JP4731959B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリ等に使用される電子写真方式の特に２成分現像剤を用いた画像形成装置の像担持体（感光体）上に形成された静電潜像をトナー像に可視化する現像装置に関する。

電子写真法を利用した複写機やプリンタ等の画像形成装置の現像装置では、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いるものが多用されている。２成分現像剤を用いる画像形成装置では、トナー像形成時に、トナーのみが消費される。そのため、良好な画像を形成し続けるためには、消費されたトナーの分だけ新しいトナーを補給し、現像装置に収容されている現像剤のトナー濃度を常に適正に保つ必要がある。補給されたトナーは、搬送混合部材によって現像剤と撹拌混合されるが、このとき撹拌混合が不十分である場合、補給されたトナーは十分に帯電されず、現像スリーブの下などのわずかな開口部から現像装置外へトナーが流出する、いわゆるトナー飛散の原因になりやすい。このようなトナー飛散が発生すると、画像形成装置内がトナーで汚染され、程度が悪い場合には、感光体上に飛散トナーが付着し画像を汚すこともある。また、帯電量が低いトナーは画像の地肌部（白部）に付着する地肌汚れの問題も引き起こす。また、補給トナーが現像剤と十分に混合攪拌されず、凝集体となってしまったまま現像されてしまうと、トナー画像に欠陥が生じてしまう不具合もあった。

このような混合攪拌不足に伴うトナー飛散や画像欠陥を防止する目的で、現像装置内の搬送混合部材に撹拌羽根等を多数設けて混合撹拌性を向上させたものが提案され、使用されてきた。これによって初期の問題は解決されたが、一方では撹拌ストレスを増加させ、現像剤の経時劣化による帯電能力が低下し、結果として帯電量が安定せず、経時でのトナー飛散や地肌汚れ等の課題が残された（現像剤にストレスを与えると、キャリアのコート層削れによる帯電能力低下、トナーの添加剤埋没による帯電能力低下、流動性低下が起こる。流動性低下は転写率低下による画質低下の原因ともなる）。従ってストレスをなるべく与えず効率よく現像剤を帯電させる工夫が必要となる。

特許文献１においては、螺旋構造のスクリューに現像剤の流れを加速させる方向に傾く攪拌補助部材を設けることにより、現像剤と補給トナーの攪拌混合性能を向上させ、現像剤にかかるストレスを小さくする方法が提案されている。

また、特許文献２においては、従来の現像剤攪拌搬送部に加え、トナー像形成に使用されトナー濃度が低下した現像剤の収容部を設け、そこにトナーを補給する構成が提案されている。

また、特許文献３では、外周に羽根を持つ現像剤供給ローラの内部を管状にし、複数の開口を設け、螺旋部材を内蔵している。

また、特許文献４は、現像ローラに現像剤を供給する攪拌ローラに中空部を形成し、内部に逆方向にトナーを攪拌搬送するスクリューを持ち、トナーの分散性ＵＰと小型化を図っている。

また、特許文献５は、現像スリーブに現像剤を供給する攪拌ロータに中空部を形成し、中空部管壁に複数個のノズルを設け、補給部からトナーを気送することによって、トナーの分散性と濃度均一性を向上させている。

特開平５−１９６２１号公報 特開２００２−１８２４６３号公報 実開昭５８−１２６４６５号公報 特開平２−７３６５９号公報 特開平４−８１１６２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術においては、補助部材の追加自体ストレスを向上させ、このストレスを小さくするために補助部材を斜めに付けると混合撹拌性能が低下するという、ストレスと混合撹拌性能のトレードオフ関係の問題が発生する。

また、特許文献２の構成では、現像剤の攪拌搬送部に対して、新たに低トナー濃度現像剤収容部を設けるため、装置を大型化させてしまう。また、現像剤の攪拌搬送部に更に低トナー濃度現像剤と補給トナーの混合攪拌領域を設けるため、現像剤にかかるストレスが全体として大きくなってしまう可能性がある。

また、特許文献３では、トナーは外部の現像剤に補給されるために、必ずしも現像剤供給ローラの内部に入らないので、混合撹拌性は十分でない。更に内部の現像剤と外部の現像剤の入替が一定にならないので、現像剤の濃度均一性も十分でない。

また、特許文献４は、２軸平行スクリュータイプの１つのスクリューを他方のスクリュー内部に設けただけであり、トナーは同じく現像剤の上部に補給されるために、混合撹拌性はあまり向上せず、帯電量不足の問題が残る。

更に、特許文献５においては、補給したトナーが十分に撹拌される時間なく現像スリーブに供給されてしまい、帯電量不足の問題が残る。また、ノズルにトナーが目詰まりし、補給量のバラツキや補給不良が発生し、結果としてトナーの分散性と濃度均一性の効果も十分に得られない。

本発明は、前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、現像剤に過剰なストレスをかけずに、補給トナーと現像剤の混合攪拌性能を向上させて帯電不良やトナー濃度バラツキをなくし、トナー飛散や画像欠陥を防止し、長期に渡り安定した画像を得ることができる現像装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いた現像装置であって、現像装置内の現像剤を循環搬送するための第１現像剤搬送部材及び第２現像剤搬送部材であって、互いの回転軸が平行に設けられ且つ搬送方向が逆である第１現像剤搬送部材及び第２現像剤搬送部材と、第１現像剤搬送部材が搬送する現像剤を担持するために第１現像剤搬送部材の近傍に設けられ且つ回転軸が平行に設けられた現像剤担持体と、第２現像剤搬送部材に設けられ、新たに補給されるトナーのみが移動するトナー補給路と、を備えた現像装置において、第２現像剤搬送部材の内部に設けられ、現像剤搬送方向最上流側から第２現像剤搬送部材の長さよりも短い範囲で設けられた複数のトナー排出孔と、前記トナー補給路内のトナーを前記トナー排出孔を介して第２現像剤搬送部材外へ排出するためのトナー搬送手段と、前記トナー排出孔を開閉する、第２現像剤搬送部材に設けられた排出孔蓋であって、第２現像剤搬送部材の回転中に重力下方向を占めたとき、その自重で前記トナー排出孔を開く排出孔蓋と、を備えていることを特徴とする。

また、請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記トナー搬送手段は、第２現像剤搬送部材内部のトナー補給路に設けられた螺旋状部材と、螺旋状部材を回転駆動する駆動手段とを備えていることを特徴とする。

また、請求項３に記載された発明は、請求項２に記載された発明において、第２現像剤搬送部材が回転駆動され、前記螺旋状部材の回転方向を第２現像剤搬送部材の回転方向と逆方向にしたことを特徴とする。

また、請求項４に記載された発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載された発明において、前記トナー搬送手段の一部又は全体には、前記トナー排出孔に当接するようにブラシが設けられていることを特徴とする。

また、請求項５に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記トナー搬送手段が螺旋状ブラシであることを特徴とする。

また、請求項６に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記トナー搬送手段は、前記トナー補給路の内壁に固定された螺旋状部材を備えていることを特徴とする。

また、請求項７に記載された発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載された発明において、前記トナー搬送手段は、新たに補給するトナー中にエアーを供給するエアー供給手段であることを特徴とする。

また、請求項８に記載された発明は、請求項１または請求項７に記載された発明において、前記トナー搬送手段は、第２現像剤搬送部材内部に設けられ且つ新たに補給するトナーを空気圧を用いて搬送する一軸偏心スクリューポンプであることを特徴とする。
また、請求項９に記載された発明は、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載された発明において、少なくとも最下流の前記トナー排出孔の面積が他の前記トナー排出孔よりも大きいことを特徴とする。

また、請求項１０に記載された発明は、請求項７に記載された発明において、エアーの供給は、トナー補給時以外においても、一定間隔で或いは常時行なわれることを特徴とする。

本発明の現像装置によれば、現像剤に過剰なストレスをかけずに、補給トナーと現像剤の混合攪拌性能を向上させて帯電不良やトナー濃度バラツキをなくし、トナー飛散や画像欠陥を防止し、長期に渡り安定した画像を得ることができ、トナー排出孔の排出孔蓋は、これが重力下方向にくると、その自重でトナー排出孔を開き、トナー搬送手段によってトナーがトナー補給路内で搬送されると、下方向のトナーのみが排出される。よって、現像剤中の下方向にのみトナーが供給され、より現像剤へのトナーの取込がよくなり、分散性が向上する。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。図１及び図２は、本発明実施例による現像装置を示す。本現像装置は複写機、プリンタ、ファクシミリ装置や印刷機等の画像形成装置に用いられる。

図中、参照符号１は感光体であり、図示しない帯電装置及び光書込み装置によって感光体１表面に静電潜像が形成される。現像装置２は、感光体１上に形成された静電潜像をトナーによって現像し、可視像を形成する。画像形成装置には、帯電装置、書き込み装置の他、図示しない転写装置、クリーニング装置、更には転写後の画像を定着する定着装置等が含まれる。

参照符号１２は現像装置２を構成するケーシング、この内部に螺旋状のフィンをもった搬送スクリュー９、１０が矢印Ｂ、Ｃ方向に回転しており、この部分にはトナーとキャリアを混合した現像剤が入っている。搬送スクリューによって、図中仕切り板１３の右側では現像剤が図中奥側から手前に搬送され、左側では現像剤が手前側から奥側に搬送される。奥側と手前側には中央の仕切り板１３の無い部分が設けられており、現像剤は循環しながら混合攪拌される構成となっている。

現像剤担持体としての現像ローラ１１は、非磁性体を円筒形に形成した現像スリーブ１６と複数の磁極が着磁されたマグネットローラからなり、現像スリーブ１６の内側にマグネットローラが配接されている。循環しながら混合攪拌されている現像剤は、現像ローラ内のマグネットの磁力により磁気的に吸着され、現像スリーブ１６の矢印Ａ方向への回転に伴い、現像スリーブ１６の表面に設けられた図示しない凹凸により搬送される。搬送された現像剤は、ドクタブレード１４で均一にされ、感光体１上に現像される。

ここで、感光体１に付着するのはトナーのみであり、現像されなかったトナーおよびトナーを搬送してきたキャリアは現像スリーブ１６の回転に伴い、再び現像装置２内の攪拌搬送部へ運ばれ、放出される。現像装置２内を循環する現像剤中のトナー量を一定に保つ為に、現像に使用された量のトナーが、後述するトナー補給装置より補給される。

参照符号８はトナー濃度センサであり、現像装置２内部の現像剤の透磁率を測定することにより現像剤中のトナーの濃度を検知するセンサである。この検出出力の変動により、現像装置２内部の現像剤中のトナー濃度を一定に保つように、トナーが補給される。ただし、２成分現像剤の透磁率は、環境変化や現像剤の嵩密度変化などによって変動するため、トナー濃度センサ８の出力目標値は適宜補正される。具体的には、感光体１上に形成した基準トナー像の画像濃度を、画像濃度センサ１５を用いて測定し、その画像濃度センサ１５の出力結果に応じてトナー濃度センサ１５の出力目標値を補正する。

感光体１上に現像されたトナーは、図示しない転写装置、定着装置によって、搬送された用紙の上面に転写、定着され、用紙は図示しない排紙トレイ上にストックされる。また、画像転写後の感光体表面の残留トナーは、クリーニング装置で除去される。

図２はトナー補給部の一実施例である。現像剤９０を搬送する搬送スクリュー（第１現像剤搬送部材）２０のトナー補給側部分にのみ、軸内部に搬送経路としてのトナー補給路２２があり、トナー補給路２２に螺旋形状のオーガ（螺旋状部材）２４が、搬送スクリュー軸（第２現像剤搬送部材）２１のトナー補給路２２のある部分にトナー排出孔２３が設けられている。画像形成時、つまり現像装置２の駆動時は、搬送スクリュー２０が回転し、現像剤９０を循環搬送している。トナー濃度センサによりトナー補給信号が入ったときのみ、オーガ２４が駆動手段８０を介して駆動してトナー補給路２２中のトナーを図の左方向に搬送する。

搬送されたトナーはトナー排出孔２３から軸外へ排出されて現像剤９０中に取り込まれ、現像剤９０と共に搬送スクリュー２０によって左方向へ搬送される。搬送スクリュー２０が回転しながらトナー排出孔２３トナーを現像剤９０内部へ供給するので、トナー供給された時点で、トナーが非常に高い分散状態で現像剤９０中に存在する。よってトナーの帯電立ち上げが非常に早くなり、結果として帯電量が安定する。よって現像装置２の他の部分、例えば帯電立ち上げに必要と言われているドクタブレード１４のストレスを低減することも可能である。

排出孔２３はトナーの形状より大きく、（トナーの粒径は一般的に１〜２０μｍ程度）０．０２〜５ｍｍ程度であり、形状は丸でも四角でも何でもよい。トナーの流動性（排出孔への詰まりやすさ）や現像剤９０への分散性を考慮して適宜最適化する。
搬送スクリュー２０はφ１０〜φ３０程度、軸はφ５〜φ２０程度、補給路はφ４〜φ１８程度、オーガはφ３〜φ１７程度の外径が好ましいが、現像装置２の大きさに応じて適宜最適化すればよい。

トナーカートリッジ２５は図では固定されたトナー補給軸２６に連結しており、重力で順次トナーカートリッジ内のトナーがトナー補給軸２６内部に落下するようになっているが、トナーカートリッジ２５の操作性、画像形成装置全体のレイアウトや、トナーカートリッジ２５からのトナーの排出の信頼性を向上させるためにトナーカートリッジ２５をトナー補給軸２６から離して配置し、スクリュー等従来公知の搬送手段を用いてトナーカートリッジ２５からトナー補給軸２６までトナーを搬送することも可能であることは言うまでもない。

また、排出孔２３のトナー詰まりが懸念されるが、搬送スクリュー２０の回転によって、時折現像剤９０が排出孔２３からトナー補給路２２内部に進入するために、トナー詰まりが発生し難いようになっている。

また、搬送スクリュー２０とオーガ２４は互いが逆回転方向となるように駆動することで、トナー補給路２２に対して相対的にオーガ２４の回転速度が増加し、トナーを効率よく搬送することが出来る（搬送スクリュー２０とオーガ２４の回転方向を同じにすると、相対的なオーガの回転速度が低下するために、搬送スクリュー２０を固定してオーガ２４を回転した時よりもトナーの搬送量が低下してしまう）。これによって、オーガ２４の回転速度を小さくでき、駆動部の小型化、消費電力の低減が可能となる。

図３は本発明の現像装置の別実施例である。以下、図２と同じ構成部品は同じ名称を用いる。図２と同様に搬送スクリュー２０のトナー補給側の内部にはトナー補給路２２が設けられているが、トナー補給路２２の外壁には螺旋状の凸部３０が一体（別体でも可）で設けられ、搬送スクリュー２０の回転によってトナー補給路２２中のトナーが螺旋状凸部３０にガイドして左方向に搬送される。その後トナー排出孔２３から現像剤９０中へ排出される作用はほぼ図２の例と同様である。この構成では搬送スクリュー２０内部に新たに搬送部材及びこの駆動手段を持たないので、図２の例に比べて低コスト化、小型化となる。但し、搬送スクリュー２０の駆動時はトナーが搬送・排出されてしまうので、トナー補給路に供給するトナー量を図のトナー排出弁３２等によって規制（制御）する必要がある。対して図２の例ではトナー搬送量をオーガ２４によって容易に調整可能であることが利点である。

図４は本発明の現像装置の別実施例である。トナーカートリッジ２５から落下したトナーはエアーポンプ（エアー供給手段）４０からのエアー供給によってトナーをトナー補給路２２内左方向に搬送し、トナー排出孔２３から現像剤９０中へ排出する。トナー中にエアーが多く含まれて流動性が高くなっているので、更に現像剤９０中への分散がよくなる。トナーに供給するエアーの流量はトナーの現像剤９０への分散性向上の点からトナー１ｇに対して５〜７０ｃｃ、圧力は５〜５０ｋＰａ程度が望ましいが、使用するトナーの流動性によって最適化することが望ましい。

また、トナーの流動がよいためトナー排出孔２３が詰まりにくく、仮にトナー排出孔２３の詰まりが発生してもエアーの圧力によって詰まりを解消することができるので、信頼性が高まる。さらにはトナーカートリッジ２５に図５のようなトナー排出弁３２を設けることによって、エアーのみを排出孔２３から送ることも可能であり、より効果的に排出孔２３の清掃が可能となる。

図５は本発明の現像装置の別実施例である。搬送スクリュー軸２１内にスクリューポンプ５０が設けられている。スクリューポンプ５０は、剛性をもつ１条スクリュー状のロータ５１と、２条スクリューの貫通孔が形成され、弾性体でつくられたステータ５２からなる。ステータ５２は搬送スクリュー軸２１に固定され、その貫通孔にロータ５１がセットされる。ロータ５１はロータ軸６０と連結され、ロータ軸６０は外部に固定されている。搬送スクリュー２０が回転すると、これに固定されたステータ５２が共に回転し、スクリューポンプ５０上流に吸い込み圧を発生し、この部分のトナーを吸引し、ロータ５１とステータ５２の内部の空間を通ってスクリューポンプ５０の吐き出し部（左側空間）へ吐き出し、排出孔から現像剤９０中へとトナーを排出させる。

ロータ金属、樹脂等の剛性材料を用い、ステータ５２はゴムや樹脂等の弾性体を用い、ロータ５１がステータ５２にセットされた状態ではロータ５１がステータ５２に食い込んで接触しており、閉じられた空間をいくつか形成するようになっている。この密閉空間が回転する個によってその上流側に負圧、下流側に正圧を発生することができる。さらにこの密閉空間内にトナーが順次充満し、ロータ（ステータ）５１の回転量に応じた移動量（吐出量）が高精度に得られる。

トナー補給軸２６は固定され、トナーカートリッジ２５からトナー排出弁３２を介して落下したトナーを搬送スクリュー軸２１内へガイドすると同時に、この部分のトナー通路を密閉し、外部へトナーが漏れないようなシールの機能も持つ。

図６は本発明の現像装置の別実施例であり、搬送スクリュー２０のトナー補給路２２内部とトナー排出孔２３部分の拡大図である。トナー排出孔２３には排出孔蓋７０が設けられ、重力下方向にくると、図のように蓋７０が自重で排出孔２３に対して開くようになっている。よって、前述のトナー搬送手段によってトナーが補給路２２内を左方向に搬送されると、上部（及び図示していないが横部）の排出孔２３からは排出孔蓋７０によりトナーが排出されず、下方向のトナーのみが排出される。よって、現像剤９０中のより下方向にのみトナーが供給されるようになっており、より現像剤９０へのトナーの取込がよくなり、分散性が向上する。

現像装置内の現像剤９０は粉体であるために、搬送スクリュー２０による搬送中に、瞬間的に粉面が図のように波立って搬送スクリュー軸面が露出されたり、そうでなくても軸より上部の現像剤９０が少ない状態になる場合がある。この場合、トナーは現像剤９０による抵抗が少ない上部排出孔から優先的に排出され、結果としてトナーが現像剤９０の上面に多く補給されてしまう。これでは現像剤９０へのトナーの分散効果が大きく損なわれてしまうために、本例を用いることにより分散性の向上が確保される。また本例は図４や図５等の圧力を利用した搬送手段を用いた場合と組み合わせると特に有効である。なぜならば、スクリュー軸が露出していなくても（軸上部に十分現像剤９０があったとしても）、上部の排出孔から圧力により勢いよく出たトナーが現像剤９０を突き破って上面に出てきてしまう場合があるからである。

図７はトナー搬送手段の別実施例を示す。トナー搬送手段は図２と同様のオーガ２４の一部に、毛ブラシ７５を取り付けたものである。トナー補給信号に伴うトナー搬送手段の回転駆動により、毛ブラシ７５も回転駆動し、排出孔２３を通過したときに清掃を行い、目詰まりを取り除くことができる。よって経時でも安定したトナー補給量を確保することができる。更に、毛ブラシ７５が回転することによってトナーが霧状に分散されて現像剤９０への分散性、及び帯電立ち上げ性がさらに向上される。

図８はトナー搬送手段の別実施例を示す。トナー搬送手段は毛ブラシ７５を軸に螺旋状に巻いたもの（螺旋状ブラシ）であり、図７の効果と同様であるが、更に簡略化しており、小型化と低コスト、信頼性を確保したものである。

図９は搬送スクリュー２０の排出孔の別実施例である。排出孔２３は丸穴であり、トナー搬送方向最下流の排出孔２３が最も大きく、最上流から４つの排出孔２３の径をａとすると、４×ａの大きさの径である。更に最下流１つ手前の排出孔が、約２ａの大きさの径である。

トナー補給路２２内を搬送されるトナー量に対して排出孔２３から排出されるトナー量が少ない場合があり、この場合、トナー補給路２２内でトナーが押し固められ、トナー補給不良の問題を引き起こすが、本例の排出孔の構成を取ることで、最下流のトナー排出孔２３からは確実にトナーが排出されるので、前記問題を防止することができる。

本例は現像剤９０中へのトナー供給としたが、トナー中にキャリアを混合したプレミック剤の供給にも使用できることは言うまでもない。

なお、プレミックス剤とは、現像装置２内で使用する現像剤９０よりもトナー濃度が高い現像剤。現像装置２内で使用する現像剤はトナーに対するキャリアの重量比で８０〜９８％程度であるが、トナーに対するキャリアの重量比で１％〜３０％程度である。

以上説明したように、上記実施形態では、トナー補給路２２（搬送経路）内のトナーを排出孔２３を介して現像剤搬送部材（搬送スクリュー軸２１）外へ排出するためのトナー搬送手段（２４，９０）が搬送経路２２に設けられている。そのため、 現像剤中にトナーを補給することでトナーが現像剤上を滑ることなく、さらに補給トナーや現像剤へのストレスを上げずに効率よく現像剤へのトナーの分散を行うことができる。また、適度に排出孔２３からキャリアが逆流し、排出孔２３の詰まりによる補給不良や補給量バラツキを防止できる。また、トナー飛散等による画像形成装置内の汚染が防止できるため、サービスマンのメンテナンス時間や回数を減らすことが出来る。また、トナー飛散等による画像形成装置内の汚染が防止できるため、メンテナンスに伴うマシンのダウンタイムを減らすことが出来る。更に、一度に補給されるトナー量を多くでき、微量なトナー補給制御が不要となり、制御が簡略となり装置の低コスト化になると同時に、トナー補給装置の信頼性が向上する。

また、上記実施形態において、トナー搬送手段は、第２現像剤搬送部材としての搬送スクリュー軸２１内部のトナー搬送経路（トナー補給路２２）に設けられたオーガ２４と、オーガ２４を回転駆動する駆動手段８０とを備えている。そのため、オーガ２３により、比較的簡易な構成で、確実に現像剤中へトナー供給が行われる。

また、上記実施形態においては、第２現像剤搬送部材（搬送スクリュー軸２１）が回転駆動され、オーガ２３の回転方向を搬送部材（第１現像剤搬送部材としての搬送スクリュー２０（したがって、第２現像剤搬送部材としての搬送スクリュー軸２１））の回転方向と逆方向にしている。このように回転方向を逆にすることで相対的に搬送部材の回転数が上がり、効率的にトナー搬送が行われる。また、相対的回転数ＵＰと周壁の回転によりトナーがよく撹拌されて流動性が向上し、現像剤中へ分散しやすくなると同時に、排出孔２３の詰まりを抑えることができる。

また、上記実施形態においては、トナー搬送手段の一部又は全体に、排出孔２３に当接するようにブラシ７５が設けられている。そのため、ブラシ７５により排出孔２３の詰まりを確実に防止できる。

また、上記実施形態においては、トナー搬送手段が螺旋状ブラシ７５である。そのため、上記効果が１つの部材で得られ、装置の低コスト化と小型化ができる。

また、上記実施形態において、トナー搬送手段は、搬送部材内部のトナー搬送経路の内壁に固定された螺旋状部材（オーガ）２４と、前記搬送部材を回転駆動する駆動手段８０とを備えている。そのため、搬送部材及びその駆動手段を単独で設ける必要なく低コスト化と小型化ができる。

また、上記実施形態において、トナー搬送手段は、新たに補給する現像剤中にエアーを供給するエアー供給手段（エアーポンプ）４０である。そのため、エアーによりトナー及び現像剤の流動化を行うので更に分散性が向上すると同時に、排出孔２３の詰まり、補給トナーの凝集化を防止できる。また、現像剤の流動性（嵩密度）の変動によるトナー濃度センサ出力値を速やかに安定させられる。さらに、現像剤の流動性ＵＰにより、現像剤にストレスが掛かった時に現像剤が動きやすくなる結果、ストレスを受けにくくする（逃がす）効果があり、トナーの添加剤埋没やキャリアの膜削れ等から起こる現像剤劣化を抑制できる。

また、上記実施形態において、トナー搬送手段は、搬送部材内部に設けられ且つ新たに補給する現像剤を空気圧を用いて搬送する一軸偏心スクリューポンプ５０である。そのため、スクリューポンプ５０により高精度なトナー補給制御ができると同時に、キャリアの過剰な逆流を防止する弁の働きを兼用することが出来る。

また、上記実施形態においては、少なくとも最下流の排出孔２３の面積が他の排出孔２３よりも大きくなっている。そのため、搬送経路２２内のトナー詰まりを確実に防止できる。

また、上記実施形態において、エアーの供給は、トナー補給時以外においても、一定間隔で或いは常時行なわれるようになっている。そのため、現像剤中に予めエアーを供給しておくと、現像剤間の隙間が多くなり、補給したトナーが現像剤中により良く分散される。また、分散性が上がり帯電が安定するので、画質が安定して地肌汚れ等の不良画質も防止できる。また、分散性が上がり、補給トナーの上滑りによるトナー飛散が防止できる。更に、新たな部品を取り付けることなく、エアーを供給することにより、トナー補給口への現像剤の流入や現像剤の流入に伴うトナー排出孔２３の詰まりを防止できる。

本発明の一実施形態に係る現像装置の概略図である。 トナー補給部の第１の実施例を示す概略断面図である。 トナー補給部の第２の実施例を示す概略断面図である。 トナー補給部の第３の実施例を示す概略断面図である。 トナー補給部の第４の実施例を示す概略断面図である。 トナー補給部の第５の実施例を示す概略断面図である。 トナー搬送手段の変形例を示す概略断面図である。 トナー搬送手段の他の変形例を示す概略断面図である。 搬送スクリューの他の実施形態を示す概略断面図である。

符号の説明

１１ 現像ローラ（現像剤担持体）
２０ 搬送スクリュー（第１現像剤搬送部材）
２１ 搬送スクリュー軸（第２現像剤搬送部材）
２２ トナー補給路（搬送経路）
２３ トナー排出孔
２４ オーガ（螺旋状部材、トナー搬送手段）
２５ トナーカートリッジ
３２ トナー排出弁
４０ エアーポンプ（エアー供給手段）
５０ スクリューポンプ
７５ ブラシ
８０ 駆動手段（トナー搬送手段）

Claims (10)

1. トナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いた現像装置であって、
   現像装置内の現像剤を循環搬送するための第１現像剤搬送部材及び第２現像剤搬送部材であって、互いの回転軸が平行に設けられ且つ搬送方向が逆である第１現像剤搬送部材及び第２現像剤搬送部材と、
   第１現像剤搬送部材が搬送する現像剤を担持するために第１現像剤搬送部材の近傍に設けられ且つ回転軸が平行に設けられた現像剤担持体と、
   第２現像剤搬送部材の内部に設けられ、新たに補給されるトナーのみが移動するトナー補給路と、
   を備えた現像装置において、
   第２現像剤搬送部材に設けられ、現像剤搬送方向最上流側から第２現像剤搬送部材の長さよりも短い範囲で設けられた複数のトナー排出孔と、
   前記トナー補給路内のトナーを前記トナー排出孔を介して第２現像剤搬送部材外へ排出するためのトナー搬送手段と、
   前記トナー排出孔を開閉する、第２現像剤搬送部材に設けられた排出孔蓋であって、第２現像剤搬送部材の回転中に重力下方向を占めたとき、その自重で前記トナー排出孔を開く排出孔蓋と、
   を備えていることを特徴とする現像装置。
2. 前記トナー搬送手段は、第２現像剤搬送部材内部のトナー補給路に設けられた螺旋状部材と、螺旋状部材を回転駆動する駆動手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 第２現像剤搬送部材が回転駆動され、前記螺旋状部材の回転方向を第２現像剤搬送部材の回転方向と逆方向にしたことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記トナー搬送手段の一部又は全体には、前記トナー排出孔に当接するようにブラシが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記トナー搬送手段が螺旋状ブラシであることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
6. 前記トナー搬送手段は、前記トナー補給路の内壁に固定された螺旋状部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
7. 前記トナー搬送手段は、新たに補給するトナー中にエアーを供給するエアー供給手段であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の現像装置。
8. 前記トナー搬送手段は、第２現像剤搬送部材内部に設けられ且つ新たに補給するトナーを空気圧を用いて搬送する一軸偏心スクリューポンプであることを特徴とする請求項１または請求項７に記載の現像装置。
9. 少なくとも最下流の前記トナー排出孔の面積が他の前記トナー排出孔よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の現像装置。
10. エアーの供給は、トナー補給時以外においても、一定間隔で或いは常時行なわれることを特徴とする請求項７に記載の現像装置。

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