(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像装置であって、
トナーとキャリアを含む現像剤を収容する第一室と、
前記第一室と隔壁によって区画され、前記現像剤を収容する第二室と、
前記第一室から前記第二室への前記現像剤の連通を許容する第一連通部と、
前記第二室から前記第一室への前記現像剤の連通を許容する第二連通部と、
前記第一室に配置され、前記現像剤を搬送する第一搬送スクリューと、
前記第二室に配置され、前記現像剤を第一方向に搬送する第一スクリュー部と、前記第一スクリュー部よりも前記第一方向下流に設けられ、前記現像剤を前記第一方向とは反対の第二方向に搬送するとともに、前記第二連通部を介して前記第二室から前記第一室へ前記現像剤を受け渡すための第二スクリュー部を有し、前記現像剤を搬送する第二搬送スクリューと、
前記第二スクリュー部よりも前記第一方向下流に設けられ、前記現像剤の一部を前記現像装置から排出する現像剤排出部と、
底面に前記第一スクリュー部が対向して配置され、前記現像剤が搬送される第一搬送路と、
前記第一搬送路よりも前記第一方向下流に設けられ、底面に前記第二スリュー部が対向して配置され、前記現像剤が搬送される第二搬送路と、
前記第二搬送路よりも前記第一方向下流に設けられ、前記第二搬送路の底面の高さよりも底面が高くなっており、前記現像剤排出部を介して前記現像剤を排出させるための排出路と、
を備え、
前記第二搬送スクリューは、
前記第二スクリュー部の前記第一方向下流端における前記第二搬送スクリューの回転軸の全周に亘って径方向に突出するように形成された円盤部と、
前記円盤部よりも前記第一方向下流、且つ、前記現像剤排出部よりも前記第一方向上流における前記第二搬送スクリューの回転軸の全周に亘って環状に形成された環状部と、
を更に有し、
前記環状部の外径は、前記第二搬送路内に在る前記第二搬送スクリューの回転軸の軸径よりも大きく、且つ、前記排出路内に在る前記第二搬送スクリューの回転軸の軸径よりも大きく、
前記環状部の前記第一方向上流端の外径は、前記円盤部の前記第一方向下流端の外径よりも小さく、
前記第二搬送スクリューの回転軸線方向に関して、前記環状部は、前記円盤部から延伸して設けられている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記環状部の前記第一方向下流端の外径は、前記環状部の前記第一方向上流端の外径よりも小さい
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記環状部の外径は、前記環状部の前記第一方向上流端から前記第一方向下流端に向かうに従って段階的に小さくなっている
ことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記第二搬送スクリューの回転軸線に直交する断面で見たとき、前記環状部の最下部は、前記第二搬送路の底面よりも鉛直方向上方、且つ、前記排出路の底面よりも鉛直方向下方に在る
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】
像担持体に形成された静電潜像を現像するために前記現像剤を担持する現像剤担持体を更に備え、
前記第一室において、前記現像剤担持体に前記現像剤が供給される、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置において、トナーとキャリアを主成分とする２成分現像剤を用いたものがよく知られている。このような２成分現像剤を用いた構成では、トナーが画像形成に伴って消費されそれを補うように現像剤を補給する。このため、トナーは徐々に入れ替わるが、キャリアは基本的に消費されることがないため、画像形成を続けていると次第に帯電性能が劣化してしまう。このため、トナーにキャリアを混入させた現像剤を補給する一方、余剰となった現像剤を現像容器から排出することで古いキャリアを吐き出し、キャリアの帯電性能を保つ方式（現像剤自動交換方式）が知られている。
【０００３】
このような構成として、例えば、現像容器内で現像剤を搬送する搬送経路の下流側に設けた排出経路から、余剰となった現像剤を排出する構成が従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された構成では、搬送経路内で現像剤を搬送する搬送スクリューの下流側に、この搬送スクリューと逆方向に現像剤を搬送する返しスクリューを設けている。また、搬送経路下流側に設けられた排出経路（排出開口）の底面は、搬送経路の底面よりも高い位置に設けている。そして、返しスクリューを越えた現像剤を、排出経路を通じて排出するようにしている。排出経路内には現像剤を外部に向けて搬送するための排出用の搬送スクリューが設けられている。
【０００４】
また、上述のような現像剤自動交換方式では、図９のように、返しスクリュー２１２の上流側の端部に円盤部２１２ａを設ける構成がある。この目的は、返しスクリュー２１２の位相によって、返しスクリュー上流端部の羽根の位置が変化することで現像剤が排出路２１３側に落ち込んでしまい、現像剤の排出が不安定になることを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０７２６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような現像剤自動交換方式の場合、以下のような課題が生じていた。
【０００７】
図９のように、返しスクリュー２１２の上流側の円盤部２１２ａと排出路２１３の開始位置との間（点線で囲んだ領域）には、スクリューの羽根は形成されていない。これは、以下の理由による。つまり、円盤部２１２ａと排出路２１３の間には、不動域として滞留している現像剤が存在する。一方、円盤部２１２ａと排出路２１３の間に羽根部があると、この領域に滞留している現像剤を跳ね上げてしまう。そして、跳ね上げられた現像剤は排出経路を通じて排出されてしまう。この結果、現像容器内の現像剤が円盤部２１２ａと排出路２１３の間に供給され、徐々に排出を繰り返してしまう。この結果、現像装置内の現像剤量が意図した量よりも少なくなってしまい、画像不良の原因となるためである。
【０００８】
一方、第１搬送スクリュー２０４端部は、軸受部材２１６との回転による摺擦によって昇温が発生する場合がある。そこで第１搬送スクリュー２０４端部の昇温に伴い、図９中点線枠内の不動域に滞留している現像剤が昇温し、凝集トナーが発生する場合があった。そしてこの凝集トナーが、現像装置の振動（例えば画像形成装置本体の移動、画像形成装置内の各ユニット交換時など）によって現像器内の現像剤循環経路に進入してしまう。その結果、凝集トナーが現像されることでトナー汚れ画像が発生してしまう場合があった。
【０００９】
そこで本発明の目的は、現像剤交換方式を採用した現像装置において、返しスクリュー近傍の不動域における凝集トナーの発生を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る現像装置は以下のような構成を備える。
【００１１】
即ち、現像装置であって、トナーとキャリアを含む現像剤を収容する第一室と、前記第一室と隔壁によって区画され、前記現像剤を収容する第二室と、前記第一室から前記第二室への前記現像剤の連通を許容する第一連通部と、前記第二室から前記第一室への前記現像剤の連通を許容する第二連通部と、前記第一室に配置され、前記現像剤を搬送する第一搬送スクリューと、前記第二室に配置され、前記現像剤を第一方向に搬送する第一スクリュー部と、前記第一スクリュー部よりも前記第一方向下流に設けられ、前記現像剤を前記第一方向とは反対の第二方向に搬送するとともに、前記第二連通部を介して前記第二室から前記第一室へ前記現像剤を受け渡すための第二スクリュー部を有し、前記現像剤を搬送する第二搬送スクリューと、前記第二スクリュー部よりも前記第一方向下流に設けられ、前記現像剤の一部を前記現像装置から排出する現像剤排出部と、底面に前記第一スクリュー部が対向して配置され、前記現像剤が搬送される第一搬送路と、前記第一搬送路よりも前記第一方向下流に設けられ、底面に前記第二スリュー部が対向して配置され、前記現像剤が搬送される第二搬送路と、前記第二搬送路よりも前記第一方向下流に設けられ、前記第二搬送路の底面の高さよりも底面が高くなっており、前記現像剤排出部を介して前記現像剤を排出させるための排出路と、を備え、前記第二搬送スクリューは、前記第二スクリュー部の前記第一方向下流端における前記第二搬送スクリューの回転軸の全周に亘って径方向に突出するように形成された円盤部と、前記円盤部よりも前記第一方向下流、且つ、前記現像剤排出部よりも前記第一方向上流における前記第二搬送スクリューの回転軸の全周に亘って環状に形成された環状部と、を更に有し、前記環状部の外径は、前記第二搬送路内に在る前記第二搬送スクリューの回転軸の軸径よりも大きく、且つ、前記排出路内に在る前記第二搬送スクリューの回転軸の軸径よりも大きく、前記環状部の前記第一方向上流端の外径は、前記円盤部の前記第一方向下流端の外径よりも小さく、前記第二搬送スクリューの回転軸線方向に関して、前記環状部は、前記円盤部から延伸して設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、現像剤交換方式を採用した現像装置において、返しスクリュー近傍の不動域における凝集トナーの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る現像装置の概略構成図である。
【図３】第１の実施形態に係る現像装置の概略構成図である。
【図４】第１の実施形態に係る現像装置の排出口近傍拡大図である。
【図５】従来技術の現像器の課題を説明するための図である。
【図６】実施例１における現像装置を説明するための図である。
【図７】実施例１における現像装置を説明するための図である。
【図８】実施例２における現像装置を説明するための図である。
【図９】従来技術の現像器の課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
（実施例１）
［画像形成装置］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の画像形成部の概略構成を示す図である。
【００１６】
図１に示したように、本実施例の現像器は、いわゆるタンデム方式といわれるフルカラー画像形成装置で用いられるものである。各色のトナー像作像工程を行うドラムカートリッジをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色分並列して設けている。中間転写ベルト１０４上で４色重ねてから転写材に一括転写し、その後定着器１０６によって加圧加熱をすることでフルカラー画像を得る。なお以下の説明で、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号を省略し数字を単に示したものは、図１におけるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各ドラムカートリッジに共通な部分である。
【００１７】
このように構成された画像形成装置の画像形成動作について説明する。
【００１８】
画像形成動作が開始されると、像担持体としての感光ドラム１００が矢印ａ方向に回転する。そして、感光ドラム１００の表面が帯電装置としての一次帯電器１０１によって一様に帯電される。次に不図示のレーザー露光装置により画像露光が行われることにより、感光ドラム１００の表面には静電潜像が形成される。
【００１９】
以上のように形成された静電潜像は、現像装置１０２により磁性キャリアと非磁性トナーとを含む２成分現像剤を用いて現像され、可視化される。現像装置１０２により現像されたトナー像は、転写装置としての一次転写ローラ１０３により、中間転写ベルト１０４上に多重転写される。そして、多重転写されたトナー像は、二次転写部１０３ｚに搬送された転写材１１０に転写される。次に、転写材１１０に転写されたトナー像は、定着装置としての定着器１０６によって定着される。なお、トナー像が転写された後、感光ドラム１００と中間転写ベルト１０４は、表面に付着している転写残りトナーがクリーナー１０５によって除去され、次の画像形成に供される。
【００２０】
［現像装置］
次に、現像装置１０２の詳細について図２及び図３を用いて説明する。図２及び図３に示すように現像装置１０２は、２成分現像剤を収容する現像容器２００を備える。また、現像装置１０２は、ＳＵＳ、アルミニウムなどの非磁性材料から成る現像剤担持体である現像スリーブ２０１を備えている。現像スリーブ２０１は、現像容器２００に矢印ｂ方向に回転自在に設けられている。現像スリーブ２０１は、感光ドラム１００と対向する現像領域に現像剤を担持搬送し、感光ドラム１００に形成された静電潜像を現像する。現像スリーブ２０１の直径は本実施例においては２０［ｍｍ］である。この現像スリーブ２０１の内側には、磁界発生手段であるマグロール２０２（図２のみ図示）が固定配置されている。現像スリーブ２０１の表面はマグロール２０２の外周に沿って５００［ｒｐｍ］の速度で回転するようになっている。また、現像剤規制手段である規制ブレード２０３（図２のみ図示）が、現像スリーブ２０１に対して間隔を設けて対向配置され、現像スリーブ２０１に担持される現像剤のコート量を規制する。本実施例では、現像スリーブ２０１と規制ブレード２０３の間隔は、３５０［μｍ］としている。
【００２１】
現像装置１０２の内部には現像剤攪拌搬送部材である第１搬送スクリュー２０４、第２搬送スクリュー２０５が配置されている。現像容器２００内に収容された現像剤は、第１搬送路２０６内に配置された第１搬送スクリュー２０４により攪拌されながら現像剤搬送方向上流側から下流側（図面上では手前側方向）に搬送される。また、現像容器２００内に収容された現像剤は、第２搬送路２０７内の第２搬送スクリュー２０５により現像剤搬送方向上流側から下流側（図面上では奥側方向）に搬送される。なお、第１搬送路２０６と第２搬送路２０７は隔壁２０９によって仕切られている。このように、隔壁２０９を介して第１搬送路２０６と第２搬送路２０７の間で現像剤を循環する循環経路が形成されている。現像容器２００内で循環された現像剤の一部がマグロール２０２の磁力によって第２搬送路２０７から現像スリーブ２０１に供給される。そして、現像スリーブ２０１に供給された現像剤は、マグロール２０２の磁力によって現像スリーブ２０１表面に担持され、現像スリーブ２０１の回転に伴って感光ドラム１００と対向する現像領域に搬送される。ここで、第１搬送スクリュー２０４及び第２搬送スクリュー２０５はいずれも５５０［ｒｐｍ］の速度で回転する。また、羽根は２０［ｍｍ］の周期でスクリュー軸を中心に螺旋構造をなし、その外周直径は１７［ｍｍ］である。感光ドラム１００と対向する現像領域において磁力によって穂立ちした２成分現像剤は感光ドラム１００の表面に接触するように構成されている。そして、現像スリーブ２０１に印加される現像バイアスにより現像スリーブ２０１からトナーのみが感光ドラム１００に転移する。こうして、感光ドラム１００表面に静電潜像に応じたトナー像を形成する。ここで、現像バイアスは、所定の直流成分Ｖｄｅｖ［Ｖ］に交流成分を重畳した現像バイアスを印加する。現像バイアスの交流成分は矩形波であり、周波数は７［ｋＨｚ］、ピークトゥピーク電圧は１．３［ｋＶ］である。
【００２２】
一方、現像スリーブ２０１に担持された現像後の現像剤は、現像スリーブ２０１の回転に伴い現像容器２００内に戻され、磁気的な斥力を受けて現像スリーブ２０１表面から剥離されて第２搬送路２０７へ戻される。
【００２３】
さて、このような現像過程において消費されたトナーを補填するために、補給口２１０から補給トナーが補給される。補給トナーは、補給口２１０に連結された不図示のホッパーに充填されている。本実施例においては、現像容器２００内部に設けられた不図示の透磁率センサの検知結果に基づいて、トナー補給量が制御されている。具体的には、透磁率センサによって現像剤の平均透磁率を検知し、その値から現像剤に占めるトナーの重量比率を算出し、その値が８％を下回る場合に補給を行う。補給は、前記ホッパー内部に設けられたスクリューを回転させることによってホッパー内の補給トナーを補給口２１０まで移送することによって行われる。補給口２１０から補給された補給剤は、第１搬送スクリュー２０４によって、現像容器２００内を循環している他の現像剤と共に撹拌されながら搬送される。
【００２４】
このとき、補給剤としてはトナーに少量のキャリアを混ぜたものを使用し、補給剤に占めるキャリアの重量比率は１０％とした。画像形成を通じてトナーは消費されるが、キャリアは消費されないため、補給剤の補給を続けると現像容器２００内の現像剤の量は増加し続ける。そこで、第１搬送路２０６における第１搬送スクリュー２０４の搬送方向最下流に排出口２１１が設けてある。本実施例の特徴でもある排出口２１１に至る経路の詳細な機序については後述するが、この排出口２１１からは、現像容器２００内の現像剤が一定範囲内の量に保たれるように、少量ずつ現像剤が排出され、前述の補給により常にトナーとキャリアが入れ替わり続ける。このため、長寿命が達成されるのである。
【００２５】
［２成分現像剤］
次に、本実施形態で用いる非磁性トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤について説明する。トナーは、結着樹脂、着色剤、そして、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。また、トナーは、負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は５［μｍ］以上、８［μｍ］以下が好ましい。後述する実験では体積平均粒径が７．０［μｍ］のトナーを使用した。
【００２６】
また、キャリアは、例えば表面酸化或は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、或は酸化物フェライトなどが好適に使用可能であり、これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。また、キャリアは、体積平均粒径が２０〜５０［μｍ］、好ましくは３０〜４０［μｍ］であり、抵抗率が１．０Ｅ＋７［Ω・ｃｍ］以上、好ましくは１．０Ｅ＋８［Ω・ｃｍ］以上である。後述する実験では、体積平均粒径が４０［μｍ］、抵抗率が５．０Ｅ＋７［Ω・ｃｍ］、磁化量が２６０［ｅｍｕ／ｃｃ］のキャリアを使用した。
【００２７】
［現像剤自動交換構成］
つぎに、本実施形態の特徴的部分である現像剤自動交換構成について詳しく説明する。図４に示すように、第１搬送路２０６（第一搬送路、第二搬送路）には、回転軸２１４が回転可能に設けられている。回転軸２１４の周囲には、螺旋状に形成された第１の羽根部２０４を備え、第１搬送路２０６に収容された現像剤を搬送するメインスパイラル部（第一スクリュー部）としての第１搬送スクリュー２０４を備える。更に、第１搬送スクリュー２０４よりも第１搬送スクリュー２０４の搬送方向下流側に設けられ、回転軸２１４の周囲に第１の羽根部２０４とは逆方向に巻かれた第２の羽根部２１２を備えたサブスパイラル部（第二スクリュー部）としての返しスクリュー２１２を備える。また、返しスクリュー２１２よりも第１搬送スクリュー２０４の搬送方向下流側に設けられ、回転軸２１４に設けられた円盤部２１２ａを有する。円盤部２１２ａは、回転軸２１４の径方向に突出するように設けられている。円盤部２１２ａにより、返しスクリュー２１２の上流端は、回転軸２１４の位相によらず、羽根が途切れることがない。このため、現像剤の排出性の安定化が図れる。
【００２８】
回転軸２１４は、軸受部材２１６で受けている。本実施例における軸受部材２１６は、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）からなる樹脂ベアリングを採用している。しかしながらこれに限定されるものではない。
【００２９】
２成分現像剤の第１搬送スクリュー２０４搬送方向下流側に第１搬送路２０６に連続して２成分現像剤を排出する排出経路としての排出路２１３が設けられている。排出路２１３は、第１搬送路２０６と連通して設けられている。排出路２１３は、回転軸２１４を内部に収容しており、返しスクリュー２１２の回転軸２１４と所定のクリアランスを設けて回転軸２１４の周囲に対向配置している。排出路２１３の底面２１３ａの高さレベルは第１搬送路２０６の底面２０６ａの高さレベルよりも高いレベルに設定されている。排出路２１３と回転軸２１４の間のクリアランスを通じて外部に余剰現像剤が排出可能に構成されている。
【００３０】
また、補給現像剤として、トナー中に一定の割合（重量比にして１０％程度）でキャリアを含んだ現像剤を使用している。比率はこれに限定されるものではない。画像形成によって消費された分のトナーは、図示しない補給装置によって補給される。補給装置には、前述したようにキャリアを一定の割合で含んだ補給現像剤が収容されており、図示しない補給スクリューの回転によって補給される。また、補給現像剤は、現像容器２００の第１搬送スクリュー２０４の現像剤搬送方向上流側から補給される。
【００３１】
現像容器２００内部の現像剤のトナー濃度を一定に保つように補給制御されている。このように補給制御を行うと、現像容器２００内の現像剤の量は画像形成にともなって増加する。補給現像剤はトナー９０％、キャリア１０％であるため、画像形成によってトナーは消費されるが、キャリアは消費されずに現像容器内部に残る。このため、補給が繰り返されると現像剤量が増加するのである。現像剤の量が増加した場合に、現像剤面Ｄが上昇し、返しスクリュー２１２を乗り越えて現像剤が排出口２１１に搬送される。排出口２１１に搬送された現像剤は、該排出口２１１から排出され回収容器（図示せず）に搬送されて、回収貯蔵される。
【００３２】
上記に説明したように消費されたトナー分が補給現像剤により補給される。同時に供給されたキャリアが過剰になるため、現像容器２００の現像剤を一定に保つように２成分現像剤の入れ替えが自動的に徐々に行われる。こうして、現像剤自動排出機能を実現している。
【００３３】
ここで図５を用いて、上述の現像剤自動排出機能を採用した場合に発生した問題点を説明する。
【００３４】
図５（Ａ）のように、返しスクリュー２１２と、排出路２１３の入り口が近い場合、返しスクリュー２１２により巻き上げられた現像剤が、排出路２１３入り口に進入しやすくなる。その結果、巻き上げられた現像剤が排出口２１１から排出されてしまい、現像剤排出過多が発生してしまった。そして現像装置１０２内の現像剤量が低下し、現像スリーブ２０１上の現像剤コート量低下に伴う画像薄、ムラ画像が発生してしまった。そこで、図５（Ｂ）のように、返しスクリュー２１２と、排出路２１３の入り口を遠ざけることで上述の現像剤排出過多を抑制することができた。尚、返しスクリュー２１２上流端部と排出路２１３入り口の距離ｋは、現像剤排出過多を抑制するために１．５ｍｍ以上あけることが好ましく、本実施例では２．５ｍｍとなっている。
【００３５】
一方、図５（Ｂ）のように、返しスクリュー２１２と、排出路２１３の入り口に一定以上の距離ｋを形成した場合、図９で説明したように現像剤の不動域が存在してしまう。そして、第１搬送スクリュー２０４端部は、軸受部材２１６との回転による摺擦によって昇温が発生する場合がある。従って、第１搬送スクリュー２０４端部の昇温に伴い、図９中点線枠内の不動域に滞留している現像剤が昇温し、凝集トナーが発生する場合があった。そしてこの凝集トナーが、現像装置の振動（例えば画像形成装置本体の移動、画像形成装置内の各ユニット交換時など）によって現像剤攪拌搬送スクリューによる現像剤循環経路に進入してしまう。その結果、凝集トナーが現像されることでトナー汚れ画像が発生してしまう場合があった。
【００３６】
これに対し、例えば、図５（Ｃ）のように軸２１４を全体的に太くした場合、現像剤の不動領域は減少する。しかしながら、排出路の底面高さ２１３ａが低くなり、第１搬送路の底面高さ２０６ａとの段差が小さくなる。このため、第１搬送路の現像剤が排出口２１１に出やすくなってしまい、現像容器２００内の現像剤量が少なくなりすぎてしまう。
【００３７】
そこで、本実施例では図６（Ａ）のように、円盤部２１２ａと排出路２１３との間において、回転軸２１４と容器とのクリアランス（間隙）を埋めるように回転軸２１４の軸径が太くなる大径部Ｊ（環状部）が形成されている。即ち、回転軸２１４の軸径は、円盤部２１２ａよりも第１搬送スクリュー２０４の搬送方向下流側で、排出路２１３よりも第１搬送スクリュー２０４の搬送方向上流側において、円盤部２１２ａの外径よりも小さくなっている。更に、回転軸２１４の軸径は、円盤部２１２ａよりも第１搬送スクリュー２０４の搬送方向下流側で、排出路２１３よりも第１搬送スクリュー２０４の搬送方向上流側において、排出路２１３と対向する回転軸２１４の軸径よりも大きくなる領域を有している。こうすることで、円盤部２１２ａと排出路２１３との間で、回転軸２１４と容器の間のクリアランスを埋める構成を取ることとした。大径部Ｊは、回転軸２１４と同軸に設けられ、円筒形状に構成されている。大径部Ｊは、円盤部２１２ａの外径よりも小径であり、排出路２１３と対向する回転軸２１４の軸径よりも太い。これにより現像剤の不動域が発生しづらくなる。こうすることで凝集トナー起因のトナー汚れ画像の発生を抑制し、長期にわたり安定した画像形成を行うことが可能となった。
【００３８】
不動域を埋める範囲として図６（Ｂ）を用いて説明する。第１搬送路の底面２０６ａに対する大径部Ｊまでの最低地点の高さＨ１については、排出路底面２１３ａの最高地点の高さＨ２に対して、Ｈ１≦Ｈ２である事が望ましい。また大径部Ｊの長さであるｋ−Ｌに関しては、１ｍｍ以上である事が望ましい。不動域を埋める領域がこれらより小さい場合、凝集トナー発生を抑制する効果が少なくなってしまうためである。また、図６（Ｂ）中の破線ｍは、返しスクリュー２１２の最低地点からＨ２までの鉛直方向距離を３等分した下側１／３の点と、返しスクリュー２１２最上流の最下点とを結んだ線である。大径部Ｊは線ｍより下の領域にはみ出さない事が望ましい。なぜなら、大径部Ｊがこれより大きくなってしまうと、今度は大径部Ｊ自体が現像剤を跳ね上げて、現像剤排出過多の要因となってしまうおそれがあるためである。また、前述のＬは排出路底面２１３ａの最高地点から大径部Ｊまでの水平距離を表しているが、少なくとも１ｍｍ以上ある事が望ましい。これは、Ｌが１ｍｍ未満の狭さの場合、現像剤が詰まって排出路２１３へ排出されにくくなったり、狭い部分で大径部Ｊとの摺擦による新たな凝集塊を発生させたりする要因となりうるためである。
【００３９】
本実施例においては、Ｈ１＝４．５ｍｍ、Ｈ２＝６．５ｍｍ、Ｌ＝１．５ｍｍとした。
【００４０】
本実施例における軸２１４に設けた大径部の数について、例えば図７のように、大径部を複数設けても同様の効果が得られることは言うまでもない。大径部が複数ある場合のＨ１やＬは、図７（Ｂ）に示した通りである。
【００４１】
ここで図６のように、返しスクリュー上流側にある現像剤不動域の軸２１４に大径部を形成した時と、図５（Ｂ）のように、不動域を埋めなかった場合での、連続画像形成による凝集トナー発生量の差について説明する。
【００４２】
図５（Ｂ）の構成の場合、３０℃環境で画像形成を行った場合、１００００枚通紙時に凝集トナーによるトナー汚れ画像が発生してしまった。一方、図６の構成の場合、３０℃環境で画像形成を行った場合、１００００枚通紙後も凝集トナーによるトナー汚れ画像は発生しなかった。
【００４３】
以上のように、現像剤自動交換機構を有する現像器において、円盤部２１２と排出路２１３との間で、現像剤不動域の軸２１４に大径部を形成することで、不動域を埋める構成を取ることとした。これにより現像剤の不動域が発生しづらくなることで凝集トナー起因のトナー汚れ画像の発生を抑制し、長期にわたり安定した画像形成を行うことが可能となった。
【００４４】
（実施例２）
次に、実施例２について説明する。尚、本実施の形態における画像形成プロセスとしては、前述した実施例１とほぼ同一であるため、重複する説明は適宜省略する。
【００４５】
本実施例では、図８（Ａ）、（Ｂ）のように、円盤部２１２と排出路２１３との間において、回転軸２１４の軸径が太くなる大径部としての傾斜部Ｓを備える。傾斜部Ｓは、回転軸２１４の回転軸線方向に対して傾斜している。こうすることで、円盤部２１２と排出路２１３との間であって、回転軸２１４と容器とのクリアランス（間隙）を埋める構成を取ることとした。これにより現像剤の不動域が発生しづらくなることで凝集トナー起因のトナー汚れ画像の発生を抑制し、長期にわたり安定した画像形成を行うことが可能となった。
【００４６】
不動域を埋める範囲として図８（Ｂ）を用いて説明する。傾斜部開始高さＨ＿１については、Ｈ１≦Ｈ２である事が望ましい。不動域を埋める領域がこれより小さい場合、凝集トナー発生を抑制する効果が少なくなってしまう。また、傾斜部Ｓは線ｍより下の領域にはみ出さない事が望ましい。なぜなら、傾斜部Ｓがこれより大きくなってしまうと、今度は傾斜部Ｓ自体が現像剤を跳ね上げて、現像剤排出過多の要因となってしまうおそれがあるためである。また、Ｌは少なくとも１ｍｍ以上ある事が望ましい。Ｌが１ｍｍ未満の狭さの場合、現像剤が詰まって排出路２１３へ排出されにくくなったり、狭い部分で傾斜部Ｓとの摺擦による新たな凝集塊を発生させたりする要因となりうるためである。本実施例ではＨ１＝１ｍｍ、Ｈ２＝６．５ｍｍ、Ｌ＝１ｍｍとした。傾斜部Ｓの斜面は一定の傾きを持つようにした。しかしながら、傾斜部Ｓの斜面は前述の各条件を逸脱しない範囲において自由に設定されてもよい。また、傾斜部Ｓの斜面は、複数の傾きが組み合わさった形状でも良い。その他、本実施例においては傾斜部Ｓは排出路２１３の直前までとしているが、前述の各条件を満たしてさえいれば、水平方向で排出路２１３内に侵入していても本発明の効果に差し支えない事は言うまでも無い。
【００４７】
以上のように、現像剤自動交換機構を有する現像器において、円盤部２１２と排出路２１３との間の現像剤不動域において、軸２１４に傾斜部を形成する。こうすることで、不動域を埋める構成を取ることとした。これにより現像剤の不動域が発生しづらくなることで凝集トナー起因のトナー汚れ画像の発生を抑制し、長期にわたり安定した画像形成を行うことが可能となった。
【符号の説明】
【００４８】
１００  感光ドラム
１０１  一次帯電器
１０２  現像装置
１０３  転写ローラ
１０４  中間転写ベルト
１０５  クリーナー
１０６  定着器
１１０  転写材
２００  現像容器
２０１  現像スリーブ
２０２  マグロール
２０３  規制ブレード
２０４  第１搬送スクリュー
２０５  第２搬送スクリュー
２０６  第１搬送路
２０６ａ  第１搬送路底面
２０７  第２搬送路
２０８ａ、ｂ  開口部
２０９  隔壁
２１０  補給口
２１１  排出口
２１２  返しスクリュー
２１２ａ  円盤部
２１３  排出路
２１３ａ  排出路底面
２１４  軸
２１６  軸受部材
Ｄ  現像剤面
Ｊ  大径部
Ｓ  傾斜部
【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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