(57)【要約】【課題】現像容器内における連通口を通じた現像剤の受け渡し性を良好に維持できる現像装置の提供。【解決手段】撹拌スクリュー１４は、搬送部１４１と返し搬送部１４２とにおいて「螺旋羽根１４ｃのピッチＰ２≧螺旋羽根１４ｂのピッチＰ１」と「螺旋羽根１４ｃの条数×螺旋羽根１４ｃの第一方向長さＬ＞螺旋羽根１４ｃのピッチＰ２」の関係を満たすように形成される。この関係を満たす場合、撹拌スクリュー１４の一回転当たりの現像剤搬送量は螺旋羽根１４ｂと螺旋羽根１４ｃとで略一致する。そうであると、第一連通口を通じた撹拌室から現像室への現像剤の受け渡しがスムーズに行われ、現像剤が第一連通口の下流端側に送られ難くなる。一回転当たりの現像剤搬送量は、撹拌スクリュー１４の回転数に関わらず変わらないので、低速時と高速時とで第一連通口を通じた現像剤の受け渡しが良好に維持される。【選択図】図４
2018194781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤の循環経路を形成する第一室と第二室とを有する現像容器と、
前記第一室に設けられ、回転軸上に現像剤を第一方向に搬送する螺旋状の第一羽根が形成された搬送部と、回転軸上に前記搬送部に搬送された現像剤を前記第一方向と反対の第二方向に搬送する螺旋状の第二羽根が形成された返し搬送部とを有する搬送スクリューと、
前記現像容器内で前記第一室と前記第二室とを隔て、前記第一方向下流側に前記第一室から前記第二室に現像剤を受け渡す連通口が形成された隔壁と、を備え、
前記搬送スクリューは、前記第一方向に関し前記第二羽根の上流端が前記連通口の上流端と下流端との間に配置され、前記第一羽根のピッチ「Ｐ１」と、前記第二羽根のピッチ「Ｐ２」と、前記第二羽根の条数「ｎ」と、前記第二羽根の前記第一方向長さ「Ｌ」とが、「Ｐ２≧Ｐ１」及び「ｎ×Ｌ＞Ｐ２」の関係を満たすように形成されている、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記搬送スクリューは、同一の回転軸上に順巻きの前記第一羽根と、前記第一羽根と逆巻きの前記第二羽根とが形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記搬送スクリューは、前記第二羽根が多条であり、前記第二羽根のピッチ「Ｐ２」と前記第二羽根の前記第一方向長さ「Ｌ」とが、「Ｌ≦Ｐ２」の関係をさらに満たすように形成されている、
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】
現像剤を担持する担持領域を有し、現像剤を担持して回転する現像剤担持体を備え、
前記搬送スクリューは、前記第一方向に関し前記第一羽根の下流端と前記第二羽根の上流端とが略一致するように形成され、
前記現像剤担持体は、前記第一方向に関し前記担持領域の下流端が前記連通口の上流端よりも下流側、且つ前記第二羽根の上流端よりも上流側に配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
現像剤を担持する担持領域を有し、現像剤を担持して回転する現像剤担持体を備え、
前記搬送スクリューは、前記第一方向に関し前記第一羽根の下流端と前記第二羽根の上流端とが間隙を空けて形成され、
前記現像剤担持体は、前記第一方向に関し前記担持領域の下流端が前記連通口の上流端よりも下流側、且つ前記第一羽根の下流端と前記第二羽根の上流端との中間位置よりも上流側に配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記搬送スクリューは、前記回転軸から径方向に突出し且つ前記第一方向に延在する板状部材が前記間隙に形成されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
現像剤の循環経路を形成する第一室と第二室とを有する現像容器と、
前記第一室に設けられ、回転軸上に現像剤を第一方向に搬送する螺旋状の第一羽根が形成された第一搬送部と、回転軸上に前記第一搬送部に搬送された現像剤を前記第一方向と反対の第二方向に搬送する螺旋状の第二羽根が形成された第一返し搬送部とを有する第一搬送スクリューと、
前記第二室に設けられ、回転軸上に現像剤を第二方向に搬送する螺旋状の第三羽根が形成された第二搬送部と、回転軸上に前記第二搬送部に搬送された現像剤を前記第一方向に搬送する螺旋状の第四羽根が形成された第二返し搬送部とを有する第二搬送スクリューと、
前記現像容器内で前記第一室と前記第二室とを隔て、前記第一方向下流側に前記第一室から前記第二室に現像剤を受け渡す第一連通口と、前記第一方向上流側に前記第二室から前記第一室に現像剤を受け渡す第二連通口とが形成された隔壁と、を備え、
前記第一搬送スクリューは、前記第一方向に関し前記第二羽根の上流端が前記第一連通口の上流端と下流端との間に配置され、前記第一羽根のピッチ「Ｐ１」と、前記第二羽根のピッチ「Ｐ２」と、前記第二羽根の条数「ｎ」と、前記第二羽根の前記第一方向長さ「Ｌ」とが、「Ｐ２≧Ｐ１」及び「ｎ×Ｌ＞Ｐ２」の関係を満たすように形成され、
前記第二搬送スクリューは、前記第二方向に関し前記第四羽根の上流端が前記第二連通口の上流端と下流端との間に配置され、前記第三羽根のピッチ「Ｐ３」と、前記第四羽根のピッチ「Ｐ４」と、前記第四羽根の条数「ｎＡ」と、前記第四羽根の前記第二方向長さ「ＬＡ」とが、「Ｐ４≧Ｐ３」及び「ｎＡ×ＬＡ＞Ｐ４」の関係を満たすように形成されている、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像装置と、
前記搬送スクリューを第一回転数と、前記第一回転数よりも速い第二回転数で回転させる駆動手段と、を備えた、
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、現像容器内で現像剤を循環搬送する搬送スクリューを備えた現像装置、及び、このような現像装置を備えた、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの電子写真技術を用いた画像形成装置は、感光ドラム上に形成した静電潜像を現像剤により現像して可視像化する現像装置を備えている。現像装置では、トナーとキャリアからなる二成分現像剤（以下、単に現像剤と呼ぶ）が用いられている。現像装置では、現像室と撹拌室とが連通口によって連通されており、連通口を通じた現像剤の循環搬送が各室に設けられた搬送スクリューによって実現されている（特許文献１）。また、現像容器に新しい現像剤を補給すると共に余分な現像剤を排出口から排出する、所謂ＡＣＲ（Ａｕｔｏ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｒｅｆｒｅｓｈ）方式の現像装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２０２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の特許文献１に記載の現像装置では、連通口を通じた現像剤の受け渡しが十分に行われない場合があり、装置本体内の汚損や画像不良などが生じやすかった。即ち、連通口を通じて撹拌室と現像室との間で現像剤を十分に受け渡すことができないと、受け渡されなかった現像剤は現像容器に滞留し、そのうちに現像容器から溢れて装置本体内を汚し得る。また、ＡＣＲ方式の場合、現像容器内の現像剤量が少なくても排出口から現像剤が排出されてしまい、その結果、現像スリーブに十分な現像剤が供給され難くなる。そうなると、画像不良としてスクリュー跡や白いスジといった濃度ムラが出力画像に生じやすくなる。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、現像容器内における連通口を通じた現像剤の受け渡し性を良好に維持できる現像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る現像装置は、現像剤の循環経路を形成する第一室と第二室とを有する現像容器と、前記第一室に設けられ、回転軸上に現像剤を第一方向に搬送する螺旋状の第一羽根が形成された搬送部と、回転軸上に前記搬送部に搬送された現像剤を前記第一方向と反対の第二方向に搬送する螺旋状の第二羽根が形成された返し搬送部とを有する搬送スクリューと、前記現像容器内で前記第一室と前記第二室とを隔て、前記第一方向下流側に前記第一室から前記第二室に現像剤を受け渡す連通口が形成された隔壁と、を備え、前記搬送スクリューは、前記第一方向に関し前記第二羽根の上流端が前記連通口の上流端と下流端との間に配置され、前記第一羽根のピッチ「Ｐ１」と、前記第二羽根のピッチ「Ｐ２」と、前記第二羽根の条数「ｎ」と、前記第二羽根の前記第一方向長さ「Ｌ」とが、「Ｐ２≧Ｐ１」及び「ｎ×Ｌ＞Ｐ２」の関係を満たすように形成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、互いが現像剤を逆方向に搬送する搬送部と返し搬送部に関し、「Ｐ２≧Ｐ１」及び「ｎ×Ｌ＞Ｐ２」の関係を満たすように搬送スクリューが形成されることで、現像容器内における連通口を通じた現像剤の受け渡し性を良好に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の現像装置を適用した画像形成装置の構成を示す概略図。
【図２】第一実施形態の現像装置を示す断面図。
【図３】第一実施形態の現像装置を示す上面断面図。
【図４】搬送部と返し搬送部について説明する模式図。
【図５】螺旋羽根のピッチとスクリューの一回転当たりの現像剤搬送量との関係を表すグラフ。
【図６】逆巻き螺旋羽根の条数ｎと第一方向長さＬとを変えた場合の「ｎ×Ｌ＞Ｐ２」の関係を示す図。
【図７】第二実施形態の現像装置を示す上面断面図。
【図８】パドルについて説明する図であり、（ａ）は側面から視た図、（ｂ）は回転軸線方向から視た図。
【図９】連結部とコート領域との位置関係について説明する図。
【図１０】実験結果を示すグラフ。
【図１１】第三実施形態の現像装置を示す上面断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第一実施形態］
まず、本実施形態の現像装置を適用した画像形成装置の構成について、図１を用いて説明する。図１に示す画像形成装置１００は、中間転写ベルト２５に沿って画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型の中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１０】
＜画像形成装置＞
画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１０Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト２５に転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１０Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト２５に転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、それぞれ感光ドラム１０Ｃ、１０Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト２５に転写される。中間転写ベルト２５に転写された四色のトナー像は、二次転写部（二次転写ニップ部）Ｔ２へ搬送されて記録材Ｓ（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）へ一括二次転写される。記録材Ｓは、不図示の給紙カセットから１枚ずつ取り出されて二次転写部Ｔ２へ搬送される。
【００１１】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの区別を表す符号末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して、画像形成部ＰＹ〜ＰＫの構成及び動作を説明する。
【００１２】
画像形成部Ｐには、像担持体としての感光ドラム１０を囲んで、帯電ローラ２１、露光装置２２、現像装置１、転写ローラ２３、ドラムクリーニング装置２４が配置されている。感光ドラム１０はアルミニウム製シリンダの外周面に感光層が形成されたもので、所定のプロセススピードで図１の矢印Ｒ１方向に回転される。
【００１３】
帯電ローラ２１は帯電電圧が印加されて感光ドラム１０に接触することで、感光ドラム１０を一様な負極性の暗部電位に帯電させる。露光装置２２は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームをレーザー発光素子から発生し、これを回転ミラーで走査して帯電させた感光ドラム１０の表面に画像の静電像を書き込む。現像装置１は、トナーを感光ドラム１０に供給して静電像をトナー像に現像する。現像装置１については詳細を後述する（図２及び図３参照）。
【００１４】
転写ローラ２３は、中間転写ベルト２５を挟んで感光ドラム１０に対向配置され、感光ドラム１０と中間転写ベルト２５との間にトナー像の一次転写部（一次転写ニップ部）Ｔ１を形成する。一次転写部Ｔ１では、例えば高圧電源（不図示）により転写ローラ２３に一次転写電圧が印加されることで、トナー像が感光ドラム１０から中間転写ベルト２５へ一次転写される。即ち、転写ローラ２３に対しトナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加されると、感光ドラム１０上のトナー像が中間転写ベルト２５に静電吸引されて転写が行われる。ドラムクリーニング装置２４は、感光ドラム１０にクリーニングブレードを摺擦させて、一次転写後に感光ドラム１０上に僅かに残る一次転写残トナーを除去する。
【００１５】
中間転写ベルト２５は、テンションローラ２６、二次転写内ローラ２７及び駆動ローラ２８等のローラに掛け渡して支持され、駆動ローラ２８に駆動されて図１の矢印Ｒ２方向に回転される。二次転写部Ｔ２は、二次転写外ローラ２９に支持された中間転写ベルト２５に二次転写内ローラ２７を当接して形成される記録材Ｓへのトナー像転写ニップ部である。二次転写部Ｔ２では、二次転写内ローラ２７に所定の二次転写電圧が印加されることで、トナー像が中間転写ベルト２５から二次転写部Ｔ２に挟持搬送される記録材Ｓへ二次転写される。二次転写後に中間転写ベルト２５に付着したまま残る二次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置３０が中間転写ベルト２５を摺擦することにより除去される。ベルトクリーニング装置３０は、中間転写ベルト２５にクリーニングブレードを摺擦させて二次転写残トナーを除去する。
【００１６】
二次転写部Ｔ２で四色のトナー像を二次転写された記録材Ｓは、定着装置３１へ搬送される。定着装置３１は、不図示の対向するローラもしくはベルト等による圧力と、一般的にはヒータ等の熱源（不図示）による熱を加えて記録材Ｓ上にトナー像を溶融固着する。定着装置３１によりトナー像が定着された記録材Ｓは、機体外へ排出される。
【００１７】
現像装置１には補給装置３２が接続され、補給装置３２は画像形成に伴い現像装置１のトナーが消費されることに応じて、トナー（詳しくは後述する補給剤）を現像装置１に補給する。現像装置１には補給装置３２を接続する補給口が形成され、また補給剤の補給に伴い生じた余剰分の現像剤を外部に排出する排出口が形成されている（図３参照）。
【００１８】
＜現像装置＞
第一実施形態の現像装置１について、図２及び図３を用いて説明する。ここではＡＣＲ方式の現像装置１を例に説明するが、現像装置１はＡＣＲ方式でなくてもよい。図２に示すように、現像装置１は、ハウジングを形成する現像容器２、現像剤担持体としての現像スリーブ３、規制ブレード５、現像スクリュー１３、撹拌スクリュー１４などを備える。
【００１９】
現像容器２には、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤が収容されている。本実施形態では現像方式として二成分現像方式を用い、マイナス帯電極性の非磁性トナーとプラス帯電極性の磁性キャリアを混合して現像剤として用いる。例えば、非磁性トナーはポリエステル、スチレンアクリル等の樹脂に着色料、ワックス成分などを内包し、粉砕あるいは重合によって粉体としたものに、酸化チタン、シリカ等の微粉末を表面に添加したものである。磁性キャリアは、フェライト粒子や磁性粉を混錬した樹脂粒子からなるコアの表層に樹脂コートを施したものである。なお、未だ現像に供されたことがない新品（初期状態）の現像剤中のトナー濃度（現像剤の全重量に占めるトナーの重量の割合（ＴＤ比））は、本実施形態では例えば８％である。
【００２０】
図２に示すように、現像容器２は、感光ドラム１０（図１参照）に対向した一部分が開口しており、この開口部に一部が露出するようにして現像剤担持体としての現像スリーブ３が回転可能に配置されている。現像スリーブ３は、アルミニウム合金などの非磁性材料で円筒状に形成され、図２の矢印Ｒ３方向に回転駆動される。現像スリーブ３は、表面に現像剤を担持可能なコート領域Ｍ（担持領域、図３参照）を有する。そして、現像スリーブ３の内側には、複数の磁極により構成されるマグネットローラ４が回転不能に配置されている。
【００２１】
現像スリーブ３は図２の矢印Ｒ３方向に回転し、マグネットローラ４の汲み上げ磁極Ｎ１極の位置で吸着した現像剤を規制ブレード５方向へ担持搬送する。規制磁極Ｓ１極によって穂立ちした現像剤は、現像スリーブ３と規制ブレード５のギャップを通過する際に規制ブレード５によってせん断力を受けてその量が規制され、現像スリーブ３上に所定の層厚の現像剤層が形成される。形成された現像剤層は感光ドラム１０と対向する現像領域に担持搬送され、現像磁極Ｎ２極によって磁気穂を形成した状態で感光ドラム１０の表面に形成されている静電潜像を現像する。現像に供された後の現像剤は、剥ぎ取り磁極Ｎ３極と汲み上げ磁極Ｎ１極の間で同極が隣り合うことで形成される無磁力帯によって現像スリーブ３より剥離される。
【００２２】
現像容器２には、第一室としての撹拌室１２と第二室としての現像室１１とが形成されている。これら現像室１１と撹拌室１２との間には、現像室１１と撹拌室１２とを区画する隔壁１５が設けられている。隔壁１５は、現像容器２の底面部２ｃから突出するようにして現像容器内を現像室１１と撹拌室１２とに隔てている。隔壁１５は現像スリーブ３の回転軸線方向に延在しており、現像室１１及び撹拌室１２は現像スリーブ３の回転軸線方向に沿って形成されている。
【００２３】
＜スクリュー概要＞
図３に示すように、現像室１１には、所定の第二方向（矢印Ｒ４方向）に現像剤を搬送する第二搬送スクリューとしての現像スクリュー１３が設けられる。撹拌室１２には、現像スクリュー１３と反対の第一方向（矢印Ｒ５方向）に現像剤を搬送する第一搬送スクリューとしての撹拌スクリュー１４が設けられる。これら現像スクリュー１３及び撹拌スクリュー１４は、それぞれ回転軸１３ａ、１４ａの周囲に順巻きの螺旋羽根１３ｂ、１４ｂを形成することで構成されている。回転軸１３ａ、１４ａの両端部は、それぞれ現像容器２に回転自在に支持されている。
【００２４】
上記の現像スリーブ３、現像スクリュー１３、撹拌スクリュー１４はそれぞれ不図示のギア列によって連結駆動される構成になっていて、駆動手段としての駆動モータ９０からギア列を介して駆動力が伝達されることで回転する。現像スリーブ３のプロセススピードは駆動モータ９０により、第一スピードと第一スピードよりも速い第二スピードとで切り替え可能に可変である。それ故、プロセススピードが変更された場合には、現像スクリュー１３と撹拌スクリュー１４の回転数が変わる。本実施形態では、プロセススピードが第二スピードに切り替えられると、現像スクリュー１３と撹拌スクリュー１４の回転数が上がる。即ち、現像スクリュー１３と撹拌スクリュー１４は、第一回転数と、第一回転数よりも速い第二回転数で回転される。
【００２５】
隔壁１５は、撹拌スクリュー１４の回転軸線方向（長手方向）両端側に、それぞれ現像室１１と撹拌室１２とを連通させる第一連通口１６と第二連通口１７とを有する。第一連通口１６は下流側（第一方向下流側）で撹拌室１２から現像室１１へ現像剤の受け渡しを可能とし、第二連通口１７は上流側（第一方向上流側）で現像室１１から撹拌室１２へ現像剤の受け渡しを可能とする現像剤の受け渡し部である。なお、本明細書において、特に断りなく上流又は下流といった場合、撹拌スクリュー１４の現像剤搬送方向である第一方向を基準にして、その上流（第一方向上流）又はその下流（第一方向下流）を指す。
【００２６】
現像スクリュー１３及び撹拌スクリュー１４が回転することで、現像剤は現像容器内を循環搬送される。このとき、第一連通口１６で現像剤が撹拌室１２から現像室１１に、第二連通口１７で現像剤が現像室１１から撹拌室１２に、それぞれ現像剤が受け渡される。これにより、現像容器内には現像室１１と撹拌室１２とで現像剤の循環経路が形成され、現像剤はこの循環経路を循環することで混合撹拌される。
【００２７】
＜現像剤の補給と排出＞
ところで、二成分現像剤を用いて現像を行う現像装置１では、画像形成に伴いトナーが減るだけでなく、例えばキャリアのトナーに対する帯電性能が低下するなどの現像剤の現像特性が変化し得る。キャリアの帯電性能が低下した場合、濃度変動や飛散かぶり等の画像不良が生じ得る。そこで、キャリアの帯電性能を回復すべく、現像装置１に接続された補給装置３２から例えばトナーとキャリアが重量比で９：１に混合された補給剤を補給して、トナー補給と共にキャリアをリフレッシュする制御が行われる（所謂ＡＣＲ方式）。なお、補給剤の補給量は、不図示のトナー濃度センサによる現像容器内のトナー濃度の検知結果等に従って決められる。
【００２８】
図３に示すように、現像容器２には、撹拌室１２の第二連通口１７よりも上流側の現像剤の循環経路から外れた位置に補給室７０が形成されている。補給室７０は撹拌室１２に連通し、撹拌室１２への補給剤の補給経路を形成している。この補給室７０には補給口４０が形成され、その補給口４０には補給装置３２（図２参照）が接続される。補給装置３２は図示を省略したが、例えば補給剤を収容したトナーボトルとトナーボトルを回転する駆動部とを有し、トナーボトルを回転させることで、トナーボトルに形成されている開口部から補給口４０を介して撹拌室１２に補給剤を補給する。補給室７０には、補給スクリュー６０が設けられている。補給スクリュー６０は、補給室７０の補給剤を撹拌室１２に向けて搬送する。
【００２９】
上記のように、補給剤は補給装置３２により補給されるが、補給剤の補給に伴い現像容器内に現像剤が多くなり過ぎると、現像剤の撹拌が不十分となって濃度変動や飛散かぶり等の画像不良が生じやすくなる。そこで、補給剤の補給に伴い余剰になった現像剤が現像容器２から排出されるように、現像容器２には余剰の現像剤を現像容器外へ排出する排出口５０が形成されている。排出口５０は、撹拌室１２の第一連通口１６よりも下流側に形成されている。これは、例えば撹拌室１２の途中の壁面に排出口５０を形成すると、現像剤が撹拌スクリュー１４による跳ね上げによって必要以上に排出される虞があるからである。その場合、現像容器内の現像剤が少なくなりすぎて、現像室１１において現像スクリュー１３の第二方向上流側で十分な量の現像剤が確保されず、現像スリーブ３のコート領域Ｍが一律にコートされ難くなる。コート不良が生じると、出力画像に濃度ムラが生じ得る。これを避けるため、排出口５０は、撹拌スクリュー１４による現像剤の跳ね上げの影響が小さい、第一連通口１６よりも下流側に形成されている。
【００３０】
ところで、最近では一台で多様な記録材への印刷を行うべく、感光ドラム１０や現像スリーブ３のプロセススピードを可変としている。この場合、現像スリーブ３のプロセススピードが変更されることに応じて、上述のように現像スクリュー１３及び撹拌スクリュー１４の回転数も変更される。しかし、従来の現像装置では、現像スクリュー１３及び撹拌スクリュー１４の回転数が上げられた場合に、第一連通口１６及び第二連通口１７を通じた現像剤の受け渡しが十分に行われなかった。これは、現像スクリュー１３及び撹拌スクリュー１４の回転数に比例して回転軸線方向への現像剤の搬送性が上がると、現像剤の剤面高さのピークが第一連通口１６において下流側に、第二連通口１７において上流側にシフトするからである。そして、現像剤の剤面高さのピークが第一連通口１６や第二連通口１７から外れ、第一連通口１６及び第二連通口１７を通じて受け渡される現像剤が減る、つまり現像剤の受け渡し性が低下する。
【００３１】
現像剤の受け渡し性が低下すると、現像剤が現像室１１の第二方向下流端側に滞留したり、あるいは撹拌室１２の下流端側に形成された排出口５０から排出されたりする。そうした場合、滞留した現像剤が現像容器２から溢れたり、現像室１１において現像スクリュー１３の第二方向上流側で十分な量の現像剤が確保されず、画像不良を生じさせたりする虞がある。そこで、現像スクリュー１３や撹拌スクリュー１４の回転数に左右されることなく、第一連通口１６及び第二連通口１７を通じた現像剤の受け渡し性を維持させるために、本実施形態では現像スクリュー１３や撹拌スクリュー１４の構成が従来と異なっている。以下では、説明を理解しやすくするために撹拌スクリュー１４を例に説明する。
【００３２】
＜撹拌スクリュー＞
撹拌スクリュー１４について、図３及び図４を用いて説明する。図３に示すように、搬送スクリューとしての撹拌スクリュー１４は、第一羽根として順巻きの螺旋羽根１４ｂが形成された搬送部１４１（第一搬送部）と、第二羽根として逆巻きの螺旋羽根１４ｃが形成された返し搬送部１４２（第一返し搬送部）とを有する。即ち、撹拌スクリュー１４の回転軸１４ａの周囲には、螺旋羽根１４ｂの他に、螺旋羽根１４ｂと反対方向（第二方向）に現像剤を搬送する螺旋羽根１４ｃが螺旋状に形成されている。本実施形態では、長手方向において螺旋羽根１４ｂと螺旋羽根１４ｃとが、螺旋羽根１４ｂの下流端と螺旋羽根１４ｃの上流端とが略一致するように形成されている。
【００３３】
撹拌スクリュー１４は、返し搬送部１４２が排出口５０より上流側に位置するように、また返し搬送部１４２の上流端１４２ａが第一連通口１６の上流端１６ａよりも下流側且つ第一連通口１６の下流端１６ｂよりも上流側に位置するように配置される。つまり、返し搬送部１４２の上流端１４２ａは長手方向において第一連通口１６に重なっている。なお、返し搬送部１４２の長手方向長さは、例えば１０〜４０ｍｍに設定されるのが好ましく、２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下に設定されるのがより好ましい。
【００３４】
図４に示すように、撹拌スクリュー１４は、搬送部１４１の螺旋羽根１４ｂのピッチが「Ｐ１」、返し搬送部１４２の螺旋羽根１４ｃのピッチが「Ｐ２」であるとする。また、螺旋羽根１４ｃの条数が「ｎ」、螺旋羽根１４ｃの第一方向長さ（返し搬送部１４２の長手方向長さ）が「Ｌ」であるとする。これら「Ｐ１」、「Ｐ２」、「Ｌ」の単位は「ｍｍ（ミリメートル）」である。その場合に、本実施形態では、撹拌スクリュー１４が次に示す式１と式２の関係を満たすように形成されている。
「Ｐ２≧Ｐ１」    ・・・  式１
「ｎ×Ｌ＞Ｐ２」  ・・・  式２
【００３５】
上記式１は、螺旋羽根１４ｃのピッチが螺旋羽根１４ｂのピッチと等しい、若しくは螺旋羽根１４ｃのピッチが螺旋羽根１４ｂのピッチ以上であることを表す。本実施形態では、螺旋羽根１４ｃの一回転当たりの現像剤搬送量が螺旋羽根１４ｂの一回転当たりの現像剤搬送量以上となるように、螺旋羽根１４ｃと螺旋羽根１４ｂの各ピッチが上記式１の関係を満たすように設定されればよい。
【００３６】
図５に、一般的な螺旋羽根のピッチと、その螺旋羽根による一回転当たりの現像剤搬送量との関係を示す。一例として、スクリュー外径が２０ｍｍの場合を挙げている。図５から理解できるように、一回転当たりの現像剤搬送量はピッチによって変わる。この例では、螺旋羽根のピッチが４０ｍｍのときに、一回転当たりの現像剤搬送量が最大となっている。螺旋羽根１４ｂのピッチは、一回転当たりの現像剤搬送量が最大であると長手方向への現像剤の搬送性が最良となり好ましい。そこで、螺旋羽根１４ｂのピッチは例えば４０ｍｍに設定される。
【００３７】
ただし、一回転当たりの現像剤搬送量を最大として長手方向への現像剤の搬送性を最良とした場合に、相対的に第一連通口１６を通じて受け渡される現像剤の量（受け渡し量と呼ぶ）が減るのは好ましくない。仮に従来のように「Ｐ２＜Ｐ１」の関係であると、一回転当たりの現像剤搬送量が螺旋羽根１４ｃより螺旋羽根１４ｂの方が大きくなり、特に撹拌スクリュー１４の回転数が上げられた場合に、受け渡し量が減ってしまい得る。そこで、本実施形態では上記式２をさらに満たすべく、螺旋羽根１４ｃが形成される。
【００３８】
本実施形態では、図３に示すように、返し搬送部１４２の上流端１４２ａが長手方向において第一連通口１６に重なっている。言い換えるならば、螺旋羽根１４ｂと螺旋羽根１４ｃとの境界（上流端１４２ａ）が、第一連通口１６の上流端１６ａよりも下流側且つ第一連通口１６の下流端１６ｂよりも上流側に位置するように、撹拌スクリュー１４は配置されている。その場合、撹拌スクリュー１４の第一連通口１６に対向する箇所では現像剤の流れとして、螺旋羽根１４ｂによる第一方向の流れ、螺旋羽根１４ｃによる第二方向の流れ、長手方向に交差する第一連通口１６へ向く方向の流れが混在している。特に螺旋羽根１４ｃが多条である場合には、螺旋羽根１４ｂによって搬送された現像剤は長手方向の同一箇所で、一回転当たり複数回にわたって螺旋羽根１４ｃに接触することで第二方向へ搬送される。こうして、撹拌スクリュー１４の回転数の上昇に応じて螺旋羽根１４ｃによる第二方向への現像剤の流れが強くなり得る。そのため、撹拌スクリュー１４の回転数が上げられて、螺旋羽根１４ｂによる現像剤の搬送性が上がったとしても、螺旋羽根１４ｃによる現像剤の搬送性とのバランスが回転数の上昇前つまり変更前と同様に維持される。さらに、螺旋羽根１４ｃのピッチが螺旋羽根１４ｂのピッチと等しい、若しくは螺旋羽根１４ｂのピッチ以上であると、螺旋羽根１４ｃによる現像剤の搬送性を上げやすい。即ち、第一連通口１６へ向く方向の流れが維持されやすい。
【００３９】
上記式２は、撹拌スクリュー１４の回転軸線方向から視て、返し搬送部１４２において回転軸１４ａの周方向のどの位置にも、螺旋羽根１４ｃが存在するための条件である。好ましくは二枚以上の螺旋羽根１４ｃが存在しているとよいことから、螺旋羽根１４ｃは多条に形成されるのが好ましい。例えば四条に形成される。つまり、返し搬送部１４２は多条スクリューである。これは、撹拌スクリュー１４の回転数が上げられた場合に、現像剤が螺旋羽根１４ｂの遠心力によって、回転数が上げられる前に比べて、現像剤がより高く跳ね上げられないようにするためである。
【００４０】
即ち、現像剤の跳ね上げの生じやすさはスクリューの特性、具体的には螺旋羽根のピッチや条数によって変わる。螺旋羽根のピッチが大きい場合、ピッチが小さい場合に比べて一回転当たりに搬送される現像剤は増える。しかし、螺旋羽根の角度が水平に近くなるので、螺旋羽根によって跳ね上げられる現像剤が増える。他方、螺旋羽根の条数が少ない場合、条数が多い場合に比べて螺旋羽根によって搬送される現像剤が増し、それに伴って跳ね上げられる現像剤が増えやすくなる。
【００４１】
また、上記の現像剤の跳ね上げは、搬送する現像剤が多いと生じ難くなり、搬送する現像剤が少ないと生じやすくなる。そして、現像容器内の現像剤が少ない場合に、現像剤の跳ね上げが排出口５０の近傍で生じると、現像剤が排出口５０から過剰に排出され、現像容器内の現像剤が少なくなりすぎる。そうなると、現像スリーブ３に十分な現像剤が供給され難くなり、出力画像に濃度ムラが生じ得る。そこで、長手方向への現像剤の搬送性を低下させないため、螺旋羽根１４ｂは条数が一条に形成されるのが好ましい。つまり、螺旋羽根１４ｂは一回転当たりに搬送される現像剤を増すために、一般的にピッチは大きめに、条数は少なめにするのが望ましい。その場合、螺旋羽根１４ｃのピッチも大きくするのが望ましい。ただし、螺旋羽根１４ｃの条数が一条のままであると、現像剤の跳ね上げが排出口５０の近傍で生じやすくなり、排出口５０からの現像剤の排出が促進され得る。そこで、現像容器内の現像剤量が少なくなり過ぎないように、螺旋羽根１４ｃを多条化するのが好ましい。螺旋羽根１４ｃを多条化する場合、上記式１及び上記式２に加えてさらに次に示す式３を満たせばよい。
「Ｌ≦Ｐ２」  ・・・  式３
【００４２】
上述した式１及び式２を満たす撹拌スクリュー１４の構成によると、現像剤の剤面高さが搬送部１４１と返し搬送部１４２との境界で最大（つまりピーク）となる。そして、第一連通口１６を通じた現像剤の受け渡し性は、長手方向において搬送部１４１と返し搬送部１４２との境界が第一連通口１６の対向領域に位置している場合に、受け渡し効率が高くなり好ましい。そこで、本実施形態では、上述のように返し搬送部１４２の上流端１４２ａが長手方向において第一連通口１６に重なるように、撹拌スクリュー１４が撹拌室１２に配置されている。
【００４３】
＜コート領域＞
上述のように、第一連通口１６を通じて撹拌室１２から現像室１１へ受け渡される現像剤は、搬送部１４１と返し搬送部１４２との境界、つまり返し搬送部１４２の上流端１４２ａで最大となるが（図３参照）、境界よりも下流側で著しく減少する。即ち、現像室１１に受け渡された現像剤は、現像スクリュー１３により第二方向へ搬送される。そのため、現像室１１における現像剤の剤面高さは、境界より第二方向上流側（つまり第一方向下流側）で低下している。現像室１１において現像剤の剤面高さが低い箇所では、現像スリーブ３に対し現像剤を供給し難くなる。
【００４４】
上記点に鑑み、本実施形態では、現像スリーブ３のコート領域Ｍの下流端３ａが、境界（１４２ａ）よりも上流側且つ第一連通口１６の上流端１６ａの間の、剤面高さが比較的に安定する位置に位置するように、現像スリーブ３が現像容器２に配置されている。コート領域Ｍの下流端３ａが、比較的に剤面高さが安定しやすい上記位置に位置されることで、現像スクリュー１３から現像スリーブ３に対し現像剤が十分に供給され得る。つまり、現像スリーブ３のコート領域Ｍが一律にコートされるので、コート不良による画像不良は生じ難い。
【００４５】
＜実験結果＞
発明者らは、現像剤の剤面高さを計測する実験を行った。実験では、現像容器２に２５０ｇの現像剤を入れ、現像剤面が安定するまで５分間連続で現像スリーブ３、現像スクリュー１３、撹拌スクリュー１４を回転させた。５分経過後にこれらの回転を止め、現像容器２の上蓋を取り外して、レーザー変位計（株式会社キーエンス社製、ＬＪ−Ｇ０８０）を用いて第一連通口１６で現像剤の剤面高さを測定した。現像剤の剤面高さは、第一連通口１６における現像容器２の底面からの高さである。実験は、螺旋羽根１４ｂのピッチを４０ｍｍとした場合に、螺旋羽根１４ｃのピッチ「Ｐ２」、螺旋羽根１４ｃの第一方向長さ「Ｌ」、螺旋羽根１４ｃの条数「ｎ」（式１及び式２参照）、さらには撹拌スクリュー１４の回転数を変えて行った。ここでは、螺旋羽根１４ｃのピッチを「２０、４０ｍｍ」、返し搬送部１４２の長手方向長さを「５、１０、２０ｍｍ」、螺旋羽根１４ｃの条数を「１、２、４条」とした。また、撹拌スクリュー１４の回転数は、低速時に３００ｒｐｍであり、高速時に６００ｒｐｍである。
【００４６】
実験結果を表１及び表２に示す。表１が螺旋羽根１４ｃのピッチを２０ｍｍとした場合の実験結果であり、表２が螺旋羽根１４ｃのピッチを４０ｍｍとした場合の実験結果である。表１及び表２において、表中の数値は平均剤面高さ（左が低速時、右が高速時）を表す。また、×印は低速時及び高速時とも許容範囲外、△印が高速時に許容範囲外、○が低速時及び高速時とも許容範囲内であることを表す。第一連通口１６の開口高さは３０ｍｍであり、この実験では平均剤面高さが開口高さの８割未満である２４ｍｍ未満であれば、第一連通口１６を通じた現像剤の受け渡し性が良好（許容範囲内）であると評価した。
【００４７】
【表１】
2018194781.tif 000003
【００４８】
【表２】
2018194781.tif 000004
【００４９】
実験結果について説明する前に、上記式２の「ｎ×Ｌ＞Ｐ２」を満たす、螺旋羽根１４ｃのピッチ「Ｐ２」と、螺旋羽根１４ｃの条数「ｎ」と、螺旋羽根１４ｃの第一方向長さ「Ｌ」との関係を図６に示す。図６では横軸が「Ｌ」、縦軸が「ｎ×Ｌ」を表しており、「ｎ」が「１、２、４条」である場合について示した。また、「Ｐ２」が４０ｍｍの場合を例に、上記式２を満たさない「ｎ×Ｌ≦Ｐ２」の範囲を破線で、上記式２を満たす範囲を実線で示している。螺旋羽根１４ｃのピッチ「Ｐ２」が４０ｍｍの場合、図６から理解できるように、螺旋羽根１４ｃの条数「ｎ」が四条であれば、螺旋羽根１４ｃの第一方向長さ「Ｌ」は１０ｍｍより大きければよい。螺旋羽根１４ｃの条数「ｎ」が二条であれば、返し搬送部１４２の長手方向長さ「Ｌ」は２０ｍｍより大きければよい。螺旋羽根１４ｃの条数「ｎ」が一条であれば、螺旋羽根１４ｃの第一方向長さ「Ｌ」は４０ｍｍより大きければよい。つまり、螺旋羽根１４ｃの条数「ｎ」を大きくできれば、螺旋羽根１４ｃの第一方向長さ「Ｌ」は短くしてよい。
【００５０】
表１に示すように、そもそも上記式１を満たしていない場合には、螺旋羽根１４ｃの条数「ｎ」、螺旋羽根１４ｃの第一方向長さ「Ｌ」をどのように設定しても、低速時及び高速時の現像剤の受け渡し性を良好にすることが難しい。即ち、螺旋羽根１４ｃのピッチが螺旋羽根１４ｂのピッチより小さい場合、一回転当たりの現像剤搬送量は螺旋羽根１４ｃより螺旋羽根１４ｂの方が大きくなる。撹拌スクリュー１４の回転数を上げれば、一回転当たりの現像剤搬送量は螺旋羽根１４ｃより螺旋羽根１４ｂの方がより大きくなる。そうなると、現像剤は長手方向において第一連通口１６を通り過ぎ、撹拌室１２から現像室１１へと受け渡され難くなる。そこで、上述したように、本実施形態ではまず「Ｐ２≧Ｐ１」（式１参照）を満たすようにしている。
【００５１】
他方、表２に示すように、上記式１を満たしさらに上記式２を満たす場合は、現像剤面が上記式２を満たさない場合に比べて低くなっている。これは、撹拌スクリュー１４の回転数によらず、第一連通口１６を通じた現像剤の受け渡し性が良好に維持されていることを示す。なお、表２に示した例では、螺旋羽根１４ｃの条数が四条であり、返し搬送部１４２の長手方向長さが２０ｍｍの場合に、剤面高さが最も低くなっている。つまり、第一連通口１６を通じた現像剤の受け渡し性が最も良好であった。
【００５２】
発明者らは、別の実験として画像形成装置による耐久試験を行った。最初に、濃度ムラや現像剤の溢れなどが発生しない量（ここでは２８０ｇ）の現像剤を現像容器内に入れておいてから実験を開始した。この実験では、画像濃度１％の画像を記録材に１０００枚出力させる画像形成を行い、画像形成された記録材を目視して濃度ムラ（画像不良）の有無を確認した。また、画像形成終了後、現像装置１を取り出して現像容器内の現像剤量を計測した。実験は、螺旋羽根１４ｂのピッチ「Ｐ１」を３０ｍｍとした場合に、螺旋羽根１４ｃのピッチ「Ｐ２」、螺旋羽根１４ｃの第一方向長さ「Ｌ」、螺旋羽根１４ｃの条数「ｎ」（式１及び式２参照）、さらに撹拌スクリュー１４の回転数を変えて行った。
【００５３】
実験結果を表３に示す。表３において、○印は１０００枚の記録材の全てに画像不良が発生しなかったことを示し、×印は画像不良が発生したことを示している。表３中において×印の隣に記載した数字は、何枚目の記録材から濃度ムラが発生し始めたかを表す。なお、上記式２を満たしていない場合の比較例１〜３についても実験を行って、比較のため表３に実験結果を示した。
【００５４】
【表３】
2018194781.tif 000005
【００５５】
表３から理解できるように、本実施形態及び比較例１〜３のいずれの場合でも、低速時には画像不良が発生しなかった。他方、高速時、本実施形態では画像不良が発生しなかったのに対し、比較例１では６５０枚以降、比較例２では７００枚以降、比較例３では５００枚以降に画像不良が発生した。即ち、比較例１〜３のように、上記式２を満たしていない場合、上記式２を満たす場合に比べて、螺旋羽根１４ｃが一回転で押し返すことのできる現像剤は少ない。それ故、撹拌スクリュー１４の回転数が大きくなると、排出口５０からの現像剤の排出が過剰となって、現像容器内の現像剤量が徐々に減少する。そして、耐久枚数が一定以上になると、現像容器内の現像剤が少なくなりすぎて、現像室１１において現像スクリュー１３の第二方向上流側で十分な量の現像剤が確保できなくなり、現像スリーブ３のコート領域Ｍが一律にコートされ難くなる。コート不良が生じれば、出力画像に濃度ムラが生じる。他方、本実施形態のように上記式１及び上記式２を満たす場合には、上記式２を満たしていない場合に比べ、回転数に関わらず、螺旋羽根１４ｃが一回転当たりに押し返す現像剤量は螺旋羽根１４ｂにより搬送される現像剤量と略同じになる。そのため、撹拌スクリュー１４の回転数を上げても、排出口５０から現像剤が過剰に排出されない。
【００５６】
以上のように、本実施形態では、搬送部１４１と返し搬送部１４２とにおいて「Ｐ２≧Ｐ１」（上記式１）と「ｎ×Ｌ＞Ｐ２」（上記式２）の関係を満たすように、撹拌スクリュー１４が形成されている。上記式１を満たしさらに上記式２を満たす場合、一回転当たりの現像剤搬送量は、撹拌スクリュー１４の回転数に関わらず変わらないので、低速時と高速時とで第一連通口１６を通じた現像剤の受け渡しが良好に維持される。即ち、撹拌スクリュー１４の回転数が変わっても、撹拌スクリュー１４の一回転当たりの現像剤搬送量は、螺旋羽根１４ｂと螺旋羽根１４ｃとで略一致する。そうであると、現像剤の剤面高さのピークが第一連通口１６において下流側にシフトし難くなり、第一連通口１６を通じた撹拌室１２から現像室１１への現像剤の受け渡しがスムーズに行われるので、現像剤が第一連通口１６の下流端１６ｂ側に送られ難くなる。それ故、上記したように排出口５０から現像剤が過剰に排出されることがなく、現像容器内の現像剤が少なくなりすぎることに起因する濃度ムラを生じ難くすることができる。
【００５７】
また、螺旋羽根１４ｃを多条とすることで、一回転当たりに現像剤を押し返す頻度を増やすことができる。この場合、現像剤の受け渡しを良好に維持したうえで、螺旋羽根１４ｃの第一方向長さ「Ｌ」（返し搬送部１４２の長手方向長さ）を短くできる。つまり、現像装置１を長手方向においてコンパクトに形成することができる。
【００５８】
［第二実施形態］
上述した第一実施形態では、長手方向において螺旋羽根１４ｃが螺旋羽根１４ｂの下流側に間隔を空けずに連続して形成されている撹拌スクリュー１４を例に説明した。これに対し、図７に示す第二実施形態では、順巻き螺旋羽根１４ｂと逆巻き螺旋羽根１４ｃとの間であって第一連通口１６に対向する部分に、螺旋羽根を形成していない間隙部１４３を設けている。ただし、間隙部１４３には、回転軸１４ａから径方向に突出し且つ第一方向に延在する板状部材としてのパドル１４ｄが形成されている。その他の構成及び作用は上述の第一実施形態と同様であるため、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。なお、間隙部１４３は第一方向長さが螺旋羽根１４ｃの第一方向長さ「Ｌ」よりも短く、例えば５ｍｍ以上２０ｍｍ以下に形成される。
【００５９】
第二実施形態の場合、撹拌室内を螺旋羽根１４ｂによって間隙部１４３まで搬送されてきた現像剤は間隙部１４３で減速させられて、螺旋羽根１４ｃによって押し返される。そのため、現像剤の剤面高さが間隙部１４３（詳しくは略中間位置Ｆ）で最大になりやすい。そして、第一連通口１６を通じて撹拌室１２から現像室１１に現像剤を受け渡すために、間隙部１４３には複数のパドル１４ｄが形成されている（一例として四個）。
【００６０】
＜パドル＞
パドルについて、図８（ａ）及び図８（ｂ）を用いて説明する。パドル１４ｄａ〜１４ｄｄは、回転軸１４ａに周方向及び回転軸線方向で互いに重なり合わないように配置されている。本実施形態の場合、四個のパドル１４ｄａ〜ｄｄはそれぞれ回転軸１４ａの周方向に位相が９０°ずつずらされるように配置されている。なお、位相をずらす方向は、螺旋羽根１４ｂの螺旋を巻く方向にとるのが望ましい。これは、仮に螺旋羽根１４ｂの螺旋を巻く方向と逆向きに位相をずらしてパドル１４ｄａ〜１４ｄｄを配置すると、螺旋羽根１４ｂに搬送された現像剤がパドル１４ｄａ〜１４ｄｄに持ち上げられた現像剤と衝突し、現像剤の跳ね上げが生じやすくなるからである。そうした場合、効率よく撹拌室１２から現像室１１に現像剤を受け渡すことが難しくなる。これに対し、螺旋羽根１４ｂの螺旋を巻く方向と同じ向きにパドル１４ｄａ〜１４ｄｄの位相をずらすと、螺旋羽根１４ｂにより搬送される現像剤がパドル１４ｄａ〜１４ｄｄの順に当たるので、上記したような現像剤の衝突が起こらない。このため、効率よく撹拌室１２から現像室１１に現像剤を受け渡すことができる。また、本実施形態の場合、最上流のパドル１４ｄａは螺旋羽根１４ｂと切れ目なく接続され、同様に最下流のパドル１４ｄｄは螺旋羽根１４ｃと切れ目なく接続されている。
【００６１】
第二実施形態においても上述した第一実施形態と同様に、撹拌スクリュー１４が上述した式１と式２の関係を満たすように形成されている。それ故、螺旋羽根１４ｂと螺旋羽根１４ｃによる一回転当たりの現像剤搬送量が略同等となり、さらに間隙部１４３による現像剤の搬送速度の減速とパドル１４ｄによる受け渡し効率の向上により、回転数が変化しても現像剤の受け渡し性を良好に維持できる。
【００６２】
図９に示すように、上記した撹拌スクリュー１４の構成によると、螺旋羽根１４ｂと螺旋羽根１４ｃの現像剤の一回転当たりの現像剤搬送量が略同等となるため、間隙部１４３の略中間位置Ｆを中心に現像剤が受け渡される。従って、第一連通口１６は少なくとも間隙部１４３を含む対向領域にあると、現像剤の受け渡し効率をより高くできる。また、螺旋羽根１４ｂと螺旋羽根１４ｃとによる現像剤の受け渡し効率を高めるため、間隙部１４３と第一連通口１６とは長手方向長さが略同一に形成されて、長手方向全域に亘って互いに対向するように配置されるのが好ましい。
【００６３】
＜コート領域＞
本実施形態の場合には、間隙部１４３における剤面高さが略中間位置Ｆにおいて最大となるため、撹拌室１２から現像室１１に受け渡される現像剤量が略中間位置Ｆで最大となる。そして、現像室１１に受け渡された現像剤は現像スクリュー１３により第二方向つまりは第一方向上流側に搬送される。従って、現像室１１における間隙部１４３での剤面高さは略中間位置Ｆより第二方向上流側（第一方向下流側）で急激に低下する。現像室１１において剤面高さが低すぎると、現像スリーブ３に対し現像剤を安定的に供給するのが難しくなる。これに鑑み、現像スリーブ３のコート領域Ｍは少なくとも剤面高さが安定している間隙部１４３の略中間位置Ｆよりも第一方向上流側に配置される。本実施形態では、コート領域Ｍの下流端３ａを間隙部１４３の略中間位置Ｆに一致させている。
【００６４】
上記のように、コート領域Ｍの下流端３ａは略中間位置Ｆよりも第一方向上流側に配置すればよいが、第一連通口１６の下流端１６ｂよりも下流側であると、現像剤の循環経路が長くなるため、単位時間当たりに搬送される現像剤量が低下し得る。その場合、特に画像比率の高い画像形成を行ったような場合に、長手方向で濃度が安定し難くなる虞がある。また、現像剤の循環経路が長いと、補給剤を補給してもトナー濃度が安定するまでに時間がかかり、トナー濃度が安定し難くなる。これらを補うには、現像容器内の現像剤量を増やすとよいが、コストアップにつながるため、採用が難しい。そこで、本実施形態では、コート領域Ｍの下流端３ａは第一連通口１６の上流端１６ａよりも下流側、且つ略中間位置Ｆよりも上流側に配置されるのが好ましい。
【００６５】
＜実験結果＞
発明者らは、現像スリーブ３における現像剤のコート量を計測する実験を行った。実験では、現像スリーブ３の長手方向におけるコート量を評価するために、ラインカメラ（ＤＡＬＳＡ製、Ｓｐｄｅｒ３（ＳＧ‐１０‐０２Ｋ））を用いた。レンズはニコン製（５０ｍｍ、ｆ／１．４Ｇ）であり、光源はアイテックシステム製の高輝度幅広直線照明（白色ＬＥＤ）である。撮影速度は１０００ｆｐｓとし、露光時間は１／１０００ｓとした。そして、現像容器２に２５０ｇの現像剤を入れ、現像剤面が安定するまで５分間連続で現像スリーブ３、現像スクリュー１３、撹拌スクリュー１４を回転させた。５分経過後に、ラインカメラで現像スリーブ３に担時されている現像剤量の輝度を測定し、長手方向におけるコート量の分布を測定した。なお、この実験では、現像スクリュー１３及び撹拌スクリュー１４を６００ｒｐｍ、現像スリーブ３を５００ｒｐｍで回転させた。また、比較例として、コート領域Ｍの下流端３ａを第一連通口１６の下流端１６ｂに略一致させた場合についても実験を行った。
【００６６】
図１０に実験結果を示す。図１０の縦軸はラインカメラの輝度値から換算したコート量であり、横軸はコート領域Ｍの下流端３ａを基準に下流端３ａから第一方向上流側に離れた長手位置を表す。実線は本実施形態の実験結果であり、点線は比較例の実験結果を表している。図１０から理解できるように、比較例の場合、現像室１１におけるコート領域Ｍの下流端３ａ付近での剤面高さが低くなるため、下流端３ａのコート量が著しく低下している。これに対し、本実施形態の場合、下流端３ａ付近での剤面高さを十分に高く確保できるため、コート領域Ｍの長手方向に渡ってコート量が低下することなく均一に維持されている。
【００６７】
本実施形態の場合も、低速時と高速時とで第一連通口１６を通じた現像剤の受け渡しが良好に維持される。従って、現像容器内の現像剤が少なくなりすぎることに起因する濃度ムラが生じ難くなる、という上述した第一実施形態と同様の効果が得られる。
【００６８】
［第三実施形態］
上述した各実施形態では、撹拌スクリュー１４の構成を従来と異ならせているが、これに限らず、現像スクリュー１３の構成を従来と異ならせてもよい。図１１に撹拌スクリュー１４だけでなく、現像スクリュー１３の構成を従来と異ならせた場合を示す。第三実施形態では、現像スクリュー１３は上述した撹拌スクリュー１４と同様に形成されている。
【００６９】
＜現像スクリュー＞
図１１に示すように、現像スクリュー１３は、第三羽根として順巻きの螺旋羽根１３ｂが形成された第二搬送部１１１と、第四羽根として逆巻きの螺旋羽根１３ｃが形成された第二返し搬送部１１２とを有する。螺旋羽根１３ｂは現像剤を第二方向（矢印Ｒ４方向）に搬送し、螺旋羽根１３ｃは第二搬送部１１１に搬送された現像剤を第一方向（矢印Ｒ５方向）に搬送する。また、本実施形態では、螺旋羽根１３ｂと螺旋羽根１３ｃとの間であって第二連通口１７に対向する部分に、螺旋羽根を形成していない間隙部１１３を設けたが、間隙部１１３は設けなくてもよい。また、間隙部１１３にパドルを形成しても形成しなくてもよい。
【００７０】
現像スクリュー１３は、第二方向に関し螺旋羽根１３ｃの上流端が第二連通口１７の上流端と下流端との間に配置されている。そして、螺旋羽根１３ｂのピッチ「Ｐ３」と、螺旋羽根１３ｃのピッチ「Ｐ４」と、螺旋羽根１３ｃの条数「ｎＡ」と、螺旋羽根１３ｃの前記第二方向長さ「ＬＡ」とが次に示す式４及び式５を満たすように、現像スクリュー１３は形成されている。
「Ｐ４≧Ｐ３」        ・・・  式４
「ｎＡ×ＬＡ＞Ｐ４」  ・・・  式５
【００７１】
本実施形態の場合、第一連通口１６を通じた現像剤の受け渡し性を良好に維持することに加えて、第二連通口１７を通じた現像剤の受け渡し性が良好に維持される。これによれば、現像室内では現像剤の滞留が抑制されることから、現像剤が現像容器２から溢れて装置本体内を汚すことを抑制できる、という効果が得られる。勿論、現像容器内の現像剤が少なくなりすぎることに起因する濃度ムラが生じ難くなる、という効果も得られる。
【００７２】
なお、現像スクリュー１３と撹拌スクリュー１４とは、同じであるのが好ましい。即ち、順巻きの螺旋羽根のピッチ、逆巻きの螺旋羽根のピッチ、それらの条数、また逆巻きの螺旋羽根の長手方向長さが同一に形成されるのが好ましい。その場合、第一連通口１６を通じて受け渡される現像剤の量と、第二連通口１７を通じて受け渡される現像剤量をほぼ同一にでき、現像室１１と撹拌室１２の一方に現像剤が偏るのを防ぐことができる。
【００７３】
＜他の実施形態＞
なお、上述した各実施形態では、順巻きの螺旋羽根と逆巻きの螺旋羽根とを同一の回転軸上に設けたスクリューを示したが、これに限らない。例えば、順巻きの螺旋羽根が形成された上流側スクリューと、順巻きの螺旋羽根が形成された下流側スクリューとに別々に設けておき、これらを駆動モータで互いに逆回転させる構成であってもよい。
【００７４】
なお、上述した各実施形態では、現像容器２が現像室１１と撹拌室１２とに水平方向に区画されている横撹拌型の現像装置を例に説明したが、これに限らない。上述した各実施形態は、例えば現像容器２が現像室１１と撹拌室１２とに上下方向に区画されている縦撹拌型の現像装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００７５】
１…現像装置、２…現像容器、３…現像剤担持体（現像スリーブ）、１１…第二室（現像室）、１２…第一室（撹拌室）、１３…搬送スクリュー（第二搬送スクリュー、現像スクリュー）、１３ａ（１４ａ）…回転軸、１３ｂ…第三羽根（順巻き螺旋羽根）、１３ｃ…第四羽根（逆巻き螺旋羽根）、１４…搬送スクリュー（第一搬送スクリュー、撹拌スクリュー）、１４ｂ…第一羽根（順巻き螺旋羽根）、１４ｃ…第二羽根（逆巻き螺旋羽根）、１４ｄ（１４ｄａ〜１４ｄｄ）…板状部材（パドル）、１５…隔壁、１６…連通口（第一連通口）、１７…第二連通口、９０…駆動手段（駆動モータ）、１００…画像形成装置、１１１…第二搬送部、１１２…第二返し搬送部、１１３（１４３）…間隙部、１４１…搬送部（第一搬送部）、１４２…返し搬送部（第一返し搬送部）、Ｍ…担持領域（コート領域）
【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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【図１０】
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【図１１】
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