JP2012108565A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像部に適切なトナー濃度と帯電量を持った現像剤を現像に必要な量だけ連続的に安定供給することができる現像装置を提供する。
【解決手段】潜像担持体上の潜像を現像する現像部５０における現像後の現像剤は、循環路により撹拌部５１に入れられ、トナーカートリッジから補給されたトナーとともに、トナーが適正な濃度、帯電量を持つように攪拌・混合される。調整された現像剤はロータリフィーダ５３により定量的に排出されながら、エアポンプ５４のエアにより循環路５６を介して現像部に戻される。ロータリフィーダ５３の下方の循環路内には、供給された空気がロータリフィーダ５３側に入り込むのを抑制する板状の空気流入規制部材８０が空気供給方向に間隔をおいて複数枚鋭角の角度で設置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、潜像担持体上の静電潜像を現像する現像装置、該現像装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。

現像装置は、トナーとキャリアから成る二成分現像剤を用いて潜像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視化する装置である。
現像領域で現像処理を終了してトナーが消費された現像剤は回収され、補給されるトナーと混合、攪拌され、再び現像に供される。このような構成の現像装置に用いられる現像剤は、安定したトナー画像を得るために、一定のトナー濃度と帯電量を維持する必要がある。
トナー濃度は現像で消費したトナーと補給トナー量により調整され、帯電量はキャリアとトナーとの混合時の摩擦帯電により付与される。現像装置では、トナーとキャリアから成る二成分現像剤の攪拌を充分に行い、トナー濃度分布を均一化するとともに、トナーに帯電を付与し、トナー画像の安定化を行っている。

一般的な現像装置では、補給されたトナーが現像スリーブに汲み上がるまでのわずかな時間の間に２本のスクリュの回転による攪拌効果を利用してトナーの分散・帯電付与を行っているため、特にトナーの収支が多い場合、補給されたトナーが十分に分散せずに、現像スリーブに汲み上がり、地汚れ、トナー飛散といった品質課題が発生している。
これを解決するために、現像部から離れた場所に別途撹拌部を設け、現像部と撹拌部とを現像剤循環手段によって接続し、撹拌部で現像剤の状態に応じた撹拌を行い、トナー濃度、帯電量を適切に調整した現像剤を現像部に供給する現像装置が提案されている（例えば特許文献１、２、３参照）。
撹拌部で調整（適正化）された現像剤はロータリフィーダで排出量を規制しながら、空気圧で現像部へ搬送（移送）するようになっている。

これら、空気を利用して現像剤を循環させる現像装置においては以下のような課題がある。
現像剤を、空気を利用して管内を連続的に搬送する場合、主な構成は現像剤貯蔵部（攪拌部）５１、現像剤供給部（攪拌部５１の下端部）、輸送管５６等、空気供給源５４である（図２参照）。
現像剤を空気の圧力（正圧）と流速を利用して搬送するため、空気搬送元と、搬送先（大気圧）には差圧が発生する。本発明の現像装置は、送られた現像剤が現像部５０から、現像剤貯蔵部５１に回収され、再び搬送される（循環している）ため、現像剤貯蔵部５１も大気圧である。
従って、現像剤を現像部５０へ搬送するためには、現像剤供給部をシールし、空気供給源の空気が貯蔵部へ洩れないようにする必要がある。
空気が洩れると、現像剤を搬送するための圧力が低下し、搬送量が十分に確保できない。また、空気が貯蔵部に逆流する（貯蔵部に圧力がかかる）と、貯蔵部から供給部に入る現像剤が逆流する空気によって妨げられ、排出量の低下、ばらつきが発生する。

供給部における供給装置として一般的に用いられるものに、ロータリフィーダがある。ロータリフィーダは、回転する複数の羽根を持ったロータと、ロータを覆うステータとからなり、定量性、制御性に優れた方式であるが、シール性が不足すると前記した空気の逆流が発生する。
シール性を確保する方法として、ロータの羽を弾性体とし、ステータに食い込みを持たせる方法があるが、径時の劣化（ロータ、ステータの削れ）が顕著になり、実用的ではない。
特に現像剤のキャリアは、鉄やフェライトであるため、硬度が高く、この方法では耐久性を得ることは困難である。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであって、短時間に効率よく、現像剤に与えるストレスを少なくして撹拌できるとともに、トナー帯電を行い、現像部に適切なトナー濃度と帯電量を持った現像剤を現像に必要な量だけ連続的に安定供給することができる現像装置、該現像装置を有する画像形成装置の提供を、その目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、潜像担持体上の潜像を現像する現像部と、該現像部の外部に設けられ、現像剤の一部を収容して現像剤を撹拌する撹拌部と、該撹拌部の現像剤を定量的に排出するロータリフィーダとを備え、前記ロータリフィーダから排出された現像剤を、空気圧を利用して前記現像部に搬送する現像装置において、前記ロータリフィーダの排出側と現像剤移送経路との間に、前記ロータリフィーダ側への空気の流入を規制する空気流入規制部材を設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の現像装置において、前記空気流入規制部材は板状の形状を有し、空気の供給方向に対して鋭角をなすように傾斜して設置されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明では、請求項２記載の現像装置において、前記空気流入規制部材が、空気の供給方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする。
請求項４記載の発明では、請求項１記載の現像装置において、前記空気流入規制部材が、空気の流入を規制する位置と、前記ロータリフィーダによる現像剤の排出を許容する位置とに変位可能であり、空気が供給されるとき、前記空気流入規制部材は空気の流入を規制する位置に設定されることを特徴とする。

請求項５記載の発明では、請求項４記載の現像装置において、前記空気流入規制部材が現像剤の排出を許容する位置を保つように設けられ、空気が供給されるとき空気圧により空気の流入を規制する位置に変位することを特徴とする。
請求項６記載の発明では、請求項４記載の現像装置において、前記空気流入規制部材が自重により現像剤の排出を許容する位置を保つように設けられ、空気が供給されるとき空気圧により空気の流入を規制する位置に変位することを特徴とする。
請求項７記載の発明では、請求項４記載の現像装置において、前記空気流入規制部材を空気の流入を規制する位置と排出を許容する位置とに選択的に設定する駆動原を有していることを特徴とする。

請求項８記載の発明では、請求項４〜７のいずれか１つに記載の現像装置において、前記空気流入規制部材は、空気の流入を規制する位置にあるとき、変位する端部は周囲に接触しないことを特徴とする。
請求項９記載の発明では、請求項４〜８のいずれか１つに記載の現像装置において、空気供給経路にバルブを設け、該バルブの切り替えにより空気を間欠供給することを特徴とする。
請求項１０記載の発明では、画像形成装置において、請求項１〜９のいずれか１つに記載の現像装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、現像剤搬送に利用する空気が撹拌部へ流入する量を低減できるので、現像剤を確実に現像部に搬送でき、また撹拌部からの現像剤の排出量を安定化することができる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概要断面図である。 現像装置の斜視図である。 撹拌部等の断面図で、（ａ）はＣ−Ｃ線での水平断面図、（ｂ）は撹拌部の縦断面図である。 撹拌部での現像剤の流れを示す断面図である。 ロータリフィーダとのその下方の循環路の断面図である。 現像部の断面図である。 第２の実施形態におけるロータリフィーダとのその下方の循環路の断面図で、（ａ）は空気流入規制部材が現像剤の排出を許容する位置に設定されている状態を示す図、（ｂ）は空気流入規制部材が空気の流入を規制する位置に設定されている状態を示す図である。 第３の実施形態におけるロータリフィーダとのその下方の循環路の断面図で、（ａ）は空気流入規制部材が現像剤の排出を許容する位置に設定されている状態を示す図、（ｂ）は空気流入規制部材が空気の流入を規制する位置に設定されている状態を示す図である。 第４の実施形態におけるロータリフィーダと空気供給源との接続構成を示す断面図である。 空気流入規制部材の駆動構成を示す概要平面図である。 空気流入規制部材が空気の流入を規制する位置に設定されている状態を示す図である。 空気の流速と現像剤の平均流量との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
第１の実施形態を図１乃至図６を参照して説明する。まず、図１に基づいて本実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置の構成の概要を説明する。
中間転写ユニット１０における未定着像担持体としての中間転写ベルト８の下面に対向して、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋが並設されている。これらの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外は同一構造である。
各作像部６は、潜像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された図示しない帯電手段、現像装置５、図示しないクリーニング手段等で構成されている。

感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われ、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成される。
感光体ドラム１は、不図示の駆動部によって図中、時計回り方向に回転駆動され、帯電手段の位置で表面が一様に帯電される（帯電工程）。
その後、感光体ドラム１の表面は、不図示の露光部から発せられたレーザ光の照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される（露光工程）。
その後、感光体ドラム１の表面は、現像装置５との対向位置に達し、この位置で静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される（現像工程）。
その後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト８及び１次転写バイアスローラ９との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程）。
その後、感光体１の表面は、クリーニング手段との対向位置に達し、この位置で感光体ドラム１上に残存した未転写トナーが回収される（クリーニング工程）。クリーニング後感光体ドラム１の表面は図示しない除電ローラにより電位を初期化される。こうして、感光体ドラム１上で行われる一連の作像プロセスが終了する。

上述した作像プロセスは、図１に示すように、４つの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋで、それぞれ行われる。すなわち、作像部の下方に配設された不図示の露光部（光書き込み装置）から、画像情報に基づいたレーザ光が、各作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋの感光体ドラム上に向けて照射される。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋにはトナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写手段としての２次転写ローラ１９との対向位置に達する。中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像は、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体としての転写紙Ｐ上に転写される。
こうして、中間転写ベルト８上で行われる、一連の転写プロセスが終了する。
装置本体１００の下部に配設された給紙部２６には転写紙Ｐが複数枚重ねて収納されており、給紙コロ２７により１枚ずつ分離されて給紙される。給紙された転写紙Ｐはレジストローラ対２８で一旦停止され、斜めずれを修正された後レジストローラ対２８により所定のタイミングで２次転写ニップに向けて搬送される。そして、上記のように、２次転写ニップにおいて転写紙Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

２次転写ニップの位置でカラー画像を転写された転写紙Ｐは、定着部２０へ搬送され、ここで、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像を定着される。
定着を終えた転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９により、装置本体上面に形成された排紙部３０へ出力画像として排出され、スタックされる。こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。
図１において、符号３２は読み取り部を示している。

次に、現像剤攪拌・循環システムとしての現像装置５の構成を詳細に説明する。
図２に示すように、現像装置５は、感光体ドラム１上の静電潜像を現像する現像部５０と、現像部５０から離れた位置で現像剤（以下、単に「剤」ともいう）の状態に応じた撹拌を行う撹拌部５１と、撹拌部５１にトナーを補給するためのトナーカートリッジ５２と、撹拌部５１の下方に設けられたロータリフィーダ５３と、現像剤を空気圧で搬送する現像剤循環駆動源としてのエアポンプ５４等を有している。図１では現像部５０のみ示している。
現像部５０と撹拌部５１との間は循環路５５で接続され、ロータリフィーダ５３と現像部５０との間は循環路５６で接続されている。トナーカートリッジ５２と撹拌部５１はトナー補給路５７で接続され、エアポンプ５４とロータリフィーダ５３は管路５８で接続されている。
図２において、符号５９はトナー補給駆動源としてのモータを、６０は攪拌駆動源としてのモータを、６１はロータリフィーダ５３の駆動源としてのモータをそれぞれ示している。

現像部５０は、図６に示すように、現像器を構成するケーシング６２と、ケーシング６２内に回転可能に支持され、螺旋状のフィンを有する搬送スクリュ６３、６４と、現像ローラ６５を有している。ケーシング６２内には、トナーとキャリアを混合した２成分現像剤が入っている。搬送スクリュ６３、６４により現像剤はケーシング６２内で循環搬送される。
搬送スクリュ６３によって、現像剤が図中手前から奥側に搬送され、この一部が、現像ローラ６５によって磁力で吸い上げられて吸着され、ドクターブレード６６で均一な厚さに均されてから、感光体ドラム１に接することで感光体ドラム１上の静電潜像をトナーで現像してトナー像が形成される。

現像後の現像剤は搬送スクリュ６４の端部に構成された排出口６７（図２参照）から、循環路５５を通って撹拌部５１に搬送される。搬送スクリュ６４の最下流に図示しないトナー濃度検知手段が設置されており、その信号を基にトナーカートリッジ５２からトナー補給が行われる。
トナー補給はモータ５９によってトナー補給路５７内の図示しないスクリュを回転させることで行われる。トナー補給は循環経路内で撹拌部５１の入り口直前の部位で行われる。
撹拌部５１では現像後の現像剤と、補給されたトナーとが混合され適切なトナー濃度と帯電量を持つ現像剤となる。この現像剤は、図３に示すように、撹拌部５１の下部に形成された排出口７０を通り、ロータリフィーダ５３に入る。
ロータリフィーダ５３内のロータ７５の回転により、現像剤は下方に定量的に排出され、循環路５６を通り、受取口６８を介して再び現像部５０に供給される。

図３は撹拌部５１の断面図である。撹拌部５１の上面には現像剤補給口６９が、下面には排出口７０が設けられており、攪拌部本体５１ａは、排出口７０に向かうほど径が細くなる逆円錐型の形状を有している。
攪拌部本体５１ａ内の中心には下から上に剤を搬送するスクリュ７１が、その外側には回転可能な２本の攪拌部材７２が設けられており、これらの撹拌部材の回転動作によって現像剤が攪拌・混合される。
外側の撹拌部材７２とスクリュ７１はモータ６０によって回転する。スクリュ７１はモータ６０と直結されており、外側の撹拌部材７２は、減速ギヤ列７３ａ〜７３ｄを介して回転する。撹拌部材７２は、図３（ａ）に示すように、減速ギヤ列に直結された支持部７４に対して斜めに固定されている。
撹拌部５１での補給口６９から、排出口７０までの搬送は重力を利用している。撹拌部５１にはバッファとして常に現像剤が存在するため、未混合の現像剤がそのまま排出されることはない。
ロータリフィーダ５３は、モータ６１によって回転され、放射状に延びる複数の羽根７５ａを有するロータ７５と、ロータ７５を覆うステータ７６を有している。ロータリフィーダ５３と、循環路５６及び管路５８は継手管路７７で接続されている。

図４は、撹拌部５１における攪拌時の現像剤の流れを表す模式図である。
スクリュ７１の回転によって矢印Ａの向きに下から上に持ち上げられた剤は、外側を回転する撹拌部材７２の回転に伴い矢印Ｂの向きに移動し、再びスクリュ７１の周囲に寄せ集められる。
このように撹拌部５１では絶えず現像剤が対流している。この対流により、容器内（攪拌部本体５１ａ内）全体が均一に混合される仕組みである。トナーの帯電はトナーとキャリアの摩擦によって付与されるため、帯電量をすばやく得るためにはトナーとキャリアの接触確率を上げることが重要である。
本発明者らの検討によって、撹拌部５１内で現像剤が対流することにより接触確率が上がり、かつ、現像剤へのダメージも少ないことが分かった。

次に、ロータリフィーダ部について詳細に説明する。
ロータリフィーダ５３のロータ７５とステータ７６は、図５に示すように、ロータ７５の羽根７５ａの先端とステータ７６の内面との間にクリアランスを持って設けられている。
上述のように、ロータ７５とステータ７６との間に隙間があると、エアポンプ５４から発生したエアの一部が、この隙間を通り、撹拌部５１に流れ込み、現像剤を現像部５０に送るためのエアが減少する（圧力が低下する）。
当然、隙間が大きいほどエアが通り易い。ところが、現像剤を搬送しているときは、この隙間に現像剤が入り込み、シールの効果が発生し、上記空気の洩れが減少する。但し、隙間が大きすぎるとシールの効果が無くなり、エアの洩れを防ぐことができない。
すなわち、ロータリフィーダ５３から排出された、現像剤を効率よく搬送するためにはエアポンプ５４のエアを可能な限り、撹拌部５１に流入させ無いほうが良い。

そこで、本実施形態では、ロータリフィーダ５３の排出側と現像剤移送経路との間（ここでは継手管路７７内）に、ロータリフィーダ５３側への空気の流入を規制する板状の空気流入規制部材８０を配置した。空気流入規制部材８０は空気の供給方向へ間隔をおいて３枚固定配置されている。
エアポンプ５４から送られてくるエアが混合部としての継手管路７７内に到達すると、循環路５６に現像剤と共に現像部５０に移送されるエアと、上部のロータリフィーダ５３側に逆流しようとするエアがあるが、空気流入規制部材８０がエアの流れを規制するため、ロータリフィーダ５３側に逆流するエアが低減される。
空気流入規制部材８０は、その上端部がエアポンプ５４側に寄るように傾斜し、水平線とのなす角θが鋭角になるように設置されているため、ロータリフィーダ５３側へ向かう空気流を規制する効果が高い。ロータリフィーダ５３から排出される現像剤は、空気流入規制部材８０と継手管路７７内面との間、及び空気流入規制部材８０間を通って落下する。
空気流入規制部材８０は１枚でも良いが、複数枚設けた方が空気流入規制機能は高い。

図７に基づいて、第２の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
上記実施形態では、空気流入規制部材８０を混合部に固定配置する構成としたが、この場合、以下の懸念がある。
空気流入規制部材８０間を現像剤が通過可能であるものの、空気流入規制部材８０はロータリフィーダ５３から排出される現像剤の流れを妨げる存在となるため、ロータリフィーダ５３からの排出量が低下する虞がある。
すなわち、ロータリフィーダ５３内の現像剤がすべて落下せず、合流部に溜まり再び上方に戻る懸念がある。
また、現像剤の経路が狭くなると、現像剤が架橋して詰まりを起こす可能性がある。
本実施形態ではこのような懸念を解消することを目的としている。

図７（ａ）に示すように、継手管路７７内には、中央部を回転（変位）可能に軸支された単板状の空気流入規制部材８１が設けられている。
空気流入規制部材８１は、空気供給がなされないときは図しない弾性部材（例えばバネ）により図に示す現像剤の排出を許容する位置を保つようになっている。
エアポンプ５４により空気供給がなされると、図７（ｂ）に示すように、空気流入規制部材８１は空気圧で回転変位し、ロータリフィーダ５３側への空気の流入を規制する位置に自動的に設定される。したがって、空気が供給されている間はロータリフィーダ５３側への空気流路は空気流入規制部材８１により塞がれ、空気漏れはほとんど生じない。
エアポンプ５４を間欠的に動作させる制御により、現像剤を効率的に現像部５０へ搬送することができる。
本実施形態では、空気流入規制部材８１を弾性力で「現像剤の排出を許容する位置」に保つ構成としたが、磁力で保つようにしてもよく、下半部又は下端部を重くして自重で保つようにしてもよい。

本実施形態では、「空気の流入を規制する位置」において空気流入規制部材８１が継手管路７７の内面に接触する構成としているが、この場合現像剤を挟み込んで現像剤を劣化させる虞がある。
このような懸念を無くすには、空気流入規制部材３１の外側両端部が継手管路７７の内面に接触する直前に当接する部材（例えば突起や棒状部材）を設けて継手管路７７の内面との間に隙間ができるようにすればよい（以下の他の実施形態において同じ）。
隙間があっても現像剤が上部（ロータリフィーダ側）に溜まっているため、この隙間によってロータリフィーダ５３側へ空気が入り込むことはほとんどない。

図８に第３の実施形態を示す。
本実施形態における空気流入規制部材８２は、図８（ａ）に示すように、単板形状を有し、その上端部がステータ７６の内面に回動自在に軸支されている。空気流入規制部材８２の下端部は、継手管路７７の空気通路を塞ぐように垂れ下がり、現像剤の排出を許容する位置を自重で保つようになっている。
エアポンプ５４により空気供給がなされると、図８（ｂ）に示すように、空気流入規制部材８２は上端を支点として空気圧で回転変位し、ロータリフィーダ５３側への空気の流入を規制する位置に自動的に設定される。
したがって、空気が供給されている間はロータリフィーダ５３側への空気流路は空気流入規制部材８２により塞がれ、空気漏れはほとんど生じない。空気供給が停止すると、自重で元の位置（現像剤の排出を許容する位置）に復帰する。
本実施形態においても、エアポンプ５４を間欠的に動作させる制御により、現像剤を効率的に現像部５０へ搬送することができる。

図９〜図１２に基づいて第４の実施形態を説明する。
本実施形態における空気流入規制部材８３は、図９に示すように、単板形状を有し、その上端部がステータ７６の内面に回転自在に支持された回動軸８４に固定されている。
図１０に示すように、回動軸８４はモータ８５により駆動されるようになっている。図９は空気流入規制部材８３が現像剤の排出を許容する位置に設定されている状態を示している。
空気が供給されるときは空気流入規制部材８３は、図１１に示すように、図示しない制御手段によるモータ８５の制御により空気の流入を規制する位置に自動的に設定される。
図９に示すように、エアポンプ５４と混合部の間にはバルブ８６が配置されており、バルブ８６は電気信号により内部のエア経路が、混合部と図中のＮ方向に切り替え可能となっている。

空気流入規制部材８３とバルブ８６は同期して、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返す制御となっており、空気流入規制部材８３が図９に示す状態ではエアはＮ方向に排出され、図１１に示す状態のときはバルブ８６が切り替わって混合部に流入する。すなわちエアが間欠で供給される。
バルブ８６を用いることで、電気信号等により容易に空気供給をＯＮ／ＯＦＦすることができる。特に、空気供給源にモータを利用したエアポンプを使用した場合、モータのＯＮ／ＯＦＦ制御では慣性によりモータは直ちに回転／停止できないため、空気供給のレスポンスが悪いが、バルブ８６による開閉方式とすれば、良好な応答性を得ることができる。
このようにエアを利用すると、エアが混合部に流入し現像剤を移送するときは、空気流入規制部材８３がロータリフィーダ５３と混合部を遮断するため、エアがロータリフィーダ５３側に流入するのを大幅に低減することが可能である。
上述のように、空気流入規制部材８３は混合部（継手管路７７）の内面とステータ７６の内面に対し完全に接触する必要はない。０．１ｍｍ以下程度のクリアランスがあってもよい。このクリアランス部にはロータリフィーダ５３から排出された現像剤が埋まっているため、この程度の隙間であればほとんどエアが流れ込むことがないからである。

間欠でエアが供給されることにより、連続で供給している場合と比べ、現像剤の流量は減少する懸念があるが、前述したように連続でエアが供給されても、ロータリフィーダ５３側に流れ込むと、搬送に利用されるエアが減少し、逆に流量の低下が起きる。
また、このエアにより撹拌部５１から落下する現像剤が妨げられるため、ロータリフィーダ５３に入り込む現像剤量が低下し、さらに流量が低下する。
本実施形態ではこのような流量低下は起きないため、同条件（ロータリフィーダの大きさ、回転数、エアの量）では流量は連続供給より多くなる。
図１２に連続供給と間欠供給の現像剤移送実験の結果を示す。間欠供給は０．５ｓｅｃ間隔でエアと空気流入規制部材８３をＯＮ／ＯＦＦした時の供給量の結果である。
ロータリフィーダ５３はエア間欠動作に合わせて、間欠にすることもできるが、この実験では連続で回転している。
以上のように、空気がロータリフィーダ５３側に流入するのを低減させることにより、エアを最大限、現像剤の搬送に利用することができるため、高効率かつ確実に現像剤を安定移送することができる。

１ 潜像担持体としての感光体ドラム
５ 現像装置
５０ 現像部
５１ 撹拌部
５３ ロータリフィーダ
７５ ロータ
７６ ステータ
８０、８１、８２、８３ 空気流入規制部材
８５ 駆動源としてのモータ

特許第３７３４０９６号公報 特許第３３４９２８６号公報 特開平１１−１４３１９６号公報

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、潜像担持体上の潜像を現像する現像部と、該現像部の外部に設けられ、現像剤を収容する現像剤貯留部と、該現像剤貯留部の現像剤を排出する供給装置と、前記供給装置から排出された現像剤を前記現像部まで移送するための現像剤移送経路と、前記現像剤移送経路中に空気を供給する空気供給源と、を備え、前記供給装置から排出された現像剤を、前記空気供給源から供給された空気を利用して前記現像剤移送経路を移送させ、前記現像部に搬送する現像装置において、前記供給装置の排出側と前記現像剤移送経路との間に、前記現像剤移送経路中の空気の流れる方向と成す角度のうち、空気の流れる方向上流側が鋭角となるように傾斜して設置されている板状部材を設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明では、潜像担持体上の潜像を現像する現像部と、該現像部の外部に設けられ、現像剤を収容する現像剤貯留部と、該現像剤貯留部の現像剤を排出する供給装置と、前記供給装置から排出された現像剤を前記現像部まで移送するための現像剤移送経路と、前記現像剤移送経路中に空気を供給する空気供給源と、を備え、前記供給装置から排出された現像剤を、前記空気供給源から供給された空気を利用して前記現像剤移送経路を移送させ、前記現像部に搬送する現像装置において、前記供給装置の排出側と前記現像剤移送経路との間に、第１位置と、第２位置とに変位可能な板状部材を備え、前記板状部材は第２位置の時に第１位置よりも現像剤移送経路から前記供給装置側への空気の流入を制限することを特徴とする。
請求項３記載の発明では、請求項１記載の現像装置において、前記板状部材が、空気の供給方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする。
請求項４記載の発明では、請求項２記載の現像装置において、前記板状部材が、空気の流入を制限する第２位置と、前記供給装置による現像剤の排出を許容する第１位置とに変位可能であり、空気が供給されるとき、前記板状部材は空気の流入を制限する第２位置に設定されることを特徴とする。

請求項５記載の発明では、請求項４記載の現像装置において、前記板状部材が現像剤の排出を許容する第１位置を保つように設けられ、空気が供給されるとき空気圧により空気の流入を制限する第２位置に変位することを特徴とする。
請求項６記載の発明では、請求項４記載の現像装置において、前記板状部材が自重により現像剤の排出を許容する第１位置を保つように設けられ、空気が供給されるとき空気圧により空気の流入を制限する第２位置に変位することを特徴とする。
請求項７記載の発明では、請求項４記載の現像装置において、前記板状部材を空気の流入を制限する第２位置と排出を許容する第１位置とに選択的に設定する駆動原を有していることを特徴とする。

請求項８記載の発明では、請求項４〜７のいずれか１つに記載の現像装置において、前記板状部材は、空気の流入を制限する第２位置にあるとき、変位する端部は周囲に接触しないことを特徴とする。
請求項９記載の発明では、請求項４〜８のいずれか１つに記載の現像装置において、空気供給経路にバルブを設け、該バルブの切り替えにより空気を間欠供給することを特徴とする。
請求項１０記載の発明では、画像形成装置において、請求項１〜９のいずれか１つに記載の現像装置を備えたことを特徴とする。

次に、現像剤攪拌・循環システムとしての現像装置５の構成を詳細に説明する。
図２に示すように、現像装置５は、感光体ドラム１上の静電潜像を現像する現像部５０と、現像部５０から離れた位置で現像剤（以下、単に「剤」ともいう）の状態に応じた撹拌を行う現像剤貯留部としての撹拌部５１と、撹拌部５１にトナーを補給するためのトナーカートリッジ５２と、撹拌部５１の下方に設けられた供給装置としてのロータリフィーダ５３と、現像剤を空気圧で搬送する現像剤循環駆動源で空気供給源としてのエアポンプ５４等を有している。図１では現像部５０のみ示している。
現像部５０と撹拌部５１との間は循環路５５で接続され、ロータリフィーダ５３と現像部５０との間は現像剤移送経路としての循環路５６で接続されている。トナーカートリッジ５２と撹拌部５１はトナー補給路５７で接続され、エアポンプ５４とロータリフィーダ５３は管路５８で接続されている。
図２において、符号５９はトナー補給駆動源としてのモータを、６０は攪拌駆動源としてのモータを、６１はロータリフィーダ５３の駆動源としてのモータをそれぞれ示している。

図７（ａ）に示すように、継手管路７７内には、中央部を回転（変位）可能に軸支された単板状の空気流入規制部材８１が設けられている。
空気流入規制部材８１は、空気供給がなされないときは図しない弾性部材（例えばバネ）により図に示す現像剤の排出を許容する第１位置を保つようになっている。
エアポンプ５４により空気供給がなされると、図７（ｂ）に示すように、空気流入規制部材８１は空気圧で回転変位し、ロータリフィーダ５３側への空気の流入を規制する第２位置に自動的に設定される。したがって、空気が供給されている間はロータリフィーダ５３側への空気流路は空気流入規制部材８１により塞がれ、空気漏れはほとんど生じない。
エアポンプ５４を間欠的に動作させる制御により、現像剤を効率的に現像部５０へ搬送することができる。
本実施形態では、空気流入規制部材８１を弾性力で「現像剤の排出を許容する位置」に保つ構成としたが、磁力で保つようにしてもよく、下半部又は下端部を重くして自重で保つようにしてもよい。

本実施形態では、「空気の流入を規制する位置」において空気流入規制部材８１が継手管路７７の内面に接触する構成としているが、この場合現像剤を挟み込んで現像剤を劣化させる虞がある。
このような懸念を無くすには、空気流入規制部材８１の外側両端部が継手管路７７の内面に接触する直前に当接する部材（例えば突起や棒状部材）を設けて継手管路７７の内面との間に隙間ができるようにすればよい（以下の他の実施形態において同じ）。
隙間があっても現像剤が上部（ロータリフィーダ側）に溜まっているため、この隙間によってロータリフィーダ５３側へ空気が入り込むことはほとんどない。

図８に第３の実施形態を示す。
本実施形態における空気流入規制部材８２は、図８（ａ）に示すように、単板形状を有し、その上端部がステータ７６の内面に回動自在に軸支されている。空気流入規制部材８２の下端部は、継手管路７７の空気通路を塞ぐように垂れ下がり、現像剤の排出を許容する第１位置を自重で保つようになっている。
エアポンプ５４により空気供給がなされると、図８（ｂ）に示すように、空気流入規制部材８２は上端を支点として空気圧で回転変位し、ロータリフィーダ５３側への空気の流入を規制する第２位置に自動的に設定される。
したがって、空気が供給されている間はロータリフィーダ５３側への空気流路は空気流入規制部材８２により塞がれ、空気漏れはほとんど生じない。空気供給が停止すると、自重で元の位置（現像剤の排出を許容する位置）に復帰する。
本実施形態においても、エアポンプ５４を間欠的に動作させる制御により、現像剤を効率的に現像部５０へ搬送することができる。

Claims (10)

1. 潜像担持体上の潜像を現像する現像部と、該現像部の外部に設けられ、現像剤の一部を収容して現像剤を撹拌する撹拌部と、該撹拌部の現像剤を定量的に排出するロータリフィーダとを備え、前記ロータリフィーダから排出された現像剤を、空気圧を利用して前記現像部に搬送する現像装置において、
   前記ロータリフィーダの排出側と現像剤移送経路との間に、前記ロータリフィーダ側への空気の流入を規制する空気流入規制部材を設けたことを特徴とする現像装置。
2. 請求項１記載の現像装置において、
   前記空気流入規制部材は板状の形状を有し、空気の供給方向に対して鋭角をなすように傾斜して設置されていることを特徴とする現像装置。
3. 請求項２記載の現像装置において、
   前記空気流入規制部材が、空気の供給方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする現像装置。
4. 請求項１記載の現像装置において、
   前記空気流入規制部材が、空気の流入を規制する位置と、前記ロータリフィーダによる現像剤の排出を許容する位置とに変位可能であり、空気が供給されるとき、前記空気流入規制部材は空気の流入を規制する位置に設定されることを特徴とする現像装置。
5. 請求項４記載の現像装置において、
   前記空気流入規制部材が現像剤の排出を許容する位置を保つように設けられ、空気が供給されるとき空気圧により空気の流入を規制する位置に変位することを特徴とする現像装置。
6. 請求項４記載の現像装置において、
   前記空気流入規制部材が自重により現像剤の排出を許容する位置を保つように設けられ、空気が供給されるとき空気圧により空気の流入を規制する位置に変位することを特徴とする現像装置。
7. 請求項４記載の現像装置において、
   前記空気流入規制部材を空気の流入を規制する位置と排出を許容する位置とに選択的に設定する駆動原を有していることを特徴とする現像装置。
8. 請求項４〜７のいずれか１つに記載の現像装置において、
   前記空気流入規制部材は、空気の流入を規制する位置にあるとき、変位する端部は周囲に接触しないことを特徴とする現像装置。
9. 請求項４〜８のいずれか１つに記載の現像装置において、
   空気供給経路にバルブを設け、該バルブの切り替えにより空気を間欠供給することを特徴とする現像装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１つに記載の現像装置を備えた画像形成装置。

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