(57)【要約】【課題】現像剤の劣化に伴う現像剤搬送ムラ（画像濃度ムラ）を生じることがなく、低駆動トルクで、消費電力が少なく、画像濃度安定性に優れた２成分現像装置を提供する。【解決手段】現像装置内に収容された現像剤を現像スリーブ長手方向に搬送しながら現像スリーブに供給する搬送供給部材１３１は、回転軸１３１ｃの回転によって現像剤を搬送するスクリュ羽根１３１ａを有しており、該スクリュ羽根１３１ａの現像剤搬送面に複数の突起１３１ｂが設けられている。突起部１３１ｂを設けたことにより、スクリュ羽根１３１ａの搬送面で送られてきた現像剤は、回転軸方向から外側により急角度で現像スリーブ（図示せず）の方向に向きが変換される流れが生じる。このため、より高く現像剤を持ち上げることができ、磁気吸引エリアへ効率よく現像剤を送ることができる。【選択図】図９
2014174533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む現像剤を用いる現像装置であって、
現像剤を担持して現像領域に搬送する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
装置内に収容された現像剤を前記現像剤担持体の長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に供給する搬送供給部材と
を有し、
前記搬送供給部材は、回転軸の回転によって現像剤を搬送するフィン状搬送部材を有しており、該フィン状搬送部材の現像剤搬送面に複数の突起が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記突起は、回転軸から外側に向かって延在するように設けられてい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】
前記突起の、前記フィン状搬送部材の現像剤搬送面に対する角度が９０度以上であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記突起の、回転軸に対する角度が９０度以上であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記突起の、前記フィン状搬送部材の現像剤搬送面からの高さが３ｍｍ以下であ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】
前記フィン状搬送部材は螺旋状で、先端部と回転軸部の厚さが同等で、現像剤搬送面が回転軸から垂直方向に立つ連続面で構成さ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】
前記現像担持体から離脱した現像剤を補給トナーと混合攪拌しながら前記搬送供給部材とは反対の方向に搬送する攪拌搬送部材を有す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】
少なくとも像担持体と請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像装置と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９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のプロセスカートリッジを備え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、電子写真方式を用いた画像形成装置とそれに搭載される現像装置及びプロセスカートリッジ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であって、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のうち少なくとも２つの搬送部材を上下方向に設置するとともに、現像領域の上流側で現像剤量を規制する現像剤規制部材を、現像剤担持体の下方に配設する構成が知られている（例えば、特許文献１〜特許文献３）。
【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（撹拌搬送部材）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（現像剤担持体）に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、現像ローラの下方に設置されたドクターブレード（現像剤規制部材）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（像担持体）との対向位置で感光体上の潜像に付着する。なお、現像ローラの内部にはマグネットが固設されていて、このマグネットによって現像ローラの周囲に複数の磁極が形成されている。
【０００４】
特許文献１等における現像装置には、第１搬送部材（供給スクリュ）と第２搬送部材（回収スクリュ）とが上下方向に設置されていて、これらの搬送部材によって現像剤の循環経路を形成している。下方に設置された第１搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送しながら、汲上げ磁極の位置で現像ローラに現像剤を供給する。上方に設置された第２搬送部材は、剤離れ磁極の位置で現像剤ローラから離脱された現像剤を長手方向（第１搬送部材による搬送方向とは逆方向である）に搬送する。第１搬送部材による搬送経路（第１搬送経路）の下流側と第２搬送部材による搬送経路（第２搬送経路）の上流側とは第１中継部を介して連通している。そして、第１搬送経路の下流側に達した現像剤は、その位置に留まり押し上げられ、第２搬送経路の上流側に達する。ここで、第２搬送経路の上流側には、トナー補給口が設けられていて、新品のトナーが適宜に補給される。また、第１搬送経路の上流側と第２搬送経路の下流側とは第２中継部を介して連通している。そして、第２搬送経路の下流側に達した現像剤は、第２中継部を自重落下して第１搬送経路の上流側に移動される。
【０００５】
このように複数の搬送部材が上下方向に並設された現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置（例えば、特許文献２の図１９等参照）に比べて、現像装置を水平方向にコンパクト化することができる。そのために、複数の現像装置が水平方向に並設されるタンデム型のカラー画像形成装置においては、多く用いられている。また、複数の搬送部材を上下方向に並設して、現像剤担持体に対する現像剤の供給経路（第１搬送経路）と、現像剤担持体から離脱する現像剤の回収経路（第２搬送経路）と、を分離した現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置（例えば、特許文献２の図１９等参照）に比べて、現像ローラ上に担持されて現像工程に供する現像剤中に現像工程後のものが含まれにくいために、像担持体上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
【０００６】
また、このようにドクターブレード（現像剤規制部材）が現像ローラの下方に配設された現像装置を備えた画像形成装置は、ドクターブレードが現像ローラの上方に配設された現像装置（例えば、特許文献２の図１９等参照）を備えたものに比べて、画像形成装置の下方に配設された給紙部（用紙収容部）から排紙トレイまでの用紙搬送経路の長さを短くできるために、タンデム型のカラー画像形成装置におけるファーストプリント時間を短くすることができる（例えば、特許文献２の図１等参照）。さらに、排紙トレイを画像形成装置の上方に配設するレイアウトを用紙搬送経路を比較的短くしても容易にとることができるために、水平方向のサイズが小型化されたタンデム型のカラー画像形成装置に多く用いられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のような現像装置においては、第１の搬送部材によって回転軸方向に搬送されつつ現像剤担持体に現像剤を供給するようになっているため、搬送方向下流方向に進むにつれ現像剤の嵩（現像剤面）が低下し供給が不安定になり易い、この為、現像剤搬送機能を司る磁極の磁気仕様は、この嵩変動分を見積もった範囲まで吸引可能な磁力としている。
【０００８】
一方、現像剤はキャリアとトナーの混合体であり使用によって劣化する。嵩比重ＡＤは上昇し、流動性も悪化する。
この結果、前記した嵩変動分（現像剤面変動分）まで吸引可能な磁力を持っていたとしても、現像剤の劣化の進行に伴う特性変動があり、第１の搬送部材から現像剤担持体へ搬送する現像剤にムラが生じ、さらに現像剤担持体上の現像剤搬送量にもムラが生じ結果として画像濃度ムラ（濃い、薄い）が生じる場合がある。
【０００９】
以上の問題に対し、現像剤搬送機能を持つ磁極の磁力を更に高くする事で改善可能であるが、高磁力を維持する為に希土類の材料を使用する必要がありコストアップとなる。また、高磁力化に伴い搬送極で保持される現像剤の量が増加し、駆動トルクが上昇し消費電力の上昇を伴う。
【００１０】
そこで本発明は、現像剤の劣化に伴う現像剤搬送ムラ（画像濃度ムラ）を生じることがなく、低駆動トルクで、消費電力が少なく、画像濃度安定性に優れた２成分現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題を解決するため、本発明は、トナーとキャリアとを含む現像剤を用いる現像装置であって、現像剤を担持して現像領域に搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、装置内に収容された現像剤を前記現像剤担持体の長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に供給する搬送供給部材とを有し、前記搬送供給部材は、回転軸の回転によって現像剤を搬送するフィン状搬送部材を有しており、該フィン状搬送部材の現像剤搬送面に複数の突起が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フィン状搬送部材の現像剤搬送面に複数の突起を設けたことによって、軸方向に搬送される現像剤を、現像剤担持体方向に分散して送ることが可能となる。そのため、より高い（回転軸から離れた）位置に現像剤を送ることができ、現像剤の劣化に伴う現像剤搬送ムラを防止して画像濃度ムラの発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】現像装置の構成を示す断面図である。
【図３】現像装置の内部を一部透視して示す斜視図である。
【図４】現像装置長手方向の現像剤の動きを示す模式図である。
【図５】供給スクリュの搬送能力と、磁気吸引エリアへの搬送量と、汲み上げ搬送磁極による現像領域への搬送量の関係を概念的に示す模式図である。
【図６】供給スクリュとして従来のものを使用した場合の上記関係を示すものである。
【図７】従来の供給スクリュにおける出力枚数と現像剤流動速度指標の関係を示すグラフである。
【図８】従来の供給スクリュの一部を拡大して示す図である。
【図９】本発明による供給スクリュの一部を拡大して示す図である。
【図１０】スクリュ羽根の搬送面に設けた突起部の特徴を示す図である。
【図１１】形状の異なる突起部の特徴を示す図である。
【図１２】本発明による供給スクリュを用いた場合の効果を示すグラフである。
【図１３】本発明に係る現像装置を搭載したプロセスカートリッジの構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。まずこの図１にて、画像形成装置全体の構成と動作について説明する。
【００１５】
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、３は原稿を原稿読込部に搬送する原稿搬送部、４は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、５は出力画像が積載される排紙トレイ、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、１３は各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像装置、１４は各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、を示す。
【００１６】
また、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２８は各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）を現像装置１３に供給する各色のトナー容器、を示す。
【００１７】
次に、この画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿は、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
【００１８】
詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【００１９】
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、不図示の書込み部に送信される。そして、書込み部からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に向けて発せられる。
【００２０】
一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫの表面は、不図示の帯電部との対向部で、一様に帯電される（帯電工程）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
【００２１】
書込み部において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程）。
【００２２】
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
【００２３】
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００２４】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像装置１３との対向位置に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程）。
【００２５】
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫに形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程）。
【００２６】
そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程）。
【００２７】
その後、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。
【００２８】
他方、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の反時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程）。
【００２９】
その後、中間転写ベルト１７表面は、不図示の中間転写ベルトクリーニング部の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。
【００３０】
ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップ）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
【００３１】
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。
【００３２】
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、その後に定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって装置本体１外に出力画像として排出されて、排紙トレイ５上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３３】
次に、現像装置について説明する。
図２は、現像装置の構成を示す断面図である。この図に示す現像装置１３は、現像スリーブ１３０（現像剤担持体）、供給スクリュ１３１（搬送供給部材）、回収スクリュ１３２（攪拌搬送部材）、ドクターブレード１３３（現像剤規制部材）、分離板１３４（遮蔽部材）等で構成される。現像スリーブ１３０内にはマグローラ１３５（磁石体）が内包されており、Ｐ１〜Ｐ５の各磁極を形成している。本例では、Ｐ１が現像極、Ｐ５が汲み上げ搬送極である。
【００３４】
この現像装置１３の内部には、ポリエステル樹脂を主成分とするトナー（５．８μｍ）と磁性微粒子であるキャリア（３５μｍ）を７ｗｔ％に均一混合した現像剤が３００ｇ充填されており、並列に配置した供給スクリュ１３１と回収スクリュ１３２を６００ｒｐｍで回転させる事によって補給後のトナー攪拌と搬送を同時に行い、トナーとキャリアの均一混合と帯電付与を行っている。均一混合された現像剤は現像スリーブ１３０に近接して平行に設けられた供給スクリュ１３１（搬送供給部材）から、現像スリーブに内包されたマグローラ１３５のＰ５磁力によってスリーブ外周部の表面に搬送され、現像スリーブ１３０が矢印の通り（図中反時計回り）に回転することによって感光体１１と現像スリーブ１３０によって作られる現像領域に運ばれ、図示しない高圧電源による現像電界を形成する事によってトナーが感光体上の潜像を現像する。現像後の現像剤は現像スリーブ１３０の回転に伴って現像器内に回収されるようになっている。
【００３５】
図３は、現像装置１３の内部を一部透視して示す斜視図である。現像装置長手方向の一方側側面から突出する位置に、トナー補給口１３６が設けられている。トナー補給口１３６から投入される補給トナーは、内部に配置された搬送部材１３７によって現像器内に搬送される。
【００３６】
図４は、現像装置長手方向の現像剤の動きを示す模式図である。
図４に太い矢印で示すように、供給スクリュ１３１（搬送供給部材）と回収スクリュ１３２（攪拌搬送部材）がそれぞれ逆向きに現像装置長手方向に現像剤を搬送し、現像剤は容器内を循環する。供給搬送路内に配置された供給スクリュ１３１が現像剤を搬送しつつ、供給スクリュ１３１から現像スリーブ１３０に現像剤が汲み上げられる。現像に供された後の現像剤は、現像スリーブ１３０上から分離板１３４（図２）を介して分離され、回収スクリュ１３２によって回収搬送路内を搬送される。
【００３７】
ここで、現像装置における、供給スクリュの搬送能力と、供給スクリュによる磁気吸引エリアへの搬送量と、汲み上げ搬送磁極による現像領域への搬送量の関係について説明する。
【００３８】
図５は、上記した関係を概念的に示す模式図である。この図において、単位時間当たりの搬送能力：Ｗｓｔの供給スクリュによって磁気吸引エリアへＷｓｄ（単位時間当たり搬送量）の現像剤が搬送される。さらに磁気吸引エリアから、汲み上げ搬送磁極によって現像領域へＷｄ（単位時間当たり搬送量）の現像剤が送られる様子を示している。なお、図５及び次の図６においては、汲み上げ搬送磁極による現像領域への搬送量：Ｗｒを、「現像ローラ必要量」と記している。
【００３９】
図６は、供給スクリュとして従来のものを使用した場合の上記関係を示すものであり、図６（ａ）は初期現像剤の場合、図６（ｂ）は現像剤が劣化した場合である。
図６（ａ）のグラフは、従来の供給スクリュで初期現像剤を投入（ここでは３５０ｇ）した場合、磁気吸引エリアへの搬送量：Ｗｓｄと、汲み上げ搬送磁極による現像領域への搬送量：Ｗｒの関係は、Ｗｓｄ＞Ｗｒとなっており、各部が正しく機能している状態を示している。
【００４０】
一方、図６（ｂ）のグラフは、同じ従来の供給スクリュで繰り返し画像出力し、現像剤が劣化したことにより、スクリュ回転数４２０ｒｐｍ以上でＷｓｄ＜Ｗｒとなり、現像剤供給不良が生じた状態を示している。この供給不良が生じると現像ローラ（スリーブ）上の搬送現像剤にムラが生じ画像濃度ムラ（濃い薄い）が発生する。
【００４１】
この現象は現像剤流動性が悪化した際、供給スクリュ内の現像剤堆積の仕方が図６（ａ）の初期現像剤の場合のように磁気吸引エリア方向に搬送出来ず、図６（ｂ）のように磁気吸引エリアの反対側に堆積してしまうことにより生じている。なお、流動性の悪化についてはパウダーレオメータＦＴ４（マルバーン製）にて求めた。
【００４２】
図６において、下側の供給スクリュ部に現像剤の状態を網掛けにて示している。図６（ａ）の初期現像剤の場合は、高い位置（磁気吸引エリア）まで現像剤が搬送されているのに対し、図６（ｂ）の劣化した現像剤の場合は、低い位置に現像剤が留まっており、磁気吸引エリアへの搬送量が不足している状態である。
【００４３】
上記従来の供給スクリュを用いた構成での実験では、パウダーレオメータの流動速度指標で１．５以上の場合、図６（ｂ）の現象が現れる。使用する現像剤の処方や使用状態（画像パターン、出力頻度）によって劣化の速度は異なるが、図７のグラフに示すように概ね５００００枚までに悪化が進行し画質に影響を与えるようになる。なお、流動速度指標＝１０mm/sの測定データ／１００mm/sの測定データ、である。
【００４４】
なお、本システムは出力画質モード、用紙などユーザーの使用条件によってプリント速度を７０mm/s〜３００mm/s（スクリュ回転数で１００〜７２０ｒｐｍ）まで変更するシステムであり、低速から高速まで広い範囲をカバーする必要がある。
【００４５】
さて、実施形態の説明に戻り、搬送供給部材としての供給スクリュ１３１の特徴について説明する。
本実施形態で用いている供給スクリュ（搬送供給部材）１３１は、回転軸の回転によって現像剤を搬送する螺旋状のフィン状搬送部材（スクリュ羽根）を有している。そのフィン状搬送部材（スクリュ羽根）は、先端部（回転中心からの外側端部）と回転軸部の厚さが同等で、搬送面は回転軸から垂直方向に立つ連続面で構成されたものである。
【００４６】
図８，９により、本発明による現像装置の供給スクリュ（搬送供給部材）と従来の供給スクリュを比較しながら更に説明する。図８は、図６の従来の供給スクリュであり、図９が本発明によるものである。各図には供給スクリュの一部を拡大して示してある。なお、どちらのスクリュも、直径２２ｍｍ、スクリュピッチ４０ｍｍ、２条（２枚羽根）という構成は同じである。
【００４７】
図８の（ａ）は従来の搬送部材全体の構成、（ｂ）はスクリュ部の一部拡大、（ｃ）はさらにその拡大図である。従来の供給スクリュは、（ｃ）図に太矢印で現像剤の流れを示すように、スクリュの軸方向に巻き込みながら搬送される現像剤と、中心軸より斜め外側に向かい搬送路内壁面（図示せず）に沿って緩やかに寄せられつつ搬送される現像剤とがあり、全体として軸方向に現像剤を搬送するようになっている。
【００４８】
一方、本発明による供給スクリュ（搬送供給部材）１３１は、図９（ａ）に示すように、回転軸１３１ｃと、回転軸１３１ｃの回転によって現像剤を搬送するフィン状搬送部材であるスクリュ羽根１３１ａを有している。そして、スクリュ羽根１３１ａの表面（現像剤搬送面側のみ）に等間隔（本実施例では中心軸に対して６０度の間隔）で複数の突起部１３１ｂを設けている。突起部１３１ｂは、回転軸から外側に向かって延びるように設けられる。突起部１３１ｂの具体的な形状を２例、図９（ｂ）と（ｃ）に示している。なお、図９（ｂ）と（ｃ）では突起部を１つのみ図示するが、上記したように、突起部１３１ｂは等間隔に複数個が設けられている。
【００４９】
図９（ｂ）と（ｃ）に太矢印で現像剤の流れを示すように、突起部１３１ｂを設けたことにより、スクリュ羽根１３１ａの搬送面で送られてきた現像剤は、回転軸方向から外側により急角度で現像スリーブ（図示せず）の方向に向きが変換される流れが生じる。このため、従来の供給スクリュよりも、より高く現像剤を持ち上げることができ、劣化した現像剤であっても磁気吸引エリアへ現像剤を送ることができるようになる。
【００５０】
劣化した現像剤は流動性悪化によってスクリュ搬送路内で筒状になって搬送される傾向になる。この為、先にも述べた磁気吸引エリアへの搬送量：Ｗｓｄが下がってしまう。本発明による供給スクリュ（搬送供給部材）１３１は、突起部１３１ｂを設けることで現像スリーブ方向に現像剤の流れを変換し上記Ｗｓｄの低下を防止するようになっている。
【００５１】
図９（ｂ）の長方形状の突起部１３１ｂは、図１０（ａ）の平面図に示すように、回転軸１３１ｃに対する角度αが直角で、かつ、図１０（ｂ）の側面図に示すように、スクリュ羽根１３１ａの搬送面に対する角度βが直角に設けたものである。
【００５２】
図９（ｃ）の三角形状の突起部１３１ｂは、図１１（ａ）の平面図に示すように、回転軸１３１ｃに対する角度α１及びα２が鈍角（α１＝α２）で、かつ、図１１（ｂ）の側面図に示すように、スクリュ羽根１３１ａの搬送面に対する角度βが直角に設けたものである。
【００５３】
なお、突起部１３１ｂにおける角度α（α１，α２）及び角度βは直角に限らず、適宜な角度に設定することが可能である。α１≠α２であってもよい。
突起部１３１ｂのスクリュ羽根１３１ａの搬送面に対する角度βを鈍角に構成しても良い。その場合には、スクリュ羽根１３１ａによって搬送されてきた現像剤が、スクリュ羽根１３１ａと突起部１３１ｂとの境界部に詰まり難くなる効果がある。
【００５４】
また、突起部１３１ｂの回転軸１３１ｃに対する角度α（α１，α２）を９０度以上の鈍角に構成した場合には、現像スリーブ方向に送られる現像剤が一部に集中せず、放射状に分散させる効果がある。
【００５５】
また、突起部１３１ｂの長さＬや高さＨ、あるいは幅Ｗ（三角形状の突起部では基部の幅）も、適宜設定可能なものである。ただし、本実施例では、突起部１３１ｂの高さＨを３ｍｍ以下としている。これにより、供給スクリュ（搬送供給部材）１３１の低回転（低速モード）時における軸方向搬送量の低下を防ぐとともに、高回転（高速モード）時に効果的に搬送方向転換作用を発現させることが可能となる。
【００５６】
上記したα（α１，α２），β，Ｌ，Ｈ，Ｗ等の値は、使用する現像剤の特性や供給スクリュ（搬送供給部材）１３１による現像剤の搬送速度等に応じて最適な条件となるように設定すればよいものである。さらに、突起部１３１ｂの形状（平面形状）も、図示した長方形や三角形状に限らず、台形形状であってもよいし、曲線を含む形状であってもよい。
【００５７】
なお、図９（ｂ）の長方形状の突起部１３１ｂと図９（ｃ）の三角形状の突起部１３１ｂを比べると、三角形状のものの方が、流動速度指標の変化が少ない（劣化による変化が少ない）現像剤に適した構成である。
【００５８】
図１２は、スクリュ羽根の現像剤搬送面に上記した突起部１３１ｂを設けた供給スクリュ（搬送供給部材）１３１を用いた場合の効果を示すグラフである。
このグラフにおいて、本発明による供給スクリュ（搬送供給部材）１３１を用いた現像装置１３である実施例１の黒丸印（大）は、いずれのスクリュ回転数においても、黒丸印（小）で示す現像ローラ必要量Ｗｒ（現像スリーブの汲み上げ搬送磁極による現像領域への搬送量）を上回る値が得られており、現像剤が劣化した場合でも画像濃度ムラのない画像出力を行うことが可能となった。
【００５９】
図１３は、本発明による供給スクリュ（搬送供給部材）を用いた現像装置１３を搭載したプロセスカートリッジの構成例を示す断面図である。この図に示すプロセスカートリッジは、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１３、クリーニング装置１５等を搭載してユニット化され、画像形成装置本体に着脱可能に構成されている。
【００６０】
現像装置１３は、現像剤担持体としての現像スリーブ１３０が感光体ドラム１１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１１と磁気ブラシとが接触する現像領域（現像ニップ部）が形成される。現像装置１３内には、トナーとキャリアとからなる現像剤（２成分現像剤）が収容されている。そして、現像装置１３は、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像にトナーを付与して現像する（可視化する）。
【００６１】
現像装置１３は、現像スリーブ１３０（現像剤担持体）、供給スクリュ１３１（搬送供給部材）、回収スクリュ１３２（攪拌搬送部材）、ドクターブレード１３３（現像剤規制部材）、分離板１３４（遮蔽部材）等で構成される。
【００６２】
現像剤担持体としての現像スリーブ１３０は、実施例では外径が１８ｍｍ程度の小径の現像ローラであって、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反時計方向に１５０〜６００ｒｐｍ程度で回転されるように構成されている。
【００６３】
上述したように、本発明によれば、搬送供給部材のフィン状搬送部材（スクリュ羽根）の現像剤搬送面に複数の突起を設けたことによって、軸方向に搬送される現像剤を、現像スリーブ方向に分散して送ることが可能となる。そのため、より高い（回転軸から離れた）位置に現像剤を送ることができ、現像剤の劣化に伴う現像剤搬送ムラを防止して画像濃度ムラの発生を防ぐことができる。
【００６４】
また、現像ローラの磁石体に高磁力な材料を用いること無く現像剤搬送ムラを防止できるため、駆動トルクを上昇させることもなく、低駆動トルクで、消費電力が少なく、画像濃度安定性に優れた２成分現像装置を低コストに提供することが可能となる。
【００６５】
また、フィン状搬送部材の現像剤搬送面に設けた突起が回転軸から外側に向かって延在するように設けられていることで、現像剤の搬送方向を効率よく現像スリーブ方向に変換・分散させることができる。
【００６６】
また、上記突起の、フィン状搬送部材の現像剤搬送面に対する角度が９０度以上であることで、フィン状搬送部材と突起との境界部に現像剤が詰まり難くなる。
また、上記突起の、回転軸に対する角度が９０度以上であることで、現像剤の現像スリーブ方向への搬送が一部に集中せず放射状に分散させることができる。
【００６７】
また、突起の、フィン状搬送部材の現像剤搬送面からの高さが３ｍｍ以下であることで、搬送供給部材の低回転時における軸方向搬送量の低下を防ぐとともに、高回転時に効果的に搬送方向転換作用を発現させることが可能となる。
【００６８】
また、フィン状搬送部材が螺旋状で、先端部と回転軸部の厚さが同等で、現像剤搬送面が回転軸から垂直方向に立つ連続面で構成されていることで、搬送効率最大を維持した高効率の搬送性を得ることができる。
【００６９】
本発明の現像装置と像担持体とを搭載するプロセスカートリッジによれば、メンテナンス（交換）性を優れたものとすることができる。
本発明の現像装置または本発明の現像装置と像担持体とを搭載するプロセスカートリッジを備える画像形成装置によれば、現像剤の劣化に伴う現像剤搬送ムラによる画像濃度ムラが発生せず、高画質で優れた安定性の画像形成装置を簡単な構成により低コストで実現することができる。
【００７０】
以上、本発明を図示例に基づき説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、スクリュ羽根のピッチや直系などは一例であり、適宜設定できるものである。また、現像スリーブの構成や磁極数及び磁極配置なども同様に適宜設定できるものである。現像装置の構成も本発明の範囲内で任意に変更可能である。
【００７１】
また、画像形成装置本体の構成も適宜な構成を採用可能であり、カラー画像形成装置における色数や色の順番は任意である。また、タンデム式以外の構成も可能であるし、中間転写方式に限らず、直接転写方式の装置でもよい。モノクロ装置にも本発明を適用可能である。さらに、画像形成装置としては複写機に限らず、プリンタ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】
【００７２】
１              画像形成装置本体
１１            感光体ドラム
１３            現像装置
１３０          現像スリーブ（現像剤担持体）
１３１          供給スクリュ（搬送供給部材）
１３１ａ        スクリュ羽根（フィン状搬送部材）
１３１ｂ        突起部
１３１ｃ        回転軸
１３２          回収スクリュ（攪拌搬送部材）
１３３          ドクターブレード（現像剤規制部材）
１３４          分離板
１３５          マグローラ
１３６          トナー補給口
Ｐ１〜Ｐ５      磁極
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７３】
【特許文献１】特開平１１−１７４８１０号公報
【特許文献２】特開２００８−２６４０８号公報
【特許文献３】特許第３９５０７３５号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014174533.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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