JP6068276B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置、該現像装置を用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。

トナーとキャリアとを含む二成分現像剤（以下、「現像剤」という）を収容する現像装置を用いて画像を形成する画像形成装置は、画像形成の際に、トナーが記録用紙に定着されて徐々に消費されるが、キャリアはほとんど消費されずに現像装置内に残留する。そのため、消費されたトナー量に応じて現像装置にトナーのみを補給してキャリアを繰り返し使用すると、キャリアが摩耗劣化して、形成される画像の画質が劣化する虞がある。

そこで、累積使用時間が所定時間に達すると現像剤を新しいものに交換するか、現像剤を少しずつ補給すると共に劣化したキャリアを外部に排出するものが知られている。

後者のような現像装置として、現像剤を貯留する現像槽と、現像剤を像担持体（感光体）に供給するための現像ローラと、現像槽内の現像剤を現像ローラへと搬送するための螺旋羽根を備えたオーガスクリューとを備え、現像槽の側壁に現像剤を外部に排出するための排出口を所定の高さに形成し、オーガスクリューで搬送される現像剤が排出口の下端を超えた分だけ外部に排出されるものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

このような現像装置においては、現像槽内のトナー濃度が、形成される画像の印字率に応じて制御される。すなわち、印字率の大きい画像（高カバレッジ画像）を形成する場合には、現像槽内のトナー濃度が高くなるように、現像装置に接続された補給装置からの現像剤の供給量が多くなるように制御される。一方、印字率の小さい画像（低カバレッジ画像）を形成しよう場合には、現像槽内のトナー濃度が低くなるように、補給装置からの現像剤の供給量が少なくなるように制御される。

特開２００９−５８６４９号公報 特開２００９−６３９９１号公報

しかしながら、上述した現像装置では、低カバレッジ画像を多量に印刷する際には、補給装置から現像槽に補給される現像剤が少ないために、現像槽内の現像剤量が徐々に減少する虞がある。このように現像剤量が低下すると、オーガスクリューの一部が現像剤の剤面から露出して、現像液がオーガスクリューの回転によって飛散し易くなるため、飛散した現像剤が排出口から外部に排出されて、現像剤量が著しく減少し、形成する画像の画質が劣化する虞があるという問題があった。

そこで、螺旋羽根の回転による現像剤の飛散に起因した現像剤の過度な外部排出を抑制して、画像印刷に好適な現像剤量を維持するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は、この課題を解決することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために提案するものであり、請求項１記載の発明は、像坦持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、トナー及びキャリアを含む現像剤を収容して、前記現像剤の剤面が鉛直方向の所定高さを超えると余剰の現像剤を排出する排出口を備えた現像槽と、前記現像剤を所定の搬送方向に搬送する螺旋羽根を備えて、前記現像剤を前記現像槽内で循環させる搬送手段と、前記鉛直方向で前記搬送手段と前記排出口との間に配置されて前記搬送方向の上流側から下流側に向かって前記鉛直方向の下方に傾斜した飛散抑制傾斜板を備えて、前記螺旋羽根の回転による前記現像剤の外部排出を抑制する外部排出抑制手段と、を備えている現像装置を提供する。

この構成によれば、飛散抑制傾斜板が現像装置の鉛直方向において搬送手段と排出口との間に設けられていることにより、現像剤量が一時的に低下し、現像剤の剤面が下がって螺旋羽根の一部が現像剤の剤面から露出して、螺旋羽根が現像液を飛散させる場合であっても、飛散抑制傾斜板が飛散した現像剤をせき止めるため、螺旋羽根の回転による現像剤の飛散に起因した現像剤の過度な外部排出を抑制することができる。

さらに、飛散抑制傾斜板が搬送方向の上流側から下流側に向かって鉛直方向の下方に傾斜していることにより、十分な現像剤量が確保された通常運転時に、飛散抑制傾斜板の一部が現像剤内に没している場合であっても、現像剤が飛散抑制傾斜板に沿って過度の摩擦抵抗を受けることなくなだらかに搬送方向の上流側から下流側に搬送されるため、飛散抑制傾斜板が、通常運転時に、現像剤の流動性を損なうことなく、現像剤量減少時に、螺旋羽根の回転による現像剤の飛散に起因した現像剤の過度な外部排出を抑制することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記外部排出抑制手段は、前記飛散抑制傾斜板に対して前記搬送方向の上流側で前記搬送方向に沿って延伸された上流側水平板と、該上流側水平板に対して隙間を空けて前記鉛直方向の上方に垂設された上流側脈動制止板とを備えている現像装置を提供する。

この構成によれば、上流側水平板と上流側脈動制止板とが隙間を空けて対向して設けられていることにより、現像剤の剤面が上流側水平板よりも下がった場合には、上流側水平板上に坦持された現像剤が、上流側水平板と上流側脈動制止板との隙間を塞いで、飛散抑制傾斜板と上流側水平板と上流側水平板とが排出口の上流側を覆うため、螺旋羽根が現像液を飛散させても現像剤の飛散に起因する現像剤の外部排出を更に抑制することができる。

また、現像剤が脈動して、排出口に対して搬送方向の上流側における現像剤の剤面が鉛直方向に局所的に高くなる場合であっても、上流側脈動制止板が、この上流側脈動制止板の下端よりも高く波打った現像剤をせき止める。これにより、現像剤の脈動に起因して現像剤が排出口から過度に排出されることを抑制することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明の構成に加えて、前記外部排出抑制手段は、前記排出口に対して前記搬送方向の下流側で前記鉛直方向に沿って垂設された下流側脈動制止板を備えている現像装置を提供する。

この構成によれば、現像剤が現像槽内で反射して、排出口に対して搬送方向の下流側における現像剤の剤面が鉛直方向に局所的に高くなる場合であっても、下流側脈動制止板が、この下流側脈動制止板の下端よりも高く波打った現像剤をせき止める。これにより、現像剤が現像槽内で反射することに起因して現像剤が排出口から過度に排出されることを更に抑制することができる。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項記載の発明の構成に加えて、前記外部排出抑制手段は、前記排出口に対向して配置され、前記鉛直方向に沿って延設された回転脈動制止板を備えている現像装置を提供する。

この構成によれば、現像剤が脈動して、現像剤の剤面が螺旋羽根の回転方向に局所的に高くなる場合であっても、排出口と対向するように位置決めされた回転脈動制止板が、回転脈動制止板の下端よりも高く波打った現像剤をせき止める。これにより、現像剤の脈動に起因して現像剤が排出口から過度に排出されることを抑制することができる。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の現像装置を備えている画像形成装置を提供する。

この構成によれば、現像剤が現像槽から不用意に外部に排出されることを抑制して、現像槽内の現像剤量が過度に低下することを抑制するため、安定して高画質の画像を形成することができる。

請求項６記載の発明は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体ドラム表面の静電潜像をトナー像に現像する請求項１乃至４の何れか１項記載の現像装置と、前記感光体ドラム表面に残留するトナーを除去して感光体ドラム表面を清浄化するクリーニングユニットとを備えているプロセスカートリッジを提供する。

この構成によれば、現像槽内の現像剤量が低下することを抑制するため、現像時に高画質の画像を形成することができる。

請求項７記載の発明は、請求項６記載のプロセスカートリッジと、前記感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記現像装置に前記現像剤を補給する補給装置と、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、前記転写されたトナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備えている画像形成装置を提供する。

この構成によれば、現像剤が現像槽から不用意に外部に排出されることを抑制して、現像槽内の現像剤量が過度に低下することを抑制するため、安定して高画質の画像を形成することができる。

本発明によれば、現像槽内に画像印刷に好適な現像剤量を維持して、現像時に高画質の画像を形成することができる。さらに、十分な現像剤量が確保された通常運転時であっても、現像剤の流動性を維持することができる。

画像形成装置１００の構成を示す模式図。 補給装置４の構成を示す模式図。 図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。 図１中のＩＶ−ＩＶ線における現像装置２００の鉛直方向断面図。 図４に示すＶ−Ｖ線における現像装置２００の短手方向断面図。 図４に示すＶＩ−ＶＩ線における現像装置２００の短手方向断面図。 （a）図４に示すＶＩＩ-ＶＩＩ線における現像装置２００の長手方向断図。 及び、（ｂ）現像装置２００を図４中の矢印Ｂから視た図。 外部排出抑制手段２５０を示す斜視図。 飛散抑制傾斜板２５１が飛散した現像剤Ｇをせき止める状態を示す図。 上流側水平板２５２上に現像剤Ｇが坦持された状態を示す図。 上流側脈動制止板２５３が脈動する現像剤Ｇをせき止める状態を示す図。 下流側脈動制止板２５４が脈動する現像剤Ｇをせき止める状態を示す図。 回転脈動制止板２５５が脈動する現像剤Ｇをせき止める状態を示す図。

本発明に係る現像装置は、螺旋羽根の回転による現像剤の飛散に起因した現像剤の過度な外部排出を抑制して、画像印刷に好適な現像剤量を維持するという目的を達成するために、像坦持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、トナー及びキャリアを含む現像剤を収容して、現像剤の剤面が鉛直方向の所定高さを超えると余剰の現像剤を排出する排出口を備えた現像槽と、現像剤を所定の搬送方向に搬送する螺旋羽根を備えて、現像剤を前記現像槽内で循環させる搬送手段と、鉛直方向で搬送手段と排出口との間に配置されて搬送方向の上流側から下流側に向かって鉛直方向の下方に傾斜した飛散抑制傾斜板を備えて、螺旋羽根の回転による現像剤の外部排出を抑制する外部排出抑制手段と、を備えている現像装置により実現した。

本発明に係る現像装置２００及びこの現像装置２００を用いた画像形成装置１００の一実施例について、図１乃至図３に基づいて説明する。

本実施例に係る画像形成装置１００は、外部から伝達される画像データに応じてシート状の記録媒体（記録用紙）にカラー画像を形成することができるフルカラープリンターである。

画像形成装置１００は、図１に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム１と、感光体ドラム１の表面を帯電させる帯電装置としての帯電ローラ２と、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する露光装置３と、感光体ドラム１表面の静電潜像をトナー像に現像する現像装置２００と、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤（以下、単に「現像剤Ｇ」という）を現像装置２００に補給する補給装置４と、感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置５と、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置６と、感光体ドラム１の表面に残留するトナーを除去するクリーニングユニット７とを備えている。
感光体ドラム１、帯電ローラ２、現像装置２００及びクリーニングユニット７は、一体化されてプロセスカートリッジ３００を構成している。

画像形成装置１００は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｂ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応して、補給装置４と、後述する中間転写ローラ５４と、プロセスカートリッジ３００（即ち、感光体ドラム１、帯電ローラ２、現像装置２００、及び、クリーニングユニット７）とを夫々４つずつ備えている。本実施例において、これらを各色に応じて４つずつ設けられる各部材を区別する場合には、各部材を表す数字の末尾に各色を表すアルファベットを付して参照符号とし、各部材を総称する場合は、各部材を表す数字のみを参照符号とする。

プロセスカートリッジ３００は、画像形成装置１００に対して着脱可能に取り付けられており、現像剤Ｇの劣化が進むと新品のものと交換される。

感光体ドラム１は、図示しない駆動部によって図１紙面上の反時計回りに回転可能に支持されており、図示しない円柱状の導電性基体と、この導電性基体の表面に形成されて光伝導性を示す材料から成る光導電層とを備えている。

帯電ローラ２は、感光体ドラム１に近接した状態で並設されている。なお、帯電ローラ２は、感光体ドラム１表面を所定の極性および電位に帯電させるものであれば良く、ブラシ型帯電装置又はローラ型帯電装置等の感光体ドラム１と帯電ローラ２とが離隔する非接触帯電方式、若しくは、コロナ放電装置又はイオン発生装置等の感光体ドラム１と帯電ローラ２とが接触する接触帯電方式の何れでもあっても構わない。帯電ローラ２は、現像装置２００及び後述するクリーニングユニット７よりも、感光体ドラム１に接近して配置されている。これにより、感光体ドラム２の帯電不良の発生を確実に防止することができる。

露光装置３は、帯電状態にある感光体ドラム１ｂ、１ｃ、１ｍ、１ｙの各表面に、各色の画像情報に対応するレーザー光をそれぞれ照射する。これにより、帯電ローラ２により均一に帯電した感光体ドラム１ｂ、１ｃ、１ｍ、１ｙの各表面に、各色の画像情報に対応する静電潜像が形成される。

現像装置２００が、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給することで、トナー像が、感光体ドラム１の表面に形成される。現像装置２００の詳細については後述する。

補給装置４は、現像装置２００の上方に配置されている。補給装置４は、図２及び図３に示すように、画像形成装置１００の鉛直方向Ｈ’（図１紙面上下方向）に筒状に延びて現像装置２００に接続された現像剤供給パイプ４１と、未使用の現像剤Ｇを収容する収容容器４２と、収容容器４２内の現像剤Ｇを汲み上げる汲み上げ部材４３と、現像剤Ｇを排出する排出口４４ａが形成された排出容器４４と、排出容器４２内の現像剤Ｇを排出羽根４５ａで排出口まで搬送する排出部材４５とを備えている。なお、補給装置４は、トナーとキャリアとを同時に現像装置２００に供給しているが、トナー又はキャリアをそれぞれ独立して供給するように構成しても構わない。
これにより、収容容器４２内に収容される未使用の現像剤Ｇは、排出羽根４５ａにより排出口４４ａまで押し出され、現像剤供給パイプ４１を介して現像装置２００に供給される。

転写装置５は、感光体ドラム１に対して鉛直方向Ｈ’の上方に配置された無端状の中間転写ベルト５１と、中間転写ベルト５１を図１中の矢印方向に移動させる駆動ローラ５２と、中間転写ベルト５１を張架する従動ローラ５３と、中間転写ベルト５１を介して感光体ドラム１に圧接されると共に転写バイアスを印加された中間転写ローラ５４と、中間転写ベルト５１を介して駆動ローラ５２に圧接された転写ローラ５５とを備えている。
これにより、感光体ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｂでそれぞれ形成された各色のトナー画像が、各トナー像の帯電極性とは逆極性の転写バイアスを印加された中間転写ローラ５４ｙ、５４ｍ、５４ｃ、５４ｂによって、中間転写ベルト５１上にこの順番で順次重ねて転写されることによって、フルカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト５１に担持されたフルカラーのトナー像は、駆動ローラ５２と転写ローラ５５との圧接領域において、後述する記録媒体供給装置８から送給される記録媒体に転写される。

記録媒体供給装置８は、トナー像が転写される記録媒体を貯留する給紙トレイ８１と、給紙トレイ８１から記録媒体を１枚ずつ取り出すピックアップローラ８２と、給紙トレイ８１から取り出された記録媒体を駆動ローラ５２と転写ローラ５５との圧接領域に搬送する搬送ローラ８３とを備えている。記録媒体としては、例えば、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書等がある。

記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着装置６は、所定の定着温度に制御された加熱ローラ６１と、加熱ローラ６１に圧接する加圧ローラ６２とを備えている。記録媒体が、加熱ローラ６１と加圧ローラ６２との間を加熱された状態で通過することにより、トナー像を構成するトナーが溶融されて記録媒体上に定着される。

トナーが定着した記録媒体を排出する排出装置９は、定着装置６から鉛直方向Ｈ’に搬送された記録媒体を挟持して水平方向に搬送する一対の搬送ローラ９１と、搬送ローラ９１から搬送された記録媒体を挟持して外部に排出する一対の排出ローラ９２と、排出ローラ９２から排出された記録媒体を受ける排出トレイ９３とを備えている。

クリーニングユニット７は、感光体ドラムの表面のトナー像が中間転写ベルト５１に転写された後に、感光体ドラム１の表面に残留するトナーを除去することにより、感光体ドラム１の表面を清浄化する。

画像形成装置１は、さらに、図示しない制御ユニットを備えている。制御ユニットは、外部からの入力情報を受ける記憶部と、記憶部に書き込まれた各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報等）及び各種処理プログラムを取り出して各種判定を行う演算部と、演算部の判定結果に応じて画像形成装置１に設けられた各装置に制御信号を送信して動作制御を行う制御部とを備えている。

記憶部には、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等のこの分野で常用されるものを使用可能であり、画像形成装置に配置される図示しない操作パネルを介した各種設定値、画像形成装置内部の各所に配置される図示しないセンサ等の検知結果、外部機器から入力される画像情報等が入力される。なお、外部機器としては、画像情報が形成・取得可能であると共に画像形成装置に電気的に接続可能な電気、電子機器であればよく、例えば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビジョン受像機器、ビデオレコーダ、ＤＶＤレコーダ、ＨＤＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disc）レコーダ、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置等であっても構わない。

次に、本発明に係る現像装置２００について、図４乃至図１４に基づいて説明する。

現像装置２００は、現像剤Ｇを収容する現像槽２１０と、現像槽２１０内に回転自在に設けられた搬送手段としての第１搬送部材２２０及び第２搬送部材２３０と、現像剤Ｇを表面に坦持してトナーを感光体ドラム１に供給する現像ローラ２４０と、現像剤Ｇの飛散による外部排出を抑制する外部排出抑制手段２５０とを備えている。

現像槽２１０は、底部２１１と、底部２１１の周縁から立設した側壁部２１２と、現像槽２１０の長手方向Ｌに延設されて底部２１１の中央付近から立設した隔壁部２１３と、側壁部２１２上に着脱自在に取り付けられる現像カバー２１４とで構成されている。
現像槽２１０の具体的な材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂等の樹脂材料が用いられる。

側壁部２１２は、画像形成装置１００の鉛直方向Ｈ’と一致する現像槽２１０の鉛直方向Ｈ、即ち、底部２１１に対して垂直方向であって底部２１１に対して現像カバー２１４を上方とする方向において、現像槽２１０内の現像剤Ｇの剤面が所定の高さを超えたときに現像剤Ｇの一部を後述する廃現像剤搬送容器２６０へ排出する排出口２１２ａを備えている。

隔壁部２１３は、底部２１１と側壁部２１２とで囲まれた空間Ｒを、現像装置２００の長手方向Ｌに沿って延びる第１搬送路Ａ１と、第１搬送路Ａ１に並設された第２搬送路Ａ２と、第１搬送路Ａ１と第２搬送路Ａ２とを長手方向Ｌの一方端側で連通する第１連通路Ａ３と、第１搬送路Ａ１と第２搬送路Ａ２とを長手方向Ｌの他端側で連通する第２連通路Ａ４とに仕切っている。

現像カバー２１４は、図４及び図５に示すように、第１搬送路Ａ１及び第２連通路Ａ４の上方に位置するように現像カバー２１４に穿設された供給口２１４ａを介して、補給装置４の現像剤供給パイプ４１に接続されている。これにより、補給装置４内に収容された現像剤Ｇは、現像剤供給パイプ４１を通じて現像槽２１０内に供給されるようになっている。

第１搬送部材２２０は、図４に示すように、第１搬送路Ａ１内に長手方向Ｌに亘って設けられている。第１搬送部材２２０は、長手方向Ｌの他端側から一方端側に向かって、現像槽２００内の現像剤Ｇを搬送する。以下、第１搬送部材２２０による現像剤Ｇの搬送方向を第１搬送方向Ｄ１と称する。
第１搬送部材２２０は、長手方向Ｌに延びた円柱状の第１回転軸部材２２１と、第１回転軸部材２２１の周面に設けられた螺旋羽根としての第１螺旋羽根２２２と、図示しないモータ等の回転駆動源によって第１回転軸部材２２１を軸線まわりに回転させる第１ギア２２３とを備え、オーガスクリュー状に形成されている。第１回転軸部材２２１は、側壁部２１２に固定された図示しない軸受によって、軸線まわりに回転自在に軸支されている。

第１螺旋羽根２２２は、側壁部２１２に形成された排出口２１２ａに対して、鉛直方向Ｈの下方に位置する領域を除き、第１搬送方向Ｄ１に亘って第１回転軸部材２２１の周面に連続して設けられており、第１搬送方向Ｄ１の上流側に設けられた上流側螺旋羽根２２２ａと、第１搬送方向Ｄ１の下流側に設けられた下流側螺旋羽根２２２ｂとで構成されている。なお、第１螺旋羽根２２２は、排出口２１２ａの下方に位置する領域に配置されていないが、第１螺旋羽根２２２ａよりも小径の螺旋羽根を設けても構わない。

第２搬送部材２３０は、第２搬送路Ａ２内に長手方向Ｌに亘って設けられている。第２搬送部材２３０は、長手方向Ｌの一方端側から他端側に向かって、現像槽２００内の現像剤Ｇを搬送する。以下、第２搬送部材２３０による現像剤Ｇの搬送方向を第２搬送方向Ｄ２と称する。
第２搬送部材２３０は、長手方向Ｌに延びた円柱状の第２回転軸部材２３１と、第２回転軸部材２３１の周面に設けられた螺旋羽根としての第２螺旋羽根２３２と、図示しないモータ等の回転駆動源によって第２回転軸部材２３１を軸線まわりに回転させる第２ギア２３３とを備え、オーガスクリュー状に形成されている。第２回転軸部材２３０は、側壁部２１２に固定される図示しない軸受によって、軸線まわりに回転自在に支持される。

第２螺旋羽根２３２は、第２搬送方向Ｄ２に亘って第２回転軸部材２３１の周面に連続して設けられている。

第１搬送部材２２０と第２搬送部材２３０とは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール等の樹脂材料で形成されても構わない。

第１回転軸部材２２１と第２回転軸部材２３２とは、ＳＵＳやＳＵＭ等の金属材料で形成されても構わない。第１回転軸部材２２１及び第１螺旋羽根２２２、又は第２回転軸部材２３１及び第２螺旋羽根２３２とは、同一の材料で一体成形されることが好ましい。

第１螺旋羽根２２２と第２螺旋羽根２３２とは、多重螺旋構造を呈している。ここで、「多重螺旋構造」とは、第１回転軸部材２２１又は第２回転軸部材２３１の軸線方向において同じ位置でかつ周方向において異なる位置で、複数の螺旋羽根が、第１回転軸部材２２１又は第２回転軸部材２３１の周面を取り巻いている構造を指す。第１螺旋羽根２２２と第２螺旋羽根２３２とは、２つの螺旋羽根を含む２重螺旋構造であるが、３重以上の螺旋構造であっても構わない。

上述した第１搬送部材２２０と第２搬送部材２３０により、補給装置４から供給口２１４ａを介して現像装置２００内に供給された現像剤Ｇは、現像槽２００内を図４紙面の反時計回りに循環する。すなわち、現像剤Ｇは、第１搬送路Ａ１内を第１搬送部材２２０により第１搬送方向Ｄ１の上流側から下流側に搬送され、第１連通路Ａ３を通じて第２搬送路Ａ２に流入し、第２搬送路Ａ２内を第２搬送部材２３０により第２搬送方向の上流側から下流側に搬送され、第２連通路Ａ４を通じて再び第１搬送路Ａ１の上流側に戻る。また、現像剤Ｇが現像槽２００内を循環している間、排出口２１２ａから溢れた現像剤Ｇは廃現像剤搬送容器２６０に排出される。

現像ローラ２４０は、図５及び図６に示すように、第２搬送路Ａ２の上方に設けられて感光体ドラム１に対向する開口の両端に亘って架設されている。現像ローラ２４０には、図示しない電源が接続され、現像バイアス電圧が印加されるようになっている。これにより、現像ローラ２４０に担持されたトナーは、感光体ドラム１近傍において、現像バイアス電圧による静電気力によって感光体ドラム１へ移動することができる。

現像槽２００の底部には、図５に示すように、センサ面を第２搬送路Ａ２に露出するようにトナー濃度検知センサ２７０が設けられている。トナー濃度検知センサ２７０としては、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサ等の一般的なトナー濃度検知センサの何れであっても良く、特に、透磁率検知センサが好ましい。

トナー濃度検知センサ２７０は、図示しないトナー濃度制御部に電気的に接続されている。トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサによるトナー濃度検知結果が所定の設定値よりも低いか否かを判断し、低いと判断した場合に、補給装置４の排出部材４５を回転させる回転駆動源に制御信号を送り、排出部材４５を回転させることによって現像槽２００内に現像剤Ｇを供給させる。

また、現像槽２００の側壁部２１２には、図５及び図６に示すように、矩形板状のドクターブレード２８０が設けられている。ドクターブレード２８０は、長手方向Ｌに沿って延設されている。ドクターブレード２８０は、下端部が現像槽２００に固定され、かつ上端部が現像ローラ２４０の表面に対して間隔を空けて設けられている。ドクターブレード２８０の具合的な材料については、ステンレス鋼、アルミニウム、合成樹脂等が用いられる。

廃現像剤搬送容器２６０は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、廃現像剤搬送容器２６０の内部に回転自在に設けられた廃現像剤搬送部材２６１により、廃現像剤搬送容器２６０に排出口２６０ａを介して連通された図示しない廃現像剤回収容器内に流入する。廃現像剤回収容器は、廃現像剤搬送容器に対して着脱可能であり、廃現像剤回収容器を適宜交換することにより、廃現像剤を回収することができる。

外部排出抑制手段２５０は、図８に示すように、第１搬送方向Ｄ１の上流側から下流側に向かって鉛直方向Ｈの下方に傾斜して形成された飛散抑制傾斜板２５１と、飛散抑制傾斜板２５１の先端から第１搬送方向Ｄ１の上流側に向かって延伸された上流側水平板２５２と、上流側水平板２５２に対して隙間ｒを空けて鉛直方向Ｈの上方に現像カバー２１４から鉛直方向Ｈかつ短手方向Ｗに垂設された上流側脈動制止板２５３と、飛散抑制傾斜板２５１に対して第１搬送方向Ｄ１の下流側で現像カバー２１４から鉛直方向Ｈかつ短手方向Ｗに垂設された下流側脈動制止板２５４と、上流側脈動制止板２５３と下流側脈動制止板２５５とに亘って第１搬送方向Ｄ１に沿って延設される回転脈動制止板２５５とを備えている。

図９に示すように、外部排出抑制手段２５０は、長手方向Ｌにおいて、排出口２１２ａが、上流側脈動制止板２５３と下流側脈動制止板２５４とで第１搬送方向Ｄ１の上流側と下流側とを囲まれるように側壁部２１２に取り付けられている。

また、外部排出抑制手段２５０は、鉛直方向Ｈにおいて、上流側脈動制止板２５３、下流側脈動制止板２５４及び回転脈動制止板２５５の上面が、現像カバー２１４の下面に当接するように側壁部２１２に位置決めされている。

飛散抑制傾斜板２５１は、鉛直方向Ｈにおいて第１搬送部材２２０と排出口２１２ａとの間に配置されている。具体的には、飛散抑制傾斜板２５１は、上流側螺旋羽根２２２ａの後端下部２２２ｃと排出口２１２ａとの間を横断するように配置されている。

これにより、現像剤Ｇの剤面が下がって上流側螺旋羽根２２２ａの一部が剤面から露出し、第１搬送部材２２０の回転に伴って上流側螺旋羽根２２２ａが現像液Ｇを飛散させる場合であっても、飛散抑制傾斜板２５１が飛散された現像剤Ｇをせき止めるため、現像剤Ｇが飛散されたことに起因する現像剤Ｇの過度な外部排出を抑制することができる。

さらに、飛散抑制傾斜板２５１が第１搬送方向Ｄ１の上流側から下流側に向かって鉛直方向Ｈの下方に傾斜していることにより、現像剤Ｇの剤面が上がって飛散抑制傾斜板２５１の一部が現像剤Ｇ内に没する場合であっても、現像剤Ｇが傾斜した飛散抑制傾斜板２５１に沿って飛散抑制傾斜板２５１の下面２５１ｓから過度の摩擦抵抗を受けることなくなだらかに第１搬送方向Ｄ１の下流側に搬送されるため、通常運転時に現像剤Ｇの流動性を損なうことなく、現像剤Ｇの剤面低下時に、現像剤Ｇが飛散されたことに起因する現像剤Ｇの過度な外部排出を抑制することができる。

上流側水平板２５２は、図１０に示すように、先端が鋭角に形成されている。これにより、第１搬送方向Ｄ１に沿って搬送される現像剤Ｇが上流側水平板２５２に当たる際の抵抗が低減されて、現像剤Ｇの劣化を抑制することができる。

上流側脈動制止板２５３は、回転脈動制止板２５５の高さの略半分の長さに形成され、上流側水平板２５２との間に現像剤Ｇを通す隙間ｒを確保している。

これにより、現像剤Ｇの剤面が下がると、上流側水平板２５２上に坦持された現像剤Ｇが上流側水平板２５２と上流側脈動制止板２５３との隙間ｒを塞いで、排出口２１２ａが、飛散抑制傾斜板２５１、上流側水平板２５２及び上流側脈動制止板２５３とで第１搬送方向Ｄ１の上流側を囲まれる。そのため、上流側螺旋羽根２２１が現像液Ｇを飛散させた場合であっても、現像剤Ｇの飛散に起因する外部排出を更に抑制することができる。

また、図１１に示すように、現像剤Ｇが脈動して現像剤Ｇの剤面が鉛直方向Ｈにおいて局所的に高く波打った場合であっても、上流側脈動制止板２５３が、上流側脈動制止板２５３の下端よりも高く波打った現像剤Ｇをせき止めるため、現像槽２２０の鉛直方向Ｈにおける現像剤Ｇの脈動に起因して現像剤Ｇが排出口２１２ａから過度に排出されることを抑制することができる。

下流側脈動制止板２５４は、図１２に示すように、第１搬送方向Ｄ１において排出口２１２ａの下流側で、排出口２１２ａの後端近傍に設けられている。

これにより、下流側螺旋羽根２２２ｂによって第１搬送部材２２０の下流側まで搬送された現像剤Ｇが、側壁部２１２で反射して上流側へ逆流し、排出口２１２ａの第１搬送方向Ｄ１の下流側における現像剤Ｇの剤面が鉛直方向Ｈに局所的に高く波打った場合であっても、下流側脈動制止板２５４が、下流側脈動制止板２５４の下端よりも高い現像剤Ｇをせき止めるため、現像槽２００の側壁部２１２で反射した現像剤Ｇが排出口２１２ａから過度に排出されることを更に抑制することができる。

回転脈動制止板２５５は、図１3に示すように、長手方向Ｌにおいて排出口２１２ａよりも長く延伸されている。また、回転脈動制止板２５５の下端は、排出口２１２ａの下端よりも鉛直方向Ｈの下方に延びている。

これにより、現像剤Ｇが脈動して、現像剤Ｇが第１搬送部材２２０の回転方向において局所的に高く波打った場合であっても、回転脈動制止板２５５が、回転脈動制止板２５５の下端よりも高く波打った現像剤Ｇをせき止めるため、現像剤Ｇの脈動に起因して現像剤Ｇが排出口２１２ａから過度に排出されることを更に抑制することができる。

上述したように、現像装置２００は、現像剤Ｇの流動性を悪化させることなく、飛散抑制傾斜板２５１が上流側螺旋羽根２２２ａの回転により飛散された現像剤Ｇをせき止めて、現像剤Ｇの過度な外部排出を抑制するため、画像印刷に好適な現像剤量を維持することができる。

さらに、現像装置２００を用いた画像形成装置１００は、安定して高画質の画像を形成することができる。

また、飛散抑制傾斜板２５１は、側壁部２１２と回転脈動制止板２５５との間を現像槽２００の短手方向Ｗに亘って形成されているが、第１搬送部材２２０の回転によって飛散された現像剤Ｇの外部排出を抑制可能であれば、飛散抑制傾斜板２５１の短手方向Ｗにおける長さは如何なるものであっても構わない。

また、飛散抑制傾斜板２５１の具体的な傾斜角度については、現像剤Ｇの飛散による外部排出を抑制すると共に、現像剤Ｇの流動性が過度に悪化しない程度であれば、如何なる角度であっても構わない。

また、飛散抑制傾斜板２５１は、第１螺旋部材２２１の回転動作を妨げない程度に飛散抑制傾斜板２５１の後端を延伸するのが好ましい。これにより、現像剤Ｇの飛散による外部排出を確実に抑制することができる。

また、画像形成装置１００は、外部から伝達される画像データおよび／またはスキャナによって原稿から読み取った画像データに応じても記録媒体に多色または単色の画像を形成するものであれば、カラープリンター、コピー機、ファクシミリ装置またはこれらの機能を備えた複合機であっても構わない。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。

１ ・・・ 感光体ドラム
２ ・・・ 帯電ローラ（帯電装置）
３ ・・・ 露光装置
４ ・・・ 補給装置
５ ・・・ 転写装置
６ ・・・ 定着装置
７ ・・・ クリーニングユニット
８ ・・・ 記録媒体供給装置
９ ・・・ 排出装置
１００・・・ 画像形成装置
２００・・・ 現像装置
２１０・・・ 現像槽
２１１・・・ 底部
２１２・・・ 側壁部
２１２ａ・・・排出口
２１３・・・ 隔壁部
２１４・・・ 現像カバー
２２０・・・ 第１搬送部材（搬送手段）
２２１・・・ 第１回転軸部材
２２２・・・ 第１螺旋羽根（螺旋羽根）
２２２ａ・・・上流側螺旋羽根
２２２ｂ・・・下流側螺旋羽根
２３０・・・ 第２搬送部材（搬送手段）
２３１・・・ 第２回転軸部材
２３２・・・ 第２螺旋羽根（螺旋羽根）
２４０・・・ 現像ローラ
２５０・・・ 外部排出抑制手段
２５１・・・ 飛散抑制傾斜板
２５２・・・ 上流側水平板
２５３・・・ 上流側脈動制止板
２５４・・・ 下流側脈動制止板
２５５・・・ 回転脈動制止板
３００・・・ プロセスカートリッジ
Ｇ ・・・ 現像剤

Claims (7)

1. 像坦持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、
   トナー及びキャリアを含む現像剤を収容して、前記現像剤の剤面が鉛直方向の所定高さを超えると余剰の現像剤を排出する排出口を備えた現像槽と、
   前記現像剤を所定の搬送方向に搬送する螺旋羽根を備えて、前記現像剤を前記現像槽内で循環させる搬送手段と、
   前記鉛直方向で前記搬送手段と前記排出口との間に配置されて前記搬送方向の上流側から下流側に向かって前記鉛直方向の下方に傾斜した飛散抑制傾斜板を備えて、前記螺旋羽根の回転による前記現像剤の外部排出を抑制する外部排出抑制手段と、
   を備えていることを特徴とする現像装置。
2. 前記外部排出抑制手段は、前記飛散抑制傾斜板に対して前記搬送方向の上流側で前記搬送方向に沿って延伸された上流側水平板と、該上流側水平板に対して隙間を空けて前記鉛直方向の上方に垂設された上流側脈動制止板とを備えていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 前記外部排出抑制手段は、前記排出口に対して前記搬送方向の下流側で前記鉛直方向に沿って垂設された下流側脈動制止板を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の現像装置。
4. 前記外部排出抑制手段は、前記排出口に対向して配置されて、前記鉛直方向に沿って延設された回転脈動制止板を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の現像装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１項記載の現像装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
6. 表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、
   前記感光体ドラム表面の静電潜像をトナー像に現像する請求項１乃至４の何れか１項記載の現像装置と、
   前記感光体ドラム表面に残留するトナーを除去するクリーニングユニットと、
   を備えていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. 請求項６記載のプロセスカートリッジと、
   前記感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、
   該現像装置に前記現像剤を補給する補給装置と、
   前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
   前記転写されたトナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置と、
   を備えていることを特徴とする画像形成装置。