て約６００［ｒｐｍ］に設定している。
【００３１】
現像ローラ５上にステンレスからなる厚さ２［ｍｍ］の現像ドクタ１２によって薄層化された現像剤を感光体１との対抗部である現像領域まで搬送し現像を行う。現像ローラ５の表面はＶ溝あるいはサンドブラスト処理されておりφ２５［ｍｍ］のＡｌもしくはＳＵＳ素管からなり、現像ドクタ１２及び感光体１とのギャップは０．３［ｍｍ］程度となっている。
現像後の現像剤は回収搬送路７にて回収を行い、図３中の断面手前側に搬送され、非画像領域部に設けられた第一仕切り壁１３３の開口部で、攪拌搬送路１０へ現像剤が移送される。なお、攪拌搬送路１０における現像剤搬送方向上流側の第一仕切り壁１３３の開口部の付近で攪拌搬送路１０の上側に設けられたトナー補給口９５から攪拌搬送路１０にトナーが補給される。
【００３２】
次に、３つの現像剤搬送路内での現像剤の循環について説明する。
図４は現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置４の斜視断面図である。図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
また、図５は、現像装置４内の現像剤の流れの模式図であり、図４と同様、図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
【００３３】
攪拌搬送路１０から現像剤の供給を受けた供給搬送路９では、現像ローラ５に現像剤を供給しながら、供給スクリュ８の搬送方向下流側に現像剤を搬送する。そして、現像ローラ５に供給され現像に用いられず供給搬送路９の搬送方向下流端まで搬送された余剰現像剤は第一仕切り壁１３３の余剰開口部９２より攪拌搬送路１０に供給される（図５中矢印Ｅ）。
現像ローラ５から回収搬送路７に送られ、回収スクリュ６によって回収搬送路７の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は第二仕切り壁１３４の回収開口部９３より攪拌搬送路１０に供給される（図５中矢印Ｆ）。
そして、攪拌搬送路１０は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌し、攪拌スクリュ１１の搬送方向下流側であり、供給スクリュ８の搬送方向上流側に搬送し、第一仕切り壁１３３の供給開口部９１より供給搬送路９に供給される（図５中矢印Ｄ）。
攪拌搬送路１０では攪拌スクリュ１１によって、回収現像剤、余剰現像剤及び移送部で必要に応じて補給されるトナーを、回収搬送路７及び供給搬送路９の現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、搬送方向下流側で連通している供給搬送路９の搬送方向上流側に攪拌された現像剤を移送する。なお、攪拌搬送路１０の下方には、不図示のトナー濃度センサが設けられ、センサ出力により不図示のトナー補給制御装置を作動し、不図示のトナー収容部からトナー補給を行っている。
【００３４】
図５に示す現像装置４では、供給搬送路９と回収搬送路７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路９に混入することがない。よって、供給搬送路９の搬送方向下流側ほど現像ローラ５に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを防止することができる。また、回収搬送路７と攪拌搬送路１０とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。よって、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路９に供給されるため、供給搬送路９に供給されるの現像剤が攪拌不足となることを防止することができる。このように、供給搬送路９内の現像剤のトナー濃度が低下することを防止し、供給搬送路９内の現像剤が攪拌不足となることを防止することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。
【００３５】
なお、図５に示すように、現像装置４の下部から上部への現像剤の移動は矢印Ｄのみである。矢印Ｄで示す現像剤の移動は、攪拌スクリュ１１の回転で現像剤を押し込むことにより、現像剤を盛り上がらせて供給搬送路９に現像剤を供給するものである。
このような現像剤の移動は、現像剤に対してストレスを与えることになり、現像剤の寿命低下の一因となる。
このような、現像剤を下方から上方に持ち上げる際に現像剤にストレスがかかり現像剤中のキャリアの膜削れやトナーのスペント化がその個所で発生し、それに伴い画像品質の安定性が保たれなくなってしまう。
よって、矢印Ｄで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することで現像剤の長寿命化を図ることが出来る。現像剤の長寿命化を図ることにより、現像剤の劣化を防止して常に画像濃度ムラの無い画像品質の安定した現像装置４を提供することができる。
【００３６】
本実施形態の現像装置４では、図３に示すように、供給搬送路９を攪拌搬送路１０の斜め上方になるように配置している。斜め上方に配置することにより、供給搬送路９を攪拌搬送路１０の垂直上方に設け現像剤を持ち上げるものに比べて、矢印Ｄで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することができる。
さらに、現像装置４では、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを斜めに配置することで、図３に示すように、攪拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置している。
供給搬送路９を攪拌搬送路１０に対して垂直上方に持ち上げることは、重力に逆らって現像剤を攪拌スクリュ１１の圧によって持ち上げるので現像剤にストレスがかかる。一方、攪拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置することで、攪拌搬送路１０の最高点に存在する現像剤が供給搬送路９の最下点に重力に逆らわず流れ込むことができるので、現像剤にかかるストレスを低減することができる。
なお、攪拌搬送路１０の現像剤搬送路下流側の、攪拌搬送路１０と供給搬送路９とが連通している部分の攪拌スクリュ１１の軸にフィン部材を設けても良い。このフィン部材は攪拌スクリュ１１の軸方向に平行な辺と、攪拌スクリュ１１の軸方向に垂直な辺とから構成される板状の部材である。このフィン部材で現像剤を掻き上げることにより、攪拌搬送路１０から供給搬送路９へ、より効率的な現像剤の受渡しを行うことができる。
【００３７】
また、現像装置４では、現像ローラ５と供給搬送路９との中心間距離Ａが、現像ローラ５と攪拌搬送路１０との中心間距離Ｂよりも短くなるように、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを配置している。これにより供給搬送路９から現像ローラ５に現像剤を無理無く供給することができ、装置の小型化を図ることもできる。
また、攪拌スクリュ１１は、図３中の手前側から見て反時計回り方向（図中矢印Ｃ方向）に回転しており、現像剤は攪拌スクリュ１１の形状に沿って現像剤を持ち上げて供給搬送路９に移送させている。これにより、現像剤を効率良く持ち上げることが可能となり現像剤にかかるストレスもより低減することができる。
【００３８】
次に、現像装置４の供給搬送路９、攪拌搬送路１０及び回収搬送路７からなる現像剤搬送路へのトナーを補給する位置について説明する。図６は、現像装置４の外観斜視図である。
図６に示すように、トナーを補給するトナー補給口９５を攪拌スクリュ１１を備える攪拌搬送路１０の搬送方向上流端部の上方に設けている。
また、トナー補給口９５としては、攪拌搬送路１０の搬送方向上流端部の上方に限らず、回収搬送路７の下流端部の上方に設けても良い。
さらに、回収搬送路７から攪拌搬送路１０へ現像剤の受渡しを行う箇所である回収開口部９３の真上にトナー補給口９５を設けるようにしても良い。さらに、受渡し部である回収開口部９３では現像剤が混ざりやすいため、この位置で補給を行うことによりより効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
【００３９】
次に、現像装置４内の現像剤の入れ替えについて説明する。
現像剤補給手段である不図示のトナー補給制御装置は、不図示のトナー収容部内のトナーをトナー補給口９５から現像装置４に補給する。本実施形態の現像装置４では現像装置４のトナー補給口９５からトナーとキャリアとを含む現像剤が補給される。以降、現像装置４に補給されるトナーとキャリアとが混合された現像剤をプレミックストナーと称する。
また、供給搬送路９には、プレミックストナーなどの補給により供給搬送路９内の現像剤が所定の嵩を越えた場合にその一部を図５中矢印Ｋ方向に移送し排出する現像剤排出口９４と、現像剤排出口９４から排出された現像剤を現像装置４の外部に搬送する排出搬送スクリュ２ａを備えた排出搬送路２とを有する。排出搬送路２は、供給搬送路９の搬送方向下流側で仕切り壁１３５を挟んで供給搬送路９と隣り合うように配置され、現像剤排出口９４は供給搬送路９と排出搬送路２とを連通するように供給搬送路９の搬送方向下流側の仕切り壁１３５に供給スクリュ８の回転軸を通る鉛直方向の供給スクリュ８上端よりも下方となるように設けられた開口である。
【００４０】
なお、現像剤排出口９４を供給スクリュ８の回転軸を通る鉛直方向の供給スクリュ８上端よりも下方に設けることで、後述する供給スクリュ８の搬送動作によって飛翔した飛翔現像剤の飛翔経路よりも低い位置となり、飛翔現像剤が現像剤排出口９４から排出されるのをより抑制することができる。なお、現像剤排出口９４を設ける高さは供給スクリュ８の回転軸を通る鉛直方向の供給スクリュ８上端よりも下方に限定されるものではない。
【００４１】
また、現像剤排出口９４を設ける位置は、本実施形態のように供給搬送路９の搬送方向下流側に限定されるものではない。しかしながら、例えば、攪拌搬送路１０の途中で現像剤を排出可能なように現像剤排出口を形成する側壁に現像剤排出口を設けた場合には、現像装置内の現像剤量のバランスが崩れて供給搬送路９に現像剤が充分に供給されず枯渇してしまう可能性がある。さらに、補給された新しい現像剤が古い現像剤の中になかなか潜り込めず現像剤上面にある状態でオーバーフローにより補給したばかりの新しい現像剤が多く排出されるため現像剤の入れ替えが著しく悪くなってしまう。また、回収搬送路７を形成する側壁に現像剤排出口を設けた場合、回収搬送路７内には一定の汲み上げ量で供給されている現像ローラ５から回収される現像剤だけが存在する。そのため、現像装置内の現像剤量が変化しても回収搬送路７に回収される現像剤量は一定で変化しないため、劣化した現像剤をオーバーフローによって現像剤排出口から排出することができなくなる。よって、現像剤排出口を設ける箇所を本実施形態のように、現像剤を現像ローラ５に供給し終えた供給搬送路９の搬送方向下流とすることで枯渇を抑制し、且つ、攪拌スクリュ１１と供給スクリュ８とによって充分攪拌された後の現像剤を排出できるので現像剤の入れ替え効率が良好となる。したがって、現像排出口を設ける箇所としては供給搬送路９の搬送方向下流側が好ましい。
【００４２】
次に、現像剤排出口９４を備えた従来の現像装置について説明する。
図７は、現像剤排出口９４を備えた従来の現像装置について、図２と同じ方向から見た供給搬送路９の搬送方向下流端近傍の現像装置の断面説明図である。
なお、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍とは、例えば、供給搬送路９から攪拌搬送路１０へと現像剤が受け渡される現像剤受渡し部と供給搬送路９の搬送方向で同位置となる箇所である。
【００４３】
また、供給搬送路９内の供給スクリュ８の回転方向は右回り（矢印Ｍの方向）であって、現像ローラ５に対して現像剤を下方から持ち上げて供給する方向に回転している。
【００４４】
ここで、搬送されることで供給搬送路９内を移動する勢いや、現像剤搬送スクリュである供給スクリュ８の回転する力によって供給搬送路９内の現像剤は飛び跳ねる。そして、図７に示すように、現像剤搬送路である供給搬送路９の所定の高さに現像剤排出口９４を設けただけの構成であると、図７中の矢印Ｔで示すような経路で、飛び跳ねた現像剤が飛翔して現像剤排出口９４を通過して排出されることがある。現像剤が飛び跳ねて排出される場合、供給搬送路９内の現像剤排出口９４を設けた位置を搬送される現像剤が適正な量の状態や、適正な量を下回る状態であっても、飛び跳ねた現像剤が排出されるおそれがある。このように飛び跳ねた現像剤が排出される状態であると、現像装置内の現像剤が適正な量以下の状態であるにもかかわらず現像剤排出口９４から現像剤が排出されることがあり、現像装置内の現像剤量が必要量を下回り、感光体１への現像剤の供給が不安定になるおそれがある。そして、感光体１への現像剤の供給が不安定になると画像抜けなどの異常画像が発生する。
【００４５】
なお、図７では、飛び跳ねた現像剤が現像剤排出口９４に向かう経路を矢印Ｔで示した。矢印Ｔは、飛び跳ねた現像剤が現像剤排出口９４に向かう主な経路を模式的に示したものであり、飛び跳ねた現像剤が現像剤排出口９４に向かう経路としては矢印Ｔで示すものに限るものではない。
【００４６】
［構成例１］
図７に示した従来の現像装置４のように、現像剤排出口９４に対して供給スクリュ８が上方から下方に向かう方向で回転していると、供給スクリュ８によって跳ね上げられた現像剤の飛翔方向が現像剤排出口９４の設けられた側壁に向かう方向となる。そのため、供給スクリュ８が回転している間は常に供給スクリュ８によって跳ね上げられた現像剤が現像剤排出口９４から排出されてしまう。
【００４７】
そこで本構成例では、図１に示すように供給スクリュ８の回転方向を図７に示した従来の現像装置とは逆方向、つまり、現像剤排出口９４に対して供給スクリュ８が下方から上方に向かう方向（図中矢印Ｐ方向）としている。これにより、供給スクリュ８によって跳ね上げられた現像剤の飛翔方向が現像剤排出口９４の設けられた側壁に向かう方向ではなく現像ドクタ１２が設けられた側壁に向かう方向になる。よって、供給スクリュ８によって跳ね上げられた現像剤が現像剤排出口９４から排出されるのを抑制することができる。したがって、現像装置４内の現像剤量を一定範囲以内に保った状態で現像装置４内の現像剤を徐々に交換することができるので、現像装置４内の現像剤量が必要量を下回り、感光体１への現像剤の供給が不安定になって異常画像が発生してしまうのを抑制できる。さらに、現像装置のメンテナンスの簡略化を図り現像装置４の大型化や複雑化を抑制することができる。
【００４８】
［構成例２］
本構成例では図８に示すように、図中矢印Ｑ方向に回転する供給スクリュ８の上方の供給スクリュ８の現像剤搬送動作によって跳ね上げられた現像剤が現像剤排出口９４に向かう飛翔経路内の現像剤排出口９４の略幅領域に磁石７０を設けている。これにより、供給スクリュ８によって跳ね上げられた現像剤を磁石７０の磁力で積極的に回収することができる。よって、供給スクリュ８によって跳ね上げられた現像剤が現像剤排出口９４から排出されるのを抑制することができる。したがって、現像装置４内の現像剤量を一定範囲以内に保った状態で現像装置４内の現像剤を徐々に交換することができるので、現像装置４内の現像剤量が必要量を下回り、感光体１への現像剤の供給が不安定になって異常画像が発生してしまうのを抑制できる。さらに、現像装置４のメンテナンスの簡略化を図り装置の大型化や複雑化を抑制することができる。
【００４９】
なお、磁石７０として永久磁石を用いた場合には、その磁力を、付着した現像剤が跳ね上げを抑制するための壁として機能するように堆積するような磁力に調整してある。さらに、堆積した現像剤が搬送される現像剤の搬送性に影響を及ぼさないような位置、本実施例では搬送路の上方、に磁石を配置している。このような磁石の磁力、場所の設定によって、現像装置４を稼動させて現像剤が付着することで現像剤の壁によって現像剤跳ね防止機能を有するようにもなる。
【００５０】
また、磁石７０として電磁石を用いた場合には、上記永久磁石を用いた場合と同様な効果も生まれるし、さらに、現像動作の終了時や、画像形成装置の電源断時等、現像剤跳ね防止機能を必要としない適当な時間で、磁石７０に図示しない電源から電流を流すのを止め磁力を発生させないことにより、磁石７０に付着した現像剤を供給搬送路９内へ容易に戻すことができる。
【００５１】
［構成例３］
本構成例では図９に示すように、図中矢印Ｑ方向に回転する供給スクリュ８の上方の供給スクリュ８の現像剤搬送動作によって跳ね上げられた現像剤が現像剤排出口９４に向かう飛翔経路内の現像剤排出口９４の略幅領域に電極板７１を設置し、且つ、電極板７１に対して供給スクリュ８を挟んだ反対側の供給搬送路９を形成する側壁（仕切り壁１３３）に対抗電極を設置している。そして、例えばトナーがマイナス極性に帯電している場合にはキャリアはプラス極性に帯電しているので電極板７１にマイナス極性のバイアスを印加して電極板７１と対向電極７２との間に電界発生させる。
【００５２】
具体的には電極板７１を−１０００［Ｖ］とし、対抗電極７２側を０［Ｖ］とする。これにより、これにより、供給スクリュ８によって跳ね上げられた現像剤が上記電界内のクーロン力により電極板７１に保持され積極的に跳ね上げられた現像剤を電極板７１で回収することができる。
【００５３】
よって、供給スクリュ８によって跳ね上げられた現像剤が現像剤排出口９４から排出されるのを抑制することができる。したがって、現像装置４内の現像剤量を一定範囲以内に保った状態で現像装置４内の現像剤を徐々に交換することができるので、現像装置４内の現像剤量が必要量を下回り、感光体１への現像剤の供給が不安定になって異常画像が発生してしまうのを抑制できる。さらに、現像装置４のメンテナンスの簡略化を図り装置の大型化や複雑化を抑制することができる。
【００５４】
なお、電極板７１に印加するバイアスはマイナス極性に限らず、プラス極性のバイアスを印加しても良いし、プラス極性のバイアスとマイナス極性のバイアスとを交互に印加するようにしても良い。
【００５５】
また、電極板７１で回収した現像剤は、その電界の強度や、電極板７１の位置を設定することで磁石を用いたのと同様に現像剤の壁を形成させることが可能になると共に、現像動作の終了時や、画像形成装置の電源断時等、現像剤跳ね防止機能を必要としない適当な時間で、例えば電極板７１に図示しない電源からバイアスを印加するのを止めて上記電界を生じさせないことなどにより電極板７１から離脱させることで供給搬送路９内へ容易に戻すことができる。
【００５６】
［構成例４］
本構成例では、図１０に示すように現像装置４の一部（フラットパッケなど）に設けた現像装置４の内外を連通する連通口にトナーをカットさせるフィルタ７４をダクト７５を介して設け、そのフィルタ７４を介してファン７３により現像装置４内の空気を吸引し現像装置４外部へ排出することで、現像装置４内の気圧（現像剤排出口９４の内側近傍）を装置外部の気圧よりも負圧にしている。これにより、現像剤排出搬送路２側から現像剤排出口９４を介して供給搬送路９などが設けられた空間側に吹き込む方向で気流を発生させることができる。よって、図中矢印Ｑ方向に回転する供給スクリュ８の現像剤搬送動作によって跳ね上げられた現像剤が上記気流によって吹き戻されるので、供給スクリュ８によって跳ね上げられた現像剤が現像剤排出口９４から排出されるのを抑制することができる。したがって、現像装置４内の現像剤量を一定範囲以内に保った状態で現像装置４内の現像剤を徐々に交換するできるので、現像装置４内の現像剤量が必要量を下回り、感光体１への現像剤の供給が不安定になって異常画像が発生してしまうのを抑制できる。さらに、現像装置４のメンテナンスの簡略化を図り装置の大型化や複雑化を抑制することができる。
【００５７】
なお、現像剤排出搬送路２の外側に現像装置４の内外を連通する連通口を設け、その連通口にトナーをカットさせるフィルタを設け、そのフィルタを介してファンにより外気を現像剤排出口から現像装置内部空間に送り込むような構成でも同様の効果を得ることが可能である。
【００５８】
以上、本実施形態によれば、現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体である感光体１と対向する箇所で感光体１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である現像ローラ５と、現像剤を搬送する現像剤搬送部材である少なくとも供給スクリュ８を備え、現像ローラ５に現像剤を供給する現像剤供給領域では現像ローラ５に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する現像剤搬送路である少なくとも供給搬送路９と、現像剤を装置外部に排出する現像剤排出口９４とを備えた現像装置４において、供給スクリュ８の搬送動作によって供給搬送路９から飛翔した飛翔現像剤が飛翔する方向以外の方向に設けられた、供給搬送路９を形成する側壁である仕切り壁１３５の、現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に応じて現像剤の嵩が増減する所定の高さに現像剤排出口９４を設けている。これにより、供給スクリュ８によって跳ね上げられた現像剤が現像剤排出口９４から排出されるのを抑制することができる。よって、現像装置４内の現像剤量を一定範囲以内に保った状態で現像装置４内の現像剤を徐々に交換することができる。したがって、飛翔現像剤が現像剤排出口９４から排出されることで現像装置４内の現像剤量が必要量を下回り、感光体１への現像剤の供給が不安定になって異常画像が発生してしまうのを抑制できる。
また、本実施形態によれば、上記現像剤搬送部材がスクリュ形状をした供給スクリュ８であり、供給スクリュ８の回転軸方向から見たときに、供給スクリュ８の回転軸と現像剤排出口９４が設けられた側壁との間で供給スクリュ８の回転方向が下方から上方へ向かって回転する方向である。これにより、供給スクリュ８によって跳ね上げられた飛翔現像剤の飛翔方向が現像剤排出口９４の設けられた側壁に向かう方向ではなくなるので、供給スクリュ８によって跳ね上げられた飛翔現像剤が現像剤排出口９４から排出されるのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体である感光体１と対向する箇所で該潜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である現像ローラ５と、現像剤を搬送する現像剤搬送部材である少なくとも供給スクリュ８を有し、現像ローラ５に現像剤を供給する現像剤供給領域では現像ローラ５に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する現像剤搬送路である少なくとも供給搬送路９と、現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に応じて現像剤の嵩が増減する供給搬送路９の箇所の所定の高さに設けられた、現像剤を装置外部に排出する現像剤排出口９４とを備えた現像装置４において、供給スクリュ８の搬送動作によって飛翔した飛翔現像剤を、上記飛翔現像剤が現像剤排出口９４へ向かう飛翔経路内で保持する飛翔現像剤保持手段を有している。これにより、供給スクリュ８によって跳ね上げられた飛翔現像剤が飛翔現像剤保持手段によって保持される。よって、供給スクリュ８によって跳ね上げられた飛翔現像剤が現像剤排出口９４から排出されるのを抑制することができ、現像装置４内の現像剤量を一定範囲以内に保った状態で現像装置４内の現像剤を徐々に交換することができる。したがって、飛翔現像剤が現像剤排出口９４から排出されることで現像装置４内の現像剤量が必要量を下回り、感光体１への現像剤の供給が不安定になって異常画像が発生してしまうのを抑制できる。
また、本実施形態によれば、上記飛翔現像剤保持手段は、磁石部材である磁石７０である。これにより、供給スクリュ８によって跳ね上げられた飛翔現像剤を磁石７０の磁力で積極的に回収することができる。よって、供給スクリュ８によって跳ね上げられた飛翔現像剤が現像剤排出口９４から排出されるのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、上記飛翔現像剤保持手段は電極板７１及び対向電極７２である。これにより、供給スクリュ８によって跳ね上げられた飛翔現像剤が電極板７１と対向電極７２との間で生じた電界内のクーロン力により電極板７１に保持され積極的に飛翔現像剤を電極板７１で回収することができる。よって、供給スクリュ８によって跳ね上げられた飛翔現像剤が現像剤排出口９４から排出されるのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体である感光体１と対向する箇所で感光体１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である現像ローラ５と、現像剤を搬送する現像剤搬送部材である少なくとも供給スクリュ８を有し、現像ローラ５に現像剤を供給する現像剤供給領域では現像ローラ５に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する現像剤搬送路である少なくとも供給搬送路９とを有し、現像剤搬送路全体の現像剤量の増減に応じて現像剤の嵩が増減する供給搬送路９の箇所の所定の高さに設けられた、現像剤を装置外部に排出する現像剤排出口９４とを備えた現像装置４において、現像剤排出口９４から供給スクリュ８側に向かう気流を発生させる気流発生手段であるファン７３を有している。これにより、現像剤排出搬送路２側から現像剤排出口９４を介して供給搬送路９などが設けられた空間側に吹き込む方向で気流を発生させることができる。よって、供給スクリュ８の搬送動作によって現像剤排出口９４に向かって飛翔した飛翔現像剤が、上記気流によって現像剤排出口９４に向かう方向とは違う方向に吹き飛ばされ、飛翔現像剤が現像剤排出口９４に到達するのを抑制できる。したがって、供給スクリュ８によって跳ね上げられた飛翔現像剤が現像剤排出口９４から排出されるのを抑制することができ、現像装置４内の現像剤量を一定範囲以内に保った状態で現像装置４内の現像剤を徐々に交換することができる。ゆえに、飛翔現像剤が現像剤排出口９４から排出されることで現像装置４内の現像剤量が必要量を下回り、感光体１への現像剤の供給が不安定になって異常画像が発生してしまうのを抑制できる。
また、本実施形態によれば、上記現像剤搬送部材はスクリュ形状の供給スクリュ８であり、現像剤排出口９４は供給スクリュ８の回転軸を通る鉛直方向の供給スクリュ８上端よりも下方に設けられている。これにより、飛翔現像剤の飛翔経路よりも低い位置に現像剤排出口９４が設けられるので、飛翔現像剤が現像剤排出口９４から排出されるのをより抑制することができる。
また、本実施形態によれば、上記現像剤搬送路は、現像ローラ５の軸線方向に沿って現像剤を搬送し、現像ローラ５に現像剤を供給する現像剤供給搬送部材である供給スクリュ８を有する現像剤供給搬送路９である供給搬送路９と、感光体１と対向する箇所を通過後の現像ローラ５上から回収された現像剤を現像ローラ５の軸線方向に沿って、且つ、供給スクリュ８と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材である回収スクリュ６を有する現像剤回収搬送路である回収搬送路７と、現像に用いられずに供給搬送路９の搬送方向の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、現像ローラ５から回収され回収搬送路７の搬送方向の最下流側まで搬送された回収現像剤との供給を受け、現像ローラ５の軸線方向に沿って、且つ、余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌しながら供給スクリュ８とは逆方向に搬送し、攪拌後の攪拌現像剤を供給搬送路９に供給する現像剤攪拌搬送部材である攪拌スクリュ１１を有する現像剤攪拌搬送路である攪拌搬送路１０である。これにより、供給搬送路９と回収搬送路７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路９に混入することがない。よって、供給搬送路９の搬送方向下流側ほど現像ローラ５に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを防止することができる。また、回収搬送路７と攪拌搬送路１０とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。よって、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路９に供給されるため、供給搬送路９に供給されるの現像剤が攪拌不足となることを防止することができる。このように、供給搬送路９内の現像剤のトナー濃度が低下することを防止し、供給搬送路９内の現像剤が攪拌不足となることを防止することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。
また、本実施形態によれば、現像剤排出口９４は、供給搬送路９の現像剤搬送方向下流側に設けられている。これにより、供給スクリュ８によって供給搬送路９から現像ローラ５に供給される現像剤が枯渇してしまうのを抑制しつつ、現像剤排出口９４から現像剤を排出することができる。
また、本実施形態によれば、感光体１と、感光体１に担持された潜像を現像する現像手段と、上記現像手段に現像剤を補給する現像剤補給手段であるトナー補給制御装置とを備えた画像形成装置である複写機において、上記現像手段として本発明の現像装置４を用いることにより、現像剤の排出量は枚数あたり一定になり、現像装置４内の現像剤が少なくなり画像が欠けたり、逆に多くなりすぎて現像ローラ５上を連れ回り濃度ムラを引き起こしたり、現像剤が現像装置４から溢れ出て複写機内に飛散させたりすることなく、安定した画像出力を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】構成例１の現像装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図３】現像装置及び感光体の概略構成図。
【図４】現像剤の流れを説明する現像装置の斜視断面図。
【図５】現像装置内の現像剤の流れの模式図。
【図６】現像装置の外観斜視図。
【図７】現像剤排出口を備えた従来の現像装置の概略構成図。
【図８】構成例２の現像装置の概略構成図。
【図９】構成例３の現像装置の概略構成図。
【図１０】構成例４の現像装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００６０】
１      感光体
２      排出搬送路
２ａ    排出搬送スクリュ
４      現像装置
５      現像ローラ
６      回収スクリュ
７      回収搬送路
８      供給スクリュ
８ａ    回転軸
８ｂ    羽部
９      供給搬送路
１０    攪拌搬送路
１１    攪拌スクリュ
１２    現像ドクタ
１４    張架ローラ
１５    駆動ローラ
１６    二次転写バックアップローラ
１７    中間転写ユニット
１８    プロセスカートリッジ
２０    画像形成ユニット
２１    光書込ユニット
２２    二次転写装置
２３    張架ローラ
２４    紙搬送ベルト
２５    定着装置
２６    定着ベルト
２７    加圧ローラ
７０    磁石
７１    電極板
７２    対向電極
７３    ファン
７４    フィルタ
７５    ダクト
９０    ベルトクリーニング装置
９１    供給開口部
９２    余剰開口部
９３    回収開口部
９４    現像剤排出口
９５    トナー補給口
１００  プリンタ部
１１０  中間転写ベルト
１３３  第一仕切り壁
１３４  第二仕切り壁
１３５  仕切り壁
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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