JP4492667B2 - 現像装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置及び画像形成装置に関する。

特開２００２−１４８９１６号公報 特開平０５−１８８８３４号公報

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、感光ドラムなどの静電潜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は、例えば、静電潜像保持体に対向して現像用開口が開設された現像ハウジング内に、磁性を有するキャリアと樹脂を主体としたトナーとからなる二成分現像剤（以下、単に現像剤という）を収容し、この現像ハウジングの現像用開口に面した箇所に現像剤保持体（例えば現像ロール）を配設すると共に、この現像ロールの背面側に現像ハウジング内部の現像剤を撹拌搬送しながら現像ロールへと搬送するオーガーを配設した、いわゆる二成分現像方式の現像装置が広く採用されている。

この種の二成分現像方式の現像装置を用いた画像形成装置では、感光ドラム上に形成された静電潜像を現像装置によって現像する際にトナーが消費されるため、当該現像装置にトナーを所定のタイミングで補給する必要が生じる。

そこで、従来から、補給トナーと現像剤との十分な混合撹拌や搬送性能の向上を図った撹拌搬送部材やこれを用いた現像装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

ここで、特許文献１には、内部に現像剤が充填される現像剤搬送領域と、内部に回転するトナー供給部材が設けられ、現像剤搬送領域に新たなトナーを供給するトナー供給領域とを備え、その周囲のトナーを加圧する弾性フィルム部材をトナー供給部材の回転軸に取り付けた現像装置が開示されている。

また、特許文献２には、螺旋状の羽根の直径を、搬送方向下流側に行くに従って小さくなるように構成し、トナーの搬送能力を漸次低下させるようにした搬送部材が開示されている。

本発明の目的とするところは、現像剤保持体に供給する現像剤を収容する上方現像剤収容部と、前記収容部の底面よりも重力方向で下方に底面を有し前記収容部へ供給するトナーを収容する現像剤収容部と、前記上方現像剤収容部の軸方向一端面に設けられる上方トナー補給部及び前記下方現像剤収容部の軸方向一端面に設けられる下方トナー補給部を含むトナー補給部とを有していて、上方トナー補給部に設けられたトナー補給口からトナー受渡し部を介して下方トナー補給部にトナーを受渡す構成を採用した場合に、補給トナーの滞留による詰まり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提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の現像装置は、少なくともキャリア及びトナーを含む現像剤を保持する現像剤保持体と、現像剤保持体に供給される現像剤を収容する上方現像剤収容部と、前記上方現像剤収容部の底面よりも重力方向下側に底面を有するように上方現像剤収容部に隣接し、前記上方現像剤収容部へ供給される前記現像剤を収容する下方現像剤収容部と、前記上方現像剤収容部の軸方向一端面に併設される上方トナー補給部及び下方現像剤収容部の軸方向で前記上方現像剤収容部と同じ側の一端面に併設される下方トナー補給部を含み、前記上方トナー補給部の上面にトナー補給口が形成されるとともに、前記トナー補給口から補給された補給トナーを前記上方トナー補給部から前記下方トナー補給部へ受渡すトナー受渡し部を有し、供給されたトナーを前記下方現像剤収容部へ補給するトナー補給部と、前記上方現像剤収容部及び上方トナー補給部に渡って設けられ、少なくとも回転軸と前記現像剤又は補給トナーを前記回転軸の軸方向に搬送する第１搬送部材と前記第１搬送部材による前記現像剤又は補給トナーの搬送方向下流側の端部に設けられて前記搬送方向に対して逆方向に前記現像剤又は補給トナーを搬送する第２搬送部材とを含む上方搬送部と、前記下方現像剤収容部及び下方トナー補給部に渡って設けられるとともに前記下方現像剤収容部底面側、前記上方現像剤収容部側、前記下方現像剤収容部上面側の順で通過するように回転して前記現像剤又は補給トナーを前記第１搬送部材の搬送方向に対して逆方向に搬送する下方搬送部とを備え、前記上方搬送部には、回転軸の軸方向で前記トナー受渡し部に対応する領域に、補給トナーに対して前記上方搬送部の回転軸の軸方向よりも径方向に大きな搬送力を付与して搬送する径方向搬送部が設けられていることを特徴とするものである。

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、前記径方向搬送部は、前記第２搬送部材の前記現像剤搬送方向下流側の現像剤を搬送する面に対して軸方向に離れて設けられていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の現像装置は、請求項１又は２に記載の構成において、前記トナー補給口と前記トナー受渡し部とは前記上方搬送部の軸方向で重なり合う位置に設けられるとともに、前記径方向搬送部は軸方向で前記トナー補給口と前記トナー受渡し部とが重なり合う位置に設けられていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の現像装置は、請求項３に記載の構成において、前記上方搬送部のうち軸方向で前記トナー補給口に対向する位置には、前記径方向搬送部が設けられて現像剤に対して軸方向よりも径方向へ大きな搬送力を付与する領域と、前記現像剤に対して軸方向よりも径方向へ大きな搬送力を付与する領域よりも上流側に前記径方向搬送部が設けられずに現像剤に対して径方向よりも軸方向へ大きな搬送力を付与する領域とが存在することを特徴とするものである。

請求項５に記載の現像装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の構成において、前記上方搬送部は、前記第１搬送部材と径方向搬送部との間に設けられて前記第１搬送部材の搬送方向と同じ方向へ前記現像剤を搬送する第３搬送部材とをさらに有し、前記第３搬送部材は前記第２搬送部材よりも前記回転軸の軸方向への搬送力が弱いことを特徴とするものである。

請求項６に記載の現像装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載の構成において、前記径方向搬送部は、前記トナー補給口と非接触で回転することを特徴とするものである。

請求項７に記載の画像形成装置は、その表面に所定の静電潜像が保持される静電潜像保持体と、該静電潜像を顕像化して所定のトナー像を形成する請求項１ないし６のいずれかに記載の現像装置と、該トナー像を記録用紙に転写する転写手段とを備えることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、現像剤保持体に供給する現像剤を収容する上方現像剤収容部と、前記収容部の底面よりも重力方向で下方に底面を有し前記収容部へ供給するトナーを収容する現像剤収容部と、前記上方現像剤収容部の軸方向一端面に設けられる上方トナー補給部及び前記下方現像剤収容部の軸方向一端面に設けられる下方トナー補給部を含むトナー補給部とを有していて、上方トナー補給部に設けられたトナー補給口からトナー受渡し部を介して下方トナー補給部にトナーを受渡す構成を採用した場合に本構成を有しない場合と比較して、トナー受渡し部でトナーが詰まるのを抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、上方搬送部の軸方向への搬送力の低減を抑制できるので、トナー補給口とトナー受渡し部との間でトナーが滞留して詰まるのを抑制することができる。

請求項３に記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、トナー補給口とトナー受渡し部との両方のトナー滞留に対して径方向搬送部を作用させることができるので、トナー滞留を抑制することができる。

請求項４に記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、トナー補給口から供給されたトナーへ軸方向の搬送力を作用させることができるので、供給されたトナーが軸方向で移動しないでトナー補給口周りで滞留してトナー詰りが生じることを抑制することができる。

請求項５に記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、第１搬送部材及び第３搬送部材から搬送されてきた現像剤が第２搬送部材側まで搬送されてきときでも、第２搬送部材と第３搬送部材との搬送力の違いから、トナー受渡し部を介して下方現像剤収容部へ受け渡されることを抑制することができる。

請求項６に記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、径方向搬送部がトナー補給口を塞いでしまうことを防止するので、トナーの滞留を抑制することができる。

請求項７に記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、トナー詰まりの少ない画像形成装置を提供することができる。

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。
［画像形成装置の概要］

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は本発明が適用可能なタンデム型カラー画像形成装置１００の概略構成図である。

この画像形成装置１００においては、画像読取装置１０２より読み取られたカラー原稿のカラー画像情報、図示しないパーソナルコンピュータや画像データ入力装置等から送られてくるカラー画像情報等が入力され、入力された画像情報に対して画像処理が行われるようになっている。

図１において、１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナー画像を形成する画像形成ユニットであり、複数の張架ロールにより張架された無端状の中間転写ベルト９の進行方向に沿って１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの順で直列に配設されている。また、中間転写ベルト９は、これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋで順次形成された各色のトナー像が、互いに重ね合わされた状態で転写される中間転写体であり、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対応する静電潜像保持体である感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋのそれぞれに対向して配設される一次転写ロール６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋとの間に挿し込まれ、矢印方向に循環移動可能に形成されている。そして、中間転写ベルト９上に多重に転写された各色のトナー像は、給紙カセット１７等から給紙された記録媒体としての記録用紙１８上に一括して転写された後、定着装置１５によって記録用紙１８上に定着され、カラー画像が形成された記録用紙１８が外部に排出されるようになっている。

ここで、画像読取装置１０２は、プラテンガラス上に載置された原稿を不図示の光源によって照明し、原稿からの反射光像を、走査光学系を介してＣＣＤセンサ等からなる画像読取素子によって所定の解像度で読み取るように構成されている。

また、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、同様に構成されており、大別して、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転する感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、この感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電ロール３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと、当該感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する露光装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上に形成された静電潜像を現像する現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋと、着脱自在に配設され現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋに所定の色のトナーを供給するトナーカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、ドラムクリーニング装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ等とから構成されている。

さらに、本実施の形態において、感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、矢印方向に回転する金属製ドラムの表面に有機系感光材料、アモルファスセレン系感光材料、アモルファスシリコン系感光材料等からなる感光体層が形成されており、帯電ロール３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、この感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面と接触し、該感光体層を所定の電位に帯電するように構成されている。

このように構成した画像形成装置における画像形成工程について、イエロートナー画像を形成する画像形成ユニット１Ｙを代表例として説明する。

まず、感光ドラム２Ｙは、帯電ロール３Ｙにより、その表面が一様に帯電される。次に、例えば、画像読取装置１０２によって読み取られた画像情報に基づき、露光装置４Ｙから出力されるレーザービームによりイエロー画像に対応する走査露光がなされ、感光ドラム２Ｙの表面にはイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。

このイエロー画像に対応する静電潜像は現像装置５Ｙによってイエロートナー像となり、一次転写手段の一部を構成する一次転写ロール６Ｙの圧接力及び静電吸引力によって中間転写ベルト９上に一次転写される。一次転写後の感光ドラム２Ｙ上に残留したイエロートナーは、ドラムクリーニング装置７Ｙによって掻き取られる。その後、感光ドラム２Ｙの表面は除電装置８Ｙによって除電された後、次の画像形成サイクルのために帯電ロール３Ｙにより再び帯電される。

多色のカラー画像形成を行う本画像形成装置１００では、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの相対的な位置の違いを考慮したタイミングで、上記と同様の画像形成工程が画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおいても行われ、中間転写ベルト９上にフルカラートナー像が重ね合わされた状態で形成される。この中間転写ベルト９としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものを用いることができる。

中間転写ベルト９上に一次転写されたフルカラートナー像は、所定のタイミングで二次転写位置へと搬送される記録用紙１８上に、中間転写ベルト９を支持するバックアップロール１３と、このバックアップロール１３に所定のタイミングで圧接する二次転写ロール１２との圧接力及び静電吸引力によって二次転写される。なお、記録用紙１８上に二次転写できなかった中間転写ベルト９上の残トナーは、そのまま中間転写ベルト９上に付着した状態でベルトクリーニング装置１４まで搬送され、このベルトクリーニング装置１４により中間転写ベルト９上から除去されて次の画像形成に備える。

一方、記録用紙１８は、画像形成装置１００内の下部に配置された記録用紙収容部としての給紙カセット１７から、所定のサイズのものが給紙ロール１７ａによって給紙される。給紙された記録用紙１８は、複数の搬送ロール１９及びレジストロール２０によって、所定のタイミングで中間転写ベルト９の二次転写位置まで搬送される。そして、記録用紙１８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１３と二次転写ロール１２とによって、中間転写ベルト９上からフルカラートナー像が一括して転写される。

また、中間転写ベルト９上からフルカラートナー像が二次転写された記録用紙１８は、中間転写ベルト９から分離された後、二次転写手段の下流側に配設された定着装置１５へと搬送され、この定着装置１５によって熱及び圧力でトナー像が記録用紙１８上に定着されるようになっている。定着後の記録用紙１８は、排出ロール２３を介して排出トレイ２４上に排出される。
［現像装置］

次に、本発明に係る現像装置の構成について図２及び図３を参照して説明する。ここで、図２は、本発明に係る現像装置の構成を示す模式図であり、図３は、本発明に係る現像装置の流路構成を説明するための模式的平面図である。なお、各現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ及びその構成部材は全て同様な構造であり、簡単のため、以下、各符号は総称表記（例えば、現像装置５）とする。

図２に示すように、本実施の形態に係る現像装置５は、感光ドラム２に対向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５１を有し、この現像ハウジング５１の開口に面して現像剤保持体である現像ロール５２を配設し、現像ハウジング５１のうち、現像ロール５２に隣接した部位には二成分現像剤を現像ロール５１に供給可能に収容する上方現像剤収容部の一例としての上方現像剤収容室５３ａと、その底面が上方現像剤収容室５３ａの底面よりも右斜め下方に隣接配置され、二成分現像剤を上方現像剤収容室５３ａに供給可能に収容する下方現像剤収容部の一例としての下方現像剤収容室５３ｂとを備えている。ここで、上方現像剤収容室５３ａと下方現像剤収容室５３ｂとは、仕切壁Ｗを介して互いに区画されていると共に、その軸方向両端部において互いに連通している。そして、本実施の形態に係る上方現像剤収容室５３ａ及び下方現像剤収容室５３ｂ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、上方現像剤収容室５３ａには、二成分現像剤を所定の軸方向（例えば、図中、奥側から手前側）に搬送する上方搬送部であるスパイラル状のサプライオーガ５６が配設されていると共に、下方現像剤収容室５３ｂには、二成分現像剤をサプライオーガ５６とは反対方向（例えば、図２中、手前側から奥側）に搬送する下方搬送部であるスパイラル状のアドミックスオーガ５７が配設されている。

本実施の形態において、現像ロール５２は、現像時に所定の方向（本例では、時計回り方向）に回転する現像スリーブ５２１と、この現像スリーブ５２１の内部に固設されたマグネットロール５２２とを備えている。

ここで、現像スリーブ５２１は、所定の方向に回転すると共に、現像ハウジング５１の開口部において、感光ドラム２と所定の離隔距離にて対向するように配置されている。なお、この現像スリーブ５２１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。

また、本実施の形態におけるマグネットロール５２２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Ｓ１と、現像ロール５２の回転方向に沿って、現像磁極Ｓ１の下流側に、例えば、所定の角度間隔で配置された搬送磁極Ｎ１やピックオフ磁極Ｓ２を備えると共に、現像磁極Ｓ１の上流側に、所定の角度間隔で配置されたトリミング磁極Ｎ２やピックアップ磁極Ｓ３を備えている。なお、マグネットロール５２２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。

また、現像ロール５２内のトリミング磁極Ｎ２の下方近傍には、その対向面が所定の間隙で現像ロール５２と近接するように、現像ロール５２の軸方向に沿って延在する略く字形状の層厚規制部材５４が配設されており、現像ロール５２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。

また、図３に最も良く示されるように、本実施の形態において、上方現像剤収容室５３ａ及び下方現像剤収容室５３ｂの軸方向一端面には、トナー補給部５８が併設されている。トナー補給部５８は上方現像剤収容室５３ａの軸方向の一端面に併設する上方トナー補給部５８Ａと、下方現像剤収容室５３ｂの軸方向一端面に併設する下方トナー補給部５８Ｂからなり、上方トナー補給部５８Ａの上面にはトナー補給口５８ａが形成されている。上方トナー補給部５８Ａと下方トナー補給部５８Ｂとは仕切壁Ｗ２によって区画されていると共に、本実施形態のトナー受渡し部の一例としての開口５８ｃが設けられトナーが受渡されるようになっている。そして、例えば下方現像剤収容室５３ｂの現像剤搬送方向下流側端部底面に設けられた濃度センサＳｄの検出結果に基づき、現像剤収容室５３ａ，５３ｂ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、トナーカートリッジ１０からトナー補給口５８ａを介してトナー補給部５８にトナーが補給され、この補給トナーはトナー補給口と軸方向で重なり合う位置に設けられた開口部５８ｃを介して上方トナー補給部５８Ａから下方トナー補給部５８Ｂへ受け渡されたのち、下方現像剤収容室５３ｂ内へ補給されるようになっている。なお、本実施の形態において、二成分現像剤は、トナーと磁性キャリアからなる現像剤である。

本実施の形態において、サプライオーガ５６及びアドミックスオーガ５７は、いずれも各現像剤収容室５３ａ，５３ｂ内に収容された現像剤を循環搬送するのみならず、トナー補給部５８内の補給トナーの撹拌搬送をも兼用しており、現像剤収容室５３ａ，５３ｂ及びトナー補給部５８に渡って軸方向にそれぞれ延在する同軸の回転部材５６，５７として形成されている。具体的には、サプライオーガ５６は、上方現像剤収容室５３ａと上方トナー補給部５８Ａとが隣接する側壁に設けられた不図示の貫通口に挿し込まれていると共に、軸方向両端部の上方現像剤収容室５３ａ及び上方トナー補給部５８Ａの側壁において、その回転軸５６ａが不図示の軸受け部を介して回転可能に軸支されている。同様に、アドミックスオーガ５７は、下方現像剤収容室５３ａと下方トナー補給部５８Ｂとが隣接する側壁に設けられた不図示の貫通口に挿し込まれている共に、軸方向両端部の下方現像剤収容室５３ｂ及び下方トナー補給部５８Ｂの側壁において、その回転軸５７ａが不図示の軸受け部を介して回転可能に軸支されている。

本実施の形態において、サプライオーガ５６の上方現像剤収容室５３ａ内に対応する領域には、二成分現像剤を所定の軸方向（図３中、右から左）に撹拌搬送する螺旋状の羽根５６ｂが回転軸５６ａ周りに形成されており、一方、アドミックスオーガ５７の下方現像剤収容室５３ｂ内に対応する領域には、二成分現像剤をサプライオーガ５６とは逆方向（図３中、左から右）に撹拌搬送するように、螺旋状の羽根５７ｂが回転軸５７ａ周りに形成されている。

そして、上方現像剤収容室５３ａ内に対応するサプライオーガ５６と下方現像剤収容室５３ｂ内に対応するアドミックスオーガ５７とは、仕切壁Ｗによって区画されていると共に、仕切壁Ｗの軸方向（長手方向）両端部を開口させることにより上方現像剤収容室５３ａと下方現像剤収容室５３ｂとを連通せしめている。具体的には、各現像剤収容室５３ａ，５３ｂのトナー補給部５８側の軸方向端部には、現像剤が上方現像剤収容室５３ａから下方現像剤収容室５３ｂへと下降して両者を連通する現像剤下降連通口５３Ｄが形成されていると共に、各現像剤収容室５３ａ，５３ｂの軸方向他端部には、現像剤が下方現像剤収容室５３ｂから上方現像剤収容室５３ａへと上昇して両者を連通する現像剤上昇連通口５３Ｕが形成されており、これにより二成分現像剤を所定の方向（図３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。

本実施の形態において、アドミックスオーガ５７の回転方向は底面、仕切壁、上面の順に通過するような回転方向（図２において、時計回り方向）に設定されている。この回転によってアドミックスオーガ５７に形成された螺旋状の羽根５６ｂが搬送する現像剤を仕切壁の方へ汲み上げるので、現像剤は現像剤上昇連通口５３Ｕを介して現像現像剤収容室５３ａ内に配置されたサプライオーガ５６へ受け渡される。同様に、サプライオーガ５６の回転方向は底面、現像ロール５２、上面の順に通過するような回転方向（図２において、時計回り方向）に設定されている。このためサプライオーガ５６は搬送する現像剤を現像ロール５２側に汲み上げるので、現像剤はサプライオーガ５６から現像ロール５２へ供給される。

また、本実施の形態に係る現像装置においては、サプライオーガ５６の現像剤搬送方向（図４の白抜き矢印）に沿って現像剤下降連通口５３Ｄよりも下流側であって、トナー補給口５８ａよりも上流側には、トナー補給部５８内に延在するサプライオーガ５６の下方に現像剤排出口５８ｂ（図３、図４参照）が設けられており、劣化した二成分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。

また、トナー補給部５８内に対応するサプライオーガ５６とアドミックスオーガ５７に関しては、各現像剤収容室５３ａ，５３ｂとトナー補給部５８とが隣接する側壁から現像剤排出口５８ｂに至るまでの領域において、サプライオーガ５６とアドミックスオーガ５７との間に仕切壁Ｗ２が設けられており、現像剤排出口５８ｂに搬送される排出現像剤が補給トナーと混流することを未然に防止している。

ところで、上述のように各現像剤収容室５３ａ，５３ｂの高さが異なるように配置した現像装置においては、一般に、下方現像剤収容室５３ｂから上方現像剤収容室５３ａへ現像剤を汲み上げる必要があるため、アドミックスオーガ５７の回転方向が規制（本例では、図２における時計回り方向）されてしまう。また、サプライオーガ５６は、現像ロール５２側にトナーを供給する（現像ロール５２側にトナーを寄せる）ように回転する必要があるため、同様に回転方向が規制（本例では、図２における時計回り方向）されてしまう。そして、上述のようにサプライオーガ５６及びアドミックスオーガ５７を補給トナーの撹拌搬送にも兼用する場合には、トナー補給口５８ａ近傍において、サプライオーガ５６は、サプライオーガ５６とアドミックスオーガ５７との間に存在するトナーを巻き込んで現像ロール５２側に寄せるように回転（図２参照）するため、サプライオーガ５６の上方から補給されたトナーをアドミックスオーガ５７へ受け渡し難くする。さらに、アドミックスオーガ５７は、サプライオーガ５６側にトナーを寄せる（トナーを汲み上げる）ように回転（図２参照）するため、アドミックスオーガ５７により汲み上げられた補給トナーにより、上方トナー補給部５８Ａと下方トナー補給部５８Ｂとの間の開口部５８ｃにはトナーの壁が形成されてしまう。特に、このトナーの壁は、トナー補給部５８内で上方トナー補給部５８Ａから開口部５８ｃを介した下方トナー補給部５８Ｂへの円滑なトナーの供給を阻害する。

次に、本発明に係る上方搬送部の一例であるサプライオーガ５６の詳細について、図４及び図５を参照してさらに説明する。ここで、図４は、サプライオーガの構成を示す模式図であり、図５は、図４の○で囲んだトナー補給口側の軸端部を拡大して示す模式的拡大図である。

図４及び図５に示すように、サプライオーガ５６は、上方現像剤収容室５３ａ内に対応する領域Ｒ５３において、回転軸５６ａの周りに形成された本実施形態における第１搬送部材の一例としての螺旋状の撹拌搬送羽根５６ｂを有していると共に、現像剤搬送方向（図５中、白抜き矢印ａ）下流側の上方現像剤収容室５３ａの側壁面に近接する軸方向端部には、撹拌搬送羽根５６ｂと逆方向に回転軸５６ａ周りに形成された螺旋状の規制羽根５６ｃを有している。そして、この螺旋状の撹拌搬送羽根５６ｂにより現像剤を所定の軸方向に撹拌搬送すると共に、規制羽根５６ｃにより下流側に設けられた現像剤排出口５８ｂへの現像剤の排出量を規制するようになっている。

一方、サプライオーガ５６のトナー補給部５８内に対応する領域Ｒ５８のうち、上流側端部から現像剤排出口５８ｂに至る部位においては、撹拌搬送羽根５６ｂよりも小径であって撹拌搬送羽根５６ｂと同方向に回転軸５６ａ周りに形成された本実施形態における第３搬送部材の一例としての螺旋状の排出搬送羽根５６ｄが形成されており、規制羽根５６ｃにて規制された排出現像剤を現像剤排出口５８ｂへ排出可能としている。

また、サプライオーガ５６の上記領域Ｒ５８のうち、開口部５８ｃおよびトナー補給口５８ａに対応する部位には、本実施形態の径方向搬送部の一例である当該領域の上流側の軸方向に沿って延在する平板状の平板部５６０が回転軸５６ａに取り付けられている。本実施形態において前記トナー受渡し部に対応する領域とは、開口部５８ｃと上方搬送部５６とが上方搬送部の回転軸５６ａの軸方向で対向する位置を指す。そして、この平板部５６０により、サプライオーガ５６とアドミックスオーガ５７との間のトナーを径方向に撹拌（図５中、矢印ｂ）するので、下方トナー補給部５８Ｂの開口部５８ｃ側に形成されたトナーの壁を解消する。また、トナー補給口５８ａから供給されたトナーに対して径方向の搬送力を直接的に付与するので、アドミックスオーガ５７側（図中、白抜き矢印ｅ）への円滑な補給トナーの受け渡しを可能とする。ここで本実施例では、平板部５６０が補給トナーへ径方向への搬送力を付与することで軸方向への搬送力が低減しトナー補給口５８ａ近傍でのトナーの滞留が発生することを抑制するために平板部５６０は、トナー補給口５８ａの開口領域の軸方向全域に渡って設けるよりもその軸方向一部領域（上流側）に設けている。

さらに、トナー補給口５８ａに対応する領域の平板部５６０の下流側には、排出搬送羽根５６ｄと逆方向に回転軸５６ａ周りに巻きめぐらされた本実施例における第２搬送部材の一例としての螺旋状の端末羽根５６ｅが形成されている。具体的には、この端末羽根５６ｅは、平板状の平板部５６０との間に径方向の流路を形成するように、平板部５６０と軸方向に離隔（隙間）を設けて配設されている。なお、この端末羽根５６ｅは、補給されたトナーがトナー補給部５８の軸方向端部に押し込まれて撹拌搬送羽根５６ｂの軸受け部に詰まったりトナー凝集を生じたりしないようなストッパの機能をも果たしている。

このように平板部５６０と端末羽根５６ｅとの間に軸方向の離隔を設けることにより、共に現像剤を滞留させる作用を有する平板部５６０と端末羽根５６ｅとの間に径方向の流路が形成されることとなる。そして、端末羽根５６ｅにより排出搬送羽根５６ｄと逆方向の搬送力（図５中、矢印ｄ）を付与することにより、排出搬送羽根５６ｄの軸方向の搬送力（図５中、矢印ｃ）と相俟って、トナー補給口５８ａから供給されたトナーを平板状の平板部５６０と端末羽根５６ｅとの間に形成された径方向の流路（隙間）に間接的に導き、アドミックスオーガ５７側（図中、白抜き矢印ｅ）への円滑な補給トナーの受け渡しを促進している。

なお、平板部５６０は、可撓性を有するフィルム状の羽根として形成しても差し付けないが、サプライオーガ５６とアドミックスオーガ５７との間に形成されたトナーの壁をより確実に解消するという観点からは、剛性を有する平板状の羽根として形成することが好ましい。

さらに、平板部５６０が回転する際に、当該平板部５６０によりトナー補給口５８ａや、サプライオーガ５６からアドミックスオーガ５７への径方向の流路が塞がれてしまう事態（特に、可撓性の平板部材を採用した場合）を未然に防止するという観点からすれば、平板部５６０は、周囲の壁面と非接触で回転するように、その回転半径を設定することが好ましい。

さらに、排出搬送羽根５６ｄは回転軸と直交する方向との成す角度が、端末羽根５６ｅが回転軸と直交する方向と成す角度よりも小さく形成されているので、回転軸の軸方向への搬送力が低い。このため、撹拌搬送羽根５６ｂから排出搬送羽根５６ｄへ搬送されてきた現像剤が排出搬送羽根５６ｄと端末羽根５６ｅとの間に移動してきたときに、排出搬送羽根５６ｄと端末羽根５６ｅとの搬送力の違いから現像剤が端末羽根５６ｅ側に搬送されてくることを抑制することができる。

なお、本実施の形態において、トナー補給口５８ａは、サプライオーガ５６の上方に開口形成すれば差し支えないが、図６に示すように、このトナー補給口５８ａをサプライオーガ５６の回転軸５６ａの軸中心よりもアドミックスオーガ５７側に径方向に寄せて開口形成してもよい。このようにトナー補給口５８ａをアドミックスオーガ５７側に寄せて開口形成した場合には、補給されるトナーの落下によりサプライオーガ５６とアドミックスオーガ５７との間に形成されるトナーの壁を重力を利用してより効果的に解消することが可能となる。
［トナー供給装置］

次に、本発明に係る現像装置に好適なトナー供給装置の概要について、図７を参照して以下に説明する。ここで、図７はトナー供給装置の構成を示す模式的構成図であり、（ａ）はトナー供給装置を現像装置に取り付けた状態を示す模式図であり、（ｂ）はトナー搬送路を拡大して示す模式的拡大図であり、（ｃ）はスプリングアジテーターを拡大して示す模式的拡大図である。なお、各トナー供給装置７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋは、基本的に同様な構成であるため、以下、各符号は総称表記（例えば、トナー供給装置７０）とする。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るトナー供給装置７０は、トナーカートリッジ１０と、略Ｌ字状に形成されたトナー搬送路７００を備え、このトナー搬送路７００の下端部が現像装置５のトナー補給部５８とトナー補給口５８ａを介して接続されるようになっている。そして、図７（ｂ）に示すように、トナー搬送路７００は、略円筒状の水平傾斜搬送路７１０と、この水平傾斜搬送路７１０の先端部にその一端が連結された略Ｌ字状の接続部７２０と、接続部７２０の他端部に連結され略鉛直方向に沿って配設された垂直傾斜搬送路７３０とから構成されている。

水平傾斜搬送路７１０は、略円筒状に形成されており、その内部には、回転軸の外周に螺旋状の搬送羽根を一体的に形成したオーガー７１０Ｇが回転自在に配設されている。このオーガー７１０Ｇは、トナーカートリッジ１０から補給されたトナーを所定の方向に搬送するよう、その回転軸の一端部に配設された不図示の駆動モータによって、所定のタイミングで所定量だけ回転駆動されるようになっている。

接続部７２０は、略Ｌ字状に形成されており、その一端部に略円筒状の水平傾斜搬送路７１０の先端部と嵌合するような連結部７２０ａを有している一方、他端部は略鉛直方向下方に向かってその径が小さくなるような略円筒状に形成され、略円筒状の垂直傾斜搬送路７３０の上端部と嵌合するような連結部７２０ｂを有している。

垂直傾斜搬送路７３０は、接続部７２０の連結部７２０ｂの外表面形状に倣ってその径が大きくなるように形成された上端部を有して略円筒状に形成されており、その内部には、金属線等によってコイル状に形成された搬送部材であるスプリングアジテーター７３０Ｓが配設されている。

また、上記水平傾斜搬送路７１０の内部に配設されたオーガー７１０Ｇは、接続部７２０に渡って延在し、その先端にクランク部７１０Ｇａを有して、接続部７２０の側壁に軸支されている。さらに、図７（ｃ）に模式的に示すように、オーガー７１０Ｇのクランク部７１０Ｇａには、略円形状に湾曲されたスプリングアジテーター７３０Ｓのフック部７３０Ｓａが挿通された状態で当該スプリングアジテーター７３０Ｓが連結されている。そして、オーガー７１０Ｇが回転すると、スプリングアジテーター７３０Ｓが垂直傾斜搬送路７３０内を上下に運動するようになっている。

なお、本実施の形態におけるスプリングアジテーター７３０Ｓは、図７（ｃ）に示すように、フック部７３０Ｓａ側の端部のスプリング７３０Ｓｂの巻き径が他の部位７３０Ｓｃよりも大きくなるように形成されており、かつ、そのピッチが他の部位よりも小さくなるように形成されている。また、スプリングアジテーター７３０Ｓは、下方に向かってそのピッチが広がるように設定されている（例えば、７３０Ｓｃ₁，７３０Ｓｃ₂間のピッチ＜７３０Ｓｃ₂，７３０Ｓｃ₃間のピッチ）。さらに、スプリングアジテーター７３０Ｓは、少なくともその一部が垂直傾斜搬送路７３０の壁面に接触するように配設されている。

このように構成したトナー供給装置においては、トナーカートリッジ１０から補給されたトナーは、まず水平傾斜搬送路７１０内に供給される。この水平傾斜搬送路７１０内に供給されたトナーは、当該水平傾斜搬送路７１０内に回転自在に設けられたオーガー７１０Ｇを、所定量だけ回転駆動することにより、水平傾斜搬送路７１０の長手方向に沿って搬送される。この水平傾斜搬送路７１０の長手方向に沿って搬送されたトナーは、当該水平傾斜搬送路７１０の先端部から略鉛直方向に沿って配設された垂直傾斜搬送路７３０内に落下された状態で供給される。さらに垂直傾斜搬送路７３０内に供給されたトナーは、自重によって下方に落下し、現像装置５のトナー受渡し部５８にトナー補給口５８ａを介して供給される。

なおこの際、垂直傾斜搬送路７３０の内部には、スプリングアジテーター７３０Ｓが配設されており、当該スプリングアジテーター７３０Ｓの上端部は、水平傾斜搬送路７１０内に回転自在に設けられたオーガー７１０Ｇのクランク部７１０Ｇａに連結されている。そのため、上記水平傾斜搬送路７１０内のオーガー７１０Ｇが回転駆動されると、当該オーガー７１０Ｇのクランク部７１０Ｇａに連結されたスプリングアジテーター７３０Ｓが所定のストロークで上下方向に移動する。したがって、垂直傾斜搬送路７３０の内部を自然落下するトナーは、所定のストロークで上下方向に移動するスプリングアジテーター７３０Ｓによって、当該垂直傾斜搬送路７３０の壁面に付着するのが防止され、確実に現像装置５へと補給される。

また、接続部７２０内に配置されるスプリングアジテーター７３０Ｓのスプリング７３０ｓａの径を他の部位よりも大きく設定すると共にピッチを小さく設定することにより、水平方向から垂直方向へ搬送方向が転換してトナーが付着堆積し易い接続部７２０内の堆積トナーを効果的に掻き落とすことができる。また、重力方向下方に向かってそのピッチが広がるように設定されているので、重力方向に落下するトナーの流れを妨げることなく下流側のトナー搬送力を増大させてトナー搬送路内でのトナー詰まりを未然に防止することができる。さらに、スプリングアジテーター７３０Ｓを垂直傾斜搬送路７３０の内壁面と部分的に接触させて振動を付与することにより、当該搬送路内のトナーの滞留を効果的に防止すると共に、スプリングアジテーター７３０Ｓへのトナー付着をも防止することができる。

以上において、各実施例（具体例）は、それぞれ単独で実施しても差し支えなしが、当然に適宜組み合わせて実施してもよい。

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。 本発明に係る現像装置の一実施形態の構成を示す模式図である。 本発明に係る現像装置の流路構成を説明するための模式的平面図である。 本発明に係る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４の○で囲んだ部分を拡大して示す模式的拡大図である。 トナー補給口の開口位置の変形例を示す模式図である。 本発明に係る現像装置に好適なトナー供給装置及びその部材の構成を示す模式的構成図である。

符号の説明

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ：画像形成ユニット、２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ：感光ドラム、３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ：帯電ロール、４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ：露光装置、５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ：現像装置、６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ：一次転写ロール、７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ：ドラムクリーニング装置、８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ：除電装置、９：中間転写ベルト、１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ：トナーカートリッジ、１２：二次転写ロール、１３：バックアップロール、１４：ベルトクリーニング装置、１５：定着装置、１７：給紙カセット、１８：記録用紙、２０：レジストロール、５１：現像ハウジング、５２：現像ロール、５３ａ：上方現像剤収容室、５３ｂ：下方現像剤収容室、５４：層厚規制部材、５６：上方搬送部、５６ａ：回転軸、５６ｂ：撹拌搬送羽根、５６ｃ：規制羽根、５６ｄ：排出搬送羽根、５６ｅ：第２搬送部材、５６０：平板部、５７：下方搬送部、５７ａ：回転軸、５７ｂ：撹拌搬送羽根、５８：トナー補給部、５８ａ：トナー補給口、７０：トナー供給装置、７１０：水平傾斜搬送路、７２０：接続部、７３０：垂直傾斜搬送路、１００：カラー画像形成装置、Ｗ，Ｗ２：仕切壁、Ｓｄ：濃度センサ

Claims (4)

1. 少なくともキャリア及びトナーを含む現像剤を保持する現像剤保持体と、
   現像剤保持体に供給される現像剤を収容する上方現像剤収容部と、
   前記上方現像剤収容部の底面よりも重力方向下側に底面を有するように上方現像剤収容部に隣接し、前記上方現像剤収容部へ供給される前記現像剤を収容する下方現像剤収容部と、
   前記上方現像剤収容部の軸方向一端面に併設される上方トナー補給部及び下方現像剤収容部の軸方向で前記上方現像剤収容部と同じ側の一端面に併設される下方トナー補給部を含み、前記上方トナー補給部の上面にトナー補給口が形成されるとともに、前記トナー補給口から補給された補給トナーを前記上方トナー補給部から前記下方トナー補給部へ受渡すトナー受渡し部を有し、供給されたトナーを前記下方現像剤収容部へ補給するトナー補給部と、
   前記上方現像剤収容部及び上方トナー補給部に渡って設けられ、少なくとも回転軸と前記現像剤又は補給トナーを前記回転軸の軸方向に搬送する第１搬送部材と前記第１搬送部材による前記現像剤又は補給トナーの搬送方向下流側の端部に設けられて前記搬送方向に対して逆方向に前記現像剤又は補給トナーを搬送する第２搬送部材とを含む上方搬送部と、
   前記下方現像剤収容部及び下方トナー補給部に渡って設けられるとともに前記下方現像剤収容部底面側、前記上方現像剤収容部側、前記下方現像剤収容部上面側の順で通過するように回転して前記現像剤又は補給トナーを前記第１搬送部材の搬送方向に対して逆方向に搬送する下方搬送部と
   を備え、
   前記上方搬送部には、回転軸の軸方向で前記トナー受渡し部に対応する領域に、補給トナーに対して前記上方搬送部の回転軸の軸方向よりも径方向に大きな搬送力を付与して搬送する径方向搬送部が設けられていると共に、前記トナー補給口、トナー受渡し部、及び径方向搬送部は、軸方向に重なり合う位置に設けられており、かつ、前記上方搬送部のうち軸方向で前記トナー補給口に対向する位置には、前記径方向搬送部が設けられて現像剤に対して軸方向よりも径方向へ大きな搬送力を付与する領域と、前記現像剤に対して軸方向よりも径方向へ大きな搬送力を付与する領域よりも上流側に前記径方向搬送部が設けられずに現像剤に対して径方向よりも軸方向へ大きな搬送力を付与する領域とが存在するように、前記径方向搬送部は、前記第２搬送部材の前記現像剤搬送方向下流側の現像剤を搬送する面に対して軸方向に離れて設けられており、かつ、前記径方向搬送部は、前記第２搬送部材の端部から搬送方向上流側に向けて形成されていることを特徴とする現像装置。
2. 前記上方搬送部は、前記第１搬送部材と径方向搬送部との間に設けられて前記第１搬送部材の搬送方向と同じ方向へ前記現像剤を搬送する第３搬送部材とをさらに有し、
   前記第３搬送部材は前記第２搬送部材よりも前記回転軸の軸方向への搬送力が弱いことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記径方向搬送部は、前記トナー補給口と非接触で回転することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. その表面に所定の静電潜像が保持される静電潜像保持体と、該静電潜像を顕像化して所定のトナー像を形成する請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置と、該トナー像を記録用紙に転写する転写手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。

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