JP7790131B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、現像装置及び画像形成装置に関する。

従来、現像装置に関する技術としては、例えば、特許文献１乃至３等に開示されたものが既に提案されている。

特許文献１は、第一連通口で第一現像剤搬送路から第二現像剤搬送路に向かう搬送力を現像剤に付与し、且つ、第一現像剤搬送部材及び第二現像剤搬送部材とは別部材の連通口搬送部材を有し、トナー濃度センサの検出結果に基づいて連通口搬送部材の駆動速度を制御する連通口搬送部材制御手段を有するよう構成したものである。

特許文献２は、現像剤受け渡し手段は下方から上方に移動することで現像剤を下方から押圧して押し上げる複数の押圧部材を備え、押圧部材が現像剤を押圧するときに、押圧部材の上方となる表面側から下方となる表面側に向けて現像剤が通過可能であるよう構成したものである。

特許文献３は、連通部は、重力方向下側が先細りの逆円錐形状を有し、その内部には、現像剤攪拌搬送部材とは別に、現像剤を現像剤攪拌部材に向けて搬送する移送用搬送部材が設けられ、移送用搬送部材は、連通部において、現像剤攪拌搬送部材に向けて単位時間当たりに現像剤を搬送できる量に相当する移送用搬送能力が、現像剤攪拌搬送部材による搬送方向での単位時間当たりに現像剤を搬送できる量に相当する攪拌搬送能力よりも高くなるよう構成したものである。

特開２００９－９８２８６号公報 特開２０１２－６８６１６号公報 特開２０１４－７８０３４号公報

この発明の目的は、上方搬送手段が第２の攪拌搬送手段の回転軸に固定されている場合に比べて、第２の攪拌搬送手段の回転速度にかかわらず上方搬送手段による粉体の第１の攪拌搬送手段への上方搬送性を向上させることにある。

請求項１に記載された発明は、現像剤を保持する現像剤保持体と、
前記現像剤を攪拌し前記現像剤保持体へ供給する攪拌供給手段と、
前記攪拌供給手段の鉛直方向の下方に配置され、前記現像剤を攪拌し搬送する攪拌搬送手段と、
前記攪拌搬送手段の搬送方向の下流側に配置され、前記攪拌搬送手段から搬送された前記現像剤を上方の前記攪拌供給手段へ搬送する上方搬送手段と、
前記攪拌搬送手段、前記攪拌供給手段及び前記現像剤保持体のいずれかの回転軸の回転を増速して前記上方搬送手段に伝達する増速手段と、
を備え、
前記増速手段は、前記攪拌搬送手段の回転軸の回転を増速するものであって、前記攪拌搬送手段の回転軸の駆動力を増速して中間軸に伝達する第１の伝達手段と、前記中間軸の駆動力を前記上方搬送手段に伝達する第２の伝達手段を有する現像装置である。

請求項２に記載された発明は、前記第１及び第２の伝達手段は、プーリとベルトの組み合わせからなる請求項１に記載の現像装置である。

請求項３に記載された発明は、現像剤を保持する現像剤保持体と、
前記現像剤を攪拌し前記現像剤保持体へ供給する攪拌供給手段と、
前記攪拌供給手段の鉛直方向の下方に配置され、前記現像剤を攪拌し搬送する攪拌搬送手段と、
前記攪拌搬送手段の搬送方向の下流側に配置され、前記攪拌搬送手段から搬送された前記現像剤を上方の前記攪拌供給手段へ搬送する上方搬送手段と、
前記攪拌搬送手段、前記攪拌供給手段及び前記現像剤保持体のいずれかの回転軸の回転を増速して前記上方搬送手段に伝達する増速手段と、
前記現像剤保持体の鉛直方向に沿った斜め下方に配置され、前記現像剤を前記攪拌搬送手段と逆方向に搬送する逆方向搬送手段を備え、
前記増速手段は、前記攪拌搬送手段の駆動力を前記逆方向搬送手段の回転軸に一旦伝達し、前記逆方向搬送手段の回転軸の回転を増速して前記上方搬送手段に伝達する現像装置である。

請求項４に記載された発明は、前記上方搬送手段は、軸部材の外周に半径方向外方ヘ向けた平板部材を周方向に沿って複数設けた請求項１に記載の現像装置である。

請求項５に記載された発明は、前記上方搬送手段は、前記攪拌搬送手段の回転軸に対して１．５～３．０倍の回転数で駆動される請求項４に記載の現像装置である。

請求項６に記載された発明は、潜像を保持する像保持体と、
前記像保持体の潜像を現像する現像手段と、
を備え、
前記現像手段として請求項１乃至５のいずれかに記載の現像装置を用いた画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、上方搬送手段が攪拌搬送手段の回転軸に固定されている場合に比べて、攪拌搬送手段の回転速度にかかわらず上方搬送手段による現像剤の攪拌供給手段への上方搬送性を向上させることができる。

請求項１に記載された発明によれば、増速手段は、攪拌搬送手段の回転軸以外の回転を増速する場合に比べて、増速手段が占める領域を小さくすることができる。

請求項１に記載された発明によれば、増速手段は、攪拌搬送手段の回転軸の駆動力を増速して中間軸に伝達する第１の伝達手段と、中間軸の駆動力を上方搬送手段に伝達する第２の伝達手段を有しない場合に比べて、増速手段の構成を簡略化することができる。

請求項２に記載された発明によれば、第１及び第２の伝達手段は、歯車の組み合わせからなる場合に比べて、隣接した領域で回転方向を合わせることが可能となる。

請求項３に記載された発明によれば、増速手段は、攪拌搬送手段の駆動力を逆方向搬送手段の回転軸に一旦伝達し、逆方向搬送手段の回転軸の回転を増速して上方搬送手段に伝達しない場合に比べて、中間軸を新たに設ける必要がなくなる。

請求項４に記載された発明によれば、上方搬送手段は、軸部材の外周に半径方向外方ヘ向けた平板部材を周方向に沿って複数設けたものでない場合に比べて、現像剤の上方搬送性を向上することができる。

請求項５に記載された発明によれば、上方搬送手段は、攪拌搬送手段の回転軸に対して１．５倍未満又は３．０倍を超える回転数で駆動される場合に比べて、現像剤の上方搬送性を確保できるとともに、現像剤が飛散するのを抑制することができる。

請求項６に記載された発明によれば、現像手段として請求項１乃至５のいずれかに記載の現像装置を用いない場合に比べて、攪拌搬送手段の回転速度にかかわらず上方搬送手段による現像剤の攪拌供給手段への上方搬送性を向上させることができる。

この発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置を示す全体構成図である。 この発明の実施の形態１に係る画像形成装置の作像装置を示す断面構成図である。 この発明の実施の形態１に係る現像装置を示す縦断面構成図である。 この発明の実施の形態１に係る現像装置を示す図３のIV－IV線断面図である。 この発明の実施の形態１に係る現像装置の要部を示す断面構成図である。 パドル部材を示す斜視構成図である。 現像装置の作用を示すグラフである。 この発明の実施の形態１に係る現像装置の要部を示す斜視構成図である。 この発明の実施の形態１に係る現像装置の要部を示す斜視構成図である。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

[実施の形態１]
図１は、実施の形態１に係る粉体搬送装置及び現像装置を適用した画像形成装置を示すものである。尚、図において、画像形成装置の水平方向に沿った幅方向をＸ方向、画像形成装置の水平方向に沿った奥行方向をＹ方向、画像形成装置の鉛直方向に沿った高さ方向をＺ方向としている。

＜画像形成装置の全体の構成＞
実施の形態１に係る画像形成装置１は、例えばカラープリンタとして構成されたものである。この画像形成装置１は、装置本体１ａのＸ方向に沿ったサイズが従来のフルカラー機と同等であり、しかもイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色からなるフルカラーの画像に加えて、金（Ｇ）や銀（Ｓ）等の金属色、あるいはレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）等の単色カラー、みずほフィナシャルグループのコズミックブルーやホライズンレッドのようなコーポレートカラー、さらには透明や白色などの様々な色彩からなる特定の色（以下、「特色」という。）の画像を同時に形成することが可能となっている。

この画像形成装置１は、現像剤４を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する複数の作像装置１０と、各作像装置１０で形成されたトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録媒体の一例としての記録用紙５に二次転写する二次転写位置まで搬送する中間転写装置２０と、中間転写装置２０の二次転写位置に供給すべき所要の記録用紙５を収容して搬送する給紙装置５０と、中間転写装置２０で二次転写された記録用紙５上のトナー像を定着させる定着装置４０等を備えている。複数の作像装置１０及び中間転写装置２０は、記録用紙５に画像を形成する画像形成部２を構成している。なお、画像形成装置１の装置本体１ａは、支持構造部材や外装カバー等で形成されている。また、図中の二点鎖線は、装置本体１ａ内において記録用紙５が搬送される主な搬送経路を示す。

作像装置１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像をそれぞれ専用に形成する４つの作像装置１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、特色（Ｓ）のトナー像を形成する作像装置１０Ｓで構成されている。これらの５つの作像装置１０（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、装置本体１ａの内部空間においてＸ方向に沿って１列に並べた状態となるよう配置されている。図示の実施の形態では、中間転写装置２０の中間転写ベルト２１の移動方向に沿った最も上流側に特色の作像装置１０Ｓが配置され、中間転写ベルトの移動方向に沿ってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が順次配置されている。但し、特色の作像装置１０Ｓの配置は、これに限定されるものではなく、中間転写ベルトの移動方向に沿った最も下流側に配置しても良く、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の間に配置しても良い。

各作像装置１０（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、形成する画像の色を除いて同様に構成されている。各作像装置１０（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、像保持体（画像形成手段）の一例として回転する感光体ドラム１１を備えている。感光体ドラム１１の周囲には、次のような画像形成手段の一例としての各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光体ドラム１１の像形成が可能な周面（像保持面）を所要の電位に帯電させる帯電装置１２と、感光体ドラム１１の帯電された周面に画像の情報（信号）に基づく光を照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する露光装置１３と、その静電潜像を対応する色（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像剤４のトナーで現像してトナー像にする現像手段の一例としての現像装置１４（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、その各トナー像を中間転写装置２０に転写する一次転写装置１５（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、一次転写後における感光体ドラム１１の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃するドラム清掃装置１６（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）等である。

感光体ドラム１１は、接地処理される円筒状又は円柱状の基材の周面に感光材料からなる光導電性層（感光層）を有する像保持面を形成したものである。この感光体ドラム１１は、図示しない駆動装置から動力が伝達されて矢印Ａで示す方向に回転するよう支持されている。

帯電装置１２は、感光体ドラム１１に接触した状態で配置される接触型の帯電ロール１２１で構成される。帯電ロール１２１の背面側には、当該帯電ロール１２１の周面を清掃する清掃ロール１２２が配置されている。帯電装置１２には帯電用電圧が供給される。帯電用電圧としては、現像装置１４が反転現像を行うものである場合、現像装置１４から供給されるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧又は電流が供給される。なお、帯電装置１２としては、感光体ドラム１１の表面に非接触状態で配置されるスコロトロン等の非接触型の帯電装置を用いてもよい。

露光装置１３は、感光体ドラム１１の軸方向に沿って配列された複数の発光素子としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）により感光体ドラム１１に画像情報に応じた光を照射して静電潜像を形成するＬＥＤプリントヘッドからなる。なお、露光装置１３としては、画像情報に応じて構成されるレーザー光を感光体ドラム１１の軸方向に沿って偏向走査するものを用いても良い。

現像装置１４（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、図２に示されるように、開口部と現像剤４の収容室が形成された筐体１４０の内部に、現像剤４を保持して感光体ドラム１１と向き合う現像領域まで搬送する現像剤保持体の一例としての現像ロール１４１と、現像剤４を攪拌しながら現像ロール１４１を通過して供給するよう搬送する攪拌供給手段の一例としてのサプライオーガー１４２と、現像剤４を攪拌しながらサプライオーガー１４２へと搬送する攪拌搬送手段の一例としてのアドミックスオーガー１４３と、現像ロール１４１から剥離された現像剤４をアドミックスオーガー１４３の搬送方向と逆方向に搬送するカウンタオーガー１４４と、現像ロール１４１に保持される現像剤の量（層厚）を規制する層厚規制部材１４５などを配置して構成したものである。この現像装置１４には、その現像ロール１４１と感光体ドラム１１の間に現像用電圧が図示しない電源装置から供給される。また、現像ロール１４１やサプライオーガー１４２、アドミックスオーガー１４３は、後述する駆動装置から動力が伝達されて所要の方向に回転する。さらに、５色の現像剤４（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）としては、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が使用される。なお、現像装置１４の構成については、後に詳述する。

現像装置１４（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、特に特色の現像装置１４Ｓは、画像形成装置１の装置本体１ａに対して着脱可能に構成されている。現像装置１４（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、ユーザーによって新たな現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）や他の特色の現像装置１４Ｓと交換可能となっている。

一次転写装置１５（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、感光体ドラム１１の周囲に中間転写ベルト２１を介して接触し回転するとともに一次転写用電圧が供給される一次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。一次転写用電圧としては、トナーの帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧が図示しない電源装置から供給される。

ドラム清掃装置１６は、一部が開口する容器状の本体１６０と、一次転写後の感光体ドラム１１の周面に所要の圧力で接触するように配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板１６１と、清掃板１６１で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送するスクリューオーガー等の送出部材１６２等で構成されている。清掃板１６１としては、ゴム等の材料からなる板状の部材（例えばブレード）が使用される。

中間転写装置２０は、図１に示されるように、各作像装置１０（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のＺ方向に沿った下方の位置に存在するよう配置される。この中間転写装置２０は、感光体ドラム１１と一次転写装置１５（一次転写ロール）の間となる一次転写位置を通過しながら矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１をその内面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数のベルト支持ロール２２～２５と、ベルト支持ロール２５に支持されている中間転写ベルト２１の外周面（像保持面）側に配置されて中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に二次転写させる二次転写手段の一例としての二次転写装置３０と、二次転写装置３０を通過した後に中間転写ベルト２１の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置２６とで主に構成されている。

中間転写ベルト２１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。また、ベルト支持ロール２２はベルト清掃装置２６の対向ロールを兼ねる図示しない駆動装置によって回転駆動される駆動ロールとして構成され、ベルト支持ロール２３は中間転写ベルト２１の画像形成面を形成する面出しロールとして構成され、ベルト支持ロール２４は中間転写ベルト２１に張力を付与する張力付与ロールとして構成され、ベルト支持ロール２５は二次転写装置３０と対向する対向ロールとして構成されている。

二次転写装置３０は、図１に示されるように、中間転写装置２０におけるベルト支持ロール２５に支持されている中間転写ベルト２１の外周面部分である二次転写位置において、中間転写ベルト２１の周面に接触して回転するとともに二次転写用電圧が供給される二次転写ロール３１を備えた接触型の転写装置である。また、二次転写ロール３１又は中間転写装置２０のベルト支持ロール２５には、トナーの帯電極性と逆極性又は同極性を示す直流の電圧が二次転写用電圧として図示しない電源装置から供給される。

定着装置４０は、記録用紙５の導入口及び排出口が形成された図示しない筐体の内部に、矢印で示す方向に回転するとともに表面温度が所定の温度に保持されるよう加熱手段によって加熱される加熱ベルト４１と、この加熱ベルト４１の軸方向にほぼ沿う状態で所定の圧力で接触して従動回転する加圧ロール４２などを配置して構成されたものである。この定着装置４０では、加熱ベルト４１と加圧ロール４２が接触する接触部が所要の定着処理（加熱及び加圧）を行う定着処理部となる。

給紙装置５０は、中間転写装置２０のＺ方向に沿った下方側の位置に存在するよう配置される。この給紙装置５０は、所望のサイズ、種類等の記録用紙５を積載した状態で収容する単数（又は複数）の用紙収容体５１と、用紙収容体５１から記録用紙５を１枚ずつ送り出す送出装置５２，５３とで主に構成されている。用紙収容体５１は、例えば、装置本体１ａの正面（使用者が操作時に向き合う側面）側に引き出すことができるよう取り付けられている。

記録用紙５としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙やトレーシングペーパー等の薄紙、あるいはＯＨＰシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録用紙５の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等の坪量が相対的に大きい所謂厚紙なども好適に使用することができる。

この実施の形態１に係る画像形成装置１は、記録用紙５として、坪量が１０６ｇｓｍ以下の普通紙に加えて、坪量が１０６ｇｓｍを超えて２００ｇｓｍ以下の第１の厚紙と、坪量が２００ｇｓｍを超える第２の厚紙に画像を形成することが可能に構成されている。画像形成装置１は、普通紙に画像を形成する場合の第１のプロセススピードと、第１の厚紙に画像を形成する場合の第２のプロセススピードと、第２の厚紙に画像を形成する場合の第３のプロセススピードを少なくとも備えている。第１のプロセススピードが最も速く、次に第２のプロセススピードが速く、第３のプロセススピードが最も遅い速度に設定されている。制御装置２００は、記録用紙５の種類を判別して、プロセススピードを第１～第３のプロセススピードに切り替える。プロセススピードに応じて感光体ドラム１１や現像装置１４、更には定着装置４０などの駆動速度が切り替えられる。

給紙装置５０と二次転写装置３０との間には、給紙装置５０から送り出される記録用紙５を二次転写位置まで搬送する単数又は複数の用紙搬送ロール対５４，５５や図示しない搬送ガイドで構成される給紙搬送路５６が設けられている。給紙搬送路５６において二次転写位置の直前の位置に配置される用紙搬送ロール対５５は、例えば記録用紙５の搬送時期を調整するロール（レジストロール）として構成されている。また、二次転写装置３０と定着装置４０との間には、二次転写装置３０から送り出される二次転写後の記録用紙５を定着装置４０まで搬送するための搬送ベルト５７が設けられている。さらに、定着装置４０の下流側には、定着装置４０によって定着処理が施された記録用紙５のカールを矯正するカール矯正装置５８が配置されている。また、画像形成装置１の装置本体１ａに形成される用紙の排出口に近い部分には、カール矯正装置５８により送り出される定着後の記録用紙５を装置本体１ａの一側部に設けられた図示しない用紙排出部に排出するための用紙排出ロール対５９を備えた排出搬送路６０が設けられている。

排出搬送路６０の記録用紙５の搬送方向に沿った上流側には、カール矯正装置５８により送り出された記録用紙５の搬送方向を斜め下方へ分岐させる用紙搬送ロール対６１を備えた分岐搬送路６２が設けられている。分岐搬送路６２の下方には、記録用紙５の表裏を反転する反転ロール対６３を備えた反転搬送路６４が配置されている。反転搬送路６４の上方には、当該反転搬送路６４によって表裏が反転された記録用紙５を図示しない用紙排出部に排出するための用紙排出ロール対６５を備えた排出搬送路６６と、当該反転搬送路６４によって表裏が反転された記録用紙５の裏面に画像を形成するための両面搬送ロール対６７を備えた両面搬送路６８が分岐するよう形成されている。

図１中符号２００は、画像形成装置１の動作を統括的に制御する制御装置を示している。制御装置２００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、あるいはこれらＣＰＵやＲＯＭ等を接続するバス、通信インターフェイスなどを備えている。

この実施の形態１では、感光体ドラム１１や現像装置１４などが個別にユニットとして構成されており、画像形成装置１の装置本体１ａに対して着脱可能に構成されている。感光体ドラム１１は、帯電装置１２やドラム清掃装置１６などとともに感光体ユニットを構成している。また、現像装置１４は、単独で現像ユニットを構成している。これらの感光体ユニットや現像ユニットは、画像形成装置１の装置本体１ａに装着された際に、装置本体１ａに設けられた図示しない駆動装置と連結されて駆動力が伝達され駆動される。

＜画像形成装置の動作＞
以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。

ここでは、前記５つの作像装置１０（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用して、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像と、特色（Ｓ）の画像を形成する特色＋フルカラーモードにおける動作を説明する。

画像形成装置１は、図示しないパーソナルコンピュータや画像読取装置等から図示しない通信部を介して画像情報及びフルカラーの画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、制御装置２００が５つの作像装置１０（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置２０、二次転写装置３０、定着装置４０等を始動する。

そして、各作像装置１０（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、図１に示されるように、まず各感光体ドラム１１が矢印Ａで示す方向に回転し、各帯電装置１２が各感光体ドラム１１の表面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位にそれぞれ帯電させる。続いて、露光装置１３が、帯電後の感光体ドラム１１の表面に対し、画像形成装置１に入力される画像の情報を各色成分（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に変換して得られる画像情報に基づいて発光される光を照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。

続いて、各作像装置１０（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーを現像ロール１４１からそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された５色（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化される。

続いて、各作像装置１０（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が一次転写位置まで搬送されると、一次転写装置１５（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、その各色のトナー像を中間転写装置２０の矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１に対して順番に重ね合わされるような状態で一次転写させる。

また、一次転写が終了した各作像装置１０（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）では、ドラム清掃装置１６が付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム１１の表面を清掃する。これにより、各作像装置１０（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、次の作像動作が可能な状態にされる。

続いて、中間転写装置２０では、中間転写ベルト２１の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置まで搬送する。一方、給紙装置５０では、作像動作に合わせて所要の記録用紙５を給紙搬送路５６に送り出す。給紙搬送路５６では、レジストロールとしての用紙搬送ロール対５５が記録用紙５を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給する。

二次転写位置においては、二次転写装置３０が、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した中間転写装置２０では、ベルト清掃装置２６が、二次転写後の中間転写ベルト２１の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。

続いて、トナー像が二次転写された記録用紙５は、中間転写ベルト２１から剥離された後に搬送ベルト５７を介して定着装置４０まで搬送される。定着装置４０では、回転する加熱ベルト４１と加圧ロール４２との間の接触部に二次転写後の記録用紙５を導入して通過させることにより、必要な定着処理（加熱及び加圧）をして未定着のトナー像を記録用紙５に定着させる。最後に、定着が終了した後の記録用紙５は、カール矯正装置５８によってカールが矯正されて用紙排出ロール対５９により、例えば、装置本体１ａの一側部に設置された図示しない用紙排出部に排出される。

また、記録用紙５の両面に画像を形成する場合は、片面に画像が形成された記録用紙５を用紙排出部（図示せず）に排出せずに、記録用紙５の表裏を反転させる反転搬送路６４及び両面搬送路６８を介して二次転写装置３０へと再度搬送し、記録用紙５の裏面にトナー像を転写する。裏面にトナー像が転写された記録用紙５は、搬送ベルト５７によって定着装置４０まで搬送され、定着装置４０により定着処理（加熱及び加圧）を施されて、用紙排出ロール対５９により画像形成装置１の側面に設置された用紙排出部（図示せず）に排出される。

以上の動作により、５色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像に特色の画像を加えた画像が片面又は両面に形成された記録用紙５が出力される。

＜現像装置の構成＞
図３及び図４はこの実施の形態１に係る粉体搬送装置として機能する現像装置を示す断面構成図及び図３のIV－IV線断面矢視図である。

現像装置１４は、図３及び図４に示されるように、内部に粉体の一例としての現像剤４の収容室が設けられた断面略矩形の細長い箱体状の筐体１４０を備えている。現像装置１４の筐体１４０は、感光体ドラム１１側の側面に開口部１４０ａを有している。筐体１４０の開口部１４０ａには、その一部が外部に露出するよう現像剤保持体（受け取り手段）の一例としての現像ロール１４１が図中反時計回り方向に回転可能に配置されている。現像ロール１４１は、周方向に沿った所要の位置に予め定められた極性の複数の磁極が着磁されて固定配置されたマグネットロール１４１ａと、マグネットロール１４１ａの外周に図中反時計回り方向に回転可能に配置された円筒形状の現像スリーブ１４１ｂとから構成されている。現像ロール１４１の上部には、当該現像ロール１４１の表面に保持された状態で搬送される現像剤４の層厚を規制する層厚規制部材１４５が所要の間隙を介して対向するよう配置されている。

また、現像装置１４の筐体１４０の内部には、現像ロール１４１の背面側に現像剤４を攪拌しながら現像ロール１４１を通過させるよう搬送する攪拌供給手段（第１の攪拌搬送手段）の一例としてのサプライオーガー１４２が回転可能に設けられている。サプライオーガー１４２は、図４に示されるように、回転軸１４２ａと、回転軸１４２ａの外周に一体的に形成された螺旋状の搬送羽根１４２ｂとから構成されている。サプライオーガー１４２の回転軸１４２ａの軸方向に沿った一端部には、現像ユニットを画像形成装置１の装置本体１ａに装着した際に、装置本体１ａ側の図示しない駆動装置から駆動力が伝達されるカップリング１４２ｃが設けられている。また、サプライオーガー１４２の回転軸１４２ａの軸方向に沿った他端部には、サプライオーガー１４２によって搬送される現像剤４の一部を搬送羽根１４２ｂの搬送方向と逆方向に搬送して回収する回収オーガー１４２ｄと、回収オーガー１４２ｄによって搬送される回収現像剤４を回収オーガー１４２ｄと逆方向に搬送しつつ重力により下方へ落下させて排出する排出オーガー１４２ｅが設けられている。

さらに、現像装置１４の筐体１４０の内部には、サプライオーガー１４２の鉛直方向に沿った下方に、現像剤４を攪拌しながら搬送する攪拌搬送手段（第２の攪拌搬送手段）の一例としてのアドミックスオーガー１４３が回転可能に設けられている。アドミックスオーガー１４３は、回転軸１４３ａと、回転軸１４３ａの外周に一体的に形成された螺旋状の搬送羽根１４３ｂとから構成されている。また、アドミックスオーガー１４３の回転軸１４３ａの軸方向に沿った一端部には、筐体１４０の一端部に開口された供給口１４０ｂから供給されるトナー等を筐体１４０の内部へと搬送する供給オーガー１４３ｃが設けられている。さらに、アドミックスオーガー１４３の回転軸１４３ａの軸方向に沿った他端部には、当該アドミックスオーガー１４３によって搬送された現像剤４を鉛直方向に沿った上方に位置するサプライオーガー１４２へと搬送する上方搬送手段の一例としてのパドル部材７０が配置されている。

サプライオーガー１４２とアドミックスオーガー１４３の間には、現像ロール１４１側の端部が上方へ向けて湾曲した形状の仕切り壁１４６が水平方向に沿って配置されている。仕切り壁１４６の長手方向に沿った両端部には、図４に示されるように、サプライオーガー１４２とアドミックスオーガー１４３の間で現像剤４を受け渡す第１及び第２の連通路１４８，１４９が開口されている。

サプライオーガー１４２へと搬送された現像剤４は、当該サプライオーガー１４２によって軸方向に沿って搬送される間に現像ロール１４１へと供給される。サプライオーガー１４２によって軸方向に沿った一端部へと搬送された現像剤４は、第２の連通路１４９を介してアドミックスオーガー１４３へと搬送される。

現像ロール１４１の表面へと搬送されて現像に寄与した現像剤４は、マグネットロール１４１ａの図示しない剥離用磁極によって現像ロール１４１の表面から剥離される。現像ロール１４１の下方には、図３に示されるように、現像剤４をアドミックスオーガー１４３の搬送方向と逆方向に搬送する逆方向搬送手段の一例としてのカウンタオーガー１４４が設けられている。カウンタオーガー１４４は、回転軸１４４ａと、回転軸１４４ａの外周に一体的に形成された螺旋状の搬送羽根１４４ｂとから構成されている。カウンタオーガー１４４は、外径がアドミックスオーガー１４３より小さく設定されている。現像ロール１４１の表面から剥離された現像剤４は、カウンタオーガー１４４によってアドミックスオーガー１４３の搬送方向と逆方向に搬送されつつ、アドミックスオーガー１４３へと移動する。

パドル部材７０は、図５及び図６に示されるように、アドミックスオーガー１４３の軸方向に沿った下流側の端部に回転可能となるよう軸部材７１を介して同軸状に取り付けられている。パドル部材７０は、軸部材７１の軸方向に沿ったアドミックスオーガー１４３側の端部に半径方向外方ヘ向けた平板部材７２が周方向に沿って互いに所要の角度（図示例では、１８０度）をなすよう複数（図示例では、２つ）設けられている。パドル部材７０の軸部材７１には、その軸方向に沿った一端部に外径が大きく形成された円筒部７５が設けられている。円筒部７５の内部には、アドミックスオーガー１４３の回転軸１４３ａの外径が小さく設定された延長部１４３ａ’に回転可能に支持するための軸受部材７６と現像剤４の侵入を阻止するオイルシール部材７７が配置されている。また、パドル部材７０の軸方向に沿った中央部には、アドミックスオーガー１４３によって搬送された現像剤４を軸方向に沿った逆方向へと搬送する反転オーガー７３が設けられている。さらに、パドル部材７０には、反転オーガー７３の軸方向に沿った端部寄りに現像剤４を解して下方の排出口１４０ｃから外部に排出する解し用オーガー７４が一体的に形成されている。パドル部材７０の軸部材７１は、その軸方向に沿った他端部が現像装置１４の筐体１４０に軸受部材７８及びオイルシール部材７９を介して回転可能に支持されている。

ところで、従来の現像装置では、パドル部材７０がアドミックスオーガー１４３の回転軸１４３ａに一体的に設けられていた。そのため、現像装置１４が適用された画像形成装置１では、記録用紙５の種類に応じてプロセススピードが変化すると、当該プロセススピードで現像装置１４の現像ロール１４１やサプライオーガー１４２、あるいはアドミックスオーガー１４３などが回転駆動される。

画像形成装置１は、記録用紙５が最も坪量が大きい第２の厚紙である場合、プロセススピードが最も遅い速度に設定される。すると、現像装置１４は、現像ロール１４１、サプライオーガー１４２及びアドミックスオーガー１４３などの回転速度が最も遅い速度が回転駆動される。そのため、現像装置１４では、アドミックスオーガー１４３によって軸方向に沿った端部へと搬送された現像剤４が、図７に示されるように、パドル部材７０によって鉛直方向に沿った上方へ位置するサプライオーガー１４２へと搬送する際にパドル部材７０による遠心力が不十分となり、極端な場合には現像剤４をサプライオーガー１４２へ搬送することができなくなるという技術的課題を有していた。

そこで、この実施の形態１に係る現像装置は、攪拌搬送手段、攪拌供給手段及び現像剤保持体のいずれかの回転軸の回転を増速して上方搬送手段に伝達する増速手段を備えるよう構成されている。

また、この実施の形態１に係る現像装置は、増速手段は、攪拌搬送手段の回転軸の回転を増速するよう構成されている。

すなわち、この実施の形態１に係る現像装置１４は、図８及び図９に示されるように、パドル部材７０の軸部材７１の軸方向に沿った先端に、増速手段の一例としての第１のプーリ８１が固定された状態で取り付けられている。第１のプーリ８１には、カウンタオーガー１４４の回転軸１４４ａに固定された第２のプーリ８２との間に第１のベルト８３が掛け渡されている。第１のプーリ８１と第２のプーリ８２は、外径が等しく設定されており、カウンタオーガー１４４をアドミックスオーガー１４３と等速で回転駆動する。第１及び第２のプーリ８１，８２、第１のベルト８３は、第１の伝達手段を構成する。

カウンタオーガー１４４の中間軸の一例としての回転軸１４４ａには、増速手段の一例としての第３のプーリ８４が固定された状態で取り付けられている。第３のプーリ８４には、パドル部材７０の軸部材７１に固定された第４のプーリ８５との間に第２のベルト８６が掛け渡されている。第４のプーリ８５は、第３のプーリ８４より外径が小さく設定されている。パドル部材７０は、カウンタオーガー１４４の回転軸１４４ａの回転駆動力が増速して伝達され回転駆動される。パドル部材７０の回転速度は、アドミックスオーガー１４３の回転軸１４３ａに対して１．５～３．０倍の回転数に設定されている。この実施の形態１では、パドル部材７０がアドミックスオーガー１４３の回転軸１４３ａに対して２．０倍の回転速度で回転駆動されるよう設定されている。アドミックスオーガー１４３の回転数を４００ｒｐｍとすると、パドル部材７０の回転数は、２．０倍の８００ｒｐｍとなる。第３及び第４のプーリ８４，８５、第２のベルト８６は、第２の伝達手段を構成する。

＜現像装置の動作＞
この実施の形態１に係る現像装置が適用された画像形成装置１では、次のようにして、上方搬送手段が攪拌搬送手段の回転軸に固定されている場合に比べて、攪拌搬送手段の回転速度にかかわらず上方搬送手段による現像剤の攪拌供給手段への上方搬送性を向上させることが可能となっている。

すなわち、この実施の形態１に係る画像形成装置１は、制御装置２００によって記録用紙５が第２の厚紙であると判定されると、プロセススピードが最も遅い第３のプロセススピードとなるよう切り替えられ、感光体ドラム１１や現像装置１４、あるいは定着装置４０などが駆動される。

すると、現像装置１４は、図３に示されるように、現像ロール１４１やサプライオーガー１４２、あるいはアドミックスオーガー１４３などが最も遅い駆動速度で回転駆動される。

ところで、この実施の形態１に係る現像装置１４では、図５に示されるように、アドミックスオーガー１４３の回転軸１４３ａに同軸状にパドル部材７０が回転可能に装着されている。アドミックスオーガー１４３の回転駆動力は、その回転軸１４３ａに取り付けられた第１のプーリ８１及び第１のベルト８３を介してカウンタオーガー１４４の回転軸１４４ａに伝達され、カウンタオーガー１４４がアドミックスオーガー１４３と同方向に沿って回転駆動される。

また、カウンタオーガー１４４の回転駆動力は、その回転軸１４４ａに取り付けられた第３のプーリ８４及び第２のベルト８６を介してパドル部材７０の軸部材７１の端部に取り付けられた第４のプーリ８５へと伝達され、パドル部材７０がアドミックスオーガー１４３の回転数の２．０倍の回転速度で回転駆動される。

そのため、画像形成装置１においてプロセススピードが最も遅い第２の厚紙に対応した速度に設定された場合でも、現像装置１４は、アドミックスオーガー１４３の回転速度が増速されてパドル部材７０が２．０倍の速度で回転駆動される。したがって、現像装置１４では、図７に示されるように、パドル部材７０がアドミックスオーガー１４３の回転速度の２．０倍の速度で回転駆動され、当該パドル部材７０の平板部材７２により作用する遠心力によって現像剤４が第１の連通路１４８を介して鉛直方向に沿った上方に位置するサプライオーガー１４２へと確実に搬送される。

このように、この実施の形態１に係る現像装置１４では、パドル部材７０がアドミックスオーガー１４３の回転軸１４３ａに固定されている場合に比べて、アドミックスオーガー１４３の回転速度にかかわらずパドル部材７０による現像剤４のサプライオーガー１４２への上方搬送性を向上させることが可能となっている。

なお、前記実施の形態では、画像形成装置としてフルカラーの画像を形成する画像形成装置について説明したが、モノクロの画像形成装置であっても良いことは勿論である。

また、前記実施の形態では、アドミックスオーガーの回転駆動力を一旦カウンタオーガーに伝達した後に、カウンタオーガーからパドル部材に増速して伝達する場合について説明したが、現像ロールやサプライオーガーの回転駆動力をパドル部材に直接増速して伝達するよう構成しても良い。

また、前記実施の形態では、アドミックスオーガーの回転駆動力を一旦カウンタオーガーに伝達し、その後カウンタオーガーからパドル部材に増速して伝達するためにプーリとベルトからなる増速手段を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、複数の歯車の組み合わせからなる増速手段を用いても良い。

１…画像形成装置
１ａ…装置本体
１４…現像装置
１４２…サプライオーガー
１４３…アドミックスオーガー
７０…パドル部材
８１…第１のプーリ
８２…第２のプーリ
８３…第１のベルト
８４…第３のプーリ
８５…第４のプーリ
８６…第２のベルト

Claims (6)

1. 現像剤を保持する現像剤保持体と、
   前記現像剤を攪拌し前記現像剤保持体へ供給する攪拌供給手段と、
   前記攪拌供給手段の鉛直方向の下方に配置され、前記現像剤を攪拌し搬送する攪拌搬送手段と、
   前記攪拌搬送手段の搬送方向の下流側に配置され、前記攪拌搬送手段から搬送された前記現像剤を上方の前記攪拌供給手段へ搬送する上方搬送手段と、
   前記攪拌搬送手段、前記攪拌供給手段及び前記現像剤保持体のいずれかの回転軸の回転を増速して前記上方搬送手段に伝達する増速手段と、
   を備え、
   前記増速手段は、前記攪拌搬送手段の回転軸の回転を増速するものであって、前記攪拌搬送手段の回転軸の駆動力を増速して中間軸に伝達する第１の伝達手段と、前記中間軸の駆動力を前記上方搬送手段に伝達する第２の伝達手段を有する現像装置。
2. 前記第１及び第２の伝達手段は、プーリとベルトの組み合わせからなる請求項１に記載の現像装置。
3. 現像剤を保持する現像剤保持体と、
   前記現像剤を攪拌し前記現像剤保持体へ供給する攪拌供給手段と、
   前記攪拌供給手段の鉛直方向の下方に配置され、前記現像剤を攪拌し搬送する攪拌搬送手段と、
   前記攪拌搬送手段の搬送方向の下流側に配置され、前記攪拌搬送手段から搬送された前記現像剤を上方の前記攪拌供給手段へ搬送する上方搬送手段と、
   前記攪拌搬送手段、前記攪拌供給手段及び前記現像剤保持体のいずれかの回転軸の回転を増速して前記上方搬送手段に伝達する増速手段と、
   前記現像剤保持体の鉛直方向に沿った斜め下方に配置され、前記現像剤を前記攪拌搬送手段と逆方向に搬送する逆方向搬送手段を備え、
   前記増速手段は、前記攪拌搬送手段の駆動力を前記逆方向搬送手段の回転軸に一旦伝達し、前記逆方向搬送手段の回転軸の回転を増速して前記上方搬送手段に伝達する現像装置。
4. 前記上方搬送手段は、軸部材の外周に半径方向外方ヘ向けた平板部材を周方向に沿って複数設けた請求項１に記載の現像装置。
5. 前記上方搬送手段は、前記攪拌搬送手段の回転軸に対して１．５～３．０倍の回転数で駆動される請求項４に記載の現像装置。
6. 潜像を保持する像保持体と、
   前記像保持体の潜像を現像する現像手段と、
   を備え、
   前記現像手段として請求項１乃至５のいずれかに記載の現像装置を用いた画像形成装置。