JP5323012B2 - 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤の補給を行うとともに余剰現像剤を排出する現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。

画像形成装置においては、感光体等からなる像担持体上に形成した潜像を、現像装置により現像しトナー像として可視化することを行っている。このような現像装置の一つとして、２成分現像剤を用いる２成分現像方式が採用されている。この種の現像装置は現像容器内に磁性キャリアとトナーとからなる現像剤を収容し、像担持体に現像剤を供給する現像ローラが配設されるとともに、現像容器内の現像剤を搬送撹拌しながら現像ローラへと供給する撹拌部材が配設されている。

この現像装置では、現像動作によってトナーは消費されていく一方キャリアは消費されずに現像装置内に残る。従って、現像容器内でトナーとともに撹拌されるキャリアは撹拌頻度が多くなるにつれて劣化し、その結果トナーに対するキャリアの帯電付与性能が徐々に低下してしまう。

そこで、現像容器内にキャリアを含む現像剤を補給するとともに、余剰となった現像剤を排出することで、帯電性能の低下を抑制するようにした現像装置が提案されている。

例えば、特許文献１では、現像剤補給口が現像容器の上壁に設けられ、現像剤排出口が現像剤補給口に対して現像剤搬送方向の下流側に設けられ、更に撹拌部材はスクリューにて現像剤を撹拌、搬送する。撹拌部材のスクリューのピッチ幅が現像剤排出口近傍で狭くなっており、これによって現像剤が現像剤排出口近傍で滞留するようになっている。現像容器内の現像剤量が増加した場合に、現像剤排出口近傍で現像剤の嵩が高くなり、余剰の現像剤が現像剤排出部から現像容器外に溢れ出ることになる。

また、特許文献２では、現像容器内に二つの撹拌部材が設けられ、撹拌部材が回転することにより、現像剤が現像容器内を循環する。現像剤補給口が一方の撹拌部材の端部に隣接して設けられ、現像剤排出口が他方の撹拌部材の端部に隣接して設けられる。現像剤補給口から現像剤が補給され、現像容器内を循環した現像剤が現像剤排出部から排出される。

特開２００１−１４２３０１号公報（段落［００３１］〜［００３３］、第３図） 特開平９−２７４３８５号公報（段落［００１４］〜［００１６］、第１図）

しかしながら、上述した特許文献１、２では、現像剤を現像剤排出口から排出するときに、現像剤補給口から供給されたばかりの帯電性能が良好な現像剤も含んで現像剤排出口から排出されるという不都合があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、現像剤補給口から供給されたばかりの現像剤が現像剤排出口から排出されることを抑えた現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１の発明の現像装置は、現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器に回転可能に軸支され前記現像容器内の現像剤を撹拌、搬送する撹拌部材と、前記現像容器内に現像剤を供給する現像剤補給口と、前記現像容器の外側から前記現像剤補給口に対向して配置され前記現像剤補給口から前記現像容器内に現像剤を搬送する補給搬送部材と、前記現像容器内の余剰の現像剤が排出される現像剤排出口とを備え、前記現像剤排出口は前記現像容器の長手方向の側壁に形成され、前記現像剤補給口は前記現像剤排出口の下側近傍に形成され、前記撹拌部材は前記現像剤排出口側から前記現像剤補給口側に向けて回転し、前記補給搬送部材は前記撹拌部材と同じ方向に回転することを特徴としている。

また、第２の発明では、上記の現像装置において、前記補給搬送部材は表面に磁界を発生させる磁気ローラからなることを特徴としている。

また、第３の発明では、上記の現像装置において、前記現像剤補給口の上端縁と前記磁気ローラとの隙間は前記磁気ローラ上に形成される磁気ブラシの高さと略等しく、前記現像剤補給口の下端縁と前記磁気ローラとの隙間は前記磁気ブラシの高さよりも大きいことを特徴としている。

また、第４の発明では、上記の現像装置において、前記現像剤補給口は、前記現像剤排出口に対して前記撹拌部材の現像剤搬送方向の下流側に配置されることを特徴としている。

また、第５の発明では、上記の現像装置において、前記現像剤補給口は、前記現像剤排出口に対して前記撹拌部材の現像剤搬送方向で同じ位置に配置されることを特徴としている。

また、第６の発明では、上記の構成の現像装置が搭載された画像形成装置である。

第１の発明によれば、現像剤が現像剤補給口から現像容器内に供給されるときに、撹拌部材が現像剤排出口側から現像剤補給口側に向けて回転するために、供給された現像剤は現像容器内で現像剤補給口側から撹拌部材に対して現像剤補給口の反対側に搬送され、更に、撹拌部材の回転にともない現像容器の長手方向に搬送される。このように現像剤補給口から供給された現像剤は現像剤排出口に直ちに搬送されることはない。また、現像容器内の現像剤補給口の上側近傍では、撹拌部材と補給搬送部材とが対向面において互いに逆方向に移動し、つまり補給搬送部材が現像剤補給口側から現像剤排出口側に向かって回転することによって、現像容器内の現像剤補給口の上側近傍では現像剤が上側に持ち上がり、現像剤補給口の上側に配置される現像剤排出口の現像剤の嵩が高くなる。この嵩が高くなった現像剤は、撹拌部材によって搬送方向の上流側から搬送されるものであり、現像剤排出口から余剰現像剤として排出される。従って、現像剤補給口から供給されたばかりの現像剤が現像剤排出口から排出されることを抑えることができる。

また、第２の発明によれば、補給搬送部材が磁気ローラからなるので、補給搬送部材の表面に磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシにて現像剤補給口から現像容器に供給された現像剤が現像剤補給口内に戻ることを防止している。

また、第３に記載の発明によれば、現像剤補給口の上端縁と磁気ローラとの隙間が磁気ブラシの高さと略等しいので、現像容器に供給された現像剤が現像剤補給口内に戻ることを確実に防止するとともに、現像剤補給口の下端縁と磁気ローラとの隙間が磁気ブラシの高さよりも大きいので、現像剤補給口から現像容器内に現像剤を十分に供給することができる。

また、第４に記載の発明によれば、現像剤補給口が現像剤排出口に対して撹拌部材の現像剤搬送方向の下流側に配置されるので、現像剤補給口から現像容器内に供給された現像剤は、現像剤排出口に直ちに搬送されることがなく、撹拌部材の回転にともない現像容器の長手方向に確実に搬送される。

また、第５に記載の発明によれば、現像剤補給口が現像剤排出口に対して撹拌部材の現像剤搬送方向で同じ位置に配置されるので、現像剤補給口の上側に配置される現像剤排出口の現像剤の嵩が十分に高くなり、余剰現像剤を現像剤排出口から確実に排出させることができる。

また、第６に記載の発明によれば、現像剤補給口から供給されたばかりの現像剤が現像剤排出口から排出されることを抑えた現像装置を備え、現像剤の帯電性能の低下による画像不良を効果的に防止可能な画像形成装置にすることができる。

本発明の第１実施形態に係る現像装置を搭載した画像形成装置の概略構成を示す図 第１実施形態に係る現像装置の概略構成を示す側面断面図 第１実施形態に係る現像装置における撹拌部の断面を示す上平面図 第１実施形態に係る撹拌部における現像剤補給口と現像剤排出口との配置を模式的に示す平面図 第１実施形態に係る撹拌部の現像剤補給口から現像剤を供給している状態を示す断面側面図 第１実施形態に係る撹拌部の現像剤補給口を示す断面側面図 比較例に係る現像装置おける撹拌部を模式的に示す平面図 第１実施形態と比較例との排出現像剤の帯電量を示す図 第２実施形態に係る現像装置における撹拌部を模式的に示す平面図

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る現像装置を搭載した画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置１は、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の側方に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上方に配設された画像形成部４と、この画像形成部４よりも排出側に配設された定着部５と、画像形成部４及び定着部５の上方に配設された画像読取部６と、ホッパー１１０とを備えている。

給紙部２は、用紙９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラ８の回転により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から用紙９を１枚ずつ用紙搬送部３に送り出す。

用紙搬送部３に送られた用紙９は、用紙搬送経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙９にトナー像を形成するものであり、図１の矢印方向に回転可能に支持された感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像装置１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。

帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。

次いで、現像装置１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給された用紙９に転写される。

トナー像が転写された用紙９は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着部５に向けて搬送される。定着部５では、加熱部材１８及び加圧ローラ１９によって、用紙９が加熱加圧され、用紙９上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙９は、排出ローラ対２０によって排出トレイ２１上に排出される。

転写部１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。そして、現像装置１４の現像剤が所定量以下になると、ホッパー１１０から現像装置１４に現像剤が供給される。

次に、現像装置について図２に基づいて説明する。図２は画像形成装置１に用いられる現像装置の概略構成の断面を示す側面図である。

現像装置１４は、トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を収容する現像容器２２と、この現像剤を撹拌する第１及び第２撹拌部材２３、２４と、現像ローラ２７、及び規制部材２８とを備えている。

現像容器２２は、現像装置１４の外郭を構成し、その下部で仕切り部２２ｂによって第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄに仕切っている。第１搬送路２２ｃ及び第２搬送路２２ｄには、磁性キャリアとトナーからなる現像剤が収容される。また、現像容器２２は、第１及び第２撹拌部材２３、２４と現像ローラ２７を回転可能に保持している。更に、現像容器２２には、現像ローラ２７を感光体１１に向けて露出させる開口が形成されている。

第２撹拌部材２４が現像ローラ２７の右下方で、第２搬送路２２ｄ内に設けられ、第１撹拌部材２３が第２撹拌部材２４の右方に隣接して、第１搬送路２２ｃ内に設けられる。

第１及び第２撹拌部材２３、２４は現像剤を撹拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーは磁性キャリアに保持される。また、第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄを仕切る仕切り部２２ｂの長手方向（図２の紙面の表裏方向）の両端部分には、連通部（図略）が設けられており、第１撹拌部材２３が回転すると、帯電した現像剤が仕切り部２２ｂに設けた一方の連通部から第２搬送路２２ｄに搬送され、現像剤が第１搬送路２２ｃ内と第２搬送路２２ｄ内とを循環する。そして、第２撹拌部材２４から現像ローラ２７に現像剤が供給される。

現像ローラ２７は、固定磁石体２５と現像スリーブ２６とを備える。現像スリーブ２６は、円筒状の非磁性材からなり、第２撹拌部材２４に隣接する位置で現像容器２２に回転可能に支持される。固定磁石体２５は、現像スリーブ２６内に固設される永久磁石からなり、現像スリーブ２６に向けて磁界を発生する。また、現像ローラ２７は、現像容器２２の開口から露出し、像担持体である感光体１１に一定の間隔を隔てて対向している。この対向する領域は、現像スリーブ２６上に担持されている現像剤を感光体１１に向けて供給するための現像領域Ｄとなっている。更に、現像スリーブ２６には、トナーを感光体１１に供給するために、直流に交流を重畳した現像バイアス２９が印加される。

規制部材２８は、現像スリーブ２６表面に担持される現像剤を所定の層厚に規制するものであり、ブレード状をなし現像スリーブ２６の略上方で現像スリーブ２６表面との間に所定間隔を設けて、現像容器２２に取り付けられる。

現像スリーブ２６内の固定磁石体２５の磁力により、第２撹拌部材２４から供給された現像剤が現像スリーブ２６表面に担持される。担持された現像剤は、規制部材２８により所定の層厚に規制され、現像スリーブ２６の矢印方向の回転により、現像流域Ｄに向けて搬送される。現像スリーブ２６に現像バイアス２９が印加されることにより、現像領域Ｄにおいて現像スリーブ２６と感光体１１との間に電位差が発生し、現像スリーブ２６上のトナーは感光体１１に供給され、感光体１１上の静電潜像はトナー像に現像される。

次に、図３を用いて現像装置の撹拌部について詳しく説明する。図３は撹拌部の断面を上側から見た現像装置の平面図である。

現像容器２２には、前述のように第１搬送路２２ｃと、第２搬送路２２ｄと、仕切り部２２ｂと、連通部２２ｅ、２２ｆが形成され、その他に、現像剤補給口２２ｇ（図４も参照）と、現像剤排出口２２ｈ（図４参照）が形成されている。

現像容器２２の仕切り部２２ｂは、現像容器２２の長手方向に延びて第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄを並列させるように仕切っている。仕切り部２２ｂの長手方向の両端部分には、連通部２２ｅ、２２ｆが設けられており、現像剤は、第１搬送路２２ｃと、連通部２２ｅと、第２搬送路２２ｄ、及び連通部２２ｆ内を循環することが可能である。

第１搬送路２２ｃ内には第１撹拌部材２３が配設され、第２搬送路２２ｄ内には第２撹拌部材２４が配設されている。

第１撹拌部材２３は、回転軸２３ｂと、第１螺旋羽根２３ａと、撹拌リブ２３ｃと、逆螺旋羽根２３ｄとを有する。

回転軸２３ｂは現像容器２２の側壁に回転可能に軸支されている。第１螺旋羽根２３ａは、回転軸２３ｂに一体に設けられ、回転軸２３ｂの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成されている。また、第１螺旋羽根２３ａは、第１搬送路２２ｃの長手方向に延び、連通部２２ｆに対向して設けられている。撹拌リブ２３ｃは、平板状をなして各第１螺旋羽根２３ａの間に配置され、回転軸２３ｂに一体に設けられる。この撹拌リブ２３ｃによって、現像剤は、第１搬送路２２ｃ内を搬送される間に一層良く撹拌される。逆螺旋羽根２３ｄは、第１螺旋羽根２３ａとは逆方向の位相を有する羽根で少なくとも１ピッチ分形成され、連通部２２ｅに対向して回転軸２３ｂに一体に設けられる。逆螺旋羽根２３ｄが回転すると、第１搬送路２２ｃ内で下流側（図３の右側）に搬送された現像剤は、連通部２２ｅから第２搬送路２２ｄに搬送されることになる。

第２撹拌部材２４は、回転軸２４ｂと、第２螺旋羽根２４ａと、逆螺旋羽根２４ｄとを有する。

回転軸２４ｂは、回転軸２３ｂと並列して配置され、現像容器２２の側壁に回転可能に軸支されている。第２螺旋羽根２４ａは、回転軸２４ｂに一体に設けられ、回転軸２４ｂの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成されている。また、第２螺旋羽根２４ａは、第２搬送路２２ｄ内で現像ローラ２７の軸方向長さ以上に延びて設けられ、更に連通部２２ｅに対向して設けられている。逆螺旋羽根２４ｄは、第２螺旋羽根２４ａとは逆方向の位相を有する羽根で少なくとも１ピッチ分形成され、連通部２２ｆに対向して回転軸２４ｂに一体に設けられる。逆螺旋羽根２４ｄが回転すると、第２搬送路２２ｄ内で下流側（図３の左側）に搬送された現像剤は、連通部２２ｆから第１搬送路２２ｃに搬送されることになる。

従って、現像時に、図示しないモータ、歯車列等の駆動源によって、回転軸２３ｂが回転すると、回転軸２３ｂとともに第１螺旋羽根２３ａが回転し、第１螺旋羽根２３ａは第１搬送路２２ｃ内の現像剤を矢印Ｐ方向に搬送する。回転軸２３ｂと連動して、回転軸２４ｂが回転軸２３ｂと同じ回転速度で逆回転すると、第２螺旋羽根２４ａは第２搬送路２２ｄ内の現像剤を矢印Ｑ方向に搬送し、現像剤は、第１搬送路２２ｃから、順に連通部２２ｅ、第２搬送路２２ｄ、及び連通部２２ｆと循環しながら撹拌される。そして、第２搬送路２２ｄから現像剤が現像ローラ２７の軸方向に均一に供給される。

次に、新たな現像剤の補給と余剰現像剤の排出について図３〜図６を用いて説明する。図４は撹拌部における現像剤補給口と現像剤排出口との上下方向の配置を模式的に示す平面図であり、図５は現像剤補給口から現像剤を供給している状態を示す断面側面図であり、図６は、現像剤補給口を示す断面側面図である。

図３に示すように、新たな現像剤の補給と余剰現像剤の排出とを行うために、現像容器２２の周辺には、現像剤補給口２２ｇと、現像剤排出口２２ｈ（図４、図５参照）と、補給搬送部材である磁気ローラ５２と、搬送スクリュー５１と、搬送パイプ５３が設けられる。

現像剤補給口２２ｇは、現像容器２２内に新たな現像剤を供給するための開口であり、第１搬送路２２ｃの上流側（図３の左側）で現像容器２２の長手方向の側壁２２ｐに形成される。

現像剤排出口２２ｈ（図５参照）は、現像剤の補給によって現像容器２２内で余剰となった現像剤を排出するための開口であり、現像容器２２の長手方向の側壁２２ｐに形成され、更に、現像剤補給口２２ｇの近傍に形成される（図４参照）。

図４に示すように、現像剤排出口２２ｈは第１撹拌部材２３の回転軸２３ｂより上側に配置され、現像剤補給口２２ｇは、現像剤排出口２２ｈに対して下側で現像剤搬送方向（図４の矢印方向）の下流側の近傍位置に配置される。尚、現像剤搬送方向において、現像剤補給口２２ｇの開口幅は現像剤排出口２２ｈの開口幅と略同じ大きさに形成されている。

図３に戻り、搬送パイプ５３は、ホッパー１１０（図１参照）と現像剤補給口２２ｇとを連結し、ホッパー１１０から現像剤補給口２２ｇに現像剤を通す管であり、搬送スクリュー５１と磁気ローラ５２とを回転可能に軸支している。

搬送スクリュー５１は、回転軸に一体に設けられその軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成された羽根を有し、回転するとホッパー１１０の現像剤を撹拌しながら磁気ローラ５２側に搬送する。

磁気ローラ５２は、現像剤補給口２２ｇを介して搬送パイプ５３内の現像剤を現像容器２２内に搬送するものであり、搬送スクリュー５１の回転軸と一体に設けられ、永久磁石等の磁性体からなる。従って、磁気ローラ５２の外周面には磁界が生成され、搬送スクリュー５１から磁気ローラ５２に現像剤が搬送されると、磁気ローラ５２の外周面に現像剤が付着し磁気ブラシを形成する。また、磁気ローラ５２は現像剤補給口２２ｇの近くで対向して配置される。磁気ローラ５２が回転すると、磁気ローラ５２上の現像剤が現像剤補給口２２ｇ側に搬送されるとともに、磁気ローラ５２上の磁気ブラシにて現像容器２２内の現像剤が現像剤補給口２２ｇから搬送パイプ５３に戻るのが防止される。

図５を用いて現像剤の補給と排出について詳しく説明する。前述のように、現像剤補給口２２ｇは現像剤排出口２２ｈの下側に配置される。第１撹拌部材２３は矢印Ｋ方向に回転し、磁気ローラ５２は第１撹拌部材２３と同じく矢印Ｍ方向に回転する。

磁気ローラ５２の矢印Ｍ方向に回転によって、搬送パイプ５３内の現像剤は現像剤補給口２２ｇの下側から現像容器２２内に向けて搬送される。そして、磁気ローラ５２にて現像容器２２内に向けて搬送された現像剤は、第１撹拌部材２３が矢印Ｋ方向に回転することにより、第１撹拌部材２３の下側を通って（矢印Ｚ方向を通って）第１撹拌部材２３に対して現像剤補給口２２ｇの反対側の第１搬送路２２ｃに搬送される。また、第１撹拌部材２３の矢印Ｋ方向の回転により、現像剤は第１搬送路２２ｃ内で現像剤搬送方向の下流側（図３の矢印Ｐ方向側）に搬送され、更に、連通部２２ｅ（図３参照）から第２搬送路２２ｄへ搬送され、現像ローラ２７に供給される。

また、磁気ローラ５２が第１撹拌部材２３と同じ方向に回転することで、磁気ローラ５２と第１撹拌部材２３とが対向する現像剤補給口２２ｇ近傍では、磁気ローラ５２と第１撹拌部材２３とが対向面において互いに逆方向に移動する。つまり、磁気ローラ５２は現像剤補給口２２ｇ側から現像剤排出口２２ｈ側に向かって回転することなり、これによって、第１搬送路２２ｃの現像剤補給口２２ｇの上側近傍では現像剤が上側に持ち上がり、現像剤補給口２２ｇの上側に配置される現像剤排出口２２ｈの現像剤の嵩が高くなる。この現像剤は、第１撹拌部材２３にて第１搬送路２２ｃ内の上流側、つまり第２搬送路２２ｄ（図３参照）側から搬送され現像に供されたものを多く含むものであり、余剰現像剤として現像剤排出口２２ｈを乗り越えて排出パイプ５８に排出される。そして、排出パイプ５８内に回転可能に設けられた排出スクリュー５６にて図示しない現像剤回収部に搬送される。

図６に示すように、現像剤が搬送スクリュー５１（図３参照）から磁気ローラ５２に搬送されると、磁気ローラ５２表面に現像剤が付着し磁気ブラシＢが形成される。ここで、現像剤補給口２２ｇと磁気ローラ５２との隙間は磁気ローラ５２の上側と下側で均等ではなく、偏っている。つまり、磁気ローラ５２に対して現像剤補給口２２ｇの下側の隙間（磁気ローラ５２の法線方向における磁気ローラ５２の外周面と現像剤補給口２２ｇとの長さＹ）を比較的に大きくし、現像剤が十分に通過できるようにしておく。

一方、磁気ローラ５２に対して現像剤補給口２２ｇの上側の隙間（磁気ローラ５２の法線方向における磁気ローラ５２の外周面と現像剤補給口２２ｇとの長さＸ）を磁気ブラシＢの高さ相当の長さとしておくことによって、磁気ローラ５２の矢印Ｍ方向の回転に伴い、第１搬送路２２ｃ内の現像剤が搬送パイプ５３に逆流しないようにしている。

つまり、磁気ローラ５２が矢印Ｍ方向に回転すると、搬送パイプ５３内の現像剤は現像剤補給口２２ｇの下側から現像容器２２内に向けて搬送される。また、磁気ローラ５２が矢印Ｍ方向に回転すると、磁気ローラ５２の回転にともない、第１搬送路２２ｃ内における現像剤補給口２２ｇの近傍の現像剤は現像剤補給口２２ｇから搬送パイプ５３内に戻ろうとするが、この現像剤は磁気ブラシＢにて阻止され第１搬送路２２ｃ内から搬送パイプ５３内に戻ることはない。

次に、本実施形態において現像剤排出口２２ｈから排出される現像剤の帯電量を比較例とともに評価する。

図７は比較例に係る撹拌部を模式的に示す平面図である。比較例の第１撹拌部材２３、現像剤排出口２２ｈの配置、構成、及び開口幅は図４に示す本実施形態と同じであり、現像剤は図７の矢印方向に搬送される。また比較例では、現像剤排出口２２ｈと同じサイズの開口を有する現像剤補給口２２ｇが現像剤排出口２２ｈに対して現像剤搬送方向の下流側に配置され、また、現像剤排出口２２ｈと同じ高さ（第１搬送路２２ｃの底面から同じ高さ）に配置される。また、比較例には磁気ローラ５２が配設されていない。

本実施形態及び比較例の構成において、夫々、印字率４％の原稿を１００×１０³枚印字した後に、新しい現像剤を現像剤補給口２２ｇから現像容器２２内に供給し第１及び第２撹拌部材２３、２４を回転させる。そして現像剤排出口２２ｈから溢れ出た現像剤を採取し、帯電量分布測定装置（イースパートアナライザ、ホソカワミクロン社製）にて帯電量分布を測定した。

その測定結果を図８に示す。図８のグラフでは、横軸に帯電量（単位；ｎＣ／ｍ）、縦軸に各帯電量における現像剤が発生する頻度（単位；％）を取っている。図８において、帯電量が０ｎＣ／ｍ以下である現像剤が発生する頻度を本実施形態と比較例とで比較してみると、比較例ではその頻度が５．７％であるのに対して、本実施形態ではその頻度が２８．７％であった。

つまり本実施形態では、帯電量が０ｎＣ／ｍ以下、つまり帯電性能が劣化している現像剤を比較例に対して多く排出し、良好な現像剤の排出が抑えられていることになる。

上記第１実施形態によれば、現像装置１４は、現像剤を収容する現像容器２２と、この現像容器２２に回転可能に軸支され現像容器２２内の現像剤を撹拌、搬送する撹拌部材２３と、現像容器２２内に現像剤を供給する現像剤補給口２２ｇと、現像容器２２の外側から現像剤補給口２２ｇに対向して配置され現像剤補給口２２ｇから現像容器２２内に現像剤を搬送する磁気ローラ５２（補給搬送部材）と、現像容器２２内の余剰の現像剤が排出される現像剤排出口２２ｈとを備える。現像剤排出口２２ｈは現像容器２２の長手方向の側壁２２ｐに形成され、現像剤補給口２２ｇは現像剤排出口２２ｈの下側近傍に形成され、撹拌部材２３は現像剤排出口２２ｈ側から現像剤補給口２２ｇ側に向けて回転し、磁気ローラ５２は撹拌部材２３と同じ方向に回転する。

この構成によると、現像剤が現像剤補給口２２ｇから現像容器２２内に供給されるときに、撹拌部材２３が現像剤排出口２２ｈ側から現像剤補給口２２ｇ側に向けて回転するために、供給された現像剤は現像容器２２内で現像剤補給口２２ｇ側から撹拌部材２３に対して現像剤補給口２２ｇの反対側に搬送され、更に、撹拌部材２３の回転にともない現像容器２２の長手方向に搬送される。このように現像剤補給口２２ｇから供給された現像剤は現像剤排出口２２ｈに直ちに搬送されることはない。また、現像容器２２内の現像剤補給口２２ｇの上側近傍では、撹拌部材２３と磁気ローラ５２とが対向面において互いに逆方向に移動し、つまり磁気ローラ５２が現像剤補給口２２ｇ側から現像剤排出口２２ｈ側に向かって回転することによって、現像容器２２内の現像剤補給口２２ｇの上側近傍では現像剤が上側に持ち上がり、現像剤補給口２２ｇの上側に配置される現像剤排出口２２ｈの現像剤の嵩が高くなる。この嵩が高くなった現像剤は、撹拌部材２３によって搬送方向の上流側から搬送されるものであり、現像剤排出口２２ｈから余剰現像剤として排出される。従って、現像剤補給口２２ｇから供給されたばかりの現像剤が現像剤排出口２２ｈから排出されることを抑えることができる。

また、上記第１実施形態によれば、現像剤補給口２２ｇの上端縁と磁気ローラ５２との隙間Ｘは磁気ローラ５２上に形成される磁気ブラシの高さと略等しく、現像剤補給口２２ｇの下端縁と磁気ローラとの隙間Ｙは磁気ブラシの高さよりも大きい。

この構成によると、現像剤補給口２２ｇの上端縁と磁気ローラ５２との隙間Ｘが磁気ブラシの高さと略等しいので、現像容器２２に供給された現像剤が現像剤補給口２２ｇ内に戻ることを確実に防止するとともに、現像剤補給口２２ｇの下端縁と磁気ローラとの隙間Ｙが磁気ブラシの高さよりも大きいので、現像剤補給口２２ｇから現像容器２２内に現像剤を十分に供給することができる。

また、上記第１実施形態によれば、現像剤補給口２２ｇは、現像剤排出口２２ｈに対して下側で且つ撹拌部材２３の現像剤搬送方向の下流側に配置される。これによって、現像剤補給口２２ｇから現像容器２２内に供給された現像剤は、現像剤排出口２２ｈに直ちに搬送されることがなく、撹拌部材２３の回転にともない現像容器２２の長手方向に確実に搬送される。

（第２実施形態）
図９は、第２実施形態に係る撹拌部を模式的に示す平面図である。第２実施形態では、現像剤排出口２２ｈは第１撹拌部材２３の回転軸２３ｂより上側に配置され、現像剤補給口２２ｇは、現像剤排出口２２ｈに対して下側で現像剤搬送方向（図４の矢印方向）で同じ位置に配置される。図示しない磁気ローラ５２は、第１実施形態と同様に、搬送パイプ５３（図６参照）内で現像剤補給口２２ｇ近傍に回転可能に配設され、また、現像剤補給口２２ｇは磁気ローラ５２との隙間を上下方向に対して偏らせて形成されている。尚、現像剤搬送方向において、現像剤補給口２２ｇの開口幅は現像剤排出口２２ｈの開口幅よりも長く形成され、現像剤補給口２２ｇは現像剤排出口２２ｈよりも現像剤搬送方向の下流側に延在するように形成されている。

この構成によると、磁気ローラ５２が現像剤補給口２２ｇ側から現像剤排出口２２ｈ側に向かって回転することによって、現像容器２２内の現像剤補給口２２ｇの上側近傍では現像剤が上側に持ち上がり、現像剤補給口２２ｇの上側に配置される現像剤排出口２２ｈの現像剤の嵩が十分に高くなり、余剰現像剤を現像剤排出口２２ｈから確実に排出させることができる。

尚、上記第１及び第２実施形態では、補給搬送部材を磁気ローラ５２にて構成したが、本発明はこれに限らず、搬送パイプ５３内に配設した搬送スクリュー５１を現像剤補給口２２ｇに対向する位置にまで延ばし、この搬送スクリュー５１にて補給搬送部材を構成するようにしてもよい。また、補給搬送部材は回転軸の周りにパドル状の羽根を有するように構成してもよい。これらの場合も上記第１及び第２実施形態と同様に、現像剤補給口２２ｇから供給されたばかりの現像剤が現像剤排出口２２ｈから排出されることを抑えることができる。

また、上記第１及び第２実施形態では、現像剤補給口２２ｇ及び現像剤排出口２２ｈを第１搬送路２２ｃの上流側に配置する構成を示したが、本発明はこれに限らず、現像剤補給口２２ｇ及び現像剤排出口２２ｈを第１搬送路２２ｃの下流側または中央に配置する構成にしてもよいし、また、第２搬送路２２ｄに配置する構成にしてもよい。これらの場合も上記第１及び第２実施形態と同様の効果を奏する。

また、上記第１及び第２実施形態では、モノクロ複写機に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、カラー複写機、またはカラープリンタの各色の現像装置に適用してもよい。

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤の補給を行うとともに余剰現像剤を排出する現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。

１ 画像形成装置
１１ 感光体（像担持体）
１４ 現像装置
２２ 現像容器
２２ｃ 第１搬送路
２２ｇ 現像剤補給口
２２ｈ 現像剤排出口
２２ｐ 側壁
２３ 第１撹拌部材（撹拌部材）
２４ 第２撹拌部材
２７ 現像ローラ
５１ 搬送スクリュー（補給搬送部材）
５２ 磁気ローラ（補給搬送部材）
５３ 搬送パイプ
５６ 排出スクリュー
５８ 排出パイプ

Claims (6)

1. 現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器に回転可能に軸支され前記現像容器内の現像剤を撹拌、搬送する撹拌部材と、前記現像容器内に現像剤を供給する現像剤補給口と、前記現像容器の外側から前記現像剤補給口に対向して配置され前記現像剤補給口から前記現像容器内に現像剤を搬送する補給搬送部材と、前記現像容器内の余剰の現像剤が排出される現像剤排出口とを備え、
   前記現像剤排出口は前記現像容器の長手方向の側壁に形成され、前記現像剤補給口は前記現像剤排出口の下側近傍に形成され、前記撹拌部材は前記現像剤排出口側から前記現像剤補給口側に向けて回転し、前記補給搬送部材は前記撹拌部材と同じ方向に回転することを特徴とする現像装置。
2. 前記補給搬送部材は表面に磁界を発生させる磁気ローラからなることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記現像剤補給口の上端縁と前記磁気ローラとの隙間は前記磁気ローラ上に形成される磁気ブラシの高さと略等しく、前記現像剤補給口の下端縁と前記磁気ローラとの隙間は前記磁気ブラシの高さよりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記現像剤補給口は、前記現像剤排出口に対して前記撹拌部材の現像剤搬送方向の下流側に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置。
5. 前記現像剤補給口は、前記現像剤排出口に対して前記撹拌部材の現像剤搬送方向で同じ位置に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置が搭載された画像形成装置。

Images