(57)【要約】【課題】現像ハウジング内に補給されたトナーが十分分散されないまま、現像ローラーに供給されることを抑止した現像装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】現像ローラー２１は、周面にトナーを担持する。トナーは、第１搬送路２２１および第２搬送路２２２内を循環搬送される。第１攪拌スクリュー２３は第１搬送路２２１に配設され、第１回転軸２３ａ回りに回転駆動されトナーを搬送する。第１攪拌スクリュー２３の下流側には、搬送能力抑制部２６によってトナーの滞留部２７が形成され、トナー補給口２５から補給される補給トナー量が調整される。第１連通路２２３の開口面積をＡ１、第１回転軸２３ａと直交する断面において第１攪拌スクリュー２３の外周縁によって形成される円形の面積をＡ２とした場合、０．５×Ａ２＜Ａ１＜１．２×Ａ２の関係が満たされる。【選択図】図４
2014102459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の壁部を備えたハウジングと、
前記一対の壁部間において、前記ハウジングに回転可能に支持され、現像剤を担持する現像ローラーと、
前記ハウジングに、前記現像ローラーと間隔をおいて配置され第１方向に前記現像剤が搬送される第１搬送路と、前記現像ローラーと前記第１搬送路との間に配置され前記第１方向とは反対の第２方向に向かって前記現像剤が搬送され、かつ、前記現像ローラーに前記現像剤を供給する第２搬送路と、を備える現像剤搬送路と、
前記ハウジングに配置され、前記第１搬送路と前記第２搬送路とを仕切る仕切板と、
前記一対の壁部と前記仕切板の両端部との間に各々配置され、前記第１搬送路から前記第２搬送路に前記現像剤を受け渡す第１連通路、および前記第２搬送路から前記第１搬送路に前記現像剤を受け渡す第２連通路と、
前記ハウジングに、前記第１搬送路の前記第１方向下流側の位置に対向して配設され、補給現像剤を前記現像剤搬送路に受け入れる現像剤受入口と、
前記第１搬送路に配設され、第１回転軸を備え、前記第１回転軸回りに回転駆動され、前記現像剤受入口が前記第１搬送路に対向する位置を通過するように前記第１方向に前記現像剤を搬送する第１搬送部材と、
前記第２搬送路に配設され、第２回転軸を備え、前記第２回転軸回りに回転駆動され、前記第２方向に前記現像剤を搬送する第２搬送部材と、
前記第１搬送部材の前記現像剤受入口よりも前記第１方向下流側に配置され、前記第１搬送部材の前記現像剤の搬送能力を部分的に抑制することによって、前記現像剤受入口が対向する位置に前記現像剤の滞留部を形成する搬送能力抑制部と、を有し、
前記第１連通路において前記現像剤が通過する領域の開口面積をＡ１、前記第１回転軸と直交する断面において前記第１搬送部材の外周縁によって形成される円形の面積をＡ２とした場合、
０．５×Ａ２＜Ａ１＜１．２×Ａ２
の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第１搬送部材および前記第２搬送部材は、前記仕切板と対向する領域において、上方から下方に向かって回転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３】
前記ハウジングに配置され、前記第１連通路の上方部分を塞ぐ補助仕切板を有す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】
前記補助仕切板の前記第１方向の下流側に配置され、前記第１連通路に連通する下流側補助連通部を有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】
前記補助仕切板の前記第１方向の上流側であって、前記補助仕切板と前記仕切板との間に配置され、前記第１連通路に連通する上流側補助連通部を有することを特徴とする請求項３または４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記補助仕切板の下端部は、前記第２搬送部材の前記第２回転軸の軸心よりも下方に配置されることを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
０．８×Ａ２＜Ａ１＜１．０×Ａ２
の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記第１および前記第２搬送部材は、前記第１および前記第２回転軸回りに形成されたスクリュー羽根を有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記搬送能力抑制部は、前記第１搬送部材の前記スクリュー羽根を欠落させることによって形成され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】
前記搬送能力抑制部は、前記第１連通路よりも前記第１方向の上流側に配置されることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の現像装置と、
表面に静電潜像が形成され、前記現像ローラーから前記現像剤が供給される像担持体と、
前記像担持体からシートに画像を転写する転写装置と、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、複写機やプリンター等の画像形成装置に好適に搭載される現像装置、およびこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１ に記載されているような現像装置が知られている。この現像装置は、現像ローラーおよび攪拌スクリューを備える現像ハウジングと、この現像ハウジングに着脱自在に装着されるトナー補給用のトナーコンテナとを備えて構成されている。トナーコンテナの底部には、開閉可能なトナー排出口が設けられ、現像ハウジングには、トナー排出口に対応した位置にトナー補給口が設けられている。トナーコンテナが現像ハウジングに装着され、トナー排出口とトナー補給口とが開放されると、トナーコンテナ内のトナーが現像ハウジング内に形成された所定の循環搬送路に供給される。
【０００３】
前記循環搬送路は、トナー補給口に対応した往路搬送路と、現像ローラーに対応した復路搬送路とからなる。各循環搬送路には、回転軸周りに螺旋羽根が配設された攪拌スクリューがそれぞれ装着される。トナーは、これら攪拌スクリューによって往路搬送路と復路搬送路との間を循環搬送される。
【０００４】
このような構成を有する特許文献１の現像装置において、往路搬送路に設けられた攪拌スクリューのトナー補給口より下流側に、搬送能力が局部的に低下するように構成された搬送能力抑制部が設けられている。かかる搬送能力抑制部によって、当該搬送能力抑制部の上流側のトナー補給口付近では、トナーの滞留部が形成される。滞留部のトナー量が多い場合、該滞留部のトナーがトナー補給口を塞ぐ。また、滞留部のトナー量が少ない場合、トナー補給口とトナーの滞留部との間に隙間が生じ、トナーコンテナ側から現像ハウジングにトナーが流入する。このように、滞留部で滞留するトナー量に応じて、トナーコンテナから現像ハウジングに補給されるトナー補給量が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１５１３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された技術では、現像装置が使用される環境や印字モードなどに応じて、滞留部のトナー量が変動されやすい。この場合、トナーコンテナから現像ハウジングに急激に多量のトナーが流入する場合や、逆に、トナーが現像ハウジングに流入しにくい場合があった。
【０００７】
トナーコンテナから現像ハウジングに多量のトナーが流入した場合、既に現像ハウジング内を循環されていたトナーと補給された新しいトナーとの間の表面状態の差に起因して、トナーの帯電が二極化することがあった。すなわち、上記トナーの一方は正極に帯電され、他方は負極に帯電される。この結果、現像装置が搭載される画像形成装置において、現像剤カブリが発生することがあった。更に、現像ハウジング内に急激に流入した新しいトナーは、現像ハウジング内で十分分散されずに現像ローラーに供給されやすい。この場合、画像上に縦スジ状の現像剤カブリが生じるという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、現像ハウジング内に補給されたトナーが十分分散されないまま、現像ローラーに供給されることを抑止した現像装置、およびこれを備えた画像形成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】
【０００９】
本発明の一局面に係る現像装置は、一対の壁部を備えたハウジングと、前記一対の壁部間において、前記ハウジングに回転可能に支持され、現像剤を担持する現像ローラーと、前記ハウジングに、前記現像ローラーと間隔をおいて配置され第１方向に前記現像剤が搬送される第１搬送路と、前記現像ローラーと前記第１搬送路との間に配置され前記第１方向とは反対の第２方向に向かって前記現像剤が搬送され、かつ、前記現像ローラーに前記現像剤を供給する第２搬送路と、を備える現像剤搬送路と、前記ハウジングに配置され、前記第１搬送路と前記第２搬送路とを仕切る仕切板と、前記一対の壁部と前記仕切板の両端部との間に各々配置され、前記第１搬送路から前記第２搬送路に前記現像剤を受け渡す第１連通路、および前記第２搬送路から前記第１搬送路に前記現像剤を受け渡す第２連通路と、前記ハウジングに、前記第１搬送路の前記第１方向下流側の位置に対向して配設され、補給現像剤を前記現像剤搬送路に受け入れる現像剤受入口と、前記第１搬送路に配設され、第１回転軸を備え、前記第１回転軸回りに回転駆動され、前記現像剤受入口が前記第１搬送路に対向する位置を通過するように前記第１方向に前記現像剤を搬送する第１搬送部材と、前記第２搬送路に配設され、第２回転軸を備え、前記第２回転軸回りに回転駆動され、前記第２方向に前記現像剤を搬送する第２搬送部材と、前記第１搬送部材の前記現像剤受入口よりも前記第１方向下流側に配置され、前記第１搬送部材の前記現像剤の搬送能力を部分的に抑制することによって、前記現像剤受入口が対向する位置に前記現像剤の滞留部を形成する搬送能力抑制部と、を有し、前記第１連通路において前記現像剤が通過する領域の開口面積をＡ１、前記第１回転軸と直交する断面において前記第１搬送部材の外周縁によって形成される円形の面積をＡ２とした場合、０．５×Ａ２＜Ａ１＜１．２×Ａ２の関係を満たすことを特徴とする。
【００１０】
本構成によれば、第１搬送路から第２搬送路に現像剤が受け渡される第１連通路の開口面積Ａ１と、第１搬送部材の外周縁によって形成される円形の面積Ａ２とが、０．５×Ａ２＜Ａ１＜１．２×Ａ２の関係を満たすように設定される。このため、第１搬送路の下流側部分において現像剤が滞留され、前記現像剤の圧力が上昇する。この結果、現像剤受入口から流入された補給現像剤が、第１搬送路の下流側部分において、周辺の現像剤と十分混合された状態で、第２搬送路側に供給される。換言すれば、前記補給現像剤が現像剤層の表面を流れながら分散が不十分な状態で、第２搬送路側に流入することが抑止される。したがって、補給現像剤が塊として現像ローラーに供給されることが抑制される。また、補給現像剤と現像ハウジング内を循環された現像剤との混合が不十分となり、現像剤の帯電が二極化することが抑制される。更に、第１搬送路から第２搬送路への現像剤の供給が不足し、現像ローラー上の現像剤量が低下することが抑止される。
【００１１】
上記の構成において、前記第１搬送部材および前記第２搬送部材は、前記仕切板と対向する領域において、上方から下方に向かって回転されることが望ましい。
【００１２】
本構成によれば、第１連通路を介して、第１搬送路から第２搬送路に過剰な現像剤が供給されることが抑止される。
【００１３】
上記の構成において、前記ハウジングに配置され、前記第１連通路の上方部分を塞ぐ補助仕切板を有することが望ましい。
【００１４】
本構成によれば、第１搬送路において補給現像剤が現像剤層の上層に偏って搬送された場合であっても、前記補給現像剤が補助仕切板の下方に潜りながら第２搬送路側に流入される。また、前記補給現像剤は、第２搬送部材のうち、仕切板から離れる方向に回転される下方部分に流入される。この結果、補給現像剤が十分分散された上で、現像ローラーに供給される。
【００１５】
上記の構成において、前記補助仕切板の前記第１方向の下流側に配置され、前記第１連通路に連通する下流側補助連通部を有することが望ましい。
【００１６】
本構成によれば、補助仕切板によって第１連通路の上方部分が塞がれた場合であっても、下流側補助連通部から部分的に現像剤が第２搬送路側に流入することができる。このため、第１搬送路の下流側端部において、第１搬送部材によって搬送された現像剤が凝集することが抑止される。
【００１７】
上記の構成において、前記補助仕切板の前記第１方向の上流側であって、前記補助仕切板と前記仕切板との間に配置され、前記第１連通路に連通する上流側補助連通部を有することが望ましい。
【００１８】
本構成によれば、補助仕切板の上流側に形成された上流側補助連通部から、部分的に現像剤が第２搬送路側に流入することができる。このため、上流側補助連通部よりも下流側において、現像剤が連通路を通過する際の負荷を低減することができる。
【００１９】
上記の構成において、前記補助仕切板の下端部は、前記第２搬送部材の前記第２回転軸の軸心よりも下方に配置されることが望ましい。
【００２０】
本構成によれば、補給現像剤の分散を促進させるとともに、第２搬送部材の下方部分に前記現像剤を確実に流入させることができる。
【００２１】
上記の構成において、０．８×Ａ２＜Ａ１＜１．０×Ａ２の関係を満たすことが望ましい。
【００２２】
本構成によれば、補給現像剤の分散が更に促進される。また、第１搬送路から第２搬送路への現像剤の供給が不足し、現像ローラー上の現像剤量が低下することが一層抑止される。
【００２３】
上記の構成において、前記第１および前記第２搬送部材は、前記第１および前記第２回転軸回りに形成されたスクリュー羽根を有することが望ましい。
【００２４】
本構成によれば、スクリュー羽根の回転に伴って、現像剤が第１および第２方向に搬送される。また、補給現像剤と現像ハウジング内を循環された現像剤とを攪拌、混合することができる。
【００２５】
上記の構成において、前記搬送能力抑制部は、前記第１搬送部材の前記スクリュー羽根を欠落させることによって形成されることが望ましい。
【００２６】
本構成によれば、第１搬送部材のスクリュー羽根が欠落されることによって、第１搬送部材の搬送能力が部分的に低下される。そして、スクリュー羽根が欠落された部分に対応して、現像剤の滞留部が形成される。
【００２７】
上記の構成において、前記搬送能力抑制部は、前記第１連通路よりも前記第１方向の上流側に配置されることが望ましい。
【００２８】
本構成によれば、現像剤の分散能力が低下される搬送能力抑制部が、第１連通路に対向して配置されることがない。したがって、滞留部に流入した補給現像剤が直接第２搬送路側に流出することが抑止される。
【００２９】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記の何れかに記載の現像装置と、表面に静電潜像が形成され、前記現像ローラーから前記現像剤が供給される像担持体と、前記像担持体からシートに画像を転写する転写装置と、を備えることを特徴とする。
【００３０】
本構成によれば、補給現像剤が現像剤層の表面を流れながら分散が不十分な状態で、第２搬送路側に流入することが抑止される。したがって、補給現像剤が塊として現像ローラーに供給されることが抑制される。この結果、シートに形成された画像上に、縦スジ状の現像剤カブリが生じることが好適に抑止される。また、補給現像剤と現像ハウジング内を循環された現像剤との混合が不十分となり、現像剤の帯電が二極化することが抑制される。この結果、シートに形成された画像の全面に、現像剤カブリが生じることが抑制される。更に、第１搬送路から第２搬送路への現像剤の供給が不足し、現像ローラー上の現像剤量が低下することが抑止される。この結果、高印字率の画像が連続して形成された場合であっても、濃度低下が生じることが抑止される。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、現像ハウジング内に補給されたトナーが十分分散されないまま、現像ローラーに供給されることを抑止した現像装置、およびこれを備えた画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る現像装置の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る現像装置の平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る現像装置のトナー補給の様子を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る現像装置の第１攪拌スクリューの拡大斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る補助仕切板の形状を説明するための正面図（Ａ）、（Ｂ）である。
【図８】本発明の実施形態に係る補助仕切板の形状を説明するための正面図（Ａ）および第２攪拌スクリューの正面図（Ｂ）である。
【図９】本発明の実施形態に係る補助仕切板の形状を説明するための正面図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の外観を示す斜視図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す側断面図である。ここでは、画像形成装置１としてモノクロプリンターを例示するが、画像形成装置は、複写機、ファクシミリ装置、或いは、これらの機能を備える複合機であってもよく、またカラー画像を形成する画像形成装置であっても良い。
【００３４】
画像形成装置１は、略直方体形状の筐体構造を有する本体ハウジング１０と、この本体ハウジング１０内に収容される画像形成部３０と、定着部４０と、トナーコンテナ５０と、給紙部９０と、を含む。
【００３５】
本体ハウジング１０の前面側には前カバー１１が、後面側には後カバー１２が各々備えられている。前カバー１１が開放されることで、トナーコンテナ５０が前面側に露出する。これにより、ユーザーは、トナー切れの際にトナーコンテナ５０を本体ハウジング１０の前面側から取り出すことができる。後カバー１２は、シートジャムやメンテナンスの際に開放されるカバーである。画像形成部３０及び定着部４０の各ユニットは、後カバー１２が開放されることで、本体ハウジング１０の後面側から取り出し可能となる。
【００３６】
また、本体ハウジング１０の側面には、左カバー１２Ｌ（図１）と、左カバー１２Ｌとは反対側の右カバー１２Ｒ（図１には表れていない）とが、それぞれ鉛直方向に延伸するように配設されている。左カバー１２Ｌの前側部分には、本体ハウジング１０内に空気を取り込むための吸気口１２Ｌａが配設されている。また、本体ハウジング１０の上面には、画像形成後のシートが排出される排紙部１３が備えられている。前カバー１１と、後カバー１２と、左カバー１２Ｌと、右カバー１２Ｒと、排紙部１３とによって画定される内部空間Ｓ（図２）に、画像形成を実行するための各種装置が内装される。
【００３７】
画像形成部３０は、給紙部９０から送り出されるシートにトナー画像を形成する画像形成処理を行う。画像形成部３０は、感光体ドラム３１（像担持体）と、この感光体ドラム３１の周囲に配置された、帯電装置３２、露光装置（図２には表れていない）、現像装置２０、転写ローラー３４及びクリーニング装置３５とを含む。画像形成部３０は、左カバー１２Ｌと右カバー１２Ｒとの間に、配設される。
【００３８】
感光体ドラム３１は、回転軸と、回転軸回りに回転する円筒面と、を備える。円筒面には、静電潜像が形成されるとともに、該静電潜像に応じたトナー像が円筒面に担持される。感光体ドラム３１としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。
【００３９】
帯電装置３２は、感光体ドラム３１の表面を均一に帯電するものであって、感光体ドラム３１に当接する帯電ローラーを含む。
【００４０】
クリーニング装置３５は、不図示のクリーニングブレードを有し、トナー像転写後の感光体ドラム３１の周面に付着したトナーを清掃するとともに、不図示の回収装置に該トナーを搬送する。
【００４１】
露光装置は、レーザー光源とミラーやレンズ等の光学系機器とを有し、感光体ドラム３１の周面に、パーソナルコンピューター等の外部装置から与えられる画像データに基づいて変調された光を照射して、静電潜像を形成する。現像装置２０は、感光体ドラム３１上の前記静電潜像を現像してトナー像を形成するために、感光体ドラム３１の周面にトナーを供給する。現像装置２０は、感光体ドラム３１に供給するトナーを担持する現像ローラー２１と、現像ハウジング２１０（図３）の内部で現像剤を攪拌しながら循環搬送する第１搬送スクリュー２４及び第２搬送スクリュー２３とを含む。なお、本実施形態に係る現像装置２０については、後記で詳述する。
【００４２】
転写ローラー３４は、感光体ドラム３１の周面に形成されたトナー像をシート上に転写させるためのローラーである。転写ローラー３４は、感光体ドラム３１の円筒面に当接し、転写ニップ部を形成している。この転写ローラー３４には、トナーと逆極性の転写バイアスが与えられる。
【００４３】
定着部４０は、転写されたトナー像をシート上に定着する定着処理を行う。定着部４０は、加熱源を内部に備えた定着ローラー４１と、この定着ローラー４１に対して圧接され、定着ローラー４１との間に定着ニップ部を形成する加圧ローラー４２とを含む。トナー像が転写されたシートが前記定着ニップ部に通紙されると、トナー像は、定着ローラー４１による加熱および加圧ローラー４２による押圧により、シート上に定着される。
【００４４】
トナーコンテナ５０は、現像装置２０に補給するトナーを貯留する。トナーコンテナ５０は、トナーの主な貯留箇所となるコンテナ本体５１と、コンテナ本体５１の一側面の下部から突設された筒状部５２と、コンテナ本体５１の他の側面を覆う蓋部材５３と、コンテナ内部に収容されトナーを搬送する回転部材５４とを含む。トナーコンテナ５０内に貯留されたトナーは、回転部材５４が回転駆動されることによって、筒状部５２の先端下面に設けられたトナー排出口５２１から現像装置２０内に供給される。また、トナーコンテナ５０の上方を覆うコンテナ天板５０Ｈは、排紙部１３の下方に位置する（図２参照）。
【００４５】
給紙部９０は、画像形成処理が施されるシートを収容する給紙カセット９１を含む（図２）。この給紙カセット９１は、その一部が本体ハウジング１０の前面からさらに前方に突出している。給紙カセット９１のうち、本体ハウジング１０内に収容されている部分の上面は、給紙カセット天板９１Ｕによって覆われている。給紙カセット９１には、前記シートの束が収容されるシート収容空間、前記シートの束を給紙のためにリフトアップするリフト板等が備えられている。給紙カセット９１の後端側の上部にはシート繰出部９１Ａが設けられている。このシート繰出部９１Ａには、給紙カセット９１内のシート束の最上層のシートを１枚ずつ繰り出すための給紙ローラー９１Ｂが配置されている。
【００４６】
本体ハウジング１０内には、シートを搬送するために、主搬送路９２Ｆ及び反転搬送路９２Ｂが備えられている。主搬送路９２Ｆは、給紙部９０のシート繰出部９１Ａから画像形成部３０及び定着部４０を経由して、本体ハウジング１０上面の排紙部１３に対向して設けられている排紙口１４まで延びている。反転搬送路９２Ｂは、シートに対して両面印刷を行う場合に、片面印刷されたシートを主搬送路９２Ｆにおける画像形成部３０の上流側に戻すための搬送路である。
【００４７】
主搬送路９２Ｆは、感光体ドラム３１および転写ローラー３４によって形成される転写ニップ部を、下方から上方に向かって、通過するように延設される。また、主搬送路９２Ｆの、転写ニップ部よりも上流側には、レジストローラー対９３が配置されている。シートは、レジストローラー対９３にて一旦停止され、スキュー矯正が行われた後、画像転写のための所定のタイミングで、前記転写ニップ部に送り出される。主搬送路９２Ｆ及び反転搬送路９２Ｂの適所には、シートを搬送するための搬送ローラーが複数配置されており、例えば排紙口１４の近傍には排紙ローラー対９４が配置されている。
【００４８】
反転搬送路９２Ｂは、反転ユニット９５の外側面と、本体ハウジング１０の後カバー１２の内面との間に形成されている。なお、反転ユニット９５の内側面には転写ローラー３４及びレジストローラー対９３の一方のローラーが搭載されている。後カバー１２及び反転ユニット９５は、それらの下端に設けられた支点部１２１の軸回りに各々回動可能である。反転搬送路９２Ｂにおいてシートジャムが発生した場合、後カバー１２が開放される。主搬送路９２Ｆでシートジャムが発生した場合、或いは感光体ドラム３１のユニットや現像装置２０が外部に取り出される場合には、後カバー１２に加えて反転ユニット９５も開放される。
【００４９】
＜現像装置の説明＞
次に、本実施形態に係る現像装置２０について、詳述する。図３は、現像装置２０の内部構造を示す断面図である。また、図４は、現像装置２０の内部構造を示す平面図である。現像装置２０は、一方向（現像ローラー２１の軸方向）に長尺の箱形形状を有する現像ハウジング２１０（筐体）を備える。現像ハウジング２１０は、一対の第１壁部２１０Ａおよび第２壁部２１０Ｂを備える。該現像ハウジング２１０は、第１壁部２１０Ａおよび第２壁部２１０Ｂの間に内部空間２２０を有する。内部空間２２０には、現像ローラー２１と、第１攪拌スクリュー２３（第１搬送部材）および第２攪拌スクリュー２４（第２搬送部材）と、トナー補給口２５とが配設されている。本実施形態では、一成分現像方式として、この内部空間２２０には、磁性材料を含むトナーが現像剤として充填される。トナーは、内部空間２２０内において攪拌搬送され、静電潜像を現像するために、逐次現像ローラー２１から感光体ドラム３１に供給される。
【００５０】
現像ローラー２１は、一対の第１壁部２１０Ａおよび第２壁部２１０Ｂの間において、現像ハウジング２１０に回転可能に支持され、表面に磁性トナーを担持する。現像ローラー２１は、現像ハウジング２１０の長尺方向に延設される円筒形状を有する。現像ローラー２１は、回転駆動される円筒形状のスリーブ２１Ｓと、スリーブ２１Ｓの内部に、軸方向に沿って固定配置される円柱形状のマグネット２１Ｍとを備える。スリーブ２１Ｓは、不図示の駆動手段によって、図３の矢印Ｄ３１方向に回転駆動され、周面に磁性トナーを担持する。マグネット２１Ｍは、スリーブ２１Ｓの内部に、スリーブ２１Ｓの周方向に複数の磁極を有する固定磁石である。マグネット２１Ｍは、周方向に配置される４つの磁極Ｓ１極、Ｎ１極、Ｓ２極、Ｎ２極を備える。
【００５１】
図３において、現像ローラー２１を囲む曲線ＭＣは、各磁極によってもたらされる現像ローラー２１の半径方向の磁力を、スリーブ２１Ｓ上の周方向の分布として示したものである。Ｓ１極は、マグネット２１Ｍのうち、前方かつ上方の位置に配置される。Ｓ１極は、規制極として、トナー層を規制するために使用される。Ｎ１極は、マグネット２１Ｍのうち、後方かつ上方の位置に配置される。Ｎ１極は、現像極として、感光体ドラム３１にトナーを供給する機能を備える。Ｎ２極は、マグネット２１Ｍのうち、前方かつ下方の位置に配置される。Ｎ２極は、キャッチ極として、現像ローラー２１にトナーを汲み上げる機能を備える。Ｓ２極は、マグネット２１Ｍのうち、Ｎ１極よりもスリーブ２１Ｓの回転方向下流側であって、Ｎ２極よりもスリーブ２１Ｓの回転方向上流側の位置に配置される。Ｓ２極は、主に、マグネット２１Ｍのうち、後方かつ下方の位置に配置される。Ｓ２極は、Ｎ１極において、感光体ドラム３１側に移動されなかったトナーを、現像ハウジング２１０に回収する搬送極としての機能を備える。スリーブ２１Ｓ上に担持されたトナーは、現像ハウジング２１０に配設された開口部（不図示）まで搬送され、対向する感光体ドラム１４に供給される。
【００５２】
現像ハウジング２１０の内部空間２２０は、不図示の天板によって覆われるとともに、左右方向に延びる仕切り板２２によって、左右方向に長尺の第１搬送路２２１と第２搬送路２２２とに区画されている。仕切り板２２は、現像ハウジング２１０の左右方向の幅よりも短く、仕切り板２２の左端及び右端と前記第２壁部２１０Ｂおよび第１壁部２１０Ａとの間には、第１搬送路２２１と第２搬送路２２２とをそれぞれ連通させる第１連通路２２３及び第２連通路２２４が備えられている。これにより、内部空間２２０には、第１搬送路２２１、第１連通路２２３、第２搬送路２２２及び第２連通路２２４に至る循環経路（現像剤搬送路）が形成される。トナーは、該循環経路内を図４において時計回りに搬送される。なお、第１連通路２２３には後記の補助仕切板２２Ｂなどが配置されてもよい。
【００５３】
トナー補給口２５は、前記天板に穿孔された開口部であり、第１搬送路２２１の左端付近の上方に配置されている（図４）。トナー補給口２５は、上記の循環経路に対向して配置され、トナーコンテナ５０から補給される補給トナーを内部空間２２０に受け入れる機能を備える。本実施形態では、トナー補給口２５は、平面視で１４ｍｍ×８ｍｍの開口からなる。
【００５４】
第１攪拌スクリュー２３は、第１搬送路２２１に配設されている。第１攪拌スクリュー２３は、第１回転軸２３ａと、この第１回転軸２３ａの周上にスパイラル状に突設された第１螺旋羽根２３ｂ（スクリュー羽根）とを含む。第１攪拌スクリュー２３は、不図示の駆動手段によって第１回転軸２３ａ回り（図３の矢印Ｄ３３、図４の矢印Ｒ２）に回転駆動されることで、図４の矢印Ｄ１方向（第１方向）にトナーを搬送する。第１攪拌スクリュー２３は、トナー補給口２５が第１搬送路２２１に対向する位置を通過するように現像剤を搬送する。これにより、第１攪拌スクリュー２３は、トナー補給口２５から流入する新しいトナーと、第１搬送路２２１を搬送されるトナーとを混合し、混合されたトナーを第２搬送路２２２側に受け渡す機能を有する。なお、本実施形態では、第１螺旋羽根２３ｂの外径は１４ｍｍであり、軸方向のピッチは２０ｍｍに設定される。第１攪拌スクリュー２３の搬送性能に応じて、前記ピッチは変更可能であるが、トナーの搬送能力を維持する上では前記ピッチの下限は１５ｍｍとされることが好ましい。第１攪拌スクリュー２３のトナー搬送方向（Ｄ１方向）下流側には、第１パドル２３ｃが配設されている。第１パドル２３ｃは、第１螺旋羽根２３ｂの１ピッチ間において、軸方向に延設されたリブ部材である。第１パドル２３ｃは、第１回転軸２３ａと共に回転され、図４の矢印Ｄ３方向に向かって、第１搬送路２２１から第２搬送路２２２に、トナーを受け渡す。本実施形態では、第１パドル２３ｃの軸方向の長さは、２０ｍｍに設定される。
【００５５】
第２攪拌スクリュー２４は、第１搬送路２２２に配設されている。第２攪拌スクリュー２４は、第２回転軸２４ａと、この第２回転軸２４ａの周上にスパイラル状に突設された第２螺旋羽根２４ｂ（スクリュー羽根）とを含む。第２攪拌スクリュー２４は、不図示の駆動手段によって第２回転軸２４ａ回り（図３の矢印Ｄ３２、図４の矢印Ｒ１）に回転駆動されることで、図４の矢印Ｄ２方向（第２方向）にトナーを搬送する。第２攪拌スクリュー２４は、第２搬送路２２２内で、トナーを搬送するとともに、現像ローラー２１にトナーを供給する。なお、本実施形態では、第２螺旋羽根２４ｂの外径は１４ｍｍであり、軸方向のピッチは２０ｍｍに設定される。第２攪拌スクリュー２４の搬送性能に応じて、前記ピッチは変更可能であるが、トナーの搬送能力を維持する上では前記ピッチの下限は１５ｍｍとされることが好ましい。
【００５６】
第２攪拌スクリュー２４は、現像ローラー２１よりも、前方かつ下方の位置に、配置される。すなわち、第２攪拌スクリュー２４は、マグネット２１ＭのＮ２極に対向して配置される。第２攪拌スクリュー２４の回転（図３の矢印Ｄ３２）に伴って、第２攪拌スクリュー２４からスリーブ２１Ｓにトナーが供給される。第２攪拌スクリュー２４の回転軸２４ａは、スリーブ２１Ｓの回転軸よりも下方に位置する。更に、第２攪拌スクリュー２４の回転軸２４ａは、スリーブ２１Ｓの周面の下端部よりも下方に位置する。本実施形態では、現像ローラー２１へのトナーの供給経路は、第２攪拌スクリュー２４から供給される経路のみによって形成される。したがって、第２攪拌スクリュー２４は、現像ローラー２１に対して、下方から上方にトナーを汲み上げることによって、スリーブ２１Ｓにトナーを供給する。
【００５７】
第２攪拌スクリュー２４のトナー搬送方向（Ｄ２方向）下流側には、第２パドル２４ｃが配設されている。第２パドル２４ｃは、第２回転軸２４ａ上に配設された板状部材である。第２パドル２４ｃは、第２回転軸２４ａと共に回転され、図４の矢印Ｄ４方向に向かって、第２搬送路２２２から第１搬送路２２１にトナーを受け渡す。本実施形態では、第２パドル２４ｃの軸方向の長さは、２０ｍｍに設定される。
【００５８】
現像装置２０は、更に、層規制部材６０と、磁石プレート７０と、を備える。
【００５９】
層規制部材６０は、現像ローラー２１よりも、前方かつ上方の位置に配置される。層規制部材６０は、現像ローラー２１の軸方向に沿って、現像ローラー２１（スリーブ２１Ｓ）の周面に対向して配置される。詳しくは、層規制部材６０は、現像ローラー２１のうち、マグネット２１ＭのＳ１極に対向して配置される。層規制部材６０は、磁性材料から構成される板状部材である。層規制部材６０は、現像ローラー２１の回転軸と直交する断面において、現像ローラー２１に向かう方向を長辺とする矩形形状を備える。層規制部材６０の先端部は、現像ローラー２１のスリーブ２１Ｓと、間隔を置いて配置される。この結果、前記先端部とスリーブ２１Ｓとの間で、層規制ギャップＧが形成される。層規制部材６０は、第２攪拌スクリュー２４からスリーブ２１Ｓ上に汲み上げられたトナーの層厚を規制する。
【００６０】
磁石プレート７０は、層規制部材６０の前側に、層規制部材６０に沿って配置される。換言すれば、磁石プレート７０は、層規制部材６０よりも、現像ローラー２１のスリーブ２１Ｓの回転方向（図３の矢印Ｄ３１）上流側に配置される。本実施形態では、磁石プレート７０は、板状形状を備えた永久磁石から構成される。磁石プレート７０は、現像ローラー３３１の回転軸と直交する断面において、層規制部材６０に沿って延設される略矩形形状を備える。磁石プレート７０は、層規制部材６０の下方部分に固定される。磁石プレート７０は、マグネット２１ＭのＳ１極と対向する位置に、Ｓ１極と同極のＳ極の磁力を備える。また、磁石プレート７０は、マグネット２１ＭのＳ１極に対して、前記Ｓ極よりも遠い位置に、Ｎ極を備える。
【００６１】
このように、本実施形態では、層規制部材６０よりも、現像ローラー２１（スリーブ２１Ｓ）の回転方向上流側に、磁石プレート７０が配置される。換言すれば、現像ローラー２１の回転方向上流側から下流側に向かって、磁石プレート７０、層規制部材６０が順に、現像ローラー２１の周面に対向して配置される。
【００６２】
かくして、本実施形態では、第２攪拌スクリュー２４は、スリーブ２１Ｓの周面のうち、鉛直下方に面する第１の位置Ｐ１に向かって、トナーをスリーブ２１Ｓに供給し、層規制部材６０は、スリーブ２１Ｓの周面のうち、鉛直上方に面し、かつ、第１の位置Ｐ１の上方に位置する第２の位置Ｐ２において、スリーブ２１Ｓ上のトナーの厚さを規制する。この際、マグネット２１ＭのＳ１極と磁石プレート７０のＳ極が、同極の磁力を有することから、スリーブ２１Ｓと磁石プレート７０との間には、反発磁界が作用する。該反発磁界は、スリーブ２１Ｓの回転方向上流側に向かう磁界と、回転方向下流側（層規制部材６０側）に向かう磁界とに分類される。このため、スリーブ２１Ｓ上を搬送され、磁石プレート７０の下部に進入されたトナーは、スリーブ２１Ｓの周面に移動する力を付与される。この結果、トナーが薄層化された状態で、トナーの層規制が実現される。更に、層規制部材６０の層規制ギャップＧに進入されなかったトナーは、反発磁界に促進され、スリーブ２１Ｓの回転方向上流側に向かって流動する。
【００６３】
＜滞留部について＞
前述のトナーコンテナ５０は、現像ハウジング２１０のトナー補給口２５の上方に、配置されている。トナーコンテナ５０は、内部にトナーが搬送されるトナー搬送路５０ａと、回転部材５４と、トナー排出口５２１と、を備える。トナーコンテナ５０は、トナーコンテナ５０の長手方向（トナー搬送路５０ａが形成されている方向）が、現像装置２０の長手方向（第１攪拌スクリュー２３の現像剤搬送方向。矢印Ｄ１方向、第１方向）に直交する方向に位置するように、現像装置２０に組みつけられている。
【００６４】
トナー排出口５２１は、現像装置２０のトナー補給口２５に対応して、トナーコンテナ５０の底部に配設されている。回転部材５４は、軸部と該軸部回りに回転される羽根部とを有し（図２参照）、トナー搬送路５０ａ内の補給トナーをトナー排出口５２１に向かって搬送する。トナー排出口５２１から落下したトナーは、トナー補給口２５を介して、現像装置２０に補給される。
【００６５】
次に、トナー補給口２５から新たに補給されるトナーの流れについて説明する。図５は、現像装置２０に配設されたトナー補給口２５およびトナーコンテナ５０に配設されたトナー排出口５２１付近の断面図である。なお、図５では、説明のために、トナーコンテナ５０の配置を水平方向において９０度回転させて示している。実際には、トナーコンテナ５０内の回転部材５４は、紙面手前に向かって延設され、第１攪拌スクリュー２３と、トナーコンテナ５０内の回転部材５４とは、互いに直交する位置関係となっている。また、図６は、第１攪拌スクリュー２３の一部を拡大した斜視図である。
【００６６】
トナーコンテナ５０のトナー排出口５２１から供給された補給トナーＴ２は、第１搬送路２２１に落下して既存のトナーＴ１と混合され、第１攪拌スクリュー２３により矢印Ｄ１方向に搬送される。この際、トナーＴ１、Ｔ２は攪拌され、帯電される。
【００６７】
第１攪拌スクリュー２３は、トナー補給口２５よりトナー搬送方向下流側に、部分的に現像剤の搬送性能が抑制される搬送能力抑制部２６を備える。搬送能力抑制部２６は、第１攪拌スクリュー２３の第１螺旋羽根２３ｂを欠落させることによって形成される（図６参照）。本実施形態では、搬送能力抑制部２６の軸方向の長さは、１２ｍｍに設定される。換言すれば、搬送能力抑制部２６は、部分的に第１回転軸２３ａのみが配設されている部分に相当する。この場合、搬送能力抑制部２６は、第１回転軸２３ａの軸方向の現像剤搬送性能を有さない。従って、第１搬送路２２１内において、搬送能力抑制部２６よりも上流側から搬送されるトナーは、該搬送能力抑制部２６において、滞留し始める。そして、これらのトナーの滞留は、搬送能力抑制部２６の直ぐ上流側であって、トナー補給口２５が第１搬送路２２１に対向する位置まで累積していく。この結果、トナー補給口２５の入口付近には、現像剤の滞留部２７が形成される。
【００６８】
トナー補給口２５から補給トナーＴ２が補給され、内部空間２２０内のトナー量が増えると、この滞留部２７で滞留するトナーがトナー補給口２５を塞ぎ（封止し）、それ以上のトナーの補給を抑制する。その後、内部空間２２０内のトナーが現像ローラー２１から消費され、滞留部２７で滞留するトナーが減少すると、トナー補給口２５を塞いでいたトナーが減り、滞留部２７とトナー補給口２５との間に隙間が生じる。この結果、再び補給トナーＴ２がトナー補給口２５から内部空間２２０に流入する。このように、本実施形態では、滞留部２７に滞留するトナーの減少に伴って、補給トナー量の受入量が調整される体積補給型のトナー補給形式が採用される。
【００６９】
＜補給トナーの分散について＞
上記のような体積補給型のトナー補給方式を備えた現像装置２０において、トナーコンテナ５０内の残トナーが少なくなった場合、トナーの補給量が低下するため、現像ハウジング２１０内のトナー量も減少される。この場合、不図示のトナーセンサーによって前記残トナーが少ないことが検出されると、トナーコンテナ５０の交換が促される。この際、前述のとおり、現像ハウジング２１０内のトナー量が減少しているため、トナー補給口２５の下流側の滞留部２７のトナー量も減少した状態となっている。そして、使用者によって現像装置２０に装着された新しいトナーコンテナ５０から、現像ハウジング２１０内に補給トナーが流入される。新しいトナーコンテナ５０内には多量のトナーが充填されているため、現像ハウジング２１０側に勢い良く補給トナーが流入されやすい。
【００７０】
現像ハウジング２１０内に流入したトナーは、滞留部２７に進入する。そして、第１攪拌スクリュー２３および第２攪拌スクリュー２４の回転駆動に伴って、第１搬送路２２１から第２搬送路２２２に搬送される。この際、新しいトナーコンテナ５０から現像ハウジング２１０に補給された多量の補給トナーは、既に現像ハウジング２１０内を循環されていたトナーとの間で、表面性や帯電性が異なることが多い。両トナーは、現像ハウジング２１０内を循環されることで、次第にその特性が近似していくが、補給トナーの流入直後では、両トナーの表面状態の差に起因してトナーの帯電が二極化することがある。すなわち、上記トナーの一方は正極に帯電され、他方は負極に帯電される。この結果、感光体ドラム３１上およびシート上の画像において、現像剤カブリが発生することがあった。
【００７１】
加えて、現像ハウジング２１０内に急激に流入した新しい補給トナーは、第１攪拌スクリュー２３の回転力を受けても、現像ハウジング２１０の底部側に沈みこみにくい。特に、トナー補給口２５の下流側の搬送能力抑制部２６ではトナーの攪拌能力が低いため、よりトナーの分散が行われにくい。この場合、現像ハウジング２１０内に流入された補給トナーは、第１搬送路２２１のトナー層の表層（上層、喫水面部分）を流れながら、第１連通路２２３を介して、第２搬送路２２２側に流入する。そして、十分分散されることなく第２搬送路２２２に流入した補給トナーが、そのまま現像ローラー２１に供給されると、画像上に縦スジ状の現像剤カブリが生じるという課題があった。
【００７２】
＜連通路の開口面積について＞
上記のような課題を解決するために、本実施形態では、第１連通路２２３および第１攪拌スクリュー２３の形状が好適に設定される。図４を参照して、第１連通路２２３をトナーが通過する開口面積がＡ１と定義される。一方、図４に部分的な断面図として示されるように、第１回転軸２３ａと直交する断面において第１攪拌スクリュー２３の第１螺旋羽根２３ｂの外周縁によって形成される円形の面積がＡ２と定義される。そして、本実施形態では、０．５×Ａ２＜Ａ１＜１．２×Ａ２の関係が満たされる。
【００７３】
上記において、Ａ１＜１．２×Ａ２の関係が満たされることによって、第１連通路２２３を通過するトナーの流量が低下される。このため、第１搬送路２２１の下流側部分においてトナーが滞留され、前記トナーの圧力が上昇する。この結果、トナー補給口２５から流入された補給トナーが、第１搬送路２２１の下流側部分において、周辺のトナーと十分混合された状態で、第２搬送路２２２側に供給される。換言すれば、前記補給トナーがトナー層の表面（喫水面）を流れながら分散が不十分な状態で、第２搬送路２２２側に流入することが抑止される。したがって、補給トナーが塊として現像ローラー２１に供給されることが抑制される。また、補給トナーと現像ハウジング２１０内を循環されたトナーとの混合が不十分となり、両トナーの帯電が二極化することが抑制される。更に、Ａ１＜１．０×Ａ２の関係が満たされることによって、補給トナーの分散が更に促進される。
【００７４】
また、０．５×Ａ２＜Ａ１の関係が満たされることによって、第１連通路２２３が過剰に狭く設定されることが抑止される。このため、第１搬送路２２１から第２搬送路２２２へのトナーの供給が不足し、現像ローラー２１上のトナー量が低下することが抑止される。また、０．８×Ａ２＜Ａ１の関係が満たされることによって、第１搬送路２２１から第２搬送路２２２へ、更に安定したトナーの供給が実現される。
【００７５】
また、本実施形態では、図４に示されるように、搬送能力抑制部２６は第１連通路２２３よりも、第１攪拌スクリュー２３の搬送方向（矢印Ｄ１方向、第１方向）の上流側に配置される。すなわち、前記搬送方向と直交する方向（矢印Ｄ３方向）において、搬送能力抑制部２６は第１連通路２２３に対向していない。このため、分散性能を抑制された搬送能力抑制部２６の周辺に位置するトナーが、第１連通路２２３を介して、第２搬送路２２２側に流出することが抑制される。
【００７６】
＜実施例＞
次に、本実施形態を実施例に基づいて説明するが、本実施形態は下記の実施例によって限定されるものではない。なお、以後の各実施例は、下記の実験条件にて行った。
【００７７】
＜実験条件について＞
・感光体ドラム３１：ＯＰＣドラム
・感光体ドラム３１の周速度：１４６ｍｍ／ｓｅｃ
・層規制ギャップＧ：０．３ｍｍ
・現像バイアスＡＣ成分：矩形波振幅１．７ｋＶ、Ｄｕｔｙ５０％
現像バイアスＤＣ成分：２７０Ｖ
・感光体ドラム３１の表面電位（背景部／画像部）：４３０Ｖ／３０Ｖ
・現像ローラー３３１の直径：１６ｍｍ
・感光体ドラム３１の直径：２４ｍｍ
・磁性トナーの平均粒子径：６．８μｍ（Ｄ５０）
・第１攪拌スクリュー２３および第２攪拌スクリュー２４の回転数：５０ｒｐｍ
・第１攪拌スクリュー２３および第２攪拌スクリュー２４の外径：１４ｍｍ
・第１螺旋羽根２３ｂおよび第２螺旋羽根２４ｂのピッチ：２０ｍｍ
・搬送能力抑制部２６の軸方向長さ：８ｍｍ
・第１パドル２３ｃの軸方向長さ：１８ｍｍ
・トナー補給口２５の開口形状：１４ｍｍ×８ｍｍ
・トナー補給口２５と第１連通路２２３との軸方向の最短距離：１０ｍｍ
・トナー補給口２５と第２連通路２２４との軸方向の最短距離：１３９ｍｍ
＜実験手順について＞
実験手順として、まず、画像形成装置１（現像装置２０）を２８℃／８０％の環境において、３日間放置した。この結果、現像装置２０内のトナーの帯電量ｑ／ｍが３μＣ／ｇまで下がり、筋状カブリが発生しやすい状態が設定された。この状態で、新品のトナーコンテナ５０を画像形成装置１（現像装置２０）に装着し、第１連通路２２３の開口形状が変化され、筋状カブリ、トナーコンテナ５０交換時のカブリ、濃度追従性が評価された。図７、図８、図９は、各実験条件における第１連通路２２３の周辺の形状を説明するための正面図である。
【００７８】
筋状カブリは、前述のように、補給トナーが塊として現像ローラー２１に供給された場合の画質欠陥である。筋状カブリは、画像密度３．８％のパターンを１０００枚印刷し、１０００枚中の画像欠陥が見られるシート数にて評価した。１０００枚中、筋状カブリの発生が１０枚以下の場合はランク５、１１枚以上２０枚以下の場合はランク４、２１枚以上５０枚以下の場合はランク３、５１枚以上１００枚以下の場合はランク２、１０１枚以上の場合はランク１と評価した。
【００７９】
トナーコンテナ５０交換時のカブリは、補給トナーと現像ハウジング２１０内を循環されたトナーとの間で帯電が二極化することによって生じる画質欠陥である。同カブリの評価は、サンプルの目視評価によって以下の基準にて行った。
ランク１：非常に目立つカブリがある。
ランク２：カブリが有り、少し目立つ。
ランク３：カブリはあるが、気にならないレベル。
ランク４：僅かにカブリはあるが、殆ど気にならない。
ランク５：カブリは無い、もしくは全く気にならない。
【００８０】
また、濃度追従性の評価は、第１連通路２２３が狭すぎることによって現像ローラー２１へのトナー供給が不足した場合に発生する濃度低下によって評価した。詳しくは、画像密度１００％、５０％のサンプルを連続して印刷した場合に濃度低下が生じるか否かを評価した。
【００８１】
＜実験１＞
表１に、開口面積Ａ１と断面積Ａ２との比を変化させた場合の筋状カブリなどの評価結果について示す。なお、第１攪拌スクリュー２３の断面積Ａ２は、１５３．９ｍｍ２である。また、実験１における第１連通路２２３の形状は、図７（Ａ）に示される形状１に相当する。同図において、第１連通路２２３の最大開口幅が２０ｍｍに設定され、第１連通路２２３の右方を塞ぐ補助仕切板２２Ａの上辺Ｌが変化されることによって、各条件の開口面積Ａ１が設定された。なお、第１攪拌スクリュー２３および第２攪拌スクリュー２４は、いずれも、仕切り板２２に対向する領域において、上方から下方に向かう方向に回転される。
【００８２】
【表１】
2014102459.tif 000003
【００８３】
表１において、開口面積Ａ１と断面積Ａ２との比（Ａ１／Ａ２）が、０．５＜Ａ１／Ａ２＜１．２の範囲（実施例１〜９）において、トナーコンテナ５０交換時のカブリがランク３以上であり、筋状カブリがランク２以上となった。また、濃度追従性の評価では、５０％の画像密度に対しても濃度低下が生じることなく、追従することが可能となった。更に、０．８＜Ａ１／Ａ２＜１．０の範囲（実施例４〜６）においては、トナーコンテナ５０交換時のカブリがランク５であり、筋状カブリがランク３以上となった。また、１００％の画像密度に対しても濃度低下が生じることなく、追従することが可能となった。なお、比較例６では第１連通路２２３が狭すぎることによって、第２搬送路２２２側へのトナーの供給が不足し、濃度追従性が×となっている。
【００８４】
上記のように、開口面積Ａ１と断面積Ａ２との比（Ａ１／Ａ２）が設定されることのよって、第１搬送路２２１の下流側部分においてトナーが滞留され、同トナーの圧力が上昇する。この結果、トナー補給口２５から流入された補給トナーが、第１搬送路２２１の下流側部分において、周辺のトナーと十分混合された状態で、第２搬送路２２２側に供給される。換言すれば、前記補給トナーがトナー層の表面を流れながら分散が不十分な状態で、第２搬送路２２２側に流入することが抑止される。したがって、補給トナーが塊として現像ローラー２１に供給されることが抑制され、筋状カブリが好適に抑止された。また、補給トナーと現像ハウジング２１０内を循環されたトナーとの混合が不十分となり、トナーの帯電が二極化することが抑制され、トナーコンテナ５０交換時のカブリが防止された。更に、第１搬送路２２１から第２搬送路２２２へのトナーの供給が不足し、現像ローラー２１上のトナー量が低下することが抑止され、濃度追従性が好適に維持された。
【００８５】
＜実験２＞
次に、上記の実施例６の第１連通路２２３の形状において、第１攪拌スクリュー２３および第２攪拌スクリュー２４の回転方向を変化させた実験２の結果を表２に示す。
【００８６】
【表２】
2014102459.tif 000004
【００８７】
表２に示されるように、第１攪拌スクリュー２３および第２攪拌スクリュー２４のいずれもが仕切り板２２に対して下方から上方に向かって回転された場合（実施例１０）、あるいは、上記のスクリューのいずれかが仕切り板２２に対して下方から上方に向かって回転された場合（実施例１１、１２）と比較して、実施例６では、筋状カブリが更に抑止された。
【００８８】
仕切り板２２に対して、第１攪拌スクリュー２３が下方から上方に向かって回転される場合、第１パドル２３ｃの回転力によって、現像ハウジング２１０の底部に沿って多くのトナーが第２連通路２２４に送り込まれる。このため、筋状カブリが発生しやすくなる。逆に、第２攪拌スクリュー２４が仕切り板２２に対して下方から上方に向かって回転される場合、第２攪拌スクリュー２４の回転力によって、トナーが第２搬送路２２２から第１搬送路２２１へ一時的に逆流するが、第２攪拌スクリュー２４の第２螺旋羽根２４ｂが通過した領域に空間が形勢されるため、その空間にトナーが勢い良く引き込まれる。この結果、筋状カブリが発生しやすくなる。これに対して、第１攪拌スクリュー２３および第２攪拌スクリュー２４が、仕切り板２２に対して上方から下方に向けて回転される場合は、上記のようにトナーを第２搬送路２２２側に強く送り込む力が弱くなる。このため、トナーが一気に第２搬送路２２２側に搬送されることが少なく、筋状カブリの発生が好適に抑えられる。
【００８９】
＜実験３＞
次に、第１連通路２２３の配置に関する実験３の評価結果を表３に示す。同評価では、図７（Ａ）、（Ｂ）に示される形状１および２にて評価を実施した。すなわち、表３の実施例１３では、図７（Ａ）に示されるように、仕切り板２２と同じ高さの第１連通路２２３が第１方向（矢印Ｄ１）の下流側に配置される。一方、実施例１４では、第１連通路２２３の最大開口幅Ｌ（２０ｍｍ）を維持した状態で、第１連通路２２３の上方部分が塞がれた形状が採用された。なお、このように、仕切り板２２の第１方向下流側において、第１連通路２２３の上方を部分的に塞ぐ部材を補助仕切板２２Ｂと称する。補助仕切板２２Ｂは、現像ハウジング２１０に配置される。なお、実験３では、第１攪拌スクリュー２３および第２攪拌スクリュー２４は、いずれも、仕切り板２２に対向する領域において、上方から下方に向かう方向に回転される。
【００９０】
【表３】
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【００９１】
表３に、示されるように、実施例１４は、実施例１３よりも第１連通路２２３の開口面積が僅かに大きいにも関わらず、筋状カブリが実施例１３よりも良化している。これは、第１搬送路２２１において補給トナーがトナー層の上層に偏って搬送された場合であっても、前記補給トナーが補助仕切板２２Ｂの下方に潜りながら第２搬送路２２２側に流入されるためである。補給トナーが、トナー層の下方に潜ることで、周囲のトナーと好適に混合される。また、前記補給トナーは、第２攪拌スクリュー２４の回転に伴って、第２攪拌スクリュー２４のうち、仕切り板２２から離れる方向に回転される下方部分に流入される。この結果、前記補給トナーが十分分散された上で、現像ローラー２１に供給されることとなる。
【００９２】
＜実験４＞
次に、上記の補助仕切板２２Ｂの形状および配置を更に変化させた実験４について表４に示す。実験４では、図８に示される第１連通路２２３の周辺の各形状パラメータが変化され、前述の筋状カブリ、トナーコンテナ５０交換時のカブリ、濃度追従性に加え、ピッチムラが評価された。第１搬送路２２１においてトナーが第１方向の下流側に搬送された際に、第１連通路２２３の一部が補助仕切板２２Ｂなどによって塞がれていると、第１攪拌スクリュー２３の回転トルクが増大しやすい。この結果、第１攪拌スクリュー２３の回転周期に伴う振動が現像ローラー２１に伝達される場合がある。この場合、現像ローラー２１から感光体ドラム３１へのトナー供給量に変動が生じ、画像上にピッチムラが生じる。表４では、該ピッチムラの発生有無を同時に評価している。なお、ピッチムラの○は、ピッチムラが目視で確認できないレベルであり、ピッチムラの△は、僅かにピッチムラが確認されることを示す。また、表４の第１連通路２２３の「形状」に関して、図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）にそれぞれ「形状３」、「形状４」、「形状５」の概略が示される。図中、補助仕切板２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅは、現像ハウジング２１０に配置される。
【００９３】
【表４】
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【００９４】
表４において、実施例１５〜１８では、補助仕切板２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅの下端部（Ｈ）が、第２攪拌スクリュー２４の第２回転軸２４ａの軸心の位置（Ｔ）よりも、上方に配置される。一方、実施例１９〜２４では、補助仕切板２２ｃ、２２ｄ、２２ｅの下端部（Ｈ）が、第２攪拌スクリュー２４の第２回転軸２４ａの軸心の位置（Ｔ）と面一または前記軸心よりも下方に配置される。そして、同じ開口面積Ａ１の領域で比較した場合、補助仕切板２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅの下端部（Ｈ）が、第２攪拌スクリュー２４の第２回転軸２４ａの軸心の位置（Ｔ）よりも下方に配置された場合の方が、筋状カブリがさらに良化している。この場合、補給トナーの分散が促進されるとともに、トナーが第２攪拌スクリュー２４の下方部分に確実に流入されるため、筋状カブリが好適に抑止される。
【００９５】
更に、表４の実施例１５では、図７（Ｂ）に示されるように、第１連通路２２３の第１方向の下流側端部の上方が補助仕切板２２Ｂによってふさがれている。これに対して、実施例１６〜１８では、図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、第１連通路２２３の第１方向下流側の上方に、第１連通路２２３に連通する下流側補助連通部２２３Ａが形成されている。この結果、前述のピッチムラが生じることなく安定した画像が形成される。すなわち、補助仕切板２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅによって第１連通路２２３の上方部分が塞がれた場合であっても、下流側補助連通部２２３Ａから部分的にトナーが第２搬送路２２２側に流入することができる。このため、第１搬送路２２１の下流側端部において、第１攪拌スクリュー２３によって搬送されたトナーが凝集し、第１攪拌スクリュー２３のトルクアップおよびピッチムラが発生することが抑止される。更に、図９（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、上流側補助連通部２２Ｂが第１連通路２２３に配置されてもよい。上流側補助連通部２２Ｂは、補助仕切板２２Ｄ、２２Ｅの前記第１方向の上流側であって、補助仕切板２２Ｄ、２２Ｅと仕切板２２との間において、第１連通路２２３に連通する。この場合、上流側補助連通部２２Ｂから、部分的にトナーが第２搬送路２２２側に流入することができる。このため、上流側補助連通部２２Ｂよりも下流側において、トナーが第１連通路２２３を通過する際の負荷を低減することができる。
【００９６】
以上、本発明の実施形態に係る現像装置２０、およびこれを備えた画像形成装置１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。
【００９７】
（１）上記の実施形態では、トナーコンテナ５０から現像装置２０へのトナー補給が、搬送能力抑制部２６（滞留部２７）によって調整される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。画像濃度を検出する不図示の濃度センサーや、現像ハウジング２１０内のトナー量を検出する不図示のトナーセンサーの検出結果に応じて、トナーコンテナ５０から現像ハウジング２１０にトナーが補給される態様であってもよい。
【００９８】
（２）上記の実施形態では、開口面積Ａ１およびＡ２が所定の関係を満たすことによって、補給トナーが分散されないまま第２搬送路２２２側に流入することが抑止された。本発明はこれに限定されるものではない。上記の開口面積の関係に加え、図４に示されるように、トナー補給口２５の上流側に、上流側パドル２８が配置されてもよい。上流側パドル２８は、搬送能力抑制部２６と同様に、トナー補給口２５の上流側において部分的に第１攪拌スクリュー２３のトナー搬送性能を低下させる機能を備える。上流側パドル２８によって、トナー補給口２５の上流側においても、トナーが部分的に滞留する上流側滞留部２９が形成される。この結果、新品のトナーコンテナ５０が装着された際に、トナー補給口２５の上流側に多量の補給トナーが流入することが好適に抑止される。したがって、前記多量の補給トナーが、トナー層の上層を流れながら、第２搬送路２２２側に流入することが抑制される。
【００９９】
（３）上記の実施形態では、現像剤として磁性トナーが採用される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。現像剤として、非磁性トナー、または２成分現像剤が採用されてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１  画像形成装置
２０  現像装置
２１  現像ローラー
２１Ｍ  マグネット
２１Ｓ  スリーブＳ
２１０  現像ハウジング
２２  仕切り板
２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ  補助仕切板
２２０  内部空間
２２１  第１搬送路
２２２  第２搬送路
２２３  第１連通路
２２３Ａ  下流側補助連通部
２２３Ｂ  上流側補助連通部
２２４  第２連通路
２３  第１攪拌スクリュー（第１搬送部材）
２３ａ  第１回転軸（回転軸）
２３ｂ  第１螺旋羽根（スクリュー羽根）
２３ｃ  第１パドル
２４  第２攪拌スクリュー（第２搬送部材）
２４ａ  第２回転軸
２４ｂ  第２螺旋羽根（スクリュー羽根）
２４ｃ  第２パドル
２５  トナー補給口（現像剤受入口）
２６  搬送能力抑制部
２７  滞留部
３０  画像形成部
３１  感光体ドラム（像担持体）
３２  帯電装置
３４  転写ローラー（転写装置）
５０  トナーコンテナ
５０ａ  トナー搬送路
５１  コンテナ本体（貯留部）
５２１  トナー排出口
５４  回転部材（補給現像剤搬送部材）
６０  層規制部材
７０  磁石プレート
【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】
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【図８】
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【図９】
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