現像装置、およびこれを備えた画像形成装置
【課題】現像剤滞留部の現像剤の減少に伴って、トナーコンテナからトナーが補給される現像装置において、現像剤受入口を現像剤搬送路における第１搬送路の下流側に配設する場合の補給現像剤の補給調整を安定化する。
【解決手段】搬送能力抑制部２６は、トナー補給口２５に対向する位置に滞留部２７を形成する。滞留部２７のトナー量に応じて、トナーコンテナ３０から現像ハウジング２１０に流入するトナー量が調整される。第１パドル２３ｃは、第１搬送路２２１から第２搬送路２２２にトナーを受け渡す。滞留部２７で過剰に滞留したトナーは、搬送能力抑制部２６と第１連通路２２３とが、軸方向でオーバーラップする隙間から、第２搬送路２２２側に流出する。
【解決手段】搬送能力抑制部２６は、トナー補給口２５に対向する位置に滞留部２７を形成する。滞留部２７のトナー量に応じて、トナーコンテナ３０から現像ハウジング２１０に流入するトナー量が調整される。第１パドル２３ｃは、第１搬送路２２１から第２搬送路２２２にトナーを受け渡す。滞留部２７で過剰に滞留したトナーは、搬送能力抑制部２６と第１連通路２２３とが、軸方向でオーバーラップする隙間から、第２搬送路２２２側に流出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンター等の画像形成装置に好適に搭載される現像装置、およびそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１ に記載されているような現像装置が知られている。この現像装置は、現像ローラーと攪拌スクリューとを備える現像ハウジングと、この現像ハウジングに着脱自在に装着されるトナー補給用のトナーコンテナとを備えて構成されている。トナーコンテナの底部には、開閉可能なトナー排出口が設けられ、現像ハウジングには、トナー排出口に対応した位置にトナー補給口が設けられている。トナーコンテナが現像ハウジングに装着され、トナー排出口とトナー補給口とが開放されると、トナーコンテナ内のトナーが現像ハウジング内に形成された所定の循環搬送路に供給される。
【０００３】
前記循環搬送路は、トナー補給口に対応した往路搬送路と、現像ローラーに対応した復路搬送路とからなる。各循環搬送路には、回転軸周りに螺旋羽根が配設された攪拌スクリューがそれぞれ装着される。トナーは、これら攪拌スクリューによって往路搬送路と復路搬送路との間を循環搬送される。
【０００４】
このような構成を有する特許文献１の現像装置においては、往路搬送路に設けられた攪拌スクリューのトナー補給口より下流側に、搬送能力が局部的に低下するように構成された搬送能力抑制部が設けられている。かかる搬送能力抑制部によって、当該搬送能力抑制部の上流側のトナー補給口付近では、トナーの滞留部が形成される。滞留部のトナー量が多い場合、該滞留部のトナーがトナー補給口を塞ぐ。また、滞留部のトナー量が少ない場合、トナー補給口とトナーの滞留部との間に隙間が生じ、トナーコンテナ側から現像ハウジングにトナーが流入する。このように、滞留部で滞留するトナー量に応じて、トナーコンテナから現像ハウジングに補給されるトナー補給量が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４６１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の現像装置が搭載される装置本体内のレイアウトが決定されるにあたり、トナーコンテナを現像ハウジングの前記回転軸方向の端部に連結させたい場合がある。この場合、トナー補給口が往路搬送路の端部に配置されることとなるが、該端部には、往路搬送路と復路搬送路とを連通する連通路が近接しているため、もともと現像剤が滞留しやすい。したがって、トナー補給口を往路搬送路の端部に配設した場合、該連通路近傍における現像剤の滞留が、搬送能力抑制部によって形成される滞留部に影響を与え、トナーの補給調整が不安定になるという不具合が生じる。
【０００７】
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、現像剤滞留部の現像剤の減少に伴って、補給現像剤収容部から補給現像剤が補給される現像装置において、現像剤受入口を現像剤搬送路における連通路近傍に配設する場合であっても、安定した補給現像剤の補給が実現できる現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面に係る現像装置は、現像剤を収容する筐体と、前記筐体に着脱可能とされ、前記筐体に補給される補給現像剤を収容する補給現像剤収容部と、前記筐体内で、第１方向に前記現像剤が搬送される第１搬送路と、前記第１搬送路に沿って配設され、前記第１方向と逆の第２方向に前記現像剤が搬送される第２搬送路と、前記第１方向と交差する第３方向に向かって、前記第１搬送路下流側と前記第２搬送路上流側とを連通する第１連通路と、前記第３方向と逆方向の第４方向に向かって、前記第２搬送路下流側と前記第１搬送路上流側とを連通する第２連通路とを備える現像剤搬送路と、前記筐体に、前記第１搬送路の第１方向下流側の位置に対向して配設され、前記補給現像剤収容部から前記補給現像剤を前記現像剤搬送路に受け入れる現像剤受入口と、前記第１搬送路内に配設され、前記現像剤受入口が前記第１搬送路に対向する位置を通過するように前記第１方向に前記現像剤を搬送する現像剤搬送部と、前記現像剤搬送部の前記現像剤受入口よりも前記第１方向下流側に配置され、前記現像剤搬送部の前記現像剤の搬送能力を部分的に抑制することによって、前記現像剤受入口が対向する位置に前記補給現像剤の受入量を調整する現像剤滞留部を形成するとともに、前記第１方向下流側が、前記第３方向において前記第１連通路に対向する搬送能力抑制部と、前記現像剤搬送部の前記搬送能力抑制部の前記第１方向下流側に連接され、かつ、前記第３方向において前記第１連通路に対向し、前記第１搬送路から前記第２搬送路に前記現像剤を受け渡す連通搬送部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本構成によれば、搬送能力抑制部は、第１搬送路内であって、現像剤受入口に対向する位置に現像剤滞留部を形成する。現像剤搬送路内の現像剤が多い場合は、現像剤滞留部が、対向する現像剤受入口を封止する。このため、補給現像剤収容部から筐体側に補給現像剤が流入しにくい。一方、現像剤搬送路内の現像剤が少ない場合は、現像剤滞留部と現像剤受入口との間に隙間が形成され、補給現像剤収容部から筐体側に補給現像剤が流入する。現像剤受入口を、第１搬送路の第１方向下流側に配設する場合、搬送能力抑制部と第１連通路とが近くなる。このため、第１連通路において第１搬送路から第２搬送路に受け渡される現像剤の滞留が、近接する現像剤滞留部に合流し、補給現像剤の流入に影響をあたえてしまう。このように、搬送能力抑制部が、第１連通路に近い位置に配置される構成であっても、搬送能力抑制部の第１方向下流側に連接される連通搬送部が、第１搬送路から第２搬送路に現像剤を受け渡す機能を有するため、受け渡される現像剤が、搬送能力抑制部側に逆流しにくい。更に、搬送能力抑制部の第１方向下流側が、第３方向において第１連通路に対向しているため、搬送能力抑制部周辺において現像剤が過剰に滞留した場合であっても、搬送能力抑制部周辺の現像剤が、連通搬送部を介することなく、直接第１連通路に流入できる。このため、現像剤滞留部の過剰な現像剤が、第２搬送路側に速やかに流出する。この結果、現像剤滞留部における現像剤の滞留が安定し、補給現像剤の補給量が好適に調整される。
【００１０】
上記の構成において、前記現像剤搬送部は、回転軸と、前記回転軸回りに形成されたスクリュー羽根とを有し、該スクリュー羽根の回転によって前記現像剤が搬送されることが好ましい。
【００１１】
本構成によれば、回転軸回りに形成されたスクリュー羽根によって、現像剤搬送路内を現像剤が搬送される。スクリュー羽根は搬送方向に加え、回転半径方向に現像剤を押し出す力を備える。このため、搬送能力抑制部によって形成された現像剤滞留部では、スクリュー羽根の回転力によって、現像剤が現像剤受入口を封止しやすくなる。
【００１２】
上記の構成において、前記第１搬送能力抑制部は、前記スクリュー羽根を欠落させることによって形成されることが好ましい。
【００１３】
本構成によれば、現像剤滞留部は、スクリュー羽根を欠落させた部分によって形成される。このため、搬送能力抑制部にスクリュー羽根が配設されている場合と比べて、現像剤滞留部の形成が、現像剤搬送部材の回転速度に依存しにくい。したがって、現像剤搬送部材が複数の回転速度で回転駆動される場合であっても、現像剤滞留部が形成され、補給現像剤の補給が安定して調整される。また、搬送能力抑制部が第１方向に現像剤を搬送する能力を備えないため、搬送能力抑制部と連通搬送部との間で、現像剤が過剰に滞留することが防止される。
【００１４】
上記の構成において、前記連通搬送部は、前記回転軸に回転可能に配設された板状部材であることが好ましい。
【００１５】
本構成によれば、板状部材の回転によって、第１搬送路から第２搬送路に、積極的に現像剤が受け渡される。このため、第１連通路から搬送能力抑制部側に現像剤が逆流しにくく、現像剤滞留部における現像剤の滞留が安定しやすい。更に、回転する板状部材が、搬送能力抑制部との境界で防壁を形成するため、補給現像剤の補給調整のために必要な滞留現像剤が、過剰に第１連通路側に流出することが抑制される。
【００１６】
上記の構成において、次の式を満たすことが好ましい。Ｚ＜Ｘ＜Ｂ（Ｚ：前記現像剤受入口の前記第１方向下流端から、前記第１連通路の前記第１方向上流端までの前記第１方向における距離、Ｘ：前記第１方向における前記搬送能力抑制部の長さ、Ｂ：前記第１方向における前記第１連通路の幅）。
【００１７】
本構成によれば、連通搬送部と搬送能力抑制部とによって、安定した現像剤滞留部が形成される。この際、第１連通路と搬送能力抑制部とが第１方向においてオーバーラップする長さが、連通搬送部の第１方向における長さよりも短く設定される。このため、現像剤滞留部に滞留する現像剤が、前記オーバーラップ部分から、多量に第１連通路に流出することがない。この結果、現像剤滞留部において過剰となった現像剤が、第１連通路を介して第２搬送路側に流出し、現像剤滞留部の現像剤量が安定する。
【００１８】
上記の構成において、下記式を満たすことが好ましい。Ｂ＜Ａ（Ａ：前記第２方向における前記第２連通路の幅、Ｂ：前記第１方向における前記第１連通路の幅）。
【００１９】
本構成によれば、第２連通路と比較して、第１連通路の方が現像剤の圧力が高くなるため、第２連通路側で多量の現像剤が滞留することが抑制される。したがって、現像剤搬送路内の現像剤の滞留を、現像剤滞留部から第１連通路までの領域に集めることが可能となる。
【００２０】
また、本発明の他の局面に係る画像形成装置は、表面に静電潜像が形成され、当該静電潜像が前記現像剤によって、現像剤像に顕在化される像担持体と、上記の何れかに記載の現像装置と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
本構成によれば、現像剤滞留部の現像剤の減少に伴って、補給現像剤収容部から補給現像剤が補給される現像装置を備える画像形成装置において、現像剤受入口を現像剤搬送路における第１搬送路の下流側に配設しても、第１連通路周辺で滞留する現像剤が、現像剤滞留部に影響を与えにくく、安定した補給現像剤の補給が実現できる。このため、現像装置内の現像剤濃度が安定し、画像濃度の安定化が可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、現像剤滞留部の現像剤の減少に伴って、補給現像剤収容部から補給現像剤が補給される現像装置において、現像剤受入口を現像剤搬送路における第１搬送路の下流側に配設する場合であっても、安定した補給現像剤の補給が実現できる。また、現像装置内の現像剤濃度が安定し、画像濃度の安定化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を表す概要図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る現像装置の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るトナー補給部の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る攪拌スクリューの斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る現像装置の平面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る現像装置の平面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る現像装置の平面図である。
【図８】比較例に係る現像装置の平面図である。
【図９】比較例に係る現像装置の平面図である。
【図１０】比較例に係る現像装置の平面図である。
【図１１】従来の体積補給型の現像装置の平面図である。
【図１２】従来の体積補給型の現像装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態に係る現像装置について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る現像装置２０を含む画像形成装置１の構成を概略的に示した断面図である。画像形成装置１は、光走査装置１１、現像装置２０、トナーコンテナ３０（補給現像剤収容部）、帯電器１３、感光体ドラム１４（像担持体）、転写ローラー１５、定着器１６及び給紙カセット１７を備える。
【００２５】
感光体ドラム１４は、円筒状の部材であり、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。感光体ドラム１４は、図略のモータからの駆動力を受けて、図１における時計回りの方向に回転される。帯電器１３は、感光体ドラム１４の表面を略一様に帯電する。
【００２６】
光走査装置１１は、レーザーダイオード等の光源、偏向体、走査レンズ及び光学素子等を備える。光走査装置１１は、帯電器１３によって略一様に帯電された感光体ドラム１４の周面（被走査面）に対して、画像データに応じたレーザー光を照射して、画像データの静電潜像を形成する。
【００２７】
現像装置２０は、静電潜像が形成された感光体ドラム１４の周面にトナーを供給してトナー像を形成する。現像装置２０は、トナーを担持する現像ローラーやトナーを攪拌搬送する攪拌スクリューを含む。感光体ドラム１４に形成されたトナー像は、給紙カセット１７から繰り出され搬送路Ｐを搬送されるシートに転写される。この現像装置２０には、トナーコンテナ３０からトナーが補給される。現像装置２０ついては後記で詳述する。
【００２８】
トナーコンテナ３０は、箱型の部材であり、内部にトナーを収容する。トナーコンテナ３０は、現像装置２０内にトナーを供給する。トナーコンテナ３０は、現像装置２０に対して着脱自在に配設されている。
【００２９】
感光体ドラム１４の下方には転写ローラー１５が対向して配設され、両者によって転写ニップ部が形成されている。転写ローラー１５は、導電性を有するゴム材料等で構成される。また、転写ローラー１５は、不図示のバイアス印加手段によって転写バイアスが印加される。また、転写ローラー１５は、感光体ドラム１４に形成されたトナー像を前記記録紙に転写させる。
【００３０】
定着器１６は、ヒーターを内蔵する定着ローラー１６０と、定着ローラー１６０と対向する位置に設けられた加圧ローラー１６１とを備える。また、定着器１６は、トナー像が形成された記録紙を加熱搬送することにより、記録紙に形成されたトナー像を定着させる。
【００３１】
＜現像装置の説明＞
図２は、現像装置２０の内部構造を示す平面図である。現像装置２０は、一方向（現像ローラー２１の軸方向）に長尺の箱形形状を有する現像ハウジング２１０（筐体）を備える。該現像ハウジング２１０は、内部空間２２０を有する。内部空間２２０には、現像ローラー２１と、第１攪拌スクリュー２３（現像剤搬送部）および第２攪拌スクリュー２４と、トナー補給口２５とが配設されている。一成分現像方式の場合、この内部空間２２０には、トナーが現像剤として充填される。また、二成分現像方式の場合、トナーと磁性体からなるキャリアとが混合されたものが、現像剤として充填される。トナーは、内部空間２２０内において攪拌搬送され、静電潜像を現像するために、逐次現像ローラー２１から感光体ドラム１４に供給される。
【００３２】
現像ローラー２１は、現像ハウジング２１０の長尺方向に延設される円筒形状を有し、外周に回転駆動されるスリーブ部分を有する。一成分現像方式の場合には、摩擦帯電により電荷をもったトナーが第２攪拌スクリュー２４からスリーブ部分に付着する。また、二成分現像方式の場合は、スリーブ内部に固定配置された磁極が形成する磁界によって、磁性体であるキャリアが、静電気力によって付着するトナーを伴って、第２攪拌スクリュー２４からスリーブ表面に付着する。スリーブ表面に担持されたトナー（現像剤）は、現像ハウジング２１０に配設された開口部（不図示）まで搬送され、対向する感光体ドラム１４に供給される。
【００３３】
現像ハウジング２１０の内部空間２２０は、不図示の天板によって覆われるとともに、左右方向に延びる仕切り板２２によって、左右方向に長尺の第１搬送路２２１と第２搬送路２２２とに区画されている。仕切り板２２は、現像ハウジング２１０の左右方向の幅よりも短く、仕切り板２２の左端及び右端には、第１搬送路２２１と第２搬送路２２２とをそれぞれ連通させる第１連通路２２３及び第２連通路２２４が備えられている。これにより、内部空間２２０には、第１搬送路２２１、第１連通路２２３、第２搬送路２２２及び第２連通路２２４に至る循環経路（現像剤搬送路）が形成される。トナーは、該循環経路内を図２において時計回りに搬送される。
【００３４】
トナー補給口２５（現像剤受入口）は、前記天板に穿孔された開口部であり、第１搬送路２２１の左端付近の上方に配置されている（図２）。トナー補給口２５は、上記の循環経路に対向して配置され、トナーコンテナ３０から補給される補給トナー（補給現像剤）を内部空間２２０に受け入れる機能を備える。
【００３５】
第１攪拌スクリュー２３は、第１搬送路２２１に配設されている。第１攪拌スクリュー２３は、第１回転軸２３ａ（回転軸）と、この第１回転軸２３ａの周上にスパイラル状に突設された第１螺旋羽根２３ｂ（スクリュー羽根）とを含む。第１攪拌スクリュー２３は、第１回転軸２３ａ回り（矢印Ｒ２）に回転駆動されることで、図２の矢印Ｄ１方向（第１方向）にトナーを搬送する。第１攪拌スクリュー２３は、トナー補給口２５が第１搬送路２２１に対向する位置を通過するように現像剤を搬送する。これにより、第１攪拌スクリュー２３は、トナー補給口２５から流入する新しいトナーと、第１搬送路２２１を搬送されるトナーとを混合し、混合されたトナーを第２搬送路２２２側に受け渡す機能を有する。第１攪拌スクリュー２３のトナー搬送方向（Ｄ１方向）下流側には、第１パドル２３ｃが配設されている。第１パドル２３ｃは、第１回転軸２３ａ上に配設された板状部材である。第１パドル２３ｃは、第１回転軸２３ａと共に回転され、図２の矢印Ｄ３方向（第３方向）に向かって、第１搬送路２２１から第２搬送路２２２に、トナーを受け渡す。
【００３６】
第２攪拌スクリュー２４は、第１搬送路２２２に配設されている。第２攪拌スクリュー２４は、第２回転軸２４ａと、この第２回転軸２４ａの周上にスパイラル状に突設された第２螺旋羽根２４ｂとを含む。第２攪拌スクリュー２４は、第２回転軸２４ａ回り（矢印Ｒ１）に回転駆動されることで、図２の矢印Ｄ２方向（第２方向）にトナーを搬送する。第２攪拌スクリュー２４は、第２搬送路２２２内で、トナーを搬送するとともに、現像ローラー２１にトナーを供給する。第２攪拌スクリュー２４のトナー搬送方向（Ｄ２方向）下流側には、第２パドル２４ｃが配設されている。第２パドル２４ｃは、第２回転軸２４ａ上に配設された板状部材である。第２パドル２４ｃは、第２回転軸２４ａと共に回転され、図２の矢印Ｄ４方向（第４方向）に向かって、第２搬送路２２２から第１搬送路２２１に、トナーを受け渡す。
【００３７】
トナーコンテナ３０は、現像ハウジング２１０のトナー補給口２５の上方に、配置されている。トナーコンテナ３０は、内部にトナーが搬送されるトナー搬送路３０ａと、トナー搬送部材３２１と、トナー排出口３３と、を備える。トナーコンテナ３０は、トナーコンテナ３０の長手方向（トナー搬送路３０ａが形成されている方向）が、現像装置２０の長手方向（第１攪拌スクリュー２３の現像剤搬送方向。矢印Ｄ１方向）に直交する方向に位置するように、現像装置２０に組みつけられている。
【００３８】
トナー排出口３３は、現像装置２０のトナー補給口２５に対応して、トナーコンテナ３０の底部に配設されている。トナー搬送部材３２１は、軸部と該軸部回りに回転される羽根部とを有し（図３参照）、トナー搬送路３０ａ内の補給トナーをトナー排出口３３に向かって搬送する。トナー排出口３３から落下したトナーは、トナー補給口２５を介して、現像装置２０に補給される。
【００３９】
＜滞留部について＞
次に、トナー補給口２５から新たに補給されるトナーの流れについて説明する。図３は、現像装置２０に配設されたトナー補給口２５およびトナーコンテナ３０に配設されたトナー排出口３３付近の断面図である。なお、図３では、説明のために、トナーコンテナ３０の配置を水平方向において９０度回転させて示している。実際には、トナーコンテナ３０内のトナー搬送部材３２１は、紙面手前に向かって延設され、第１攪拌スクリュー２３と、トナーコンテナ３０内のトナー搬送部材３２１とは、互いに直交する位置関係となっている。
【００４０】
トナーコンテナ３０のトナー排出口３３から供給された補給トナーＴ２は、第１搬送路２２１に落下して既存のトナーＴ１と混合され、第１攪拌スクリュー２３により矢印Ｄ１方向（第１方向）に搬送される。この際、トナーＴ１、Ｔ２は攪拌され、帯電される。
【００４１】
第１攪拌スクリュー２３は、トナー補給口２５よりトナー搬送方向下流側に、部分的に現像剤の搬送性能が抑制される第１搬送能力抑制部２６を備える。本実施形態では、第１搬送能力抑制部２６は、第１攪拌スクリュー２３の第１螺旋羽根２３ｂを欠落させることによって形成される（図４参照）。したがって、第１搬送能力抑制部は、部分的に第１回転軸２３ａのみが配設されている部分に相当する。この場合、第１搬送能力抑制部２６は、第１回転軸２３ａの軸方向の現像剤搬送性能を有さない。従って、第１搬送路２２１内において、第１搬送能力抑制部２６よりも上流側から搬送されるトナーは、該第１搬送能力抑制部２６において、滞留し始める。そして、これらのトナーの滞留は、第１搬送能力抑制部２６の直ぐ上流側であって、トナー補給口２５が第１搬送路２２１に対向する位置まで累積していく。この結果、トナー補給口２５の入口付近には、現像剤の滞留部２７（現像剤滞留部）が形成される。
【００４２】
なお、画像形成装置１の動作条件に応じて、現像装置２０の第１攪拌スクリュー２３が異なる回転速度で制御される場合には、本実施形態のように、第１搬送能力抑制部２６は、第１螺旋羽根２３ｂを有さず第１回転軸２３ａのみの領域で構成されることが好ましい。この場合、第１攪拌スクリュー２３の回転速度に依存せずに、トナーの搬送性能が抑制されるため、安定して滞留部２７が形成される。
【００４３】
トナー補給口２５から補給トナーＴ２が補給され、内部空間２２０内のトナー量が増えると、この滞留部２７で滞留するトナーが、トナー補給口２５を塞ぎ（封止し）、それ以上のトナーの補給を抑制する。その後、内部空間２２０内のトナーが現像ローラー２１から消費され、滞留部２７で滞留するトナーが減少すると、トナー補給口２５を塞いでいたトナーが減り、滞留部２７とトナー補給口２５との間に隙間が生じる。この結果、再び補給トナーＴ２がトナー補給口２５から内部空間２２０に流入する。このように、本実施形態では、滞留部２７に滞留するトナーの減少に伴って、補給トナー量の受入量が調整される体積補給型のトナー補給形式が採用される。
【００４４】
従来、体積補給型のトナー補給形式を備える現像装置では、図１１に示すように、トナー補給口２５（２５Ｊ１）は、第１搬送路４２１において、軸方向の略中央部に配設された。搬送能力抑制部２６Ｊ１によって形成される滞留部は、トナー補給口２５Ｊ１が対向する第１搬送路４２１上に形成され、該滞留部の増減によって、トナーコンテナ３０から補給される補給トナー量が調整された。
【００４５】
ここで、上記現像装置が搭載される画像形成装置１の本体内のレイアウトが決定されるにあたり、トナーコンテナ３０を現像ハウジング２１２の回転軸方向の端部に連結させたい場合がある。たとえば、図１２に示すように、第１搬送路５２１のトナー搬送方向（矢印Ｄ１１）上流側端部に、トナー補給口２５Ｊ２が配置され、該トナー補給口２５Ｊ２に対向するように、トナーコンテナ３０（不図示）が配置される。この場合、滞留部２７Ｊ２は、搬送能力抑制部２６Ｊ２によって、トナー補給口２５Ｊ２に対向するように形成される。
【００４６】
一方、トナー補給口２５Ｊ２が配置される第１搬送路５２１の上流側端部には、第１搬送路５２１と第２搬送路５２２とを連通する連通路５０２が配置されている。そして、第２搬送路５２２から第１搬送路５２１に受け渡されたトナーは、第１搬送部材２３Ｊ２によって、矢印Ｄ１１方向に搬送されたのち、滞留部２７Ｊ２に衝突する。したがって、トナーの流れが、滞留部２７Ｊ２によって妨げられてしまう。この結果、図１２中、領域Ｔにおいて、トナーの詰まりが発生する。
【００４７】
そこで、図５に示すように、第１搬送路２２１において、第１方向（矢印Ｄ１方向）下流側に、トナー補給口２５を配設し、該位置に対応して、トナーコンテナ３０（不図示）を配設することが考えられる。この場合、搬送能力抑制部２６が形成する滞留部２７は、第１搬送路２２１から第２搬送路２２２にトナーを受け渡す第１連通路２２３に近接している。第１パドル２３ｃが配設されていない場合、第１攪拌スクリュー２３によって、第１方向に搬送されたトナーは、現像ハウジング２１０の側壁２１０ａに衝突し、滞留を形成する。そして、該滞留から溢れたトナーが、徐々に第１連通路２２３を通過することで、上記トナーの受け渡しが行われることになる。したがって、該受け渡しにおけるトナーの滞留が、近接する滞留部２７に影響し、補給トナーの調整が不安定になるという不具合が生じ得る。
【００４８】
上記のように、第１搬送路２２１において、第１方向（矢印Ｄ１方向）下流側に、トナー補給口２５を配設した場合に、滞留部２７にもたらされる課題を解決するために、本実施形態では、第１パドル２３ｃおよび搬送能力抑制部２６の配置に特有の工夫を施している。以下、この点について詳述する。
【００４９】
図５は、第１パドル２３ｃおよび搬送能力抑制部２６の配置が好適に設定された第１の実施形態を表した図である。同図において、Ａは、第２方向における第２連通路２２４の幅を表し、Ｂは、第１方向における第１連通路２２３の幅を表し、Ｃは第１パドル２３ｃの第１方向の長さを表す。また、Ｘは、第１方向における搬送能力抑制部２６の長さを表し、Ｚは、トナー補給口２５の第１方向下流端から、第１連通路２２３の第１方向上流端までの第１方向における距離を表す。
【００５０】
本実施形態では、上記のＡ、Ｂ、Ｘ、Ｚが、関係式Ｚ＜Ｘ＜Ｂを満たすように、各部材の形状、配置が設定されている（図５）。これにより、搬送能力抑制部２６の第１方向下流側と、板状部材からなる第１パドル２３ｃ（連通搬送部）とが、第３方向（矢印Ｄ３方向）において、第１連通路２２３に対向するように配設されている。
【００５１】
そして、回転する第１パドル２３ｃの長さＣは、第１方向において、第１連通路２２３の幅Ｂの中に包含される。このため、第１搬送路２２１の下流端部に位置するトナーは、第１パドル２３ｃの回転力を受けて、第２搬送路２２２の上流側に積極的に受け渡される。したがって、第１搬送路２２１の下流端部に位置するトナーが、搬送能力抑制部２６周辺に逆流することが抑止される。
【００５２】
また、搬送能力抑制部２６の第１方向下流側が、第３方向において、第１連通路２２３に対向している。このため、搬送能力抑制部２６周辺において、トナーが過剰に滞留した場合であっても、搬送能力抑制部２６周辺のトナーが、第１パドル２３ｃを介することなく、図中矢印Ｆ１に示すように、直接第１通路２２３に流入できる。このため、滞留部２７の過剰なトナーが、第２搬送路２２２側に速やかに流出する。この結果、滞留部２７におけるトナーの滞留が安定するため、補給トナーの補給量が好適に調整される。
【００５３】
更に、第１パドル２３ｃが板状部材から構成されるため、該第１パドル２３ｃの回転によって、該第１パドル２３ｃの右端部（第１方向上流側端部）と搬送能力抑制部２６との間に防壁が形成される。このため、トナーが堰き止められやすくなり、滞留部２７の第１方向下流側の端部（始端部）が確実に確保されるとともに、補給トナーの補給調整のために必要な滞留部２７のトナーが、過剰に第１連通路２２３側に流出することが抑制される。
【００５４】
また、本実施形態では、関係式Ｃ＞（Ｂ−Ｃ）を満たすように、第１パドル２３ｃの長さが設定されている（図５）。この結果、第１連通路２２３と搬送能力抑制部２６とが、第１方向においてオーバーラップする長さ（Ｂ−Ｃ）が、第１パドル２３ｃの第１方向における長さＣよりも短く設定される。このため、滞留部２７に滞留するトナーが、前記オーバーラップ部分から、多量に第１連通路２２３に流出することがない。この結果、滞留部２７において過剰となったトナーだけが、第１連通路２２３を介して第２搬送路２２２側に流出し、滞留部２７のトナー量が安定する。
【００５５】
更に、本実施形態では、関係式Ｂ＜Ａを満たすように、第１連通路２２３、第２連通路２２４の第１方向における幅が、それぞれ設定されている。この結果、第２連通路２２４と比較して、第１連通路２２３の方が、トナーの圧力が高くなるため、第２連通路２２４側で多量のトナーが滞留することが抑制される。したがって、循環経路内のトナーの滞留を、滞留部２７から第１連通路２２３までの領域に集めることが可能となる。
【００５６】
次に、図６に基づいて、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は第１の実施形態と同様に、トナー補給口２５の第１方向下流側に、搬送能力抑制部２６ａを備え、該搬送能力抑制部２６ａの第１方向下流側に、第１パドル２３１ｃを備える。また、搬送能力抑制部２６ａの第１方向下流側部分と、第１パドル２３１ｃとは、第３方向において、第１連通路２２３ａに対向している。一方、本実施形態は、第１の実施形態と比較して、前述のＢ、Ｃ、Ｘ、Ｚの関係が異なるため、この点について詳述し、その他の点は説明を省略する。
【００５７】
本実施形態では、関係式Ｚ＜Ｂ＜Ｘ、かつ、Ｃ＜Ｂを満たすように、各部材の形状、配置が設定されている。この場合、第１の実施形態と比較して、第１連通路２２３ａと搬送能力抑制部２６ａとの、第１方向におけるオーバーラップ部分である（Ｂ−Ｃ）が大きく設定される。このため、本実施形態では、搬送能力抑制部２６ａ周辺のトナーが、第１連通路２２３ａ側に流入しやすく、滞留部２７ａが形成されにくい。換言すれば、使用されるトナーの流動性や環境条件などによって、滞留部２７ａにおけるトナーが過剰に滞留しやすい場合には、該トナーが第１連通路２２３ａ側に、流入しやすいため、補給トナーの補給調整が好適に実現される。
【００５８】
次に、図７に基づいて、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態は第１の実施形態と同様に、トナー補給口２５の第１方向下流側に、搬送能力抑制部２６ｂを備え、該搬送能力抑制部２６ｂの第１方向下流側に、第１パドル２３２ｃを備える。また、搬送能力抑制部２６ｂの第１方向下流側部分と、第１パドル２３２ｃとは、第３方向において、第１連通路２２３ｂに対向している。一方、本実施形態は、第１の実施形態と比較して、前述のＢ、Ｃ、Ｘ、Ｚの関係が異なるため、この点について詳述し、その他の点は説明を省略する。
【００５９】
本実施形態では、関係式Ｂ＜Ｚ＜Ｘ、かつ、Ｃ＜Ｂを満たすように、各部材の形状、配置が設定されている。この場合、第１の実施形態と比較して、搬送能力抑制部２６ｂが第１方向に長く設定され、滞留部２７ｂも第１方向に長い範囲で形成される。そして、滞留部２７ｂの第１方向における長さに対して、第１連通路２２３ｂと搬送能力抑制部２６ｂとの、第１方向におけるオーバーラップ部分が、小さく設定される。この結果、本実施形態では、滞留部２７ｂのトナーが、第１連通路２２３ｂ側に流入しにくい。換言すれば、使用されるトナーの流動性や環境条件などによって、トナーの滞留が形成されにくい場合であっても、搬送能力抑制部２６ｂによって、滞留部２７ｂが形成され、補給トナーの補給調整が好適に実現される。
【００６０】
次に、図８を参照して、本発明の構成を備えていない第１の比較例について説明する。本比較例は、第１の実施形態と同様に、トナー補給口２５の第１方向下流側に、搬送能力抑制部２６ｃを備え、該搬送能力抑制部２６ｃの第１方向下流側に、第１パドル２３３ｃを備える。一方、搬送能力抑制部２６ｃの第１方向下流側部分は、第３方向において、第１連通路２２３ｃに対向していない。また、本比較例は、第１の実施形態と比較して、前述のＢ、Ｃ、Ｘ、Ｚの関係が異なるため、この点について詳述し、その他の点は説明を省略する。
【００６１】
本比較例では、関係式Ｂ＜Ｘ＜Ｚ、かつ、Ｂ＜Ｃを満たすように、各部材の形状、配置が設定されている。この場合、前述のとおり、第１の実施形態と比較して、搬送能力抑制部２６ｃの第１方向下流側部分は、第３方向において、第１連通路２２３ｃに対向していない。したがって、滞留部２７ｃのトナーは、第１パドル２３３ｃを介さずに、第１連通路２２３ｃを通過することができない。また、第１連通路２２３ｃの第１方向における幅Ｂが、第１パドル２３３ｃの第１方向における長さＣよりも小さく設定されている。したがって、図８の領域Ｍにおいて、トナーが過剰に滞留する不具合を生じる。この結果、本比較例では、補給トナーの要否に関わらず、トナーが多量に滞留するため、補給トナーの補給調整が、好適に実現されない。
【００６２】
次に、図９を参照して、本発明の構成を備えていない第２の比較例について説明する。本比較例は、第１の実施形態と同様に、トナー補給口２５の第１方向下流側に、搬送能力抑制部２６ｄを備え、該搬送能力抑制部２６ｄの第１方向下流側に、第１パドル２３４ｃを備える。また、搬送能力抑制部２６ｄの第１方向下流側部分は、第３方向において、第１連通路２２３ｄに対向していない。本比較例は、第１の実施形態と比較して、前述のＢ、Ｃ、Ｘ、Ｚの関係が異なるため、この点について詳述し、その他の点は説明を省略する。
【００６３】
本比較例では、関係式Ｘ＜Ｂ＜Ｚ、かつ、Ｂ＜Ｃを満たすように、各部材の形状、配置が設定されている。この場合、前述のとおり、第１の実施形態と比較して、搬送能力抑制部２６ｄの第１方向下流側部分は、第３方向において、第１連通路２２３ｄに対向していない。したがって、滞留部２７ｄのトナーは、第１パドル２３４ｃを介さずに、第１通路２２３ｄを通過することができない。また、第１パドル２３４ｃの第１方向における長さＣが、第１通路２２３ｄの第１方向における幅Ｂよりも長く設定され、結果的に、搬送能力抑制部２６ｄが短く設定されている。この結果、第１パドル２３４ｃが第１連通路２２３ｄよりも第２方向（矢印Ｄ２方向）に突出する部分（Ｃ−Ｂ）が長く、該部分の回転によって、第１搬送路２２１中のトナーの第１方向への流れが妨げられる。そして、循環経路内のトナーが、第１パドル２３４ｃ周辺に集中し、その他の領域におけるトナーが減少する。このため、トナー補給口２５が、常に滞留部２７ｄによって封止され、補給トナーが第１搬送路２２１に流入できない。更に、この状態で、画像形成装置１において、高印字率の画像を連続的に出力すると、現像ローラー２１上でトナーが部分的に不足し、画質欠陥を生じてしまう。このように、本比較例では、補給トナーの補給調整が好適に実現されず、また、循環経路内のトナーのバランスが崩れ、画質欠陥が生じる。
【００６４】
次に、図１０を参照して、本発明の構成を備えていない第３の比較例について説明する。本比較例は、第１の実施形態と同様に、トナー補給口２５の第１方向下流側に、搬送能力抑制部２６ｅを備え、該搬送能力抑制部２６ｅの第１方向下流側に、第１パドル２３５ｃを備える。また、搬送能力抑制部２６ｅの第１方向下流側部分は、第３方向において、第１連通路２２３ｅに対向していない。本比較例は、第１の実施形態と比較して、前述のＢ、Ｃ、Ｘ、Ｚの関係が異なるため、この点について詳述し、その他の点は説明を省略する。
【００６５】
本比較例では、関係式Ｘ＜Ｚ＜Ｂ、かつ、Ｂ＜Ｃを満たすように、各部材の形状、配置が設定されている。この場合、前述のとおり、第１の実施形態と比較して、搬送能力抑制部２６ｅの第１方向下流側部分は、第３方向において、第１連通路２２３ｅに対向していない。したがって、滞留部２７ｅのトナーは、第１パドル２３５ｃを介さずに、第１連通路２２３ｅを通過することができない。また、第１パドル２３５ｃの第１方向における長さＣが、第１連通路２２３ｅの第１方向における幅Ｂよりも若干長く設定され、かつ、搬送能力抑制部２６ｅが短く設定されている。この結果、搬送能力抑制部２６ｅによって形成される滞留部２７ｅのトナーが少なく、過剰に補給トナーが第１搬送路２２１に流入する。加えて、第１パドル２３５ｃが第１連通路２２３ｅよりも第２方向（矢印Ｄ２）に突出する部分（Ｃ−Ｂ）が短いため、第１パドル２３５ｃが第１方向に搬送されるトナーを塞き止める力が小さい。この結果、循環経路内でトナーが集中して滞留する領域がないため、循環経路全体に分布するトナー量が多くなる。よって、現像装置２０ｈの駆動トルクが大きくなってしまう。このように、本比較例では、補給トナーの補給調整が好適に実現されず、また、循環経路内のトナーのバランスが崩れ、現像装置２０ｈの駆動トルクに不具合が生じる。
【００６６】
以上のように、上記の各実施形態は、トナー補給口２５の第１方向下流側に、搬送能力抑制部２６（２６ａ、２６ｂ）を備え、該搬送能力抑制部２６（２６ａ、２６ｂ）の第１方向下流側に、第１パドル２３ｃ（２３１ｃ、２３２ｃ）を備える。また、搬送能力抑制部２６（２６ａ、２６ｂ）の第１方向下流側部分と、第１パドル２３ｃ（２３１ｃ、２３２ｃ）とは、第３方向において、第１連通路２２３（２２３ａ、２２３ｂ）に対向している。これによって、滞留部２７（２７ａ、２７ｂ）において、トナーが安定して滞留し、補給トナーの補給調整が好適に実現される。
【００６７】
以上、本発明の実施形態に係る現像装置２０について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。
【００６８】
（１）上記の実施形態では、第１攪拌スクリュー２３の第１螺旋羽根２３ｂを欠落させた部分を搬送能力抑制部２６としたが、この他に、第１攪拌スクリュー２３の第１螺旋羽根２３ｂの周縁部に第１回転軸２３ａと並行な棒部材を配設し、この棒部材が付設された部分が搬送能力抑制部２６であってもよい。第１螺旋羽根２３ｂに付設された棒部材によって、トナーの搬送能力が抑制され、第１搬送路２２１内でトナーが滞留する。
【００６９】
（２）また、上記の実施形態では、補給トナーの補給調整を実現するために、トナー補給口２５の第１方向下流側に、滞留部２７を形成したが、これに限られるものではなく、トナー補給口の第１方向上流側に上流側滞留部２９を形成してもよい。図５〜７において、トナー補給口２５の第１方向上流側には、第１攪拌スクリュー２３上に、抑制パドル２８が配設される。
【００７０】
抑制パドル２８は、第１方向（矢印Ｄ１方向）で隣り合った２つの第１螺旋羽根２３ｂの間に掛け渡された、第１回転軸２３ａの回転半径方向に延伸する板状のリブ部材である。抑制パドル２８は、第１攪拌スクリュー２３の回転に伴って、矢印Ｒ２方向に回転され、第１搬送路２２１内で搬送されるトナーを該Ｒ２方向に搬送する。このため、該抑制パドル２８周辺では、第１方向へのトナーの搬送性能が抑制され、トナーが滞留する。この滞留したトナーによって、第１搬送路２２１内には、トナー補給口２５の直上流側に、上流側滞留部２９が形成される。上流側滞留部２９は、トナー補給口２５に対して、第１方向上流側を封止するため、現像装置２０に取り付けられるトナーコンテナ３０内のトナーの流動性が上昇した場合であっても、該トナーが、トナー補給口２５の上流側に流入することが抑止される。したがって、滞留部２７（２７ａ、２７ｂ）は、第１パドル２３ｃ（２３１ｃ、２３２ｃ）の回転によって、第１方向下流側に位置する始端部が確実に形成され、抑制パドル２８の回転によって、第１方向上流側に位置する終端部が確実に形成される。
【００７１】
（３）更に、上記の実施形態では、第１パドル２３ｃとして、第１回転軸２３ａ上に配設された板状部材を用いて説明したが、これに限られるものではない。すなわち、第１回転軸２３ａ上に、該第１回転軸２３ａと平行に配設された棒状部材であってもよく、また、板状部材の先端が、くの字に折り曲げられることで、トナーの受け渡し性能を向上させた態様などであってもよい。
【符号の説明】
【００７２】
２０ 現像装置
２１０ 現像ハウジング（筐体）
２３ 第１攪拌スクリュー（現像剤搬送部）
２３ａ 第１回転軸（回転軸）
２３ｂ 第１螺旋羽根（スクリュー羽根）
２３ｃ、２３１ｃ、２３２ｃ 第１パドル（連通搬送部）
２４ 第２攪拌スクリュー
２４ａ 第２回転軸
２４ｂ 第２螺旋羽根
２４ｃ 第２パドル
２５ トナー補給口（現像剤受入口）
２６、２６ａ、２６ｂ 搬送能力抑制部
２７、２７ａ、２７ｂ 滞留部（現像剤滞留部）
２８ 抑制パドル
２９ 上流側滞留部
３０ トナーコンテナ（補給現像剤収容部）
３３ トナー排出口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンター等の画像形成装置に好適に搭載される現像装置、およびそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１ に記載されているような現像装置が知られている。この現像装置は、現像ローラーと攪拌スクリューとを備える現像ハウジングと、この現像ハウジングに着脱自在に装着されるトナー補給用のトナーコンテナとを備えて構成されている。トナーコンテナの底部には、開閉可能なトナー排出口が設けられ、現像ハウジングには、トナー排出口に対応した位置にトナー補給口が設けられている。トナーコンテナが現像ハウジングに装着され、トナー排出口とトナー補給口とが開放されると、トナーコンテナ内のトナーが現像ハウジング内に形成された所定の循環搬送路に供給される。
【０００３】
前記循環搬送路は、トナー補給口に対応した往路搬送路と、現像ローラーに対応した復路搬送路とからなる。各循環搬送路には、回転軸周りに螺旋羽根が配設された攪拌スクリューがそれぞれ装着される。トナーは、これら攪拌スクリューによって往路搬送路と復路搬送路との間を循環搬送される。
【０００４】
このような構成を有する特許文献１の現像装置においては、往路搬送路に設けられた攪拌スクリューのトナー補給口より下流側に、搬送能力が局部的に低下するように構成された搬送能力抑制部が設けられている。かかる搬送能力抑制部によって、当該搬送能力抑制部の上流側のトナー補給口付近では、トナーの滞留部が形成される。滞留部のトナー量が多い場合、該滞留部のトナーがトナー補給口を塞ぐ。また、滞留部のトナー量が少ない場合、トナー補給口とトナーの滞留部との間に隙間が生じ、トナーコンテナ側から現像ハウジングにトナーが流入する。このように、滞留部で滞留するトナー量に応じて、トナーコンテナから現像ハウジングに補給されるトナー補給量が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４６１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の現像装置が搭載される装置本体内のレイアウトが決定されるにあたり、トナーコンテナを現像ハウジングの前記回転軸方向の端部に連結させたい場合がある。この場合、トナー補給口が往路搬送路の端部に配置されることとなるが、該端部には、往路搬送路と復路搬送路とを連通する連通路が近接しているため、もともと現像剤が滞留しやすい。したがって、トナー補給口を往路搬送路の端部に配設した場合、該連通路近傍における現像剤の滞留が、搬送能力抑制部によって形成される滞留部に影響を与え、トナーの補給調整が不安定になるという不具合が生じる。
【０００７】
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、現像剤滞留部の現像剤の減少に伴って、補給現像剤収容部から補給現像剤が補給される現像装置において、現像剤受入口を現像剤搬送路における連通路近傍に配設する場合であっても、安定した補給現像剤の補給が実現できる現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面に係る現像装置は、現像剤を収容する筐体と、前記筐体に着脱可能とされ、前記筐体に補給される補給現像剤を収容する補給現像剤収容部と、前記筐体内で、第１方向に前記現像剤が搬送される第１搬送路と、前記第１搬送路に沿って配設され、前記第１方向と逆の第２方向に前記現像剤が搬送される第２搬送路と、前記第１方向と交差する第３方向に向かって、前記第１搬送路下流側と前記第２搬送路上流側とを連通する第１連通路と、前記第３方向と逆方向の第４方向に向かって、前記第２搬送路下流側と前記第１搬送路上流側とを連通する第２連通路とを備える現像剤搬送路と、前記筐体に、前記第１搬送路の第１方向下流側の位置に対向して配設され、前記補給現像剤収容部から前記補給現像剤を前記現像剤搬送路に受け入れる現像剤受入口と、前記第１搬送路内に配設され、前記現像剤受入口が前記第１搬送路に対向する位置を通過するように前記第１方向に前記現像剤を搬送する現像剤搬送部と、前記現像剤搬送部の前記現像剤受入口よりも前記第１方向下流側に配置され、前記現像剤搬送部の前記現像剤の搬送能力を部分的に抑制することによって、前記現像剤受入口が対向する位置に前記補給現像剤の受入量を調整する現像剤滞留部を形成するとともに、前記第１方向下流側が、前記第３方向において前記第１連通路に対向する搬送能力抑制部と、前記現像剤搬送部の前記搬送能力抑制部の前記第１方向下流側に連接され、かつ、前記第３方向において前記第１連通路に対向し、前記第１搬送路から前記第２搬送路に前記現像剤を受け渡す連通搬送部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本構成によれば、搬送能力抑制部は、第１搬送路内であって、現像剤受入口に対向する位置に現像剤滞留部を形成する。現像剤搬送路内の現像剤が多い場合は、現像剤滞留部が、対向する現像剤受入口を封止する。このため、補給現像剤収容部から筐体側に補給現像剤が流入しにくい。一方、現像剤搬送路内の現像剤が少ない場合は、現像剤滞留部と現像剤受入口との間に隙間が形成され、補給現像剤収容部から筐体側に補給現像剤が流入する。現像剤受入口を、第１搬送路の第１方向下流側に配設する場合、搬送能力抑制部と第１連通路とが近くなる。このため、第１連通路において第１搬送路から第２搬送路に受け渡される現像剤の滞留が、近接する現像剤滞留部に合流し、補給現像剤の流入に影響をあたえてしまう。このように、搬送能力抑制部が、第１連通路に近い位置に配置される構成であっても、搬送能力抑制部の第１方向下流側に連接される連通搬送部が、第１搬送路から第２搬送路に現像剤を受け渡す機能を有するため、受け渡される現像剤が、搬送能力抑制部側に逆流しにくい。更に、搬送能力抑制部の第１方向下流側が、第３方向において第１連通路に対向しているため、搬送能力抑制部周辺において現像剤が過剰に滞留した場合であっても、搬送能力抑制部周辺の現像剤が、連通搬送部を介することなく、直接第１連通路に流入できる。このため、現像剤滞留部の過剰な現像剤が、第２搬送路側に速やかに流出する。この結果、現像剤滞留部における現像剤の滞留が安定し、補給現像剤の補給量が好適に調整される。
【００１０】
上記の構成において、前記現像剤搬送部は、回転軸と、前記回転軸回りに形成されたスクリュー羽根とを有し、該スクリュー羽根の回転によって前記現像剤が搬送されることが好ましい。
【００１１】
本構成によれば、回転軸回りに形成されたスクリュー羽根によって、現像剤搬送路内を現像剤が搬送される。スクリュー羽根は搬送方向に加え、回転半径方向に現像剤を押し出す力を備える。このため、搬送能力抑制部によって形成された現像剤滞留部では、スクリュー羽根の回転力によって、現像剤が現像剤受入口を封止しやすくなる。
【００１２】
上記の構成において、前記第１搬送能力抑制部は、前記スクリュー羽根を欠落させることによって形成されることが好ましい。
【００１３】
本構成によれば、現像剤滞留部は、スクリュー羽根を欠落させた部分によって形成される。このため、搬送能力抑制部にスクリュー羽根が配設されている場合と比べて、現像剤滞留部の形成が、現像剤搬送部材の回転速度に依存しにくい。したがって、現像剤搬送部材が複数の回転速度で回転駆動される場合であっても、現像剤滞留部が形成され、補給現像剤の補給が安定して調整される。また、搬送能力抑制部が第１方向に現像剤を搬送する能力を備えないため、搬送能力抑制部と連通搬送部との間で、現像剤が過剰に滞留することが防止される。
【００１４】
上記の構成において、前記連通搬送部は、前記回転軸に回転可能に配設された板状部材であることが好ましい。
【００１５】
本構成によれば、板状部材の回転によって、第１搬送路から第２搬送路に、積極的に現像剤が受け渡される。このため、第１連通路から搬送能力抑制部側に現像剤が逆流しにくく、現像剤滞留部における現像剤の滞留が安定しやすい。更に、回転する板状部材が、搬送能力抑制部との境界で防壁を形成するため、補給現像剤の補給調整のために必要な滞留現像剤が、過剰に第１連通路側に流出することが抑制される。
【００１６】
上記の構成において、次の式を満たすことが好ましい。Ｚ＜Ｘ＜Ｂ（Ｚ：前記現像剤受入口の前記第１方向下流端から、前記第１連通路の前記第１方向上流端までの前記第１方向における距離、Ｘ：前記第１方向における前記搬送能力抑制部の長さ、Ｂ：前記第１方向における前記第１連通路の幅）。
【００１７】
本構成によれば、連通搬送部と搬送能力抑制部とによって、安定した現像剤滞留部が形成される。この際、第１連通路と搬送能力抑制部とが第１方向においてオーバーラップする長さが、連通搬送部の第１方向における長さよりも短く設定される。このため、現像剤滞留部に滞留する現像剤が、前記オーバーラップ部分から、多量に第１連通路に流出することがない。この結果、現像剤滞留部において過剰となった現像剤が、第１連通路を介して第２搬送路側に流出し、現像剤滞留部の現像剤量が安定する。
【００１８】
上記の構成において、下記式を満たすことが好ましい。Ｂ＜Ａ（Ａ：前記第２方向における前記第２連通路の幅、Ｂ：前記第１方向における前記第１連通路の幅）。
【００１９】
本構成によれば、第２連通路と比較して、第１連通路の方が現像剤の圧力が高くなるため、第２連通路側で多量の現像剤が滞留することが抑制される。したがって、現像剤搬送路内の現像剤の滞留を、現像剤滞留部から第１連通路までの領域に集めることが可能となる。
【００２０】
また、本発明の他の局面に係る画像形成装置は、表面に静電潜像が形成され、当該静電潜像が前記現像剤によって、現像剤像に顕在化される像担持体と、上記の何れかに記載の現像装置と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
本構成によれば、現像剤滞留部の現像剤の減少に伴って、補給現像剤収容部から補給現像剤が補給される現像装置を備える画像形成装置において、現像剤受入口を現像剤搬送路における第１搬送路の下流側に配設しても、第１連通路周辺で滞留する現像剤が、現像剤滞留部に影響を与えにくく、安定した補給現像剤の補給が実現できる。このため、現像装置内の現像剤濃度が安定し、画像濃度の安定化が可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、現像剤滞留部の現像剤の減少に伴って、補給現像剤収容部から補給現像剤が補給される現像装置において、現像剤受入口を現像剤搬送路における第１搬送路の下流側に配設する場合であっても、安定した補給現像剤の補給が実現できる。また、現像装置内の現像剤濃度が安定し、画像濃度の安定化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を表す概要図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る現像装置の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るトナー補給部の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る攪拌スクリューの斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る現像装置の平面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る現像装置の平面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る現像装置の平面図である。
【図８】比較例に係る現像装置の平面図である。
【図９】比較例に係る現像装置の平面図である。
【図１０】比較例に係る現像装置の平面図である。
【図１１】従来の体積補給型の現像装置の平面図である。
【図１２】従来の体積補給型の現像装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態に係る現像装置について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る現像装置２０を含む画像形成装置１の構成を概略的に示した断面図である。画像形成装置１は、光走査装置１１、現像装置２０、トナーコンテナ３０（補給現像剤収容部）、帯電器１３、感光体ドラム１４（像担持体）、転写ローラー１５、定着器１６及び給紙カセット１７を備える。
【００２５】
感光体ドラム１４は、円筒状の部材であり、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。感光体ドラム１４は、図略のモータからの駆動力を受けて、図１における時計回りの方向に回転される。帯電器１３は、感光体ドラム１４の表面を略一様に帯電する。
【００２６】
光走査装置１１は、レーザーダイオード等の光源、偏向体、走査レンズ及び光学素子等を備える。光走査装置１１は、帯電器１３によって略一様に帯電された感光体ドラム１４の周面（被走査面）に対して、画像データに応じたレーザー光を照射して、画像データの静電潜像を形成する。
【００２７】
現像装置２０は、静電潜像が形成された感光体ドラム１４の周面にトナーを供給してトナー像を形成する。現像装置２０は、トナーを担持する現像ローラーやトナーを攪拌搬送する攪拌スクリューを含む。感光体ドラム１４に形成されたトナー像は、給紙カセット１７から繰り出され搬送路Ｐを搬送されるシートに転写される。この現像装置２０には、トナーコンテナ３０からトナーが補給される。現像装置２０ついては後記で詳述する。
【００２８】
トナーコンテナ３０は、箱型の部材であり、内部にトナーを収容する。トナーコンテナ３０は、現像装置２０内にトナーを供給する。トナーコンテナ３０は、現像装置２０に対して着脱自在に配設されている。
【００２９】
感光体ドラム１４の下方には転写ローラー１５が対向して配設され、両者によって転写ニップ部が形成されている。転写ローラー１５は、導電性を有するゴム材料等で構成される。また、転写ローラー１５は、不図示のバイアス印加手段によって転写バイアスが印加される。また、転写ローラー１５は、感光体ドラム１４に形成されたトナー像を前記記録紙に転写させる。
【００３０】
定着器１６は、ヒーターを内蔵する定着ローラー１６０と、定着ローラー１６０と対向する位置に設けられた加圧ローラー１６１とを備える。また、定着器１６は、トナー像が形成された記録紙を加熱搬送することにより、記録紙に形成されたトナー像を定着させる。
【００３１】
＜現像装置の説明＞
図２は、現像装置２０の内部構造を示す平面図である。現像装置２０は、一方向（現像ローラー２１の軸方向）に長尺の箱形形状を有する現像ハウジング２１０（筐体）を備える。該現像ハウジング２１０は、内部空間２２０を有する。内部空間２２０には、現像ローラー２１と、第１攪拌スクリュー２３（現像剤搬送部）および第２攪拌スクリュー２４と、トナー補給口２５とが配設されている。一成分現像方式の場合、この内部空間２２０には、トナーが現像剤として充填される。また、二成分現像方式の場合、トナーと磁性体からなるキャリアとが混合されたものが、現像剤として充填される。トナーは、内部空間２２０内において攪拌搬送され、静電潜像を現像するために、逐次現像ローラー２１から感光体ドラム１４に供給される。
【００３２】
現像ローラー２１は、現像ハウジング２１０の長尺方向に延設される円筒形状を有し、外周に回転駆動されるスリーブ部分を有する。一成分現像方式の場合には、摩擦帯電により電荷をもったトナーが第２攪拌スクリュー２４からスリーブ部分に付着する。また、二成分現像方式の場合は、スリーブ内部に固定配置された磁極が形成する磁界によって、磁性体であるキャリアが、静電気力によって付着するトナーを伴って、第２攪拌スクリュー２４からスリーブ表面に付着する。スリーブ表面に担持されたトナー（現像剤）は、現像ハウジング２１０に配設された開口部（不図示）まで搬送され、対向する感光体ドラム１４に供給される。
【００３３】
現像ハウジング２１０の内部空間２２０は、不図示の天板によって覆われるとともに、左右方向に延びる仕切り板２２によって、左右方向に長尺の第１搬送路２２１と第２搬送路２２２とに区画されている。仕切り板２２は、現像ハウジング２１０の左右方向の幅よりも短く、仕切り板２２の左端及び右端には、第１搬送路２２１と第２搬送路２２２とをそれぞれ連通させる第１連通路２２３及び第２連通路２２４が備えられている。これにより、内部空間２２０には、第１搬送路２２１、第１連通路２２３、第２搬送路２２２及び第２連通路２２４に至る循環経路（現像剤搬送路）が形成される。トナーは、該循環経路内を図２において時計回りに搬送される。
【００３４】
トナー補給口２５（現像剤受入口）は、前記天板に穿孔された開口部であり、第１搬送路２２１の左端付近の上方に配置されている（図２）。トナー補給口２５は、上記の循環経路に対向して配置され、トナーコンテナ３０から補給される補給トナー（補給現像剤）を内部空間２２０に受け入れる機能を備える。
【００３５】
第１攪拌スクリュー２３は、第１搬送路２２１に配設されている。第１攪拌スクリュー２３は、第１回転軸２３ａ（回転軸）と、この第１回転軸２３ａの周上にスパイラル状に突設された第１螺旋羽根２３ｂ（スクリュー羽根）とを含む。第１攪拌スクリュー２３は、第１回転軸２３ａ回り（矢印Ｒ２）に回転駆動されることで、図２の矢印Ｄ１方向（第１方向）にトナーを搬送する。第１攪拌スクリュー２３は、トナー補給口２５が第１搬送路２２１に対向する位置を通過するように現像剤を搬送する。これにより、第１攪拌スクリュー２３は、トナー補給口２５から流入する新しいトナーと、第１搬送路２２１を搬送されるトナーとを混合し、混合されたトナーを第２搬送路２２２側に受け渡す機能を有する。第１攪拌スクリュー２３のトナー搬送方向（Ｄ１方向）下流側には、第１パドル２３ｃが配設されている。第１パドル２３ｃは、第１回転軸２３ａ上に配設された板状部材である。第１パドル２３ｃは、第１回転軸２３ａと共に回転され、図２の矢印Ｄ３方向（第３方向）に向かって、第１搬送路２２１から第２搬送路２２２に、トナーを受け渡す。
【００３６】
第２攪拌スクリュー２４は、第１搬送路２２２に配設されている。第２攪拌スクリュー２４は、第２回転軸２４ａと、この第２回転軸２４ａの周上にスパイラル状に突設された第２螺旋羽根２４ｂとを含む。第２攪拌スクリュー２４は、第２回転軸２４ａ回り（矢印Ｒ１）に回転駆動されることで、図２の矢印Ｄ２方向（第２方向）にトナーを搬送する。第２攪拌スクリュー２４は、第２搬送路２２２内で、トナーを搬送するとともに、現像ローラー２１にトナーを供給する。第２攪拌スクリュー２４のトナー搬送方向（Ｄ２方向）下流側には、第２パドル２４ｃが配設されている。第２パドル２４ｃは、第２回転軸２４ａ上に配設された板状部材である。第２パドル２４ｃは、第２回転軸２４ａと共に回転され、図２の矢印Ｄ４方向（第４方向）に向かって、第２搬送路２２２から第１搬送路２２１に、トナーを受け渡す。
【００３７】
トナーコンテナ３０は、現像ハウジング２１０のトナー補給口２５の上方に、配置されている。トナーコンテナ３０は、内部にトナーが搬送されるトナー搬送路３０ａと、トナー搬送部材３２１と、トナー排出口３３と、を備える。トナーコンテナ３０は、トナーコンテナ３０の長手方向（トナー搬送路３０ａが形成されている方向）が、現像装置２０の長手方向（第１攪拌スクリュー２３の現像剤搬送方向。矢印Ｄ１方向）に直交する方向に位置するように、現像装置２０に組みつけられている。
【００３８】
トナー排出口３３は、現像装置２０のトナー補給口２５に対応して、トナーコンテナ３０の底部に配設されている。トナー搬送部材３２１は、軸部と該軸部回りに回転される羽根部とを有し（図３参照）、トナー搬送路３０ａ内の補給トナーをトナー排出口３３に向かって搬送する。トナー排出口３３から落下したトナーは、トナー補給口２５を介して、現像装置２０に補給される。
【００３９】
＜滞留部について＞
次に、トナー補給口２５から新たに補給されるトナーの流れについて説明する。図３は、現像装置２０に配設されたトナー補給口２５およびトナーコンテナ３０に配設されたトナー排出口３３付近の断面図である。なお、図３では、説明のために、トナーコンテナ３０の配置を水平方向において９０度回転させて示している。実際には、トナーコンテナ３０内のトナー搬送部材３２１は、紙面手前に向かって延設され、第１攪拌スクリュー２３と、トナーコンテナ３０内のトナー搬送部材３２１とは、互いに直交する位置関係となっている。
【００４０】
トナーコンテナ３０のトナー排出口３３から供給された補給トナーＴ２は、第１搬送路２２１に落下して既存のトナーＴ１と混合され、第１攪拌スクリュー２３により矢印Ｄ１方向（第１方向）に搬送される。この際、トナーＴ１、Ｔ２は攪拌され、帯電される。
【００４１】
第１攪拌スクリュー２３は、トナー補給口２５よりトナー搬送方向下流側に、部分的に現像剤の搬送性能が抑制される第１搬送能力抑制部２６を備える。本実施形態では、第１搬送能力抑制部２６は、第１攪拌スクリュー２３の第１螺旋羽根２３ｂを欠落させることによって形成される（図４参照）。したがって、第１搬送能力抑制部は、部分的に第１回転軸２３ａのみが配設されている部分に相当する。この場合、第１搬送能力抑制部２６は、第１回転軸２３ａの軸方向の現像剤搬送性能を有さない。従って、第１搬送路２２１内において、第１搬送能力抑制部２６よりも上流側から搬送されるトナーは、該第１搬送能力抑制部２６において、滞留し始める。そして、これらのトナーの滞留は、第１搬送能力抑制部２６の直ぐ上流側であって、トナー補給口２５が第１搬送路２２１に対向する位置まで累積していく。この結果、トナー補給口２５の入口付近には、現像剤の滞留部２７（現像剤滞留部）が形成される。
【００４２】
なお、画像形成装置１の動作条件に応じて、現像装置２０の第１攪拌スクリュー２３が異なる回転速度で制御される場合には、本実施形態のように、第１搬送能力抑制部２６は、第１螺旋羽根２３ｂを有さず第１回転軸２３ａのみの領域で構成されることが好ましい。この場合、第１攪拌スクリュー２３の回転速度に依存せずに、トナーの搬送性能が抑制されるため、安定して滞留部２７が形成される。
【００４３】
トナー補給口２５から補給トナーＴ２が補給され、内部空間２２０内のトナー量が増えると、この滞留部２７で滞留するトナーが、トナー補給口２５を塞ぎ（封止し）、それ以上のトナーの補給を抑制する。その後、内部空間２２０内のトナーが現像ローラー２１から消費され、滞留部２７で滞留するトナーが減少すると、トナー補給口２５を塞いでいたトナーが減り、滞留部２７とトナー補給口２５との間に隙間が生じる。この結果、再び補給トナーＴ２がトナー補給口２５から内部空間２２０に流入する。このように、本実施形態では、滞留部２７に滞留するトナーの減少に伴って、補給トナー量の受入量が調整される体積補給型のトナー補給形式が採用される。
【００４４】
従来、体積補給型のトナー補給形式を備える現像装置では、図１１に示すように、トナー補給口２５（２５Ｊ１）は、第１搬送路４２１において、軸方向の略中央部に配設された。搬送能力抑制部２６Ｊ１によって形成される滞留部は、トナー補給口２５Ｊ１が対向する第１搬送路４２１上に形成され、該滞留部の増減によって、トナーコンテナ３０から補給される補給トナー量が調整された。
【００４５】
ここで、上記現像装置が搭載される画像形成装置１の本体内のレイアウトが決定されるにあたり、トナーコンテナ３０を現像ハウジング２１２の回転軸方向の端部に連結させたい場合がある。たとえば、図１２に示すように、第１搬送路５２１のトナー搬送方向（矢印Ｄ１１）上流側端部に、トナー補給口２５Ｊ２が配置され、該トナー補給口２５Ｊ２に対向するように、トナーコンテナ３０（不図示）が配置される。この場合、滞留部２７Ｊ２は、搬送能力抑制部２６Ｊ２によって、トナー補給口２５Ｊ２に対向するように形成される。
【００４６】
一方、トナー補給口２５Ｊ２が配置される第１搬送路５２１の上流側端部には、第１搬送路５２１と第２搬送路５２２とを連通する連通路５０２が配置されている。そして、第２搬送路５２２から第１搬送路５２１に受け渡されたトナーは、第１搬送部材２３Ｊ２によって、矢印Ｄ１１方向に搬送されたのち、滞留部２７Ｊ２に衝突する。したがって、トナーの流れが、滞留部２７Ｊ２によって妨げられてしまう。この結果、図１２中、領域Ｔにおいて、トナーの詰まりが発生する。
【００４７】
そこで、図５に示すように、第１搬送路２２１において、第１方向（矢印Ｄ１方向）下流側に、トナー補給口２５を配設し、該位置に対応して、トナーコンテナ３０（不図示）を配設することが考えられる。この場合、搬送能力抑制部２６が形成する滞留部２７は、第１搬送路２２１から第２搬送路２２２にトナーを受け渡す第１連通路２２３に近接している。第１パドル２３ｃが配設されていない場合、第１攪拌スクリュー２３によって、第１方向に搬送されたトナーは、現像ハウジング２１０の側壁２１０ａに衝突し、滞留を形成する。そして、該滞留から溢れたトナーが、徐々に第１連通路２２３を通過することで、上記トナーの受け渡しが行われることになる。したがって、該受け渡しにおけるトナーの滞留が、近接する滞留部２７に影響し、補給トナーの調整が不安定になるという不具合が生じ得る。
【００４８】
上記のように、第１搬送路２２１において、第１方向（矢印Ｄ１方向）下流側に、トナー補給口２５を配設した場合に、滞留部２７にもたらされる課題を解決するために、本実施形態では、第１パドル２３ｃおよび搬送能力抑制部２６の配置に特有の工夫を施している。以下、この点について詳述する。
【００４９】
図５は、第１パドル２３ｃおよび搬送能力抑制部２６の配置が好適に設定された第１の実施形態を表した図である。同図において、Ａは、第２方向における第２連通路２２４の幅を表し、Ｂは、第１方向における第１連通路２２３の幅を表し、Ｃは第１パドル２３ｃの第１方向の長さを表す。また、Ｘは、第１方向における搬送能力抑制部２６の長さを表し、Ｚは、トナー補給口２５の第１方向下流端から、第１連通路２２３の第１方向上流端までの第１方向における距離を表す。
【００５０】
本実施形態では、上記のＡ、Ｂ、Ｘ、Ｚが、関係式Ｚ＜Ｘ＜Ｂを満たすように、各部材の形状、配置が設定されている（図５）。これにより、搬送能力抑制部２６の第１方向下流側と、板状部材からなる第１パドル２３ｃ（連通搬送部）とが、第３方向（矢印Ｄ３方向）において、第１連通路２２３に対向するように配設されている。
【００５１】
そして、回転する第１パドル２３ｃの長さＣは、第１方向において、第１連通路２２３の幅Ｂの中に包含される。このため、第１搬送路２２１の下流端部に位置するトナーは、第１パドル２３ｃの回転力を受けて、第２搬送路２２２の上流側に積極的に受け渡される。したがって、第１搬送路２２１の下流端部に位置するトナーが、搬送能力抑制部２６周辺に逆流することが抑止される。
【００５２】
また、搬送能力抑制部２６の第１方向下流側が、第３方向において、第１連通路２２３に対向している。このため、搬送能力抑制部２６周辺において、トナーが過剰に滞留した場合であっても、搬送能力抑制部２６周辺のトナーが、第１パドル２３ｃを介することなく、図中矢印Ｆ１に示すように、直接第１通路２２３に流入できる。このため、滞留部２７の過剰なトナーが、第２搬送路２２２側に速やかに流出する。この結果、滞留部２７におけるトナーの滞留が安定するため、補給トナーの補給量が好適に調整される。
【００５３】
更に、第１パドル２３ｃが板状部材から構成されるため、該第１パドル２３ｃの回転によって、該第１パドル２３ｃの右端部（第１方向上流側端部）と搬送能力抑制部２６との間に防壁が形成される。このため、トナーが堰き止められやすくなり、滞留部２７の第１方向下流側の端部（始端部）が確実に確保されるとともに、補給トナーの補給調整のために必要な滞留部２７のトナーが、過剰に第１連通路２２３側に流出することが抑制される。
【００５４】
また、本実施形態では、関係式Ｃ＞（Ｂ−Ｃ）を満たすように、第１パドル２３ｃの長さが設定されている（図５）。この結果、第１連通路２２３と搬送能力抑制部２６とが、第１方向においてオーバーラップする長さ（Ｂ−Ｃ）が、第１パドル２３ｃの第１方向における長さＣよりも短く設定される。このため、滞留部２７に滞留するトナーが、前記オーバーラップ部分から、多量に第１連通路２２３に流出することがない。この結果、滞留部２７において過剰となったトナーだけが、第１連通路２２３を介して第２搬送路２２２側に流出し、滞留部２７のトナー量が安定する。
【００５５】
更に、本実施形態では、関係式Ｂ＜Ａを満たすように、第１連通路２２３、第２連通路２２４の第１方向における幅が、それぞれ設定されている。この結果、第２連通路２２４と比較して、第１連通路２２３の方が、トナーの圧力が高くなるため、第２連通路２２４側で多量のトナーが滞留することが抑制される。したがって、循環経路内のトナーの滞留を、滞留部２７から第１連通路２２３までの領域に集めることが可能となる。
【００５６】
次に、図６に基づいて、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は第１の実施形態と同様に、トナー補給口２５の第１方向下流側に、搬送能力抑制部２６ａを備え、該搬送能力抑制部２６ａの第１方向下流側に、第１パドル２３１ｃを備える。また、搬送能力抑制部２６ａの第１方向下流側部分と、第１パドル２３１ｃとは、第３方向において、第１連通路２２３ａに対向している。一方、本実施形態は、第１の実施形態と比較して、前述のＢ、Ｃ、Ｘ、Ｚの関係が異なるため、この点について詳述し、その他の点は説明を省略する。
【００５７】
本実施形態では、関係式Ｚ＜Ｂ＜Ｘ、かつ、Ｃ＜Ｂを満たすように、各部材の形状、配置が設定されている。この場合、第１の実施形態と比較して、第１連通路２２３ａと搬送能力抑制部２６ａとの、第１方向におけるオーバーラップ部分である（Ｂ−Ｃ）が大きく設定される。このため、本実施形態では、搬送能力抑制部２６ａ周辺のトナーが、第１連通路２２３ａ側に流入しやすく、滞留部２７ａが形成されにくい。換言すれば、使用されるトナーの流動性や環境条件などによって、滞留部２７ａにおけるトナーが過剰に滞留しやすい場合には、該トナーが第１連通路２２３ａ側に、流入しやすいため、補給トナーの補給調整が好適に実現される。
【００５８】
次に、図７に基づいて、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態は第１の実施形態と同様に、トナー補給口２５の第１方向下流側に、搬送能力抑制部２６ｂを備え、該搬送能力抑制部２６ｂの第１方向下流側に、第１パドル２３２ｃを備える。また、搬送能力抑制部２６ｂの第１方向下流側部分と、第１パドル２３２ｃとは、第３方向において、第１連通路２２３ｂに対向している。一方、本実施形態は、第１の実施形態と比較して、前述のＢ、Ｃ、Ｘ、Ｚの関係が異なるため、この点について詳述し、その他の点は説明を省略する。
【００５９】
本実施形態では、関係式Ｂ＜Ｚ＜Ｘ、かつ、Ｃ＜Ｂを満たすように、各部材の形状、配置が設定されている。この場合、第１の実施形態と比較して、搬送能力抑制部２６ｂが第１方向に長く設定され、滞留部２７ｂも第１方向に長い範囲で形成される。そして、滞留部２７ｂの第１方向における長さに対して、第１連通路２２３ｂと搬送能力抑制部２６ｂとの、第１方向におけるオーバーラップ部分が、小さく設定される。この結果、本実施形態では、滞留部２７ｂのトナーが、第１連通路２２３ｂ側に流入しにくい。換言すれば、使用されるトナーの流動性や環境条件などによって、トナーの滞留が形成されにくい場合であっても、搬送能力抑制部２６ｂによって、滞留部２７ｂが形成され、補給トナーの補給調整が好適に実現される。
【００６０】
次に、図８を参照して、本発明の構成を備えていない第１の比較例について説明する。本比較例は、第１の実施形態と同様に、トナー補給口２５の第１方向下流側に、搬送能力抑制部２６ｃを備え、該搬送能力抑制部２６ｃの第１方向下流側に、第１パドル２３３ｃを備える。一方、搬送能力抑制部２６ｃの第１方向下流側部分は、第３方向において、第１連通路２２３ｃに対向していない。また、本比較例は、第１の実施形態と比較して、前述のＢ、Ｃ、Ｘ、Ｚの関係が異なるため、この点について詳述し、その他の点は説明を省略する。
【００６１】
本比較例では、関係式Ｂ＜Ｘ＜Ｚ、かつ、Ｂ＜Ｃを満たすように、各部材の形状、配置が設定されている。この場合、前述のとおり、第１の実施形態と比較して、搬送能力抑制部２６ｃの第１方向下流側部分は、第３方向において、第１連通路２２３ｃに対向していない。したがって、滞留部２７ｃのトナーは、第１パドル２３３ｃを介さずに、第１連通路２２３ｃを通過することができない。また、第１連通路２２３ｃの第１方向における幅Ｂが、第１パドル２３３ｃの第１方向における長さＣよりも小さく設定されている。したがって、図８の領域Ｍにおいて、トナーが過剰に滞留する不具合を生じる。この結果、本比較例では、補給トナーの要否に関わらず、トナーが多量に滞留するため、補給トナーの補給調整が、好適に実現されない。
【００６２】
次に、図９を参照して、本発明の構成を備えていない第２の比較例について説明する。本比較例は、第１の実施形態と同様に、トナー補給口２５の第１方向下流側に、搬送能力抑制部２６ｄを備え、該搬送能力抑制部２６ｄの第１方向下流側に、第１パドル２３４ｃを備える。また、搬送能力抑制部２６ｄの第１方向下流側部分は、第３方向において、第１連通路２２３ｄに対向していない。本比較例は、第１の実施形態と比較して、前述のＢ、Ｃ、Ｘ、Ｚの関係が異なるため、この点について詳述し、その他の点は説明を省略する。
【００６３】
本比較例では、関係式Ｘ＜Ｂ＜Ｚ、かつ、Ｂ＜Ｃを満たすように、各部材の形状、配置が設定されている。この場合、前述のとおり、第１の実施形態と比較して、搬送能力抑制部２６ｄの第１方向下流側部分は、第３方向において、第１連通路２２３ｄに対向していない。したがって、滞留部２７ｄのトナーは、第１パドル２３４ｃを介さずに、第１通路２２３ｄを通過することができない。また、第１パドル２３４ｃの第１方向における長さＣが、第１通路２２３ｄの第１方向における幅Ｂよりも長く設定され、結果的に、搬送能力抑制部２６ｄが短く設定されている。この結果、第１パドル２３４ｃが第１連通路２２３ｄよりも第２方向（矢印Ｄ２方向）に突出する部分（Ｃ−Ｂ）が長く、該部分の回転によって、第１搬送路２２１中のトナーの第１方向への流れが妨げられる。そして、循環経路内のトナーが、第１パドル２３４ｃ周辺に集中し、その他の領域におけるトナーが減少する。このため、トナー補給口２５が、常に滞留部２７ｄによって封止され、補給トナーが第１搬送路２２１に流入できない。更に、この状態で、画像形成装置１において、高印字率の画像を連続的に出力すると、現像ローラー２１上でトナーが部分的に不足し、画質欠陥を生じてしまう。このように、本比較例では、補給トナーの補給調整が好適に実現されず、また、循環経路内のトナーのバランスが崩れ、画質欠陥が生じる。
【００６４】
次に、図１０を参照して、本発明の構成を備えていない第３の比較例について説明する。本比較例は、第１の実施形態と同様に、トナー補給口２５の第１方向下流側に、搬送能力抑制部２６ｅを備え、該搬送能力抑制部２６ｅの第１方向下流側に、第１パドル２３５ｃを備える。また、搬送能力抑制部２６ｅの第１方向下流側部分は、第３方向において、第１連通路２２３ｅに対向していない。本比較例は、第１の実施形態と比較して、前述のＢ、Ｃ、Ｘ、Ｚの関係が異なるため、この点について詳述し、その他の点は説明を省略する。
【００６５】
本比較例では、関係式Ｘ＜Ｚ＜Ｂ、かつ、Ｂ＜Ｃを満たすように、各部材の形状、配置が設定されている。この場合、前述のとおり、第１の実施形態と比較して、搬送能力抑制部２６ｅの第１方向下流側部分は、第３方向において、第１連通路２２３ｅに対向していない。したがって、滞留部２７ｅのトナーは、第１パドル２３５ｃを介さずに、第１連通路２２３ｅを通過することができない。また、第１パドル２３５ｃの第１方向における長さＣが、第１連通路２２３ｅの第１方向における幅Ｂよりも若干長く設定され、かつ、搬送能力抑制部２６ｅが短く設定されている。この結果、搬送能力抑制部２６ｅによって形成される滞留部２７ｅのトナーが少なく、過剰に補給トナーが第１搬送路２２１に流入する。加えて、第１パドル２３５ｃが第１連通路２２３ｅよりも第２方向（矢印Ｄ２）に突出する部分（Ｃ−Ｂ）が短いため、第１パドル２３５ｃが第１方向に搬送されるトナーを塞き止める力が小さい。この結果、循環経路内でトナーが集中して滞留する領域がないため、循環経路全体に分布するトナー量が多くなる。よって、現像装置２０ｈの駆動トルクが大きくなってしまう。このように、本比較例では、補給トナーの補給調整が好適に実現されず、また、循環経路内のトナーのバランスが崩れ、現像装置２０ｈの駆動トルクに不具合が生じる。
【００６６】
以上のように、上記の各実施形態は、トナー補給口２５の第１方向下流側に、搬送能力抑制部２６（２６ａ、２６ｂ）を備え、該搬送能力抑制部２６（２６ａ、２６ｂ）の第１方向下流側に、第１パドル２３ｃ（２３１ｃ、２３２ｃ）を備える。また、搬送能力抑制部２６（２６ａ、２６ｂ）の第１方向下流側部分と、第１パドル２３ｃ（２３１ｃ、２３２ｃ）とは、第３方向において、第１連通路２２３（２２３ａ、２２３ｂ）に対向している。これによって、滞留部２７（２７ａ、２７ｂ）において、トナーが安定して滞留し、補給トナーの補給調整が好適に実現される。
【００６７】
以上、本発明の実施形態に係る現像装置２０について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。
【００６８】
（１）上記の実施形態では、第１攪拌スクリュー２３の第１螺旋羽根２３ｂを欠落させた部分を搬送能力抑制部２６としたが、この他に、第１攪拌スクリュー２３の第１螺旋羽根２３ｂの周縁部に第１回転軸２３ａと並行な棒部材を配設し、この棒部材が付設された部分が搬送能力抑制部２６であってもよい。第１螺旋羽根２３ｂに付設された棒部材によって、トナーの搬送能力が抑制され、第１搬送路２２１内でトナーが滞留する。
【００６９】
（２）また、上記の実施形態では、補給トナーの補給調整を実現するために、トナー補給口２５の第１方向下流側に、滞留部２７を形成したが、これに限られるものではなく、トナー補給口の第１方向上流側に上流側滞留部２９を形成してもよい。図５〜７において、トナー補給口２５の第１方向上流側には、第１攪拌スクリュー２３上に、抑制パドル２８が配設される。
【００７０】
抑制パドル２８は、第１方向（矢印Ｄ１方向）で隣り合った２つの第１螺旋羽根２３ｂの間に掛け渡された、第１回転軸２３ａの回転半径方向に延伸する板状のリブ部材である。抑制パドル２８は、第１攪拌スクリュー２３の回転に伴って、矢印Ｒ２方向に回転され、第１搬送路２２１内で搬送されるトナーを該Ｒ２方向に搬送する。このため、該抑制パドル２８周辺では、第１方向へのトナーの搬送性能が抑制され、トナーが滞留する。この滞留したトナーによって、第１搬送路２２１内には、トナー補給口２５の直上流側に、上流側滞留部２９が形成される。上流側滞留部２９は、トナー補給口２５に対して、第１方向上流側を封止するため、現像装置２０に取り付けられるトナーコンテナ３０内のトナーの流動性が上昇した場合であっても、該トナーが、トナー補給口２５の上流側に流入することが抑止される。したがって、滞留部２７（２７ａ、２７ｂ）は、第１パドル２３ｃ（２３１ｃ、２３２ｃ）の回転によって、第１方向下流側に位置する始端部が確実に形成され、抑制パドル２８の回転によって、第１方向上流側に位置する終端部が確実に形成される。
【００７１】
（３）更に、上記の実施形態では、第１パドル２３ｃとして、第１回転軸２３ａ上に配設された板状部材を用いて説明したが、これに限られるものではない。すなわち、第１回転軸２３ａ上に、該第１回転軸２３ａと平行に配設された棒状部材であってもよく、また、板状部材の先端が、くの字に折り曲げられることで、トナーの受け渡し性能を向上させた態様などであってもよい。
【符号の説明】
【００７２】
２０ 現像装置
２１０ 現像ハウジング（筐体）
２３ 第１攪拌スクリュー（現像剤搬送部）
２３ａ 第１回転軸（回転軸）
２３ｂ 第１螺旋羽根（スクリュー羽根）
２３ｃ、２３１ｃ、２３２ｃ 第１パドル（連通搬送部）
２４ 第２攪拌スクリュー
２４ａ 第２回転軸
２４ｂ 第２螺旋羽根
２４ｃ 第２パドル
２５ トナー補給口（現像剤受入口）
２６、２６ａ、２６ｂ 搬送能力抑制部
２７、２７ａ、２７ｂ 滞留部（現像剤滞留部）
２８ 抑制パドル
２９ 上流側滞留部
３０ トナーコンテナ（補給現像剤収容部）
３３ トナー排出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する筐体と、
前記筐体に着脱可能とされ、前記筐体に補給される補給現像剤を収容する補給現像剤収容部と、
前記筐体内で、第１方向に前記現像剤が搬送される第１搬送路と、前記第１搬送路に沿って配設され、前記第１方向と逆方向の第２方向に前記現像剤が搬送される第２搬送路と、前記第１方向と交差する第３方向に向かって、前記第１搬送路下流側と前記第２搬送路上流側とを連通する第１連通路と、前記第３方向と逆方向の第４方向に向かって、前記第２搬送路下流側と前記第１搬送路上流側とを連通する第２連通路とを備える現像剤搬送路と、
前記筐体に、前記第１搬送路の第１方向下流側の位置に対向して配設され、前記補給現像剤収容部から前記補給現像剤を前記現像剤搬送路に受け入れる現像剤受入口と、
前記第１搬送路内に配設され、前記現像剤受入口が前記第１搬送路に対向する位置を通過するように前記第１方向に前記現像剤を搬送する現像剤搬送部と、
前記現像剤搬送部の前記現像剤受入口よりも前記第１方向下流側に配置され、前記現像剤搬送部の前記現像剤の搬送能力を部分的に抑制することによって、前記現像剤受入口が対向する位置に前記補給現像剤の受入量を調整する現像剤滞留部を形成するとともに、前記第１方向下流側が、前記第３方向において前記第１連通路に対向する搬送能力抑制部と、
前記現像剤搬送部の前記搬送能力抑制部の前記第１方向下流側に連接され、かつ、前記第３方向において前記第１連通路に対向し、前記第１搬送路から前記第２搬送路に前記現像剤を受け渡す連通搬送部と、を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤搬送部は、回転軸と、前記回転軸回りに形成されたスクリュー羽根とを有し、該スクリュー羽根の回転によって前記現像剤が搬送され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】
前記搬送能力抑制部は、前記スクリュー羽根を欠落させることによって形成されることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記連通搬送部は、前記回転軸に回転可能に配設された板状部材であることを特徴とする請求項２または３に記載の現像装置。
【請求項５】
下記式を満たすことを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の現像装置。
Ｚ＜Ｘ＜Ｂ
Ｚ：前記現像剤受入口の前記第１方向下流端から、前記第１連通路の前記第１方向上流端までの前記第１方向における距離
Ｘ：前記第１方向における前記搬送能力抑制部の長さ
Ｂ：前記第１方向における前記第１連通路の幅
【請求項６】
下記式を満たすことを特徴とする請求項２乃至５の何れか１項に記載の現像装置。
Ｂ＜Ａ
Ａ：前記第２方向における前記第２連通路の幅
Ｂ：前記第１方向における前記第１連通路の幅
【請求項７】
表面に静電潜像が形成され、当該静電潜像が前記現像剤によって現像剤像に可視化される像担持体と、
請求項１乃至６の何れか１項に記載の現像装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
現像剤を収容する筐体と、
前記筐体に着脱可能とされ、前記筐体に補給される補給現像剤を収容する補給現像剤収容部と、
前記筐体内で、第１方向に前記現像剤が搬送される第１搬送路と、前記第１搬送路に沿って配設され、前記第１方向と逆方向の第２方向に前記現像剤が搬送される第２搬送路と、前記第１方向と交差する第３方向に向かって、前記第１搬送路下流側と前記第２搬送路上流側とを連通する第１連通路と、前記第３方向と逆方向の第４方向に向かって、前記第２搬送路下流側と前記第１搬送路上流側とを連通する第２連通路とを備える現像剤搬送路と、
前記筐体に、前記第１搬送路の第１方向下流側の位置に対向して配設され、前記補給現像剤収容部から前記補給現像剤を前記現像剤搬送路に受け入れる現像剤受入口と、
前記第１搬送路内に配設され、前記現像剤受入口が前記第１搬送路に対向する位置を通過するように前記第１方向に前記現像剤を搬送する現像剤搬送部と、
前記現像剤搬送部の前記現像剤受入口よりも前記第１方向下流側に配置され、前記現像剤搬送部の前記現像剤の搬送能力を部分的に抑制することによって、前記現像剤受入口が対向する位置に前記補給現像剤の受入量を調整する現像剤滞留部を形成するとともに、前記第１方向下流側が、前記第３方向において前記第１連通路に対向する搬送能力抑制部と、
前記現像剤搬送部の前記搬送能力抑制部の前記第１方向下流側に連接され、かつ、前記第３方向において前記第１連通路に対向し、前記第１搬送路から前記第２搬送路に前記現像剤を受け渡す連通搬送部と、を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤搬送部は、回転軸と、前記回転軸回りに形成されたスクリュー羽根とを有し、該スクリュー羽根の回転によって前記現像剤が搬送され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】
前記搬送能力抑制部は、前記スクリュー羽根を欠落させることによって形成されることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記連通搬送部は、前記回転軸に回転可能に配設された板状部材であることを特徴とする請求項２または３に記載の現像装置。
【請求項５】
下記式を満たすことを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の現像装置。
Ｚ＜Ｘ＜Ｂ
Ｚ：前記現像剤受入口の前記第１方向下流端から、前記第１連通路の前記第１方向上流端までの前記第１方向における距離
Ｘ：前記第１方向における前記搬送能力抑制部の長さ
Ｂ：前記第１方向における前記第１連通路の幅
【請求項６】
下記式を満たすことを特徴とする請求項２乃至５の何れか１項に記載の現像装置。
Ｂ＜Ａ
Ａ：前記第２方向における前記第２連通路の幅
Ｂ：前記第１方向における前記第１連通路の幅
【請求項７】
表面に静電潜像が形成され、当該静電潜像が前記現像剤によって現像剤像に可視化される像担持体と、
請求項１乃至６の何れか１項に記載の現像装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１１３８９３（Ｐ２０１３−１１３８９３Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７５２３（Ｐ２０１１−２５７５２３）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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