(57)【要約】【課題】  供給搬送路から現像剤担持体に供給されて現像領域を通過した現像剤が供給搬送路とは異なる現像剤搬送路に受け渡される現像装置で、供給搬送路内の現像剤の剤面の高さをより均一にする設定することにより現像剤担持体に均一な現像剤の供給を行うことが出来る現像装置、及びこの現像装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  感光体上の潜像にトナーを供給する現像スリーブと、現像スリーブに現像剤を供給しながら現像スリーブの軸線方向に沿って現像剤を搬送する供給搬送路７と、供給搬送路７内の現像剤に搬送力を付与する供給スクリュ９と、供給搬送路７の搬送方向下流端に到達した現像剤を供給搬送路７の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路８と、循環搬送路８内の現像剤２に搬送力を付与する循環スクリュ１０とを有する現像装置４で、供給搬送路７の搬送方向下流側ほど高くなるように供給搬送路７の底面である供給底面７ｂを傾斜させる。【選択図】  図５
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【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、
該現像剤担持体に現像剤を供給しながら該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送する供給搬送路と、
該供給搬送路内の現像剤に対して搬送力を付与する供給搬送部材と、
該供給搬送路の搬送方向下流端に到達した現像剤を該供給搬送路の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路と、
該循環搬送路内の現像剤に対して搬送力を付与する循環搬送部材とを有する現像装置において、
該供給搬送路の搬送方向下流側ほど高くなるように該供給搬送路の底面が傾斜していることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
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、
該現像剤担持体に現像剤を供給しながら該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送する供給搬送路と、
該供給搬送路内の現像剤に対して搬送力を付与する供給搬送部材と、
該供給搬送路の搬送方向下流端に到達した現像剤を該供給搬送路の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路と、
該循環搬送路内の現像剤に対して搬送力を付与する循環搬送部材とを有する現像装置において、
該供給搬送部材が搬送力を付与する領域の最下部が、該供給搬送路の搬送方向下流側ほど高くなることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２の現像装置において、
上記供給搬送部材は、回転軸と該回転軸に螺旋状に設けられた羽部とを備え、回転することにより該回転軸の軸方向に現像剤を搬送するスクリュ部材からなる供給スクリュであ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、
上記供給スクリュは上記羽部の外径が上記供給搬送路の搬送方向下流側ほど小さくなる形状であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４の現像装置において、
上記供給スクリュの上記回転軸が上記供給搬送路の搬送方向下流側ほど上記現像剤担持体に近づくように、該供給スクリュ及び該供給搬送路を配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
少なくとも潜像担持体と、
該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、
該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、
該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する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または５に記載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、トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を用いる現像装置を備える画像形成装置が広く用いられている。二成分現像剤を用いる現像装置としては現像担持体である現像スリーブの軸方向に平行に現像剤を搬送しながら現像スリーブに現像剤を供給する供給搬送路と、供給搬送路の下流端に到達した現像剤を供給搬送路の上流端に搬送する循環搬送路とを有するものが知られている。
【０００３】
供給搬送路と循環搬送路とを備える現像装置としては、供給搬送路から現像スリーブに供給された現像剤が、潜像担持体である感光体と現像スリーブとの対向部である現像領域を通過した後、供給搬送路に受け渡されるものがある。現像領域を通過した現像剤は感光体上の潜像にトナーを供給してトナー濃度が低下した状態であるので、現像領域を通過した現像剤が供給搬送路に戻る現像剤では供給搬送路の搬送方向下流側ほど現像剤中のトナー濃度が低下する。特に高印字率の画像では現像領域を通過する前の現像剤に対して現像領域を通過した後の現像剤のトナー濃度の低下が大きくなり、供給搬送路の搬送方向下流側のトナー濃度低下が大きく、画像品質が低下する問題が生じる。
【０００４】
特許文献１に記載の現像装置は、供給搬送路と循環搬送路との現像スリーブに平行な２本の現像剤搬送路を備え、現像スリーブに供給され、現像領域を通過した現像剤は循環搬送路に受け渡される。このような現像装置では、現像領域を通過してトナー濃度が低下した現像剤は供給搬送路に戻らず、循環搬送路に受け渡されるため、上述したような供給搬送路の搬送方向下流側ほどトナー濃度が低下する問題が発生しない。
【０００５】
また、特許文献２に記載の現像装置は、供給搬送路、循環搬送路及び回収搬送路の現像スリーブに平行な３本の現像剤搬送路を備え、現像スリーブに供給され、現像領域を通過した現像剤は回収搬送路に受け渡される。回収搬送路内の現像剤は供給搬送路と同じ方向に搬送され、供給搬送路の下流端に到達した現像剤と回収搬送路の下流端に到達した現像剤とが循環搬送路に受け渡される。このような現像装置では、現像領域を通過してトナー濃度が低下した現像剤は供給搬送路に戻らず、回収搬送路に受け渡されるため、上述したような供給搬送路の搬送方向下流側ほどトナー濃度が低下する問題が発生しない。
【０００６】
特許文献１や特許文献２に記載の現像装置では、供給搬送路から現像スリーブに供給された現像剤は供給搬送路に戻ってこないため、供給搬送路の搬送方向下流側ほど現像剤の量が少なくなる。そして、供給搬送路内の現像剤を搬送する現像剤搬送部材が搬送方向の全域で一様な形状で、且つ、供給搬送路が搬送方向の全域で一様な形状であると次のような問題が生じる。すなわち、現像剤の量が少なくなる搬送方向下流側ほど現像剤の剤面の高さが低くなる。供給搬送路内の搬送方向上流側と下流側とで現像剤の剤面の高さに偏りが生じると、現像スリーブへの供給にムラができ、現像スリーブに供給される現像剤の量にも現像スリーブの軸方向で片寄りが生じる。
つまり、現像剤の剤面が高い供給搬送路の上流側では現像スリーブへの現像剤の供給量が安定していて画像濃度は一定となる。一方、現像剤の剤面が低い供給搬送路の下流側では、現像スリーブへの現像剤の供給量が不安定になり画像に濃度ムラが生じて画像不良が起こる。
【０００７】
特許文献１の現像装置では、供給搬送路と循環搬送路との現像剤の搬送量を現像スリーブへの供給量よりも十分に大きくすることで、現像スリーブへの現像剤の供給によって現像剤が減少する割合を低減している。これにより、供給搬送路内の現像剤の剤面の高さの片寄りを低減し、画像の濃度ムラの発生を抑制している。しかし、特許文献１では、現像剤の搬送量を大きくする方法として、供給搬送路と循環搬送路との現像剤搬送部材による現像剤の搬送速度を速めている。このように、供給搬送路と循環搬送路との現像剤搬送部材の搬送速度を速めて現像剤の搬送量を増加させると、現像剤に対するストレスの増加につながる。また、現像剤搬送部材として搬送スクリュを用いる場合は、現像剤の搬送速度を速めるために回転数を増加させると搬送スクリュの回転トルクの増加につながる。このように、現像剤に対するストレスの増加や搬送スクリュの回転トルクの増加につながるため、供給搬送路と循環搬送路との現像剤の搬送量はあまり大きくすることができないという問題がある。
【０００８】
一方、特許文献２では、供給搬送路内の現像剤搬送部材としてスクリュ状の供給スクリュを備え、供給スクリュとして搬送方向下流側ほどピッチ幅が狭くなる搬送スクリュを用いている現像装置が記載されている。搬送スクリュによる現像剤の搬送では、スクリュのピッチ幅が狭いほどスクリュが一回転する毎の現像剤の移動距離が短くなり、現像剤の増減が無い場合はスクリュのピッチ幅が狭い箇所ほど現像剤の嵩が高くなる。よって、搬送方向下流側ほど現像剤の量が少なくなる供給搬送路の供給スクリュとして下流側ほどピッチ幅が狭い搬送スクリュを用いることにより、供給搬送路内の搬送方向上流側と下流側との現像剤の剤面の高さに片寄りを低減できる。これにより、現像スリーブに供給される現像剤の量の現像スリーブの軸方向で片寄りも低減することができ、供給搬送路の下流側では、現像スリーブへの現像剤の供給量が少なくて画像に濃度ムラが生じて画像不良の発生となることを防止することができる。
なお、搬送方向下流側ほどピッチ幅が狭くなる搬送スクリュを供給スクリュとして用いる構成は、特許文献２のように３つの現像剤搬送路を備える現像装置に限らず、特許文献１のように搬送経路が２つの現像装置にも適用可能である。
【０００９】
【特許文献１】特開平５−３３３６９１号公報
【特許文献２】特２００６−２５１４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、搬送方向下流側ほどピッチ幅が狭くなる搬送スクリュを供給スクリュとして用いる構成では次のような問題がある。
すなわち、現像スリーブに供給することで減少する供給搬送路内の現像剤量は算出することが出来るが、ピッチ幅を狭くすることによる現像剤の嵩の増加量を算出することは困難である。このため、現像スリーブに現像剤を供給することにより搬送方向下流側ほど現像剤量が減少する供給搬送路内の現像剤の剤面が水平となるよな供給スクリュを作成することは困難である。よって、搬送方向下流側ほどピッチ幅が狭くなる搬送スクリュを供給スクリュとして用いる構成では供給搬送路内の搬送方向上流側と下流側との現像剤の剤面の高さに片寄りを低減できるものの、剤面の高さを均一にすることは困難である。
【００１１】
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、供給搬送路から現像剤担持体に供給されて現像領域を通過した現像剤が供給搬送路とは異なる現像剤搬送路に受け渡される現像装置で、供給搬送路内の現像剤の剤面の高さをより均一にする設定することにより現像剤担持体に均一な現像剤の供給を行うことが出来る現像装置、及びこ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】
【００１２】
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、該現像剤担持体に現像剤を供給しながら該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送する供給搬送路と、該供給搬送路内の現像剤に対して搬送力を付与する供給搬送部材と、該供給搬送路の搬送方向下流端に到達した現像剤を該供給搬送路の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路と、該循環搬送路内の現像剤に対して搬送力を付与する循環搬送部材とを有する現像装置において、該供給搬送路の搬送方向下流側ほど高くなるように該供給搬送路の底面が傾斜していることを特徴とするものである。
また、請求項２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、該現像剤担持体に現像剤を供給しながら該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送する供給搬送路と、該供給搬送路内の現像剤に対して搬送力を付与する供給搬送部材と、該供給搬送路の搬送方向下流端に到達した現像剤を該供給搬送路の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路と、該循環搬送路内の現像剤に対して搬送力を付与する循環搬送部材とを有する現像装置において、該供給搬送部材が搬送力を付与する領域の最下部が、該供給搬送路の搬送方向下流側ほど高くなることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の現像装置において、上記供給搬送部材は、回転軸と該回転軸に螺旋状に設けられた羽部とを備え、回転することにより該回転軸の軸方向に現像剤を搬送するスクリュ部材からなる供給スクリュであ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、上記供給スクリュは上記羽部の外径が上記供給搬送路の搬送方向下流側ほど小さくなる形状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４の現像装置において、上記供給スクリュの上記回転軸が上記供給搬送路の搬送方向下流側ほど上記現像剤担持体に近づくように、該供給スクリュ及び該供給搬送路を配置したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、少なくとも潜像担持体と、該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する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または５に記載の現像装置を用いることを特徴とするものである。
【００１３】
上記請求項１の構成を備える現像装置においては、供給搬送路の搬送方向下流側ほど高くなるように供給搬送路の底面が傾斜しているため、供給搬送路の下流側ほど現像剤量が少なくても剤面の高さの片寄りを低減することが出来る。そして、傾斜によって搬送方向下流側の剤面の高さを上昇させるものであるので、傾斜を変更することによる剤面の高さの上がり具合は容易に算出することが出来、剤面の高さを均一にする設定を行い易い。このため、従来の現像装置よりも供給搬送路の剤面の高さをより均一に設定することが出来る。
また、上記請求項２の構成を備える現像装置においては、供給搬送部材が搬送力を付与する領域の最下部が、供給搬送路の搬送方向下流側ほど高くなるため、供給搬送路内の供給搬送部材が搬送力を付与する領域である搬送領域の最下部の下方で、供給搬送部材から搬送力が付与されない領域であるデッドスペースも供給搬送路の搬送方向下流側ほど高くなる。デッドスペースでは搬送力の付与がなされずに停滞した現像剤は搬送領域の最下部に沿って堆積するため、デッドスペースに堆積した現像剤は供給搬送路の搬送方向下流側ほど高くなる斜面となる。この堆積した現像剤の斜面上を現像剤が搬送されるので、供給搬送路の底面が供給搬送路の搬送方向下流側ほど高くなるように傾斜した構成と同様の状態となる。このため、供給搬送路の下流側ほど現像剤量が少なくても剤面の高さの片寄りを低減することが出来る。そして、堆積した現像剤の傾斜によって搬送方向下流側の剤面を上昇させるものであるので、傾斜を変更することによる剤面の高さの上がり具合は容易に算出することが出来、剤面の高さを均一にする設定を行い易い。このため、従来の現像装置よりも供給搬送路の剤面の高さをより均一に設定することが出来る。なお、堆積した現像剤の斜面は供給搬送部材が搬送力を付与する領域の最下部の傾きに沿った形状であるので、供給搬送部材の配置または形状を変更することにより堆積した現像剤の斜面の傾斜を変更することが出来る。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１乃至６の発明によれば、供給搬送路内の現像剤の剤面の高さを従来の現像装置よりも均一になるように設定することができ、現像剤担持体に均一な現像剤の供給を行うことが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】
【００１５】
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５００」という）の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機５００の概略構成図である。複写機５００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。
【００１６】
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。
【００１７】
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の表面にレーザ光を照射する。
プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、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。
【００１８】
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。これにより、照射部（露光部）の感光体１Ｙの表面の電位が減衰する。この表面の電位の減衰により、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。
【００１９】
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、中転張架ローラ１１４、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、中転張架ローラ１１４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６２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。
【００２０】
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。
【００２１】
複写機５００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。
【００２２】
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、給紙路４６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。
【００２３】
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を加熱する。加熱された定着ベルト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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
複写機５００は、２色以上のトナーからなる多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、現像装置４も駆動を停止させて、感光体１や現像装置４の各部材及び現像装置４内の現像剤の不要な消耗を防止する。
【００３０】
複写機５００は、複写機５００内の各機器の制御を司る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。
【００３１】
図２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を図１中の奥側から見た拡大構成図である。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以外は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。
現像装置４は潜像担持体であるドラム状の感光体１に対向配置され、感光体１は図中矢印ａに示すように図２における時計回り方向に回転駆動する。感光体１は、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の表面は露光装置である光書込ユニット２１から照射されたレーザ光によってその表面に静電潜像を形成される。
【００３２】
現像装置４のケーシングである現像容器３内には磁性キャリアと磁性又は非磁性のトナーとからなる粉体状の２成分の現像剤２が収容されている。現像装置４は、感光体１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う現像領域Ａまで現像容器３内の現像剤２を担持して、表面移動することによって搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ１４ａを備える。また、現像スリーブ１４ａの内部に現像装置４に対して固定された複数の磁石からなるマグネットローラ１４ｂを備えている。さらに、現像スリーブ１４ａ上に担持された現像剤の層厚規制する剤規制部材５とを有している。
【００３３】
現像剤搬送手段である２つの搬送スクリュとして、供給スクリュ９と循環スクリュ１０とが現像スリーブ１４ａの軸方向に対して略平行に設けられている。各搬送スクリュは、回転軸と回転軸に螺旋状に設けられた羽部とを備え、回転することにより回転軸の軸方向に沿って一方向に現像剤を搬送する。現像容器３の内壁及び隔壁６によって空間が仕切られ、現像剤搬送路として供給搬送路７と循環搬送路８とが隔壁６を挟んで上下に形成されている。また、隔壁６の図２中の手前側及び奥側の両端部には開口部がそれぞれ設けられており、供給搬送路７と循環搬送路８との間を２つの開口部によってそれぞれ連通している。
【００３４】
図２に示すように、供給搬送路７及び循環搬送路８にはそれぞれ供給スクリュ９及び循環スクリュ１０が配置されており、現像容器３内の現像剤２は供給搬送路７及び循環搬送路８に収容されている。また、循環スクリュ１０は供給スクリュ９に対して略平行に配置され、循環搬送路８内の現像剤は循環スクリュ１０によって供給スクリュ９の搬送方向とは逆方向に搬送される。
現像容器３内の現像剤２は、供給スクリュ９と循環スクリュ１０との回転による搬送によって、隔壁６の両端に設けられた開口部を通じて供給搬送路７と循環搬送路８との間を循環する。
【００３５】
現像容器３内の現像剤２のうち供給搬送路７内の現像剤は、供給スクリュ９が回転することによって搬送されながら、現像スリーブ１４ａの表面へと供給される。供給搬送路７から現像スリーブ１４ａへの現像剤２の供給は、供給スクリュ９と現像スリーブ１４ａとの間の仕切り壁１３を供給スクリュ９の回転によって現像剤２が乗り越えたり、現像スリーブ１４ａに内設されたマグネットローラ１４ｂの磁力によって現像剤２が現像スリーブ１４ａに引き付けられたりすることによって行われる。
【００３６】
現像スリーブ１４ａに供給された現像剤２は、現像スリーブ１４ａの回転と、内設されたマグネットローラ１４ｂの磁力とによって、現像スリーブ１４ａに担持されつつ、図２中の矢印Ｂの方向に搬送される。すなわち、現像スリーブ１４ａに供給されて担持された現像剤２は、現像スリーブ１４ａに担持されつつ矢印Ｂで示すように剤規制部材５を通過する。現像スリーブ１４ａの表面に担持された現像剤２は、図２中の矢印Ｂ１で示すように剤規制部材５との対向部を通過するときに余分な現像剤２が掻き取られる。
【００３７】
剤規制部材５を通過した適正量の現像剤２は、図２中矢印Ｂ２で示すように現像スリーブ１４ａと感光体１との間の現像領域Ａを通過したのち、現像スリーブ１４ａから離れ、現像容器３の底部３ｂへ流れて循環搬送路８へと受け渡される。
すなわち、現像スリーブ１４ａ上に担持されて現像領域Ａに搬送され、現像領域Ａを通過した後、現像領域Ａにおいて感光体１の表面の供給されずに現像スリーブ１４ａ上に残った現像剤２は、現像スリーブ１４ａの回転に伴って供給搬送路７に再度回収されるのではなく、一度、循環搬送路８に回収される。このために供給搬送路７内には常に循環搬送路８で十分攪拌された現像剤のみが存在する。
【００３８】
なお、供給搬送路７の下流端に到達した現像剤２と、現像領域Ａを通過して現像スリーブ１４ａから離間した現像剤とは循環搬送路８によって搬送され供給搬送路７の上流端に受け渡される。循環搬送路８内の現像剤２は現像領域Ａを通過してトナー濃度が低下した現像剤２を含むため、トナーを補給する必要がある。よって、潜像の画像情報から求めるトナー消費量または、循環搬送路８内の現像剤のトナー濃度の測定結果に応じて、循環搬送路８内の現像剤にトナーを補給することによって、適正なトナー濃度の現像剤２を供給搬送路７に受け渡すことが出来る。
【００３９】
図３は、現像装置４を図２の矢印Ｃ方向から見た、現像容器３中の現像剤２の流れを説明する模式図である。図３中の矢印が現像容器３中の現像剤２の流れを示している。
図２及び図３に示すように、現像装置４では、供給搬送路７と循環搬送路８とが垂直方向に配置されている。このため、隔壁６の両端に設けられた開口部のうち図３中右側の開口部である落下口１２では供給搬送路７の下流端から循環搬送路８の上流端へと現像剤２は上から下へと移動する。一方、隔壁６の両端に設けられた開口部のうち図３中左側の開口部である持ち上げ口１１では循環搬送路８の下流端から供給搬送路７の上流端へと現像剤２は下から上へと移動する。持ち上げ１１での循環搬送路８から供給搬送路７への現像剤の移動は、循環搬送路８内の搬送方向下流端に溜まった現像剤２の圧力により下から上と押し上げられるようにして現像剤が受け渡される。
【００４０】
現像装置４では、循環搬送路８から供給搬送路７へと受け渡された現像剤２のすべてが供給搬送路７内の供給スクリュ９の搬送方向下流端に到達するわけではない。図３中の矢印Ｂで示すように、供給搬送路７内を搬送される途中で現像スリーブ１４ａの表面に供給され、現像領域Ａを通過した後、循環搬送路８に回収される成分が存在する。このような現像スリーブ１４ａの表面への現像剤２の受渡しは、現像スリーブ１４ａの軸方向の幅の略全域に渡ってなされる。
このため、供給搬送路７内で供給スクリュ９によって搬送力が付与されて搬送される現像剤２の量は、供給搬送路７内の上流端から下流端に向かうに従い徐々に減少する傾向がある。
一方、循環搬送路８内で循環スクリュ１０によって搬送力が付与されて搬送される現像剤２の量は、循環搬送路８内の上流端から下流端に向かうに従い徐々に増加する傾向がある。即ち、現像装置４内の現像剤２の分布には片寄りが存在する。
【００４１】
図４は、従来の現像装置４における供給搬送路７及び循環搬送路８の現像剤２の分布の説明図である。
図４に示すように、従来の現像装置４は、供給スクリュ９が搬送方向の全域で一様な形状で、供給搬送路７も搬送方向の全域で一様な形状である。上述したように現像装置４では、供給搬送路７内の現像剤２の量が、供給搬送路７内の上流端から下流端に向かうに従い徐々に減少するため、供給搬送路７内の現像剤２の剤面２ｆは搬送方向下流側ほど高さが低くなる。図４に示すように、供給搬送路７内の搬送方向上流側と下流側とで現像剤２の剤面２ｆの高さに偏りが生じると、現像スリーブ１４ａへの現像剤の供給にムラができ、現像スリーブ１４ａに供給される現像剤２の量にも現像スリーブ１４ａの軸方向で片寄りが生じ、不均一となる。
【００４２】
このような現像スリーブ１４ａに供給される現像剤２の量が不均一となることに起因して、形成される画像の濃度が現像スリーブ１４ａの軸方向で異なる。つまり現像剤２の剤面２ｆの高さが高い供給搬送路７内の上流側では、現像スリーブ１４ａへの現像剤２の供給量が安定していて画像濃度は一定となる。しかし、現像剤２の剤面２ｆの高さが低い供給搬送路７内の下流側では、現像スリーブ１４ａへの現像剤２の供給量が少なく、画像に濃度ムラが生じ画像不良が起こる。
【００４３】
〔実施例１〕
次に本実施形態の特徴部を備えた一つ目の実施例（以下、実施例１と呼ぶ）について説明する。
図５は実施例１の現像装置４の供給搬送路７と循環搬送路８との側方断面説明図である。
図５に示すように、実施例１の現像装置４では供給搬送路７の搬送方向下流側ほど高くなるように供給搬送路７の底面である供給底面７ｂが傾斜している。
【００４４】
図６は図５で示した実施例１の現像装置４の現像容器３内の現像剤２の分布を説明する模式図である。
図６（ａ）は仮に現像スリーブ１４ａへの現像剤２の供給がない状態の模式図であり、図６（ｂ）は現像スリーブ１４ａへの現像剤２の供給が行われた状態の模式図である。
ここで改めて、供給搬送路７内の現像剤２の動きについて説明する。
図４を用いて説明した従来の現像装置４では、供給スクリュ９が搬送方向の全域で一様な形状で、供給搬送路７も搬送方向の全域で一様な形状である。このため、供給搬送路７内に配置された供給スクリュ９の搬送力は現像剤の搬送方向に対して一定である。また、供給搬送路７の供給底面７ｂは傾斜を持っていないために、供給搬送路７内の現像剤２は、供給スクリュ９の回転により等速で供給搬送路７内を搬送される。このため、仮に現像スリーブ１４ａに現像剤２が供給されなければ供給搬送路７内の現像剤２の剤面２ｆの高さは均一になっている。しかし、上述のように、現像装置４の供給スクリュ９によって搬送される現像剤２は、供給搬送路７の上流から下流に行くに従い、徐々に現像スリーブ１４ａに供給されるため、現像剤量は徐々に少なくなる。よって、実施例１の現像装置４では、現像剤２の剤面２ｆの片寄りを解消するために、供給搬送路７の供給底面７ｂの傾斜を変更する。
【００４５】
すなわち、供給搬送路７を現像スリーブ１４ａに対して、傾斜させると、仮に現像スリーブ１４ａに現像剤の供給が無ければ、現像スリーブ１４ａから見た供給搬送路７内の現像剤２の剤面２ｆの高さは、図６（ａ）に示すように上流から下流へ向うほど高くなる。このとき、現像スリーブ１４ａに供給される現像剤２の量が、図６（ａ）の剤面２ｆの傾き量と同一であれば、現像スリーブ１４ａに現像剤２の供給が行われた場合の現像剤２の剤面２ｆの高さは均一になる。
【００４６】
そこで、実施例１の現像装置４では、供給搬送路７内の現像剤２の剤面２ｆの高さを現像スリーブ１４ａに対して、ほぼ同一にし、現像剤量の分布の片寄りに起因する現像スリーブ１４ａへの現像剤２の供給の片寄りを解消する構成となっている。すなわち、実施例１に係る現像装置４では、供給搬送路７の供給底面７ｂを現像スリーブ１４ａに対して傾斜させて配置させることにより現像剤２の剤面２ｆの高さは均一になる。
【００４７】
次に、供給搬送路７内での単位長さあたりの現像剤の減少量Ｍ［ｋｇ／ｍ］について説明する。
現像スリーブ１４ａの現像剤搬送量Ｗ［ｋｇ／ｓｅｃ］は、剤規制部材５で規制される現像剤量Ｂ［ｋｇ／ｍ２］と現像スリーブの半径ｒ［ｍ］、回転数Ｒ［ｒｐｍ］及び現像スリーブの長さＬ［ｍ］を用いて、
Ｗ＝Ｂ×２πｒ×Ｒ×Ｌ／６０
で表すとする。
また、供給搬送路７内の現像剤の搬送量をＣ［ｍ／ｓｅｃ］と表したとき、供給搬送路７内の単位長さあたりの現像剤２の減少量は、
Ｍ＝Ｗ／Ｃ［ｋｇ／ｍ］
で表すことができる。
【００４８】
この関係に基づいて、供給搬送路７を現像スリーブ１４ａに対し傾斜させれば、現像装置４のようにいわゆる１方向に現像剤が循環する現像装置においても、供給搬送路７内の現像剤２の剤面２ｆは、現像スリーブ１４ａに対してほぼ均一にすることができ、安定した画像を得ることが可能となる。
例えば、現像剤の搬送量が０．４０［ｍ／ｓｅｃ］である搬送スクリュ（タイプ１）と現像剤の搬送量が０．２５［ｍ／ｓｅｃ］である搬送スクリュ（タイプ２）とを供給スクリュ９に用いたとする。
【００４９】
図７は、タイプ１の搬送スクリュとタイプ２の搬送スクリュとを図４に示す従来の現像装置４に用いた場合の現像剤２の剤面２ｆの低下量を示すグラフである。図７のグラフで示されるような剤面の低下量にあわせて供給搬送路７の供給底面７ｂの傾斜を設定することにより、供給搬送路７内の現像剤２の剤面２ｆの高さが均一なり、現像スリーブ１４ａに均一な現像剤の供給を行うことが出来る。現像スリーブ１４ａに均一な現像剤の供給を行うことにより、安定した画像を得ることが出来るようになる。
【００５０】
〔変形例１〕
実施例１の供給スクリュ９は図５に示すように搬送方向に一様な形状の搬送スクリュである。以下、変形例１として供給スクリュ９のスクリュピッチが搬送方向下流側ほど狭くなる構成について説明する。
変形例１は供給スクリュ９の形状が異なる点以外は実施例１と共通であるので共通点についての説明は省略し、相違点についてのみ説明する。
図８は変形例１の供給スクリュ９に用いる搬送スクリュの説明図である。変形例１の現像装置では、図５に示した実施例１の現像装置４の供給スクリュ９の代わりに図８に示す供給スクリュ９を用いる。
変形例１の現像装置４では、供給搬送路７の供給底面７ｂを傾斜させる構成に加えて、供給搬送路７の搬送方向下流側ほど供給スクリュ９による搬送速度を遅くする構成を備えている。
搬送スクリュで現像剤を搬送する場合、搬送スクリュのスクリュピッチ長を変化させると現像剤２の搬送速度も変化することが知られている。つまり、搬送スクリュのピッチを長くするとスクリュが１回転したときに現像剤が押し出される距離も長くなるため搬送速度は速くなり、逆にピッチを短くすると搬送速度は遅くなる。
そして、仮に現像スリーブ１４ａに現像剤２が供給されなければ、搬送速度が速くなるスクリュピッチが長い部分に比べて、搬送速度が遅くなるスクリュピッチが短い部分の方が現像剤２の嵩が増して、剤面２ｆが高くなる。よって、変形例１の現像装置４のように供給底面７ｂに傾斜をつけて、搬送方向下流側ほどスクリュピッチが短くなる供給スクリュ９を用いると、実施例１の現像装置４よりも搬送方向下流側の剤面２ｆが高くなる。すなわち、実施例１のように供給底面７ｂに傾斜をつけた現像装置４で供給搬送路７内の現像剤２の剤面２ｆが均一な高さであると、変形例１では搬送方向下流側ほど供給搬送路７内の現像剤２の剤面２ｆが高くなり、剤面２ｆの高さは不均一となる。しかし、供給底面７ｂの傾斜が足りない場合や、供給底面７ｂの傾斜によって現像剤２の一部が搬送方向上流側に滑った場合など、供給搬送路７の下流側での剤面２ｆが所望の高さに到らなかった場合の補助的な構成として図８に示す供給スクリュ９を用いてもよい。
【００５１】
変形例１のように供給スクリュ９のスクリュピッチを下流側ほど短くした現像装置４では次のようなメリットがある。
現像装置４のようにいわゆる一方向に現像剤が循環する現像装置において、現像剤搬送路内に詰まることなく現像剤が循環するためには、２つの搬送スクリュ間（２つの現像剤搬送路間）での現像剤の受け渡しを円滑に行うことが必要となる。特に現像装置４のように２つのスクリュを縦方向（垂直方向）に並べた構成においては、現像装置の横幅（水平方向の幅）を小型にできるという利点がある。
しかし、上方向への現像剤の受け渡しは図３及び図４にあるようにスクリュ間にある隔壁６に設けられた連通部である持ち上げ口１１に現像剤を押圧することで行っているために、持ち上げ口１１付近に現像剤が過剰に存在していると現像剤が詰まりやすくなる。持ち上げ口１１での現像剤の受け渡しが円滑に行われないと、受け渡し部で現像剤が劣化すると共に、現像剤の動きが緩慢になり現像剤が十分に撹拌されないという問題が生じる。この問題を解決するためには、持ち上げ口１１を通過したあとの現像剤を早めに下流側へ搬送することと、持ち上げ口１１に進入する現像剤の量を少なくすることが必要となる。
通常のスクリュピッチが同じ搬送スクリュの場合、例えば供給スクリュ９の回転数を高くし、持ち上げ口１１を通過した後の現像剤を早めに通過させたとしても、供給搬送路７の下流で現像スリーブ１４ａに供給されなかった現像剤の量も増えるため、落下口１２に進入する現像剤が多くなり、結局現像剤は詰まりやすくなってしまう。
一方、変形例１のように搬送スクリュの上流と下流とで変化させると、次のようなメリットがる。つまり、供給搬送路７の上流では、供給スクリュ９の搬送量は多いため、現像剤はすばやく下流へと搬送され現像剤の詰まりにくくなる。また、供給搬送路７の下流においては、供給スクリュ９の搬送量が少ないため現像剤は、供給搬送路７内に溜まりやすくなり、過剰に落下口１２に進入することもなくなり、２つの連通部である持ち上げ口１１及び落下口１２での現像剤の受渡は円滑に行われるようになる。
【００５２】
〔実施例２〕
次に本実施形態の特徴部を備えた二つ目の実施例（以下、実施例２と呼ぶ）について説明する。
図９は実施例２の現像装置４の供給搬送路７と循環搬送路８との側方断面説明図である。
図９に示すように、実施例２の現像装置４では供給搬送路７の搬送方向下流側ほど高くなるように供給搬送路７の供給底面７ｂが傾斜し、さらに供給スクリュ９の羽部の外径が供給搬送路７の搬送方向下流側ほど小さくなっている。
搬送スクリュを用いて現像剤を搬送する場合、羽部の外径を大きくすると現像剤と接触する羽部の面積も大きくなり、スクリュが一回転したときに搬送力を付与することが出来る現像剤量の上限も大きくなる。一方、羽部の外径を小さくするとスクリュが一回転したときに搬送力を付与することが出来る現像剤量の上限も小さくなる。よって、搬送する現像剤量に変化がない現像剤搬送路に、図９の供給スクリュ９のように、羽部の外径が下流側ほど小さくなる搬送スクリュを用いると、次のような問題が起こり得る。すなわち、羽部の外径が大きい上流側で搬送できる量の現像剤量が入力されて下流側に搬送されたときに、羽部の外径が小さい下流側で搬送できる量の上限を超えてしまう。そして、搬送量の上限を超えた箇所に上流側から現像剤が搬送されてきても搬送量の上限より多い分の現像剤には搬送力が付与されず、停滞し、搬送量の上限を超えた量の現像剤が上流側から搬送され続けると現像剤が詰まって搬送することができなくなる。
【００５３】
一方、本実施形態の現像装置４のように、搬送方向下流側ほど搬送される現像剤量が減少する供給搬送路７では、図９のように羽部の外径が下流側ほど小さくなる搬送スクリュを用いることが可能である。
実施例１の現像装置４の供給スクリュ９は上流端から下流端まで羽部の外径が一様となっているため、供給底面７ｂを下流側ほど高くすると、図５に示すように供給搬送路７の下流側のケーシングの上部を上流側よりも高くして、現像装置４の大型化につながるおそれがある。一方、実施例２の現像装置４のように供給スクリュ９が下流側ほど羽部の外径が小さくなる搬送スクリュであれば、供給底面７ｂを下流側ほど高くしても供給搬送路７の下流側のケーシングの上部を高くする必要がない。これにより、供給搬送路７の供給底面７ｂを下流側ほど高くする現像装置４の大型化を防止することが出来る。
【００５４】
次に、実施例２の現像装置４が備える下流側ほど羽部の外径が小さくなる供給スクリュ９と現像スリーブ１４ａとの位置関係について説明する。
図１０は、現像装置４を上方から見た供給スクリュ９、現像スリーブ１４ａ及び仕切り壁１３の位置関係を説明する模式図である。
図１０（ａ）は、供給スクリュ９の回転軸と現像スリーブ１４ａの回転軸とが平行で、仕切り壁１３が供給スクリュ９及び現像スリーブ１４ａの回転軸と平行な配置の模式図である。図１０（ａ）の配置だと、搬送方向下流側ほど供給スクリュ９による搬送領域の端部９ａ（羽部の端部を結んだ直線）から仕切り壁１３が離れているため、供給搬送路７内の現像剤が供給スクリュ９の回転によって仕切り壁１３を乗り越える効率が低下する。そして、現像スリーブ１４ａへの現像剤の供給量が低下するおそれがある。
【００５５】
図１０（ｂ）は、供給スクリュ９の回転軸と現像スリーブ１４ａの回転軸とが平行で、仕切り壁１３が供給スクリュ９による搬送領域の端部９ａと平行な配置の模式図である。図１０（ｂ）の配置だと、図１０（ａ）と異なり仕切り壁１３が供給スクリュ９の外径に沿った形状であるので、搬送方向下流側ほど供給スクリュ９の回転によって現像剤が仕切り壁１３を乗り越える効率が低下することを防止できる。しかし、搬送方向下流側ほど現像スリーブ１４ａと仕切り壁１３との距離が離れているため、下流側では仕切り壁１３を乗り越えた現像剤が現像スリーブ１４ａに接しない、若しくは、マグネットローラ１４ｂの磁力によって引き寄せる力が弱くなることにより、現像スリーブ１４ａに供給される現像剤量が不安定になる。その結果、現像スリーブ１４ａに供給される現像剤の量が不均一になり画像不良が生じてしまう。
【００５６】
図１０（ｃ）は、実施例２の現像装置４の供給スクリュ９、現像スリーブ１４ａ及び仕切り壁１３の位置関係を説明する模式図である。図１０（ｃ）に示すように実施例２では、供給スクリュ９の回転軸が供給搬送路７の搬送方向下流側ほど現像スリーブ１４ａに近づくように、供給スクリュ９及び供給搬送路７を配置している。すなわち、供給スクリュ９の羽部の先端を結んだ線と現像スリーブ１４ａの回転軸とが平行であり、仕切り壁１３も現像スリーブ１４ａの回転軸と平行となる配置となっている。図１０（ｃ）に示すように、仕切り壁１３が供給スクリュ９の羽部の先端を結んだ直線と平行であり、仕切り壁１３が供給スクリュ９の外径に沿った形状であるので、搬送方向下流側ほど供給スクリュ９の回転によって現像剤が仕切り壁１３を乗り越える効率が低下することを防止できる。さらに、仕切り壁１３は現像スリーブ１４ａの回転軸にも平行であるので、仕切り壁１３と現像スリーブ１４ａとの距離が現像スリーブ１４ａの軸方向について均一となり、仕切り壁１３を乗り越えた現像剤２を現像スリーブ１４ａの表面に良好に受け渡すことが出来る。これにより、図１０（ａ）や図１０（ｂ）の配置で生じるおそれがある画像不良の発生を防止することが出来る。
【００５７】
〔変形例２〕
上述の実施例１〜２及び変形例１では、供給搬送路７の搬送方向下流側ほど供給搬送路７の底面である供給底面７ｂが強者している構成について説明した。以下、変形例２として供給底面７ｂは水平な形状で、供給搬送部材である供給スクリュ９が搬送力を付与する領域の最下部が供給搬送路７の搬送方向下流側ほど高くなる構成について説明する。
【００５８】
図１１は、変形例２の現像装置４の供給搬送路７と循環搬送路８との側方断面説明図である。
図１１に示すように変形例２の現像装置４では、供給搬送部材である供給スクリュ９が搬送力を付与する領域の最下部である搬送領域下端９ｅが供給搬送路７の搬送方向下流側ほど高くなるように、供給スクリュ９を斜めに配置している。変形例２の現像装置４では、供給底面７ｂが水平な形状であるのに対して、供給スクリュ９が斜めに配置され、搬送領域下端９ｅが供給搬送路７の搬送方向下流側ほど高くなっている。このため、搬送領域下端９ｅと供給底面７ｂとの間には供給スクリュ９から搬送力が付与されないデッドスペースαが存在する。そして、このデッドスペースαに入った現像剤は搬送力が付与されないため、停滞して供給搬送部材が搬送力を付与する領域の最下部に沿って堆積する。
【００５９】
図１２は変形例２の現像装置４のデッドスペースαに現像剤が堆積した状態を示す模式図である。
変形例２の現像装置４は、搬送領域下端９ｅが、供給搬送路７の搬送方向下流側ほど高くなるため、図１２に示すように、デッドスペースに堆積した堆積現像剤Ｔの上面である堆積剤面Ｔｆは供給搬送路７の搬送方向下流側ほど高くなる斜面となる。この斜面となった堆積剤面Ｔｆを現像剤が搬送されるので、供給底面７ｂが供給搬送路７の搬送方向下流側ほど高くなるように傾斜した実施例１の現像装置４と同様の状態となる。
【００６０】
このため、実施例１の現像装置４と同様に現像スリーブ１４ａに現像剤を供給することにより、供給スクリュ９から搬送力を付与される現像剤の量が供給搬送路７の下流側ほど少なくても剤面２ｆの高さの片寄りを低減することが出来る。そして、堆積現像剤Ｔの堆積剤面Ｔｆの傾斜によって搬送方向下流側の剤面２ｆを上昇させるものであるので、堆積剤面Ｔｆの傾斜を変更することによる剤面２ｆの高さの上がり具合は容易に算出することが出来る。このため、実施例１と同様に剤面の高さを均一にする設定を行い易い。このため、従来の現像装置よりも供給搬送路７の剤面の高さをより均一に設定することが出来る。
【００６１】
なお、堆積現像剤Ｔの斜面である堆積剤面Ｔｆは供給スクリュ９が搬送力を付与する領域の最下部である搬送領域下端９ｅの傾きに沿った形状であるので、供給スクリュ９の配置または形状を変更することにより堆積剤面Ｔｆの傾斜を変更することが出来る。
また、変形例２の供給スクリュ９としては、図１１及び図１２のように回転軸に対する羽部の取り付けが一様なものに限らず、変形例１のように下流側ほどピッチ幅が狭くなるスクリュや、実施例２のように下流側ほど羽部の外径が小さくなるスクリュを用いることが出来る。
【００６２】
上述の実施形態で供給スクリュ９と循環スクリュ１０との二本の搬送スクリュを縦方向に配置した構成について説明したが、本発明の特徴部を適用可能な現像装置の構成としてはこれに限るものではない。現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送路から一度現像剤担持体に供給された現像剤が、必ず供給搬送路とは異なる現像剤搬送路へと受け渡される、いわゆる、一方向循環型の現像装置であれば適用可能である。よって、現像剤搬送路の本数や書く現像剤搬送路の位置関係は実施形態に記載された構成に限定されるものではない。
【００６３】
例えば、図１３のように供給搬送路７、循環搬送路８、及び回収搬送路８ａの３本の現像剤搬送路を備える現像装置４にも適用可能である。なお、図１３に示す現像装置４では供給搬送路７から現像スリーブ１４ａに供給され現像領域Ａを通過した現像剤は回収搬送路８ａに受け渡され、供給搬送路７内の現像剤と同方向に回収スクリュ１０ａによって搬送される。供給搬送路７の搬送方向下流端と回収搬送路８ａの搬送方向下流端とに到達した現像剤はそれぞれ循環搬送路８の搬送方向上流端に受け渡される。そして、循環スクリュ１０に搬送され、循環搬送路８の搬送方向下流端に到達した現像剤は供給搬送路７の上流端に受け渡される。
【００６４】
また、図１４に示すように二本の現像剤搬送路である供給搬送路７と循環搬送路８とを水平方向に並べて配置した現像装置４にも適用可能である。
図１３及び図１４に示すような現像装置４でも、本実施形態の特徴部を適用することによって、供給搬送路７内の現像剤２の剤面２ｆの高さの片寄りを軽減することができ画像品質の向上を図ることができる。
また、実施例１〜２、変形例１〜２、図１３及び図１４に示す現像装置４では感光体１の回転軸と現像スリーブ１４ａの回転軸との軸方向は水平方向となっている。感光体１の回転軸と現像スリーブ１４ａの回転軸とが傾いている場合は、現像装置４ないの現像剤の剤面２ｆも現像スリーブ１４ａの傾き似合わせた現像剤の分布となりように設定する。
【００６５】
以上、本実施形態によれば、現像剤２を表面上に担持して回転し、潜像担持体である感光体１と対向する箇所である現像領域Ａ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スリーブ１４ａと、現像スリーブ１４ａに現像剤を供給しながら現像スリーブ１４ａの軸線方向に沿って現像剤を搬送する供給搬送路７と、供給搬送路７内の現像剤２に対して搬送力を付与する供給搬送部材である供給スクリュ９と、供給搬送路７の搬送方向下流端に到達した現像剤を供給搬送路７の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路８と、循環搬送路８内の現像剤２に対して搬送力を付与する循環搬送部材である循環スクリュ１０とを有する現像装置４において、供給搬送路７の搬送方向下流側ほど高くなるように供給搬送路７の底面である供給底面７ｂが傾斜しているため、供給搬送路７の下流側ほど現像剤量が少なくても剤面２ｆの高さの片寄りを低減することが出来る。そして、供給底面７ｂ傾斜によって搬送方向下流側の剤面２ｆの高さを上昇させるものであるので、傾斜を変更することによる剤面の高さの上がり具合は容易に算出することが出来、剤面の高さを均一にする設定を行い易い。このため、従来の現像装置よりも供給搬送路７の剤面の高さをより均一に設定することが出来る。これにより、供給搬送路７内の現像剤２の剤面２ｆの高さを従来の現像装置４よりも均一になるように設定することができ、現像スリーブ１４ａに均一な現像剤の供給を行うことができる。
また、変形例２のように、供給搬送部材である供給スクリュ９が搬送力を付与する領域の最下部である搬送領域下端９ｅが、供給搬送路７の搬送方向下流側ほど高くなるように、供給スクリュ９を斜めに配置することにより、搬送領域下端９ｅより下方のデッドスペースαに堆積した堆積現像剤Ｔの堆積剤面Ｔｆが供給搬送路７の搬送方向下流側ほど高くなるような傾斜となり、供給底面７ｂが傾斜して構成と同様に、供給搬送路７の下流側ほど供給スクリュ９に搬送力を付与される現像剤量が少なくても剤面２ｆの高さの片寄りを低減することが出来る。これにより、実施例１と同様に、供給搬送路７内の現像剤２の剤面２ｆの高さを従来の現像装置４よりも均一になるように設定することができ、現像スリーブ１４ａに均一な現像剤の供給を行うことができる。
また、供給搬送部材が、回転軸と該回転軸に螺旋状に設けられた羽部とを備え、回転することにより回転軸の軸方向に現像剤を搬送するスクリュ部材からなる供給スクリュ９であることにより、省スペースな搬送部材によって供給搬送路７内の現像剤２を搬送することが出来る。
また、実施例２のように、供給スクリュ９は羽部の外径が供給搬送路７の搬送方向下流側ほど小さくなる形状であることにより、供給底面７ｂを傾斜させる現像装置４であっても従来の現像装置４よりも大型化となることを防止することが出来る。
また、実施例２について図１０（ｃ）を用いて説明したように、供給スクリュ９の回転軸が供給搬送路７の搬送方向下流側ほど現像剤担持体である現像スリーブ１４ａに近づくように、供給スクリュ９及び供給搬送路７を配置することにより、羽部の外径が供給搬送路７の搬送方向下流側ほど小さくなる形状の供給スクリュ９であっても、現像剤２を現像スリーブ１４ａの表面に良好に受け渡すことが出来、画像不良の発生を防止することが出来る。
また、少なくとも潜像担持体である感光体１と、感光体１表面を帯電させるための帯電手段である帯電器と、感光体１上に静電潜像を形成するための潜像形成手段である光書込ユニット２１と、静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置である複写機５００が、現像手段として、現像装置４を用いることにより、現像スリーブ１４ａに現像剤を均一に供給することが出来るので、画像濃度にムラが生じることを防止し、良好な画像形成を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図２】現像装置と感光体とを示す拡大構成図。
【図３】現像容器中の現像剤の流れを説明する模式図。
【図４】従来の現像装置における供給搬送路及び循環搬送路の現像剤の分布の説明図。
【図５】実施例１の現像装置の供給搬送路と循環搬送路との側方断面説明図。
【図６】実施例１の現像装置の現像容器内の現像剤の分布を説明する模式図、（ａ）は、現像スリーブへの現像剤の供給がない状態の模式図、（ｂ）は、現像スリーブへの現像剤の供給が行われた状態の模式図。
【図７】二種のスクリュを用いた場合の剤面の低下量を示すグラフ。
【図８】変形例１の供給スクリュに用いる搬送スクリュの説明図。
【図９】実施例２の現像装置の供給搬送路と循環搬送路との側方断面説明図。
【図１０】供給スクリュ、現像スリーブ及び仕切り壁の位置関係を説明する模式図、（ａ）及び（ｂ）は、供給スクリュの回転軸と現像スリーブの回転軸とが平行な配置の模式図、（ｃ）は、実施例２の供給スクリュ、現像スリーブ及び仕切り壁の位置関係を説明する模式図。
【図１１】変形例２の現像装置の供給搬送路と循環搬送路との側方断面説明図。
【図１２】変形例２の現像装置のデッドスペースに現像剤が堆積した状態を示す模式図。
【図１３】３本の現像剤搬送路を備える現像装置の概略説明図。
【図１４】二本の現像剤搬送路を水平方向に並べて配置した現像装置の概略説明図。
【符号の説明】
【００６７】
１      感光体
２      現像剤
２ｆ    剤面
３      現像容器
３ｂ    底部
４      現像装置
５      剤規制部材
６      隔壁
７      供給搬送路
７ｂ    供給底面
８      循環搬送路
９      供給スクリュ
９ａ    搬送領域の端部
１０    循環スクリュ
１１    持ち上げ口
１２    落下口
１３    仕切り壁
１４ａ  現像スリーブ
１４ｂ  マグネットローラ
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
９０    ベルトクリーニング装置
１００  プリンタ部
１１０  中間転写ベルト
５００  複写機
Ｔ      堆積現像剤
Ｔｆ    堆積剤面
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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