(57)【要約】【課題】回収部において下流で滞留している現像剤を搬送する搬送経路を別に設け、センサからの出力に応じて現像剤の循環を促し、現像装置内の圧力を低下させて噴き出し気流の抑制をすることで、トナー飛散を低減させる現像装置を提供する。【解決手段】供給スクリュー４４を備えた供給部４３と、回収スクリュー４７を備えた回収部４６と、攪拌スクリュー４２を備えた攪拌部４１とを有し、供給部４３にトナーの補給がなされ、さらに、回収部４６で現像剤搬送方向の下流側に溜まった現像剤を循環・搬送させる為に、回収部における回収スクリュー４７の現像剤搬送方向とは逆方向に現像剤を移送する循環スクリュー４９と、現像剤を循環させる為に隔壁により仕切られた循環部４８とを備える現像装置５１とする。【選択図】      図７
2009175639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性キャリアとトナーとからなるニ成分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備えた現像剤供給搬送路と、
該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該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備えた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する現像剤攪拌搬送部材を備え、該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路とを有し、
該現像剤回収搬送路、該現像剤供給搬送路及び該現像剤攪拌搬送路からなる３つの現像剤搬送路はそれぞれ仕切り部材により仕切られ、
該現像剤攪拌搬送路と該現像剤回収搬送路とは略同じ高さに設けられ、該現像剤供給搬送路は他の２つの該現像剤搬送路の上方に位置するように設けられ、該現像剤供給搬送路にトナーの補給がなされる現像装置において、
現像剤回収搬送路で現像剤搬送方向の下流側に溜まった現像剤を循環・搬送させる為に、現像剤回収搬送路における現像剤回収搬送部材の現像剤搬送方向とは逆方向に現像剤を移送する現像剤循環搬送部材と、現像剤を循環させる為に隔壁により仕切られた循環搬送路とを備える
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記回収スクリュー部内に現像剤嵩高さや内圧を検知する為のセンサもしくはそれに準ずる検知体を備え、センサ出力に応じて現像剤循環搬送部材の駆動を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
少なくとも、感光体と現像装置を有する作像カートリッジであって、画像形成装置本体に着脱可能な作像カートリッジにおいて、
前記現像装置は、請求項１又は２のどちらか記載の現像装置である
ことを特徴とする作像カートリッジ。
【請求項４】
少なくとも、潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体表面に形成された静電潜像をトナーで現像し、可視像化する現像装置と、  を備える画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項１又は２に記載の現像装置、または、請求項３に記載の作像カートリッジを備える
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、複写機、ファックス、プリンタ等に用いられる現像装置に係り、さらに詳細には、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、作像カートリッジ及び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として、現像担持体である現像ローラと、現像剤を搬送しながら現像ローラに供給し、また感光体に現像されなかった現像剤を回収する供給回収スクリュー、そして回収された現像剤と必要に応じて供給されたトナーを攪拌・帯電させる攪拌スクリューを備える構造が知られている。
ただ、この現像装置では、現像剤の供給と回収の役割を果たすスクリューが同一でありまた、供給用と回収用の搬送路も同一の為、回収されたばかりの現像剤が十分に帯電・攪拌されずにトナー濃度が不均一な状態で現像ローラ上に汲み上げられており、画像品質の低下が問題となっていた。
そこで、特許文献１では、現像ローラへの現像剤の供給用スクリューと、感光体上に現像されなかった現像剤を回収する回収用スクリューとで異なる現像剤搬送路を設ける現像装置が開示されている。この現像装置で、この問題を解決し、更に攪拌部、供給部、回収部をそれぞれ隔壁で仕切ることで回収されたばかりの現像剤や十分に攪拌されていない現像剤が、現像ローラに供給されることがないようにした。
【０００３】
しかし、文献１で挙げられている一方向循環の現像装置では現像スリーブから現像剤を回収する回収部の上流と下流で現像剤の嵩高さが異なる。これは回収部での現像剤がスクリューによってある一定速度で上流から下流へと搬送されるのと同時に、現像箇所を過ぎた現像剤が長手方向前面に渡ってほぼ同量回収される為、上流に比べて下流における現像剤の量に偏りが生じてしまう。また、現像剤回収部の搬送路、最下流側と攪拌部の搬送路最上流側は連結されているが、連結部分に近い攪拌部側の端部にはトナー補給口が設置されており、トナーの消費に応じてトナーが随時補給される。その為トナー補給時には回収部から攪拌部への現像剤の搬送に滞りが生じることが考えられ、現像剤嵩高さの偏差が一層大きくなる。
また、現像スリーブが回転することによって気流が発生し、現像ローラの長手方向で見ると現像剤が搬送される上流に比べて現像剤が堆積している下流側の圧力が高くなりやすく、噴出し気流が発生してしまう。このとき、現像ローラと現像器ケーシングとの間隙から堆積していたトナーが噴出してしまい、筐体を汚すという問題がある。
【０００４】
特許文献２では、外周に現像剤の流入部および流出部を有する現像剤の周方向攪拌手段および軸方向移送手段を有し、現像剤を軸方向に攪拌移動させる軸方向移送手段と、現像剤搬送手段は独自に可変制御可能とし、回転速度を変えることで搬送量を変えることを可能とした現像装置が開示されている。たとえば、どちらかの端部に現像剤が溜まる傾向が生じたときには、現像剤が堆積している側の端部から反対側へ送る搬送量が大きくなるように、２本の軸の搬送量比を調節すれば現像剤の片寄りは解消されるとしている。
しかし、この機構を当該現像装置の回収部で用いようとすれば十分な搬送量を得る為に、スクリュー径を大きくする必要があり、それに伴って現像装置が大きくなる恐れがある。また、引用文献２で該スクリューが搭載されている箇所とは異なり、開口部に隣接して配置されている当該現像装置の回収部に搭載すると径が大きくするために羽の大きいスクリューが高速で回転することにより新たな気流が発生し、トナーが噴き出すという問題点がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２５１４４０号公報
【特許文献２】特開平０５−０５３４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、回収部において下流で滞留している現像剤を搬送する搬送経路を別に設け、センサからの出力に応じて現像剤の循環を促し、現像装置内の圧力を低下させて噴き出し気流の抑制をすることで、トナー飛散を低減させる現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の現像装置は、磁性キャリアとトナーとからなるニ成分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備えた現像剤供給搬送路と、該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該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備えた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する現像剤攪拌搬送部材を備え、該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路とを有し、該現像剤回収搬送路、該現像剤供給搬送路及び該現像剤攪拌搬送路からなる３つの現像剤搬送路はそれぞれ仕切り部材により仕切られ、該現像剤攪拌搬送路と該現像剤回収搬送路とは略同じ高さに設けられ、該現像剤供給搬送路は他の２つの該現像剤搬送路の上方に位置するように設けられ、該現像剤供給搬送路にトナーの補給がなされる現像装置において、現像剤回収搬送路で現像剤搬送方向の下流側に溜まった現像剤を循環・搬送させる為に、現像剤回収搬送路における現像剤回収搬送部材の現像剤搬送方向とは逆方向に現像剤を移送する現像剤循環搬送部材と、現像剤を循環させる為に隔壁により仕切られた現像剤循環搬送路とを備えることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、前記現像剤回収搬送路内に現像剤嵩高さや内圧を検知する為のセンサもしくはそれに準ずる検知体を備え、センサ出力に応じて現像剤循環搬送部材の駆動を制御することを特徴とする。
本発明の作像カートリッジは、少なくとも、感光体と現像装置を有する作像カートリッジであって、画像形成装置本体に着脱可能な作像カートリッジにおいて、上述の現像装置を具備することを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、少なくとも、潜像を担持する像担持体と、前記像担持体表面に形成された静電潜像をトナーで現像し、可視像化する現像装置と、  を備える画像形成装置において、前記画像形成装置は、上述の現像装置、または、上述の作像カートリッジを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記課題を解決する手段である本発明によって、以下のような特有の効果を奏する。
本発明の現像装置、作像カートリッジ及び画像形成装置では、圧力差を緩和させ、現像剤搬送方向下流における噴き出し気流の発生を防止し、さらに、現像剤に過剰なストレスをかけることを防ぐことができ、現像剤の劣化を低減することで回収部からのトナー飛散量を低減させて、長期亘って安定した画像形成のできる現像装置、作像カートリッジ及び画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１０】
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１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。この画像形成装置はプリンタ部１、これを載せる給紙装置２、プリンタ部１の上に固定されたスキャナ３などを備えている。また、このスキャナ３の上に固定された原稿自動搬送装置４なども備えている。
上記プリンタ部１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組の作像カートリッジ５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからなる画像形成ユニット６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）。作像カートリッジ５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他には、光書込ユニット７、中間転写ユニット８、二次転写装置９、レジストローラ対１０、ベルト定着方式の定着装置１１などが配設されている。
光書込ユニット７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。
作像カートリッジ５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ドラム状の潜像担持体４０（以下、「感光体」と記す。）、帯電装置１２、現像装置５１、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。
【００１１】
以下、イエロー用の作像カートリッジ５Ｙについて説明する。
帯電手段たる帯電装置１２によって、感光体４０Ｙの北面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体４０Ｙの表面には、光書込ユニット７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４０Ｙ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５１Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
Ｙ用の感光体４０Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１３に一次転写される。一次転写後の感光体４０Ｙ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用の作像カートリッジ５Ｙ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４０Ｙ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、他の作像カートリッジ（５Ｍ，Ｃ，Ｋ）についても同様である。
【００１２】
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８は、中間転写ベルト１３やベルトクリーニング装置１４などを有している。また、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、４つの一次転写バイアスローラ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなども有している。中間転写ベルト１３は、張架ローラ１５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１６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１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１３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１３をその内周面側から感光体４０Ｙ，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４０Ｙ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１３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４０Ｍ，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１３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１３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シート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１３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１６との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置１４によってクリーニングされる。
【００１３】
次に、二次転写装置９について説明する。
中間転写ユニット８の図中下方には、２本の張架ローラ１９によって紙搬送ベルト２０を張架している二次転写装置９が配設されている。紙搬送ベルト２０は、少なくとも何れか一方の張架ローラ１９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１９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８の二次転写バックアップローラ１７との間に、中間転写ベルト１３及び紙搬送ベルト２０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８の中間転写ベルト１３と、二次転写装置９の紙搬送ベルト２０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１９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８の中間転写ベルト１３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１９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１０によって中間転写ベルト１３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１９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。
【００１４】
複写機本体の下部に設けられた給紙装置２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２１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２１は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ２２を押し当てている。そして、給紙ローラ２２を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路２３に向けて送り出される。
給紙カセット２１から送り出された転写紙を受け入れる給紙路２３は、複数の搬送ローラ対２４と、その路内の末端付近に設けられたレジストローラ対１０とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対１０に向けて搬送する。レジストローラ対１０に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対１０のローラ間に挟まれる。一方、上記中間転写ユニット８において、中間転写ベルト１３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１０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１３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２０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２０上から定着装置１１に送られる。
【００１５】
定着装置１１は、定着ベルト２５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２６とを備えている。これら定着ベルト２５と加圧ローラ２６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２０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２６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２５を加圧する。加圧された定着ベルト２５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。
定着装置１１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に突設せしめられたスタック部２７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。
【００１６】
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４の原稿台２８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２９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４が開かれ、スキャナ３のコンタクトガラス２９が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４によって片綴じ原稿が押さえられる。
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３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４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４がシート原稿をコンタクトガラス２９まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３０と第２走行体３１とがともに走行を開始し、第１走行体３０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３１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３２を通過した後、読取センサ３３に入射される。読取センサ３３は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
このような原稿読取動作と並行して、各作像カートリッジ（４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）内の各機器や、中間転写ユニット８、二次転写装置９、定着装置１１がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３３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７が駆動制御されて、各感光体（４０Ｙ，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１３上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。
【００１７】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２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２２の１つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク３９内に多段に収容される給紙カセット２１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３４で１枚ずつ分離されて反転給紙路２３に進入した後、搬送ローラ対２４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２１からの給紙に代えて、手差しトレイ３５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３６が選択回転せしめられて手差しトレイ３５上の転写紙を送り出した後、分離ローラ３７が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部１の手差し給紙路３８に給紙する。
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１３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１３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４０Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。そして、４つの感光体４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の感光体４０Ｋ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、感光体だけでなく、現像器も駆動を停止させて、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。
【００１８】
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。
【００１９】
図２は、現像装置を横方向から見た断面の構成を示す概略図である。図３は、現像装置の構成を示す斜視図である。図４は、現像装置内の現像剤が搬送される流れを示す概略図である。図５は、現像装置を上から見て、上下段を別に示した平面の模式図である。
図２に示すように、潜像担持体４０（以下、「感光体」と記す。）は図中矢印ｂ方向に回転しながら、その表面を帯電装置１２により帯電される。帯電された感光体４０の表面は露光装置１０３より照射されたレーザ光Ｌにより静電潜像を形成された潜像に現像装置５１からトナーを供給され、トナー像を形成する。
現像装置５１は、図中矢印ａ方向に表面移動しながら感光体４０の表面の潜像にトナーを供給し、現像する現像剤担持体４５（マグネットローラーと現像スリーブで構成されている現像ローラであり、以下、単に「現像ローラ」と記す。）を有している。また、現像ローラ４５に現像剤を供給しながら図２の奥方向に現像剤を搬送する現像剤供給搬送部材としての供給スクリュー４２を有している。現像ローラ４５の供給スクリュー４２との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ４５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を備えている。現像ローラ４５の感光体４０との対向部である現像領域から表面移動方向下流側には、現像領域を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した現像剤を供給スクリュー４２と逆方向に搬送する回収スクリュー４７を備えている。
供給スクリュー４２を備えた現像剤供給搬送路である供給部４３は現像ローラ４５の横方向に並設されている。また、回収スクリュー４７を備えた現像剤回収搬送路としての回収部４６は現像ローラ４５の下方に配設されている。
供給部４３と回収部４６との２つの搬送部は仕切り部材によって仕切られている。
現像装置５１は、供給部４３の下方であって、回収部４６の横方向に並列して、現像剤攪拌搬送路である攪拌部４１を設けている。攪拌部４１は、現像剤を攪拌しながら供給スクリュー４２とは逆方向に搬送する現像剤攪拌搬送部材としての攪拌スクリュー４２を備えている。
【００２０】
図４に示すように、例えば、補給口５０からトナーが補給されると、トナーの流れとして、搬送方向Ａから攪拌部４１において、攪拌スクリュー４２で攪拌・帯電され、現像剤の搬送方向Bの下流側において上部に位置する供給部４３に、搬送方向Ｃに示すように、押し上げられる。
そして、供給部４３が備える供給スクリュー４４により搬送方向Ｄに搬送され、搬送方向Ｅに示すように、ここでは図示されない現像ローラ４５に供給される。トナーを表面上に担持した現像ローラ４５は、図１で示している矢印aの方向に回転し、感光体４０と対向する箇所で感光体４０の表面の潜像にトナーを供給する。
感光体４０と対向する箇所を通過後も現像ローラ４５上にある現像剤は、回収部４６において現像ローラ４５から回収され回収スクリュー４７によって搬送方向Fの下流まで搬送される。
また、現像に用いられずに供給部４３の搬送方向Dの最下流側まで搬送された余過剰現像剤は供給部４３と攪拌部４１との開口を通して攪拌部４１へ搬送される。
回収部４６において回収され搬送経路Fの最下流まで搬送された現像剤もまた、図４、５に示すように、回収部４６と攪拌部４１との仕切の一部が開口した連結部５３を通って、搬送方向Ｇに沿って攪拌部４１へ移動する。
ここで、攪拌部４１では攪拌スクリュー４２によって、回収現像剤、余剰現像剤及び補給口５０で必要に応じて補給されるトナーを、回収部４６及び供給部４３の現像剤と逆方向に攪拌搬送して、一方向に循環する流れを形成する。
【００２１】
図６は、本発明の現像装置で、現像剤が搬送された状態を示す模式図である。
このように現像剤は一方向に循環するように設計されているが、回収部４６では長手方向で現像剤の量が異なる。現像剤の搬送は長手方向で現像剤の流れFに示すように上流側から下流側へと搬送される為、図６の模式図で示すように下流側では現像剤が積算され上流側よりも多くなり堆積する。
また、回収部４６と攪拌部４１の連結部５３の近くにある、攪拌部４１の最上流側に設けられた補給口５０からは必要に応じてトナーが補給され、一時的に現像剤量が増える為に現像剤の搬送が僅かに滞る。それが蓄積していくにつれて現像剤が滞留する。そのため、図６で示すように滞留した現像剤によって回収部４６の上流側に比べて下流側では空間が狭くなり、現像ローラ４５が回転することで発生する気流により、空間の広い上流側では気流は正常に発生するが、下流側では空間が狭いため圧力差により現像装置５１内へ流れ込んだ気流が開口した連結部５３を通して補給口５０から外へ噴き出してしまう。
この気流により、現像ローラ４５に担持されている現像剤や、感光体４０上に付着したトナーなどが現像装置５１外へと浮遊することになる。
【００２２】
図７は、本発明の現像装置の軸方向の断面図である。図８は、図７のＪ−Ｊ´間における矢印方向からの断面図である。図９は、図７のＫ−Ｋ´間における矢印方向からの断面図である。
本発明では、新たな搬送経路として現像剤循環搬送路４８（以下、単に「循環部」と記す。）を、回収部４６の下側に設ける。この循環部４８では、回収部４６の現像剤に流れである搬送方向Fの下流側に連結部５４を設け、搬送方向Hの下流側として回収部４６の上流側に連結部分５５を設けて、現像剤の搬送方向Ｉの流れを形成するために現像剤循環搬送部材４９（以下、単に「循環スクリュー」と記す。）を設置し、搬送方向Fと逆の方向にすることで、攪拌部４１へと搬送されずに堆積していく現像剤を循環させることで回収部４６の搬送方向Fの下流部に現像剤が堆積するのを防いでいる。
そして、循環スクリュー４９によって搬送される搬送方向Ｉの現像剤が回収部４６の空間が広い上流側に移送されることで、長手方向で異なる現像剤量の偏差を緩和させることができる。回収部搬送方向Fの下流側に堆積していた現像剤が少なくなり、回収部４６の上流側と下流側における空間の偏差も緩和されることから上流側と下流側の圧力差も緩和され、噴き出し気流の発生を抑制することが可能となる。その結果、現像装置５１の外へのトナー飛散量を低減することが出来る。
【００２３】
また、循環スクリュー４９の駆動は、図８の断面図に示す回収部４６に設置されたセンサ５２を用いることで、回収部搬送方向Fの下流側に一定以上の現像剤量が堆積すると駆動するように制御することができ、常に循環させる必要がない。これにより、現像剤に過剰なストレスがかかることを防止でき、現像剤へのストレスを軽減することができる。
更に、回収部４６から攪拌部４１への連結口５３付近に存在していた現像剤の滞りが解消されることで、回収部４６から攪拌部４１への搬送が容易に行われる。
これによって、回収部４６の搬送方向Ｆの下流側に設けた連結部５４を搬送方向Ｇの上流側として回収スクリュー４７とは逆方向に移送させる搬送スクリュー４２を設置し、下流側として回収部４６の搬送方向Ｆの上流側に連結部５５を設けて回収部４６とは、底板となる隔壁で仕切った循環部４８を新たに設置することで、回収部４６の搬送方向Ｆの下流側に堆積するトナーを循環させ、現像剤嵩高さの違いによって生じる圧力差を緩和させ、現像剤搬送方向Ｆの下流における噴き出し気流の発生を防止することができ、その結果現像剤搬送方向Ｆの下流側においてより多く発生していたトナー飛散量を低減させることができる。さらに、回収部４６の搬送方向Ｆの下流側に堆積する現像剤量を検知する検知体としてセンサ５２を備えることで、回収部４６の下流から上流へと現像剤を搬送させる循環部４８の循環スクリュー４９の駆動を制御することができ、その結果現像剤に過剰なストレスをかけることを防ぐことができ、現像剤の劣化を低減することでトナー飛散量を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】現像装置を横方向から見た断面の構成を示す概略図である。
【図３】現像装置の構成を示す斜視図である。
【図４】現像装置内の現像剤が搬送される流れを示す概略図である。
【図５】現像装置を上から見て、上下段を別に示した平面の模式図である。
【図６】本発明の現像装置で、現像剤が搬送された状態を示す模式図である。
【図７】本発明の現像装置の軸方向の断面図である。
【図８】図７のＪ−Ｊ´間における矢印方向からの断面図である。
【図９】図７のＫ−Ｋ´間における矢印方向からの断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  プリンタ部
２  給紙装置
３  スキャナ
４  原稿自動搬送装置
５  作像カートリッジ
６  画像形成ユニット
７  光書込みユニット
８  中間転写ユニット
９  二次転写装置
１０  レジストローラ対
１１  定着装置
１２  帯電装置
１３  中間転写ベルト
１４  ベルトクリーニング装置
１５  張架ローラ
１６  駆動ローラ
１７  二次転写バックアップローラ
１８  一次転写バイアスローラ
１９  張架ローラ
２０  紙搬送ベルト
２１  給紙カセット
２２  給紙ローラ
２３  給紙路
２４  搬送ローラ対
２５  定着ベルト
２６  加圧ローラ
２７  スタック部
２８  原稿台
２９  コンタクトガラス
４０  潜像担持体(感光体)
４１  攪拌部
４２  攪拌スクリュー
４３  供給部
４４  供給スクリュー
４５  現像担持体
４６  回収部
４７  回収スクリュー
４８  循環部
４９  循環スクリュー
５０  補給口
５１  現像装置
５２  センサ
５３  回収部から攪拌部への連結部
５４  回収部から循環部への連絡部
５５  循環部から回収部への連絡部
５６  仕切板
５７  底板
a  現像スリーブ回転方向
Ａ〜Ｉ  現像剤の搬送方向
Ｊ、Ｊ´、Ｋ、Ｋ´  断面図の位置
【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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