(57)【要約】【課題】現像剤供給経路と現像剤循環経路との間での現像剤のやりとりを行いつつ現像剤を循環させ，かつ，画像濃度のムラが生じないようにした現像装置および画像形成装置を提供すること。【解決手段】現像剤を軸方向に搬送する現像剤供給経路１９と，逆向きに現像剤を搬送する現像剤循環経路２０と，現像ローラー１６とを有し，現像剤供給経路１９と現像剤循環経路２０とで現像剤を循環させつつ，現像剤供給経路１９から現像ローラー１６への現像剤の供給を行う現像装置を対象とする。ここで，現像剤供給経路１９および現像剤循環経路２０の途中に，現像剤供給経路１９から現像剤循環経路２０へ現像剤の一部が移動する分岐箇所３２，３４が形成されており，現像剤供給経路１９における分岐箇所３２，３４の下流側の区間は，分岐箇所３２，３４の上流側の区間と比較して，現像ローラー１６への現像剤の供給能力が高められている強供給区間３８とされている。【選択図】図３
2018180371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を軸方向に搬送する現像剤供給経路と，
前記現像剤供給経路とは逆向きに現像剤を搬送する現像剤循環経路と，
画像形成装置の像担持体へのトナーの付与を行う現像ローラーとを有し，
前記現像剤供給経路と前記現像剤循環経路とで現像剤を循環させつつ，前記現像剤供給経路から前記現像ローラーへの現像剤の供給を行う現像装置であって，
前記現像剤供給経路および前記現像剤循環経路の途中に，
前記現像剤供給経路から前記現像剤循環経路へ現像剤の一部が移動する分岐箇所が形成されており，
前記現像剤供給経路における前記分岐箇所の下流側の区間は，前記分岐箇所の上流側の区間と比較して，前記現像ローラーへの現像剤の供給能力が高められている強供給区間であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置であって，
前記現像剤供給経路および前記現像剤循環経路の途中における前記現像剤供給経路の搬送方向にて前記分岐箇所より下流側に，前記現像剤循環経路から前記現像剤供給経路へ現像剤の一部が移動する合流箇所が形成されており，
前記強供給区間には，前記現像剤供給経路における前記合流箇所の下流側の区間が含まれないことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の現像装置であって，
前記現像剤供給経路と前記現像剤循環経路との間に隔壁が設けられるとともに，
前記隔壁に，前記分岐箇所を構成する開口部が形成されており，
前記分岐箇所では，前記現像剤供給経路から前記現像ローラーへの現像剤の供給能力が，前記現像剤供給経路の搬送方向の上流から下流に向かって次第に強められていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の現像装置のうち請求項２の発明特定事項を有するものであって，
前記隔壁には，前記分岐箇所を構成する開口部の他に前記合流箇所を構成する開口部も形成されており，
前記合流箇所では，前記現像剤供給経路から前記現像ローラーへの現像剤の供給能力が，前記現像剤供給経路の搬送方向の上流から下流に向かって，前記分岐箇所での変化よりも急峻に弱められていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の現像装置であって，
前記隔壁には，前記分岐箇所を構成する複数の開口部と前記合流箇所を構成する複数の開口部とが交互に形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の現像装置であって，
前記合流箇所よりも前記現像剤供給経路の搬送方向における下流側に，前記現像剤供給経路から前記現像剤循環経路へ現像剤の全部を受け渡す受け渡し部が形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項４から請求項６までのいずれか１つに記載の現像装置であって，
前記分岐箇所を構成する開口部の個数と前記合流箇所を構成する開口部の個数とが同数であることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１つに記載の現像装置であって，
前記現像剤供給経路に，搬送方向と平行な回転軸に羽根部材を設けてなる現像剤攪拌部材を有し，
前記強供給区間では，
前記現像剤供給経路における他の区間と比較して前記回転軸の直径が大きいこと，
前記回転軸に，前記羽根部材とは別に，回転により現像剤を半径方向外向きに押し出すパドル部材が設けられていること，
前記現像剤供給経路における他の区間と比較して前記現像剤供給経路の断面積が狭いこと，
の３つの条件のうち少なくとも１つが満たされていることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項８に記載の現像装置であって，
前記強供給区間では，前記現像剤供給経路における他の区間と比較して，搬送方向の長さ当たりの前記羽根部材の個数が多いことを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
トナー像を担持する像担持体と，前記像担持体にトナーを付与する現像装置とを有し，
前記現像装置は，請求項１から請求項９までのいずれか１つに記載のものであ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，画像形成装置の像担持体にトナーを付与する現像装置に関する。さらに詳細には，現像剤を現像剤供給経路と現像剤循環経路とで循環させつつ，現像剤供給経路から現像ローラーに現像剤を供給する構造の現像装置に関するものである。また，そのような現像装置を有する画像形成装置をも対象とする。
【背景技術】
【０００２】
近年におけるこの種の現像装置では，低コスト化等の観点から，現像剤量の低減が図られるようになってきている。現像装置の現像剤量が少なければ当然，現像剤供給経路内における現像剤の搬送量も少ないこととなる。このような設定の現像装置では，形成する画像の内容によりトナーの消費量が多い場合に，現像剤供給経路内にてトナー濃度の不均一が生じることがある。現像剤供給経路の上流側から下流側に向かって，トナー濃度が明らかに低下していく状況となるのである。このような状況では現像装置の幅方向に対して画像濃度が一定でないことになる。
【０００３】
かかる画像濃度の不均一に対する対策として，特許文献１に記載の技術を挙げることができる。同文献の技術では，その図３に示されるように，現像剤の搬送経路の「仕切り板４０４」の一部に「開口部４０４ａ」を設けている。この「開口部４０４ａ」が現像剤の循環路の分岐点となり，現像剤の一部が入れ替わることで，トナー濃度の変動が軽減されるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１６１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら前記した従来の技術には，次のような問題点があった。特許文献１の技術では，「スクリュ４０２」側から「スクリュ４０３」側への現像剤の移動と，その逆向きの移動とが同一箇所（開口部４０４ａ）で起こる。このため，現像剤の入れ替わりの効率はあまりよくない。このことから，トナー濃度の変動の軽減は十分とはいえなかった。開口部を複数箇所に設けて現像剤の移動の向きを分けることも考えられるが，それだけでは別の問題が発生する。「スリーブ４０１」に隣接する「スクリュ４０２」における現像剤の搬送量自体にムラができてしまうのである。「スクリュ４０３」との間での現像剤の一部のやりとりが，異なる箇所で行われるためである。このため結局，画像濃度のムラが生じてしまう。
【０００６】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，現像剤供給経路と現像剤循環経路との間での現像剤のやりとりを行いつつ現像剤を循環させ，かつ，画像濃度のムラが生じないようにした現像装置，およびそれを用いた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】
【０００７】
本発明の一態様における現像装置は，現像剤を軸方向に搬送する現像剤供給経路と，現像剤供給経路とは逆向きに現像剤を搬送する現像剤循環経路と，画像形成装置の像担持体へのトナーの付与を行う現像ローラーとを有し，現像剤供給経路と現像剤循環経路とで現像剤を循環させつつ，現像剤供給経路から現像ローラーへの現像剤の供給を行う装置であって，現像剤供給経路および現像剤循環経路の途中に，現像剤供給経路から現像剤循環経路へ現像剤の一部が移動する分岐箇所が形成されており，現像剤供給経路における分岐箇所の下流側の区間が，分岐箇所の上流側の区間と比較して，現像ローラーへの現像剤の供給能力が高められている強供給区間とされているものである。
【０００８】
上記態様における現像装置では，現像剤が，現像剤供給経路と現像剤循環経路とで循環されつつ，現像剤供給経路から現像ローラーへ供給される。ここで，現像剤供給経路の途中に分岐箇所が形成されている。このため，現像剤供給経路を搬送されている現像剤の一部が分岐箇所にて現像剤循環経路へ移動する。したがって，現像剤供給経路の中でも，分岐箇所より下流側の区間では，上流側の区間と比較して現像剤の量が少ない。しかしながら下流側の区間は強供給区間とされている。このため上流側の区間と比較して，現像ローラーへの現像剤の供給能力が高い。これにより，現像剤供給経路の現像剤の供給能力と，搬送されている現像剤の量とのトータルとしては，現像ローラー上での現像剤の担持量がほぼ均一となるようにされている。こうして，画像濃度のムラが生じないようにしている。
【０００９】
上記態様の現像装置では，現像剤供給経路および現像剤循環経路の途中における現像剤供給経路の搬送方向にて分岐箇所より下流側に，現像剤循環経路から現像剤供給経路へ現像剤の一部が移動する合流箇所が形成されており，強供給区間には，現像剤供給経路における合流箇所の下流側の区間が含まれないことが望ましい。合流箇所が設けられていることにより，現像剤供給経路の途中で現像剤循環経路から現像剤の一部が補給されることとなる。このため，現像剤供給経路に存在する現像剤のトナー濃度の均一性が向上する。また，合流箇所の上流側の区間と下流側の区間との間でも，現像剤の量と供給能力とのトータルとしてのバランスが図られている。このため，画像濃度のムラ防止がより確実である。
【００１０】
上記のいずれかの態様の現像装置では，現像剤供給経路と現像剤循環経路との間に隔壁が設けられるとともに，隔壁に，分岐箇所を構成する開口部が形成されており，分岐箇所では，現像剤供給経路から現像ローラーへの現像剤の供給能力が，現像剤供給経路の搬送方向の上流から下流に向かって次第に強められていることが望ましい。分岐箇所も搬送方向に対してある程度の長さを持つ。その範囲内では現像剤供給経路の現像剤の量が次第に減少することとなる。そこで，分岐箇所の範囲内での現像ローラーへの供給能力も，これに合わせて次第に強まる構成になっていることで，画像濃度のムラ防止がより良好に図られるのである。
【００１１】
隔壁を有し分岐箇所と合流箇所とをいずれも有する態様の現像装置では，隔壁には，分岐箇所を構成する開口部の他に合流箇所を構成する開口部も形成されており，合流箇所では，現像剤供給経路から現像ローラーへの現像剤の供給能力が，現像剤供給経路の搬送方向の上流から下流に向かって，分岐箇所での変化よりも急峻に弱められていることが望ましい。合流箇所では，現像剤循環経路から現像剤供給経路への現像剤の補給を優先する必要がある。このため合流箇所では分岐箇所と異なり，現像剤の供給能力を急峻に低下させているのである。このため，合流箇所での現像剤供給経路への現像剤の補給が効率的になされる。
【００１２】
上記のいずれかの態様の現像装置では，隔壁に，分岐箇所を構成する複数の開口部と合流箇所を構成する複数の開口部とが交互に形成されていることが望ましい。このようになっていれば，合流箇所での現像剤供給経路への新たな現像剤の補給を適宜行いつつ，現像剤供給経路全体としての現像ローラーへの現像剤の供給の均一化がより良好になされる。
【００１３】
隔壁に分岐箇所を構成する開口部および合流箇所を構成する開口部が形成されているいずれかの態様の現像装置では，合流箇所よりも現像剤供給経路の搬送方向における下流側に，現像剤供給経路から現像剤循環経路へ現像剤の全部を受け渡す受け渡し部が形成されていることが望ましい。このようになっていれば，受け渡し部は，現像剤供給経路の現像剤の量が多い区間に属することとなる。現像装置では通常，受け渡し部にて廃現像剤の排出やトナーの補充がなされるように構成される。現像剤の量が多い区間で廃現像剤や補充トナーの取り扱いがなされることは，好ましいことである。
【００１４】
隔壁に分岐箇所を構成する開口部および合流箇所を構成する開口部が形成されているいずれかの態様の現像装置ではあるいは，分岐箇所を構成する開口部の個数と合流箇所を構成する開口部の個数とが同数であることもまた好ましい。このようになっていれば，現像剤供給経路の現像剤の量は基本的に「多」と「少」の２水準とすることができる。このため，比較的シンプルにできる。
【００１５】
上記のいずれかの態様の現像装置では，現像剤供給経路に，搬送方向と平行な回転軸に羽根部材を設けてなる現像剤攪拌部材を有し，強供給区間では，現像剤供給経路における他の区間と比較して回転軸の直径が大きいこと，回転軸に，羽根部材とは別に，回転により現像剤を半径方向外向きに押し出すパドル部材が設けられていること，現像剤供給経路における他の区間と比較して現像剤供給経路の断面積が狭いこと，の３つの条件のうち少なくとも１つが満たされていることが望ましい。これら３つの条件は，現像剤攪拌部材による現像剤の現像ローラーへの供給能力を高める手段である。
【００１６】
強供給区間が設けられている態様の現像装置では，強供給区間では，現像剤供給経路における他の区間と比較して，搬送方向の長さ当たりの羽根部材の個数が多いことが望ましい。強供給区間が設けられていることは，現像剤の搬送方向への搬送力という点ではマイナス要因となる。そのため強供給区間には，現像剤の搬送力を補う措置を講じることが望ましいのである。
【００１７】
本発明の別の一態様における画像形成装置は，トナー像を担持する像担持体と，像担持体にトナーを付与する現像装置とを有し，現像装置が，前述のいずれかの態様のものである装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本構成によれば，現像剤供給経路と現像剤循環経路との間での現像剤のやりとりを行いつつ現像剤を循環させ，かつ，画像濃度のムラが生じないようにした現像装置，およびそれを用いた画像形成装置が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態に係る現像装置の構成を示す断面図である。
【図３】現像装置の構成を示す模式図である。
【図４】比較例に係る現像装置の構成を示す模式図である。
【図５】第１攪拌部材の回転軸の大径区間の形状を説明する断面模式図である。
【図６】大径区間に替えて供給パドルを用いた形態を示す断面模式図である。
【図７】図６の形態の第１攪拌部材の断面図である。
【図８】大径区間に替えて埋め部材を用いた形態を示す断面模式図である。
【図９】図８の形態の現像装置のＰ位置の断面模式図である。
【図１０】図８の形態の現像装置のＱ位置の断面模式図である。
【図１１】大径区間に羽根部材を多く設けた変形例を示す模式図である。
【図１２】大径区間を２段階にした変形例を示す模式図である。
【図１３】分岐箇所と合流箇所との順序を変更した変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，図１に示す画像形成装置１に本発明を適用したものである。図１の画像形成装置１は，給紙部２と，印刷部３と，排紙部４とを有している。印刷部３には，４色の画像形成部５と，中間転写ベルト６と，露光器７と，２次転写ローラー８と，定着器９とが設けられている。各画像形成部５は，感光体ドラム１０を中心に，帯電器１１，現像装置１２，１次転写ローラー１３，クリーナー１４を配置して構成されている。これにより，給紙部２から供給された印刷用紙に印刷部３でトナー画像を形成し，排紙部４に排出するようになっている。
【００２１】
現像装置１２について，図２により説明する。なお図２には，現像装置１２の他に感光体ドラム１０も示している。図２の現像装置１２は，ハウジング１５に，現像ローラー１６と第１攪拌部材１７と第２攪拌部材１８とを内蔵してなるものである。ハウジング１５の内部には，現像剤供給経路１９と，現像剤循環経路２０とが形成されている。現像剤供給経路１９には第１攪拌部材１７が配置されており，現像剤循環経路２０には第２攪拌部材１８が配置されている。また，現像剤供給経路１９および現像剤循環経路２０には，トナーとキャリアーとからなる現像剤２１が収容されている。現像剤供給経路１９および現像剤循環経路２０ではそれぞれ，現像剤２１が，第１攪拌部材１７，第２攪拌部材１８により軸方向（図２の紙面と垂直な方向）に搬送されるようになっている。
【００２２】
現像ローラー１６は，筒状の現像スリーブ２２と，その内部のマグネット部材２３とにより構成されている。現像ローラー１６は，現像装置１２内では最も感光体ドラム１０に近接して位置しており，感光体ドラム１０にトナーを付与してトナー像を形成させるものである。その現像ローラー１６に現像剤２１を供給するのが現像剤供給経路１９である。このため，現像剤供給経路１９内の現像剤２１に現像ローラー１６が部分的に接するようになっている。
【００２３】
また，ハウジング１５には，ブレード２４が設けられている。現像ローラー１６とブレード２４との間のギャップＧにより，現像ローラー１６上の現像剤２１の担持量が規制される。さらにハウジング１５には，隔壁２５が設けられている。隔壁２５は，現像剤供給経路１９と現像剤循環経路２０との間を区画している。なお図２は，現像ローラー１６上に担持されている現像剤２１を省略して描いたものである。
【００２４】
現像装置１２における現像ローラー１６，第１攪拌部材１７，第２攪拌部材１８，および隔壁２５を図２中の矢印Ａの方向から見た模式図を図３に示す。図３に示すように第１攪拌部材１７は，回転軸２６と，回転軸２６に設けられた羽根部材２７とを有している。第１攪拌部材１７の軸回りの回転により，現像剤供給経路１９内の現像剤２１が，軸方向と平行に図３中右向きに搬送される。第２攪拌部材１８も同様に，回転軸２８と羽根部材２９とを有している。第２攪拌部材１８の回転により，現像剤循環経路２０内の現像剤２１が，現像剤供給経路１９内の搬送とは逆に搬送される。これにより現像装置１２全体としては，現像剤２１が循環されつつ，前述のように現像剤供給経路１９から現像ローラー１６に現像剤２１が供給されるのである。
【００２５】
前述のように第１攪拌部材１７と第２攪拌部材１８との間には隔壁２５が設けられており，これにより現像剤供給経路１９と，現像剤循環経路２０とが区画されている。ただし現像装置１２における図３中左端の位置には隔壁２５がなく，ここが現像剤２１の第１折り返し口３０となっている。現像剤循環経路２０を図３中左向きに搬送されてきた現像剤２１は全量，第１折り返し口３０を通って現像剤供給経路１９に移る。また，現像装置１２における図３中右端付近の位置には，やはり隔壁２５のない第２折り返し口３１が形成されている。現像剤供給経路１９を図３中右向きに搬送されてきた現像剤２１は全量，第２折り返し口３１を通って現像剤循環経路２０に移る。これにより，現像装置１２全体としては，現像剤２１をＯ字状に循環させるようになっている。
【００２６】
隔壁２５にはさらに，図３中左右方向の中間位置にも，開口部３２〜３５が形成されている。開口部３２〜３５では，現像剤供給経路１９と現像剤循環経路２０との間で現像剤２１の一部の移動が可能である。特に，図３中で左から奇数番目の開口部３２，３４では，現像剤供給経路１９の現像剤２１の一部が現像剤循環経路２０へ移動する。一方，偶数番目の開口部３３，３５では，現像剤循環経路２０の現像剤２１の一部が現像剤供給経路１９へ移動する。つまり，現像剤供給経路１９を基準として見た場合，開口部３２，３４は分岐箇所であり，開口部３３，３５は合流箇所である。
【００２７】
この，開口部３２〜３５での現像剤２１の移動のため，第１攪拌部材１７および第２攪拌部材１８に特有の構成が設けられている。まず第１攪拌部材１７には，開口部３２，３４に対応する箇所に横送りパドル３６が形成されている。一方，第２攪拌部材１８には，開口部３３，３５に対応する箇所に横送りパドル３７が形成されている。横送りパドル３６，３７はいずれも，それぞれの回転軸２６，２８に設けられた羽根状の部材である。ただし，羽根部材２７，２９とは異なり，それぞれの搬送方向とほぼ平行に設けられている。このため回転軸２６，２８の回転により横送りパドル３６，３７は，現像剤２１を，搬送方向にはあまり押さずに，主として回転軸２６，２８の半径方向外向きに押し出す。これにより，開口部３２〜３５での現像剤２１の前述の移動が実現されるようになっている。
【００２８】
さらに，第１攪拌部材１７の回転軸２６には，大径区間３８が設けられている。回転軸２６は，大径区間３８ではそれ以外の区間よりも大径である。回転軸２６のうち大径区間３８以外の区間の直径が例えば６ｍｍであるとすれば，大径区間３８の直径は例えば１０ｍｍである。大径区間３８は，回転軸２６の軸方向，すなわち図３における左右方向に対して，開口部３２から開口部３３までの範囲と，開口部３４から開口部３５までの範囲との２箇所に設けられている。大径区間３８においては，回転軸２６が太い分，大径区間３８以外の区間と比較して，現像剤供給経路１９の正味の容積が小さくなっている。
【００２９】
現像装置１２には上記の他に，トナー濃度センサー３９が設けられている。トナー濃度センサー３９は，現像剤循環経路２０における第１折り返し口３０付近の位置に設けられている。むろんトナー濃度センサー３９は，現像剤におけるトナー濃度を測定するものである。また，図示は省略するが，現像装置１２における第２折り返し口３１よりもさらに図３中右寄りの位置には，公知の廃現像剤排出機構やトナー補給機構が設けられている。
【００３０】
上記のように構成された現像装置１２では，第１攪拌部材１７および第２攪拌部材１８の回転により前述のように現像剤２１が循環させられる。ここで，現像剤供給経路１９（第１攪拌部材１７）における現像剤２１の流れを考える。この現像剤２１の流れに対しては，開口部３２〜３５による分岐，合流が行われる。すなわち，開口部３２，３４では分岐が，開口部３３，３５では合流が起こる。
【００３１】
このため，現像剤供給経路１９を図３中で右向きに搬送される現像剤２１の量が，場所により異なることとなる。これを図３中に「多」，「少」の文字を付して示している。つまり現像装置１２では，現像剤供給経路１９中の現像剤２１の量に，敢えて区間ごとの差異を設けているのである。この現像剤２１の量それ自体は，現像剤供給経路１９における現像剤２１の液面４０（図２参照）の高低に影響する要因である。なお現像剤２１は実際には粉末の集合体であり液体ではないが，ここでは便宜上，粉末の集合体の表面を「液面」と記している。
【００３２】
しかしながら現像剤２１の量の「多」，「少」は，第１攪拌部材１７における大径区間３８の配置と対応している。すなわち，回転軸２６が大径区間３８とされている区間は「少」であり，大径区間３８でない区間は「多」である。言い替えると，現像剤２１の量が多い区間では現像剤供給経路１９の容積が大きく，現像剤２１の量が少ない区間では現像剤供給経路１９の容積が小さいのである。このため，液面４０の高低への現像剤２１の量による影響が，大径区間３８の配置により相殺される結果となる。このため現像装置１２における液面４０の高さは，図３中にグラフＨで示されるように，第１折り返し口３０から第２折り返し口３１に至る全区間においてほぼ均一となっている。
【００３３】
もし，第１攪拌部材１７に大径区間３８が設けられていなかったら，グラフＨのようにはならない。このことを図４により説明する。比較例である図４の現像装置４１は，第１攪拌部材１７に大径区間３８が設けられておらず回転軸２６の直径が均一である点を除き，図３の現像装置１２と同様の構成のものである。図４の現像装置４１では，現像剤供給経路１９の容積が軸方向に対して均一である。このため，現像剤２１の量の「多」，「少」がそのまま液面４０の高低に反映されてしまう（グラフＦ）。したがって，液面４０の低い領域では図２中での現像剤２１と現像ローラー１６との接触が不十分となる。そのような領域では当然，現像ローラー１６における現像剤２１の担持量が不足するので，画像濃度のムラが生じることとなる。
【００３４】
これに対して本形態の現像装置１２（図３）では上記のように，液面４０の高さが均一であるため，画像濃度のムラは生じにくい。つまり，回転軸２６に部分的に大径区間３８を設けることで，その部分における現像ローラー１６への現像剤２１の供給能力を，大径区間３８以外の区間の供給能力と比べて高めている。そして現像剤２１の少ない区間を，現像剤２１の供給能力を高めた区間としているのである。これにより，現像ローラー１６における現像剤２１の担持量の均一化を図っている。
【００３５】
なお図３のグラフＨでは，開口部３３，３５の箇所Ｌにおける，特に上流側端部付近で液面４０の低下が認められる。しかしながらこれは，グラフＨの形状から想像されるほどには画像濃度に影響しない。この箇所には第２攪拌部材１８に横送りパドル３７が設けられているからである。横送りパドル３７による現像剤２１の押し出しが，現像剤供給経路１９を通して現像ローラー１６にある程度作用するからである。
【００３６】
また，開口部３３，３５では前述のように，現像剤循環経路２０から現像剤供給経路１９へ現像剤２１の一部が移動する。このような箇所が現像剤供給経路１９の途中に設けられていることも，画像濃度のムラ発生防止に貢献している。開口部３３，３５で現像剤循環経路２０から補給される現像剤２１は，現像剤供給経路１９の上流側から搬送されてくる現像剤２１よりもトナー濃度が高いからである。このため，トナー消費が多い状況でも，軸方向位置による現像剤２１のトナー濃度の不均一がさほど顕著とはならない。このようにして，現像装置１２およびそれを用いた画像形成装置１では，現像剤供給経路１９と現像剤循環経路２０との間での現像剤２１のやりとりを行いつつ現像剤２１を循環させ，かつ，画像濃度のムラが生じないようにしている。
【００３７】
ここで大径区間３８の形状について，図５により説明する。図５には，図３に示した現像装置１２のうち，第１攪拌部材１７の回転軸２６の大径区間３８の部分およびその周辺を拡大して示している。隔壁２５の一部および横送りパドル３６も図５に示されている。一方で羽根部材２７は図５では省略している。
【００３８】
図５に示されるように大径区間３８の上流側端部（図５中左側）は，傾斜区間４２とされている。傾斜区間４２では，回転軸２６の直径が，上流側から下流側へ向かって徐々に大きくなっている。この傾斜区間４２は，隔壁２５の開口部３２，３４（分岐箇所）に対面している。開口部３２，３４の上流側の隔壁２５に対しては，大径区間３８ではない本来の回転軸２６の部分が対面している。開口部３２，３４の下流側の隔壁２５に対しては，大径区間３８のうち直径が一定の部分が対面している。
【００３９】
これより，次の２つのことがいえる。第１に，大径区間３８は，開口部３２，３４の下流側の区間における現像剤２１の供給能力を，開口部３２，３４の上流側の区間と比較して高めている，ということである。第２に，開口部３２，３４の範囲内では現像剤２１の供給能力が，搬送方向の上流から下流に向かって次第に強められているということである。これは，開口部３２，３４での現像剤供給経路１９から現像剤循環経路２０への現像剤２１の移動が，開口部３２，３４の全体に分散して起こることに対応している。開口部３２，３４の範囲内でも現像剤２１の量は搬送方向の上流から下流に向かって次第に減っていくからである。傾斜区間４２により，開口部３２，３４の範囲内での液面４０の高さがなるべく均一になるようにされている。
【００４０】
これに対して大径区間３８の下流側端部（図５中右側）は，上流側の傾斜区間４２とは異なる形状となっている。すなわち下流側端部には，段差箇所４３が形成されている。段差箇所４３を境に回転軸２６の直径が，上流側から下流側へ向かって急峻に小さくなっている。段差箇所４３は，開口部３３，３５（合流箇所）の範囲内の上流寄りの位置にある。このため，大径区間３８は，ほぼ，開口部３３，３５の上流側端部までで終わっているといえる。つまり，開口部３３，３５の大部分は，大径区間３８の影響をあまり受けない領域なのである。
【００４１】
これは，開口部３３，３５では，現像剤循環経路２０から現像剤供給経路１９へ現像剤２１の一部を押し上げて合流させることが優先されるためである。言い替えると，横送りパドル３７（図３参照）の作用を大径区間３８が邪魔しないようにしているのである。このことは前述の図３中の液面４０の低下の原因であるが，前述のように画像濃度への影響はあまりない。
【００４２】
現像剤２１の搬送量が少ない区間で現像ローラー１６への現像剤２１の供給能力を高める手段は，大径区間３８に限られない。大径区間３８に替えて供給パドル４４を設けた形態を図６に示す。供給パドル４４は，回転軸２６に設けられた，搬送方向とほぼ平行な羽根状の部材である。その点で横送りパドル３６と同じようなものといえる。ただし供給パドル４４の外形は，大径区間３８の断面形状と同じような形である。したがって供給パドル４４にも，傾斜区間４２や段差箇所４３がある。
【００４３】
図６の形態の第１攪拌部材１７の断面図を図７に示す。図７では，横送りパドル３６と供給パドル４４とがいずれも回転軸２６に対して片側のみに設けられ，かつ横送りパドル３６と供給パドル４４とが互いに１８０°逆向きに配置されている例を示している。むろんこのことは必須ではない。横送りパドル３６と供給パドル４４との回転軸２６の周りでの位相角に限定はない。横送りパドル３６と供給パドル４４とが回転軸２６に対して同じ向きに配置されていてもよい。その場合，横送りパドル３６と供給パドル４４とが繋がっていてもよい。また，横送りパドル３６および供給パドル４４のいずれも，回転軸２６の周りの複数箇所に設けられていてもよい。
【００４４】
図６および図７に示される形態では，供給パドル４４が設けられている範囲でもそれ以外の範囲でも，現像剤供給経路１９の正味の容積にさしたる違いはない。しかしながら，第１攪拌部材１７の回転により供給パドル４４は，現像剤２１を回転軸２６の半径方向外向きに押し出す。この作用は横送りパドル３６の作用と同じである。この押し出し作用により，大径区間３８の場合と同様に液面４０の高さの均一化が図られるのである。
【００４５】
現像剤２１の供給能力を高める手段のさらに他の例を，図８〜図１０により説明する。図８の形態では，第１攪拌部材１７の回転軸２６に，大径区間３８も供給パドル４４も設けられていない。その替わりにハウジング１５に埋め部材４５が取り付けられている。埋め部材４５は，ハウジング１５における，現像剤供給経路１９に面する内面に部分的に取り付けられている。図８中における埋め部材４５の形状や左右方向における位置は，図５中での大径区間３８や図６中での供給パドル４４の場合と同じである。したがって埋め部材４５にも，傾斜区間４２や段差箇所４３がある。
【００４６】
埋め部材４５は，現像剤供給経路１９の断面積を減少させる部材である。その点では大径区間３８と共通するものである。このため埋め部材４５のある領域では，埋め部材４５のない領域よりも，現像剤供給経路１９の容積が小さい。ただし，大径区間３８が現像剤供給経路１９の中心（回転軸２６）寄りに位置しているのに対し，埋め部材４５は外周よりに位置している。図８の形態における，埋め部材４５のある位置（Ｐ−Ｐ位置）の断面模式図を図９に，埋め部材４５のない位置（Ｑ−Ｑ位置）の断面模式図を図１０に，それぞれ示す。図１０の断面模式図は，図５の形態や図６の形態における該当位置でも同様である。
【００４７】
図１１〜図１３に，さらなる変形例を示す。図１１に示すのは，図３に示した構成例に対する変形例である。図１１の変形例における特徴点は，第１攪拌部材１７における羽根部材２７の設置状況にある。すなわち図１１の変形例では，第１攪拌部材１７の回転軸２６が大径区間３８とされている領域Ｅとそれ以外の領域とで，羽根部材２７の設置密度に差を付けている。領域Ｅではそれ以外の領域よりも，搬送方向の長さ当たりの羽根部材２７の設置密度が高いのである。
【００４８】
これは，第１攪拌部材１７と第２攪拌部材１８とで現像剤２１の搬送力のバランスをとるための措置である。すなわち大径区間３８では，羽根部材２７による現像剤２１の搬送力が，大径区間３８以外の区間と比較して弱い。回転軸２６が太い分，羽根部材２７の有効面積が狭いためである。そこで羽根部材２７を多く設けることで有効面積の狭さを補って，搬送力を強化しているのである。これにより第２攪拌部材１８との間で搬送力の均衡を図っている。このため図１１の変形例では，現像剤供給経路１９（第１攪拌部材１７）において，大径区間３８（領域Ｅ）の入り口（左端）に現像剤２１が滞留したり，出口（右端）で現像剤２１の不足が生じたりすることはない。このように図１１の変形例では，現像剤２１の循環がスムーズである。
【００４９】
なお図１１の変形例は，大径区間３８を有する形態に基づいたものであるが，供給パドル４４（図６）を有する形態や埋め部材４５（図８）を有する形態に基づいて同様の変形例とすることもできる。特に埋め部材４５を有する形態では，埋め部材４５のある区間（領域Ｅに相当）内の羽根部材２７の半径が縮小されることがある。その場合にはやはり本変形例のような措置が有効である。また，領域Ｅで羽根部材２７の設置密度を高める具体的な手法としては，羽根部材２７の螺旋形状のピッチを縮小すること，螺旋の条数を増やすこと，のいずれでもよい。
【００５０】
図１２に示すのは，大径区間を２段階にした変形例である。本変形例では，隔壁２５の途中に２箇所の開口部３２，３４が設けられており，いずれも，第１攪拌部材１７に横送りパドル３６が設けられている分岐箇所である。本変形例では，合流箇所として機能するような開口部は設けられていない。したがって第２攪拌部材１８のどこにも横送りパドル３７は設けられていない。
【００５１】
そして図１２の変形例の第１攪拌部材１７には，図３の大径区間３８に替えて，２段階の大径区間が設けられている。２段階の大径区間は，第１大径区間４６と，第２大径区間４７とにより構成されている。第１大径区間４６における回転軸２６の直径は，全く大径区間でない範囲での直径よりは大きいが，第２大径区間４７ほどでもない。第２大径区間４７における回転軸２６の直径は，第１大径区間４６よりもさらに大きい。本変形例の第１攪拌部材１７では，上流側から１番目の分岐箇所である開口部３２の箇所が，第１大径区間４６の起点になっている。そして，２番目の分岐箇所である開口部３４が，第１大径区間４６の終点かつ第２大径区間４７の起点になっている。第２大径区間４７は，第２折り返し口３１まで続いている。このようにすることで，現像剤供給経路１９（第１攪拌部材１７）における現像剤２１の量と液面４０の高さとのバランスがとられている。
【００５２】
このような２段階の大径区間が設けられた変形例においても，図１１に示した羽根部材２７の設置密度を変更する措置を採用することができる。その場合には羽根部材２７の設置密度も２段階とし，第２大径区間４７では第１大径区間４６よりもさらに高密度とすることが望ましい。また，大径区間に限らず，供給パドルや埋め部材を用いる場合であっても，本変形例のような２段階化は可能である。供給パドルの場合，パドルの形状を２段階化してもよいし，枚数を２段階化してもよい。埋め部材の場合，埋め部材の厚さを２段階化してもよいし，図９中における埋め部材４５の角度範囲を２段階化してもよい。あるいは，３段階以上の多段階としてもよい。
【００５３】
図１３の変形例は，分岐箇所と合流箇所との順序を入れ替えたものである。すなわち，現像剤供給経路１９（第１攪拌部材１７）の上流側（左端）から見ていくと，隔壁２５の最初の開口部３３は，第２攪拌部材１８に横送りパドル３７がある合流箇所である。逆に下流側（右端）から見た最初の開口部３４は，第１攪拌部材１７に横送りパドル３６がある分岐箇所である。このため，大径区間３８の配置されている位置も，図３のものとは異なっている。この変形例では，現像剤供給経路１９における現像剤２１の「多」，「少」の配置が，図３に示したものとは逆になる。もちろんこれでも，液面４０の高さが均一化や，現像剤２１のトナー濃度の均一化は達成される。
【００５４】
ただ，図１３の変形例では，両端の第１折り返し口３０の位置および第２折り返し口３１での現像剤２１の量が少ないこととなる。この点でこの変形例は，図３の形態のものより不利である。なぜなら，第１折り返し口３０にはトナー濃度センサー３９がある。現像剤２１のトナー濃度の検出は，現像剤２１の量が多い箇所で行うことが好ましいからである。また，第２折り返し口３１には廃現像剤排出機能があるが，これも本来は，現像剤２１の量が多い箇所で行うことが好ましいものである。言い替えると図３に示した形態では，現像剤２１の量が多いことが望まれる場所に多くの現像剤２１が循環される構成になっているといえる。この点でも図３の形態のものは優れているのである。
【００５５】
以上詳細に説明したように本実施の形態によれば，現像剤供給経路１９と現像剤循環経路２０とを有する現像装置１２において，現像剤供給経路１９と現像剤循環経路２０との間の隔壁２５の途中に開口部３２，３４を設けている。開口部３２，３４では，現像剤供給経路１９の現像剤２１の一部が現像剤循環経路２０へ分岐するようになっている。ここにおいて，開口部３２，３４の下流側には，大径区間３８，供給パドル４４，もしくは埋め部材４５を設けている。これにより，現像剤供給経路１９の現像剤２１の量が少ない領域では，現像剤供給経路１９から現像ローラー１６への現像剤２１の供給能力を高めている。
【００５６】
さらに，隔壁２５の途中には開口部３３，３５も設けている。開口部３３，３５では，現像剤循環経路２０の現像剤２１の一部が現像剤供給経路１９へ合流するようになっている。そして，現像ローラー１６への現像剤２１の供給能力が高められている領域は，開口部３３，３５までとしている。これにより現像装置１２全体として，現像ローラー１６への現像剤２１の供給能力と，現像剤２１のトナー濃度とがいずれも，なるべく均一になるようにしている。これにより，現像剤供給経路１９と現像剤循環経路２０との間での現像剤２１のやりとりを行いつつ現像剤２１を循環させ，かつ，画像濃度のムラが生じないようにした現像装置１２，およびそれを用いた画像形成装置１が実現されている。
【００５７】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，図１に画像形成装置１として示したものはタンデム方式のカラープリンターであるが，対象機器はこれに限らない。マルチサイクル式でもモノクロ機でもよい。読取機能や通信機能を備えたものでもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１    画像形成装置
１０  感光体ドラム
１２  現像装置
１６  現像ローラー
１７  第１攪拌部材
１９  現像剤供給経路
２０  現像剤循環経路
２５  隔壁
２６  回転軸
２７  羽根部材
３２  開口部
３３  開口部
３４  開口部
３５  開口部
３８  大径区間
４２  傾斜区間
４３  段差箇所
４４  供給パドル
４５  埋め部材
４６  第１大径区間
４７  第２大径区間
【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】
2018180371.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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