(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアとトナーからなる現像剤を収容し、現像剤を混合攪拌して所定の搬送方向へ搬送する攪拌搬送部材を有する攪拌搬送部と、
静電潜像を担持する静電潜像担持体と対向して設けられ、前記攪拌搬送部により攪拌搬送された現像剤を周面に担持して前記静電潜像担持体に供給する現像剤担持体と、を備え、
略平行に配置された２つの前記攪拌搬送部との間には、現像剤の授受が行われる受渡部が両端部に設けられ、
前記攪拌搬送部材は、
現像剤搬送方向に延設され、回転可能に設けられた支持軸と、
前記支持軸の外周面上に設けられ、現像剤を混合攪拌しながら搬送する攪拌翼と、
支持軸方向に隣接する前記攪拌翼の間隔を表すピッチ間において、支持軸方向に沿って前記支持軸から径方向に突出するパドルと、を備え、
前記パドルは、前記攪拌搬送部の両端部に設けられた前記受渡部よりも内部に設けられ、
前記パドルの高さは、前記ピッチ間において現像剤搬送方向上流側から下流側に向かうにつれて高くなることを特徴とする、現像装置。
【請求項２】
前記パドルの高さは、現像剤搬送方向上流側から下流側に向かうにつれて段階的に高くな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】
前記パドルの高さは、現像剤搬送方向上流側から下流側に向かうにつれて連続的に高くなることを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記パドルの高さは、少なくとも現像剤搬送方向上流側では前記攪拌翼の高さの１／２である基準高さよりも低く形成されることを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
【請求項５】
前記パドルは、同一支持軸上に１ピッチ以上の間隔をおいて複数配置され、前記複数のパドルは、支持軸方向に沿って略同一直線上に配置されることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記パドルには、支持軸に対して垂直方向に貫通する貫通孔が現像剤搬送方向下流側に形成されることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
周面に静電潜像を担持する静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体上の前記静電潜像を現像する現像装置と、を備え、
前記現像装置は、
キャリアとトナーからなる現像剤を収容し、現像剤を混合攪拌して所定の搬送方向へ搬送する攪拌搬送部材を有する攪拌搬送部と、
静電潜像を担持する静電潜像担持体と対向して設けられ、前記攪拌搬送部により攪拌搬送された現像剤を周面に担持して前記静電潜像担持体に供給する現像剤担持体と、を備え、
略平行に配置された２つの前記攪拌搬送部との間には、現像剤の授受が行われる受渡部が両端部に設けられ、
前記攪拌搬送部材は、
現像剤搬送方向に延設され、回転可能に設けられた支持軸と、
前記支持軸の外周面上に設けられ、現像剤を混合攪拌しながら搬送する攪拌翼と、支持軸方向に隣接する前記攪拌翼の間隔を表すピッチ間において、支持軸方向に沿って前記支持軸から径方向に突出するパドルと、を備え、
前記パドルは、前記攪拌搬送部の両端部に設けられた前記受渡部よりも内部に設けられ、
前記パドルの高さは、前記ピッチ間において現像剤搬送方向上流側から下流側に向かうにつれて高くなることを特徴とする、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２成分現像方式を採用した現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像剤の攪拌搬送部材には、シャフトにスパイラル状の羽を取り付けたオーガ（Ａｕｇｅｒ）という部材が活用されている。しかしながら、近年、現像ユニットの小型化に伴い、現像剤の混合攪拌性が低下するという問題があった。このような問題に対して、オーガに対して大きく分けて以下の３つの対応をとることにより、現像剤の混合攪拌性を維持することが行われている。
【０００３】
第１の対応は、現像剤の混合攪拌経路を長く確保して、現像剤の混合攪拌性を維持するものである（例えば、特許文献１）。具体的には、混合攪拌用のスペースを増加させたり、オーガのシャフトを軸方向に長くしたりすることにより実現される。第２の対応は、現像剤を予備攪拌する予備攪拌室を設け、予備攪拌室で現像剤を攪拌してから混合攪拌経路に現像剤を供給するものである（例えば、特許文献２）。そして、第３の対応は、オーガのシャフトにパドル等の羽部材を追加等して、攪拌能力を向上させるものである（例えば、特許文献３、４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３５２０４２号公報
【特許文献２】特開２００６−２３３５５号公報
【特許文献３】特開２００９−９２６８５号公報
【特許文献４】特開２００６−１７８３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
昨今のプリンタや複写機は、低価格、小型化が主流である。一般的な現像システムにおいては、現像剤の混合攪拌のために２本のオーガを配置したものが多いが、上記特許文献１のように混合攪拌経路を長く確保すべくオーガの設置数を増加させると、追加されたオーガや、オーガを格納するハウジング、オーガの軸受やシール部材等、部品数が増加し、大きなコストアップにつながる。また、部品点数増加に伴う現像ユニットの大型化も問題となる。オーガのシャフトを軸方向に長くしてオーガ経路を増加させた場合も、軸方向でその長さを確保するために、Ｍ／Ｃの大型化や現像ユニットの大型化に伴う現像剤量の増加等の問題が挙げられる。
【０００６】
また、上記特許文献２のように予備攪拌室で現像剤を攪拌してから混合攪拌経路に現像剤を供給する場合でも、予備攪拌室の設置スペースの確保や攪拌部材等の部品の追加が必要となる。また、予備攪拌室で滞留する現像剤には過度のストレスも与えられるため、現像剤の劣化を助長するという問題もある。
【０００７】
さらに、上記特許文献３には、オーガのシャフト近傍とスパイラルの外周方向に突起状の攪拌部材を設けた構成が提案されている。しかし、初期の攪拌性能はよいが、長期的に使用すると繊維状の異物が突起状の攪拌部材に絡みつき、結果として攪拌性能が低下することが懸念される。また、引用文献３のような変形しやすい突起状の部材を用いると、突起が変形することにより異音や現像剤の凝集体を生成しやすいことも二次障害として挙げられる。
【０００８】
また、特許文献４のように、オーガのスパイラルの一部を欠落させて現像剤の攪拌性能を向上させた場合、コストや攪拌性の点では効果があるものの、現像剤の搬送性能が著しく低下することが課題として挙げられる。また、かかる構成では過剰な現像剤の滞留が発生するので、滞留部の近傍にスペースを大きくとる必要もあり、装置の大型化につながる。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、攪拌性能と搬送性能とを両立する攪拌搬送部材を備え、かつ低コスト、小型化を実現することが可能な、新規かつ改良された現像装置およ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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、キャリアとトナーからなる現像剤を収容し、現像剤を混合攪拌して所定の搬送方向へ搬送する攪拌搬送部材を有する攪拌搬送部と、静電潜像を担持する静電潜像担持体と対向して設けられ、攪拌搬送部により攪拌搬送された現像剤を周面に担持して静電潜像担持体に供給する現像剤担持体と、を備える現像装置が提供される。かかる現像装置の攪拌搬送部材は、現像剤搬送方向に延設され、回転可能に設けられた支持軸と、支持軸の外周面上に設けられ、現像剤を混合攪拌しながら搬送する攪拌翼と、支持軸方向に隣接する攪拌翼の間隔を表すピッチ間において、支持軸方向に沿って支持軸から径方向に突出するパドルと、を備え、パドルの高さは、現像剤搬送方向上流側から下流側に向かうにつれて高くなることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、現像剤を攪拌、搬送する攪拌搬送部材に、現像剤の攪拌性能を向上させるパドルを設ける。このとき、支持軸から突出するパドルの高さを、現像剤搬送方向上流側から下流側に向かうにつれて高くする。これにより、現像剤の搬送性能を損なうことなく現像剤の攪拌性能を向上させることができる。
【００１２】
ここで、パドルの高さは、現像剤搬送方向上流側から下流側に向かうにつれて段階的に高くなるように形成してもよい。
【００１３】
また、パドルの高さは、現像剤搬送方向上流側から下流側に向かうにつれて連続的に高くなるように形成してもよい。
【００１４】
さらに、パドルの高さは、少なくとも現像剤搬送方向上流側では基準高さよりも低く形成することもできる。
【００１５】
また、同一支持軸上に攪拌翼のピッチ間に配置された複数のパドルは、支持軸方向に沿って略同一直線上に配置することができる。
【００１６】
さらに、略平行に配置された２つの攪拌搬送部との間には、現像剤の授受が行われる受渡部が両端部に設けられ、パドルは、攪拌搬送部の両端部に設けられた受渡部よりも内部に設けられる。
【００１７】
また、パドルには、支持軸に対して垂直方向に貫通する貫通孔を現像剤搬送方向下流側に形成してもよい。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、周面に静電潜像を担持する静電潜像担持体と、静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像装置と、を備える画像形成装置が提供される。かかる画像形成装置の現像装置は、キャリアとトナーからなる現像剤を収容し、現像剤を混合攪拌して所定の搬送方向へ搬送する攪拌搬送部材を有する攪拌搬送部と、静電潜像を担持する静電潜像担持体と対向して設けられ、攪拌搬送部により攪拌搬送された現像剤を周面に担持して静電潜像担持体に供給する現像剤担持体と、を備え、攪拌搬送部材は、現像剤搬送方向に延設され、回転可能に設けられた支持軸と、支持軸の外周面上に設けられ、現像剤を混合攪拌しながら搬送する攪拌翼と、支持軸方向に隣接する攪拌翼の間隔を表すピッチ間において、支持軸方向に沿って支持軸から径方向に突出するパドルと、を備え、パドルの高さは、現像剤搬送方向上流側から下流側に向かうにつれて高くなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、攪拌性能と搬送性能とを両立する攪拌搬送部材を備え、かつ低コスト、小型化を実現することが可能な現像装置および画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】同実施形態に係る現像ユニットの構成を示す説明図である。
【図３】同実施形態に係る現像ユニットにおける現像剤の流れを説明するための説明図である。
【図４】同実施形態に係るパドルの一構成例を示す部分断面図である。
【図５】同実施形態に係るパドルの他の構成例を示す部分断面図である。
【図６】同実施形態に係るパドルの他の構成例を示す部分断面図である。
【図７】同実施形態に係るパドルの他の構成例を示す部分断面図である。
【図８】同実施形態に係るパドルの他の構成例を示す部分断面図である。
【図９】同実施形態に係るパドルの他の構成例を示す部分断面図である。
【図１０】同実施形態に係るパドルの他の構成例を示す部分断面図である。
【図１１】同実施形態に係るパドルの他の構成例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
まず、図１に基づいて、本発明の実施形態にかかる現像ユニット１００を備える画像形成装置１の概略構成について説明する。なお、図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す説明図である。
【００２３】
＜１．画像形成装置の概略構成＞
本実施形態にかかる現像ユニット１００は、例えば、図１に示すようなタンデム方式の画像形成装置に設けることができる。画像形成装置１は、図１に示すように、記録媒体搬送ユニット１０と、中間転写体として転写ベルト２０を備える転写ユニットと、静電潜像を担持する感光体ドラム３０と、感光体ドラム３０上に形成された静電潜像を現像する現像ユニット１００と、定着ユニット４０とから構成される。
【００２４】
記録媒体搬送ユニット１０は、最終的に画像が形成される記録媒体を収容するとともに、記録媒体を記録媒体搬送路上に搬送する。記録媒体は例えば用紙Ｐであり、カセットに積層して収容される。記録媒体搬送ユニット１０は、用紙Ｐに転写されるトナー像が形成されて二次転写領域に到達するタイミングで、用紙Ｐを二次転写領域に到達させる。
【００２５】
転写ユニットは、後述する現像ユニット１００により形成されたトナー像を記録媒体に二次転写する二次転写領域に搬送する。転写ユニットは、転写ベルト２０と、転写ベルト２０を懸架する懸架ローラ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄと、感光体ドラム３０とともに転写ベルト２０を挟持する一次転写ローラ２２と、懸架ローラ２０ｄとともに転写ベルト２０を挟持する二次転写ローラ２４とからなる。
【００２６】
転写ベルト２０は、懸架ローラ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄにより循環移動される無端状のベルトである。一次転写ローラ２２は、転写ベルト２０の内周側から感光体ドラム３０を押圧するように設けられる。一方、二次転写ローラ２４は、転写ベルト２０の外周側から懸架ローラ２０ｄを押圧するように設けられる。また、図１には示していないが、転写ユニットは、転写ベルト２０に付着したトナーを除去するベルトクリーニング装置などをさらに備えてもよい。
【００２７】
感光体ドラム３０は、周面に画像が形成される静電潜像担持体であり、例えばＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ  ＰｈｏｔｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ）からなる。本実施形態にかかる画像形成装置１は、カラー画像を形成可能な装置であり、例えばマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色に対応して、４つの感光体ドラム３０が転写ベルト２０の回転方向に設けられている。各感光体ドラム３０の周上には、図１に示すように、帯電ローラ３２と、露光ユニット３４と、現像ユニット１００と、クリーニングユニット３８とが設けられている。
【００２８】
帯電ローラ３２は、感光体ドラム３０の表面を所定の電位に均一に帯電する。露光ユニット３４は、帯電ローラ３２により帯電した感光体ドラム３０の表面を形成する画像に応じて露光する。これにより、感光体ドラム３０の表面のうち露光ユニット３４により露光された部分の電位が変化し、静電潜像が形成される。現像ユニット１００は、トナータンク３６（３６Ｍ、３６Ｙ、３６Ｃ、３６Ｂ）により供給されたトナーで感光体ドラム３０に形成された静電潜像を現像し、トナー像を生成する。なお、現像ユニット１００の詳細な構成については後述する。
【００２９】
クリーニングユニット３８は、感光体ドラム３０上に形成されたトナー像が転写ベルト２０に一次転写された後に感光体ドラム３０上に残存するトナーを回収する。クリーニングユニット３８は、例えばクリーニングブレードを設け、感光体ドラム３０の周面にクリーニングブレードを当接させることにより感光体ドラム３０上の残トナーをそぎ落とすように構成することができる。なお、感光体ドラム３０の周上には、感光体ドラム３０の回転方向においてクリーニングユニット３８と帯電ローラ３２との間に、感光体ドラム３０の電位をリセットする除電ランプ（図示せず。）を配置することもできる。
【００３０】
定着ユニット４０は、転写ベルト２０から記録媒体へ二次転写されたトナー像を記録媒体に付着させ、定着させる。定着ユニット４０は、例えば、加熱ローラ４２と、加圧ローラ４４とから構成される。加熱ローラ４２は、回転軸周りに回転可能な円筒状の部材であり、その内部には例えばハロゲンランプなどの熱源が設けられている。加圧ローラ４４は、回転軸周りに回転可能な円筒状の部材であり、加熱ローラ４２を押圧するように設けられる。加熱ローラ４２および加圧ローラ４４の外周面には、例えばシリコンゴム等の耐熱弾性層が設けられる。加熱ローラ４２と加圧ローラ４４と接触領域である定着ニップ部に記録媒体を通過させることにより、トナー像を記録媒体に溶融定着させる。
【００３１】
また、画像形成装置１には、定着ユニット４０によりトナー像が定着された記録媒体を装置外部へ排出するための排出ローラ５２、５４が設けられている。
【００３２】
このような画像形成装置１は、まず、画像形成装置１が操作されると、被記録画像の画像信号が制御部（図示せず。）に送信される。次いで、制御部は、受信した画像信号に基づいて、帯電ローラ３２により感光体ドラム３０の表面を所定の電位に均一に帯電させた後、露光ユニット３４により感光体ドラム３０の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。
【００３３】
一方、現像ユニット１００では、トナーとキャリアとを混合攪拌して十分に帯電させた後、現像ローラ（図１の符号１１０）に現像剤を担持させる。そして、現像ローラ１１０の回転により現像剤が感光体ドラム３０と対向する領域まで搬送されると、現像ローラ１１０に担持された現像剤のうちトナーが感光体ドラム３０の周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像を現像する。こうして形成されたトナー像は、感光体ドラム３０と転写ベルト２０とが対向する領域において、感光体ドラム３０から転写ベルト２０へ一次転写される。転写ベルト２０には、４つの感光体ドラム３０上に形成されたトナー像が順次積層されて、１つの積層トナー像が形成される。そして、積層トナー像は、懸架ローラ２０ｄと二次転写ローラ２４とが接触する領域において、記録媒体搬送ユニット１０から搬送された記録媒体に二次転写される。
【００３４】
積層トナー像が二次転写された記録媒体は、定着ユニット４０へ搬送される。記録媒体を加熱ローラ４２と加圧ローラ４４との間で熱および圧力が加えながら通過させることにより、積層トナー像が記録媒体に溶融定着する。その後、記録媒体は、排出ローラ５２、５４により画像形成装置１の外部へ排出される。一方、転写ベルト２０は、ベルトクリーニング装置を備える場合、積層トナー像が記録媒体へ二次転写された後、転写ベルト２０に残存するトナーがベルトクリーニング装置により除去される。
【００３５】
なお、図１に示したタンデム方式の画像形成装置１は、本実施形態にかかる現像装置１００を使用した画像形成装置の一例であり、本実施形態にかかる現像装置１００は、種々の方式の画像形成装置に適用することができる。
【００３６】
以上、本実施形態に係る現像ユニット１００を備える画像形成装置１の概略構成について説明した。本実施形態に係る現像ユニット１００は、攪拌性能と搬送性能とを両立する攪拌搬送部材を備え、かつ低コスト、小型化を実現するものである。次に、図２および図３に基づいて、本実施形態に係る現像ユニット１００の構成とその動作について説明する。なお、図２は、本実施形態に係る現像ユニット１００の構成を示す説明図である。図３は、本実施形態に係る現像ユニット１００における現像剤の流れを説明するための説明図である。
【００３７】
＜２．現像ユニットの構成＞
まず、図２および図３に基づいて、本実施形態に係る現像ユニット１００の構成について説明する。本実施形態にかかる現像ユニット１００は、図２に示すように、現像ローラ１１０と、攪拌搬送部材１２０、１３０とを備える。
【００３８】
現像ローラ１１０は、感光体ドラム３０の周面上に形成された静電潜像に対してトナーを供給する現像剤担持体である。現像ローラ１１０は、例えば、現像スリーブ１１４と、現像スリーブ１１４の内部に配置されたマグネット１１２と、からなる。現像スリーブ１１４は、非磁性の金属からなる筒状部材である。現像ローラ１１０では現像スリーブ１１４のみが回転し、現像スリーブ１１４内に配置されたマグネット１１２は筐体５に固定されている。また、現像ローラ１１０には、現像バイアスを印加する現像バイアス印加部（図示せず。）が設けられている。
【００３９】
マグネット１１２は、複数の磁極を有しており、例えば感光体ドラム３０と対向する領域、すなわち感光体ドラム３０に形成された静電潜像を現像する領域までおよび現像領域から攪拌搬送部材１２０と対向する位置までは、異なる磁極を交互に配置して設けることができる。これは、現像剤を現像スリーブ１１４上で磁気力により搬送するためである。また、現像領域では、現像剤の磁気ブラシの穂を起てて、当該磁気ブラシを感光体ドラム３０の静電潜像に接触または近接させるため、現像領域に極位置または極間を配置することもできる。一方、現像ローラ１１０が攪拌搬送部材１２０と対応する位置には、同極性の磁極を周方向に隣接するように配置する。この同極性の磁極により極間では当該現像スリーブ１１４の回転方向に対する接線方向および法線方向の磁力が小さくなる。このため、現像剤は、現像スリーブ１１４の回転に伴って、現像ローラ１１０と攪拌搬送部材１２０とが対向する位置で現像スリーブ１１４から剥離される。
【００４０】
また、現像ローラ１１０の現像スリーブ１１４と感光体ドラム３０とが対向する位置を基準として現像スリーブ１１４の回転方向上流側には、層規制部材１５０が設けられている。層規制部材１５０は、現像スリーブ１１４の周面上に付着した現像剤を均一な厚さの層に均す部材であって、例えば金属製のブレードから構成することができる。
【００４１】
攪拌搬送部は、現像剤を構成する磁性体のキャリアと非磁性体または弱磁性体のトナーとを攪拌して、キャリアとトナーとを帯電させる領域である。攪拌搬送部は、第１の攪拌搬送部材１２０と第２の攪拌搬送部材１３０とを備える。
【００４２】
第１の攪拌搬送部材１２０は、現像ローラ１１０と略垂直方向に対向して配置されており、混合攪拌された現像剤を現像ローラ１１０へ供給する。第１の攪拌搬送部材１２０は、第１の支持軸１２２と、第１の攪拌翼１２４とからなる。第１の支持軸１２２は、筐体５の内壁にベアリングを介して回転可能に設けられる。第１の攪拌翼１２４は、第１の支持軸１２２の外周面に設けられ、第１の支持軸１２２の長手方向に配置された螺旋状の傾斜面からなる。
【００４３】
第２の攪拌搬送部材１３０は、現像剤を混合攪拌して現像剤を十分に帯電させる役割を担っており、帯電した現像剤を第１の攪拌搬送部材１２０へ搬送する。第２の攪拌搬送部材１３０は、第１の攪拌搬送部材１２０と同様に、第２の支持軸１３２と、第２の攪拌翼１３４とからなる。第２の支持軸１３２は、筐体５の内壁にベアリングを介して回転可能に設けられる。第２の攪拌翼１３４は、第２の支持軸１３２の外周面に設けられ、第２の支持軸１３２の長手方向に配置された螺旋状の傾斜面からなる。
【００４４】
第１の攪拌搬送部材１２０と第２の攪拌搬送部材１３０とは、第１の支持軸１２２と第２の支持軸１３２とが略平行となるように、例えば略水平方向（現像ローラ１１０と第１の攪拌搬送部材１２０とが隣接する方向に対して略直交する方向）に並んで配置される。第１の攪拌搬送部材１２０と第２の攪拌搬送部材１３０との間には仕切り壁１０２が設けられている。仕切り壁１０２は、第１の攪拌搬送部材１２０と第２の攪拌搬送部材１３０とが各攪拌搬送部材の両端において連通するように設けられている。
【００４５】
第２の攪拌搬送部材１３０によって攪拌しながら搬送された現像剤は、第１の攪拌搬送部材１２０により攪拌、搬送されながら現像ローラ１１０の周面に移行する。第２の攪拌搬送部材１３０には、トナー濃度を検出するためのトナー濃度センサ（図示せず。）が設けられており、搬送路内のトナー濃度が低下するとトナータンク３６から現像剤供給部１４０を介して搬送路内に現像剤が供給される。
【００４６】
このような現像ユニット１００の攪拌搬送部材１２０、１３０の少なくともいずれか一方には、搬送性能を低下させることなく現像剤の攪拌性能を向上させるために、パドルが設けられる。以下、図４〜図１１に基づいて、攪拌搬送部材１２０、１３０に配設されるパドルの構成について詳細に説明する。なお、図４〜図１１は、本実施形態に係る攪拌搬送部材１２０、１３０に設けられるパドルの構成例を示す部分断面図である。なお、図４〜図１１では、第２の攪拌搬送部材１３０にパドルを設けた場合を示したが、第１の攪拌搬送部材１２０にパドルを設ける場合にも同様に構成することができる。
【００４７】
＜３．パドルの構成＞
攪拌搬送部材１３０は、上述したように、支持軸１３２と、攪拌翼１３４とから構成される。本実施形態に係る攪拌搬送部材１３０は、さらに、支持軸方向に隣接する攪拌翼１３４の間隔を表すピッチ間に、パドル１３６が設けられている。パドル１３６は、攪拌搬送路を搬送される現像剤の攪拌力を高めるために支持軸１３２の軸方向に沿って設けられる板状の部材である。しかし、パドルを設けただけでは現像剤の流れが遮断されて、搬送能力が低下することが懸念される。そこで、本実施形態では、現像剤搬送方向下流側に向かうにつれて支持軸１３２の径方向にその高さが高くなるようにパドル１３６を形成する。
【００４８】
攪拌搬送部材１３０の回転により搬送される現像剤は、図４に示すように、攪拌翼１３４のピッチ間において、現像剤搬送方向下流側に向かうにつれて現像剤量が減少するように存在している。この現像剤の搬送性能を損なうことなく攪拌性能を高めるために、本実施形態に係る攪拌搬送部材１３０には現像剤水位（攪拌搬送部材１３０により搬送されている現像剤の、支持軸１３２からの径方向の高さ）に対し反比例するように、パドル１３６を設置する。これにより、現像剤水位の高い領域にパドル１３６を潜り込ませることで、内部（支持軸１３２周囲付近）から現像剤Ｄを攪拌することができる。
【００４９】
本実施形態のパドル１３６は、図４に示すように、支持軸１３２の軸方向に沿って、その高さが現像剤搬送方向上流側から下流側に向かうにつれて線形的に高くなる、すなわち、軸方向の断面形状が略三角形となるように形成されている。しかし、本発明のパドルの形状はかかる例に限定されず、例えば、後述する図５〜図１１に示すような形状とすることができる。これらのパドルの形状には、共通する以下の特徴がある。
【００５０】
まず、攪拌翼のピッチ間において、パドルの高さが、全体として現像剤搬送方向下流側に向かうにつれて高くなっているという特徴がある。これは、上述したように、攪拌搬送部材で搬送されているときの現像剤の存在状態より、現像剤の搬送性能を損なわないようにするためである。例えば図４のように、攪拌翼１３４のピッチ間において現像剤量の多い現像剤搬送方向上流側では、パドル１３６の高さは現像剤水位よりも低くなる。一方、攪拌翼１３４のピッチ間において現像剤量の少ない現像剤搬送方向下流側では、パドル１３６の高さは攪拌翼１３４の高さと略同一となっている。
【００５１】
このパドルの高さは、攪拌翼のピッチ間の軸方向での位置に応じて決定することができる。例えば、図５に示すように、攪拌翼１３４のピッチをＬ、攪拌翼１３４の径方向の高さをｈとする。このとき、パドル２３６の高さは、少なくとも現像剤搬送方向上流側から支持軸１３２の軸方向に１／２Ｌの位置（現像剤搬送方向上流側の領域に相当）までは、攪拌翼１３４の高さｈの１／２（基準高さ）以下となるように形成される。かかる条件を満たすようにパドルを形成することにより、現像剤の攪拌性能と搬送性能との両者を備えた攪拌搬送部材とすることができる。
【００５２】
このような条件に基づいたパドルの構成例を、図５〜図１１を参照して説明する。
【００５３】
まず、図５に示すように、現像剤搬送方向下流側に向かって段状にパドルの高さが高くなるパドル２３６を攪拌搬送部材１３０に設けてもよい。図５のパドル２３６は、上述したように、その高さが攪拌翼１３４のピッチ間において、現像剤搬送方向上流側（現像剤搬送方向上流側から支持軸１３２の軸方向に１／２Ｌの位置）では攪拌翼１３４の高さｈの１／２以下となっている。そして、現像剤搬送方向下流側では、パドル２３６の高さは攪拌翼１３４の高さｈと略同一となっている。
【００５４】
図５のパドル２３６の段数は１段であったが、例えば、図６に示すようにパドル３３６を複数の段を有するように形成してもよい。図６のパドル３３６は、４つの部位３３６ａ、３３６ｂ、３３６ｃ、３３６ｄからなり、各部位は現像剤搬送方向上流側から下流側に向かって各部位の高さが高くなるように形成されている。すなわち、パドル３３６は、４つの段を有する形状となっている。かかるパドル３３６においても、パドル３３６の現像剤搬送方向上流側に位置する部分（部位３３６ａ、３３６ｂ）の高さは、攪拌翼１３４の高さｈの１／２以下となっている。そして、パドル３３６の現像剤搬送方向下流側に位置する部分（部位３３６ｃ、３３６ｄ）の高さは、攪拌翼１３４の高さｈの１／２より大きくなっている。
【００５５】
なお、攪拌翼１３４のピッチ間において、軸方向のすべての位置で支持軸１３２より径方向に突出するようにパドルを形成してもよく（例えば、図５のパドル２３６）、少なくとも一部で径方向に突出するようにパドルを形成してもよい（例えば、図６のパドル３３６）。
【００５６】
また、他の形態としては、図７に示すように、支持軸１３２の軸方向に断続して配置された、支持軸１３２の径方向に突出する１または複数の板状部材からなるパドル４３６を攪拌搬送部材１３０に設けてもよい。図７のパドル４３６は、略長方形の３つの板状部材４３６ａ、４３６ｂ、４３６ｃを備え、板状部材４３６ａと４３６ｂ、４３６ｂと４３６ｃとの間には空間が設けられる。これにより、各板状部材４３６ａ、４３６ｂ、４３６ｃの表面が現像剤の攪拌搬送空間と面する面積が多くなり、現像剤の流れに乱流を多く生じさせることができる。したがって、現像剤の攪拌性能をより向上させることができる。
【００５７】
かかるパドル４３６においても、パドル４３６の現像剤搬送方向上流側に位置する部分（板状部材４３６ａ、４３６ｂ）の高さは、攪拌翼１３４の高さｈの１／２以下となっている。そして、パドル３３６の現像剤搬送方向下流側に位置する部分（板状部材４３６ｃ）の高さは、攪拌翼１３４の高さｈの１／２より大きくなっている。
【００５８】
図７に示すパドル４３６は、図８に示すパドル５３６の形態としても、同様の効果を生じさせることができる。図８のパドル５３６は、パドル４３６と同様に、支持軸１３２の軸方向に断続して配置された、支持軸１３２の径方向に突出する３つの板状部材５３６ａ、５３６ｂ、５３６ｃからなる。しかし、パドル４３６は、現像剤搬送方向上流側から下流側に向かって板状部材４３６ａ、４３６ｂ、４３６ｃの高さが順に高くなるように形成されているのに対して、図８のパドル５３６では、現像剤搬送方向上流側に配置された板状部材５３６ａよりも、下流側に配置された板状部材５３６ｂの高さの方が低い。しかし、パドル５３６においても、パドル５３６の現像剤搬送方向上流側に位置する部分（板状部材５３６ａ、５３６ｂ）の高さは、攪拌翼１３４の高さｈの１／２以下となっている。このように、厳密には必ずしも現像剤搬送方向下流側のパドルの高さが上流側よりも高くなっていなくとも、現像剤の攪拌性能および搬送性能を向上させることができる。
【００５９】
さらに、図９および図１０に示すように、パドルに貫通孔を形成してもよい。図９および図１０のパドルは、図５のパドル２３６の形状と同一であり、その現像剤搬送方向下流側の部位に、支持軸１３２の回転方向に貫通する円形の貫通孔６３８ａまたは四角形の貫通孔６３８ｂが形成されている。これにより、現像剤に対してさらに乱流を発生させることができ、攪拌性能を向上させることができる。なお、パドルの貫通孔の形状は、図９および図１０に示す形状に限定されず、例えば、三角形や五角形等の多角形や楕円形等に形成することができる。
【００６０】
そして、図１１に示すように、現像剤搬送方向下流側に向かってパドルの高さが曲線で連続的に高くなるパドル７３６を攪拌搬送部材１３０に設けてもよい。図１１のパドル７３６も、その高さが攪拌翼１３４のピッチ間において、現像剤搬送方向上流側（現像剤搬送方向上流側から支持軸１３２の軸方向に１／２Ｌの位置）では攪拌翼１３４の高さｈの１／２以下となっている。そして、現像剤搬送方向下流側では、パドル７３６の高さは攪拌翼１３４の高さｈと略同一となっている。
【００６１】
以上、図４〜図１１にパドルの構成例について説明した。このように、パドルの形状は様々に形成可能であるが、攪拌翼のピッチ間において、搬送される現像剤量の多い現像剤搬送方向上流側では搬送性能を低下させないようにパドルの高さを低くし、一方、搬送される現像剤量の少ない現像剤搬送方向下流側では現像剤の攪拌力を高めるためにパドルの高さを高くする。これにより、現像剤の攪拌性能と搬送性能とを両立した攪拌搬送部材を実現することが可能となる。
【００６２】
このようなパドルは、特に、パドルを設けることによって現像ローラ１１０への現像剤の供給に影響を及ぼさない第２の攪拌搬送部材１３０にパドルを配設するのがよい。
【００６３】
また、図３に示すように、攪拌搬送部材１２０、１３０間には、これらの間で現像剤が授受される受渡部が両端に形成されている。受渡部より内側の、攪拌搬送部材１２０、１３０が対向する位置には、仕切り壁１０２が設けられている。このとき、パドルは、仕切り壁１０２の軸方向（ｘ軸方向）の長さＷの間に形成するのがよい。これにより、パドルと仕切り壁１０２とが対向することとなり、遠心力方向に逃げる現像剤を抑制しつつ攪拌することが可能となる。
【００６４】
パドルは、１つの攪拌搬送部材に対して１または２以上設けることができる。複数のパドルを攪拌搬送部材に設ける場合、例えば、所定のピッチ数（例えば１ピッチ）おきにパドルを設けるようにしてもよい。これにより、現像剤の攪拌力と搬送能力とのバランスを考慮した攪拌搬送部の設計を行うことができる。
【００６５】
また、１つの攪拌搬送部材に対して複数のパドルを設ける場合、攪拌搬送部材の支持軸方向に沿って略同一直線上に各パドルを配置する、すなわちパドルの配置移送を同一にすることが望ましい。位相をずらしてパドルを配置すると、攪拌搬送部材の支持軸が１回転する間に何度も乱流が発生してしまい、現像剤の搬送性能を低下させてしまうためである。そこで、本実施形態では、パドルの配置する位相を同一とすることで、乱流は周期的に発生することになり、過剰な現像剤の滞留を抑制することができる。
【００６６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６７】
例えば、上記実施形態では、パドルの基準高さを攪拌翼の高さの１／２としたが、本発明はかかる例に限定されない。パドルの基準高さは攪拌搬送部における現像剤の分布状態に応じて決定されるものであり、例えば、攪拌翼の高さの１／３とすることもできる。また、上記実施形態では、パドルの高さを基準高さ以下とする領域を、少なくとも攪拌翼のピッチ間を２等分したときの現像剤搬送方向上流側の領域としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、当該領域も攪拌搬送部における現像剤の分布状態に応じて適宜設定することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１        画像形成装置
１００    現像ユニット
１１０    現像ローラ
１１２    マグネット
１１４    現像スリーブ
１２０    第１の攪拌搬送部材
１２２    第１の支持軸
１２４    第１の攪拌翼
１３０    第２の攪拌搬送部材
１３２    第２の支持軸
１３４    第２の攪拌翼
１３６、２３６、３３６、４３６、５３６、６３６、７３６    パドル
６３８ａ、６３８ｂ  貫通孔
Ｄ        現像剤
【図１】
0005571371.tif 000002
【図２】
0005571371.tif 000003
【図３】
0005571371.tif 000004
【図４】
0005571371.tif 000005
【図５】
0005571371.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005571371.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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