(57)【要約】【課題】現像領域内に向かう現像素材量を一定化する。【解決手段】現像器ハウジング内にあり現像素材を所定量まで貯留可能な現像素材溜まりから、現像器ハウジング内に可回転実装され現像領域内で光導電部材上の潜像に現像素材中のトナー粒子を転写する現像部材４０，４１へと、混合／汲上オーガ１３０及び下側移送オーガ１３２を含む移送システムによって現像素材を移送する。オーガ１３０，１３２間に位置する壁部材１４６には、汲上部２００に隣り合う位置に開口するよう、抜き口１４５を設ける。汲上部２００内現像素材容積が実質的に満杯であるとき、オーガ１３０によりその収容先オーガチャネル内で混合され、経路沿いに移送されてきた現像素材のうちの超過分は、抜き口１４５を介してその隣のオーガチャネル内に漏出し、オーガ１３２によってそのオーガチャネル内の経路２０５沿いに移送され、再流通にまわる。【選択図】図５
2007128070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像素材を所定量まで貯留可能な現像素材溜まりを有する現像器ハウジングと、現像器ハウジング内に可回転実装され現像領域内で光導電部材上の潜像に現像素材中のトナー粒子を転写する現像部材と、現像素材溜まりから現像部材へと現像素材を移送する移送システムと、を備え、
移送システムが、収容先の第１のオーガチャネル内を通る第１の経路に沿って現像素材を混合しつつ移送する混合／汲上オーガと、混合／汲上オーガに隣り合うよう配置され収容先の第２のオーガチャネル内を通る第２の経路に沿って現像素材を移送する下側移送オーガと、混合／汲上オーガと下側移送オーガとの間に配置された壁部材と、を有し、
更に、壁部材には、第１の経路から第２の経路に至る抜き口となる開口が、混合／汲上オーガに係る汲上部に隣り合う位置に形成されており、汲上部内現像素材容積が実質的に満杯であるとき、超過分の現像素材がこの抜き口を介して再流通する電子写真印刷機用現像システム。
【請求項２】
現像素材を所定量まで貯留可能な現像素材溜まりと、
収容先の第１のオーガチャネル内を通る第１の経路に沿って現像素材を混合し移送する第１のオーガと、
第１のオーガに隣り合うよう配置され収容先の第２のオーガチャネル内を通る第２の経路に沿って現像素材を移送する第２のオーガと、
第１のオーガと第２のオーガとの間に配置された壁部材と、
を備え、
更に、壁部材には、第１のオーガチャネルから第２のオーガチャネルに至る抜き口となる開口が、第１のオーガに係る汲上部に隣り合う位置に形成されており、汲上部内所定容積現像素材受容空間が実質的に満杯であるとき、超過分の現像素材がこの抜き口を介して再流通するハウジング。
【請求項３】
請求項２記載のハウジングであって、第１のオーガチャネルの混合部内では第１の速度で、また第１のオーガチャネルの汲上部内では第２の速度で、第１のオーガが現像素材を移送するハウジング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大まかには静電潜像の現像に関し、より詳細には、その溜まり内質量変動に対する許容度を高めた現像器ハウジングを備える現像器に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電写真印刷プロセスにおいては、一般に、略均一電位となるよう光導電面を帯電させることによってその光導電面に感光性を付与し、次いで所望画像に相応したパターンを有する活性化輻射により光導電面上の電荷を部位選択的に散逸させ、その後に残った帯電パターン即ち静電潜像に現像素材を接触させて現像し、この現像によって形成されたトナー粉体像を光導電面からコピーシート上に転写し、最後にその粉体像を加熱してコピーシート上に永久固着させることにより、画像を形成する。
【０００３】
こうしたプロセスにて常用される現像素材としては、二成分現像素材及び一成分現像素材がある。通常、二成分現像素材例えば二成分トナーは磁性キャリア細粒及びこれに摩擦電気により吸着しているトナー粒子からなり、一成分現像素材例えば一成分トナーは静電荷を帯びており従って光導電面上の潜像に吸引吸着され得るトナー粒子からなる。
【０００４】
更に、光導電面上の潜像にトナー粒子を被着させるシステムは現像システムと呼ばれている。種々知られている現像システムのうち一成分現像システムにおいては、帯電したトナーを移送する手段としてドナーロールが用いられる。ドナーロールはそのドナーロールと光導電面との間に現像ニップが形成されるように配置され、当該現像ニップ内に帯電トナーを送り込むのに使用される。光導電面上に記録済の潜像をこのトナーによって現像する際には、更に機械式スカベンジレス現像システムを併用することができる。スカベンジレス一成分現像システムとは、ドナーロールに対して小間隔で隣接するよう現像領域内に複数本のワイヤ電極を設け、これを利用するシステムであり、これらワイヤ電極に交流電圧を印加するとトナーがドナーロールから引き剥がされ、現像領域内にトナー粉体雲が形成される。潜像に発する静電界はこのトナー粉体雲に作用し、その結果トナー粉体雲から吸引されるトナーによって潜像が現像される。
【０００５】
スカベンジレス現像システムには、この他、キャリアビーズ（キャリア細粒）及びトナー粒子からなる現像素材をリザーバ（現像器ハウジング内の現像素材溜まり）から磁性現像ロールへと磁気的に吸引吸着させ（ピックアップし）、磁性現像ロール上のキャリアビーズからトナー粒子をドナーロールへと吸引吸着させ、そしてドナーロールによってそれらトナー粒子を潜像近辺に搬送する、という仕組みの二成分現像システムもある。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６５４６２２５号明細書（Ｂ２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような二成分現像システムにおいては、その現像ロール上に均一厚み現像素材層を形成する必要がある。これを実行するには、溜まり内質量変動、マシン傾斜、トナー濃度、環境条件等の影響を克服しなければならない。そのため従来から採られているのは、上掲の磁気的ピックアップによるピックアップ量を所要量よりかなり多めにしておき、余分な現像素材をトリミングにより除去する、という仕組みである。この手法によれば、相反する条件群が成り立つ限られた範囲内ではあれ、現像ロール上の現像素材量を磁気ブラシの全面形成に十分な量とすることができる。反面、この仕組みでは、現像ロール上に最初に捕捉した現像素材のうちかなりの量（例えば基準条件下では恐らく８０％程にも上る量）の現像素材が、トリミングにより除去されてしまう。一般にピックアップ用磁界が非常に強力なものとされることと相俟って、こうした仕組みによる二成分現像システムにおいては、現像ロール表面の摩耗が甚だしく、現像素材寿命も短く、エネルギ的な無駄も多いという問題が生じていた。
【０００８】
こうしたことから、現像器及びそのハウジングの構成に関し、現像領域（例えば磁性現像ロールとドナーロールの間の現像ニップ）内に向かう現像素材流の規模乃至現像素材量を一定化できる構成とすること、特に、現像素材溜まり内にある現像素材の質量（溜まり内質量）又は体積（溜まり内体積）が、従来手法で対処できる範囲に比べ広範囲に変動しても、それに対処して現像領域行き現像素材流（量）を一定化できる構成とすることが、望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ここに、本発明の一実施形態に係る現像システムにおいては、その現像器ハウジング内に、上側移送オーガ、混合／汲上オーガ及び下側（例えば下手前側）移送オーガなる三種類のオーガと、上側磁性現像ロール及び下側磁性現像ロールなる二種類の磁性現像ロールとが、収容される。動作時には、現像器ハウジング内の現像素材溜まりにある現像素材が混合／汲上オーガにより形成される汲上部によって上側移送オーガ側へと押送され、上側移送オーガ周縁からピックアップされた現像素材が現像に使用される。本実施形態は、更に、汲上部に現像素材を過給したときに余剰現像素材が下手前側移送オーガ側に漏れ出せる構成を採る。こうした構成を採ることにより、本実施形態においては、溜まり内質量がある下限値より上であれば、溜まり内質量又は溜まり内体積の如何によらず、混合／汲上オーガに係る汲上部によって上側移送オーガへと押送される現像素材の量が一定になるので、顕著なことに、上側移送オーガ周縁からピックアップ可能な現像素材の量が一定になる。ピックアップ対象となり得る補給現像素材量が一定なら（通常条件下では）ピックアップ機能の増強は不要で、従って使用するピックアップ用磁界は低強度でかまわない。ピックアップ用磁界が低強度なら、それを発生させるための磁性構造物を含む現像器ハウジング内構造物を駆動するための機械的パワーは小さなパワーで足り、現像ロール寿命が延び、そして必ずや現像素材浪費量が減る。このように、本実施形態に係る現像システム乃至現像器ハウジングによれば、ＭＯＲ（mass on roll）、ＭＯＳ、ＣＰＨ（compressed pile height）等の指標で測った現像素材補給能力を（下限値より多い溜まり内質量があれば）溜まり内質量変動に抗して一定化することができ、またパワー消費、構成部品摩耗及び現像素材浪費を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施形態に関して説明する。以下の説明は、本発明を下記実施形態に限定する意図を持った説明ではなく、むしろ、下記実施形態に代わる種々の構成、下記実施形態の変形版に該当する種々の構成、下記実施形態に対し機能的に等価な種々の構成等を、別紙特許請求の範囲により定義されている本発明の技術的範囲に属し且つその神髄を共有するものである限り、漏れなくカバーすることを意図するものである。
【００１１】
今日、電子写真技術は既に周知の技術となっている。そこで、ここではまず、電子写真印刷機の構成を模式的に示す図１を参照しながら、図１中の各種処理ステーションの構成及び機能に関し簡略に説明する。
【００１２】
図１に、本発明の一実施形態に係る現像器が組み込まれた電子写真印刷機の例を示す。本印刷機にて使用するベルト１０は導電性基体上に光導電面１２を堆積形成した構成を有しており、本印刷機においてはこのベルト１０に沿って各種の処理ステーションがくまなく配置されているので、ベルト１０を進行させることにより光導電面１２の各部を各種処理ステーションに通すことができる。ベルト１０を進行させる手段としては、ベルト１０がかけられたドライブロール２２と、適材例えばドライブベルトによりこのロール２２に連結されたベルト駆動用モータ２４とが、設けられている。従って、モータ２４を適宜運転することによりロール２２を所望方向に回転させ、ひいてはベルト１０を所望進行方向１６（図中矢印）に進行させることができる。
【００１３】
ベルト１０の各部が最初に通るのは帯電ステーションＡである。このステーションＡには、コロナ発生装置２６及びこれに接続された高電圧電源（ＨＶＰＳ）２８が設けられている。ベルト１０の光導電面１２の各部は、帯電ステーションＡに送り込まれるとコロナ発生装置２６によりある電位を目標としてほぼ均一に帯電される（均一帯電処理）。均一帯電処理にて狙う電位は一般に高く、そうした高電位均一帯電処理は、ＨＶＰＳ２８からコロナ発生装置２６に供給される電源電圧を利用して実行される。ベルト１０の光導電面１２のうち帯電ステーションＡを通った部分は続いて露出ステーションＢへと進む。
【００１４】
露出ステーションＢには、図示しないが、プリントコントローラから画像信号を受け取って処理する露出コントローラが設けられている。プリントコントローラから供給される画像信号は、所望出力画像即ち印刷したい画像を示す信号、例えばプラテン３２上の原稿３０から読み取った画像を示す信号である。露出コントローラは、信号処理によってこの画像信号を出力走査用の信号に変換し、変換により得られた信号をレーザ利用型の出力走査デバイスに送る。出力走査デバイスは、露出コントローラから送られてくる信号に従いレーザ光を出力及び走査し、それによって電荷保持面即ちベルト１０の光導電面１２を部位選択的に放電させる。この出力走査デバイスとしては、図示の如くレーザＲＯＳ（raster output scanner）３６を用いるのが望ましいが、他種電子写真露出装置、例えばＬＥＤアレイを用いることもできる。
【００１５】
露出ステーションＢによりこうして光導電面１２上に記録された静電潜像は、ベルト１０の更なる進行につれ現像ステーションＣに進む。現像ステーションＣには、光導電面１２上に記録済の潜像を現像する現像ユニット３８が設けられている。後述するが、現像ユニット３８は、現像器ハウジングにより形成されるチャンバの内部に現像ロール４０及び４１を実装し、それら現像ロール４０及び４１を少なくとも部分的に当該現像器ハウジングによりくるんだ構成を有している。現像器ハウジング内チャンバは補給用の現像素材を貯留しておく現像素材溜まりでもある。なお、使用する現像素材は印刷機の基本構成等により異なり、専ら帯電トナー粒子からなる一成分現像素材となることもあるし、少なくともトナー粒子及び磁性キャリア細粒を含む二成分乃至多成分現像素材となることもある。
【００１６】
静電潜像は現像されるとトナー粉体像になる。ベルト１０のうち現像が済んでトナー粉体像が形成された部分は、同じく図１に示されるように、転写ステーションＤに進む。転写ステーションＤには、支持基体たるコピーシート（例えば用紙シート）７０を転写ステーションＤに送り込むシート送給装置７２が併設されている。シート送給装置７２は、好ましくは、スタック７６内で一番上にあるコピーシート７０を送給ロール７４によってシュート７８内に送り込み、シュート７８を介し転写ステーションＤに送り込んでベルト１０の光導電面１２に接触させる構成とする。シート７０を進行させつつ光導電面１２に接触させるタイミングは、現像により光導電面１２上に形成されたトナー粉体像が転写ステーションＤにてシート７０に接触することとなるよう、設定或いは制御する。転写ステーションＤは、シート７０の裏面即ちトナー粉体像接触側とは逆側の面にイオンをスプレーするコロナ発生装置８０を備えており、このイオンスプレーによって光導電面１２上のトナー粉体像はシート７０上に吸引、転写される。こうしてトナー粉体像が転写されたシート７０は、続いて、図示しないコンベアにより矢印方向８２に搬送され、融着ステーションＥに送り込まれる。
【００１７】
融着ステーションＥは、シート７０上に転写されたトナー粉体像をそのシート７０に永久固着させるフューザアセンブリ８４を備えている。フューザアセンブリ８４は高温のフューザロール８６及びこれと差し向かいのバックアップロール８８を備えており、これらフューザロール８６とバックアップロール８８の間をシート７０が通るよう、またその際にシート７０上のトナー粉体像がフューザロール８６に接することとなるよう、構成されている。トナー粉体像は、フューザロール８６による加熱やバックアップロール８８による加圧によって熔融し、シート７０に永久固着する。この融着の後、シート７０はシュート９２を通ってキャッチトレイ９４に送られる。本印刷機のオペレータは、キャッチトレイ９４に送られたシート７０を受け取ることができる。
【００１８】
コピーシート７０と分かれた直後には、ベルト１０の光導電面１２上にトナー粒子の一部が残存している。光導電面１２に貼り付いているこの残留トナーは、清掃ステーションＦにて光導電面１２上から除去される。清掃ステーションＦには、光導電面１２と接触するよう回転型の繊維ブラシ９６が実装されており、光導電面１２上の粒子は、このブラシ９６との接触及びそのブラシ９６の回転によって光導電面１２上から除去される。清掃が済んだ後は、図示しない放電ランプによって光導電面１２がくまなく照光される。光導電面１２上に残存していた電荷はこの照光によって全て散逸する。この後は、光導電面１２の均一帯電処理から始まる同様の画像形成サイクルが繰り返し実施される。
【００１９】
以上、本発明の実施形態に係る現像器が組み込まれた電子写真印刷機の全体動作について、本発明の趣旨に鑑み十分な程度に説明した。
【００２０】
次に、図２を参照し本発明の実施形態についてより詳細に説明する。図２に示す現像ユニット１００の総体としての機能は、部位選択的帯電処理乃至放電処理によって画像レセプタ上、例えばベルト１０の光導電面１２（図２ではその一部のみを示す）上に形成された潜像の上に、トナー等の現像素材乃至マーキング素材を被着させる機能である。こうした機能は、全体としては従来から知られているものである。また、搭載先印刷機（電子写真印刷機、電子写真複写機等）の種類によっては、こうした現像ユニット１００が複数個搭載される場合もある。例えば、カラー印刷機等では原色毎に１個ずつ現像ユニット１００が搭載されることがある。
【００２１】
本現像ユニット１００は、各種現像ユニットにて通例となっているように、現像器ハウジング及び現像ロールを備えている。図２及び図３に示す本現像ユニット１００の構成要素のうち、現像器ハウジング１１２は、大まかには、補給用の現像素材を保持する現像素材溜まりとしての機能と、現像素材を様々に混合させ移送する部材であるオーガ１３０、１３２及び１３４を保持する機能とを、有している。また、構成要素のうち現像ロール４０及び４１の一形態として設けられた磁気現像ロール１３６及び１３８は、その上に磁気ブラシが形成される現像部材であり、本実施形態ではこの磁気ブラシからベルト１０上へと現像素材が転写、被着される。
【００２２】
本実施形態における磁気現像ロール１３６及び１３８は図示の通り略円筒形であり、また比較的剛性が高い部材である。各磁気現像ロール１３６，１３８の内部にはそれぞれ固定型磁性構造物１１０，１１１が設けられている。この磁性構造物１１０，１１１は、その軸を中心に回転する磁気現像ロール１３６，１３８内である位置を保持するよう、設計されている。また、磁性構造物１１０，１１１は何個かの必要な磁性部材から構成されている。それら磁性部材は、単体の金属製磁石を複数個寄せ集めたものとして構成することも、またプラスチック磁石のようにある連続面内を複数個のエリアに区切り各エリアを所定極性に着磁させた構成とすることも、可能である。或いは、電磁石によって実現できるかもしれない。磁気現像ロール１３６，１３８内にこうした磁性構造物１１０，１１１を設ける目的は、現像素材補給源から磁気現像ロール１３６，１３８の表面へと磁性キャリア細粒を案内し磁気的に吸引吸着させる（ピックアップする）機能を提供することにある。このピックアップ領域にて磁気現像ロール１３６，１３８によりピックアップされた磁性キャリア細粒は、その磁気現像ロール１３６，１３８の回転に伴いトリミング領域を経て現像領域内に進む。本現像ユニット１００を二成分現像素材使用型現像ユニットとして構成する場合、磁気現像ロール１３６，１３８の基本動作は、電子写真分野において周知の通り、キャリア細粒（キャリアビーズ）を磁性構造物１１０，１１１内の磁石により吸引し、磁気ブラシのフィラメント群（大抵は鉄からなる毳乃至凝集物）をロール表面上、とりわけ磁性構造物１１０，１１１内に定置された磁極の周辺に形成する、という動作となる。各キャリアビーズには何個かのトナー粒子が静電付着しているので、キャリアビーズ吸引により形成された磁気ブラシを回転させることによりトナー粒子を現像領域内に搬送することができる。二成分現像システムにおいては、通常、形成された磁気ブラシ上に被着しているトナー粒子がベルト１０の光導電面１２に直に接触し、それによって光導電面１２上の潜像が現像される。
【００２３】
本件技術分野においては、磁気現像ロールを初めとする現像ロールの他に、パドル、スカベンジレス現像電極、コミュテータ等の部材が、潜像を現像する手段として知られている。本発明を実施する際、そうした他種現像部材を用いることもできる。また、図示実施形態においては、更に、図比しない真空源に取り付けられた空気マニホルド１４０及び１４２も設けられている。これら空気マニホルド１４０，１４２は、ベルト１０付近の転写領域にある汚濁物や余分な粒子を除去するのに使用される。また、多くの現像ユニットにおいては、先に述べた二成分現像素材が使用される。二成分現像素材の成分であるトナー粒子及びキャリア細粒のうち、キャリア細粒は普通はベルト１０に被着せず現像器ハウジング１１２内を循環し続ける。
【００２４】
上述したトリクル方式現像システム（及びある種の現像ユニット）においては、現像器ハウジング１１２の余剰又は廃棄現像素材を外に出すためのポートが設けられる。図中の出口１９０がそれである。出口１９０を介して現像素材を排出する目的は多々あるが、そのうち一つは現像器ハウジング１１２内におけるトナー粒子対キャリア細粒比や溜まり内質量を所望レベルに維持することである。本実施形態における出口１９０はオーガ１３０のそばに位置しており、出口管１５０に通じている。出口１９０から出た余剰又は廃棄現像素材は出口管１５０によって排出管１５２へと搬送され、排出管１５２内の搬送オーガ１５４によって図示しない排出口へと搬出される。
【００２５】
図４〜図６に、本実施形態の現像器ハウジング１１２内における現像素材流路を、図２に対してトポロジー的に正確に示す。トポロジー的に図４〜図６が正確である、とは、現像器ハウジング１１２のインボード端からアウトボード端にかけ各構成要素がどのような相対的位置関係にあるのか、またピックアップ、トリミング、ハンドオフ、現像といった諸機能の発現部位がどこにあるのかを、図４〜図６から筋道だって理解できるように、それらの図において要素省略や変形図示が行われている、ということである。従って、図４〜図６においては、各種構成要素乃至構成部材の実際の位置がどこなのか、正確には示されていない。そうした細部については図２を参照されたい。
【００２６】
図示されている３本のオーガのうち、オーガチャネル２２０内に位置する上側移送オーガ１３４はピックアップ元オーガであり、それより下側のオーガチャネル２２４内に位置するオーガ１３０は混合／汲上オーガであり、オーガ１３４より下側でオーガ１３０より手前のオーガチャネル２２６内に位置するオーガ１３２はリリース用の下側移送オーガである。上側移送オーガ１３４はこの例では不等ピッチオーガであるが、不等コアサイズオーガとすることもできる。不等ピッチオーガについては本願とほぼ同時に提出され「不等ピッチオーガ付電子写真現像ユニット」と題する特許出願を、また不等コアサイズオーガについては同じく「不等コアサイズオーガ付電子写真現像ユニット」と題する特許出願を、それぞれ参照されたい。これらの出願の内容はこの参照を以て本願中に繰り入れることとする。また、現像器ハウジング１１２内における現像素材流路（現像素材移送システム）は、経路２０１、２０２、２０４、２０５、２０６、２０８及び２１０を含んでいる。混合／汲上オーガ１３０のアウトボード端寄り部分はその収容先のオーガチャネル２２４と共に汲上部２００を構成しており、汲上部２００内の現像素材は汲上部２００のポンプ動作によって経路２０２（上向き矢印）を辿りオーガチャネル２２０のアウトボード端寄り部分に移送され、移送されてきた現像素材はオーガチャネル２２０内の上側移送オーガ１３４によって現像器ハウジング１１２のアウトボード端側からインボード端側に向けほぼ全長に亘り経路２０４に沿って移送され、上側現像ロール４０（上側磁気現像ロール１３６）により上側移送オーガ１３４からピックアップされた現像素材はそのロール４０及びハンドオフ先の下側現像ロール４１（下側磁気現像ロール１３８）による現像プロセスに供され更に経路２０１（細い矢印）を辿ってオーガチャネル２２６に達し、最後までピックアップ元オーガ１３４からピックアップされず従って現像に使用されずに残った現像素材は経路２０６（下向き矢印）を辿ってオーガチャネル２２４内に落入帰還する。混合／汲上オーガ１３０のインボード端寄り部分はその収容先のオーガチャネル２２４と共に混合部乃至移送部２０３を構成しており、オーガチャネル２２４内に帰還した現像素材は混合／汲上オーガ１３０によって混合部２０３から汲上部２００へと経路２０８を辿り移送される。
【００２７】
現像器ハウジング１１２内空間下部における現像素材流に関する構成としては、混合／汲上オーガ１３０をその手前にある下側移送オーガ１３２と隔てるオーガ分離壁１４６があり、またそのほぼ最上部に抜き口１４５として形成された開口がある。オーガ分離壁１４６における抜き口１４５の形成位置は、混合部２０３と汲上部２００の境目付近、厳密にはやや混合部２０３寄りの位置にある。この抜き口１４５は、減圧用の開口として動作する。即ち、汲上部２００によって上側移送オーガ１３４へ汲み上げることができる量よりも多量の現像素材が汲上部２００内に入りそうになったとき、超過分の現像素材はこの抜き口１４５を介して又はオーガ分離壁１４６越しにオーガチャネル２２６内に漏れ出す。この経路２１０に沿った現像素材流は、下側移送オーガ１３２によって移送されるオーガチャネル２２６内経路２０５沿い現像素材流や経路２１０を経由してリリースされてくる現像素材流と合流し、インボード端寄りでオーガチャネル２２４内経路２０８沿い現像素材流と再合流する。
【００２８】
混合／汲上オーガ１３０は、次に述べる機能（ａ）〜（ｄ）を含め幾つかの機能を有している。即ち、混合／汲上オーガ１３０は、（ａ）図４に示す経路２０８沿いにインボード端からアウトボード端へと現像素材を移送し、（ｂ）経路２０５を介しインボード端寄りの部位に補充供給される現像素材（トナー粒子及び磁性キャリア細粒）をオーガチャネル２２４内の現像素材と混合、攪拌し、（ｃ）上側移送オーガ１３４へと現像素材を汲み上げ（押し上げ）、（ｄ）現像素材溜まり内に蓄えられている現像素材の分量（溜まり内質量や溜まり内体積）の変動を吸収する質量乃至体積バッファとして動作する、という各種機能を有している。汲上部２００における混合／汲上オーガ１３０のＰ／Ｄ比（pitch to diameter ratio）、即ちブレードピッチをコア直径で除した値は、混合部２０３における混合／汲上オーガ１３０のＰ／Ｄ比に対して、混合部２０３＞汲上部２００となるよう、好ましくは前者が後者に対して２の整数倍となるよう設計されている。従ってオーガチャネル２２４内現像素材移送速度は汲上部２００内より混合部２０３内の方が高く、断面充填率が同じであれば体積流速も汲上部２００内より混合部２０３内の方が高くなる。なお、「現像素材移送速度」とはｍｍ／ｓｅｃ又はｍｍ／オーガ回転を単位として表した単位時間当たり現像素材変位量のことであり、「断面充填率」とはオーガチャネル断面のうち現像素材で満たされている部分の断面積（充填断面積）がオーガ断面積、そのブレード部分断面積又はオーガチャネル断面積に占める割合のことであり、「体積流速」とは単位時間中に仮想平面を通過する現像素材の体積のことである。オーガにおける体積流速は、オーガ又はオーガチャネルの充填断面積を現像素材移送速度に乗じた値に等しい。
【００２９】
従って、混合部２０３内Ｐ／Ｄ比を汲上部２００内Ｐ／Ｄ比の２倍とした場合、断面充填率乃至体積充填率が等しければ混合部２０３内現像素材移送速度は汲上部２００内現像素材移送速度の２倍になるので、汲上部２００内が満杯になっている状態では、混合部２０３内を満杯の１／２程度の充填率にするだけで汲上部２００内の満杯状態を維持することができる。汲上部２００に送り込む現像素材量をそこから更に増したとしても、オーガチャネル２２６内への漏れ出しが生じるため、汲上部２００によって上側移送オーガ１３４に汲み上げられる現像素材量は変化しない。なお、本願出願人の知見によれば、Ｐ／Ｄ比が０ならば現像素材移送速度も０だが、Ｐ／Ｄ比がある上限値を超過すると現像素材移送速度は低下する。これは、Ｐ／Ｄ比が上限値を超過するとオーガシャフトを中心とする現像素材回転の効率が損なわれ、当該回転が停止する兆しを示し始めるからである。本願出願人が解明したところによればこの上限値は１．２であり、従って混合移送に利用できるＰ／Ｄ比の範囲は約０．２〜１．２、好ましくは０．８〜１．１であるといえる。注意すべきことであるが、混合部２０３内Ｐ／Ｄ比と汲上部２００内Ｐ／Ｄ比は、ステップ的に変えてもよいし連続的に変えてもよい。
【００３０】
現像器ハウジング１１２の現像素材溜まり内にある現像素材のうち、汲上部２００内にある現像素材の量は、最多でも、汲上部２００から上側移送オーガ１３４へと汲み上げ得る現像素材量により決まる満杯量（汲上部２００内を満杯にする量）に留まる。現像素材溜まり内にある現像素材のうち、汲上部２００内にあるもの以外の現像素材は、混合部２０３内かオーガチャネル２２６内にあり、それらの現像素材は混合部２０３によって汲上部２００に送られることとなる。汲上部２００内が満杯になっていないうちは、そうして送給される現像素材により汲上部２００内現像素材量が増し得るが、汲上部２００内現像素材量が満杯量に達すると、混合部２０３によって現像素材を送りつけても最早、汲上部２００内の現像素材量は増えなくなる。汲上部２００によって汲み上げきれないこの超過分の現像素材は混合部２０３をいわばオーバフローし、抜き口１４５を介して下手前側移送オーガ１３２収容先のオーガチャネル２２６内に入っていく。図５中の経路２１０はこの経路である。
【００３１】
下手前側移送オーガ１３２は、経路２０５に沿ってアウトボード端寄りからインボード端寄りへと現像素材を移送しつつ、混合／汲上オーガ１３０側から抜き口１４５を介してオーバフローしてくる現像素材を受け取り、また下側現像ロール４１から長手方向随所で均等に現像素材を受け取る。これらの現像素材は、インボード端に達すると混合／汲上オーガ１３０内に送り込まれる。
【００３２】
各システム構成要素及びその連携に関するこれまでの説明をより分かりやすいものとするため、次に、本現像ユニット１００への現像素材補給手順について説明する。まず最初は、現像器ハウジング１１２は空の状態である。本現像ユニット１００を使用する際には、この空の現像器ハウジング１１２内に現像素材を（ゆっくりと）注いでいく。すると、現像器ハウジング１１２内に現像素材が（ゆっくりと）溜まっていく。現像素材を注ぐにつれ現像素材溜まり内の質量レベル（溜まり内質量）乃至体積レベル（溜まり内体積）は高まっていき、いずれ汲上部２００内が満杯になる。
【００３３】
汲上部２００が満杯になった直後においては、（Ａ）抜き口１４５を介した下手前側移送オーガ１３２側への現像素材オーバフローは起こっておらず、（Ｂ）汲上部２００は例えば満杯の５０％程度にしか達しておらず、（Ｃ）汲上部２００の汲上能力が最大限まで使用されている。即ち、図６に示すように、汲上部２００は満杯になっており、密に詰まった現像素材が汲上部２００によって現像素材移送速度上限値で移送されている。この状態から現像器ハウジング１１２内に更に現像素材を追加すると、溜まり内質量乃至溜まり内体積の増加によって（１）混合部２０３内現像素材量（レベル）が増大し、（２）混合部２０３によって移送されてきた現像素材のうちの余剰分が抜き口１４５を介して漏出し、そして（３）下手前側移送オーガ１３２が収容されているオーガチャネル２２６の充填率が増大する。
【００３４】
しかし、汲上部２００はといえば既にその能力一杯に汲上を行っているので、上側移送オーガ１３４側に送給される現像素材の量、磁気現像ロール１３６のピックアップ領域に供給される現像素材の量、更にはトリミング後における磁気現像ロール１３６のＭＯＲには、変化が生じない。現像器ハウジング１１２内への現像素材の補充は、その現像器ハウジング１１２内が現像素材で溢れかえるまでは、ＭＯＲに影響を及ぼすことなく行うことができる。図７に、溜まり内質量を増していってもＭＯＲがほとんど変化しないことを、実験データによって示す。現像器ハウジング１１２内の現像素材質量乃至体積を増していくと、最終的には、下手前側移送オーガ１３２が収容されているオーガチャネル２２６の充填率が１００％に達した時点か、或いは混合／汲上オーガ１３０に係る混合部２０３の充填率が１００％に達した時点で、それ以上は現像素材を増せない状態（溢れた状態）となる。好ましいことに、こうした状況に至るのは、現像素材が抜き口１４５を介して漏出し始めてから現像素材量が約５０％程も増加した後のことである。従って、本現像ユニット１００によれば、溜まり内質量が下限値に達してさえいれば、溜まり内質量乃至溜まり内体積がかなり変化したとしても、現像素材に係るＭＯＲは一定に保たれる。更に、汲上部２００収容部が満杯状態に保たれ（且つ超過分の現像素材が抜き口１４５から漏れ）るのに十分な量の現像素材が現像器ハウジング１１２内にある限り、同様の挙動によって、現像器ハウジング１１２の傾きが変化してもＭＯＲは一定に保たれる。
【００３５】
このように、以上の説明から明らかな通り、本発明によれば、先に述べた目的を全て達成可能で且つ先に述べた効果を全て実現可能なオーガを、提供することができる。また、以上の説明は本発明の特定の実施形態についての説明であったが、これも明らかな通り、本件技術分野における習熟者（いわゆる当業者）であれば、本願による開示に基づき当該実施形態を適宜変形し、代替物を多数創案し、必要なら改良を施すこともできる。別紙特許請求の範囲により画定される本発明の技術的範囲及びその神髄には、そうした変形、代替及び改良も包含される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係る特徴的構成が組み込まれた現像ユニットを備える静電写真印刷機の一例を示す模式的立面図である。
【図２】図１に示した印刷機にて使用し得る現像ユニットの一例を示す模式的立面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る現像ユニットの一部を示す図である。
【図４】図２に示した現像ユニットにおける現像素材流路を例示する図である。
【図５】図２に示した現像ユニットにおける現像素材流路を例示する図である。
【図６】図２に示した現像ユニット中のオーガ１３０における現像素材流路を例示する側面図である。
【図７】実験データを示すグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
３８，１００  現像ユニット、４０，４１  現像ロール、１１２  現像器ハウジング、１３０，１３２，１３４  オーガ、１３６，１３８  磁気現像ロール、１４５  抜き口、２００  汲上部、２０１，２０２，２０４，２０５，２０６，２０８，２１０  現像素材流路、２０３  混合部、２２０，２２４，２２６  オーガチャネル、Ｃ  現像ステーション。
【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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