現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
【課題】現像剤中の凝集体による異常画像の発生を防止する。
【解決手段】攪拌・搬送部材である供給室搬送部材３０４の上方に、現像剤中の凝集体を粉砕するための粉砕手段（網目部材４０１）を配設し、その網目部材４０１に向けて、供給室搬送部材３０４に設けたパドル部材４０２によって現像剤Ｇを打ち付けることにより、現像剤中に含まれる凝集体を崩す。これにより、凝集体が現像領域に運ばれることによって引き起こされる黒ポチや流星といった異常画像の発生を抑制することができる。網目部材４０１上に載った現像剤は、網目部材４０１の下面に付設された弾性部材４０４にパドル部材４０２が当接することで網目部材４０１を振動させ、網目部材４０１から滑り落とす。
【解決手段】攪拌・搬送部材である供給室搬送部材３０４の上方に、現像剤中の凝集体を粉砕するための粉砕手段（網目部材４０１）を配設し、その網目部材４０１に向けて、供給室搬送部材３０４に設けたパドル部材４０２によって現像剤Ｇを打ち付けることにより、現像剤中に含まれる凝集体を崩す。これにより、凝集体が現像領域に運ばれることによって引き起こされる黒ポチや流星といった異常画像の発生を抑制することができる。網目部材４０１上に載った現像剤は、網目部材４０１の下面に付設された弾性部材４０４にパドル部材４０２が当接することで網目部材４０１を振動させ、網目部材４０１から滑り落とす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像の可視像化手段である現像装置およびこの現像装置を用いるプリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電潜像の可視像化手段として、トナーと粒状磁性体のキャリアよりなる二成分現像剤（以下、単に現像剤という）を用いる二成分現像方式の現像装置が知られている。二成分磁気ブラシ現像では、トナーをキャリア（磁性粉）と混合して、攪拌する事で摩擦帯電を起こさせ、トナーをキャリア（磁性粉）に静電気力によって付着させる。このトナーとキャリアの混合物が現像剤である。現像剤は、現像剤担持体によって、潜像担持体と対向する現像領域に運ばれ、潜像担持体上の静電潜像にトナーを付着させて現像を行う。
【０００３】
上記の現像プロセスを行う為の一般的な装置構成を簡単に述べると、画像形成装置内には現像装置とは別途設けられた、トナーカートリッジ等のトナー収納部材、補給装置が存在する。補給装置によってトナーカートリッジから現像装置内にトナーが補給される。そして、補給されたトナーは現像装置内のスクリュ部材などによって、現像装置内の現像剤と攪拌混合され、同時に摩擦帯電が起きる。攪拌混合された現像剤は、マグネットローラなどの磁界発生手段を内包した円筒状の現像スリーブによって現像領域まで搬送される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、高温・高湿環境では、トナーカートリッジや補給経路内でトナー凝集が発生する場合がある。このトナー凝集が崩れることなく現像装置に補給され、現像領域まで運ばれた場合、凝集体は画像において黒ポチや流星といった異常画像を発生させることが知られている。また、現像装置内においても高温となる回転部材の周囲などでトナーが融解し、キャリアを含む凝集体が発生することがある。この凝集体も画像において黒ポチなどの異常画像を引き起こす。
【０００５】
このようなトナー凝集体による異常画像を防ぐ方策として、メッシュ部材を用いることが、例えば特開２００２−２８７４９７号公報（特許文献１）などにおいて提案されている。
【０００６】
上記特許文献１に記載のものは、現像装置２００の現像剤補給口にメッシュ部材３０を設け（図５,図６参照）、このメッシュ部材３０により、現像装置に補給されるトナーの粒径を規制する、すなわち、メッシュ部材３０でトナー凝集体をせき止めて現像装置内に凝集体が補給されないようにする、というものである。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、現像装置内への凝集体の侵入防止を図るものであって（特許文献１、段落０００９最終部分を参照）、現像装置内で発生した凝集体に対しては何ら効果がなく、これが現像領域に運ばれた場合には異常画像を引き起こす原因となってしまう。また、補給トナーに含まれるものであれ現像装置内で発生した凝集体であれ、凝集体をせき止めるだけでは凝集体を崩すことはできず、メッシュ部材の目詰まりによって補給量が低下したり補給不能となる恐れもある。
【０００８】
本発明は、従来の現像装置における上述の問題を解決し、現像剤中の凝集体による黒ポチや流星といった異常画像の発生を抑制し、優れた現像品質を得ることのできる現像装置、およびこれを備える画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題は、表面に現像剤を担持して現像領域に搬送する現像剤担持体と、現像剤を攪拌しながら前記現像剤担持体の長手方向に搬送する搬送部材を備えた現像装置であって、前記搬送部材の近傍に配置され、現像剤が衝突されることで現像剤中の凝集体を崩す粉砕手段と、前記粉砕手段に向けて現像剤を打ち付ける打付け手段とを備えることを特徴とする本発明の現像装置により解決される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の現像装置によれば、搬送部材の近傍に配置した粉砕手段に向けて打付け手段で現像剤を打ち付けることにより、現像剤中に含まれる凝集体を崩すことができ、凝集体による黒ポチや流星といった異常画像の発生を抑制し、優れた現像品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る現像装置を備える画像形成装置の感光体まわりの概略構成を示す断面図である。
【図２】現像ローラに形成される磁束密度分布を示す模式図である。
【図３】現像ローラの軸方向に沿った断面図である。
【図４】粉砕手段である網目部材の斜視図である。
【図５】供給室搬送部材のスクリュ羽根の構成を示す図である。
【図６】パドル部材が設けられた供給室搬送部材の構成を示す模式図である。
【図７】現像剤中の凝集体が崩される様子を示す模式図である。
【図８】現像装置の内部構成を示す斜視図である。
【図９】現像装置を現像ローラ側から見た外観斜視図である。
【図１０】本発明による現像装置を備えるカラー画像形成装置の断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る現像装置を備える画像形成装置の一例における、像担持体（感光体）まわりの概略構成を示す断面図である。この図において、像担持体である感光体１は矢印で示すように図中時計まわりの向きに回転される。この感光体１の上部、時計の文字盤で表現すれば略１２時の位置には帯電装置２が配置されている。帯電装置２は本例では感光体と同速度で回転される回転体からなるが、回転体に限らずコロナ放電タイプでもよい。
【００１３】
この帯電装置２により感光体１の表面は暗中で一様に帯電された後、図示省略の書き込み手段からの露光用の光Ｌの照射を受けて静電潜像が形成される。その静電潜像は感光体１の回転と共に下流側に移動し現像装置３と対向する現像領域に至る。現像装置３は感光体１の右横に配置されている。
【００１４】
現像装置３はケーシング３０１内に、現像剤３２０を撹拌搬送する供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５、現像ローラ３０２などの回転部材及びその他の部材を具備している。また、供給室搬送部材３０４の上方に位置して、現像剤中の凝集体を粉砕するための粉砕手段としての網目部材４０１が備えられている。この粉砕手段（網目部材４０１）については後に詳述する。
【００１５】
現像ローラ３０２は、感光体１を時計の文字盤に見立てると、２時と３時の間の位置（２時半の位置）で感光体１に近接して対向させることで現像ニップ領域Ａを構成するようにして近接配置されている。この感光体１との対向部位に相当するケーシング３０１の部位は現像ローラ３０２を露出させるため開口している。
【００１６】
現像ローラ３０２によりケーシング３０１内の現像剤３２０は現像ニップ領域Ａへ搬送されるようになっている。現像ニップ領域Ａで感光体１の表面に形成されている静電潜像に現像剤３２０中のトナーが付着してトナー像として顕像化される。
【００１７】
このトナー像は感光体１の回転と共に下流側に移動し転写装置５に対向する転写領域に至る。転写装置５は感光体１の下部、６時の位置に配置されている。本例では転写装置５は回転体からなるが、回転体に限らずコロナ放電タイプでもよい。感光体１と転写装置５とが対向する領域を転写領域Ｂと称する。
【００１８】
感光体１上のトナー像は転写領域Ｂにおいて転写紙８に転写され、転写紙８上の画像となる。なお感光体上のトナーを中間転写体(中間転写ベルトなど)にいったん転写し、その後多色トナーを一括して転写紙に転写する中間転写ベルト方式にも適用は可能であり、その場合は転写領域Ｂで感光体上のトナーを中間転写体(中間転写ベルト)に転写することになる。
【００１９】
転写後の感光体１は感光体１の回転と共に下流側へ移動してクリーニング装置６に至る。
クリーニング装置６は１０時の位置に配置されている。クリーニング装置６は、転写紙に転写し切れずに感光体１の表面に残ったトナーを、クリーニングブレード６０１により除去する。クリーニング装置６を通過した感光体１の表面は図示しない除電器により除電され、その後、帯電装置２により表面を一様に帯電され、次の画像形成工程が繰返えされる。
【００２０】
本例の現像装置３は、ケーシング３０１の内部に現像ローラ３０２、供給室搬送部材３０４、回収室搬送部材３０５、現像剤規制部材３０３を有し、現像剤３２０を撹拌搬送して循環させている。本実施例では攪拌・搬送部材３０４，３０５は螺旋形状のスクリューを用いており、スクリュー羽根の外径を直径１６ｍｍ以下のものを用いている。
【００２１】
図２に示すように、現像ローラ３０２は、円周方向に複数の磁石ＭＧ（図の煩雑化防止のため１個についてのみ符号を付している）を配置したマグネットローラ３０２ｄを内部に有し、その周囲を円筒状のスリーブ３０２ｃが回転軸３０２ｅ（図３）と一体的に回転する構成となっている。
【００２２】
スリーブ３０２ｃはアルミ等の非磁性の金属で形成されている。マグネットローラ３０２ｄは、各磁石ＭＧが所定の方向を向くように不動部材、例えば、ケーシング３０１に固定されており、その周囲をスリーブ３０２ｃが回転して、磁石ＭＧによって引き付けた現像剤３２０を搬送していく。
【００２３】
現像ローラ３０２の構造を示した図３において、現像ローラ３０２は主として、不動部材であるケーシング３０１に固定されている固定軸３０２ａ及びこの固定軸３０２ａと一体の円柱状をしたマグネットローラ３０２ｄと、マグネットローラ３０２ｄのまわりをギャップを介して覆っているスリーブ３０２ｃ及びこのスリーブ３０２ｃと一体的な回転軸３０２ｅ等からなる。固定軸３０２ａに対して回転軸３０２ｅは軸受３０２ｆを介して回転自在であり、回転軸３０２ｅは図示省略の回転駆動手段から動力を伝達されて回転駆動される。
【００２４】
マグネットローラ３０２ｄの外周部には、図３に示すように所定の間隔をおいて複数の磁石ＭＧが固定されている。これらの磁石ＭＧの周囲をスリーブ３０２ｃが回転されるわけである。
【００２５】
これらの磁石ＭＧは、スリーブ３０２ｃの周表面に現像剤を穂立ちさせ、また穂切りなどさせるように磁界を形成するためのものである。これらの磁石ＭＧから発せられる法線方向磁力線に沿うように、磁性のキャリアが集合して磁気ブラシが形成される。
【００２６】
マグネットローラの構成は多々あるが、本例では図２に示すように、スリーブ３０２ｃの内部に３つの磁石ＭＧを有し、３つの磁極（磁力分布）が生じる構成のものである。現像ローラ３０２の中心Ｏ-1と感光体の中心Ｏ-2を結ぶ線上で対向する部分（現像ニップ領域Ａに相当する領域）の磁極をＰ１極(現像極)と称し、以下反時計まわりの向きで示す現像ローラ３０２の回転方向順に、各磁極をＰ２(ケーシング対向極)、Ｐ３極(現像剤規制部材対向極)と称する。
【００２７】
極性はＰ１極から、Ｎ、Ｓ、Ｓ極としているが、これらは各極が反対の極性であっても構わない。Ｐ１極は現像極であり、感光体１に対向している。Ｐ２はケーシングに対向しており、Ｐ３は現像剤規制部材に対向している。
【００２８】
現像ローラ３０２と感光体１は現像ニップ領域Ａ（図１参照）で直接には接触せずに、現像に適する一定の間隔、現像ギャップＧＰを保持して対向している。
現像ローラ３０２上において、現像剤３２０を穂立ちさせ、現像剤３２０を感光体１に接触させることで、感光体１表面の静電潜像にトナーを付着させて顕像化する。
【００２９】
この現像装置３では、固定軸３０２ａには接地されたバイアス用の電源ＶＰが接続されている（図示せず）。固定軸３０２ａに接続された電源ＶＰの電圧は、図３に示していない導電性の軸受、導電性の回転軸３０２ｅを経てスリーブ３０２ｃに印加される。一方、感光体１を構成する最下層の導電性支持体は接地されている。
【００３０】
こうして、現像ニップ領域Ａには、キャリアから離脱したトナーを感光体１側へ移動させる電界を形成しておき、スリーブ３０２ｃと感光体１の表面に形成された静電潜像との電位差によりトナーを感光体１側に向けて移動させることに供している。
【００３１】
なお、本例の現像装置は露光用の光Ｌ（図１参照）で書き込む方式の画像形成装置と組み合わせた例としている。帯電装置２により感光体１上に一様に負極性の電荷を乗せ、書込量を少なくするために画像部を露光用の光Ｌで露光することで、低下した電位の画像部(静電潜像)に負極性のトナーで現像する所謂反転現像方式を採用している。これは一例であり、本発明の現像方式の中で、感光体１に乗せる帯電電荷の極性は大きな問題ではない。
【００３２】
現像後、Ｐ２極は現像ローラ３０２上に担持された現像後の現像剤３２０を現像ローラ３０２の回転と共に下流側に搬送し、ケーシング３０１内に引き入れる。
Ｐ２とＰ３極は同極性としてあり、Ｐ２〜Ｐ３極間では穂立ちさせる磁力がなく穂が寝た状態となり、それまで現像ローラ３０２周囲に引き寄せていた現像剤３２０を現像ローラ３０２から引き離す“剤離し”の作用が働く。この穂が寝た状態となる現像ローラ上のＰ２〜Ｐ３極対応部（磁力分布曲線の山形のピークが他と比べて極めて低い領域）は現像ローラ３０２から現像剤３２０を離す、剤離し領域（図１に符号９で示す）を形成している。
【００３３】
感光体１にトナーを付着させた現像剤３２０は、現像剤中のトナー濃度が下がっている為、仮に、このトナー濃度が低下した現像剤が現像ローラ３０２から離れずに再度現像ニップ領域Ａに搬送され現像に供されると狙いの画像濃度を得ることが出来ないという不具合が生じてしまう。
【００３４】
これを防止するため、本例では、現像後の剤離し領域９で、現像ローラ３０２から現像剤を離す。現像ローラ３０２から離した現像剤はその後、狙いのトナー濃度、トナー帯電量になるように、ケーシング３０１内で十分に撹拌混合する。
【００３５】
こうして、狙いのトナー濃度、帯電量にされた現像剤は、供給室撹拌搬送部材３０４によって現像ローラ３０２上方の現像剤貯留スペースＣに供給される。
貯留スペースＣに供給された現像剤はＰ３極のピーク位置の直近下流部に位置する現像剤規制部材３０３を通過することにより、所定の厚さに整えられて、磁気ブラシを形成しながら現像ニップ領域Ａに搬送される。また、Ｐ３極は、現像剤を搬送する搬送極の機能を担っている。
【００３６】
次に、供給室搬送部材３０４の上に設置された粉砕手段である網目部材４０１について説明する。
図１，２に示されるように、供給室搬送部材３０４の上には、網目部材４０１が現像ケース３０１の壁面から張り出すように設置されている。本実施形態では、網目部材４０１は、供給室搬送部材３０４のスクリュー回転方向下流側に向かって下がるように傾斜をもって配設されている。網目部材４０１の先端と現像ケース３０１との間には空隙Ｓが設けられている。また、網目部材４０１の下面には弾性部材４０４が備えられている。弾性部材４０４は供給室搬送部材３０４方向に突出する（下方に折れ曲がって垂れ下がる）垂下部４０４ａを有しており、その垂下部４０４ａの先端部分に、回転する供給室搬送部材３０４のスクリュー羽根部材４０５が当接するように設けられている。弾性部材４０４は、供給室搬送部材３０４のスクリュー羽根部材４０５に当接することで粉砕手段（網目部材４０１）を振動させる振動付与手段である。
【００３７】
図４は、網目部材４０１の斜視図である。この図から分かるように、網目部材４０１は供給室搬送部材３０４の軸方向（長手方向）に延設されており、供給室搬送部材３０４（のスクリュー羽根）とほぼ同じだけの幅を有している。そして、その幅内に複数の（本例では４つの）弾性部材４０４が等間隔で配置されている。弾性部材４０４は、図１，２では幅方向（図の左右方向）の長さが短く示されているが、図４に示すように、網目部材４０１の短手方向に延長して、現像ケース３０１の壁面から張り出すように設けても良い。なお、複数の弾性部材４０４は、必ずしも等間隔に配置しなくとも良い。
【００３８】
上記のように、供給室搬送部材３０４が回転すると、そのスクリュー羽根４０５が弾性部材４０４の垂下部４０４ａに当接し、網目部材４０１を振動させる。本実施例では供給室搬送部材３０４は螺旋状のスクリューを用いており、そのスクリューのピッチと各弾性部材４０４の間隔とがずれているため、複数の（本例では４つの）弾性部材４０４に同時にスクリュー羽根４０５が当接せず、順次当接して網目部材４０１を振動させる。なお、複数の又は全部の弾性部材４０４が同時にスクリュー羽根４０５と当接するように構成しても良い。
【００３９】
そして、図１,２及び図５に示すように、供給室搬送部材３０４にはスクリュー回転軸から凸設されるパドル部材４０２が、スクリュー羽根４０５の間に設けられている。パドル部材４０２は、図５から分かるように、スクリュー羽根４０５の間に複数個が設けられる。その複数個のパドル部材４０２は、隣り合うパドル部材が、スクリュー回転軸に対して互いに異なる角度で（軸周りの位置が互いに異なるように）設置されている。例えば、複数個のパドル部材４０２を順番に９０度ずつずらして配置したり、あるいは６０度ずつずらして配置しても良い。図５（ｂ）は現像装置内部の供給室搬送部材３０４部を上方から見た俯瞰図であるが、（ａ）図に、隣接する各パドル部材４０２が軸周りに異なる角度で設置されている様子を示してある。なお、図１,２では、図の煩雑を避けるため、軸周りに配置した複数個のパドル部材４０２のうち、１つだけを図示している。
【００４０】
図６は、パドル部材４０２が設けられた供給室搬送部材３０４の構成を示す模式図である。この図では、供給室搬送部材３０４のスクリュー羽根４０５のピッチ間にパドル部材４０２が設置された様子を示してある。
【００４１】
このようにスクリュー羽根４０５の間に複数個のパドル部材４０２が設けられた供給室搬送部材３０４が回転すると、スクリューによって攪拌されながら搬送中の現像剤をパドル部材４０２が上方に（網目部材４０１側に向かって）打ち上げる。その際、各パドル部材４０２は、隣り合うパドル部材がスクリュー回転軸に対して互いに異なる角度で設置されていることにより、全てのパドル部材が同時に現像剤を打ち上げるのではなく、各パドル部材が時間差をもって打ち上げる（打ち上げ位相がズレる）ことになる。仮に、全てのパドル部材の軸に対する角度を同じにして設置した場合には、スクリュー回転軸がある角度位置に来たときに剤搬送方向の長手全域にわたって同時に剤を打ち上げることになり、現像ローラ３０２側に供給される現像剤量のムラが大きくなり、結果として汲み上げムラなどによる濃度異常を起こした画像が発生してしまう。本実施形態では、上記のように各パドル部材４０２が時間差をもって打ち上げる（打ち上げ位相がズレる）ことにより、現像ローラ３０２側への現像剤供給量のムラを抑制し、異常画像の発生を防止している。
【００４２】
さて、パドル部材４０２によって打ち上げられた現像剤は、網目部材４０１を構成する細いワイヤに衝突することで大きなせん断力を受け、剤内に凝集体（トナー主体の凝集体やキャリア主体の凝集体など）が含まれていた場合には、その凝集体が粉砕される。剤が網目部材４０１を構成する細いワイヤに衝突したときに受けるせん断力は、通常のケース壁面などに衝突した場合よりも大きく、剤内の凝集体を効率良く粉砕することができる。
【００４３】
また、パドル部材４０２によって打ち上げられた現像剤のうち、一部は網目部材４０１をすり抜けて網目部材４０１の上まで至るものもあるが、仮に網目部材４０１の上に現像剤が載ったとしても、溜まった現像剤は、上記のようにスクリュー羽根４０５が弾性部材４０４の垂下部４０４ａに当接して網目部材４０１を振動させることにより、傾斜して設けられた網目部材４０１を滑り落ち、供給室搬送部材３０４側に回収される。
【００４４】
図７は、現像剤中の凝集体が崩される様子を示す模式図である。
パドル部材４０２によって現像剤の一部Ｇが打ち上げられ、網目部材４０１を構成する細いワイヤに衝突する。衝突した現像剤は、通常のケース壁面などに衝突するよりも大きなせん断力を受ける。これにより、現像剤中に凝集体が含まれている場合は、その凝集体が粉砕される。網目部材４０１の上に溜まった現像剤は、スクリュー羽根４０５が弾性部材４０４の垂下部４０４ａに当接して網目部材４０１を振動させることにより、網目部材４０１の傾斜を滑り落ち、網目部材先端と現像ケース３０１間の隙間Ｓから、図に矢印で示す如く、供給室搬送部材３０４側へと回収される。
【００４５】
このように、本実施形態の現像装置においては、攪拌・搬送部材である供給室搬送部材３０４の上方に、現像剤中の凝集体を粉砕するための粉砕手段（実施例では網目部材４０１）を配設し、その粉砕手段に向けて、攪拌・搬送部材である供給室搬送部材３０４に設けたパドル部材４０２によって現像剤を打ち付けることにより、現像装置に補給されたトナー中に含まれる凝集体や、現像装置内部で生成された凝集体を崩すことができ、そのような凝集体が現像領域に運ばれることによって引き起こされる黒ポチや流星といった異常画像の発生を抑制することができ、良好な現像品質を得ることが可能となる。
【００４６】
なお、凝集体を崩すための粉砕手段としては、実施例に挙げたような細いワイヤを格子状に配置したメッシュ部材（網目部材４０１）に限らず、ワイヤや薄板を格子状や平行に配置したもの、あるいは尖った突起を多数配置したものなど、適宜な構成のものを採用可能である。粉砕手段は現像剤を通過させる部材に限らず、現像剤が通過しない部材でも粉砕手段を構成することは可能である。
【００４７】
また、現像剤を粉砕手段に向かって打ち付けるパドル部材（打付け手段）も、実施例で挙げたような平板状部材に限らず、曲線（曲面）上の部材や、直線（平板）と曲線（曲面）を組み合わせた形状など、適宜な構成のものを採用可能である。
【００４８】
また、粉砕手段に付設される振動付与手段も、実施例で挙げた弾性部材４０４の形状に限らず、適宜な形状を採用可能である。材質も任意である。粉砕手段に設ける振動付与手段の数や間隔なども適宜設定可能である。
【００４９】
複数個の振動付与手段が順番に搬送部材（スクリュー羽根４０５）に当接して粉砕手段（網目部材４０１）を振動させるように構成した場合、粉砕手段の上に載った現像剤を効果的に粉砕手段から滑り落とさせることができる。また、網目状部材の目詰まりを防止する点でも効果的である。
【００５０】
打付け手段（パドル部材４０２）を搬送部材（供給室搬送部材３０４）に設けることで、現像剤を粉砕手段に打ち付けるための構成を簡単な構成で実現でき、コスト及びスペースの抑制に寄与することができる。
【００５１】
粉砕手段を網目状部材で構成することで、細いワイヤ状部材で効率良く凝集体を崩すことができる。また、簡単で丈夫な構成により、粉砕手段を低コストに作成することができる。
【００５２】
なお、網目状部材の目の大きさは、該現像装置３で使用する現像剤のキャリア平均粒径の３倍以上とするのが望ましい。これにより、目詰まりを効果的に防ぐことができる。本実施形態では、現像剤のキャリアの粒度は２０〜６０μｍのものを使用するものとする。
【００５３】
以下、現像装置のその他の内部構成等について、図３，５等をも参照しつつ、各部材の配置構成などを説明する。
図１及び図２に示したように、供給室搬送部材３０４は現像ローラ３０２のまわりの位置であって現像ローラ３０２の２時の方向に配置されている。この位置は現像剤規制部材３０３の上流側でもある。図８に示すように、供給室搬送部材３０４は回転軸の回りにスパイラルを設けたスクリュー形状をしており、現像ローラ３０２の中心線Ｏ-302と平行な中心線Ｏ-304を中心に図１に矢印で示す時計まわりの向きに回転し、該回転軸の長手方向手前側から奥側に向けて図８に矢印１１で示すように現像剤を撹拌しながら搬送する。つまり、供給室搬送部材３０４は回転軸の回転により現像剤をその軸方向、手前から奥側に向けて搬送する。
【００５４】
回収室搬送部材３０５は現像ローラ３０２のまわりの位置であって現像ローラ３０２の４時の方向上で、剤離し領域９の近傍に配置されている。図８に示すように、回収室搬送部材３０５は回転軸の回りにスパイラルを設けたスクリュー形状をしており、現像ローラ３０２の中心線Ｏ-302と平行な中心線Ｏ-305を中心に矢印で示す反時計まわりの向きに回転し、回転軸の長手方向奥側から手前側に向けて矢印１２で示すように現像剤を撹拌しながら搬送する。つまり、回収室搬送部材３０５は回転軸の回転により現像剤を供給室搬送部材３０４による搬送方向と逆向きの奥側から手前側に向けて搬送する。
【００５５】
供給室搬送部材３０４に対して回収室搬送部材３０５は下方に位置する関係となっており、ケーシング３０１内で供給室搬送部材３０４周囲の空間と回収室搬送部材３０５周囲の空間とは隣接している。
【００５６】
供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５の手前側端部は現像ローラ３０２の手前側端部よりも若干手前側に位置するように設定して、現像ローラ３０２の手前側端部の現像剤の供給を確保している。また、供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５の奥側端部は現像ローラ３０２の奥側端部よりも手前側に位置するようにして後述するトナー補給のためのスペースを確保している。現像剤規制部材３０３は現像ローラ３０２の長さに合わせて設置されている。
【００５７】
供給室搬送部材３０４と回収室搬送部材３０５の間であって、供給室搬送部材３０４周囲の空間と回収室搬送部材３０５周囲の空間とを遮蔽する仕切板３０６がケーシング３０１の内側に支持されている。この仕切板３０６の両側端部（搬送部材長手方向の端部）には、連通口３０７および３０８（図５参照）が設けられている。
【００５８】
回収室搬送部材３０５で矢印１２の向きに搬送された現像剤はその搬送方向端部でケーシング３０１の側壁で進路を絶たれるため該側壁に沿って盛り上がり、前述した連通口３０７を介して矢印１４に沿って供給室搬送部材３０４により該供給室搬送部材３０４に沿う上搬送路を移動する。
【００５９】
同様に、供給室搬送部材３０４で矢印１１の向きに搬送された現像剤はその搬送方向端部でケーシング３０１の側壁で進路を絶たれるために連通口３０８を介して該側壁に沿って降下し、矢印１３に沿って回収室搬送部材３０５により該回収室搬送部材３０５に沿う下搬送路に移動する。
【００６０】
こうして、本例の現像装置３は、現像剤を担持して回転し感光体１に形成された静電潜像を可視像化する現像ローラ３０２と、現像ローラ３０２の中心線Ｏ-1と平行な回転軸を中心に回転し、その回転軸の長手方向に現像剤を撹拌しつつ搬送する供給室搬送部材３０４と、現像ローラ３０２から現像剤を離す剤離し領域９の近傍に配置されていて、現像ローラ３０２の中心線Ｏ-1と平行な回転軸を中心に回転し、供給室搬送部材３０４が現像剤を搬送する向きと反対の向きに現像剤を撹拌しつつ搬送する回収室搬送部材３０５と、供給室搬送部材３０４と回収室搬送部材３０５の間であって、供給室搬送部材３０４周囲の空間と回収室搬送部材３０５周囲の空間とを遮蔽する両端に開口を有する仕切板３０６とを有する構成により、矢印１１、１３、１２、１４に沿う循環搬送路を構成する３０１内の現像剤撹拌搬送部材３０４、３０５が現像ローラ３０２の横に上下に２本並べて配置される（現像ローラ３０２に隣接して縦方向に並ぶように配置される）ことから、現像ローラから離れる方向（水平方向）に２つの撹拌搬送部材を配置する従来装置に比べて、現像装置の横（水平方向）の大きさを小さくすることができる。
【００６１】
図９に、現像装置３の外観を斜視図にて示す。なお、図９は、図８とは反対側、すなわち現像ローラ側から見た現像装置３の外観斜視図である。
さらに、こうして、水平方向のコンパクト化を図った現像装置３においても、仕切板３０６により供給室搬送部材３０４周囲と回収室搬送部材３０５周囲の空間が仕切られているので、現像ローラ３０２に対しては供給室搬送部材３０４により、トナーとキャリアを十分に撹拌混合された現像剤３２０のみが供給されるし、現像直後のトナー濃度の下がった現像剤は専ら回収室搬送部材３０５により撹拌搬送されるだけで、直ぐに現像ローラ３０２に供給されることがないので、現像ローラ３０２へは狙いの帯電量を持ったトナーだけが現像に用いられることとなり、高画質を得ることができる。
【００６２】
次に、トナー補給について説明する。
現像装置３内の現像剤３２０は、現像動作を繰り返すうちにトナーが消費されていくので、現像装置外部から装置内の現像剤に対してトナーを補給する必要がある。本例では、現像装置の奥側の端部近傍に設けた現像剤の補給部より外部からトナーの補給を行なう。この部位での補給では、補給されたトナーが直ちに現像に供されることはなく、連通口を通過して回収室に供給されることとなる。回収室に供給されたトナーは回収室搬送部材３０５で撹拌され安定した所定のトナー濃度で現像に供される。
【００６３】
回収室搬送部材３０５による下搬送路では、現像ローラ３０２から離れた現像剤３２０を回収するのみで、現像ローラ３０２へのトナー供給は行なわないので、現像装置奥側の上面に設けた補給用開口（図示せず）から新しく補給されたトナーにより十分に撹拌されていないトナー濃度が不均一な状態の現像剤が、現像に供されることがない。
【００６４】
この補給トナーは現像ローラ３０２から離れたトナー濃度の低下した現像剤３２０中で撹拌混合されながら、現像装置３の手前側まで搬送されるまでにトナー濃度が正常化され、供給室搬送部材３０４による上搬送路まで持ち上げられ、供給室搬送部材３０４により奥側に搬送されながら現像ローラ３０２に供給され現像に使用される。
【００６５】
次に、トナー濃度センサについて説明する。
図８のユニット下部にトナー濃度センサがある(不図示)。このセンサは透磁率を測定するセンサであり、現像剤のキャリア濃度(＝１００−トナー濃度)を検知することができる。さらに検知したキャリア濃度からセンサ上にあるトナー濃度が適正か不足しているかを判断し、補給するトナーの量を決めている。このトナー濃度センサは回収室搬送部材３０５の搬送方向下流側端部に配置している。
【００６６】
図８において矢印１１、１３、１２、１４で説明した通りであるが、現像剤は、供給室搬送部材３０４により奥側まで搬送される前に、現像に使用されることから、回収室搬送部材３０５により手前側へ戻される現像剤が多くなり、現像剤３２０が手前側に溜まる傾向にある。そのためトナー濃度センサを回収室搬送部材３０５の下流側に配置することで、センサ上方には現像剤が常に充填しており、安定したキャリア濃度検知が可能となる。
【００６７】
最後に、本発明による現像装置を備える画像形成装置の全体的な構成を、図１０に示すタンデム型カラー画像形成装置を例に挙げて説明する。このカラー画像形成装置は、搬送ベルトによって搬送される記録媒体上に複数の感光体から各色トナー像を直接転写する直接転写方式のものであるが、本発明はこれに限らず、中間転写体を用いる間接転写方式にも適用可能である。
【００６８】
図１０に示すカラー画像形成装置は、転写紙８を搬送する搬送ベルト１５の上辺に沿って該搬送ベルトの移動方向（搬送方向）上流側から順に、複数の画像形成部１７Ｋ，１７Ｍ，１７Ｙ，１７Ｃが配列された、タンデムタイプといわれるものである。なお色の順序はこの限りではない。たとえば黒を最下流に配置し、ＭＣＹＫの順に作像することも可能である。
【００６９】
これらの画像形成部１７はそれぞれが複数部材の組み合わせからなり画像形成を行なう。画像形成部１７はプロセスカートリッジとして装置本体に着脱可能に設けることが可能であるが、これに限るものではなく、必ずしもユニットとして構成されている必要はない。画像形成部１７Ｋは黒、画像形成部１７Ｍはマゼンタ、画像形成部１７Ｙはイエロー、画像形成部１７Ｃはシアン、の各画像を形成するもので、これら各画像形成部は形成する画像の色が異なるだけで、内部構成は各画像形成部とも共通である。よって、以下の説明では、画像形成部１７Ｋについて概要を説明し、他の画像形成部については、画像形成部１７Ｋにおける各部材の符号末尾に付したＫを、画像形成部１７ＭについてはＭ、画像形成部１７ＹについてはＹ、画像形成部１７ＣについてはＣにそれぞれ置き換えて示すにとどめ、説明は省略する。
【００７０】
搬送ベルト１５は、その一方が駆動回転させられる駆動ローラと、他方が従動回転させられる従動ローラである搬送ローラ１８，１９によって回動可能に支持されたエンドレスベルトからなり、これら搬送ローラの回転と共に、矢印の向きに回転させられるようになっている。搬送ベルト１５の下方には転写紙８が収納された給紙トレイ２０，２１，２２が備えられている。
【００７１】
例えば、給紙トレイ２０に収納された転写紙８のうち、最上位置にある転写紙８は、画像形成時に送り出されてレジストローラ２３で一旦待機させられ、画像形成部１７Ｋにおける画像形成とタイミングを合わせて送り出され、静電吸着により搬送ベルト１５に吸着される。こうして搬送ベルト１５に吸着された転写紙８は最初の画像形成部１７Ｋに搬送され、ここで黒の画像が転写される。
【００７２】
画像形成部１７Ｋは、図１により説明した部材と構成機能が同等の部材を備えている。これら構成機能が同等の部材については、図１におけるものと同じ符号の末尾にＫを付し感光体１Ｋ、帯電装置２Ｋ、現像装置３Ｋなどで示している。なお、図１では搬送ベルト１５を省略して示したが、実際は、図７に示すように、搬送ベルト１５の上側張設部分の裏側には転写装置５Ｋが配置されており、また、感光体１に露光用の光Ｌを照射して静電潜像を形成する手段として書込手段１６が設けられている。
【００７３】
カラー画像の画像形成に際し、画像形成部１７Ｋでは、感光体１Ｋの周面が暗中にて帯電装置２Ｋにより一様に帯電された後、光走査装置１６Ｋからの黒画像に対応した露光用の光Ｌにより露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置３Ｋにおいて黒トナーにより可視像化され、感光体１Ｋ上に黒のトナー像が形成される。
【００７４】
このトナー像は感光体１Ｋと搬送ベルト１５上の転写紙８とが接する位置、所謂転写位置で転写紙８と合致して転写装置５Ｋの働きにより転写紙８上に転写され、該転写紙８上に単色（黒）の画像が形成される。転写を終えた感光体１Ｋは該感光体１Ｋの周面に残留した不要なトナーがクリーニング装置６Ｋにより除去され、次の画像形成に備えられる。
【００７５】
このようにして、画像形成部１７Ｋで単色（黒）を転写された転写紙８は、搬送ベルト１５によって次の画像形成部１７Ｍに搬送される。画像形成部１７Ｍでは、前記画像形成部１７Ｋにおけると同様のプロセスにより感光体１Ｍ上に形成されたマゼンタのトナー像が前記転写紙８上の黒のトナー像に重ね転写される。
【００７６】
転写紙８はさらに次の画像形成部１７Ｙに搬送され、同様にして感光体１Ｙ上に形成されたイエローのトナー像が転写紙８上に既に形成されている黒及びマゼンタのトナー像に重ね転写される。同様にしてさらに、次の画像形成部１７Ｃでは、シアンのトナー像が重ね転写されて、フルカラーのカラー画像が得られる。
【００７７】
こうしてフルカラーの重ね画像が形成された転写紙８は、画像形成部１７Ｃを通過した後、搬送ベルト１５から剥離されてから定着部２４で一対の定着ローラ間を通過する間に定着された後、排紙トレイ２５へ排紙される。
【００７８】
本例のように、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色毎に、感光体を横方向に並べて各感光体に帯電装置や現像装置等を設けて静電潜像を形成し、可視像化してから転写紙に順次転写してフルカラー画像を得るタンデム方式のカラー画像形成装置では、横方向に並べた感光体１Ｋ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃに対してそれぞれ現像装置３Ｋ、３Ｍ、３Ｙ、３Ｃが設けられているので、画像形成装置を小さくするためには、各感光体の間隔を狭める必要があるがその為には各現像装置も水平方向（横方向）の大きさを小さくする必要がある。これは、中間転写体を用いる中間転写方式においても同様である。
【００７９】
各現像装置として本発明の構成のものを使用することにより、現像剤中の凝集体を粉砕手段により崩すことができるので、凝集体による黒ポチや流星などと呼ばれる異常画像の発生を抑制することができ、優れた現像品質による高品位な出力画像を得ることができる。
【００８０】
また、各現像装置の横寸法が従来のものよりも小さくできるので、画像形成装置の小型化を図ることができる。しかも、これらの現像装置３Ｋ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｃは前記したように、剤離し領域、剤汲み上げ領域、供給室搬送部材、回収室搬送部材、仕切板などを具備した構成としているので、狙いの帯電量を持ったトナーが現像に用いられることとなり、高画質を得ることができる。また、トナーの劣化を抑制できるので、現像剤の性能を長期にわたり安定して維持することが可能で、高寿命、高耐久な現像装置を提供することができる。
【００８１】
このような利益はタンデム式のフルカラー画像形成装置に特有のものではなく、単色の画像形成装置においても得ることができることはもちろんである。
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、粉砕手段としてはメッシュ部材に限らず、適宜な形態・適宜な構成のものを採用可能である。また、現像剤を粉砕手段に向かって打ち付ける打付け手段も、実施例で示した平板状パドルに限らず、適宜な形態・適宜な構成のものを採用可能である。また、粉砕手段に付設される振動付与手段も、適宜な形状・材質にものを採用可能である。振動付与手段の数や間隔なども適宜設定できるものである。
【００８２】
現像装置のその他の部分の構成も本発明の範囲内で変更可能である。上記図示例では現像剤を攪拌しながら搬送する２本の搬送部材（供給室搬送部材と回収室搬送部材）を上下に配置した構成であったが、２本の搬送部材を横方向に並べた装置構成にも本発明を適用可能である。また、搬送部材が１本だけの装置構成にも本発明を適用可能である。
【００８３】
そして、画像形成装置の作像部の構成も任意であり、タンデム式における各色の並び順などは任意である。また、３色のトナーを用いるフルカラー機や、２色のトナーによる多色機、あるいはモノクロ装置にも本発明を適用することができる。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。
【符号の説明】
【００８４】
１ 感光体（像担持体）
３ 現像装置
１７ 画像形成部
３０１ 現像ケーシング
３０２ 現像ローラ（現像剤担持体）
３０３ ドクタブレード
３０４ 供給室搬送部材
３０５ 回収室搬送部材
３２０ 現像剤
４０１ 網目部材（粉砕手段）
４０２ パドル部材（打付け手段）
４０４ 弾性部材（振動付与手段）
４０４ａ 垂下部
４０５ スクリュー羽根部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８５】
【特許文献１】特開２００２−２８７４９７号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像の可視像化手段である現像装置およびこの現像装置を用いるプリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電潜像の可視像化手段として、トナーと粒状磁性体のキャリアよりなる二成分現像剤（以下、単に現像剤という）を用いる二成分現像方式の現像装置が知られている。二成分磁気ブラシ現像では、トナーをキャリア（磁性粉）と混合して、攪拌する事で摩擦帯電を起こさせ、トナーをキャリア（磁性粉）に静電気力によって付着させる。このトナーとキャリアの混合物が現像剤である。現像剤は、現像剤担持体によって、潜像担持体と対向する現像領域に運ばれ、潜像担持体上の静電潜像にトナーを付着させて現像を行う。
【０００３】
上記の現像プロセスを行う為の一般的な装置構成を簡単に述べると、画像形成装置内には現像装置とは別途設けられた、トナーカートリッジ等のトナー収納部材、補給装置が存在する。補給装置によってトナーカートリッジから現像装置内にトナーが補給される。そして、補給されたトナーは現像装置内のスクリュ部材などによって、現像装置内の現像剤と攪拌混合され、同時に摩擦帯電が起きる。攪拌混合された現像剤は、マグネットローラなどの磁界発生手段を内包した円筒状の現像スリーブによって現像領域まで搬送される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、高温・高湿環境では、トナーカートリッジや補給経路内でトナー凝集が発生する場合がある。このトナー凝集が崩れることなく現像装置に補給され、現像領域まで運ばれた場合、凝集体は画像において黒ポチや流星といった異常画像を発生させることが知られている。また、現像装置内においても高温となる回転部材の周囲などでトナーが融解し、キャリアを含む凝集体が発生することがある。この凝集体も画像において黒ポチなどの異常画像を引き起こす。
【０００５】
このようなトナー凝集体による異常画像を防ぐ方策として、メッシュ部材を用いることが、例えば特開２００２−２８７４９７号公報（特許文献１）などにおいて提案されている。
【０００６】
上記特許文献１に記載のものは、現像装置２００の現像剤補給口にメッシュ部材３０を設け（図５,図６参照）、このメッシュ部材３０により、現像装置に補給されるトナーの粒径を規制する、すなわち、メッシュ部材３０でトナー凝集体をせき止めて現像装置内に凝集体が補給されないようにする、というものである。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、現像装置内への凝集体の侵入防止を図るものであって（特許文献１、段落０００９最終部分を参照）、現像装置内で発生した凝集体に対しては何ら効果がなく、これが現像領域に運ばれた場合には異常画像を引き起こす原因となってしまう。また、補給トナーに含まれるものであれ現像装置内で発生した凝集体であれ、凝集体をせき止めるだけでは凝集体を崩すことはできず、メッシュ部材の目詰まりによって補給量が低下したり補給不能となる恐れもある。
【０００８】
本発明は、従来の現像装置における上述の問題を解決し、現像剤中の凝集体による黒ポチや流星といった異常画像の発生を抑制し、優れた現像品質を得ることのできる現像装置、およびこれを備える画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題は、表面に現像剤を担持して現像領域に搬送する現像剤担持体と、現像剤を攪拌しながら前記現像剤担持体の長手方向に搬送する搬送部材を備えた現像装置であって、前記搬送部材の近傍に配置され、現像剤が衝突されることで現像剤中の凝集体を崩す粉砕手段と、前記粉砕手段に向けて現像剤を打ち付ける打付け手段とを備えることを特徴とする本発明の現像装置により解決される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の現像装置によれば、搬送部材の近傍に配置した粉砕手段に向けて打付け手段で現像剤を打ち付けることにより、現像剤中に含まれる凝集体を崩すことができ、凝集体による黒ポチや流星といった異常画像の発生を抑制し、優れた現像品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る現像装置を備える画像形成装置の感光体まわりの概略構成を示す断面図である。
【図２】現像ローラに形成される磁束密度分布を示す模式図である。
【図３】現像ローラの軸方向に沿った断面図である。
【図４】粉砕手段である網目部材の斜視図である。
【図５】供給室搬送部材のスクリュ羽根の構成を示す図である。
【図６】パドル部材が設けられた供給室搬送部材の構成を示す模式図である。
【図７】現像剤中の凝集体が崩される様子を示す模式図である。
【図８】現像装置の内部構成を示す斜視図である。
【図９】現像装置を現像ローラ側から見た外観斜視図である。
【図１０】本発明による現像装置を備えるカラー画像形成装置の断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る現像装置を備える画像形成装置の一例における、像担持体（感光体）まわりの概略構成を示す断面図である。この図において、像担持体である感光体１は矢印で示すように図中時計まわりの向きに回転される。この感光体１の上部、時計の文字盤で表現すれば略１２時の位置には帯電装置２が配置されている。帯電装置２は本例では感光体と同速度で回転される回転体からなるが、回転体に限らずコロナ放電タイプでもよい。
【００１３】
この帯電装置２により感光体１の表面は暗中で一様に帯電された後、図示省略の書き込み手段からの露光用の光Ｌの照射を受けて静電潜像が形成される。その静電潜像は感光体１の回転と共に下流側に移動し現像装置３と対向する現像領域に至る。現像装置３は感光体１の右横に配置されている。
【００１４】
現像装置３はケーシング３０１内に、現像剤３２０を撹拌搬送する供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５、現像ローラ３０２などの回転部材及びその他の部材を具備している。また、供給室搬送部材３０４の上方に位置して、現像剤中の凝集体を粉砕するための粉砕手段としての網目部材４０１が備えられている。この粉砕手段（網目部材４０１）については後に詳述する。
【００１５】
現像ローラ３０２は、感光体１を時計の文字盤に見立てると、２時と３時の間の位置（２時半の位置）で感光体１に近接して対向させることで現像ニップ領域Ａを構成するようにして近接配置されている。この感光体１との対向部位に相当するケーシング３０１の部位は現像ローラ３０２を露出させるため開口している。
【００１６】
現像ローラ３０２によりケーシング３０１内の現像剤３２０は現像ニップ領域Ａへ搬送されるようになっている。現像ニップ領域Ａで感光体１の表面に形成されている静電潜像に現像剤３２０中のトナーが付着してトナー像として顕像化される。
【００１７】
このトナー像は感光体１の回転と共に下流側に移動し転写装置５に対向する転写領域に至る。転写装置５は感光体１の下部、６時の位置に配置されている。本例では転写装置５は回転体からなるが、回転体に限らずコロナ放電タイプでもよい。感光体１と転写装置５とが対向する領域を転写領域Ｂと称する。
【００１８】
感光体１上のトナー像は転写領域Ｂにおいて転写紙８に転写され、転写紙８上の画像となる。なお感光体上のトナーを中間転写体(中間転写ベルトなど)にいったん転写し、その後多色トナーを一括して転写紙に転写する中間転写ベルト方式にも適用は可能であり、その場合は転写領域Ｂで感光体上のトナーを中間転写体(中間転写ベルト)に転写することになる。
【００１９】
転写後の感光体１は感光体１の回転と共に下流側へ移動してクリーニング装置６に至る。
クリーニング装置６は１０時の位置に配置されている。クリーニング装置６は、転写紙に転写し切れずに感光体１の表面に残ったトナーを、クリーニングブレード６０１により除去する。クリーニング装置６を通過した感光体１の表面は図示しない除電器により除電され、その後、帯電装置２により表面を一様に帯電され、次の画像形成工程が繰返えされる。
【００２０】
本例の現像装置３は、ケーシング３０１の内部に現像ローラ３０２、供給室搬送部材３０４、回収室搬送部材３０５、現像剤規制部材３０３を有し、現像剤３２０を撹拌搬送して循環させている。本実施例では攪拌・搬送部材３０４，３０５は螺旋形状のスクリューを用いており、スクリュー羽根の外径を直径１６ｍｍ以下のものを用いている。
【００２１】
図２に示すように、現像ローラ３０２は、円周方向に複数の磁石ＭＧ（図の煩雑化防止のため１個についてのみ符号を付している）を配置したマグネットローラ３０２ｄを内部に有し、その周囲を円筒状のスリーブ３０２ｃが回転軸３０２ｅ（図３）と一体的に回転する構成となっている。
【００２２】
スリーブ３０２ｃはアルミ等の非磁性の金属で形成されている。マグネットローラ３０２ｄは、各磁石ＭＧが所定の方向を向くように不動部材、例えば、ケーシング３０１に固定されており、その周囲をスリーブ３０２ｃが回転して、磁石ＭＧによって引き付けた現像剤３２０を搬送していく。
【００２３】
現像ローラ３０２の構造を示した図３において、現像ローラ３０２は主として、不動部材であるケーシング３０１に固定されている固定軸３０２ａ及びこの固定軸３０２ａと一体の円柱状をしたマグネットローラ３０２ｄと、マグネットローラ３０２ｄのまわりをギャップを介して覆っているスリーブ３０２ｃ及びこのスリーブ３０２ｃと一体的な回転軸３０２ｅ等からなる。固定軸３０２ａに対して回転軸３０２ｅは軸受３０２ｆを介して回転自在であり、回転軸３０２ｅは図示省略の回転駆動手段から動力を伝達されて回転駆動される。
【００２４】
マグネットローラ３０２ｄの外周部には、図３に示すように所定の間隔をおいて複数の磁石ＭＧが固定されている。これらの磁石ＭＧの周囲をスリーブ３０２ｃが回転されるわけである。
【００２５】
これらの磁石ＭＧは、スリーブ３０２ｃの周表面に現像剤を穂立ちさせ、また穂切りなどさせるように磁界を形成するためのものである。これらの磁石ＭＧから発せられる法線方向磁力線に沿うように、磁性のキャリアが集合して磁気ブラシが形成される。
【００２６】
マグネットローラの構成は多々あるが、本例では図２に示すように、スリーブ３０２ｃの内部に３つの磁石ＭＧを有し、３つの磁極（磁力分布）が生じる構成のものである。現像ローラ３０２の中心Ｏ-1と感光体の中心Ｏ-2を結ぶ線上で対向する部分（現像ニップ領域Ａに相当する領域）の磁極をＰ１極(現像極)と称し、以下反時計まわりの向きで示す現像ローラ３０２の回転方向順に、各磁極をＰ２(ケーシング対向極)、Ｐ３極(現像剤規制部材対向極)と称する。
【００２７】
極性はＰ１極から、Ｎ、Ｓ、Ｓ極としているが、これらは各極が反対の極性であっても構わない。Ｐ１極は現像極であり、感光体１に対向している。Ｐ２はケーシングに対向しており、Ｐ３は現像剤規制部材に対向している。
【００２８】
現像ローラ３０２と感光体１は現像ニップ領域Ａ（図１参照）で直接には接触せずに、現像に適する一定の間隔、現像ギャップＧＰを保持して対向している。
現像ローラ３０２上において、現像剤３２０を穂立ちさせ、現像剤３２０を感光体１に接触させることで、感光体１表面の静電潜像にトナーを付着させて顕像化する。
【００２９】
この現像装置３では、固定軸３０２ａには接地されたバイアス用の電源ＶＰが接続されている（図示せず）。固定軸３０２ａに接続された電源ＶＰの電圧は、図３に示していない導電性の軸受、導電性の回転軸３０２ｅを経てスリーブ３０２ｃに印加される。一方、感光体１を構成する最下層の導電性支持体は接地されている。
【００３０】
こうして、現像ニップ領域Ａには、キャリアから離脱したトナーを感光体１側へ移動させる電界を形成しておき、スリーブ３０２ｃと感光体１の表面に形成された静電潜像との電位差によりトナーを感光体１側に向けて移動させることに供している。
【００３１】
なお、本例の現像装置は露光用の光Ｌ（図１参照）で書き込む方式の画像形成装置と組み合わせた例としている。帯電装置２により感光体１上に一様に負極性の電荷を乗せ、書込量を少なくするために画像部を露光用の光Ｌで露光することで、低下した電位の画像部(静電潜像)に負極性のトナーで現像する所謂反転現像方式を採用している。これは一例であり、本発明の現像方式の中で、感光体１に乗せる帯電電荷の極性は大きな問題ではない。
【００３２】
現像後、Ｐ２極は現像ローラ３０２上に担持された現像後の現像剤３２０を現像ローラ３０２の回転と共に下流側に搬送し、ケーシング３０１内に引き入れる。
Ｐ２とＰ３極は同極性としてあり、Ｐ２〜Ｐ３極間では穂立ちさせる磁力がなく穂が寝た状態となり、それまで現像ローラ３０２周囲に引き寄せていた現像剤３２０を現像ローラ３０２から引き離す“剤離し”の作用が働く。この穂が寝た状態となる現像ローラ上のＰ２〜Ｐ３極対応部（磁力分布曲線の山形のピークが他と比べて極めて低い領域）は現像ローラ３０２から現像剤３２０を離す、剤離し領域（図１に符号９で示す）を形成している。
【００３３】
感光体１にトナーを付着させた現像剤３２０は、現像剤中のトナー濃度が下がっている為、仮に、このトナー濃度が低下した現像剤が現像ローラ３０２から離れずに再度現像ニップ領域Ａに搬送され現像に供されると狙いの画像濃度を得ることが出来ないという不具合が生じてしまう。
【００３４】
これを防止するため、本例では、現像後の剤離し領域９で、現像ローラ３０２から現像剤を離す。現像ローラ３０２から離した現像剤はその後、狙いのトナー濃度、トナー帯電量になるように、ケーシング３０１内で十分に撹拌混合する。
【００３５】
こうして、狙いのトナー濃度、帯電量にされた現像剤は、供給室撹拌搬送部材３０４によって現像ローラ３０２上方の現像剤貯留スペースＣに供給される。
貯留スペースＣに供給された現像剤はＰ３極のピーク位置の直近下流部に位置する現像剤規制部材３０３を通過することにより、所定の厚さに整えられて、磁気ブラシを形成しながら現像ニップ領域Ａに搬送される。また、Ｐ３極は、現像剤を搬送する搬送極の機能を担っている。
【００３６】
次に、供給室搬送部材３０４の上に設置された粉砕手段である網目部材４０１について説明する。
図１，２に示されるように、供給室搬送部材３０４の上には、網目部材４０１が現像ケース３０１の壁面から張り出すように設置されている。本実施形態では、網目部材４０１は、供給室搬送部材３０４のスクリュー回転方向下流側に向かって下がるように傾斜をもって配設されている。網目部材４０１の先端と現像ケース３０１との間には空隙Ｓが設けられている。また、網目部材４０１の下面には弾性部材４０４が備えられている。弾性部材４０４は供給室搬送部材３０４方向に突出する（下方に折れ曲がって垂れ下がる）垂下部４０４ａを有しており、その垂下部４０４ａの先端部分に、回転する供給室搬送部材３０４のスクリュー羽根部材４０５が当接するように設けられている。弾性部材４０４は、供給室搬送部材３０４のスクリュー羽根部材４０５に当接することで粉砕手段（網目部材４０１）を振動させる振動付与手段である。
【００３７】
図４は、網目部材４０１の斜視図である。この図から分かるように、網目部材４０１は供給室搬送部材３０４の軸方向（長手方向）に延設されており、供給室搬送部材３０４（のスクリュー羽根）とほぼ同じだけの幅を有している。そして、その幅内に複数の（本例では４つの）弾性部材４０４が等間隔で配置されている。弾性部材４０４は、図１，２では幅方向（図の左右方向）の長さが短く示されているが、図４に示すように、網目部材４０１の短手方向に延長して、現像ケース３０１の壁面から張り出すように設けても良い。なお、複数の弾性部材４０４は、必ずしも等間隔に配置しなくとも良い。
【００３８】
上記のように、供給室搬送部材３０４が回転すると、そのスクリュー羽根４０５が弾性部材４０４の垂下部４０４ａに当接し、網目部材４０１を振動させる。本実施例では供給室搬送部材３０４は螺旋状のスクリューを用いており、そのスクリューのピッチと各弾性部材４０４の間隔とがずれているため、複数の（本例では４つの）弾性部材４０４に同時にスクリュー羽根４０５が当接せず、順次当接して網目部材４０１を振動させる。なお、複数の又は全部の弾性部材４０４が同時にスクリュー羽根４０５と当接するように構成しても良い。
【００３９】
そして、図１,２及び図５に示すように、供給室搬送部材３０４にはスクリュー回転軸から凸設されるパドル部材４０２が、スクリュー羽根４０５の間に設けられている。パドル部材４０２は、図５から分かるように、スクリュー羽根４０５の間に複数個が設けられる。その複数個のパドル部材４０２は、隣り合うパドル部材が、スクリュー回転軸に対して互いに異なる角度で（軸周りの位置が互いに異なるように）設置されている。例えば、複数個のパドル部材４０２を順番に９０度ずつずらして配置したり、あるいは６０度ずつずらして配置しても良い。図５（ｂ）は現像装置内部の供給室搬送部材３０４部を上方から見た俯瞰図であるが、（ａ）図に、隣接する各パドル部材４０２が軸周りに異なる角度で設置されている様子を示してある。なお、図１,２では、図の煩雑を避けるため、軸周りに配置した複数個のパドル部材４０２のうち、１つだけを図示している。
【００４０】
図６は、パドル部材４０２が設けられた供給室搬送部材３０４の構成を示す模式図である。この図では、供給室搬送部材３０４のスクリュー羽根４０５のピッチ間にパドル部材４０２が設置された様子を示してある。
【００４１】
このようにスクリュー羽根４０５の間に複数個のパドル部材４０２が設けられた供給室搬送部材３０４が回転すると、スクリューによって攪拌されながら搬送中の現像剤をパドル部材４０２が上方に（網目部材４０１側に向かって）打ち上げる。その際、各パドル部材４０２は、隣り合うパドル部材がスクリュー回転軸に対して互いに異なる角度で設置されていることにより、全てのパドル部材が同時に現像剤を打ち上げるのではなく、各パドル部材が時間差をもって打ち上げる（打ち上げ位相がズレる）ことになる。仮に、全てのパドル部材の軸に対する角度を同じにして設置した場合には、スクリュー回転軸がある角度位置に来たときに剤搬送方向の長手全域にわたって同時に剤を打ち上げることになり、現像ローラ３０２側に供給される現像剤量のムラが大きくなり、結果として汲み上げムラなどによる濃度異常を起こした画像が発生してしまう。本実施形態では、上記のように各パドル部材４０２が時間差をもって打ち上げる（打ち上げ位相がズレる）ことにより、現像ローラ３０２側への現像剤供給量のムラを抑制し、異常画像の発生を防止している。
【００４２】
さて、パドル部材４０２によって打ち上げられた現像剤は、網目部材４０１を構成する細いワイヤに衝突することで大きなせん断力を受け、剤内に凝集体（トナー主体の凝集体やキャリア主体の凝集体など）が含まれていた場合には、その凝集体が粉砕される。剤が網目部材４０１を構成する細いワイヤに衝突したときに受けるせん断力は、通常のケース壁面などに衝突した場合よりも大きく、剤内の凝集体を効率良く粉砕することができる。
【００４３】
また、パドル部材４０２によって打ち上げられた現像剤のうち、一部は網目部材４０１をすり抜けて網目部材４０１の上まで至るものもあるが、仮に網目部材４０１の上に現像剤が載ったとしても、溜まった現像剤は、上記のようにスクリュー羽根４０５が弾性部材４０４の垂下部４０４ａに当接して網目部材４０１を振動させることにより、傾斜して設けられた網目部材４０１を滑り落ち、供給室搬送部材３０４側に回収される。
【００４４】
図７は、現像剤中の凝集体が崩される様子を示す模式図である。
パドル部材４０２によって現像剤の一部Ｇが打ち上げられ、網目部材４０１を構成する細いワイヤに衝突する。衝突した現像剤は、通常のケース壁面などに衝突するよりも大きなせん断力を受ける。これにより、現像剤中に凝集体が含まれている場合は、その凝集体が粉砕される。網目部材４０１の上に溜まった現像剤は、スクリュー羽根４０５が弾性部材４０４の垂下部４０４ａに当接して網目部材４０１を振動させることにより、網目部材４０１の傾斜を滑り落ち、網目部材先端と現像ケース３０１間の隙間Ｓから、図に矢印で示す如く、供給室搬送部材３０４側へと回収される。
【００４５】
このように、本実施形態の現像装置においては、攪拌・搬送部材である供給室搬送部材３０４の上方に、現像剤中の凝集体を粉砕するための粉砕手段（実施例では網目部材４０１）を配設し、その粉砕手段に向けて、攪拌・搬送部材である供給室搬送部材３０４に設けたパドル部材４０２によって現像剤を打ち付けることにより、現像装置に補給されたトナー中に含まれる凝集体や、現像装置内部で生成された凝集体を崩すことができ、そのような凝集体が現像領域に運ばれることによって引き起こされる黒ポチや流星といった異常画像の発生を抑制することができ、良好な現像品質を得ることが可能となる。
【００４６】
なお、凝集体を崩すための粉砕手段としては、実施例に挙げたような細いワイヤを格子状に配置したメッシュ部材（網目部材４０１）に限らず、ワイヤや薄板を格子状や平行に配置したもの、あるいは尖った突起を多数配置したものなど、適宜な構成のものを採用可能である。粉砕手段は現像剤を通過させる部材に限らず、現像剤が通過しない部材でも粉砕手段を構成することは可能である。
【００４７】
また、現像剤を粉砕手段に向かって打ち付けるパドル部材（打付け手段）も、実施例で挙げたような平板状部材に限らず、曲線（曲面）上の部材や、直線（平板）と曲線（曲面）を組み合わせた形状など、適宜な構成のものを採用可能である。
【００４８】
また、粉砕手段に付設される振動付与手段も、実施例で挙げた弾性部材４０４の形状に限らず、適宜な形状を採用可能である。材質も任意である。粉砕手段に設ける振動付与手段の数や間隔なども適宜設定可能である。
【００４９】
複数個の振動付与手段が順番に搬送部材（スクリュー羽根４０５）に当接して粉砕手段（網目部材４０１）を振動させるように構成した場合、粉砕手段の上に載った現像剤を効果的に粉砕手段から滑り落とさせることができる。また、網目状部材の目詰まりを防止する点でも効果的である。
【００５０】
打付け手段（パドル部材４０２）を搬送部材（供給室搬送部材３０４）に設けることで、現像剤を粉砕手段に打ち付けるための構成を簡単な構成で実現でき、コスト及びスペースの抑制に寄与することができる。
【００５１】
粉砕手段を網目状部材で構成することで、細いワイヤ状部材で効率良く凝集体を崩すことができる。また、簡単で丈夫な構成により、粉砕手段を低コストに作成することができる。
【００５２】
なお、網目状部材の目の大きさは、該現像装置３で使用する現像剤のキャリア平均粒径の３倍以上とするのが望ましい。これにより、目詰まりを効果的に防ぐことができる。本実施形態では、現像剤のキャリアの粒度は２０〜６０μｍのものを使用するものとする。
【００５３】
以下、現像装置のその他の内部構成等について、図３，５等をも参照しつつ、各部材の配置構成などを説明する。
図１及び図２に示したように、供給室搬送部材３０４は現像ローラ３０２のまわりの位置であって現像ローラ３０２の２時の方向に配置されている。この位置は現像剤規制部材３０３の上流側でもある。図８に示すように、供給室搬送部材３０４は回転軸の回りにスパイラルを設けたスクリュー形状をしており、現像ローラ３０２の中心線Ｏ-302と平行な中心線Ｏ-304を中心に図１に矢印で示す時計まわりの向きに回転し、該回転軸の長手方向手前側から奥側に向けて図８に矢印１１で示すように現像剤を撹拌しながら搬送する。つまり、供給室搬送部材３０４は回転軸の回転により現像剤をその軸方向、手前から奥側に向けて搬送する。
【００５４】
回収室搬送部材３０５は現像ローラ３０２のまわりの位置であって現像ローラ３０２の４時の方向上で、剤離し領域９の近傍に配置されている。図８に示すように、回収室搬送部材３０５は回転軸の回りにスパイラルを設けたスクリュー形状をしており、現像ローラ３０２の中心線Ｏ-302と平行な中心線Ｏ-305を中心に矢印で示す反時計まわりの向きに回転し、回転軸の長手方向奥側から手前側に向けて矢印１２で示すように現像剤を撹拌しながら搬送する。つまり、回収室搬送部材３０５は回転軸の回転により現像剤を供給室搬送部材３０４による搬送方向と逆向きの奥側から手前側に向けて搬送する。
【００５５】
供給室搬送部材３０４に対して回収室搬送部材３０５は下方に位置する関係となっており、ケーシング３０１内で供給室搬送部材３０４周囲の空間と回収室搬送部材３０５周囲の空間とは隣接している。
【００５６】
供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５の手前側端部は現像ローラ３０２の手前側端部よりも若干手前側に位置するように設定して、現像ローラ３０２の手前側端部の現像剤の供給を確保している。また、供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５の奥側端部は現像ローラ３０２の奥側端部よりも手前側に位置するようにして後述するトナー補給のためのスペースを確保している。現像剤規制部材３０３は現像ローラ３０２の長さに合わせて設置されている。
【００５７】
供給室搬送部材３０４と回収室搬送部材３０５の間であって、供給室搬送部材３０４周囲の空間と回収室搬送部材３０５周囲の空間とを遮蔽する仕切板３０６がケーシング３０１の内側に支持されている。この仕切板３０６の両側端部（搬送部材長手方向の端部）には、連通口３０７および３０８（図５参照）が設けられている。
【００５８】
回収室搬送部材３０５で矢印１２の向きに搬送された現像剤はその搬送方向端部でケーシング３０１の側壁で進路を絶たれるため該側壁に沿って盛り上がり、前述した連通口３０７を介して矢印１４に沿って供給室搬送部材３０４により該供給室搬送部材３０４に沿う上搬送路を移動する。
【００５９】
同様に、供給室搬送部材３０４で矢印１１の向きに搬送された現像剤はその搬送方向端部でケーシング３０１の側壁で進路を絶たれるために連通口３０８を介して該側壁に沿って降下し、矢印１３に沿って回収室搬送部材３０５により該回収室搬送部材３０５に沿う下搬送路に移動する。
【００６０】
こうして、本例の現像装置３は、現像剤を担持して回転し感光体１に形成された静電潜像を可視像化する現像ローラ３０２と、現像ローラ３０２の中心線Ｏ-1と平行な回転軸を中心に回転し、その回転軸の長手方向に現像剤を撹拌しつつ搬送する供給室搬送部材３０４と、現像ローラ３０２から現像剤を離す剤離し領域９の近傍に配置されていて、現像ローラ３０２の中心線Ｏ-1と平行な回転軸を中心に回転し、供給室搬送部材３０４が現像剤を搬送する向きと反対の向きに現像剤を撹拌しつつ搬送する回収室搬送部材３０５と、供給室搬送部材３０４と回収室搬送部材３０５の間であって、供給室搬送部材３０４周囲の空間と回収室搬送部材３０５周囲の空間とを遮蔽する両端に開口を有する仕切板３０６とを有する構成により、矢印１１、１３、１２、１４に沿う循環搬送路を構成する３０１内の現像剤撹拌搬送部材３０４、３０５が現像ローラ３０２の横に上下に２本並べて配置される（現像ローラ３０２に隣接して縦方向に並ぶように配置される）ことから、現像ローラから離れる方向（水平方向）に２つの撹拌搬送部材を配置する従来装置に比べて、現像装置の横（水平方向）の大きさを小さくすることができる。
【００６１】
図９に、現像装置３の外観を斜視図にて示す。なお、図９は、図８とは反対側、すなわち現像ローラ側から見た現像装置３の外観斜視図である。
さらに、こうして、水平方向のコンパクト化を図った現像装置３においても、仕切板３０６により供給室搬送部材３０４周囲と回収室搬送部材３０５周囲の空間が仕切られているので、現像ローラ３０２に対しては供給室搬送部材３０４により、トナーとキャリアを十分に撹拌混合された現像剤３２０のみが供給されるし、現像直後のトナー濃度の下がった現像剤は専ら回収室搬送部材３０５により撹拌搬送されるだけで、直ぐに現像ローラ３０２に供給されることがないので、現像ローラ３０２へは狙いの帯電量を持ったトナーだけが現像に用いられることとなり、高画質を得ることができる。
【００６２】
次に、トナー補給について説明する。
現像装置３内の現像剤３２０は、現像動作を繰り返すうちにトナーが消費されていくので、現像装置外部から装置内の現像剤に対してトナーを補給する必要がある。本例では、現像装置の奥側の端部近傍に設けた現像剤の補給部より外部からトナーの補給を行なう。この部位での補給では、補給されたトナーが直ちに現像に供されることはなく、連通口を通過して回収室に供給されることとなる。回収室に供給されたトナーは回収室搬送部材３０５で撹拌され安定した所定のトナー濃度で現像に供される。
【００６３】
回収室搬送部材３０５による下搬送路では、現像ローラ３０２から離れた現像剤３２０を回収するのみで、現像ローラ３０２へのトナー供給は行なわないので、現像装置奥側の上面に設けた補給用開口（図示せず）から新しく補給されたトナーにより十分に撹拌されていないトナー濃度が不均一な状態の現像剤が、現像に供されることがない。
【００６４】
この補給トナーは現像ローラ３０２から離れたトナー濃度の低下した現像剤３２０中で撹拌混合されながら、現像装置３の手前側まで搬送されるまでにトナー濃度が正常化され、供給室搬送部材３０４による上搬送路まで持ち上げられ、供給室搬送部材３０４により奥側に搬送されながら現像ローラ３０２に供給され現像に使用される。
【００６５】
次に、トナー濃度センサについて説明する。
図８のユニット下部にトナー濃度センサがある(不図示)。このセンサは透磁率を測定するセンサであり、現像剤のキャリア濃度(＝１００−トナー濃度)を検知することができる。さらに検知したキャリア濃度からセンサ上にあるトナー濃度が適正か不足しているかを判断し、補給するトナーの量を決めている。このトナー濃度センサは回収室搬送部材３０５の搬送方向下流側端部に配置している。
【００６６】
図８において矢印１１、１３、１２、１４で説明した通りであるが、現像剤は、供給室搬送部材３０４により奥側まで搬送される前に、現像に使用されることから、回収室搬送部材３０５により手前側へ戻される現像剤が多くなり、現像剤３２０が手前側に溜まる傾向にある。そのためトナー濃度センサを回収室搬送部材３０５の下流側に配置することで、センサ上方には現像剤が常に充填しており、安定したキャリア濃度検知が可能となる。
【００６７】
最後に、本発明による現像装置を備える画像形成装置の全体的な構成を、図１０に示すタンデム型カラー画像形成装置を例に挙げて説明する。このカラー画像形成装置は、搬送ベルトによって搬送される記録媒体上に複数の感光体から各色トナー像を直接転写する直接転写方式のものであるが、本発明はこれに限らず、中間転写体を用いる間接転写方式にも適用可能である。
【００６８】
図１０に示すカラー画像形成装置は、転写紙８を搬送する搬送ベルト１５の上辺に沿って該搬送ベルトの移動方向（搬送方向）上流側から順に、複数の画像形成部１７Ｋ，１７Ｍ，１７Ｙ，１７Ｃが配列された、タンデムタイプといわれるものである。なお色の順序はこの限りではない。たとえば黒を最下流に配置し、ＭＣＹＫの順に作像することも可能である。
【００６９】
これらの画像形成部１７はそれぞれが複数部材の組み合わせからなり画像形成を行なう。画像形成部１７はプロセスカートリッジとして装置本体に着脱可能に設けることが可能であるが、これに限るものではなく、必ずしもユニットとして構成されている必要はない。画像形成部１７Ｋは黒、画像形成部１７Ｍはマゼンタ、画像形成部１７Ｙはイエロー、画像形成部１７Ｃはシアン、の各画像を形成するもので、これら各画像形成部は形成する画像の色が異なるだけで、内部構成は各画像形成部とも共通である。よって、以下の説明では、画像形成部１７Ｋについて概要を説明し、他の画像形成部については、画像形成部１７Ｋにおける各部材の符号末尾に付したＫを、画像形成部１７ＭについてはＭ、画像形成部１７ＹについてはＹ、画像形成部１７ＣについてはＣにそれぞれ置き換えて示すにとどめ、説明は省略する。
【００７０】
搬送ベルト１５は、その一方が駆動回転させられる駆動ローラと、他方が従動回転させられる従動ローラである搬送ローラ１８，１９によって回動可能に支持されたエンドレスベルトからなり、これら搬送ローラの回転と共に、矢印の向きに回転させられるようになっている。搬送ベルト１５の下方には転写紙８が収納された給紙トレイ２０，２１，２２が備えられている。
【００７１】
例えば、給紙トレイ２０に収納された転写紙８のうち、最上位置にある転写紙８は、画像形成時に送り出されてレジストローラ２３で一旦待機させられ、画像形成部１７Ｋにおける画像形成とタイミングを合わせて送り出され、静電吸着により搬送ベルト１５に吸着される。こうして搬送ベルト１５に吸着された転写紙８は最初の画像形成部１７Ｋに搬送され、ここで黒の画像が転写される。
【００７２】
画像形成部１７Ｋは、図１により説明した部材と構成機能が同等の部材を備えている。これら構成機能が同等の部材については、図１におけるものと同じ符号の末尾にＫを付し感光体１Ｋ、帯電装置２Ｋ、現像装置３Ｋなどで示している。なお、図１では搬送ベルト１５を省略して示したが、実際は、図７に示すように、搬送ベルト１５の上側張設部分の裏側には転写装置５Ｋが配置されており、また、感光体１に露光用の光Ｌを照射して静電潜像を形成する手段として書込手段１６が設けられている。
【００７３】
カラー画像の画像形成に際し、画像形成部１７Ｋでは、感光体１Ｋの周面が暗中にて帯電装置２Ｋにより一様に帯電された後、光走査装置１６Ｋからの黒画像に対応した露光用の光Ｌにより露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置３Ｋにおいて黒トナーにより可視像化され、感光体１Ｋ上に黒のトナー像が形成される。
【００７４】
このトナー像は感光体１Ｋと搬送ベルト１５上の転写紙８とが接する位置、所謂転写位置で転写紙８と合致して転写装置５Ｋの働きにより転写紙８上に転写され、該転写紙８上に単色（黒）の画像が形成される。転写を終えた感光体１Ｋは該感光体１Ｋの周面に残留した不要なトナーがクリーニング装置６Ｋにより除去され、次の画像形成に備えられる。
【００７５】
このようにして、画像形成部１７Ｋで単色（黒）を転写された転写紙８は、搬送ベルト１５によって次の画像形成部１７Ｍに搬送される。画像形成部１７Ｍでは、前記画像形成部１７Ｋにおけると同様のプロセスにより感光体１Ｍ上に形成されたマゼンタのトナー像が前記転写紙８上の黒のトナー像に重ね転写される。
【００７６】
転写紙８はさらに次の画像形成部１７Ｙに搬送され、同様にして感光体１Ｙ上に形成されたイエローのトナー像が転写紙８上に既に形成されている黒及びマゼンタのトナー像に重ね転写される。同様にしてさらに、次の画像形成部１７Ｃでは、シアンのトナー像が重ね転写されて、フルカラーのカラー画像が得られる。
【００７７】
こうしてフルカラーの重ね画像が形成された転写紙８は、画像形成部１７Ｃを通過した後、搬送ベルト１５から剥離されてから定着部２４で一対の定着ローラ間を通過する間に定着された後、排紙トレイ２５へ排紙される。
【００７８】
本例のように、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色毎に、感光体を横方向に並べて各感光体に帯電装置や現像装置等を設けて静電潜像を形成し、可視像化してから転写紙に順次転写してフルカラー画像を得るタンデム方式のカラー画像形成装置では、横方向に並べた感光体１Ｋ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃに対してそれぞれ現像装置３Ｋ、３Ｍ、３Ｙ、３Ｃが設けられているので、画像形成装置を小さくするためには、各感光体の間隔を狭める必要があるがその為には各現像装置も水平方向（横方向）の大きさを小さくする必要がある。これは、中間転写体を用いる中間転写方式においても同様である。
【００７９】
各現像装置として本発明の構成のものを使用することにより、現像剤中の凝集体を粉砕手段により崩すことができるので、凝集体による黒ポチや流星などと呼ばれる異常画像の発生を抑制することができ、優れた現像品質による高品位な出力画像を得ることができる。
【００８０】
また、各現像装置の横寸法が従来のものよりも小さくできるので、画像形成装置の小型化を図ることができる。しかも、これらの現像装置３Ｋ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｃは前記したように、剤離し領域、剤汲み上げ領域、供給室搬送部材、回収室搬送部材、仕切板などを具備した構成としているので、狙いの帯電量を持ったトナーが現像に用いられることとなり、高画質を得ることができる。また、トナーの劣化を抑制できるので、現像剤の性能を長期にわたり安定して維持することが可能で、高寿命、高耐久な現像装置を提供することができる。
【００８１】
このような利益はタンデム式のフルカラー画像形成装置に特有のものではなく、単色の画像形成装置においても得ることができることはもちろんである。
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、粉砕手段としてはメッシュ部材に限らず、適宜な形態・適宜な構成のものを採用可能である。また、現像剤を粉砕手段に向かって打ち付ける打付け手段も、実施例で示した平板状パドルに限らず、適宜な形態・適宜な構成のものを採用可能である。また、粉砕手段に付設される振動付与手段も、適宜な形状・材質にものを採用可能である。振動付与手段の数や間隔なども適宜設定できるものである。
【００８２】
現像装置のその他の部分の構成も本発明の範囲内で変更可能である。上記図示例では現像剤を攪拌しながら搬送する２本の搬送部材（供給室搬送部材と回収室搬送部材）を上下に配置した構成であったが、２本の搬送部材を横方向に並べた装置構成にも本発明を適用可能である。また、搬送部材が１本だけの装置構成にも本発明を適用可能である。
【００８３】
そして、画像形成装置の作像部の構成も任意であり、タンデム式における各色の並び順などは任意である。また、３色のトナーを用いるフルカラー機や、２色のトナーによる多色機、あるいはモノクロ装置にも本発明を適用することができる。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。
【符号の説明】
【００８４】
１ 感光体（像担持体）
３ 現像装置
１７ 画像形成部
３０１ 現像ケーシング
３０２ 現像ローラ（現像剤担持体）
３０３ ドクタブレード
３０４ 供給室搬送部材
３０５ 回収室搬送部材
３２０ 現像剤
４０１ 網目部材（粉砕手段）
４０２ パドル部材（打付け手段）
４０４ 弾性部材（振動付与手段）
４０４ａ 垂下部
４０５ スクリュー羽根部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８５】
【特許文献１】特開２００２−２８７４９７号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に現像剤を担持して現像領域に搬送する現像剤担持体と、現像剤を攪拌しながら前記現像剤担持体の長手方向に搬送する搬送部材を備えた現像装置であって、
前記搬送部材の近傍に配置され、現像剤が衝突されることで現像剤中の凝集体を崩す粉砕手段と、
前記粉砕手段に向けて現像剤を打ち付ける打付け手段と
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記粉砕手段を振動させる振動付与手段を備え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】
前記振動付与手段が前記粉砕手段に付設されており、該振動付与手段に前記搬送部材が当接することで前記粉砕手段を振動させ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】
前記振動付与手段が複数個設けられ、各振動付与手段に前記搬送部材が順次当接することを特徴とする、請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記打付け手段が前記搬送部材に設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記粉砕手段が前記搬送部材の上方に傾斜して配設され、該傾斜面の下部と当該現像装置のケース内壁との間に隙間が設けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記粉砕手段が網目状部材として構成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記網目状部材の目の大きさが当該現像装置で使用する現像剤のキャリア平均粒径の３倍以上であることを特徴とする、請求項７に記載の現像装置。
【請求項９】
前記キャリアの粒度が２０〜６０μｍであることを特徴とする、請求項８に記載の現像装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像装置を搭載することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像装置または請求項１０に記載のプロセスカートリッジを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
表面に現像剤を担持して現像領域に搬送する現像剤担持体と、現像剤を攪拌しながら前記現像剤担持体の長手方向に搬送する搬送部材を備えた現像装置であって、
前記搬送部材の近傍に配置され、現像剤が衝突されることで現像剤中の凝集体を崩す粉砕手段と、
前記粉砕手段に向けて現像剤を打ち付ける打付け手段と
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記粉砕手段を振動させる振動付与手段を備え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】
前記振動付与手段が前記粉砕手段に付設されており、該振動付与手段に前記搬送部材が当接することで前記粉砕手段を振動させ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】
前記振動付与手段が複数個設けられ、各振動付与手段に前記搬送部材が順次当接することを特徴とする、請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記打付け手段が前記搬送部材に設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記粉砕手段が前記搬送部材の上方に傾斜して配設され、該傾斜面の下部と当該現像装置のケース内壁との間に隙間が設けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記粉砕手段が網目状部材として構成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記網目状部材の目の大きさが当該現像装置で使用する現像剤のキャリア平均粒径の３倍以上であることを特徴とする、請求項７に記載の現像装置。
【請求項９】
前記キャリアの粒度が２０〜６０μｍであることを特徴とする、請求項８に記載の現像装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像装置を搭載することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像装置または請求項１０に記載のプロセスカートリッジを具備する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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−４４９３２（Ｐ２０１３−４４９３２Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８２４９４（Ｐ２０１１−１８２４９４）
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]