現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置
【課題】搬送部材によって跳ね上げられた現像剤が装置から排出されることなく、外部に排出する現像剤量にバラツキが生じることがなく、出力画像の画質が安定する、プレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】この発明の現像装置には、搬送部材２３ｂ１による搬送経路Ｂ１に対して外部に向けて凹設されるとともに、搬送経路Ｂ１で搬送される現像剤の一部が流入され流出されるポケット部２３ｄが設けられている。このポケット部２３ｄには、搬送経路Ｂ１の下流側に対応する側に覆設された壁部２３ｄ２と、ポケット部２３ｄに流入された現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤を装置の外部に排出するための排出口２３ｄ１と、が設けられている。
【解決手段】この発明の現像装置には、搬送部材２３ｂ１による搬送経路Ｂ１に対して外部に向けて凹設されるとともに、搬送経路Ｂ１で搬送される現像剤の一部が流入され流出されるポケット部２３ｄが設けられている。このポケット部２３ｄには、搬送経路Ｂ１の下流側に対応する側に覆設された壁部２３ｄ２と、ポケット部２３ｄに流入された現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤を装置の外部に排出するための排出口２３ｄ１と、が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、現像装置内に新品のキャリアを適宜に供給するプレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤（添加剤等を添加する場合も含むものとする。）を収容した現像装置に、適宜に新しいキャリアを補給する技術（これをプレミックス現像方式という。）が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
２成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材（撹拌部材）によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラに供給される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレードによって適量に規制された後に、その２成分現像剤中のトナーが感光体ドラムとの対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。
【０００４】
このように、通常の現像工程において現像装置内に収容された２成分現像剤中のキャリアは消費されることなく現像装置内に残るために、キャリアに経時劣化が生じてしまう。詳しくは、キャリアが現像装置内で長時間かけて撹拌・混合されることでキャリアのコーティング層が磨耗又は剥離してキャリアの帯電能力が低下する「膜削れ現象」や、キャリアの表面にトナーの成分や添加剤が付着してキャリアの帯電能力が低下する「スペント現象」が生じてしまう。
【０００５】
プレミックス現像方式は、このようなキャリアの経時劣化による出力画像の画質低下を防止するためのものである。すなわち、現像装置内に新しいキャリア（又は新しい２成分現像剤）を適宜に補給するとともに、現像装置内に収容された２成分現像剤の一部を適宜に現像装置外に排出することで、現像装置内の劣化キャリアを減じて現像装置内に収容されたキャリアの量と帯電能力とを維持するものである。
このようなプレミックス現像方式を用いた画像形成装置は、キャリアの経時劣化が生じるごとに現像装置やキャリアを新品のものに交換する必要のある装置に比べて、経時においても出力画像の画質が安定化することになる。
【０００６】
一方、特許文献１、特許文献２等には、プレミックス現像方式を用いた現像装置であって、現像装置から外部への現像剤の排出手段としてオーバーフロー方式を用いたものが開示されている。詳しくは、現像装置の壁部に排出口（穴部）を設けて、その位置に搬送される現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤（キャリアの補給によって余剰分となった現像剤である。）が排出口から外部に排出される。
【０００７】
また、特許文献２等には、排出口（現像剤排出口）から排出される現像剤量を少なくすることを目的として、排出口に対向する搬送部材（撹拌搬送部材）のスクリュ部（羽根）を除去（又は小径化）する技術が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１８３８９３号公報
【特許文献２】特開２０００−１１２２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した特許文献１等のプレミックス現像方式の現像装置では、排出されるべき現像剤に加えて必要な現像剤までもが排出口から排出されてしまい、現像装置内の現像剤が過剰に排出されて現像剤量が不足してしまうことがあった。具体的には、剤面が所定高さを超えてしまった現像剤のみが排出口から排出されるべきであるのに対して、搬送部材によって跳ね上げられた現像剤も排出口から排出されてしまっていた。
このように、現像装置内の現像剤量が不足してしまうと、現像剤の劣化状態が不安定になったりトナーの帯電量が低下したりして、出力画像上に画像濃度低下等の不具合が生じてしまうことになる。
【００１０】
このような問題を解決するために、特許文献２等では、排出口に対向する搬送部材のスクリュ部を除去（又は小径化）している。しかし、本願発明者が研究を重ねた結果、排出口に対向する搬送部材のスクリュ部を除去するのみでは、搬送部材によって跳ね上げられた現像剤が排出口から排出される不具合を充分に抑止することができないことを知るに至った。
【００１１】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、搬送部材によって跳ね上げられた現像剤が装置から排出されることなく、外部に排出する現像剤量にバラツキが生じることがなく、出力画像の画質が安定する、プレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明者は、前記課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
すなわち、搬送経路の外部に突出するポケット部を設けて、搬送部材によって跳ね上げられた現像剤をポケット部の壁部に衝突させるとともに、ポケット部に流入された現像剤の一部を排出口から排出させることで、搬送部材によって跳ね上げられた現像剤が排出口から排出される不具合を充分に抑止することができる。
【００１３】
この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、装置内に新たにキャリアを供給する供給手段と、前記複数の搬送部材のうち１つの搬送部材による搬送経路に対して外部に向けて凹設されるとともに、当該搬送経路で搬送される現像剤の一部が流入され流出されるポケット部と、を備え、前記ポケット部は、前記搬送経路の下流側に対応する側に覆設された壁部と、当該ポケット部に流入された現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤を装置の外部に排出するための排出口と、を具備したものである。
【００１４】
また、請求項２記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記ポケット部は、その底部が前記搬送経路の側に向けて下方に傾斜するように形成されたものである。
【００１５】
また、請求項３記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記排出口は、前記搬送経路の上流側に対応する側に配設されたものである。
【００１６】
また、請求項４記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記１つの搬送部材は、軸部上にスクリュ部が形成されたものであるとともに、長手方向の一部に前記スクリュ部が形成されていない切欠領域を具備し、前記ポケット部は、前記切欠領域に対向する位置に配設されたものである。
【００１７】
また、請求項５記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項４に記載の発明において、前記ポケット部は、その開口の長手方向の長さが前記切欠領域の長手方向の長さよりも小さくなるように形成されたものである。
【００１８】
また、請求項６記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項４又は請求項５に記載の発明において、前記ポケット部は、前記切欠領域に対して前記搬送経路の上流側に対向しないように形成されたものである。
【００１９】
また、請求項７記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記ポケット部は、前記搬送経路の下流側に形成されたものである。
【００２０】
また、請求項８記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記ポケット部に対して前記搬送経路の上流側に、前記ポケット部が配設された位置を通過させずに現像剤の一部を前記循環経路の上流側に戻すためのバイパス経路の開口を備え、前記バイパス経路と前記ポケット部とを前記搬送経路の外部で隔絶する仕切り壁を備えたものである。
【００２１】
また、請求項９記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体を備え、前記複数の搬送部材は、前記現像剤担持体に対向するとともに当該現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、前記第１搬送部材の下方であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を搬送する第２搬送部材と、前記第２搬送部材によって搬送された現像剤を前記第１搬送部材による搬送経路の上流側に搬送する第３搬送部材と、であって、前記第１搬送部材による搬送経路と前記第２搬送部材による搬送経路と前記第３搬送部材による搬送経路とを隔絶する壁部を備え、前記１つの搬送部材を、前記第１搬送部材としたものである。
【００２２】
また、請求項１０記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項９のいずれかに記載の発明において、前記供給手段は、装置内に新たにトナーを前記キャリアとともに供給するものである。
【００２３】
また、この発明の請求項１１記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。
【００２４】
また、この発明の請求項１２記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。
【００２５】
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、搬送経路の外部に突出するポケット部を設けて、搬送部材によって跳ね上げられた現像剤をポケット部の壁部に衝突させるとともに、ポケット部に流入された現像剤の一部を排出口から排出させているために、搬送部材によって跳ね上げられた現像剤が装置から排出されることなく、外部に排出する現像剤量にバラツキが生じることがなく、出力画像の画質が安定する、プレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２８】
まず、図１にて、実施の形態における画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
書込み部２Ａ〜２Ｄは、画像情報に基いて帯電工程後の感光体ドラム２１（像担持体）に静電潜像を書き込むための装置である。書込み部２Ａ〜２Ｄは、ポリゴンミラー３Ａ〜３Ｄや光学素子４Ａ〜４Ｄ等を用いた光走査装置である。なお、書込み部として、光走査装置の替わりにＬＥＤアレイを用いることもできる。
給紙部６１は、記録紙、ＯＨＰ等の被転写材Ｐを格納して、画像形成時には被転写材Ｐを転写ベルト３０に向けて給送する。
【００２９】
転写ベルト３０は、被転写材Ｐをその表面に静電的に吸着させて搬送して感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を被転写材Ｐ上に転写するための無端状ベルトであって、その外周面上に吸着ローラ６４とベルトクリーナ６５とを設けている。
転写ベルト３０を介して感光体ドラム２１に対向する転写ローラ２４は、芯金と芯金を被覆する導電性弾性層とを有する。転写ローラ２４の導電性弾性層は、ポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）等の弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電性付与剤を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗率）を中抵抗に調整した弾性体である。
【００３０】
定着部６６は、加熱ローラ６８および加圧ローラ６７を有し、被転写材Ｐ上のトナー像を圧力と熱とによって被転写材Ｐに定着させる。
転写ベルト３０に沿って縦方向に配設された４つのプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像を形成するためのものである。
【００３１】
各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ上には、キャリア（磁性キャリア）と各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）とを現像装置２３に供給する供給手段としての剤カートリッジ２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８ＢＫが設置されている。
プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ、及び、剤カートリッジ２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８ＢＫは、転写ベルト３０を回転支軸を中心に開放して装置本体１から着脱することができる。
【００３２】
本実施の形態の画像形成装置は、複写機及びプリンタとして機能する複合型の画像形成装置である。複写機として機能する場合には、スキャナから読み込まれた画像情報に対してＡ／Ｄ変換、ＭＴＦ補正、階調処理等の種々の画像処理が施されて書込みデータに変換される。プリンタとして機能する場合には、コンピュータ等から送信されるページ記述言語やビットマップ等の形式の画像情報に対して画像処理が施されて書込みデータに変換される。
【００３３】
画像形成時には、書込み部２Ａ〜２Ｄからプロセスカートリッジ２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙに対して、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの画像情報に応じた露光光がそれぞれ照射される。すなわち、各光源から発せられた露光光（レーザ光）がポリゴンミラー３Ａ〜３Ｄ、光学素子４Ａ〜４Ｄ等を通過して、各感光体ドラム２１上に照射される。これによって、各プロセスカートリッジ２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙの感光体ドラム２１（像担持体）上に、露光光に応じたトナー像が形成される。そして、このトナー像が、被転写材Ｐに転写されることになる。
【００３４】
給紙部６１から給送された被転写材Ｐは、レジストローラ６３の位置で一旦タイミングを合わせて、転写ベルト３０の位置に搬送される。転写ベルト３０の送入位置に配設された吸着ローラ６４は、電圧の印加によって送入された被転写材Ｐを転写ベルト３０に吸着させる。転写ベルト３０の矢印方向の走行にともない移動する被転写材Ｐは、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの位置を順次通過して各色のトナー像が重ねて転写される。
【００３５】
カラーのトナー像が転写された被転写材Ｐは、転写ベルト３０から分離して定着部６６に達する。被転写材Ｐ上のトナー像は、加熱ローラ６８及び加圧ローラ６７に挟まれつつ加熱されることで被転写材Ｐ上に定着される。一方、被転写材Ｐが分離した後の転写ベルト３０表面は、その後にベルトクリーナ６５の位置に達して、その表面に付着したトナー等の汚れがクリーニングされる。
【００３６】
次に、画像形成装置におけるプロセスカートリッジ及び剤カートリッジについて詳述する。
なお、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫはほぼ同一構造であって、各剤カートリッジ２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８ＢＫもほぼ同一構造であるために、図２にてプロセスカートリッジ及び剤カートリッジは符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、ＢＫ）を除して図示する。また、書込み部は符号のアルファベット（Ａ〜Ｄ）を除して図示する。
【００３７】
図２は、装置本体１に設置されたプロセスカートリッジ２０及び剤カートリッジ２８を示す概略構成図である。図３は、プロセスカートリッジ２０に設置された現像装置２３を示す拡大図である。図４は、現像装置２３における循環経路を図３に示す矢印Ｘ方向から長手方向にみた断面図である。図５は、図４の現像装置２３における循環経路のＹ１−Ｙ１断面を示す概略断面図である。図６は、図４の現像装置２３における循環経路のＹ２−Ｙ２断面を示す概略断面図である。
【００３８】
図２に示すように、プロセスカートリッジ２０は、像担持体としての感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２３（現像部）、クリーニング部２５が一体化されたものであって、プレミックス現像方式（キャリアの補給・排出を適宜におこなう現像方式である。）が採用されている。
像担持体としての感光体ドラム２１は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
【００３９】
帯電部２２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部２２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部２５は、感光体ドラム２１に摺接するクリーニングブラシ（又は、クリーニングブレード）が設置されていて、感光体ドラム２１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
【００４０】
現像装置２３は、現像剤担持体としての２つの現像ローラ２３ａ１、２３ａ２が感光体ドラム２１に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム２１と磁気ブラシとが接触する現像領域が形成される。現像装置２３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されている。そして、現像装置２３は、感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。なお、現像装置２３の構成・動作については、後で詳しく説明する。
【００４１】
ここで、本実施の形態における現像装置２３は、プレミックス現像方式のものであって、現像装置２３内に適宜に新品のキャリアＣ（現像剤Ｇ）が剤カートリッジ２８から供給されるとともに、劣化した現像剤Ｇが現像装置２３の外部に設置された剤貯留容器７０に向けて排出される。
図２を参照して、剤カートリッジ２８は、その内部に現像装置２３内に供給するための現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を収容している。そして、剤カートリッジ２８は、現像装置２３に新品のトナーＴを供給するトナーカートリッジとして機能するとともに、現像装置２３に新品のキャリアＣを供給する供給手段として機能する。具体的に、現像装置２３に設置された磁気センサ２６（図４を参照できる。）によって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）の情報に基いて、シャッタ機構８０の開閉動作をおこなって、供給手段としての剤カートリッジ２８から現像装置２３内に向けて現像剤Ｇを適宜に供給する。
なお、本実施の形態では、剤カートリッジ２８の現像剤Ｇにおける、キャリアＣに対するトナーＴの混合率（トナー濃度）が比較的高く設定されている。
【００４２】
供給手段としての供給管２９は、剤カートリッジ２８から供給される現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を現像装置２３内に確実に導くためのものである。すなわち、剤カートリッジ２８から排出された現像剤Ｇは、供給管２９を介して、現像装置２３内に供給される。
【００４３】
次に、感光体ドラム２１上でおこなわれる作像プロセスについて説明する。
図２を参照して、感光体ドラム２１が反時計方向に回転駆動されると、まず、帯電部２２の位置で感光体ドラム２１の表面が一様に帯電される。その後、帯電された感光体ドラム２１表面は、露光光Ｌの照射位置に達して、書込み部２による露光工程がおこなわれる。すなわち、露光光Ｌの照射によって感光体ドラム２１上を画像情報に応じて選択的に除電することで、照射されなかった非画像部の電位との差（電位コントラスト）を発生させて静電潜像を形成する。なお、この露光工程は、感光体ドラム２１の感光層中で電荷発生物質が光を受けて電荷を発生して、このうち正孔が感光体ドラム２１表面の帯電電荷と打ち消しあうものである。
【００４４】
その後、潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、現像装置２３との対向位置に達する。感光体ドラム２１上の静電潜像は、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２上の磁気ブラシと接触して、磁気ブラシ中の負帯電されたトナーＴが付着されて可視化される。
詳しくは、上方の現像ローラ２３ａ１の磁極による磁力で汲み上げられた現像剤Ｇは、ドクターブレード２３ｃによって適量化された後に、感光体ドラム２１との対向部である現像領域（２つの現像ローラ２３ａ１、２３ａ２と感光体ドラム２１との対向領域である。）に搬送される。現像領域において穂立ちされたキャリアＣが感光体ドラム２１を摺擦する。このとき、キャリアＣに混合されているトナーＴは、キャリアＣとの摩擦によって負帯電されている。これに対して、キャリアＣは正帯電されている。不図示の電源部から現像ローラ２３ａ１、２３ａ２に対して、所定の現像バイアスが印加される。これによって、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２と感光体ドラム２１との間に電界が形成されて、負帯電されたトナーＴが電界によって感光体ドラム２１上の画像部にのみ選択的に付着してトナー像を形成する。
【００４５】
その後、トナー像が形成された感光体ドラム２１表面は、転写ベルト３０及び転写ローラ２４との対向位置に達する。そして、このタイミングに合わせてその対向位置に搬送された被転写材Ｐ上に、感光体ドラム２１上のトナー像が転写される。このとき、転写ローラ２４には、所定の電圧が印加されている。
その後、トナー像が転写された被転写材Ｐは、定着部６６を通過して、排出ローラ６９から装置外部に排出される。
【００４６】
一方、転写工程時に被転写材Ｐに転写されずに感光体ドラム２１上に残留したトナーＴ（未転写トナー）は、感光体ドラム２１上に付着したままクリーニング部２５との対向部に達する。そして、感光体ドラム２１上の未転写トナーは、クリーニング部２５で除去・回収される。
その後、感光体ドラム２１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。
【００４７】
以下、現像装置２３の構成・動作について詳述する。
図３を参照して、現像装置２３は、現像剤担持体としての現像ローラ２３ａ１、２３ａ２、搬送部材としての搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３（オーガスクリュ）、ドクターブレード２３ｃ、キャリア捕集ローラ２３ｋ、スクレーパ２３ｍ、排出スクリュ２３ｎ、等で構成されている。また、現像装置２３内には、現像剤Ｇを搬送して循環経路を形成する３つの現像剤搬送部Ｂ１〜Ｂ３（搬送経路）が形成されている。
【００４８】
現像ローラ２３ａ１、２３ａ２は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブが不図示の回転駆動機構によって時計方向に回転されるように構成されている。現像ローラ２３ａ１、２３ａ２のスリーブ内には、スリーブの周面に現像剤Ｇの穂立ちを生じるように磁界を形成するマグネットが固設されている。マグネットから発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤Ｇ中のキャリアＣがスリーブ上にチェーン状に穂立ちする。このチェーン状に穂立ちしたキャリアＣに帯電したトナーＴが付着されて、磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、スリーブの回転によってスリーブと同方向（時計方向）に移送される。
ドクターブレード２３ｃは、現像領域の上流側に設置されていて、第１の現像ローラ２３ａ１上の現像剤を適量に規制する。
【００４９】
３つの搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３は、軸部上に螺旋状にスクリュ部が形成されたものであって、現像装置２３内に収容された現像剤Ｇを長手方向（図２の紙面垂直方向である。）に循環しながら撹拌・混合する。
第１搬送部材（１つの搬送部材）としての第１搬送スクリュ２３ｂ１は、第１現像剤搬送部Ｂ１であって現像ローラ２３ａ１に対向する位置に配設されていて、現像剤Ｇを水平方向に搬送する（図４の白矢印に示す左方向の搬送である。）とともに、現像ローラ２３ａ１上に現像剤２３ａを供給する。換言すると、第１現像剤搬送部Ｂ１は、現像ローラ２３ａ１に対向するとともに、現像ローラ２３ａ１に現像剤Ｇを長手方向（現像ローラ２３ａ１の回転軸方向である。）に搬送しながら供給する。
【００５０】
第２搬送部材としての第２搬送スクリュ２３ｂ２は、第２現像剤搬送部Ｂ２に設置されている。第２搬送スクリュ２３ｂ２は、第１搬送スクリュ２３ｂ１の下方であって現像ローラ２３ａ２に対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ２３ａ２から離脱した現像剤Ｇ（現像工程後に剤離れ極によって現像ローラ２３ａ２上から強制的に離脱された現像剤Ｇある。）を水平方向に搬送する（図４の白矢印に示す左方向の搬送である。）。換言すると、第２現像剤搬送部Ｂ２は、第１現像剤搬送部Ｂ１の下方であって現像ローラ２３ａ２に対向する位置に配設されるとともに、現像ローラ２３ａ２から離脱された現像剤Ｇを長手方向に搬送する。
第１搬送スクリュ２３ｂ１及び第２搬送スクリュ２３ｂ２は、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２や感光体ドラム２１と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。
【００５１】
第３搬送部材としての第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第３現像剤搬送部Ｂ３に設置されている。第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第２搬送スクリュ２３ｂ２による搬送経路の下流側と、第１搬送部材２３ｂ１による搬送経路の上流側と、を直線的に結ぶように、水平方向に対して斜めに配設されている（図４を参照できる。）。そして、第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第２搬送スクリュ２３ｂ２によって搬送された現像剤Ｇを第１搬送部材２３ｂ１による搬送経路の上流側に搬送するとともに、第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路の下流側から落下経路２３ｆを介して循環される現像剤Ｇを第１搬送部材２３ｂ１による搬送経路の上流側に搬送する（図４の白矢印に示す右斜め上方への搬送である。）。換言すると、第３現像剤搬送部Ｂ３は、第２現像剤搬送部Ｂ２によって搬送された現像剤Ｇを第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側に搬送するとともに、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側に達した現像剤Ｇを第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側に搬送する。
【００５２】
なお、第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路（第１現像剤搬送部Ｂ１）と、第２搬送スクリュ２３ｂ２による搬送経路（第２現像剤搬送部Ｂ２）と、第３搬送スクリュ２３ｂ３による搬送経路（第３現像剤搬送部Ｂ３）と、は壁部によって隔絶されている。
図４を参照して、第２現像剤搬送部Ｂ２の下流側と、第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側と、は第１中継部２３ｇを介して連通している。また、第３現像剤搬送部Ｂ３の下流側と、第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側と、は第２中継部２３ｈを介して連通している。また、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側と、第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側と、は落下経路２３ｆを介して連通している。
【００５３】
このような構成により、３つの現像剤搬送部Ｂ１〜Ｂ３（搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３）によって、現像装置２３において現像剤Ｇを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。ここで、現像装置２３が稼動されると、装置内に収容された現像剤は図４中の斜線で示すような状態で流動する。図４を参照して、第１現像剤搬送部Ｂ１において、下流側における現像剤の剤面が上流側の剤面に比べて低くなっているのは、搬送中の現像剤の一部が現像ローラ２３ａ１に供給されているためである。すなわち、現像ローラ２３ａ１に供給されなかった現像剤は、落下経路２３ｆを介して第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側に移動することになる。
なお、第３現像剤搬送部Ｂ３にはトナー濃度センサとしての磁気センサ２６が設置されている。そして、磁気センサ２６によって検知されるトナー濃度の情報に基いて、供給手段としての剤カートリッジ２８から現像装置２３内に向けて所定のトナー濃度の現像剤Ｇが供給される。本実施の形態では、現像装置２３内の現像剤Ｇのトナー濃度が４〜７重量％になるように制御されている。
【００５４】
ここで、図４及び図５を参照して、第１現像剤搬送部Ｂ１の壁部には、現像装置２３内に収容された現像剤Ｇの一部を外部（剤貯溜容器７０）に排出するためのポケット部２３ｄ（排出口２３ｄ１）が設けられている。詳しくは、ポケット部２３ｄの排出口２３ｄ１は、供給手段２８、２９によって現像装置２３内に現像剤Ｇが供給されて装置内の現像剤量が増加してポケット部２３ｄに流入される現像剤の剤面（上面）が所定高さを超えたときに、その余剰分の現像剤Ｇを剤貯留容器７０に向けて排出するためのものである。すなわち、余剰分の現像剤Ｇは、排出口２３ｄ１の下部の高さを超えて、排出口２３ｄ１から排出されて排出経路７１を経由して剤貯留容器７０に向けて搬送されていく。このように、トナーＴの母体樹脂や外添剤によって汚染されて劣化したキャリアが自動的に現像部の外部に排出されるので、経時においても画像品質の劣化を抑止することができる。
なお、図２、図４等では図示を省略しているが、排出経路７１中には、排出口２３ｄ１から排出された現像剤を水平方向に搬送するための排出スクリュ２３ｎが設置されている（図３、図８、図９を参照できる。）。
【００５５】
また、現像装置２３における現像剤の循環経路において、上述したポケット部２３ｄ（排出口２３ｄ１）が配設された位置を通過せずに現像剤Ｇの一部を循環経路の上流側に戻すためのバイパス経路が形成されている。具体的には、図４及び図６を参照して、第１現像剤搬送部Ｂ１であって、ポケット部２３ｄ（排出口２３ｄ１）の上流側（ポケット部２３ｄの開口に比較的近接した位置である。）に、開口２３ｅが設けられている。そして、この開口２３ｅがバイパス経路の入口となって、バイパス経路の出口が第３搬送スクリュ２３ｂ３による搬送経路中（長手方向中央近傍である。）に配設されている。
【００５６】
このように、現像装置２３における現像剤の循環経路にバイパス経路を設けることで、現像装置内の現像剤に波状の偏り等が生じても、排出口２３ｄ１から排出される現像剤量にバラツキが生じて、必要量を超えた現像剤が現像装置２３から排出される不具合を抑止することができる。
【００５７】
図７は、現像装置２３における現像剤の循環経路において、現像剤に波状の偏りが生じた状態を示す図である。このように、現像剤の循環経路では、高低差の大きな波状の偏りが生じる場合がある。このような波状の偏りは、現像装置２３の稼動を開始した直後（再起動直後）に顕著にあらわれる。そして、このような波状の偏りが生じた場合には、バイパス経路がないと、排出口２３ｄ１の下部よりも高い位置にある現像剤（図７中の高さＨ２の現像剤である。）のすべてが排出口２３ｄ１から排出されてしまう。このようにして排出されてしまう現像剤は本来的に排出を予定していないものであるために、このような現象が繰り返し生じると現像装置２３内の現像剤量が不足してしまい、現像剤の劣化状態が不安定になったりトナーの帯電量が低下したりして、出力画像上に画像濃度低下等の不具合が生じてしまうことになる。
【００５８】
これに対して、本実施の形態では、ポケット部２３ｄ（排出口２３ｄ１）の上流側にバイパス経路に通じる開口２３ｅを設けているために、排出口２３ｄ１の下部よりも高い位置にある現像剤の一部が排出口２３ｄ１から排出されることなく、開口２３ｅを通じて第３搬送スクリュ２３ｂ３における搬送経路に戻されることになる。これにより、排出口２３ｄ１から過剰に現像剤が排出される不具合を抑止することができる。
【００５９】
ここで、バイパス経路における開口２３ｅの下部の高さが、排出口２３ｄ１の下部の高さよりも高さＨ１だけ高くなるように構成されている。
これにより、排出口２３ｄ１の下部よりも高い位置にある現像剤のうち、高さ（Ｈ２−Ｈ１）分の現像剤は排出口２３ｄ１から排出されることなく、開口２３ｅを通じて第３搬送スクリュ２３ｂ３における搬送経路に戻されることになる。これにより、排出手段の本来の機能を維持しつつ、排出口２３ｄ１から過剰に現像剤が排出される不具合を確実に抑止することができる。ここで、排出口２３ｄ１と開口２３ｅとの長手方向の距離Ｗは、なるべく短い方が好ましい。
【００６０】
ここで、図３を参照して（図２、図４等では図示を省略している。）、本実施の形態では、第２の現像ローラ２３ａ２の下方（回転方向下流側）であって、感光体ドラム２１に対向する位置に、キャリア捕集ローラ２３ｋが設置されている。さらに、キャリア捕集ローラ２３ｋに当接する位置に、スクレーパ２３ｍが設置されている。
キャリア捕集ローラ２３ｋは、ステンレス等からなる円筒体内に所定の磁界を形成するマグネットが固設されたものであって、現像装置２３内から移動（飛翔）して感光体ドラム２１に付着したキャリアを捕集するためのものである。キャリア捕集ローラ２３ｋは、図３の反時計方向に回転駆動される。キャリア捕集ローラ２３ｋによって捕集されて担持されたキャリアは、そのほとんどが第２の現像ローラ２３ａ２との対向位置で現像ローラ２３ａ２上に移行して、現像ローラ２３ａ２の剤離れ極の位置で現像ローラ２３ａ２から離脱して第２現像剤搬送部Ｂ２内に回収される。一方、現像ローラ２３ａ２上に移行せずにキャリア捕集ローラ２３ｋ上に残留・担持されたキャリアは、スクレーパ２３ｍによって機械的に掻き取られて、第２現像剤搬送部Ｂ２内に回収される。このように、キャリア捕集ローラ２３ｋを設置することで、感光体ドラム２１上に付着したキャリアを現像装置２３内に回収できるために、異常画像（ホタル画像、白抜け画像）の発生が抑止されるとともに、現像装置２３内のキャリアが不足する不具合が抑止される。
【００６１】
なお、本実施の形態では、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２の外径が３０ｍｍ、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２の外周面上の線速が７４８ｍｍ／秒、キャリア捕集ローラ２３ｋの外径が１６ｍｍ、キャリア捕集ローラ２３ｋの外周面上の線速が１０．６ｍｍ／秒、プロセス線速（感光体ドラム２１の外周面上の線速、及び、被転写材Ｐの搬送速度である。）が４４０ｍｍ／秒、程度に設定されている。
また、本実施の形態において用いられるキャリアＣは、粒径が５５μｍ、飽和磁化が９６ｅｍｕ／ｇ、程度のものである。さらに、本実施の形態において用いられるトナーＴは、粒径が６．８μｍ程度のものである。
【００６２】
以下、図８〜図１１にて、本実施の形態において特徴的な、現像装置２３の構成・動作について詳述する。
図８は、ポケット部２３ｄの近傍を示す上面図である。図９は、ポケット部２３ｄの近傍を示す斜視図である。図１０は、ポケット部２３ｄの近傍を別の角度から示す斜視図である。図１１は、ポケット部２３ｄの近傍をさらに別の角度から示す斜視図である。
【００６３】
図８〜図１１に示すように、第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路（第１現像剤搬送部Ｂ１）の壁部には、第１現像剤搬送部Ｂ１に対して外部に向けてポケット部２３ｄが凹設されている。そして、ポケット部２３ｄには、第１現像剤搬送部Ｂ１で搬送される現像剤（図８の白矢印方向に流動する現像剤である。）の一部が流入され流出されることになる。詳しくは、ポケット部２３ｄの開口（第１現像剤搬送部Ｂ１の壁部に設けられた開口である。）からポケット部２３ｄ内に現像剤が流入して、ポケット部２３ｄの底部２３ｄ４の傾斜に沿ってポケット部２３ｄ内の現像剤が第１現像剤搬送部Ｂ１に向けて流出されて、ポケット部２３ｄ内には一定量以上の現像剤が流動しながら貯留されている。
ここで、図１０及び図１１を参照して、ポケット部２３ｄの底部２３ｄ４は、第１現像剤搬送部Ｂ１の側に向けて下方に所定角度（現像剤が底部２３ｄ４を滑落するのに充分な角度である。）で傾斜するように形成されているために、ポケット部２３ｄの流入・流出がスムーズにおこなわれる。
【００６４】
図８を参照して、ポケット部２３ｄには、第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側に対応する側（中央から上流に至る範囲である。）に、排出口２３ｄ１が配設されている。そして、ポケット部２３ｄに流入された現像剤の剤面が所定高さ（排出口２３ｄ１の下部の高さである。）を超えたときに、その現像剤が排出口２３ｄ１から現像装置２３の外部に排出される。詳しくは、排出口２３ｄ１から排出された現像剤は、排出経路上に自重落下した後に排出スクリュ２３ｎによって剤貯留容器に向けて搬送される。
【００６５】
また、ポケット部２３ｄには、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側に対応する側（中央から下流に至る範囲である。）に、壁部２３ｄ２が覆設されている。これにより、第１搬送スクリュ２３ｂ１のスクリュ部２３ｂ１ｂによって跳ね上げられた現像剤は、ポケット部２３ｄ内に侵入して壁部２３ｄ２に衝突することになる（図８の破線矢印に示す現像剤の動きである。）。壁部２３ｄ２に衝突した現像剤は、ポケット部２３ｄ内に貯留された流動状態の現像剤中に堆積されることになる。すなわち、図１２に示すように、従来のように搬送経路の壁部に排出口２３ｓを直接的に形成した場合には、第１搬送スクリュ２３ｂ１のスクリュ部２３ｂ１ｂによって跳ね上げられた現像剤が排出口２３ｓから外部に排出されてしまっていた。これに対して、本実施の形態では、第１搬送スクリュ２３ｂ１によって跳ね上げられてポケット部２３ｄ内に侵入した現像剤を壁部２３ｄ２にて受け止めるとともに、跳ね上げられた現像剤が直接的に入り込まない位置に排出口２３ｄ１を設けているために、現像装置２３から現像剤が過剰に排出される不具合を抑止することができる。
【００６６】
また、図８〜図１０に示すように、第１搬送スクリュ２３ｂ１は、軸部２３ｂ１ａ上に螺旋状にスクリュ部２３ｂ１ｂが形成されたものである。そして、本実施の形態では、第１搬送スクリュ２３ｂ１の長手方向の一部に、スクリュ部２３ｂ１ｂが形成されていない切欠領域２３ｂ１０（図中のＭの範囲であって、軸部２３ｂ１ａのみで形成された領域である。）を設けている。このスクリュ部２３ｂ１ｂが形成されていない切欠領域２３ｂ１０は、第１現像剤搬送部Ｂ１（第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路）の下流側であって、非画像領域（画像形成に関与しない領域である。）に設けられている。
また、ポケット部２３ｄは、第１搬送スクリュ２３ｂ１の切欠領域２３ｂ１０に対向するとともに、切欠領域２３ｂ１０の長手方向（回転軸方向）の長さＭよりも開口の長手方向の長さＮが小さくなるように形成されている（Ｍ＞Ｎである。）。なお、ポケット部２３ｄも、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側であって、非画像領域に設けられている。
【００６７】
このように、第１搬送スクリュ２３ｂ１に切欠領域２３ｂ１０を設けることで、その近傍にて跳ね上がる現像剤の量を軽減できる。さらに、ポケット部２３ｄの開口の長手方向長さＮを切欠領域２３ｂ１０の長手方向長さＭよりも小さくするとともに切欠領域２３ｂ１０の範囲内に対向させることで、切欠領域２３ｂ１０の上流側で跳ね上がった現像剤がポケット部２３ｄに侵入する量を効率的に軽減することができる。このように、跳ね上がりによりポケット部２３ｄに侵入する現像剤量を軽減できるために、上述したポケット部２３ｄ（壁部２３ｄ２）の効果がさらに確実なものになって、現像装置２３内の現像剤が過剰に排出されて現像剤量が不足してしまう不具合が抑止される。
【００６８】
本願発明者が実験をおこなったところ、上述の構成によれば、図１２のように搬送経路の壁部に排出口２３ｓを直接的に形成した場合に比べて、第１搬送スクリュ２３ｂ１によって跳ね上げられた現像剤が排出口２３ｄ１から排出される量が格段に減少することが確認された。
なお、本実施の形態では、第１搬送スクリュ２３ｂ１に切欠領域２３ｂ１０を形成したが、第１搬送スクリュ２３ｂ１に切欠領域２３ｂ１０を形成しない場合でも、本実施の形態と同様のポケット部２３ｄを設けることで、第１搬送スクリュ２３ｂ１によって跳ね上げられた現像剤が排出口２３ｄ１から排出される量が格段に減少することが確認された。
【００６９】
他方、第１搬送スクリュ２３ｂ１に切欠領域２３ｂ１０を設けることで、切欠領域２３ｂ１０を設けない場合に比べて、第１現像剤搬送部Ｂ１における現像剤の傾き（先に図４にて説明した、下流側における現像剤の剤面が上流側の剤面に比べて低くなる現象である。）が小さくなり、オーガスジ（下流側で剤面が低くなるときにスクリュ部２３ｂ１ｂのピッチで生じる画像ムラである。）が発生しにくくなることも確認した。
【００７０】
ここで、本実施の形態では、ポケット部２３ｄや切欠領域２３ｂ１０を、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側であって、非画像領域に設けている。これにより、第１搬送スクリュ２３ｂ１のスクリュ部２３ｂ１ｂを切欠いたことによる出力画像への影響や、ポケット部２３ｄを設けたことによる出力画像への影響をなくすことができる。
【００７１】
なお、図８及び図９に示すように、ポケット部２３ｄは、切欠領域２３ｂ１０に対して上流側（第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側である。）に対向しないように形成することが好ましい。すなわち、切欠領域２３ｂ１０の上流側端部から離間させた位置に、ポケット部２３ｄの上流側端部を設けることが好ましい。さらに換言すると、ポケット部２３ｄは、切欠領域２３ｂ１０の中央から下流側に至る範囲に対向するように配設することが好ましい。
このように構成することで、第１搬送スクリュ２３ｂ１の回転によって切欠領域２３ｂ１０の上流側で跳ね上がった現像剤がポケット部２３ｄに侵入する量がさらに確実に軽減される。
【００７２】
また、本実施の形態では、先に図４及び図６で説明したように、ポケット部２３ｄの上流側に、ポケット部２３ｄが配設された位置を通過させずに現像剤の一部を循環経路の上流側に戻すためのバイパス経路の開口２３ｅが設けられている。そして、バイパス経路とポケット部２３ｄとの間には、バイパス経路とポケット部２３ｄとを第１現像剤搬送部Ｂ１の外部で隔絶する仕切り壁２３ｄ３が設置されている。これにより、バイパス経路とポケット部２３ｄとが近接する場合であっても、バイパス経路を流動する現像剤と、ポケット部２３ｄ（排出口２３ｄ１）から排出される現像剤と、が混入する不具合を抑止することができる。なお、本実施の形態では、図９及び図１１に示すように、仕切り壁２３ｄ３の下端がポケット部２３ｄ側にクの字状に曲がっているために、排出口２３ｄ１から排出された現像剤が排出経路に向けて確実に排出されることになる。
【００７３】
以上説明したように、本実施の形態では、第１現像剤搬送部Ｂ１（搬送経路）の外部に突出するポケット部２３ｄを設けて、第１搬送スクリュ２３ｂ１（搬送部材）によって跳ね上げられた現像剤をポケット部２３ｄの壁部２３ｄ２に衝突させるとともに、ポケット部２３ｄに流入された現像剤の一部を排出口２３ｄ１から排出させているために、第１搬送スクリュ２３ｂ１によって跳ね上げられた現像剤が現像装置２３から排出されることなく、外部に排出する現像剤量にバラツキが生じることがなく、出力画像の画質が安定する、プレミックス現像方式の現像装置２３を提供することができる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、現像剤搬送部Ｂ１〜Ｂ３が３つ設置された現像装置２３に対して本発明を適用したが、現像剤搬送部が２つ以下又は４つ以上設置された現像装置に対しても本発明を適用することができる。その場合も、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、第３搬送スクリュ２３ｂ３を水平方向に対して斜めに配設したが、第３搬送スクリュ２３ｂ３を水平に配設することもできる。
さらに、本実施の形態では、ポケット部２３ｄを第１現像剤搬送部Ｂ１の壁部に設けたが、ポケット部２３ｄをその他の現像剤搬送部Ｂ２、Ｂ３の壁部に設けることもできる。
【００７５】
また、本実施の形態では、供給手段としての剤カートリッジ２８から現像装置２３に向けて現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を供給したが、供給手段からキャリアＣのみを現像装置２３に向けて供給することもできる。その場合、トナーのみが収容されたトナーカートリッジを剤カートリッジ（キャリアカートリッジ）とは別に設置して、磁気センサ２６の検知結果に基いてトナーカートリッジに収容されたトナーを現像装置２３に向けて適宜に補給することになる。このような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
また、本実施の形態においては、作像部の一部がプロセスカートリッジ２０で構成される画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、作像部がプロセスカートリッジ化されていない画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。具体的に、現像装置２３が単体で画像形成装置本体に着脱されるユニットして構成されている場合であっても、当然に本発明を適用することができる。
さらに、本実施の形態では、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２が２つ設置された現像装置２３に対して本発明を適用したが、現像ローラが１つ又は３つ以上設置された現像装置に対しても当然に本発明を適用することができる。その場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置に設置されたプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
【図３】現像装置を示す拡大図である。
【図４】現像装置における循環経路を長手方向にみた断面図である。
【図５】図４の循環経路におけるＹ１−Ｙ１断面を示す概略断面図である。
【図６】図４の循環経路におけるＹ２−Ｙ２断面を示す概略断面図である。
【図７】図４の循環経路において現像剤に波状の偏りが生じた状態を示す図である。
【図８】ポケット部の近傍を示す上面図である。
【図９】ポケット部の近傍を示す斜視図である。
【図１０】ポケット部の近傍を別の角度から示す斜視図である。
【図１１】ポケット部の近傍をさらに別の角度から示す斜視図である。
【図１２】第１搬送部材によって跳ね上げられた現像剤が排出口に侵入する状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１ 画像形成装置本体（装置本体）、
２０、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ プロセスカートリッジ、
２１ 感光体ドラム（像担持体）、
２３ 現像装置（現像部）、
２３ａ１、２３ａ２ 現像ローラ（現像剤担持体）、
２３ｂ１ 第１搬送スクリュ（第１搬送部材）、 ２３ｂ１０ 切欠領域、
２３ｂ２ 第２搬送スクリュ（第２搬送部材）、
２３ｂ３ 第３搬送スクリュ（第３搬送部材）、
２３ｄ ポケット部、
２３ｄ１ 排出口、 ２３ｄ２ 壁部、
２３ｄ３ 仕切り壁、 ２３ｄ４ 底部、
Ｇ 現像剤（２成分現像剤）、 Ｔ トナー、 Ｃ キャリア。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、現像装置内に新品のキャリアを適宜に供給するプレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤（添加剤等を添加する場合も含むものとする。）を収容した現像装置に、適宜に新しいキャリアを補給する技術（これをプレミックス現像方式という。）が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
２成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材（撹拌部材）によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラに供給される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレードによって適量に規制された後に、その２成分現像剤中のトナーが感光体ドラムとの対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。
【０００４】
このように、通常の現像工程において現像装置内に収容された２成分現像剤中のキャリアは消費されることなく現像装置内に残るために、キャリアに経時劣化が生じてしまう。詳しくは、キャリアが現像装置内で長時間かけて撹拌・混合されることでキャリアのコーティング層が磨耗又は剥離してキャリアの帯電能力が低下する「膜削れ現象」や、キャリアの表面にトナーの成分や添加剤が付着してキャリアの帯電能力が低下する「スペント現象」が生じてしまう。
【０００５】
プレミックス現像方式は、このようなキャリアの経時劣化による出力画像の画質低下を防止するためのものである。すなわち、現像装置内に新しいキャリア（又は新しい２成分現像剤）を適宜に補給するとともに、現像装置内に収容された２成分現像剤の一部を適宜に現像装置外に排出することで、現像装置内の劣化キャリアを減じて現像装置内に収容されたキャリアの量と帯電能力とを維持するものである。
このようなプレミックス現像方式を用いた画像形成装置は、キャリアの経時劣化が生じるごとに現像装置やキャリアを新品のものに交換する必要のある装置に比べて、経時においても出力画像の画質が安定化することになる。
【０００６】
一方、特許文献１、特許文献２等には、プレミックス現像方式を用いた現像装置であって、現像装置から外部への現像剤の排出手段としてオーバーフロー方式を用いたものが開示されている。詳しくは、現像装置の壁部に排出口（穴部）を設けて、その位置に搬送される現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤（キャリアの補給によって余剰分となった現像剤である。）が排出口から外部に排出される。
【０００７】
また、特許文献２等には、排出口（現像剤排出口）から排出される現像剤量を少なくすることを目的として、排出口に対向する搬送部材（撹拌搬送部材）のスクリュ部（羽根）を除去（又は小径化）する技術が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１８３８９３号公報
【特許文献２】特開２０００−１１２２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した特許文献１等のプレミックス現像方式の現像装置では、排出されるべき現像剤に加えて必要な現像剤までもが排出口から排出されてしまい、現像装置内の現像剤が過剰に排出されて現像剤量が不足してしまうことがあった。具体的には、剤面が所定高さを超えてしまった現像剤のみが排出口から排出されるべきであるのに対して、搬送部材によって跳ね上げられた現像剤も排出口から排出されてしまっていた。
このように、現像装置内の現像剤量が不足してしまうと、現像剤の劣化状態が不安定になったりトナーの帯電量が低下したりして、出力画像上に画像濃度低下等の不具合が生じてしまうことになる。
【００１０】
このような問題を解決するために、特許文献２等では、排出口に対向する搬送部材のスクリュ部を除去（又は小径化）している。しかし、本願発明者が研究を重ねた結果、排出口に対向する搬送部材のスクリュ部を除去するのみでは、搬送部材によって跳ね上げられた現像剤が排出口から排出される不具合を充分に抑止することができないことを知るに至った。
【００１１】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、搬送部材によって跳ね上げられた現像剤が装置から排出されることなく、外部に排出する現像剤量にバラツキが生じることがなく、出力画像の画質が安定する、プレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明者は、前記課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
すなわち、搬送経路の外部に突出するポケット部を設けて、搬送部材によって跳ね上げられた現像剤をポケット部の壁部に衝突させるとともに、ポケット部に流入された現像剤の一部を排出口から排出させることで、搬送部材によって跳ね上げられた現像剤が排出口から排出される不具合を充分に抑止することができる。
【００１３】
この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、装置内に新たにキャリアを供給する供給手段と、前記複数の搬送部材のうち１つの搬送部材による搬送経路に対して外部に向けて凹設されるとともに、当該搬送経路で搬送される現像剤の一部が流入され流出されるポケット部と、を備え、前記ポケット部は、前記搬送経路の下流側に対応する側に覆設された壁部と、当該ポケット部に流入された現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤を装置の外部に排出するための排出口と、を具備したものである。
【００１４】
また、請求項２記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記ポケット部は、その底部が前記搬送経路の側に向けて下方に傾斜するように形成されたものである。
【００１５】
また、請求項３記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記排出口は、前記搬送経路の上流側に対応する側に配設されたものである。
【００１６】
また、請求項４記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記１つの搬送部材は、軸部上にスクリュ部が形成されたものであるとともに、長手方向の一部に前記スクリュ部が形成されていない切欠領域を具備し、前記ポケット部は、前記切欠領域に対向する位置に配設されたものである。
【００１７】
また、請求項５記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項４に記載の発明において、前記ポケット部は、その開口の長手方向の長さが前記切欠領域の長手方向の長さよりも小さくなるように形成されたものである。
【００１８】
また、請求項６記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項４又は請求項５に記載の発明において、前記ポケット部は、前記切欠領域に対して前記搬送経路の上流側に対向しないように形成されたものである。
【００１９】
また、請求項７記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記ポケット部は、前記搬送経路の下流側に形成されたものである。
【００２０】
また、請求項８記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記ポケット部に対して前記搬送経路の上流側に、前記ポケット部が配設された位置を通過させずに現像剤の一部を前記循環経路の上流側に戻すためのバイパス経路の開口を備え、前記バイパス経路と前記ポケット部とを前記搬送経路の外部で隔絶する仕切り壁を備えたものである。
【００２１】
また、請求項９記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体を備え、前記複数の搬送部材は、前記現像剤担持体に対向するとともに当該現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、前記第１搬送部材の下方であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を搬送する第２搬送部材と、前記第２搬送部材によって搬送された現像剤を前記第１搬送部材による搬送経路の上流側に搬送する第３搬送部材と、であって、前記第１搬送部材による搬送経路と前記第２搬送部材による搬送経路と前記第３搬送部材による搬送経路とを隔絶する壁部を備え、前記１つの搬送部材を、前記第１搬送部材としたものである。
【００２２】
また、請求項１０記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項９のいずれかに記載の発明において、前記供給手段は、装置内に新たにトナーを前記キャリアとともに供給するものである。
【００２３】
また、この発明の請求項１１記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。
【００２４】
また、この発明の請求項１２記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。
【００２５】
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、搬送経路の外部に突出するポケット部を設けて、搬送部材によって跳ね上げられた現像剤をポケット部の壁部に衝突させるとともに、ポケット部に流入された現像剤の一部を排出口から排出させているために、搬送部材によって跳ね上げられた現像剤が装置から排出されることなく、外部に排出する現像剤量にバラツキが生じることがなく、出力画像の画質が安定する、プレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２８】
まず、図１にて、実施の形態における画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
書込み部２Ａ〜２Ｄは、画像情報に基いて帯電工程後の感光体ドラム２１（像担持体）に静電潜像を書き込むための装置である。書込み部２Ａ〜２Ｄは、ポリゴンミラー３Ａ〜３Ｄや光学素子４Ａ〜４Ｄ等を用いた光走査装置である。なお、書込み部として、光走査装置の替わりにＬＥＤアレイを用いることもできる。
給紙部６１は、記録紙、ＯＨＰ等の被転写材Ｐを格納して、画像形成時には被転写材Ｐを転写ベルト３０に向けて給送する。
【００２９】
転写ベルト３０は、被転写材Ｐをその表面に静電的に吸着させて搬送して感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を被転写材Ｐ上に転写するための無端状ベルトであって、その外周面上に吸着ローラ６４とベルトクリーナ６５とを設けている。
転写ベルト３０を介して感光体ドラム２１に対向する転写ローラ２４は、芯金と芯金を被覆する導電性弾性層とを有する。転写ローラ２４の導電性弾性層は、ポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）等の弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電性付与剤を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗率）を中抵抗に調整した弾性体である。
【００３０】
定着部６６は、加熱ローラ６８および加圧ローラ６７を有し、被転写材Ｐ上のトナー像を圧力と熱とによって被転写材Ｐに定着させる。
転写ベルト３０に沿って縦方向に配設された４つのプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像を形成するためのものである。
【００３１】
各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ上には、キャリア（磁性キャリア）と各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）とを現像装置２３に供給する供給手段としての剤カートリッジ２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８ＢＫが設置されている。
プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ、及び、剤カートリッジ２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８ＢＫは、転写ベルト３０を回転支軸を中心に開放して装置本体１から着脱することができる。
【００３２】
本実施の形態の画像形成装置は、複写機及びプリンタとして機能する複合型の画像形成装置である。複写機として機能する場合には、スキャナから読み込まれた画像情報に対してＡ／Ｄ変換、ＭＴＦ補正、階調処理等の種々の画像処理が施されて書込みデータに変換される。プリンタとして機能する場合には、コンピュータ等から送信されるページ記述言語やビットマップ等の形式の画像情報に対して画像処理が施されて書込みデータに変換される。
【００３３】
画像形成時には、書込み部２Ａ〜２Ｄからプロセスカートリッジ２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙに対して、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの画像情報に応じた露光光がそれぞれ照射される。すなわち、各光源から発せられた露光光（レーザ光）がポリゴンミラー３Ａ〜３Ｄ、光学素子４Ａ〜４Ｄ等を通過して、各感光体ドラム２１上に照射される。これによって、各プロセスカートリッジ２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙの感光体ドラム２１（像担持体）上に、露光光に応じたトナー像が形成される。そして、このトナー像が、被転写材Ｐに転写されることになる。
【００３４】
給紙部６１から給送された被転写材Ｐは、レジストローラ６３の位置で一旦タイミングを合わせて、転写ベルト３０の位置に搬送される。転写ベルト３０の送入位置に配設された吸着ローラ６４は、電圧の印加によって送入された被転写材Ｐを転写ベルト３０に吸着させる。転写ベルト３０の矢印方向の走行にともない移動する被転写材Ｐは、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの位置を順次通過して各色のトナー像が重ねて転写される。
【００３５】
カラーのトナー像が転写された被転写材Ｐは、転写ベルト３０から分離して定着部６６に達する。被転写材Ｐ上のトナー像は、加熱ローラ６８及び加圧ローラ６７に挟まれつつ加熱されることで被転写材Ｐ上に定着される。一方、被転写材Ｐが分離した後の転写ベルト３０表面は、その後にベルトクリーナ６５の位置に達して、その表面に付着したトナー等の汚れがクリーニングされる。
【００３６】
次に、画像形成装置におけるプロセスカートリッジ及び剤カートリッジについて詳述する。
なお、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫはほぼ同一構造であって、各剤カートリッジ２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８ＢＫもほぼ同一構造であるために、図２にてプロセスカートリッジ及び剤カートリッジは符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、ＢＫ）を除して図示する。また、書込み部は符号のアルファベット（Ａ〜Ｄ）を除して図示する。
【００３７】
図２は、装置本体１に設置されたプロセスカートリッジ２０及び剤カートリッジ２８を示す概略構成図である。図３は、プロセスカートリッジ２０に設置された現像装置２３を示す拡大図である。図４は、現像装置２３における循環経路を図３に示す矢印Ｘ方向から長手方向にみた断面図である。図５は、図４の現像装置２３における循環経路のＹ１−Ｙ１断面を示す概略断面図である。図６は、図４の現像装置２３における循環経路のＹ２−Ｙ２断面を示す概略断面図である。
【００３８】
図２に示すように、プロセスカートリッジ２０は、像担持体としての感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２３（現像部）、クリーニング部２５が一体化されたものであって、プレミックス現像方式（キャリアの補給・排出を適宜におこなう現像方式である。）が採用されている。
像担持体としての感光体ドラム２１は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
【００３９】
帯電部２２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部２２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部２５は、感光体ドラム２１に摺接するクリーニングブラシ（又は、クリーニングブレード）が設置されていて、感光体ドラム２１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
【００４０】
現像装置２３は、現像剤担持体としての２つの現像ローラ２３ａ１、２３ａ２が感光体ドラム２１に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム２１と磁気ブラシとが接触する現像領域が形成される。現像装置２３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されている。そして、現像装置２３は、感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。なお、現像装置２３の構成・動作については、後で詳しく説明する。
【００４１】
ここで、本実施の形態における現像装置２３は、プレミックス現像方式のものであって、現像装置２３内に適宜に新品のキャリアＣ（現像剤Ｇ）が剤カートリッジ２８から供給されるとともに、劣化した現像剤Ｇが現像装置２３の外部に設置された剤貯留容器７０に向けて排出される。
図２を参照して、剤カートリッジ２８は、その内部に現像装置２３内に供給するための現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を収容している。そして、剤カートリッジ２８は、現像装置２３に新品のトナーＴを供給するトナーカートリッジとして機能するとともに、現像装置２３に新品のキャリアＣを供給する供給手段として機能する。具体的に、現像装置２３に設置された磁気センサ２６（図４を参照できる。）によって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）の情報に基いて、シャッタ機構８０の開閉動作をおこなって、供給手段としての剤カートリッジ２８から現像装置２３内に向けて現像剤Ｇを適宜に供給する。
なお、本実施の形態では、剤カートリッジ２８の現像剤Ｇにおける、キャリアＣに対するトナーＴの混合率（トナー濃度）が比較的高く設定されている。
【００４２】
供給手段としての供給管２９は、剤カートリッジ２８から供給される現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を現像装置２３内に確実に導くためのものである。すなわち、剤カートリッジ２８から排出された現像剤Ｇは、供給管２９を介して、現像装置２３内に供給される。
【００４３】
次に、感光体ドラム２１上でおこなわれる作像プロセスについて説明する。
図２を参照して、感光体ドラム２１が反時計方向に回転駆動されると、まず、帯電部２２の位置で感光体ドラム２１の表面が一様に帯電される。その後、帯電された感光体ドラム２１表面は、露光光Ｌの照射位置に達して、書込み部２による露光工程がおこなわれる。すなわち、露光光Ｌの照射によって感光体ドラム２１上を画像情報に応じて選択的に除電することで、照射されなかった非画像部の電位との差（電位コントラスト）を発生させて静電潜像を形成する。なお、この露光工程は、感光体ドラム２１の感光層中で電荷発生物質が光を受けて電荷を発生して、このうち正孔が感光体ドラム２１表面の帯電電荷と打ち消しあうものである。
【００４４】
その後、潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、現像装置２３との対向位置に達する。感光体ドラム２１上の静電潜像は、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２上の磁気ブラシと接触して、磁気ブラシ中の負帯電されたトナーＴが付着されて可視化される。
詳しくは、上方の現像ローラ２３ａ１の磁極による磁力で汲み上げられた現像剤Ｇは、ドクターブレード２３ｃによって適量化された後に、感光体ドラム２１との対向部である現像領域（２つの現像ローラ２３ａ１、２３ａ２と感光体ドラム２１との対向領域である。）に搬送される。現像領域において穂立ちされたキャリアＣが感光体ドラム２１を摺擦する。このとき、キャリアＣに混合されているトナーＴは、キャリアＣとの摩擦によって負帯電されている。これに対して、キャリアＣは正帯電されている。不図示の電源部から現像ローラ２３ａ１、２３ａ２に対して、所定の現像バイアスが印加される。これによって、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２と感光体ドラム２１との間に電界が形成されて、負帯電されたトナーＴが電界によって感光体ドラム２１上の画像部にのみ選択的に付着してトナー像を形成する。
【００４５】
その後、トナー像が形成された感光体ドラム２１表面は、転写ベルト３０及び転写ローラ２４との対向位置に達する。そして、このタイミングに合わせてその対向位置に搬送された被転写材Ｐ上に、感光体ドラム２１上のトナー像が転写される。このとき、転写ローラ２４には、所定の電圧が印加されている。
その後、トナー像が転写された被転写材Ｐは、定着部６６を通過して、排出ローラ６９から装置外部に排出される。
【００４６】
一方、転写工程時に被転写材Ｐに転写されずに感光体ドラム２１上に残留したトナーＴ（未転写トナー）は、感光体ドラム２１上に付着したままクリーニング部２５との対向部に達する。そして、感光体ドラム２１上の未転写トナーは、クリーニング部２５で除去・回収される。
その後、感光体ドラム２１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。
【００４７】
以下、現像装置２３の構成・動作について詳述する。
図３を参照して、現像装置２３は、現像剤担持体としての現像ローラ２３ａ１、２３ａ２、搬送部材としての搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３（オーガスクリュ）、ドクターブレード２３ｃ、キャリア捕集ローラ２３ｋ、スクレーパ２３ｍ、排出スクリュ２３ｎ、等で構成されている。また、現像装置２３内には、現像剤Ｇを搬送して循環経路を形成する３つの現像剤搬送部Ｂ１〜Ｂ３（搬送経路）が形成されている。
【００４８】
現像ローラ２３ａ１、２３ａ２は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブが不図示の回転駆動機構によって時計方向に回転されるように構成されている。現像ローラ２３ａ１、２３ａ２のスリーブ内には、スリーブの周面に現像剤Ｇの穂立ちを生じるように磁界を形成するマグネットが固設されている。マグネットから発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤Ｇ中のキャリアＣがスリーブ上にチェーン状に穂立ちする。このチェーン状に穂立ちしたキャリアＣに帯電したトナーＴが付着されて、磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、スリーブの回転によってスリーブと同方向（時計方向）に移送される。
ドクターブレード２３ｃは、現像領域の上流側に設置されていて、第１の現像ローラ２３ａ１上の現像剤を適量に規制する。
【００４９】
３つの搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３は、軸部上に螺旋状にスクリュ部が形成されたものであって、現像装置２３内に収容された現像剤Ｇを長手方向（図２の紙面垂直方向である。）に循環しながら撹拌・混合する。
第１搬送部材（１つの搬送部材）としての第１搬送スクリュ２３ｂ１は、第１現像剤搬送部Ｂ１であって現像ローラ２３ａ１に対向する位置に配設されていて、現像剤Ｇを水平方向に搬送する（図４の白矢印に示す左方向の搬送である。）とともに、現像ローラ２３ａ１上に現像剤２３ａを供給する。換言すると、第１現像剤搬送部Ｂ１は、現像ローラ２３ａ１に対向するとともに、現像ローラ２３ａ１に現像剤Ｇを長手方向（現像ローラ２３ａ１の回転軸方向である。）に搬送しながら供給する。
【００５０】
第２搬送部材としての第２搬送スクリュ２３ｂ２は、第２現像剤搬送部Ｂ２に設置されている。第２搬送スクリュ２３ｂ２は、第１搬送スクリュ２３ｂ１の下方であって現像ローラ２３ａ２に対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ２３ａ２から離脱した現像剤Ｇ（現像工程後に剤離れ極によって現像ローラ２３ａ２上から強制的に離脱された現像剤Ｇある。）を水平方向に搬送する（図４の白矢印に示す左方向の搬送である。）。換言すると、第２現像剤搬送部Ｂ２は、第１現像剤搬送部Ｂ１の下方であって現像ローラ２３ａ２に対向する位置に配設されるとともに、現像ローラ２３ａ２から離脱された現像剤Ｇを長手方向に搬送する。
第１搬送スクリュ２３ｂ１及び第２搬送スクリュ２３ｂ２は、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２や感光体ドラム２１と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。
【００５１】
第３搬送部材としての第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第３現像剤搬送部Ｂ３に設置されている。第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第２搬送スクリュ２３ｂ２による搬送経路の下流側と、第１搬送部材２３ｂ１による搬送経路の上流側と、を直線的に結ぶように、水平方向に対して斜めに配設されている（図４を参照できる。）。そして、第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第２搬送スクリュ２３ｂ２によって搬送された現像剤Ｇを第１搬送部材２３ｂ１による搬送経路の上流側に搬送するとともに、第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路の下流側から落下経路２３ｆを介して循環される現像剤Ｇを第１搬送部材２３ｂ１による搬送経路の上流側に搬送する（図４の白矢印に示す右斜め上方への搬送である。）。換言すると、第３現像剤搬送部Ｂ３は、第２現像剤搬送部Ｂ２によって搬送された現像剤Ｇを第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側に搬送するとともに、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側に達した現像剤Ｇを第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側に搬送する。
【００５２】
なお、第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路（第１現像剤搬送部Ｂ１）と、第２搬送スクリュ２３ｂ２による搬送経路（第２現像剤搬送部Ｂ２）と、第３搬送スクリュ２３ｂ３による搬送経路（第３現像剤搬送部Ｂ３）と、は壁部によって隔絶されている。
図４を参照して、第２現像剤搬送部Ｂ２の下流側と、第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側と、は第１中継部２３ｇを介して連通している。また、第３現像剤搬送部Ｂ３の下流側と、第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側と、は第２中継部２３ｈを介して連通している。また、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側と、第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側と、は落下経路２３ｆを介して連通している。
【００５３】
このような構成により、３つの現像剤搬送部Ｂ１〜Ｂ３（搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３）によって、現像装置２３において現像剤Ｇを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。ここで、現像装置２３が稼動されると、装置内に収容された現像剤は図４中の斜線で示すような状態で流動する。図４を参照して、第１現像剤搬送部Ｂ１において、下流側における現像剤の剤面が上流側の剤面に比べて低くなっているのは、搬送中の現像剤の一部が現像ローラ２３ａ１に供給されているためである。すなわち、現像ローラ２３ａ１に供給されなかった現像剤は、落下経路２３ｆを介して第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側に移動することになる。
なお、第３現像剤搬送部Ｂ３にはトナー濃度センサとしての磁気センサ２６が設置されている。そして、磁気センサ２６によって検知されるトナー濃度の情報に基いて、供給手段としての剤カートリッジ２８から現像装置２３内に向けて所定のトナー濃度の現像剤Ｇが供給される。本実施の形態では、現像装置２３内の現像剤Ｇのトナー濃度が４〜７重量％になるように制御されている。
【００５４】
ここで、図４及び図５を参照して、第１現像剤搬送部Ｂ１の壁部には、現像装置２３内に収容された現像剤Ｇの一部を外部（剤貯溜容器７０）に排出するためのポケット部２３ｄ（排出口２３ｄ１）が設けられている。詳しくは、ポケット部２３ｄの排出口２３ｄ１は、供給手段２８、２９によって現像装置２３内に現像剤Ｇが供給されて装置内の現像剤量が増加してポケット部２３ｄに流入される現像剤の剤面（上面）が所定高さを超えたときに、その余剰分の現像剤Ｇを剤貯留容器７０に向けて排出するためのものである。すなわち、余剰分の現像剤Ｇは、排出口２３ｄ１の下部の高さを超えて、排出口２３ｄ１から排出されて排出経路７１を経由して剤貯留容器７０に向けて搬送されていく。このように、トナーＴの母体樹脂や外添剤によって汚染されて劣化したキャリアが自動的に現像部の外部に排出されるので、経時においても画像品質の劣化を抑止することができる。
なお、図２、図４等では図示を省略しているが、排出経路７１中には、排出口２３ｄ１から排出された現像剤を水平方向に搬送するための排出スクリュ２３ｎが設置されている（図３、図８、図９を参照できる。）。
【００５５】
また、現像装置２３における現像剤の循環経路において、上述したポケット部２３ｄ（排出口２３ｄ１）が配設された位置を通過せずに現像剤Ｇの一部を循環経路の上流側に戻すためのバイパス経路が形成されている。具体的には、図４及び図６を参照して、第１現像剤搬送部Ｂ１であって、ポケット部２３ｄ（排出口２３ｄ１）の上流側（ポケット部２３ｄの開口に比較的近接した位置である。）に、開口２３ｅが設けられている。そして、この開口２３ｅがバイパス経路の入口となって、バイパス経路の出口が第３搬送スクリュ２３ｂ３による搬送経路中（長手方向中央近傍である。）に配設されている。
【００５６】
このように、現像装置２３における現像剤の循環経路にバイパス経路を設けることで、現像装置内の現像剤に波状の偏り等が生じても、排出口２３ｄ１から排出される現像剤量にバラツキが生じて、必要量を超えた現像剤が現像装置２３から排出される不具合を抑止することができる。
【００５７】
図７は、現像装置２３における現像剤の循環経路において、現像剤に波状の偏りが生じた状態を示す図である。このように、現像剤の循環経路では、高低差の大きな波状の偏りが生じる場合がある。このような波状の偏りは、現像装置２３の稼動を開始した直後（再起動直後）に顕著にあらわれる。そして、このような波状の偏りが生じた場合には、バイパス経路がないと、排出口２３ｄ１の下部よりも高い位置にある現像剤（図７中の高さＨ２の現像剤である。）のすべてが排出口２３ｄ１から排出されてしまう。このようにして排出されてしまう現像剤は本来的に排出を予定していないものであるために、このような現象が繰り返し生じると現像装置２３内の現像剤量が不足してしまい、現像剤の劣化状態が不安定になったりトナーの帯電量が低下したりして、出力画像上に画像濃度低下等の不具合が生じてしまうことになる。
【００５８】
これに対して、本実施の形態では、ポケット部２３ｄ（排出口２３ｄ１）の上流側にバイパス経路に通じる開口２３ｅを設けているために、排出口２３ｄ１の下部よりも高い位置にある現像剤の一部が排出口２３ｄ１から排出されることなく、開口２３ｅを通じて第３搬送スクリュ２３ｂ３における搬送経路に戻されることになる。これにより、排出口２３ｄ１から過剰に現像剤が排出される不具合を抑止することができる。
【００５９】
ここで、バイパス経路における開口２３ｅの下部の高さが、排出口２３ｄ１の下部の高さよりも高さＨ１だけ高くなるように構成されている。
これにより、排出口２３ｄ１の下部よりも高い位置にある現像剤のうち、高さ（Ｈ２−Ｈ１）分の現像剤は排出口２３ｄ１から排出されることなく、開口２３ｅを通じて第３搬送スクリュ２３ｂ３における搬送経路に戻されることになる。これにより、排出手段の本来の機能を維持しつつ、排出口２３ｄ１から過剰に現像剤が排出される不具合を確実に抑止することができる。ここで、排出口２３ｄ１と開口２３ｅとの長手方向の距離Ｗは、なるべく短い方が好ましい。
【００６０】
ここで、図３を参照して（図２、図４等では図示を省略している。）、本実施の形態では、第２の現像ローラ２３ａ２の下方（回転方向下流側）であって、感光体ドラム２１に対向する位置に、キャリア捕集ローラ２３ｋが設置されている。さらに、キャリア捕集ローラ２３ｋに当接する位置に、スクレーパ２３ｍが設置されている。
キャリア捕集ローラ２３ｋは、ステンレス等からなる円筒体内に所定の磁界を形成するマグネットが固設されたものであって、現像装置２３内から移動（飛翔）して感光体ドラム２１に付着したキャリアを捕集するためのものである。キャリア捕集ローラ２３ｋは、図３の反時計方向に回転駆動される。キャリア捕集ローラ２３ｋによって捕集されて担持されたキャリアは、そのほとんどが第２の現像ローラ２３ａ２との対向位置で現像ローラ２３ａ２上に移行して、現像ローラ２３ａ２の剤離れ極の位置で現像ローラ２３ａ２から離脱して第２現像剤搬送部Ｂ２内に回収される。一方、現像ローラ２３ａ２上に移行せずにキャリア捕集ローラ２３ｋ上に残留・担持されたキャリアは、スクレーパ２３ｍによって機械的に掻き取られて、第２現像剤搬送部Ｂ２内に回収される。このように、キャリア捕集ローラ２３ｋを設置することで、感光体ドラム２１上に付着したキャリアを現像装置２３内に回収できるために、異常画像（ホタル画像、白抜け画像）の発生が抑止されるとともに、現像装置２３内のキャリアが不足する不具合が抑止される。
【００６１】
なお、本実施の形態では、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２の外径が３０ｍｍ、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２の外周面上の線速が７４８ｍｍ／秒、キャリア捕集ローラ２３ｋの外径が１６ｍｍ、キャリア捕集ローラ２３ｋの外周面上の線速が１０．６ｍｍ／秒、プロセス線速（感光体ドラム２１の外周面上の線速、及び、被転写材Ｐの搬送速度である。）が４４０ｍｍ／秒、程度に設定されている。
また、本実施の形態において用いられるキャリアＣは、粒径が５５μｍ、飽和磁化が９６ｅｍｕ／ｇ、程度のものである。さらに、本実施の形態において用いられるトナーＴは、粒径が６．８μｍ程度のものである。
【００６２】
以下、図８〜図１１にて、本実施の形態において特徴的な、現像装置２３の構成・動作について詳述する。
図８は、ポケット部２３ｄの近傍を示す上面図である。図９は、ポケット部２３ｄの近傍を示す斜視図である。図１０は、ポケット部２３ｄの近傍を別の角度から示す斜視図である。図１１は、ポケット部２３ｄの近傍をさらに別の角度から示す斜視図である。
【００６３】
図８〜図１１に示すように、第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路（第１現像剤搬送部Ｂ１）の壁部には、第１現像剤搬送部Ｂ１に対して外部に向けてポケット部２３ｄが凹設されている。そして、ポケット部２３ｄには、第１現像剤搬送部Ｂ１で搬送される現像剤（図８の白矢印方向に流動する現像剤である。）の一部が流入され流出されることになる。詳しくは、ポケット部２３ｄの開口（第１現像剤搬送部Ｂ１の壁部に設けられた開口である。）からポケット部２３ｄ内に現像剤が流入して、ポケット部２３ｄの底部２３ｄ４の傾斜に沿ってポケット部２３ｄ内の現像剤が第１現像剤搬送部Ｂ１に向けて流出されて、ポケット部２３ｄ内には一定量以上の現像剤が流動しながら貯留されている。
ここで、図１０及び図１１を参照して、ポケット部２３ｄの底部２３ｄ４は、第１現像剤搬送部Ｂ１の側に向けて下方に所定角度（現像剤が底部２３ｄ４を滑落するのに充分な角度である。）で傾斜するように形成されているために、ポケット部２３ｄの流入・流出がスムーズにおこなわれる。
【００６４】
図８を参照して、ポケット部２３ｄには、第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側に対応する側（中央から上流に至る範囲である。）に、排出口２３ｄ１が配設されている。そして、ポケット部２３ｄに流入された現像剤の剤面が所定高さ（排出口２３ｄ１の下部の高さである。）を超えたときに、その現像剤が排出口２３ｄ１から現像装置２３の外部に排出される。詳しくは、排出口２３ｄ１から排出された現像剤は、排出経路上に自重落下した後に排出スクリュ２３ｎによって剤貯留容器に向けて搬送される。
【００６５】
また、ポケット部２３ｄには、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側に対応する側（中央から下流に至る範囲である。）に、壁部２３ｄ２が覆設されている。これにより、第１搬送スクリュ２３ｂ１のスクリュ部２３ｂ１ｂによって跳ね上げられた現像剤は、ポケット部２３ｄ内に侵入して壁部２３ｄ２に衝突することになる（図８の破線矢印に示す現像剤の動きである。）。壁部２３ｄ２に衝突した現像剤は、ポケット部２３ｄ内に貯留された流動状態の現像剤中に堆積されることになる。すなわち、図１２に示すように、従来のように搬送経路の壁部に排出口２３ｓを直接的に形成した場合には、第１搬送スクリュ２３ｂ１のスクリュ部２３ｂ１ｂによって跳ね上げられた現像剤が排出口２３ｓから外部に排出されてしまっていた。これに対して、本実施の形態では、第１搬送スクリュ２３ｂ１によって跳ね上げられてポケット部２３ｄ内に侵入した現像剤を壁部２３ｄ２にて受け止めるとともに、跳ね上げられた現像剤が直接的に入り込まない位置に排出口２３ｄ１を設けているために、現像装置２３から現像剤が過剰に排出される不具合を抑止することができる。
【００６６】
また、図８〜図１０に示すように、第１搬送スクリュ２３ｂ１は、軸部２３ｂ１ａ上に螺旋状にスクリュ部２３ｂ１ｂが形成されたものである。そして、本実施の形態では、第１搬送スクリュ２３ｂ１の長手方向の一部に、スクリュ部２３ｂ１ｂが形成されていない切欠領域２３ｂ１０（図中のＭの範囲であって、軸部２３ｂ１ａのみで形成された領域である。）を設けている。このスクリュ部２３ｂ１ｂが形成されていない切欠領域２３ｂ１０は、第１現像剤搬送部Ｂ１（第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路）の下流側であって、非画像領域（画像形成に関与しない領域である。）に設けられている。
また、ポケット部２３ｄは、第１搬送スクリュ２３ｂ１の切欠領域２３ｂ１０に対向するとともに、切欠領域２３ｂ１０の長手方向（回転軸方向）の長さＭよりも開口の長手方向の長さＮが小さくなるように形成されている（Ｍ＞Ｎである。）。なお、ポケット部２３ｄも、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側であって、非画像領域に設けられている。
【００６７】
このように、第１搬送スクリュ２３ｂ１に切欠領域２３ｂ１０を設けることで、その近傍にて跳ね上がる現像剤の量を軽減できる。さらに、ポケット部２３ｄの開口の長手方向長さＮを切欠領域２３ｂ１０の長手方向長さＭよりも小さくするとともに切欠領域２３ｂ１０の範囲内に対向させることで、切欠領域２３ｂ１０の上流側で跳ね上がった現像剤がポケット部２３ｄに侵入する量を効率的に軽減することができる。このように、跳ね上がりによりポケット部２３ｄに侵入する現像剤量を軽減できるために、上述したポケット部２３ｄ（壁部２３ｄ２）の効果がさらに確実なものになって、現像装置２３内の現像剤が過剰に排出されて現像剤量が不足してしまう不具合が抑止される。
【００６８】
本願発明者が実験をおこなったところ、上述の構成によれば、図１２のように搬送経路の壁部に排出口２３ｓを直接的に形成した場合に比べて、第１搬送スクリュ２３ｂ１によって跳ね上げられた現像剤が排出口２３ｄ１から排出される量が格段に減少することが確認された。
なお、本実施の形態では、第１搬送スクリュ２３ｂ１に切欠領域２３ｂ１０を形成したが、第１搬送スクリュ２３ｂ１に切欠領域２３ｂ１０を形成しない場合でも、本実施の形態と同様のポケット部２３ｄを設けることで、第１搬送スクリュ２３ｂ１によって跳ね上げられた現像剤が排出口２３ｄ１から排出される量が格段に減少することが確認された。
【００６９】
他方、第１搬送スクリュ２３ｂ１に切欠領域２３ｂ１０を設けることで、切欠領域２３ｂ１０を設けない場合に比べて、第１現像剤搬送部Ｂ１における現像剤の傾き（先に図４にて説明した、下流側における現像剤の剤面が上流側の剤面に比べて低くなる現象である。）が小さくなり、オーガスジ（下流側で剤面が低くなるときにスクリュ部２３ｂ１ｂのピッチで生じる画像ムラである。）が発生しにくくなることも確認した。
【００７０】
ここで、本実施の形態では、ポケット部２３ｄや切欠領域２３ｂ１０を、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側であって、非画像領域に設けている。これにより、第１搬送スクリュ２３ｂ１のスクリュ部２３ｂ１ｂを切欠いたことによる出力画像への影響や、ポケット部２３ｄを設けたことによる出力画像への影響をなくすことができる。
【００７１】
なお、図８及び図９に示すように、ポケット部２３ｄは、切欠領域２３ｂ１０に対して上流側（第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側である。）に対向しないように形成することが好ましい。すなわち、切欠領域２３ｂ１０の上流側端部から離間させた位置に、ポケット部２３ｄの上流側端部を設けることが好ましい。さらに換言すると、ポケット部２３ｄは、切欠領域２３ｂ１０の中央から下流側に至る範囲に対向するように配設することが好ましい。
このように構成することで、第１搬送スクリュ２３ｂ１の回転によって切欠領域２３ｂ１０の上流側で跳ね上がった現像剤がポケット部２３ｄに侵入する量がさらに確実に軽減される。
【００７２】
また、本実施の形態では、先に図４及び図６で説明したように、ポケット部２３ｄの上流側に、ポケット部２３ｄが配設された位置を通過させずに現像剤の一部を循環経路の上流側に戻すためのバイパス経路の開口２３ｅが設けられている。そして、バイパス経路とポケット部２３ｄとの間には、バイパス経路とポケット部２３ｄとを第１現像剤搬送部Ｂ１の外部で隔絶する仕切り壁２３ｄ３が設置されている。これにより、バイパス経路とポケット部２３ｄとが近接する場合であっても、バイパス経路を流動する現像剤と、ポケット部２３ｄ（排出口２３ｄ１）から排出される現像剤と、が混入する不具合を抑止することができる。なお、本実施の形態では、図９及び図１１に示すように、仕切り壁２３ｄ３の下端がポケット部２３ｄ側にクの字状に曲がっているために、排出口２３ｄ１から排出された現像剤が排出経路に向けて確実に排出されることになる。
【００７３】
以上説明したように、本実施の形態では、第１現像剤搬送部Ｂ１（搬送経路）の外部に突出するポケット部２３ｄを設けて、第１搬送スクリュ２３ｂ１（搬送部材）によって跳ね上げられた現像剤をポケット部２３ｄの壁部２３ｄ２に衝突させるとともに、ポケット部２３ｄに流入された現像剤の一部を排出口２３ｄ１から排出させているために、第１搬送スクリュ２３ｂ１によって跳ね上げられた現像剤が現像装置２３から排出されることなく、外部に排出する現像剤量にバラツキが生じることがなく、出力画像の画質が安定する、プレミックス現像方式の現像装置２３を提供することができる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、現像剤搬送部Ｂ１〜Ｂ３が３つ設置された現像装置２３に対して本発明を適用したが、現像剤搬送部が２つ以下又は４つ以上設置された現像装置に対しても本発明を適用することができる。その場合も、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、第３搬送スクリュ２３ｂ３を水平方向に対して斜めに配設したが、第３搬送スクリュ２３ｂ３を水平に配設することもできる。
さらに、本実施の形態では、ポケット部２３ｄを第１現像剤搬送部Ｂ１の壁部に設けたが、ポケット部２３ｄをその他の現像剤搬送部Ｂ２、Ｂ３の壁部に設けることもできる。
【００７５】
また、本実施の形態では、供給手段としての剤カートリッジ２８から現像装置２３に向けて現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を供給したが、供給手段からキャリアＣのみを現像装置２３に向けて供給することもできる。その場合、トナーのみが収容されたトナーカートリッジを剤カートリッジ（キャリアカートリッジ）とは別に設置して、磁気センサ２６の検知結果に基いてトナーカートリッジに収容されたトナーを現像装置２３に向けて適宜に補給することになる。このような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
また、本実施の形態においては、作像部の一部がプロセスカートリッジ２０で構成される画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、作像部がプロセスカートリッジ化されていない画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。具体的に、現像装置２３が単体で画像形成装置本体に着脱されるユニットして構成されている場合であっても、当然に本発明を適用することができる。
さらに、本実施の形態では、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２が２つ設置された現像装置２３に対して本発明を適用したが、現像ローラが１つ又は３つ以上設置された現像装置に対しても当然に本発明を適用することができる。その場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置に設置されたプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
【図３】現像装置を示す拡大図である。
【図４】現像装置における循環経路を長手方向にみた断面図である。
【図５】図４の循環経路におけるＹ１−Ｙ１断面を示す概略断面図である。
【図６】図４の循環経路におけるＹ２−Ｙ２断面を示す概略断面図である。
【図７】図４の循環経路において現像剤に波状の偏りが生じた状態を示す図である。
【図８】ポケット部の近傍を示す上面図である。
【図９】ポケット部の近傍を示す斜視図である。
【図１０】ポケット部の近傍を別の角度から示す斜視図である。
【図１１】ポケット部の近傍をさらに別の角度から示す斜視図である。
【図１２】第１搬送部材によって跳ね上げられた現像剤が排出口に侵入する状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１ 画像形成装置本体（装置本体）、
２０、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ プロセスカートリッジ、
２１ 感光体ドラム（像担持体）、
２３ 現像装置（現像部）、
２３ａ１、２３ａ２ 現像ローラ（現像剤担持体）、
２３ｂ１ 第１搬送スクリュ（第１搬送部材）、 ２３ｂ１０ 切欠領域、
２３ｂ２ 第２搬送スクリュ（第２搬送部材）、
２３ｂ３ 第３搬送スクリュ（第３搬送部材）、
２３ｄ ポケット部、
２３ｄ１ 排出口、 ２３ｄ２ 壁部、
２３ｄ３ 仕切り壁、 ２３ｄ４ 底部、
Ｇ 現像剤（２成分現像剤）、 Ｔ トナー、 Ｃ キャリア。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、
装置内に新たにキャリアを供給する供給手段と、
前記複数の搬送部材のうち１つの搬送部材による搬送経路に対して外部に向けて凹設されるとともに、当該搬送経路で搬送される現像剤の一部が流入され流出されるポケット部と、
を備え、
前記ポケット部は、
前記搬送経路の下流側に対応する側に覆設された壁部と、
当該ポケット部に流入された現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤を装置の外部に排出するための排出口と、
を具備したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記ポケット部は、その底部が前記搬送経路の側に向けて下方に傾斜するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記排出口は、前記搬送経路の上流側に対応する側に配設されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記１つの搬送部材は、軸部上にスクリュ部が形成されたものであるとともに、長手方向の一部に前記スクリュ部が形成されていない切欠領域を具備し、
前記ポケット部は、前記切欠領域に対向する位置に配設された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。
【請求項５】
前記ポケット部は、その開口の長手方向の長さが前記切欠領域の長手方向の長さよりも小さくなるように形成されたことを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記ポケット部は、前記切欠領域に対して前記搬送経路の上流側に対向しないように形成されたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記ポケット部は、前記搬送経路の下流側に形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
前記ポケット部に対して前記搬送経路の上流側に、前記ポケット部が配設された位置を通過させずに現像剤の一部を前記循環経路の上流側に戻すためのバイパス経路の開口を備え、
前記バイパス経路と前記ポケット部とを前記搬送経路の外部で隔絶する仕切り壁を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置。
【請求項９】
前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体を備え、
前記複数の搬送部材は、前記現像剤担持体に対向するとともに当該現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、前記第１搬送部材の下方であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を搬送する第２搬送部材と、前記第２搬送部材によって搬送された現像剤を前記第１搬送部材による搬送経路の上流側に搬送する第３搬送部材と、であって、
前記第１搬送部材による搬送経路と前記第２搬送部材による搬送経路と前記第３搬送部材による搬送経路とを隔絶する壁部を備え、
前記１つの搬送部材は、前記第１搬送部材であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１０】
前記供給手段は、装置内に新たにトナーを前記キャリアとともに供給することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１１】
画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、
装置内に新たにキャリアを供給する供給手段と、
前記複数の搬送部材のうち１つの搬送部材による搬送経路に対して外部に向けて凹設されるとともに、当該搬送経路で搬送される現像剤の一部が流入され流出されるポケット部と、
を備え、
前記ポケット部は、
前記搬送経路の下流側に対応する側に覆設された壁部と、
当該ポケット部に流入された現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤を装置の外部に排出するための排出口と、
を具備したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記ポケット部は、その底部が前記搬送経路の側に向けて下方に傾斜するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記排出口は、前記搬送経路の上流側に対応する側に配設されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記１つの搬送部材は、軸部上にスクリュ部が形成されたものであるとともに、長手方向の一部に前記スクリュ部が形成されていない切欠領域を具備し、
前記ポケット部は、前記切欠領域に対向する位置に配設された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。
【請求項５】
前記ポケット部は、その開口の長手方向の長さが前記切欠領域の長手方向の長さよりも小さくなるように形成されたことを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記ポケット部は、前記切欠領域に対して前記搬送経路の上流側に対向しないように形成されたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記ポケット部は、前記搬送経路の下流側に形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
前記ポケット部に対して前記搬送経路の上流側に、前記ポケット部が配設された位置を通過させずに現像剤の一部を前記循環経路の上流側に戻すためのバイパス経路の開口を備え、
前記バイパス経路と前記ポケット部とを前記搬送経路の外部で隔絶する仕切り壁を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置。
【請求項９】
前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体を備え、
前記複数の搬送部材は、前記現像剤担持体に対向するとともに当該現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、前記第１搬送部材の下方であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を搬送する第２搬送部材と、前記第２搬送部材によって搬送された現像剤を前記第１搬送部材による搬送経路の上流側に搬送する第３搬送部材と、であって、
前記第１搬送部材による搬送経路と前記第２搬送部材による搬送経路と前記第３搬送部材による搬送経路とを隔絶する壁部を備え、
前記１つの搬送部材は、前記第１搬送部材であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１０】
前記供給手段は、装置内に新たにトナーを前記キャリアとともに供給することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１１】
画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体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２００９−６３８７１（Ｐ２００９−６３８７１Ａ）
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３２４５６（Ｐ２００７−２３２４５６）
【出願日】平成１９年９月７日（２００７．９．７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月７日（２００７．９．７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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